자성을 가진 세라믹스

목차

1.자성체(Ferrite)의 정의

2.자성체(Ferrite)의 분류

3.자성체(Ferrite)의 연구
가. Ferrite의 발달과정
나. Ferrite의 결정구조

4.자성체(Ferriter)의 제조공정

5.자성체(Ferrite)의 활용

본문내용

역에 강한 γ-산화제철계의 층 위에 고음
역에 강한 이산화크롬계의 층을 얇게 입힌 페리-크롬 테이프, 또는 보다 고음역에 강한 순철계의
메탈 테이프(metal tape)도 사용된다. 크롬 테이프는 녹음 바이어스를 노멀 테이프용의 1.5배로 증
가시켜 하이 포지션(high position)으로 바꾸어 사용하고 메탈 테이프의 경우는 2배로 증가시킬 필
요가 있다. 녹음 바이어스는 음의 파형이 찌그러지지 않고 자기기록되도록 자화곡선 초기부분의
급한 곡선부분을 잘라 내는 방법이다. 보통 30∼100kHz의 고주파전류를 음성전류에 중첩시켜서
헤드에 흐르게 하여 곡선의 급한 부분을 이 고주파 바이어스로 지우는 방법을 이용한다.
4) 수직기록법;
주파수가 높은 신호까지는 자기기록하고 재생하기 위해서는 테이프 감는 속력을 빠르게 하든가
속력이 일정하면 자기헤드의극간을 좁게 하고 테이프의 자성미립자를 잘게 하는 방법이 있다. 비
디오의 영상신호와 같이 주파수가 높은 것에는 이것이 대단히 중요하다. 여기에 테이프 자기기록
방식의 새로운 방법이 등장한다. 지금까지 자기기록은 그림 2.9와 같이 길이방향의 자기기록방식
인데, 이 때문에 침상 페라이트 미립자가 테이프의 길이방향으로 줄을 짓게 입힌다. 실은 이렇게
하면 곳에 따라서는 그림과 같이 미립자의 미니자석이 역방향으로 줄을 서게 되어 서로 자성을
약화시키는 결과가 된다.
또한 헤드의 극간을 아무리 좁게 하더라도 침삼미립자의 길이 때문에 높은 주파수는 제한받게 된다. 여기서 등장한 것이 수직기록법 방식이다. 이것은 이름 그대로 자화의 방향은 지금까지의 길이방향과 다른 수직방향, 즉 테이프의 두께방향으로 한다.
지금까지의 길이방향, 즉 진행방향으로 가늘고 긴 침상자성체의 미립자를 세운 테이프(이 경우 가늘고 긴 쪽이 자기소자작용이 적어지기 때문에 침상미립자로 해서 보다 보자력을 증가시키고 있다.)에서는 자기헤드의 극간을 좁게 해 가더라도 이 미립자의 길이가 한계다.
이 수직방식에서는 자성미립자를 사용해 수평방향을 짧게 할 수 있으므로 그만큼 높은 주파수의 기록·재생에 유리해진다.
또한 인접한 미립자의 자화는 그림 2.10과 같이 세로방향으로 정렬되므로 지금까지 길이방향의 자성미립자 NS의 정렬과는 달리 이른바 영구자석을 보존할 때 N과 S를 서로 붙이는 것과 같이 서로 자기를 약하게 하는 대신 서로 보강하는 형이 되는 것이 장점이다.
5) 바륨 페라이트;
바륨 페라이트(BaO-6Fe2O3)는 앞에서 설명한 하드 페라이트, 즉 페라이트 자석의 재료로 널리
사용하고 있는 것으로 이대로는 보자력이 지나치게 강하다. 그러므로 이 페라이트 원료에 세라
믹스 특유의 치환법을 써서 철이온의 일부로 코발트, 티탄으로 치환하고 보자력을 희망하는 세
기로 조절하여 자기기록용의 특성에 맞게 한다.
제조법도 바꿀 필요가 있다. 영구자석용일 때는 탄산바륨(BaCO3)과 산화제2철를 원료로 하여 가소결한 후 미세한 분말로 분쇄·성형하여 강력한 자장을 걸면서 본소결을 하는데, 이 때 가소 결 후 분쇄한 분말은 기록용의 미립자로는 거칠어서 사용할 수가 없다. 원료를 혼합하여 갑자기 소결하는 것이 무리라면 보다 섬세한 방법을 쓴다. 여기에 이용되는 것이 수용액 중 화학반응을 이용하고 다시 가열 합성하는 방법 또는 유리질을 도중에 이용하는 방법 등이다.
예를 들면 바륨 페라이트 재료를 산화붕소(Ba2O3)등과 같이 유리질이 되는 것과 함께 고온에서 용융한 후 급랭시켜 일종의 유리를 만든다. 이것을 다시 수 100℃로 가열하여 유리질 속에 바륨 페라이트를 미세한 결정으로 석출시키고 주변의 유리질은 산을 가해서 제거하는 등 손길이 많 이 가는 방법이다. 이렇게 만들어진 바륨 페라이트의 미립자는 지름 0.1μm이하인 얼룩이 적은 미세한 분말상태이고 앞에서 말한 보자력을 조절하기 위한 철이온의 치환이 쉬운 특징을 가진 다. 또한 이 미세한 분말은 대단히 작은 육각형의 판상인데 자화의 방향이 판의 두께방향이므로 테이프 면에 붙이면 자화는 수직방향이 되어 수직기록방식에 꼭 알맞은 특성을 가진다. 자석이 라고 하면 대개 금속 자석만을 연상하게 되지만 세라믹스에도 자성을 갖는 것들이 있는데 그 대표적인 예가 페라이트(bcc구조의 α-철도 페라이트라고 하므로 이와 혼동하지 말것)로서 금속 자성체에 비해 저항이 높아 고주파에서 와존전류 손실이 적은 뿐만 아니라 가격도 싸고 가벼우 며 자기적 특성을 조절할 수 있는 등 여러 가지 장점을 가지고 있어 폭넓게 응용된다.

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