KR102653095B1 - Fe-based soft magnetic amorphous and nanocrystalline alloy materials with high saturation magnetization characteristics - Google Patents
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Abstract
본 발명의 목적은 고성능의 비정질, 나노결정질 소재를 제조하기 위해 고포화자화 조성을 설계 하고, RSP(Rapid Solidification Process)를 통해 미세조직을 제어하여 비정질, 나노결정질의 리본을 제조하여 향상된 자성 특성을 가진 Fe계 비정질, 나노결정질 연자성 소재의 조성을 개발 하고자 하는 것이다.
상기 목적에 따라, 본 발명은 Fe, Si, B, Co를 포함하는 고포화자화 합금 조성을 설계하고, VPM(Vacuum Plasma Melting; 진공 플라즈마 용융)으로 연자성 합금 소재를 정련 및 합금화 하고, RSP(Rapid Solidification Process)로 미세 조직을 제어한 비정질과 나노결정질이 복합된 리본을 제조한다. The purpose of the present invention is to design a high saturation magnetization composition to manufacture high-performance amorphous and nanocrystalline materials, and to control the microstructure through RSP (Rapid Solidification Process) to manufacture amorphous and nanocrystalline ribbons with improved magnetic properties. The goal is to develop the composition of Fe-based amorphous and nanocrystalline soft magnetic materials.
According to the above purpose, the present invention designs a high saturation magnetization alloy composition containing Fe, Si, B, and Co, refines and alloys a soft magnetic alloy material by VPM (Vacuum Plasma Melting), and RSP (Rapid We manufacture a ribbon that is a composite of amorphous and nanocrystalline with controlled microstructure through solidification process.
Description
본 발명은 고포화 자화 특성의 Ｆｅ계 연자성 비정질 및 나노결정질 합금 소재에 관한 것이다.The present invention relates to ｅ-based soft magnetic amorphous and nanocrystalline alloy materials with high saturation magnetization properties.
연자성 소재는 자동차, 로봇, 전자, 전기, 신재생 에너지 및 통신 산업 등 사용하는 기기들의 고기능화, 자동화, 소형화 추이에 따라 사용량이 급격하게 증가하고 있는 소재이다. 이상적인 연자성 재료는 매우 높은 자기투자율, 낮은 보자력 및 높은 포화자화를 가진 등방성 재료이며, 쉽게 3D 구조로의 형성이 가능하다. 이러한 연자성 소재는 대표적으로 FeNi, FeSi, FeSiAl, 비정질, 나노결정질, 금속계 유리질 금속 등이 있다. 최근 전자, 컴퓨터 및 통신기기, 전기자동차 등의 고기능화, 경박 단소화 추세로 고성능 연자성 재료의 수요가 증가하고 있다. 고성능 연자성 소재로는 비정질 재료, 나노결정질 재료 및 연자성 복합재료 등이 있다. Soft magnetic materials are materials whose usage is rapidly increasing as devices used in the automobile, robot, electronics, electricity, new and renewable energy, and communications industries become more functional, automated, and miniaturized. An ideal soft magnetic material is an isotropic material with very high magnetic permeability, low coercivity, and high saturation magnetization, and can be easily formed into a 3D structure. Representative examples of such soft magnetic materials include FeNi, FeSi, FeSiAl, amorphous, nanocrystalline, and metallic glassy metals. Recently, the demand for high-performance soft magnetic materials is increasing due to the trend of becoming more functional, lighter, and simpler in electronics, computer and communication devices, and electric vehicles. High-performance soft magnetic materials include amorphous materials, nanocrystalline materials, and soft magnetic composite materials.
등록특허 10-1385756호는 RSP에 의해 제조된 리본을 이용하여 비정질 연자성 코어 제조에 대해 기재한다. Patent No. 10-1385756 describes the manufacture of an amorphous soft magnetic core using a ribbon manufactured by RSP.
본 발명의 목적은 고성능의 비정질, 나노결정질 소재를 제조하기 위해 고포화자화 조성을 설계 하고, RSP(Rapid Solidification Process)를 통해 미세조직을 제어하여 비정질, 나노결정질의 리본을 제조하여 향상된 자성 특성을 가진 Fe계 비정질, 나노결정질 연자성 소재의 조성을 개발 하고자 하는 것이다. The purpose of the present invention is to design a high saturation magnetization composition to manufacture high-performance amorphous and nanocrystalline materials, and to control the microstructure through RSP (Rapid Solidification Process) to manufacture amorphous and nanocrystalline ribbons with improved magnetic properties. The goal is to develop the composition of Fe-based amorphous and nanocrystalline soft magnetic materials.
