KR102012959B1 - 철-기반 금속 유리로 만들어진 분말 - Google Patents

철-기반 금속 유리로 만들어진 분말 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 종래의 철-기반 금속 유리로 만들어진 분말에 비해 내식성이 개선된 철-기반 금속 유리로 만들어진 분말을 제공하는 것이다. 기본 조성은, 대부분 Fe를 갖는 철-기반 금속 원소들의 그룹, Si, B, P, 및 C로 이루어진 준금속 원소들의 그룹, 및 과냉도를 개선하기 위한, Nb 또는 Mo 중 어느 하나 또는 둘 모두로 이루어진 소량의 원소들의 그룹을 포함한다. 철-기반 금속 유리로 만들어진 분말은, 기본 조성에 내식성을 개선하기 위한 성분을 첨가함으로써 획득된다. 획득된 철-기반 금속 유리로 만들어진 분말은, 우수한 내식성, 우수한 자기 특성, 및 우수한 절연 특성을 갖는다.

Description

철-기반 금속 유리로 만들어진 분말 {POWDER MADE OF IRON-BASED METALLIC GLASS}
[0001] 본 발명은, 범용성의 철-기반 금속 원소들에 기반하며 바람직하게는 종래의 것보다 내식성(corrosion-resistance)이 더 높은 전자 컴포넌트용 재료로 사용되는, 철-기반 금속 유리(iron-based metallic glass)로 만들어진 분말을 제공한다.
[0002] 철-기반 금속 유리로 만들어진 분말은, 분말들로 압착됨으로써 몰딩(mold)될 경우 우수한 자기 특성을 갖기 때문에, 인덕터들 및 초킹(choking) 코일들과 같은 전자 콤포넌트들을 제조하는데 사용되는 자기 재료로 널리 이용될 것으로 기대된다.
[0003] 지금까지 몇 가지 비정질 철-기반 금속 유리가 발견되어왔다. 종래의 철-기반 금속 유리는 안정한 비정질 구조를 얻기 위해 많은 희유 원소들(희유 금속들), 예컨대 Ga, Pd, 및 Zr을 첨가함으로써 제조되었기 때문에, 그 제조 비용이 비쌌다. 추가로, 이는 안정한 비정질 구조를 얻기 위해, 큰 과냉도(great degree of supercooling)하에서 비-산화 분위기에서 제조되었다. 이런 방식으로 제조되는 철-기반 금속 유리가 우수한 자기 특성을 갖지만, 사실상, 이는 그 비용 때문에 사용되지 않았다.
[0004] 과냉도는
Figure 112015045898857-pct00001
으로 정의되며, 이
Figure 112015045898857-pct00002
는
Figure 112015045898857-pct00003
의 식으로 계산된다. 여기서, Tx는 재결정화 온도이며, Tg는 유리-전이(glass-transition) 온도이다.
[0005] 이러한 문제점들을 해결하기 위해, 비교적 값싼 원소들로 이루어지고 대기중에서 제조될 수 있는 철-기반 금속 유리가 일본 특허 공개 공보 제 2002-080949호에 제안되었다. 그러나 제안된 철-기반 금속 유리는, Fe 이외에, 필수 원소들로서 다량의 Co, Ni, 및 Mo를 함유한다. 이들 원소들은 Fe 보다 훨씬 비싸다. 따라서, 그 비용은 증가할 것이다.
[0006] 일본 특허 공개 공보 제 2005-290468호는, 비싸지 않은 희유 금속을 함유하며, 값싼 원소인 철에 기반하며 대기중에서 쉽게 얻어지는 비정질 구조를 갖는, 철-기반 금속 유리를 제안한다. 제안된 철-기반 금속 유리는, 우수한 자기 특성을 갖기 때문에, 전자 재료로 바람직하게 사용될 것이다. 그러나 기술적으로 진보된 전자 디바이스들의 컴포넌트들, 예컨대 모바일 단말기(mobile terminal)용 자기 코어는, 최근 더 높은 내식성을 갖도록 요구되고 있다.
[0007] 본 발명의 목적은, 일본 특허 공개 공보 제 2005-290468호의 철-기반 금속 유리로 만들어진 분말에 기초하여, 그 문제들을 해결하고 또한 개선된 자기 특성, 개선된 절연 특성 및 개선된 내식성을 갖는 철-기반 금속 유리로 만들어진 분말을 제공하는 데 있다.
[0008] 본 발명의 실시예로서 철-기반 금속 유리로 만들어진 분말은 철-기반 금속 원소들의 그룹, 준금속 원소들의 그룹 및 과냉도를 개선하기 위한 원소들의 그룹으로 구성되는 철-기반 금속 유리이고(M은, Nb 및 Mo 중 어느 하나 또는 둘 다임), 철-기반 금속 유리의 공칭 조성은 (Ｆｅ1-s-tＣｏsＮit）100-x-y｛（ＳｉaＢb）m（ＰcＣd）n｝xＭy에 의해 표현된다. 철-기반 금속 원소들의 그룹의 조성들 비율들은 19≤ｘ≤30,０＜ｙ≤６,０≤ｓ≤0.35, ０≤ｔ≤0.35, 및 ｓ＋ｔ≤0.35이다. 준금속 원소들의 그룹의 조성의 비율들은 （0.5：1）≤（ｍ：ｎ）≤（６：１）;（2.5：7.5）≤（ａ：ｂ）≤（5.5：4.5); 및 (5.5：4.5）≤（ｃ：ｄ）≤（9.5：0.5)이다. Cr 및 Zr 중 어느 하나 또는 둘 모두는 내식성을 개선하기 위한 성분으로서 철-기반 금속 유리에 첨가된다. 내식성을 개선하기 위한 성분의 함량은 0.3-5.5wt%이다. Cr 및 Zr 중 어느 하나 또는 둘 모두가 내식성을 개선하기 위한 성분으로서 첨가되기 때문에, 산화막(산화물 층)이 철-기반 금속 유리로 만들어진 분말의 표면 상에 형성된다. 따라서, 우수한 자기 특성, 우수한 절연 특성 및 우수한 내식성을 갖는 철-기반 금속 유리로 만들어진 분말은 낮은 비용으로 제조된다.
[0009] 합금의 원소의 "함량"은 추가 원소들(내식성을 개선하기 위한 성분 및 내식성을 또한 개선하기 위한 부성분(accessory element)을 포함하는 철-기반 금속 유리로 만들어진 분말의 총 양에 대해 원소의 함량(wt%)을 나타낸다. 공칭 조성에서 조성들의 비율은 달리 언급되지 않는다면 원자 퍼센트(at%) 또는 원자 비율을 나타낸다.
[0010] 내식성을 개선하기 위한 성분들은 Al을 포함할 수 있는데, Al의 함량은
Figure 112017129326780-pct00004
이고, Al을 포함하는, 내식성을 개선하기 위한 성분들의 총 함량은
Figure 112017129326780-pct00005
Figure 112017129326780-pct00006
이다. 내식성을 개선하기 위한 성분들이, 1) Cr 및 Al, 또는 2) Zr 및 Al, 또는 3) Cr, Al 및 Zr 중에서 임의의 것이기 때문에, 철-기반 금속 유리로 만들어진 분말을 위해 필요한 특성들 및 내식성은 이러한 원소들의 시너지 효과에 의해 개선된다.
