KR20210054997A - 복합 희토류 이방성 본드 자석 및 그 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

복합 희토류 이방성 본드 자석 및 그 제조 방법을 제공하고, 상기 복합 희토류 이방성 본드 자석은 Nd-Fe-B계 자석 분말, Sm-Fe-N계 자석 분말, 접착제와 무기 나노 분산제를 포함하고; 상기 접착제는 수지를 포함하고; 상기 제조 방법은 HDDR법으로 제조한 Nd-Fe-B계 자석 분말, 분말 야금법으로 제조한 Sm-Fe-N계 자석 분말을 포함하고, 상기Nd-Fe-B계 자석 분말, Sm-Fe-N계 자석 분말, 접착제와 무기 나노 분산제를 특정한 비율로 혼합하여 최종적으로 복합 희토류 이방성 본드 자석을 제조한다. 본 발명은 무기 나노 분산제를 첨가하는 것을 통해, Sm-Fe-N계 자석 분말과 Nd-Fe-B계 자석 분말 및 접착제의 혼합 과정 중에 미세한Sm-Fe-N분말에 대해 충분하게 분산을 진행하여, 미세한Sm-Fe-N분말과 접착제가 균일하게 이방성 Nd-Fe-B계 자석 분말의 표면에 피복되게 하고, 복합 자석의 밀도 및 조직 균일성을 한층 더 향상시킨다.

Description

복합 희토류 이방성 본드 자석 및 그 제조 방법{A Composite Rare Earth Anisotropic Bonded Magnet and a Preparation Method Thereof}
본 발명은 자성 재료 기술 분야에 관한 것이고, 구체적으로는 복합 희토류 이방성 본드 자석 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
본드 네오디뮴 철 붕소 영구 자석 재료의 자석 분말은 주요하게 등방성과 이방성 두가지류로 나뉜다. 현재, 등방성 네오디뮴 철 붕소 자석 분말은 용융 담금질 법을 사용하여 제조하고, 최대 자기 에너지적은12-16 MGOe이고, 이로 제조한 등방성 네오디뮴 철 붕소 본드 자석의 최대 자기 에너지적은 12 MGOe은 초과하지 않고,이방성 네오디뮴 철 붕소 본드 자석 분말은 일반적으로 HDDR법을 사용하여 제조하고, 그 미시적 조직의 특수성 때문에, 즉 미세 결정입자(200-500nm)의 [001]자화 용이 축 방향에서의 평형 배열은, 최대 자기 에너지적이 등방성 본드 자석 분말의 2-3배에 도달할 수 있게 하고, 압축 성형 또는 사출 성형 공정을 통해, 고 성능의 이방성 본드 자석을 제조할 수 있고, 전기 기계 부품의 소형화, 경량화와 정밀화의 발전 추세에 적합하다.
자석의 성형 과정 중, 단일 입도의 사이즈 범위는 성형하는 자석의 밀도 향상에 불리하다. 가장 좋은 방식은 조분(Coarse powder)과 일정한 비율의 미분(Fine powder)에 대해 합리한 배합을 진행하여, 미분으로 하여금 조분이 형성한 틈을 메우게 하고, 이로써 자석의 압축 밀도를 향상시킨다. 하지만 HDDR법으로 제조한 Nd-Fe-B계 자석 분말은 수소 흡수- 불 균등화- 탈 수소- 재 결합 과정을 통해 제조된 것이고, 그 자석 분말의 입도 사이즈는 50-200미크론이다. 그 활성이 비교적 높기 때문에 후속 파쇄를 통해, 자석 분말의 산소 함량이 대폭 향상하게 되는 것을 초래하고, 자석 성능이 떨어지고, 파쇄를 통해 미분을 제조하기 쉽지 않다.
더 보드라운 입도(1-12미크론)의 이방성 Sm-Fe-N자석 분말의 첨가를 통해, 효과적으로 성형하는 자석의 밀도를 향상시킬 수 있다. 특허ZL200410085531.1중, 본드 자석은 특정한 평균 입자 직경과 배합 비율의 표면이 계면활성제로 덮힌 6at% 이하Co의 R1계d-HDDR굵은 자석 분말과 표면이 계면 활성제로 덮힌 R2계 미세 자석 분말, 및 접착제로 사용된 수지로 구성된 것을 공개하였다. 하지만 R2계 미세 자석（Sm-Fe-N）의 입도 사이즈는 1-10미크론 범위이고, 쉽게 모이고, 분산되기 쉽지 않아서 자석이 성형하는 과정 중의 미세 자석 분말의 분포 균일성 및 자석의 종합 자석 성능과 밀도에 대해 불리한 영향을 끼친다. 쉽게 모이는 문제점을 어떻게 극복하는 것에 대해서는 어떠한 서술과 기재를 진행하지 않았다.
