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• 연구 주제
• 연구 방법
• 연구 결과

문제 정의

• 본 연구에서는 고에너지 볼밀링법을 이용하여 제조된 Sm₂Co₁₇ 합금 분말의 미세조직과 자성특성을 관찰하였다. 볼밀링 후 분말의 크기는 감소하였으며, 형상은 구형에 가깝게 변화하였다.
• 본 연구에서 쓰인 고에너지 볼밀링을 이용한 기계적 합금화법은 분말제조와 벌크 제품화가 쉽고 비용이 싸다는 장점을 가지고 있으며[3], 나노 결정 합금 분말의 벌크 제품화 종류들 중 가장 강력하고 편리한 방법이다. 본 연구에서는 최적조건의 고에너지 볼밀링법이 Sm₂Co₁₇ 합금 분말의 미세조직과 자성특성에 미치는 영향을 관찰하였다.

제안 방법

• 본 실험에서는 Sm₂Co₁₇ 합금 분말을 합금 분말을 스테인레스 스틸볼 100 g과 분말 5 g (20:1)의 비율로 하고, 공정제어제(Toluene)를 7 wt% 첨가하여 Ar 분위기에서 5시간 동안 고에너지 볼밀링을 하였다. 볼밀링 회전속도는 800 rpm으로 고정하여 각 조건의 분말을 Ar 분위기의 글로브 박스 내에서 미량으로 채취하였다.
• 분말의 자성특성은 VSM을 통해 상온에서 ±12.5 kOe 자기장을 인가하여 측정하였다.
• 볼밀링 회전속도는 800 rpm으로 고정하여 각 조건의 분말을 Ar 분위기의 글로브 박스 내에서 미량으로 채취하였다. 주사전자현미경 (SEM)을 이용하여 밀링 후 분말의 크기 및 형상 변화를 관찰하였고, 화상해석을 이용하여 분말 입자의 크기와 형상을 정량화하였다. 분말의 자성특성은 VSM을 통해 상온에서 ±12.

성능/효과

• 합금 분말의 보자력과 포화자화 값의 변화를 VSM을 이용하여 측정한 그래프이다. 볼밀링 후 보자력이 약 76 Oe로 감소했지만, 열처리 후에는 초기 분말의 보자력보다 증가하여 약 658 Oe를 나타낸다.
• 볼밀링 후 분말의 크기는 감소하였으며, 형상은 구형에 가깝게 변화하였다. 분말의 자성 특성을 관찰한 결과, 볼밀링 후 보자력이 감소하였지만 볼밀링된 분말을 열처리하였을 경우 보자력이 다시 회복하는 결과를 나타내었다. 앞으로 TEM을 통하여 결정립 크기에 대한 연구를 수행할 예정이다.

후속연구

• 분말의 자성 특성을 관찰한 결과, 볼밀링 후 보자력이 감소하였지만 볼밀링된 분말을 열처리하였을 경우 보자력이 다시 회복하는 결과를 나타내었다. 앞으로 TEM을 통하여 결정립 크기에 대한 연구를 수행할 예정이다.

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