[0011] 공칭 조성은
Figure 112015045898857-pct00007
에 의해 표현될 수 있다. 철-기반 금속 유리로 만들어진 분말이 어떠한 Co 또는 Ni도 포함하지 않기 때문에, 그 분말은 훨씬 낮은 비용으로 제조될 수 있다.
[0012] 과냉도를 개선하기 위한 원소들의 그룹의 조성의 비율은
Figure 112017129326780-pct00008
일 수 있다. 내식성을 개선하기 위한 성분을 첨가하는 것은 제조되는 철-기반 금속 유리로 만들어진 분말의 비결정질 구조에 영향을 주지 않기 때문에, 우수한 자기 특성, 우수한 절연 특성 및 우수한 내식성을 갖는 철-기반 금속 유리로 만들어진 분말이 제조될 수 있다.
[0013] 준금속 원소들의 그룹의 조성들의 비율은,
Figure 112017129326780-pct00009
및
Figure 112017129326780-pct00010
Figure 112017129326780-pct00011
일 수 있다. 이러한 조성들을 이용함으로써, 철-기반 금속 유리로 만들어진 분말의 자기 특성을 더욱 개선시킬 수 있다.
[0014] 철-기반 금속 유리로 만들어진 분말은, V, Ti, Ta, Cu 및 Mn으로부터 선택된 적어도 하나인, 내식성(corrosion resistance)을 개선하기 위한 부성분을 부가적으로 포함할 수 있으며, 내식성을 개선하기 위한 부성분들의 총 함량은 0.03 - 0.70wt% 이다. 내식성을 개선하기 위한 적은 양의 부성분을 첨가함으로써, 철-기반 금속 유리로 만들어진 분말의 표면 상에 산화 막이 형성되며, 그리고 내식성을 개선하기 위한 성분과 결합된 부성분의 시너지 효과에 의해 분말의 비저항이 개선될 수 있다.
[0015] 철-기반 금속 유리로 만들어진 분말의 입자들의 직경들은 0.5 - 50㎛ 일 수 있다. 철-기반 금속 유리로 만들어진 분말은, 미세 분말로서 제조되는 경우에도, 우수한 내식성을 갖는다. 따라서, 우수한 성능을 갖는 전자 부품들을 위한 재료로 바람직하게 사용될 수 있다. 입자의 직경은, 별도의 언급이 없는 한, 평균 입자 직경 (메디안; d50)을 나타낸다.
[0016] 철-기반 금속 유리로 만들어진 분말은, 수 분사법(water atomization)에 의해 제조될 수 있다. 철-기반 금속 유리는 대기중에서 제조되기 때문에, 저비용으로 제조될 수 있다. 또한, 수 분사법에 의해 제조되는 철-기반 금속 유리로 만들어진 분말은, 미세하고(fine) 구형(spherical-shaped)의 입자들의 분말로서 생성된다. 따라서, 와전류 손실이 감소되고, 철-기반 금속 유리로 만들어진 팩킹된 분말(packed powder)의 밀도가 증가되어, 전자 부품의 성능을 개선시킨다.
[0017] 본 발명의 다른 실시예로서의, 철-기반 금속 유리로 만들어진 분말은, 철-기반 금속 원소들의 그룹, 준금속 원소들의 그룹, 및 과냉도를 개선하기 위한 원소들의 그룹(M은 Nb와 Mo 중 어느 하나 또는 둘 다임)으로 구성되는 철-기반 금속 유리이며, 여기서, 철-기반 금속 유리로 만들어진 분말의 공칭 조성은 (Ｆｅ1-s-tＣｏsＮit）100-x-y｛（ＳｉaＢb）m（ＰcＣd）n｝xＭy에에 의해 표현된다. 철-기반 금속 원소들의 그룹의 조성들의 비율들은, 19≤ｘ≤30; ０＜ｙ≤６;０≤ｓ≤0.35; ０≤ｔ≤0.35; 및 ｓ＋ｔ≤0.35이다. 준금속 원소들의 그룹의 조성들의 비율들은, 0.5：1）≤（ｍ：ｎ）≤（６：１）;（2.5：7.5）≤（ａ：ｂ）≤（5.5：4.5); 및 (5.5：4.5）≤（ｃ：ｄ）≤（9.5：0.5)이다. 또한, 내식성을 개선하기 위한 성분으로서, V, Ti, Ta, Cu 및 Mn 중에서 적어도 하나가 첨가되며, 내식성을 개선하기 위한 성분의 함량은 0.03 - 0.70wt% 이다. 내식성을 개선하기 위한 성분의 양은 매우 적기 때문에, 우수한 내식성을 갖는 철-기반 금속 유리로 만들어진 분말은 저 비용으로 제조된다.
[0018] 과냉도를 개선하기 위한 원소들의 그룹의 조성들의 비율은 0.05 ≤ y ≤ 2.4 일 수 있다. 내식성을 개선하기 위한 성분을 첨가하는 것이, 제조되는 철-기반 금속 유리로 만들어진 분말의 비정질 구조에 영향을 미치지 않기 때문에, 우수한 자기 특성 및 우수한 내식성을 갖는 철-기반 금속 유리로 만들어진 분말이 제조될 수 있다.
[0019] 본 발명의 철-기반 금속 유리로 만들어진 분말(두 실시예들 모두)은 우수한 자기 및 절연 특성들 및 우수한 내식성을 갖는다. 따라서 이는 바람직하게 다양한 종류들의 전자 부품들에 대한 분말들을 압축함으로써 몰딩하기 위한 재료로 그리고 전자 회로 기판 등에 자기 막을 형성하도록 코팅하기 위한 재료로 사용된다.
[0020] 2013년 3월 4일자로 출원된 일본 원특허출원 제2013-042029호가 이로써 인용에 의해 본 출원에 그 전체가 포함된다.
본 발명은 아래 주어지는 상세한 설명으로부터 더 완전히 이해될 것이다. 그러나 상세한 설명 및 특정 실시예들은 본 발명의 바람직한 실시예들의 예시들일 뿐이며, 따라서 설명을 위해서만 주어진다. 상세한 설명을 기초로 가능한 다양한 수정들 및 변형들이 당업자들에게 명백할 것이다.
출원인은 개시되는 어떠한 실시예도 공중에 전용하려는 의도가 전혀 없다. 따라서 개시되는 수정들 및 변형들 중에서, 본 특허청구범위 내에 문언상 포함되지 않을 수도 있는 것들이 균등론의 의미에서 본 발명의 일부를 구성한다.
명세서 및 청구항들에서 단수 지시어의 사용은, 본 명세서에서 달리 표시되지 않거나 문맥에 의해 명백하게 부정되지 않는 한, 단수와 복수를 모두 포함하는 것으로 해석되어야 한다. 본 명세서에서 제공된 임의의 그리고 모든 예시들, 또는 예시적인 용어(예를 들어, "등")의 사용은 단순히 본 발명을 더 쉽게 밝히려는 의도일 뿐이고, 따라서 달리 언급되지 않는 한, 발명의 범위를 제한하는 것은 아니다.
