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나노 결정형 Nd-Fe-B계 합금의 질화처리와 Carbon 치환에 의한 자기적 특성 변화 연구 원문보기
(A) Study on the magnetic properties of nitrided and carbon substituted Nd-Fe-B nanocrystalline alloys

  • 저자

    김문배

  • 학위수여기관

    선문대학교 대학원

  • 학위구분

    국내석사

  • 학과

    재료금속공학과 금속공학 전공

  • 지도교수

  • 발행년도

    2003

  • 총페이지

    v, 51p.

  • 키워드

    나노결정형 Nd-Fe-B 합금 질화처리 Carbon치환 자기적특성;

  • 언어

    kor

  • 원문 URL

    http://www.riss.kr/link?id=T10064909&outLink=K  

  • 초록

    본 논문에서는 Nd-Fe-B계 nanocomposite 합금에서 문제가 되고 있는 낮은 보자력의 문제점을 해결하기 위하여, 기존 α-Fe/Nd_(2)Fe_(14)B 시스템에서 합금의 특성 향상 및 안정화를 도모하고 동시에 새로운 Nd-Fe-B계 nanocomposite 재료의 개발 가능성을 조사하기 위해 연구를 수행하였다. 먼저, α-Fe/Nd_(2)Fe_(14)B계 합금을 제조한 다음, 다양한 조건에서 질화처리를 하고, 이러한 질화처리가 상, 나노조직 및 자기특성에 미치는 영향을 체계적으로 조사하였으며, 최종적으로 B를 C로 치환한 melt-spun Nd-Fe-(B,C) 합금을 일정한 조건에서 제조한 후 다양한 조건에서 열처리하여, 탄화물을 중심으로 한 연자성 nanophase의 형성 여부, 이 상들과 강자성 Nd_(2)Fe_(14)(B,C) 사이의 nanocomposite 형성 여부, 그리고 자기특성의 변화를 조사하였다. α-Fe/Nd_(2)Fe_(14)B 나노복합합금을 질화처리한 결과, Nd_(2)Fe_(14)B상이 분해되면서 α-Fe가 증가하는 경향에 따라 질화처리 시간이 증가할수록 자기특성이 감소하는 경향을 보여 질화처리는 curie온도가 약간 증가하는 것 외에는 나노복합합금의 안정화나 특성향상에 기여하지 못하였다. 한편 Nd-Fe-C 합금에서도 Nd 함량이 12-14 at.%일 때 α-Fe, NdFe_(17)C□ 등의 연자성상과 강자성 Nd_(2)Fe_(14)C 사이에서 교환결합작용이 일어나는 것을 확인할 수 있었으며, 조성에 따라 _(1)H_(e) ≤ 9 kOe, Br ≤ 8 kG, (BH)_(max) ≤ 11 MGOe 의 자기적 특성을 얻을 수 있었다. 그러나 Nd 함량이 이보다 적을 때에는 초정 α-Fe와 이차상인 Nd_(2)Fe_(17)C_(x)의 결정화가 우세하여 B의 첨가 없이는 교환결합이 일어나지 않았다. 즉, carbide계에서 강, 연자성상 사이의 교환결합효과를 얻기 위해서는 boride계보다 Nd가 더 많이 필요하였다.


    This study is to improve and stablilize the magnetic properties of the nanocomposite α-Fe/Nd_(2)Fe_(14)B magnetic alloys by a nitriding and to study the feasibility of new nanocomposite materials based on Nd-Fe-(B,C) in order to solve a problem of lower coercivity in Nd-Fe-B type nanocomposite alloys. Nitriding of α-Fe/Nd_(2)Fe_(14)B nanocomposite alloys did not contribute to stabilization or improvement of the magnetic properties due to the decomposition of Nd_(2)Fe_(14)B with the increase of nitriding time, accompanying the increase of α-Fe and thereby the degradation of magnetic properties. Meanwhile, in Nd-Fe-C, the occurrence of exchange coupling between soft magnetic phases, such as α-Fe and Nd_(2)Fe_(17)Cx and hard magnetic Nd_(2)Fe_(14)C was confirmed in the alloys with 12∼14 at.% Nd, resulting in _(1)H_(c) ≤ 9 kOe, Br ≤ 8 kG, and (BH)_(max) ≤ 11 MGOe depending upon the alloy composition. When Nd content was lower than 10 at.%, however, the exchange interaction did not take place without the aid of B because the formation of Nd_(2)Fe_(14)C was greatly suppressed.


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