KR0177365B1 - 스트론튬 페라이트 플라스틱 자석의 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 자화가 용이한 단자구를 형성시키고 스트론튬 페라이트 영구자석 분말의 혼합비율을 상승시켜서 자기 특성이 개선되도록 하는 스트론튬 페라이트 플라스틱 자석의 제조 방법에 관한 것으로서, 소정의 첨가제가 첨가된 원료에 폴리비닐알콜을 첨가하여 혼합하고 소정의 온도에서 적당한 형태로 변환시키는 하소 과정과, 상기 하소 과정 후에 스틸볼과 증류수 및 하소분말이 혼합된 분쇄기를 통하여 소정의 속도로 수시간 동안 분쇄하는 분쇄 과정과, 상기 분쇄 과정 후에 소정의 온도에서 열처리하는 열처리 과정과, 상기 열처리 과정 후에 소정의 혼련기를 통하여 혼합물을 균질화하는 조립 과정과, 상기 조립 과정 후에 소정의 형태로 형상화하는 사출성형과정을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하며 자기적 특성 및 기계적 강도가 월등히 개선되는 효과를 얻을 수가 있다.

Description

스트론튬 페라이트 플라스틱 자석의 제조 방법
제1도는 종래의 제조 방법에 따른 Sr 페라이트 플라스틱 자석의 제조 공정도.
제2도는 본 발명의 일실시예에 따른 Sr 페라이트 플라스틱 자석의 제조 공정도로서,
제2a도는 Sr 페라이트 영구자석 분말을 제조하기 위한 제조 공정도이고,
제2b도는 Sr 페라이트 플라스틱 자석을 완성하기 위한 제조 공정도이다.
제3도는 본 발명의 일실시예에 따른 Sr 페라이트 영구자석분말의 함유량과 자기 특성과의 관계도로서,
제3a도는 Sr 페라이트 영구자석분말의 함유량과 보자력과의 관계도이고,
제3b도는 Sr 페라이트 영구자석분말의 함유량과 잔유자속밀도와의 관계도이고,
제3c도는 Sr 페라이트 영구자석분말의 함유량과 최대 에너지와의 관계도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
20 : α-Fe2O321 : SrCO3
22 : 첨가제 23 : 증류수
24 : Sr 페라이트 영구자석분말 25 : 플라스틱 바인더
본 발명은 스트론튬 페라이트(Strontium ferrite : 이하 Sr 페라이트라 칭함) 플라스틱 자석의 제조방법에 관한 것으로서, 좀더 상세하게는 제조 공정중 최적의 조건을 제시하여 입자의 자화가 용이한 단자구를 형성시키고 Sr 페라이트 영구 자석 분말의 혼합비율을 상승시켜서 자기 특성이 개선되도록 하는 Sr 페라이트 플라스틱 자석의 제조 방법에 관한 것이다.
일반적으로 본드자석이란 페라이트 자석, 합금 자석, 희토(希土)류 자석의 분말을 주 재료로 하여 이것에 합성고무와 합성수지를 바인더(binder)로 혼합한 후 압출성형, 압축성형, 사출성형등으로 가공하여 제품화한 자석을 말한다.
이러한 본드 자석들 중에서도 특히 3d 천이원소의 금속 이온을 포함한 아철산염인 페라이트 분말과 합성수지를 혼련하여 사출 성형한 페라이트 플라스틱 자석은 높은 보자력을 갖춘 자성재료로서 널리 알려져 있다.
즉, 상기 페라이트 플라스틱 자석은 대량으로 생산할 수 있고 높은 정밀도를 유지할 수 있으며, 복잡한 형상의 제조가 가능하고 우수한 기계적 강도를 갖추고 있다는 등의 장점으로 인하여 오늘날의 영구자석 시장의 많은 부분을 차지하고 있으며 그 기능적인 다양성과 높은 신뢰성 때문에 매우 유력한 전자 재료로서 그 지위를 확고히 하고 있다.
또한 최근 들어서는 공정기술의 발전으로 인하여 레디얼(Radial)배향이 가능해지고 이방성 자석, 다극 자석 등의 개발과 함께 고보자력 분말의 제조 기술의 향상, 자장중 성형 기술의 발전, 고 충진율의 혼련기술의 발달, 이방성 미립자 분말의 제조 기술 및 첨가제 개발 기술 등의 향상으로 인하여 높은 자성 성능을 갖추게 됨으로써 자동차용 소형 모터, 가전 기기용 모터, 정밀 계측 기기 및 정밀 회전 기기 등에 그 사용이 확대되고 있다.