[0021] 도 1은 본 발명의 철-기반 금속 유리로 만들어진 분말의 제조시 사용되는 수 분사(water atomizing)를 위한 디바이스의 개념적인 단면도이다.
도 2는 본 발명의 철-기반 금속 유리로 만들어진 분말을 이용함으로써 철심이 제조된 초킹 코일을 구성하는데 사용되는 자기 분말 코어의 투자율 및 자기 손실을 측정하기 위한 방법을 나타내는 개념도이다.
[0022] 본 발명의 철 기반 금속 유리로 만들어진 분말은 일본 특허 공개 공보 제 2005-290468호에 개시된 공칭 조성
Figure 112017129326780-pct00012
에 기초한다. 이는, 대부분 Fe로 만들어진 철-기반 금속 원소들의 그룹, 준금속 원소들의 그룹 및 과냉도를 개선하기 위한 원소들의 그룹(M은 Nb와 Mo 중 어느 하나 또는 둘 다임)를 포함한다. 아래에서는 본 발명의 철-기반 금속 유리의 공칭 조성 및 철-기반 금속 유리를 구성하는 성분들의 조성들의 비율들이 상기 공보를 고려하여 논의된다.
[0023] 공칭 조성(기본 조성)의 성분들의 비율을 조정함으로써, 과냉도(ΔTx)가 40K 또는 그 미만인 철-기반 금속 유리가 획득될 수 있다. 공칭 조성에서, 그룹들의 원소들의 비율들은 19≤x≤30, 0<y≤6, 0≤s≤0.35, 0≤t≤0.35, 및 s+t≤0.35이다.
[0024] 철-기반 금속 원소들의 그룹, 즉 (Fe1-s-tCosNit)에서, s+t>0.35이면, Co 또는 Ni의 함량이 증가하고, 그에 따라 재료의 비용이 증가한다. 또한, 과냉도는 측정될 수 없는 범위로 감소한다. 따라서, 비정질 구조를 획득하기 위한 조건들 중 하나인, 40K를 넘는 과냉도는 달성될 수 없다.
[0025] 철-기반 금속의 원소들이며 Fe이 아닌 Co 또는 Ni가 전혀 포함되지 않는 경우에도, 40K를 넘는 과냉도가 달성될 수 있다.
[0026] 준금속 원소들(metalloid elements)의 그룹의 총 조성들의 비율(x), 즉 {(SiaBb)m(PcCd)n}x이 19≤x≤30의 범위에 있는 것이 일반적으로 바람직하다. 그러나 과냉도 및 자기 특성 둘 모두를 고려하여, 21≤x≤27의 범위가 더 바람직하다.
[0027] x<19%인 경우, ΔTx≥40K의 과냉도가 달성되지 않는다. 따라서, 단일 비정질 상(single amorphous phase)이 일반적으로 획득될 수 없다. x>30%인 경우, 재료의 비용이 증가하며, Fe의 양이 감소함에 따라, 자기 특성이 저하된다.
[0028] 준금속 원소들의 그룹의 총 조성들의 범위에서, x, 즉 준금속 원소들의 그룹을 구성하는 원소들(Si, B, P, 및 C)의 조성들(a, b, m, c, d, 및 n)의 비율들은 다음과 같다.
[0029] Si +(plus) B의 합(m) 대 P + C의 합(n)의 비율(m:n)은 (0.5:1)≤(m:n)≤(6:1)의 범위이다. 그러한 m의 범위에서, Si 대 B의 비율(a:b)은 (2.5:7.5)≤(a:b)≤(5.5:4.5)이다. 그러한 n의 범위에서, P 대 C의 비율(c:d)은 (5.5:4.5)≤(c:d)≤(9.5:0.5)이다.
[0030] Si, B, P, 또는 C의 조성의 비율이 그러한 범위들의 밖에 있는 경우, ΔTx≥40K의 과냉도는 달성될 수 없다.
[0031] 자기 특성을 개선하기 위해, 본 발명의 철-기반 금속 유리로 만들어진 분말은 Nb 및 Mo 중 어느 하나 또는 둘 모두를 포함하며, 이는 과냉도를 개선하기 위한 성분들의 그룹(M)을 구성한다. 과냉도를 개선하기 위한 성분들의 그룹(M)의 조성들의 비율(y)은 0<y≤6의 범위에 있으며, 요구되는 특성을 기초로 한다. 과냉도를 개선하기 위한 성분들의 그룹(M)의 조성들의 비율이 너무 높은 경우, 과냉도는 개선되지 않으며, 자기 특성이 비교적 감소한다.
[0032] 이러한 방식으로 획득되는 철-기반 금속 유리로 만들어진 분말은, 종래의 철-기반 금속 유리의 냉각 레이트보다 더 느린 냉각 레이트로 냉각되는 경우에도 결정화되지 않는다.
[0033]
따라서, 낮은 냉각 레이트를 갖는 범용 대량 생산 설비를 이용함으로써, 결정질 상(phase) 없이, 비정질 단상인 철-기반 금속 유리로 만들어진 분말이 쉽게 제조될 수 있다. 이것은, 결정화를 시작하는 온도 Tx와 유리 전이 온도 Tg 사이의 차이인 과냉도 ΔTx가 크기 때문에 비정질 상을 형성하는 능력이 향상되기 때문이다.
[0034] 이러한 사실들은 기본 조성에서 각각의 성분들의 조성들의 비율들을 설명한다. 본 발명의 철-기반 금속 유리로 만들어진 분말은, 기본 조성에 대한 내식성을 개선하기 위한 성분을 첨가함으로써 획득된다. 아래에서 상세히 논의된다.
[0035] 제 1 실시예
제 1 실시예의 철-기반 금속 유리로 만들어진 분말의 경우, 내식성을 개선하기 위한 성분들인 Cr 및 Zr 중 하나 또는 둘 모두가 기본 조성에 첨가된다. 내식성을 개선하기 위한 성분들의 함량은 바람직하게는 0.30 - 5.5wt%, 더 바람직하게는 1.0 - 4.0wt%, 더욱 더 바람직하게는 1.0 - 2.0wt%이다. 분말에 함유된 Cr 또는 Zr에 의해 철-기반 금속 유리로 만들어진 분말의 표면상에 산화막이 형성되기 때문에, 내식성이 개선된다.
[0036] 또한, 내식성을 개선하기 위한 성분들은 Al을 포함하는 것이 바람직하다. Cr 및 Zr 둘 모두는 주로, 철-기반 금속 유리로 만들어진 분말의 표면 상에 산화막을 형성하는데 기여한다. Al은 또한 철-기반 금속 유리로 만들어진 분말의 표면상에 산화막을 형성하는데 기여한다. Al은 또한, Cr 또는 Zr을 첨가함으로써 형성되는 산화막의 경도를 증가시키는 효과를 갖는다. 산화막의 경도가 증가하면, 내식성이 추가로 개선된다. Al은 철-기반 금속 유리로 만들어진 분말의 비저항을 개선시키는데 기여한다. Al은 또한, 아래에서 논의되는 분사법에 의해 철-기반 금속 유리로 만들어진 분말이 제조되는 경우 분말의 입자들을 구형으로 만드는데 기여한다.
