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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein bandförmiges magnetisches Material
und ein pulverisiertes magnetisches Material.
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Beschreibung des Stands der
Technik
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Magnetische
Seltenerdmaterialien, die aus Legierungen mit einem Gehalt an Seltenerdelementen
gebildet sind, weisen hochwertige magnetische Eigenschaften auf.
Wenn sie somit beispielsweise für
magnetische Materialien für
Motoren verwendet werden, können
die Motoren hochwertige Leistungseigenschaften aufweisen.
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Derartige
magnetische Materialien werden beispielsweise durch das Abschreckverfahren
unter Verwendung einer Schmelzspinnvorrichtung hergestellt. Nachstehend
findet sich eine Erläuterung
in Bezug auf das Herstellungsverfahren unter Verwendung der Schmelzspinnvorrichtung.
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19 ist
ein im Schnitt dargestellter Aufriss, der die Situation zeigt, die
in einer herkömmlichen Schmelzspinnvorrichtung
zur Herstellung eines bandförmigen
magnetischen Materials unter Anwendung eines Einzelwalzenverfahrens
im Bereich der Kollision einer geschmolzenen Legierung mit einer
Kühlwalze
oder in der Nähe
davon auftritt.
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Wie
in dieser Figur dargestellt ist, wird beim herkömmlichen Verfahren ein magnetisches
Material, das aus einer vorgegebenen Legierungszusammensetzung (nachstehend
als "Legierung" bezeichnet) hergestellt worden
ist, geschmolzen und eine derartige geschmolzene Legierung 60 wird
aus einer Düse
(in der Zeichnung nicht dargestellt) so injiziert, dass sie mit
einer Umfangsoberfläche 530 einer
Kühlwalze 500,
die sich relativ zur Düse
in der mit dem Pfeil A in 19 angegebenen
Richtung dreht, kollidiert. Die Legierung, die mit der Umfangsoberfläche 530 kollidiert,
wird abgeschreckt (abgekühlt)
und anschließend
verfestigt, so dass in kontinuierlicher Weise eine bandförmige Legierung
erzeugt wird. Diese bandförmige
Legierung wird als schmelzgesponnenes Band bezeichnet. Da das schmelzgesponnene
Band mit einer raschen Abkühlgeschwindigkeit
abgekühlt
worden ist, ist seine Mikrostruktur so beschaffen, dass sie aus
einer amorphen Phase oder einer mikrokristallinen Phase besteht,
so dass das Material hervorragende magnetische Eigenschaften aufweisen
kann, und zwar als solches oder nach Durchführen einer Wärmebehandlung.
Diesbezüglich
ist darauf hinzuweisen, dass die gestrichelte Linie in 19 eine
Erstarrungsgrenzfläche 710 der
geschmolzenen Legierung 60 darstellt.
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Die
Seltenerdelemente unterliegen leicht der Oxidation. Wenn sie oxidiert
werden, verringern sich tendenziell die magnetischen Eigenschaften.
Daher erfolgt normalerweise die Herstellung des schmelzgesponnenen
Bandes 80 unter einer Inertgasatmosphäre.
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Dies
führt jedoch
dazu, dass Gas zwischen die Umfangsoberfläche 530 und die flüssige Masse 70 der geschmolzenen
Legierung 60 gelangt, was zur Bildung von Dellen (Vertiefungen) 9 in
der Walzenkontaktoberfläche 810 des
schmelzgesponnenen Bandes 80 führt (d. h. die Oberfläche des
schmelzgesponnenen Bandes, die in Kontakt mit der Umfangsoberfläche 530 der
Kühlwalze 500 steht).
Diese Tendenz ergibt sich besonders stark bei einer hohen Umfangsgeschwindigkeit
der Kühlwalze 500.
In einem derartigen Fall vergrößert sich auch
die Fläche
der gebildeten Dellen.
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Im
Fall der Bildung von derartigen Dellen 9 (insbesondere
von großen
Dellen) kann die geschmolzene Legierung 60 nicht in ausreichendem
Maße in
Kontakt mit der Umfangsoberfläche 530 der
Kühlwalze 500 an den
Stellen der Dellen kommen, was auf das Vorliegen des eingetretenen
Gases zurückzuführen ist,
so dass die Abkühlgeschwindigkeit
sinkt und eine rasche Erstarrung verhindert wird. Infolgedessen
ergibt sich in Bereichen des schmelzgesponnenen Bandes, wo derartige
Dellen entstehen, eine Vergröberung
der Kristallkorngröße der Legierung,
woraus verringerte magnetische Eigenschaften resultieren.
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Ein
magnetisches Pulver, das durch Mahlen eines derartigen schmelzgesponnenen
Bandes, das Bereiche mit verringerten magnetischen Eigenschaften
aufweist, erhalten worden ist, zeigt eine stärkere Streuung oder Variation
seiner magnetischen Eigenschaften. Daher können Verbundmagneten, die aus
einem derartigen magnetischen Pulver gebildet sind, nur schlechte
magnetische Eigenschaften aufweisen und zeigen auch eine geringe
Korrosionsbeständigkeit.
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UA-A-5 665 177 beschreibt
ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff
von Anspruch 1. Insbesondere wird ein Permanentmagnetmaterial beschrieben,
das durch Abkühlen
einer geschmolzenen Legierung mit einer Kühlwalze hergestellt wird, wobei
die Legierung einen Gehalt an R aufweist, wobei R mindestens ein
Seltenerdelement unter Einschluss von Y, Fe oder Fe und Co, und
B bedeutet, insbesondere R
x(FeCo)
yB
z, wobei x = 11,76
at-%, y = 82,36 at-% und z = 5,88 at-%. Die Kühlwalze weist eine Mehrzahl
von sich in Umfangrichtung erstreckenden Rillen in einer Umfangsoberfläche auf,
wobei der Abstand zwischen zwei benachbarten Rillen zumindest in
einem Bereich, mit dem die geschmolzene Legierung in Kontakt kommt,
durchschnittlich 100 bis 300 μm
in einer willkürlichen
Querschnittrichtung, die eine Walzenachse einschließt, aufweist.
Ein Permanentmagnetmaterial mit stabilen Eigenschaften wird erhalten,
da die Variation der Abkühlgeschwindigkeit,
die durch eine Veränderung
der Umfangsgeschwindigkeit der Kühlwalze
hervorgerufen wird, gering ist. Die Variation der Abkühlgeschwindigkeit
ist selbst dann gering, wenn es angestrebt wird, die Dicke des Magneten
durch Veränderung
der Umfangsgeschwindigkeit zu verändern. Der ausgeglichene Rillenabstand
führt zu
einer Minimierung der Variation des Kristallkorndurchmessers.
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EP-A-0 936 633 beschreibt
ein Verfahren zur Herstellung eines bandförmigen magnetischen Materials,
wobei eine geschmolzene Legierung in Kollision mit der Umfangsoberfläche einer Kühlwalze
gebracht wird, so dass die Legierung abgekühlt wird und anschließend erstarrt.
Die Legierungszusammensetzung wird durch die Formel R-Fe-Co-B wiedergegeben.
Dellen, die jeweils eine Fläche
von 2000 μm
2 oder mehr aufweisen, entstehen auf der
Oberfläche
des bandförmigen
magnetischen Materials und besetzen 3 bis 25% der Fläche des
Materials. Ein harzgebundener Magnet, der aus einem Magnetpulver,
das aus dem bandförmigen
magnetischen Material hergestellt worden ist, gebildet wird, wird
ebenfalls beschrieben.
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ZUSAMMENFASSENDE DARSTELLUNG
DER ERFINDUNG
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Im
Hinblick auf die vorstehend geschilderten Probleme, die beim Stand
der Technik auftreten, besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung
in der Bereitstellung eines bandförmigen magnetischen Materials und
eines aus diesem Material erhaltenen Magnetpulvers.
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Diese
Aufgaben werden durch ein bandförmiges
magnetisches Material gemäß Anspruch
1 und ein magnetisches Pulver gemäß Anspruch 3 gelöst. Bevorzugte
Ausführungsformen
der Erfindung ergeben sich aus den nachgeordneten Ansprüchen.
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Ferner
umfassen in diesem bandförmigen
magnetischen Material die Dellen, die an der Walzenkontaktoberfläche des
bandförmigen
magnetischen Materials bei der Verfestigung entstehen, große Dellen,
die jeweils eine Fläche
von 2000 μm2 oder mehr aufweisen, wobei das Verhältnis der
Fläche
in der Walzenkontaktoberfläche,
die von den auf diese Weise gebildeten großen Dellen besetzt wird, zur
Gesamtfläche
der Walzenkontaktoberfläche
des bandförmigen
magnetischen Materials 10% oder weniger beträgt. Ein derartiges bandförmiges magnetisches
Material weist eine geringere Streuung der Kristallkorngrößen in verschiedenen Bereichen
davon auf, so dass es möglich
wird, Magneten mit besonders hervorragenden magnetischen Eigenschaften
bereitzustellen.
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Dabei
ist es bevorzugt, dass die durchschnittliche Dicke des bandförmigen magnetischen
Materials 8–50 μm beträgt. Durch
Verwendung eines derartigen bandförmigen magnetischen Materials
ist es möglich, Magneten
mit besonders hervorragenden magnetischen Eigenschaften bereitzustellen.
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Durch
Verwendung eines pulverisierten magnetischen Materials, das gemäß Anspruch
3 erhalten worden ist, ist es möglich,
Magneten mit hervorragenden magnetischen Eigenschaften und hoher
Zuverlässigkeit bereitzustellen.
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Der
Verbundmagnet gemäß Anspruch
8 zeichnet sich in besonderer Weise durch seine magnetischen Eigenschaften
und seine Zuverlässigkeit
aus.
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Diese
und weitere Ziele, Strukturen und Vorteile der vorliegenden Erfindung
ergeben sich aus der folgenden ausführlichen Beschreibung der Erfindung
und den Beispielen in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine perspektivische Ansicht, die in schematischer Weise eine Vorrichtung
(Schmelzspinnvorrichtung) zur Herstellung eines bandförmigen magnetischen
Materials zeigt, wobei die Vorrichtung mit einer Kühlwalze
eines ersten Beispiels ausgestattet ist.
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2 ist
eine Vorderansicht der in 1 dargestellten
Kühlwalze.
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3 ist
eine Schnittansicht, die in schematischer Weise die Struktur eines
Bereiches in der der Nähe der
Umfangsoberfläche
der in 1 dargestellten Kühlwalze zeigt.
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4 ist
eine Schnittansicht, die in schematischer Weise den Zustand zeigt,
der in der Nähe
des Kollisionsbereiches zwischen der geschmolzenen Legierung und
der Kühlwalze
der herkömmlichen
Schmelzspinnvorrichtung zur Herstellung eines bandförmigen magnetischen
Materials mittels eines Einzelwalzenverfahrens entsteht.
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5 ist
eine Schnittansicht die in schematischer Weise den Zustand in der
Nähe des
Kollisionsbereiches der geschmolzenen Legierung mit der Kühlwalze
der in 1 dargestellten Schmelzspinnvorrichtung zeigt.
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6 ist
eine perspektivische Ansicht, die in schematischer Weise den Oberflächenzustand
des bandförmigen
magnetischen Materials, das durch die herkömmliche Schmelzspinnvorrichtung
hergestellt worden ist, zeigt.
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7 ist
eine perspektivische Ansicht, die in schematischer Weise den Oberflächenzustand
des bandförmigen
magnetischen Materials, das durch die in 1 dargestellte
Schmelzspinnvorrichtung hergestellt worden ist, zeigt.
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8 ist
eine Darstellung zur Erläuterung
eines Verfahrens zur Bildung einer Dellenkorrektureinrichtung.
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9 ist
eine Darstellung zur Erläuterung
eines weiteren Verfahrens zur Bildung einer Dellenkorrektureinrichtung.
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10 ist
eine Vorderansicht, die in schematischer Weise eine Kühlwalze
eines zweiten Beispiels zeigt.
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11 ist
eine Schnittansicht, die in schematischer Weise die Struktur eines
Bereiches in der Nähe der
Umfangsoberfläche
der in 10 dargestellten Kühlwalze
zeigt.
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12 ist
eine Vorderansicht, die in schematischer Weise eine Kühlwalze
eines dritten Beispiels zeigt.
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13 ist
eine Schnittansicht, die in schematischer Weise die Struktur eines
Bereiches in der Nähe der
Umfangsoberfläche
der in 12 dargestellten Kühlwalze
zeigt.
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14 ist
eine Vorderansicht, die in schematischer Weise eine Kühlwalze
eines vierten Beispiels zeigt.
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15 ist
eine Schnittansicht, die in schematischer Weise die Struktur eines
Bereiches in der Nähe der
Umfangsoberfläche
der in 14 dargestellten Kühlwalze
zeigt.
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16 ist
eine Vorderansicht, die in schematischer Weise ein weiteres Beispiel
der Kühlwalze
zeigt.
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17 ist
eine Schnittansicht, die in schematischer Weise ein Beispiel der
Struktur der Umfangsoberfläche
der Kühlwalze
zeigt.
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18 ist
eine Schnittansicht, die in schematischer Weise ein weiteres Beispiel
der Struktur der Umfangsoberfläche
der Kühlwalze
zeigt.
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19 ist
eine seitliche Schnittansicht, die die Situation zeigt, die am Kollisionsbereich
oder in der Nähe
davon einer geschmolzenen Legierung mit einer Kühlwalze in der herkömmlichen
Vorrichtung (Schmelzspinnvorrichtung) zur Herstellung eines bandförmigen magnetischen
Materials unter Anwendung eines Einzelwalzenverfahrens hervorgerufen
wird.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Nachstehend
werden Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen
ausführlich
beschrieben.
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Struktur der Schmelzspinnvorrichtung
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1 ist
eine perspektivische Ansicht zur Darstellung einer Schmelzspinnvorrichtung,
die ein bandförmiges
magnetisches Material (schmelzgesponnenes Band) unter Anwendung
eines Einzelwalzenverfahrens herstellt. Die Vorrichtung ist mit
einer Kühlwalze 5 versehen,
die zur Gewinnung des magnetischen Materials einer ersten Ausführungsform
verwendet wird.
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Ferner
ist 2 eine Vorderansicht der in 1 dargestellten
Kühlwalze
und 3 ist eine vergrößerte Schnittansicht eines
Teils der Umfangsoberfläche
der in 1 dargestellten Kühlwalze.
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Wie
in 1 dargestellt ist, umfasst die Schmelzspinnvorrichtung 1 einen
zylindrischen Körper 2,
der zur Aufnahme eines magnetischen Materials befähigt ist,
und eine Kühlwalze 5,
die sich in Richtung eines in der Figur dargestellten Pfeils A relativ
zum zylindrischen Körper 2 dreht.
Eine Düse
(Öffnung) 3,
die geschmolzenes magnetisches Material (geschmolzene Legierung) 6 injiziert,
ist am unteren Ende des zylindrischen Körpers 2 ausgebildet.
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Der
zylindrische Körper 2 kann
aus einem hitzebeständigen
keramischen Material, wie Kristall, Aluminiumoxid, Magnesiumoxid
und dergl., gebildet sein.
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Die
Düsenöffnung der
Düse 3 kann
verschiedene Gestalten aufweisen, z. B. einen Kreis, eine Ellipse, einen
Schlitz und dergl.
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Ferner
ist am äußeren Umfang
des zylindrischen Körpers 2 eine
Heizwendel 4 vorgesehen. Das Innere des zylindrischen Körpers 2 wird
beispielsweise durch Anlegen von Hochfrequenzwellen beheizt (induktive Heizung),
so dass das magnetische Material im zylindrischen Körper 2 schmilzt.
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Diesbezüglich ist
darauf hinzuweisen, dass die in dieser Vorrichtung verwendete Heizeinrichtung
nicht auf die vorstehend beschriebene Heizwendel 4 beschränkt ist;
anstelle der Wendel 4 kann eine Kohlenstoff-Heizvorrichtung
verwendet werden.
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Die
Kühlwalze 5 ist
aus einer Walzengrundlage 51 und einer Oberflächenschicht 52,
die die Umfangsoberfläche 53 der
Kühlwalze 5 bildet,
aufgebaut. Die Oberflächenschicht 52 ist
aus Keramik gebildet, die eine geringere Wärmeleitfähigkeit als das Material für die Walzengrundlage 51 aufweist.
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Das
für die
Walzengrundlage 51 verwendete Material ist nicht auf ein
spezielles Material beschränkt. Eine
Walzengrundlage 51, die aus einem Metallmaterial mit einer
hohen Wärmeleitfähigkeit
gebildet ist, z. B. aus Kupfer oder Kupferlegierungen, wird bevorzugt,
um die in der Oberflächenschicht 52 erzeugte
Wärme möglichst
rasch abzuführen.
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Die
Wärmeleitfähigkeit
der Keramik an der Oberflächenschicht 52 bei
oder in der Nähe
von Raumtemperatur ist nicht auf einen bestimmten Wert beschränkt. Es
ist jedoch bevorzugt, dass die Wärmeleitfähigkeit 80
Wm–1K–1 oder
weniger beträgt.
Insbesondere liegt die Wärmeleitfähigkeit
im Bereich von 3–60
Wm–1K–1 und ganz
besonders im Bereich von 5–40
Wm–1K–1.
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Aufgrund
der Bauweise der Kühlwalze 5,
die aus der Oberflächenschicht 52 und
der Walzengrundlage 51 besteht, die jeweils die vorstehend
angegebene Wärmeleitfähigkeit
aufweisen, ist es möglich,
die geschmolzene Legierung 6 mit einer geeigneten Abkühlgeschwindigkeit
abzuschrecken. Ferner wird die Differenz zwischen den Abkühlgeschwindigkeiten
in der Nähe
der Walzenkontaktoberfläche 81 (d.
h. die Oberfläche
des schmelzgesponnenen Bandes, die in Kontakt mit der Umfangsoberfläche der
Kühlwalze
kommt) und in der Nähe
der freien Oberfläche 82 (d.
h. die Oberfläche
des schmelzgesponnenen Bandes, die der Walzenkontaktoberfläche gegenüberliegt)
gering. Infolgedessen ist es möglich,
ein schmelzgesponnenes Band 8 mit einer geringeren Streuung
der Kristallkorngrößen in seinen
verschiedenen Bereichen zu erhalten, so dass sich hervorragende
magnetische Eigenschaften ergeben.
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Zu
Beispielen für
Materialien mit einer derartigen Wärmeleitfähigkeit gehören keramische Oxidmaterialien,
wie Al2O3, SiO2, TiO2, Ti2O3, ZrO2 Y2O3, Bariumtitanat
und Strontiumtitanat und dergl.; keramische Nitridmaterialien, wie
AlN, Si3N4, TiN,
BN, ZrN, HfN, VN, TaN, NbN, CrN, Cr2N und
dergl.; keramische Carbidmaterialien, wie Graphit, SiC, ZrC, Al4C3, CaC2,
WC, TiC, HfC, VC, TaC, NbC und dergl.; und Gemische aus zwei oder
mehr dieser keramischen Materialien. Unter diesen keramischem Materialien
werden keramische Nitridmaterialien und Materialien, die diese enthalten,
besonders bevorzugt.
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Im
Vergleich zu herkömmlichen
Materialien, die zur Bildung der Umfangsoberfläche der Kühlwalze verwendet werden (d.
h. Cu, Cr oder dergl.) weisen diese keramischen Materialien eine
hohe Härte
und eine hervorragende Dauerhaftigkeit (Antiabriebeigenschaften)
auf. Daher lässt
sich auch bei wiederholter Verwendung der Kühlwalze 5 die Gestalt
der Umfangsoberfläche 53 aufrechterhalten,
so dass die Wirkung der Dellenkorrektureinrichtung (nachstehend
beschrieben) kaum beeinträchtigt
wird.
