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

Nd5Pr7Fe82B6 및 Nd12Fe82B6 조성의 1차 용유된 ingot에 대하여 기계적 분쇄처리 및 열처리를 행하고 결정구조 및 자기적 특성을 측정하였다. Ar 분위기 하에서 330시간 분쇄처리한 결과 2~3μm크기의 입자가 얻어졌으며, x-선 회절도로부터 각 입자는 미세한 결정립으로 구성되어 있음을 알았다. 330시간 분쇄처리된 분말을 600˚C에서 2시간 열처리함으로써 항자계가 18.36-18.79kOe, 최대에너지적이 8.32-8.38 MGOe인 자기적 특성을 얻었다. 열처리 온도가 높아지면 자기적 특성이 향상되었으나, 기계적 분쇄처리에 의한 ingot의 미세결정화 과정이 최적의 자기적 특성을 얻는데 더욱 중요하였다.

합금의 주조시 냉각속도가 Nd16Fe72V4B8 소결자석의 결정립 분포와 착자특성에 미치는 영향에 대하여 조사하였다. 냉각속도가 높은 Cu mold를 사용하여 제작한 시료는 좁은 결정립 분포와 착자특성의 향상을 보였다. B화합물을 생성하는 Cr, Mn, Nb 그리고 w과 같은 첨가원소가 Nd-Fe-B계 소결자석의 착자특성에 미치는 영향에 대해서도 조사하였다. Cr이나 W첨가는 보자력의 향상에 효과적이고 Nd16Fe72Cr4B9합금은 Nd16Fe72V4B8합금과 비슷한 착자특성을 보였다.

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.