KR20080034918A - 희토류 합금계 무바인더 자석 및 그 제조 방법 - Google Patents

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KR20080034918A
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Abstract

본 발명에 따른 희토류(稀土類) 합금계 무바인더 자석의 제조 방법은, 희토류계 급냉 합금 자석 분말(2)을 준비하는 공정 (A)와, 수지 바인더를 이용하지 않고 희토류계 급냉 합금 자석 분말(2)을 냉간(冷間)에서 압축하여 성형함으로써, 전체에서 차지하는 희토류계 급냉 합금 자석 분말(2)의 체적 비율이 70% 이상 95% 이하인 압축 성형체(10)를 형성하는 공정 (B)를 포함한다.

Description

희토류 합금계 무바인더 자석 및 그 제조 방법{RARE EARTH ALLOY BINDERLESS MAGNET AND METHOD FOR MANUFACTURE THEREOF}
본 발명은, 희토류(稀土類) 합금계 무바인더(binderless) 자석 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 희토류 급냉 합금 자석 분말을 초고압하에서 압축 성형함으로써 제작된 자석에 관한 것이다.
희토류계 급냉 합금 자석의 분말에 수지로 이루어지는 바인더를 더한 본드 자석은 치수 정확도 및 형상 자유도가 우수하여, 전자기기나 전장(電裝) 부품 등의 용도로 널리 사용되고 있다. 그런데, 이와 같은 본드 자석의 내열 온도는 사용되는 자석 분말의 자기적인 내열 온도 이외에, 자석 분말의 결합에 사용되는 수지 바인더의 내열 온도로 제약된다. 예를 들어 열경화성 에폭시 수지를 사용하는 압축 본드 자석의 경우, 열경화성 에폭시 수지의 내열 온도가 낮기 때문에 자석의 상용(常用)이 가능해지는 상한 온도는 최고 100℃ 정도로 낮다. 또한, 본드 자석은 절연성을 가지는 수지 바인더를 함유하기 때문에, 전기 도금 처리나 금속 증착 피막 처리 등의 표면 처리를 행하는 것도 곤란하다.
또한, 통상의 본드 자석에서는 수지 바인더를 포함하기 때문에 자석 분말의 체적 비율을 83% 초과로 높일 수 없다. 수지 바인더는 자석 특성의 발현에 기여하 지 않기 때문에, 소결 자석에 비해 본드 자석의 자기 특성은 낮아지지 않을 수 없다.
한편, 자석 분말의 체적 비율이 비교적 높은 압축 본드 자석이라도 자석 분말의 체적 비율은 83% 정도이며, 그 최대 에너지 적(積)은 96kJ/㎥(12MGOe) 정도가 한계이다.
최근, 소형 스핀들 모터나 스테핑 모터, 각종 소형 센서에는 예를 들어 직경 10㎜ 이하의 초소형 링상 자석이 이용된다. 이러한 용도로는 뛰어난 성형성을 가지고 또한 자기 특성을 향상시킨 영구자석의 실현이 강하게 요구되고 있으나, 본드 자석의 자기 특성으로는 여전히 불충분하다.
본드 자석에 비해 자석 분말의 체적 비율이 높은 자석으로서 풀덴스(fully-dense) 자석이 알려져 있다. 특허 문헌 1은, 나노 콤퍼짓(composite) 급냉 합금으로 제작된 풀덴스 자석을 개시하고 있다. 풀덴스 자석은 수지 바인더를 이용하지 않고 급냉 합금 자석 분말을 압축하여 고밀도화함으로써 제조된다.
특허 문헌 2는, 나노 콤퍼짓 자석 분말에 대해 550℃ 이상 720℃ 이하의 온도에서 20MPa 이상 80MPa 이하의 압력을 인가하여 압축 성형하는 것을 개시하고 있다. 이리하여 제작된 풀덴스 자석의 밀도는 자석 진밀도의 92% 이상을 달성한다.
특허 문헌 3은, 포장재에 의해 둘러싸인 자분(磁粉) 순도 99%의 무바인더 자석을 개시하고, 특허 문헌 4는, 나노결정 자성(磁性) 분말로부터 제조되는 압분자심(壓粉磁心)을 개시하고 있다.
특허 문헌 1: 일본 특허 공개 제2004-14906호 공보
특허 문헌 2: 일본 특허 공개 제2000-348919호 공보
특허 문헌 3: 일본 특허 공개 평10-270236호 공보
특허 문헌 4: 일본 특허 공개 제2004-349585호 공보
<발명이 해결하고자 하는 과제>
특허 문헌 1에 개시되어 있는 풀덴스 자석은 자석 분말의 체적 비율이 높기 때문에 본드 자석보다 높은 특성이 기대되지만, 핫 프레스 등의 열간 프레스 기술을 이용하기 때문에 프레스 사이클이 길어 양산성이 떨어진다. 그 결과, 자석의 제조 비용이 크게 상승하기 때문에 실용화가 어렵다.
특허 문헌 2에 개시되어 있는 자석은 방전 플라즈마 소결법 등에 의해 자석 분말을 고온으로 가열하면서 압축하여 제작된다. 이 기술도 핫 프레스와 마찬가지로 프레스 사이클이 길어 양산성이 떨어진다.
특허 문헌 3은, 구체적인 제조 방법을 개시하고 있지 않아 어떻게 하여 높은 자분 체적 비율이 실현되는지 불명확하다. 또한, 특허 문헌 4에 개시되는 압분자심에서는 자석 분말 입자끼리 유리에 의해 결합되어 있다. 유리의 체적 비율은 종래의 본드 자석에 있어서의 수지 바인더의 체적 비율과 같은 정도라고 생각된다.
이와 같이 수지 바인더를 이용하지 않고 자석 분말을 성형하는 종래 기술에서는 양산성이 낮거나, 혹은 본드 자석과 같은 정도의 자분 체적 비율 밖에 실현될 수 없다.
한편, 실질적으로 자석 분말이 틈새 없이 결합된 소결 자석을 제조하기 위해서는 1000℃ ~ 1200℃라는 고온의 소결 공정이 불가결하다. 소결 과정에서 액상(液相)이 형성되고, 희토류 리치상(rich phase)을 포함하는 입계상이 생긴다. 입계상은 보자력(保磁力) 발현을 위해 중요한 기능을 행하지만, 그린 상태의 분말 성형체는 소결 공정에서 크게 수축되기 때문에 프레스 공정 이후의 형상 변화가 커서 치수 정확도와 형상 형성의 자유도의 점에서 본드 자석에 비해 크게 떨어진다.
본 발명은 상기 문제를 해결하기 위해 이루어진 것으로, 주된 목적은 치수 정확도와 형상 자유도가 뛰어나고, 또한 본드 자석보다 내열성과 자기 특성이 뛰어난 자석을 제공하는 것에 있다.
<과제를 해결하기 위한 수단>
본 발명의 희토류 합금계 무바인더 자석은, 희토류계 급냉 합금 자석 분말의 입자가 수지 바인더를 개재하지 않고 결합된 자석으로서, 전체에서 차지하는 상기 희토류계 급냉 합금 자석 분말의 체적 비율이 70% 이상 95% 이하이다.
바람직한 실시형태에 있어서, 상기 급냉 합금 자석 분말의 입자는 상기 급냉 합금 자석 분말 입자로부터의 석출물에 의해 결합되어 있다.
바람직한 실시형태에 있어서, 상기 급냉 합금 자석 분말의 입자는 붕소를 함유하는 철기(鐵基) 희토류 합금으로부터 형성되어 있고, 상기 석출물은 철, 희토류 및 붕소로 이루어지는 군으로부터 선택된 적어도 1종의 원소로 구성되어 있다.
바람직한 실시형태에 있어서, 상기 급냉 합금 자석 분말의 입자에는 크랙이 형성되어 있고, 상기 석출물의 적어도 일부는 상기 크랙 내에 존재하고 있다.
바람직한 실시형태에 있어서, 전체에서 차지하는 상기 희토류계 급냉 합금 자석 분말의 체적 비율은 70% 초과 92% 미만이다.
바람직한 실시형태에 있어서, 상기 희토류계 급냉 합금 자석 분말의 입자는 고상(固相) 소결에 의해 서로 결합되어 있다.
바람직한 실시형태에 있어서, 상기 희토류계 급냉 합금 자석 분말의 입자는 1종 이상의 강자성(强磁性) 결정상을 함유하고, 그 평균 결정립경이 10㎚ 이상 300㎚ 이하의 범위에 있다.
바람직한 실시형태에 있어서, 상기 희토류계 급냉 합금 자석 분말의 입자는 경자성상(硬磁性相) 및 연자성상(軟磁性相)을 함유하는 나노 콤퍼짓 자석 조직을 가지고 있다.
바람직한 실시형태에 있어서, 밀도는 5.5g/㎤ ~ 7.0g/㎤이다.
바람직한 실시형태에 있어서, 조성식 T100 -x-y- zQxRyMz(T는 Fe, 또는 Co 및 Ni로 이루어지는 군으로부터 선택된 1종 이상의 원소와 Fe을 포함하는 전이 금속 원소, Q는 B 및 C로 이루어지는 군으로부터 선택된 적어도 1종의 원소, R은 La 및 Ce을 실질적으로 포함하지 않는 적어도 1종의 희토류 원소, M은 Ti, Al, Si, V, Cr, Mn, Cu, Zn, Ga, Zr, Nb, Mo, Ag, Hf, Ta, W, Pt, Au 및 Pb으로 이루어지는 군으로부터 선택된 적어도 1종의 금속 원소)로 표현되고, 조성 비율 x, y 및 z가 각각 10<x≤35원자%, 2≤y≤10원자% 및 0≤z≤10원자%를 만족하는 조성을 가지고 있다.