상기 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 복합 희토류 이방성 본드 자석 및 그 제조 방법을 제공하고, 상기 방법은 무기 나노 분산제를 첨가하는 것을 통해, 접착제와 Nd-Fe-B계 자석 분말, Sm-Fe-N계 자석 분말의 혼합 과정 중에 미세Sm-Fe-N분말에 대해 충분한 분산을 진행하여, 미세Sm-Fe-N분말과 접착제가 균일하게 이방성Nd-Fe-B계 자석 분말의 표면에 피복되게 하고, 복합 자석의 종합 자석 성능, 밀도 및 조직 균일성을 더 향상시킬 수 있다.
상기 목적을 실현하기 위하여, 본 발명은 이하 방안을 사용한다.
본 발명의 첫번째로는 복합 희토류 이방성 본드 자석을 제공하고, Nd-Fe-B계 자석 분말, Sm-Fe-N계 자석 분말, 접착제와 무기 나노 분산제를 포함하고;
그 중, Sm-Fe-N계 자석 분말의 함량은5-30wt%이고, 접착제 함량은 1-10 wt%이고, 무기 나노 분산제 함량은 0.1-2 wt%이고, 여분은 Nd-Fe-B계 자석 분말이다.
더 나아가, 상기 무기 나노 분산제는 Al2O3, SiO2 또는TiO2중의 임의의 한가지 또는 몇 가지이고, 입도 크기는 30-100nm이다.
더 나아가, 상기Nd-Fe-B계 자석 분말의 원형도는 0.6-0.8이다.
더 나아가, 상기Sm-Fe-N계 자석 분말의 평균 입도는 1-12미크론이다.
더 나아가, 상기 이방성 본드 자석의 직각도는 30%보다 크다.
더 나아가, 상기Sm-Fe-N계 자석 분말의 표면에는 F를 포함한 유기물이 피복되여 있다.
더 나아가, 상기F를 포함한 유기물은 플루오린화 탄화수소 또는 플루오렌화 탄화수소이다.
상기 내용은 본 발명의 복합 희토류 이방성 본드 자석에 대한 상세한 서술이다.
본 발명의 두번째로는 복합 희토류 이방성 본드 자석의 제조 방법을 제공하고, 이하 단계를 포함한다.
HDDR법으로 Nd-Fe-B계 자석 분말을 제조하고;
분말 야금법으로 Sm-Fe-N계 자석 분말을 제조하고;
상기Nd-Fe-B계 자석 분말, Sm-Fe-N계 자석 분말, 접착제와 무기 나노 분산제를 특정한 비율로 혼합하여, 혼합 분말을 제조하고;
상기 혼합 분말은 압축 성형, 사출 성형, 압연 또는 압출을 통해 복합 희토류 이방성 본드 자석을 제조한다.
더 나아가, 상기 Nd-Fe-B계 자석 분말, Sm-Fe-N계 자석 분말, 접착제와 무기 나노 분산제를 특정한 비율로 혼합하여, 혼합 분말을 제조하는 것은 이하 단계를 포함한다.
유기 용제로 상기 접착제를 용해하여, 제1유기 용액을 제조하고;
상기 제1유기 용액 중에 무기 나노 분산제를 첨가하고, 제2유기 용액을 제조하며;
상기Sm-Fe-N계 자석 분말을 상기 제2유기 용액 중에 첨가하여, 초음파로 균일하게 분산을 진행하고, 제3유기 용액을 제조하며;
상기Nd-Fe-B계 자석 분말을 상기 제3유기 용액 중에 첨가하고, 충분히 섞어서 상기 제3유기 용액 중의 유기 용제가 완전히 휘발하게 하고, 혼합 분말을 제조한다.
더 나아가, 상기Sm-Fe-N계 자석 분말을 제조하는 것은 이하 단계를 더 포함한다.
상기Sm-Fe-N계 자석 분말의 표면에 F를 포함한 유기물을 피복하고;
상기Sm-Fe-N계 자석 분말을 F를 포함한 유기물의 유기 용액 중에 첨가하고, 충분히 섞어서, 충분하게 섞은 후의 유기 용액을 제조하고;
충분하게 섞은 후의 유기 용액 중의 유기 용제가 완전히 휘발하여, 상기F를 포함한 유기물이 상기Sm-Fe-N계 자석 분말의 표면에 피복되게 한다.
상기 내용은 본 발명의 복합 희토류 이방성 본드 자석의 제조 방법에 대한 상세한 서술이다.
상기 내용을 종합하면, 본 발명은 복합 희토류 이방성 본드 자석 및 그 제조 방법을 제공하고, 상기 복합 희토류 이방성 본드 자석은 Nd-Fe-B계 자석 분말, Sm-Fe-N계 자석 분말, 접착제, 무기 나노 분산제를 포함하고; 상기 제조 방법은 HDDR 법으로 Nd-Fe-B계 자석 분말을 제조하고, 분말 야금법으로 Nd-Fe-B계 자석 분말을 제조하고, Sm-Fe-N계 자석 분말의 표면에 F를 포함한 유기물을 피복하고, Nd-Fe-B계 자석 분말, 표면에F를 포함한 유기물의Sm-Fe-N계 자석 분말을 피복하고, 접착제와 무기 나노 분산제를 특정한 비율로 혼합하여 혼합 분말을 제조하고, 상기 혼합 분말을 압축 성형, 사출 성형, 압연 또는 압출을 통해 복합 희토류 이방성 본드 자석을 제조한다.
