KR20230159973A - 연자성 분말 조성물 및 이를 이용한 인덕터 코어의 제조 방법 - Google Patents
연자성 분말 조성물 및 이를 이용한 인덕터 코어의 제조 방법 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20230159973A KR20230159973A KR1020220059425A KR20220059425A KR20230159973A KR 20230159973 A KR20230159973 A KR 20230159973A KR 1020220059425 A KR1020220059425 A KR 1020220059425A KR 20220059425 A KR20220059425 A KR 20220059425A KR 20230159973 A KR20230159973 A KR 20230159973A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- alloy powder
- powder
- weight
- soft magnetic
- insulating material
- Prior art date
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 34
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 32
- 239000006247 magnetic powder Substances 0.000 title claims abstract description 30
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 20
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 177
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims abstract description 118
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims abstract description 118
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 22
- 230000035699 permeability Effects 0.000 claims abstract description 20
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 14
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 14
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 claims description 31
- 229910017082 Fe-Si Inorganic materials 0.000 claims description 28
- 229910017133 Fe—Si Inorganic materials 0.000 claims description 28
- 229910002796 Si–Al Inorganic materials 0.000 claims description 27
- 229910001030 Iron–nickel alloy Inorganic materials 0.000 claims description 24
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 22
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 12
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 12
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 11
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 10
- 229910001004 magnetic alloy Inorganic materials 0.000 claims description 7
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 235000019353 potassium silicate Nutrition 0.000 claims description 4
- NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N sodium silicate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Si]([O-])=O NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 3
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims description 3
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 abstract description 9
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 abstract description 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N nickel Substances [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 11
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 9
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 7
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 6
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 5
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 4
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 4
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 4
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 3
- 229910008421 Si—Al—Ni Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 2
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 2
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000005674 electromagnetic induction Effects 0.000 description 2
- 229920006334 epoxy coating Polymers 0.000 description 2
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 2
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 2
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 2
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 description 2
- 238000007873 sieving Methods 0.000 description 2
- 229910021484 silicon-nickel alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 2
- 229910018125 Al-Si Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910018520 Al—Si Inorganic materials 0.000 description 1
- XKMRRTOUMJRJIA-UHFFFAOYSA-N ammonia nh3 Chemical compound N.N XKMRRTOUMJRJIA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012671 ceramic insulating material Substances 0.000 description 1
- 238000000748 compression moulding Methods 0.000 description 1
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 1
- 239000012770 industrial material Substances 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N nitrogen(.) Chemical compound [N] QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001151 other effect Effects 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F3/00—Cores, Yokes, or armatures
- H01F3/08—Cores, Yokes, or armatures made from powder
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F1/00—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
- H01F1/01—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
- H01F1/03—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
- H01F1/12—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials
- H01F1/14—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials metals or alloys
- H01F1/147—Alloys characterised by their composition
- H01F1/14708—Fe-Ni based alloys
- H01F1/14733—Fe-Ni based alloys in the form of particles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F1/00—Metallic powder; Treatment of metallic powder, e.g. to facilitate working or to improve properties
- B22F1/05—Metallic powder characterised by the size or surface area of the particles
- B22F1/052—Metallic powder characterised by the size or surface area of the particles characterised by a mixture of particles of different sizes or by the particle size distribution
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F1/00—Metallic powder; Treatment of metallic powder, e.g. to facilitate working or to improve properties
- B22F1/09—Mixtures of metallic powders
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F1/00—Metallic powder; Treatment of metallic powder, e.g. to facilitate working or to improve properties
- B22F1/14—Treatment of metallic powder
- B22F1/142—Thermal or thermo-mechanical treatment
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F1/00—Metallic powder; Treatment of metallic powder, e.g. to facilitate working or to improve properties
- B22F1/16—Metallic particles coated with a non-metal
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
- B22F3/02—Compacting only
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
- B22F3/02—Compacting only
- B22F3/03—Press-moulding apparatus therefor
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C1/00—Making non-ferrous alloys
- C22C1/04—Making non-ferrous alloys by powder metallurgy
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C33/00—Making ferrous alloys
- C22C33/02—Making ferrous alloys by powder metallurgy
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C33/00—Making ferrous alloys
- C22C33/02—Making ferrous alloys by powder metallurgy
- C22C33/0207—Using a mixture of prealloyed powders or a master alloy
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/02—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing silicon
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/06—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing aluminium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/08—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing nickel
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F1/00—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
- H01F1/01—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
- H01F1/03—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
- H01F1/12—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials
- H01F1/14—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials metals or alloys
- H01F1/147—Alloys characterised by their composition
- H01F1/14766—Fe-Si based alloys
- H01F1/14791—Fe-Si-Al based alloys, e.g. Sendust
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F1/00—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
- H01F1/01—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
- H01F1/03—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
- H01F1/12—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials
- H01F1/14—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials metals or alloys
- H01F1/20—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials metals or alloys in the form of particles, e.g. powder
- H01F1/22—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials metals or alloys in the form of particles, e.g. powder pressed, sintered, or bound together
- H01F1/24—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials metals or alloys in the form of particles, e.g. powder pressed, sintered, or bound together the particles being insulated
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
- H01F27/24—Magnetic cores
- H01F27/255—Magnetic cores made from particles
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F41/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties
- H01F41/02—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets
- H01F41/0206—Manufacturing of magnetic cores by mechanical means
- H01F41/0246—Manufacturing of magnetic circuits by moulding or by pressing powder
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
- B22F3/24—After-treatment of workpieces or articles
- B22F2003/248—Thermal after-treatment
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F9/00—Making metallic powder or suspensions thereof
- B22F9/02—Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes
- B22F9/06—Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes starting from liquid material
- B22F9/08—Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes starting from liquid material by casting, e.g. through sieves or in water, by atomising or spraying
- B22F9/082—Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes starting from liquid material by casting, e.g. through sieves or in water, by atomising or spraying atomising using a fluid
- B22F2009/0824—Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes starting from liquid material by casting, e.g. through sieves or in water, by atomising or spraying atomising using a fluid with a specific atomising fluid
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F2301/00—Metallic composition of the powder or its coating
- B22F2301/35—Iron
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F2302/00—Metal Compound, non-Metallic compound or non-metal composition of the powder or its coating
- B22F2302/25—Oxide
- B22F2302/253—Aluminum oxide (Al2O3)
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F2302/00—Metal Compound, non-Metallic compound or non-metal composition of the powder or its coating
- B22F2302/25—Oxide
- B22F2302/256—Silicium oxide (SiO2)
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F2304/00—Physical aspects of the powder
- B22F2304/10—Micron size particles, i.e. above 1 micrometer up to 500 micrometer
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F2998/00—Supplementary information concerning processes or compositions relating to powder metallurgy
- B22F2998/10—Processes characterised by the sequence of their steps
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C2202/00—Physical properties
- C22C2202/02—Magnetic
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Soft Magnetic Materials (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
Abstract
본 발명은 인덕터 코어용 연자성 분말 조성물 및 이를 이용한 인덕터 코어의 제조 방법에 관한 것으로서, Fe, Ni, Al, Si 금속의 합금분말을 일정 비율로 혼합하여, 투자율과 직류중첩 특성 및 코어 손실 특성이 우수한 인덕터 코어를 제공할 수 있다.