[0037] 이러한 방식으로, Cr 또는 Zr 및 Al의 시너지 효과들에 의해, 우수한 내식성 및 절연 특성을 갖는 철-기반 금속 유리로 만들어진 분말이 획득될 수 있다. Cr 또는 Zr의 양이 너무 적으면, 충분한 내식성이 달성될 수 없다. 양이 너무 많으면, Fe의 상대량이 감소되기 때문에 자기 특성이 저하된다. Al의 양이 너무 적으면, 어떠한 시너지 효과들도 달성될 수 없다. 양이 너무 많으면, 철-기반 금속 유리로 만들어진 분말의 자기 특성이 저하되고, 분말의 입자들을 구형으로 만들기 어려워진다.
[0038] Cr 또는 Zr +(plus) Al의 시너지 효과들에 의해 우수한 내식성 및 우수한 절연 특성을 갖는 철-기반 금속 유리로 만들어진 분말을 획득하기 위해, Al의 함량이 0.01 - 0.75 wt%이고, Al을 포함한, 내식성을 개선하기 위한 성분들의 함량이 1.0 - 5.0 wt%인 것이 바람직하다. Al의 함량이 0.03 - 0.50 wt%이고, Al을 포함한, 내식성을 개선하기 위한 성분들의 함량이 1.5 - 1.9 wt%인 것이 더 바람직하다. 후자의 함량들을 사용함으로써, 내식성뿐만 아니라 자기 특성 및 절연 특성이 더 개선된다.
[0039] 또한, 내식성을 개선하기 위한 성분들에 대해 Cr 및 Al을 사용하는 것이 바람직한데, 왜냐하면 시너지 효과가 명백하게 되기 때문이다.
[0040] 본 발명의 철-기반 금속 유리로 만들어진 분말은, 공칭 조성에서 (Fe1-s-tCosNit)100-x-y로 표현된 철-기반 금속 원소들의 그룹에서 Fe만으로 구성될 수 있다. 우수한 내식성, 우수한 자기 특성 및 우수한 절연 특성을 갖는 철-기반 금속 유리로 만들어진 분말은, Co 또는 Ni를 포함하지 않고도 제조될 수 있다.
[0041] 이러한 방식으로 내식성이 개선된 철-기반 금속 유리는, 과냉도를 개선하기 위한 원소들의 그룹인 Nb 또는 Mo 중 어느 하나 또는 둘 모두의 조성들의 비율을 다음과 같이 조정함으로써 자기 특성을 개선할 수 있다. 기본 조성에서 과냉도를 개선하기 위한 원소들의 그룹의 조성들의 비율들은 바람직하게는 0.05 ≤ y ≤ 2.4이고, 더 바람직하게는 0.15 ≤ y ≤ 1.3이다. Nb 및 Mo의 양이 너무 작다면, 비정질 단상을 형성하는 능력이 개선되지 않고, 따라서 자기 특성을 감소시키게 된다. Nb 및 Mo가 비싼 희유 금속이기 때문에, 그들의 함량들의 비율은, 필요한 자기 특성을 얻을 수 있는 범위 내에서 가장 작은 것이 바람직하다. Nb 및 Mo의 조성들의 비율은 원소들 둘 모두의 조성들의 비율과 동일한 레벨인데, 왜냐하면 그들은 화학적 특성들이 유사하고, 그들의 원자 반경 및 원자량이 유사하기 때문이다.
[0042] 과냉도를 개선하기 위한 원소들의 그룹의 조성들의 비율이 상기 범위 내에 있을 때, 내식성 또는 자기 특성이 수용 불가하면, 준금속 원소들의 그룹인 B 및 P 중 어느 하나 또는 둘 모두는 내식성 및 자기 특성을 개선하기 위해 다음의 범위 내에 있도록 조절된다.
[0043] 공칭 조성(Fe1-s-tCosNit)100-x-y에서 준금속 원소들의 그룹의 조성들의 비율들은 (1.5:1)≤(m:n)≤(5.5:1); (3.5:6.5)≤(a:b)≤(5.5:4.5) 및 (6.0:4.0)≤(c:d)≤(8.5:1.5)인 것이 바람직하다. 조성 비율들은 (2.5:1)≤(m:n)≤(3.5:1); (4.3:5.7)≤(a:b)≤(5.2:4.8) 및 (6.5:3.5)≤(c:d)≤(7.0:3.0)인 것이 더 바람직하다.
[0044] 내식성을 개선하기 위한 성분의 양은 우수한 자기 특성을 획득하기 위해 최소화되어야 한다. 내식성을 개선하기 위한 성분의 양을 최소화하기 위해, 내식성을 개선하기 위한 소량의 다음의 부성분들이 첨가될 수 있다. 내식성을 개선하기 위한 부성분들은 V, Ti, Ta, Cu, 및 Mn를 포함한다. 이들 중 적어도 하나가 첨가된다. 내식성을 개선하기 위한 부성분들의 총 양은 바람직하게는, 0.03 - 0.70 wt%, 보다 바람직하게는, 0.05 - 0.50 wt%, 더욱 더 바람직하게는, 0.10 - 0.30 wt%이다. 내식성을 개선하기 위한 부성분들은 철-기반 금속 유리로 만들어진 분말의 표면 상에 산화 막을 형성함으로써 철-기반 금속 유리로 만들어진 분말의 내식성을 개선한다. 또한, 이들은 내식성을 개선하기 위한 성분과의 이들의 시너지 효과들에 의해 철-기반 금속 유리로 만들어진 분말의 비저항(specific resistance)을 개선한다.
[0045] 다음으로, 본 발명의 철-기반 금속 유리로 만들어진 분말을 제조하기 위한 프로세스가 논의된다. 철-기반 금속 유리로 만들어진 분말을 제조하기 위한 프로세스로서 분사법(atomization)이 알려져 있다. 분사법(atomization)은 수 분사법과, 가스 분사법 및 원심력 분사법으로 크게 분리된다.
[0046] 가스 분사법 및 원심력 분사법이 철-기반 금속 유리로 만들어진, 큰 직경(예를 들어, 약 20㎛)을 갖는 입자들을 냉각하기에 불충분한 능력을 갖기 때문에, 비정질 단상이 획득되지 않을 수 있다. 따라서 이들은 철-기반 금속 유리로 만들어진 큰 직경을 갖는 입자들을 제조하기에 적합하지 않다. 추가로, 이들은 철-기반 금속 유리로 만들어진 작은 직경(예를 들어, 50㎛ 또는 그 미만)을 갖는 입자를 제조하기 위해 입자들을 분쇄하기에 불충분한 능력을 갖는다. 따라서 이들은 철-기반 금속 유리로 만들어진 작은 직경을 갖는 입자들을 제조하기에 적합하지 않다.
[0047] 철-기반 금속 유리로 만들어진 분말은 수 분사법에 의해 대기중에서 제조될 수 있다. 이것은 장비 및 제조에 대해 저비용으로, 수 분사법에 의해 제조될 수 있다. 이 분사법은 가스 분사법 및 원심력 분사법에 존재하는 문제점들이 없다. 이러한 이유들로 인해, 수 분사법은 본 발명의 철-기반 금속 유리로 만들어진 분말을 제조를 위한 프로세스에 대해 가장 바람직하다.