바람직한 실시형태에 있어서, 조성식 T100-x-y-zQxRyMz(T는 Fe, 또는 Co 및 Ni로 이루어지는 군으로부터 선택된 1종 이상의 원소와 Fe을 포함하는 전이 금속 원소, Q는 B 및 C로 이루어지는 군으로부터 선택된 적어도 1종의 원소, R은 La 및 Ce을 실질적으로 포함하지 않는 적어도 1종의 희토류 원소, M은 Ti, Al, Si, V, Cr, Mn, Cu, Zn, Ga, Zr, Nb, Mo, Ag, Hf, Ta, W, Pt, Au 및 Pb으로 이루어지는 군으로부터 선택된 적어도 1종의 금속 원소)로 표현되고, 조성 비율 x, y 및 z가 각각 4<x≤10원자%, 6≤y<12원자% 및 0≤z≤10원자%를 만족하는 조성을 가지고 있다.
본 발명에 따른 희토류 합금계 무바인더 자석의 제조 방법은, 희토류계 급냉 합금 자석 분말을 준비하는 공정 (A)와, 수지 바인더를 이용하지 않고 상기 희토류계 급냉 합금 자석 분말을 냉간(冷間)에서 압축하여 성형함으로써, 전체에서 차지하는 상기 희토류계 급냉 합금 자석 분말의 체적 비율이 70% 이상 95% 이하의 압축 성형체를 형성하는 공정 (B)와, 상기 공정 (B) 이후에 350℃ 이상 800℃ 이하의 온도로 상기 압축 성형체에 대해 열처리를 가하는 공정 (C)를 포함한다.
바람직한 실시형태에 있어서, 상기 공정 (B)에서는, 500MPa 이상 2500MPa 이하의 압력으로 상기 희토류계 급냉 자석용 급냉 합금 자석 분말을 압축한다.
바람직한 실시형태에 있어서, 상기 공정 (C)의 열처리는 압력 1×10-2Pa 이하의 불활성 가스 분위기 중에서 행한다.
바람직한 실시형태에 있어서, 상기 공정 (C)의 열처리는 노점(露点)이 -40℃ 이하의 불활성 가스 분위기 중에서 행한다.
본 발명의 자기 회로 부품은 상기 어느 한 희토류 합금계 무바인더 자석과, 연자성 재료 분말이 수지 바인더를 개재하지 않고 결합된 무수지 압분자심을 구비하고, 상기 무바인더 자석과 상기 무수지 압분자심이 일체화되어 있다.
바람직한 실시형태에 있어서, 상기 무수지 압분자심에 있어서의 연자성 분말의 입자는 소결에 의해 서로 결합되어 있다.
바람직한 실시형태에 있어서, 상기 무바인더 자석과 상기 무수지 압분자심은 소결에 의해 서로 결합되어 있다.
본 발명에 따른 자기 회로 부품의 제조 방법은, 상기 자기 회로 부품의 제조 방법으로써, 희토류계 급냉 합금 분말 및 연자성 재료 분말을 준비하는 공정 (A)와, 상기 희토류계 급냉 합금 분말 및 상기 연자성 재료 분말을 냉간에서 500MPa 이상 2500MPa 이하의 압력으로 압축하여 일체화하는 공정 (B)와, 상기 일체화 압축 성형체에 대하여 350℃ 이상 800℃ 이하의 온도로 열처리를 가하는 공정 (C)를 포함한다.
바람직한 실시형태에 있어서, 상기 공정 (A)는, 상기 희토류계 급냉 합금 분말 및 상기 연자성 재료 분말의 적어도 일방의 가성형체를 형성하는 공정을 포함하고, 상기 공정 (B)에서는, 상기 가성형체를 적어도 일부에 포함하는 상기 희토류계 급냉 합금 분말 및 상기 연자성 재료 분말을 압축한다.
한편, 본 명세서에 있어서‘압축 성형체’란, 희토류계 급냉 합금 자석 분말 및/또는 연자성 분말을 냉간에서 압축하여 성형한 압분체를 의미한다. 또한,‘무바인더 자석’ 및‘무수지 압분자심’은, 각각, 자석 분말 및 연자성 분말의 압축 성형체에 열처리를 가함으로써 분말 입자가 수지 바인더를 개재하지 않고 결합된 성형체를 가리킨다. 또한,‘가성형체’란, 그 밀도에 관계없이 냉간에서 압축 성형을 행하기 전의 분말의 집합체를 의미하는 것이며, 냉간에 있어서의 압축 성형을 행하기 전의 분말은 가성형체의 양태를 포함하는 경우가 있다.
<발명의 효과>
본 발명에 따르면, 수지 바인더를 이용하지 않기 때문에 자석의 내열 온도가 수지 바인더의 내열 온도로 제한받지 않아 뛰어난 내열성을 발휘할 수 있다. 또한, 자석 분말을 수지 바인더와 혼합하여 혼련하는 공정이 불필요해지기 때문에 제조 비용을 저감하는 것도 가능해진다.
또한, 본 발명에 따르면, 자석 분말의 체적 비율이 본드 자석보다 높기 때문에 본드 자석에 비해 자석 특성이 향상된다. 따라서, 본드 자석에서는 충분한 자석 특성을 얻는 것이 곤란하였던 직경 4㎜ 이하의 소형 자석이라도 본 발명에 따르면 뛰어난 자석 특성을 발휘할 수 있다.
도 1의 (a) 및 도 1의 (b)는 본 발명에 따른 무바인더 자석의 제조에 적합하게 이용되는 압축 성형 장치의 구성예를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시형태에서 적합하게 사용되는 초고압 분말 프레스 장치의 구성예를 나타내는 도면이다.
도 3의 (a)에서 도 3의 (e)는 본 발명에 따른 자기 회로 부품의 제조 방법의 실시형태를 나타내는 공정 단면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예 4에 있어서의 분말 입자의 내부를 나타내는 단면 SEM(Scanning Electron Microscope) 사진이다.
도 5는 본 발명의 실시예 4에 있어서의 분말 입자 사이를 나타내는 단면 SEM 사진이다.
[부호의 설명]
2…자석 분말(희토류계 급냉 합금 자석 분말)
4…다이
6…하부 펀치
8…상부 펀치
10…성형체(압축 성형체)
14…고정 다이 플레이트
16…하부 램(ram)
18…상부 램
28…상부 펀치 외경 보강 가이드
30a…리니어 가이드 레일
30b…리니어 가이드 레일
32…피더 컵(feeder cup)
42a…하부 펀치
42b…하부 펀치
44a…상부 펀치
44b…상부 펀치
본 발명의 희토류 합금계 무바인더 자석은 희토류계 급냉 합금 자석 분말의 입자가 수지 바인더를 개재하지 않고 결합된 자석으로서, 전체에서 차지하는 희토류계 급냉 합금 자석 분말의 체적 비율이 70% 이상 95% 이하이다. 이 희토류계 급냉 합금 자석 분말의 입자는 통상적인 고온 소결이나 핫 프레스에 의해서가 아닌, 초고압하에서의 냉간 프레스(냉간 압축)에 의해 결합되어 있다. 한편, 본 발명에 있어서의 냉간 프레스란, 프레스 장치의 다이나 펀치에 열을 가하지 않는 상태로 압축 성형을 행하는 것을 의미하고, 구체적으로, 열간 성형이 될 수 없는 온도(예를 들어 500℃ 이하, 전형적으로 100℃ 이하)에서 분말을 압축 성형하는 것을 의미한다.
이와 같이 수지 바인더를 이용하지 않고 희토류계 급냉 합금 자석 분말 입자를 견고하게 결합하고 벌크상으로 성형하기 위해서는 종래부터 전술한 바와 같이 핫 프레스 등의 열간 성형이나 고온 소결이 필요하다고 생각되어 왔다. 특히, Nd-Fe-B계 급냉 자석과 같이 경도가 매우 높은 분말 입자를 대상으로 하는 경우에는, 압축 성형시에 800℃를 넘는 고온으로 가열함으로써 액상을 형성하는 소결 과정을 진행시키면서 성형하는 것이 불가결하다는 기술 상식이 존재하였다.
그러나, 본 발명자들은 이와 같은 기술 상식에 구애받지 않고 희토류계 급냉 합금 자석 분말에 대한 냉간에서의 압축 성형을 여러 가지로 시도한 결과, 압축에 이용할 금형의 재질을 적절히 선택하고 가공 정확도를 높이면 경도 높은 희토류계 급냉 합금 자석 분말이라도 500Mpa ~ 2500MPa의 초고압하에서 냉간 압축 성형을 행하는 것이 가능하고, 이에 의해 그 이후에 350℃ 이상 800℃ 이하의 저온에서 소결 을 진행시킬 수 있어 무바인더 자석을 형성할 수 있는 것, 게다가 형성된 무바인더 자석은 뛰어난 자석 특성을 발휘하는 것을 알아내어 본 발명을 완성하였다. 이 온도 범위는 종래의 세라믹스 등의 분말 성형체를 고상 소결하는 경우에 필요한 온도(전형적으로 10OO℃ 이상의 고온)나, 종래의 희토류계 소결 자석을 액상 소결하는 경우에 필요한 온도에 비해 현저히 낮다. 이와 같은 저온 소결을 행함으로써, 결정립의 조대화를 억제하면서 무바인더 자석을 형성할 수 있다.
