KR20210103378A - Magnetic particles and method for manufacturing the same - Google Patents

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Abstract

Provided is a manufacturing method of magnetic particles. The manufacturing method of the magnetic particles may comprise: a step of preparing a source solution wherein a first precursor comprising a rare earth element, a second precursor comprising a metal element, and a dispersant are mixed; a step of forming oxide particles comprising the rare earth element and the metal element by hydrothermal synthesizing the source solution; a step of manufacturing the base particles by coating the oxide particles with an additive comprising calcium; a step of calcining the base particles to manufacture a preliminary magnetic body wherein a calcium monoxide (CaO) in which the additive is thermally decomposed and the oxide particles are reacted; and a step of reducing the preliminary magnetic material to manufacture the magnetic particles comprising a compound of the rare earth element and the metal element. Therefore, the present invention is capable of allowing the magnetic properties of the magnetic particles to be improved.

Description

자성 입자 및 이의 제조 방법 {Magnetic particles and method for manufacturing the same}Magnetic particles and method for manufacturing the same

본 발명은 자성 입자 및 이의 제조 방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로 희토류 원소를 포함하는 전구체 및 금속 원소를 포함하는 전구체가 혼합된 소스 용액을 통해 산화물 입자를 형성하고, 이를 환원시키는 자성 입자 및 이의 제조 방법에 관련된 것이다.The present invention relates to magnetic particles and a method for manufacturing the same, and more particularly, to magnetic particles for reducing the oxide particles by forming oxide particles through a source solution in which a precursor containing a rare earth element and a precursor containing a metal element are mixed, and a manufacturing method thereof related to the method.

영구자석 재료는 전기에너지와 자기에너지를 상호 변환시키는 특성을 가지고 있어 발전기 및 모터와 같은 장치가 필요한, 에너지 산업을 비롯한 자동차, 우주항공, 로봇 등의 산업 분야에서 필수적으로 사용되고 있다. 영구자석 재료의 특성은 최대자기에너지적으로 나타내며, 최대자기에너지적이 높을수록 발전기 및 모터에 차지하는 영구자석 재료의 부피와 무게를 절감할 수 있기 때문에 과거부터 현재까지 영구자석 재료는 사용되는 장치의 고 효율화, 경량화 및 소형화를 위하여 새로운 조성의 재료 혹은 높은 특성을 나타낼 수 있는 공정을 개발하는 방향으로 연구되어 왔다.Permanent magnet materials have the characteristic of mutually converting electrical energy and magnetic energy, so they are essential in industries such as automobiles, aerospace, and robots, including the energy industry, which require devices such as generators and motors. The characteristics of permanent magnet materials are expressed in terms of maximum magnetic energy, and as the maximum magnetic energy product is higher, the volume and weight of permanent magnet materials in the generator and motor can be reduced. For efficiency, weight reduction and miniaturization, research has been conducted in the direction of developing materials of new composition or processes capable of exhibiting high properties.

현재 도달한 영구자석 재료 특성의 한계를 돌파하기 위하여 새로운 조성의 탐색이나 기존 재료의 나노 구조를 제어하는 방향의 기술 개발이 활발하게 이루어지고 있으며, 후자의 경우 전통적인 하향식 제조방법인 주조 혹은 급속응고법 등의 공정을 통해 모상을 제조한 후, 고에너지 밀링법 등의 파쇄를 통해 미세한 나노 결정립을 가진 나노입자를 얻는 방식의 연구가 진행되고 있다. 그러나 이 경우, 공정 중의 불순물의 유입 혹은 영구자석 재료의 산화로 인한 특성의 열화를 방지하는데 어려움이 존재한다.In order to break through the currently reached limit of material properties of permanent magnets, the search for new compositions or the development of technologies in the direction of controlling the nanostructure of existing materials are being actively developed. After preparing the mother phase through the process of However, in this case, there is a difficulty in preventing the deterioration of properties due to the inflow of impurities during the process or the oxidation of the permanent magnet material.

상기 하향식 제조방법의 한계를 극복하기 위하여 열분해법 혹은 수열합성법 등의 화학적 접근이나 플라즈마 에너지를 이용하여 재료를 기화시킴으로써 나노입자를 획득하는 물리적 접근과 같은 상향식 제조방법을 통하여 페라이트, 희토류계, 망간계 등의 자성재료 나노입자를 얻고자하는 연구가 광범위하게 이루어지고 있다. In order to overcome the limitations of the top-down manufacturing method, a bottom-up manufacturing method such as a chemical approach such as thermal decomposition or hydrothermal synthesis or a physical approach to obtain nanoparticles by vaporizing a material using plasma energy, ferrite, rare earth, manganese Research to obtain nanoparticles of magnetic materials such as these has been extensively conducted.

본 발명이 해결하고자 하는 일 기술적 과제는, 종래의 자성 입자 제조 공정 보다 낮은 온도에서 영구자석의 재료로 사용되는 산화물 입자를 제조할 수 있는 자성 입자 및 이의 제조 방법을 제공하는 데 있다. One technical problem to be solved by the present invention is to provide a magnetic particle capable of manufacturing oxide particles used as a material of a permanent magnet at a lower temperature than a conventional magnetic particle manufacturing process, and a manufacturing method thereof.

본 발명이 해결하고자 하는 다른 기술적 과제는, 자기적 특성이 향상된 자성 입자 및 이의 제조 방법을 제공하는 데 있다. Another technical problem to be solved by the present invention is to provide magnetic particles having improved magnetic properties and a method for manufacturing the same.

본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 파쇄 공정에 따른 문제점들(예를 들어, 파쇄매체의 불순물 유입, 파쇄공정의 열에 의한 희토류 원소의 산화문제, 파쇄공정에 의한 정렬도 감소 등)이 해소된 자성 입자 및 이의 제조 방법을 제공하는 데 있다. Another technical problem to be solved by the present invention is that problems associated with the crushing process (for example, inflow of impurities in the crushing medium, oxidation of rare earth elements due to heat in the crushing process, reduction of alignment due to the crushing process, etc.) An object of the present invention is to provide resolved magnetic particles and a method for manufacturing the same.

본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 환원 열처리 온도의 증가에 따른 입자의 조대화 현상이 방지된 자성 입자 및 이의 제조 방법을 제공하는 데 있다. Another technical problem to be solved by the present invention is to provide magnetic particles in which coarsening of particles due to an increase in reduction heat treatment temperature is prevented, and a method for manufacturing the same.

본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 다양한 재료들에 대해 최적 입도를 선택적으로 제어할 수 있는 자성 입자 및 이의 제조 방법을 제공하는 데 있다. Another technical problem to be solved by the present invention is to provide magnetic particles capable of selectively controlling the optimum particle size for various materials and a method for manufacturing the same.

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 상술된 것에 제한되지 않는다. The technical problem to be solved by the present invention is not limited to the above.

상술된 기술적 과제들을 해결하기 위해 본 발명은 자성 입자의 제조 방법을 제공한다. In order to solve the above-described technical problems, the present invention provides a method of manufacturing magnetic particles.

일 실시 예에 따르면, 상기 자성 입자의 제조 방법은 희토류 원소를 포함하는 제1 전구체, 금속 원소를 포함하는 제2 전구체, 및 분산제가 혼합된 소스 용액을 준비하는 단계, 상기 소스 용액을 수열합성하여, 상기 희토류 원소 및 상기 금속 원소를 포함하는 산화물 입자를 형성하는 단계, 상기 산화물 입자에 칼슘을 포함하는 첨가제를 코팅하여 베이스 입자를 제조하는 단계, 상기 베이스 입자를 하소하여, 상기 첨가제가 열분해된 일산화 칼슘(CaO)과 상기 산화물 입자가 반응된 예비 자성체를 제조하는 단계, 및 상기 예비 자성체를 환원시켜, 상기 희토류 원소 및 상기 금속 원소의 화합물을 포함하는 자성 입자를 제조하는 단계를 포함할 수 있다. According to an embodiment, the method for manufacturing the magnetic particles includes preparing a source solution in which a first precursor containing a rare earth element, a second precursor containing a metal element, and a dispersant are mixed, and hydrothermal synthesis of the source solution. , forming oxide particles including the rare earth element and the metal element, coating the oxide particles with an additive containing calcium to prepare base particles, calcining the base particles, so that the additive is thermally decomposed monoxide The method may include preparing a preliminary magnetic body in which calcium (CaO) and the oxide particles are reacted, and reducing the preliminary magnetic body to prepare magnetic particles including a compound of the rare earth element and the metal element.

일 실시 예에 따르면, 상기 예비 자성체를 환원시켜 상기 자성 입자를 제조하는 단계에서, 상기 예비 자성체는 열처리 환원되되, 상기 예비 자성체의 열처리 온도는, 900℃ 초과 1000℃ 미만인 것을 포함할 수 있다. According to an embodiment, in the step of manufacturing the magnetic particles by reducing the preliminary magnetic material, the preliminary magnetic material is heat-treated and reduced, and the heat treatment temperature of the preliminary magnetic material is greater than 900°C and less than 1000°C.

일 실시 예에 따르면, 상기 베이스 입자를 하소하여 상기 예비 자성체를 제조하는 단계에서, 상기 베이스 입자는 대기(air) 분위기에서 하소되고, 상기 자성 입자는 경자성상의 제1 자성 입자 및 연자성상의 제2 자성 입자를 포함할 수 있다. According to an embodiment, in the step of preparing the preliminary magnetic body by calcining the base particles, the base particles are calcined in an air atmosphere, and the magnetic particles are first magnetic particles of a hard magnetic phase and a first magnetic particle of a soft magnetic phase. 2 may contain magnetic particles.

일 실시 예에 따르면, 상기 베이스 입자를 하소하여 상기 예비 자성체를 제조하는 단계에서, 상기 베이스 입자는 수소(H2) 분위기에서 하소되고, 상기 자성 입자는 경자성상 및 연자성상이 혼합된 복합 자성 입자를 포함할 수 있다. According to an embodiment, in the step of preparing the preliminary magnetic material by calcining the base particles, the base particles are calcined in a hydrogen (H 2 ) atmosphere, and the magnetic particles are composite magnetic particles in which a hard magnetic phase and a soft magnetic phase are mixed. may include.

일 실시 예에 따르면, 상기 베이스 입자를 하소하여 상기 예비 자성체를 제조하는 단계에서, 상기 베이스 입자의 하소 온도는 700℃ 이상인 것을 포함할 수 있다. According to an embodiment, in the step of calcining the base particles to prepare the preliminary magnetic body, the calcination temperature of the base particles may include 700° C. or higher.

일 실시 예에 따르면, 상기 소스 용액을 준비하는 단계에서 상기 희토류 원소 대비 상기 금속 원소의 함량을 7.3 at% 내지 8.5 at%로 제어하는 경우, 상기 자성 입자가 Sm2Co17의 경자성상을 포함할 수 있다. According to one embodiment, when the content of the metal element relative to the rare earth element is controlled to be 7.3 at% to 8.5 at% in the preparing of the source solution, the magnetic particles may include a hard magnetic phase of Sm 2 Co 17 . can

일 실시 예에 따르면, 상기 소스 용액을 준비하는 단계에서 상기 희토류 원소 대비 상기 금속 원소의 함량을 4.5 at% 내지 5.0 at%로 제어하는 경우, 상기 자성 입자가 SmCo5의 경자성상을 포함할 수 있다. According to an embodiment, when the content of the metal element relative to the rare earth element is controlled to be 4.5 at% to 5.0 at% in the step of preparing the source solution, the magnetic particles may include a hard magnetic phase of SmCo 5 . .

일 실시 예에 따르면, 상기 첨가제는, 칼슘 아세트산 1 수화물(Calcium acetate monohydrate, Ca(C2H3O2)·H2O)을 포함할 수 있다. According to an embodiment, the additive may include calcium acetate monohydrate, Ca(C 2 H 3 O 2 )·H 2 O).

일 실시 예에 따르면, 상기 희토류 원소는 사마륨(Sm), 네오디뮴(Nd), 란타넘(La), 세륨(Ce), 및 프라세오디뮴(Pr) 중 어느 하나를 포함하고, 상기 금속 원소는 코발트(Co), 철(Fe), 구리(Cu), 지르코늄(Zr), 크로뮴(Cr), 주석(Sn), 안티모니(Sb), 하프늄(Hf), 망간(Mn), 비스무스(Bi), 및 니켈(Ni) 중 어느 하나를 포함할 수 있다. According to an embodiment, the rare earth element includes any one of samarium (Sm), neodymium (Nd), lanthanum (La), cerium (Ce), and praseodymium (Pr), and the metal element is cobalt (Co). ), iron (Fe), copper (Cu), zirconium (Zr), chromium (Cr), tin (Sn), antimony (Sb), hafnium (Hf), manganese (Mn), bismuth (Bi), and nickel It may include any one of (Ni).