Description
본 발명은 인덕터 코어용 연자성 분말 조성물 및 이를 이용한 인덕터 코어의 제조 방법에 관한 것으로서, Fe, Ni, Al, Si 금속의 합금분말을 일정 비율로 혼합하여, 투자율과 직류중첩 특성 및 코어 손실 특성이 우수한 인덕터 코어를 제공할 수 있다.
친환경 자동차 개발에 있어 전력변환용 인덕터 코어의 특성에 대한 중요성이 커지고 있다. 자동차의 전력변환 핵심부품인 OBC(On board charge)의 역률 개선 회로(PFC: Power Factor correction)에 포함되는 인덕터는 하우징, 코일 및 연자성 코어로 구성되며, 연자성 코어는 Cu 코일에 의해 발생한 자기력선의 집속 및 통로 역할을 한다. 연자성 분말로 이루어진 인덕터 코어의 직류중첩 및 코어 손실과 같은 자기 특성은 자동차 전력변환 부품의 성능에 매우 큰 영향을 미치기 때문에 특정 기준에 부합하도록 제조할 필요가 있다.
종래 인덕터 코어는 Fe-Si계 또는 Fe-Si-Al계 금속분말을 압축 성형한 제품이 주로 사용되고 있었으나, 이러한 제품은 코어 손실 또는 직류중첩과 같은 자기 특성이 좋지 않아서 자동차의 전력변환 부품에 적용하는 데 어려움이 있었다. 또한 Fe-Ni계 금속분말 코어 경우에는 니켈 함량이 높아서 가격경쟁력이 낮으며, 특히 최근 니켈 가격이 급등하고 있어 산업 소재로 사용하는데 상당한 장애요인이 되고 있다.
따라서 직류중첩 특성이나 코어 손실 특성과 같은 자기 특성이 뛰어나고, 소재의 가격 경쟁력과 공정 적합성도 우수한 연자성 인덕터 코어의 개발이 요구되고 있다.
본 발명은 코어 손실 및 직류중첩 특성이 우수한 연자성 분말 조성물 및 이를 이용한 자동차 전력변환부품용 인덕터 코어의 제조 방법을 제공하는 것이다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 일실시예로서 Fe-Ni 합금분말 60 내지 80 중량%; Fe-Si 합금분말 5 내지 25 중량%; 및 Fe-Si-Al 합금분말 10 내지 30 중량%를 포함하는 인덕터 코어용 연자성 분말 조성물을 제공한다.
또한 본 발명은 다른 일실시예로서 Fe-Ni 합금분말, Fe-Si 합금분말 및 Fe-Si-Al 합금분말을 각각 고온에서 열처리하는 단계; 상기 고온 열처리된 연자성 합금분말을 각각 절연재로 코팅하는 단계; 상기 절연재로 코팅된 연자성 합금분말을 혼합한 후 압력을 가하여 분말성형체를 제조하는 단계; 및 상기 분말성형체를 열처리하는 단계를 포함하는 인덕터 코어의 제조 방법을 제공한다.
또한 본 발명은 또 다른 일실시예로서 상기 연자성 분말 조성물을 이용하여 제조된 코어를 포함하는 자동차 전력변환 부품용 인덕터를 제공한다.
본 발명에 따르면, 다른 종류의 여러 합금분말을 최적의 비율로 조합하여 직류중첩 특성과 코어 손실 특성이 우수한 인덕터 코어를 제조할 수 있다. 특히 본 발명에 따른 인덕터 코어용 연자성 분말 조성물은 고가의 니켈 함유 금속분말의 함량을 20% 이상 크게 낮춤으로써 원가를 절감할 수 있어 가격경쟁력이 우수한 인덕터 코어를 제공할 수 있다.
또한 본 발명에 따른 연자성 인덕터 코어의 제조 방법은 합금분말의 열처리 단계, 절연 코팅 단계, 분말성형체 제조 단계 및 분말성형체의 열처리 단계를 포함하는 일련의 과정을 통해 인덕터 코어를 제조할 수 있으므로 제조 공정이 단순하고 불량률이 낮다는 장점이 있다.