본 발명의 상기 기술 방안은 이하 유익한 기술 효과를 구비한다.
본 발명의 목적은 무기 나노 분산제의 첨가를 통해, 미세 분말Sm-Fe-N계 자석 분말에 대해 충분하게 분산을 진행하여, 미세 분말 Sm-Fe-N계 자석 분말과 접착제가 균일하게 이방성 Nd-Fe-B계 자석 분말의 표면에 피복되게 하고, 복합 자석의 종합 자석 성능, 밀도 및 조직 균일성을 더 향상시킨다.
도 1은 복합 희토류 이방성 본드 자석의 제조 방법에 따른 흐름도이다.
도 2는 Nd-Fe-B계 자석 분말, Sm-Fe-N계 자석 분말, 접착제와 무기 나노 분산제를 특정한 비율로 혼합하여 혼합 분말을 제조하는 방법의 흐름도이다.
도 3은 Sm-Fe-N계 자석 분말의 표면에 F를 포함한 유기물을 피복하는 방법의 흐름도이다.
본 발명의 목적, 기술방안과 장점을 더 명확하게 하기 위하여, 이하 구체적인 실시방식 및 도면을 결합하여 본 발명에 대해 더 상세하게 설명을 진행하겠다. 응당 이해해야 하는 것은, 이러한 서술은 단지 예시성이고 본 발명의 범위를 제한하려는 것은 아니다. 이밖에, 이하 설명 중 공지의 구조와 기술에 대해 생략하여, 본 발명의 개념 에 대한 불필요한 혼동을 피한다.
용어해석:
원형도의 계산:
SEM(주사형 전자 현미경)을 통해 자석 분말에 대해 사진을 찍고 및 사진에 대해 분석을 진행하여 원형도를 계산한다.
원형도의 계산 공식은:
원형도=(4π*면적)/(둘레*둘레)
따라서, 원형의 원형도는 1이고; 상기 계산하는 원형도가 1에 가까울수록 그 원형도가 더 좋다는 것을 의미한다.
상기 목적을 실현하기 위하여 본 발명은 이하 방안을 사용한다.
본 발명의 첫번째로는 복합 희토류 이방성 본드 자석을 제공하고, Nd-Fe-B계 자석 분말, Sm-Fe-N계 자석 분말, 접착제와 무기 나노 분산제를 포함하고; 그 중, Sm-Fe-N계 자석 분말은 5-30wt%이고, 접착제 함량은1-10wt%이고, 무기 나노 분산제 함량은0.1-2wt%이고, 여분은 Nd-Fe-B계 자석 분말이다.
더 나아가, 상기 접착제는 수지를 포함하고; 상기 무기 나노 분산제는 Al2O3, SiO2 또는TiO2중의 한가지 또는 몇가지이고, 입도 크기는 30-100nm이고; 상기Nd-Fe-B계 자석 분말의 원형도는 0.6-0.8이고, 상기Sm-Fe-N계 자석 분말의 평균 입도는 1-12미크론이고, 상기 이방성 본드 자석의 직각도는 30%보다 크고, 상기Sm-Fe-N계 자석 분말의 표면에는 F를 포함한 유기물이 피복된다.
구체적으로, 상기 F를 포함한 유기물은 플루오린화 탄화수소 또는 플루오렌화 탄화수소이다.
Nd-Fe-B계 자석 분말의 원형도가 0.6보다 작으면, 유동성이 좋지 않고, 치밀하게 압축하기 쉽지 않아서, 성능이 높지 않은 것을 초래하고; 원형도가 0.8보다 크면, 자석 분말의 큰 과립의 유동성이 좋지 않고, 입도가 더 세밀한Sm-Fe-N과 균일하게 혼합하기 쉽지 않고; 따라서 Nd-Fe-B계 자석 분말의 원형도는 0.6-0.8이다.
Sm-Fe-N계 자석 분말이 상기 입도 범위 내에 있으면, 활성이 강하고, 산화되기 쉽고, 따라서 제조 과정 중에 표면 처리를 통해 F를 포함한 유기물을 피복하여, Sm-Fe-N계 자석 분말의 항 산화성을 향상시켜야 하고, F를 포함한 유기물은 플루오린화 탄화수소, 플루오렌화 탄화수소 등 일수 있다.
