KR20160095527A - 희토류 자석 및 이를 포함하는 전동기 - Google Patents

희토류 자석 및 이를 포함하는 전동기 Download PDF

Info

Publication number
KR20160095527A
KR20160095527A KR1020150016909A KR20150016909A KR20160095527A KR 20160095527 A KR20160095527 A KR 20160095527A KR 1020150016909 A KR1020150016909 A KR 1020150016909A KR 20150016909 A KR20150016909 A KR 20150016909A KR 20160095527 A KR20160095527 A KR 20160095527A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
rare earth
earth magnet
plating layer
rare
coercive force
Prior art date
Application number
KR1020150016909A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102283172B1 (ko
Inventor
한종수
배석
이희정
염재훈
이상원
Original Assignee
엘지이노텍 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘지이노텍 주식회사 filed Critical 엘지이노텍 주식회사
Priority to KR1020150016909A priority Critical patent/KR102283172B1/ko
Priority to EP16153953.1A priority patent/EP3054466A1/en
Priority to US15/014,581 priority patent/US10586636B2/en
Priority to CN201610077517.XA priority patent/CN105845308B/zh
Publication of KR20160095527A publication Critical patent/KR20160095527A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102283172B1 publication Critical patent/KR102283172B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F1/00—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
    • H01F1/01—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
    • H01F1/03—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
    • H01F1/032—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of hard-magnetic materials
    • H01F1/04—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of hard-magnetic materials metals or alloys
    • H01F1/047—Alloys characterised by their composition
    • H01F1/053—Alloys characterised by their composition containing rare earth metals
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F7/00—Magnets
    • H01F7/02—Permanent magnets [PM]
    • H01F7/0205—Magnetic circuits with PM in general
    • H01F7/0221—Mounting means for PM, supporting, coating, encapsulating PM
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F1/00—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
    • H01F1/01—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
    • H01F1/03—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
    • H01F1/032—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of hard-magnetic materials
    • H01F1/04—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of hard-magnetic materials metals or alloys
    • H01F1/047—Alloys characterised by their composition
    • H01F1/053—Alloys characterised by their composition containing rare earth metals
    • H01F1/055—Alloys characterised by their composition containing rare earth metals and magnetic transition metals, e.g. SmCo5
    • H01F1/057—Alloys characterised by their composition containing rare earth metals and magnetic transition metals, e.g. SmCo5 and IIIa elements, e.g. Nd2Fe14B
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C19/00—Alloys based on nickel or cobalt
    • C22C19/07—Alloys based on nickel or cobalt based on cobalt
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C28/00—Alloys based on a metal not provided for in groups C22C5/00 - C22C27/00
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/002—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing In, Mg, or other elements not provided for in one single group C22C38/001 - C22C38/60
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/005—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing rare earths, i.e. Sc, Y, Lanthanides
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F41/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties
    • H01F41/02—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets
    • H01F41/0253—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets for manufacturing permanent magnets
    • H01F41/026—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets for manufacturing permanent magnets protecting methods against environmental influences, e.g. oxygen, by surface treatment
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00—Details of the magnetic circuit
    • H02K1/02—Details of the magnetic circuit characterised by the magnetic material

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Hard Magnetic Materials (AREA)
  • Permanent Field Magnets Of Synchronous Machinery (AREA)
  • Manufacturing Cores, Coils, And Magnets (AREA)

Abstract

희토류 자석 및 이를 포함하는 전동기가 개시된다. 상기 희토류 자석은, R(R은 Y를 포함한 희토류 원소 중 1종 이상)-Fe-B계 희토류 자석에 있어서, 표면에는 Co원소 도금층이 전해도금 방식으로 형성된다.

