열간-변형 영구자석(hot deformed magnet) 기술 동향 및 연구방향
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2021
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Korean
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203-203(1쪽)
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전기에너지 사용의 증가에 따라 모터, 발전기, 액츄에이터 등 각종 전동화부품의 수요가 지속적으로 증가하고 있고, 이에 따라 소형화, 경량화, 에너지절감을 위해 여러 분야에서 다양한 연구가 수행되고 있다. 모터의 고출력, 고효율화 하기 위해서 희토류 영구자석 사용량이 늘어가고 있다. 가장 많이 사용되는 Nd-소결 영구자석(sintered Nd magnet)은 모터내부의 전자기 유도 교류 자기장에 의해 발생되는 와전류로부터 온도가 증가하게 되어 전체 효율이 감소시키는 주 원인으로 지적된다. 열간 변형 영구자석은 300-400nm 결정립크기의 nanocrystalline magnet이며 electrical resistivity가 150-300 µΩ㎝으로 Nd-소결 영구자석의 electrical resistivity가140-180 µΩ㎝보다 2배 가까이 높기 때문에 고온환경에서 높은 보자력이 보장되고 모터 및 고속 발전기 사용에 적합하다. 열간변형 영구자석은 크게 hot pressing 공정과 hot deforming 공정을 통해 제작되어진다. Hot press 공정에서 자성분말을 full density에 가깝게 등방성 자석을 만들고, hot deformation 공정에서 소성가공을 통해 등방성 상태의 자석을 성형압력방향으로 마그넷 스핀을 정렬시켜 이방성 벌크자석을 제조한다. 후방압출또는 전방압출을 통해 마그넷의 형상과 자성특성 제어하는 연구가 되고 있고, 일본 다이도에서는 열간변형 공정을 통해 이방성 ring 자석을 제조하여 판매하고 있다.
자사에서는 melt spinning으로 제조된 NdFeB 나노상 결정립 분말의 고온소성변형 제어 기술을 연구 중에 있으며, 개발 열간변형 영구자석을 160kW급 구동모터에 적용을 목표로 개발 중에 있다.
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