Nd-Fe-B계 굵은 자석 분말, Sm-Fe-N계 미세 자석 분말 및 접착제로 고 압축 밀도의 본드 자석을 제조할 수 있지만, Sm-Fe-N계 미세 자석 분말의 과립 사이즈는 1-12미크론 범위 내에 있어서, 쉽게 결집되고, 분산되기 쉽지 않아서, 자석의 성형 과정 중에 미세 자석 분말의 분포 균일성 및 자석의 종합 성능과 압축 밀도에 불리한 영향을 끼치게 된다. 따라서 무기 나노 분산제의 첨가를 통해, Sm-Fe-N계 미세 자석 분말에 대해 충분히 분산을 진행하여, Sm-Fe-N계 미세 자석 분말과 접착제가 이방성 Nd-Fe-B계 굵은 자석 분말의 표면에 균일하게 피복되게 하고, 복합 자석의 종합 자석 성능, 밀도 및 조직 균일성을 한층 더 향상시킬 수 있다.
본 발명의 두번째로는 이방성 본드 자석의 제조 방법을 제공하고, 도1에서 도시한 바와 같이, 이하 단계를 포함한다.
S100, HDDR법으로 Nd-Fe-B계 자석 분말을 제조하고;
S200, 분말 야금법으로 Sm-Fe-N계 자석 분말을 제조하고;
S300, 상기Nd-Fe-B계 자석 분말, Sm-Fe-N계 자석 분말, 접착제와 무기 나노 분산제를 특정한 비율로 혼합하여 혼합 가루를 제조하고;
더 나아가, 도 2에서 도시한 바와 같이, 상기Nd-Fe-B계 자석 분말, Sm-Fe-N계 자석 분말, 접착제와 무기 나노 분산제를 특정한 비율로 혼합하여 혼합 가루를 제조하는 것은 이하 단계를 포함한다.
S310, 유기 용제로 상기 접착제를 용해하여, 제1유기 용액을 제조하고;
S320, 상기 제1유기 용액 중에 무기 나노 분산제를 첨가하여, 제2유기 용액을 제조하고;
S330, 상기Sm-Fe-N계 자석 분말을 상기 제2 유기 용액 중에 첨가하고, 초음파로 균일하게 분산을 진행하여, 제3유기 용액을 제조하고;
S340, 상기Nd-Fe-B계 자석 분말을 상기 제3 유기 용액 중에 첨가하고, 충분히 섞어서 상기 제3 유기 용액 중의 유기 용제가 완전히 휘발하게 하여, 혼합 가루를 제조한다.
더 나아가, 상기 유기 용제는 아세톤을 포함한다.
S400, 상기 혼합 가루에 대해 압축 성형, 사출 성형, 압연 또는 압출을 통해 복합 희토류 이방성 본드 자석을 제조한다.
더 나아가, 상기 Sm-Fe-N계 자석 분말의 제조 단계는 상기 Sm-Fe-N계 자석 분말의 표면에 피복된 F를 포함한 유기물을 더 포함하고, 도 3에서 도시한 바와 같다.
상기 Sm-Fe-N계 자석 분말을 F를 포함한 유기물의 유기 용액 중에 첨가하여 충분히 섞어서, 충분히 섞은 후의 유기 용액을 제조하고;
충분히 섞은 후의 유기 용액 중의 유기 용제가 완전히 휘발하여, 상기 F를 포함한 유기물이 상기 Sm-Fe-N계 자석 분말의 표면에 피복되게 한다.
이하 구체적인 실시예를 통해 본 발명에 대해 상세한 서술을 진행한다.
HDDR법으로 제조한 Nd-Fe-B계 자석 분말을 사용하고, 최대 자기 에너지 적은 38MGOe이고, 항자기력은13.5kOe이고, 평균 과립 직경은 140미크론이고; 분말 야금법으로 제조한 Sm-Fe-N계 자석 분말을 사용하고, 최대 자기 에너지 적은 36MGOe이고, 항자기력은11.0kOe이고, 평균 과립 직경은 3미크론이고; 아세톤을 유기 용제로 사용하고; 에폭시 수지를 접착제로 사용한다.
실시예1
성분 레시피대로 유기 용제 아세톤으로 총 질량의 3%를 차지하는 접착제 에폭시 수지를 용해하여, 유기 용액A를 제조하고;
상기 유기 용액A 중에 총 질량의 0.1%를 차지하는 평균 입경이30nm인 A1203무기 나노 분산제를 첨가하여, 유기 용액A11를 제조하고;
총 질량의 20%를 차지하는 Sm-Fe-N계 자석 분말을 F를 포함한 유기물의 유기 용액B중에 첨가하고, 충분히 섞어서, 유기 용액B1을 제조하고;
유기 용액B1중의 유기 용제가 완전히 휘발한 후, F를 포함한 유기물이 상기 Sm-Fe-N계 자석 분말의 표면에 피복되게 하고;
상기 총 질량의 20%를 차지하는 F를 포함한 유기물이 피복된Sm-Fe-N계 자석 분말을 유기 용액A12중에 첨가하고, 초음파로 균일하게 분산을 진행하여, 유기 용액A12를 제조하고;
총 질량의 76.5%를 차지하는 Nd-Fe-B계 자석 분말을 유기 용액A12중에 첨가하고, 충분히 섞어서 유기 용액A12의 유기 용제가 완전히 휘발하게 하여, 혼합 가루를 제조하고;
압축 성형 방법을 통해 상기 혼합 가루로 이방성 본드 자석을 제조한다.