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Ferner
weisen normalerweise die Materialien, die für die vorstehend beschriebene
Kühlwalze 51 verwendet
werden können,
einen hohen Wärmeausdehnungskoeffizienten
auf. Daher ist es bevorzugt, dass der Wärmeausdehnungskoeffizient des
Materials der Oberflächenschicht 52 nahe
beim Wert des Materials der Walzengrundlage 51 liegt. Beispielsweise
liegt der Wärmeausdehnungskoeffizient
(linearer Ausdehnungskoeffizient α)
bei Raumtemperatur oder in der Nähe
davon vorzugsweise im Bereich von 3,5–18[×10–6K–1]
und insbesondere im Bereich von 6–12[×10–6K–1].
Wenn der Wärmeausdehnungskoeffizient
des Materials der Oberflächenschicht 52 bei
Raumtemperatur oder in der Nähe
davon innerhalb dieses Bereiches liegt, ist es möglich, eine zuverlässige Bindung
zwischen der Walzengrundlage 51 und der Oberflächenschicht 52 aufrechtzuerhalten,
wodurch ein Ablösen
der Oberflächenschicht 52 in
wirksamer Weise verhindert werden kann.
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Die
Oberflächenschicht 52 kann
neben der vorstehend beschriebenen einlagigen Struktur in Form einer
Laminatstruktur mit einer Mehrzahl von Lagen unterschiedlicher Zusammensetzungen
ausgebildet sein. Beispielsweise kann eine derartige Oberflächenschicht 52 aus
zwei oder mehr Schichten gebildet sein, die eine Schicht aus dem
Metallmaterial und eine Schicht aus dem vorstehend beschriebenen
keramischen Material umfassen. Beispielsweise kann eine derartige
zweilagige Laminatstruktur der Oberflächenschicht 52 ein Laminat
umfassen, das aus einer unteren Schicht aus dem Metallmaterial,
das sich auf der Seite der Walzengrundlage 51 befindet,
und einer oberen Schicht aus dem keramischen Material zusammengesetzt
ist. In diesem Fall ist es bevorzugt, dass diese benachbarten Schichten
gut aneinander haften oder miteinander verbunden sind. Zu diesem
Zweck können
diese benachbarten Schichten darin das gleiche Element enthalten.
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Wenn
ferner die Oberflächenschicht 52 in
einer Laminatstruktur ausgebildet ist, die aus einer Mehrzahl von
Schichten besteht, ist es bevorzugt, dass zumindest die äußerste Schicht
aus dem Material gebildet ist, dessen Wärmeleitfähigkeit innerhalb des vorstehend
angegebenen Bereiches liegt.
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Ferner
ist es in dem Fall, dass die Oberflächenschicht 52 in
der vorstehend beschriebenen einlagi gen Struktur ausgebildet ist,
nicht erforderlich, dass die Zusammensetzung des Materials der Oberflächenschicht in
Dickenrichtung eine gleichmäßige Verteilung
aufweist. Beispielsweise kann der Anteil der Bestandteile sich in
Dickenrichtung allmählich
verändern
(d. h. es können
Gradientenmaterialien verwendet werden).
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Die
durchschnittliche Dicke der Oberflächenschicht 52 (im
Fall der Laminatstruktur die Gesamtdicke) beträgt 1–20 μm.
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Wenn
die durchschnittliche Dicke der Oberflächenschicht 52 unter
der vorstehend angegebenen Untergrenze liegt, treten möglicherweise
die folgenden Probleme auf. Je nach dem für die Oberflächenschicht 52 zu
verwendenden Material kann es dazu kommen, dass das Abkühlvermögen zu hoch
wird. Wenn ein derartiges Material für die Oberflächenschicht 52 verwendet
wird, ergibt sich in der Nähe
der Walzenkontaktoberfläche 81 des
schmelzgesponnenen Bandes 8 eine zu hohe Abkühlgeschwindigkeit
selbst wenn das Band eine erhebliche Dicke aufweist, was zur Folge
hat, dass in diesem Bereich eine amorphe Struktur erzeugt wird.
Auf der anderen Seite ergibt sich in der Nähe der freien Oberfläche 82 des
schmelzgesponnenen Bandes 8, wo die Wärmeleitfähigkeit relativ gering ist,
mit zunehmender Dicke des schmelzgesponnenen Bandes 8 eine
geringe Abkühlgeschwindigkeit,
so dass es leicht zu einer groben Beschaffenheit der Kristallkorngröße kommen kann.
Dies führt
dazu, dass die Kristallkorngröße in der
Nähe der
freien Oberfläche 82 des
erhaltenen schmelzgesponnenen Bandes 8 eine Tendenz zur
Vergröberung
zeigt und tendenziell eine amorphe Struktur in der Nähe der Walzenkontaktoberfläche 81 des
schmelzgesponnenen Bandes 8 entsteht, was dazu führt, dass
keine zufriedenstellenden magnetischen Eigenschaften erreichbar
sind. Wenn diesbezüglich
die Dicke des schmelzgesponnenen Bandes 8 klein gehalten
wird, indem man beispielsweise die Umfangsgeschwindigkeit der Abkühlwalze 5 erhöht, um die
Kristallkorngröße in der
Nähe der
freien Oberfläche 82 des
schmelzgesponnenen Bandes 8 zu verringern, kommt es dazu,
dass das schmelzgesponnene Band 8 in der Nähe der Walzenkontaktoberfläche 81 des
erhaltenen schmelzgesponnenen Bandes 8 eine stärker willkürlich amorphe Struktur
aufweist. In einem derartigen schmelzgesponnenen Band 8 lassen
sich ausreichende magnetische Eigenschaften nicht erreichen, selbst
wenn nach der Herstellung eine Wärmebehandlung
durchgeführt
wird.
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Wenn
andererseits die durchschnittliche Dicke der Oberflächenschicht 52 die
vorgenannte Obergrenze übersteigt,
ergibt sich eine geringe Abkühlgeschwindigkeit
und dadurch eine gröbere
Beschaffenheit der Kristallkorngröße, so dass sich schlechte
magnetische Eigenschaften ergeben.
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Das
Verfahren zur Bildung der Oberflächenschicht 52 unterliegt
keinen speziellen Beschränkungen. Es
ist jedoch bevorzugt, sich des chemischen Aufdampfverfahrens (CVD),
wie Wärme-CVD,
Plasma-CVD und Laser-CVD
und dergl., oder eines physikalischen Aufdampfverfahrens (PVD),
wie Dampfabscheidung, Spattering und Ionenplattierung und dergl.,
zu bedienen. Gemäß diesem
Verfahren ist es möglich,
relativ leicht eine Oberfläche
mit gleichmäßiger Dicke
zu erhalten, so dass es nicht erforderlich ist, die Oberfläche nach
Bildung der Oberflächenschicht 52 einer
spanabhebenden Bearbeitung zu unterziehen. Ferner kann die Oberflächenschicht 52 mittels
eines anderen Verfahrens gebildet werden, z. B. durch Elektroplattieren,
Immersionsplattieren, stromfreies Plattieren und Metallsprühen und
dergl. Unter diesen Verfahren ist das Metallsprühverfahren besonders bevorzugt.
Der Grund hierfür
ist, dass dann, wenn die Oberflächenschicht 52 mittels
dieses Verfahrens gebildet wird, die Oberflächenschicht 52 in
eine feste Haftverbindung oder Verklebung mit der Walzengrundlage 51 gebracht
werden kann.
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Ferner
kann vor der Bildung der Oberflächenschicht 52 auf
der äußeren Umfangsoberfläche der
Walzengrundlage 51 eine Vorbehandlung an der äußeren Oberfläche der
Walzengrundlage 51 durchgeführt werden. Zu Beispielen für derartige
Vorbehandlungen gehören
eine Waschbehandlung, z. B. ein alkalischer Waschvorgang, ein Oxidwaschvorgang
und ein Waschvorgang unter Verwendung von organischen Lösungsmitteln
und dergl., sowie eine Primer-Behandlung, z. B. eine Strahlbehandlung,
eine Ätzbehandlung
und die Bildung einer Plattierschicht und dergl. Auf diese Weise
wird die Oberflächenschicht 52 fester
mit der Walzengrundlage 51 nach Bildung der Oberflächenschicht 52 verbunden.
Ferner wird es durch Ausführen
der vorstehend beschriebenen Primer-Behandlung möglich, eine gleichmäßige und
präzise
Oberflächenschicht 52 zu
bilden, so dass die erhaltene Kühlwalze 5 eine
geringere Streuung ihrer Wärmeleitfähigkeit
in ihren verschiedenen Bereichen aufweist.
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Dellenkorrektureinrichtung
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Wie
nachstehend ausgeführt,
wird das schmelzgesponnene Band 8 durch Herbeiführung einer
Kollision einer geschmolzenen Legierung 6 aus einem magnetischen
Material mit der Umfangsoberfläche 53 der Kühlwalze 5,
um das Material abzuschrecken (kühlen),
hergestellt. Zu diesem Zeitpunkt kommt es zur Bildung von Dellen
auf der Walzenkontaktoberfläche 81 des
schmelzgesponnenen Bandes 8, da Gas zwischen die Umfangsoberfläche 53 und
die flüssige
Masse 7 aus der geschmolzenen Legierung 6 gelangt
ist. Da, wie in 4 dargestellt ist, Bereiche,
in die Gas gelangt ist, in einen Zustand abgekühlt werden, bei dem Gas eingelagert
ist, bilden sich Dellen an der Walzenkontaktoberfläche 81 des
erhaltenen schmelzgesponnenen Bandes 8 (vergl. 6).
Ferner weisen die Bereiche der flüssigen Masse 7, die
in Kontakt mit dem eingetretenen Gas stehen, eine relativ geringere
Abkühlgeschwindigkeit,
verglichen mit den übrigen
Bereichen der flüssigen
Masse 7, auf, was zu einer gröberen Beschaffenheit der Kristallkorngrößen führt. Infolgedessen
weist das erhaltene schmelzgesponnene Band 8 starke Variationen
oder Streuungen der Kristallkorngrößen und der magnetischen Eigenschaften
auf. Diese Tendenz wird besonders ausgeprägt, wenn die Fläche der
einzelnen Dellen 9 und die Gesamtfläche der Dellen 9 groß sind.
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Im
Hinblick auf dieses Problem wird in der Umfangsoberfläche 53 der
Kühlwalze 5 eine
Dellenkorrektureinrichtung zum Teilen der an der Walzenkontaktoberfläche 81 des
schmelzgesponnenen Bandes 8 entstandenen Dellen 9 vorgesehen.
Durch Bereitstellung einer derartigen Dellenteileinrichtung an der
Kühlwalze 5 werden
Dellen 9 in einem solchen Zustand erzeugt oder gebildet,
dass sie durch die Rillen 84 geteilt werden, wie in den 5 und 7 dargestellt
ist. Ferner wird aufgrund der durch die Rillen 84 (nachstehend
beschrieben) hervorgerufenen Gasausstoßwirkung mindestens ein Teil
des Gases, das zwischen die Umfangsoberfläche 53 und die flüssige Masse 7 gelangt
ist, durch die Rillen 54 ausgestoßen, so dass die Gasmenge,
die zwischen der Umfangsoberfläche 53 und
der flüssigen
Masse 7 verbleibt, gering ist. Aus diesen Gründen wird
die Fläche
der einzelnen Dellen, die an der Walzenkontaktoberfläche 81 des
erhaltenen schmelzgesponnenen Bandes 8 entstehen, gering,
so dass auch die Gesamtfläche
der entstandenen Dellen gering wird (vergl. 7). Dies
bedeutet, dass die Streuung der Abkühlgeschwindigkeiten an den
verschiedenen Bereichen der flüssigen
Masse 7 gering wird, so dass es möglich ist, ein schmelzgesponnnenes
Band mit einer geringen Streuung seiner Kristallkorngrößen und
mit hervorragenden magnetischen Eigenschaften zu erhalten.
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In
dem in den Zeichnungen dargestellten Beispiel ist die Dellenkorrektureinrichtung
aus einer Mehrzahl von Rillen 54 aufgebaut, die in der
Umfangsoberfläche 53 der
Kühlwalze 5 parallel
zur Drehrichtung der Kühlwalze 5 ausgebildet
sind. Diesbezüglich
ist darauf hinzuweisen, dass zwischen benachbarten Rillen 54 Wülste 55 vorliegen.
Diese Wülste 55 dienen
als Dellenkorrektureinrichtung.
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Durch
Bildung derartiger Rillen 54 in der Umfangsoberfläche 53 der
Kühlwalze 5 kann
Gas, das zwischen die Umfangsoberfläche 53 und die flüssige Masse 7 gelangt
ist, in die Rillen 54 gelangen und sodann durch die Rillen 54 fließen. Somit
wird das Gas, das zwischen die Umfangsoberfläche 53 und die flüssige Masse 7 gelangt
ist, durch die Rillen in Entsprechung zur Drehung der Kühlwalze 5 ausgestoßen. Aufgrund
dieser Wirkung (nachstehend als "Gasausstoßwirkung" bezeichnet) wird
die flüssige
Masse 7 in den Bereichen, wo Gas eingetreten ist, in Kontakt
mit der Umfangsoberfläche 53 gebracht.
Wenn die flüssige
Masse 7 auf diese Weise in Kontakt mit der Umfangsoberfläche 53 gelangt,
werden Dellen 9 gebildet, die durch die Wülste 55 geteilt
werden, wie in 7 dargestellt ist, so dass sich
eine geringe Fläche
der einzelnen Dellen ergibt. Ferner ergibt sich eine geringe Menge
an Gas, die zwischen der flüssigen
Masse 7 und der Umfangsoberfläche 53 verbleibt,
so dass die Gesamtfläche
der gebildeten Dellen ebenfalls klein ist. Infolgedessen ergibt
sich eine geringe Streuung der Abkühlgeschwindigkeiten an verschiedenen
Bereichen der flüssigen
Masse 7, so dass es möglich
wird, ein schmelzgesponnnenes Band 8 mit einer geringen
Streuung seiner Kristallkorngrößen und mit
hervorragenden magnetischen Eigenschaften zu erhalten.
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Diesbezüglich ist
darauf hinzuweisen, dass trotz der Tatsache, dass in dem in den
Zeichnungen dargestellten Beispiel eine Mehrzahl von Wülsten 55 ausgebildet
ist, das Vorliegen mindestens eines Wulstes ausreichend ist.
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Der
Mittelwert der Breite L1 der einzelnen Rillen 54 (die
Breite der Rille an einem Öffnungsbereich
in der Umfangsoberfläche 53)
wird vorzugsweise auf 0,5–90 μm und insbesondere
auf 1–50 μm eingestellt.
Wenn der Mittelwert der Breite L1 der Rille 54 unter
der Untergrenze liegt, wird die Gasausstoßwirkung zum Ausstoßen des
Gases, das zwischen die Umfangsoberfläche 53 und die flüssige Masse 7 gelangt
ist, verringert. Wenn andererseits der Mittelwert der Breite L1 der Rille 54 die Obergrenze übersteigt,
kommt es dazu, dass in den Bereichen der Rillen 54 große Dellen
entstehen, so dass sich eine grobe Beschaffenheit der Kristallkorngröße ergibt.
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Ferner
beträgt
der Mittelwert der Breite L2 des Wulstes 55 (am
Wulstbereich mit maximaler Breite) 1 bis 50 μm. Wenn der
Mittelwert L2 des Wulstes 55 unter
der Untergrenze liegt, üben
die Wülste
ihre Dellenkorrekturfunktion nicht in ausreichendem Maße aus,
so dass es dazu kommt, dass große
Dellen an der Walzenkontaktoberfläche gebildet werden. Wenn andererseits
der Mittelwert L2 des Wulstes 55 die
vorstehende Obergrenze übersteigt,
so ergibt sich eine zu große
Oberfläche
der Wülste,
was dazu führt,
dass zwischen den Wülsten
und der flüssigen
Masse Dellen entstehen.
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Der
Mittelwert der Tiefe (maximale Tiefe) L3 der
einzelnen Rillen 54 (oder der Mittelwert der maximalen Höhe des Wulstes
L3 der einzelnen Wülste 55) wird vorzugsweise
auf 0,5–20 μm und insbesondere
auf 1–10 μm eingestellt.
Wenn der Mittelwert der Tiefe L3 des Wulstes 54 unter
der Untergrenze liegt, so kommt es dazu, dass die Gasausstoßwirkung
zum Ausstoßen
von Gas, das zwischen die Umfangsoberfläche 53 und die flüssige Masse 7 gelangt
ist, sich verringert, so dass die Dellenkorrektureinrichtung nicht
in ausreichendem Maße wirken
kann. Wenn andererseits der Mittelwert der Tiefe L3 der
Rille 54 die Obergrenze übersteigt, nimmt die Fließgeschwindigkeit
des in der Rille fließenden
Gases zu, so dass tendenziell das Gas unter Bildung eines turbulenten
Stroms mit Wirbeln fließt,
was dazu führt,
dass die Dellenkorrektureinrichtung ihre Wirkung nicht in ausreichendem
Maße ausüben kann.
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Der
Mittelwert des Abstands L4 zwischen benachbarten
Rillen 54 (oder der Mittelwert des Abstands L4 zwischen
benachbarten Wülsten 55)
stellt einen wichtigen Faktor zur Einstellung oder Festlegung der
Größe der einzelnen
Dellen 9, die auf der Walzenkontaktoberfläche 81 des
schmelzgesponnenen Bandes 8 entstehen, sowie zur Einstellung
oder Festlegung der Gesamtfläche
der gebildeten Dellen 9 dar. Der Mittelwert des Abstands
L4 zwischen benachbarten Rillen 54 (oder
der Mittelwert des Abstands L4 zwischen
benachbarten Wülsten 55)
beträgt
0,5–100 μm und vorzugsweise
3–50 μm. Wenn der
Mittelwert des Abstands L4 in diesem Bereich
liegt, wirken die einzelnen Wülste 55 in
wirksamer Weise als Dellenkorrektureinrichtung und der Zwischenraum
zwischen dem Kontaktbereich und dem kontaktfreien Bereich der Umfangsoberfläche 53 in
Bezug zur flüssigen
Masse 7 kann ausreichend klein gehalten werden. Somit wird
die Differenz der Abkühlgeschwindigkeiten
zwischen den Bereichen der flüssigen
Masse, die in Kontakt mit der Kühlwalze 5 stehen
und den Bereichen der flüssigen
Masse, die nicht in Kontakt mit der Kühlwalze 5 stehen,
ausreichend klein, so dass es möglich
ist, ein schmelzgesponnenes Band 8 mit einer geringen Streuung
seiner Korngrößen und
magnetischen Eigenschaften zu erhalten.
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Das
Verhältnis
der Fläche
der Rillen 54 (oder Wülste 55)
zur Fläche
der Umfangsoberfläche 53 soll
bei Projektion auf die gleiche Ebene vorzugsweise 10% oder mehr
betragen und liegt insbesondere im Bereich von 30–99,5%.
Wenn das Verhältnis
der projizierten Fläche
der Rillen 54 (oder Wülste 55)
zur projizierten Fläche
der Umfangsoberfläche 53 unter
10% liegt, ist es nicht möglich,
ausreichende Gasausstoß-Fließwege zum Ausstoßen des
Gases, das zwischen die flüssige
Masse 7 und die Umfangsoberfläche 53 gelangt ist,
zu schaffen, so dass es leicht dazu kommt, dass Gas zwischen der
flüssigen
Masse 7 und der Umfangsoberfläche 53 verbleibt,
was zur Bildung von großen
Dellen führt.
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Zur
Bildung der Rillen 54 (oder Wülste 55) in der Umfangsoberfläche 53 der
Kühlwalze 5 können verschiedene
Verfahren herangezogen werden. Zu Beispielen für derartige Verfahren gehören verschiedene spanabhebende
Verfahren, wie Schneiden, Transfer (Druckwalzen), Gleiten ("gliding"), Strahlen und dergl.,
die Laser-Bearbeitung, spanabhebende Bearbeitung unter elektrischer
Entladung, chemisches Ätzen
und dergl. Unter diesen Verfahren werden spanabhebende Verfahren,
insbesondere das Gleiten, besonders bevorzugt, da beim Gleiten die
Breite und die Tiefe der einzelnen Rillen und der Abstand der benachbarten
Rillen relativ leicht mit hoher Präzision eingestellt werden kann,
verglichen mit anderen Verfahren.