이와 같이 자기 특성 및 가격경쟁력과 공정적합도가 우수한 본 발명에 따른 연자성 인덕터 코어를 포함하는 자동차의 전력변환 부품은 성능이 향상되어 친환경 자동차의 개발에 기여할 수 있다.
한편 본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 연자성 분말 조성물을 이용하여 인덕터 코어를 제조하는 과정을 보여주는 공정 순서도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 합금분말의 혼합비를 보여주는 그래프이다.
도 3은 본 발명의 실시예 및 비교예에 따른 인덕터 코어의 직류 중첩 특성 측정 결과를 보여주는 그래프이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 합금분말의 혼합비를 보여주는 그래프이다.
도 3은 본 발명의 실시예 및 비교예에 따른 인덕터 코어의 직류 중첩 특성 측정 결과를 보여주는 그래프이다.
이하에서 실시예 및 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고, 다양한 실시예를 가질 수 있는 바, 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
구체적으로 본 발명은 분말 타입의 연자성 금속 소재를 이용하여, 전기자동차의 전력변환 부품(OBC)에 적용할 수 있는 자기 특성을 갖는 인덕터 코어를 제공한다.
본 발명의 일실시예에 따른 연자성 분말 조성물은 Fe-Ni 합금분말, Fe-Si 합금분말 및 Fe-Si-Al 합금분말 즉, 3종의 합금분말을 일정 비율로 포함하는 것이 특징이다.
또한 본 발명의 일실시예에 따른 인덕터 코어의 제조 방법은 Fe-Ni 합금분말, Fe-Si 합금분말 및 Fe-Si-Al 합금분말을 각각 고온에서 열처리하는 단계; 상기 고온 열처리된 연자성 합금분말을 각각 절연재로 코팅하는 단계; 상기 절연재로 코팅된 연자성 합금분말을 혼합한 후 압력을 가하여 분말성형체를 제조하는 단계; 및 상기 분말성형체를 열처리하는 단계를 포함한다.
이와 같이, 본 발명에 따른 연자성 분말 조성물을 이용하여 인덕터 코어를 제조하기 위해서는 먼저 각각의 합금분말을 준비해야 된다. 각 합금분말은 상용 합금분말을 사용할 수도 있고, 직접 제조하여 사용할 수도 있다.
금속 원재료(Fe, Si, Al, Ni)를 이용하여 인덕터 코어용 분말 조성물에 사용되는 Fe-Ni 합금분말, Fe-Si 합금분말 및 Fe-Si-Al 합금분말을 제조하는 방법으로는 예를 들어, 가스 아토마이저 방법을 들 수 있다. 가스 아토마이저 방법은 원재료(Fe, Si, Al, Ni)를 각각의 합금 조성에 맞게 계량한 후, 용해로에 장입하여 전자기유도현상으로 1,600℃ 이상의 온도로 조건에서 용융 금속의 용탕을 만든 후 미세한 노즐(직경 1~8 mm)을 통과시키고 이 때 노즐은 통과하는 용융 금속을 불활성가스(질소, 아르곤)를 일정 압력(10~20 MPa)으로 분사하여 용융 금속에 충격을 주어 분말을 제조하는 방식이다. 각각의 분말 소재의 특징에 따라 제조 조건은 달라질 수 있으나, 기본적인 제조 공정은 유사하다.
통상 가스 아토마이저로 제조된 분말 모양은 구형이며, 분말 입자의 크기는 다양하게 제조된다. 따라서, 가스 아토마이저 방식으로 얻어진 다양한 크기의 분말은 용도에 따라 크기별로 분리하여 사용한다. 분말 분리는 건식 체가름 방식으로 진행할 수 있으며, 분말 크기에 따라 20㎛ 이하, 20 ~ 45㎛, 45 ~ 63㎛, 63㎛ 이상으로 구분할 수 있다.
본 발명에 따른 인덕터 코어 제조에 적합한 Fe-Ni 합금분말의 평균 입자 크기는 17 내지 23 ㎛ 범위이고, 상기 Fe-Si 합금분말의 평균 입자 크기는 23 내지 29 ㎛ 범위이며, 상기 Fe-Si-Al 합금분말의 평균 입자 크기는 20 내지 28 ㎛ 범위인 것이 바람직하다. 입자 크기가 상기 범위 미만일 경우는 분말을 제조 또는 분급(체가름)을 할 때 시간과 비용이 많이 소요되며, 금형 손상이나 분말성형품의 불량률이 증가할 가능성이 있으며, 입자 크기가 상기 범위 초과할 경우는 분말 절연코팅시 첨가하는 절연재의 절연율 범위가 달라지기에 투자율 및 우수한 코어 손실 특성을 얻기 어려울 수 있다. 따라서 상기와 같은 범위로 입자 크기를 최적화하면 절연 코팅 공정을 제어하기에 유리하다는 장점이 있다.
또한 본 발명에서는 인덕터 코어의 제조에 사용하기 위하여, 각 합금분말을 일정 일정 온도와 분위기 조건에서 열처리한다. 합금분말의 열처리는 분말의 내부 응력을 제거하고, 산화를 방지할 수 있도록 온도와 환원성 분위기를 조절하여 시행한다. 구체적인 열처리 조건은 각각의 합금분말의 조성 및 특성에 따라 다르기 때문에 소재와 용도에 따라 적절한 조절이 필요하다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 각 합금분말의 열처리 온도는 700 내지 950 ℃의 범위에서 각 분말의 특성에 맞추어 온도를 조절할 수 있다. 예를 들어, Fe-Si 합금분말 850 내지 950 ℃ 질소 분위기에서 열처리하는 것이 바람직하며, Fe-Si-Al 합금분말은 800 내지 900 ℃ 질소 분위기에서 열처리하는 것이 바람직하다.