실시예2
성분 레시피대로 유기 용제 아세톤으로 총 질량의 3%를 차지하는 접착제 에폭시 수지를 용해하고, 유기 용액A를 제조하고;
상기 유기 용액A중에 총 질량의 0.5%를 차지하는 평균 입경이 30nm인 A1203무기 나노 분산제를 첨가하여, 유기 용액A21를 제조하고;
총 질량의 20%를 차지하는 Sm-Fe-N계 자석 분말을 F를 포함한 유기물의 유기 용액B중에 첨가하고, 충분히 섞어서, 유기 용액B1을 제조하고;
유기 용액B1중의 유기 용제가 완전히 휘발한 후, F를 포함한 유기물이 상기 Sm-Fe-N계 자석 분말의 표면에 피복되게 하고;
상기 총 질량의 20%를 차지하는 F를 포함한 유기물이 피복된Sm-Fe-N계 자석 분말을 유기 용액A21중에 첨가하고, 초음파로 균일하게 분산을 진행하여, 유기 용액A22를 제조하고;
총 질량의 76.5%를 차지하는 Nd-Fe-B계 자석 분말을 유기 용액A22중에 첨가하고, 충분히 섞어서 유기 용액A22의 유기 용제가 완전히 휘발하게 하여, 혼합 가루를 제조하고;
압축 성형 방법을 통해 상기 혼합 가루로 이방성 본드 자석을 제조한다.
실시예3
성분 레시피대로 유기 용제 아세톤으로 총 질량의 3%를 차지하는 접착제 에폭시 수지를 용해하여, 유기 용액A를 제조하고;
상기 유기 용액A 중에 총 질량의 2%를 차지하는 평균 입경이30nm인 A1203무기 나노 분산제를 첨가하여, 유기 용액A31를 제조하고;
총 질량의 20%를 차지하는 Sm-Fe-N계 자석 분말을 F를 포함한 유기물의 유기 용액B중에 첨가하고, 충분히 섞어서, 유기 용액B1을 제조하고;
유기 용액B1중의 유기 용제가 완전히 휘발한 후, F를 포함한 유기물이 상기 Sm-Fe-N계 자석 분말의 표면에 피복되게 하고;
상기 총 질량의 20%를 차지하는 F를 포함한 유기물이 피복된Sm-Fe-N계 자석 분말을 유기 용액A31중에 첨가하고, 초음파로 균일하게 분산을 진행하여, 유기 용액 A32를 제조하고;
총 질량의 76.5%를 차지하는 Nd-Fe-B계 자석 분말을 유기 용액A32중에 첨가하고, 충분히 섞어서 유기 용액A32의 유기 용제가 완전히 휘발하게 하여, 혼합 가루를 제조하고;
압축 성형 방법을 통해 상기 혼합 가루로 이방성 본드 자석을 제조한다.
실시예4
성분 레시피대로 유기 용제 아세톤으로 총 질량의 3%를 차지하는 접착제 에폭시 수지를 용해하여, 유기 용액A를 제조하고;
상기 유기 용액A 중에 총 질량의 0.1%를 차지하는 평균 입경이100nm인 SiO2무기 나노 분산제를 첨가하여, 유기 용액 A41를 제조하고;
총 질량의 20%를 차지하는 Sm-Fe-N계 자석 분말을 F를 포함한 유기물의 유기 용액B중에 첨가하고, 충분히 섞어서, 유기 용액B1을 제조하고;
유기 용액B1중의 유기 용제가 완전히 휘발한 후, F를 포함한 유기물이 상기 Sm-Fe-N계 자석 분말의 표면에 피복되게 하고;
상기 총 질량의 20%를 차지하는 F를 포함한 유기물이 피복된Sm-Fe-N계 자석 분말을 유기 용액A41중에 첨가하고, 초음파로 균일하게 분산을 진행하여, 유기 용액 A42를 제조하고;
총 질량의 76.5%를 차지하는 Nd-Fe-B계 자석 분말을 유기 용액A42중에 첨가하고, 충분히 섞어서 유기 용액A42의 유기 용제가 완전히 휘발하게 하여, 혼합 가루를 제조하고;
압축 성형 방법을 통해 상기 혼합 가루로 이방성 본드 자석을 제조한다.
실시예5
성분 레시피대로 유기 용제 아세톤으로 총 질량의 3%를 차지하는 접착제 에폭시 수지를 용해하여, 유기 용액A를 제조하고;
상기 유기 용액A 중에 총 질량의 0.5%를 차지하는 평균 입경이100nm인 SiO2무기 나노 분산제를 첨가하고, 유기 용액 A51를 제조하고;
총 질량의 20%를 차지하는 Sm-Fe-N계 자석 분말을 F를 포함한 유기물의 유기 용액B중에 첨가하고, 충분히 섞어서, 유기 용액B1을 제조하고;
유기 용액B1중의 유기 용제가 완전히 휘발한 후, F를 포함한 유기물이 상기 Sm-Fe-N계 자석 분말의 표면에 피복되게 하고;
상기 총 질량의 20%를 차지하는 F를 포함한 유기물이 피복된Sm-Fe-N계 자석 분말을 유기 용액A51중에 첨가하고, 초음파로 균일하게 분산을 진행하여, 유기 용액 A52를 제조하고;
총 질량의 76.5%를 차지하는 Nd-Fe-B계 자석 분말을 유기 용액A52중에 첨가하고, 충분히 섞어서 유기 용액A52의 유기 용제가 완전히 휘발하게 하여, 혼합 가루를 제조하고;
압축 성형 방법을 통해 상기 혼합 가루로 이방성 본드 자석을 제조한다.
실시예6
성분 레시피대로 유기 용제 아세톤으로 총 질량의 3%를 차지하는 접착제 에폭시 수지를 용해하여, 유기 용액A를 제조하고, 유기 용액 A61를 제조하고;
상기 유기 용액A 중에 총 질량의 2%를 차지하는 평균 입경이100nm인 SiO2무기 나노 분산제를 첨가하고;
총 질량의 20%를 차지하는 Sm-Fe-N계 자석 분말을 F를 포함한 유기물의 유기 용액B중에 첨가하고, 충분히 섞어서, 유기 용액B1을 제조하고;
유기 용액B1중의 유기 용제가 완전히 휘발한 후, F를 포함한 유기물이 상기 Sm-Fe-N계 자석 분말의 표면에 피복되게 하고;
상기 총 질량의 20%를 차지하는 F를 포함한 유기물이 피복된Sm-Fe-N계 자석 분말을 유기 용액A61중에 첨가하고, 초음파로 균일하게 분산을 진행하여, 유기 용액 A62를 제조하고;
총 질량의 76.5%를 차지하는 Nd-Fe-B계 자석 분말을 유기 용액A62중에 첨가하고, 충분히 섞어서 유기 용액A62의 유기 용제가 완전히 휘발하게 하여, 혼합 가루를 제조하고;
압축 성형 방법을 통해 상기 혼합 가루로 이방성 본드 자석을 제조한다.
실시예7
성분 레시피대로 유기 용제 아세톤으로 총 질량의 3%를 차지하는 접착제 에폭시 수지를 용해하여, 유기 용액A를 제조하고;
상기 유기 용액A 중에 총 질량의 0.1%를 차지하는 평균 입경이50nm인 TiO2무기 나노 분산제를 첨가하고, 유기 용액 A71를 제조하고;
총 질량의 20%를 차지하는 Sm-Fe-N계 자석 분말을 F를 포함한 유기물의 유기 용액B중에 첨가하고, 충분히 섞어서, 유기 용액B1을 제조하고;
유기 용액B1중의 유기 용제가 완전히 휘발한 후, F를 포함한 유기물이 상기 Sm-Fe-N계 자석 분말의 표면에 피복되게 하고;
상기 총 질량의 20%를 차지하는 F를 포함한 유기물이 피복된Sm-Fe-N계 자석 분말을 유기 용액A71중에 첨가하고, 초음파로 균일하게 분산을 진행하여, 유기 용액 A72를 제조하고;
총 질량의 76.5%를 차지하는 Nd-Fe-B계 자석 분말을 유기 용액A72중에 첨가하고, 충분히 섞어서 유기 용액A72의 유기 용제가 완전히 휘발하게 하여, 혼합 가루를 제조하고;
압축 성형 방법을 통해 상기 혼합 가루로 이방성 본드 자석을 제조한다.
실시예8
성분 레시피대로 유기 용제 아세톤으로 총 질량의 3%를 차지하는 접착제 에폭시 수지를 용해하여, 유기 용액A를 제조하고;
상기 유기 용액A 중에 총 질량의 0.5%를 차지하는 평균 입경이50nm인 TiO2무기 나노 분산제를 첨가하고, 유기 용액 A81를 제조하고;
총 질량의 20%를 차지하는 Sm-Fe-N계 자석 분말을 F를 포함한 유기물의 유기 용액B중에 첨가하고, 충분히 섞어서, 유기 용액B1을 제조하고;
유기 용액B1중의 유기 용제가 완전히 휘발한 후, F를 포함한 유기물이 상기 Sm-Fe-N계 자석 분말의 표면에 피복되게 하고;
상기 총 질량의 20%를 차지하는 F를 포함한 유기물이 피복된Sm-Fe-N계 자석 분말을 유기 용액A81중에 첨가하고, 초음파로 균일하게 분산을 진행하여, 유기 용액 A82를 제조하고;
총 질량의 76.5%를 차지하는 Nd-Fe-B계 자석 분말을 유기 용액A82중에 첨가하고, 충분히 섞어서 유기 용액A82의 유기 용제가 완전히 휘발하게 하여, 혼합 가루를 제조하고;
압축 성형 방법을 통해 상기 혼합 가루로 이방성 본드 자석을 제조한다.