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Diesbezüglich ist
darauf hinzuweisen, dass die Wülste 55 aus
der sich ergebenden Form der Umfangsoberfläche 53 aufgebaut sind,
die sich ergibt, nachdem die Rillen 54 in der Umfangsoberfläche 53 gemäß dem vorerwähnten Verfahren
gebildet worden sind.
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Die
Rillen 54 und die Wülste 55 können direkt
durch das vorstehend angegebene Verfahren in der Oberflächenschicht 52 ausgebildet
werden oder sie können
auf eine andere Weise gebildet werden. Speziell lassen sich, wie
in 8 dargestellt ist, nach Bildung der Oberflächenschicht 52 die
Rillen 54 und die Wülste 55 in
der Oberflächenschicht 52 durch
das vorstehend beschriebene Verfahren bilden. Alternativ ist es
auch möglich,
wie in 9 dargestellt ist, Rillen 54 und Wülste 55 auf
der äußeren Umfangsoberfläche der
Walzengrundlage 51 durch das vorstehend angegebene Verfahren
zu bilden und anschließend
eine Oberflächenschicht 52 darauf
auszubilden. Auf die letztgenannte Weise ergibt sich eine geringe
Dicke der Oberflächenschicht 52,
verglichen mit der Tiefe der einzelnen Rillen 54 oder der
Höhe der
einzelnen Wülste 55,
die in der Walzengrundlage 51 ausgebildet sind. Auf diese
Weise lassen sich die Wülste 55,
die als Dellenkorrektureinrichtung wirken, in der Umfangsoberfläche 53 bilden,
ohne dass irgendeine spanabhebende Bearbeitung an der Oberfläche der
Oberflächenschicht 52 erfolgt.
Da demzufolge keine spanabhebende Bearbeitung an der Oberfläche der
Oberflächenschicht 52 durchgeführt wird,
kann die Oberflächenrauigkeit
Ra der Umfangsoberfläche 53 bemerkenswert
klein gehalten werden, ohne dass ein Poliervorgang, der normalerweise
im letzten Stadium vorgenommen wird, erfolgt.
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Diesbezüglich ist
darauf hinzuweisen, dass in den 3 und 5 jeweils
eine Grenzfläche
zwischen der Walzengrundlage und der Oberflächenschicht nicht dargestellt
ist (in den 11, 13, 15, 17 und 18,
die später
erläutert
werden, ist die Grenzfläche
ebenfalls weggelassen).
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Legierungszusammensetzung
des magnetischen Materials
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Das
magnetische Material (unter Einschluss des bandförmigen magnetischen Materials
und des pulverisierten magnetischen Materials) der vorliegenden
Erfindung ist aus einer Legierungszusammensetzung der Formel Rx(Fe1-yCoy)100-x-zBz zusammengesetzt (wobei R mindestens ein
Seltenerdelement bedeutet, x 10–15
at-% bedeutet, y 0–0,30
bedeutet und z 4–10
at-% bedeutet). Durch Verwendung des magnetischen Materials mit
einer derartigen Legierungszusammensetzung wird es insbesondere
möglich,
Magneten mit hervorragenden magnetischen Eigenschaften und hervorragender
Wärmebeständigkeit
zu erhalten.
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Zu
Beispielen für
die Seltenerdelemente R gehören
Y, La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu und
Mischmetall. Diesbezüglich
kann R eine, zwei oder mehr Arten dieser Elemente umfassen.
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Der
Anteil an R wird auf 10–15
at-% festgelegt. Wenn der Anteil an R weniger als 10 at-% beträgt, lässt sich
keine ausreichende Koerzitivkraft erhalten. Wenn andererseits der
Anteil an R 15 at-% übersteigt,
wird das anteilige Verhältnis
der R2TM14B-Phase
(harte magnetische Phase) in der Verbundstruktur verringert, was dazu
führt,
dass sich keine ausreichende remanente Magnetflussdichte erzielen
lässt.
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Dabei
ist es bevorzugt, dass R die Seltenerdelemente Nd und/oder Pr als
Hauptbestandteile enthält. Der
Grund hierfür
ist, dass diese Seltenerdelemente die Sättigungsmagnetisierung der
R2TM14B-Phase (harte magnetische
Phase) verstärken,
was nachstehend ausführlicher
beschrieben wird. Ferner bewirken diese Elemente die Gewährleistung
einer für
einen Magneten zufriedenstellenden Koerzitivkraft.
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Außerdem ist
es bevorzugt, dass R Pr umfasst und dessen Anteil, bezogen auf die
Gesamtmasse von R, 5–75%
und insbesondere 20–60%
beträgt.
Der Grund hierfür
ist, dass es dann, wenn der Anteil in diesem Bereich liegt, möglich wird,
die Koerzitivkraft (Koerzivität)
und die Rechteckigkeit zu verbessern, ohne dass ein Absinken der
remanenten Magnetflussdichte hervorgerufen wird.
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Ferner
ist es bevorzugt, dass R den Bestandteil Dy umfasst und dessen Anteil,
bezogen auf die Gesamtmasse von R, 14% oder weniger beträgt. Wenn
der Anteil innerhalb dieses Bereiches liegt, lässt sich die Koerzitivkraft
verbessern, ohne dass ein ausgeprägtes Absinken der remanenten
Magnetflussdichte verursacht wird. Außerdem lassen sich auch die
Temperatureigenschaften (z. B. die Wärmestabilität) verbessern.
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Cobalt
(Co) ist ein Übergangsmetallelement,
das ähnliche
Eigenschaften wie Fe aufweist. Durch Zusetzen von Co, d. h. durch
Ersetzen eines Teils von Fe durch Co, wird die Curie-Temperatur
erhöht
und die Temperaturcharakteristik des magnetischen Pulvers wird verbessert.
Wenn jedoch der Substitutionsanteil von Fe durch Co den Wert 0,30 übersteigt,
ergibt sich eine Verringerung der Koerzitivkraft aufgrund einer
Verringerung der magnetischen Kristallanisotropie und es ergibt
sich die Tendenz, dass die remanente Magnetflussdichte abfällt. Ein
Bereich von 0,05–0,20
für das
Substitutionsverhältnis
von Fe durch Co ist besonders bevorzugt, da in diesem Bereich nicht
nur die Temperaturcharakteristik, sondern auch die remanente Magnetflussdichte
verbessert werden.
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Bor
(B) ist ein Element, das zur Erzielung hochwertiger magnetischer
Eigenschaften wichtig ist. Sein Anteil wird auf 4–10 at-%
festgelegt. Wenn der Anteil an B weniger als 4 at-% beträgt, kommt
es zu einer Beeinträchtigung
der Rechteckigkeit der B-H (J-H)-Schleife. Wenn andererseits der
Anteil von B 10 at-% übersteigt,
nimmt die nicht-magnetische Phase zu und die remanente Magnetflussdichte
fällt scharf
ab.
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Um
ferner die magnetischen Eigenschaften weiter zu verbessern, kann
mindestens ein weiteres Element je nach Bedarf enthalten sein, das
aus der Gruppe Al, Cu, Si, Ga, Ti, V, Ta, Zr, Nb, Mo, Hf, Ag, Zn,
P, Ge, Cr und W ausgewählt
ist (nachstehend wird diese Gruppe als "Q" bezeichnet).
Wenn das Element aus der Gruppe Q enthalten ist, ist es bevorzugt,
dass sein Anteil 2,0 at-% oder weniger beträgt. Insbesondere liegt sein
Anteil im Bereich von 0,1–1,5
at-% und ganz besonders im Bereich von 0,2–1,0 at-%.
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Die
Zugabe des Elements aus der Gruppe Q ermöglicht es, dass die naturgegebene
Wirkung der Art des Elements verwirklicht wird. Beispielsweise ergibt
sich durch Zugabe von Al, Cu, Si, Ga, V, Ta, Zr, Cr oder Nb eine
Verbesserung der Korrosionsbeständigkeit.
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Ferner
ist es bevorzugt, dass das erfindungsgemäße magnetische Material aus
einer R2TM14B-Phase (dabei bedeutet
TM mindestens ein Übergangsmetall)
besteht, bei der es sich um eine harte magnetische Phase handelt.
Wenn das magnetische Material vorwiegend aus der R2TM14B-Phase gebildet wird, ergibt sich eine besondere
Verstärkung
der Koerzitivkraft und auch eine Verbesserung der Wärmebeständigkeit.
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Dabei
ist es bevorzugt, dass das Volumenverhältnis der R2TM14B-Phase, bezogen auf die gesamte strukturelle
Zusammensetzung des magnetischen Materials, 80% oder mehr und insbesondere
85% oder mehr beträgt.
Wenn das Volumenverhältnis
der R2TM14B-Phase,
bezogen auf die gesamte strukturelle Zusammensetzung des magnetischen
Materials, weniger als 80% beträgt,
so besteht die Tendenz zu einem Absinken der Koerzitivkraft und
der Wärmebeständigkeit.
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Ferner
ist es bei einer derartigen R2TM14B-Phase bevorzugt, dass die durchschnittliche
Kristallkorngröße 500 nm
oder weniger beträgt.
Eine durchschnittliche Kristallkorngröße von 200 nm oder weniger
wird besonders bevorzugt und insbesondere bevorzugt wird eine durchschnittliche
Kristallkorngröße von 10–120 nm.
Wenn die durchschnittliche Kristallkorngröße der R2TM14B-Phase 500 nm übersteigt, kommt es dazu, dass die
magnetischen Eigenschaften, insbesondere die Koerzitivkraft und
die Rechteckigkeit, nicht in ausreichendem Maße verstärkt werden.
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Diesbezüglich ist
darauf hinzuweisen, dass das magnetische Material eine zusätzliche
Verbundstruktur, die sich von der R2TM14B-Phase unterscheidet, enthalten kann (z.
B. eine harte magnetische Phase, die sich von der R2TM14B-Phase unterscheidet, eine weiche magnetische
Phase, eine paramagnetische Phase, eine nicht-magnetische Phase,
eine amorphe Struktur oder dergl.).
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Herstellung des bandförmigen magnetischen
Materials
-
Nachstehend
wird die Herstellung des bandförmigen
magnetischen Materials (d. h. des schmelzgesponnenen Bandes) unter
Verwendung der vorstehend beschriebenen Kühlwalze 5 erläutert.
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Wie
vorstehend ausgeführt,
wird das bandförmige
magnetische Material hergestellt, indem man eine Kollision einer
geschmolzenen Legierung aus dem magnetischen Material mit der Umfangsoberfläche der Kühlwalze
herbeiführt,
um das Material abzukühlen
und zu verfestigen. Nachstehend wird ein Beispiel hierfür beschrieben.
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Wie
in 1 dargestellt, ist die Schmelzspinnvorrichtung 1 in
einer Kammer (nicht abgebildet) installiert und wird so betrieben,
dass das Innere der Kammer mit einem Inertgas oder einem anderen
Umgebungsgas gefüllt
ist. Um eine Oxidation des schmelzgesponnenen Bandes 8 zu
verhindern, ist es bevorzugt, dass es sich beim Umgebungsgas um
ein inertes Gas handelt. Zu Beispielen für ein derartiges Inertgas gehören Argongas,
Heliumgas, Stickstoffgas oder dergl.
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Der
Druck des Umgebungsgases ist auf keinen speziellen Wert beschränkt, jedoch
wird ein Wert von 133–101080
Pa (1–760
Torr) bevorzugt.
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Ein
vorgegebener Druck, der höher
als der Innendruck der Kammer ist, wird auf die Oberfläche der Flüssigkeit
der geschmolzenen Legierung 6 im zylindrischen Körper 2 angelegt.
Die geschmolzene Legierung 6 wird aus der Düse 3 aufgrund
des Druckunterschieds zwischen dem Druck des Umgebungsgases in der Kammer
und der Summe des Drucks, der an die Oberfläche der Flüssigkeit der geschmolzenen
Legierung 6 im zylindrischen Körper 2 angelegt wird,
und des Drucks, der im zylindrischen Körper 2 im Verhältnis zum
Flüssigkeitsniveau
ausgeübt
wird, injiziert.
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Der
Injektionsdruck der geschmolzenen Legierung (d. h. der Druckunterschied
zwischen dem Druck des Umgebungsgases in der Kammer und der Summe
des Drucks, der an die Oberfläche
der Flüssigkeit
der geschmolzenen Legierung 6 im zylindrischen Körper 2 angelegt
wird, und des Drucks, der im zylindrischen Körper 2 im Verhältnis zum
Flüssigkeitsniveau
ausgeübt
wird) ist nicht auf einen speziellen Wert beschränkt, beträgt aber vorzugsweise 10–100 kPa.
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In
der Schmelzspinnvorrichtung 1 wird ein magnetisches Material
(Legierung) in den zylindrischen Körper 2 gebracht und
durch Erwärmen
der Wendel 4 geschmolzen. Anschließend wird die geschmolzene
Legierung 6 aus der Düse 3 abgegeben.
Sodann kommt es, wie in 1 dargestellt ist, zu einer
Kollision der geschmolzenen Legierung 6 mit der Umfangsoberfläche 53 der
Kühlwalze 5.
Nach Bildung einer flüssigen Masse 7 wird
die geschmolzene Legierung 6 rasch abgekühlt, um
sie zu verfestigen, wobei sie entlang der Umfangsoberfläche 53 der
rotierenden Kühlwalze 5 gezogen
wird, wodurch kontinuierlich oder intermittierend ein schmelzgesponnenes
Band 8 gebildet wird. Wenn Gas (Umgebungsgas) zwischen
die flüssige
Masse 7 und die Umfangsoberfläche 53 gelangt, entstehen
auf der Walzenkontaktoberfläche
des schmelzgesponnenen Bandes 8 Dellen 9, wie
vorstehend beschrieben wurde. Da jedoch bei dieser Ausführungsform
eine Dellenkorrektureinrichtung (Wülste 55) in der Umfangsoberfläche 53 der
Kühlwalze 5 vorgesehen
ist, werden diese Dellen so gebildet, dass sie durch die auf der
Walzenkontaktoberfläche
ausgebildeten Rillen unterteilt werden. Das auf diese Weise gebildete
schmelzgesponnene Band 8 wird bald von der Umfangsoberfläche 53 freigegeben
und bewegt sich in Richtung des in 1 angegebenen
Pfeils B.
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Da
die Dellenkorrektureinrichtung in der Umfangsoberfläche 53 der
Kühlwalze 5 vorgesehen
ist, wird auf diese Weise die Bildung von großen Dellen verhindert und ferner
wird dadurch eine ungleichmäßige Abkühlung der
flüssigen
Masse 7 verhindert. Infolgedessen ist es möglich, ein
schmelzgesponnenes Band 8 mit einer geringeren Streuung
der Kristallkorngröße und mit
hervorragenden magnetischen Eigenschaften zu erhalten.
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Diesbezüglich ist
darauf hinzuweisen, dass es bei der Herstellung eines derartigen
schmelzgesponnenen Bandes 8 nicht immer notwendig ist,
die Düse 3 unmittelbar
oberhalb der Rotationsachse 50 der Kühlwalze 5 anzubringen.
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Der
optimale Bereich der Umfangsgeschwindigkeit der Kühlwalze 5 hängt von
der Zusammenset zung der geschmolzenen Legierung, vom Strukturmaterial
(Zusammensetzung) der Oberflächenschicht 52 und
dem Oberflächenzustand
der Umfangsoberfläche 53 (insbesondere
von der Benetzbarkeit der Umfangsoberfläche 53 mit der geschmolzenen
Legierung 6) und dergl. ab. Jedoch wird für eine Verstärkung der
magnetischen Eigenschaften eine Umfangsgeschwindigkeit im Bereich
von 5 bis 60 m/s normalerweise bevorzugt und besonders bevorzugt
wird ein Bereich von 10 bis 40 m/s. Wenn die Umfangsgeschwindigkeit
der Kühlwalze 5 unter der
vorstehenden Untergrenze liegt, verringert sich die Abkühlgeschwindigkeit
der geschmolzenen Legierung 6 (der flüssigen Masse 7). Dadurch
wird tendenziell die Kristallkorngröße erhöht, was dazu führt, dass
die magnetischen Eigenschaften absinken. Wenn andererseits die Umfangsgeschwindigkeit
der Kühlwalze 5 die
vorgenannte Obergrenze übersteigt,
ergibt sich eine zu hohe Abkühlgeschwindigkeit
und es kommt dazu, dass eine amorphe Struktur überwiegt. In diesem Fall kann
es vorkommen, dass die magnetischen Eigenschaften nicht in ausreichendem
Maße verbessert
werden, selbst wenn in einem späteren
Stadium eine Wärmebehandlung
gemäß den nachstehenden
Ausführungen
vorgenommen wird.
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Vorzugsweise
weist das auf diese Weise erhaltene schmelzgesponnene Band 8 eine
einheitliche Breite w und einheitliche Dicke t auf. Dabei soll die
durchschnittliche Dicke t des schmelzgesponnenen Bandes 8 vorzugsweise
im Bereich von 8–50 μm und insbesondere
im Bereich von 10–40 μm liegen.
Wenn die durchschnittliche Dicke t unter dieser Untergrenze liegt,
kommt es zum Vorherrschen einer amorphen Struktur, so dass möglicherweise
die magnetischen Eigenschaften nicht in ausreichendem Maße verbessert
werden, selbst wenn später
eine Wärmebehandlung
durchgeführt
wird. Ferner ergibt sich auch eine Verringerung der Produktivität pro Zeiteinheit.
Wenn andererseits die durchschnittliche Dicke t die Obergrenze übersteigt, kommt
es tendenziell zu einer groben Beschaffenheit der Kristallkorngröße auf der
Seite der freien Oberfläche 82 des
schmelzgesponnenen Bandes 8, so dass die magnetischen Eigenschaften
absinken.
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Bei
dem auf diese Weise erhaltenen erfindungsgemäßen schmelzgesponnenen Band 8 wird
die Oberflächengestalt
oder -form der Umfangsoberfläche 53 der
Kühlwalze 5 (vollständig oder
teilweise) auf mindestens einen Teil der Walzenkontaktoberfläche 81 des
schmelzgesponnenen Bandes 8 übertragen. Infolgedessen werden
auf der Walzenkontaktoberfläche 81 des
schmelzgesponnenen Bandes 8 Wülste 83 und Rillen (oder
Ausnehmungen) 84 gebildet, die jeweils der Oberflächengestalt
der Umfangsoberfläche 53 der
Kühlwalze 5 (d.
h. den Rillen 54 und Wülsten 55)
entsprechen. Da auf diese Weise die Wülste 83 und Rillen 84 auf
der Walzenkontaktoberfläche 81 des
schmelzgesponnenen Bandes 8 gebildet werden, entstehen
Dellen in einer solchen Weise, dass sie durch diese Rillen 84 in
wirksamer Weise unterteilt werden, so dass die Fläche der einzelnen
Dellen gering ist. Ferner wird auch die Gesamtfläche der Dellen 9 verringert,
was auf die Gasausstoßwirkung
durch die Rillen 54, die auf der Umfangsoberfläche 53 der
Kühlwalze 5 ausgebildet
sind, zurückzuführen ist,
wie vorstehend beschrieben wurde. Dadurch wird es möglich, ein
schmelzgesponnenes Band 8 mit einer geringeren Streuung
seiner Kristallkorngrößen in den
verschiedenen Bereichen des Bandes und mit hervorragenden magnetischen
Eigenschaften zu erhalten.