또한 필요에 따라 다른 온도 범위에서 2회 이상의 열처리를 과정을 수행할 수도 있다. 예를 들어, Fe-Ni 합금분말은 750 내지 800 ℃, 수소 분위기에서 1차 열처리 과정을 수행하고, 600 내지 800 ℃에서 2차 열처리 과정을 수행하는 것이 바람직하다.
각 합금분말의 열처리 단계가 완료되면, 합금분말 표면에 절연재를 코팅하는 과정을 실시한다. 본 발명에서는 인덕터 코어의 제조를 위해 Fe-Si 합금분말, Fe-Si-Al 합금분말 및 Fe-Si-Al 합금분말 각각을 세라믹계 절연재로 코팅하였다.
이때, 사용가능한 세라믹계 절연재로는 실리케이트, 글라스프릿(glass frit), 알루미나(alumina), 워터글라스(water glass)로 이루어진 군으로부터 1종 이상 선택할 수 있으며, 이 중에서 실리케이트 또는 워터글라스(물유리) 등이 가격이 저렴하고 사용하기 편리한 장점이 있으나, 이에 특별히 제한되는 것은 아니다.
상기 절연재로 코팅된 각 합금분말에 있어서, Fe-Ni 합금분말의 절연재 함량은 1.5 내지 3.0 중량%이고, Fe-Si 합금분말의 절연재 함량은 3.0 내지 4.2 중량%이며, Fe-Si-Al 합금분말의 절연재 함량은 1.0 내지 2.5 중량% 범위인 것이 적합하지만, 이는 합금분말의 투자율에 따라 조절 가능한 것으로서 특별히 이 범위에 제한되는 것은 아니다.
본 발명에서 절연재로 코팅된 각 합금분말의 투자율(permeability)은 약 50 내지 125 범위이며, 50 내지 70 범위인 것이 바람직하다. 본 발명의 일실시예에서는 인턱터 코어에 사용하기 적합한 투자율 60에 맞추어 각 합금분말의 절연 코팅을 실시하였으나, 특별히 이에 제한되는 것은 아니며, 절연재 함량을 조절하면, 투자율 125 까지도 가능하다.
상기와 같이 투자율 60으로 절연 코팅된 각각의 합금분말이 얻어지면, 이들 분말을 혼합하여 인덕터 코어 제조에 사용한다. 절연코팅된 합금분말의 혼합 비율은 직류중첩 특성과 코어 손실 특성을 구현하는 조건에 따라 그 비율을 조정할 수 있다. 각각의 합금분말의 혼합 비율의 예시를 도 2의 조성 그래프에 나타내었다. 도 2에서 보여지는 바와 같이, 본 발명에서는 투자율 및 특화된 특성을 실현하는 조건에 따라 각각의 합금분말을 혼합하여 적용함으로써 개별적 합금분말의 고유 특성을 최대한 활용한 새로운 특성을 갖는 분말코어를 제작할 수 있다.
본 발명에서는 다양한 조성으로 합금분말을 혼합하여 연자성 코어를 제조한 후, 직류 중첩 특성과 코어 손실 특성을 측정하여, 자동차의 전력변환 부품에 사용하기 적합한 연자성 분말 조성물의 배합비를 찾아내었다. 이에 따르면, 본 발명의 일실시예에 따른 인덕터 코어용 연자성 분말 조성물은 합금분말 전체를 기준으로 Fe-Ni 합금분말 60 내지 80 중량%; Fe-Si 합금분말 5 내지 25 중량%; 및 Fe-Si-Al 합금분말 10 내지 30 중량%를 포함하는 것이 바람직하다. Fe-Si 합금분말과 Fe-Si-Al 합금분말의 배합비가 상기 범위를 초과할 경우 자기 특성이 저하되어 코어 성능이 떨어지게 되며, Fe-Ni 합금분말의 함량이 높아지면 가격이 높아지게 되어 시장경쟁력을 확보하기 어렵다.
따라서 상기 합금분말의 배합비는 인덕터 코어에 적용하기에는 적합하지만, 목표로 하는 제품의 특성(코어손실, 직류중첩특성, 투자율 등)에 따라 분말 혼합 조성물의 배합비와 절연재 함량을 조절할 수 있다.
본 발명에서는 각 합금분말의 상기 배합비에 따라, 연자성 분말 조성물의 금속 함량은 합금분말 전체를 기준으로 Fe은 54.2 내지 68.8 중량%, Ni은 30.0 내지 4.0 중량%, Si은 0.9 내지 4.1 중량% 및 Al은 0.3 내지 1.7 중량% 범위를 갖게 된다.
또한 본 발명의 실시예에 사용된 연자성 합금분말의 경우, Fe-Ni 합금분말의 Ni 함량은 40 내지 50 중량%이고, Fe-Si 합금분말의 Si 함량은 3 내지 6 중량%이며, Fe-Si-Al 합금분말의 Si 함량은 8 내지 11 중량%이고, Al 함량은 4 내지 7 중량인 것을 사용하는 것이 바람직하다.
다음으로 본 발명에서는 상기 Fe-Ni 합금분말, Fe-Si 합금분말 및 Fe-Si-Al 합금분말을 상기와 같이 일정 비율로 혼합한 다음 압력을 가하여 분말성형체를 제조한다. 또한 필요에 따라 혼합된 합금분말에 윤활제를 혼입하여 성형기를 통해 분말성형체를 제조할 수도 있다.