본 발명자들은 이와 같이 종래에는 이룰 수 없었던 초고압하의 냉간 압축 성형에 의해 종래에는 이룰 수 없었던 저온에서의 소결을 진행시킬 수 있게 된 이유를 조사한 결과, 무바인더 자석을 형성하는 급냉 합금 자석 분말의 각각의 입자간에 급냉 합금 자석 분말에 유래하는 성분이 석출되어 있고, 이 석출물에 의해 각 입자가 서로 결합되어 있음을 알아내었다. 또한, 급냉 합금 자석 분말의 입자 내에는 초고압하의 냉간 압축 성형에 의해 크랙이 발생하고, 이 크랙도 마찬가지의 석출물에 의해 재결합되어 있는 것이 관찰되었다.
본 발명에서는, 급냉 합금 자석 분말 입자의 표면 및 내부가 초고압하의 냉간 압축에 의해 깨지고, 이에 의해 급냉 합금 자석 분말 입자의 표면 및 내부에 매우 활성인 신생 파면(破面)이 나타난다. 그 상태 그대로는 기계적 강도가 불충분한 것이지만, 본 발명에서는 초고압 압축을 행한 후에 비교적 낮은 온도로 열처리를 행함으로써 급냉 합금 자석 분말에 유래하는 성분을 신생 파면으로부터 석출시킨다. 이리하여 형성된 석출물이 입자간에서 결합에 크게 기여하고 있는 것으로 추정된다. 이와 같은 석출물의 성분은 급냉 합금 자석의 조성에 따라 다르다고 생각되 며, 발명자들의 실험 결과에 따르면 적어도 Fe, 붕소, 희토류 원소의 적어도 1종을 포함하고 있다.
이와 같은 초고압 압축 및 열처리에 의해 결합된 입자간에는 미소한 공극이 잔존하고 있으며, 이와 같은 공극의 체적 비율은 성형된 자석 전체의 체적에 대하여 5% 이상 30%의 이하의 범위에 있다. 압축 성형 후에 이와 같은 공극의 일부가 밀봉 등을 목적으로 수지나 저융점 금속(예를 들면, 아연, 주석, Al-Mn) 등에 의해 메워져도 된다. 단, 이와 같은 수지나 저융점 금속의 양은 자석체 전체의 15wt% 미만으로 억제되는 것이 바람직하고, 10wt% 미만으로 하는 것이 보다 바람직하고, 8wt% 미만으로 하는 것이 더욱 바람직하다. 이와 같이 미량의 수지나 저융점 금속은 주된 바인더로서는 기능하지 않는다. 본 발명의 자석체를 형성하는 급냉 합금 자석 분말의 입자간은 주로 상기 석출물에 의해 결합된다.
고온 소결에 의해 제작된 종래의 희토류 소결 자석에서는 주상(主相)으로서 기능하는 결정립(그레인)은 강자성을 가지는 Nd-Fe-B계 화합물로부터 형성되어 있다. 한편, 결정립 사이에는 비자성 재료로 이루어지는 입계상이 존재하고 있기 때문에, 희토류 소결 자석 중에 공극은 거의 존재하지 않는다. 이 희토류 소결 자석에서는 주상 결정립이 입계상에 의해 구분되어진 핵 발생형의 자기 특성 발현 기구를 가짐으로서, 높은 보자력을 발현하는데 있어 매우 중요하다는 것이 알려져 있다.
이에 대해, 본 발명의 희토류 합금계 무바인더 자석에는 서로 결합된 개개의 분말 입자 사이에 입계상으로서 기능하는 합금이 존재하지 않는다. 그런데도 높은 보자력을 발현할 수 있는 이유는 무바인더 자석에 이용되는 자석 분말을 구성하는 미세 금속 조직의 평균 결정립경이‘단자구(單磁區) 결정립경’ 이하의 크기로 조정되어 있기 때문이다. 평균 결정립경이 단자구 결정립경 이하이면, 각 결정립은 단자구 구조가 되어 Nd-Fe-B계 희토류 소결 자석에서 보이는 다자구 구조를 전제로 하는 핵 발생형의 고유 보자력 발현이 아닌, 단자구의 각 결정립이 교환 상호 작용에 의해 결합되어 고유 보자력을 발현하는 미세 결정형의 자기 특성 발현 기구를 가지게 되어, 종래의 희토류 소결 자석과 같이 액상 소결 온도 이상의 고온에서 소결 공정을 행하지 않더라도 액상 소결에 의해 형성되는 입계상이 불필요하기 때문에, 높은 고유 보자력과 뛰어난 감자(減磁) 곡선의 각(角) 형성을 실현할 수 있다.
본 발명에서는, 평균 결정립경이 나노미터 오더인 나노 콤퍼짓 자석의 분말이나 결정화 열처리에 의해 나노미터 오더의 미세 결정 조직이 형성되는 비정질 급냉 합금 자석의 분말을 적합하게 이용할 수 있다.
MQI사에서 판매되고 있는 자석 분말(이른바 MQ 가루)도 본 발명의 자석 분말로서 채용할 수 있지만 이것들은 희토류 리치상을 함유하고 있기 때문에, 소결시에 희토류의 산화물이 형성되어 자석 분말끼리 결합되기 어려울 가능성이 있다. 따라서, 이러한 자석 분말을 소결할 경우에는 소결 공정을 lO-2Pa 이하의 진공 중에서 행하는 것이 바람직하다.
이에 대해, 경자성상 및 연자성상을 포함하는 나노 콤퍼짓 자석이면 희토류 리치상이 존재하지 않으므로, 냉간, 초고압하에서 압축 성형한 후 불활성 분위기 중에서도 희토류의 산화를 진행시키지 않고 열처리 공정을 행할 수 있다. 압축 성형 후의 열처리는 불가결하지는 않지만 이러한 열처리를 행함으로써, 냉간, 초고압하에서 압축 성형된 자석체의 기계적 강도를 더욱 높일 수 있다. 따라서, 본 발명의 희토류 무바인더 자석에는 희토류 함유량이 적은 나노 콤퍼짓 자석 분말을 이용하는 것이 바람직하다.
이러한 나노 콤퍼짓 자석 분말로서는 조성식이 T100 -x-y- zQxRyMz로 표현되는 희토류계 나노 콤퍼짓 자석 분말을 적합하게 이용할 수 있다. 여기서, T는 Fe, 또는 Co 및 Ni로 이루어지는 군으로부터 선택된 1종 이상의 원소와 Fe을 포함하는 전이 금속 원소, Q는 B 및 C로 이루어지는 군으로부터 선택된 적어도 1종의 원소, R은 La 및 Ce을 실질적으로 포함하지 않는 적어도 1종의 희토류 원소, M은 Ti, Al, Si, V, Cr, Mn, Cu, Zn, Ga, Zr, Nb, Mo, Ag, Hf, Ta, W, Pt, Au 및 Pb으로 이루어지는 군으로부터 선택된 적어도 1종의 금속 원소이다. 조성 비율 x, y 및 z가 각각 10<x≤35원자%, 2≤y≤10원자% 및 0≤z≤10원자%를 만족한다.
이와 같은 조성의 나노 콤퍼짓 자석 분말에서는 자석을 구성하는 경자성상이 R2Fe14B형 화합물의 결정립으로 형성되고, 연자성상이 철기 붕화물 또는α-Fe의 결정립으로 형성된다. 이 콤퍼짓 자석 분말은 상기 조성을 가지는 합금의 용탕을 액체 급냉법에 의해 급냉 응고시킴으로써 제작된다.
또한 본 발명은, 주된 연자성상으로서 α-Fe상을 함유하는 나노 콤퍼짓 자석이나 입계에 존재하는 희토류 리치상이 적은 R2Fe14B 단상계 자석을 이용할 수도 있 다. 이와 같은 나노 콤퍼짓 자석으로서는 조성식이 T100 -x-y- zQxRyMz로 표현되는 희토류계 나노 콤퍼짓 자석 분말을 적합하게 이용할 수 있다. 여기서 T는 Fe, 또는 Co 및 Ni로 이루어지는 군으로부터 선택된 1종 이상의 원소와 Fe을 포함하는 전이 금속 원소, Q는 B 및 C로 이루어지는 군으로부터 선택된 적어도 1종의 원소, R은 La 및 Ce을 실질적으로 포함하지 않는 적어도 1종의 희토류 원소, M은 Ti, Al, Si, V, Cr, Mn, Cu, Zn, Ga, Zr, Nb, Mo, Ag, Hf, Ta, W, Pt, Au 및 Pb으로 이루어지는 군으로부터 선택된 적어도 1종의 금속 원소)로 표현되고, 조성 비율 x, y 및 z가 각각 4<x≤10원자%, 6≤y<12원자% 및 O≤z≤10원자%를 만족한다.
본 발명에 따른 무바인더 자석에서는 자석 분말의 체적 비율이 전체의 70% 이상 95% 이하의 범위 내에 있지만, 종래의 본드 자석보다 뛰어난 영구 자석 특성을 발휘시키기 위해서는 이 체적 비율의 하한을 75% 이상으로 설정하는 것이 바람직하다. 자석 분말의 체적 비율이 상승할수록 자석 특성이 향상되기 때문에, 이 체적 비율의 하한은 85% 이상으로 설정하는 것이 보다 바람직하다. 그러나, 무바인더 자석의 강도, 금형의 내구성, 양산성을 고려하면 자석 분말의 체적 비율의 상한은 92%가 바람직하고, 90%가 더욱 바람직하다.