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Ferner
beträgt
erfindungsgemäß der Anteil
der projizierten Fläche
von großen
Dellen 9 (dabei ist unter einer großen Delle eine Delle mit einer
Fläche
von mehr als 2000 μm2 zu verstehen), die auf der Walzenkontaktoberfläche 81 des
schmelzgesponnenen Bandes 8 bei der Verfestigung des Bandes
entstehen, weniger als 10% und vorzugsweise weniger als 5%. Wenn
der Anteil den Wert von 10% übersteigt,
wird die Gesamtfläche
der Bereiche des schmelzgesponnenen Bandes 8 mit einer äußerst geringen
Abkühlgeschwindigkeit
(d. h. die Bereiche der Walzenkontaktoberfläche 81 des schmelzgesponnenen
Bandes 8, wo große
Dellen entstehen, insbesondere ein Teil um das Zentrum einer jeden
großen
Delle) groß im
Vergleich zur Gesamtfläche
der Bereiche des schmelzgesponnenen Bandes 8, die in Kontakt
mit der Kühlwalze 5 stehen,
so dass die magnetischen Eigenschaften des schmelzgesponnenen Bandes 8 insgesamt
absinken.
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Diesbezüglich ist
darauf hinzuweisen, dass der Anteil der projizierten Fläche der
großen
Dellen 9 als der Anteil der projizierten Fläche in Bezug
zu einer vorgegebenen Fläche
der Walzenkontaktoberfläche 81 berechnet
wird. Dabei ist es bevorzugt, dass es sich bei dem Anteil um einen
Mittelwert handelt, der aus mehreren Messpunkten auf der Walzenkontaktoberfläche 81 erhalten
wird.
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Erfindungsgemäß ist es
ferner bevorzugt, dass der Anteil der projizierten Fläche der
Dellen 9 (sämtlicher
Dellen), die auf der Walzenkontaktoberfläche 81 des schmelzgesponnenen
Bandes 8 beim Erstarren des Bandes entstehen, weniger als
40% und insbesondere weniger als 30% beträgt. Wenn der Anteil der projizierten
Fläche
der Dellen zu groß wird,
sinkt die Abkühlgeschwindigkeit
beim Erstarren insgesamt, so dass sich eine grobe Kristallkorngröße ergibt
und dadurch auch die magnetischen Eigenschaften des erhaltenen schmelzgesponnenen
Bandes 8 absinken.
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Ferner
kann das erhaltene schmelzgesponnene Band 8 mindestens
einer Wärmebehandlung
unterzogen werden, um beispielsweise die Rekristallisation der amorphen
Struktur und die Homogenisierung der Struktur zu beschleunigen.
Als Bedingungen für
diese Wärmebehandlung
kommen beispielsweise eine Erwärmung
auf 400 bis 900°C
für eine
Zeitspanne von 0,2 bis 300 Minuten in Frage.
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Um
eine Oxidation zu verhindern, ist es ferner bevorzugt, dass diese
Wärmebehandlung
unter Vakuum oder unter einem verminderten Druck (beispielsweise
im Bereich von 133 × 10–1 Pa
(1 × 10–1 Torr)
bis 133 × 10–6 Pa
(1 × 10–6 Torr)
oder in einer nicht-oxidierenden Atmosphäre eines Inertgases, wie Stickstoffgas,
Argongas, Heliumgas oder dergl., durchzuführen.
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Das
auf die vorstehende Weise erhaltene schmelzgesponnene Band (bandförmiges magnetisches Material) 8 weist
eine mikrokristalline Struktur oder eine Struktur, bei der Mikrokristalle
in einer amorphen Struktur enthalten sind, auf, und zeigt hervorragende
magnetische Eigenschaften.
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Die
vorstehende Beschreibung bezog sich auf das Einzelwalzenverfahren.
Es ist jedoch selbstverständlich
möglich,
auch ein Doppelwalzenverfahren anzuwenden. Mit diesen Abschreckverfahren
kann die metallische Struktur (d. h. das Kristallkorn) zu einer
Mikrostruktur geformt werden, so dass diese Verfahren in Bezug auf
eine Verbesserung der magnetischen Eigenschaften von Verbundmagneten,
insbesondere von deren Koerzitivkraft, besonders wirksam sind.
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Herstellung des pulverförmigen magnetischen
Materials (magnetisches Pulver)
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Das
pulverförmige
magnetische Material (magnetisches Pulver) der Erfindung wird erhalten,
indem man das schmelzgesponnene Band (bandförmiges magnetisches Material) 8,
das auf die vorstehend angegebene Weise hergestellt worden ist,
mahlt.
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Das
Verfahren zum Mahlen des schmelzgesponnenen Bandes unterliegt keinen
speziellen Beschränkungen.
Verschiedene Arten von Mahl- oder Zerkleinerungsvorrichtungen, wie
eine Kugelmühle,
Vibrationsmühle,
Strahlmühle
und Stiftmühle,
können
verwendet werden. Dabei kann zu einer Verhinderung der Oxidation
der Mahlvorgang unter Vakuum oder unter einem verringerten Druck
(beispielsweise unter einem verringerten Druck von 133 × 10–1 Pa
(1 × 10–1 Torr)
bis 133 × 10–6 Pa
(1 × 10–6 Torr)
oder in einer nicht-oxidierenden Atmosphäre eines Inertgases, wie Stickstoff,
Argon, Helium oder dergl., durchgeführt werden.
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Die
durchschnittliche Teilchengröße (Durchmesser)
des magnetischen Pulvers unterliegt keinen speziellen Beschränkungen.
Jedoch ist es im Fall der Verwendung des magnetischen Pulvers zur
Herstellung von Verbundmagneten (Seltenerd-Verbundmagneten), die
nachstehend beschrieben werden, zur Verhinderung der Oxidation des
magnetischen Pulvers und einer Beeinträchtigung der magnetischen Eigenschaften
während
des Mahlvorgangs bevorzugt, dass die durchschnittliche Teilchengröße im Bereich
von 1 bis 300 μm
und insbesondere im Bereich von 5 bis 150 μm liegt.
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Um
eine bessere Formbarkeit des Verbundmagneten zu erzielen, ist es
bevorzugt, bei der Teilchengrößenverteilung
des magnetischen Pulvers für
einen bestimmten Grad der Streuung zu sorgen. Durch diese Maßnahme ist
es möglich,
den Hohlraumanteil (Porosität)
des erhaltenen Verbundmagneten zu verringern. Infolgedessen ist
es möglich,
die Dichte und die mechanische Festigkeit des Verbundmagneten zu
verbessern, verglichen mit einem Verbundmagneten mit dem gleichen
Anteil an Magnetpulver, wodurch es möglich wird, die magnetischen
Eigenschaften weiter zu verbessern.
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Das
auf diese Weise erhaltene Magnetpulver kann einer Wärmebehandlung
unterzogen werden, um beispielsweise den Einfluss von durch den
Mahlvorgang entstandenen Spannungen zu beseitigen und um die Kristallkorngröße zu steuern.
Als Bedingungen für
die Wärmebehandlung
kommen beispielsweise eine Erwärmung
auf eine Temperatur von 350 bis 850°C für eine Zeitspanne von 0,2 bis
300 Minuten in Frage.
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Um
eine Oxidation des magnetischen Pulvers zu verhindern, ist es bevorzugt,
die Wärmebehandlung unter
Vakuum oder unter einem vermindertem Druck (beispielsweise im Bereich
von 133 × 10–1 Pa
(1 × 10–1 Torr)
bis 133 × 10–6 Pa
(1 × 10–6 Torr)
oder in einer nicht-oxidierenden Atmosphäre eines Inertgases, wie Stickstoffgas,
Argongas und Heliumgas, durchzuführen.
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Das
erhaltene magnetische Pulver weist eine zufriedenstellende Bindungsfähigkeit
mit Bindemittelharzen auf (Benetzbarkeit mit Bindemittelharzen).
Wenn daher ein Verbundmagnet unter Verwendung des vorstehend beschriebenen
magnetischen Pulvers hergestellt wird, besitzt der Verbundmagnet
eine hohe mechanische Festigkeit sowie eine hervorragende Beschaffenheit
in Bezug auf thermische Stabilität
(Wärmebeständigkeit)
und Korrosionsbeständigkeit.
Infolgedessen lässt
sich der Schluss ziehen, dass sich das magnetische Pulver für die Herstellung
eines Verbundmagneten eignet und der hergestellte Verbundmagnet
eine hohe Zuverlässigkeit
besitzt.
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Beim
magnetischen Material dieser Ausführungsform entstehen aufgrund
der Tatsache, dass die als Dellenkorrektureinrichtung wirkenden
Wülste 55 an
der Kühlwalze 5 vorgesehen
sind, Dellen an der Walzenkontaktoberfläche 81 des schmelzgesponnenen
Bandes 8 in einem unterteilten Zustand. Daher ist es möglich, die
Bildung von großen
Dellen zu verhindern, so dass die Streuung oder Variation der Abkühlgeschwindigkeiten
gering wird. Somit ist es möglich,
ein schmelzgesponnenes Band mit einer geringeren Streuung der Kristallkorngrößen und
stabilen hochwertigen magnetischen Eigenschaften zu erhalten.
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Verbundmagneten,
die aus den erhaltenen schmelzgesponnenen Bändern gebildet worden sind,
können
ebenfalls hochwertige magnetische Eigenschaften besitzen. Ferner
lassen sich bei der Herstellung der Verbundmagneten hochwertige
magnetische Eigenschaften ohne Einbuße der hohen Dichte erhalten.
Dies bedeutet, dass die erhaltenen Verbundmagneten eine verbesserte
Beschaffenheit in Bezug auf Formbarkeit, Genauigkeit der Abmessungen,
mechanische Festigkeit, Korrosionsbeständigkeit, Wärmebeständigkeit und dergl. aufweisen.
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Nachstehend
wird das Verfahren zur Gewinnung des magnetischen Materials nach
einer zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung beschrieben. Nachstehend konzentriert
sich dabei die Beschreibung zur Herstellung des magnetischen Materials
auf die Unterschiede zwischen der ersten und zweiten Ausführungsform,
wobei eine Erläuterung
der gemeinsamen Punkte unterbleibt.
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Bei
dieser zweiten Ausführungsform
unterscheidet sich die Gestalt oder die Form der Dellenkorrektureinrichtung,
die auf der Umfangsoberfläche
der Kühlwalze,
die bei der Herstellung des magnetischen Materials verwendet wird,
vorgesehen ist, in Bezug auf die Gegebenheiten bei der ersten Ausführungsform.
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Diesbezüglich zeigt 10 in
schematischer Weise eine Vorderansicht der Kühlwalze, die beim Verfahren
zur Herstellung des magnetischen Materials gemäß der zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung verwendet wird. 11 ist
eine vergrößerte Schnittansicht,
die in schematischer Weise den Aufbau der in 10 dargestellten
Kühlwalze
zeigt.
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Wie
in 10 dargestellt ist, sind die Wülste 55, die als Dellenkorrektureinrichtung
wirken, spiralförmig in
Bezug zur Rotationsachse 50 der Kühlwalze 5 ausgebildet.
Die Wülste 55 mit
einer derartigen spiralförmigen Beschaffenheit
lassen sich relativ einfach über
der gesamten Umfangsoberfläche 53 ausbilden.
Beispielsweise können
derartige spiralförmige
Rillen 54 durch Einschneiden des äußeren Umfangsbereiches der
Kühlwalze 5 mit
einem Schneidewerkzeug, z. B. einer Drehmaschine gebildet werden,
das mit konstanter Geschwindigkeit parallel zur Rotationsachse 50 der
Kühlwalze 5 unter
solchen Bedingungen bewegt wird, dass sich die Kühlwalze 5 mit konstanter
Geschwindigkeit dreht. Dabei werden die Rillen 54 mit spiralförmiger Beschaffenheit
in Bezug zur Rotationsachse 50 gebildet und die verbleibenden
Bereiche der Umfangsoberfläche 53 zwischen benachbarten
Rillen 54 und 54 stellen die Wülste 55 dar.
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Diesbezüglich ist
darauf hinzuweisen, dass die Anzahl der spiralförmigen Rillen 54 (oder
Wülste 55)
1 oder mehr betragen kann.
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Ferner
beträgt
der Winkel θ (absoluter
Wert) zwischen der Längsrichtung
der Rille 54 (oder des Wulstes 55) und der Rotationsrichtung
der Kühlwalze 5 30° oder weniger
und insbesondere 20° oder
weniger. Wenn der Winkel θ 30° oder weniger
beträgt,
kann Gas, das zwischen die Umfangsoberfläche 53 und die flüssige Masse 7 gelangt
ist, in wirksamer Weise ausgestoßen werden, unabhängig von
der Umfangsgeschwindigkeit der Kühlwalze 5.
Infolgedessen wird eine wirksamere Verteilung der Dellen erreicht,
so dass die Fläche
der einzelnen Dellen und die Gesamtfläche der Dellen noch geringer
gehalten werden können.
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Ferner
kann der Winkel θ so
verändert
werden, dass er in Abhängigkeit
von der Position auf der Umfangsoberfläche 53 gleiche oder
unterschiedliche Werte aufweist. Wenn ferner zwei oder mehr Rillen 54 (oder Wülste 55)
gebildet werden, kann der Winkel θ in jeder der Rillen 54 (oder
Wülste 55)
verändert
werden.
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Bei
dieser Ausführungsform
werden die Enden einzelner Rillen 54 zu Öffnungen 57 ausgebildet,
die sich an den gegenüberliegenden
Randbereichen 56 der Umfangsoberfläche 53 in den Endoberflächen der Kühlwalze 5 öffnen. Diese
Anordnung ermöglicht
es, Gas, das aus dem Bereich zwischen der Umfangsoberfläche 53 und
der flüssigen
Masse 7 zu den Seiten der Kühlwalze 5 hin durch
die Öffnungen 57 ausgestoßen worden
ist, abzuführen,
so dass es möglich
ist, in wirksamer Weise zu verhindern, dass das abgeführte Gas wieder
in den Bereich zwischen der Umfangsoberfläche 53 und der flüssigen Masse 7 eintritt,
was die Dellenkorrekturwirkung weiter verbessert. Obgleich im vorstehenden
Beispiel die Rille 54 Öffnungen 56 an
ihren gegenüberliegenden
Enden aufweist, kann eine derartige Öffnung auch nur an einem Ende
davon vorgesehen sein.
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Nachstehend
wird ein Verfahren zur Herstellung einer dritten Ausführungsform
des erfindungsgemäßen magnetischen
Materials beschrieben. Dabei konzentriert sich die Beschreibung
des Verfahrens zur Herstellung des magnetischen Materials auf Unterschiede
zur ersten und zweiten Ausführungsform,
wobei eine Erläuterung
der Gemeinsamkeiten unterbleibt.
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Bei
dieser dritten Ausführungsform
unterscheiden sich die Gestalt oder die Form der Dellenkorrektureinrichtung,
die auf der Umfangsoberfläche
der bei der Herstellung des magnetischen Materials verwendeten Kühlwalze
vorgesehen ist, von den Gegebenheiten bei der ersten und zweiten
Ausführungsform.
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Diesbezüglich zeigt 12 in
schematischer Weise eine Vorderansicht der für die Herstellung des magnetischen
Materials gemäß der dritten
Ausführungsform
verwendeten Kühlwalze. 13 stellt
eine vergrößerte Schnittansicht
dar, die in schematischer Weise die in 12 dargestellte
Kühlwalze 5 zeigt.
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Wie
in 12 dargestellt ist, sind auf der Umfangsoberfläche 53 mindestens
zwei spiralförmige Rillen 54 ausgebildet,
deren Spiralrichtungen sich voneinander so unterscheiden, dass sich
diese Rillen 54 an zahlreichen Positionen gegenseitig schneiden.
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Auf
die gleiche Weise wie bei der vorstehend beschriebenen zweiten Ausführungsform
bilden die Bereiche, die in der Umfangsoberfläche 53 zwischen den
benachbarten Rillen 54 und 54 verbleiben, die
Wülste 55.
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Bei
dieser Ausführungsform
nimmt das schmelzgesponnene Band 8 durch Bildung derartiger
Rillen, die spiralförmig
in entgegengesetzten Richtungen ausgebildet sind, die seitliche
Kraft von den rechtsdrehenden Spiralen sowie die seitliche Kraft
von den linksdrehenden Spiralen auf, wobei sich diese Kräfte gegenseitig aufheben.
Daher wird eine seitliche Bewegung des schmelzgesponnenen Bandes 8 in 12 unterdrückt, so dass
sich eine stabile Vorschubrichtung des schmelzgesponnenen Bandes 8 ergibt.
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Ferner
ist es bevorzugt, dass die Winkel (absolute Werte) zwischen den
einzelnen Längsrichtungen der
Rillen 54 und der Rotationsrichtung der Kühlwalze 5 (in 12 als θ1 und θ2 angegeben) sich im gleichen Bereich bewegen,
wie der vorstehend in Bezug auf die zweite Ausführungsform beschriebene Winkel θ.
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Nachstehend
wird das Herstellungsverfahren für
das erfindungsgemäße magnetische
Material gemäß einer
vierten Ausführungsform
beschrieben. Dabei konzentriert sich die Beschreibung des Verfahrens
zur Herstellung des magnetischen Materials auf die Unterschiede
zu der ersten, zweiten und dritten Ausführungsform, wobei eine Erläuterung
der gemeinsamen Punkte unterbleibt.
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Bei
dieser vierten Ausführungsform
unterscheidet sich die Gestalt oder Form der Dellenkorrektureinrichtung,
die auf der Umfangsoberfläche
der bei der Herstellung des magnetischen Materials verwendeten Kühlwalze
vorgesehen ist, von den Gegebenheiten bei der ersten, zweiten und
dritten Ausführungsform.
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Diesbezüglich zeigt 14 in
schematischer Weise eine Vorderansicht der zur Herstellung des magnetischen
Materials gemäß der erfindungsgemäßen vierten
Ausführungsform
verwendeten Kühlwalze. 15 zeigt
eine vergrößerte Schnittansicht
der in 14 dargestellten Kühlwalze.
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Wie
in 14 dargestellt ist, ist bei dieser Ausführungsform
die Kühlwalze 5 mit
einer Mehrzahl von V-förmigen
Rillen ausgebildet, die jeweils einen Peak in der Mitte der Breite
der Umfangsoberfläche 53 der Kühlwalze 5 entlang
von der deren axialer Richtung aufweisen sowie zwei sich zu den
Rändern 56 der
Umfangsoberfläche 53 erstreckende
Rillen.
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Bei
dieser Ausführungsform
stellen durch Bildung der Rillen 54 mit der vorgenannten
Gestalt die in der Umfangsoberfläche 53 verbleibenden
Bereiche, die sich von den Rillen 54 und 54 unterscheiden,
die Wülste 55 dar,
die aus einer Mehrzahl von V-förmigen
Wülsten
bestehen.
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Bei
Verwendung der Kühlwalze 5 mit
diesen Rillen 54 ist es möglich, das Gas, das zwischen
die Umfangsoberfläche 53 und
die flüssige
Masse 7 gelangt ist, in wirksamerer Weise durch entsprechende
Anordnung dieser Rillen in Bezug zur Rotationsrichtung der Kühlwalze 5 auszutreiben.
Infolgedessen lässt
sich eine wirksamere Unterteilung der Rillen erreichen, so dass
die Fläche
der einzelnen Dellen und die Gesamtfläche der Dellen weiter verkleinert
werden können.
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Bei
Verwendung der Kühlwalze 5 mit
diesen Rillen 54 nimmt das schmelzgesponnene Band 8 die
seitlich von den Rillen 54, die sich auf einer Seite befinden,
ausgeübte
Kraft sowie die seitlich von den Rillen 54, die sich auf
der anderen Seite davon befinden, ausgeübte Kraft auf und diese Kräfte heben
sich gegenseitig auf (vergl. 14). Infolgedessen
wird das schmelzgesponnene Band 8 in der Mitte der Kühlwalze 5 in
deren axialer Richtung positioniert, so dass sich eine stabile Vorschubwirkung
des schmelzgesponnenen Bandes 8 ergibt.
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Obgleich
die erfindungsgemäße Dellenkorrektureinrichtung
vorstehend unter Bezugnahme auf die erste bis vierte Ausführungsform
beschrieben wurde, ist die Struktur der Dellenkorrektureinrichtung,
z. B. ihre Gestalt oder Form, nicht auf diese Ausführungsformen
beschränkt.