제1도는 종래의 제조 방법에 따라 상기와 같은 기능을 수행할 수 있도록 하는 Sr 페라이트 플라스틱 자석의 제조 공정도이다.
도면에 제시되어 있듯이, 종래의 제조 공정에 따른 Sr 페라이트 플라스틱 자석의 제조 방법은 원료를 소정의 비율로 배합하는 칭량(稱量)/혼합 과정(ST100)과 ; 상기 칭량, 혼합 과정(ST100)에 의해 혼합된 원료 배합물을 적합한 형태로 변환하는 하소 과정(ST101)과 ; 상기 하소 과정(ST101)에 의해 형성된 하소품을 소결성을 갖는 Sr 페라이트 영구자석분말로 제조하는 분쇄 과정(ST102)과 ; 상기 분쇄 과정(ST102)에 의해 제조된 Sr 페라이트 영구자석분말과 플라스틱 바인더를 혼합하는 혼련 과정(ST103)과 ; 상기 혼련 과정(ST103)에 의해 배합된 Sr 페라이트 영구자석분말과 플라스틱 바인더의 혼합물을 적당한 크기로 응집시키는 과립 과정(ST104)과 ; 상기 과립 과정(ST104)에 의해 응집된 과립물을 소정의 형태로 형상화시키는 사출성형 과정(ST105)과 ; 상기 사출성형 과정(ST105)에 의해 형상화된 성형체의 입자 사이를 소결하여 응착시키는 소성 과정(ST105)과; 상기 소성 과정(ST105)에 의해 형성된 Sr 페라이트 플라스틱 자석을 연삭 등의 방법으로 처리하여 제품화하는 가공 과정(ST106) ; 을 포함하여 이루어 진다.
이와같은 제조 공정으로 이루어지는 종래의 Sr 페라이트 플라스틱 자석의 제조 방법을 좀더 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저 혼합되는 원료의 혼합비율을 소정의 값으로 유지하면서 볼-밀(ball-mil)이나 건식 믹서(dry-mixer)를 이용하여 믹싱(mixing)하는 칭량/혼합 과정(ST100)을 수행하게 되는데 이때 혼합되는 입자의 세밀화 및 조밀화를 위하여 첨가제를 통상 1-5%정도 이용하게 된다.
그 다음으로 수행되는 하소 과정(ST101)은 상기 칭량/혼합 과정(ST100)에 의해 혼합된 원료 배합분말의 성분 산화물과 탄산염 등을 열분해에 의하여 미리 방출시킴으로서 후공정에서 발생할 수 있는 가스 방출을 미리 막고 시료의 균질화를 도모하여 페라이트 생성을 용이하게 하는 역할을 수행하게 된다.
그 다음으로는 상기 하소 과정(ST101)에 의해 응집되어진 응집품을 소정의 크기로 마모하여 소결성을 갖는 적당한 크기의 페라이트 영구자석분말을 제조하는 분쇄 과정(ST102)을 진행하게 되는데 이때 분쇄 매체가 마모되어 원료에 혼입되고 원료의 화학 조성을 변화시키지 않도록 특별히 주의해야 한다.
상기 분쇄 과정(ST102) 이후에는 상기 페라이트 영구자석분말을 고착 내지 고정화하고 그 기계적 강도를 강화하기 위하여 상기 페라이트 영구자석분말에 플라스틱 바인더(binder)를 첨가하여 혼합하는 혼련 과정(ST103)을 진행하게 된다.
그리고 상기 혼련 과정(ST103) 이후에는 상기 페라이트 영구자석분말에 고밀도성, 성형강도 등의 특성을 부여하기 위해 적당한 크기로 응집시키는 과립 과정(ST104)을 수행하게 된다.
그 다음에는 상기 과립 과정(ST104)에 의해 형성된 Sr 페라이트 플라스틱 자석재료를 소정의 형상으로 제조하는 사출성형 과정(ST105)이 진행된다. 이때 양호한 성형체를 만들기 위해서는 Sr 페라이트 플라스틱 자석재료를 균일하게 충진하고 또한 성형되어 사출될 때 균일한 압력으로 사출되게 하는 것이 중요하다.