R2Fe14B형 화합물을 주상으로서 함유하는 자석 분말을 이용하는 경우, 최종적으로 얻어지는 무바인더 자석의 밀도는 5.5g/㎤ 이상 7.Og/㎤ 이하의 범위에 있다. 무바인더 자석의 밀도의 바람직한 범위는 6.3g/㎤ 이상 6.7g/㎤ 이하이고, 더욱 바람직한 범위는 6.5g/㎤ 이상 6.7g/㎤ 이하이다. 종래의 수지 바인더를 이용한 압축 본드 자석에서 자석체 전체의 밀도는 5.5g/㎤ ~ 6.2g/㎤ 정도의 범위에 있다. 양자를 비교하면 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 무바인더 자석이 상대적으로 높은 밀도가 얻어지고, 그 결과 자기 특성도 뛰어난 것이 된다.
무바인더 자석의 밀도는 이용하는 자석 분말의 입자 형상의 영향을 받기 쉬움이 알려져 있다. 분말 입자의 형상이 등축 형상에 가깝고 거친 입자의 틈에 가는 입자가 들어찬 상태가 이상적인 충전 상태이며, 그 상태에서 높은 밀도를 달성할 수 있다고 생각되고 있다. 따라서, 입경이 큰 입자와 상대적으로 입경이 작은 입자가 많이 존재하는 쌍봉성(雙峰性) 입도 분포가 바람직하지만, 이와 같은 입도 분포를 가지는 분말을 제작하는 것은 어렵다. 또한, 입경이 작은 입자는 분쇄 공정 중에 산화되어 자기 특성의 열화를 일으키기 쉽기 때문에, 충전 밀도를 높일 목적으로 미세한 분말 입자의 비율을 높이면 최종적인 자석 특성이 열화될 가능성이 있다.
한편, 본 발명의 무바인더 자석은 초고압하의 압축 성형에 의해 제작되기 때문에, 이용할 자석 분말의 입도 분포가 쌍봉성을 가지는 이상적인 것으로부터 벗어나 있어도 무방하다. 본 발명에서는, 압축 성형시에 자석 분말이 깨지고, 깨진 가는 자석 분말이 입자간의 공극을 메워 성형 밀도를 높일 가능성이 있다. 이 때문에, 본 발명에서는 깨지기 쉬운 자석 분말을 이용하는 것이 효과적이다. 자석 분말의 입자는 등축적인 형상을 가지는 경우보다 편평한 형상을 가지는 경우가 깨지기 쉽다. 본 발명에서는, 편평한 입자로 이루어지는 자석 분말을 이용하는 것이 무바인더 자석의 밀도를 높이는데 있어 바람직하다. 구체적으로, 개개의 분말 입자의 어스펙트비(자석분말의 단축 방향의 사이즈/자석 분말의 장축 방향의 사이즈)가 0.3 이하가 되는 자석 분말을 이용하는 것이 바람직하다. 편평 형상의 분말 입자는 그 두께 방향이 압축 방향으로 정렬되기 쉽기 때문에 입자간에 공극이 생기기 어려워 충전 밀도가 향상되기 쉽다는 장점도 있다.
본 발명의 무바인더 자석에서는 사용되는 자석 분말을 구성하는 미세 금속 조직의 평균 결정립경이 10㎚ 이상 300㎚ 이하의 범위에 있는 것이 바람직하다. 평균 결정립경이 이 범위의 하한보다 작으면 고유 보자력이 저하되고, 이 범위의 상한보다 크면 각 결정립 사이에 작용하는 교환 상호 작용이 저하된다. 단, 상기의 평균 결정립경이 단자구 결정립경을 넘더라도 평균 결정립경이 5㎛ 이하이면 특정한 사용 환경하(자석의 동작점이 높은 경우)에서 사용하는 것이 가능하다.
(제조 방법)
이하, 본 발명에 따른 희토류 합금계 무바인더 자석의 제조 방법의 바람직한 실시형태를 설명한다.
먼저, 본 발명의 무바인더 자석의 제조에 사용할 희토류계 급냉 합금 자석 분말을 준비한다. 이 분말은 상술한 조성을 가지는 합금의 용탕을 멜트 스피닝법이나 스트립 캐스팅법 등의 롤 급냉법에 따라 급냉한 후 분쇄 공정을 거쳐 제조된다. 이와 같은 롤 급냉법을 이용하는 대신에 합금의 용탕을 아트마이즈법에 따라 급냉해서도 제조할 수 있다. 희토류계 급냉 합금 자석 분말의 평균 입경은 300㎛ 이하인 것이 바람직하다. 분말의 평균 입경은 30㎛ 이상 250㎛ 이하의 범위에 있는 것이 보다 바람직하고, 50㎛ 이상 200㎛ 이하의 범위에 있는 것이 더욱 바람직하다. 또한, 압축 성형 후의 입자간의 틈새 공간을 감소시켜 자석체의 밀도를 높이는 관점에서는 입도 분포가 2개의 피크를 가지는 것이 바람직하다.
이어서, 이렇게 하여 얻어진 희토류계 급냉 합금 자석 분말을 냉간, 초고압에서 압축하여 성형한다. 본 발명의 바람직한 실시형태에서는 500℃ 이하, 전형적으로는 100℃ 이하의 온도 환경에서 냉간 압축 성형을 행하기 때문에, 압축 성형 중에 분말 입자의 결정화는 진행되지 않는다. 본 발명에서는, 압축 성형 전의 분말 입자는 전체가 거의 결정화된 상태여도 되고 또한 비정질 부분을 많이 가지고 있어도 무방하다. 분말 입자가 비정질상을 많이 포함하는 경우에는 초고압 성형 이후에 결정화를 위한 열처리를 행하는 것이 바람직하며, 초고압 성형 이후에 행하는 소결 공정에서 결정화를 위한 열처리를 겸하여도 무방하다.
초고압하에서의 냉간 압축 성형시의 금형의 손상을 저감하기 위해서는 희토류계 급냉 합금 자석 분말에 대해 성형 전에 스테아린산칼슘 등의 활재(滑材) 등을 첨가·혼합해 두는 것이 바람직하다.
도 1은, 본 발명의 실시에 적합하게 사용할 수 있는 초고압 분말 프레스 장치의 개략 구성을 나타내는 단면도이다. 도 1의 장치는, 캐비티(cavity) 내에 충전된 분말 재료(2)를 높은 압력으로 일축 프레스할 수 있는 장치로서, 캐비티의 측면을 규정하는 내면이 형성된 다이(4)와, 캐비티의 저면을 규정하는 하측 가압면을 가지는 하부 펀치(6)와, 하측 가압면과 대향하는 상측 가압면을 가지는 상부 펀치(8)를 구비하고 있다. 다이(4), 하부 펀치(6) 및/또는 상부 펀치(8)는 도시하지 않은 구동 장치에 의해 상하 이동한다.
도 1의 (a)에 나타내는 상태에서는, 캐비티의 상방은 개방되어 있고, 캐비티의 내부에 자석 분말(2)이 충전된다. 이후, 도 1의 (b)에 나타내는 바와 같이, 상부 펀치(8)가 하강하거나, 혹은, 다이(4) 및 하부 펀치(6)가 상대적으로 상승함으로써 캐비티 내의 자석 분말(2)이 압축 성형된다.
다이(4) 및 상하부 펀치(6, 8)는, 예를 들어 초경합금이나 분말 하이스로 형성되어 있다. 다이(4) 및 상하부 펀치(6, 8)는 상기의 것으로 한정되지 않으며 SKS, SKD, SKH 등의 고강도 재료도 사용할 수 있다.
이러한 고강도 재료는 딱딱한 반면 깨지기 쉬운 성질을 가지고 있기 때문에, 가압 방향이 조금이라도 어긋나면 쉽게 파손된다. 따라서, 본 발명에서 실시하는 바와 같은 초고압 성형을 가능하게 하려면 다이(4) 및 상하부 펀치(6, 8)의 중심축의 어긋남 및 기울어짐의 정확도를 0.01㎜ 이하로 할 필요가 있다. 이 축의 어긋남이나 축의 기울어짐이 크면 초고압 인가시에 상하부 펀치(6, 8)가 구부러져 파손되어 버린다. 이 문제는 압축 성형체의 사이즈가 작을수록 상하부 펀치(6, 8)의 축경이 작아지기 때문에 현저하게 발생한다.
본 실시형태에서 사용하는 초고압 분말 프레스 장치는 상하부 펀치(6, 8)의 파손을 방지하고 종래 곤란하였던 초고압 프레스를 안정적으로 행하기 위해, 도 2에 나타내는 구성을 구비하는 것이 바람직하다. 이하, 도 2에 나타내는 고압 분말 프레스 장치의 구성을 설명한다.
도 2의 장치에서는, 고정 다이 플레이트(14)가 다이(4)를 고정하고, 이 다이(4)의 관통공에 하부 펀치(6)가 삽입된다. 하부 펀치(6)는 하부 램(16)에 의해 상하 운동하는 한편, 상부 펀치(8)는 상부 펀치 외경 보강 가이드(28)에 의해 보강되어 있고 상부 램(18)에 의해 상하 운동한다. 상부 램(18)이 강하하여 외경 보강 가이드(28)의 하단이 다이(4)의 상면에 접촉한 이후에는 상부 펀치 보강 가이드(28)의 강하는 정지하지만, 상부 펀치(8)는 더 강하하여 다이(4)의 관통공 내부로 침입한다. 상부 펀치 외경 보강 가이드(28)를 마련함으로써, 초고압하에 있어서의 상부 펀치(8)의 내구성을 향상시킬 수 있다.