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Obgleich
beispielsweise bei den vorstehenden Ausführungsformen die Wülste, die
als Dellenkorrektureinrichtung wirken, von der verbleibenden Gestalt
der Umfangsoberfläche,
die als Ergebnis der Bildung der Rillen entstanden ist, gebildet
werden, können
die Wülste
auch durch Anwendung anderer Verfahren gebildet werden. Beispielsweise
können
die Rillen durch Bereitstellung anderer Elemente, die aus dem gleichen
Material wie die Oberflächenschicht
bestehen, auf der Umfangsoberfläche
der Kühlwalze
gebildet werden.
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Ferner
ist es ersichtlich, dass die Gestalt oder die Form der Dellenkorrektureinrichtung
nicht auf die vorerwähnten
Wülste
beschränkt
ist. Es können
verschiedene Gestalten oder Formen verwendet werden, sofern sie
die Funktion zur Korrektur der Dellen, die auf der Walzenkontaktoberfläche des
schmelzgesponnenen Bandes zu bilden ist, aufweisen.
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Beispielsweise
kann, wie in 16 dargestellt ist, die erfindungsgemäße Dellenkorrektureinrichtung als
eine Anzahl von getrennten, kurzen, schrägen Rillen 54 ausgebildet
sein. Ferner kann die Querschnittgestalt der einzelnen Rillen 54 gemäß der Darstellung
in den 17 oder 18 ausgebildet
sein.
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Mit
den in den 16 bis 18 dargestellten
Kühlwalzen 5 ist
es ferner möglich,
die gleichen Ergebnisse wie bei der ersten bis vierten Ausführungsform
zu erzielen.
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BEISPIELE
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Nachstehend
werden konkrete Ausführungsbeispiele
der vorliegenden Erfindung beschrieben.
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Beispiel 1
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Eine
Kühlwalze
A mit der in den 1 bis 3 dargestellten
Dellenkorrektureinrichtung wurde hergestellt. Anschließend wurde
eine Schmelzspinnvorrichtung, die mit der in 1 dargestellten
Kühlwalze
A ausgestattet war, vorbereitet.
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Die
Kühlwalze
A wurde folgendermaßen
hergestellt.
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Zunächst wurde
eine Walzengrundlage (mit einem Durchmesser von 200 mm und einer
Breite von 30 mm) aus Kupfer (mit einer Wärmeleitfähigkeit von 395 Wm–1K–1 bei
einer Temperatur von 20°C
und einem Wärmeausdehnungskoeffizienten
von 16,5 × 10–6K–1 bei
einer Temperatur von 20°C)
hergestellt. Anschließend wurde
die Walze so geschliffen, dass die äußere Umfangsfläche eine
Hochglanzpolitur mit einer Oberflächenrauigkeit Ra von 0,07 μm aufwies.
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Sodann
wurde eine Vielzahl von Rillen 54, die sich parallel zur
Rotationsrichtung der Walzengrundlage erstreckten, durch Schneiden
gebildet.
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Aufgrund
der Bildung der Rillen wurden die zwischen den benachbarten Rillen 54 verbleibenden
Bereiche als Wülste
verwendet.
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Sodann
wurde eine Oberflächenschicht
aus ZrC (eine Art von Keramik) (mit einer Wärmeleitfähigkeit von 20,6 Wm–1K–1 bei
einer Temperatur von 20°C
und einem Wärmeausdehnungskoeffizienten
von 7,0 × 10–6K–1 bei
einer Temperatur von 20°C)
auf der äußeren Umfangsoberfläche der
Walzengrundlage durch Ionenplattieren gebildet, wodurch man die
in den 1 bis 3 dargestellte Kühlwalze
A erhielt.
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Unter
Verwendung der Schmelzspinnvorrichtung 1 mit der auf diese
Weise erhaltenen Kühlwalze
A wurden schmelzgesponnene Bänder
aus einer Legierungszusammensetzung der Formel (Nd0,7Pr0,3)10,5FeRestB6 gemäß dem nachstehend
angegebenen Verfahren hergestellt.
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Zunächst wurde
eine Menge (Grundgewicht) der einzelnen Materialien Nd, Pr, Fe und
B abgemessen. Ein Mutterlegierungsblock wurde durch Gießen dieser
Materialien hergestellt.
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Sodann
wurde der Mutterlegierungsblock in ein Kristallrohr, das unten eine
Düse (kreisförmige Öffnung) 3 aufwies,
der Schmelzspinnvorrichtung 1 gebracht. Anschließend wurde
eine Kammer, in der die Schmelzspinnvorrichtung 1 installiert
war, evakuiert. Ein Inertgas (Heliumgas) wurde eingeleitet, um eine
erwünschte
Atmosphäre
von vorgegebener Temperatur und vorgegebenem Druck zu schaffen.
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Anschließend wurde
der Mutterlegierungsblock im Kristallrohr durch Erwärmen mittels
Hochfrequenz-Induktionsheizung geschmolzen. Anschließend wurde
die geschmolzene Legierung unter solchen Bedingungen, dass die Umfangsgeschwindigkeit
der Kühlwalze
A 28 Meter/sec betrug, der Einspritzdruck (d. h. die Druckdifferenz
zwischen dem Umgebungsdruck und der Summe aus dem Innendruck des
Kristallrohrs und dem an die Oberfläche der Flüssigkeit im Rohr angelegten
Druck, der proportional zum Flüssigkeitsspiegel
ist) der geschmolzenen Legierung 40 kPa betrug und der Druck des
Umgebungsgases 60 kPa betrug, in den Gipfel der Kühlwalze
A unmittelbar oberhalb der Rotationsachse der Kühlwalze A eingespritzt, wodurch
in kontinuierlicher Weise ein schmelzgesponnenes Band 8 (Probe
Nr. 1a) gebildet wurde.
-
Ferner
wurden weitere 6 Typen von Kühlwalzen
(Kühlwalzen
B, C, D, E, F und G) hergestellt, die jeweils die gleiche Konfiguration
wie die Kühlwalze
A aufwiesen, mit der Ausnahme, dass die Gestalt und die Form der
Rillen der Darstellung in den 6 und 7 entsprachen.
Dabei ist darauf hinzuweisen, dass diese Kühlwalzen B bis G so hergestellt
wurden, dass die durchschnittliche Breite der einzelnen Rillen,
die durchschnittliche Breite der einzelnen Wülste, die durchschnittliche
Tiefe der einzelnen Rillen (durchschnittliche Höhe der einzelnen Wülste) und
der durchschnittliche Abstand benachbarter Rillen (Wülste) in
den einzelnen Kühlwalzen
jeweils unterschiedlich waren. Ferner wurden in den einzelnen Kühlwalzen
drei Sätze
von Rillen unter Verwendung einer Drehmaschine mit drei Schneidewerkzeugen,
die im gleichen Abstand angeordnet waren, so dass benachbarte Rillen
in sämtlichen
Bereichen der Umfangsoberflächen
gleiche Abstände
aufwiesen, gebildet. Ferner wurde in den einzelnen Kühlwalzen
der Winkel θ,
der von der Längsrichtung
der einzelnen Rillen und der Rotationsrichtung der Kühlwalze
eingeschlossen wurde, auf 5° eingestellt.
Sodann wurde die Kühlwalze
A der Schmelzspinnvorrichtung nacheinander durch diese Kühlwalzen
B bis G ersetzt und schmelzgesponnene Bänder (Proben Nr. 1b, 1c, 1d,
1e, 1f und 1g) wurden unter den gleichen Bedingungen hergestellt.
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Ferner
wurde auf die gleiche Weise wie bei der Kühlwalze B eine Kühlwalze
H hergestellt, mit der Ausnahme, dass die Gestalt und die Form der
Rillen und Wülste
der Darstellung in den 12 und 13 entsprachen.
Sodann wurde unter den gleichen Bedingungen ein schmelzgesponnenes
Band (Probe Nr. 1h) hergestellt, wobei die Kühlwalze der Schmelzspinnvorrichtung
durch diese Kühlwalze
H ersetzt wurde. In dieser Kühlwalze
H wurden die Winkel θ1 und θ2 zwischen der Längsrichtung der einzelnen Rillen
und der Rotationsrichtung der Kühlwalze
auf 15° eingestellt.
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Ferner
wurde eine Kühlwalze
I auf die gleiche Weise wie die Kühlwalze A hergestellt, mit
der Ausnahme, dass die Gestalt und die Form der Rillen der Darstellung
in den 14 und 15 entsprachen.
Sodann wurde unter den gleichen Bedingungen ein schmelzgesponnenes
Band (Probe Nr. 1i) hergestellt, wobei die Kühlwalze der Schmelzspinnvorrichtung
durch diese Kühlwalze
I ersetzt wurde. In dieser Kühlwalze
I wurden die Winkel θ1 und θ2 zwischen der Längsrichtung der einzelnen Rillen
und der Rotationsrichtung der Kühlwalze auf
20° eingestellt.
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Ferner
wurde eine Kühlwalze
J auf die gleiche Weise wie die Kühlwalze A hergestellt, mit
der Ausnahme, dass nach dem Hochglanzpolieren der äußeren Umfangsoberfläche durch
Schleifen keine Rillen gebildet wurden. In dieser Kühlwalze
wurde diese Oberfläche
direkt als Oberflächenschicht
eingesetzt. Anschließend wurde
unter den gleichen Bedingungen ein schmelzgesponnenes Band (Probe
Nr. 1j) hergestellt, wobei die Kühlwalze
der Schmelzspinnvorrichtung durch diese Kühlwalze J ersetzt wurde.
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In
den einzelnen Kühlwalzen
A bis J wurde die Dicke der Oberflächenschicht auf 7 μm eingestellt.
Ferner wurde bei keiner der Kühlwalzen
nach Bildung der Oberflächenschichten
eine spanabhebende Bearbeitung durchgeführt.
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In
der beigefügten
Tabelle 1 sind für
die einzelnen Kühlwalzen
A bis J folgende Werte angegeben: Breite der einzelnen Rillen L1 (Mittelwert), Breite der einzelnen Wülste L2 (Mittelwert), Tiefe der einzelnen Rillen (Höhe der einzelnen
Wülste)
L3 (Mittelwert), Abstand L4 (Mittelwert),
Abstand L4 (Mittelwert) benachbarter Rillen
(Wülste)
und das Verhältnis
der projizierten Fläche
der Rillen zur projizierten Fläche
der Umfangsoberfläche
der Kühlwalze.
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Sodann
wurde an jedem der 10 schmelzgesponnenen Bänder (Proben Nr. 1a bis 1j),
die unter Verwendung der einzelnen Kühlwalzen (A bis J) hergestellt
worden waren, der Oberflächenzustand
mittels eines Rasterelektronenmikrometers (SEM) begutachtet. Dabei
wurde bestätigt,
dass bei jedem der schmelzgesponnenen Bänder der Proben Nr. 1a bis
1i (vorliegende Erfindung) die Gestalt oder Form der Oberfläche (Rillen oder
Wülste)
der Kühlwalzen
auf die Walzenkontaktoberfläche
des schmelzgesponnenen Bandes übertragen worden
war, so dass darin entsprechende Wülste oder Rillen gebildet wurden
und Dellen in einem solchen Zustand erzeugt wurden, dass sie durch
die auf diese Weise gebildeten Wülste
oder Rillen (insbesondere die Rillen) unterteilt wurden. Im Gegensatz
dazu wurde beim schmelzgesponnenen Band der Probe Nr. 1j (Vergleichsbeispiel)
festgestellt, dass zahlreiche große Dellen gebildet worden waren.
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Sodann
wurden die folgenden Bewertungen (1) und (2) für die schmelzgesponnenen Bänder der
Proben Nr. 1a bis 1j durchgeführt.
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(1) Magnetische Eigenschaften der schmelzgesponnenen
Bänder
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Ein
Streifen des schmelzgesponnenen Bandes mit einer Länge von
5 cm wurde von jedem der schmelzgesponnenen Bänder abgeschnitten. Sodann
wurden 5 Proben mit einer Länge
von jeweils etwa 7 mm von jedem Streifen gewonnen. Anschließend wurden
für die
einzelnen Proben folgende Parameter gemessen: durchschnittliche
Dicke t, Anteil der projizierten Fläche der großen Dellen (mit einer Fläche von
2000 μm2 oder mehr), die auf der Walzenkontaktoberfläche entstanden
waren, Anteil der projizierten Fläche (Gesamtfläche) sämtlicher
Dellen, die auf der Walzenkontaktoberfläche gebildet worden waren,
und magnetische Eigenschaften.
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Die
Dicke wurde unter Verwendung eines Mikrometers an 20 Messpunkten
in den einzelnen Proben gemessen. Der Mittelwert der Messwerte wurde
als durchschnittliche Dicke t genommen. Der Anteil der projizierten
Fläche
der großen
Dellen (mit einer Fläche
von 2000 μm2 oder mehr), die auf der Walzenkontaktoberfläche entstanden
waren, und der Anteil der projizierten Fläche (Gesamtfläche) sämtlicher
Dellen, die auf der Walzenkontaktoberfläche entstanden waren, wurde
aus den Ergebnissen der Betrachtung mit dem Rasterelektronenmikroskop
(SEM) erhalten. Was die magnetischen Eigenschaften betrifft, wurden
die remanente Magnetflussdichte (Br(T), die Koerzitivkraft Hcj (kA/m) und das maximale Energieprodukt
(BH)max (kJ/m3)
unter Verwendung eines vibrierenden Probenmagnetometers (VSM) gemessen.
Bei der Messung wurde das Magnetfeld entlang der Hauptachse der
entsprechenden schmelzgesponnenen Bänder angelegt. Jedoch wurde keine
Demagnetisierungskorrektur durchgeführt.
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Magnetische Eigenschaften
von Verbundmagneten
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Die
einzelnen schmelzgesponnenen Bänder
wurden in einer Argon-Gasatmosphäre
bei einer Temperatur von 675°C
einer Wärmebehandlung
für 300
sec unterworfen.
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Die
einzelnen schmelzgesponnenen Bänder,
die der Wärmebehandlung
unterzogen worden waren, wurden sodann zu einem magnetischen Pulver
mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von 75 μm gemahlen.
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Zur
Analyse der Phasenstruktur der erhaltenen magnetischen Pulver wurden
die entsprechenden magnetischen Pulver einem Röntgenbeugungstest unter Verwendung
der Cu-Kα-Linie
mit einem Beugungswinkel (2θ)
von 20°–60° unterworfen.
Dabei wurde festgestellt, dass bei jedem der magnetischen Pulver
das erhaltene Beugungsmuster nur die Anwesenheit von Beugungspeaks
einer harten magnetischen Phase, der R2TM14B-Phase, zeigten.
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Ferner
wurde bei jedem der magnetischen Pulver die Phasenstruktur unter
Verwendung eines Transmissionselektronenmikroskops (TEM) betrachtet.
Dabei wurde festgestellt, dass die einzelnen Magnetpulver vorwiegend
aus einer harten magnetischen Phase, der R2TM14B-Phase, bestanden. Ferner betrug bei jedem der
magnetischen Pulver das Volumenverhältnis der R2TM14B-Phase, bezogen auf die Gesamtstruktur
(einschließlich
der amorphen Struktur), das aus den Ergebnissen der Betrachtung
durch das Transmissionselektronenmikroskop (TEM) erhalten worden
war (die Betrachtung wurde an 10 verschiedenen Punkten durchgeführt) 85%
oder mehr. Außerdem
wurde bei den einzelnen Magnetpulvern die durchschnittliche Kristallkorngröße der R2TM14B-Phase gemessen.
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Sodann
wurden die einzelnen magnetischen Pulver mit einem Epoxyharz vermischt,
um Zusammensetzungen für
Verbundmagneten (Compounds) zu erhalten. Dabei wiesen die einzelnen
Compounds das gleiche Mischungsverhältnis (Gew.-teile) von Magnetpulver
und Epoxyharz auf. In jeder Probe waren nämlich etwa 97,5 Gew.-% magnetisches
Pulver enthalten.
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Sodann
wurden die auf diese Weise erhaltenen Compounds jeweils gemahlen
oder zerkleinert, um eine granulierte Beschaffenheit zu erzielen.
Die granulierte Substanz (Teilchen) wurde abgewogen und in ein Werkzeug
einer Pressmaschine gefüllt.
Sodann wurde sie bei einer Temperatur von 120°C und unter einem Druck von
600 MPa verpresst (in Abwesenheit eines Magnetfeldes), wodurch man
einen Formkörper
erhielt. Sodann wurde der Formkörper
aus der Form entnommen und durch Erwärmen auf eine Temperatur von
175°C gehärtet, wodurch
man einen Verbundmagneten von säulenförmiger Gestalt
mit einem Durchmesser von 10 mm und einer Höhe von 8 mm erhielt.
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Anschließend wurde
an den jeweiligen Verbundmagneten eine Pulsmagnetisierung unter
einer Magnetfeldstärke
von 3,2 MA/m durchgeführt.
Die magnetischen Eigenschaften (remanente Magnetflussdichte Br, Koerzitivkraft
HCJ und maximales magnetisches Energieprodukt
(BH)max) wurden unter Verwendung eines Gleichstrom-Fluxmeter-Aufzeichnungsgeräts (Produkt
der Fa. Toei Industry Co., Ltd. mit der Produktbezeichnung TRF-5BH)
unter Anlegen eines maximalen Magnetfeldes von 2,0 MA/m gemessen.
Die Messtemperatur betrug 23°C
(d. h. Raumtemperatur).
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Die
Messergebnisse sind in den beigefügten Tabellen 2 bis 4 aufgeführt.
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Wie
aus den Tabellen 2 und 3 ersichtlich ist, lagen bei den einzelnen
schmelzgesponnenen Bändern der
Proben Nr. 1a bis 1i die von großen Dellen eingenommenen Flächen im
niederen Bereich von 0,1 bis 4,1%. Die Flächen (Gesamtflächen), die
von sämtlichen
Dellen eingenommen wurden, waren ebenfalls klein. Ferner zeigten
diese schmelzgesponnenen Bänder
eine geringere Streuung ihrer magnetischen Eigenschaften und wiesen
im allgemeinen hervorragende magnetische Eigenschaften auf. Es wird
angenommen, dass dies auf die folgenden Gründe zurückzuführen ist.
-
Die
Kühlwalzen
A bis I weisen an ihren Umfangsoberflächen die Dellenkorrektureinrichtung
auf. Daher wird beim Herstellungsverfahren unter Verwendung dieser
Kühlwalzen
die Bildung von großen
Dellen verhindert oder unterdrückt,
so dass die Flächen
der einzelnen Dellen gering sind und der Flächenanteil (Gesamtfläche), der
von sämtlichen
Dellen besetzt ist, ebenfalls gering ist. Infolgedessen lässt sich
auch die Differenz der Abkühlgeschwindigkeiten
an den verschiedenen Bereichen der flüssigen Masse gering halten,
so dass die einzelnen erhaltenen schmelzgesponnenen Bänder eine
geringe Streuung ihrer Kristallkorngrößen und ihrer magnetischen
Eigenschaften aufweisen.
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Andererseits
liegt im schmelzgesponnenen Band von Probe Nr. 1j (Vergleichsbeispiel)
der Anteil, der von großen
Dellen besetzt ist, im relativ hohen Bereich von 16,2 bis 27,3%
und der Anteil der Fläche
(Gesamtfläche),
die von sämtlichen
Dellen besetzt ist, ist ebenfalls größer als bei den erfindungsgemäßen schmelzgesponnenen
Bändern.
Außerdem
ergibt sich eine starke Streuung der magnetischen Eigenschaften,
trotz der Tatsache, dass das Produkt aus dem gleichen schmelzgesponnenen
Band ausgeschnitten wurde. Dies ist vermutlich auf die folgenden
Gründe
zurückzuführen.
