Nd-Fe-B 소결자석의 입계확산 효율 향상을 위한 분말 기반 확산원 스탬프 코팅 공정

Abstract

본 연구에서는 Nd-Fe-B 소결자석의 입계확산공정(GBD)에서 자기특성 향상과 공정 단순화를 위해 분말형 TbHx 확산원을 이용한 스탬프 코팅 공정을 적용하였다. 기존 슬러리 기반 딥 코팅 공정과 비교하여, 스탬프 코팅은 동일한 확산원 사용량(1 wt.%) 조건에서 더 높은 보자력 향상을 나타냈다. 특히 스탬프 코팅 GBD 자석은 22.02 kOe의 Hcj를 나타내어 딥 코팅 GBD 자석보다 우수한 보자력 특성을 보였다. 또한, 스탬프 코팅 GBD 자석은 다른 자석들에 비해서 열 안정성이 향상되었다. Tb의 확산은 자석 표면으로부터 내부 방향으로 확산되었으며, 자석 표면 영역에서는 입계 및 결정립 표면을 따라 Tb-rich shell을 형성하였다. 이러한 결과는 분말 기반 스탬프 코팅 공정이 확산원 손실을 줄이면서 Nd-Fe-B 소결자석의 보자력 및 열 안정성을 향상시킬 수 있는 효과적인 GBD 공정임을 보여준다.