Description

희토류 자석 및 이를 포함하는 전동기{RARE EARTH MAGNET AND MOTOR INCLUDING THE SAME}
본 발명은 희토류 자석 및 이를 포함하는 전동기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 자동차, 컴퓨터, 휴대폰 등 각종 전기기기 및 전자기기의 모터와 스피커, 이어폰 등 음향기기에 사용되는 희토류 자석 및 이를 포함하는 전동기에 관한 것이다.
일반적으로 ND-Fe-B계 소결 영구자석은 고에너지적, 고보자력을 지니는 희토류 자석으로 많은 수요가 있지만, 주성분으로 산화되기 쉬운 희토류 원소 Nd와 철을 함유하고 있기 때문에 내식성이 떨어지는 문제점을 가지고 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위해 각종 보호층을 표면에 형성시키는 방법이 제안되고 있으며, 보호층은 금속 또는 수지층을 단독 또는 복합으로 피복을 하되, 피막의 형성방법은 전기도금 등의 습식도금, 스파터링, 이온플레이팅, 진공증착 등의 건식도금, 침적도포, 용융도금, 전착도장 등의 다양한 방법이 사용되고 있다.
전기도금은 모서리 부위에 전류가 집중하고 제품의 중앙부위는 전류가 상대적으로 약하게 되어 모서리 부위의 도금 두께가 중앙부위의 도금두께에 비하여 1.5에서 5배까지 형성될 수 있다. 이렇게 되면 제품의 치수를 맞추기 위해서 모서리 부분의 도금두께를 기준으로 하여 제품을 생산하게 되므로 중앙부위의 도금두께는 상대적으로 얇아지게 되어 제품화된 상태에서 불량률이 높게 되고, 특히 내경이 좁고 깊은 파이프타입 제품의 경우는 이런 경향이 더욱 심하게 된다.
또한, 전기도금층은 결정의 성장방향이 영구자석체 표면과 수직방향이고, 결정입이 거대하여 도금층에 핀홀이 존재할 수 있어 내식성을 약화시킬 수 있다는 문제가 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 자기특성이 향상된 희토류 자석을 제공하는데 있다. 또한, 고온에서 자기 특성이 감소하는 고온 감자 성능을 향상시킬 수 있는 희토류 자석 및 이를 포함하는 전동기를 제공하는데 있다.
본 발명의 일 양태에 따르면, R(R은 Y를 포함한 희토류 원소 중 1종 이상)-Fe-B계 희토류 자석에 있어서, 상기 희토류 자석의 표면에는 Co원소 도금층이 전해도금 방식으로 형성될 수 있다.
상기 도금층의 Co원소 함유량은 98Wt% 이상일 수 있다.
상기 Co원소 도금층의 두께는 10㎛ 내지 45㎛ 일 수 있다.
상기 Co원소 도금층은 Co도금액에 직류전원을 인가하여 상기 희토류 자석 에 표면처리를 수행함으로써 형성될 수 있다.
상기 희토류 자석의 자장과 보자력의 비(ratio)는 0.85이상일 수 있다.
본 발명인 희토류 자석 및 이를 포함하는 전동기는 자기특성이 향상되며, 특히 고온에서 자기 특성이 감소하는 고온 감자 성능을 향상시킬 수 있다.
도1은 본 발명의 일실시예에 따른 도금층의 주사형 전자현미경(SEM) 사진,
도2는 본 발명의 일실시예에 따른 도금층의 집속이온 광장치(FIB)의 사진,
도3은 본 발명의 일실시예에 따른 도금층 형성 과정을 설명하기 위한 도면,
도4 내지 도8은 본 발명의 일실시예에 따른 희토류 자석의 자기 특성을 비교하기 위한 도면,
도9는 본 발명의 일실시예에 따른 희토류 자석의 감자곡선을 설명하기 위한 도면 및
도10은 본 발명의 일실시예에 따른 전동기에 대한 도면이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제2, 제1 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제2 구성요소는 제1 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제1 구성요소도 제2 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
본 발명의 일실시예에 따른 희토류 자석은 R(R은 Y를 포함한 희토류 원소 중 1종 이상)-Fe-B계로 표면에는 Co원소 도금층이 전해도금 방식으로 형성되어 있다.