실시예9
성분 레시피대로 유기 용제 아세톤으로 총 질량의 3%를 차지하는 접착제 에폭시 수지를 용해하여, 유기 용액A를 제조하고;
상기 유기 용액A 중에 총 질량의 2%를 차지하는 평균 입경이50nm인 TiO2무기 나노 분산제를 첨가하고, 유기 용액 A91를 제조하고;
총 질량의 20%를 차지하는 Sm-Fe-N계 자석 분말을 F를 포함한 유기물의 유기 용액B중에 첨가하고, 충분히 섞어서, 유기 용액B1을 제조하고;
유기 용액B1중의 유기 용제가 완전히 휘발한 후, F를 포함한 유기물이 상기 Sm-Fe-N계 자석 분말의 표면에 피복되게 하고;
상기 총 질량의 20%를 차지하는 F를 포함한 유기물이 피복된Sm-Fe-N계 자석 분말을 유기 용액A91중에 첨가하고, 초음파로 균일하게 분산을 진행하여, 유기 용액 A92를 제조하고;
총 질량의 76.5%를 차지하는 Nd-Fe-B계 자석 분말을 유기 용액A92중에 첨가하고, 충분히 섞어서 유기 용액A92의 유기 용제가 완전히 휘발하게 하여, 혼합 가루를 제조하고;
압축 성형 방법을 통해 상기 혼합 가루로 이방성 본드 자석을 제조한다.
비교예:
상기 실시예와 비교하면, 무기 나노 분산제를 첨가하지 않는 것 외에 기타 단계는 완전히 동일하다.
실시예 무기 나노 분산제 자석 성능
종류 입경（nm） 첨가 비율 잔자성Br（kGs） 항자기력
iHc（kOe）		 최대자기에너지적
(BH)max（MGOe）		 직각도
Q		 밀도（g/cm3）
실시예1 Al2O3 30 0.1% 10.4 13.0 25.0 0.47 6.15
실시예2 Al2O3 30 0.5% 10.6 13.0 26.6 0.50 6.30
실시예3 Al2O3 30 2% 10.1 13.0 23.5 0.41 6.05
실시예4 SiO2 100 0.1% 10.2 13.0 25.1 0.45 6.14
실시예5 SiO2 100 0.5% 10.4 13.0 26.0 0.48 6.28
실시예6 SiO2 100 2% 10 13.0 22.8 0.41 6.05
실시예7 TiO2 50 0.1% 10.1 13.0 24.6 0.44 6.15
실시예8 TiO2 50 0.5% 10.3 13.0 25.6 0.47 6.27
실시예9 TiO2 50 2% 9.8 13.0 22.5 0.41 6.05
비교예 무기 나노 분산제를 첨가 하지 않음 9.7 13.0 22 0.40 6.0
실시예와 비교예를 통해 알수 있는 것은, 무기 나노 분산제의 첨가는 자석의 잔 자성, 최대 자기 에너지 적과 직각도 및 자석 밀도를 향상시키는데 효과가 뚜렷하다. 상기 실시예는 다만 예시한 것에 대해 정확하게 설명을 하려는 것이지 실시 방식을 제한하려는 것은 아니다. 당업자에게 있어서는 상기 설명을 기초로 기타 서로 다른 방식의 변화 또는 변동을 만들어 낼수 있다. 여기서 모든 실시 방식에 대해서 철저하게 예를 들 수도 없고 그럴 필요도 없다. 여기서부터 연결된 명백한 변화 또는 변동은 본 발명의 보호 범위에 속한다.
상기 내용을 종합하면, 복합 희토류 이방성 본드 자석 및 그 제조 방법을 제공하고, 상기 복합 희토류 이방성 본드 자석은 Nd-Fe-B계 자석 분말, Sm-Fe-N계 자석 분말, 접착제와 무기 나노 분산제를 포함하고; 상기 접착제는 수지를 포함하고; 상기 제조 방법은 HDDR법으로 제조한 Nd-Fe-B계 자석 분말, 분말 야금법으로 제조한 Sm-Fe-N계 자석 분말을 포함하고, 상기Nd-Fe-B계 자석 분말, Sm-Fe-N계 자석 분말, 접착제와 무기 나노 분산제를 특정한 비율로 혼합하여 최종적으로 복합 희토류 이방성 본드 자석을 제조한다. 본 발명은 무기 나노 분산제를 첨가하는 것을 통해, Sm-Fe-N계 자석 분말과 Nd-Fe-B계 자석 분말 및 접착제의 혼합 과정 중에 미세한Sm-Fe-N분말에 대해 충분하게 분산을 진행하여, 미세한Sm-Fe-N분말과 접착제가 균일하게 이방성 Nd-Fe-B계 자석 분말의 표면에 피복되게 하고, 복합 자석의 밀도 및 조직 균일성을 한층 더 향상시킨다.