-
In
dieser Probe 1j verbleibt Gas, das zwischen die flüssige Masse
und die Umfangsoberfläche
gelangt ist, in unveränderter
Weise, so dass große
Dellen an der Walzenkontaktoberfläche des schmelzgesponnenen Bandes
entstehen. Während
daher ein Teil der Walzenkontaktoberfläche, die in Kontakt mit der
Umfangsoberfläche
steht, eine relativ hohe Abkühlgeschwindigkeit
aufweist, weist ein Teil der Walzenkontaktoberfläche, wo derartige Dellen gebildet
werden (insbesondere ein Teil um das Zentrum der einzelnen großen Dellen
herum), eine geringere Abkühlgeschwindigkeit
auf, so dass sich in diesem Bereich eine grobe Kristallkorngröße ergibt. Es
wird angenommen, dass dies zu einer starken Streuung der magnetischen
Eigenschaften des erhaltenen schmelzgesponnenen Bandes führt.
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Ferner
weisen, wie aus Tabelle 4 ersichtlich ist, die aus den schmelzgesponnenen
Bändern
der Proben Nr. 1a bis 1i (erfindungsgemäß) gebildeten Verbundmagneten
hervorragende magnetische Eigenschaften auf, während der aus der Probe Nr.
1j gebildete Verbundmagnet (Vergleichsbeispiel) nur schlechte magnetische Eigenschaften
aufweist.
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Es
wird angenommen, dass dies auf die folgenden Gründe zurückzuführen ist. Die schmelzgesponnenen
Bänder
der Proben Nr. 1a bis 1i (erfindungsgemäß) weisen hervorragende magnetische
Eigenschaften und eine geringere Streuung ihrer magnetischen Eigenschaften
auf, so dass angenommen wird, dass die aus diesen schmelzgesponnenen
Bändern
gebildeten Verbundmagneten hervorragende magnetische Eigenschaften
aufweisen können.
Andererseits weist das schmelzgesponnene Band der Probe Nr. 1j eine
große
Streuung seiner magnetischen Eigenschaften auf, so dass angenommen
wird, dass der aus dem schmelzgesponnenen Band gebildete Verbundmagnet
insgesamt schlechte magnetische Eigenschaften aufweist.
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Beispiel 2
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Zehn
Typen von schmelzgesponnenen Bändern
(Proben Nr. 2a, 2b, 2c, 2d, 2e, 2f, 2g, 2h, 2i und 2j) wurden auf
die in Beispiel 1 beschriebene Weise unter Verwendung der Kühlwalzen
A bis J hergestellt, mit der Ausnahme, dass die Legierungszusammensetzung
der einzelnen schmelzgesponnenen Bänder aus Nd11,5SFeRestB4,6 bestand.
-
Sodann
wurde bei jedem der zehn schmelzgesponnenen Bänder (Proben Nr. 2a bis 2j),
die unter Verwendung der Kühlwalzen
(A bis J) hergestellt worden waren, der Oberflächenzustand mit einem Rasterelektronenmikroskop
(SEM) betrachtet. Dabei wurde festgestellt, dass bei jedem der schmelzgesponnenen
Bänder der
Proben Nr. 2a bis 2i (erfindungsgemäß) die Gestalt oder Form der
Oberfläche
(Rillen oder Wülste)
der Kühlwalze
auf die Walzenkontaktoberfläche
des schmelzgesponnenen Bandes übertragen
wurde, so dass entsprechende Wülste
oder Wülste
darin gebildet wurden und Dellen in einem solchen Zustand entstanden, dass
sie durch die gebildeten Wülste
oder Rillen (insbesondere die Rillen) unterteilt wurden. Im Gegensatz dazu
wurde beim schmelzgesponnenen Band der Probe 2j (Vergleichsbeispiel)
bestätigt,
dass zahlreiche große
Dellen entstanden waren.
-
An
jeder der Proben Nr. 2a bis 2j wurden die magnetischen Eigenschaften
des schmelzgesponnenen Bandes auf die gleiche Weise wie in Beispiel
1 gemessen.
-
Sodann
wurden die einzelnen schmelzgesponnenen Bänder einer Wärmebehandlung
in einer Argon-Gasatmosphäre bei einer
Temperatur von 675°C
für 300
Sekunden unterzogen.
-
Anschließend wurden
die einzelnen schmelzgesponnenen Bänder, die der Wärmebehandlung
unterworfen worden waren, zu einem magnetischen Pulver mit einer
durchschnittlichen Teilchengröße von 75 μm gemahlen.
-
Um
die Phasenstruktur der erhaltenen magnetischen Pulver zu analysieren,
wurde das entsprechende magnetische Pulver einem Röntgenbeugungstest
unter Verwendung der Cu-Kα-Linie
beim Beugungswinkel (2θ)
von 20°–60° unterzogen.
Dabei wurde festgestellt, dass in den einzelnen magnetischen Pulvern
die erhaltenen Beugungsmuster nur die Anwesenheit eines Beugungspeaks
einer harten magnetischen Phase, der R2TM14B-Phase, zeigten.
-
Ferner
wurde für
die einzelnen magnetischen Pulver die Phasenstruktur unter Verwendung
eines Transmissionselektronenmikroskops (TEM) betrachtet. Dabei
wurde bestätigt,
dass die einzelnen magnetischen Pulver vorwiegend aus einer harten
magnetischen Phase, der R2TM14B-Phase,
bestanden. Außerdem betrug
in den einzelnen magnetischen Pulvern das Volumenverhältnis der
R2TM14B-Phase, bezogen
auf die gesamte Struktur (einschließlich der amorphen Struktur),
das aus den Ergebnissen der Beobachtung mit dem Transmissionselektronenmikroskop
(TEM) erhalten worden war (die Beobachtung wurde an zehn verschiedenen
Punkten durchgeführt),
95% oder mehr. Außerdem
wurde in den einzelnen magnetischen Pulvern die durchschnittliche
Korngröße der R2TM14B-Phase gemessen.
-
Anschließend wurden
unter Verwendung der einzelnen magnetischen Pulver Verbundmagneten
auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 hergestellt und die magnetischen
Eigenschaften der entsprechenden Verbundmagneten wurden gemessen.
-
Die
Messergebnisse sind in den beigefügten Tabellen 5 bis 7 aufgeführt.
-
Wie
aus den Tabellen 5 und 6 ersichtlich ist, lag in den schmelzgesponnenen
Bändern
der Proben Nr. 2a bis 2i die von den großen Dellen besetzte Fläche im niedrigen
Bereich von 0,1 bis 4,3% und die von sämtlichen Dellen besetzte Fläche (Gesamtfläche) war
ebenfalls gering. Ferner wiesen diese schmelzgesponnenen Bänder eine
geringere Streuung der magnetischen Eigenschaften auf und zeigten
allgemein hervorragende magnetische Eigenschaften. Es wird angenommen,
dass dies auf die folgenden Gründe
zurückzuführen ist.
-
Die
Kühlwalzen
A bis I weisen auf ihren Umfangsflächen eine Dellenkorrektureinrichtung
auf. Daher wird beim Herstellungsverfahren unter Verwendung dieser
Kühlwalzen
die Bildung von großen
Dellen verhindert oder unterdrückt,
so dass die Fläche
der einzelnen Dellen gering bleibt und daher der Anteil der Fläche (Gesamtfläche), die
von sämtlichen
Dellen besetzt ist, ebenfalls gering ist. Infolgedessen kann auch
die Differenz in den Abkühlgeschwindigkeiten
an den verschiedenen Bereichen der flüssigen Masse gering gehalten werden,
so dass die einzelnen erhaltenen schmelzgesponnenen Bänder eine
geringe Streuung ihrer Kristallkorngrößen und ihrer magnetischen
Eigenschaften aufweisen.
-
Andererseits
liegt im schmelzgesponnenen Band von Probe Nr. 2j (Vergleichsbeispiel)
der Anteil, der von großen
Dellen besetzt ist, im relativ hohen Bereich von 16,5 bis 27,8%
und der Anteil der von sämtlichen Dellen
besetzten Fläche
(Gesamtfläche)
ist ebenfalls größer, verglichen
mit den schmelzgesponnenen Bändern
der vorliegenden Erfindung. Ferner ergibt sich eine starke Streuung
der magnetischen Eigenschaften, trotz der Tatsache, dass das Produkt
aus dem gleichen schmelzgesponnenen Band geschnitten wurde. Es wird
angenommen, dass dies auf die folgenden Gründe zurückzuführen ist.
-
In
diesem Beispiel 2j verbleibt das Gas, das zwischen die flüssige Masse
und die Umfangsoberfläche gelangt
ist, unverändert,
so dass große
Dellen an der Walzenkontaktoberfläche des schmelzgesponnenen Bandes
entstehen. Während
daher ein Teil der Walzenkontaktoberfläche, die in Kontakt mit der
Umfangsoberfläche
steht, eine relativ hohe Abkühlgeschwindigkeit
aufweist, weist ein Teil der Walzenkontaktoberfläche, wo derartige Dellen gebildet
werden (insbesondere ein Bereich um das Zentrum der einzelnen großen Dellen)
eine geringere Abkühlgeschwindigkeit
auf, so dass die Kristallkorngröße in diesem
Bereich grob wird. Es wird angenommen, dass dies die große Streuung
der magnetischen Eigenschaften des erhaltenen schmelzgesponnenen
Bandes verursacht.
-
Ferner
weisen, wie aus Tabelle 7 hervorgeht, die aus den schmelzgesponnenen
Bändern
der Proben Nr. 2a bis 2i (erfindungsgemäß) gebildeten Verbundmagneten
hervorragende magnetische Eigenschaften auf, während der aus der Probe Nr.
2j (Vergleichsbeispiel) gebildete Verbundmagnet nur schlechte magnetische Eigenschaften
besitzt.
-
Es
wird angenommen, dass dies auf die folgenden Gründe zurückzuführen ist. Die schmelzgesponnenen
Bänder
der Proben Nr. 2a bis 2i (erfindungsgemäß) weisen hervorragende magnetische
Eigenschaften und eine geringere Streuung ihrer magnetischen Eigenschaften
auf, so dass angenommen wird, dass die aus diesen schmelzgesponnenen
Bändern
gebildeten Verbundmagneten hervorragende magnetische Eigenschaften
aufweisen können.
Andererseits weist das schmelzgesponnene Band der Probe Nr. 2j eine
große
Streuung seiner magnetischen Eigenschaften auf, so dass angenommen
wird, dass der aus diesem schmelzgesponnenen Band gebildete Verbundmagnet
insgesamt nur schlechte magnetische Eigenschaften besitzt.
-
Beispiel 3
-
Zehn
Typen von schmelzgesponnenen Bändern
(Proben Nr. 3a, 3b, 3c, 3d, 3e, 3f, 3g, 3h, 3i und 3j) wurden unter
Verwendung der Kühlwalzen
A bis J auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, mit
der Ausnahme, dass die Legierungszusammensetzung der einzelnen schmelzgesponnenen
Bänder Nd14,2(Fe0,85Co0,15)RestB6,8 betrug.
-
Anschließend wurde
bei jedem der zehn schmelzgesponnenen Bänder (Proben Nr. 3a bis 3j),
die jeweils unter Verwendung der Kühlwalzen (A bis J) hergestellt
worden waren, der Oberflächenzustand
mit einem Rasterelektronenmikroskop betrachtet. Dabei wurde bestätigt, dass
in jedem der schmelzgesponnenen Bänder der Proben Nr. 3a bis
3i (erfindungsgemäß) die Gestalt
oder Form der Oberfläche
(Rillen oder Wülste)
der Kühlwalze
auf die Walzenkontaktoberfläche
des schmelzgesponnenen Bandes übertragen
worden war, so dass darin entsprechende Wülste oder Rillen gebildet wurden
und Dellen in einem solchen Zustand entstanden, dass sie durch die
auf diese Weise gebildeten Wülste
oder Rillen (insbesondere die Rillen) unterteilt waren. Im Gegensatz
dazu wurde beim schmelzgesponnenen Band der Probe Nr. 3j (Vergleichsbeispiel)
bestätigt,
dass zahlreiche große
Dellen entstanden waren.
-
Für jede der
Proben Nr. 3a bis 3j wurden die magnetischen Eigenschaften des schmelzgesponnenen Bandes
auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 gemessen.
-
Anschließend wurden
die einzelnen schmelzgesponnenen Bänder einer Wärmebehandlung
in einer Argon-Gasatmosphäre
bei einer Temperatur von 675°C
für 300
Sekunden unterzogen.
-
Sodann
wurden die einzelnen schmelzgesponnenen Bänder, die der Wärmebehandlung
unterworfen worden waren, zur Bildung eines magnetischen Pulvers
mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von 75 μm gemahlen.
-
Zur
Analyse der Phasenstruktur der erhaltenen magnetischen Pulver wurde
das entsprechende magnetische Pulver einem Röntgenbeugungstest unter Verwendung
der Cu-Kα-Linie
beim Beugungswinkel (2θ) von
20°–60° unterzogen.
Dabei wurde festgestellt, dass bei jedem der magnetischen Pulver
das erhaltene Beugungsmuster nur die Anwesenheit eines Beugungspeaks
einer harten magnetischen Phase, der R2TM14B-Phase, zeigte.
-
Ferner
wurde für
jedes der magnetischen Pulver die Phasenstruktur unter Verwendung
eines Transmissionselektronenmikroskops (TEM) betrachtet. Dabei
wurde festgestellt, dass die einzelnen magnetischen Pulver vorwiegend
aus einer harten magnetischen Phase, der R2TM14B-Phase, bestanden. Ferner betrug bei jedem
der magnetischen Pulver der Volumenanteil der R2TM14B-Phase,
bezogen auf die gesamte Struktur (einschließlich der amorphen Struktur),
der aus den Beobachtungsergebnissen durch das Transmissionselektronenmikroskop
(TEM) erhalten worden war (die Beobachtung wurde an zehn verschiedenen
Punkten durchgeführt),
90% oder mehr. Außerdem
wurde bei den einzelnen magnetischen Pulvern die durchschnittliche Korngröße der R2TM14B-Phase gemessen.
-
Sodann
wurden unter Verwendung der einzelnen magnetischen Pulver Verbundmagneten
auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 hergestellt und die magnetischen
Eigenschaften der entsprechenden Verbundmagneten wurden gemessen.
-
Die
Messergebnisse sind in den beigefügten Tabellen 8 bis 10 aufgeführt.
-
Wie
aus den Tabellen 8 und 9 ersichtlich ist, lag bei den schmelzgesponnenen
Bändern
der Proben Nr. 3a bis 3i die von den großen Dellen besetzte Fläche im niedrigen
Bereich von 0,1 bis 4,0% und die Fläche (Gesamtfläche), die
von sämtlichen
Dellen besetzt war, war ebenfalls gering. Ferner zeigten diese schmelzgesponnenen
Bänder
eine geringere Streuung ihrer magnetischen Eigenschaften und wiesen
allgemein hervorragende magnetische Eigenschaften auf. Es wird angenommen,
dass dies auf die folgenden Gründe
zurückzuführen ist.
-
Die
Kühlwalzen
A bis I weisen an ihren Umfangsoberflächen die Dellenkorrektureinrichtung
auf. Daher wird beim Herstellungsverfahren unter Verwendung dieser
Kühlwalzen
die Bildung von großen
Dellen verhindert oder unterdrückt,
so dass die Fläche
der einzelnen Dellen gering bleibt und daher das Verhältnis der
Fläche
(Gesamtfläche),
die von sämtlichen
Dellen besetzt ist, ebenfalls gering ist. Infolgedessen kann die
Differenz der Abkühlgeschwindigkeiten
an den verschiedenen Bereichen der flüssigen Masse ebenfalls gering
gehalten werden, so dass die einzelnen erhaltenen schmelzgesponnenen
Bänder
eine geringe Streuung ihrer Kristallkorngrößen und ihrer magnetischen
Eigenschaften aufweisen.
-
Andererseits
lag beim schmelzgesponnenen Band von Probe Nr. 3j (Vergleichsbeispiel)
der von den großen
Dellen besetzte Anteil im relativ großen Bereich von 15,6 bis 28,1%
und der Anteil der von sämtlichen Dellen
besetzten Fläche
(Gesamtfläche)
war ebenfalls größer, verglichen
mit den erfindungsgemäßen schmelzgesponnenen
Bändern.
Ferner bestand eine starke Streuung der magnetischen Eigenschaften,
trotz der Tatsache, dass das Produkt aus dem gleichen schmelzgesponnenen
Band geschnitten worden war. Es wird angenommen, dass dies auf die
folgenden Gründe
zurückzuführen ist.
-
In
dieser Probe 3j verbleibt das Gas, das zwischen die flüssige Masse
und die Umfangsoberfläche
gelangt ist, in unveränderter
Form, so dass große
Dellen an der Walzenkontaktoberfläche des schmelzgesponnenen
Bandes gebildet werden. Während
daher ein Bereich der Walzenkontaktoberfläche, der in Kontakt mit der
Umfangsoberfläche
steht, eine relativ hohe Abkühlgeschwindigkeit
aufweist, weist ein Bereich der Walzenkontaktoberfläche, wo
derartige Dellen gebildet werden (insbesondere ein Bereich um das
Zentrum der einzelnen großen
Dellen), eine geringere Abkühlgeschwindigkeit
auf, so dass die Kristallkorngröße in diesem
Bereich grob wird. Es wird angenommen, dass dadurch die starke Streuung
der magnetischen Eigenschaften des erhaltenen schmelzgesponnenen
Bandes verursacht wird.
-
Ferner
weisen, wie aus Tabelle 10 ersichtlich ist, die aus den schmelzgesponnenen
Bändern
der Proben Nr. 3a bis 3i (erfindungsgemäß) gebildeten Verbundmagneten
hervorragende magnetische Eigenschaften auf, während der aus der Probe Nr.
3j (Vergleichsbeispiel) gebildete Verbundmagnet nur schlechte magnetische
Eigenschaften besitzt.
-
Dies
ist vermutlich auf die folgenden Gründe zurückzuführen. Die schmelzgesponnenen
Bänder
der Proben Nr. 3a bis 3i (erfindungsgemäß) weisen hervorragende magnetische
Eigenschaften und eine geringere Streuung ihrer magnetischen Eigenschaften
auf, so dass angenommen wird, dass die aus diesen schmelzgesponnenen
Bändern
gebildeten Verbundmagneten hervorragende magnetische Eigenschaften
aufweisen können.
Andererseits weist das schmelzgesponnene Band der Probe Nr. 3j eine
große
Streuung seiner magnetischen Eigenschaften auf, so dass angenommen
wird, dass der aus dem schmelzgesponnenen Band gebildete Verbundmagnet
insgesamt schlechte magnetische Eigenschaften aufweist.
-
Vergleichsbeispiele
-
Zehn
Typen von schmelzgesponnenen Bändern
(Proben Nr. 4a, 4b, 4c, 4d, 4e, 4f, 4g, 4h, 4i und 4j) wurden unter
Verwendung der Kühlwalzen
A bis J auf die gleiche Weise wie im vorstehenden Beispiel 1 hergestellt,
mit der Ausnahme, dass es sich bei der Legierungszusammensetzung
der einzelnen schmelzgesponnenen Bänder um Pr3(Fe0,8Co0,2)RestB3,5 handelte.
-
Sodann
wurde für
jedes der zehn schmelzgesponnenen Bänder (Proben Nr. 4a bis 4j),
die unter Verwendung der entsprechenden Kühlwalzen A bis J hergestellt
worden waren, der Oberflächenzustand
mit einem Rasterelektronenmikroskop (SEM) betrachtet. Dabei wurde
bestätigt,
dass bei jedem der schmelzgesponnenen Bänder der Proben Nr. 4a bis
4i die Gestalt oder Form der Oberfläche (Rillen oder Wülste) der
Kühlwalze
auf die Walzenkontaktoberfläche
des schmelzgesponnenen Bandes übertragen
worden war, so dass die entsprechenden Wülste oder Rillen darin entstanden
und Dellen in einem solchen Zustand gebildet wurden, dass sie durch
die auf diese Weise gebildeten Wülste
oder Rillen (insbesondere die Rillen) unterteilt waren. Im Gegensatz
dazu wurde bestätigt,
dass beim schmelzgesponnenen Band der Probe Nr. 4j zahlreiche große Dellen
entstanden waren.