이 프레스 장치는 고정 다이 플레이트(14)의 중심을 기준 축으로 하여 대칭으로 배치된 한 쌍의 리니어 가이드 레일(30a, 30b)을 구비하고 있다. 상부 램(18) 및 하부 램(16)은 리니어 가이드 레일(30a, 30b)에 의해 연통되고 상하로 슬라이딩한다. 또한, 도 2에 나타내는 프레스 장치에서는 직진(강진(强振))식 피더를 채용하고 있으므로, 피더 컵(32)의 두께 H를 얇게 할 수 있다. 이에 의해, 상부 펀치(8)가 상방으로 퇴피해 있을 때의 상부 펀치(8)와 다이(4)의 간격을 좁게 할 수 있다. 이 간격이 좁을수록 상부 펀치(8)의 상하 이동량이 저감되기 때문에, 상하 운동에 수반하여 생기기 쉬운 축 어긋남이나 축 기울어짐을 저감할 수 있다.
종래의 분말 프레스 장치에서는 상부 램의 상하 슬라이딩축과 하부 램의 상하 슬라이딩축이 분리되어 있었기 때문에, 축 어긋남이나 축 기울어짐이 생기기 쉽고 그 정확도는 0.04㎜였다. 이에 대해, 도 2의 구성을 구비하는 초고압 분말 프레스 장치에서는 상부 램(18) 및 하부 램(16)의 상하 운동이 리니어 가이드 레일(30a, 30b)에 의해 규제되기 때문에, 축 어긋남 및 축 기울어짐의 정확도를 0.01㎜ 이하로 억제할 수 있다.
본 발명자의 실험에 따르면, 자석 분말(2)에 대한 압축 성형은 500MPa 이상 2500MPa 이하의 압력을 인가하여 행하는 것이 바람직하다. 무바인더 자석에 있어서의 자석 분말의 체적 비율을 높게 하여 자기 특성을 향상시키는 관점에서는 압력을 1300MPa 이상, 나아가서는 1500MPa 이상, 더 나아가서는 1700MPa 이상으로 하는 것이 바람직하고, 또한 금형의 내구성 및 양산성을 고려한 경우에는 압력을 2000MPa 이하로 설정하는 것이 바람직하다. 압력이 상기의 하한치보다 낮은 경우에는 분말 입자끼리의 결합력이 저하되기 때문에, 성형 후의 기계적 강도가 불충분해져 핸들링시에 자석의 부서짐이나 깨짐 등이 발생할 수 있다. 한편, 압축 성형시의 압력이 상기의 상한치를 넘어 커지면 금형에 대한 부하가 너무 커지기 때문에, 양산 기술로서 채용하는 것이 어려워진다.
이리하여 얻어진 압축 성형체(10)에 대해서는 성형 후에 열처리를 가한다. 이 열처리에 의해 자석 분말 입자의 표면 및 내부의 크랙 부분에 급냉 합금 자석 분말에 유래하는 성분이 석출되고, 이 석출물에 의해 각각의 입자가 결합됨으로써 압축 성형체는 무바인더 자석이 된다. 열처리 온도가 350℃ 보다 낮아지면 급냉 합금 자석 분말에 유래하는 성분이 석출되고 이 석출물에 의해 각각의 입자가 결합되는 효과가 얻어지지 않고, 반대로 800℃를 넘는 고온이 되면 무바인더 자석을 형성하는 자석 분말 내의 결정립이 조대화되어 자기 특성의 저하를 초래할 가능성이 있다. 따라서, 열처리 온도는 350℃ 이상 800℃ 이하의 범위 내로 설정하는 것이 바람직하고, 400℃ 이상 600℃ 이하의 범위로 설정하는 것이 더욱 바람직하다. 열처리 시간은 열처리 온도에도 따르나, 5분 이상 6시간 이하의 범위 내로 설정될 수 있다.
한편, 압축 성형 시점에서 자석 분말의 입자가 비정질상을 가지고 있는 경우, 상기의 열처리에 의해 결정화를 진행시킬 수 있다. 결정화에 의한 발열을 이용하여 저온에서 소결을 진행시키는 것도 가능하다.
열처리 중에 압축 성형체(10)가 산화되는 것을 억제하기 위해서는 상기 열처리를 불활성 가스 분위기 중에서 행하는 것이 바람직하다. 단, 불활성 가스 중에 미량이라도 산소나 수증기가 포함되어 있으면 압축 성형체의 산화를 피할 수 없기 때문에, 산소나 수증기의 분압을 가능한 한 저감하는 것이 바람직하다. 따라서, 열처리 분위기 가스의 압력은 1×10-2Pa 이하로 저하시키는 것이 바람직하고, 노점이 -40℃ 이하인 드라이 가스를 이용하는 것이 더욱 바람직하다.
상술한 열처리에 의해 분말 입자간에서 소결 프로세스와 마찬가지의 프로세스가 진행되지만, 희토류 소결 자석과 같이 액상화는 생기지 않고 입자간에는 틈이 계속해서 존재한다. 또한, 이와 같이 압축 성형 후에 행하는 열처리에 의하면 분말 입자간의 결합 정도가 높아져 무바인더 자석으로서의 기계적 강도가 향상된다. 열처리 온도가 800℃에 가까운 고온인 경우 분말 입자간에서 소결 프로세스와 마찬가지의 프로세스가 진행되지만, 희토류 소결 자석과 같이 액상화는 생기지 않고 입자간에는 틈이 계속해서 존재한다. 자석 특성을 높이는 관점에서 상기의 열처리가 불가결하지는 않지만 무바인더 자석의 기계적 강도를 실용 수준으로 높이기 위해서는 압축 성형 후에 열처리를 행하는 것이 바람직하다. 이와 같이 압축 성형 후에 행하 는 열처리는 핫 프레스 공정에서 압축 성형과 함께 행하는 열처리와 달리 다수의 압축 성형체에 대해 한 번에 가할 수 있다. 종래의 핫 프레스에서는 열간 압축 성형 공정마다 승온·강온 사이클을 실행하는 것이 필요하기 때문에 개개의 성형체를 얻기 위해 장시간(예를 들어 10분 ~ 60분)을 요하였지만, 본 발명에서는 압축 성형 공정에 요하는 시간을 예를 들어 0.01분 ~ 0.1분이라는 짧은 시간으로 단축하는 것이 가능하다. 이는 1분당 생산 수량이 10개 ~ 100개에 달함을 의미한다. 따라서, 열처리 공정을 부가해도 단위량당 무바인더 자석을 제조하기 위해 필요한 시간은 거의 증가하지 않아, 높은 양산성을 실현하는 것이 가능하다.
압축 성형 전의 희토류 급냉 합금 자석의 분말에 대해 저융점 금속의 분말을 첨가하여 혼합해도 된다. 이 경우, 첨가하는 저융점 금속의 분말 입경은 10㎛ 이상 50㎛ 정도 이하의 범위 내에 있는 것이 바람직하다. 저융점 금속 분말은 저온 소결시에 자석 분말 입자간에서 녹아, 자석 분말 합금으로부터 석출된 물질로 자석 분말을 상호 결합하는 고상 소결시에 분말끼리의 결합을 보다 견고하게 한다. 또한, 희토류 급냉 합금 자석의 분말 입자간의 공극에 들어가 밀봉하는 효과를 가져온다. 또한, 압축 성형체에 포함되는 저융점 금속 분말이 열처리에 의해 용해되면 자석 분말 입자간을 접착하는 역할을 하기 때문에, 무바인더 자석의 기계적 강도가 향상되는 효과도 얻어진다. 저융점 금속 분말의 혼합 비율은 15wt% 미만으로 조절하는 것이 바람직하다. 저융점 금속 분말의 비율이 15wt% 이상이 되면 자석 입자간의 결합력을 저하시킬 가능성이 있다.
본 발명의 무바인더 자석은 두께 0.5㎜ ~ 3㎜의 얇은 자석 혹은 얇은 링 자 석, 또는 직경 φ2㎜ ~ φ5㎜의 소경 자석(링 자석도 포함한다)으로 성형된 것인 것이 바람직하다. 이러한 형상 및 사이즈를 가지는 자석이면 압축 성형체의 내부에서 밀도를 균일화할 수 있기 때문에, 무바인더 자석의 부위에 따라 자기 특성이 변동되는 것을 억제하기 쉽다.
본 발명의 제조 방법에 따르면, 초고압하에서의 압축 성형에 의해 자석 분말 입자 표면 및 내부에 신생 파면이 발생한다. 압축 성형 후에 열처리를 행하면 그 온도가 800℃ 이하라도 급냉 합금 자석 분말에 유래하는 성분이 신생 파면으로부터 석출되고 이 석출물에 의해 각각의 입자가 결합된다. 이와 같은 저온의 고상 소결이 가능하기 때문에 고온 소결에 수반되는 수축이나 열간 소성 변형을 피할 수 있어, 본드 자석과 마찬가지로 뛰어난 형상 자유도와 치수 정확도를 가지는 넷 쉐이프(net shape) 성형이 가능해진다. 또한, 요크(yoke), 샤프트 등과의 일체 성형도 가능해진다.
