자성체 재료 유주현.

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1 자성체 재료 유주현

2 ※자성체 (Magnetic Substance)
자전체란 무엇인가 ※자성체 (Magnetic Substance) 자기장 속에서 자성의 띄는 물질. ※강자성체 (FerroMagnetic Substance) 자기장을 제거하여도 자화가 유지되는 유전체. ※반자성체 (DiaMagnetic Substance) 자기장 속에서 자기장의 반대방향으로 자화하는 물질. ※상자성체 (ParaMagnetic Substance) 자기장 속에서 자기장의 방향으로 자화 하는 물질.

3 분 류 기본재료 재료종류 자성체 재료의 종류 자성재료 강자성재료 상자성재료 철강 특수합금 연질페라이트
(Magnetic Material) 철강 특수합금 연질페라이트 초미세결정립합금 박막연자성합금 순철, 전자연철,규소강 Permalloy(Ni-Fe계) Sendust(Fe-Al-Si계) Mn-Zn, Ni-Zn계 페라이트 Fe계, Co계 비정질합금 Fe계, Co계, Ni계 박막 및 다층막 강자성재료 (FerroMagnetic Material) 합금 자석 희토류자석 경질페라이트 본드자석 Alnico, Vicalloy(Fe-Co-V), Cu-Ni-Fe, Fe-Cr-Co, Mn-Al-C Sm-Co계, Nd-Fe-B계, Pr-Fe-B계 Ba 및 Sr계 페라이트 고무계, 플라스틱계 자석 반자성재료 (DiaMagnetic Material) 산화물 금속분 박  막 Υ페라이트, Co-Υ페라이트 Ba페라이트, 이산화크롬 Fe, Fe-Co계 분말 Co-Cr계 수직 RE-TM계 광자기 Co/Pt계, Co/Pd계 광자기다층막 상자성재료 (ParaMagnetic Material) 마이크로파재료 자기저항재료 인바재료 자성유체 비자성재료 Ni-Zn, Mn-Mg Mn-Mg-Al페라이트 YIG, Ni-Co, Ni-Fe계 Fe-36Ni, Co-Fe-Cr 카보닐철, Sendust, Magnetite Ni강, Mn강, 스텐레스강

4 ※알니코(Alnico) 석출경화법 알니코란 무엇인가
알루미늄, 산화철, 니켈, 코발트의 합금. 1970년대 까지 고급 자성체로 사용되었으나 현재는 Sr계 페라이트로 교체 되었다. 알니코의 제조법 석출경화법 소결법 알루미늄과 산화철, 니켈, 코발트 를 1:7:1:2의 비율로 용융한다. 용융된 합금을 냉각시키면 과포화 상태로 용융되어 있던 코발트가 석출된다. 알루미늄과 산화철, 니켈, 코발트 의 분말을 고루 섞는다. ℃ 이상의 온도에서 가압소결 하여 경화시킨다. ※ 냉각 시킬 때 자계 속에서 냉각시킨 것이 가장 좋다.

5 ※Sr계 페라이트(SrCo3·6Fe2O3) Sr계 페라이트란 무엇인가
강자성체의 일종으로 보자력이 크고 안정성이 우수하다. 현재 고급 자석의 재료로 사용되고 있다. Sr계 페라이트의 제조법 습식 분말야금법 건식 분말야금법 스트론튬, 코발트, 산화철의 분말 을 특수 용액을 이용하여 가압성형한다. 성형이 끝난 후 1600℃ 이상의 온도에서 한번더 가열소결한다. 스트론튬, 코발트, 산화철의 분말 을 접착용 특수 파우더를 이용하여 가압성형한다. 성형이 끝난 후 1600℃ 이상의 온도에서 한번더 가열소결한다. ※ 습식 분말야금법이 이방성화가 강하여 더욱 좋다.

6 자성체의 응용 영구자석 홀더 발전기용 자석

7 유전체 재료

8 ※강유전체 (Ferroelectrics)
유전체란 무엇인가 ※유전체 (Dielectric) 전기장 속에서 분극현상은 일어나지만, 직류전류는 생기지 않는 물질. ※ 분극현상이 발견되지 않은 절연체는 없기 때문에 대부분의 절연체가 유전체에 속한다. ※강유전체 (Ferroelectrics) 전기장을 제거하여도 분극현상이 유지되는 유전체. ※유전율 (Permittivity) 유전분극으로 인해 작아진 전기장 세기의 비율.

9 유전체, 유전율의 원리 전자가 고정되어 있음

10 다양한 유전체 재료 운모, 석회, 스테아타이트, 천연고무, 파라핀, 폴리에틸렌 등… 다양한 유전체 재료 ※ 대부분의 절연체가 유전체로 사용가능 대표적인 유전체 재료 BaTiO3, SrTiO3, PbTiO3, 로셸염, 인산칼륨, 폴리유기실록산 등… ※ 주로 강유전체를 사용함

11 BaTiO3 SrTiO3 로셸염 유전체 재료의 특성 비유전율이 매우 작다. 온도와 주파수의 영향이 크다. 압전계수가 크다.
절연성이 높지 않다. 외관이 다이아몬드와 비슷하다. 로셸염 강자성체이다. 물에 잘 녹고, 에테르에도 조금 녹는다. C4H4KNaO64H2O 의 구조식을 갖는다. 유전체 재료의 특성

12 고상법, 옥살산법, 수열법, 졸-겔법, 알콕시드법 삼방정계 사방정계 정방정계 등축정계 육방정계 티탄산 바륨의 상전이 -90℃
5℃ 120℃ 1460℃ 티탄산 바륨의 합성법 700℃ 고상법, 옥살산법, 수열법, 졸-겔법, 알콕시드법 Barium Chloride Titanium(IV) Chloride Oxalic Acid Barium Titanate Barium Titanyl Oxalate

13 BTO가 응집체가 되어 가소 후 티탄산바륨의 입자가 커진다.
옥살산법의 장단점 장점 조성의 안정성이 우수하다. 단점 BTO가 응집체가 되어 가소 후 티탄산바륨의 입자가 커진다. ※ BTO : Barium Titanyl Oxalate

14 유전체의 에너지 저장 능력을 이용하여 콘덴서로 사용함. 유전체의 에너지 저장 능력을 이용하여 축전지로 사용함.
유전체의 응용 콘덴서 유전체의 에너지 저장 능력을 이용하여 콘덴서로 사용함. ※ 축전용량은 유전상수에 비례 축전지 유전체의 에너지 저장 능력을 이용하여 축전지로 사용함. ※유전상수 (Dielectric Constant) 전기장에 유전체를 넣었을 때와 그렇지 않을 때의 전기용량의 비율 ※ 이 외 절연 능력을 얻고자 하는 곳에 사용

15 유전체의 응용 Dielectric Union Dielectric Grease Dielectric Materials Dielectric Glove

16 감사합니다.