초록 ▼

□ 연구개요
본 연구에서는 우수한 고온 특성과 높은 최대자기에너지적을 가지는 비희토류 L10-FeNi 경자성상을 구현하고자 하였다. 질서-무질서 전이 온도 부근에서 결정화 온도를 가지는 비정질 조성을 개발하여 해당 온도에서 장시간 열처리를 진행하여 높은 원자 확산도를 유발시켜 L1₀-FeNi 경자성상을 구현하고 또한 다양한 실험 조건의 변화를 통해서 상 구현을 최적화 시키기 위한 프로세스를 도출하여 최종적으로는 높은 상 분율을 가지는 차세대 비희토류 영구자석을 개발하고자 한다. 뿐만 아니라 현재 사용되고 있

□ 연구개요
본 연구에서는 우수한 고온 특성과 높은 최대자기에너지적을 가지는 비희토류 L10-FeNi 경자성상을 구현하고자 하였다. 질서-무질서 전이 온도 부근에서 결정화 온도를 가지는 비정질 조성을 개발하여 해당 온도에서 장시간 열처리를 진행하여 높은 원자 확산도를 유발시켜 L1₀-FeNi 경자성상을 구현하고 또한 다양한 실험 조건의 변화를 통해서 상 구현을 최적화 시키기 위한 프로세스를 도출하여 최종적으로는 높은 상 분율을 가지는 차세대 비희토류 영구자석을 개발하고자 한다. 뿐만 아니라 현재 사용되고 있는 Nd-Fe-B 희토류 영구자석을 대체할 수 있는 우수한 특성을 가지는 자석을 개발하여 영구 자석이 사용되는 다양한 산업에 기여할 수 있는 것을 궁극적인 목표로 한다.

□ 연구 목표대비 연구결과
본 연구의 1차 년도에는 후속 연구에서 진행될 열처리 공정을 위해 적절한 기반 조성을 개발하는 것을 목표로 하였다. 개발된 조성으로는 [Fe0.75B0.20Si0.05]100-xYx이고 해당 조성의 연구를 진행한 후에 가능성을 판단하여 Fe에서 FeNi 1:1로 치환하고자 하였다. 이후 위 조성의 특성이 목표치만큼 나오지 않아 새로운 FeNiPC 조성을 개발하였다. FeNiPC 조성의 경우에는 타 비정질 조성에 비해 낮은 결정화 온도를 가지고 있어 전이 온도에 가장 근접하여 후속 연구를 진행하기에 적합한 조성이다. 다만 결정화 온도 간의 간격이 좁아서 이 간격 차이를 벌리기 위해서 해당 조성의 경우에는 [Fe0.5Ni0.5]x[P0.65C0.35]100-x 으로 일부 조성의 함량을 변화시켜가며 실험을 진행하였고 1차 년도 목표 및 평가 착안점을 모두 충족시킬 수 있는 조성을 개발하는데 성공하였다. 2차년도에서는 [Fe0.5Ni0.5]x[P0.65C0.35]100-x (x= 81, 82, 83) 세 가지의 조성으로 확정짓고 L1₀-FeNi 경자성상의 상분율을 높이기 위해 다양한 열처리 조건에서 실험을 진행하여 최적의 조건을 찾아내었다. 최종적으로 3차년도에서는 개발 된 위 조성의 열적-구조적-자기적 특성 평가를 위하여 DSC, XRD, VSM 측정을 진행하였고 심층적인 분석을 위해 추가적으로 DC-BH loop tracer와 TMA 측정을 진행하였다. 결과적으로 이전 조성보다 보자력을 약 100 Oe 가량 높이면서 합금의 자성특성을 향상시켰고 L1₀-FeNi 경자성상의 상분율이 증가했다는 증거를 얻을 수 있었다.

□ 연구발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성)
본 연구는 현재 영구자석으로 가장 많이 사용되고 있는 희토류 영구자석의 심각한 문제점 (낮은 고온특성, 수급 불균형, 제련과정에서 발생되는 환경오염, 자원 전략화 등)을 해결하고자 진행되었으며 이러한 차세대 영구자석을 개발하기 위한 연구는 반드시 필요한 실정이다. 따라서 본 연구팀은 기존의 사용되고 있는 희토류 영구자석의 문제점을 해결할 수 있는 L10-FeNi 비희토류 영구자석을 개발하여 원천 소재의 경쟁력을 확보하고 자석 시장의 새로운 패러다임을 제시할 것을 기대한다. 본 연구가 3차년도까지 성공적으로 진행될 경우 미래 산업 발전에 크게 이바지함과 동시에 국가 경쟁력 향상도 가능할 것으로 판단된다.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 가. 연구 개발의 목적 및 필요성 ... 4
• 나. 연구개발의 범위 ... 4
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 5
• 가. 연구수행 방법 ... 5
• 나. 연구수행 내용 및 결과 ... 5
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 수준 ... 11
• 1) 정성적 연구개발성과(연구개발결과) ... 11
• 2) 세부 정량적 연구개발성과 ... 11
• 3) 목표 달성 수준 ... 11
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도(연구개발결과의 중요성) ... 11
• 가. 국내외 관련분야에 대한 기술개발현황 ... 11
• 나. 연구결과가 국내외 기술개발현황에서 차지하는 위치 ... 12
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 12
• 가. 연구 개발 성과 활용분야 및 활용방안 ... 12
• 나. 추가 연구의 필요성 ... 12
• 나. 타 연구에의 응용 ... 12
• 6. 참고문헌 ... 13
• 붙임1. 세부 정량적 연구개발성과 ... 14
• 붙임2. 연구책임자 대표적 연구실적 및 증빙(요약문 및 사본) ... 16
• 끝페이지 ... 24