분말 성형에 적용되는 압력은 17 내지 22 ton/cm2의 범위가 바람직하다. 17 ton/cm2 미만의 압력에서는 분말성형체의 형상 구현이나 투자율 60 및 직류중첩특성 구현이 어렵고, 22 ton/cm2를 초과하는 경우에는 금형의 손상 및 수명 단축, 성형품 외관 스크래치, 분말절연층 파괴로 손실특성 저하, 성형 생산성 저하 등의 문제가 있다.
위와 같이 가압 조건하에 분말성형체가 제조되면, 내부 응력 및 원하는 투자율과 자기 특성을 구현하기 위하여 열처리를 진행한다. 본 발명에서 분말성형체의 열처리 단계는 700 내지 850 ℃ 범위의 온도에서 질소 또는 수소 분위기하에 수행될 수 있다. 한편 열처리 후 분말성형체는 필요에 따라 에폭시 코팅처리와 같은 후처리 공정을 통해 내식성 및 강도 등을 부여하는 것도 가능하다.
본 발명에 따라 3종의 합금분말을 혼합하여 제작된 인덕터 코어는 직류중첩 특성 및 코어 손실 특성과 같은 자기 특성이 우수하고, 고가의 니켈 함량이 낮아 가격경쟁력이 우수하므로 친환경차의 OBC 내 자동차 역률개선회로(PFC)의 인덕터에 사용하기 적합하다.
이하 구체적인 실시예를 통해 본 발명을 보다 상세히 설명한다. 그러나 하기 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위해 예시적으로 제시된 것으로서 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것으로 해석되어서는 안된다.
< 실시예 >
1) 합금분말 제조
연자성 분말 코어 제조에 사용할 Fe-Ni 합금분말, Fe-Si 합금분말, Fe-Si-Ni 합금분말을 가스 아토마이저 방식으로 각각 제조하였다. 원재료(Fe, Si, Al, Ni)를 각각의 합금 조성에 맞게 계량한 후, 용해로에 장입하여 전자기유도현상으로 1,600℃ 이상의 온도로 조건에서 용융금속의 용탕을 만든 후 미세한 노즐(직경 1 ~ 5 mm)을 통과시키고, 이때 노즐은 통과하는 용융금속을 불활성가스(질소, 아르곤)를 일정 압력(10 ~ 20 MPa)으로 분사하여 용융금속에 충격을 주어 분말을 제조하였다.
가스 아토마이저 방식으로 제조된 다양한 크기의 구형 분말을 건식 체가름 방식으로 분류하였다. 입자 크기별로 분류된 분말을 하기 [표 1]의 조건에 맞게 선택하여 열처리 단계를 수행하였다.
공정조건 | Fe - 50wt% NI | Fe - 4.3wt% Si | Fe - 9.5 wt% Si - 5.5 wt% Al | |
분말제조방식 | Gas Atomizer | Gas Atomizer | Gas Atomizer | |
평균 입자 크기( ㎛) | 20 | 27 | 24 | |
1차 분말열처리 | 온도 (℃) | 750 | 950 | 900 |
분위기 | 수소 | 질소 | 질소 | |
2차 분말열처리 | 온도 (℃) | 800 | - | - |
분위기 | 질소 | - | - |
2) 합금분말의 절연 코팅
상기에서 준비된 Fe-Ni 합금분말, Fe-Si 합금분말, Fe-Si-Ni 합금분말의 표면을 절연코팅 처리하였다. 분말표면의 절연코팅은 건식타입 및 습식타입으로 진행해도 무방하며 본 실시예에서는 리본믹서를 사용하였다. 리본믹서에 세라믹계 실리케이트 절연재를 사용하여 각각 합금분말이 투자율 60이 되도록 절연량을 다르게 하여 시행하였다. 절연재의 함량은 고정된 것이 아니며, 투자율 조건에 따라 달라지는 것으로서, 본 실시예에서 각 합금분말에 대한 절연재의 함량은 Fe-Ni 합금분말은 1.5 ~ 3.0 중량%, Fe-Si 합금분말은 3.0 ~ 4.2 중량%, Fe-Si-Al 합금분말은 1.0 ~ 2.5 중량% 범위로 혼합하였다.
3) 절연 코팅 분말의 혼합
상기에서 투자율 60으로 절연코팅된 각각의 합금분말을 하기 [표 2]의 조성과 같이 일정비율로 혼합하였다. 본 발명에서는 분말 코어의 특성에 따라 혼합 비율을 달리함으로써 목표로 하는 수준의 직류중첩 특성 및 코어 손실을 나타내는 연자성 분말 코어를 제작할 수 있다.
합금분말 | 실시예 1 | 실시예 2 | 실시예 3 | 비교예 1 | 비교예 2 | |
혼합 비율 (중량%) |
Fe-Ni | 70 | 70 | 70 | ||
Fe-Si | 0 | 20 | 10 | 100 | ||
Fe-Si-Al | 30 | 10 | 20 | 100 |
4) 분말성형체 및 코어 제조
상기 각각의 합금분말을 혼합 조건에 따라 혼합한 후, 적정량의 윤활제를 혼합하고 성형몰드 및 분말성형기를 사용하여 분말성형체를 제조하였다. 분말 성형시 가압조건은 17 내지 22 ton/cm2 였다. 제조된 분말성형체는 내부 응력 및 원하는 투자율과 전자기 특성을 구현하기 위하여 열처리를 진행하며, 700 ~ 850℃의 온도 범위의 질소 또는 수소 분위기에서 시행하였다. 또한 열처리 후 분말성형체는 필요에 따라 에폭시 코팅처리를 통해 내식성 및 강도 등을 부여하여 고신뢰성 제품으로 제작하였다.
< 시험예 >
1) 연자성 분말 코어의 자기 특성 비교
상기 실시예 및 비교예에 따라 제조된 인덕터용 연자성 분말 코어의 자기 특성을 측정하였다. 자기 특성 평가를 위해 외경 27.7 mm, 내경 14.1 mm, 높이 11.9 mm 인 연자성 분말 코어를 사용하였다.