-
Für jede der
Proben Nr. 4a bis 4j wurden die magnetischen Eigenschaften des schmelzgesponnenen Bandes
auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 gemessen.
-
Anschließend wurden
die einzelnen schmelzgesponnenen Bänder einer Wärmebehandlung
in einer Argon-Gasatmosphäre
bei einer Temperatur von 675°C
für 300
Sekunden unterzogen.
-
Sodann
wurden die einzelnen schmelzgesponnenen Bänder, die der Wärmebehandlung
unterworfen worden waren, zur Bildung eines magnetischen Pulvers
mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von 75 μm gemahlen.
-
Zur
Analyse der Phasenstruktur der erhaltenen magnetischen Pulver wurde
das entsprechende magnetische Pulver einem Röntgenbeugungstest unter Verwendung
der Cu-Kα-Linie
beim Beugungswinkel (2θ) von
20°–60° unterworfen.
Dabei zeigte in jedem der magnetischen Pulver das erhaltene Beugungsmuster
das Vorliegen verschiedener Beugungspeaks, z. B. eines Beugungspeaks
einer harten magnetischen Phase, der R2TM14B-Phase, und den Beugungspeak einer weichen
magnetischen Phase, der α-(Fe,
Co)-Phase und dergl.
-
Ferner
wurde für
die einzelnen magnetischen Pulver die Phasenstruktur unter Verwendung
eines Transmissionselektronenmikroskops (TEM) betrachtet (die Betrachtung
wurde an zehn verschiedenen Punkten durchgeführt). Dabei wurde bestätigt, dass
in den einzelnen magnetischen Pulvern der Volumenanteil der R2TM14B-Phase, bezogen
auf die gesamte Struktur (einschließlich der amorphen Struktur),
30% oder weniger betrug. Außerdem
wurde bei jedem der magnetischen Pulver die durchschnittliche Korngröße der R2TM14B-Phase gemessen.
-
Anschließend wurden
unter Verwendung der einzelnen magnetischen Pulver Verbundmagneten
auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 hergestellt und die magnetischen
Eigenschaften der entsprechenden Verbundmagneten wurden gemessen.
-
Die
Messergebnisse sind in den beigefügten Tabellen 11 bis 13 aufgeführt.
-
Wie
aus den Tabellen 11 und 12 ersichtlich ist, wiesen sämtliche
schmelzgesponnenen Bänder
der Proben Nr. 4a bis 4j (Vergleichsbeispiele) schlechte magnetische
Eigenschaften auf.
-
Ferner
lag im schmelzgesponnenen Band der Probe Nr. 4j der Anteil der von
den großen
Dellen besetzten Fläche
im relativ großen
Bereich von 15,3 bis 36,5% und daher war auch der Anteil der Fläche (Gesamtfläche), die
von den Dellen besetzt war, größer als
bei den übrigen
Proben. Ferner wiesen sämtliche
Proben, die aus dem schmelzgesponnenen Band der Probe Nr. 4j geschnitten
worden waren, eine starke Streuung ihrer magnetischen Eigenschaften
auf, und zwar trotz der Tatsache, dass sie aus dem gleichen schmelzgesponnenen
Band geschnitten worden waren. Es wird angenommen, dass dies auf
die folgenden Gründe
zurückzuführen ist.
-
Beim
Verfahren zur Herstellung dieser schmelzgesponnenen Bänder verbleibt
Gas, das zwischen die flüssige
Masse und die Umfangsoberfläche
gelangt ist, in unveränderter
Form zurück,
so dass große
Dellen an der Walzenkontaktoberfläche der einzelnen schmelzgesponnenen
Bänder
gebildet werden. Während
daher die Abkühlgeschwindigkeit
in einem Bereich, der in Kontakt mit der Umfangsoberfläche steht,
relativ hoch war, wurde die Abkühlgeschwindigkeit
in einem Bereich, wo derartige Dellen gebildet wurden, verringert,
so dass sich eine grobe Kristallkorngröße in diesem Bereich ergab.
Infolgedessen zeigten die erhaltenen schmelzgesponnenen Bänder eine
größere Streuung
ihrer magnetischen Eigenschaften.
-
Ferner
wiesen, wie aus Tabelle 13 ersichtlich ist, sämtliche Verbundmagneten, die
aus den schmelzgesponnenen Bändern
4a bis 4j gebildet worden waren, schlechte magnetische Eigenschaften
auf. Unter diesen Verbundmagneten waren die magnetischen Eigenschaften
des aus dem schmelzgesponnenen Band 4j gebildeten Verbundmagneten
besonders schlecht.
-
Es
wird angenommen, dass dies auf die Tatsache zurückzuführen ist, dass das schmelzgesponnene Band
der Probe Nr. 4j eine besonders starke Streuung seiner magnetischen
Eigenschaften über
seine verschiedenen Bereiche hinweg aufwies und dass daher bei Bildung
eines Verbundmagneten aus dem schmelzgesponnenen Band die magnetischen
Eigenschaften noch weiter verschlechtert wurden.
-
Wie
vorstehend ausgeführt,
lassen sich erfindungsgemäß die folgenden
Wirkungen erzielen.
-
Da
die Dellenkorrektureinrichtung an der Umfangsoberfläche der
Kühlwalze
vorgesehen ist, wird die Bildung von großen Dellen auf der Walzenkontaktoberfläche des
schmelzgesponnenen Bandes verhindert oder unterdrückt. Selbst
wenn Dellen an den Walzenoberflächen
entstehen, ist die Fläche
(Größe) der
einzelnen Dellen relativ gering und daher ergibt sich auch eine
geringe Gesamtfläche,
die von den gebildeten Dellen besetzt wird. Infolgedessen ergibt
sich auch eine geringe Differenz der Abkühlgeschwindigkeiten an den
verschiedenen Bereichen der einzelnen flüssigen Massen, so dass es möglich wird,
in stabiler Weise ein schmelzgesponnenes Band mit hervorragenden
magnetischen Eigenschaften zu erhalten.
-
Insbesondere
ist es durch entsprechende Auswahl des Strukturmaterials und der
Dicke der Oberflächenschicht
und durch Festlegen der Gestalt und der Form der Rillen und Wülste, die
als Dellenkorrektureinrichtung wirken, möglich, die Fläche (Größe) der
einzelnen Dellen, die auf der Walzenkontaktoberfläche des schmelzgesponnenen
Bandes gebildet werden, und die Gesamtfläche der gebildeten Dellen in
geeigneter Weise zu steuern, so dass es möglich wird, ein magnetisches
Material mit hervorragenden magnetischen Eigenschaften zu erhalten.
-
Da
ferner das magnetische Pulver aus einer R2TM14B-Phase besteht, lassen sich die Koerzitivkraft
und die Wärmebeständigkeit
des Pulvers erhöhen.
-
Da
sich außerdem
eine hohe Magnetflussdichte erreichen lässt, ist es möglich, Verbundmagneten
mit hochwertigen magnetischen Eigenschaften herzustellen, selbst
wenn es sich um isotrope Verbundmagneten handelt. Insbesondere lassen
sich erfindungsgemäß besonders
hervorragende magnetische Eigenschaften des Verbundmagneten bei
einer im Vergleich zu einem herkömmlichen
Verbundmagneten geringeren Größe erzielen,
so dass es möglich
wird, Hochleistungsmotoren von geringerer Größe herzustellen.
-
Da
außerdem
eine höhere
Magnetflussdichte gewährleistet
werden kann, wie vorstehend ausgeführt wurde, lassen sich bei
der Herstellung von Verbundmagneten ausreichend hohe magnetische
Eigenschaften erzielen, ohne dass Maßnahmen zur Erhöhung der
Dichte des Verbundmagneten ergriffen werden müssen. Infolgedessen lassen
sich die Genauigkeit der Abmessungen, die mechanische Festigkeit,
die Korrosionsbeständigkeit,
die Wärmebeständigkeit
(Wärmestabilität) und dergl.
zusätzlich
zur Verbesserung der Verformbarkeit weiter verbessern, so dass es
leicht möglich
ist, Verbundmagneten mit hoher Zuverlässigkeit herzustellen.
-
Da
außerdem
die Magnetisierbarkeit des erfindungsgemäß erhaltenen Verbundmagneten
hervorragend ist, ist es möglich,
einen Magneten mit einem geringeren Magnetfeld zu magnetisieren.
Insbesondere lassen sich eine multipolare Magnetisierung oder dergl.
leicht und zuverlässig
erreichen und ferner lässt
sich auch eine hohe Magnetflussdichte erzielen.
-
Da
für den
Verbundmagneten keine hohe Dichte erforderlich ist, eignet sich
die vorliegende Erfindung für
Herstellungsverfahren, wie das Extrusionsformgebungsverfahren oder
das Spritzgießformgebungsverfahren,
bei denen eine Formgebung mit hoher Dichte schwierig ist, verglichen
mit einem Kompaktierformgebungsverfahren. Ferner lassen sich die
vorstehend beschriebenen Wirkungen bei den gemäß diesen Formgebungsverfahren
hergestellten Verbundmagneten realisieren. Demzufolge können verschiedene
Formgebungsverfahren selektiv eingesetzt werden und dabei lässt sich
der Grad der Wahlfreiheit bezüglich
der Gestalt des Verbundmagneten vergrößern.
-
Schließlich ist
darauf hinzuweisen, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die
vorstehend beschriebenen Ausführungsformen
und Beispiele beschränkt
ist und dass zahlreiche Abänderungen
oder Zusätze
vorgenommen werden können,
ohne dass man vom Schutzumfang der Erfindung, der durch die folgenden
Ansprüche
festgelegt wird, abweicht. Tabelle 1 Bedingungen der Umfangsoberflächen der
Kühlwalzen,
Rillen und Wülste
| Durchschnittliche
Breite der Rille L1 (μm) | Durchschnittliche
Breite der Rille L2 (μm) | Durchschnittliche
Tiefe der Rille L3 (μm) | Durchschnittlicher
Abstand L4 (μm) | Anteil
der projizierten Fläche der
Rillen (%) |
Kühlwalze
A | 22,5 | 2,5 | 3,5 | 25,0 | 90 |
Kühlwalze
B | 20,0 | 40,0 | 3,0 | 40,0 | 50 |
Kühlwalze
C | 10,0 | 12,0 | 1,5 | 12,0 | 83 |
Kühlwalze
D | 27,0 | 90,0 | 8,0 | 90,0 | 30 |
Kühlwalze
E | 30,0 | 50,0 | 2,0 | 50,0 | 60 |
Kühlwalze
F | 28,0 | 68,0 | 5,3 | 68,0 | 41 |
Kühlwalze
G | 5,0 | 7,5 | 1,0 | 7,5 | 67 |
Kühlwalze
H | 9,5 | 15,0 | 2,5 | 15,0 | 63 |
Kühlwalze
I | 20,0 | 30,0 | 1,5 | 30,0 | 67 |
Kühlwalze
J | - | - | - | - | - |
Tabelle 2 Eigenschaften der schmelzgesponnenen Bänder (Proben
Nr. 1a bis 1e) (Erstes Beispiel)
Probe
Nr. | Zur
Herstellung der schmelzgesponnenen Bänder verwendete Kühlwalze | | Durchschnittliche
Dicke (μm) | Anteil
der projizierten Fläche von
großen
Dellen (%) | Anteil
der Gesamtfläche
der Dellen (%) | HCJ (kA/m) | Br
(T) | (BH)max (kJ/m3) |
Erfindungsgemäß, 1a | | 1 | 20 | 2,3 | 23 | 647 | 0,92 | 123 |
Kühlwalze
A | 2 | 19 | 1,8 | 19 | 649 | 0,92 | 126 |
| 3 | 18 | 2,4 | 24 | 652 | 0,91 | 121 |
| 4 | 19 | 1,7 | 18 | 650 | 0,94 | 130 |
| 5 | 20 | 1,8 | 19 | 648 | 0,92 | 124 |
Erfindungsgemäß, 1b | | 1 | 21 | 2,5 | 25 | 638 | 0,90 | 119 |
Kühlwalze
B | 2 | 22 | 2,3 | 23 | 640 | 0,91 | 120 |
| 3 | 21 | 2,1 | 20 | 635 | 0,92 | 124 |
| 4 | 21 | 2,6 | 26 | 625 | 0,89 | 115 |
| 5 | 20 | 2,4 | 25 | 629 | 0,90 | 118 |
Erfindungsgemäß, 1c | | 1 | 18 | 0,2 | 12 | 656 | 0,96 | 137 |
Kühlwalze
C | 2 | 19 | 0,3 | 15 | 657 | 0,95 | 133 |
| 3 | 19 | 0,1 | 10 | 660 | 0,96 | 139 |
| 4 | 19 | 0,3 | 11 | 654 | 0,95 | 135 |
| 5 | 19 | 0,2 | 13 | 658 | 0,95 | 137 |
Erfindungsgemäß, 1d | | 1 | 23 | 4,1 | 36 | 612 | 0,86 | 108 |
Kühlwalze
D | 2 | 19 | 3,0 | 31 | 623 | 0,88 | 114 |
| 3 | 24 | 3,9 | 35 | 616 | 0,86 | 110 |
| 4 | 20 | 3,8 | 35 | 619 | 0,87 | 111 |
| 5 | 22 | 3,5 | 33 | 620 | 0,87 | 112 |
Erfindungsgemäß, 1e | | 1 | 23 | 2,1 | 20 | 642 | 0,92 | 124 |
Kühlwalze
E | 2 | 21 | 2,0 | 18 | 645 | 0,93 | 126 |
| 3 | 21 | 2,1 | 23 | 641 | 0,92 | 123 |
| 4 | 21 | 2,3 | 24 | 635 | 0,91 | 120 |
| 5 | 20 | 2,4 | 22 | 638 | 0,90 | 119 |
- Metallzusammensetzung: (Nd0,7Pr0,3)10,5FeRestB6
Tabelle 3 Eigenschaften der schmelzgesponnenen Bänder (Proben
Nr. 1f bis 1j) (Erstes Beispiel) Probe
Nr. | Zur
Herstellung der schmelzgesponnenen Bänder verwendete Kühlwalze | | Durchschnittliche
Dicke (μm) | Anteil
der projizierten Fläche von
großen
Dellen (%) | Anteil
der Gesamtfläche
der Dellen (%) | HCJ (kA/m) | Br
(T) | (BH)max (kJ/m3) |
Erfindungsgemäß, 1f | | 1 | 21 | 1,9 | 18 | 645 | 0,93 | 129 |
Kühlwalze
F | 2 | 23 | 2,3 | 22 | 637 | 0,91 | 120 |
| 3 | 22 | 1,8 | 20 | 643 | 0,93 | 127 |
| 4 | 22 | 2,0 | 23 | 640 | 0,93 | 125 |
| 5 | 21 | 2,2 | 21 | 638 | 0,92 | 122 |
Erfindungsgemäß, 1g | | 1 | 19 | 0,4 | 16 | 651 | 0,94 | 132 |
Kühlwalze
G | 2 | 18 | 0,3 | 15 | 653 | 0,94 | 133 |
| 3 | 18 | 0,6 | 17 | 649 | 0,94 | 130 |
| 4 | 20 | 0,2 | 12 | 658 | 0,96 | 138 |
| 5 | 20 | 0,3 | 11 | 655 | 0,95 | 135 |
Erfindungsgemäß, 1h | | 1 | 21 | 1,1 | 17 | 644 | 0,93 | 127 |
Kühlwalze
H | 2 | 21 | 0,9 | 17 | 648 | 0,94 | 131 |
| 3 | 20 | 1,3 | 19 | 642 | 0,93 | 125 |
| 4 | 20 | 1,1 | 18 | 646 | 0,93 | 129 |
| 5 | 21 | 1,4 | 21 | 639 | 0,92 | 124 |
Erfindungsgemäß, 1i | | 1 | 20 | 2,3 | 24 | 641 | 0,91 | 120 |
Kühlwalze
I | 2 | 20 | 2,1 | 22 | 640 | 0,92 | 124 |
| 3 | 21 | 2,4 | 25 | 635 | 0,91 | 118 |
| 4 | 23 | 2,2 | 22 | 639 | 0,92 | 122 |
| 5 | 21 | 2,5 | 26 | 636 | 0,90 | 117 |
Vergleichsbeispiel, 1j | | 1 | 30 | 18,6 | 45 | 382 | 0,69 | 59 |
Kühlwalze
J | 2 | 17 | 23,1 | 55 | 303 | 0,81 | 74 |
| 3 | 32 | 20,5 | 48 | 376 | 0,71 | 62 |
| 4 | 23 | 27,3 | 60 | 340 | 0,72 | 65 |
| 5 | 19 | 16,2 | 50 | 328 | 0,75 | 68 |
- Metallzusammensetzung: (Nd0,7Pr0,3)10,5FeRestB6
Tabelle 4 Durchschnittliche Kristallkorngröße der harten
magnetischen Phase und magnetische Eigenschaften des Verbundmagneten
(Erstes Beispiel) Schmelzgesponnenes Band
Probe Nr. | Durchschnittliche
Kristallkorngröße (nm) | HCJ (kA/m) | Br
(T) | (BH)max (kJ/m3) |
Erfindungsgemäß, 1a | 32 | 648 | 0,78 | 89 |
