KR20200090037A - Method for preparing ferrite sintered magnet - Google Patents

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Abstract

A method of manufacturing a ferrite sintered magnet according to one embodiment of the present invention includes the steps of: manufacturing magnetic powder by calcining and pulverizing a mixture containing iron oxide and a metal compound; manufacturing a pellet by adding a binder resin to the magnetic powder and kneading; and manufacturing a molded body by injection molding the pellet, wherein the binder resin contains PEC (polyethylene carbonate) and the step of manufacturing the molded body includes applying a magnetic field to the pellet. Therefore, an additional surface treatment process can be omitted to save cost and time.

Description

페라이트 소결 자석의 제조 방법{METHOD FOR PREPARING FERRITE SINTERED MAGNET}Manufacturing method of ferrite sintered magnet {METHOD FOR PREPARING FERRITE SINTERED MAGNET}

본 발명은 페라이트 소결 자석의 제조 방법 및 페라이트 소결 자석에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 사출 성형 단계를 포함하는 페라이트 소결 자석의 제조 방법 및 이러한 방법으로 제조된 페라이트 소결 자석에 관한 것이다.The present invention relates to a method for manufacturing a ferrite sintered magnet and a ferrite sintered magnet. More specifically, the present invention relates to a method for manufacturing a ferrite sintered magnet including an injection molding step and a ferrite sintered magnet produced by the method.

자성재료인 페라이트(Ferrite)는 연질 페라이트(Soft ferrite)와 경질 페라이트(Hard ferrite)로 구분된다.Ferrite, a magnetic material, is divided into soft ferrite and hard ferrite.

그 중, 연질 페라이트(Soft ferrite) 재료의 자기적인 특성이 자장의 방향과 크기에 따라 쉽게 변화되는 재료로써, 등방성이며, TV나 통신용 트랜스 등에 활용되고 있다.Among them, the soft ferrite material is a material that is easily changed according to the direction and size of the magnetic field, is isotropic, and is used for TVs, communication transformers, and the like.

한편, 경질 페라이트(Hard ferrite)는 AO·nFe2O3(A: 2가 금속 이온, Sr 또는 Ba)의 조성으로 육방 구조의 마그네토플럼바이트(Magneto-plumbite, M)형 결정구조를 가지며, 재료의 자기적 특성이 자장의 방향과 크기에 따라 쉽게 변화되지 않는 재료로써, 이방성이며, 통상적으로 자동차 전장용 모터 및 전기기구용 회전기 등 영구자석의 재료로 사용되고 있다. On the other hand, hard ferrite (Hard ferrite) is a composition of AO · nFe 2 O 3 (A: divalent metal ion, Sr or Ba) has a hexagonal structure magneto-plumbite (M) type crystal structure, material As the material whose magnetic properties are not easily changed according to the direction and size of the magnetic field, it is anisotropic, and is usually used as a material for permanent magnets such as motors for automobiles and rotating machines for electric appliances.

마그네토플럼바이트형 결정구조의 자성 재료 중, SrFe12O19의 조성을 갖는 스트론튬 페라이트(이하, "Sr 페라이트"로 기재함)가 대표적이다.Among the magnetic materials of the magneto-plum bite type crystal structure, strontium ferrite (hereinafter referred to as "Sr ferrite") having a composition of SrFe 12 O 19 is typical.

자성 재료의 대표적인 자기 특성으로 잔류자속밀도(Br), 고유보자력(Hcj), 최대자기에너지적((BH)max)), 각형비(Hk/Hcj)가 있으며, 이 중 잔류자속밀도(Br)는 조성의 자기 스핀 모멘트 합인 포화 자화(MS), 밀도 및 배향도에 비례한다.Typical magnetic properties of magnetic materials include residual magnetic flux density (Br), intrinsic coercive force (Hcj), maximum magnetic energy ((BH) max ), and squareness ratio (Hk/Hcj), among which residual magnetic flux density (Br) Is proportional to the composition's magnetic spin moment sum, saturation magnetization (M S ), density and orientation.

경질 페라이트(Hard ferrite), 특히 Sr 페라이트의 제조에 있어서, 상기와 같은 자기 특성의 향상을 위해, 자성 재료의 조성을 바꾸려는 노력이 계속되어 왔다. 대표적으로, 란타늄(La), 코발트(Co)를 활용하여 스트론튬(Sr)과 철(Fe)의 일부를 치환하여 자기 성능을 향상시키려는 시도가 있었으며, 칼슘(Ca)을 자성 재료에 도입하여 란타늄(La)의 치환을 용이하게 하려는 시도도 있었다.In the manufacture of hard ferrite, particularly Sr ferrite, efforts have been made to change the composition of the magnetic material in order to improve the magnetic properties as described above. Representatively, attempts have been made to improve magnetic performance by substituting a part of strontium (Sr) and iron (Fe) using lanthanum (La) and cobalt (Co), and introducing lanthanum by introducing calcium (Ca) into a magnetic material. Attempts have been made to facilitate the substitution of La).

한편, 자기 특성의 향상과는 다르게, 성형 자유도가 높은 자석에 대한 필요성이 또한 증가하고 있으며, 그 중, 세라믹 사출 성형(Ceramic Injection Molding, CIM) 방법은 페라이트 소결 자석의 제조에 있어서, 성형 자유도가 뛰어난 장점을 갖는다. 다만, 세라믹 사출 성형 방법에서, 자성 입자들의 분산 정도를 높이기 위하여 계면활성제 및 실란 커플링제(Silane coupling agent)가 사용되어 왔다. 하지만 이런 경우 표면처리제 부착공정이라는 추가적인 공정이 생겨나 소요 비용 및 시간이 증가하게 되는 단점을 가지며, 표면처리제 잔류물이 소결 자석에 남아 자기성능에 영향을 미칠 수 있다.On the other hand, unlike the improvement of magnetic properties, the need for a magnet with a high degree of freedom in molding is also increasing, among which, the ceramic injection molding (CIM) method has a degree of freedom in molding in the manufacture of ferrite sintered magnets. It has an excellent advantage. However, in the ceramic injection molding method, a surfactant and a silane coupling agent have been used to increase the degree of dispersion of magnetic particles. However, in this case, an additional process called a surface treatment agent attaching process occurs, which has the disadvantage of increasing cost and time, and the residue of the surface treatment agent may remain on the sintered magnet and affect magnetic performance.

본 발명의 실시예들이 해결하고자 하는 과제는, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 비용 및 시간의 절약을 위해 추가 표면처리 공정을 생략하고, 페라이트 소결 자석의 잔류물을 제거하며, 배향도 등의 자기 특성을 향상시키는 것이다.The problem to be solved by the embodiments of the present invention is to solve the problems as described above, omitting an additional surface treatment process to save cost and time, removing the residue of the ferrite sintered magnet, and the degree of orientation, etc. It is to improve magnetic properties.