코어 손실 측정 조건은 50kHz/100kHz, 100mT, 25℃, 대상 코어 사이즈 Φ27 이었으며, 측정 결과는 하기 [표 3]에 나타내었다.
구분 | 코어손실 (mW/cm3) | 측정온도 | ||
50kHz/100mT | 100kHz/100mT | |||
실시예 3 | Fe-Si-Al-Ni계 | 199 | 563 | 25℃ |
비교예 1 | Fe-Si계 | 527 | 1252 | |
비교예 2 | Fe-Si-Al계 | 304 | 719 |
또한 직류 중첩 측정 조건은 0~100 Oe, 100kHz, 25℃, 대상 코어 사이즈 Φ27 이었으며, 측정 결과는 하기 [표 4] 및 도 3에 나타내었다.
단위 : % | |||
인가 자기장 (Oe) | 실시예 3 | 비교예 1 | 비교예 2 |
(Fe-Si-Al-Ni계) | (Fe-Si계) | (Fe-Si-Al계) | |
0.0 | 100.0 | 100.0 | 100.0 |
5.1 | 99.6 | 99.9 | 99.5 |
10.3 | 99.3 | 99.5 | 98.2 |
20.6 | 98.6 | 98.1 | 94.0 |
30.9 | 97.7 | 96.2 | 88.3 |
41.2 | 96.3 | 93.6 | 81.7 |
51.5 | 94.6 | 90.7 | 74.8 |
61.7 | 92.5 | 87.4 | 68.0 |
72.0 | 90.1 | 83.9 | 61.6 |
82.3 | 87.3 | 80.3 | 55.7 |
92.6 | 84.1 | 76.6 | 50.3 |
102.9 | 80.7 | 73.0 | 45.5 |
113.2 | 77.0 | 69.4 | 41.3 |
123.5 | 73.1 | 65.8 | 37.5 |
133.8 | 69.2 | 62.4 | 34.1 |
144.1 | 65.2 | 59.2 | 31.2 |
154.4 | 61.1 | 56.0 | 28.5 |
2) 신뢰성 검사
연자성 분말 코어를 전기자동차의 OBC 등에 적용하기 위하여 검사항목인 신뢰성에 대하여 실시예 3과 비교예 1 및 비교예 2의 합금분말코어를 비교하였다. 신뢰성 평가 항목으로는 고온/고습[85℃/85%]의 챔버내 투입하여 일정 시간[1,000시간] 유지하였으며, 신뢰성 평가 결과는 LCR 미터로 분말코어를 챔버내 투입 전/후의 인덕턴스를 측정하여 그 변화율로서 평가하였다. 인덕턴스 측정 결과는 하기 [표 5]에 나타난 바와 같으며, 이 결과에 따르면 본 발명에 따른 실시예 3의 분말 코어의 신뢰도가 변화율 기준인 ±5% 이내를 만족하는 것으로 평가되어, 전장부품에 적합함을 확인할 수 있다.
실시예 3 | 비교예 1 (Fe-Si계) | 비교예 2 (Fe-Al-Si계) | ||||||
인덕턴스(μH) | 변화율 (%) |
인덕턴스(μH) | 변화율 (%) |
인덕턴스(μH) | 변화율 (%) |
|||
투입 전 | 투입 후 | 투입 전 | 투입 후 | 투입 전 | 투입 후 | |||
48.32 | 47.48 | -1.75 | 51.49 | 50.17 | -2.18 | 48.43 | 47.46 | -2.00 |
48.79 | 47.88 | -1.89 | 48.43 | 47.90 | -1.09 | 50.35 | 49.32 | -2.06 |
50.38 | 49.39 | -1.97 | 50.03 | 49.26 | -1.54 | 50.05 | 48.99 | -2.12 |
47.66 | 46.89 | -1.62 | 51.18 | 49.84 | -2.62 | 48.45 | 47.50 | -1.96 |
51.16 | 50.13 | -2.01 | 51.86 | 50.53 | -2.56 | 48.18 | 47.25 | -1.93 |
Claims (19)
- 합금분말 전체를 기준으로 Fe-Ni 합금분말 60 내지 80 중량%, Fe-Si 합금분말 5 내지 25 중량% 및 Fe-Si-Al 합금분말 10 내지 30 중량%를 포함하는 인덕터 코어용 연자성 분말 조성물.