상기 희토류 자석은 원소(R), 철(Fe) 및 붕소(B)를 포함하여 구성될 수 있으며 주로 R-Fe-B계 합금으로 구성될 수 있다. 원소 R은 희토류 원소 Y를 포함하며 여기서 Y는 스칸듐(Sc), 이트륨(Y), 랜턴(La), 세륨(Ce), 프라세오듐(Pr), 네오디뮴(Nd), 사마륨(Sm), 유로퓸(Eu), 가돌리늄(Gd), 테르븀(Tb), 디스프로슘(Dy), 홀뮴(Ho), 에르븀(Er), 튤륨(Tm), 이테르븀(Yb) 및 루테튬(Lu) 중 적어도 하나의 원소가 포함될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 희토류 자석은 실질적으로 정방정계의 결정 구조의 주상을 가지며, 이 주상의 입계 부분에 희토류 원소(R)의 배합 비율이 높은 R 리치 상 및 붕소 원자의 배합 비율이 높은 붕소 리치 상을 갖는 구조를 가질 수 있다. R 리치 상 및 붕소 리치 상은 자성을 가지지 않은 비자성상이다. 이러한 비자성상은, 예를 들면, 자석소체 10중에 0.5~50Wt%함유 될 수 있다. 또, 주상의 입경은 예를 들면, 1~100μm정도로 구성될 수 있다.
희토류 자석 전체에 대한 R의 함유량은 8~40 at%일 수 있다. R의 함유량이 8 at%미만인 경우에는 주상의 결정 구조가α철과 거의 같은 결정 구조되어 진성 보자력(ihc)이 작아질 수 있으며, 40 at%를 넘으면 R 리치 상이 과도하게 형성되어 잔류자속밀도(Br)가 작아질 수 있다.
또한, Fe의 함유량은, 희토류 자석 전체에 대해서42~90 at%일 수 있다. Fe의 함유량이 42 at% 미만이면 잔류자속밀도가 작아지고, 90 at%를 넘으면 진성 보자력이 작아질 수 있다.
B의 함유량은2~28 at% 일 수 있다. B의 함유량이 2 at%미만이면 사방육면체 구조가 형성되는 경향을 띠며 진성 보자력이 작아질 수 있다. B의 함유량이 28 at%를 넘으면 붕소 리치 상이 과도하게 형성되고, 잔류자속밀도가 작아질 수 있다.
자석소체 10에 있어서의 B의 일부는, 탄소(C), 인(P), 유황(S) 또는 동(Cu) 등의 원소에 의해 치환될 수 있다. 이와 같이 B의 일부를 치환함으로써, 희토류 자석의 제조가 용이해지는 것 외에 제조 비용의 감소도 도모할 수 있다. 이 때, 이들의 원소의 치환량은 자기 특성에 실질적으로 영향을 주지 않는 양으로 하며 구성 원자 총량에 대해 4 at%이하로 유지한다.
게다가 진성 보자력의 향상이나 제조 비용의 감소 등을 도모하는 관점으로부터 상기의 각 원소 외에 알루미늄(Al), 티탄(Ti), 바나듐(V), 크롬(Cr), 망간(Mn), 비스무트(Bi), 니오브(Nb), 탄탈(Ta), 몰리브덴(Mo), 텅스텐(W), 안티몬(Sb), 게르마늄(Ge), 주석(Sn), 지르코늄(Zr), 니켈(Ni), 규소(Si), 갈륨(Ga), 동(Cu), 하프늄(Hf) 등의 원소를 포함하여 구성될 수 있다. 이들의 첨가량도, 자기 특성에 영향을 미치지 않는 범위로 하고 구성 원자 총량에 대해 10 at%이하로 유지하도록 한다. 또, 그 외, 불가피적으로 혼입하는 성분으로서는, 산소(O), 질소(N), 탄소(C), 칼슘(Ca) 등을 생각할 수 있고 이들은 구성 원자의 총량에 대해 3 at%정도 이하의 양으로 유지하도록 한다.
도1은 본 발명의 일실시예에 따른 도금층의 주사형 전자현미경(SEM) 사진이고, 도2는 본 발명의 일실시예에 따른 도금층의 집속이온 광장치(FIB)의 사진이다.
도금층은 Co원소로 이루어지며 희토류 자석 표면의 일부 또는 전부를 감싼다. 도금층을 구성하는 Co원소의 원소 함유량은 98Wt% 이상일 수 있으며, 기타 불가피하게 포함되는 불순물을 포함할 수 있다. 도금층의 두께는10㎛ 내지 45㎛ 일 수 있다.
도금층은 Co도금액에 직류전원을 인가하여 상기 희토류 자석 에 표면처리를 수행함으로써 형성될 수 있다.
도3은 본 발명의 일실시예에 따른 도금층 형성 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도3을 참조하면, 먼저 도금층을 형성하기 위한 재료로 Co 도금액을 제조하여 준비한다.
다음으로, R-Fe-B계 희토류 자석의 표면에 초음파 세척을 수행하여 미용해물이나 잔류하고 있는 산성분을 제거한다. 초음파 세척은 예를 들면 NaCn 용액을 이용하여 수행할 수 있다.
다음으로 전기분해장치를 이용하여 R-Fe-B계 희토류 자석의 전해탈지를 수행한다.
다음으로 R-Fe-B계 희토류 자석 표면의 요철이나 표면에 부착되어 있는 불순물 등을 제거하기 위하여 산세처리를 수행한다. 산세처리는 예를 들면 황산을 이용할 수 있다.
다음으로 R-Fe-B계 희토류 자석을 Co도금액의 이온이 함유된 전해액 속에 담근 후 고정시킨다. 이 때 Co도금액을 양극으로, R-Fe-B계 희토류 자석을 음극으로 하여 직류전류를 인가하면 Co도금액의 이온이 R-Fe-B계 희토류 자석의 표면에 달라붙어 도금층이 형성된다.