[0048] 이하, 수 분사법을 위한 장비의 구조 및 그 장비를 이용함으로써 본 발명의 철-기반 금속 유리로 만들어진 분말을 제조하기 위한 일반적인 프로세스가 논의된다.
[0049] 도 1에서 도시된 바와 같이, 수 분사법을 위한 장비는 측벽을 바닥 판에 통합함으로써 형성되는 용해 도가니(1)를 갖는다. 측벽은 수직이면서 원통 형상을 갖는다. 바닥 판은 아래쪽으로 지향되는 용융 금속 오리피스(5)를 갖는다. 장비는 또한 용해 도가니(1)의 측벽의 전체 외부 표면상에 나선형으로 배치되는 유도 가열 코일(2)을 갖는다. 그것은 또한 용해 도가니(1)를 열고 달기 위해 용해 도가니(1) 내에 제공되는 용융 금속 스토퍼(3)를 갖는다. 그것은 또한 용융 금속 오리피스(5) 아래에 제공되는 분사 노즐(6)을 또한 갖는다.
[0050] 본 발명의 철-기반 금속 유리로 만들어진 분말에 해당하는 용융 원료(4)(원소의 기본 조성, 내식성을 개선하기 위한 성분, 그리고 필요에 따라, 내식성을 개선하기 위한 부성분들)는, 철-기반 금속 유리로 제조된 분말이 미리결정된 조성들을 갖도록 조성들의 비율을 조정한 후 용해 도가니(1)에 채워진다. 이후, 용융 원료들(4)은 유도 가열 코일(2)에 의해 용해점까지 또는 용해점을 초과하여 가열되어 용융 원료들이 용해되어, 용융 금속을 형성한다. 용융 금속 스토퍼(3)가 용융 금속 오리피스(5)를 열어, 용융 금속으로 하여금 오리피스(5)를 통해 (용융 원료(4)를) 아래쪽으로 흐르게 한다. 분사 노즐(6)이 물을 분사하여 오리피스 아래에 수막을 형성시킨다. 오리피스(5)를 통해 아래로 흘렀던 용융 금속은 수막에 충돌함으로써 분쇄되어 급속히 냉각되고 응고된다. 응고에 의해 분말이 되었던 용융 금속이 분사 노즐 아래에 배치되는 물 탱크(미도시)의 물(8)로 적하한다. 따라서, 용융 금속이 더 냉각된다. 이 분말을 회수하여 건조하고 분류하여, 의도하는 조성들 및 입자 크기를 갖는 철-기반 금속 유리로 만들어진 분말이 얻어진다.
[0051]상기 프로세스에서 제조된 철-기반 금속 유리로 만들어진 분말은 고도의 구형도를 갖는다. 철-기반 금속 유리로 만들어진 팩킹된 분말의 밀도가 높아지기 때문에, 우수한 자기 특성을 갖는 전자 컴포넌트와 같은 제품이 제조될 수 있다. 예를 들어, 전자 컴포넌트와 같은 제품이 철-기반 금속 유리로 만들어진 분말로부터 제조되는 경우, 후술하는 바와 같이, 몰드들 안에 분말을 채움으로써 철-기반 금속 유리로 만들어진 분말을 몰딩함으로써 자기 코어가 제조된다.
[0052] 철-기반 금속 유리로 만들어진 입자의 직경이 바람직하게는 0.5-200㎛(더욱 바람직하게는, 0.5-100㎛, 더욱 바람직하게는 0.5-50㎛)이다. 입자가 작은 경우, 자기 코어가 철-기반 금속 유리로 만들어진 분말로 제조되는 경우 코어 손실의 감소와 같은 유리한 효과들이 달성된다. 입자가 너무 작은 경우, 표면상의 산화막의 면적이 체적에 비해 커질 수 있다. 따라서, 철-기반 금속 유리로 만들어진 분말의 밀도가 감소한다. 이후, 높은 투자율이 달성될 수 없다. 입자가 너무 큰 경우, 코어 손실을 감소시키는 것이 곤란해진다. 추가로, 입자의 직경이 작은 경우, 철-기반 금속 유리로 만들어진 종래의 분말은 부식된다. 그러나 제 1 실시예의 철-기반 금속 유리로 만들어진 분말은, 입자의 직경이 0.5-50㎛ 만큼 작은 경우 우수한 내식성을 갖는다.
[0053] 제 2 실시예
다음으로, 제 2 실시예의 철-기반 금속 유리로 만들어진 분말이 논의된다. 제 1 실시예와의 차이들만이 논의된다.
[0054] 제 2 실시예의 철-기반 금속 유리로 만들어진 분말에 대해, 내식성을 개선하기 위한 성분으로서 V, Ti, Ta, Cu, 및 Mn 중 적어도 하나가 기본 조성에 첨가된다. 이들 성분들을 포함하는, 내식성을 개선하기 위한 성분들의 총 함량은 분말의 총 무게에 대하여, 바람직하게는 0.03-0.07wt%, 더 바람직하게는 0.05-0.50wt%, 및 훨씬 더 바람직하게는 0.10-0.30wt%이다. 내식성을 개선하기 위한 성분이 철-기반 금속 유리로 만들어진 분말의 표면상에 산화 막을 형성하므로, 내식성이 개선된다.
[0055] 제 2 실시예의 철-기반 금속 유리로 만들어진 분말이 제 1 실시예의 내식성보다 더 낮은 내식성을 갖지만, 입자의 직경이 크거나(예를 들어, 50-200㎛) 요구된 내식성이 심각하지 않기 때문에, 그 분말은, 예를 들어, 부식 레이트가 낮은 경우 유용하다. 내식성을 개선하기 위한 성분의 양이 매우 작으므로, 제조 비용은 거의 증가하지 않는다.
[0056] 제 1 실시예에서와 같이 다음의 제 2 실시예에서 도시된 바와 같이 과냉도를 개선하기 위한 원소들의 그룹인 Nb 및 Mo 중 어느 하나 또는 둘 모두의 조성들의 비율을 조정함으로써, 자기 특성이 개선된다.
[0057] 공칭 조성, 즉 (Fe1-s-tCosNit)100-x-y{(SiaBb)m(PcCd)n}xMy에서, 과냉도를 개선하기 위한 원소들의 그룹의 조성들의 비율은, 바람직하게는 0＜y≤6.0, 더 바람직하게는 0.05≤y≤2.3, 훨씬 더 바람직하게는 0.15≤y≤1.3이다. Nb 및 Mo의 조성들의 비율은, 그들이 화학 특성들에서 유사하고 그들의 원자 반경들 및 원자량이 유사하기 때문에, 원소들 둘 모두의 조성들의 비율과 동일한 레벨에 있다.
[0058] 제 2 실시예의 철-기반 금속 유리로 만들어진 분말은, 제 1 실시예의 수 분사법과 유사한 수 분사법에 의해 제조될 수 있다.
[0059] 예들
본 발명에 의한 효과들을 확인하기 위해, 작업예들 및 비교예들이 논의된다.
