철계 비정질 합금 분말코아의 자기적 특성에 미치는 분말 제조방식의 영향

Abstract

철계 비정질 합금 리본을 분쇄한 뒤 상온 압축성형을 통하여 분말코아를 제조할 때 로터밀과 볼밀의 두 가지 분말제조 공정을 사용하여 만든 분말의 형상을 관찰하고, 또 이들을 이용한 분말코아의 자기적 및 전기적 특성과 미세구조를 조사하였다. 로터밀을 사용한 경우 실효투자율의 크기는 볼 밀링한 경우보다 낮았으나 이의 주파수 의존성 및 품질계수는 볼밀의 경우보다 우수하였으며 자심손실 또한 더 작았다. 한편 로터밀을 사용하여 만든 분말은 크기가 균일하고 가장자리는 강한 전단가공을 받아 완만한 곡선을 지닌 등축형을 이루고 있는 반면 볼밀을 사용한 경우는 크기가 상대적으로 불규칙하면서 작은 분말이 많고 가장자리는 날카로운 형상을 하고 있었다. 로터밀로 만든 분말코아의 낮은 투자율은 밀링시 심한 전단에 의해 발생하는 큰 내부응력의 축적에 기인하는 것으로 보여진다. 한편 로터 밀링을 통해 만든 분말코아의 경우 투자율은 상대적으로 낮지만 전기저항의 측정 및 미세구조의 관찰로부터 보다 양호한 절연상태가 확보되어 높은 주파수에 이르기까지 투자율이 유지되면서 적은 자심손실이 얻어진 것으로 판단되었다. 분말코아의 자기적 안정성을 나타내는 직류중첩특성 또한 로터밀의 경우가 볼 밀링한 경우보다 우수하였다. In the fabrication process of Fe-based amorphous alloy powder cores by pulverization of the melt-spun ribbons and cold compaction, the effects of powder preparation method on the magnetic & electric properties, powder shapes and microstructure of cores have been investigated. The powder cores made by using rotor mill showed low effective permeability as compared to the cores prepared by ball milling. However the frequency dependence and quality factor properties were superior in the case of rotor-milling. Further the powders prepared by rotor mill had homogeneous and round shapes through strong shearing in the sieve ring, while the ball milled powders were inhomogeneous and relatively small. The lower permeability of the powder cores fabricated with rotor mill was considered to be due to the high internal stress occurred by very intensive shearing. Moreover the powder cores produced by rotor-milling showed lower core loss and good frequency dependence of effective permeability possibly due to the higher electrical insulation between magnetic particles. The dc bias property of the powder cores made by rotor-milling was better than the one by ball-milling.