본 발명의 일 실시예에 따른 페라이트 소결 자석의 제조 방법은 산화철 및 금속 화합물을 포함하는 혼합물을 가소 및 분쇄하여 자성 분말을 제조하는 단계; 상기 자성 분말에 바인더 수지를 첨가한 후 혼련하여 펠릿을 제조하는 단계; 및 상기 펠릿을 사출 성형하여 성형체를 제조하는 단계를 포함하고, 상기 바인더 수지는 PEC(Poly ethylene carbonate)를 포함하며, 상기 성형체를 제조하는 단계는 상기 펠릿에 자장을 인가하는 단계를 포함한다.A method of manufacturing a ferrite sintered magnet according to an embodiment of the present invention includes the steps of calcining and pulverizing a mixture containing iron oxide and a metal compound to prepare a magnetic powder; Preparing a pellet by adding a binder resin to the magnetic powder and kneading; And manufacturing a molded body by injection molding the pellet, wherein the binder resin includes polyethylene carbonate (PEC), and the manufacturing of the molded body includes applying a magnetic field to the pellet.

상기 성형체는 이방성의 경질 페라이트를 포함할 수 있다.The molded body may include anisotropic hard ferrite.

상기 금속 화합물은 탄산스트론튬(SrCO3) 및 탄산바륨(BaCO3) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.The metal compound may include at least one of strontium carbonate (SrCO 3 ) and barium carbonate (BaCO 3 ).

상기 성형체는 마그네토플럼바이트(Magneto-plumbite, M)형 결정구조의 경질 페라이트를 포함할 수 있다.The molded body may include a hard ferrite having a magneto-plumbite (M) crystal structure.

상기 혼합물은 산화코발트, 산화란타늄(La2O3), 탄산칼슘(CaCO3) 및 실리카(SiO2) 중 적어도 하나를 더 포함하고, 상기 상기 산화 코발트는 CoO 및 Co3O4 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.The mixture further includes at least one of cobalt oxide, lanthanum oxide (La 2 O 3 ), calcium carbonate (CaCO 3 ), and silica (SiO 2 ), and the cobalt oxide comprises at least one of CoO and Co 3 O 4 It can contain.

상기 사출 성형은 세라믹 사출 성형(CIM, Ceramic Injection Molding)일 수 있다.The injection molding may be ceramic injection molding (CIM).

상기 PEC는 상기 자성 분말 대비 5 내지 20의 weight percent(wt.%)로 첨가될 수 있다.The PEC may be added in a weight percent (wt.%) of 5 to 20 compared to the magnetic powder.

상기 성형체를 제조하는 단계는 상기 펠릿을 100℃ 내지 200℃의 온도로 유지하는 단계를 포함할 수 있다.The manufacturing of the molded body may include maintaining the pellet at a temperature of 100°C to 200°C.

상기 성형체를 열처리하여 상기 바인더 수지를 제거하는 탈바인더 단계를 더 포함할 수 있다.A heat removal step of removing the binder resin by heat-treating the molded body may be further included.

상기 탈바인더 단계는 상기 성형체를 300℃ 내지 350℃의 온도로 열처리하여, 상기 PEC를 CO2 형태로 제거하는 단계를 포함할 수 있다.The binder removal step may include removing the PEC in the form of CO 2 by heat treating the molded body at a temperature of 300°C to 350°C.

본 발명의 실시예들에 따르면, 사출 성형 단계에서, PEC(Poly Ethylene Carbonate, 폴리 에틸렌 카보네이트)를 포함하는 바인더 수지를 첨가하여, 높은 배향도의 페라이트 소결 자석을 제조할 수 있을 뿐만 아니라, 별도의 표면 처리 공정이 필요 없어 비용과 시간의 절약이 가능하고, 잔류물이 남지 않아 자기 성능 저하를 방지할 수 있다.According to embodiments of the present invention, in the injection molding step, by adding a binder resin containing PEC (Poly Ethylene Carbonate, polyethylene carbonate), it is possible to manufacture a ferrite sintered magnet of high orientation, as well as a separate surface Since no treatment process is required, cost and time can be saved, and there is no residue left to prevent deterioration of magnetic performance.

도 1은 비교예 6에 따른 Sr 페라이트 소결 자석의 제조 과정 중 성형체에 대한 사진이다.
도 2는 비교예 6에 따른 Sr 페라이트 소결 자석의 제조 과정 중 소결체에 대한 사진이다.
1 is a photograph of a molded body during the manufacturing process of the Sr ferrite sintered magnet according to Comparative Example 6.
2 is a photograph of the sintered body during the manufacturing process of the Sr ferrite sintered magnet according to Comparative Example 6.

이하, 본 발명의 여러 실시예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않는다.Hereinafter, various embodiments of the present invention will be described in detail so that those skilled in the art to which the present invention pertains can easily practice. The present invention can be implemented in many different forms and is not limited to the embodiments described herein.

또한, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.In addition, throughout the specification, when a part "includes" a certain component, this means that other components may be further included instead of excluding other components unless specifically stated to the contrary.

본 발명의 일 실시예에 따른 페라이트 소결 자석의 제조 방법은, 산화철 및 금속 화합물을 포함하는 혼합물을 가소(假燒) 및 분쇄하여 자성 분말을 제조하는 단계; 상기 자성 분말에 바인더 수지를 첨가한 후 혼련하여 펠릿을 제조하는 단계; 및 상기 펠릿을 사출 성형하여 성형체를 제조하는 단계를 포함한다. 상기 바인더 수지는 PEC(Poly ethylene carbonate)를 포함하며, 상기 성형체를 제조하는 단계는 상기 펠릿에 자장을 인가하는 단계를 포함한다. 상기 성형체는 이방성의 경질 페라이트(Hard ferrite)를 포함할 수 있다.A method of manufacturing a ferrite sintered magnet according to an embodiment of the present invention comprises the steps of: calcining and pulverizing a mixture containing iron oxide and a metal compound to prepare a magnetic powder; Preparing a pellet by adding a binder resin to the magnetic powder and kneading; And manufacturing a molded body by injection molding the pellet. The binder resin includes polyethylene carbonate (PEC), and the step of manufacturing the molded body includes applying a magnetic field to the pellet. The molded body may include anisotropic hard ferrite.

상기 금속 화합물은 탄산스트론튬(SrCO3) 및 탄산바륨(BaCO3) 중 적어도 하나를 포함하며, 특히 탄산스트론튬(SrCO3)를 포함하는 것이 바람직하다. 원료 물질로써, 탄산스트론튬(SrCO3) 및 탄산바륨(BaCO3) 중 적어도 하나를 포함하기 때문에, 본 실시예의 페라이트 소결 자석은 경질 페라이트(Hard ferrite)이며, 조성은 AO·nFe2O3(A: 2가 금속 이온, Sr 또는 Ba)일 수 있다.The metal compound includes at least one of strontium carbonate (SrCO 3 ) and barium carbonate (BaCO 3 ), and particularly preferably includes strontium carbonate (SrCO 3 ). As a raw material, since it contains at least one of strontium carbonate (SrCO 3 ) and barium carbonate (BaCO 3 ), the ferrite sintered magnet of this embodiment is hard ferrite, and the composition is AO·nFe 2 O 3 (A : Divalent metal ion, Sr or Ba).