[0060] 기본 조성들 A·B·C·D의 공칭 조성, 즉 (Fe1-s-tCosNit)100-x-y{(SiaBb)m(PcCd)n}xMy의 파라미터들이 표 1에 열거된다. Nb는 과냉도를 개선하기 위한 원소들의 그룹 M에 대해 사용된다.
[0061]
Figure 112015045898857-pct00013
[0062] 기본 조성들 및 첨가 원소들은, 첨가 원소들(내식성을 개선하기 위한 성분 및 또한 내식성을 개선하기 위한 부성분)의 함량들이, 표 2의 함량들이 되도록 조정된다. 각각의 혼합 재료들은, 수 분사법에 의해 처리되도록 고주파수 유도로(high-frequency induction furnace)에서 용해된다. 따라서, 각각의 종류들의 분말이 획득된다.
[0063] <수 분사법을 위한 조건들>
수압: 100 MPa
수량: 100 L/min
수온: 20℃
오리피스 지름: 4㎜
용융 금속 온도: 1,500℃
[0064]
Figure 112015045898857-pct00014
[0065] 수 분사법에 의해 생성된 분말은 아래에 열거된 건조 조건들 하에서 진동 진공 건조기(Chuo Kakoki Co., Ltd.에 의해 공급되는 VU-60)에 의해 건조되도록 수집된다. 진동 진공 건조기를 이용함으로써 진공 하에서 분말이 건조되기 때문에, 대기하에서 실시되는 프로세스에 비해, 건조 프로세스가 저산소의 대기에서 실시된다. 추가로, 분말이 저온에서 단기간에 건조된다. 건조될 철-기반 금속 유리로 만들어진 분말이 건조 프로세스 동안 진동되기 때문에, 분말이 단기간 내에 건조될 수 있고, 따라서 철-기반 금속 유리로 만들어진 분말이 응집 또는 산화되는 것이 방지된다.
[0066] <건조를 위한 조건들>
건조 온도: 100℃
건조실 내 압력:
Figure 112015045898857-pct00015
MPa(게이지)
건조 기간: 60 min
[0067] 철-기반 금속 유리로 만들어진 건조한 분말은, 의도된 직경을 갖는 입자들이 분류되도록 공기 분류기(Nisshin Engineering Inc.에 의해 공급되는 터보-분류기)에 의해 분류된다. 따라서, 철-기반 금속 유리로 만들어진 분말이 획득된다. 철-기반 금속 유리로 만들어진 분말의 입자들의 직경들에 의한 분포는 레이저 회절 입자 크기 분석기(Shimadzu Corporation에 의해 공급되는 SALD-2100)에 의해 측정된다.
[0068] 분류에 의해 획득되었던 철-기반 금속 유리로 만들어진 분말은 바인더 및 유기 용매와 혼합되어, 압축에 의한 몰딩용 재료로 과립된다(granulated). 에폭시 수지는 바인더를 위해 사용되고, 톨루엔은 유기 용매를 위해 사용된다.
[0069] 압축에 의한 몰딩용 재료는 80 ℃에서 30 분 동안 가열되어 건조된 이후, 그것은 거친 입자들을 제거하도록 미리결정된 메시(mesh)를 갖는 스크린(screen)을 사용함으로써 스크리닝된다. 따라서, 분말 재료(과립 재료)가 획득된다. 과립 물질은 아래에 열거되는 조건들로 성형되도록 성형 다이에 채워진다. 따라서, 도 2에 도시된 압축체(compact)(자기 분말 코어(10))가 획득된다.
[0070] <성형을 위한 조건들>
성형을 위한 프로세스: 프레스에 의한 성형
압축체의 형상: 링 지오메트리
압축체의 크기: 외경 = 13 mm; 내경 = 8 mm, 두께 = 6 mm
성형을 위한 압력: 10 t/cm2 (980 MPa)
[0071] 아래에 열거된 조건들 하에 압축체(10) 주변에 도선(11)을 휘감음으로써, 초킹 코일(9)이 생성된다.
[0072] <코일을 제조하기 위한 조건들>
도선에 대한 재료: Cu
도선의 직경: 0.5mm
권선들의 수: 1 차: 15 턴(turn)들; 2 차: 15 턴들
[0073] 다음에는, 평가 방법이 설명된다. 평가될 항목들은 다음의 4개의 항목들이다:
(1) 철-기반 금속 유리로 만들어진 분말의 형상
(2) 내식성
(3) 자기 특성, 및
(4) 절연 특성.
아래에 논의되는 랭킹(◎, ○, △, ×)은 시험 결과들의 경향 및 아웃라인을 나타낸다. 그것은 자기 분말 코어(10) 또는 초킹 코일(90)의 평가를 제품으로서 나타내지 않는다. 이것은 제품을 평가하기 위한 표준이 제품의 사용자의 요건들에 의존하기 때문이다. 다시 말해서, 서로 다른 요건들이 서로 다른 사용자들에 대해 사용된다. 따라서, 동일한 제품을 평가하기 위해 서로 다른 표준들이 사용될 수 있다.
[0074] (1) 철-기반 금속 유리로 만들어진 분말의 형상을 평가한다.
수 분사법에 의해 만들어진 분말을 건조 및 분류함으로써 제조된 철-기반 금속 유리로 만들어진 분말이 현미경을 통해 관찰된다. 다음의 평가되는 클래스들에 기초하여, 철-기반 금속 유리로 만들어진 분말의 구형 형상들이 평가된다.
[0075] <평가되는 클래스들>
◎: 전체 입자들의 75 % 또는 그 초과가 구들이다. 나머지 입자들은 구형이 아니지만 둥그스름한(roundish) 형상들을 갖는다. 어떠한 입자도 모서리를 갖지 않는다.
[0076] ○: 전체 입자들의 50 - 75 %가 구들이다. 나머지 입자들은 구형이 아니지만 둥그스름한 형상들을 갖는다. 어떠한 입자도 모서리를 갖지 않는다.
[0077] △: 전체 분말들의 25 - 50 %가 구들이다. 나머지 입자들의 50 % 또는 그 초과는 구형이 아니지만, 둥그스름한 형상들을 갖는다. 나머지 입자들의 50 % 또는 그 미만은 모서리를 갖는다.
[0078] ×: 전체 입자들의 25 % 또는 그 미만이 구들이다. 나머지 입자들의 50 % 또는 그 초과는 구형이 아니지만, 둥그스름한 형상들을 갖는다. 나머지 입자들의 50 % 또는 그 미만은 모서리를 갖는다.
[0079] (2) 내식성을 평가한다.
168 시간 동안, 95 %의 습도(RH) 및 60 ℃의 실온의 공간에 자기 분말 코어(10)를 방치한 후에, 자기 분말 코어(10)의 외측 표면상의 녹의 포인트들이 시각 관찰에 의해 카운트된다. 내식성을 평가하기 위해, 다음의 평가되는 클래스들에 기초하여, 녹의 카운트된 포인트들이 랭킹된다.
[0080] <평가되는 클래스들>
◎: 녹이 전혀 관찰되지 않는다.
○: 녹의 1 내지 5개의 포인트들이 관찰된다.
△: 녹의 6 내지 10개의 포인트들이 관찰된다.
