(NdㆍDy)-(FeㆍCoㆍAIㆍM)-B 합금에 Sn,Mo등을 첨가하여 그에 따른 미세구조와 열적안정성 및 자기적 특성 변화를 조사하였다. Sn과 Mo의 첨가는 (NdㆍDy)-(FeㆍCoㆍAIㆍM)-B 합금리본의 큐리온도를 크게 향상시켰으며 자기특성, 특히 보자력을 1KOe이상 증가시켰다. 그리고 이러한 현저한 보자력 증가는 입계형 defect인 disturbed grain boundary defect에 기인하는 것이라 판단되었다. 또한 Sn과 Mo 첨가원소는 irreversible loss를 각각 4%와 6% 감소시켜 리본자석의 열적안정성을 향상시켰다. 이는 Sn과 Mo의 첨가가 보자력을 크게 증가시켰기 때문이다. 한편 (NdㆍDy)-(FeㆍCoㆍAIㆍM)-B 리본자석들의 열저항온도(heat resistance temperature)는 irreversible loss와 직선관계를 이루었다.

nptype Si(100)웨이퍼를 precleaning하고 HF 용액에 dip etching한 후 E-beam dvaporator에 장착하여 Co 단일막(170Å, 340Å)과 Co/Ti 이중막(200Å/ (50-100)Å)을 성장시켰다. 시편의 RTA 과정에서는 N2분위기에서 direct annealing 방식으로 열처리 온도와 시간을 변화시켜가며 Co-silicidation 공정을 수행하였다. Co 단일막으로 형성된 Co-실리사이드의 면저항은 500˚C≤T≤850˚C범위에서 열처리 온도와 시간의 변화에 관계없이 거의 일정한 값을 나타내었다. Co/Ti 이중막의 경우 Co-실리사이드의 형성온도가 Co 단일막의 경우에 비해 높게 나타나고 낮은 비저항의 CoSi2를 얻기 위해서는 800˚C이상의 온도로 열처리해야 함을 알 수 있었다. XRD 분석결과, Co 단일막으로부터 얻어진 CoSi2는 (111) 및 (220) 결정상을 나타내었으나, Co/Ti 이중막에 의한 CoSi2는 (200)결정상만이 나타나서 Si(100)기판과 에피층을 이루고 있음을 알 수 있었다. 본 실험에서 CoSi2의 비저항은 약 18μΩ.cm로 나타났으며, TEM 및 AES 분석으로부터 Co/Ti bilayer-실리사이드가 다량의 Si과 Ti 외에 소량의 Co가 섞여있는 표면 복합층과, Si과 Co만이 존재하는 내부 에피층으로 구성됨을 확인하였다.

Nd-(Fe, Co)-B합금에 Ni, Al, Ti등을 복합치환하여 그에 따른 산화거동과 자기적 성질의 변화를 조사하였다. 이들 리본의 산호거동은 parabolic한 거동을 나타내고 있으며, Ni 첨가시 매우 낮은 산화량을 나타내었다. 또한 산화된 리본은 Nd-rich상의 우선적 산화에 의해 표면에 요철이 관찰되었으며 Ni 첨가시 그러한 요철은 많이 줄어들었다. 표면의 산화층은 Nd산화물이었고, 이는 입계에 있는 Nd-rich상이 산화되고 이것이 확산 통로로 작용하였다고 생각된다. 산화가 진행됨에 따라 입계상에 의한 domain wall pinning이 약해져 자기특성이 저하하였다. 그러나 Ni 첨가시 이러한 산화거동이 크게 억제되었으며 Ni의 첨가는 Nd-rich상의 산화저항성을 증가시킴으로써 리본의 산화를 억제해 자기특성의 저하를 억제하였다.

Nd-Fe-B계에 Co와 Al을 첨가한 자석합금을 진공유도용해로에서 제조하여 이들 합금을 단롤법으로 melt-spun시켜 급냉리본을 얻었다. 제작된 급냉리본의 냉각속도에 따른 자기적 성질의 변화를 조사하였고, 최적의 급냉속도에서 제작된 리본을 파쇄하여 resin bond 자석을 제조하였으며, 이들 급냉리본 및 bond자석의 자기적 성질, 미세구조, 결정구조에 관하여 연구, 조사하였다. 이들 급냉리본의 자기적 성질은 급냉속도에 따라 크게 변하였으며 20m/sec전후에서 최적의 자기적 성질을 보였다. 이때의 급냉리본의 미세조직은 Nd-rich의 입계상이 미세한 Nd2Fe14B결정립을 둘러싼 cell 형의 구조였으며, 특히 Al이 2.1at%첨가된 리본시료에서는 iHc=15.5KOe, Br=7.8KG, (BH)max=8.5MGOe의 자기적 성질을 나타내었다. 최적의 급냉속도에서 제작된 리본을 polyamide resin과 2.5wt%의 비율로 혼합하여 상온에서 성형, 결합시켜 제작한 bond자석에서 보다 현저히 향상되었으며 유지시간이 8분인 경우 iHc=10.8KOe, Br=7.3KG, (BH)max=8.0MGOe의 값을 가졌다. 한편, 자구구조는 maze pattern이 주로 관찰되어 자화용이축인 C축이 배열되었으며 bond자석에서보다 hot-press 자석에서 자구폭이 보다 작았다.

본 실험은 페라이트-베이나이트-마르텐사이트로 되는 삼상조직강의 기계적성질과 조직특성과의 관계를 연구하고저 하였다. 이를 위하여 서로 다른 열처리경로를 택하여 페라이트+마르텐사이트에(DP), 페라이트+베이나이트(F+B)의 이상조직강과 페라이트+마르텐사이트에 연질의 베이나이트를 함유시킨 삼상조직강(TP)을 제작하였다. 이들 이상조직강가 삼상조직강의 인장특성, 충격특성 및 stretch-flangeability를 측정하여 각각의 조직구성과 상호연관지어 금속조직학적으로 연구, 조사하였다. 실험결과, TP강의 경우 베이나이트 부피분율의 증가에 따라서 인장강도와 항복강도는 감소하나, 단면수축율 및 강도-연성 조합은 증가하였고, 페라이트와 베이나이트로 구성된 F+B강에서는 항복현상과 높은 항복비를 보였다. 충격특성은 DP강보다 TP, F+B강에서 향상된 충격에너지값을 얻을 수 있었고, hole expanding limit(λ)시험에서도 DP강보다는 TP, F+B강이 우수한 λ값을 나타내었다. 이와같은 기계적성질의 향상은 베이나이트의 영향에 의한 결과로서, 이는 경질의 마르텐사이트보다는 연질의 베이나이트ㅏ 페라이트기지와 함께 쉽게 변형이 일어나 연성의 증가에 보다 크게 작용하였기 때문이라 생각한다. 본실험의 경우 27%범위의 베이나이트를 함유하는 삼상조직강에서 좋은 기계적 성질과 우수한 stretch-flangeability를 보였다.