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작성일 : 04-11-30 09:21
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글쓴이 :
허브
 조회 : 3,607
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우리가 쓰는 트랜스코아중에 아몰퍼스합금을 사용하는
고급제품이 있는데 여기서 사용하는 [아몰퍼스합금]에 대한 글이 있어 옮겨 적어봅니다.
궁금증도 해소하고 참고가 되시길...
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1. 아몰퍼스 합금(Amorphous Metal)란?
철(Fe), 붕소(B),규소(Si)등의 혼합물을 용융후 급속냉각시켜 만들어지는 비정질 자성재료로써
보통 금속을 용융상태에서 냉각하면 응고점에서 결정구조를 가진 고체로 되지만
냉각속도를 극히 크게 하면 응고점을 지나도 액체상태를 가지고 결국에는 과냉액체의 상태에서
고체로 되어버린다.
이 고체를 비정질인 아몰파스(amorphous)라 한다.
고속회전하고 있는 로라의 외주면상에 용융금속을 엷게 부착시켜 급냉 응고시키는 방법으로
현재는 10㎝폭, 0.05-0.1㎜두께의 밴드를 고속(수1000m/min)으로 제조할 수가 있다.
이 금속은 강도와 경도가 높고 인성과 연성이 있으며,
또 내식성도 우수하여 일부는 실용화되어 있다.
단지 급냉응고를 하므로 대형재료는 생산하기에는 어렵지만 가열하면 결정화하므로
고온재료로서의 용도에는 부적합하다.
원자의 배열에 규칙성이 없는 랜덤구조이므로 히스테리시스손이 적고,
고유저항(규소강판의 약3배)이 높고 두께(규소강판의 약1/10)가 얇아 와류손도 절감시킨다.
그러므로 무부하손(히스테리시스손 + 와류손)을 규소강판의 약1/5로 절감할 수 있다.
아몰퍼스합금을 포함한 모든 상자성체는 자구(domain)를 갖고 있다.
변압기에 전원을 연결하면, 지구가 주파수(50Hz 또는 60Hz)에 따라 앞뒤로 움직이는데,
이 자구벽의 움직임에 소요되는 자기에너지를 철손중에서 히시테리시스손(Hysteresis Loss)이라한다.
아몰퍼스합금은 비결정질 구조를 갖고 있어 매우 뛰어난 자구유동성이 있기 때문에,
규소강판 코아에 비해 자화가 쉽게된다.
그러므로 코아손실을 줄일수 있다.
매우 낮은 히스테리시스손실과 더불어, 아몰퍼스코아는 와전류손실이 작다.
여기에는 두가지 이유가 있는데,
하나는 아몰퍼스합금의 전기저항이 규소강판에 비해 3배정도 크기 때문에 코아자체에 유기된 전압은
코아의 저항이 높은 관계로 낮은 와전류손실을 같게 한다.
둘째는 박판의 물질에서는 와전류 손실이 낮은데,
아몰퍼스합금은 규소강판의 10분의 1정도로 얇기때문에 이 또한 와전류손실을
기존의 규소강판코아보다 작게하는이유이다 .
10여년 이상의 신뢰성 평가시험을 기초로한 아몰퍼스코아는 변압기에 사용되는 것으로
종래의 규소강판 변압기와 비교했을경우 철손을 약 75%이상 줄일수 있는 에너지 절약형소재이다.
아몰퍼스코아는 규소강판 변압기보다 효율이 높다는것은 잘 알려져있는데,
이 무부하손실에서의 효율의 향상은 아몰퍼스 합금의 비정질 자체의
불규칙한 원자구조와 약 25㎛의 박판의 소재특성에서 기인한다.
* 규소강판은 고온열처리,아몰펄스메탈은 저온중에 자장열처리
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