×: 녹의 10개의 포인트들 또는 그 초과, 또는 하나의 영역 또는 그 초과가 관찰된다.
[0081] (3) 자기 특성을 평가한다.
도 2에서 도시된 바와 같이, 초킹 코일들(9)이 측정 디바이스(12)(교류 자기 특성들을 측정하기 위한 디바이스; Iwatsu Test Instruments Corp.에 의해 공급되는 B-H 분석기 SY8258)에 연결된다. 투자율 및 자기의 손실은, 최대 자속 밀도 = 50 mT 및 측정 주파수 = 200 kHz의 조건들 하에서 측정된다. 측정된 결과들은, 자기 특성을 평가하기 위해, 다음의 평가되는 클래스들에 기초하여 랭킹된다.
[0082] <평가되는 클래스들>
◎: 아래에서 "○"로서 열거된 클래스 내에서, 투자율(μ)이 30을 초과하고, 극도로 높거나, 또는 자기의 손실이 1,000 (kW/m3) 또는 그 미만이고, 극도로 낮다.
○: 투자율(μ)은 30 또는 그 초과이고, 자기의 손실은 1,000 (kW/m3) 미만이다.
△: 투자율(μ)은 30 또는 그 초과이고, 자기의 손실은 1,000 (kW/m3) 또는 그 초과이거나, 또는 투자율(μ)은 30 미만이고, 자기의 손실은 1,000 (kW/m3) 미만이다.
×: 투자율(μ)은 30 미만이고, 자기의 손실은 1,000 (kW/m3) 또는 그 초과이다.
[0083] (4) 절연 특성을 평가한다.
<측정들을 위한 조건들>
자기 분말 코어(10)에 500 V의 전압을 인가함으로써, 절연 저항들을 측정하기 위한 디바이스(Kikusui Electronics에 의해 공급되는 TOS9200)에 의해 절연 저항이 측정된다. 측정된 결과들은, 절연 특성을 평가하기 위해, 다음의 평가되는 클래스들, ◎, ○, △, 또는 ×에 기초하여 랭킹된다.
[0084]
<평가되는 클래스들>
◎ : 절연 저항이 1 GΩ 또는 그 초과이다.
○ : 절연 저항이 500 MΩ 또는 그 초과이고 1 GΩ 미만이다.
△ : 절연 저항이 100 MΩ 또는 그 초과이고 500 MΩ 미만이다.
× : 절연 저항이 100 MΩ 미만이다.
[0085] 제 1 실시예 및 제 2 실시예 양쪽 모두에 대한 작업예 및 비교예에 대한 테스트들의 결과들이 표 3에 도시된다. 평가의 결과들은 아래에서 논의된다.
[0086] (1) 제 1 실시예(작업예들 1~22; 비교예들 1~4)
평가의 결과들이 표 3에 도시된다. 내식성을 개선하기 위한 성분들인 Cr 및 Zr 중 어느 하나 또는 Cr 및 Zr 양쪽 모두를 포함하는, 제 1 실시예의 철-기반 금속 유리로 만들어진 분말은, 우수한 내식성 및 자기 특성을 갖는 것이 확인되었다(작업예들 1~7). 특히, 내식성을 개선하기 위한 성분들의 함량이 바람직한 범위 내에 있는 경우, 어떠한 질적 평가도 변화되지 않았지만, 측정된 값들은 약간 증가되는 경향이 있다(작업예들 2, 3, 및 7).
[0087] 내식성을 개선하기 위한 성분인 Al을 첨가함으로써, 구형도가 개선된다. Cr +(plus) Zr의 합 및 Al의 함량들이 적절히 조절되는 경우, 자기 특성 및 절연 특성이 개선되는 것이 확인되었다(작업예들 8~15). 특히, Al의 함량이 0.04~0.15 wt%이고, Cr +(plus) Zr의 합의 함량이 1.5~1.90 wt%인 경우, 자기 특성 및 절연 특성이 우수한 것이 확인되었다.
[0088] 내식성을 개선하기 위한 성분들인 Cr 및 Al과 함께, 내식성을 개선하기 위한 부성분이 첨가되는 작업예들 16~22에서, 어떠한 질적 평가도 변화되지 않았지만, 절연 특성의 측정된 값들이 증가되는 경향이 있다.
[0089] 내식성을 개선하기 위한 성분에 대하여, Cr 또는 Al의 함량이 너무 낮거나 또는 너무 높은 비교예들 1~4가 평가되었다. Cr의 함량이 너무 낮은 경우(비교예 1), 내식성에 대한 평가는 "△"가 되었다. 따라서, Cr의 너무 낮은 함량은 내식성을 개선하지 않는 경향이 있는 것이 확인되었다. Cr의 함량이 너무 높은 경우(비교예 2), 자기 특성에 대한 평가는 "×"가 되었고, 절연 특성에 대한 평가는 "△"가 되었다. 따라서, Cr의 너무 높은 함량은, 내식성은 개선되지만, 철-기반 금속 유리로 만들어진 분말을 위해 필요한 특성들을 악화시키는 경향이 있는 것이 확인되었다. Al의 함량이 너무 낮은 경우(비교예 3), 평가는 작업예 2의 평가와 동일해진다. 따라서, Al의 너무 낮은 함량은 내식성을 개선하지 않는 경향이 있는 것이 확인되었다. Al의 함량이 너무 높은 경우(비교예 4), 형상 및 자기 특성에 대한 평가는 "×"가 되고, 절연 특성에 대한 평가는 "△"가 된다. 따라서, Al의 너무 높은 함량은, 내식성은 개선되지만, 형상들뿐만 아니라, 철-기반 금속 유리로 만들어진 분말을 위해 필요한 특성들을 악화시키는 경향이 있는 것이 확인되었다.
[0090] (2) 제 2 실시예(작업예들 23-29)
내식성을 개선하기 위한 성분들인 V, Ti, Ta, Cu 및 Mn 중 적어도 하나를 포함하는, 제 2 실시예의 철-기반 금속 유리로 만들어진 분말은, 내식성을 개선하기 위한 어떠한 성분도 포함하지 않는 비교예 5와 비교하여 우수한 내식성을 갖는 것으로 확인된다. 내식성을 개선하기 위한 성분들이 바람직한 범위 내에서 첨가되면, 어떠한 질적 평가도 변화되지 않았지만, 측정된 절연 특성은 약간 향상하는 경향이 있는 것으로 확인된다. 게다가, 더욱 바람직한 범위 내에서 이 성분들이 첨가되면, 절연 특성에 대한 평가는 추가로 향상되는 것으로 확인된다(작업예들 24-27 및 29).
[0091]
Figure 112015045898857-pct00016
[0092] 아래에서, 상세한 설명 및 도면들에서 사용되는 주요 도면부호들이 열거된다.