일 실시 예에 따르면, 상기 자성 입자의 제조 방법은 상기 자성 입자를 제조하는 단계 이후, 상기 첨가제가 열분해된 상기 일산화 칼슘(CaO)을 제거하는 단계를 더 포함할 수 있다. According to an embodiment, the method of manufacturing the magnetic particles may further include removing the calcium monoxide (CaO) from which the additive is thermally decomposed after the manufacturing of the magnetic particles.

일 실시 예에 따르면, 상기 예비 자성체를 환원시켜 상기 자성 입자를 제조하는 단계에서, 상기 예비 자성체는 환원제와 함께 열처리되되, 상기 환원제 상에 상기 예비 자성체가 배치된 상태에서, 상기 예비 자성체가 열처리되는 것을 포함할 수 있다. According to one embodiment, in the step of manufacturing the magnetic particles by reducing the preliminary magnetic body, the preliminary magnetic body is heat-treated together with a reducing agent, in a state in which the preliminary magnetic body is disposed on the reducing agent, the preliminary magnetic body is heat-treated may include

상술된 기술적 과제들을 해결하기 위해 본 발명은 자성 입자를 제공한다. In order to solve the above technical problems, the present invention provides a magnetic particle.

일 실시 예에 따르면, 상기 자성 입자는 사마륨(Sm)-코발트(Co) 화합물을 포함하고, 경자성상을 갖는 제1 자성 입자, 및 상기 제1 자성 입자와 독립되고, 코발트(Co)를 포함하며 연자성상을 갖는 제2 자성 입자를 포함할 수 있다. According to an embodiment, the magnetic particles include a samarium (Sm)-cobalt (Co) compound, a first magnetic particle having a hard magnetic phase, and independent of the first magnetic particles, including cobalt (Co), It may include a second magnetic particle having a soft magnetic phase.

일 실시 예에 따르면, 상기 제1 자성 입자는, Sm2Co17, Sm2Co17+x (x>0), 또는 SmCo5 중 어느 하나를 포함할 수 있다. According to an embodiment, the first magnetic particles may include any one of Sm 2 Co 17 , Sm 2 Co 17+x (x>0), or SmCo 5 .

다른 실시 예에 따르면, 상기 자성 입자는 사마륨(Sm)-코발트(Co) 화합물을 포함하는 경자성상 및 코발트(Co) 원소를 포함하는 연자성상이 혼합된 복합 자성 입자를 포함하되, 상기 사마륨(Sm)-코발트(Co) 화합물은, Sm2Co17, Sm2Co17+x (x>0), 또는 SmCo5 중 어느 하나를 포함할 수 있다. According to another embodiment, the magnetic particles include composite magnetic particles in which a hard magnetic phase including a samarium (Sm)-cobalt (Co) compound and a soft magnetic phase including a cobalt (Co) element are mixed, the samarium (Sm) )- The cobalt (Co) compound may include any one of Sm 2 Co 17 , Sm 2 Co 17+x (x>0), or SmCo 5 .

본 발명의 실시 예에 따른 자성 입자의 제조 방법은 희토류 원소를 포함하는 제1 전구체, 금속 원소를 포함하는 제2 전구체, 및 분산제가 혼합된 소스 용액을 준비하는 단계, 상기 소스 용액을 수열합성하여, 상기 희토류 원소 및 상기 금속 원소를 포함하는 산화물 입자를 형성하는 단계, 상기 산화물 입자에 칼슘을 포함하는 첨가제를 코팅하여 베이스 입자를 제조하는 단계, 상기 베이스 입자를 하소하여, 상기 첨가제가 열분해된 일산화 칼슘(CaO)과 상기 산화물 입자가 반응된 예비 자성체를 제조하는 단계, 및 상기 예비 자성체를 환원시켜, 상기 희토류 원소 및 상기 금속 원소의 화합물을 포함하는 자성 입자를 제조하는 단계를 포함할 수 있다. The method for manufacturing magnetic particles according to an embodiment of the present invention includes preparing a source solution in which a first precursor containing a rare earth element, a second precursor containing a metal element, and a dispersant are mixed, and hydrothermal synthesis of the source solution. , forming oxide particles including the rare earth element and the metal element, coating the oxide particles with an additive containing calcium to prepare base particles, calcining the base particles, so that the additive is thermally decomposed monoxide The method may include preparing a preliminary magnetic body in which calcium (CaO) and the oxide particles are reacted, and reducing the preliminary magnetic body to prepare magnetic particles including a compound of the rare earth element and the metal element.

이에 따라, 종래의 영구자석을 제조하기 위한 방법들과 비교하여 상대적으로 낮은 온도에서 산화물 입자가 제조될 수 있다. 또한, 파쇄공정 이후 환원공정을 통해 경자성상이 형성됨으로써, 경자성상이 형성된 후 파쇄공정을 수행하는 종래의 입자 제조 공정과 비교하여, 파쇄에 따른 문제점들(예를 들어, 파쇄매체의 불순물 유입, 파쇄공정의 열에 의한 희토류 원소의 산화문제, 파쇄공정에 의한 정렬도 감소 등)이 해소될 수 있다. 뿐만 아니라, 상기 첨가제에 의하여 입자 간의 접합 및 조대화 현상이 방지됨으로써, 다양한 재료들에 대해 최적 입도를 선택적으로 제어할 수 있어, 자성 입자의 자기적 특성이 향상될 수 있다. Accordingly, oxide particles can be manufactured at a relatively low temperature compared to the conventional methods for manufacturing a permanent magnet. In addition, since the hard magnetic phase is formed through the reduction process after the crushing process, compared with the conventional particle manufacturing process in which the crushing process is performed after the hard magnetic phase is formed, problems associated with crushing (for example, inflow of impurities in the crushing medium, Oxidation of rare earth elements due to the heat of the crushing process, reduction of alignment due to the crushing process, etc.) can be solved. In addition, since bonding and coarsening between particles is prevented by the additive, the optimum particle size for various materials can be selectively controlled, and magnetic properties of the magnetic particles can be improved.

도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 자성 입자의 제조 방법을 설명하는 순서도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 자성 입자의 제조 공정을 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 자성 입자의 제조 방법을 설명하는 순서도이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 자성 입자의 제조 공정을 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 자성 입자의 제조 과정에서 형성된 산화물 입자를 나타내는 이미지다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 자성 입자의 맵핑 결과를 나타내는 이미지이다.
도 7 내지 도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 자성 입자의 제조 과정에서 하소 온도의 변화에 따른 예비 자성체의 변화를 나타내는 이미지이다.
도 11 및 도 12는 본 발명의 실시 예에 따른 자성 입자의 제조 과정에서 환원 열처리 온도의 변화에 따른 자성 입자의 변화를 나타내는 이미지이다.
도 13은 본 발명의 실시 예에 따른 자성 입자의 제조 과정에서 환원 열처리 온도의 변화에 따른 자성 입자의 구조 변화를 나타내는 그래프이다.
도 14 및 도 15는 본 발명의 실시 예에 따른 자성 입자의 제조 과정에서 환원 열처리 온도의 변화에 따른 자성 입자의 특성 변화를 나타내는 그래프이다.
도 16 은 본 발명의 실시 예에 따른 자성 입자의 제조 과정에서 하소 온도의 변화에 따른 예비 자성체의 특성 변화를 나타내는 XRD 그래프이다.
도 17은 본 발명의 실시 예에 따른 자성 입자의 제조 과정에서 하소 온도의 변화에 따른 예비 자성체의 특성 변화를 나타내는 VSM 그래프이다.
도 18은 본 발명의 실시 예에 따른 자성 입자의 제조 과정에서 소스 용액 준비 공정의 변화에 따른 산화물 입자의 크기 변화를 나타내는 이미지이다.
1 is a flowchart illustrating a method of manufacturing magnetic particles according to a first embodiment of the present invention.
2 is a view showing a manufacturing process of magnetic particles according to the first embodiment of the present invention.
3 is a flowchart illustrating a method of manufacturing magnetic particles according to a second embodiment of the present invention.
4 is a view showing a manufacturing process of magnetic particles according to a second embodiment of the present invention.
5 is an image showing oxide particles formed in the manufacturing process of magnetic particles according to an embodiment of the present invention.
6 is an image showing a mapping result of magnetic particles according to an embodiment of the present invention.
7 to 10 are images illustrating a change in a preliminary magnetic material according to a change in a calcination temperature during a manufacturing process of magnetic particles according to an embodiment of the present invention.
11 and 12 are images illustrating a change in magnetic particles according to a change in the reduction heat treatment temperature in the manufacturing process of the magnetic particles according to an embodiment of the present invention.
13 is a graph illustrating a change in the structure of magnetic particles according to a change in a reduction heat treatment temperature in a manufacturing process of magnetic particles according to an embodiment of the present invention.
14 and 15 are graphs illustrating a change in properties of magnetic particles according to a change in a reduction heat treatment temperature in a manufacturing process of magnetic particles according to an embodiment of the present invention.
16 is an XRD graph illustrating a change in properties of a preliminary magnetic material according to a change in a calcination temperature during a manufacturing process of magnetic particles according to an embodiment of the present invention.
17 is a VSM graph illustrating a change in characteristics of a preliminary magnetic material according to a change in a calcination temperature during a manufacturing process of magnetic particles according to an embodiment of the present invention.
18 is an image illustrating a change in the size of oxide particles according to a change in a source solution preparation process in a manufacturing process of magnetic particles according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명할 것이다. 그러나 본 발명의 기술적 사상은 여기서 설명되는 실시 예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시 예는 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the technical spirit of the present invention is not limited to the embodiments described herein and may be embodied in other forms. Rather, the embodiments introduced herein are provided so that the disclosed content may be thorough and complete, and the spirit of the present invention may be sufficiently conveyed to those skilled in the art.

본 명세서에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소 상에 있다고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제 3의 구성요소가 개재될 수도 있다는 것을 의미한다. 또한, 도면들에 있어서, 막 및 영역들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. In this specification, when a component is referred to as being on another component, it may be directly formed on the other component or a third component may be interposed therebetween. In addition, in the drawings, thicknesses of films and regions are exaggerated for effective description of technical content.

또한, 본 명세서의 다양한 실시 예 들에서 제1, 제2, 제3 등의 용어가 다양한 구성요소들을 기술하기 위해서 사용되었지만, 이들 구성요소들이 이 같은 용어들에 의해서 한정되어서는 안 된다. 이들 용어들은 단지 어느 구성요소를 다른 구성요소와 구별시키기 위해서 사용되었을 뿐이다. 따라서, 어느 한 실시 예에 제 1 구성요소로 언급된 것이 다른 실시 예에서는 제 2 구성요소로 언급될 수도 있다. 여기에 설명되고 예시되는 각 실시 예는 그것의 상보적인 실시 예도 포함한다. 또한, 본 명세서에서 '및/또는'은 전후에 나열한 구성요소들 중 적어도 하나를 포함하는 의미로 사용되었다.In addition, in various embodiments of the present specification, terms such as first, second, third, etc. are used to describe various components, but these components should not be limited by these terms. These terms are only used to distinguish one component from another. Accordingly, what is referred to as a first component in one embodiment may be referred to as a second component in another embodiment. Each embodiment described and illustrated herein also includes a complementary embodiment thereof. In addition, in the present specification, 'and/or' is used to mean including at least one of the elements listed before and after.

명세서에서 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다. 또한, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 구성요소 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 구성요소 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 배제하는 것으로 이해되어서는 안 된다. 또한, 본 명세서에서 "연결"은 복수의 구성 요소를 간접적으로 연결하는 것, 및 직접적으로 연결하는 것을 모두 포함하는 의미로 사용된다.In the specification, the singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates otherwise. In addition, terms such as "comprise" or "have" are intended to designate that a feature, number, step, element, or a combination thereof described in the specification is present, and one or more other features, numbers, steps, configuration It should not be construed as excluding the possibility of the presence or addition of elements or combinations thereof. Also, in the present specification, the term “connection” is used to include both indirectly connecting a plurality of components and directly connecting a plurality of components.

또한, 하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다.In addition, in the following description of the present invention, if it is determined that a detailed description of a related well-known function or configuration may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 자성 입자의 제조 방법을 설명하는 순서도이고, 도 2는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 자성 입자의 제조 공정을 나타내는 도면이다. 1 is a flowchart illustrating a method of manufacturing magnetic particles according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a diagram illustrating a manufacturing process of magnetic particles according to a first embodiment of the present invention.