Figure pat00001
표1을 참고하면 실시예 1 내지 5는 Co원소를 이용하여 도금층을 형성한 희토류 자석의 자기특성을 각각 20도, 80도, 120도, 150도 200도의 온도에서 측정한 수치를 나타낸다.
비교예 1, 3, 5, 7, 9는 도금층이 형성되지 않은 희토류 자석의 자기특성을 각각 20도, 80도, 120도, 150도 200도의 온도에서 측정한 수치를 나타낸다.
비교예 2, 4, 6, 8, 10은 NiCuNi코팅이 되어 있는 희토류 자석의 자기특성을 각각 20도, 80도, 120도, 150도 200도의 온도에서 측정한 수치를 나타낸다.
이하 도4 내지 도8을 참고하여 표1에 나타나는 자기특성에 대한 설명을 하기로 한다.
실시예1과 비교예1 및 도4를 참고하면, 자속밀도(Br), 진성보자력(Hcj), 최대에너지적((BH)max), 자장(Hk) 특성에서 Co원소를 이용하여 도금층을 형성한 희토류 자석의 자기특성이 도금층이 형성되지 않은 희토류 자석의 자기특성보다 우수하게 나타나고 있으며, 자장과 보자력의 비(ratio)가 86.1%로 이상값인 1에 더욱 가깝게 측정되어 있는 것을 확인할 수 있다.
실시예1과 비교예2 및 도4를 참고하면, 자속밀도(Br), 최대에너지적((BH)max), 자장(Hk) 특성에서 Co원소를 이용하여 도금층을 형성한 희토류 자석의 자기특성이 NiCuNi코팅이 되어 있는 희토류 자석의 자기특성보다 우수하게 나타나고 있으며, 자장과 보자력의 비(ratio)가 86.1%로 이상값인 1에 더욱 가깝게 측정되어 있는 것을 확인할 수 있다.
실시예2와 비교예3 및 도5를 참고하면, 자속밀도(Br), 진성보자력(Hcj), 최대에너지적((BH)max), 자장(Hk) 특성에서 Co원소를 이용하여 도금층을 형성한 희토류 자석의 자기특성이 도금층이 형성되지 않은 희토류 자석의 자기특성보다 우수하게 나타나고 있으며, 자장과 보자력의 비(ratio)가 94.7%로 이상값인 1에 더욱 가깝게 측정되어 있는 것을 확인할 수 있다.
실시예2와 비교예4 및 도5를 참고하면, 자속밀도(Br), 진성보자력(Hcj), 최대에너지적((BH)max), 자장(Hk) 특성에서 Co원소를 이용하여 도금층을 형성한 희토류 자석의 자기특성이 NiCuNi코팅이 되어 있는 희토류 자석의 자기특성보다 우수하게 나타나고 있으며, 자장과 보자력의 비(ratio)가 94.7%로 이상값인 1에 더욱 가깝게 측정되어 있는 것을 확인할 수 있다.
실시예3과 비교예5 및 도6을 참고하면, 자속밀도(Br), 진성보자력(Hcj), 최대에너지적((BH)max), 자장(Hk) 특성에서 Co원소를 이용하여 도금층을 형성한 희토류 자석의 자기특성이 도금층이 형성되지 않은 희토류 자석의 자기특성보다 우수하게 나타나고 있으며, 자장과 보자력의 비(ratio)가 94.6%로 이상값인 1에 더욱 가깝게 측정되어 있는 것을 확인할 수 있다.
실시예3과 비교예6 및 도6을 참고하면, 자속밀도(Br), 진성보자력(Hcj), 최대에너지적((BH)max), 자장(Hk) 특성에서 Co원소를 이용하여 도금층을 형성한 희토류 자석의 자기특성이 NiCuNi코팅이 되어 있는 희토류 자석의 자기특성보다 우수하게 나타나고 있으며, 자장과 보자력의 비(ratio)가 94.6%로 이상값인 1에 더욱 가깝게 측정되어 있는 것을 확인할 수 있다.
실시예4와 비교예7 및 도7을 참고하면, 자속밀도(Br), 진성보자력(Hcj), 최대에너지적((BH)max), 자장(Hk) 특성에서 Co원소를 이용하여 도금층을 형성한 희토류 자석의 자기특성이 도금층이 형성되지 않은 희토류 자석의 자기특성보다 우수하게 나타나고 있으며, 자장과 보자력의 비(ratio)가 93.5%로 이상값인 1에 더욱 가깝게 측정되어 있는 것을 확인할 수 있다.
실시예4와 비교예8 및 도7을 참고하면, 자속밀도(Br), 진성보자력(Hcj), 최대에너지적((BH)max), 자장(Hk) 특성에서 Co원소를 이용하여 도금층을 형성한 희토류 자석의 자기특성이 NiCuNi코팅이 되어 있는 희토류 자석의 자기특성보다 우수하게 나타나고 있으며, 자장과 보자력의 비(ratio)가 93.5%로 이상값인 1에 더욱 가깝게 측정되어 있는 것을 확인할 수 있다.