Erfindungsgemäß, 1b | 38 | 631 | 0,77 | 83 |
Erfindungsgemäß, 1c | 25 | 655 | 0,81 | 98 |
Erfindungsgemäß, 1d | 40 | 615 | 0,75 | 80 |
Erfindungsgemäß, 1e | 37 | 643 | 0,77 | 86 |
Erfindungsgemäß, 1f | 30 | 639 | 0,79 | 88 |
Erfindungsgemäß, 1g | 27 | 650 | 0,80 | 95 |
Erfindungsgemäß, 1h | 28 | 642 | 0,80 | 92 |
Erfindungsgemäß, 1i | 34 | 638 | 0,78 | 85 |
Vergleichsbeispiel
1j | 65 | 345 | 0,62 | 41 |
- Metallzusammensetzung: (Nd0,7Pr0,3)10,5FeRestB6
Tabelle 5 Eigenschaften der schmelzgesponnenen Bänder (Proben
Nr. 2a bis 2e) (Zweites Beispiel) Probe
Nr. | Zur
Herstellung der schmelzgesponnenen Bänder verwendete Kühlwalze | | Durchschnittliche
Dicke (μm) | Anteil
der projizierten Fläche von
großen
Dellen (%) | Anteil
der Gesamtfläche
der Dellen (%) | HCJ (kA/m) | Br
(T) | (BH)max (kJ/m3) |
Erfindungsgemäß, 2a | | 1 | 19 | 1,9 | 19 | 852 | 0,89 | 127 |
Kühlwalze
A | 2 | 21 | 2,3 | 24 | 845 | 0,87 | 121 |
| 3 | 21 | 2,1 | 20 | 848 | 0,88 | 125 |
| 4 | 20 | 2,0 | 21 | 851 | 0,88 | 127 |
| 5 | 19 | 2,5 | 26 | 843 | 0,87 | 122 |
Erfindungsgemäß, 2b | | 1 | 22 | 2,4 | 22 | 838 | 0,85 | 115 |
Kühlwalze
B | 2 | 21 | 2,7 | 25 | 844 | 0,84 | 113 |
| 3 | 22 | 2,6 | 26 | 842 | 0,85 | 115 |
| 4 | 23 | 2,7 | 24 | 837 | 0,83 | 111 |
| 5 | 22 | 2,2 | 25 | 839 | 0,85 | 117 |
Erfindungsgemäß, 2c | | 1 | 20 | 0,2 | 11 | 854 | 0,91 | 133 |
Kühlwalze
C | 2 | 20 | 0,4 | 16 | 853 | 0,90 | 130 |
| 3 | 19 | 0,2 | 12 | 860 | 0,91 | 136 |
| 4 | 20 | 0,1 | 9 | 858 | 0,91 | 134 |
| 5 | 20 | 0,3 | 14 | 852 | 0,90 | 131 |
Erfindungsgemäß, 2d | | 1 | 21 | 3,2 | 31 | 820 | 0,83 | 110 |
Kühlwalze
D | 2 | 23 | 4,3 | 37 | 813 | 0,81 | 104 |
| 3 | 24 | 3,9 | 36 | 822 | 0,82 | 106 |
| 4 | 20 | 3,6 | 33 | 818 | 0,83 | 108 |
| 5 | 25 | 4,2 | 35 | 817 | 0,82 | 107 |
Erfindungsgemäß, 2e | | 1 | 22 | 2,2 | 23 | 845 | 0,87 | 123 |
Kühlwalze
E | 2 | 21 | 2,1 | 22 | 841 | 0,87 | 124 |
| 3 | 24 | 2,4 | 28 | 836 | 0,86 | 122 |
| 4 | 22 | 2,6 | 25 | 839 | 0,86 | 118 |
| 5 | 22 | 2,3 | 21 | 842 | 0,86 | 121 |
- Metallzusammensetzung: Nd11,5FeRestB4,6
Tabelle 6 Eigenschaften der schmelzgesponnenen Bänder (Proben
Nr. 2f bis 2j) (Zweites Beispiel) Probe
Nr. | Zur
Herstellung der schmelzgesponnenen Bänder verwendete Kühlwalze | | Durchschnittliche
Dicke (μm) | Anteil
der projizierten Fläche von
großen Dellen
(%) | Anteil
der Gesamtfläche
der Dellen (%) | HCJ (kA/m) | Br
(T) | (BH)max (kJ/m3) |
Erfindungsgemäß, 2f | | 1 | 23 | 2,0 | 18 | 838 | 0,88 | 125 |
Kühlwalze
F | 2 | 22 | 2,1 | 19 | 842 | 0,87 | 124 |
| 3 | 22 | 2,3 | 23 | 836 | 0,87 | 123 |
| 4 | 24 | 2,2 | 22 | 846 | 0,88 | 127 |
| 5 | 23 | 2,5 | 24 | 841 | 0,86 | 121 |
Erfindungsgemäß, 2g | | 1 | 21 | 0,7 | 14 | 850 | 0,89 | 129 |
Kühlwalze
G | 2 | 21 | 0,5 | 16 | 853 | 0,90 | 132 |
| 3 | 20 | 0,4 | 13 | 847 | 0,91 | 133 |
| 4 | 19 | 0,3 | 11 | 856 | 0,91 | 135 |
| 5 | 19 | 0,5 | 12 | 853 | 0,90 | 130 |
Erfindungsgemäß, 2h | | 1 | 21 | 1,2 | 20 | 842 | 0,87 | 120 |
Kühlwalze
H | 2 | 22 | 1,5 | 19 | 846 | 0,86 | 116 |
| 3 | 22 | 1,1 | 21 | 839 | 0,87 | 122 |
| 4 | 22 | 1,3 | 19 | 843 | 0,86 | 118 |
| 5 | 21 | 1,4 | 18 | 847 | 0,85 | 115 |
Erfindungsgemäß, 2i | | 1 | 22 | 2,3 | 25 | 835 | 0,86 | 117 |
Kühlwalze
I | 2 | 21 | 2,7 | 28 | 831 | 0,85 | 115 |
| 3 | 21 | 2,2 | 24 | 840 | 0,86 | 120 |
| 4 | 22 | 2,6 | 27 | 835 | 0,84 | 113 |
| 5 | 24 | 2,4 | 24 | 832 | 0,85 | 116 |
Vergleichsbeispiel,
1j | | 1 | 19 | 22,5 | 52 | 375 | 0,73 | 62 |
Kühlwalze
J | 2 | 33 | 16,5 | 44 | 453 | 0,66 | 55 |
| 3 | 17 | 24,2 | 58 | 386 | 0,71 | 64 |
| 4 | 34 | 17,7 | 49 | 463 | 0,63 | 51 |
| 5 | 22 | 27,8 | 63 | 395 | 0,68 | 56 |
- Metallzusammensetzung: Nd11,5FeRestB4,6
Tabelle 7 Durchschnittliche Kristallkorngröße der harten
magnetischen Phase und magnetische Eigenschaften des Verbundmagneten
(Zweites Beispiel) Schmelzgesponnenes Band
Probe Nr. | Durchschnittliche
Kristallkorngröße (nm) | HCJ (kA/m) | Br
(T) | (BH)max (kJ/m3) |
Erfindungsgemäß, 2a | 29 | 847 | 0,75 | 91 |
Erfindungsgemäß, 2b | 37 | 838 | 0,73 | 83 |
Erfindungsgemäß, 2c | 26 | 851 | 0,77 | 95 |
Erfindungsgemäß, 2d | 42 | 819 | 0,71 | 80 |
Erfindungsgemäß, 2e | 32 | 840 | 0,75 | 89 |
Erfindungsgemäß, 2f | 30 | 839 | 0,75 | 90 |
Erfindungsgemäß, 2g | 28 | 852 | 0,76 | 93 |
Erfindungsgemäß, 2h | 34 | 843 | 0,75 | 87 |
Erfindungsgemäß, 2i | 36 | 830 | 0,74 | 85 |
Vergleichsbeispiel
2j | 67 | 390 | 0,55 | 39 |
- Metallzusammensetzung: Nd11,5FeRestB4,6
Tabelle 8 Eigenschaften der schmelzgesponnenen Bänder (Proben
Nr. 3a bis 3e) (Drittes Beispiel) Probe
Nr. | Zur
Herstellung der schmelzgesponnenen Bänder verwendete Kühlwalze | | Durchschnittliche
Dicke (μm) | Anteil
der projizierten Fläche von
großen
Dellen (%) | Anteil
der Gesamtfläche
der Dellen (%) | HCJ (kA/m) | Br
(T) | (BH)max (kJ/m3) |
Erfindungsgemäß, 3a | | 1 | 22 | 2,3 | 20 | 1087 | 0,84 | 122 |
Kühlwalze
A | 2 | 22 | 1,6 | 18 | 1092 | 0,85 | 126 |
| 3 | 21 | 1,7 | 21 | 1090 | 0,85 | 125 |
| 4 | 20 | 2,4 | 22 | 1084 | 0,84 | 120 |
| 5 | 20 | 1,9 | 20 | 1089 | 0,84 | 123 |
Erfindungsgemäß, 3b | | 1 | 22 | 1,9 | 19 | 1068 | 0,83 | 118 |
Kühlwalze
B | 2 | 23 | 2,4 | 22 | 1062 | 0,81 | 113 |
| 3 | 24 | 2,3 | 22 | 1065 | 0,80 | 111 |
| 4 | 23 | 2,2 | 21 | 1065 | 0,82 | 115 |
| 5 | 23 | 2,2 | 23 | 1061 | 0,81 | 114 |
Erfindungsgemäß, 3c | | 1 | 21 | 0,3 | 13 | 1100 | 0,85 | 126 |
Kühlwalze
C | 2 | 20 | 0,1 | 8 | 1112 | 0,86 | 131 |
| 3 | 21 | 0,2 | 15 | 1103 | 0,85 | 126 |
| 4 | 22 | 0,2 | 10 | 1108 | 0,86 | 127 |
| 5 | 21 | 0,4 | 12 | 1095 | 0,85 | 125 |
Erfindungsgemäß, 3d | | 1 | 24 | 3,1 | 32 | 1057 | 0,79 | 110 |
Kühlwalze
D | 2 | 25 | 4,0 | 38 | 1046 | 0,78 | 103 |
| 3 | 22 | 3,7 | 39 | 1048 | 0,78 | 105 |
| 4 | 26 | 3,6 | 36 | 1051 | 0,79 | 107 |
| 5 | 22 | 3,3 | 35 | 1053 | 0,79 | 108 |
Erfindungsgemäß, 3e | | 1 | 22 | 1,8 | 19 | 1079 | 0,84 | 124 |
Kühlwalze
E | 2 | 25 | 2,0 | 22 | 1080 | 0,83 | 121 |
| 3 | 23 | 2,1 | 20 | 1076 | 0,82 | 118 |
| 4 | 24 | 2,2 | 23 | 1075 | 0,82 | 117 |
| 5 | 23 | 1,9 | 23 | 1078 | 0,83 | 122 |
- Metallzusammensetzung: Nd14,2(Fe0,85Co0,15)RestB6,8
Tabelle 9 Eigenschaften der schmelzgesponnenen Bänder (Proben
Nr. 3f bis 3j) (Drittes Beispiel) Probe
Nr. | Zur
Herstellung der schmelzgesponnenen Bänder verwendete Kühlwalze | | Durchschnittliche
Dicke (μm) | Anteil
der projizierten Fläche von
großen
Dellen (%) | Anteil
der Gesamtfläche
der Dellen (%) | HCJ (kA/m) | Br
(T) | (BH)max (kJ/m3) |
Erfindungsgemäß, 3f | | 1 | 23 | 2,2 | 25 | 1074 | 0,82 | 119 |
Kühlwalze
F | 2 | 23 | 1,7 | 20 | 1076 | 0,84 | 126 |
| 3 | 25 | 1,8 | 18 | 1077 | 0,83 | 124 |
| 4 | 24 | 2,0 | 18 | 1075 | 0,83 | 121 |
| 5 | 24 | 1,9 | 21 | 1073 | 0,84 | 123 |
Erfindungsgemäß, 3g | | 1 | 22 | 0,5 | 12 | 1089 | 0,85 | 124 |
Kühlwalze
G | 2 | 21 | 0,2 | 10 | 1096 | 0,86 | 127 |
| 3 | 20 | 0,3 | 11 | 1098 | 0,85 | 125 |
| 4 | 19 | 0,3 | 15 | 1091 | 0,83 | 121 |
| 5 | 21 | 0,4 | 13 | 1093 | 0,84 | 123 |
Erfindungsgemäß, 3h | | 1 | 23 | 0,8 | 13 | 1083 | 0,85 | 127 |
Kühlwalze
H | 2 | 23 | 1,2 | 15 | 1081 | 0,83 | 123 |
| 3 | 21 | 1,4 | 16 | 1082 | 0,83 | 122 |
| 4 | 22 | 1,1 | 15 | 1080 | 0,85 | 126 |
| 5 | 22 | 1,0 | 17 | 1078 | 0,82 | 121 |
Erfindungsgemäß, 3i | | 1 | 22 | 2,0 | 21 | 1074 | 0,82 | 116 |
Kühlwalze
I | 2 | 22 | 2,4 | 26 | 1070 | 0,82 | 120 |
| 3 | 23 | 2,2 | 23 | 1072 | 0,81 | 115 |
| 4 | 25 | 2,4 | 25 | 1069 | 0,82 | 119 |
| 5 | 23 | 2,3 | 24 | 1071 | 0,83 | 122 |
Vergleichsbeispiel,
1j | | 1 | 35 | 15,6 | 43 | 560 | 0,61 | 53 |
Kühlwalze
J | 2 | 19 | 24,5 | 56 | 509 | 0,64 | 65 |
| 3 | 38 | 17,8 | 49 | 575 | 0,60 | 51 |
| 4 | 22 | 19,7 | 52 | 511 | 0,67 | 67 |
| 5 | 18 | 28,1 | 61 | 537 | 0,62 | 59 |
- Metallzusammensetzung: Nd14,2(Fe0,85Co0,15)RestB6,8
Tabelle 10 Durchschnittliche Kristallkorngröße der harten
magnetischen Phase und magnetische Eigenschaften des Verbundmagneten
(Drittes Beispiel) Schmelzgesponnenes Band
Probe Nr. | Durchschnittliche
Kristallkorngröße (nm) | HCJ (kA/m) | Br
(T) | (BH)max (kJ/m3) |
Erfindungsgemäß, 38 | 28 | 1085 | 0,71 | 86 |
Erfindungsgemäß, 3b | 36 | 1060 | 0,70 | 80 |
Erfindungsgemäß, 3c | 24 | 1102 | 0,72 | 89 |
Erfindungsgemäß, 3d | 41 | 1050 | 0,66 | 74 |
Erfindungsgemäß, 3e | 32 | 1078 | 0,71 | 82 |
Erfindungsgemäß, 3f | 30 | 1072 | 0,71 | 84 |
Erfindungsgemäß, 3g | 25 | 1090 | 0,72 | 88 |
Erfindungsgemäß, 3h | 27 | 1081 | 0,71 | 86 |
Erfindungsgemäß, 3i | 34 | 1069 | 0,70 | 81 |
Vergleichsbeispiel
3j | 62 | 545 | 0,53 | 45 |
- Metallzusammensetzung: Nd14,2(Fe0,85Co0,15)RestB6,8
Tabelle 11 Eigenschaften der schmelzgesponnenen Bänder (Proben
Nr. 4a bis 4e) (Vergleichsbeispiel) Probe
Nr. | Zur
Herstellung der schmelzgesponnenen Bänder verwendete Kühlwalze | | Durchschnittliche
Dicke (μm) | Anteil
der projizierten Fläche von
großen
Dellen (%) | Anteil
der Gesamtfläche
der Dellen (%) | HCJ (kA/m) | Br
(T) | (BH)max (kJ/m3) |
Vergleichsbeispiel 4a | | 1 | 17 | 2,6 | 25 | 120 | 0,80 | 33 |
Kühlwalze
A | 2 | 18 | 1,9 | 21 | 117 | 0,79 | 32 |
| 3 | 19 | 1,8 | 19 | 122 | 0,80 | 34 |
| 4 | 19 | 2,5 | 24 | 115 | 0,80 | 33 |
| 5 | 18 | 2,2 | 20 | 119 | 0,80 | 33 |
Vergleichsbeispiel 4b | | 1 | 20 | 2,3 | 22 | 112 | 0,77 | 28 |
Kühlwalze
B | 2 | 21 | 2,8 | 28 | 111 | 0,76 | 26 |
| 3 | 19 | 2,4 | 25 | 108 | 0,76 | 25 |
| 4 | 20 | 2,7 | 26 | 107 | 0,76 | 24 |
| 5 | 21 | 2,6 | 27 | 113 | 0,77 | 26 |
Vergleichsbeispiel 4c | | 1 | 18 | 0,4 | 13 | 125 | 0,82 | 36 |
Kühlwalze
C | 2 | 18 | 0,2 | 11 | 122 | 0,82 | 35 |
| 3 | 17 | 0,3 | 12 | 127 | 0,81 | 34 |
| 4 | 18 | 0,4 | 15 | 130 | 0,81 | 34 |
| 5 | 19 | 0,3 | 10 | 123 | 0,81 | 33 |
Vergleichsbeispiel 4d | | 1 | 23 | 4,2 | 38 | 103 | 0,71 | 19 |
Kühlwalze
D | 2 | 19 | 3,9 | 35 | 105 | 0,72 | 21 |
| 3 | 21 | 3,8 | 35 | 108 | 0,72 | 22 |
| 4 | 22 | 4,4 | 37 | 109 | 0,70 | 18 |
| 5 | 18 | 3,5 | 32 | 104 | 0,71 | 19 |
Vergleichsbeispiel 4e | | 1 | 20 | 2,3 | 21 | 120 | 0,80 | 33 |
Kühlwalze
E | 2 | 21 | 2,5 | 22 | 116 | 0,79 | 32 |
| 3 | 20 | 2,6 | 24 | 119 | 0,80 | 31 |
| 4 | 19 | 2,2 | 23 | 115 | 0,79 | 32 |
| 5 | 22 | 2,1 | 19 | 117 | 0,78 | 31 |
- Metallzusammensetzung: Pr3(Fe0,8Co0,2)RestB3,5
Tabelle 12 Eigenschaften der schmelzgesponnenen Bänder (Proben
Nr. 4f bis 4j) (Vergleichsbeispiel) Probe
Nr. | Zur
Herstellung der schmelzgesponnenen Bänder verwendete Kühlwalze | | Durchschnittliche
Dicke (μm) | Anteil
der projizierten Fläche von
großen
Dellen (%) | Anteil
der Gesamtfläche
der Dellen (%) | HCJ (kA/m) | Br
(T) | (BH)max (kJ/m3) |
Vergleichsbeispiel
4f | | 1 | 21 | 2,1 | 23 | 114 | 0,78 | 31 |
Kühlwalze
F | 2 | 21 | 2,0 | 22 | 118 | 0,79 | 33 |
| 3 | 20 | 2,4 | 26 | 116 | 0,79 | 33 |
| 4 | 23 | 2,2 | 21 | 112 | 0,78 | 30 |
| 5 | 20 | 2,6 | 28 | 115 | 0,79 | 32 |
Vergleichsbeispiel 4g | | 1 | 17 | 0,5 | 15 | 125 | 0,80 | 33 |
Kühlwalze
G | 2 | 18 | 0,3 | 11 | 120 | 0,81 | 34 |
| 3 | 19 | 0,4 | 13 | 121 | 0,80 | 33 |
| 4 | 19 | 0,7 | 16 | 118 | 0,80 | 33 |
| 5 | 18 | 0,4 | 12 | 123 | 0,81 | 34 |
Vergleichsbeispiel 4h | | 1 | 20 | 1,6 | 18 | 120 | 0,80 | 34 |
Kühlwalze
H | 2 | 20 | 1,4 | 15 | 116 | 0,79 | 32 |
| 3 | 19 | 1,7 | 21 | 118 | 0,80 | 33 |
| 4 | 19 | 1,4 | 16 | 114 | 0,79 | 31 |
| 5 | 20 | 1,2 | 12 | 117 | 0,79 | 33 |
Vergleichsbeispiel
4i | | 1 | 22 | 2,6 | 26 | 115 | 0,77 | 30 |
Kühlwalze
I | 2 | 20 | 2,4 | 24 | 117 | 0,78 | 32 |
| 3 | 19 | 2,7 | 27 | 114 | 0,77 | 31 |
| 4 | 18 | 2,5 | 26 | 113 | 0,77 | 30 |
| 5 | 20 | 2,2 | 23 | 116 | 0,77 | 29 |
Vergleichsbeispiel
4j | | 1 | 29 | 15,3 | 46 | 72 | 0,61 | 12 |
Kühlwalze
J | 2 | 16 | 21,2 | 53 | 83 | 0,62 | 13 |
| 3 | 34 | 26,5 | 60 | 69 | 0,60 | 11 |
| 4 | 21 | 19,8 | 48 | 75 | 0,62 | 12 |
| 5 | 17 | 23,2 | 57 | 85 | 0,62 | 14 |
- Metallzusammensetzung: Pr3(Fe0,8Co0,2)RestB3,5
Tabelle 13 Durchschnittliche Kristallkorngröße der harten
magnetischen Phase und magnetische Eigenschaften des Verbundmagneten
(Vergleichsbeispiel) Schmelzgesponnenes Band
Probe Nr. | Durchschnittliche
Kristallkorngröße (nm) | HCJ (kA/m) | Br
(T) | (BH)max (kJ/m3) |
Vergleichsbeispiel
4a | 40 | 118 | 0,67 | 22 |
Vergleichsbeispiel
4b | 47 | 110 | 0,65 | 18 |
Vergleichsbeispiel
4c | 35 | 125 | 0,68 | 25 |
Vergleichsbeispiel
4d | 52 | 106 | 0,61 | 15 |
Vergleichsbeispiel
4e | 43 | 118 | 0,67 | 21 |
Vergleichsbeispiel
4f | 42 | 113 | 0,67 | 22 |
Vergleichsbeispiel
4g | 36 | 120 | 0,68 | 24 |
Vergleichsbeispiel
4h | 38 | 117 | 0,67 | 23 |
Vergleichsbeispiel
4i | 46 | 115 | 0,66 | 20 |
Vergleichsbeispiel
4j | 83 | 70 | 0,56 | 9 |
- Metallzusammensetzung: Pr3(Fe0,8Co0,2)RestB3,5