도 1 및 도 2를 참조하면, 제1 전구체, 제2 전구체, 용매, 및 분산제가 혼합된 소스 용액이 준비될 수 있다(S110). 상기 제1 전구체는 희토류 원소를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 희토류 원소는 사마륨(Sm), 네오디뮴(Nd), 란타넘(La), 세륨(Ce), 및 프라세오디뮴(Pr) 중 어느 하나를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 전구체는 사마륨 트리아세틸아세토산 수화물(Samarium(III) acetylacetonate hydrate, Sm(C5H7O6)3, xH2O)를 포함할 수 있다. 1 and 2 , a source solution in which a first precursor, a second precursor, a solvent, and a dispersant are mixed may be prepared ( S110 ). The first precursor may include a rare earth element. For example, the rare earth element may include any one of samarium (Sm), neodymium (Nd), lanthanum (La), cerium (Ce), and praseodymium (Pr). For example, the first precursor may include samarium triacetylacetonate hydrate (Samarium(III) acetylacetonate hydrate, Sm(C 5 H 7 O 6 ) 3 , xH 2 O).

이와 달리, 상기 제2 전구체는 금속 원소를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 금속 원소는 코발트(Co), 철(Fe), 구리(Cu), 지르코늄(Zr), 크로뮴(Cr), 주석(Sn), 안티모니(Sb), 하프늄(Hf), 망간(Mn), 비스무스(Bi), 및 니켈(Ni) 중 어느 하나를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 전구체는 코발트 트리아세틸아세토산(Cobalt(III) acetylacetonate, Co(C5H7O2)3)을 포함할 수 있다. Alternatively, the second precursor may include a metal element. For example, the metal element is cobalt (Co), iron (Fe), copper (Cu), zirconium (Zr), chromium (Cr), tin (Sn), antimony (Sb), hafnium (Hf), manganese (Mn), bismuth (Bi), and may include any one of nickel (Ni). For example, the second precursor may include cobalt triacetylacetonate (Cobalt(III) acetylacetonate, Co(C 5 H 7 O 2 ) 3 ).

예를 들어, 상기 용매는 메탄올(methanol, CH3OH)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 분산제는 올레일아민(Oleylamine, C18H37N)을 포함할 수 있다. For example, the solvent may include methanol (CH 3 OH). For example, the dispersant may include oleylamine (C 18 H 37 N).

일 실시 예에 따르면, 상기 소스 용액을 준비하는 단계에서, 상기 제1 전구체 대비 상기 제2 전구체의 함량이 제어될 수 있다. 이에 따라, 상기 희토류 원소(예를 들어, 사마륨) 대비 상기 금속 원소(예를 들어, 코발트)의 함량이 제어될 수 있다. 구체적으로, 상기 희토류 원소(예를 들어, 사마륨) 대비 상기 금속 원소(예를 들어, 코발트)의 함량은 7.3 at% 내지 8.5 at%로(예를 들어, 사마륨 10.5~12.0 at%, 코발트 88.0~89.5 at%) 제어될 수 있다. 이 경우, 후술되는 자성 입자는 Sm2Co17의 경자성상을 가질 수 있다. 이와 달리, 상기 희토류 원소(예를 들어, 사마륨) 대비 상기 금속 원소(예를 들어, 코발트)의 함량은 4.5 at% 내지 5.0 at%로(예를 들어, 사마륨 16.7~18.0 at%, 코발트 82.0~83.3 at%) 제어될 수 있다. 이 경우, 후술되는 자성 입자는 SmCo5 경자성상을 가질 수 있다. According to an embodiment, in the step of preparing the source solution, the content of the second precursor compared to the first precursor may be controlled. Accordingly, the content of the metal element (eg, cobalt) compared to the rare earth element (eg, samarium) may be controlled. Specifically, the content of the metal element (eg, cobalt) relative to the rare earth element (eg, samarium) is 7.3 at% to 8.5 at% (eg, samarium 10.5 to 12.0 at%, cobalt 88.0 to 89.5 at%) can be controlled. In this case, the magnetic particles to be described later may have a hard magnetic phase of Sm 2 Co 17 . In contrast, the content of the metal element (eg, cobalt) relative to the rare earth element (eg, samarium) is 4.5 at% to 5.0 at% (eg, samarium 16.7 to 18.0 at%, cobalt 82.0 to 83.3 at%) can be controlled. In this case, the magnetic particles to be described later may have an SmCo 5 hard magnetic phase.

상기 소스 용액을 수열합성(Hydrothermal Synthesis)하여, 상기 희토류 원소(예를 들어, 사마륨) 및 상기 금속 원소(예를 들어, 코발트)를 포함하는 산화물 입자(100, 예를 들어, Sm-Co oxide)가 형성될 수 있다(S120). 보다 구체적으로, 상기 소스 용액을 215℃의 온도까지 10℃/min의 승온 속도로 도달시킨 후 대기중에서 1시간동안 열처리하여, 상기 산화물 입자(100)를 형성할 수 있다. By hydrothermal synthesis of the source solution, oxide particles (100, for example, Sm-Co oxide) including the rare earth element (eg, samarium) and the metal element (eg, cobalt) may be formed (S120). More specifically, the oxide particles 100 may be formed by heating the source solution to a temperature of 215° C. at a temperature increase rate of 10° C./min and then heat-treating it in the air for 1 hour.

일 실시 예에 따르면, 상기 소스 용액 준비단계의 공정 조건을 제어하여, 상기 산화물 입자(100)의 크기를 제어할 수 있다. 구체적으로, 상기 소스 용액을 준비하는 단계에서, 상기 분산제로서 상기 올레일아민(Oleylamine, C18H37N) 뿐만 아니라, 디에틸렌 글라이콜(diethylene glycol)을 더 첨가하는 경우, 상기 산화물 입자(100)의 크기가 감소될 수 있다. 또한, 상기 소스 용액을 준비하는 단계에서, 상기 제1 전구체 및 상기 제2 전구체의 총 함량을 감소시킴으로써, 상기 산화물 입자(100)의 크기가 감소될 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 전구체 및 상기 제2 전구체의 총 함량이 반으로 감소되는 경우, 상기 산화물 입자(100)의 크기는 반으로 감소될 수 있다. According to an embodiment, the size of the oxide particles 100 may be controlled by controlling the process conditions of the source solution preparation step. Specifically, in the step of preparing the source solution, when diethylene glycol as well as the oleylamine (C 18 H 37 N) is further added as the dispersant, the oxide particles ( 100) can be reduced. In addition, in the step of preparing the source solution, the size of the oxide particles 100 may be reduced by reducing the total content of the first precursor and the second precursor. For example, when the total content of the first precursor and the second precursor is reduced by half, the size of the oxide particle 100 may be reduced by half.

상기 산화물 입자(100)에 첨가제가 코팅될 수 있다(S130). 이에 따라, 상기 산화물 입자(100)의 주위에 상기 첨가제가 코팅된 베이스 입자(200)가 형성될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 첨가제는 칼슘(Ca)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 첨가제는, 칼슘 아세트산 1 수화물(Calcium acetate monohydrate, Ca(C2H3O2)·H2O)을 포함할 수 있다. 이와 달리, 다른 예를 들어, 상기 첨가제는 일산화 칼슘(CaO) 등의 칼슘 화합물을 포함할 수 있다. An additive may be coated on the oxide particles 100 (S130). Accordingly, the base particle 200 coated with the additive may be formed around the oxide particle 100 . According to an embodiment, the additive may include calcium (Ca). For example, the additive may include calcium acetate monohydrate (Ca(C 2 H 3 O 2 )·H 2 O). Alternatively, for another example, the additive may include a calcium compound such as calcium monoxide (CaO).

상기 첨가제는, 후술되는 예비 자성체(300)를 환원시켜 자성 입자(400)를 제조하는 단계에서, 자성 입자(400)의 확산을 방지하고 자성 입자(400)의 조대화 현상을 방지할 수 있다. 자성 입자(400)의 경우, 입자가 조대화됨에 따라 자성 특성이 열화되는 문제점이 발생될 수 있다. 하지만, 상술된 바와 같이, 상기 실시 예에 따른 자성 입자의 제조 방법은, 상기 산화물 입자(100)가 상기 첨가제에 의해 코팅됨에 따라, 자성 입자(400)의 조대화 현상이 방지됨으로 자성 입자(400)의 특성 열화 문제가 감소될 수 있다. The additive may prevent diffusion of the magnetic particles 400 and prevent coarsening of the magnetic particles 400 in the manufacturing of the magnetic particles 400 by reducing the preliminary magnetic material 300 , which will be described later. In the case of the magnetic particles 400, as the particles are coarsened, a problem in that magnetic properties are deteriorated may occur. However, as described above, in the method of manufacturing the magnetic particles according to the embodiment, as the oxide particles 100 are coated with the additive, the coarsening phenomenon of the magnetic particles 400 is prevented. ) can be reduced.

상기 소스 용액을 준비하는데 사용된 상기 제1 전구체(예를 들어, Sm(acac)3) 및 상기 제2 전구체(예를 들어, Co(acac)3)와, 상기 첨가제를 코팅하는 단계에서 사용된 상기 첨가제(예를 들어, Ca(ac)2)의 구체적인 함량은 아래의 <표 1>을 통해 정리된다.The first precursor (eg, Sm(acac) 3 ) and the second precursor (eg, Co(acac) 3 ) used in preparing the source solution, and the additive used in the step of coating The specific content of the additive (eg, Ca(ac) 2 ) is summarized in <Table 1> below.

자성 분말 PhaseMagnetic Powder Phase Sm2Co17 Sm 2 Co 17 SmCo5 SmCo 5 Sm(acac)3 함량 (g)Sm(acac) 3 content (g) 0.05600.0560 0.08950.0895 Co(acac)3 함량 (g)Co(acac) 3 content (g) 0.35630.3563 0.32950.3295 Ca(ac)2 함량 (g)Ca(ac) 2 content (g) 0.350.35 0.350.35 Sm: Co: Ca 비율 (at%)Sm: Co: Ca ratio (at%) 1: 8: 17.61: 8: 17.6 1: 4.5: 111: 4.5: 11

상기 베이스 입자(200)가 하소(Calcination)되어 예비 자성체(300)가 제조될 수 있다(S140). 예를 들어, 상기 예비 자성체(300)는 상기 희토류 원소(예를 들어, 사마륨)-상기 금속 원소(예를 들어, 코발트)-칼슘의 산화물(Sm-Co-Ca-O)을 포함할 수 있다. The base particle 200 may be calcined to manufacture the preliminary magnetic material 300 ( S140 ). For example, the preliminary magnetic material 300 may include the rare earth element (eg, samarium)-the metal element (eg, cobalt)-calcium oxide (Sm-Co-Ca-O). .

구체적으로, 상기 베이스 입자(200)가 하소되는 경우, 상기 첨가제가 열분해될 수 있다. 상기 첨가제는 하소 온도에 따라 탄산 칼슘(CaCO3), 일산화 칼슘(CaO)의 순서로 열분해될 수 있다. 상기 첨가제가 상기 일산화 칼슘(CaO)으로 분해되는 경우, 상기 일산화 칼슘(CaO)과 상기 산화물 입자(100)가 반응되어, 상기 예비 자성체(300)가 형성될 수 있다. 상기 일산화 칼슘(CaO)과 상기 산화물 입자(100)가 반응되는 경우, 상기 예비 자성체(300)의 구성 원소들(예를 들어, 사마륨, 코발트, 칼슘, 산소)이 균일하게 재배치되어, 상기 예비 자성체(300)의 구성 원소들(예를 들어, 사마륨, 코발트, 칼슘, 산소)이 균질하게 섞일 수 있다. 이로 인해, 후술되는 자성 입자(400)의 자성 특성이 향상될 수 있다. Specifically, when the base particle 200 is calcined, the additive may be thermally decomposed. The additive may be thermally decomposed in the order of calcium carbonate (CaCO 3 ) and calcium monoxide (CaO) according to the calcination temperature. When the additive is decomposed into the calcium monoxide (CaO), the calcium monoxide (CaO) and the oxide particles 100 may react to form the preliminary magnetic body 300 . When the calcium monoxide (CaO) and the oxide particles 100 are reacted, the constituent elements (eg, samarium, cobalt, calcium, and oxygen) of the preliminary magnetic body 300 are uniformly rearranged, so that the preliminary magnetic body 300 is uniformly rearranged. The constituent elements of 300 (eg, samarium, cobalt, calcium, and oxygen) may be homogeneously mixed. Due to this, the magnetic properties of the magnetic particles 400 to be described later may be improved.