상기 목적에 따라, 본 발명은 Fe, Si, B, Co를 포함하는 고포화자화 합금 조성을 설계하고, VPM(Vacuum Plasma Melting; 진공 플라즈마 용융)으로 연자성 합금 소재를 정련 및 합금화 하고, RSP(Rapid Solidification Process)로 미세 조직을 제어한 비정질과 나노결정질이 복합된 리본을 제조한다. According to the above purpose, the present invention designs a high saturation magnetization alloy composition containing Fe, Si, B, and Co, refines and alloys a soft magnetic alloy material by VPM (Vacuum Plasma Melting), and RSP (Rapid We manufacture a ribbon that is a composite of amorphous and nanocrystalline with controlled microstructure through solidification process.
상기 합금 조성에서, 시료 1은 Si는 8.7 내지 9.6at%, B는 8.7 내지 9.6at%, Co는 4 내지 5at%, 나머지는 Fe로 구성할 수 있다. In the alloy composition, Sample 1 may consist of 8.7 to 9.6 at% Si, 8.7 to 9.6 at% B, 4 to 5 at% Co, and the remainder of Fe.
또한, 상기 합금 조성에서 시료 2는 Si는 8.3 내지 9.1at%, B는 8.3 내지 9.1at%, Co는 8 내지 9at%, 나머지는 Fe로 구성할 수 있다. Additionally, in the alloy composition, Sample 2 may be comprised of 8.3 to 9.1 at% Si, 8.3 to 9.1 at% B, 8 to 9 at% Co, and the remainder of Fe.
상기 RSP(Rapid Solidification Process)에서, 노즐과 휠 표면 사이의 갭은 0.225 내지 0.275mm로 유지하고, 노즐 슬릿의 폭은 0.18 내지 0.22mm, 휠 회전속도는 3600 내지 4400rpm로 제어하고, RSP 장치에 대한 인가 전력은 10 내지 12kW, 노즐 위치는 휠 폭 중심부로 한다. In the RSP (Rapid Solidification Process), the gap between the nozzle and the wheel surface is maintained at 0.225 to 0.275 mm, the width of the nozzle slit is controlled to 0.18 to 0.22 mm, the wheel rotation speed is controlled to 3600 to 4400 rpm, and the RSP device The applied power is 10 to 12 kW, and the nozzle location is at the center of the wheel width.
상기 시료 1의 합금 조성으로 만든 리본의 고포화자화 값는 178 내지 180emu/g이고, 시료 2의 합금 조성으로 만든 리본의 고포화자화 값는 185 내지 187emu/g이다. The high saturation magnetization value of the ribbon made with the alloy composition of Sample 1 is 178 to 180 emu/g, and the high saturation magnetization value of the ribbon made with the alloy composition of Sample 2 is 185 to 187 emu/g.
DSC, XRD 분석을 통해 상기 시료 1의 합금 조성으로 만든 리본의 미세 조직은 비정질로 나타나고, 시료 2의 합금 조성으로 만든 리본의 미세조직은 나노결정질로 나타난다. Through DSC and
본 발명은 자성특성 및 비정질 형성능을 향상 시키기 위한 원소 (Si, B, Co)를 첨가하였고, 이들 합금을 VPM(Vacuum Plasma Melting; 진공 플라즈마 용융)으로 고청정 정련을 실시한 후, RSP(Rapid Solidification Process)의 공정 변수를 제어하여 제조되는 금속 리본의 미세 조직을 제어하여 고포화자화 특성을 가진 미세조직 제어 비정질/나노결정질로 확인되는 고포화 자화 특성의 Fe계 연자성 합금 리본을 제공한다.In the present invention, elements (Si, B, Co) were added to improve magnetic properties and amorphous forming ability, and these alloys were subjected to high-clean refining by VPM (Vacuum Plasma Melting) and then RSP (Rapid Solidification Process). ) to provide a Fe-based soft magnetic alloy ribbon with high saturation magnetization characteristics that is confirmed to be amorphous/nanocrystalline with high saturation magnetization characteristics by controlling the microstructure of the metal ribbon manufactured by controlling the process variables.
본 발명에 따라 제조된 Fe계 연자성 합금 리본은 178 내지 180emu/g 또는 185 내지 187emu/g의 고포화 자화 값을 보인다.The Fe-based soft magnetic alloy ribbon manufactured according to the present invention exhibits a high saturation magnetization value of 178 to 180 emu/g or 185 to 187 emu/g.
도 1은 본 발명의 합금 설계 조성을 보여주는 표이다.
도 2는 일반 금속의 결정립 구조와 액체 상태에서의 비정질 구조를 도식화한 그림과 연속 냉각 변태 곡선에서 비정질 특성 온도 및 비정질 형성을 위한 임계 냉각 속도를 나타낸 도식을 보여준다.
도 3은 VPM 장비와 RSP 장비를 보여준다.
도 4는 본 발명에 따라 제작된 Fe계 연자성 합금 리본의 열적 분석(DSC) 결과를 보여준다.
도 5는 본 발명에 따라 제작된 Fe계 연자성 합금 리본의 XRD 분석 결과를 보여준다.
도 6은 본 발명에 따라 제작된 Fe계 연자성 합금 리본의 연자성 비정질/ 나노결정질 리본 자성특성분석(VSM) 결과를 보여준다. 1 is a table showing the alloy design composition of the present invention.
Figure 2 shows a diagram illustrating the grain structure of a general metal and the amorphous structure in the liquid state, and a diagram showing the amorphous characteristic temperature and the critical cooling rate for amorphous formation in the continuous cooling transformation curve.
Figure 3 shows VPM equipment and RSP equipment.
Figure 4 shows the results of thermal analysis (DSC) of the Fe-based soft magnetic alloy ribbon produced according to the present invention.
Figure 5 shows the XRD analysis results of the Fe-based soft magnetic alloy ribbon produced according to the present invention.
Figure 6 shows the results of soft magnetic amorphous/nanocrystalline ribbon magnetic property analysis (VSM) of the Fe-based soft magnetic alloy ribbon produced according to the present invention.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 합금 설계 조성을 보여주는 표이다.1 is a table showing the alloy design composition of the present invention.
Fe, Si, B, Co를 포함하는 고포화자화 합금 조성을 설계하였으며, 시료 1은 Si는 8.7 내지 9.6at%, B는 8.7 내지 9.6at%, Co는 4 내지 5at%, 나머지는 Fe로 구성한다. A high saturation magnetization alloy composition containing Fe, Si, B, and Co was designed, and Sample 1 consists of 8.7 to 9.6 at% Si, 8.7 to 9.6 at% B, 4 to 5 at% Co, and the remainder is Fe. .
시료 2는 Si는 8.3 내지 9.1at%, B는 8.3 내지 9.1at%, Co는 8 내지 9at%, 나머지는 Fe로 구성한다. Sample 2 consists of 8.3 to 9.1 at% Si, 8.3 to 9.1 at% B, 8 to 9 at% Co, and the remainder is Fe.
시료 3은 Si는 7.85 내지 7.95at%, B는 12.85 내지 12.95at%, Co는 1.95 내지 2.00at%, Nb은 1.95 내지 2.00at%, Cu는 0.50 내지 1.50at%, 나머지는 Fe로 구성한다. Sample 3 consists of 7.85 to 7.95 at% Si, 12.85 to 12.95 at% B, 1.95 to 2.00 at% Co, 1.95 to 2.00 at% Nb, 0.50 to 1.50 at% Cu, and the remainder is Fe.
시료 4는 Si는 7.85 내지 7.95at%, B는 11.80 내지 12.00at%, Co는 1.95 내지 2.00at%, Nb은 1.95 내지 2.00at%, Cu는 0.50 내지 1.50at%, 나머지는 Fe로 구성한다. Sample 4 consists of 7.85 to 7.95 at% Si, 11.80 to 12.00 at% B, 1.95 to 2.00 at% Co, 1.95 to 2.00 at% Nb, 0.50 to 1.50 at% Cu, and the remainder is Fe.
즉, 본 발명의 고포화자화 합금 조성은 Fe을 주성분으로 하고, Si, B, Co를 첨가하여 이루어지며, 상기 첨가 원소들로 인해 자성특성 및 비정질 형성능이 향상된다. That is, the high saturation magnetization alloy composition of the present invention has Fe as the main component and is made by adding Si, B, and Co, and the magnetic properties and amorphous forming ability are improved due to the added elements.
도 2는 일반 금속의 결정립 구조와 액체 상태에서의 비정질 구조를 도식화한 그림과 연속 냉각 변태 곡선에서 비정질 특성 온도 및 비정질 형성을 위한 임계 냉각 속도를 나타낸 도식을 보여준다.Figure 2 shows a schematic illustration of the crystal grain structure of a general metal and an amorphous structure in a liquid state, and a diagram showing the amorphous characteristic temperature and critical cooling rate for amorphous formation in a continuous cooling transformation curve.
일반 금속은 폴리 그레인이 나타나지만, 액체 금속은 결정립계가 없는 비정질 상을 보여준다. 즉, 금속 합금은 액체 상태에서 무질서한 구조를 갖는다. 따라서 액체금속의 급속냉각을 통해 미세조직을 제어하면 비정질 또는 나노결정질 구조를 얻을 수 있을 것이다. Normal metals show polygrains, but liquid metals show an amorphous phase without grain boundaries. In other words, metal alloys have a disordered structure in a liquid state. Therefore, if the microstructure is controlled through rapid cooling of the liquid metal, an amorphous or nanocrystalline structure can be obtained.
연속 냉각 변태 곡선에서 비정질 특성 온도 및 비정질 형성을 위한 임계 냉각 속도를 나타낸 도식을 통해 공정 조건을 찾을 수 있다. Process conditions can be found through a diagram showing the amorphous characteristic temperature and critical cooling rate for amorphous formation from the continuous cooling transformation curve.
본 발명은 상기에서 설계된 합금을 진공 플라즈마 용융 장비로 용융하고, 액체 상태의 합금을 RSP(급속냉각공정)에 의해 미세조직을 비정질 또는 나노결정질로 제어한 합금 리본을 제조한다. In the present invention, the alloy designed above is melted using a vacuum plasma melting equipment, and an alloy ribbon whose microstructure is controlled to be amorphous or nanocrystalline by RSP (rapid cooling process) of the liquid alloy is manufactured.
도 3은 VPM 장비와 RSP 장비를 보여준다.Figure 3 shows VPM equipment and RSP equipment.
진공 플라즈마 용융의 공정 조건은 기존에 알려진 바에 따라 실시할 수 있다. 본 실시예에서는 3×10-5 torr~5×10-5 torr의 진공도에서 Ar과 같은 비활성 가스 분위기 하에서 20 내지 40분간 공정을 실시하며, 진공 플라즈마 발생장치에 인가된 전압은 600 내지 700V로 한다. 진공화에 소요된 시간은 대략 15 내지 25분이다. Process conditions for vacuum plasma melting can be carried out according to previously known information. In this example, the process is performed for 20 to 40 minutes under an inert gas atmosphere such as Ar at a vacuum level of 3 × 10 -5 torr to 5 × 10 -5 torr, and the voltage applied to the vacuum plasma generator is 600 to 700 V. . The time required for vacuuming is approximately 15 to 25 minutes.
진공 플라즈마 용융을 통해 고청정의 액체 합금을 얻을 수 있다. 이러한 용융 합금을 RSP 장비를 이용하여 합금 리본을 제조한다.Highly pure liquid alloy can be obtained through vacuum plasma melting. An alloy ribbon is manufactured from this molten alloy using RSP equipment.
즉, VPM 공정을 통해 연자성 합금 소재 정련 및 합금화하고, RSP를 통해 미세조직이 제어된 리본을 제조 한다.In other words, the soft magnetic alloy material is refined and alloyed through the VPM process, and a ribbon with a controlled microstructure is manufactured through RSP.
RSP 시스템은 휠 상에 용융 금속을 흘려 휠 상에서 급속 냉각시키며, 휠의 회전에 의해 소정 두께로 용융 금속이 리본 형태로 응고되어 금속 리본을 수득하게 한다. 휠 상에 용융 금속을 흘려주는 노즐은 리본 폭에 상응하는 슬릿형 노즐을 구비하며, 휠 표면과 슬릿 사이의 갭을 일정하게 유지한다. The RSP system flows molten metal onto the wheel and cools it rapidly on the wheel, and as the wheel rotates, the molten metal solidifies into a ribbon shape to a predetermined thickness to obtain a metal ribbon. The nozzle that flows the molten metal onto the wheel is provided with a slit-type nozzle corresponding to the width of the ribbon, and the gap between the wheel surface and the slit is kept constant.
RSP에서 휠의 회전 속도에 의해 용융 합금의 냉각 속도가 좌우될 수 있으며, 휠 표면에 접근되는 노즐 단부와 휠 표면 사이의 갭 수치, 그리고 용융 금속이 흘러나오는 두께에 해당하는 슬릿 폭 수치도 용융 합금의 냉각 속도와 리본 두께에 영향을 미친다. 따라서 이러한 변수들을 연합 제어하여 리본의 미세조직을 제어한다. In RSP, the cooling rate of the molten alloy can be determined by the rotational speed of the wheel, the gap value between the nozzle end approaching the wheel surface and the wheel surface, and the slit width value corresponding to the thickness through which the molten metal flows. Affects the cooling rate and ribbon thickness. Therefore, these variables are jointly controlled to control the microstructure of the ribbon.
본 실시예에서, 갭은 0.225 내지 0.275mm로 유지하고, 노즐 슬릿의 폭은 0.18 내지 0.22mm, 휠 회전속도는 3600 내지 4400rpm으로 제어하고, RSP 장치에 대한 인가 전력은 10 내지 12kW, 노즐 위치는 휠 폭 중심부로 한다. In this embodiment, the gap is maintained at 0.225 to 0.275 mm, the width of the nozzle slit is 0.18 to 0.22 mm, the wheel rotation speed is controlled at 3600 to 4400 rpm, the applied power to the RSP device is 10 to 12 kW, and the nozzle position is Center the wheel width.
이와 같이 제조된 리본의 모습을 도 3의 하단에 보였다. The ribbon manufactured in this way is shown at the bottom of Figure 3.
도 4는 본 발명에 따라 제작된 Fe계 연자성 합금 리본의 열적 분석(DSC) 결과를 보여준다. Figure 4 shows the results of thermal analysis (DSC) of the Fe-based soft magnetic alloy ribbon produced according to the present invention.
시료 1과 시료 2는 서로 다른 DSC 결과를 보여주며, 시료 1은 뚜렷한 피크가 두번 나타나고, 시료 1과 달리 시료 2는 완만한 피크가 하나 뚜렷한 피크가 하나 나타난다. 또한, 엔탈피값은 시료 1이 시료 2보다 더 높다. 시료 1은 비정질로 볼 수 있고, 시료 2는 나노결정질로 볼 수 있다. 시료 3과 시료 4는 모두 비정질로 볼 수 있다. 추가적으로 XRD 분석을 실시하였다. Sample 1 and Sample 2 show different DSC results, with Sample 1 showing two distinct peaks, and unlike Sample 1, Sample 2 has one gentle peak and one distinct peak. Additionally, the enthalpy value of sample 1 is higher than that of sample 2. Sample 1 can be viewed as amorphous, and sample 2 can be viewed as nanocrystalline. Both Sample 3 and Sample 4 can be considered amorphous. Additionally, XRD analysis was performed.
즉, DSC 분석을 통한 비정질/나노결정질 상 및 미세조직 제어를 위한 온도 분석을 하였고, DSC 분석 결과 비정질/나노결정질 상으로 확인하였다. That is, temperature analysis was conducted to control the amorphous/nanocrystalline phase and microstructure through DSC analysis, and the DSC analysis results confirmed that it was an amorphous/nanocrystalline phase.
도 5는 본 발명에 따라 제작된 Fe계 연자성 합금 리본의 XRD(X선 회절) 분석 결과를 보여준다.Figure 5 shows the results of XRD (X-ray diffraction) analysis of the Fe-based soft magnetic alloy ribbon produced according to the present invention.
시료 2에서 뚜렷한 하나의 피크가 나타나는 것으로보아 시료 2는 나노결정질로 이루어졌음을 확인할 수 있고, 시료 1은 피크로 볼 수 없는 완만한 곡선을 보여 비정질로 형성되었음을 확인할 수 있다. 시료 3과 시료4도 비정질로 형성된 것으로 볼 수 있다. As a distinct peak appears in Sample 2, it can be confirmed that Sample 2 is made of nanocrystalline, and Sample 1 shows a gentle curve that cannot be seen as a peak, confirming that it is amorphous. Samples 3 and 4 can also be seen as being amorphous.
도 6은 본 발명에 따라 제작된 Fe계 연자성 합금 리본의 연자성 비정질/ 나노결정질 리본 자성특성분석(VSM) 결과를 보여준다. Figure 6 shows the results of soft magnetic amorphous/nanocrystalline ribbon magnetic property analysis (VSM) of the Fe-based soft magnetic alloy ribbon produced according to the present invention.
시료 1에 대한 자계 H, 자화 M에 의한 자속값의 계산은 다음과 같다.The calculation of the magnetic flux value due to the magnetic field H and magnetization M for Sample 1 is as follows.
시료 1의 밀도는 6.757(g/cm3)이다.The density of sample 1 is 6.757 (g/cm 3 ).
시료 2에 대한 자계 H, 자화 M에 의한 자속값의 계산은 다음과 같다.The calculation of the magnetic flux value due to the magnetic field H and magnetization M for Sample 2 is as follows.
시료 2의 밀도는 6.843(g/cm3)이다. The density of sample 2 is 6.843 (g/cm 3 ).
이들의 자속값은 각각 1.574T, 1.656T로 높은 자기모멘텀을 보인다.Their magnetic flux values are 1.574T and 1.656T, respectively, showing high magnetic momentum.
VSM 분석 결과 시료 1은 179 emu/g, 시료2는 186emu/g의 고포화자화 값을 나타냈다. As a result of VSM analysis, sample 1 showed a high saturation magnetization value of 179 emu/g, and sample 2 showed a high saturation magnetization value of 186 emu/g.
시료 3과 시료 4의 자속값 계산은 도 6b에 보였다. 시료 3의 밀도는 6.734(g/cm3), 시료 4의 밀도는 6.773(g/cm3)이고, 각각의 자속값은 1.340T, 1.339T, VSM 분석 결과 시료3은 153 emu/g, 시료 4는 152emu/g의 고포화자화 값을 나타냈다. The magnetic flux value calculations for Samples 3 and 4 are shown in Figure 6b. The density of sample 3 is 6.734 (g/cm 3 ), the density of sample 4 is 6.773 (g/cm 3 ), and the respective magnetic flux values are 1.340T and 1.339T. As a result of VSM analysis, sample 3 is 153 emu/g, sample 4 showed a high saturation magnetization value of 152 emu/g.
즉, 시료들은 고포화자화 특성을 가진 미세조직 제어 비정질/나노결정질 소재임을 확인하였고, 결과적으로, 본 발명에 의해 자성 특성이 향상된 합금 리본이 제공된 것이다. That is, the samples were confirmed to be microstructure-controlled amorphous/nanocrystalline materials with high saturation magnetization characteristics, and as a result, an alloy ribbon with improved magnetic properties was provided by the present invention.
비정질 재료 및 나노결정질 재료의 경우 액체 상태의 재료를 빠른 속도로 냉각하여 미세조직을 제어하는 방식으로 제조할 수 있다. 미세조직을 제어하기 위해 액체 상태의 재료를 빠르게 냉각시키는 RSP( Rapid Solidification Process)가 적용된 Melt Spun 장비를 이용하여 비정질의 소재를 제작하였다.In the case of amorphous and nanocrystalline materials, they can be manufactured by cooling the liquid material at a rapid rate to control the microstructure. In order to control the microstructure, an amorphous material was produced using a melt spun equipment equipped with RSP (Rapid Solidification Process), which rapidly cools the liquid material.
제조된 리본은 열처리를 하지 않은 리본이며, 리본 제조 시 비정질 형성능 또는 냉각 속도가 부족할 경우 비정질 상에서 나노결정질 상이 형성된 것으로 해석할 수 있다. 한편, 본 실시예에서 리본에 대한 열처리 공정을 따로 진행하지 않았다. 비정질 리본에 열처리를 하는 것은 리본 코어의 투자율 특성을 향상 시키기 위한 공정이며, 필요에 따라 열처리를 실시할 수 있다. The manufactured ribbon is a ribbon that has not been heat treated, and if the amorphous forming ability or cooling rate is insufficient during the manufacturing of the ribbon, it can be interpreted that a nanocrystalline phase has been formed in the amorphous phase. Meanwhile, in this example, a separate heat treatment process for the ribbon was not performed. Heat treatment on an amorphous ribbon is a process to improve the magnetic permeability characteristics of the ribbon core, and heat treatment can be performed as needed.
본 실시예에서, 각 시료의 조성에 따라 녹는점이 달라 각 조성의 용탕의 온도가 다르게 되고, 그에 따라 RSP 장비가 105~ 106 정도의 냉각능을 갖지만 용탕의 온도가 다르면 냉각 시간이 달라져 도 2의 냉각 그래프에 따라 비정질/나노결정질 상으로 형성된 것이다. In this example, the melting point is different depending on the composition of each sample, so the temperature of the molten metal of each composition is different. Accordingly, the RSP equipment has a cooling capacity of about 10 5 to 10 6 , but if the temperature of the molten metal is different, the cooling time is different. It is formed as an amorphous/nanocrystalline phase according to the cooling graph in 2.
상술된 사항에서 별도의 정의가 없는 경우, 본 명세서에서 사용된 모든 기술 및 과학적 용어는 본 발명이 속하는 기술분야에서 숙련된 전문가에 의해서 통상적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 또한, 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않은 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다. 명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다 또는 "가지다"라고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 단수형은 문맥에 의해 복수형을 포함할 수 있다.Unless otherwise defined in the above description, all technical and scientific terms used in this specification have the same meaning as commonly understood by an expert skilled in the technical field to which the present invention pertains. Additionally, terms defined in commonly used dictionaries are not to be interpreted ideally or excessively unless clearly specifically defined. Throughout the specification, when a part is said to “include” or “have” a certain element, this means that it does not exclude other elements but may further include other elements, unless specifically stated to the contrary. . Additionally, the singular form may include the plural form depending on the context.
또한, 본 명세서에서, "~ 안에"라 함은 대상체 안에 해당 물체가 직접 배치된 경우 외에, 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. Additionally, in this specification, “within” includes not only the case where the object is directly placed within the object, but also the case where there is another part in between.
또한, 본 명세서에서, "~ 위에, ~ 상에 또는 ~ 상부에" 라 함은 대상 부분의 위 또는 아래에 위치함을 의미하는 것이며, 반드시 중력 방향을 기준으로 상 측에 위치하는 것을 의미하는 것은 아니다. In addition, in this specification, "on top of, on top of, or on top of" means located above or below the target part, and does not necessarily mean located above the direction of gravity. no.
Claims (10)
VPM(Vacuum Plasma Melting; 진공 플라즈마 용융)으로 연자성 합금 소재를 정련 및 합금화 하고,
연자성 합금 조성은, Si는 8.7 내지 9.6at%, B는 8.7 내지 9.6at%, Co는 4 내지 5at%, 나머지는 Fe로 구성하고,
RSP(Rapid Solidification Process)로 미세 조직을 제어하여 비정질 또는 나노결정질의 연자성 합금 소재 리본을 제조하는 것을 특징으로 하는 Fe계 연자성 합금 소재 제조방법.
Design a soft magnetic alloy composition containing Fe, Si, B, and Co,
Refining and alloying soft magnetic alloy materials using VPM (Vacuum Plasma Melting),
The soft magnetic alloy composition consists of 8.7 to 9.6 at% Si, 8.7 to 9.6 at% B, 4 to 5 at% Co, and the remainder is Fe,
A method for manufacturing an Fe-based soft magnetic alloy material, characterized in that an amorphous or nanocrystalline soft magnetic alloy material ribbon is manufactured by controlling the microstructure using RSP (Rapid Solidification Process).