상기 사출성형 과정(ST105) 후에는 소정의 형상으로 성형화된 상기 Sr 페라이트 플라스틱 자석의 자기 특성이나 강도를 증가시키고 상기 Sr 페라이트 플라스틱 자석의 분체 입자간의 응착강도를 증대시키며 치밀성을 유지할 수 있도록 하는 소성 과정(ST106)을 진행하게 된다.
이후에 연삭액 등의 가공제를 사용하여 소정의 제품으로 완성하는 가공 과정(ST107)을 거쳐 상기 Sr 페라이트 플라스틱 자석이 완성되는 것이다.
일반적으로 Sr 페라이트 플라스틱 자석의 자기적 특성을 강화하려면 자기적 성질을 갖는 Sr 페라이트 영구자석분말 입자의 최소 단위인 단자구 입자의 크기를 1 μm에 접근시켜야 한다고 알려져 있다.
즉, 통상의 Sr 페라이트 플라스틱 자석에 있어서는 크랙형성을 방지하고 기계적 강도를 강화하기 위하여 상기 Sr 페라이트 영구자석분말에 플라스틱 바인더를 혼련하여 제조하게 되는데 이때 배합되는 상기 플라스틱 바인더의 양이 증가하게 되면 상기 Sr 페라이트 플라스틱 자석의 자기적 특성이 저하하는 문제점이 발생하게 되고 반대로 상기 플라스틱 바인더의 양이 감소하게 되면 상기 Sr 페라이트 플라스틱 자석의 기계적 강도가 저하하게 되는 문제점이 발생하게 된다.
따라서 상기 Sr 페라이트 영구자석분말의 입도 분포의 크기를 1 μm 정도의 크기로 적절히 조절하여 혼련되는 상기 플라스틱 바인더와 상기 Sr 페라이트 영구자석분말을 적정 수준으로 혼합, 충진 되게 함으로서 상기 Sr 페라이트 플라스틱 자석의 기계적 특성과 자기적 특성을 향상시킬 수 있도록 하는 것이 중요하다.
그러나 상기와 같은 과정으로 이루어지는 종래의 Sr 페라이트 플라스틱 자석의 제조방법에 있어서는 상기 분쇄 과정에서 분쇄되어지는 상기 Sr 페라이트 영구자석분말의 단자구 입자 평균입도가 약 10μm 정도로써 단자구 입자 크기를 적정 수준인 1 μm 에 접근시키기가 매우 어려우며 그 결과 상기 플라스틱 바인더와 혼련되는 경우에는 균질도(homogeneity)가 떨어져 Sr 페라이트 플라스틱 자석의 자기 특성을 저하시키는 문제점이 발생하게 된다.
또한 상기 Sr 페라이트 영구자석분말과 상기 플라스틱 바인더를 혼련하여 사출 성형할 때 상기 Sr 페라이트 영구자석분말의 wt% 비가 85wt%를 초과하는 경우에는 표면과 내부에 크랙(crack)이 발생하게 되고 결국에는 Sr 페라이트 플라스틱 자석의 기계적 강도가 떨어져 자기 특성이 저하되는 문제점이 발생하게 된다.
따라서 본 발명에 따른 Sr 페라이트 플라스틱 자석 제조 방법의 목적은 Sr 페라이트 영구자석분말에 포함된 단자구 입자의 크기를 자화시키기 용이한 1 μm에 접근시켜 상기 Sr 페라이트 자석분말과 상기 플라스틱 바인더의 혼합 비율을 높이고 그 결과 자기 특성이 향상될 수 있는 Sr 페라이트 플라스틱 자석을 제공하는 데 있다.
또한 본 발명에 의한 Sr 페라이트 플라스틱 자석 제조 방법의 목적은 사출 성형 과정 전에 소정의 펠렛팅(pelleting) 과정을 수행하여 상기 플라스틱 바인더와 상기 Sr 페라이트 영구자석분말이 균일하게 혼합되도록 함으로서 기계적 강도를 높이고 크랙 형성을 저지하여 자기 특성이 향상될 수 있는 Sr 페라이트 플라스틱 자석을 제공하는 데 있다.