예를 들어, 상기 베이스 입자(200)는 700℃ 이상의 온도에서 하소될 수 있다. 이 경우, 상기 첨가제가 열분해되어 상기 일산화 칼슘(CaO)이 생성되고, 상기 일산화 칼슘(CaO)과 상기 산화물 입자(100)가 반응될 수 있다. 이와 달리, 상기 베이스 입자(200)가 700℃ 미만의 온도에서 하소되는 경우, 상기 첨가제로부터 상기 일산화 칼슘(CaO)이 생성되지 못할 수 있다. 이에 따라, 상기 예비 자성체(300)의 구성 원소들(예를 들어, 사마륨, 코발트, 칼슘, 산소)의 재배치가 발생되지 않아, 후술되는 자성 입자(400)의 자성 특성이 저하되는 문제점이 발생될 수 있다. For example, the base particles 200 may be calcined at a temperature of 700 °C or higher. In this case, the additive may be thermally decomposed to generate the calcium monoxide (CaO), and the calcium monoxide (CaO) may react with the oxide particles 100 . Alternatively, when the base particles 200 are calcined at a temperature of less than 700° C., the calcium monoxide (CaO) may not be generated from the additive. Accordingly, the rearrangement of the constituent elements (eg, samarium, cobalt, calcium, oxygen) of the preliminary magnetic material 300 does not occur, so that the magnetic properties of the magnetic particles 400 to be described below are deteriorated. can

일 실시 예에 따르면, 상기 베이스 입자(200)는 대기(air) 분위기에서 하소될 수 있다. 이 경우, 상기 산화물 입자(100)가 포함하는 상기 금속 원소(예를 들어, 코발트)와 상기 첨가제가 포함하는 칼슘(Ca)이 반응되어, 상기 베이스 입자(200)의 형상이 변형될 수 있다. 즉, 상기 예비 자성체(300)는 상기 베이스 입자(200)와 형상이 다를 수 있다. 예를 들어, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 베이스 입자(200)는 복수의 입자(particle)들로 이루어진 분말 형태를 갖는 반면, 상기 예비 자성체(300)는 복수의 로드(rod)들로 이루어진 분말 형태를 가질 수 있다. According to an embodiment, the base particles 200 may be calcined in an air atmosphere. In this case, the metal element (eg, cobalt) included in the oxide particle 100 may react with calcium (Ca) included in the additive, and the shape of the base particle 200 may be deformed. That is, the preliminary magnetic material 300 may have a different shape from the base particle 200 . For example, as shown in FIG. 2 , the base particle 200 has a powder form composed of a plurality of particles, while the preliminary magnetic material 300 is composed of a plurality of rods. It may have a powder form.

상기 예비 자성체(300)가 환원되어 자성 입자(400)가 제조될 수 있다(S150). 일 실시 예에 따르면, 상기 예비 자성체(300)는 환원제와 함께 열처리됨으로써 환원될 수 있다. 예를 들어, 상기 환원제는, 칼슘(Ca) 또는 칼슘 수소화물(CaH2) 중 어느 하나를 포함할 수 있다. The preliminary magnetic material 300 may be reduced to produce magnetic particles 400 (S150). According to an embodiment, the preliminary magnetic material 300 may be reduced by heat treatment with a reducing agent. For example, the reducing agent may include any one of calcium (Ca) or calcium hydride (CaH 2 ).

구체적으로, 상기 환원제 상에 상기 예비 자성체(300)가 배치된 상태에서, 상기 예비 자성체(300)가 열처리될 수 있다. 이 경우, 상기 자성 입자(400)의 배치(batch)가 증가함에도 불구하고, 상기 자성 입자(400)의 크기가 실질적으로 일정하게 유지될 수 있다. 이와 달리, 상기 환원제와 상기 예비 자성체(300)를 혼합한 상태에서 열처리하는 경우, 상기 자성 입자(400)의 배치(batch)가 증가함에 따라 상기 자성 입자(400)의 크기가 증가할 수 있다. 이로 인해, 상기 자성 입자(400)의 보자력이 감소하는 문제점이 발생될 수 있다. Specifically, in a state in which the preliminary magnetic body 300 is disposed on the reducing agent, the preliminary magnetic body 300 may be heat-treated. In this case, despite an increase in the batch size of the magnetic particles 400 , the size of the magnetic particles 400 may be maintained substantially constant. On the other hand, when heat treatment is performed in a state in which the reducing agent and the preliminary magnetic material 300 are mixed, the size of the magnetic particles 400 may increase as the batches of the magnetic particles 400 increase. As a result, a problem in which the coercive force of the magnetic particles 400 is reduced may occur.

상기 자성 입자(400)는, 서로 독립적으로 분포되는 제1 자성 입자(410) 및 제2 자성 입자(420)를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 제1 자성 입자(410)는 경자성상을 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 자성 입자(410)는 Sm2Co17을 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 소스 용액을 준비하는 단계에서 상기 희토류 원소(예를 들어, 사마륨) 대비 상기 금속 원소(예를 들어, 코발트)의 함량이 7.3 at% 내지 8.5 at%로 제어됨으로써, 상기 제1 자성 입자(410)는 Sm2Co17을 포함할 수 있다. 이와 달리, 다른 예를 들어, 상기 제1 자성 입자(410)는 SmCo5를 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 소스 용액을 준비하는 단계에서 상기 희토류 원소(예를 들어, 사마륨) 대비 상기 금속 원소(예를 들어, 코발트)의 함량이 4.5 at% 내지 5.0 at%로 제어됨으로써, 상기 제1 자성 입자(410)는 SmCo5를 포함할 수 있다. The magnetic particles 400 may include first magnetic particles 410 and second magnetic particles 420 that are independently distributed from each other. According to an embodiment, the first magnetic particles 410 may have a hard magnetic phase. For example, the first magnetic particles 410 may include Sm 2 Co 17 . Specifically, in the step of preparing the source solution, the content of the metal element (eg, cobalt) compared to the rare earth element (eg, samarium) is controlled to be 7.3 at% to 8.5 at%, so that the first magnetic Particles 410 may include Sm 2 Co 17 . Alternatively, as another example, the first magnetic particles 410 may include SmCo 5 . Specifically, in the step of preparing the source solution, the content of the metal element (eg, cobalt) relative to the rare earth element (eg, samarium) is controlled to be 4.5 at% to 5.0 at%, so that the first magnetic Particles 410 may include SmCo 5 .

일 실시 예에 따르면, 상기 제2 자성 입자(420)는 연자성상을 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 자성 입자(420)는 상기 금속 원소(예를 들어, 코발트)를 포함할 수 있다. According to an embodiment, the second magnetic particles 420 may have a soft magnetic phase. For example, the second magnetic particles 420 may include the metal element (eg, cobalt).

일 실시 예에 따르면, 상기 예비 자성체(300)를 환원하는 단계에서, 상기 예비 자성체(300)의 열처리 온도를 제어하여, 상기 자성 입자(400)의 자성 특성을 향상시킬 수 있다. 구체적으로, 상기 예비 자성체(300)는 900℃ 초과 1000℃ 미만의 온도에서 열처리 환원될 수 있다. 이 경우, 상기 자성 입자(400)의 보자력이 향상될 수 있다. 이와 달리, 상기 예비 자성체(300)가 900℃ 이하의 온도에서 열처리되는 경우, 보자력 뿐만 아니라 최대자기에너지적이 감소하는 문제가 발생될 수 있다. 또한, 상기 예비 자성체(300)가 1000℃ 이상의 온도에서 열처리되는 경우, 최대자기에너지적은 증가하지만, 입자의 과성장으로 인한 열화 문제가 발생되어 보자력과 같은 자성 특성들이 감소하는 문제점이 발생될 수 있다. According to an embodiment, in the step of reducing the preliminary magnetic body 300 , the magnetic properties of the magnetic particles 400 may be improved by controlling the heat treatment temperature of the preliminary magnetic body 300 . Specifically, the preliminary magnetic material 300 may be reduced by heat treatment at a temperature greater than 900°C and less than 1000°C. In this case, the coercive force of the magnetic particles 400 may be improved. On the contrary, when the preliminary magnetic material 300 is heat-treated at a temperature of 900° C. or less, a problem in which the maximum magnetic energy product as well as the coercive force decreases may occur. In addition, when the preliminary magnetic material 300 is heat-treated at a temperature of 1000° C. or higher, the maximum magnetic energy product increases, but a problem of deterioration due to overgrowth of particles occurs, and magnetic properties such as coercive force may decrease. .

상기 예비 자성체(300)가 환원되어 상기 자성 입자(400)가 제조된 후, 상기 첨가제가 열분해된 상기 일산화 칼슘(CaO)이 제거될 수 있다. 예를 들어, 상기 예비 자성체(300)가 환원된 상기 자성 입자(400)를, 염화 암모늄(NH4Cl)과 메탄올(CH3OH)의 혼합 용액으로 세척함으로써, 상기 자성 입자(400) 주위의 상기 일산화 칼슘(CaO)이 제거될 수 있다. After the preliminary magnetic material 300 is reduced to prepare the magnetic particles 400 , the calcium monoxide (CaO) in which the additive is thermally decomposed may be removed. For example, by washing the magnetic particles 400 in which the preliminary magnetic material 300 is reduced with a mixed solution of ammonium chloride (NH 4 Cl) and methanol (CH 3 OH), The calcium monoxide (CaO) may be removed.

높은 최대자기에너지적을 갖는 영구자석을 얻기 위해서는, 높은 밀도, 결정방향의 이방성 정도, 결정립의 크기 등의 미세조직적 특성이 제어되야 한다. 영구자석이 동일한 부피를 가지고, 서로 다른 밀도로 존재한다고 했을 때, 높은 밀도를 갖는 영구자석의 경우가 최대자기에너지적이 높으며, 같은 밀도를 가졌음에도 불구하고, 결정방향의 이방성 정도에 따라 결정자기이방성 에너지의 차이가 발생하여 자기적 특성의 차이를 불러온다. 뿐만 아니라, 영구자석을 구성하는 결정립의 크기가 단자구 크기에 가까울수록 스핀의 회전을 억제하는 특성인 보자력의 크기가 증가하여 최대자기에너지적을 증가시킬 수 있으며, 결정립의 형태에 따른 형상자기이방성에 의한 영향으로 영구자석의 자기적 특성이 변화될 수 있다. In order to obtain a permanent magnet having a high maximum magnetic energy product, microstructural properties such as high density, degree of anisotropy in the crystal direction, and size of crystal grains must be controlled. Assuming that permanent magnets have the same volume and exist at different densities, the maximum magnetic energy product is high in the case of permanent magnets with high densities. A difference in energy occurs, resulting in a difference in magnetic properties. In addition, as the size of the grains constituting the permanent magnet is closer to the size of the single sphere, the size of the coercive force, a characteristic that suppresses the rotation of the spin, increases, thereby increasing the maximum magnetic energy product, and the shape magnetic anisotropy according to the shape of the grain The magnetic properties of permanent magnets may be changed by the influence of

이러한 요소들을 고려하여 영구자석을 제조하기 위한 종래의 방법으로는, 크게 Die-upset 공정과 입자 제조 공정이 주로 사용되고 있다. Die-upset 공정은 Nd-Fe-B 영구자석에 한하여 적용되며, 크게 4가지 공정으로 구성되어 있다. 먼저, 급속응고공정을 이용하여 Nd-Fe-B 리본을 제조하고, 제조된 리본에 냉간 성형을 통하여 응력을 가함으로써, 리본을 구성하는 결정의 회전을 발생시킨다. 냉간 성형된 Nd-Fe-B 성형을 통하여 응력을 가함으로써, 리본을 구성하는 결정의 회전을 발생시킨다. 냉간 성형된 Nd-Fe-B 성형체는 곧바로 열간 성형을 통해 추가적인 결정의 회전이 발생하여 성형체의 이방성이 증가됨과 동시에, 열 에너지에 의한 결정의 성장으로 균일한 결정으로 이루어진 성형체가 제조된다. 마지막으로 열간 성형된 성형체는 성형체의 직경보다 큰 몰드에 위치된 후, 큰 응력을 성형체에 작용시킴으로써 결정립을 변형시켜 높은 특성을 가진 Nd-Fe-B 영구자석이 완성된다. Die-upset 공정은 이와 같이 높은 응력과 열을 가하는 일련의 공정을 통하여 영구자석에 높은 밀도와 이방성을 부여할 수 있으나, 적용할 수 있는 재료의 종류가 제한적이고 교환 자기 결합과 같은 나노 구조를 섬세하게 제어해야 하는 경우에 응용이 어려우며, 현재 얻을 수 있는 최대자기에너지적이 한계에 부딪힌 문제점들이 있다. In consideration of these factors, as a conventional method for manufacturing a permanent magnet, a die-upset process and a particle manufacturing process are mainly used. The die-upset process is applied only to Nd-Fe-B permanent magnets and consists of four processes. First, an Nd-Fe-B ribbon is manufactured using a rapid solidification process, and stress is applied to the manufactured ribbon through cold forming, thereby causing rotation of crystals constituting the ribbon. By applying stress through cold forming Nd-Fe-B forming, rotation of the crystals constituting the ribbon occurs. In the cold-formed Nd-Fe-B compact, additional crystal rotation occurs immediately through hot forming to increase the anisotropy of the compact, and at the same time, a compact made of uniform crystals is produced by the growth of crystals by thermal energy. Finally, the hot-formed compact is placed in a mold larger than the diameter of the compact, and then crystal grains are deformed by applying a large stress to the compact, thereby completing a Nd-Fe-B permanent magnet with high properties. The die-upset process can impart high density and anisotropy to permanent magnets through a series of processes that apply high stress and heat, but the types of materials that can be applied are limited and nanostructures such as exchange magnetic coupling are delicate. It is difficult to apply when it has to be controlled properly, and there are problems in that the maximum magnetic energy that can be obtained is currently limited.