(자기 회로 부품)
이하, 본 발명에 따른 희토류 합금계 무바인더 자석과 무수지 압분자심이 일체로 성형된 자기 회로 부품의 실시형태를 설명한다. 연자성 재료 분말의 무수지 압분자심은 요크나 샤프트 등의 연자성 부재로서 기능할 수 있기 때문에, 이 자기 회로 부품은 모터 회전자 등의 코어재로서 적합하게 이용된다.
이와 같은 자기 회로 부품을 제조하기 위해 본 실시형태에서는 상술한 희토류 합금계 무바인더 자석과 무수지 압분자심을 별도로 완성하고 나서 양자를 조립하지 않고, 상술한 초고압의 압축 성형 기술을 이용해 일체화 성형함으로써 완성품 을 얻는다. 이 방법에 따르면, 연자성 분말의 입자도 수지 등의 바인더를 개재하지 않고 소결에 의해 서로 결합되고, 동시에 희토류 합금계 무바인더 자석과 무수지 압분자심의 결합도 소결에 의해 행해지게 된다.
초고압으로 행하는 일체화 성형(본(本)성형)은 희토류 급냉 합금 자석 분말의 가성형체 및 연자성 재료 분말의 가성형체를 모두 제작하고 나서 이것들의 가성형체를 프레스 장치 내에 인접배치하여 행하여도 무방하나, 일방의 가성형체만 제작하고 타방은 분말 상태로 본성형을 행하여도 무방하다.
이하, 본 실시형태에 있어서의 자기 회로 부품의 제조 방법을 설명한다.
먼저, 희토류 급냉 합금 자석의 분말과 연자성 재료 분말을 준비한다. 희토류 급냉 합금 자석의 분말은 전술한 방법과 동일한 방법에 따라 제작되고, 연자성 재료 분말은 아트마이즈법, 환원법, 카르보닐법(carbonyl法)에 따라 혹은 철이나 철합금을 분쇄함으로써 제작된다. 연자성 재료 분말의 평균 입도는 예를 들어 1㎛ ~ 200㎛이다.
이어서, 희토류 급냉 합금 자석 분말의 가성형체 및 연자성 재료 분말의 가성형체의 적어도 일방을 제작한다. 본 명세서에 있어서 가성형체는 본성형을 행하기 전의 분말의 집합체를 의미하고, 그 핸들링이 가능한 정도의 강도를 가지고 있으면 되며, 예를 들어 100Mpa ~ 1000MPa 정도의 압력으로 분말을 압축 성형하면 된다.
본성형은 이하의 3가지 방법 중 어느 하나를 채용하여 행할 수 있다.
(1) 희토류 급냉 합금 자석 분말의 가성형체 및 연자성 재료 분말의 가성형 체를 제작하고, 이것들을 조합하여 프레스 장치의 금형 내에 배치한다. 이 경우, 본성형의 금형과 가성형의 금형을 별도로 하여 본성형의 금형 내에서 가성형체를 조합하고 나서 본성형을 행하여도 되고, 어느 일방의 가성형의 금형에 다른 가성형체를 장입하여 가성형과 같은 금형으로 본성형을 행하여도 된다.
(2) 희토류 급냉 합금 자석 분말의 가성형체 및 연자성 재료 분말의 가성형체의 일방만 제작하고, 그 가성형체를 프레스 장치의 금형 내에 배치한다. 캐비티 공간에 틈이 형성되므로 이 틈에 가성형체를 제작하지 않은 분말을 넣고, 그 후에 본성형을 행한다. 이 경우에도 가성형과 본성형의 금형은 같아도 되고 달라도 된다.
(3) 복잡한 형상을 가지는 자기 회로 부품을 제작하는 경우, 상기 (1) 및 (2)의 방법을 복합하여 행하여도 된다.
이하, 도 3을 참조하면서 본 실시형태에서 행할 수 있는 본성형 공정의 일예를 설명한다.
도 3의 (a)에 나타내는 다축 프레스 장치는 기본적으로 도 2에 나타내는 고압 분말 프레스 장치와 마찬가지의 구성을 구비하고 있다. 단, 본 실시형태에서는, 펀치가 이중 구조를 구비하고 있는 점에서 도 2의 프레스 장치와 다르다. 구체적으로, 도 3의 장치는 소정 형상의 캐비티를 형성하는 홀을 가지는 다이(32)와, 다이(32)의 홀 내에 삽입되어 상하로 동작할 수 있는 원통상 하부 펀치(42a, 42b) 및 상부 펀치(44a, 44b)와, 센터 샤프트(42c)를 구비하고 있다. 하부 펀치(42a) 및 상부 펀치(44a)는 자석 부분을 가압 성형하고, 하부 펀치(42b) 및 상부 펀치(44b)는 철심 부분을 가압 성형한다.
본 실시형태에서는, 희토류 급냉 합금 자석 분말로서 나노 콤퍼짓 자석 분말(평균 분말 입경 50㎛ ~ 200㎛)을 준비하고, 연자성 재료 분말로서 철 분말(평균 분말 입경 150㎛)을 준비한다. 이러한 자석 분말 및 철 분말에 대하여 0.05wt% ~ 2.Owt%의 스테아린산칼슘을 첨가하여 혼합한다.
이어서, 도 3의 (a)에 나타내는 바와 같이, 하부 펀치(42a)를 내려 원통상의 캐비티 공간을 형성한 후 이 캐비티 내에 자석 분말을 공급한다. 이 후, 도 3의 (b)에 나타내는 바와 같이, 상부 편치(44a, 44b)를 강하시키고, 그 후 상부 펀치(44a)를 캐비티 내에 삽입하고, 자석 분말을 압력 100MPa ~ 1000MPa로 가압하여 자석 분말의 가성형체를 제작한다.
이어서, 도 3의 (c)에 나타내는 바와 같이, 상부 펀치(44a, 44b)를 상승시킴과 함께 하부 펀치(42b)를 강하시킴으로써, 원통상의 캐비티 공간을 형성한다. 이 캐비티 공간 내에는 철 분말을 공급한다. 이 후, 도 3의 (d)에 나타내는 바와 같이, 상부 펀치(44a 및 44b)를 강하시키고, 자석 가성형체 및 철 분말을 모두 압력 500Mpa ~ 2500Mpa로 가압한다. 이와 같이 하여 자석 분말의 가성형체와 철 분말을 압축함으로써, 자석체 부분과 연자성 부재가 일체화된 압축 성형체를 제작한다. 이때, 하부 펀치(42a, 42b)의 위치를 조정함으로써 일체화 압축 성형체의 형상을 가다듬을 수 있다.
이어서, 도 3의 (e)에 나타내는 바와 같이, 하부 펀치(42a, 42b) 및 상부 펀치(44a, 44b)를 구동하여 일체화된 압축 성형체를 다이(32)로부터 꺼낸다. 꺼낸 압 축 성형체에 대해, 예를 들어 노점이 -40℃인 질소 분위기 중에서 500℃로 40분간의 열처리를 행한다. 이 열처리에 의해 분말 입자 상호의 결합 강도가 향상된다.
이리하여 얻어진 일체화 성형체는 자석 분말이 바인더를 개재하지 않고 결합된 무바인더 자석체 부분과, 연자성 재료 분말이 바인더를 개재하지 않고 결합된 연자성 부재(무수지 압분자심)를 구비하고. 이들 자석체 부분과 연자성 부재가 접착층 등을 개재하지 않고 결합된 구조를 가지고 있다. 이 중, 연자성 부재의 밀도는 예를 들어 7.6g/㎤(진밀도(眞密度)의 98%)이고, 자석체 부분의 밀도는 예를 들어 6.5g/㎤(진밀도의 87%)이다.
상기 예에서는 가장 먼저 자석 분말의 가성형체를 형성하고, 그 후에 철 분말을 더해 초고압 압축을 행하고 있지만, 전술한 바와 같이 다양한 형태로 본성형을 행하는 것이 가능하다.
이와 같이 하여 제작된 자기 회로 부품은 본 발명에 따른 무바인더 자석의 특징 이외에, 이하에 나타내는 특징을 가지고 있다.
(1) 무바인더 자석 및 연자성 부재가 모두 분말 성형에 의해 제작된 것이므로, 복잡한 형상의 자기 회로 부품을 제작하는 것이 가능하다.
(2) 본 발명에 따른 자계 회로 부품의 치수 정확도는 금형의 정확도에 의해 규정되므로, 일반적인 절삭 가공 및 접착에 의해 제작된 자기 회로 부품의 치수 정확도보다 높다.
(3) 무바인더 자석과 연자성 부재를 접착하는 공정이 불필요해지므로, 제조 공정수를 삭감할 수 있다.
(4) 압축시에 연자성 재료에 도입된 왜곡이 일체화 성형 후의 열처리로 완화되므로 왜곡에 기인하는 보자력을 감소시킬 수 있다. 본 발명의 자기 회로 부품을 모터의 회전자로 사용할 경우 보자력에 의한 히스테리시스 손실(Histeresis loss)이 감소되면 모터의 효율을 높일 수 있다. 이것은 연자성 부재의 리럭턴스·토크(reluctance torgue)를 활용하는 IPM(Intelligent Power Module)형 회전자를 제작하는 경우에 특히 효과적이다. 한편, 수지 바인더가 개재되면 왜곡 제거에 필요한 고온 열처리를 행하지 못하여 왜곡이 잔류하게 된다.