실시예5와 비교예9 및 도8을 참고하면, 자속밀도(Br), 진성보자력(Hcj), 최대에너지적((BH)max), 자장(Hk) 특성에서 Co원소를 이용하여 도금층을 형성한 희토류 자석의 자기특성이 도금층이 형성되지 않은 희토류 자석의 자기특성보다 우수하게 나타나고 있으며, 자장과 보자력의 비(ratio)가 91.1%로 이상값인 1에 더욱 가깝게 측정되어 있는 것을 확인할 수 있다.
실시예5와 비교예10 및 도8을 참고하면, 자속밀도(Br), 진성보자력(Hcj), 최대에너지적((BH)max), 자장(Hk) 특성에서 Co원소를 이용하여 도금층을 형성한 희토류 자석의 자기특성이 NiCuNi코팅이 되어 있는 희토류 자석의 자기특성보다 우수하게 나타나고 있으며, 자장과 보자력의 비(ratio)가 91.1%로 이상값인 1에 더욱 가깝게 측정되어 있는 것을 확인할 수 있다.
표1 및 도4 내지 도8을 통하여 측정된 수치에서 나타나는 바와 같이 Co원소를 이용하여 도금층을 형성한 희토류 자석의 자기특성이 측정을 수행한 전 온도 구간에서 도금층이 형성되지 않은 희토류 자석의 자기특성과 NiCuNi코팅이 되어 있는 희토류 자석의 자기특성보다 우수하게 나타나는 것을 확인할 수 있다. 또한, Co원소를 이용하여 도금층을 형성한 희토류 자석의 고온 감자 특성이 개선되어 있음을 확인할 수 있다.
도9는 본 발명의 일실시예에 따른 희토류 자석의 감자곡선을 설명하기 위한 도면이다. 도9를 참고하면 상단의 도금층이 형성되지 않은 희토류 자석과 중단의 NiCuNi코팅이 되어 있는 희토류 자석과 비교하여 각형성(squarness)이 직각에 가깝게 되어있으며, 각형비(squarness ratio)비가 약 1에 가깝게 형성되어 있는 것을 확인할 수 있다.
도10은 본 발명의 일실시예에 따른 전동기에 대한 도면이다.
도10을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 전동기(10)는 원통형상으로 형성된 고정자(1)와, 이 고정자(1)의 내부에 회전 가능하게 수용되는 회전자(3)(rotor)를 포함한다.
회전자(3)는 동일한 형상의 다수의 자성 강판을 적층하여 만들어져서 회전자 코어를 형성하게 되며, 회전자 코어의 중심부에는 축방향으로 회전축 홀이 형성되어 이 회전축 홀 안에 회전축(5)이 압입되어 회전자(3)와 함께 회전한다. 회전축(5)과 회전자(3) 사이에는 자속의 집중을 위한 비자성체(4)가 형성되어 있다.
회전자 코어의 중심부의 외측으로는 원주방향으로 복수개의 희토류 자석(6)이 삽입 또는 부착되도록 홀이 형성되어 있다.
고정자(1)는 링형의 코어와, 링형의 코어 내주면에 소정의 슬롯을 사이에 두고 원주방향으로 상호 이격된 복수개의 티스와, 상기 티스에 각각 권선되어 외부 전원과 연결된 코일(2)로 구성된다.
한편, 희토류 영구 자석(6)은 이웃한 희토류 자석(6)과 서로 척력을 이루도록 형성되어 있으며, 표면에는 Co원소 도금층이 전해도금 방식으로 형성되어 있어 우수한 자기특성을 유지할 있다.
또한, 회전자(3)의 고속 회전시 고출력 밀도로 인하여 고정자(1) 및 회전자(3)에 열이 발생하게 되는데, 이로 인하여 자기특성이 감소하지 않아 전동기(10)의 출력 특성을 유지할 수 있다.
본 실시예에서 사용되는 '~부'라는 용어는 소프트웨어 또는 FPGA(field-programmable gate array) 또는 ASIC과 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, '~부'는 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만 '~부'는 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. '~부'는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 '~부'는 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들, 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 '~부'들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 '~부'들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 '~부'들로 더 분리될 수 있다. 뿐만 아니라, 구성요소들 및 '~부'들은 디바이스 또는 보안 멀티미디어카드 내의 하나 또는 그 이상의 CPU들을 재생시키도록 구현될 수도 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (6)