이와같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 Sr 페라이트 플라스틱 자석의 제조 방법은 소정의 첨가제가 첨가된 원료에 폴리비닐알콜을 첨가하여 혼합하고 소정의 온도에서 적당한 형태로 변환시키는 하소 과정과 ; 상기 하소 과정 후에 스틸볼과 증류수 및 하소분말이 혼합된 분쇄기를 통하여 소정의 속도로 수시간 동안 분쇄하는 분쇄 과정과 ; 상기 분쇄 과정 후에 소정의 온도에서 열처리하는 열처리 과정과 ; 상기 열처리 과정 후에 소정의 혼련기를 통하여 혼합물을 균질화하는 조립 고정과 ; 상기 조립 과정 후에 소정의 형태로 형상화하는 사출성형과정 ; 을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하고 있다.
상기에서, 폴리비닐알콜은 7%수용액 1-10wt% 임을 특징으로 하고 있다.
상기에서, 하소온도는 1225°C임을 특징으로 하고 있다.
상기에서, 분쇄기내의 스틸볼과 증류수 및 하소분말의 혼합비는 3:1:1임을 특징으로 하고 있다.
상기에서, 분쇄기의 속도는 60rpm 임을 특징으로 하고 있다.
상기에서, 분쇄시간은 18 시간임을 특징으로 하고 있다.
상기에서, 열처리는 700 - 1000°C 온도에서 30 분간 실시하는 것을 특징으로 하고 있다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 Sr 페라이트 플라스틱 자석의 제조 방법을 좀 더 상세히 설명하면 다음과 같다.
제2a도 및 제2b도는 본 발명에 따른 Sr 페라이트 플라스틱 자석의 제조 공정도로서, 제2a도는 Sr 페라이트 영구자석분말을 제조하기 위한 제조 공정도이고 제2b도는 Sr 페라이트 플라스틱 자석을 완성하기 위한 제조 공정도이다.
제2a도를 참조하면, 먼저 SrCO3(21)와 α-Fe2O3(20)를 기본 조성으로 하고 소정의 첨가제(22) 및 증류수(23)를 첨가하여 조성비에 맞도록 1/1000 정도로 정확히 측량하는 계량 과정(ST200)이 실시되게 된다.
이때 건조된 시료 분말을 주성분으로 하고 입자의 세밀화 및 조밀화를 위하여 첨가제로서 CaCO3(0.1-0.5wt%), SiO2(0.1-0.5wt%), Na2SiO3(0.1-1wt%) Al2O3(0.1-1 wt%)를 첨가하게 된다.
그 다음으로 상기 계량 과정에 의해 측량된 입도분포가 각기 다른 2 종류 이상의 원료 분말을 입도분포와 강도에 따라서 혼합시간과 혼합강도를 달리하여 믹싱(mixing)하는 혼합 과정(ST201)이 실시되게 된다.
이때 본 발명에서는 상기 첨가제를 첨가한 혼합 분말에 85 - 90°C에서 약 60 분 동안 용해시킨 폴리비닐알콜(polyvinyl alcohol : P.V.A) 7% 수용액 1 -10 wt%를 첨가하게 된다.
그 다음으로 상기 혼합 과정(ST201)을 거친 혼합물을 진공 오븐에서 소정의 온도로 충분히 건조하는 과정(ST202)을 실시하게 된다.
상기 건조 과정(ST202) 후에는 원료 분말의 성분화물과 탄산염 등을 열분해에 의하여 미리 방출시킴으로써 소결시의 가스방출을 막고 시료의 균질 상태를 유지하게 하여 소결시에 시편 내부와 시편 외부와의 특성 차이를 없애도록 하는 하소 과정(ST203)을 실시하게 된다.
상기 하소 과정(ST203)은 1225℃의 온도로 특별히 제작된 노(kiln)에서 질소 분위기(불활성 분위기)로 실시 되게 되는데 이때 상기한 혼합 과정(ST201) 중에 폴리비닐알콜이 첨가되어 있음으로 해서 상기 하소 과정(ST203) 후에는 표면이 탄소 입자로 피복된 Sr 페라이트 영구자석분말(24)이 생성 되게 된다.
