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차희령,김가영,김태훈,이정구 한국자기학회 2021 한국자기학회 학술연구발표회 논문개요집 Vol.31 No.2
Nd계 희토자석은 자기특성이 우수하여 고출력/고효율/소형화가 요구되는 산업부품에 필수적으로 사용되고 있다. 그러나 고온 안정성 개선을 위해 첨가되는 중희토류 금속은 자원수급 및 가격 문제가 지속적으로 대두되고 있으며, 이러한 문제는 친환경 자동차, 산업용 로봇 시장의 성장과 함께 자석의 수요가 증가하면서 더 심화될 것으로 예상된다. 특히, 최근에는 중희토류 금속뿐만 아니라 향후 Nd 금속의 수급 역시 불안정해질 것으로 예상되며, 이에 사용되는 Nd의 일부를 Ce, La 등 생산량이 많고 산업에 활용도가 낮은 경희토 금속으로 대체한 Nd 저감형 자석을 개발하기 위한 연구가 주목받고 있다. 하지만, 자석에 사용되는 특정 희토류 금속을 저가의 다른 물질로 대체하게 되면 자석의 고유자기특성이 감소하여 자석의 특성이 크게 저하되는 문제가 있다. 자석의 특성을 개선하기 위해서는 결정립을 미세화하고 입계 조직을 정밀하게 제어하는 것이 중요하다. 열간변형공정은 나노결정립을 가지는 등방성 분말을 소성변형을 통해 이방성벌크자석으로 제조하는 방법으로, 결정립 크기를 소결자석에 비해 1/10 수준으로 미세화가 가능하기 때문에 사용되는 중희토류 금속 또는 Nd를 저감하고도 자석의 보자력을 효과적으로 향상시킬 수 있는 방법이다. 본 연구에서는 고특성의 열간변형 희토자석을 제조하기 위한 미세구조 제어 기술 및 관련 연구동향을 소개하고 향후 연구 방향에 대해 논의하고자 한다.
차희령,유지훈,백연경,권해웅,김태훈,양철웅,임태수,김양도,이정구 대한금속·재료학회 2014 METALS AND MATERIALS International Vol.20 No.5
The effect of Nd content and dehydrogenation speed on the microstructure and magnetic properties of hydrogenation-disproportionation-desorption-recombination (HDDR) processed Nd-Fe-B magnetic powders was studied. The NdxB6.4Ga0.3Nb0.2Febal (x=12.5-13.5, at.%) mold casting alloys were subjected to HDDR process afterhomogenization heat treatment. During desorption-recombination stage, dehydrogenation speed and timewere systematically changed to control the speed of the desorption-recombination reaction. The higher Nd contentresulted in better magnetic properties of the HDDR powder, and this was attributed to the thicker and more uniformNd-rich phase at grain boundaries. It was also confirmed that the slow dehydrogenation speed could maximizethe effect of high Nd content on the magnetic properties of HDDR powder. At the optimized dehydrogenationspeed, the coercivity and remanence was 15.3 kOe and 13.0 kG, respectively, at 12.9 at.% Nd content,which resulted in a (BH)max of 36.8 MGOe.
희토류 자원문제 해결을 위한 Nd 저감형 Nd-Fe-B계 영구자석 소재 기술 개발 동향
차희령(Hee-Ryoung Cha),백연경(Youn-Kyoung Baek),이정구(Jung-Goo Lee),김동환(Dong-Hwan Kim) 한국자기학회 2019 韓國磁氣學會誌 Vol.29 No.3
Recently, the demand of high efficient/miniaturized parts is increasing with the development of industry. Especially, the hybrid/electric vehicle market is rapidly growing because of the energy saving and environmental problems. The Nd-Fe-B magnet is one of the most important material in the automobile industry, which determines the efficiency and performance of traction motors. However, the issues on the resource and the price of heavy rare-earth (HRE) metals which are used to improve thermal stability of the magnet are constantly emerging. In addition, as the demand for Nd-Fe-B magnets is rapidly increasing with the growth of the electric vehicle market, Nd is also expected to be in short supply to meet the demand. Thus, there is a growing interest in research to replace Nd/Pr with Ce/La which is more abundant and cheaper than Nd along with the development of HRE lean/free magnets. The present article introduces the trend in research and development of a Nd-reduced rare-earth magnet to solve the problem of rare-earth resources.