  1. R(R은 Y를 포함한 희토류 원소 중 1종 이상)-Fe-B계 희토류 자석에 있어서,
    상기 희토류 자석의 표면에는 Co원소 도금층이 전해도금 방식으로 형성되어 있는 희토류 자석.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 도금층의 Co원소 함유량은 98Wt% 이상인 희토류 자석.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 Co원소 도금층의 두께는 10㎛ 내지 45㎛ 인 희토류 자석.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 Co원소 도금층은 Co도금액에 직류전원을 인가하여 상기 희토류 자석 에 표면처리를 수행함으로써 형성되는 희토류 자석.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 희토류 자석의 자장과 보자력의 비(ratio)는 0.85이상인 희토류 자석.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한항에 따른 희토류 자석을 포함하는 전동기.
KR1020150016909A 2015-02-03 2015-02-03 희토류 자석 및 이를 포함하는 전동기 KR102283172B1 (ko)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150016909A KR102283172B1 (ko) 2015-02-03 2015-02-03 희토류 자석 및 이를 포함하는 전동기
EP16153953.1A EP3054466A1 (en) 2015-02-03 2016-02-02 Rare earth magnet and motor including the same
US15/014,581 US10586636B2 (en) 2015-02-03 2016-02-03 Rare earth magnet and motor including the same
CN201610077517.XA CN105845308B (zh) 2015-02-03 2016-02-03 稀土磁体和包括该稀土磁体的电动机