일반적으로 플라스틱 자석용 Sr 페라이트 영구자석분말(24)제조에 있어서 Sr 페라이트 영구자석분말(24)의 치밀화 및 입자의 조대성장은 오히려 보자력을 감소시키는 결과를 가져온다고 알려져 있다.
그러나 본 발명에 따른 제조 방법에 의한 Sr 페라이트 플라스틱 자석의 경우에 있어서는 상기 Sr 페라이트 영구자석분말(24) 입자 표면이 탄소로 피복되어 있어 치밀화 및 조대화가 저지되어 지고 결과적으로 Sr 페라이트 영구자석분말(24)의 단자구 입자 크기를 0.75 - 1 μm에 접근시킴으로써 하기하는 분쇄 과정(ST204)시에 분쇄 효과를 극대화시킬 수가 있다.
상기 하소 과정(ST203)이 끝나게 되면 분쇄 과정(ST204)을 수행하게 되는데, 이때 유동성의 향상, 고밀도화, 부피변화의 극소화 등을 고려하여야 하며 특히 격자결함이없는 1 μm 이내 크기의 단자구 입자를 생성하여 영구자석의 보자력 극대화에 주력하여야 한다.
본 발명에 있어서는 상기 혼합 과정(ST201) 및 하소 과정(ST203)에서 폴리비닐알콜을 이용한 탄소피복공정이 시행됨으로써 Sr 페라이트 영구자석분말(24)의 표면이 탄소로 피복되어 있고 그로 인하여 단자구 입자의 크기가 1 μm 에 접근해 있음으로 해서 분쇄 과정(ST204)시에 분쇄 효율이 극대화 될 수 있다.
또한 본 발명에 있어서는 상기 하소 과정(ST203)에서 1225°C로 하소시킨 Sr 페라이트 영구자석분말(24)을 유발기를 통하여 예비 분쇄한 후 증류수를 분쇄매체로하여 스틸볼 : 증류수 : 하소된 페라이트 영구자석분말을 3 : 1 : 1의 중량비로 혼합하고 밀폐된 용기에 넣은 후 믹싱 머신을 이용하여 60rpm의 속도로 18시간 동안 분쇄하는 분쇄과정(ST204)을 실시하게 됨으로써 평균 입도 분포가 1 μm 에 근접한 단자구 입자가 형성되게 되는 것이다.
상기 분쇄 과정(ST204) 후에는 미분쇄된 상기 Sr 페라이트 영구자석분말(24)을 소정의 열처리기에서 700 - 1200°C의 온도로 30 분간 열처리하는 열처리 과정(ST205)을 실시하게 된다.
이러한 열처리 과정(ST205)으로 인하여 상기 분쇄 과정(ST204)에 의한 보자력의 저감이 방지되고 분쇄에 의한 Sr 페라이트 영구자석분말(24)의 응집상태를 분산시킬 수 있는 효과를 얻을 수가 있는 것이다.
제2b도에는 상기 제2a도에 도시되어 있는 제조 과정을 거쳐 형성된 Sr 페라이트 영구자석분말(24)을 완성된 Sr 페라이트 플라스틱 자석으로 제조하기 위한 제조 과정이 도시되어 있다.
도면에 제시되어 있듯이 먼저 Sr 페라이트 영구자석분말(24)을 플라스틱 바인더(25)와 균일하게 혼합 되도록 하는 혼련 과정(ST206)을 실시하게 된다.
여기서 상기 플라스틱 바인더(25)는 원하는 모양의 금형에 균일하게 충진되어 사출 성형을 가능하게 하고, 응고 후 무기물인 상기 Sr 페라이트 영구자석분말(24)을 고착 내지 고정화하여 Sr 페라이트 플라스틱 자석의 기계적 강도를 향상시키는 역할을 수행하고 있다.
이때 상기 Sr 페라이트 영구자석분말(24)과 상기 플라스틱 바인더(25)를 적정한 비율로 혼합하는 것이 상기 Sr 페라이트 플라스틱 자석의 양호한 자기적 성질을 좌우하는 데 많은 영향을 미치게 된다.
