고성능 영구 바카라 필승법 개발에 필수적인 조직 제어를 지원하는 측정 기술

자동차 산업은 온실 가스 배출량을 효과적으로 감소시키는 "탄소 중립성"을 실현하려는 노력을 가속화하고 있습니다.
중앙 모터의 성능을 결정하는 영구 바카라 필승법은 개발 경주 중간에 계속 실행됩니다. 합금 조성 및 구조는 바카라 필승법 성능에 매우 중요한 요소이며, 곡물 경계 형태 및 조성 분포를 매핑 할 수있는 Fe-EPMA는 개발을 지원합니다.

1900 년 초 SK 스틸의 발명 후 일본은 세계를 1970 년에 MK 바카라 필승법, 페라이트 바카라 필승법, NKS 마그넷, NKS 마그네트, 크롬 코발트 바카라 필승법으로 이끌었고, 네오디뮴 바카라 필승법은 1982 년 일본과 미국에서 미국에서 초대되었으며, Neodymium 바카라 필승법은 전기 자동차와 전기 차량에 대한 요구가 계속 증가하고 있습니다. 현재의 빠른 전기 화 및 탄소 중립 촉진. 올해 5 월, NIMS (National Institute for Materials and Materials Research)와 4 개의 회사는 Magnet Materials Open Platform (Magnet MoP)을 보유 할 것입니다.^*1.

Neodymium Magnets의 개발 문제

모터의 성능을 향상시키기 위해서는 강한 자기력이 필요하므로 네오디뮴 바카라 필승법이 널리 사용되지만 네오디뮴 바카라 필승법은 열을 적용 할 때 열 자기력을 제거하는 특성을 가지고 있습니다. 이를 방지하기 위해, 열 탈기성을 방지하기 위해 dysprosium (Dy) 및 Terbium (TB)의 첨가가 개발되었다. 반면, 네오디뮴, 디프로움 및 테르 비움은 모두 희토류라고 불리며 희귀 자원이며 불안정한 재료이므로 사용 된 재료의 양을 줄일 수있는 기술이 필요합니다.
위에서 언급 한 바와 같이, 차량 내 모터에 대한 바카라 필승법의 주요 과제는 다음을 포함한다. 2) 희토류를 자유롭게 만듭니다.
이러한 문제를 해결하기위한 개발에서 바카라 필승법 조직 제어가 중요합니다.

자기 바카라 필승법 제어

Neodymium Magnets는 Neodymium (ND)-IRON (FE) -Boron (B)으로 구성된 합금이며, 소결 방법 및 액체 켄칭 방법 (Hot Working) 은이 생산에 사용됩니다. 바카라 필승법은 작은 크리스탈 곡물로 구성되며, 성능은 결정 입자의 조성 및 치수, 추가 할 요소의 위치 및 양 등에 중요합니다."바카라 필승법 특성에 필요한 매크로에서 나노 미터 영역으로의 조직 제어를 가능하게하는 재료 조직 분석 평가"등장하고 있습니다.
곡물을 소형화하고 입자 경계 (입자 경계)에 다른 구성비를 추가하여 성능이 향상되었습니다. 예를 들어, 결정 입자의 경계 (입자 경계)를 통해 바카라 필승법 표면에서 dysprosium 또는 Terbium을 관통하는 방법을 입자 경계 확산이라고합니다.
2022 년 3 월에 발표 된 Samarium Iron 기반 등방성 본드 바카라 필승법 (Toshiba/Tohoku University에서 개발)이 발표되었으며, 화합물 결정의 경계에서 니오 비움 (NB)과 붕소를 농축 한 결과가 발표되었습니다^*2。
바카라 필승법 구조 제어의 경우 곡물 및 입자 경계 부품의 모양을 관찰 할 수 있으며 구성 분포를 매핑하는 것이 중요합니다. 이 강력한 도구는 뛰어난 공간 분해능 (2 차 전자 이미지 해상도 3nm)을 갖는 Fe-EPMA (전해 방출 전자 빔 마이크로 분석기)이며 초고 감도 매핑을 허용합니다.

[그림 1 : 크리스탈 곡물 및 입자 경계 모델]

네오디움 바카라 필승법의 구성 분석 예

다음은 Fe-EPMA를 사용한 구성 분석의 예입니다.
TB- 함유 네오디움 소결 바카라 필승법의 매핑 분석은 주요 위상 입자 경계에서 TB 분포 상태와 CO, Cu 및 GA가 강제의 개선에 기여하는 CO, CU 및 GA가 Ni-Rich 단계 근처에 분포되어 있음을 확인합니다.

[그림 2 : 네오디움 소결 바카라 필승법의 매핑 분석]

SEM-EDS와 FE-EPMA 원리의 비교

Shimazu Fe-Epma (필드 방출 전자 프로브 마이크로 분석기)

FE-EPMA는 전자 빔으로 전자를 조사하고 샘플 표면의 작은 부분을 관찰하고 원소 분석을 관찰하고 원소 분석을 관찰하고 원소 분석을 통해 샘플 표면에서 나오는 2 차 전자, 반사 전자 및 특성 X- 선을 감지하는 장치입니다.
Shimadzu Fe-EPMA는 최대 90mm의 영역 정보를 얻을 수 있으며 넓은 정 성적 및 정량적 기능을 갖추고있어 광범위한 원소 분석을 가능하게합니다. 특징적인 X- 선 (52.5 °)의 높은 추출 각도는 불균일 또는 곡면 표면으로 샘플을 쉽게 분석 할 수 있습니다.

[그림 3 FE-EPMA 측정 원리 및 제품 사진]

SEM-EDS와의 비교

SEM-EDS는 FE-EPMA와 비교되는 기술입니다. 자석은 에너지 값에 가까운 피크를 갖는 조성 성분을 포함 할 수 있으며, 그러한 상황에서도 개발에는 미세 영역의 구성 분석이 필요합니다. 에너지 분해능 및 분석 감지 한계는 에너지 값에 가까운 피크를 가진 구성 요소를 분리하는 데 중요합니다. 이러한 경우, 에너지 분해능이 열악하고 분석 탐지 한계의 성능을 갖는 EDS에서는 피크 분리가 어렵고, 광 요소의 민감도도 충분하지 않습니다. Fe-EPMA는 이러한 측면에서 효과적입니다.

[표 1 FE-EPMA 및 SEM-EDS 비교]
	FE-EPMA	SEM-EDS
원소 분석 범위	₄be～₉₂U	₅B ~₉₂U
분석 중 조사 전류	10^-6~ 10^-9A	10^-8~ 10^-10A
에너지 해상도	약 10EV	약 130ev
분석 감지 한계	50-100ppm	1500-2000ppm 가벼운 요소의 경우 몇 % 이상
정량 분석 정확도	1%미만, be~ u	2-3%, NA-U
분석 할 수있는 것	요소의 유형 및 양,화학 결합 상태	요소 유형 및 수량

탄소 중립 달성을 향해

모터의 기술적 핵심 인 영구 바카라 필승법은 일본이 이끄는 다양한 요소를 활용하여 앞으로도 계속 발전 할 것입니다. 더 어려운 분석을 통해 Shimazu는 계속해서 진화에 기여할 것입니다.

<참조>

*1마그넷 재료 플랫폼 출시
[NIMS (National Research and Development Agency, Materials Research Institute) 뉴스 릴리스]
*2소량의 희토류와 Neodymium Magnets와 동등한 자기력을 갖춘 사마륨 철 기반 등방성 본드 바카라 필승법을 개발했습니다.
[Tohoku University 뉴스 릴리스]