- 제1항에 있어서,
상기 연자성 분말 조성물의 금속 함량은 합금분말 전체를 기준으로 Fe은 54.2 내지 68.8 중량%, Ni은 30.0 내지 40.0 중량%, Si은 0.9 내지 4.1 중량% 및 Al은 0.3 내지 1.7 중량% 범위인 것을 특징으로 하는 연자성 분말 조성물. - 제1항에 있어서,
상기 Fe-Ni 합금분말의 Ni 함량은 40 내지 50 중량%이고,
상기 Fe-Si 합금분말의 Si 함량은 3 내지 6 중량%이며,
상기 Fe-Si-Al 합금분말의 Si 함량은 8 내지 11 중량%이고, Al 함량은 4 내지 7 중량인 것을 특징으로 하는 연자성 분말 조성물. - 제1항에 있어서,
상기 Fe-Ni 합금분말의 평균 입자 크기는 17 내지 23 ㎛ 범위이고, 상기 Fe-Si 합금분말의 평균 입자 크기는 23 내지 29 ㎛ 범위이며, 상기 Fe-Si-Al 합금분말의 평균 입자 크기는 20 내지 28 ㎛ 범위인 것을 특징으로 하는 연자성 분말 조성물. - 제1항에 있어서,
상기 Fe-Si 합금분말, Fe-Si-Al 합금분말 및 Fe-Si-Al 합금분말은 각각 절연재로 코팅된 것을 특징으로 하는 연자성 분말 조성물. - 제5항에 있어서,
상기 절연재는 실리케이트, 글라스프릿, 알루미나, 워터글라스로 이루어진 군으로부터 1종 이상 선택된 절연재인 것을 특징으로 하는 연자성 분말 조성물. - 제5항에 있어서,
상기 절연재로 코팅된 각 합금분말에 있어서, Fe-Ni 합금분말의 절연재 함량은 1.5 내지 3.0 중량%이고, Fe-Si 합금분말의 절연재 함량은 3.0 내지 4.2 중량%이며, Fe-Si-Al 합금분말의 절연재 함량은 1.0 내지 2.5 중량% 범위인 것을 특징으로 하는 연자성 분말 조성물. - 제5항에 있어서,
상기 절연재로 코팅된 합금분말의 투자율(permeability)은 50 내지 125 범위인 것을 특징으로 하는 연자성 분말 조성물. - 제8항에 있어서,
상기 절연재로 코팅된 합금분말의 투자율(permeability)은 50 내지 70 범위인 것을 특징으로 하는 연자성 분말 조성물. - Fe-Ni 합금분말, Fe-Si 합금분말 및 Fe-Si-Al 합금분말을 고온에서 열처리하는 단계;
상기 고온 열처리된 연자성 합금분말을 각각 절연재로 코팅하는 단계;
상기 절연재로 코팅된 연자성 합금분말을 혼합한 후 압력을 가하여 분말성형체를 제조하는 단계; 및
상기 분말성형체를 열처리하는 단계를 포함하는 인덕터 코어의 제조 방법. - 제10항에 있어서,
상기 합금분말의 고온 열처리 온도는 700 내지 950 ℃의 범위인 것을 특징으로 하는 인덕터 코어의 제조 방법. - 제11항에 있어서,
상기 Fe-Ni 합금분말의 열처리 단계는 750 내지 800 ℃의 온도 범위에서 수행되는 1차 열처리 단계 및 600 내지 800 ℃의 온도 범위에서 수행되는 2차 열처리 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 인덕터 코어의 제조 방법. - 제10항에 있어서,
상기 절연재는 실리케이트, 글라스프릿, 알루미나, 워터글라스로 이루어진 군으로부터 1종 이상 선택되는 것을 특징으로 하는 인덕터 코어의 제조 방법. - 제10항에 있어서,
상기 절연재로 코팅된 합금분말의 투자율(permeability)은 50 내지 125 범위인 것을 특징으로 하는 인덕터 코어의 제조 방법. - 제14항에 있어서,
상기 절연재로 코팅된 합금분말의 투자율(permeability)은 50 내지 70 범위인 것을 특징으로 하는 인덕터 코어의 제조 방법. - 제10항에 있어서,
상기 합금분말의 혼합비는 합금분말 전체를 기준으로 Fe-Ni 합금분말 60 내지 80 중량%, Fe-Si 합금분말 5 내지 25 중량% 및 Fe-Si-Al 합금분말 10 내지 30 중량%인 것을 특징으로 하는 인덕터 코어의 제조 방법. - 제10항에 있어서,
상기 분말성형체를 제조하는 단계의 압력은 17 내지 22 ton/cm2의 범위인 것을 특징으로 하는 인덕터 코어의 제조 방법. - 제10항에 있어서,
상기 분말성형체의 열처리 온도는 700 내지 950 ℃의 범위인 것을 특징으로 하는 인덕터 코어의 제조 방법. - 제1항에 따른 연자성 분말 조성물을 이용하여 제조된 코어를 포함하는 자동차 전력변환 부품용 인덕터.
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020220059425A KR102617701B1 (ko) | 2022-05-16 | 2022-05-16 | 연자성 분말 조성물 및 이를 이용한 인덕터 코어의 제조 방법 |
JP2022199688A JP2023169098A (ja) | 2022-05-16 | 2022-12-14 | 軟磁性粉末組成物およびこれを利用したインダクタコアの製造方法 |
DE102022133237.3A DE102022133237A1 (de) | 2022-05-16 | 2022-12-14 | Weichmagnetische Pulverzusammensetzung für Induktorkern und Verfahren zur Herstellung eines Induktorkerns unter Verwendung dieser Zusammensetzung |
US18/081,094 US20230368951A1 (en) | 2022-05-16 | 2022-12-14 | Soft magnetic powder composition for inductor core and method of manufacturing inductor core using the composition |
CN202211682848.8A CN117079918A (zh) | 2022-05-16 | 2022-12-27 | 电感器芯材用软磁性粉末组合物及用其制造电感器芯材的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020220059425A KR102617701B1 (ko) | 2022-05-16 | 2022-05-16 | 연자성 분말 조성물 및 이를 이용한 인덕터 코어의 제조 방법 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20230159973A true KR20230159973A (ko) | 2023-11-23 |
KR102617701B1 KR102617701B1 (ko) | 2023-12-27 |
Family
ID=88510114
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020220059425A KR102617701B1 (ko) | 2022-05-16 | 2022-05-16 | 연자성 분말 조성물 및 이를 이용한 인덕터 코어의 제조 방법 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20230368951A1 (ko) |
JP (1) | JP2023169098A (ko) |
KR (1) | KR102617701B1 (ko) |
CN (1) | CN117079918A (ko) |