1. 용해 도가니
2. 유도 가열 코일
3. 용융 금속 스토퍼
4. 용융 원료들
5. 오리피스
6. 분사 노즐
7. 물 커튼
8. 물
9. 초킹 코일
10. 자기 분말 코어
11. 도선
12. 측정 디바이스
산업상 이용가능성
[0093] 실시예들에서, 본 발명의 철-기반 금속 유리로 만들어진 분말이 인덕터들 등에 대한 자기 분말 코어에 사용되는 것으로 설명되지만, 그것의 사용은 이에 제한되지 않는다. 예를 들어, 그것은, 전자 컴포넌트들에 사용되는, 잡음을 억제하기 위한 시트에 대한 재료로 바람직하게 사용된다. 추가적으로, 철-기반 금속 유리로 만들어진 분말은, 에폭시 수지와 같은 용매에 용해되어 용액으로 준비될 수도 있다. 그러한 용액은, 전자 회로들을 제조하기 위한 스크린 인쇄에 사용될 수도 있다. 본 발명의 철-기반 금속 유리로 만들어진 분말은, 우수한 내식성, 우수한 자기 특성, 및 우수한 절연 특성을 갖도록 요구되는 전자 컴포넌트들에 광범위하게 그리고 바람직하게 사용된다.

Claims (10)

  1. 철-기반 금속 유리로 만들어진 분말로서,
    상기 철-기반 금속 유리는 철-기반 금속 원소들의 그룹, 준금속 원소들의 그룹, 및 과냉도를 개선하기 위한 원소들의 그룹으로 이루어지고, M은 Nb 및 Mo 중 적어도 하나이고,
    상기 철-기반 금속 유리의 공칭 조성은 (Ｆe1-s-tCosＮit）100-x-y｛（ＳｉaＢb）m（ＰcＣd）｝xＭy 에 의해 표현되고,
    상기 철-기반 금속 원소들의 그룹의 조성들의 비율들은 19≤x≤30, 0.05<y≤6.0, 0≤s≤0.35, 0≤t≤0.35 및 s+t≤0.35이고,
    상기 준금속 원소들의 그룹의 조성들의 비율들은
    (2.5:7.5)≤(ａ:ｂ)≤(5.5:4.5);
    (5.5:4.5)≤(ｃ:ｄ)≤(9.5:0.5); 및
    0.5≤m≤6이고, 그리고
    Cr 및 Zr 중 적어도 하나는 내식성을 개선하기 위한 성분으로서 상기 철-기반 금속 유리에 첨가되고, 상기 내식성을 개선하기 위한 성분의 함량은 상기 철-기반 금속 유리의 성분들의 총 함량에 대해 0.30-5.5wt%인,
    철-기반 금속 유리로 만들어진 분말.
    (여기서, m(a+b)+(c+d)=1이고, 불가피한 불순물을 제외하고, Fe, Co, Ni, Si, B, P, C, Nb, Mo, Cr, Zr 이외의 원소는 함유하지 않음. 상기 철-기반 금속 원소들의 그룹, 상기 준금속 원소들의 그룹, 및 상기 과냉도를 개선하기 위한 원소들의 그룹의 조성비율을 갖는 상기 철-기반 금속 유리와 상기 내식성을 개선하기 위한 성분의 합은 100wt%임.)
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 내식성을 개선하기 위한 성분들은 Al을 포함하고, 상기 Al의 함량은 0.01-0.75wt%이고, 상기 Al을 포함하는 상기 내식성을 개선하기 위한 성분들의 총 함량은 1.0-5.0wt%인,
    철-기반 금속 유리로 만들어진 분말.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 공칭 조성은 Ｆe100-x-y｛（ＳｉaＢb）m（ＰcＣd）｝xＭy에 의해 표현되는,
    철-기반 금속 유리로 만들어진 분말.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 과냉도를 개선하기 위한 원소들의 그룹의 조성들의 비율은 0.05≤y≤2.4인,
    철-기반 금속 유리로 만들어진 분말.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 준금속 원소들의 그룹의 조성들의 비율들은,
    (3.5:6.5)≤(a:b)≤(5.5:4.5);
    (6.0:4.0)≤(c:d)≤(8.5:1.5); 및
    1.5≤m≤5.5인,
    철-기반 금속 유리로 만들어진 분말.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 철-기반 금속 유리로 만들어진 분말은 V, Ti, Ta, Cu 및 Mn으로부터 선택된 적어도 하나인, 내식성을 개선하기 위한 부성분(accessory element)을 추가로 포함하고, 상기 내식성을 개선하기 위한 부성분들의 함량은 상기 철-기반 금속 유리의 성분들의 총 함량에 대해 0.03-0.70wt%인,
    철-기반 금속 유리로 만들어진 분말.
    (상기 철-기반 금속 원소들의 그룹, 상기 준금속 원소들의 그룹, 및 상기 과냉도를 개선하기 위한 원소들의 그룹의 조성비율을 갖는 상기 철-기반 금속 유리와, 상기 내식성을 개선하기 위한 성분 및 상기 내식성을 개선하기 위한 부성분의 합은 100wt%임.)
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 철-기반 금속 유리로 만들어진 분말의 평균 입자의 직경은 0.5-50㎛인,
    철-기반 금속 유리로 만들어진 분말.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 철-기반 금속 유리로 만들어진 분말은 수 분사법(water atomization)에 의해 제조되는,
    철-기반 금속 유리로 만들어진 분말.
  9. 철-기반 금속 유리로 만들어진 분말로서,
    상기 철-기반 금속 유리는 철-기반 금속 원소들의 그룹, 준금속 원소들의 그룹, 및 과냉도를 개선하기 위한 원소들의 그룹으로 이루어지고, M은 Nb 및 Mo 중 적어도 하나이고,
    상기 철-기반 금속 유리로 만들어진 분말의 공칭 조성은 (Ｆｅ1-s-tＣｏsＮｉt）100-x-y｛（ＳｉaＢb）m（ＰcＣd）｝xＭy에 의해 표현되고,
    상기 철-기반 금속 원소들의 그룹의 조성들의 비율들은 19≤x≤30; 0.05<y≤6.0; 0≤s≤0.35; 0≤t≤0.35; 및 s+t≤0.35이고,
    상기 준금속 원소들의 그룹의 조성들의 비율들은,
    (2.5:7.5)≤(ａ:ｂ)≤(5.5:4.5);
    (5.5:4.5)≤(ｃ:ｄ)≤(9.5:0.5); 및
    0.5≤m≤6이고, 그리고
    V, Ti, Ta, Cu 및 Mn 중 적어도 하나는 내식성을 개선하기 위한 성분으로서 첨가되고, 상기 내식성을 개선하기 위한 성분의 함량은 상기 철-기반 금속 유리의 성분들의 총 함량에 대해 0.03-0.70wt%인,
    철-기반 금속 유리로 만들어진 분말.
    (여기서, m(a+b)+(c+d)=1이고, 불가피한 불순물을 제외하고, Fe, Co, Ni, Si, B, P, C, Nb, Mo, V, Ti, Ta, Cu, Mn 이외의 원소는 함유하지 않음. 상기 철-기반 금속 원소들의 그룹, 상기 준금속 원소들의 그룹, 및 상기 과냉도를 개선하기 위한 원소들의 그룹의 조성비율을 갖는 상기 철-기반 금속 유리와 상기 내식성을 개선하기 위한 성분의 합은 100wt%임.)
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 과냉도를 개선하기 위한 원소들의 그룹의 조성들의 비율은 0.05≤y≤2.3인,
    철-기반 금속 유리로 만들어진 분말.
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