In this research, the magnetic abrasive finishing process using (Nd-Fe-B) permanent magnet was applied to confirm the performance and to find the optimum conditions. The STS304 bar was used as the specimen in this experiment. In order to confirm the performance of magnetic abrasive finishing process, the surface roughness (Ra) and diameter reduction were measured when the specimens were processed under the conditions of rotational speeds, frequencies, and magnetic pole shapes. The rotational speeds were varied at 8000rpm, 15000rpm, 20000rpm, and 25000rpm. And the frequencies were changed to 0Hz, 4Hz and 10Hz. Also the shapes of the magnetic pole were changed to flat edge, sharp edge and round edge. It can be concluded that the surface roughness (Ra) and diameter reduction were found to be the best at 25000rpm, 4Hz, flat edge.

본 연구는 R-B & HDDR process를 적용해서 Nd-Fe-B계 회토류 이방성 본드자석의 제조를 위한 기초 데이터를 확보할 목적으로. 환원확산법을 사용해서 Nd-Fe-B계 자석합금분말을 제조하는 데 필요한 금속 Ca에 의한 Nd2O3의 환원반응과 Fe-B합금분말중에서의 Nd확산반응을 조사하였다. 그 결과 Nd2O3의 환원시 필요한 최적의 Ca첨가량은 1000˚C에서 1h동안 R-D 반응후 Nd 및 B원소의 수율관계로부터 이론당량의 1.3배정도가 적량인 것으로 나타났다. 또한 Fe-B합금분말중에 Nd의 확산과 관련된 XRD의 분석결과에 따라 완전한 균질화를 위해서는 1100˚C에서 45min정도의 R-D반응이 필요하였으며, R-D반응에 대한 Nd의 수율도 그 조건에서 최대로 얻어졌다. 그리고 수세후의 최종 분말시료중에 잔류하는 Ca 및 O2량을 ICP발광분석 및 산소분석기에 의해 분석한 결과, 각각의 함유량은 0.17 및 0.42wt%정도가 검출되었다

환원.확산법에 의해 Sm2Fe17Nx 계 희토류 영구자석을 제조하기 위한 기초연구로서, 우선 Sm2Fe17 금속간화합물의 제조를 위하여, 금속 Ca에 의한 Sm2O3의 환원반응과 Fe분말중에 Sm의 확산반응을 검토하였다. 그 결과 전자는 1000˚C이상의 고온의 경우에 매우 빠르게 완료되지만, 후자의 Fe분말의 중심까지 Sm의 확산반응의 완료(완전한 균질화조건)는 1100˚C에서 3h 정도의 R-D 반응이 필요하며, 이 확산반응이 전체반응에 있어서 율속단계임을 알았다. Sm-Fe 계의 금속간화합물들의 성장은 1000˚C이하에서는 SmFe2, SmFe3,Sm2Fe17금속간화합물의 3개의 상이 관찰되었으나, 1100˚C에서는 Sm2Fe17 금속간화합물의 상만이 관찰되었다. 본 연구에서 얻어진 최종시료의 산소 및 Ca량은 각각 0.72wt% 및 0.11wt%이었다.

Neodymium(Dysprosium)-permanent magnets (Nd(Dy)-Fe-B Magnets) have necessity and potential to be recycled given their high criticality and important roles in various high-tech fields as well as the characteristics of being selectively disengaged from the assemblies in which they are used. This study focused on secondary material flow (downstream) of Nd(Dy)-Fe-B Magnets in South Korea. The quantitative information includes the primary data of each category (Emission - Collection - Disengagement - Resource Recovery - Remanufacturing) with domestic recycling situations of the magnets, which can contribute to more effective policy-making. As a result of the material flow analysis, this study provides the primary data of Nd and Dy at each stage and inhibiting factors (bottleneck) of Nd-Fe-B Magnets recycling and suggests the method for improvement of recycling of rare earth magnet.

희토류자석은 통상 네오디뮴자석(Nd-자석)을 의미한다. 이는 본래 네오디뮴 자석(Nd-자석) 외에 사마륨-코발트(Sm-Co) 계열 자석, 그리고 사마륨-질화철(Sm-Fe-N)계열 자석을 통칭하는 용어이나, Nd-자석을 제외한 나머지 희토류자석들은 시장이 상대적으로 작기 때문이다. 희토류자석(Nd-자석)은 자기특성 즉, 에너지적(BHmax)등이 우수하여 가전, 자동차 전기장치용 모터류 뿐 아니라 풍력발전, 하이브리드/전기자동차 분야에서도 핵심부품으로 주목받고 있다. 또한 희토류자석의 주 원료인 네오디뮴(Nd)과 디스프로슘(Dy)이 공급불안정성과 청정산업분야 중요성 양면에서 높은 우선순위를 보이는 등 자원고갈대비, 자원안보 차원의 중요성이 부각되면서 폐희토류자석의 자원순환 활성화가 이에 대한 대비책 중 하나로 평가받고 있다. 본 연구는 자원순환 촉진을 위한 현황 조사 측면에서 폐희토류자석의 하부흐름을 분석하였다. 이를 위하여 국내 폐희토류자석 하부흐름을 개념적으로 (1)배출 (2)수거 (3)분리/해체 (4)자원회수 (5)제품생산 5단계로 구분하였으며, 희토류자석을 주로 사용하는 대형폐가전(냉장고, 세탁기, 에어컨)과 일반자동차, 하이브리드/전기 자동차를 중심으로 하부흐름의 각 단계를 분석하였다. 그 결과, 모터나 컴프레셔 등에 포함되어 있는 희토류자석은 별도의 분리해체 과정없이 다른 고철류와 함께 처리되거나 일부 업체에서는 이를 별도 저장하고 있는 것으로 파악되었다. 이와 같이 하부흐름 상 분리/해체 단계가 주된 병목(bottle-neck)으로 작용하는 주된 이유로는 폐모터의 규격이 제품마다 다양하여 자동화가 어려우며, 분리해체에 수작업이 필요하여 인건비 부담이 높은 점 등을 들 수 있다. 따라서, 향후 폐희토류자석의 효율적인 자원화를 위해서는 우선적으로 분리/해체 단계에 기술개발 및 정책적 지원이 검토될 필요가 있다.