또한, 경질 페라이트(Hard ferrite)는 육방 구조의 마그네토플럼바이트(Magneto-plumbite, M)형 결정구조를 이루며, 연질 페라이트(Soft ferrite)와 달리 이방성 자석이므로 자성 입자들의 배향도를 향상시켜 자기 성능을 개선하는 것이 중요하다. 바인더 수지에 포함되는 PEC(Poly ethylene carbonate)는 배향도 향상을 위해 첨가되는 것이며, 상세한 내용은 후술하도록 한다.In addition, hard ferrite forms a magneto-plumbite (M) crystal structure of hexagonal structure, and unlike soft ferrite, anisotropic magnet, it improves magnetic performance by improving orientation of magnetic particles and improving magnetic orientation It is important to do. Polyethylene carbonate (PEC) included in the binder resin is added to improve orientation, and details will be described later.

이하에서, 각 단계에 대해 자세히 설명하도록 한다.Hereinafter, each step will be described in detail.

우선, 자성 분말을 제조하는 단계는 상기 혼합물을 가소 및 분쇄하는 단계이며, 가소 이전에 혼합물의 제조를 위한 배합 단계가 이루어질 수 있다.First, the step of preparing the magnetic powder is a step of calcining and pulverizing the mixture, and a compounding step for preparing the mixture may be performed before calcining.

상기 배합 단계는, 가소용 혼합물을 조제하는 공정이다. 우선, 원료 물질들을 계량하여 소정의 비율로 혼합한다. 어트리션밀(Attrition Mill), 볼밀(Ball-Mill), 터뷸러 믹서(Turbula mixer) 또는 스펙스 밀(Spex mill) 등으로 1시간 내지 20시간 정도 혼합하는 동시에 분쇄 처리를 실시한다. 원료 물질로서 혼합물은, 앞서 언급한대로 산화철 등의 철 화합물 및 금속 화합물을 포함하고, 분말 형태 또는 용매 중에 혼합 분말이 분산된 슬러리 형태일 수 있다.The compounding step is a step of preparing a mixture for plasticization. First, the raw materials are weighed and mixed in a predetermined ratio. Attrition mill (Attrition Mill), ball mill (Ball-Mill), turbula mixer (Turbula mixer) or Spex mill, etc. for about 1 to 20 hours, mixing and grinding at the same time. As a raw material, the mixture may include iron compounds such as iron oxide and metal compounds as mentioned above, and may be in the form of a powder or a slurry in which mixed powder is dispersed in a solvent.

산화철 등의 철 화합물로서는, 산화물 또는 소성에 의해 산화물이 되는, 탄산염, 수산화물 또는 질산염 등의 화합물을 포함할 수 있다. 이러한 산화철은 산화철(III)(Fe2O3)을 포함할 수 있다.As an iron compound such as iron oxide, a compound such as carbonate, hydroxide or nitrate, which becomes an oxide by oxidation or firing, may be included. The iron oxide may include iron (III) oxide (Fe 2 O 3 ).

또한, 상기 혼합물은 산화코발트, 산화란타늄(La2O3), 탄산칼슘(CaCO3) 및 실리카(SiO2) 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다. 산화코발트는 CoO 및 Co3O4 중 적어도 하나를 포함하는 것이 바람직하며, Co3O4를 포함하는 것이 더욱 바람직하다.Further, the mixture may further include at least one of cobalt oxide, lanthanum oxide (La 2 O 3 ), calcium carbonate (CaCO 3 ), and silica (SiO 2 ). Cobalt oxide preferably contains at least one of CoO and Co 3 O 4 , and more preferably contains Co 3 O 4 .

산화코발트는 마그네토플럼바이트(Magneto-plumbite, M)형 결정구조의 페라이트 소결 자석에서 철 원소 자리의 일부를 코발트 원소로 치환하기 위해 첨가되는 것으로, 상기 치환으로 인해 페라이트 소결 자석의 포화 자화가 향상될 수 있다. 산화코발트뿐만 아니라, 망간(Mn)이나 니켈(Ni)의 산화물을 첨가할 수 있다.Cobalt oxide is added to replace a part of the iron element site with a cobalt element in a ferrite sintered magnet having a magneto-plumbite (M) type crystal structure, and the saturation magnetization of the ferrite sintered magnet may be improved due to the substitution. Can. In addition to cobalt oxide, an oxide of manganese (Mn) or nickel (Ni) can be added.

한편, 위와 같이 철 원소 자리의 일부를 치환하면 페라이트 소결 자석의 이온 가수의 균형이 깨지기 때문에 페라이트 소결 자석 내에 자기 특성의 저하가 발생할 수 있다. 산화란타늄(La2O3)은 이를 해소하기 위해 첨가되는 희토류 산화물로서, 첨가된 산화란타늄(La2O3)의 란타늄 원소가 페라이트 소결 자석의 스트론튬 원소 또는 바륨 원소 자리의 일부로 치환됨으로써 전하 보상을 통해 상기와 같은 자기 특성 저하의 문제를 해결할 수 있다. 산화란타늄(La2O3)뿐만 아니라, 네오디늄(Nd)이나 프라세오디뮴(Pr)의 산화물을 첨가할 수 있다.On the other hand, when the part of the iron element site is replaced as described above, the balance of the ionic sintering of the ferrite sintered magnet may be broken, and thus deterioration of magnetic properties may occur in the ferrite sintered magnet. Lanthanum oxide (La 2 O 3 ) is a rare earth oxide added to solve this, and the lanthanum element of the added lanthanum oxide (La 2 O 3 ) is replaced by a part of the strontium element or barium element site of the ferrite sintered magnet to compensate for charge compensation. Through this, the problem of deterioration of the magnetic properties as described above can be solved. In addition to lanthanum oxide (La 2 O 3 ), oxides of neodynium (Nd) or praseodymium (Pr) can be added.

한편, 실리카(SiO2)와 탄산칼슘(CaCO3)은 소결조제로서, 이후 소결 단계에서의 소결 현상을 제어할 수 있다. 실리카(SiO2)는 결정립의 성장을 억제하여 페라이트 소결 자석의 보자력을 향상시키기 위해 첨가될 수 있으며, 탄산칼슘(CaCO3)은 결정립 성장을 촉진하여 결정립 성장과 함께 진행하는 배향도의 개선을 위해 첨가될 수 있다. 즉, 결정립의 성장 정도를 조절하기 위해 실리카(SiO2)와 탄산칼슘(CaCO3)을 균형 있게 혼합하는 것이 중요하다.On the other hand, silica (SiO 2 ) and calcium carbonate (CaCO 3 ) are sintering aids, and can control the sintering phenomenon in a subsequent sintering step. Silica (SiO 2 ) can be added to improve the coercive force of the ferrite sintered magnet by inhibiting the growth of grains, and calcium carbonate (CaCO 3 ) is added to improve grain orientation by promoting grain growth and proceeding with grain growth. Can be. That is, it is important to mix silica (SiO 2 ) and calcium carbonate (CaCO 3 ) in a balanced manner in order to control the degree of grain growth.

또한, 붕산(H3BO3)은, 가소에서의 페라이트화 반응을 촉진시키고 입자의 성장을 균일하게 하기 위하여 혼합물에 첨가될 수 있다.In addition, boric acid (H 3 BO 3 ) can be added to the mixture to promote the ferritic reaction in plasticity and to uniformize the growth of the particles.