즉, Sr 페라이트 영구자석분말(24)이 상기 플라스틱 바인더(25)와 혼련될 때 상기 Sr 페라이트 영구자석분말(24)의 분포량을 최대로 하면서 상기 플라스틱 바인더(25) 특유의 역할인 기계적 강도의 강화에는 영향을 미치지 않도록하여 Sr 페라이트 영구자석분말(24)의 양호한 자기적 성질을 유지함과 동시에 플라스틱 바인더(25)의 첨가로 인한 기계적 강도의 유지 또한 적정 수준으로 되도록 하는 것이 중요하다.
따라서 본 발명에 의한 Sr 페라이트 플라스틱 자석의 제조 방법에 있어서는 상기 Sr 페라이트 영구자석분말(24)이 제조되어 질 때 상기 혼합, 하소, 분쇄 등의 전(前)과정에서 미리 단자구 입자의 크기를 1 μm 이내의 적정한 크기로 조절해 놓음으로서 상기 혼련 과정(ST206)시에 무기질의 상기 Sr 페라이트 영구자석분말(24) 과 유기질의 상기 플라스틱 바인더(25)가 적정한 분포비를 가지고 혼합될 수 있도록 하였다.
이렇게 함으로서 본 발명의 제조 방법에 따른 Sr 페라이트 플라스틱 자석은 상기 Sr 페라이트 영구자석분말(24)과 상기 플라스틱 바인더(25)가 적정한 충진밀도를 갖고 혼련되도록 하여 최종 성형체가 우수한 자기적 성질 및 기계적 강도를 유지할 수 있도록 하는 효과를 얻을 수가 있는 것이다.
또한 본 발명에 따르면 상기 혼련 과정(ST206)시에 커플링제와 같은 표면 피복제 및 가소제나 윤활제를 첨가하게 된다.
이때 상기 커플링제와 같은 표면 피복제는 무기물인 상기 Sr 페라이트 영구자석분말(24)과 유기물인 상기 플라스틱 바인더(25)와의 결합력을 강화시켜 주고 분말 표면의 습윤성을 증가시켜 유동성을 좋게하며 사출된 성형체의 강도를 높이는 효과를 제공한다.
또한 상기 가소제나 윤활제는 상기 플라스틱 바인더(25)에 유연성을 주어 배향도를 높이거나, 상기 플라스틱 바인더(25)의 응고를 늦추어 주며 상기 혼련 과정(ST206)시에 부하를 감소시키는 역할을 수행하게 된다.
상기 커플링제 및 가소제나 윤활제는 보통 0.5 - 2.0 wt% 정도를 첨가하게 되는데 그 첨가량에 따라 10% 정도의 자기특성 개선 효과가 있다.
상기 혼련 과정(ST206)후에는 상기 플라스틱 바인더(25)에 분포되어 있는 상기 Sr 페라이트 영구자석분말(24)의 분포를 균일하게 조절하는 조립 과정(ST207)을 실시하게 된다.
즉, 상기 Sr 페라이트 영구자석분말(24)과 상기 플라스틱 바인더(25)와의 불균질을 방지하기 위하여 소정의 혼련기에 혼합시킨 혼련물을 밀어내어(extruder) 펠렛팅(pelleting)하는 조립 과정(ST207)을 실시하게 된다.
이때 상기 펠렛팅된 혼련물은 조성의 균질도가 증가하게 되고, 하기하는 사출성형(ST208) 과정시에 성형체가 분리되는 현상을 방지할 수 있는 효과를 얻을 수가 있는 것이다.
상기 조립 과정(ST207) 후에는 펠렛팅 시킨 혼합물을 분쇄기로 분쇄시킨 후 사출기를 통하여 자계중(磁界中) 성형하는 사출성형 과정(ST208)을 실시하게 된다.
이때 상기 플라스틱 바인더(25)와 상기 Sr 페라이트 영구자석분말(24)은 높은 충진율로 결합되어 있어야 하며 사출 압력, 사출 온도 및 사출 속도 또한 최적화가 유지되어 있어야 한다.
또한 금형의 온도와 사출 압력의 유지 시간도 사출 성형체의 밀도에 직접적인 영향을 미치게 되므로 최적화할 필요가 있다.
본 발명에 따른 Sr 페라이트 플라스틱 자석의 경우에는 상기 조립 과정에서 펠렛팅시킨 혼합물을 분쇄기로 분쇄시킨 후 자체 제작한 사출기에서 자계중(磁界中) 성형한다.
