고투자율, 저손실 Ferrite 개발에 관한연구

Abstract

연질 자성재료는 flux-multiplier로 사용되고 있는 고주파 영역에서는 주로 ferrite가 사용되고 있다. 이는 ferrite의 전기비저항이 금속보다 높은 10(-2)~10(12)옴-cm의 값을 가지므로 주파수에 비례하고 전기비저항에 반지례하는 와 전류 손실을 줄일 수 있기 때문이다. 최근에 많이 사용되고 있는 연자성 ferrite로는 spinel구조를 가진 Ba ferrite가 있다. 대체로 주파수 10KHz에서 1MHz사이에서는 Mn-Zn-Fe ferrite가 사용되고 1MHz에서 15MHz까지는 Ni-Zn ferrite 그리고 그 이상의 주파수에서는 Ni ferrite나 Hexagonal ferrite가 주로 사용되고 있다. ferrite의 자기적 성질은 결정구조 및 조성에 의해 결정되는 고유인자와 제조과정에서 결정되는 외적인자에 의하여 결정된다. 외적인자로는 원료의 순도, 분말 제조 방법, 소결온도, 소결분위기 등이다. 또한 ferrite 분말의 비당량성 결합도 현미경조직에 영향을 주어 결과적으로 자기적 성질에 영향을 주게된다. 이러한 비 당량성 결합은 ferrite가 Fe2O3를 주 원료로 하고 있고 대량생산에 쓰이는 ferrite 제조방법은 stainless 강구와 steel로된 ball mill jar를 사용하므로 분말 제조후의 철의 함량은 원료로 사용한 철보다 항상 많기 대문이다. 분말 제조과정에서 증가되는 철의 함량은 하소온도, 사용한 강구 및 jar ball mill의 회전속도, 회전시간, 용매의 종류에 따라 다르게 된다. Mn-Zn-Fe(2+) ferrite 및 Ni-Zn ferrite에 관한 연구는 많이 있었고 분말제조 여건에 따른 자기적 성질에 미치는 영향도 연구되었다. 그러나 실제로 ferrite 제조시에 일어나는 문제에 관한 연구는 공장에서 하였어도 회사기밀로 발표되지 않고 있는 형편이다.