이후, 가소는, 배합 단계를 통해 혼합된 혼합물을 1100℃ 내지 1300℃의 온도에서 가열함으로써, 상기 혼합물의 페라이트화 반응을 촉진시켜 마그네토플럼바이트(Magneto-plumbite, M)형 결정구조를 갖는 가소체를 만드는 공정이다. 통상적으로 가소는 공기 중 산화분위기에서 진행한다. 가소 온도에서의 가소 시간은, 바람직하게는 0.1 내지 5시간, 보다 바람직하게는 0.5 내지 3시간이다.Subsequently, the calcination, by heating the mixture mixed through the compounding step at a temperature of 1100°C to 1300°C, accelerates the ferrite reaction of the mixture, and thus has a magneto-plumbite (M) crystal structure. It is the process of making. Normally, the calcination proceeds in an oxidizing atmosphere in the air. The calcination time at the calcination temperature is preferably 0.1 to 5 hours, more preferably 0.5 to 3 hours.

분쇄는 가소를 통해 수득되는 페라이트 입자의 분쇄를 실시하여, 분쇄 분말을 조제하는 공정이다. 본 발명의 실시 형태에서는, 분쇄 공정을, 조분쇄 단계와 미분쇄 단계의 2단계로 분쇄를 실시한다. 또한, 다른 실시 형태에서는, 분쇄 단계를 1단계로 실시해도 무방하다.The pulverization is a step of pulverizing ferrite particles obtained through calcination to prepare pulverized powder. In the embodiment of the present invention, the pulverization step is pulverized in two stages: a coarse pulverizing step and a fine pulverizing step. Further, in other embodiments, the grinding step may be performed in one step.

페라이트 입자는, 통상 과립상 또는 괴상이기 때문에, 우선은 조분쇄 공정을 실시하는 것이 바람직하다. 조분쇄 공정에서는, 건식 진동밀 또는 건식 볼밀 등을 사용하여 건식으로 분쇄를 실시하여, 조분쇄 분말을 수득한다. Since the ferrite particles are usually granular or bulky, it is preferable to first perform a coarse crushing process. In the coarse pulverizing step, pulverization is performed by dry using a dry vibrating mill, a dry ball mill, or the like to obtain a coarsely pulverized powder.

미분쇄 공정에서는, 조분쇄 공정으로 수득한 조분쇄 분말을, 습식 아트라이터, 볼 밀 또는 제트 밀 등을 사용하여 습식으로 분쇄하여 미분쇄 분말을 수득한다. 미분쇄 시간은, 예를 들면, 습식 아트라이터를 사용하는 경우, 30분간 내지 10시간임이 바람직하고, 볼 밀을 사용하는 경우, 5 내지 50시간임이 바람직하다. 이들 시간은, 각 분쇄 방법에 따라 적절히 조정하는 것이 바람직하다. In the fine grinding step, the coarsely pulverized powder obtained by the coarse grinding step is wet-pulverized using a wet attritor, a ball mill, a jet mill or the like to obtain a fine grinding powder. The pulverization time is, for example, preferably 30 minutes to 10 hours when using a wet attritor, and preferably 5 to 50 hours when using a ball mill. It is preferable to adjust these times suitably according to each grinding method.

조분쇄 공정이나 미분쇄 공정에서는, 첨가제로서 실리카(SiO2), 탄산칼슘(CaCO3), 탄산스트론튬(SrCO3) 및 탄산바륨(BaCO3) 중 적어도 하나를 첨가하여 소결성 및 자기 특성을 향상시킬 수 있다. 또한, 소결시 치환효과를 촉진하고 자성 입자의 성장을 조절하기 위하여 미분쇄 공정에서, 첨가제로서 산화란타늄(La2O3), 산화아연(ZnO), 산화코발트(CoO, Co3O4) 등을 첨가할 수 있다. In the coarse or fine grinding process, at least one of silica (SiO 2 ), calcium carbonate (CaCO 3 ), strontium carbonate (SrCO 3 ) and barium carbonate (BaCO 3 ) is added as an additive to improve sinterability and magnetic properties. Can. In addition, in order to promote the substitution effect during sintering and control the growth of magnetic particles, lanthanum oxide (La 2 O 3 ), zinc oxide (ZnO), cobalt oxide (CoO, Co 3 O 4 ), etc. Can be added.

상기와 같은 과정을 통해 자성 분말을 제조할 수 있으며, 이후, 상기 자성 분말에 바인더 수지를 첨가한 후 혼련하여 펠릿을 제조하는 단계 및 상기 펠릿을 자장 하에서 사출 성형하여 성형체를 제조하는 단계가 이어진다.A magnetic powder may be prepared through the above-described process, followed by adding a binder resin to the magnetic powder and kneading to prepare pellets, followed by injection molding the pellets under a magnetic field to prepare a molded body.

구체적으로, 건조 후의 자성 분말을 바인더 수지, 왁스류, 윤활제, 가소제, 승화성 화합물 등과 함께 혼련하여 펠레타이저(pelletizer) 등으로 펠릿으로 제조한다. 혼련은, 예를 들어 니더(kneader) 등으로 행한다. 펠레타이저로는, 예를 들어 2축 1축 압출기가 이용된다.Specifically, the magnetic powder after drying is kneaded with a binder resin, waxes, lubricants, plasticizers, sublimable compounds, and the like to prepare pellets using a pelletizer or the like. Kneading is performed, for example, with a kneader or the like. As the pelletizer, for example, a twin-screw single-screw extruder is used.

이후, 사출 성형 장치를 이용하여, 펠릿을 금형 내에서 사출 성형 한다. 사출 성형 장치는 세라믹 사출 성형(CIM, Ceramic Injection Molding)을 이용한 성형 장치일 수 있다. 펠릿이 압출기 내부에서 100℃ 내지 200℃의 온도로 가열 용융된 후, 금형으로 사출 된다. 금형의 온도는 20℃ 내지 80℃일 수 있다. 성형 압력은 0.1톤/㎠ 내지 0.5톤/㎠일 수 있다.Thereafter, the pellet is injection molded in a mold using an injection molding apparatus. The injection molding apparatus may be a molding apparatus using ceramic injection molding (CIM). The pellet is heated and melted in an extruder at a temperature of 100°C to 200°C, and then injected into a mold. The temperature of the mold may be 20°C to 80°C. The molding pressure may be 0.1 ton/cm 2 to 0.5 ton/cm 2.

이 때, 금형에는 5 내지 15kOe의 자장이 인가될 수 있다. 본 실시예의 페라이트 소결 자석은 경질 페라이트(Hard ferrite)이므로, 연질 페라이트(Soft ferrite)와 달리 이방성이므로 입자의 배향이 중요하다. 따라서, 성형체를 제조하는 단계에서 펠릿에 상기와 같은 자장을 인가함으로써, 자성 입자의 배향이 이루어진다.At this time, a magnetic field of 5 to 15 kOe may be applied to the mold. Since the ferrite sintered magnet of this embodiment is hard ferrite, the orientation of particles is important because it is anisotropic, unlike soft ferrite. Therefore, by applying the magnetic field as described above to the pellets in the step of manufacturing the molded body, the orientation of the magnetic particles is achieved.

