KITECH 생산기술 전문지

최근 환경오염 문제와 탄소 배출 규제가 강화됨에 따라, 전기자동차를 포함한 미래 모빌리티 및 신재생에너지 발전기의 수요가 증가하고 있다. 여기에 사용되는 모터의 전력변환효율을 높이기 위해서는, 희토류인 네오디늄(Nd)과 내열성 향상에 도움을 주는 디스프로슘(Dy)이 포함된다. 그러나, 중희토류인 Dy는 부존량이 적어 수급이 불안정하고, 가격대가 높게 형성되어 있다는 문제점이 있다. 따라서, 현재 중희토류를 자석 내부로 확산시켜 영구자석의 성능을 높이는 GBDP(Grain Boundary diffusion process)가 주로 사용되고 있다. 하지만, 이러한 GBDP의 확산원으로 합금 리본을 사용할 경우 자석과 확산원 사이 미세 공극이 발생한다는 문제점이 존재하였다. 이에 본 연구에서는 GBDP(Grain Boundary diffusion process) 수행 전, 전처리 공정을 도입하여 확산원인 합금 리본과 모재 사이 공극을 제거하고자 하였다. 확산원으로 사용된 Dy-Al-Cu 리본은 Arc-melt 및 melt-spin 공정을 통해 제조되었으며, 미세구조 변화와 깊이에 따른 원소 분포는 SEM(scanning electron microscope)과 EPMA(electron probe micro analyzer)를 통해 분석하였다. 그 결과 전처리 공정 시 미세 공극이 제거되었으며, 중희토류의 확산 효율이 증가하는 것을 확인할 수 있었다. 결론적으로 B-H Tracer를 통한 자기적 특성 분석 시에도, 약 40 %의 보자력 향상을 확인하였다.

키워드 Nd-Fe-B, Grain Boundary Diffusion Process(GBDP), Coercivity, Pre-treatment