종래의 입자 제조 공정의 경우에도 일반적으로 4가지의 공정을 거쳐 영구자석을 제조할 수 있다. 먼저, 주조 혹은 급속응고공정을 이용하여 영구자석 재료의 모상을 가진 주괴 혹은 리본을 제조하고, 볼밀링, 고에너너지 밀링, 제트-밀링과 같은 파쇄 공정을 통하여 미립의 입자를 얻는다. 이후, 자장형성공정에서 성형 몰드에 위치한 입자에 자기장이 가해지면 입자는 자기장 방향에 의해 회전하여 각 입자가 동일한 결정방향을 갖도록 위치한다. 이러한 상태에 도달하면 응력을 부여하여 결정방향이 이방성을 갖는 성형체를 만들어 최종적으로 소결 공정을 거치면 높은 밀도를 갖는 영구자석이 제조된다. 종래의 입자 공정을 통한 영구자석 제조법은 다양한 영구자석 재료에 적용 가능하나, 모상을 파쇄함으로써 입자를 얻는 식의 하향식 제조법이 이용되고, 경우에 따라 높은 특성의 나노입자를 얻기 위하여 영구자석 재료 모상에 높은 에너지가 가해지는 파쇄 공정을 통해, 파쇄매체 등의 불순물의 유입이 발생할 수 있고, 공정에서 발생하는 열 에너지에 의해 입자 표면에 산화물을 형성시켜 경자성 상의 분해와 함께 영구자석 내 존재하는 경자성상의 분율을 감소시키는 문제를 일으킨다. 특히, 희토류계 영구자석의 경우 화학적 안정성이 낮기 때문에 산화문제를 억제하는데 더 많은 노력이 요구되며 이를 해결하지 못할 경우 영구자석 특성의 열화를 피할 수 없는 문제점이 있다. In the case of the conventional particle manufacturing process, a permanent magnet can be manufactured through four processes in general. First, an ingot or ribbon having a matrix of permanent magnet material is manufactured using casting or rapid solidification process, and fine particles are obtained through crushing processes such as ball milling, high energy milling, and jet-milling. Then, in the magnetic field forming process, when a magnetic field is applied to the particles located in the molding mold, the particles are rotated by the magnetic field direction so that each particle has the same crystal direction. When this state is reached, stress is applied to form a molded body having anisotropy in the crystal direction, and finally, a permanent magnet having a high density is manufactured through a sintering process. The permanent magnet manufacturing method through the conventional particle process can be applied to various permanent magnet materials, but a top-down manufacturing method of obtaining particles by crushing the parent phase is used, and in some cases, in order to obtain nanoparticles of high properties, the permanent magnet material matrix Through the crushing process in which high energy is applied, impurities such as crushing medium may be introduced, and oxides are formed on the particle surface by the thermal energy generated in the process to decompose the hard magnetic phase and the hard magnetic phase existing in the permanent magnet. It causes the problem of reducing the fraction of In particular, in the case of rare-earth permanent magnets, since chemical stability is low, more effort is required to suppress the oxidation problem, and if this is not solved, deterioration of the properties of the permanent magnet cannot be avoided.

하지만, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 자성 입자의 제조 방법은 상기 희토류 원소를 포함하는 상기 제1 전구체, 상기 금속 원소를 포함하는 제2 전구체, 및 분산제가 혼합된 상기 소스 용액을 준비하는 단계, 상기 소스 용액을 수열합성하여, 상기 희토류 원소 및 상기 금속 원소를 포함하는 상기 산화물 입자(100)를 형성하는 단계, 상기 산화물 입자(100)에 칼슘을 포함하는 첨가제를 코팅하여 상기 베이스 입자(200)를 제조하는 단계, 상기 베이스 입자(200)를 하소하여, 상기 첨가제가 열분해된 일산화 칼슘(CaO)과 상기 산화물 입자(100)가 반응된 상기 예비 자성체(300)를 제조하는 단계, 및 상기 예비 자성체(300)를 환원시켜, 상기 희토류 원소 및 상기 금속 원소의 화합물을 포함하는 자성 입자를 제조하는 단계를 포함할 수 있다. However, the method of manufacturing magnetic particles according to the first embodiment of the present invention includes the steps of preparing the source solution in which the first precursor including the rare earth element, the second precursor including the metal element, and the dispersant are mixed , hydrothermal synthesis of the source solution to form the oxide particles 100 including the rare earth element and the metal element, coating the oxide particles 100 with an additive containing calcium to form the base particles 200 ), calcining the base particles 200 to prepare the preliminary magnetic material 300 in which calcium monoxide (CaO) in which the additive is thermally decomposed and the oxide particles 100 are reacted, and the preliminary The method may include reducing the magnetic material 300 to prepare magnetic particles including a compound of the rare earth element and the metal element.

이에 따라, 상술된 종래의 영구자석을 제조하기 위한 방법들과 비교하여 상대적으로 낮은 온도에서 상기 산화물 입자(100)가 제조될 수 있다. 또한, 파쇄공정 이후 환원공정을 통해 경자성상이 형성됨으로써, 경자성상이 형성된 후 파쇄공정을 수행하는 종래의 입자 제조 공정과 비교하여, 파쇄에 따른 문제점들(예를 들어, 파쇄매체의 불순물 유입, 파쇄공정의 열에 의한 희토류 원소의 산화문제, 파쇄공정에 의한 정렬도 감소 등)이 해소될 수 있다. 뿐만 아니라, 상기 첨가제에 의하여 입자 간의 접합 및 조대화 현상이 방지됨으로써, 다양한 재료들에 대해 최적 입도를 선택적으로 제어할 수 있어, 자성 입자의 자기적 특성이 향상될 수 있다. Accordingly, the oxide particles 100 can be manufactured at a relatively low temperature compared to the above-described conventional methods for manufacturing a permanent magnet. In addition, since the hard magnetic phase is formed through the reduction process after the crushing process, compared with the conventional particle manufacturing process in which the crushing process is performed after the hard magnetic phase is formed, problems associated with crushing (for example, inflow of impurities in the crushing medium, Oxidation of rare earth elements due to the heat of the crushing process, reduction of alignment due to the crushing process, etc.) can be solved. In addition, since bonding and coarsening between particles is prevented by the additive, the optimum particle size for various materials can be selectively controlled, and magnetic properties of the magnetic particles can be improved.

이상, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 자성 입자 및 이의 제조 방법이 설명되었다. 이하, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 자성 입자 및 이의 제조 방법이 설명된다. As described above, the magnetic particles and a manufacturing method thereof according to the first embodiment of the present invention have been described. Hereinafter, a magnetic particle and a manufacturing method thereof according to a second embodiment of the present invention will be described.

도 3은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 자성 입자의 제조 방법을 설명하는 순서도이고, 도 4는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 자성 입자의 제조 공정을 나타내는 도면이다. 3 is a flowchart illustrating a method of manufacturing magnetic particles according to a second embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a view showing a manufacturing process of magnetic particles according to a second embodiment of the present invention.

도 3 및 도 4를 참조하면, 상기 제2 실시 예에 따른 자성 입자의 제조 방법은, 소스 용액을 준비하는 단계(S210), 상기 소스 용액을 수열합성하여 산화물 입자를 형성하는 단계(S220), 상기 산화물 입자에 첨가제를 코팅하여 베이스 입자를 제조하는 단계(S230), 상기 베이스 입자를 하소하여 예비 자성체를 제조하는 단계(S240), 및 상기 예비 자성체를 환원시켜 자성 입자를 제조하는 단계(S250)를 포함할 수 있다. 3 and 4, the method for manufacturing magnetic particles according to the second embodiment includes the steps of preparing a source solution (S210), hydrothermal synthesis of the source solution to form oxide particles (S220), Preparing the base particles by coating the oxide particles with an additive (S230), calcining the base particles to prepare a preliminary magnetic body (S240), and reducing the preliminary magnetic body to prepare magnetic particles (S250) may include.

일 실시 예에 따르면, 소스 용액을 준비하는 단계(S210), 상기 소스 용액을 수열합성하여 산화물 입자를 형성하는 단계(S220), 및 상기 산화물 입자에 첨가제를 코팅하여 베이스 입자를 제조하는 단계(S230)는, 도 1 및 도 2를 참조하여 설명된 상기 제1 실시 예에 따른 자성 입자의 제조 방법이 포함하는 상기 소스 용액을 준비하는 단계(S110), 상기 소스 용액을 수열합성하여 산화물 입자를 형성하는 단계(S120), 및 상기 산화물 입자에 첨가제를 코팅하여 베이스 입자를 제조하는 단계(S130)와 같을 수 있다. 이에 따라, 구체적인 설명은 생략된다. According to an embodiment, preparing a source solution (S210), hydrothermal synthesis of the source solution to form oxide particles (S220), and coating an additive on the oxide particles to prepare base particles (S230) ), preparing the source solution included in the method for manufacturing magnetic particles according to the first embodiment described with reference to FIGS. 1 and 2 (S110), hydrothermal synthesis of the source solution to form oxide particles It may be the same as the step (S120) of preparing the base particles by coating the oxide particles with an additive (S130). Accordingly, a detailed description is omitted.

상기 베이스 입자(200)를 하소하여 상기 예비 자성체(300)를 제조하는 단계(S240) 또한, 도 1 및 도 2를 참조하여 설명된 상기 제1 실시 예에 따른 자성 입자의 제조 방법이 포함하는 상기 베이스 입자(200)를 하소하여 상기 예비 자성체(300)를 제조하는 단계(S140)와 같을 수 있다. 다만, 상기 제2 실시 예에 따른 자성 입자의 제조 방법은, 상기 베이스 입자(200)가 수소(H2) 분위기에서 하소될 수 있다. 이 경우, 상기 예비 자성체(300)는 환원된 상기 금속 원소(예를 들어, 코발트) 입자와 상기 희토류 원소의 산화물(예를 들어, Sm-O) 입자가 응집된 구조체가 일산화 칼슘(CaO)의 기지(matrix)에 배치된 형태를 가질 수 있다. The step of producing the preliminary magnetic body 300 by calcining the base particle 200 (S240). Also, the method for producing the magnetic particle according to the first embodiment described with reference to FIGS. 1 and 2 includes the It may be the same as the step ( S140 ) of calcining the base particles 200 to prepare the preliminary magnetic body 300 . However, in the method of manufacturing the magnetic particles according to the second embodiment, the base particles 200 may be calcined in a hydrogen (H 2 ) atmosphere. In this case, the preliminary magnetic material 300 has a structure in which the reduced metal element (eg, cobalt) particles and the rare earth element oxide (eg, Sm-O) particles are aggregated of calcium monoxide (CaO). It may have a form disposed on a matrix.

이에 따라, 상기 예비 자성체(300)를 환원하는 경우, 응집된 구조체 사이의 접촉이 발생되지 않을 수 있다. 이로 인해, 상기 예비 자성체(300)가 환원된 상기 자성 입자(400)는, 하나의 입자 내에 경자성상 및 연자성상이 혼합된 상태를 가질 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 경자성상은 Sm2Co17+x (x>0), 또는 SmCo5 중 어느 하나를 포함할 수 있다. 이와 달리, 상기 연자성상은 상기 금속 원소(예를 들어, 코발트)를 포함할 수 있다. Accordingly, when the preliminary magnetic material 300 is reduced, contact between the aggregated structures may not occur. For this reason, the magnetic particles 400 in which the preliminary magnetic material 300 is reduced may have a state in which a hard magnetic phase and a soft magnetic phase are mixed in one particle. According to an embodiment, the hard magnetic phase may include any one of Sm 2 Co 17+x (x>0) or SmCo 5 . Alternatively, the soft magnetic phase may include the metal element (eg, cobalt).

즉, 상기 제1 실시 예에 따른 자성 입자(400)는, 서로 독립되어 분포되는 경자성상의 제1 자성 입자(410) 및 연자성상의 제2 자성 입자(420)를 포함하는 반면, 상기 제2 실시 예에 따른 자성 입자(400)는, 하나의 입자 내에 경자성상 및 연자성상이 혼합된 복합 자성 입자를 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 제2 실시 예에 따른 자성 입자(400)는, 상기 제1 실시 예에 따른 자성 입자(400)와 비교하여 자성 특성이 향상될 수 있다. That is, the magnetic particles 400 according to the first embodiment include the first magnetic particles 410 of the hard magnetic phase and the second magnetic particles 420 of the soft magnetic phase distributed independently of each other, while the second The magnetic particles 400 according to the embodiment may include composite magnetic particles in which a hard magnetic phase and a soft magnetic phase are mixed in one particle. In this case, the magnetic particles 400 according to the second embodiment may have improved magnetic properties compared to the magnetic particles 400 according to the first embodiment.

