Na-La-Co계 M형 페라이트의 합성과 자기적 특성
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2021
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Korean
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Nd소결자석의 최대에너지적((BH)<sub>max</sub>)의 1/10 수준인 페라이트 소결자석은 주원료가 산화철로서 가격대비성능이 우수하고 화학적으로 대단히 안정적인 장점을 가지고 있다. 이러한 이유로 현재 사용되고 있는 영구자석 중에서 중량으로는 가장 많은 생산량을 현재까지도 유지하고 있으며 각종 모터나 스피커 등의 다양한 분야에서 페라이트 소결자석이 사용되고 있다. 최근 희토류 가격이 수급 불안정이나 조달 리스크 등으로 다시 상승하는 경향을 보이고 있으며 Nd소결자석이 주로 사용되고 있던 산업용 모터나 전기자동차용 구동모터, 발전기등에도 페라이트 소결자석의 적용이 검토되고 있다. 이미 Sr계, Sr 및 Fe의 일부를 각각 La, Co로 치환한SrLaCo계, CaLaCo계의 페라이트 소결자석이 연구 개발되어 상용화되어 있으나 최근 페라이트 소결자석의 수요가 증가하면서 기존의 페라이트 소결자석이 아닌 새로운 원소계의 페라이트 소결자석의 개발이 필요하다고 판단되었고 알칼리금속계 M형 페라이트 소결자석에 관해서 연구를 진행하였다. 이전 문헌에 따르면 알칼리금속-La의 조합에 의한 M형 페라이트 조성에 대해서 과거 연구된 적이 있으나 현재 양산되고 있는 고상반응법으로는 다결정체의 제작이 대체적으로 어려우며 주로 단결정체를 제작하여 자기적 특성을 평가하는 정도에 머물러 있고 기존 페라이트 소결자석을 대체할 수 있는 수준에는 미치지 못하고 있다. 본 연구에서는 고상반응법에 의하여 알칼리금속원소인 Na과 희토류원소인 La으로 조합한 NaLa계 페라이트 조성을 기준으로 Fe의 일부를Co로 치환한 NaLaCo계 페라이트 시료의 몰 비 변경에 따른 상분석 및 자기적 특성을 조사하였고 Co를 치환하지 않은 NaLa계 페라이트 조성의 시료와 비교하였고 새로운 원소계의 페라이트 소결자석의 연구개발 가능성을 확인하였다.
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