DE (1) | DE102022133237A1 (ko) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003234594A (ja) * | 2002-02-07 | 2003-08-22 | Daido Steel Co Ltd | 高性能な電磁波吸収体 |
KR100545849B1 (ko) | 2003-08-06 | 2006-01-24 | 주식회사 아모텍 | 철계 비정질 금속 분말의 제조방법 및 이를 이용한 연자성코어의 제조방법 |
JP2008187119A (ja) * | 2007-01-31 | 2008-08-14 | Nec Tokin Corp | 線輪部品 |
KR100960699B1 (ko) | 2008-01-16 | 2010-05-31 | 한양대학교 산학협력단 | Fe-Si계 연자성 분말의 제조방법, 및 이를 이용한연자성 코어 |
JP2013098384A (ja) * | 2011-11-01 | 2013-05-20 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 圧粉磁心 |
KR101882444B1 (ko) | 2011-09-05 | 2018-07-26 | 엘지이노텍 주식회사 | 교류 모터용 연자성 코어 및 그 제조방법과 이를 포함하는 교류모터 |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11812081B2 (en) | 2020-11-02 | 2023-11-07 | Hulu, LLC | Session based adaptive playback profile decision for video streaming |
-
2022
- 2022-05-16 KR KR1020220059425A patent/KR102617701B1/ko active IP Right Grant
- 2022-12-14 DE DE102022133237.3A patent/DE102022133237A1/de active Pending
- 2022-12-14 US US18/081,094 patent/US20230368951A1/en active Pending
- 2022-12-14 JP JP2022199688A patent/JP2023169098A/ja active Pending
- 2022-12-27 CN CN202211682848.8A patent/CN117079918A/zh active Pending
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003234594A (ja) * | 2002-02-07 | 2003-08-22 | Daido Steel Co Ltd | 高性能な電磁波吸収体 |
KR100545849B1 (ko) | 2003-08-06 | 2006-01-24 | 주식회사 아모텍 | 철계 비정질 금속 분말의 제조방법 및 이를 이용한 연자성코어의 제조방법 |
JP2008187119A (ja) * | 2007-01-31 | 2008-08-14 | Nec Tokin Corp | 線輪部品 |
KR100960699B1 (ko) | 2008-01-16 | 2010-05-31 | 한양대학교 산학협력단 | Fe-Si계 연자성 분말의 제조방법, 및 이를 이용한연자성 코어 |
KR101882444B1 (ko) | 2011-09-05 | 2018-07-26 | 엘지이노텍 주식회사 | 교류 모터용 연자성 코어 및 그 제조방법과 이를 포함하는 교류모터 |
JP2013098384A (ja) * | 2011-11-01 | 2013-05-20 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 圧粉磁心 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20230368951A1 (en) | 2023-11-16 |
JP2023169098A (ja) | 2023-11-29 |
KR102617701B1 (ko) | 2023-12-27 |
CN117079918A (zh) | 2023-11-17 |
DE102022133237A1 (de) | 2023-11-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101945580B1 (ko) | 자심용 분말의 제조 방법 | |
EP1808242B1 (en) | METHOD FOR PRODUCING SOFT MAGNETIC METAL POWDER COATED WITH Mg-CONTAINING OXIDIZED FILM AND METHOD FOR PRODUCING COMPOSITE SOFT MAGNETIC MATERIAL USING SAID POWDER | |
EP2578338B1 (en) | Soft magnetic powder, powder granules, dust core, electromagnetic component, and method for producing dust core | |
KR101499297B1 (ko) | 고온성형에 의한 고투자율 비정질 압분자심코아 및 그 제조방법 | |
JP5022999B2 (ja) | 圧粉磁心及びその製造方法 | |
CN102623121B (zh) | 一种铁硅材料及μ90铁硅磁粉芯的制造方法 | |
JP4336810B2 (ja) | 圧粉磁心 | |
KR101097896B1 (ko) | 철계 연자성 분말 | |
CN102294474B (zh) | 一种铁硅材料及μ50铁硅磁粉芯的制造方法 | |
KR20130122734A (ko) | 연자성 분말, 조립분, 압분 자심, 전자 부품 및 압분 자심의 제조 방법 | |
CN111739730B (zh) | 一种使用有机包覆的高性能金属磁粉芯制备方法 | |
JP5470683B2 (ja) | 圧粉磁心用金属粉末および圧粉磁心の製造方法 | |
CN102294475B (zh) | 一种铁硅材料及μ60铁硅磁粉芯的制造方法 | |
KR100374292B1 (ko) | 대전류 직류중첩특성이 우수한 역률개선용 복합금속분말및 그 분말을 이용한 연자성 코아의 제조방법 | |
JPH02290002A (ja) | Fe―Si系合金圧粉磁心およびその製造方法 | |
JP2015088529A (ja) | 圧粉磁心、磁心用粉末およびそれらの製造方法 | |
JP4618557B2 (ja) | 軟磁性合金圧密体及びその製造方法 | |
KR102617701B1 (ko) | 연자성 분말 조성물 및 이를 이용한 인덕터 코어의 제조 방법 | |
KR100564035B1 (ko) | 연자성 금속분말을 이용한 코아 제조용 단위블록 및 이를이용한 대전류 직류중첩특성이 우수한 코아와 그 제조방법 | |
JP2002299114A (ja) | 圧粉磁心 | |
JP2006183121A (ja) | 圧粉磁芯用鉄基粉末およびそれを用いた圧粉磁芯 | |
CN115083716A (zh) | 一种铁硅磁粉芯及其制备方法与电感 | |
CN104036903A (zh) | 一种铁硅镍磁粉芯的制备方法 | |
JP2014199884A (ja) | 高強度低損失複合軟磁性材、ジオポリマー被覆金属粉末、電磁気回路部品及び高強度低損失複合軟磁性材の製造方法 | |
CN109192430B (zh) | 提高金属软磁粉芯高频有效磁导率的制备方法及产品 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant |