TW312706B - - Google Patents

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312706 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 A7 --—--—--—______B7五、發明説明（1 ) 發明範圍 本發明係關於由鋼製造之薄壁氧化鐵整體結構及藉由對 鋼進行熱處理的方式來製造此結構的方法。 發明背景 具有整體機械強度的各種薄壁形狀之薄壁整體結構具廣 的技術和工程用途。此類材料的典型應用包括熱交換機 中所用的氣流和液流分流器、消音器、各種化學工業上所 用的觸媒載體及媒質的發射控制器··等。在許多應用上，操 作環境須使用能用於高溫和/或腐蝕環境下的薄壁整體結 構。 。 在所要求的環境中，此技藝中曾使用兩種類型的耐火材 料-金屬和陶瓷。但它們分別有缺點存在。雖然金屬的機械 力強且容易作成各種厚度的不同結構，但是，基本上，它 們在某些環境下（包括提高溫度或腐蝕性媒質（特別是酸性或 具有氧化力的環境下））的效用欠佳。雖然許多陶瓷對於具有 破壞力的溫度及腐蝕環境的承受能力比許多金屬爲佳，但 是它們不易成形，強度比金屬爲差，必須要比較厚才能具 有和金屬相同的強度。此外，用以製造陶瓷的化學方法常 會損及環境。這些方法會形成毒性成份和廢液。此外，常 用以製造陶瓷結構之燒結粉末的方法是一種困難的製造方 法，它須使用特定顆粒大小之非常純的粉末，以使材料在 高溫和壓力下具有所欲的緻密性。通常，此方法會使得所 形成的結構產生裂紋。 ：---VI·--.--< —裝-- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -訂 線 a^i·· n m 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4规格（2丨OX297公羞） 3127〇6 A7 五、 發明説明（2 經濟部中央樣準局員工消費合作社印製 金屬氧化物是可資利用的陶瓷材料。特別地，高氧化態 的氧化鐵（如赤鐵（λ -Fe2Cb)和磁鐵（Fe3〇4)是熱穩定的耐火 材料。舉例言之，只要溫度不超過14〇〇。(：，赤鐵就能穩定 存在於空氣中，而磁鐵的熔點是1594°C。這些整塊的氧化 鐵在酸、鹼和具氧化力的環境下亦具有化學穩定性。氧化 鐵（如：磁鐵和赤鐵）之密度類似，機械強度也類似。這些材 料的機械強度優於堇青石和他種鋁矽酸鹽之類的陶瓷材料 。赤鐵和磁鐵礦主要差異在於它們的磁性和電性。赤鐵不 具磁性亦不具導電性V而磁鐵在溫度低於約575»C時具有鐵 磁性，而且其導電度高（約是赤鐵的1〇6倍）^此外，赤鐵和 磁鐵不會對環境造成損害，此使得它們特別適合用於對環 境和健康相當重視的應用上。特別地，這些材料不具有毒 性（依據U.S. OSHA規定），不會有環境上的限制。 慣用以形成金屬氧化物結構的方法是將金屬氧化物粉末（ 不是金屬粉末）和強化組份之混合物形成所欲的形狀，然後 將此粉末燒結成最終結構。但是，這些方法有許多缺點， 包括：陶瓷材料加工之缺點。特別地，它們有尺寸改變之 虞，因此通常須黏合劑或潤滑劑來包裝此欲燒結的粉末， 且有在較高的燒結溫度下會使孔隙減少、裂纹變多的顧慮 曾有人報導以金屬粉末來製造金屬結構，但是，並不希 望於金屬粉末燒結時形成金屬氧化物。事實上，在金屬粉 末燒結期間形成金屬氧化物被認爲不利於形成所欲之金屬 鍵。"氧化反應，特別是金屬及非氧化態陶瓷與氧之反應， 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注$項再填寫本頁) -裝. 訂 線 A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作杜印裝 五、發明説明（3 ) ¥被&忍爲是應極力避免的不欲情況。"C〇ncise Encyclopedia of Advanced Ceramic Materials, R.J_ Brook 等人，Max-Planck-Institut fur

Metalforschung, Pergamon Press, pp. 124-125 (1991) 〇 先前技藝中，使用鋼起始物來製造均勻的氧化鐵整體結 構的方式無法被接受，至少有一部分是因爲在以前的方法 中’氧化作用不完全所致。此外，根據以前的方法所製得 的氧化鐵表層有著容易自鐵整體上被剝下的問題存在。 常將鋼的熱處理稱爲退火。雖然有多種退火方式且能夠 大力修飾’其至改善鋼的性質，但是退火程序僅會使鋼的 化學組成有極少量的變化。有氧（特別是空氣）存在的高溫下 ’碳和低合金鋼會被部分氧化，一般都認爲此具有穿透性 的氧化反應會造成不利的影響。認爲此經部分氧化的鋼沒 有用途，技藝中稱爲"經燃燒者"，文獻曾述及"經燃燒的鋼 很少被廢物利用’通常必須要經過刮除處理才行"（"T h e Making, Shaping and Testing of Steel", U.S. Steel » 第10版，730頁第3段）。"退火用以自因爲儲存過久或暴於 濕氣下而失去光澤的粉末上移除氧化物薄膜"，Metals

Handbook, 2_，182, Powder Metallurgy，ASM(1984 年 第9版）。 利用氧化反應而由金屬製造金屬氧化物的方法述於U.S. Patent 4,713,360。該專利案描述藉由使用蒸汽相氧化劑及視 情況而使用的一或多種未經氧化的該金屬構份將熔融的金 屬氧化成基本上包含該金屬反應產物的多晶形材料以製成 自體承載陶瓷體。該專利案提到：該金屬和氧化劑形成所 -6 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） —ϋ—Μ -S1 裝 ϋ Hi ^ I n f 線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 312706 A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 五、發明説明（4 ) 欲的多晶形氧化反應產物，所得者的表面自由能與熔化的 該金屬之間的關係使得在該金屬熔化的某段溫度範固内， 多晶形氧化反應產物中至少有一部分的顆粒截面（即，顆粒 邊緣或三個顆粒的截面）會被熔化的金屬之平面或線形通道 所代替。 根據該專利案所述的方法而形成的結構，必須在金屬之 氧化反應之前先形成溶融金屬。此外，與此技藝中已知的 燒結法相比較，根據該方法所形成的材料之強度未獲得很 大的改善。因爲必須要熔解此金屬以形成金屬氧化物，所 以無法維持原來的金屬結構。因此，形成陶瓷結構之後， 無法指定其厚度，作成最後產物的形狀。 · 利用金屬之氧化反應而製造金屬氧化物的另—方法述於 U.s_ Patent 5,〇93，178。該專利案描述一種分流器，其製 法是使鋁金屬流經壓出機或線圈，作成分流器的形狀，然 後在它緩慢地流向電解液槽時，利用陽極氧化反應將它轉 變成水合氧化鋁，最後經由熱處理而將它轉化成礬土。 該專利案使用成本高且具腐蝕性、會對環境造成損害的強 酸電化學程序。此方法須使此結構緩慢地進入電解液中， 提供乾淨的表面來進行氧化作用，但僅會部分氧化。此外 ’琢專利案之方法的氧化步驟會形成水合氧化物，必須對 此物作進一步處理以製造可資利用的工作物件。此外，該 專利案之描述僅限於鋁之加工，未提到使方法可用於鐵上 。此亦可參考Bl〇or等人編輯，1994年 ，The Encyclopedia of Advanced Materials，J_，641 "Directed Metal Oxidation”。 . .-S丨裝 訂-----Γ線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本1)

五、發明説明（ 據此，對於能财效、低廉地製造高強度氧化鐵整體結 構並能使得所製得的產物具有指定溫度和化學環境下所須 的財火性之不會對環境造成負面影響的方法有其需求存在 。對於能夠在所指定的環境下使用、可製成各種形狀及各 種壁厚的氧化鐵整體結構亦有其需求存在。 本發明之目的及椒诚 依照前述者，本發明的目的是要提出—種強度高的氧化 鐵整禮結構，它能夠被有效率地製造，它能夠具有指定溫 度和化學環境下所須的耐火性。本發明的另—個目的是要 提出氧化鐵整體結構，它可用於所指定的環境下，可製成 各種形狀及各種壁厚4發明的另—目的是要直接由一般 的鋼結構得到氧化鐵結構，且實質上維持鋼結構的物理形 狀。 本發明的這些或其他目的由薄壁氧化鐵結構來完成，而 此薄壁氧化鐵結構製自：使用含鐵的金屬整體結構（如：鋼 結構），於低於鐵之熔點的溫度下加熱此含鐵的金屬結構 以氧化此含鐵結構並直接將鐵轉變成氧化鐵，使得此氧化 鐵結構與含鐵的金屬結構幾乎相同。本發明的一個實施例 中，薄壁氧化鐵結構製自；使用含鐵的金屬整體結構（如； 鋼結構），於低於鐵之熔點的溫度下加熱此含鐵的金屬結構 以氧化此含鐵結構並直接將鐵轉變成赤鐵，然後將赤鐵結 構脱氧成磁鐵結構。本發明的氧化鐵結構可以直接由一般 的鋼心構製得，其結構幾乎維持與所用的鋼之結構相同。 本紙張纽適财(格（2獻297公着） 裝 訂 ί 消 312706 A7 B7 五 、發明説明（6 本發明的薄壁氧化鐵結構可用於多種應用上，包括分流 器、汽車排氣系統的抗蚀組件、觸媒載體、濾器、絕熱材 料和隔音材料。本發明的氧化鐵結構主要含有具磁性和導 電性且可用於電熱的磁鐵，因此，可用於電熱加熱絕緣器 、有液體和氣體流通管道的電熱器及在空氣中穩定的白熱 裝置應用上。此外，能夠製造使用磁鐵和赤鐵之複合結構 。例如，本發明之材料可以作成以赤鐵絕緣環繞物之磁鐵 加熱組件。 圖説簡述 圖1是作成筒型分流器形狀、作爲製造本發明之氧化鐵結 構的起始物之鋼結構的平面圖。 圖2是作成筒型分流器形狀的本發明之氧化鐵結構之截面 圖。 圖3是作成筒型分流器形狀的本發明之氧化鐵結構的正方 體樣品之截面圖’圖中並指出座標抽和施力方向。 較佳實施例之詳述 本發明係關於直接將由含鐵材料（如：一般的鋼箔、鋼帶、 金屬網、金屬絲..等）所製成的結構轉變成製自氧化鐵（如： 赤鐵、磁鐵及它們的混合物）結構。初始含鐵結構的薄壁有 4 一一 ·序在，以低於約0_6毫米爲佳，低於約0.3毫米更 I低於約0.1毫米。實施此轉變的方法包含：將含 戈所欲的結構形狀，然後將此含鐵結構加熱至低 -9 - ;準（CNS ) A4規格（210X297公釐） „------Γ--Γ I裝------訂------Γ ·線 (請先閲讀背面之注$項再填寫本頁} 經濟部中央棣準局 五、 經濟部中央梂準局員工消費合作社印製 發明説明（ 於鐵之熔點的溫度下，形成其形狀幾乎與含鐵初始結構相 同的氧化鐵結構。氧化反應於低於鐵之熔點（約1536°C)下 的實施情況良好。赤鐵結構之形成以於空氣中、約725至約 13 50°C發生爲佳，較佳的溫度爲約8〇〇至約1200°C。 雖然可以利用直接將含鐵結構轉變成磁鐵結構的方式來 製得磁鐵結構，但是，磁鐵結構最好是得自赤鐵結構在空 氣中於約1420至約155CTC的溫度下加熱而進行的脱氧反應 。本發明之方法簡單、有效、未含有毒性取代物也不會形 成有毒廢料，所以無害於環境。 本發明的一個明顯的優點在於可使用相當低廉及大量的 起始物（如：一般的鋼）來形成氧化鐵結構。此説明書中所 謂的一般的鋼是指含有鐵、含量低於約2重量。/。的碳及鋼中 可能含有的他種物質之合金。通常，可以藉由在低於鐵金 屬之熔點下進行熱處理而氧化成氧化鐵的任何鋼或他種含 鐵材料皆可適用於本發明。 已經知道本發明可用於碳含量範圍相當廣（如：約0.04至 約2重量。/。）的鋼上。特別地，碳含量高的鋼（如：Russian Steel 3)和破含量低的鋼（如：AISI-SAE 1010)適用於本發明 。Russian Steel 3的鐵含量超過約97重量％，碳含量低於約2 重量％，其他元素的含量低於約1重量％ (包括約〇. 3至約 0.7重量％錳、約〇，2至約〇 · 4重量％矽、約0.0 1至約0 . 〇 5重 量％磷及約0.0 1至約〇.〇4重量％硫）。AISI-SAE 1010含有超 過約9 9重量％的鐵、約〇 · 〇 8至〇. 1 3重量％的碳、約〇 . 3至 約0.6重量％的錳、約〇. 4重量％的磷及約〇 · 〇 5重量％的硫 10 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4%;格（210X297公釐） l_ll-s丨裝 — I— II 訂 ^1— (線 (請先聞讀背面之注項再填寫本頁)

經濟部中央標準局員工消費合作社印製 欲提高起始物轉變成氧化鐵之效率和完全率，使起始物 夠薄是很重要的。起始物的厚度以低於約〇·6毫米爲佳，低 於約0.3毫米更佳，最好是低於約〇1毫米。此起始物之形 狀可以是最終產物所欲之適當的任何形狀，如：落片、帶 狀物、金屬紗、金屬網、金屬絲·.等。明顯地，在本發明方 法期間，不須使用任何有機或無機黏合劑或基質來維持氧 化物結構。因此，可以使最終產物的熱穩定性、機械強度 及形狀的一致性都比添加了添加劑所得的產物要好得多。 一般的鋼的达、度約7.9克/立方公分，而赤鐵和磁鐵的密 度分別約5.2克/立方公分和約5.1克/立方公分。因爲鋼 起始物的密度比氧化鐵產物來得大，所以，氧化鐵結構壁 基本上會比起始物結構壁來得厚，此如下面的實例丨中之表 I所列的數據所示者。氧化物結構壁也會有内部的缝陈存在 ，缝隙的寬度也與起始壁厚度有關。已經知道壁較薄的起 始結構在氧化反應之後的之内部缝隙會比由壁較厚的起妒 物所製得者來得小。舉例言之，由厚分別爲0.1和〇〇25毫 米的氧化鐵箔片結構製得者之縫隙寬分別是0.04和0·015毫 米。 特別佳者是在先和熱以形成赤鐵期間，儘量提高此結構 暴於具氧化力的氣氛下的表面積。本發明一個較佳的實施 例中，起始物是作成分流器形狀之如圖1所示之筒型的鋼盤 。這樣的分流器可用於，如：作爲汽車觸媒轉化器。基本 上，此盤包含與第二個起皺摺的鋼板相鄰的第一個平面鋼 -11 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） Κ—.I·--.---Γ I 裝------訂-----f 線 (請先閲讀背面之注$項再填寫本頁) 經濟部中央揉準局負工消費合作社印裝 312706 A7 ______B7 Γΐ、發明説明（9 ) 板，形成三角形的槽（網），它們一起捲成適當直徑的圓盤。 此捲裝之緊密程度最好能使相鄰的板有物理接觸。或者， 此圓盤可以包含三個相鄰的鋼板，一個平面鋼板與第—個 皴摺板相鄰，而第一個鈹摺板與第二個皺摺板相鄰，此圓 盤具有大小不同的三角形槽。 最常用的陶瓷方法所形成的結構尺寸受到限制，以本發 明之方法所形成的結構尺寸未受到限制。舉例言之，可用 於本發明之此結構的鋼分流器可視爐尺寸、最終的產物需 求及他種因素而改變。鋼分流器之尺寸可以是，如：直徑 約50至100毫米、高度約35至75毫米。平面板的厚度約 0.025至約0.1毫米，皺摺板的厚度約〇 〇25至約〇 3毫米。 在此作爲例子的分流器中，可以視用以形成此皺摺板的箔 片厚度及裝置之設計（如：齒輪）而定地調整此平面板和皺摺 板所形成的三角形槽，使其具有欲形成之氧化鐵結構所欲 之特性。舉例|之，就01毫米至〇3毫米厚的箔片來説， 可以形成槽底約1.9至約2.2毫米，高約ίο至約K1毫米之 較小的槽。或者，就0.025毫米至Oj毫米厚的箔片來説， 可以形成槽底1.4至約1.5毫米，高約〇7至約〇8毫米之更 小的槽。此尺寸可視應用的不同或爐尺寸的不同而改變。 具氧化力的氣氣必須要能夠提供足量的氧以使得鐵轉變 成氧化鐵。可以根據起始物的特性、最終產物的需求、所 用的設備及製程細節而定地調整氧量、來源、濃度、運輸 速率。使結構板的兩面都暴露在外，以使得兩面都發生氧 化反應，藉此提尚使氧化程序的效率及—致性。想要被

本紙張尺度適用中國國家揉準（CNS ) A4規格（21〇χ297公董 ：—-Ι·--.---ΓΙ 裝-------訂-----「線 (請先閲讀背面之注f項再填寫本頁) A7 A7 五、 有與在氧化鐵板中發現之内部 當鐵（原子量55.85)被氧, 缝隙類似之筒狀空隙。 匕成Fe2〇3(分子量159.69)或 理論値）。氧化反應的發生隨 因此，在加熱初期，氧化速 發明説明（10 ) 理論所限制’咸信起始物中的鐵的氧化反應係經由擴散機 構，最可能是因爲鐵原子由|屬晶格擴散到表面上並於此 處被氧化所致。此機構與氧化反應期間結構内部縫隙之形 成致。氧化反應發生於板10的兩面上，如圖2所示者，由 結構截面可以看到内部縫隙2 c。 當此鐵結構具有因氣流而改變其開口的區域時，發現内 縫隙是開口最大的區域，此对謂著發生在含鐵結構之兩面 上的氧化反應比發生在結構其他區域者更爲均勻。發現在 鐵結構之開口較小的區域（特別是兩個含鐵結構板的接觸點） 中的縫隙比較小，甚至無法以肉眼看出。類似地，含鐵的 金屬絲可以形成中空的氧化錢管，此中空的氧化鐵管中央

Fe3〇4(分子量23 1.54)時，最終產物中的氧含量分別是 30.05重量％和27.64重量％( 著時間拉長而速率明顯降低 率相當高，但持續進行此反應時，速率明顯下降。因爲鐵 原子擴散路徑的長短隨時間+長而變長，所以此與所推論 形成赤鐵的速率視多個因素（ 槽尺寸））而改變。舉例言之 厚一般鋼荡且具有前述大槽的 以在1小時之内使超過40〇/〇的~被氧化。就此結構而言，可 以在4小時之内使超過60 %的_被氧化，使所有的（幾乎i 〇〇 (請先閲讀背面之注$項再填寫本頁) ·/丨裝- •訂 線. 經濟部中央揉準局貝工消費合作社印製 的擴散式氧化反應機構一致 如：加熱條件、含鐵結構設_的詳細情況（如：箔片厚度 使製自平面和皺摺的0.1毫米 含鐵結構受熱至約850°c，可

• m a·—·— m 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 312706 發明説明（11 ) %)鐵氧化成赤鐵約須1 〇 〇小時。 會形成固體氧化物之存在於鋼起始物中的雜質（如.

Si和Μη)會稍微污染此最終的氧化鐵結構。此外，在1本】明 之方法中使用石棉隔離層也會將雜質引到氧化鐵整體結Ζ 中。這些因素使知形成赤鐵和磁鐵時的實際重量增加量左 理論重量增加量（分別是30.05%或27.64%)稍高。氧化2 應不冗全時，則實際重量增加量會比理論重量增加量（分別 是30.05 %或27.64%)來得低《同時，以赤鐵脱氧而形成磁 鐵時，赤鐵脱氧不會完全會使形成磁鐵時的重量增加量高 於27.64%。因使，實際上，此處所謂的氧化鐵調節、赤: 結構和磁鐵結構分別是指實質上的氧化鐵、赤鐵和磁鐵。 氧含量和X-射線光譜可以提供本發明由含鐵結構形成氧 化鐵結構的有用指標。根據本發明，所謂的赤鐵結構含括 在室溫下實質上不具有磁性和導電性且氧含量大於約29重 量％者。典型之赤鐵粉末的X-射線數據列於下面實例1中的 表IV。磁鐵結構是指在室溫下具有磁性和導電性且氧含量 約2 7至約2 9重量％者。若磁鐵得自赤鐵之脱氧程序，則最 終的結構中將含有赤鐵，如有X-射線數據列於下面實例2中 的表V者。視最終產物所欲的特性及用途而定，脱氧反應可 以進行直到形成足量的磁鐵爲止。 可以使最終結構中所存在的氧化鐵中含有符合化學計量 的氧。控制一些因素.(如：加熱速率、加熱溫度、加熱時間 、氣流、含鐵起始物的形狀和所絕緣層之選擇及處理）可以 達到所欲的效果。 冬紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） Γ--；--'1裳-------訂-----f 線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央揉準局貝工消費合作社印製 A7 ___B7 _ 五、發明説明（l2 ) 形成赤鐵的適當方式是：使一般的鋼材在低於鐵之溶點（ 約1 53 6°C)的溫度下加熱，加熱溫度以低於1 350Ό爲佳， 以約7 2 5至約1 2 0 (TC爲較佳，最好是約7 5 0至約8 5 0 °C。在 —些情況下，於低於約7 0 0 °C的溫度下進行氧化反應，其氧 化速率似乎太低，而於高於約140(TC的溫度下進行氧化反 應或將鐵轉變成赤鐵又須小心控制以免形成過熱點及因爲 氧化反應的強度放熱而熔解。鐵氧化成赤鐵的溫度與所得 到的產物表面積呈相反關係。例如，於約75 0至約8 5 (TC進 行氧化反應，所得的赤鐵結構之BET表面積約比於120(TC 所到者高出四倍。 實施此加熱程序之適當且簡單的爐是習用的對流爐。進 入空氣對流爐中的空氣主要是來自爐底。可以將電熱金屬 組件置於欲加熱的結構附近，以使此結構受熱均勻，溫度 差以不超過約1°C之爲佳。欲使加熱速率相當一致，可以使 用電子控制板，它亦可用以輔助此管的受熱一致。不須使 用任何特別的爐設計，只要具有氧化力的環境及能夠將起 始物加熱所欲的溫度即可。 可以將起始物置於用以固定結構之外尺寸的護套内。例 如’可以將筒狀盤置於作爲護套之用的筒狀石英管内。如 果起始物使用護套，那麼最好是在起始物的外表面和護套 的内表面之間置一絕緣層。此絕緣材料可以是任何可用來 避免在氧化反應期間所形成的氧化鐵結構的外表面被護套 内表面所密合的任何材料。石棉是適用的—種絕緣材料。 爲便於處理，可以在爐尚冷的時候就將起始物置於爐或 i紙張尺度適财關家棣準（CNS ) A规^ (训心二)------- ----7--.---S—裝---------訂-----f 線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央橾準局貝工消費合作社印裝 A7 _____B7五、發明説明（i3 ) ~ ' — 加熱區中。然後將此爐熱至工作溫度並於加熱期間内維持 在此溫度。或者，將此爐或加熱區熱至工作溫度，然後在 加熱期間内將金屬起始結構置於加熱區中。對於加熱區加 熱至工作溫度的速率並無特別的限制，通常視爐的設計而 定。使用習用的爐於約79G°C的工作溫度下使赤鐵規格化時 ，最好是以加熱速率約35。0/小時、以長達約24小時的時 間加熱至工作溫度。 結構的加熱時間（加熱期間）視多種因素（如：爐設計、空 氣（氧氣）流率、重量、壁厚、形狀、尺寸及起始物的開口截 面大小）而疋。舉例δ之，在對流爐中，由厚約〇. 1毫米的 一般鋼箔形成直徑約20毫米、高約15毫米、重約5克的筒盤 狀結構時，加熱時間不超過約！天，最好是約3至約5小時。 較大的樣品，加熱時間應長些。例如，在對流爐中，由此 一盤的鋼落形成直徑約95毫米、高約7〇毫米、重約1〇〇〇克 的盤狀結構時，加熱時間不超過約1〇天，最好是約3至約5 天0 加熱之後，將結構予以冷卻。較佳的方式是將爐關掉， 使此結構於室溫下在此爐中冷卻約12至15小時。不應快速 冷卻’以儘可減少對於氧化鐵結構之整體性和機械強度所 造成的負面影響。應避免使氧化鐵結構急速冷卻。 如下面的實例中之表III和VI所示者，本發明的赤鐵整體 結構之機械強度極佳。就作成分流器形狀的赤鐵而言，槽 尺寸較小、壁較厚的結構之強度最大。如表III和VI所示者 ’在這兩種特性中，強度的提高主要與槽尺寸有關，並非 本紙張尺纽财目目冢標準（CNS) A4· (21GX297公董） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝· 訂- 線. A7 B7 經濟部中央標準局員工消费合作社印褽 -17 五、發明説明（！4 與厚度有關。因此，本發明的赤鐵結構特別適用來作爲開 口截面多的輕質分流器。

本發明之整體結構的一個特別的應用是作爲汽車觸媒轉 化器的陶瓷載體。目前的工業標準是厚度約017毫米、開 口截面爲65 %、限制強度約〇 3Mpa(P D.Strom等人，SAE

Paper 900500, 40-41 頁，"RecentTrendsin Autom〇tive

Emission Control"，1990年2月）之不具有墊圈覆層的堇青石 。如下面的表I和III可見到者，因此堇青石產物比較，本發 明可用以製造薄壁（約0.07毫米）、開口截面較多（約8〇%) 、限制強度提高爲兩倍（約〇.5至約〇 7MPa)的赤鐵分流器 。可藉本發明得到薄壁（如：約〇〇7至約〇 3毫米）的赤鐵分 流器。 形成本發明之磁鐵結構之較佳方法包含：先以前面所述 的方法將含鐵結構轉變成赤鐵，然後將赤鐵脱氧成磁鐵。 將起始結構氧化成赤鐵之後，可以藉由於約135〇。〇至約 1550 C加熱的方式將赤鐵脱氧成磁鐵。視情況地，加熱形 成赤鐵結構之後，爲便於操作，可以在將赤鐵脱氧成磁鐵 (前，將赤鐵加以冷卻，如冷卻至室溫或高於室溫。或者 ，也可以在赤鐵脱氧形成磁鐵之前，不加以冷卻。一 足以使赤鐵脱氧形成磁鐵的加熱時間通常比材料氧化成 赤鐵所須的時間短得多。較佳的情況下，使用前述赤鐵結 構時，脱氧而形成磁鐵結構所須的加熱時間不到Μ小時: 在大部分的情況T，形成含有適當磁鐵之結構所須的時間 不到約6小時。在許多例子中，不到1小時的加熱時間便足 各紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規^7^7公釐） ：----Ι·--.--' —裝--------訂-----f 線 (請先閲讀背面之注11^項再填寫本頁) 312706 A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 五、發明説明（i5 以達到脱氧的目的。 簡單的脱氧氣氛是空氣。他種可資利用的脱氧氣氛是富 含氮的空氣、純氮（或任何合適的惰性氣體）或眞空。還原劑 (如：一氧化碳）的存在有助於提高脱氧反應的效率。 可以藉由在具有氧化力的氣氛下加熱含鐵結構的方式直 接由含鐵結構來形成磁鐵結構。爲了要避免最終產物中有 大量的赤鐵存在，將含鐵結構直接轉變成磁鐵的工作溫度 以約1350至約1500°C爲佳。因爲氧化反應會釋出大量的熱 ’因此在某些位置的溫度可能會提高至超過鐵的熔點（約 1536°C)，使此結構局部熔解，因此將赤鐵脱氧成磁鐵是一 種吸熱反應，此與鋼氧化成磁鐵的放熱反應不同，如果先 將赤鐵加以氧化，繼而脱氧而形成磁鐵，便能儘可能地減 少局部溶解的情況。因此，使含鐵結構於低於12〇〇,c的溫 度下氧化成赤鐵結構，繼而藉由將赤鐵脱氧而形成磁鐵的 方式來得到磁鐵結構爲較佳的方法。 本發明的薄壁氧化鐵整體結構之用途廣泛。開口截面積 相當高使得產物可被用來作爲觸媒載體、濾器、熱絕緣材 料及隔音材料。 本發明的氧化鐵（如：赤鐵和磁鐵）之應用包括，如：氣流 和液流分流器；汽車排氣系統的抗蚀組件，如：消音器、 觸媒轉化器.·等；建築材料，如：水管、牆、天花板等； 濾器（如：純水機），食品，藥品，可藉加熱而再生的細粒； 高溫環境（如：爐）和/或化學腐蝕環境之絕熱材料；及隔 音材料。具有導電性的本發明之氧化鐵（如：磁鐵）可以電 Γ .---S—裝------訂-----f 線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

