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대표적인 사례: 모터
자성 재료는 기존에 하드/소프트펠라이트 가루가 주류였으나, 최근에는 희토류 금속을 기반으로 한 재료로 변화하고 있습니다. 강 자석에는, MJT 등의 Jet mill 등에 의해서 초미분쇄된 네오딤-철-보론(Nd-Fe-B) 합금등이 이용됩니다. 입자 지름은 d₅₀=~6μm가 일반적이지만 품질 향상을 목적으로 더욱 미분이 요구되어 d₅₀=2μm 이하가 요구되는 경우도 있습니다.
Nd-Fe-B계 자석의 용도는, 하드 디스크용의 VCM(Voice Coil Motor)나 전기자동차(EV), 수소자동차(HV)등 의 자동차용, 풍력 발전용의 고효율 모터, 공업용 에어콘, 청소기등의 에너지 절약 모터에 이르게까지 다양합니다. 장기적으로는 대부분의 페라이트 자석이 Nd-Fe-B계 자석등으로 대체될 것으로 예상됩니다.
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MJT
Nd-Fe-B (네오디뮴) 분쇄는 종래에 AFG와 같은 유동층식 카운터제트밀이 사용되어왔는데, 보다 Fine한 입도 및 잔량을 최소화 하고싶다는 유저의 요구사항에 따라, Target형 제트밀인 MJT가 개발되었습니다.
MJT은 정밀한 입자 크기 제어를 위해 회전식 분급 로터를 장착한 타깃 Jet Mill입니다. 원료는 장비 하부에 위치한 노즐에서 생성되는 고압 제트 기류에 의해 가속되어 임팩트 플레이트에 충돌하며, 이 충격에 의해 입자가 분쇄됩니다.
임팩트 챔버를 통과한 입자들은 장비 상부에 위치한 분급 로터로 이송되어 요구되는 입자 크기로 분급됩니다. 로터에 의해 분급된 미세 입자는 집진기로 이동하며, 목표 입도에 도달하지 못한 입자는 측면 이젝터 효과에 의해 다시 분쇄 챔버로 되돌아갑니다. 제품의 입도는 분급 로터의 회전 속도를 변경함으로써 쉽게 조절할 수 있습니다.
그림 1. MJT
MJT의 장점은 아래와 같습니다.
– 기내 체류량이 적어, 운전의 시작과 종료시에도 정상 운전 중의 제품과 동등한 제품 생산 가능.
– Jet mill이기 때문에 분쇄에 의한 마모나 금속오염의 우려가 없음.
– 고성능 분급기를 내장하여 Sharp한 입도분포를 얻을 수 있음.
– 기존 제트밀에 비해 에너지 소비량이 50% 이하.
– 불활성가스 하에서 자동으로 안정적인 운전이 가능
– 분쇄 노즐이나 분급로터도 세라믹 사양 대응 가능
표1. MJT Spec
그림 2. MJT의 구조
MJQ
MJT보다 더욱 큰 대용량 기기의 필요성이 증가함에 따라, MJQ가 개발되었습니다. MJQ는 MJT와 같이 분급기 내장식 타겟형 제트밀으로써, 에너지 효율이 높은 특징이 있습니다.
그림 3. MJQ-1 Micron Jet-Q
N₂Closed-loop system(질소 폐회로 시스템)
자성 금속은 자연 발화성이 있는 것이 많아, 공기에 접하면 자연 발화하기 때문에, 소량의 산소에서도, 입자 표면이 산화합니다. 그러므로 제조는 불활성가스(질소, 아르곤 등) 분위기 하에서 할 필요가 있습니다.
당사는 불활성가스 컴프레서를 조합한 독자적인 순환회로 시스템을 제공할 수 있습니다. 또한 제품 포집의 경우, 직접 집진기로 포집하는 방법과 품종 교체를 전제로 사이클론으로 회수(회수율 98%)하는 방법이 있습니다.
그림 4. Closed-loop system for Toner (MJT)
