화학공학소재연구정보센터
학회 한국재료학회
학술대회 2005년 가을 (11/10 ~ 11/11, 한양대학교)
권호 11권 2호
발표분야 나노 및 생체재료
제목 기상반응법에 의해 제조된 Fe-Si 합금 나노분말의 연자기적 특성
초록 1. 서론
본 연구는 기상반응법(Gas Phase Reaction Process)에 의해 Fe-Si계 합금 나노분말을 합성하여 연자성체로써의 활용 가능성을 검토할 목적으로, 전에 보고한 기상반응 시 중요한 반응물의 농도, 반응온도 등 최적의 조업인자를 토대로 제조된 나노 분말입자를 이용하여 코어(core)를 제조하였다. 또한 제조된 코어는 소정의 온도 및 시간에서 annealing처리를 하였으며, 본보에서는 특히 그에 따른 미세조직의 변화 및 연자기적 특성에 미치는 영향 등을 주로 조사하였다.

2. 실험방법
Fe-Si 합금 나노분말을 이용한 코어 제조는 금속제 압축성형 다이에 10ton/㎠의 압력을 가하여 내경5.5mm, 외경10mm 및 두께2.5mm의 크기로 압축 성형하였다. 성형된 코어는 튜브전기로를 사용해서 2.2x10-2torr의 진공분위기에서 300℃, 400℃, 500℃ 및 600℃에서 30분 동안 annealing 처리하였으며, XRD에 의한 상분석, Archimedean 밀도측정기를 이용한 밀도측정, AC전원 1∼1,000MHz(1GHz)범위에서 투자율(permeability) 등을 측정하였다.

3. 실험결과 및 고찰
코어의 annealing 처리 후 성형체의 밀도는 처리온도에 따라 약간 상승하였으며 열처리 전에 비하여 16%정도 향상되었으며, 이것은 annealing처리에 따른 치밀화(densification)가 일어난 것으로 판단되었다. 한편 annealing 온도에 따른 투자율의 변화는 300℃ 및 400℃의 비교적 저온에서 열처리된 시료의 경우에 열처리전의 시료에 비하여 2 배 이상 상승하는 것으로 나타났으며, 그 이유는 코어의 압축성형 시 가해지는 높은 압력으로 인해 생긴 잔류 내부응력(σ) 혹은 소성변형에 동반될 수 있는 전위(dislocation) 등이 제거되었기 때문인 것으로 판단되었다. 그러나 500℃이상의 온도에서는 오히려 크게 저하함을 알 수 있었으나 그 이유는 입자성장에 의한 것과 Fe-Si 2원계 평형상태도에서 추측 가능한 ɑ2상의 석출 등이 주요 요인인 것으로 판단되었다. 그 밖에 본 연구에서 수행된 XRD/VSM 등의 분석결과 등은 당일 게시함과 동시에 부연 설명할 것이다.
저자 박회경, 박헌범, 송창빈, 박균영
소속 공주대
키워드 Fe-Si합금; 연자성체; 기상반응법
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