VPM(Vacuum Plasma Melting; 진공 플라즈마 용융)으로 연자성 합금 소재를 정련 및 합금화 하고,
연자성 합금 조성은, Si는 8.3 내지 9.1at%, B는 8.3 내지 9.1at%, Co는 8 내지 9at%, 나머지는 Fe로 구성하고,
RSP(Rapid Solidification Process)로 미세 조직을 제어하여 비정질 또는 나노결정질의 연자성 합금 소재 리본을 제조하는 것을 특징으로 하는 Fe계 연자성 합금 소재 제조방법.Design a soft magnetic alloy composition containing Fe, Si, B, and Co,
Refining and alloying soft magnetic alloy materials using VPM (Vacuum Plasma Melting),
The soft magnetic alloy composition consists of 8.3 to 9.1 at% Si, 8.3 to 9.1 at% B, 8 to 9 at% Co, and the remainder is Fe,
A method for manufacturing an Fe-based soft magnetic alloy material, characterized in that an amorphous or nanocrystalline soft magnetic alloy material ribbon is manufactured by controlling the microstructure using RSP (Rapid Solidification Process).
VPM(Vacuum Plasma Melting; 진공 플라즈마 용융)으로 연자성 합금 소재를 정련 및 합금화 하고,
연자성 합금 조성은, Si는 7.85 내지 7.95at%, B는 12.85 내지 12.95at%, Co는 1.95 내지 2.00at%, Nb은 1.95 내지 2.00at%, Cu는 0.50 내지 1.50at%, 나머지는 Fe로 구성하고,
RSP(Rapid Solidification Process)로 미세 조직을 제어하여 비정질 또는 나노결정질의 연자성 합금 소재 리본을 제조하는 것을 특징으로 하는 Fe계 연자성 합금 소재 제조방법.Design a soft magnetic alloy composition containing Fe, Si, B, and Co,
Refining and alloying soft magnetic alloy materials using VPM (Vacuum Plasma Melting),
The soft magnetic alloy composition is 7.85 to 7.95 at% Si, 12.85 to 12.95 at% B, 1.95 to 2.00 at% Co, 1.95 to 2.00 at% Nb, 0.50 to 1.50 at% Cu, and the remainder is Fe. Organize,
A method for manufacturing an Fe-based soft magnetic alloy material, characterized in that an amorphous or nanocrystalline soft magnetic alloy material ribbon is manufactured by controlling the microstructure using RSP (Rapid Solidification Process).
VPM(Vacuum Plasma Melting; 진공 플라즈마 용융)으로 연자성 합금 소재를 정련 및 합금화 하고,
연자성 합금 조성은, Si는 7.85 내지 7.95at%, B는 11.80 내지 12.00at%, Co는 1.95 내지 2.00at%, Nb은 1.95 내지 2.00at%, Cu는 0.50 내지 1.50at%, 나머지는 Fe로 구성하고,
RSP(Rapid Solidification Process)로 미세 조직을 제어하여 비정질 또는 나노결정질의 연자성 합금 소재 리본을 제조하는 것을 특징으로 하는 Fe계 연자성 합금 소재 제조방법.Design a soft magnetic alloy composition containing Fe, Si, B, and Co,
Refining and alloying soft magnetic alloy materials using VPM (Vacuum Plasma Melting),
The soft magnetic alloy composition is 7.85 to 7.95 at% Si, 11.80 to 12.00 at% B, 1.95 to 2.00 at% Co, 1.95 to 2.00 at% Nb, 0.50 to 1.50 at% Cu, and the remainder is Fe. Organize,
A method for manufacturing an Fe-based soft magnetic alloy material, characterized in that an amorphous or nanocrystalline soft magnetic alloy material ribbon is manufactured by controlling the microstructure using RSP (Rapid Solidification Process).
The high saturation magnetization value of the Fe-based soft magnetic alloy material having a nanocrystalline structure or amorphous structure manufactured by the Fe-based soft magnetic alloy material manufacturing method of any one of claims 1, 3 to 5 is 152 to 186 emu/g. Fe-based soft magnetic alloy material characterized in that.
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Citations (3)
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|---|---|---|---|---|
| CN101894665A (en) * | 2009-05-19 | 2010-11-24 | 南通海源机电设备有限公司 | Segmented crystallization treatment of ultra-microcrystal soft magnetic core |
| CN101894649A (en) * | 2009-05-19 | 2010-11-24 | 南通海源机电设备有限公司 | New iron-based magnetically soft alloy with strong glass forming capability |
| KR20140001791A (en) * | 2012-06-27 | 2014-01-07 | (주)제이엠씨 | Chemical composition and fabrication method of soft magnetic composites with nano-amorphous dual phases |
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- 2022-11-24 KR KR1020220159100A patent/KR102653095B1/en active
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