이상, 본 발명의 실시 예에 따른 자성 입자 및 이의 제조 방법이 설명되었다. 이하, 본 발명의 실시 예에 따른 자성 입자 및 이의 제조 방법의 구체적인 실험 예 및 특성 평가 결과가 설명된다. In the above, the magnetic particles and the manufacturing method thereof according to an embodiment of the present invention have been described. Hereinafter, specific experimental examples and characteristic evaluation results of the magnetic particles and their manufacturing method according to an embodiment of the present invention will be described.

실시 예에 따른 자성 입자 제조Preparation of magnetic particles according to the embodiment

100 ml의 비커에 40 ml의 메탄올, 코발트 트리아세틸아세토산(Cobalt(III) acetylacetonate, Co(C5H7O2)3), 사마륨 트리아세틸아세토산 수화물(Samarium(III) acetylacetonate hydrate, Sm(C5H7O6)3, xH2O)을 투입하여 마그네틱 바를 이용해 10분 동안 300 rpm으로 용해시켰다. 이후 용액에 20 ml의 올레일아민(Oleylamine, C18H37N)을 투입하여 10분 동안 300 rpm으로 교반한 후, 용액이 담긴 비커를 초음파 발생 장치에 위치시켜 10분 동안 혼합하여 소스 용액을 준비하였다. 40 ml of methanol, cobalt(III) acetylacetonate, Co(C 5 H 7 O 2 ) 3 ), samarium(III) acetylacetonate hydrate, Sm( C 5 H 7 O 6 ) 3 , xH 2 O) was added and dissolved at 300 rpm for 10 minutes using a magnetic bar. After that, 20 ml of oleylamine (C 18 H 37 N) was added to the solution and stirred at 300 rpm for 10 minutes. prepared.

소스 용액을 100 ml의 테플론 재질의 용기에 옮겨 담아 스테인리스 스틸 재질의 수열합성 용기와 조립하고, 조립체를 박스로에 위치시킨 후 215℃까지 10℃/min의 승온 속도로 도달시킨 뒤 대기중에서 1시간동안 열처리하여 Sm-Co를 포함하는 산화물 입자를 제조하였다. 열처리가 종료된 산화물 입자를 냉각시킨 후 에탄올 30 ml를 투입하여 8000 rpm의 속도로 10분 동안 2번의 원심분리를 진행하고, 원심분리를 통해 얻어진 산화물 입자를 핵산에 분산시켜 보관하였다. Transfer the source solution to a 100 ml Teflon container, assemble it with a stainless steel hydrothermal container, place the assembly in a box furnace, reach 215°C at a temperature increase rate of 10°C/min, and then in the air for 1 hour. During heat treatment, oxide particles containing Sm-Co were prepared. After the heat treatment was completed, the oxide particles were cooled, 30 ml of ethanol was added, and centrifugation was performed twice for 10 minutes at a speed of 8000 rpm, and the oxide particles obtained through centrifugation were dispersed and stored in the nucleic acid.

250 ml의 3-neck 플라스크에 30 ml의 1-옥타데센(1-octadecene, C18H36), 칼슘 아세트산 1 수화물(Calcium acetate monohydrate, Ca(C2H3O2)·H2O), 핵산에 분산된 상기 산화물 입자를 투입한 후, 마그네틱바를 이용하여 600 rpm의 속도로 교반을 유지하면서 100℃까지 승온하였으며, 불활성 가스 분위기(예를 들어, 아르곤, 질소 등)에서 1시간 동안 유지하였다. 습기, 핵산 등을 기화시켜 제거한 후 수산화 세트리모늄(hexadecyltrimethylammonium hydroxide 25% in methanol, C19H43NO)을 투입하여 100℃에서 30분을 더 유지하여, 산화물 입자에 칼슘 아세트산 1 수화물이 코팅된 베이스 입자를 제조하였다. In a 250 ml 3-neck flask, 30 ml of 1-octadecene (C 18 H 36 ), calcium acetate monohydrate (Ca(C 2 H 3 O 2 ) H 2 O), After the oxide particles dispersed in the nucleic acid were added, the temperature was raised to 100° C. while maintaining stirring at a speed of 600 rpm using a magnetic bar, and maintained in an inert gas atmosphere (eg, argon, nitrogen, etc.) for 1 hour. . After removing moisture and nucleic acids by vaporizing them, hexadecyltrimethylammonium hydroxide (25% in methanol, C 19 H 43 NO) was added and maintained at 100° C. for another 30 minutes. The oxide particles were coated with calcium acetic acid monohydrate. Base particles were prepared.

이후, 베이스 입자에 에탄올 30 ml을 투입하여 8000 rpm의 속도로 5분 동안 2번의 원심분리를 진행하였다. 원심분리를 통해 얻어진 베이스 입자는 상온의 진공분위기에서 1시간 이상 동안 배치되어 습기, 에탄올 등을 제거하였고, 이후 알루미나 도가니에 담아 전기로에 배치하여 700℃까지 10℃/min의 승온 속도로 도달한 뒤 대기중에서 1시간동안 하소 열처리하여 균질한 형태의 Sm-Co-Ca-O 예비 자성체를 제조하였다.Then, 30 ml of ethanol was added to the base particles, and centrifugation was performed twice for 5 minutes at a speed of 8000 rpm. The base particles obtained through centrifugation were placed in a vacuum atmosphere at room temperature for at least 1 hour to remove moisture and ethanol, and then placed in an alumina crucible and placed in an electric furnace to reach 700°C at a temperature increase rate of 10°C/min. A homogeneous Sm-Co-Ca-O preliminary magnetic material was prepared by calcination heat treatment in the atmosphere for 1 hour.

제조된 예비 자성체는 스테인리스 스틸 도가니에 위치된 후, 칼슘 혹은 칼슘 수소화물과 함께 700~1000℃까지 5~10℃/min의 승온 속도로 도달시킨 후 1시간 동안 불활성 분위기(예를 들어, 아르곤 또는 질소 등)에서 환원 열처리를 진행하여 상기 실시 예에 따른 자성 입자를 제조하였다. After the prepared preliminary magnetic material is placed in a stainless steel crucible, it is reached with calcium or calcium hydride at a temperature increase rate of 5-10°C/min to 700-1000°C, and then in an inert atmosphere (eg, argon or The magnetic particles according to the above example were prepared by performing a reduction heat treatment in nitrogen, etc.).

최종적으로 상기 자성 입자를 염화 암모늄(NH4Cl)과 메탄올(CH-3OH)의 혼합용액으로 세척하여 일산화 칼슘(CaO)을 제거한 후, 60℃의 오븐에서 1시간 동안 건조하였다. Finally, the magnetic particles were washed with a mixed solution of ammonium chloride (NH 4 Cl) and methanol (CH- 3 OH) to remove calcium monoxide (CaO), and then dried in an oven at 60° C. for 1 hour.

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 자성 분말의 제조 과정에서 형성된 산화물 입자를 나타내는 이미지다. 5 is an image showing oxide particles formed in the manufacturing process of magnetic powder according to an embodiment of the present invention.

도 5의 (a) 및 (b)를 참조하면, 상기 실시 예에 따른 자성 분발의 제조 과정에서 형성된 산화물 입자에 대해 SEM(Scanning Electron Microscope) 이미지를 나타내었다. 도 5의 (a)는 500 nm의 배율에 대한 이미지이고, 도 5의 (b)는 2 μm의 배율에 대한 이미지를 나타낸다. 도 5의 (a) 및 (b)를 참조하면, 상기 산화물 입자는 1 μm 이하의 직경을 갖고, 각각의 산화물 입자가 분산되어 배치된 것을 확인할 수 있었다. Referring to FIGS. 5A and 5B , a scanning electron microscope (SEM) image of the oxide particles formed in the manufacturing process of the magnetic powder according to the embodiment is shown. Fig. 5 (a) is an image at a magnification of 500 nm, and Fig. 5 (b) shows an image at a magnification of 2 μm. Referring to FIGS. 5A and 5B , it was confirmed that the oxide particles had a diameter of 1 μm or less, and each oxide particle was dispersed and disposed.

도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 자성 분말의 맵핑 결과를 나타내는 이미지이다. 6 is an image showing a mapping result of magnetic powder according to an embodiment of the present invention.

도 6의 (a) 내지 (d)를 참조하면, 상기 실시 예에 다른 자성 분말의 제조 과정에서 형성된 산화물 입자에 대한 STEM(Scanning Transmission Electron Microscope) 이미지와 맵핑 결과를 나타내었다. 도 6의 (a) 내지 (d)에서 확인할 수 있듯이, 하나의 산화물(Sm-Co-O) 입자 내에 사마륨과 코발트 원소가 균일하게 분포되어 있음을 확인할 수 있었다. Referring to (a) to (d) of Figure 6, the STEM (Scanning Transmission Electron Microscope) image and mapping results of the oxide particles formed in the manufacturing process of the magnetic powder according to the above example are shown. As can be seen from (a) to (d) of Figure 6, it was confirmed that samarium and cobalt elements were uniformly distributed in one oxide (Sm-Co-O) particle.

도 7 내지 도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 자성 입자의 제조 과정에서 하소 온도의 변화에 따른 예비 자성체의 변화를 나타내는 이미지이다. 7 to 10 are images illustrating a change in a preliminary magnetic material according to a change in a calcination temperature during a manufacturing process of magnetic particles according to an embodiment of the present invention.

도 7 내지 도 10을 참조하면, 상기 실시 예에 따른 자성 입자의 제조 과정에서 형성된, 베이스 분말 상태(도 7), 베이스 분말이 200℃의 온도에서 하소된 예비 자성체 상태(도 8), 베이스 분말이 400℃의 온도에서 하소된 예비 자성체 상태(도 9), 및 베이스 분말이 700℃의 온도에서 하소된 예비 자성체 상태(도 10)에 대해 주사 전자 현미경의 후방산란전자에 의한 이미지를 나타내었다. 각 도면의 (a) 및 (b)는 서로 다른 배율(500 nm, 2 μm)의 이미지를 나타낸다. 7 to 10 , the base powder state ( FIG. 7 ), the preliminary magnetic body state in which the base powder is calcined at a temperature of 200° C. ( FIG. 8 ), the base powder formed in the manufacturing process of the magnetic particles according to the embodiment Images by backscattered electrons of a scanning electron microscope are shown for the preliminary magnetic body state calcined at a temperature of 400° C. (FIG. 9), and the preliminary magnetic body state in which the base powder was calcined at a temperature of 700° C. (FIG. 10). (a) and (b) of each figure show images at different magnifications (500 nm, 2 μm).

도 7에서 확인할 수 있듯이, 산화물 입자에 칼슘 아세트산 1 수화물이 코팅된 베이스 입자의 경우, 칼슘 아세트산 1 수화물의 기지(matrix)에 산화물 입자가 분포되어 있는 형상을 나타내는 것을 확인할 수 있었다. 반면, 도 8 내지 도 10에서 확인할 수 있듯이, 베이스 입자의 하소 온도가 증가함에 따라 칼슘 아세트산, 탄산 칼슘(CaCO3), 칼슘 산화물(CaO) 순서로 분해가 진행되어 700℃의 온도에서 하소된 예비 자성체는 사마륨, 코발트, 칼슘이 균질하게 섞인 산화물의 형태를 갖는 것을 확인할 수 있었다. As can be seen in FIG. 7 , in the case of the base particles coated with calcium acetic acid monohydrate on the oxide particles, it was confirmed that the oxide particles were distributed in a matrix of calcium acetic acid monohydrate. On the other hand, as can be seen in FIGS. 8 to 10 , as the calcination temperature of the base particles increases, decomposition proceeds in the order of calcium acetic acid, calcium carbonate (CaCO 3 ), and calcium oxide (CaO), and the preliminary calcined at a temperature of 700° C. It was confirmed that the magnetic material had the form of an oxide in which samarium, cobalt, and calcium were homogeneously mixed.

도 11 및 도 12는 본 발명의 실시 예에 따른 자성 입자의 제조 과정에서 환원 열처리 온도의 변화에 따른 자성 입자의 변화를 나타내는 이미지이다. 11 and 12 are images illustrating changes in magnetic particles according to a change in reduction heat treatment temperature in the manufacturing process of magnetic particles according to an embodiment of the present invention.

