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Fe73.5Cu1Nb3Si15.5B7나노 결정립 합금 분말 코아의 자기적 특성
The Magnetic Properties of Nanocrystalline Fe73.5Cu1Nb3Si15.5B7 Alloy Powder Cores

노태환   (안동대학교 공과대학 신소재공학부UU0000902  ); 최혁열   (안동대학교 공과대학 신소재공학부UU0000902  ); 안상재   (안동대학교 공과대학 신소재공학부UU0000902  );
  • 초록

    F $e_{73.5}$ C $u_1$ N $b_3$ S $i_{15.5}$ $B_{7}$ 비정질 리본 합금을 490∼61 $0^{\circ}C$ 의 온도 범위에서 열처리하고 이를 볼 밀링 하여 얻은 250∼850 $\mu\textrm{m}$ 크기의 자성분말과 5wt%의 세라믹 절연체로 구성된 분말 코아의 자기적 특성에 열처리 온도가 미치는 영향을 조사하였다. 5 $50^{\circ}C$ 에서 1 h동안 열처리하여 직경 11 nm의 $\alpha$ -Fe상 나노 결정립 구조로 되었을 때(전기비저항은 110 $\mu$ Ω $.$ cm)가장 높은 실효투자율 및 품질계수를 나타내었으며 그 값은 각각 125와 53이었고, 실효투자율의 경우 약 500 KHz에 이르기까지 일정한 크기를 유지하였다. 그리고 이 열처리 조건에서 230 mW/㎤(f=50 KHz, $B_{m}$ =0.1 T) 0.1 T)의 대단히 낮은 자심손실을 나타내었다. 그러나 이 합금의 분말 코아는 종래의 분말 코아 재료(MPP,센더스트 등)에 비해 그리 우수하지 못한 직류 바이어스 특성 특히 저 자장 하에서의 낮은 퍼센트 투자율을 나타내었는데, 이는 종래의 소재와 유사한 투자율을 얻는데 너무 큰 입도의 분말이 필요한 것에 그 원인이 있는 것으로 이해되었다.


    The annealing-temperature dependence of magnetic properties in compressed powder cores being composed of ball-milled F $e_{73.5}$ C $u_1$ N $b_3$ S $i_{15.5}$ $B_{7}$ alloy powders (size 250∼850 ${\mu}{\textrm}{m}$ ) and 5 wt% of ceramic insulators has been investigated. When annealed at 5 $50^{\circ}C$ for 1 h and so transformed to $\alpha$ -Fe phase nanocrystalline structure with the grain size of 11 nm (electrical resistivity : 110 $\mu$ Ω $.$ cm), the highest effective permeability of 125 and quality factor of 53 were obtained, and the permeability persisted up to about 500 KHz. Further the core loss measured at the frequency of 50 KHz and the induction amplitude of 0.1 T was very low (230 mW/㎤). However the dc bias characteristics was not satisfactory as compared to that of conventional powder core materials(MPP, Sendust etc.). The inferior dc bias property of F $e_{73.5}$ C $u_1$ N $b_3$ S $i_{15.5}$ $B_{7}$ alloy powder cores was attributed to the fact that the size of powder was too large for obtaining the same permeability with that of conventional materials.


  • 주제어

    나노 결정립 합금 .   볼밀링 .   분말코아 .   직류 바이어스특성.  

  • 참고문헌 (10)

    1. Magnetic Cores for Switching Power Supplies , MAGNETICS$^R$ , Literature PS-01 11G / v.,pp.,
    2. H.R.Hilzinger , Soft Magnetic Materials 96 / v.,pp.1-12,
    3. G.H.Kim;T.H.Noh;G.B.Choi;K.Y.Kim , J. Appl. Phys. / v.93,pp.7211,
    4. A.Goldman , Handbook of Modern Ferromagnetic Materials / v.,pp.183-205,
    5. V.Leger;C.Ramiarinjaona;R.Lebourgeois , J. Magen. Magn. Mater. / v.191,pp.169,
    6. Molypermalloy Powder Cores for Filter and Inductor Applications , MAGNETICS$^R$ , Literature MPP-400 6E / v.,pp.,
    7. J.Petzold , Scripta Mater / v.48,pp.895,
    8. H.Xu;K.Y.He;Y.Q.Qiu;Z.J.Wang;W.Feng;Y.D.Hong;X.S.Xiao;Q.Wang , Mater. Sci. Eng. / v.A286,pp.197,
    9. Kool Mu ; A Magnetic Material for Power Choke , MAGNETICS$^R$ , Technical Bulletin No. KMC-S1 / v.,pp.,
    10. B.D.Cullity , Elements of X-ray Diffraction / v.,pp.99-106,
  • 이 논문을 인용한 문헌 (4)

    1. Noh, T.H. ; Choi, H.Y. 2004. "The Effects of Insulating Materials on the Magnetic Properties of Nanocrystalline FeCuNbSiB Alloy Powder Cores" 韓國磁氣學會誌 = Journal of the Korean Magnetics Society, 14(5): 186~191     
    2. Noh, T.H. ; Choi, H.Y. 2005. "Effects of the Powder Preparation Method on the Magnetic Properties of Fe-based Amorphous Alloy Powder Cores" 韓國磁氣學會誌 = Journal of the Korean Magnetics Society, 15(3): 191~197     
    3. Hong, S.H. ; Sohn, K.Y. ; Park, W.W. ; Moon, B.G. ; Song, Y.S. 2008. "Effect of Annealing Temperature on the Electromagnetic Wave Absorbing Properties of Nanocrystalline Soft-magnetic Alloy Powder" 한국분말야금학회지 = Journal of Korean powder metallurgy institute, 15(1): 18~22     
    4. Jang, S.J. ; Choi, Y.J. ; Kim, S.W. ; Jeon, B.S. ; Lee, T.H. ; Song, C.B. ; Namkung, J. 2015. "Influence of Coating Agent and Particle Size on the Soft Magnetic Properties of Fe Based Nano Crystalline Alloy Powder Core" 韓國磁氣學會誌 = Journal of the Korean Magnetics Society, 25(3): 67~73     

 저자의 다른 논문

  • 최혁열 (2)

    1. 2004 "FeCuNbSiB 나노결정립 합금 분말코아의 자기적 특성에 미치는 절연체의 영향" 韓國磁氣學會誌 = Journal of the Korean Magnetics Society 14 (5): 186~191    
    2. 2005 "철계 비정질 합금 분말코아의 자기적 특성에 미치는 분말 제조방식의 영향" 韓國磁氣學會誌 = Journal of the Korean Magnetics Society 15 (3): 191~197    
  • 안상재 (0)

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