Magnetic Properties and Thermomagnetic Analysis of Cast and Hot-Pressed Pr, Nd-Fe-B Magnets

주조 및 열간압축된 Pr, Nd-Fe-B계 영구자석의 열자기 분석과 자기적 특성

Minor phases in cast and hot-pressed R(R=Pr, Nd)-Fe-B magnet were investigated through thermomagnetic analysis. The relationship between minor phases and coercivities of R-Fe-B magnets was studied. ${\alpha}-Fe$ and $Nd_{2}Fe_{17}$ were precipitated in as-cast Pr-Fe-B and Nd-Fe-B alloys respectively. These phases were considered to deteriorate the magnetic properties of R-Fe-B magnets. During the heat treatment, ${\alpha}-Fe$ and $Nd_{2}Fe_{17}$ were annihilated and the magnetic properties of cast R-Fe-B magnet were improved. Hot-pressed Nd-Fe-B magnet showed better thermal stability than sintered magnet.

Pr, Nd-Fe-B계 합금을 주조 및 열간압축한 후 직류자화측정기와 진동시료형 자속계를 이용하여 자기적 특성을 측정하였다. 이 결과로부터 제 2상과 보자력과의 관계를 조사하였다. 주조시 $Pr_{17}Fe_{76.5}B_{5}Cu_{1.5}$계 합금에는 ${\alpha}-Fe$가, $Nd_{14}Dy_{1}Fe_{78.5}B_{5}Cu_{1.5}$계 합금에는 $Nd_{2}Fe_{17}$상이 각각 생성 되었다. 생성된 제 2상은 R(R=Pr, Nd)-Fe-B계 주조합금의 자기적 특성을 저하시킨다. 주조합금을 열처리하면 열자기분석 곡선에서 ${\alpha}-Fe$, $Nd_{2}Fe_{17}$상이 확인되지 않았다. 열처리 시 이와 같은 연자성상이 제거됨에 따라 열처리된 Pr, Nd-Fe-B계 주소합금의 자기적 특성은 증가하였다. Nd-Fe-B-Cu계 열간압축 자석에서의 보자력의 온도계수($\beta$)는 0.48로, 이를 Nd-Fe-B계 소결자석의 ${\beta}=0.86$, Nd-Fe-Co-B계 소결자석의 ${\beta}=0.5$와 비교해 보면 열간압축된 자석이 우수한 열적안정성을 나타냄을 알 수 있었다.