도 11 및 도 12를 참조하면, 상기 실시 예에 따른 자성 입자를 준비하되, 예비 자성체의 환원 열처리 온도를 800℃(도 11의 (a)), 815℃(도 11의 (b)), 850℃(도 11의 (c)), 900℃(도 12의 (a)), 950℃(도 12의 (b)), 및 1000℃(도 11의 (c))로 제어하고, 각각의 온도에서 제조된 자성 입자에 대해 SEM 이미지를 나타내었다. 도 11 및 도 12에서 확인할 수 있듯이, 예비 자성체의 환원 열처리 온도가 변화함에 따라, 자성 입자의 크기가 약 100 nm에서 약 1000 nm까지 조절되는 것을 확인할 수 있었다. 이에 따라, 환원 열처리 공정 중에 발생할 수 있는 입자의 조대화 현상, 접합 현상 등이 억제된 것을 알 수 있다. 11 and 12 , the magnetic particles according to the embodiment were prepared, but the reduction heat treatment temperature of the preliminary magnetic material was adjusted to 800°C (FIG. 11(a)), 815°C (FIG. 11(b)), 850°C. ℃ (FIG. 11(c)), 900°C (FIG. 12(a)), 950°C (FIG. 12(b)), and 1000°C (FIG. 11(c)), each temperature SEM images were shown for the magnetic particles prepared in . As can be seen in FIGS. 11 and 12 , it was confirmed that the size of the magnetic particles was controlled from about 100 nm to about 1000 nm as the reduction heat treatment temperature of the preliminary magnetic material was changed. Accordingly, it can be seen that the coarsening phenomenon and bonding phenomenon of particles that may occur during the reduction heat treatment process are suppressed.

도 13은 본 발명의 실시 예에 따른 자성 입자의 제조 과정에서 환원 열처리 온도의 변화에 따른 자성 입자의 구조 변화를 나타내는 그래프이다. 13 is a graph showing a change in the structure of magnetic particles according to a change in the reduction heat treatment temperature in the manufacturing process of the magnetic particles according to an embodiment of the present invention.

도 13을 참조하면, 상기 실시 예에 따른 자성 입자를 준비하되, 예비 자성체의 환원 열처리 온도를 800℃, 815℃, 850℃, 900℃, 950℃, 및 1000℃로 제어하고, 각각의 온도에서 제조된 자성 입자에 대해 X-선 회절 분석을 수행하여 나타내었다. 도 13에서 확인할 수 있듯이, 모든 환원 열처리 조건에서 Sm2Co17(PDF#01-078-8777)상이 형성된 것을 확인할 수 있었다. 또한, Sm2Co17 상 이외의 불순물 및 산화물에 대한 회절 피크는 관찰되지 않는 것을 확인할 수 있었다. 이에 따라, 수열합성을 통해 제조된 산화물 입자(Sm-Co-O)의 사마륨(Sm) 및 코발트(Co)의 조성이 올바르게 제어되었음을 알 수 있었다. 13, but preparing the magnetic particles according to the embodiment, the reduction heat treatment temperature of the preliminary magnetic material is controlled to 800 ℃, 815 ℃, 850 ℃, 900 ℃, 950 ℃, and 1000 ℃, at each temperature X-ray diffraction analysis was performed on the prepared magnetic particles, and the results were shown. As can be seen in FIG. 13 , it was confirmed that the Sm 2 Co 17 (PDF#01-078-8777) phase was formed under all reduction heat treatment conditions. In addition, it was confirmed that diffraction peaks for impurities and oxides other than the Sm 2 Co 17 phase were not observed. Accordingly, it was found that the composition of samarium (Sm) and cobalt (Co) of the oxide particles (Sm-Co-O) prepared through hydrothermal synthesis was correctly controlled.

도 14 및 도 15는 본 발명의 실시 예에 따른 자성 입자의 제조 과정에서 환원 열처리 온도의 변화에 따른 자성 입자의 특성 변화를 나타내는 그래프이다. 14 and 15 are graphs illustrating a change in properties of magnetic particles according to a change in a reduction heat treatment temperature in a manufacturing process of magnetic particles according to an embodiment of the present invention.

도 14 및 도 15를 참조하면, 상기 실시 예에 따른 자성 입자를 준비하되, 예비 자성체의 환원 열처리 온도를 800℃, 815℃, 850℃, 900℃, 950℃, 및 1000℃로 제어하고, 각각의 온도에서 제조된 자성 입자에 대해 진동시료 자화율을 측정하여 나타내었다. 도 14 및 도 15에서 측정된 자성 입자의 특성 결과는 아래의 <표 2>를 통해 정리된다. 14 and 15, the magnetic particles according to the embodiment are prepared, but the reduction heat treatment temperature of the preliminary magnetic material is controlled to 800°C, 815°C, 850°C, 900°C, 950°C, and 1000°C, each The magnetic susceptibility of the vibration sample was measured and shown for the magnetic particles prepared at a temperature of . The characteristic results of the magnetic particles measured in FIGS. 14 and 15 are summarized in Table 2 below.

환원 온도
(℃)
reduction temperature
(℃)
Ms
(emu/g)
M s
(emu/g)
Mr
(emu/g)
M r
(emu/g)
Hc
(kOe)
H c
(kOe)
Mr/Ms M r /M s (BH)max
(MGOe)
(BH) max
(MGOe)
800800 81.3481.34 59.3959.39 10.2310.23 0.730.73 8.308.30 815815 88.6388.63 64.4264.42 10.5910.59 0.730.73 9.779.77 850850 89.4989.49 68.7268.72 10.9310.93 0.770.77 11.0511.05 900900 93.5793.57 76.0776.07 12.6412.64 0.810.81 13.8013.80 950950 96.7996.79 80.8480.84 14.6514.65 0.840.84 14.7614.76 10001000 101.43101.43 86.0686.06 13.6413.64 0.850.85 15.2415.24

(Ms: 포화자화, Mr: 잔류자화, Hc: 보자력, Mr/Ms: 정렬도, (BH)max: 최대자기에너지적, 외부자기장의 크기가 최대 2.5T 조건)도 14, 도 15, 및 <표 2>에서 확인할 수 있듯이, 환원 온도가 800℃ 부터 950℃까지 증가함에 따라, 자성 입자의 포화자화(Ms), 잔류자화(Mr), 보자력(Hc), 정렬도(Mr/Ms), 및 최대자기에너지적((BH)max)이 모두 증가하는 것을 확인할 수 있었다. 하지만, 950℃ 이후 1000℃로 증가함에 따라, 보자력(Hc)이 감소하는 것을 확인할 수 있었다. 환원 온도가 1000℃ 이상이 되는 경우, 자성 입자의 과성장(조대화)이 발현됨으로, 자성 입자의 열화가 발생될 수 있다. (M s : saturation magnetization, M r : residual magnetization, H c : coercive force, M r /M s : alignment, (BH) max : maximum magnetic energy product, external magnetic field size of up to 2.5T) As can be seen in FIG. 15 and <Table 2>, as the reduction temperature increases from 800° C. to 950° C., the saturation magnetization (M s ), the residual magnetization (M r ), the coercive force (H c ), alignment of the magnetic particles It was confirmed that the degree (M r /M s ), and the maximum magnetic energy product ((BH) max ) all increased. However, it was confirmed that the coercive force (H c ) decreased as it increased from 950° C. to 1000° C. When the reduction temperature is 1000° C. or higher, overgrowth (coarseness) of the magnetic particles is expressed, so that deterioration of the magnetic particles may occur.

따라서, 본 발명의 실시 예에 따른 자성 입자를 제조하는 경우, 예비 자성체의 환원 열처리 온도를 900℃ 초과 1000℃ 미만으로 제어함으로써, 자성 입자의 자성 특성을 향상시킬 수 있음을 알 수 있다. Therefore, it can be seen that when the magnetic particles according to the embodiment of the present invention are manufactured, the magnetic properties of the magnetic particles can be improved by controlling the reduction heat treatment temperature of the preliminary magnetic material to be greater than 900°C and less than 1000°C.

도 16 은 본 발명의 실시 예에 따른 자성 입자의 제조 과정에서 하소 온도의 변화에 따른 자성 입자의 특성 변화를 나타내는 XRD 그래프이다. 16 is an XRD graph illustrating a change in properties of magnetic particles according to a change in calcination temperature during a manufacturing process of magnetic particles according to an embodiment of the present invention.

도 16을 참조하면, 서로 다른 온도(AS, 200℃, 400℃, 700℃)에서 하소된 예비 자성체가 815℃에서 환원된 상기 실시 예에 따른 자성 입자를 준비한 후, 각각에 대해 XRD(X-ray diffraction) 결과를 나타내었다. Referring to FIG. 16 , after preparing the magnetic particles according to the embodiment in which the preliminary magnetic body calcined at different temperatures (AS, 200° C., 400° C., 700° C.) was reduced at 815° C., XRD (X- ray diffraction) results are shown.

도 16에서 확인할 수 있듯이, 하소되지 않은 자성 입자(AS), 200℃의 온도에서 하소된 자성 입자, 및 400℃의 온도에서 하소된 자성 입자의 경우 코발트(Co)를 나타내는 피크(peak)가 발견되었지만, 700℃의 온도에서 하소된 자성 입자의 경우 코발트(Co)를 나타내는 피크(peak)가 발견되지 않는 것을 확인할 수 있었다. 이에 따라, 200℃ 및 400℃의 하소 온도에서는 칼슘 아세트산 1 수화물의 열분해가 충분히 진행되지 않음으로 일산화 칼슘(CaO)과 산화물 입자의 반응이 발생되지 않는 반면, 700℃의 하소 온도에서는 칼슘 아세트산 1 수화물이 열분해된 일산화 칼슘(CaO)과 산화물 입자의 반응이 발생되는 것을 알 수 있었다. As can be seen in FIG. 16, in the case of uncalcined magnetic particles (AS), magnetic particles calcined at a temperature of 200 °C, and magnetic particles calcined at a temperature of 400 °C, a peak indicating cobalt (Co) was found. However, it was confirmed that in the case of the magnetic particles calcined at a temperature of 700 ° C., a peak indicating cobalt (Co) was not found. Accordingly, at the calcination temperature of 200 °C and 400 °C, the thermal decomposition of calcium acetic acid monohydrate does not proceed sufficiently, so that the reaction between calcium monoxide (CaO) and oxide particles does not occur, whereas at the calcination temperature of 700 °C, calcium acetic acid monohydrate does not occur. It was found that the reaction between the thermally decomposed calcium monoxide (CaO) and oxide particles occurred.

도 17은 본 발명의 실시 예에 따른 자성 입자의 제조 과정에서 하소 온도의 변화에 따른 자성 입자의 특성 변화를 나타내는 VSM 그래프이다. 17 is a VSM graph illustrating a change in characteristics of magnetic particles according to a change in a calcination temperature during a manufacturing process of magnetic particles according to an embodiment of the present invention.

도 17을 참조하면, 서로 다른 온도(AS, 200℃, 400℃, 700℃)에서 하소된 예비 자성체가 815℃에서 환원된 상기 실시 예에 따른 자성 입자를 준비한 후, 각각에 대해 VSM(Vibrating Sample Magnetometer) 결과를 나타내었다. Referring to FIG. 17 , after preparing the magnetic particles according to the embodiment in which the preliminary magnetic body calcined at different temperatures (AS, 200° C., 400° C., 700° C.) was reduced at 815° C., VSM (Vibrating Sample) for each Magnetometer) results are shown.

도 17에서 확인할 수 있듯이, 하소되지 않은 자성 입자(AS), 200℃의 온도에서 하소된 자성 입자, 및 400℃의 온도에서 하소된 자성 입자의 경우 코발트(Co) 상에 의한 자화 상승 및 코발트(Co) 상에 kink 현상이 발생되는 것을 확인할 수 있었다. 반면, 700℃의 온도에서 하소된 자성 입자의 경우, 하소되지 않은 자성 입자(AS), 200℃ 및 400℃의 온도에서 하소된 자성 입자와 비교하여 보자력이 증가하는 것을 확인할 수 있었다. As can be seen in Figure 17, in the case of uncalcined magnetic particles (AS), magnetic particles calcined at a temperature of 200 °C, and magnetic particles calcined at a temperature of 400 °C, the increase in magnetization by the cobalt (Co) phase and the cobalt ( It was confirmed that the kink phenomenon occurred on Co). On the other hand, in the case of the magnetic particles calcined at a temperature of 700 °C, it was confirmed that the coercive force increased compared to the non-calcined magnetic particles (AS) and the magnetic particles calcined at the temperatures of 200 °C and 400 °C.

결과적으로, 도 7 내지 10 및 도 16 내지 도 17을 통해 알 수 있듯이, 본 발명의 실시 예에 따른 자성 입자를 제조하는 과정에서, 베이스 분말의 하소 온도가 700℃ 이상으로 제어됨에 따라, 칼슘 아세트산 1 수화물이 열분해된 일산화 칼슘(CaO)과 산화물 입자의 반응이 발생되어, 상기 자성 입자가 용이하게 형성될 수 있음을 알 수 있다. As a result, as can be seen through FIGS. 7 to 10 and 16 to 17 , in the process of manufacturing the magnetic particles according to an embodiment of the present invention, as the calcination temperature of the base powder is controlled to 700° C. or higher, calcium acetic acid It can be seen that a reaction between calcium monoxide (CaO), which is thermally decomposed of monohydrate, and oxide particles occurs, so that the magnetic particles can be easily formed.

