표제지
목차
국문요약 12
1. 서론 14
2. 이론적 배경 16
2.1. 연자성 비정질 재료 16
2.1.1. 비정질 자성재료 16
2.1.2. 비정질 자성재료 특성 19
2.2. 연자성 나노결정질 재료 22
2.2.1. 나노결정질 자성재료 22
2.2.2. 나노결정질 자성재료 특성 24
3. 재료 및 방법 26
3.1. 모합금 제조 26
3.1.1. 인덕션 멜팅 방법 26
3.1.2. 아크 멜팅 방법 28
3.2. 비정질 리본 제조 30
3.2.1. 멜트 스피닝 방법 30
3.3. 나노결정질 리본 제조 32
3.3.1. 용광로 시스템 32
3.4. 분석 및 특성 평가 34
3.4.1. X-선 회절 시험 34
3.4.2. 시차주사열량계 36
3.4.3. 진동시료자력계 38
3.4.4. 직류자기이력곡선 측정기와 교류자기이력곡선 측정기 40
3.4.5. 저항계 40
3.4.6. 뫼스바우어 분광학 41
4. 결과 및 고찰 43
4.1. Fe₈₅-xSi₂B₈P₄Cu₁Nbx (x=0, 1, 2, 3, 4) 합금[이미지참조] 43
4.1.1. 비정질 구조적 특성 분석 43
4.1.2. 비정질 자기적 특성 분석 45
4.1.3. 비정질 열역학적 특성 분석 47
4.1.4. 나노결정질 구조적 특성 분석 51
4.1.5. 나노결정질 자기적 특성 분석 55
4.2. Fe₈₅-xSi₂B₈P₄Cu₁Nbx (x=0.0, 0.5, 1.0, 1.5) 합금[이미지참조] 57
4.2.1. 비정질 구조적 특성 분석 57
4.2.2. 비정질 자기적 특성 분석 59
4.2.3. 비정질 열역학적 특성 분석 62
4.2.4. 나노결정질 구조적 특성 분석 64
4.2.5. 나노결정질 자기적 특성 분석 67
5. 결론 71
참고문헌 73
ABSTRACT 78
〈표 1〉 Fe₈₅-xSi₂B₈P₄Cu₁Nbx (x=0, 1, 2, 3, 4) 비정질 및 나노결정질 리본의 열적, 자기적 특성[이미지참조] 50
〈표 2〉 Fe₈₅-xSi₂B₈P₄Cu₁Nbx (x=0.0, 0.5, 1.0, 1.5) 비정질 리본의 열적, 자기적 특성[이미지참조] 63
〈표 3〉 Fe₈₅-xSi₂B₈P₄Cu₁Nbx (x=0.0, 0.5, 1.0, 1.5) 나노결정질 리본의 자기적 특성[이미지참조] 70
〈그림 1〉 액체 상태에서 냉각 속도에 따른 상태: 결정질(Crystalline)과 비정질(Amorphous) 18
〈그림 2〉 진동시료자력계의 결과: M-H 자기이력곡선 그래프 21
〈그림 3〉 비정질 상태에서 나노결정질 상태로 변하는 과정 23
〈그림 4〉 연자성 재료의 투자율(Permeability)과 포화자화(Saturation Magnetization)의 관계 23
〈그림 5〉 인덕션 멜팅 방법 기기 개략도 27
〈그림 6〉 아크 멜팅 방법 기기 개략도 29
〈그림 7〉 멜트 스피닝 방법에 의한 리본 제작 기기의 개략도 31
〈그림 8〉 열처리에 의한 용광로 시스템 개략도 33
〈그림 9〉 X-선 회절 시험에 의한 기기 개략도 35
〈그림 10〉 브래그의 법칙: 결정 구조의 X-선 회절 원리 35
〈그림 11〉 시차주사열량계(Differential Scanning Calorimetry)의 개략도 37