바인더 수지는 PEC(Poly ethylene carbonate)를 포함한다. 종래에는 입자들의 분산 정도를 높이기 위하여 계면활성제 및 실란 커플링제(Silane coupling agent)가 사용되어 왔다. 하지만 이런 경우 표면처리제 부착공정이라는 추가적인 공정이 생겨나 소요 비용 및 시간이 증가하게 되는 단점을 가지며, 표면처리제 잔류물이 소결 자석에 남아 자기성능에 영향을 미칠 수 있었다. 이와 달리, 본 발명의 일 실시예에 따른 페라이트 소결 자석의 제조 방법은 바인더 수지에 PEC를 도입함으로써, 기존의 표면처리 공정을 생략하여 제조 비용 및 시간을 절약할 수 있다.The binder resin includes polyethylene carbonate (PEC). Conventionally, surfactants and silane coupling agents have been used to increase the dispersion degree of particles. However, in this case, an additional process called a surface treatment agent attachment process has a disadvantage in that cost and time are increased, and a residue of the surface treatment agent remains in the sintered magnet and may affect magnetic performance. On the other hand, the manufacturing method of the ferrite sintered magnet according to an embodiment of the present invention can reduce the manufacturing cost and time by omitting the existing surface treatment process by introducing PEC into the binder resin.

또한, 첨가된 PEC의 극성 특성으로 인해, PEC가 자성 분말과 높은 친화력을 갖고, 자성 분말 사이의 수소결합 생성을 억제한다. 동시에 PEC의 입체 장해(Steric hindrance) 효과로 자성 분말끼리 접근이 어려워져 자성 분말의 응집력을 줄일 수 있다. 결론적으로, 첨가된 PEC는 자성 분말의 분산성을 향상시킬 수 있다.In addition, due to the polarity characteristics of the added PEC, PEC has a high affinity with the magnetic powder and inhibits the formation of hydrogen bonds between the magnetic powder. At the same time, due to the steric hindrance effect of PEC, it is difficult to access magnetic powders to each other, thereby reducing the cohesion of magnetic powders. In conclusion, the added PEC can improve the dispersibility of the magnetic powder.

분산성이 우수한 자성 분말들은 이후 성형 과정에서의 자장에 대응하여 균일하게 움직일 수 있으므로, 높은 배향도를 갖는 성형체를 얻을 수 있다. Since magnetic powders having excellent dispersibility can be uniformly moved in response to a magnetic field in a subsequent molding process, a molded body having a high degree of orientation can be obtained.

앞서 설명하였듯이, 등방성의 연질 페라이트(Soft ferrite)와 달리 이방성의 경질 페라이트(Hard ferrite)에서는, 자성 입자들의 배향도를 향상시켜 자기 성능을 개선하는 것이 중요하며, 바인더 수지에 첨가한 PEC는 자성 입자들의 배향도를 향상시킬 수 있고, 이는 자기 성능, 특히 잔류자속밀도(Br)의 향상으로 이어질 수 있다. 더구나, 이러한 효과를 기존의 표면처리 공정 없이 PEC의 첨가만으로 이루어낼 수 있다는 점이 큰 장점이다.As described above, unlike isotropic soft ferrite, in anisotropic hard ferrite, it is important to improve magnetic performance by improving the orientation of magnetic particles, and PEC added to the binder resin is used for magnetic particles. The degree of orientation can be improved, which can lead to an improvement in magnetic performance, especially residual magnetic flux density (Br). Moreover, it is a great advantage that this effect can be achieved only by adding PEC without a conventional surface treatment process.

또한, PEC는 상기 자성 분말 대비 5 내지 20의 weight percent(wt.%)로 첨가될 수 있다. PEC가 5 wt.% 미만으로 첨가되는 경우, 자성 분말의 분산 효과가 떨어지고 응집되는 분말들이 생겨 배향이 불충분하여 페라이트 소결 자석의 자기 성능 향상이 이루어지지 못하는 문제가 있다. PEC가 20 wt.% 초과하여 첨가되는 경우, 필요 이상의 PEC로 인해 후술하는 탈바인더 공정에서 기공이 다수 발생하여 성형체 및 소결체에 균열이 생길 수 있다.In addition, PEC may be added in a weight percent (wt.%) of 5 to 20 compared to the magnetic powder. When PEC is added in an amount of less than 5 wt.%, the dispersion effect of the magnetic powder is lowered and agglomerated powders are formed, resulting in insufficient orientation, and thus there is a problem that the magnetic performance of the ferrite sintered magnet cannot be improved. When the PEC is added in excess of 20 wt.%, a large number of pores may be generated in the binder removal process described below due to the PEC more than necessary, and thus cracks may be formed in the molded body and the sintered body.

상기 펠릿을 자장 하에서 사출 성형하여 성형체를 제조하는 단계의 경우, 자성 분말들의 배향성 향상을 위하여 바인더 수지의 점도 조절을 위한 온도 조절이 중요하다.In the case of the step of manufacturing a molded body by injection molding the pellet under a magnetic field, it is important to control the temperature for controlling the viscosity of the binder resin in order to improve the orientation of the magnetic powders.

바인더 수지의 점도가 높을 경우 자성 분말들의 유동성이 떨어져 자장 하에서도 배향도가 우수하게 나타나기 힘들다. PEC를 포함하는 폴리 올레핀계 바인더 수지는 온도가 올라갈수록 점도가 낮아지는 경향을 보인다. 구체적으로, 사출 성형 시 사출 성형기 내부 펠릿의 온도는, 앞서 언급한대로, 100℃ 내지 200℃인 것이 바람직하다. 온도가 100℃ 미만일 경우에는 바인더 수지의 점도가 충분히 낮아지지 않아 자장 하에서 자성 분말의 유동성이 떨어져 배향도의 향상이 충분히 나타나기 힘들다. 온도가 200℃를 초과할 경우에는 PEC를 포함하는 폴리 올레핀계 바인더 수지가 분해되기 시작하여 사출 시 성형이 온전히 이루어지지 못하고 성형체에 균열이 생길 수 있다.When the viscosity of the binder resin is high, the flowability of the magnetic powders is poor, and it is difficult to exhibit excellent orientation even under a magnetic field. The polyolefin-based binder resin containing PEC tends to have a lower viscosity as temperature increases. Specifically, during injection molding, the temperature of the pellets inside the injection molding machine is preferably 100°C to 200°C, as mentioned above. When the temperature is less than 100°C, the viscosity of the binder resin is not sufficiently low, and thus the fluidity of the magnetic powder is lowered under the magnetic field, and thus it is difficult to sufficiently improve the degree of orientation. When the temperature exceeds 200°C, the polyolefin-based binder resin containing PEC begins to decompose, so that molding is not completely performed during injection and cracks may occur in the molded body.

이후, 상기 성형체를 열처리하여 상기 바인더 수지를 제거하는 탈바인더 단계가 이어질 수 있다.Thereafter, a debinder step of removing the binder resin by heat-treating the molded body may be continued.