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150016909A KR102283172B1 (ko) 2015-02-03 2015-02-03 희토류 자석 및 이를 포함하는 전동기

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20160095527A true KR20160095527A (ko) 2016-08-11
KR102283172B1 KR102283172B1 (ko) 2021-07-29

Family

ID=55661045

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150016909A KR102283172B1 (ko) 2015-02-03 2015-02-03 희토류 자석 및 이를 포함하는 전동기

Country Status (4)

Country Link
US (1) US10586636B2 (ko)
EP (1) EP3054466A1 (ko)
KR (1) KR102283172B1 (ko)
CN (1) CN105845308B (ko)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102018107491A1 (de) * 2017-03-31 2018-10-04 Tdk Corporation R-t-b basierter permanentmagnet
CN110506315B (zh) * 2017-04-11 2021-09-24 Lg伊诺特有限公司 永磁体、制造该永磁体的方法及包括该永磁体的电机
DE102017217282B3 (de) 2017-09-28 2019-03-28 Bühler Motor GmbH Permanentmagnetrotor, Verfahren zu seiner Herstellung und Magnetisierungsvorrichtung

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0945567A (ja) * 1995-07-27 1997-02-14 Hitachi Metals Ltd 希土類−鉄−ボロン系永久磁石の製造方法
JP2000133541A (ja) * 1998-10-23 2000-05-12 Sumitomo Special Metals Co Ltd 高耐食性Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系ボンド磁石の製造方法
JP2002237407A (ja) * 1999-01-27 2002-08-23 Sumitomo Special Metals Co Ltd 希土類系焼結磁石
KR20040073513A (ko) * 2001-12-28 2004-08-19 신에쓰 가가꾸 고교 가부시끼가이샤 희토류 소결 자석 및 희토류 소결 자석의 제조 방법

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5876518A (en) * 1995-02-23 1999-03-02 Hitachi Metals, Ltd. R-T-B-based, permanent magnet, method for producing same, and permanent magnet-type motor and actuator comprising same
EP0984460B1 (en) * 1998-08-31 2004-03-17 Sumitomo Special Metals Co., Ltd. Fe-B-R based permanent magnet having corrosion-resistant film, and process for producing the same
JP3278647B2 (ja) * 1999-01-27 2002-04-30 住友特殊金属株式会社 希土類系ボンド磁石
CN102067249B (zh) * 2008-06-13 2014-07-30 日立金属株式会社 R-T-Cu-Mn-B系烧结磁铁
JP5284394B2 (ja) * 2011-03-10 2013-09-11 株式会社豊田中央研究所 希土類磁石およびその製造方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0945567A (ja) * 1995-07-27 1997-02-14 Hitachi Metals Ltd 希土類−鉄−ボロン系永久磁石の製造方法
JP2000133541A (ja) * 1998-10-23 2000-05-12 Sumitomo Special Metals Co Ltd 高耐食性Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系ボンド磁石の製造方法
JP2002237407A (ja) * 1999-01-27 2002-08-23 Sumitomo Special Metals Co Ltd 希土類系焼結磁石
KR20040073513A (ko) * 2001-12-28 2004-08-19 신에쓰 가가꾸 고교 가부시끼가이샤 희토류 소결 자석 및 희토류 소결 자석의 제조 방법

Also Published As

Publication number Publication date
CN105845308B (zh) 2019-12-10
EP3054466A1 (en) 2016-08-10
US20160225499A1 (en) 2016-08-04
CN105845308A (zh) 2016-08-10
KR102283172B1 (ko) 2021-07-29
US10586636B2 (en) 2020-03-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3950166B2 (ja) 希土類磁石
KR101495613B1 (ko) Ｎｄ계 소결 자석 및 그 제조방법
CN101656133B (zh) 具备烧结磁铁的旋转机械以及烧结磁铁的制造方法
JP4867632B2 (ja) 低損失磁石とそれを用いた磁気回路
JP5408340B2 (ja) 希土類焼結磁石及びその製造方法、並びにモータ及び自動車
JP2007088108A (ja) 磁石，磁石用磁性材料，コート膜形成処理液及び回転機
KR100738840B1 (ko) 희토류 자석의 제조방법 및 도금욕
CN105845308B (zh) 稀土磁体和包括该稀土磁体的电动机
JP4457881B2 (ja) 希土類磁石
JP5516092B2 (ja) 耐食性磁石およびその製造方法
JP5348110B2 (ja) 希土類磁石、希土類磁石の製造方法及び回転機
JP6759649B2 (ja) 希土類磁石及びモーター
JPH0529119A (ja) 高耐食性希土類磁石
KR20180010870A (ko) 자석 및 이를 포함하는 모터
JP2005294381A (ja) 磁石の製造方法及び磁石
JP2009088206A (ja) 希土類磁石の製造方法
JP3734479B2 (ja) 希土類磁石の製造方法
JP2006156853A (ja) 希土類磁石
JP2004289021A (ja) 希土類磁石の製造方法
JP2005285795A (ja) 希土類磁石及びその製造方法
JP2005285832A (ja) 希土類磁石及びその製造方法
JP2009152320A (ja) 希土類磁石

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right