Effects of Surface Oxidation on the Magnetic Properties of Fe-Based Amorphous Metal Powder Made by Atomization Methods

Tae‑Kyung Lee; Seung‑Wook Kim; Dae‑Yong Jeong

doi:https://doi.org/10.1007/s13391-023-00455-y

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자료유형: 학술저널

저자정보: Tae‑Kyung Lee (Inha University) Seung‑Wook Kim (Inha University) Dae‑Yong Jeong (Inha University)

저널정보: 대한금속·재료학회 Electronic Materials Letters Electronic Materials Letters Vol.20 No.3

발행연도: 2024.5

수록면: 261 - 268 (8page)

DOI: https://doi.org/10.1007/s13391-023-00455-y

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The demand for soft magnetic amorphous metal powders with high saturation magnetization values and low energy loss hasincreased to achieve high-performance inductors for mobile electronic devices. In this study, Fe-based Fe 92.3 Si 3.5 B 3.0 C 0.7 P 0.5(wt.%) amorphous metal powders were prepared using diff erent atomization methods for controlling the surface oxidationof the metal alloy powder. Conventional high-pressure water atomization and the newly developed high-speed water screenatomization methods were used for preparation. Regardless of the preparation methods, both alloy powders were amorphous,and their magnetic fl ux density ( B s) values were more than 165 emu/g. Compared to the powders from the conventionalhigh-pressure water atomization method, the amorphous metal powder manufactured using the high-speed water screenatomization process had lower eddy current loss because of the formation of a thin and uniform oxide layer. Furthermore,the magnetic properties of the consolidated magnetic cores fabricated with the amorphous powders produced by the highspeedwater screen atomization method using compact-pressing techniques were characterized. Magnetic powders with fewersurface oxidation layers exhibited increased initial permeability and a smaller coercive fi eld, leading to a lower core lossvalue. The magnetic core made from Fe 92.3 Si 3.5 B 3.0 C 0.7 P 0.5 (wt.%) amorphous powder with an oxide content of 0.12 (wt.%)using the high-speed water screen atomization method exhibited an initial permeability of 25 in the frequency range up to5 MHz, and a loss of 237 mW/cm 3 with B m = 0.2 T at 1 MHz.

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