Ce은 전체 희토류 매장량의 50% 이상을 차지하며, 다른 희토류 금속에 비해 저렴한 편에 속한다. 따라서 최근에 Ce을 기반으로 하는 영구자석 개발이 많은 주목을 받고 있다. 그러나 Ce₂Fe₁₄B 화합물은 Nd₂Fe₁₄B 화합물에 비해 고유자기특성이 낮고, 다른 희토류 원소와 달리 혼합 전자가를 가짐으로써 비자성의 CeFe₂ 상이 형성되는 특징이 있다.
Ce-Fe-B계 자석의 자기적 특성을 향상시키기 위해서 결정립 미세화 및 결정립계 제어가 필수적이다. 멜트스피닝 공정은 자석의 결정립을 수십 나노 크기로 미세화가 가능한 공정법이다. 그러나 제조된 분말의 결정립은 결정학적으로 등방성을 가지기 때문에 이방성 자석으로 제조하기 위해서는 열간변형 공정이 수반되어야한다. 본 연구에서는 멜트스피닝 공정과 열간변형 공정이 사용하여 미세한 결정립을 갖는 고특성의 이방성 Ce-Fe-B계 자석을 제조하고자하였다. 그러나 Ce로 치환된 RE-Ce-Fe-B계 자석의 경우, CeFe2의 조성을 가지는 2차상이 과도하게 생성되면서 결정립 계면의 입계상 분율이 감소하여, 이로 인해 공정 중 결정립이 한 방향으로 잘 배향되지 않아 낮은 잔류자화를 나타내였다. 또한, 불연속적이고 희미한 입계 형성에 의해 보자력 역시 낮은 값을 나타내었다. 따라서 본 연구에서는 고잔류자화와 고보자력의 Ce-Fe-B계 자석을 제조하기 위해 저융점물질을 이용한 입계확산 공정과 도핑 공정을 도입하였으며, 자석의 결정립 배향도 향상과 적절한 입계상 형성을 통한 자석의 특성 개선을 도모하였다.
실험 결과, 입계확산 공정으로 제조된 열간변형 자석에 저융점의 Nd-Cu를 확산시킴으로써, 결정립 계면에 두꺼운 입계상이 형성됨을 확인하였다. 이로 인해 결정립간의 자기분리가 야기되어 보자력이 최대 2.91 kOe까지 향상됨을 확인할 수 있었다. 특히, 도핑 공정을 적용한 자석의 경우, 열간변형 공정 전에 Nd-Cu를 첨가함으로써 등방가압소결자석 내 고융점/비자성상인 CeFe₂상 형성이 억제되었고 두꺼운 입계상을 형성함으로써 결정립 배향도가 크게 개선되었다. 이로 인해 열간변형 자석의 잔류자화와 보자력이 크게 개선되는 결과를 나타내었다. 또한 10 wt.%의 Nd-Cu를 도핑하였을 때, 가장 높은 자기특성을 나타내었으며, 최대 8.89 MGOe의 최대에너지적이 달성되었다.