구체적으로, 성형체를 300℃ 내지 350℃ 온도로 가열하여, 첨가된 PEC를 CO2 형태로 완전히 제거할 수 있다. PEC는 220℃부터 분해가 시작되며 280℃에서는 완전히 CO2로 바뀌게 된다. 종래의 계면활성제 및 실란 커플링제를 사용한 경우와 다르게 잔류물이 남지 않아 자기 성능을 저해할 우려가 없다.Specifically, the molded body may be heated to a temperature of 300°C to 350°C to completely remove the added PEC in CO 2 form. PEC decomposes at 220°C and completely changes to CO 2 at 280°C. Unlike the case of using a conventional surfactant and a silane coupling agent, there is no fear of impairing magnetic performance because no residue remains.

이후, 성형체를 소결하는 소결 단계가 이어질 수 있다.Thereafter, a sintering step of sintering the molded body may be followed.

소결 단계를 수행하는데, 소결 과정에서, 승온 속도, 최고 온도, 최고 온도 유지시간 및 냉각 속도 등의 소결 조건을 조절함으로써 페라이트 소결 자석의 자기 특성을 고성능화시킬 수 있다. 구체적으로, 승온 속도는 1℃/분 내지 10℃/분인 것이 바람직하고, 소결 최고 온도 및 최고 온도의 유지시간은 1,150℃ 내지 1,250℃에서 30분 내지 2시간 동안 소결하는 것이 바람직하며, 냉각 시간 1℃/분 내지 10℃/분으로 냉각하는 것이 바람직하다.In performing the sintering step, in the sintering process, the magnetic properties of the ferrite sintered magnet can be enhanced by controlling the sintering conditions such as the heating rate, the maximum temperature, the maximum temperature holding time and the cooling rate. Specifically, the heating rate is preferably 1°C/min to 10°C/min, and the sintering maximum temperature and the maximum temperature holding time are preferably sintered at 1,150°C to 1,250°C for 30 minutes to 2 hours, and cooling time 1 It is preferable to cool to ℃/min to 10°C/min.

그러면 이하에서 구체적인 실시예 및 비교예를 통하여 본 발명에 따른 페라이트 소결 자석의 제조방법에 대하여 설명한다.Next, a method of manufacturing a ferrite sintered magnet according to the present invention will be described through specific examples and comparative examples.

실시예 1Example 1

산화철(III)(Fe2O3) 87 wt%, 탄산스트론튬(SrCO3) 13 wt%를 물과 함께 볼 밀을 사용하여 2시간 분쇄하면서 혼합하여 슬러리를 제조한다. 해당 슬러리에 투입 분말 대비 실리카 (SiO2) 0.1 wt% 와 붕산(H3BO3) 0.1 wt% 을 첨가하여 혼합물을 제조한다. A slurry was prepared by mixing 87 wt% of iron(III) oxide (Fe 2 O 3 ) and 13 wt% of strontium carbonate (SrCO 3 ) with water while grinding for 2 hours using a ball mill. To the slurry, 0.1 wt% of silica (SiO 2 ) and 0.1 wt% of boric acid (H 3 BO 3 ) relative to the input powder are added to prepare a mixture.

이후, 상기 혼합물을 1250℃의 온도로 1시간동안 가열하여 페라이트화 반응을 촉진시켜 가소체를 제조하였다.Thereafter, the mixture was heated to a temperature of 1250° C. for 1 hour to accelerate the ferrite reaction to prepare a plasticizer.

상기 가소체를 건식 진동밀을 이용하여 평균 입경 4μm의 조분쇄 분말을 얻었으며, 습식 아트라이터에 조분쇄 분말을 넣고 평균 입경 0.65μm의 자성 분말을 제조하였다.The plasticizer was obtained by using a dry vibrating mill to obtain a coarsely pulverized powder having an average particle diameter of 4 μm. A coarsely pulverized powder was added to a wet attritor to prepare magnetic powder having an average particle diameter of 0.65 μm.

자성 분말을 100℃에서 10 시간 건조시킨 후, PEC를 포함하는 폴리 올레핀계 바인더 수지와 함께 니더를 이용해 혼련하고, 펠레타이저를 이용해 펠릿으로 성형하였다. 혼련은 150℃ 및 2 시간의 조건으로 수행하였다. PEC는 자성 분말 대비 10 wt.%로 첨가하였다.After the magnetic powder was dried at 100° C. for 10 hours, it was kneaded with a polyolefin-based binder resin containing PEC using a kneader and molded into pellets using a pelletizer. Kneading was performed under conditions of 150°C and 2 hours. PEC was added at 10 wt.% compared to the magnetic powder.

다음, 세라믹 사출 성형을 이용한 사출 성형 장치를 이용하여 상기 펠릿을 금형 내에서 사출 성형한다. 상기 펠릿을 압출기 내부에서 160℃의 온도로 가열 용융하고, 금형으로 사출시킨다. 성형 압력은 0.3톤/㎠으로, 인가 자장은 10kOe으로 설정하였다.Next, the pellet is injection molded in a mold using an injection molding apparatus using ceramic injection molding. The pellet is heated and melted at a temperature of 160° C. inside the extruder and injected into a mold. The molding pressure was 0.3 ton/cm 2 and the applied magnetic field was set to 10 kOe.

사출 성형으로 얻어진 성형체를 300℃의 온도로 5시간 동안 가열하여 탈바인더 공정을 실시하였고, 1210℃에서 1시간 동안 소결한 후, 가공기를 이용하여 Sr 페라이트 소결 자석을 수득 하였다.The molded body obtained by injection molding was heated at a temperature of 300°C for 5 hours to perform a binder removal process, and after sintering at 1210°C for 1 hour, a Sr ferrite sintered magnet was obtained using a processing machine.

실시예 2Example 2

PEC를 자성 분말 대비 5wt.%로 첨가한 것을 제외하고, 실시예 1과 동일한 원료 물질을, 실시예 1과 동일한 방법으로 제조하여 Sr 페라이트 소결 자석을 제조하였다.Sr ferrite sintered magnets were prepared in the same manner as in Example 1, except that PEC was added at 5 wt.% compared to the magnetic powder, in the same manner as in Example 1.

실시예 3Example 3

PEC를 자성 분말 대비 20wt.%로 첨가한 것을 제외하고, 실시예 1과 동일한 원료 물질을, 실시예 1과 동일한 방법으로 제조하여 Sr 페라이트 소결 자석을 제조하였다.Sr ferrite sintered magnets were prepared in the same manner as in Example 1, except that PEC was added at 20 wt.% relative to the magnetic powder, in the same manner as in Example 1.

비교예 1Comparative Example 1

실시예 1과 동일한 원료 물질을, 실시예 1과 동일한 가소 및 분쇄를 실시하여 자성 분말을 제조하였다.The same raw material as in Example 1 was subjected to the same calcination and grinding as in Example 1 to prepare a magnetic powder.