여기서 1 회의 사출성형시에 사용한 시편의 양은 10 - 12g 정도로 하였으며 사출시 인가 자장의 세기는 5 - 20kOe가 되도록 하였다.
사출 후에는 이방화 배열이 완전히 끝나고 응고가 완료된 후 금형으로부터 사출물을 뽑아내어 본 발명에서 얻고자 하는 Sr 페라이트 플라스틱 자석을 완성시킨다.
제3도는 본 발명에 따른 Sr 페라이트 영구자석분말(24)의 함유량과 자기특성과의 관계도로서, 제3a도는 Sr 페라이트 영구자석분말(24)의 함유량과 보자력과의 관계도 이고, 제3b도는 Sr 페라이트 영구자석분말(24)의 함유량과 잔유자속밀도와의 관계도이고, 제3c도는 Sr 페라이트 영구자석분말(24)의 함유량과 최대 에너지와의 관계도이다.
제3a도에 제시되어 있듯이, 본 발명에 따른 Sr 페라이트 플라스틱 자석의 경우는 Sr 페라이트 영구자석분말(24)의 입자가 탄소로 피복되어 있음으로 해서 우수한 충진율을 유지할 수 있고 이로 인하여 종래의 플라스틱 자석과는 달리 82wt% 이상에서도 우수한 보자력을 나타내고 있음을 알 수 있다.
또한 제3b도 및 제3c도에 제시되어 있듯이, 본 발명에 따른 Sr 페라이트 플라스틱 자석은 Sr 페라이트 영구자석분말(24)의 함량이 90wt% 까지 증가하여도 잔류 자속 밀도는 3.10kG의 높은 값을 유지하는 우수한 자기특성을 나타내고 있음을 알 수 있다.
이상에서 상세히 살펴본 바와같이 본 발명에 따른 제조 방법에 의한 Sr 페라이트 플라스틱 자석은 폴리비닐알콜을 이용한 탄소 피복법에 의해 1μm 크기의 단자구 입자를 형성하게 됨으로써 결과적으로 자기적 특성 및 기계적 강도가 월등히 개선되는 효과를 얻을 수가 있다.
또한 소정의 펠렛팅 공정을 통한 조립과정을 실시하게 됨으로써 Sr 페라이트 자석의 균질화가 도모되어 기계적 강도가 보강되는 효과를 얻을 수가 있다.

Claims (7)

  1. 소정의 첨가제가 첨가된 원료에 폴리비닐알콜을 첨가하여 혼합하고 소정의 온도에서 적당한 형태로 변환시키는 하소 과정과 ; 상기 하소 과정 후에 스틸볼과 증류수 및 하소분말이 혼합된 분쇄기를 통하여 소정의 속도로 수시간 동안 분쇄하는 분쇄 과정과 ; 상기 분쇄 과정 후에 소정의 온도에서 열처리하는 열처리 과정과 ; 상기 열처리 과정 후에 소정의 혼련기를 통하여 혼합물을 균질화하는 조립 과정과 ; 상기 조립 과정 후에 소정의 형태로 형상화하는 사출성형과정 ; 을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 스트론튬 페라이트 플라스틱 자석의 제조방법.
  2. 제1항에 있어서, 폴리비닐알콜은 7%수용액 1-10wt% 임을 특징으로 하는 스트론튬 페라이트 플라스틱 자석의 제조 방법.
  3. 제1항에 있어서, 하소온도는 1225℃ 임을 특징으로 하는 스트론튬 페라이트 플라스틱 자석의 제조 방법.
  4. 제1항에 있어서, 분쇄기내의 스틸볼과 증류수 및 하소분말의 혼합비는 3:1:1임을 특징으로 하는 스트론튬 페라이트 플라스틱 자석의 제조 방법.
  5. 제1항에 있어서, 분쇄기의 속도는 60rpm 임을 특징으로 하는 스트론튬 페라이트 프라스틱 자석의 제조 방법.
  6. 제1항에 있어서, 분쇄시간은 18 시간임을 특징으로 하는 스트론튬 페라이트 플라스틱 자석의 제조 방법.
  7. 제1항에 있어서, 열처리는 700 - 1000℃ 온도에서 30 분간 실시하는 것을 특징으로 하는 스트론튬 페라이트 플라스틱 자석의 제조 방법.
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