(5) 열처리 후의 소결체 강도가 강한 철 분말 혹은 철합금 분말을 연자성 재료로 선택하고, 그 연자성 재료가 자석을 둘러싸는 구조를 채용할 경우, 자석 단체일 때보다 기계 강도를 높일 수 있다.
한편, 본 발명의 희토류 합금계 무바인더 자석에 대한 표면 처리로서, 공지의 본드 자석에 대해서 행해지고 있는 수지 도장은 물론, 일본 특허 제3572040호 등에 기재된 규산염과 수지를 주성분으로 하는 피막 처리나, 일본 특허 공개 제2005-109421호 등에 기재된 금속 미립자 분산 알킬실리케이트 피막, 공지의 화성(化成) 처리, 공지의 전기 도금이나 금속 증착 피막 코팅 등도 가능하다. 한편, 전기 도금은 절연성 바인더를 함유하는 본드 자석에 대해 행하는 것이 곤란하고, 또한 금속 증착 피막 코팅도 그 성막 온도가 바인더 수지의 융점 이상이 되기 때문에 본드 자석에는 거의 적용되지 않는다.
실시예
먼저, 자석 분말로서, 주식회사 NEOMAX제의 희토류 철붕소계 등방성 나노 콤 퍼짓 자석 분말(SPRAX-XB, -XC, -XD) 및 Nd2Fe14B상(相)의 단상(單相)으로 이루어지는 희토류 철붕소계 자석 분말 (N1)과 경자성의 Nd2Fe14B에 더해 연자성상에 α-Fe을 배합한 희토류 철붕소계 등방성 나노 콤퍼짓 자석 분말(N2, N3)을 준비하였다. 표 1은 이들 6종류의 자석 분말의 합금 조성을 나타내고 있고, 표 2는 자석 분말 자체의 자석 특성 및 평균 분말 입경을 나타내고 있다.
자석 분말 합금 조성(at%)
Nd Pr Fe Co B C Ti M
SPRAX-XB 6.0 1.0 76.0 - 12.0 1.0 4.0 -
SPRAX-XC 9.0 - 73.0 - 12.6 1.4 3.0 Nb 1.0
SPRAX-XD 8.0 - 71.0 4.0 11.0 1.0 5.0 -
N1 11.5 - 75.5 5.5 5.5 - - Zr 2.0
N2 9.0 - 76.0 8.0 5.5 0.5 1.0 -
N3 - 8.3 73.7 8.0 5.5 0.5 4.0 -
자석 분말 잔류 자속 밀도 Br (mT) 고유 보자력 HcJ (kA/m) 최대 에너지 적 (BH)max (kJ/㎥) 평균 분말 입경 (㎛)
SPRAX-XB 831 653 101 90
SPRAX-XC 794 1035 103 90
SPRAX-XD 877 783 115 90
N1 928 925 132 90
N2 973 593 132 90
N3 1007 541 136 90
이어서, 이들 자석 분말에 대해 0.5outwt%의 스테아린산칼슘을 첨가하여 혼합하였다. 그 후, 상기 자석 분말에 대한 성형을 행하고, 각 자석 분말로부터 압축 성형체를 제작하였다. 한편, 압축 성형체의 치수는 내경 7.7㎜, 외경 12.8㎜, 높이 4.8㎜이다. 이하의 표 3은 실시예 1 내지 실시예 7 및 비교예 1 내지 비교예 4의 성형 조건을 나타내고 있다.
자석 분말의 종류 성형 방법 수지 바인더 성형 압력 (MPa)
실시예1 SPRAX-XB 압축 성형 1900
실시예2 SPRAX-XB 압축 성형 580
실시예3 SPRAX-XC 압축 성형 700
실시예4 SPRAX-XD 압축 성형 1900
실시예5 N1 압축 성형 1900
실시예6 N2 압축 성형 1900
실시예7 N3 압축 성형 1900
비교예1 SPRAX-XD 압축 성형 에폭시 수지 900
비교예2 SPRAX-XD 압축 성형 에폭시 수지 900
비교예3 SPRAX-XD 사출 성형 PPS 220
비교예4 SPRAX-XB 사출 성형 PA12 210
실시예 1 내지 실시예 7의 성형은 압축 성형시의 압력이 다른 점을 제외하고, 동일한 장치 및 동일한 방법으로 성형 장치를 가열하지 않고 냉간에서 행하였다. 각 실시예의 압축 성형체에 대해서는 성형 공정 후 노점 -40℃의 질소 분위기 중에서, 실시예 1 내지 실시예 3 및 실시예 5 내지 실시예 7은 500℃의 온도에서, 실시예 4는 800℃의 온도에서 10분간의 열처리를 가하여 무바인더 자석을 제작하였다.
(비교예 1)
SPRAX-XD의 자석 분말을 준비한 후, 98wt%의 자석 분말과 2wt%의 에폭시 수지에 대해 니더(kneader) 처리(교반 처리)를 가함으로써 자석 분말과 에폭시 수지의 혼합물을 얻었다. 이 혼합물에 대해 0.5outwt%의 스테아린산칼슘을 첨가한 후, 900MPa의 압력으로 압축 성형을 행함으로써 성형체를 제작하였다.
이어서, 이렇게 얻어진 성형체에 대해 노점이 -40℃인 질소 분위기로에서 180℃의 온도로 30분간의 열처리를 가하여 본드 자석을 제작하였다.
(비교예 2)
비교예 1에서는 98wt%의 자석 분말과 2wt%의 에폭시 수지를 혼합하였지만, 비교예 2에서는 97wt%의 자석 분말과 3wt%의 에폭시 수지를 혼합하였다. 이 밖의 점에서는 비교예 1과 비교예 2 사이에 제작 방법의 차이는 없다.
(비교예 3)
SPRAX-XD의 자석 분말을 준비한 후, 90wt%의 자석 분말과 10wt%의 PPS(폴리페닐렌설파이드: Polyphenylene Sulfide)를 2축 압출기로 압출하였다. 그 후, 적절한 길이로 잘라냄으로써 φ3㎜×4㎜의 펠렛(pellet) 원료를 제작하였다. 이 펠렛을 이용하여 수지 온도 340℃, 금형 온도 180℃, 사출압 220MPa의 조건에서 사출 성형을 행하여 비교예 3의 성형체(본드 자석)를 제작하였다.
(비교예 4)
SPRAX-XB의 자석 분말을 준비한 후, 95wt%의 자석 분말과 5wt%의 폴리아미드(PA12)를 2축 압출기로 압출하였다. 그 후, 적절한 길이로 잘라냄으로써 φ3㎜×4㎜의 펠렛 원료를 제작하였다. 이 펠렛을 이용하여 수지 온도 290℃, 금형 온도 120℃, 사출압 210MPa의 조건에서 사출 성형을 행하여 비교예 4의 성형체(본드 자석)를 제작하였다.
필요에 따라 열처리를 행한 실시예 및 비교예에 대해 자석 분말의 체적 비율 및 성형체 밀도를 측정하였다. 측정 결과를 이하의 표 4에 나타낸다.
자석 분말 체적 비율 (%) 성형체 밀도 (Mg/㎥)
실시예1 87 6.5
실시예2 78 5.8
실시예3 78 5.8
실시예4 87 6.5
실시예5 87 6.5
실시예6 87 6.5
실시예7 87 6.5
비교예1 73 5.8
비교예2 74 5.8
비교예3 62 5.1
비교예4 70 5.5
이어서, 각 성형체(무바인더 자석 및 본드 자석)에 대하여 자석 특성 및 내열성을 평가하였다. 평가 결과를 이하의 표 5에 나타낸다. 내열성의 평가는 각 성형체를 대기 중 150℃에서 24시간 방치했을 때의 형상의 변화 유무에 의해 행하였다.
잔류 자속 밀도 Br (mT) 고유 보자력 HcJ (kA/m) 최대 에너지 적 (BH)max (kJ/㎥) 내열성 (형상 변화 유무)
실시예1 725 644 80
실시예2 628 622 60
실시예3 613 1017 62.5
실시예4 741 751 80
실시예5 788 898 92
실시예6 827 569 90
실시예7 856 519 95
비교예1 623 762 61.6 X
비교예2 624 757 63 X
비교예3 530 711 45
비교예4 575 573 50 X
표 5의 가장 오른쪽 란의‘○’는 형상 변화 없음(내열성 양호)을 의미하고,‘X’는 형상 변화 있음(내열성 낮음)을 의미하고 있다.
상기 결과로부터 알 수 있는 바와 같이, 가장 높은 압력으로 압축 성형을 행한 실시예 1 및 실시예 4 내지 실시예 7의 자석 분말의 체적 비율이 가장 높고, 실시예 1 및 실시예 4 내지 실시예 7이 가장 뛰어난 자기 특성을 발휘하였다. 또한, 모든 실시예가 바인더를 개재하지 않음에도 불구하고 충분히 높은 기계적 강도를 가지고 뛰어난 자석 특성을 발휘하였다.
실시예 4의 자석에 대하여 소결 상태의 관찰을 행하였다. 도 4 및 도 5에 자석 분말 내부의 크랙 부분 및 자석 분말 입자간 SEM 사진을 나타낸다. 도 4에 나타내는 바와 같이, 분말 입자의 내부에 크랙이 형성되고, 크랙에 다수의 석출부(도면 중 명도가 높은 부분)가 형성되어 있다. 또한, 분말 입자간에도 도 5에 나타내는 바와 같이 석출물이 관찰된다. EDS(Energy dispersive X-ray spectroscopy)에 의한 성분 분석에 따르면, 이 석출물은 Fe을 주성분으로 하고 있다.
