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Home > Issues > Volume22 (2012) > No.3(pp73-116)

Nd2Fe14B 화합물 결정의 산화 및 보자력에 관한 연구

한국자기학회지, Volume 22, Number 3, 30 Jun 2012, Pages 85-90
권해웅 * (부경대학교), 유지훈 (한국재료연구소)
Abstract

Nd2Fe14B 화합물 결정의 산화 및 미세 Nd2Fe14B 결정입자의 보자력에 미치는 산화의 영향을 조사하였다. Nd2Fe14B 화합물 결정의 산화속도는 Nd15Fe77B합금 잉곳 중의 과잉 성장시킨 Nd2Fe14B 결정립을 이용하여 조사하였다. Nd2Fe14B 화합물 결정의 산화는 이 결정상의 α-Fe, Fe3B, 및 Nd 산화물 복합상으로의 분해에 의해 일어 났다. Nd2Fe14B 화합물 결정의 산화속도는 결정 방위와는 무관하였다. 산화반응 속도 식은 단순한 직선관계로 나타났다. Nd2Fe14B 화합물 결정의 산화에 대한 활성화에너지는 약 26.8 kJ/mol로 계산되었다. HDDR 처리한 Nd15Fe77B8 합금을 볼밀링하여 임계단자구 크기에 유사한 미세한 Nd2Fe14B 결정입자를 제조하고, 이 입자들을 이용하여 보자력에 미치는 산화의 영향을 조사하였다.
임계단자구 크기에 유사한 미세한 Nd2Fe14B 결정입자(≒0.3 μm)는 9 kOe 이상의 높은 보자력을 가졌다. 그러나, 이 보자력은 공기 중에서 온도 상승에 따라 급격하게 저하하였다(200 oC에서 2 kOe 이하). 이러한 급격한 보자력의 감소는 산화에 의해 미세 입자의 표면에 형성된 연자성 α-Fe 및 Fe3B 상 때문으로 판단되었다.

Oxidation of the Nd2Fe14B compound crystal and its effect on the coercivity of the fine Nd2Fe14B crystal particles were investigated. Oxidation kinetics of the Nd2Fe14B compound crystal was investigated using an excessively grown Nd2Fe14B grains in the Nd15Fe77B8 alloy ingot. Oxidation of the Nd2Fe14B compound crystal occurred by dissociation of the phase into multi-phase mixture of α-Fe, Fe3B, and Nd oxides. Oxidation rate of the Nd2Fe14B compound crystal showed no dependence on the crystallographic direction. The oxidation reaction was modeled according to simple linear relationship. Activation energy for the oxidation of Nd2Fe14B compound crystal was calculated to be approximately 26.8 kJ/mol. Fine Nd2Fe14B crystal particles in near single domain size was prepared by ball milling of the HDDR-treated Nd15Fe77B8 alloy, and these particles were used for investigating the effect of oxidation on the coercvity. The near single domain size Nd2Fe14B crystal particles (≒0.3 μm) had high coercivity over 9 kOe. However, the coercivity was radically reduced as the temperature increased in air (<2 kOe at 200 oC). This radical coercivity reduction was attributed to the soft magnetic phases, α-Fe and Fe3B, which were formed on the surface of the fine particles due to the oxidation.

 

 

Keywords: Nd-Fe-B 자석; Nd2Fe14B 결정; 산화; 보자력; Nd-Fe-B magnet; Nd2Fe14B crystal; oxidation; coercivity
DOI: http://dx.doi.org/10.4283/JKMS.2012.22.3.085