이후, 표면 처리제로써 자성 분말 대비 0.3 내지 3.0wt.%의 실란 커플링제를 자성 분말에 첨가하여 자성 분말에 실란 커플링제를 부착하였고, 자성 분말 대비 10wt.%의 폴리 올레핀계 바인더 수지를 자성 분말에 첨가한다. Thereafter, a silane coupling agent was attached to the magnetic powder by adding 0.3 to 3.0 wt.% of the silane coupling agent to the magnetic powder as a surface treatment agent, and 10 wt.% of the polyolefin-based binder resin compared to the magnetic powder was added to the magnetic powder. Add.

이후, 실시예 1과 동일한 방법으로, 펠릿을 제조하고, 사출 성형을 실시한 후, 소결을 진행하여 Sr 페라이트 소결 자석을 수득 하였다.Then, pellets were prepared in the same manner as in Example 1, and injection molding was performed, followed by sintering to obtain a Sr ferrite sintered magnet.

비교예 2Comparative Example 2

바인더 수지로 자성 분말 대비 10wt.%의 폴리 에틸렌을 사용한 것을 제외하고, 비교예 1과 동일한 원료 물질을, 비교에 1과 동일한 방법으로 제조하여, Sr 페라이트 소결 자석을 수득 하였다.The same raw material as Comparative Example 1 was prepared in the same manner as in Comparative Example 1, except that 10 wt.% of polyethylene compared to the magnetic powder was used as the binder resin, thereby obtaining a Sr ferrite sintered magnet.

비교예 3Comparative Example 3

표면 처리제로 소르비톨(Sorbitol)을 첨가하고, 바인더 수지로 자성 분말 대비 7.5wt.%의 폴리 아세탈을 사용한 것을 제외하고, 비교예 1과 동일한 원료 물질을, 비교에 1과 동일한 방법으로 제조하여, Sr 페라이트 소결 자석을 수득 하였다.Sorbitol was added as a surface treatment agent, and the same raw material as in Comparative Example 1 was prepared in the same manner as in Comparative Example 1, except that 7.5 wt.% of polyacetal compared to the magnetic powder was used as the binder resin. A ferrite sintered magnet was obtained.

비교예 4Comparative Example 4

표면 처리제로 마니톨(Mannitol)을 첨가하고, 바인더 수지로 자성 분말 대비 7.5wt.%의 폴리 아세탈을 사용한 것을 제외하고, 비교예 1과 동일한 원료 물질을, 비교에 1과 동일한 방법으로 제조하여, Sr 페라이트 소결 자석을 수득 하였다.The same raw material as in Comparative Example 1 was prepared in the same manner as in Comparative Example 1, except that Mannitol was added as a surface treatment agent and 7.5 wt.% of polyacetal compared to the magnetic powder was used as the binder resin. Sr ferrite sintered magnets were obtained.

비교예 5Comparative Example 5

PEC를 자성 분말 대비 3wt.%로 첨가한 것을 제외하고, 실시예 1과 동일한 원료 물질을, 실시예 1과 동일한 방법으로 제조하여 Sr 페라이트 소결 자석을 제조하였다.The same raw material as in Example 1 was prepared in the same manner as in Example 1, except that PEC was added at 3 wt.% relative to the magnetic powder, thereby preparing a Sr ferrite sintered magnet.

비교예 6Comparative Example 6

PEC를 자성 분말 대비 25wt.%로 첨가한 것을 제외하고, 실시예 1과 동일한 원료 물질을, 실시예 1과 동일한 방법으로 제조하여 Sr 페라이트 소결 자석을 제조하였다.Sr ferrite sintered magnets were prepared in the same manner as in Example 1, except that PEC was added at 25 wt.% relative to the magnetic powder, in the same manner as in Example 1.

평가예 1: 자기 특성 측정Evaluation Example 1: Measurement of magnetic properties

실시예 1 및 비교예 1 내지 4의 Sr 페라이트 소결 자석의 자기 특성을 평가하기 위해 B-H tracer를 이용하여 잔류자속밀도(Br), 보자력(Hcj), 각형비(Hk/Hcj) 및 배향도를 측정하고, 표 1에 나타내었다. 배향도는 다음과 같은 식을 통하여 계산하였다. 다만, 실시예 2, 실시예 3, 비교예 5 및 비교예 6의 배향도는 측정하지 않았다.Residual magnetic flux density (Br), coercive force (Hcj), angular ratio (Hk/Hcj) and orientation were measured using a BH tracer to evaluate the magnetic properties of the Sr ferrite sintered magnets of Examples 1 and 4, , Shown in Table 1. Orientation was calculated through the following equation. However, the orientation degree of Example 2, Example 3, Comparative Example 5 and Comparative Example 6 was not measured.

배향도 = Br (easy axis) / {Br (easy axis) + Br (hard axis)}Orientation = Br (easy axis) / {Br (easy axis) + Br (hard axis)}

잔류자속밀도 Br (mT)Residual magnetic flux density Br (mT) 보자력 Hcj (Oe )Coercivity Hcj (Oe) 각형비 Hk/Hcj (%)Square ratio Hk/Hcj (%) 배향도Orientation 실시예 1Example 1 480.7 480.7 3340 3340 94.994.9 0.550.55 실시예 2Example 2 465.1 465.1 3350 3350 94.294.2 -- 실시예 3Example 3 473.0 473.0 3410 3410 95.195.1 -- 비교예 1Comparative Example 1 472.1 472.1 3320 3320 94.194.1 0.450.45 비교예 2Comparative Example 2 464.9 464.9 3610 3610 93.893.8 0.460.46 비교예 3Comparative Example 3 451.0 451.0 3890 3890 93.193.1 0.420.42 비교예 4Comparative Example 4 440.2 440.2 4250 4250 92.892.8 0.410.41 비교예 5Comparative Example 5 461.5 461.5 3420 3420 94.394.3 -- 비교예 6Comparative Example 6 471.2 471.2 3490 3490 93.893.8 --

실시예 1의 Sr 페라이트 소결 자석의 잔류자속밀도(Br)는 비교예 1 내지 4의 Sr 페라이트 소졀 자석의 잔류자속밀도(Br)에 비해 높은 값을 보이는 것을 확인할 수 있다. 이는, PEC를 포함하는 바인더 수지를 첨가함으로써, 자성 분말의 분산성이 상승되고, 입자의 배향도가 높아졌기 때문에 나타난 결과이다. 이는, 실시예 1의 Sr 페라이트 소결 자석의 배향도가 비교예 1 내지 4의 Sr 페라이트 소졀 자석의 배향도에 비해 높은 값을 갖는 것을 통해 확인할 수 있다. 또한, PEC를 바인더로 사용할 경우 탈바인더 후 잔류물이 남지 않아 계면활성제로 실란 커플링제를 활용한 경우에 비하여 더 높은 잔류자속밀도를 보인다.It can be seen that the residual magnetic flux density (Br) of the Sr ferrite sintered magnet of Example 1 shows a higher value than the residual magnetic flux density (Br) of the Sr ferrite sintered magnets of Comparative Examples 1 to 4. This is a result shown by adding a binder resin containing PEC, so that the dispersibility of the magnetic powder is increased and the orientation of the particles is increased. This can be confirmed through the fact that the orientation degree of the Sr ferrite sintered magnet of Example 1 has a higher value than the orientation degree of the Sr ferrite source magnets of Comparative Examples 1 to 4. In addition, when PEC is used as a binder, no residue remains after binder removal, which results in a higher residual magnetic flux density than when a silane coupling agent is used as a surfactant.