(실시예 8)
표 1의 N2의 합금 조성을 가지는 급냉 합금 주편(鑄片)(평균 두께: 25㎛)으로부터 제작한 자석 분말을 준비하고, 실시예 1 및 실시예 4 내지 실시예 7과 동일한 장치 및 동일한 방법으로 압축 성형체를 제작하였다(실시예 8). 압축 성형체의 치수는 내경 7.7㎜, 외경 12.8㎜, 높이 4.8㎜였다. 이하의 표 6은 실시예 8 및 실시예 6에 대해, 급냉 합금 평균 주편 두께, 분쇄 후의 평균 분말 입경, 성형 조건 및 압축 성형체에 열처리를 행한 후의 무바인더 자석의 밀도를 나타내고 있다.
자석 분말 급냉 합금 평균 주편 두께 (㎛) 평균 분말 입경 (㎛) 성형 방법 수지 바인더 성형 압력 (MPa) 자석 밀도 (Mg/㎥)
실시예 8 N2 25 90 압축 성형 1900 6.7
실시예 6 N2 80 90 압축 성형 1900 6.5
평균 분말 입경이 같은 경우 급냉 합금의 평균 주편 두께가 얇을수록 분말 입자의 어스펙트비는 작아져 편평도가 높아진다. 실시예 8에서는, 분말 입자의 어스펙트비가 0.3 이하인 편평한 형상을 가지고 있다. 표 6으로부터 알 수 있는 바와 같이, 실시예 8의 무바인더 자석은 실시예 6의 무바인더 자석에 비해 높은 밀도를 달성하고 있다.
본 발명의 무바인더 자석은, 수지 바인더를 함유하지 않아 내열성이 뛰어나고 또한 본드 자석에 비해 높은 자분 체적률을 실현할 수 있기 때문에, 종래 본드 자석의 대체물로 각종 분야에 널리 이용할 수 있다.
또한, 본 발명의 무바인더 자석은, 수지를 함유하지 않기 때문에 도금 등의 표면 처리를 가하기 쉬워 내(耐)부식성이 뛰어난 자석을 얻을 수 있다. 또한, 내부에 수지 등의 비자성체 재료를 거의 포함하지 않기 때문에 폐품이나 불량품 등으로부터 자석 분말만 추출하기 쉬워 용이하게 재활용할 수 있다.

Claims (20)

  1. 희토류(稀土類)계 급냉 합금 자석 분말의 입자가 수지 바인더를 개재하지 않고 결합된 자석으로서,
    전체에서 차지하는 상기 희토류계 급냉 합금 자석 분말의 체적 비율이 70% 이상 95% 이하인 희토류 합금계 무바인더 자석.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 급냉 합금 자석 분말의 입자는 상기 급냉 합금 자석 분말 입자로부터의 석출물에 의해 결합되어 있는 희토류 합금계 무바인더 자석.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 급냉 합금 자석 분말의 입자는 붕소를 함유하는 철기(鐵基) 희토류 합금으로부터 형성되어 있고, 상기 석출물은 철, 희토류 및 붕소로 이루어지는 군으로부터 선택된 적어도 1종의 원소로 구성되어 있는 희토류 합금계 무바인더 자석.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 급냉 합금 자석 분말의 입자에는 크랙이 형성되어 있고, 상기 석출부의 적어도 일부는 상기 크랙 내에 존재하고 있는 희토류 합금계 무바인더 자석.
  5. 제1항에 있어서,
    전체에서 차지하는 상기 희토류계 급냉 합금 자석 분말의 체적 비율이 70% 초과 92% 미만인 희토류 합금계 무바인더 자석.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 희토류계 급냉 합금 자석 분말의 입자는 고상(固相) 소결에 의해 서로 결합되어 있는 희토류 합금계 무바인더 자석.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 희토류계 급냉 합금 자석 분말의 입자는 1종 이상의 강자성(强磁性) 결정상을 함유하고, 그 평균 결정립경이 10㎚ 이상 300㎚ 이하의 범위에 있는 희토류 합금계 무바인더 자석.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 희토류계 급냉 합금 자석 분말의 입자는 경자성상(硬磁性相) 및 연자성상(軟磁性相)을 함유하는 나노 콤퍼짓(composite) 자석 조직을 가지고 있는 희토류 합금계 무바인더 자석.
  9. 제1항에 있어서,
    밀도는 5.5g/㎤ ~ 7.Og/㎤인 희토류 합금계 무바인더 자석.
  10. 제1항에 있어서,
    조성식 T100 -x-y- zQxRyMz(T는 Fe, 또는 Co 및 Ni로 이루어지는 군으로부터 선택된 1종 이상의 원소와 Fe을 포함하는 전이 금속 원소, Q는 B 및 C로 이루어지는 군으로부터 선택된 적어도 1종의 원소, R은 La 및 Ce을 실질적으로 포함하지 않는 적어도 1종의 희토류 원소, M은 Ti, Al, Si, V, Cr, Mn, Cu, Zn, Ga, Zr, Nb, Mo, Ag, Hf, Ta, W, Pt, Au 및 Pb으로 이루어지는 군으로부터 선택된 적어도 1종의 금속 원소)로 표현되고, 조성 비율 x, y 및 z가 각각
    10<x≤35원자%,
    2≤y≤10원자% 및
    0≤z≤10원자%를 만족하는 조성을 가지고 있는 희토류 합금계 무바인더 자석.
  11. 제1항에 있어서,
    조성식 T100 -x-y- zQxRyMz(T는 Fe, 또는 Co 및 Ni로 이루어지는 군으로부터 선택된 1종 이상의 원소와 Fe을 포함하는 전이 금속 원소, Q는 B 및 C로 이루어지는 군으로부터 선택된 적어도 1종의 원소, R은 La 및 Ce을 실질적으로 포함하지 않는 적어도 1종의 희토류 원소, M은 Ti, Al, Si, V, Cr, Mn, Cu, Zn, Ga, Zr, Nb, Mo, Ag, Hf, Ta, W, Pt, Au 및 Pb으로 이루어지는 군으로부터 선택된 적어도 1종의 금 속 원소)로 표현되고, 조성 비율 x, y 및 z가 각각
    4<x≤10원자%,
    6≤y<12원자% 및
    0≤z≤10원자%를 만족하는 조성을 가지고 있는 희토류 합금계 무바인더 자석.
  12. 희토류계 급냉 합금 자석 분말을 준비하는 공정 (A)와,
    수지 바인더를 이용하지 않고 상기 희토류계 급냉 합금 자석 분말을 냉간(冷間)에서 압축하여 성형함으로써, 전체에서 차지하는 상기 희토류계 급냉 합금 자석 분말의 체적 비율이 70% 이상 95% 이하의 압축 성형체를 형성하는 공정 (B)와,
    상기 공정 (B) 이후에 350℃ 이상 800℃ 이하의 온도로 상기 압축 성형체에 대해 열처리를 가하는 공정 (C)를 포함하는 희토류 합금계 무바인더 자석의 제조 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 공정 (B)에서는, 500MPa 이상 2500MPa 이하의 압력으로 상기 희토류계 급냉 자석용 급냉 합금 자석 분말을 압축하는 희토류 합금계 무바인더 자석의 제조 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 공정 (C)의 열처리는 압력 1×10-2Pa 이하의 불활성 가스 분위기 중에서 행하는 희토류 합금계 무바인더 자석의 제조 방법.
  15. 제13항 또는 제14항에 있어서,
    상기 공정 (C)의 열처리는 노점(露点)이 -40℃ 이하의 불활성 가스 분위기 중에서 행하는 희토류 합금계 무바인더 자석의 제조 방법.
  16. 제1항에 기재된 희토류 합금계 무바인더 자석과,
    연자성 재료 분말이 수지 바인더를 개재하지 않고 결합된 무수지 압분자심(壓粉磁心)을 구비하고, 상기 무바인더 자석과 상기 무수지 압분자심이 일체화된 자기 회로 부품.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 무수지 압분자심에 있어서의 연자성 분말의 입자는 소결에 의해 서로 결합되어 있는 자기 회로 부품.
  18. 제16항 또는 제17항에 있어서,
    상기 무바인더 자석과 상기 무수지 압분자심은 소결에 의해 서로 결합되어 있는 자기 회로 부품.
  19. 제16항에 기재된 자기 회로 부품의 제조 방법으로써,
    희토류계 급냉 합금 분말 및 연자성 재료 분말을 준비하는 공정 (A)와,
    상기 희토류계 급냉 합금 분말 및 상기 연자성 재료 분말을 냉간에서 500MPa 이상 2500MPa 이하의 압력으로 압축하여 일체화하는 공정 (B)와,
    상기 일체화 압축 성형체에 대하여 350℃ 이상 800℃ 이하의 온도로 열처리를 가하는 공정 (C)를 포함하는 자기 회로 부품의 제조 방법.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 공정 (A)는, 상기 희토류계 급냉 합금 분말 및 상기 연자성 재료 분말의 적어도 일방의 가성형체를 형성하는 공정을 포함하고,
    상기 공정 (B)에서는, 상기 가성형체를 적어도 일부에 포함하는 상기 희토류계 급냉 합금 분말 및 상기 연자성 재료 분말을 압축하는 자기 회로 부품의 제조 방법.
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