〈그림 12〉 시차주사열량계의 결과: 시차 열분석 곡선 그래프 37
〈그림 13〉 진동시료자력계(Vibrating Sample Magnetometer)의 개략도 39
〈그림 14〉 저항계(Resistance Meter)의 개략도 42
〈그림 15〉 뫼스바우어 분광기(Mössbauer Spectrometer, MS)의 개략도 42
〈그림 16〉 Fe₈₅-xSi₂B₈P₄Cu₁Nbx (x=0, 1, 2, 3, 4) 비정질 리본 X선 회절 시험의 패턴.[이미지참조] 44
〈그림 17〉 Fe₈₅-xSi₂B₈P₄Cu₁Nbx (x=0, 1, 2, 3, 4) 비정질 리본 VSM 자기이력곡선.[이미지참조] 46
〈그림 18〉 Fe₈₅-xSi₂B₈P₄Cu₁Nbx (x=0, 1, 2, 3, 4) 비정질 리본 시차주사열량계 DSC 곡선.[이미지참조] 49
〈그림 19〉 Fe₈₅-xSi₂B₈P₄Cu₁Nbx (x=0, 1, 2, 3, 4)의 결정화 온도 + 140 K에서 10분 동안 열처리된 리본의 X선 회절 시험 패턴.[이미지참조] 53
〈그림 20〉 나노결정질 리본 (a) Fe₈₄Si₂B₈P₄Cu₁Nb₁, (b) Fe₈₁Si₂B₈P₄Cu₁Nb₄의 투과전자현미경 관측 결과.[이미지참조] 54
〈그림 21〉 Fe₈₅-xSi₂B₈P₄Cu₁Nbx (x=0, 1, 2, 3, 4)의 열처리 온도에 따른 포화자속밀도(Bs) 및 보자력(Hc)의 경향성 그래프.[이미지참조] 56
〈그림 22〉 Fe₈₅-xSi₂B₈P₄Cu₁Nbx (x=0.0, 0.5, 1.0, 1.5) 비정질 리본 X선 회절 시험의 패턴.[이미지참조] 58
〈그림 23〉 Fe₈₅-xSi₂B₈P₄Cu₁Nbx (x=0.0, 0.5, 1.0, 1.5) 비정질 리본의 (a) VSM 자기이력곡선과 (b) 직류(DC) 자기이력곡선 원점 부근 확대.[이미지참조] 60
〈그림 24〉 Fe₈₅-xSi₂B₈P₄Cu₁Nbx (x=0.0, 0.5, 1.0, 1.5) 비정질 리본 교류(AC) 자기이력곡선 측정기의 주파수에 따른 철손(Pcv).[이미지참조] 61
〈그림 25〉 Fe₈₅-xSi₂B₈P₄Cu₁Nbx (x=0.0, 0.5, 1.0, 1.5) 비정질 리본의 시차주사열량계 DSC 곡선.[이미지참조] 63
〈그림 26〉 Fe₈₅-xSi₂B₈P₄Cu₁Nbx (x=0.0, 0.5, 1.0, 1.5)을 420°C, 460°C에서 10분 동안 열처리된 리본의 X선 회절 시험 패턴.[이미지참조] 65
〈그림 27〉 Fe₈₅-xSi₂B₈P₄Cu₁Nbx (x=0.0, 0.5, 1.0)의 비정질 및 나노결정질 리본의 뫼스바우어 분광 스펙트럼.[이미지참조] 66
〈그림 28〉 Fe₈₅-xSi₂B₈P₄Cu₁Nbx (x=0.0, 0.5, 1.0, 1.5) 열처리 온도에 따른 포화자속밀도(Bs) 및 보자력(Hc)의 경향성 그래프.[이미지참조] 68
〈그림 29〉 Fe₈₅-xSi₂B₈P₄Cu₁Nbx (x=0.0, 0.5, 1.0, 1.5) 나노결정질 리본 교류(AC) 자기이력곡선 측정기의 주파수에 따른 철손(Pcv).[이미지참조] 69
〈그림 30〉 Fe₈₅-xSi₂B₈P₄Cu₁Nbx (x=0.0, 0.5, 1.0, 1.5)의 비정질 및 나노결정질 리본의 비저항(ρ) 경향성 그래프.[이미지참조] 70