한편, 실시예 1 내지 3의 Sr 페라이트 소결 자석과 비교예 5 및 6의 Sr 페라이트 소결 자석을 비교해보면, 비교예 5 및 6의 Sr 페라이트 소결 자석의 잔류자속밀도(Br)가 저하된 것을 확인할 수 있다. 비교예 5의 Sr 페라이트는 PEC의 첨가량이 부족하여, 자성 분말의 분산 효과가 떨어지기 때문에 나타난 결과이며, 비교예 6의 Sr 페라이트는 필요 이상의 PEC 첨가로 인해 탈바인더 공정에서 기공이 다수 발생하여, 성형체나 소결체에 균열이 발생할 수 있기 때문에 나타난 결과이다.On the other hand, when comparing the Sr ferrite sintered magnets of Examples 1 to 3 with the Sr ferrite sintered magnets of Comparative Examples 5 and 6, it was confirmed that the residual magnetic flux density (Br) of the Sr ferrite sintered magnets of Comparative Examples 5 and 6 was lowered. have. The Sr ferrite of Comparative Example 5 is a result of the insufficient amount of PEC and the dispersion effect of the magnetic powder is poor, and the Sr ferrite of Comparative Example 6 has a large number of pores in the debinder process due to the addition of PEC more than necessary. This is because the cracks may occur in the molded body or sintered body.

평가예 2: 성형체 및 소결체 사진Evaluation Example 2: Picture of molded body and sintered body

도 1은 비교예 6에 따른 Sr 페라이트 소결 자석의 제조 과정 중 성형체에 대한 사진이며, 도 2는 비교예 6에 따른 Sr 페라이트 소결 자석의 제조 과정 중 소결체에 대한 사진이다. 앞서 언급한대로, 비교예 6의 Sr 페라이트는 필요 이상의 PEC 가 첨가되었으므로, 탈바인더 공정에서 기공이 다수 발생하여, 성형체나 소결체에 균열이 발생할 수 있으며, 도 1 및 도 2를 통해 이를 확인할 수 있다. 1 is a picture of the molded body during the manufacturing process of the Sr ferrite sintered magnet according to Comparative Example 6, Figure 2 is a picture of the sintered body during the manufacturing process of the Sr ferrite sintered magnet according to Comparative Example 6. As mentioned above, in the Sr ferrite of Comparative Example 6, since more PEC was added than necessary, a large number of pores are generated in the debinder process, and cracks may occur in the molded body or the sintered body, and this can be confirmed through FIGS. 1 and 2.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.Although the preferred embodiments of the present invention have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and improvements of those skilled in the art using the basic concept of the present invention defined in the following claims are also provided. It belongs to the scope of rights.

Claims (10)

산화철 및 금속 화합물을 포함하는 혼합물을 가소 및 분쇄하여 자성 분말을 제조하는 단계;
상기 자성 분말에 바인더 수지를 첨가한 후 혼련하여 펠릿을 제조하는 단계; 및
상기 펠릿을 사출 성형하여 성형체를 제조하는 단계를 포함하고,
상기 바인더 수지는 PEC(Poly ethylene carbonate)를 포함하며,
상기 성형체를 제조하는 단계는 상기 펠릿에 자장을 인가하는 단계를 포함하는 페라이트 소결 자석의 제조 방법.
Preparing a magnetic powder by calcining and pulverizing a mixture containing iron oxide and a metal compound;
Preparing a pellet by adding a binder resin to the magnetic powder and kneading; And
Including the step of manufacturing a molded body by injection molding the pellets,
The binder resin includes polyethylene carbonate (PEC),
The manufacturing method of the molded body includes the step of applying a magnetic field to the pellet.
제1항에서,
상기 성형체는 이방성의 경질 페라이트를 포함하는 페라이트 소결 자석의 제조 방법.
In claim 1,
The molded body is a method of manufacturing a ferrite sintered magnet containing an anisotropic hard ferrite.
제1항에서,
상기 금속 화합물은 탄산스트론튬(SrCO3) 및 탄산바륨(BaCO3) 중 적어도 하나를 포함하는 페라이트 소결 자석의 제조 방법.
In claim 1,
The metal compound is a method of manufacturing a ferrite sintered magnet comprising at least one of strontium carbonate (SrCO 3 ) and barium carbonate (BaCO 3 ).
제1항에서,
상기 성형체는 마그네토플럼바이트(Magneto-plumbite, M)형 결정구조의 경질 페라이트를 포함하는 페라이트 소결 자석의 제조 방법.
In claim 1,
The molded body is a magneto-plumbite (Magneto-plumbite, M) method of manufacturing a ferrite sintered magnet comprising a hard ferrite of a crystal structure.
제1항에서,
상기 혼합물은 산화코발트, 산화란타늄(La2O3), 탄산칼슘(CaCO3) 및 실리카(SiO2) 중 적어도 하나를 더 포함하고,
상기 산화 코발트는 CoO 및 Co3O4 중 적어도 하나를 포함하는 페라이트 소결 자석의 제조 방법.
In claim 1,
The mixture further comprises at least one of cobalt oxide, lanthanum oxide (La 2 O 3 ), calcium carbonate (CaCO 3 ) and silica (SiO 2 ),
The cobalt oxide is a method of manufacturing a ferrite sintered magnet comprising at least one of CoO and Co 3 O 4 .
제1항에서,
상기 사출 성형은 세라믹 사출 성형(CIM, Ceramic Injection Molding)인 페라이트 소결 자석의 제조 방법.
In claim 1,
The injection molding is a method of manufacturing a ferrite sintered magnet, which is ceramic injection molding (CIM).
제1항에서,
상기 PEC는 상기 자성 분말 대비 5 내지 20의 weight percent(wt.%)로 첨가되는 페라이트 소결 자석의 제조 방법.
In claim 1,
The PEC is a method of manufacturing a ferrite sintered magnet is added in weight percent (wt.%) of 5 to 20 compared to the magnetic powder.
제1항에서,
상기 성형체를 제조하는 단계는 상기 펠릿을 100℃ 내지 200℃의 온도로 유지하는 단계를 포함하는 페라이트 소결 자석의 제조 방법.
In claim 1,
The manufacturing method of the molded body includes the step of maintaining the pellet at a temperature of 100°C to 200°C.
제1항에서,
상기 성형체를 열처리하여 상기 바인더 수지를 제거하는 탈바인더 단계를 더 포함하는 페라이트 소결 자석의 제조 방법.
In claim 1,
A method of manufacturing a ferrite sintered magnet further comprising a binder removal step of heat-treating the molded body to remove the binder resin.
제9항에서,
상기 탈바인더 단계는 상기 성형체를 300℃ 내지 350℃의 온도로 열처리하여, 상기 PEC를 CO2 형태로 제거하는 단계를 포함하는 페라이트 소결 자석의 제조 방법.
In claim 9,
The binder removal step is a method of manufacturing a ferrite sintered magnet comprising the step of heat-treating the molded body at a temperature of 300 ℃ to 350 ℃, removing the PEC in the form of CO 2 .
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