도 18은 본 발명의 실시 예에 따른 자성 입자의 제조 과정에서 소스 용액 준비 공정의 변화에 따른 산화물 입자의 크기 변화를 나타내는 이미지이다. 18 is an image illustrating a change in the size of oxide particles according to a change in a source solution preparation process in a manufacturing process of magnetic particles according to an embodiment of the present invention.

도 18의 (a) 내지 (c)를 참조하면, 상기 실시 예에 따른 자성 입자의 제조 과정에서 소스 용액의 준비 공정을 서로 다르게 준비한 후, 각각의 조건에서 형성된 산화물 입자의 SEM 이미지를 나타내었다. 구체적인 공정 조건은, 아래의 <표 3>을 통해 정리된다. 도 18의 (a)는 condition 1을 나타내고, 도 18의 (b)는 condition 2를 나타내고, 도 18의 (c)는 condition 3을 나타낸다. 또한, 도 18의 (b) 및 도 18의 (c)의 경우, 분산제로서 올레일아민(oleylamin)과 함께 디에틸렌 글라이콜(diethylene glycol)이 사용되었다. Referring to (a) to (c) of FIG. 18 , SEM images of oxide particles formed under each condition are shown after preparing the source solution differently in the manufacturing process of the magnetic particles according to the embodiment. Specific process conditions are summarized in <Table 3> below. 18(a) shows condition 1, FIG. 18(b) shows condition 2, and FIG. 18(c) shows condition 3. In addition, in the case of FIGS. 18 (b) and 18 (c), diethylene glycol was used together with oleylamine as a dispersing agent.

PrecursorsPrecursors SurfactantsSurfactants SolventsSolvents Heat treatmentheat treatment conditioncondition Sm(acac)3 + Co(acac)3
(mmol)
Sm(acac) 3 + Co(acac) 3
(mmol)
Oleylamine
(ml)
Oleylamine
(ml)
Diethylene glycol
(ml)
Diethylene glycol
(ml)
Methanol
(ml)
Methanol
(ml)
Temperature/timetemperature/time
1One 1.12501.1250 2020 -- 4040 215℃/1 hour215℃/1 hour 22 1.12501.1250 2828 22 4040 33 0.56250.5625 2828 22 4040

도 18의 (a) 내지 (c), 및 <표 3>에서 확인할 수 있듯이, 분산제로서 디에틸렌 글라이콜이 더 사용되는 경우, 산화물 입자의 크기가 감소하는 것을 확인할 수 있었다. 또한, 제1 전구체(Sm(acac)3) 및 제2 전구체(Co(acac)3)의 총 함량이 감소함에 따라, 산화물 입자의 크기가 감소하는 것을 확인할 수 있었다. As can be seen from (a) to (c) of FIG. 18 and <Table 3>, when diethylene glycol is further used as a dispersant, it was confirmed that the size of the oxide particles decreased. In addition, as the total content of the first precursor (Sm(acac) 3 ) and the second precursor (Co(acac) 3 ) decreased, it was confirmed that the size of the oxide particles decreased.

이상, 본 발명을 바람직한 실시 예를 사용하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 범위는 특정 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 특허청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 또한, 이 기술분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 이해하여야 할 것이다.As mentioned above, although the present invention has been described in detail using preferred embodiments, the scope of the present invention is not limited to specific embodiments and should be construed according to the appended claims. In addition, those skilled in the art should understand that many modifications and variations are possible without departing from the scope of the present invention.

100: 산화물 입자
200: 베이스 입자
300: 예비 자성체
400: 자성 입자
100: oxide particles
200: base particle
300: preliminary magnetic material
400: magnetic particles

Claims (14)

희토류 원소를 포함하는 제1 전구체, 금속 원소를 포함하는 제2 전구체, 및 분산제가 혼합된 소스 용액을 준비하는 단계;
상기 소스 용액을 수열합성하여, 상기 희토류 원소 및 상기 금속 원소를 포함하는 산화물 입자를 형성하는 단계;
상기 산화물 입자에 칼슘을 포함하는 첨가제를 코팅하여 베이스 입자를 제조하는 단계;
상기 베이스 입자를 하소하여, 상기 첨가제가 열분해된 일산화 칼슘(CaO)과 상기 산화물 입자가 반응된 예비 자성체를 제조하는 단계; 및
상기 예비 자성체를 환원시켜, 상기 희토류 원소 및 상기 금속 원소의 화합물을 포함하는 자성 입자를 제조하는 단계를 포함하는 자성 입자의 제조 방법.
preparing a source solution in which a first precursor including a rare earth element, a second precursor including a metal element, and a dispersant are mixed;
hydrothermal synthesis of the source solution to form oxide particles including the rare earth element and the metal element;
preparing a base particle by coating the oxide particle with an additive containing calcium;
calcining the base particles to prepare a preliminary magnetic body in which calcium monoxide (CaO) in which the additive is thermally decomposed and the oxide particles are reacted; and
and reducing the preliminary magnetic material to prepare magnetic particles including a compound of the rare earth element and the metal element.
제1 항에 있어서,
상기 예비 자성체를 환원시켜 상기 자성 입자를 제조하는 단계에서, 상기 예비 자성체는 열처리 환원되되,
상기 예비 자성체의 열처리 온도는, 900℃ 초과 1000℃ 미만인 것을 포함하는 자성 입자의 제조 방법.
According to claim 1,
In the step of preparing the magnetic particles by reducing the preliminary magnetic body, the preliminary magnetic body is heat-treated and reduced,
The heat treatment temperature of the preliminary magnetic material is a method for producing magnetic particles, comprising more than 900 °C and less than 1000 °C.
제1 항에 있어서,
상기 베이스 입자를 하소하여 상기 예비 자성체를 제조하는 단계에서, 상기 베이스 입자는 대기(air) 분위기에서 하소되고,
상기 자성 입자는 경자성상의 제1 자성 입자 및 연자성상의 제2 자성 입자를 포함하는 자성 입자의 제조 방법.
According to claim 1,
In the step of preparing the magnetic preliminary body by calcining the base particles, the base particles are calcined in an air atmosphere,
The method for producing magnetic particles, wherein the magnetic particles include first magnetic particles of a hard magnetic phase and second magnetic particles of a soft magnetic phase.
제1 항에 있어서,
상기 베이스 입자를 하소하여 상기 예비 자성체를 제조하는 단계에서, 상기 베이스 입자는 수소(H2) 분위기에서 하소되고,
상기 자성 입자는 경자성상 및 연자성상이 혼합된 복합 자성 입자를 포함하는 자성 입자의 제조 방법.
According to claim 1,
In the step of preparing the magnetic preliminary body by calcining the base particles, the base particles are calcined in a hydrogen (H 2 ) atmosphere,
The method for producing magnetic particles, wherein the magnetic particles include composite magnetic particles in which a hard magnetic phase and a soft magnetic phase are mixed.
제1 항에 있어서,
상기 베이스 입자를 하소하여 상기 예비 자성체를 제조하는 단계에서,
상기 베이스 입자의 하소 온도는 700℃ 이상인 것을 포함하는 자성 입자의 제조 방법.
According to claim 1,
In the step of producing the preliminary magnetic body by calcining the base particles,
The method for producing magnetic particles comprising a calcination temperature of the base particles is 700 ℃ or more.
제1 항에 있어서,
상기 소스 용액을 준비하는 단계에서 상기 희토류 원소 대비 상기 금속 원소의 함량을 7.3 at% 내지 8.5 at%로 제어하는 경우,
상기 자성 입자가 Sm2Co17의 경자성상을 포함하는 자성 입자의 제조 방법.
According to claim 1,
When the content of the metal element compared to the rare earth element is controlled to be 7.3 at% to 8.5 at% in the step of preparing the source solution,
A method for producing magnetic particles, wherein the magnetic particles include a hard magnetic phase of Sm 2 Co 17 .
제1 항에 있어서,
상기 소스 용액을 준비하는 단계에서 상기 희토류 원소 대비 상기 금속 원소의 함량을 4.5 at% 내지 5.0 at%로 제어하는 경우,
상기 자성 입자가 SmCo5의 경자성상을 포함하는 자성 입자의 제조 방법.
According to claim 1,
When the content of the metal element compared to the rare earth element is controlled to 4.5 at% to 5.0 at% in the step of preparing the source solution,
A method for producing magnetic particles, wherein the magnetic particles include a hard magnetic phase of SmCo 5 .
제1 항에 있어서,
상기 첨가제는, 칼슘 아세트산 1 수화물(Calcium acetate monohydrate, Ca(C2H3O2)·H2O)을 포함하는 자성 입자의 제조 방법.
According to claim 1,
The additive is, calcium acetate monohydrate (Calcium acetate monohydrate, Ca(C 2 H 3 O 2 ) · H 2 O) method for producing magnetic particles containing.
제1 항에 있어서,
상기 희토류 원소는 사마륨(Sm), 네오디뮴(Nd), 란타넘(La), 세륨(Ce), 및 프라세오디뮴(Pr) 중 어느 하나를 포함하고,
상기 금속 원소는 코발트(Co), 철(Fe), 구리(Cu), 지르코늄(Zr), 크로뮴(Cr), 주석(Sn), 안티모니(Sb), 하프늄(Hf), 망간(Mn), 비스무스(Bi), 및 니켈(Ni) 중 어느 하나를 포함하는 자성 입자의 제조 방법.
According to claim 1,
The rare earth element includes any one of samarium (Sm), neodymium (Nd), lanthanum (La), cerium (Ce), and praseodymium (Pr),
The metal elements are cobalt (Co), iron (Fe), copper (Cu), zirconium (Zr), chromium (Cr), tin (Sn), antimony (Sb), hafnium (Hf), manganese (Mn), A method for producing magnetic particles comprising any one of bismuth (Bi) and nickel (Ni).
제1 항에 있어서,
상기 자성 입자를 제조하는 단계 이후, 상기 첨가제가 열분해된 상기 일산화 칼슘(CaO)을 제거하는 단계를 더 포함하는 자성 입자의 제조 방법.
According to claim 1,
After the step of producing the magnetic particles, the method for producing magnetic particles further comprising the step of removing the calcium monoxide (CaO) that the additive is thermally decomposed.
제1 항에 있어서,
상기 예비 자성체를 환원시켜 상기 자성 입자를 제조하는 단계에서,
상기 예비 자성체는 환원제와 함께 열처리되되, 상기 환원제 상에 상기 예비 자성체가 배치된 상태에서, 상기 예비 자성체가 열처리되는 것을 포함하는 자성 입자의 제조 방법.
According to claim 1,
In the step of reducing the preliminary magnetic material to prepare the magnetic particles,
Wherein the preliminary magnetic body is heat-treated together with a reducing agent, and in a state in which the preliminary magnetic body is disposed on the reducing agent, the preliminary magnetic body is heat-treated.
사마륨(Sm)-코발트(Co) 화합물을 포함하고, 경자성상을 갖는 제1 자성 입자; 및
상기 제1 자성 입자와 독립되고, 코발트(Co)를 포함하며 연자성상을 갖는 제2 자성 입자를 포함하는 자성 입자.
a first magnetic particle including a samarium (Sm)-cobalt (Co) compound and having a hard magnetic phase; and
A magnetic particle comprising a second magnetic particle independent of the first magnetic particle, including cobalt (Co), and having a soft magnetic phase.
제12 항에 있어서,
상기 제1 자성 입자는, Sm2Co17, Sm2Co17+x (x>0), 또는 SmCo5 중 어느 하나를 포함하는 자성 입자.
13. The method of claim 12,
The first magnetic particles may include any one of Sm 2 Co 17 , Sm 2 Co 17+x (x>0), or SmCo 5 .
사마륨(Sm)-코발트(Co) 화합물을 포함하는 경자성상 및 코발트(Co) 원소를 포함하는 연자성상이 혼합된 복합 자성 입자를 포함하되,
상기 사마륨(Sm)-코발트(Co) 화합물은, Sm2Co17, Sm2Co17+x (x>0), 또는 SmCo5 중 어느 하나를 포함하는 자성 입자.
Comprising a composite magnetic particle in which a hard magnetic phase containing a samarium (Sm)-cobalt (Co) compound and a soft magnetic phase containing a cobalt (Co) element are mixed,
The samarium (Sm)-cobalt (Co) compound is a magnetic particle comprising any one of Sm 2 Co 17 , Sm 2 Co 17+x (x>0), or SmCo 5 .
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