응당 이해해야 하는 것은 본 발명의 상기 구제적인 실시방식은 본 발명의 원리에 대해 예시적으로 설명 또는 해석하는 것뿐이고 본 발명에 대해 제한이 되지는 않는다. 따라서 본 발명의 정신과 범위를 벗어나지 않는 조건하에서 진행하는 모든 수정, 동등교체, 개량 등은 전부 본 발명의 보호범위에 포함해야 한다. 이 밖에 본 발명의 청구항의 목적은 청구항 범위와 경계선 또는 이런 범위와 경계선의 동등한 형식내의 모든 변화와 수정한 예를 포함하는 것이다.

Claims (10)

  1. 복합 희토류 이방성 본드 자석에 있어서,
    Nd-Fe-B계 자석 분말, Sm-Fe-N계 자석 분말, 접착제와 무기 나노 분산제를 포함하고;
    그 중, Sm-Fe-N계 자석 분말의 함량은 5-30wt%이고, 접착제 함량은 1-10wt%이고, 무기 나노 분산제의 함량은 0.1-2wt%이고, 여분은 Nd-Fe-B계 자석 분말인 것을 특징으로 하는 복합 희토류 이방성 본드 자석.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 무기 나노 분산제는 Al2O3, SiO2 또는TiO2중의 임의의 한가지 또는 몇가지이고, 입도 크기는 30-100nm인 것을 특징으로 하는 복합 희토류 이방성 본드 자석.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 Nd-Fe-B계 자석 분말의 원형도는 0.6-0.8인 것을 특징으로 하는 복합 희토류 이방성 본드 자석.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 Sm-Fe-N계 자석 분말의 평균 입도는 1-12미크론인 것을 특징으로 하는 복합 희토류 이방성 본드 자석.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 이방성 본드 자석의 직각도는 30%보다 큰 것을 특징으로 하는 복합 희토류 이방성 본드 자석.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 Sm-Fe-N계 자석 분말의 표면에는 F를 포함한 유기물이 피복되여 있는 것을 특징으로 하는 복합 희토류 이방성 본드 자석.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기F를 포함한 유기물은 플루오린화 탄화수소 또는 플루오렌화 탄화수소인 것을 특징으로 하는 복합 희토류 이방성 본드 자석.
  8. 제 1항 내지 제 7항의 임의의 한 항과 같은 복합 희토류 이방성 본드 자석의 제조 방법에 있어서,
    이는 이하의 단계를 포함하되,
    HDDR법으로 Nd-Fe-B계 자석 분말을 제조하고;
    분말 야금법으로 Sm-Fe-N계 자석 분말을 제조하고;
    상기Nd-Fe-B계 자석 분말, Sm-Fe-N계 자석 분말, 접착제와 무기 나노 분산제를 특정한 비율로 혼합하여, 혼합 분말을 제조하고;
    상기 혼합 분말은 압축 성형, 사출 성형, 압연 또는 압출을 통해 복합 희토류 이방성 본드 자석을 제조하는 것을 특징으로 하는 복합 희토류 이방성 본드 자석의 제조 방법.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 Nd-Fe-B계 자석 분말, Sm-Fe-N계 자석 분말, 접착제와 무기 나노 분산제를 특정한 비율로 혼합하여, 혼합 분말을 제조하는 것은 이하의 단계를 포함하되,
    유기 용제로 상기 접착제를 용해하여, 제1유기 용액을 제조하고;
    상기 제1유기 용액 중에 무기 나노 분산제를 첨가하여, 제2유기 용액을 제조하며;
    상기Sm-Fe-N계 자석 분말을 상기 제2유기 용액 중에 첨가하여, 초음파로 균일하게 분산을 진행하고, 제3유기 용액을 제조하며;
    상기Nd-Fe-B계 자석 분말을 상기 제3유기 용액 중에 첨가하고, 충분히 섞어서 상기 제3유기 용액 중의 유기 용제가 완전히 휘발하게 하고, 혼합 분말을 제조하는 것을 특징으로 하는 복합 희토류 이방성 본드 자석의 제조 방법.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 Sm-Fe-N계 자석 분말을 제조하는 것은 이하의 단계를 더 포함하되,
    상기Sm-Fe-N계 자석 분말의 표면에 F를 포함한 유기물을 피복하고;
    상기Sm-Fe-N계 자석 분말을 F를 포함한 유기물의 유기 용액 중에 첨가하고, 충분히 섞어서, 충분하게 섞은 후의 유기 용액을 제조하고;
    충분하게 섞은 후의 유기 용액 중의 유기 용제가 완전히 휘발하여, 상기F를 포함한 유기물이 상기Sm-Fe-N계 자석 분말의 표면에 피복되게 하는 것을 특징으로 하는 복합 희토류 이방성 본드 자석의 제조 방법.
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