______ 312706 A7 _B7_ 五、發明説明（16 ) 熱及，因此，可用於電熱加熱絕緣器、有液體和氣體流通 管道的電熱器及白熱裝置應用上。此外，可用以製造使用 磁鐵和赤鐵之複合結構。舉例言之，本發明之材料可以作 成以赤鐵環繞絕綠之磁鐵加熱組件。 下列實例用以説明本發明。 實例1 藉由在空氣中加熱一般的鋼（如下面所述者），製得其形狀 如筒狀的分流器的赤鐵整體結構。形成五個不同的鋼結構 樣品，然後轉變成赤鐵結構。五次實驗的結構性質及製造 條件列於表I中。 ：----I·--.--' 1 裝-------訂-----{線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央棣準局貝工消费合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公嫠） A7 B7 五、發明説明（17 ) 表 I 分流器性質及製造條件 1 2 3 4 5 鋼盤直徑，毫米 92 52 49 49 49 鋼盤高度，毫米 76 40 40 40 40 鋼盤體積，立方公分 505.2 84.9 75.4 75.4 75.4 鋼箔厚度，毫米 0.025 0.1 0.051 0.038 0.025 槽底，毫米 2.15 1.95 2.00 2.05 2.15 槽高，毫米 1.07 1.00 1.05 1.06 1.07 鋼重量，克 273.4 162.0 74.0 62.3 46.0 鋼板長，公分 1714 446 450 458 480 鋼面積（單面），平方公分 13920 1784 1800 1832 1920 鋼體積，立方公分* 34.8 20.6 934 7.9 5.9 鋼盤開口截面積，％ 93 76 87 89 92 加熱時間，小時 96 120 96 96 96 加熱溫度，°c 790 790 790 790 790 赤鐵重量，克 391.3 232.2 104.3 89.4 66.1 赤鐵增加的重量，重量％ 30.1 30.2 29.1 30.3 30.3 赤鐵實際厚度，毫米 0.072 0.29 0.13 0.097 0.081 赤鐵縫隙，毫米 0.015 0.04 0.02 0.015 0.015 無缝隙的赤鐵厚度，毫米 0.057 0.25 0.11 0.082 0.066 無缝隙的赤鐵體積，立方公分* 74.6 44.3 19.9 17.1 12.6 無缝隙的赤鐵實際體積，立方公分** 93.8 51.7 23.4 20.1 15.6 無缝隙的赤鐵開口截面，％ 85 48 73 77 83 具缝隙的實際開口截面，％ 81 39 69 73 79 *以鋼之密度爲7.86克/立方公分，赤鐵之密度爲5.24克 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 /立方公分爲基礎，由鋼和赤鐵之重量計。 **以（單面）鋼幾何面積與實際赤鐵厚度（具縫隙者）之乘積計 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2丨0X297公釐） 312706 經濟部中央標率局員工消費合作社印袈 A7 B7 五、發明説明（18 ) 用於樣品1的程序詳述於下文中。樣品2至5以類似的方法 形成及測試。 由兩種鋼板（厚0.025毫米AISI-SAE 1010，一爲平板，一 爲皺摺板）製得直徑約92毫米，高爲76毫米的樣品1(與圖1 所述者類似的筒狀分流器）。皺摺鋼板具三角形槽，其底爲 2.15毫米，高爲i. 07毫米。此板經緊密密合，使得相鄰的 平板和皺摺板之間有物理接觸。密合之後，將其他的平面 鋼板置於此結構的外層上以便於處理及提高其剛性。此結 構的最後重量約273.4克。 此鋼結構以石棉絕緣板捆綁約！毫米厚，緊密地置於作爲 固定結構之外在尺寸之護套之用的筒狀石英管中。然後， 於室溫下’將含有鋼結構的此管置於對流爐中的陶瓷載體 上。此陶瓷載體使得鋼樣品在爐中的高度位置能夠使樣品 處於一致的工作溫度下（樣品每個點所感受到的溫度差不超 過1°C)。使用熱偶來偵測樣品溫度的均勻度。 將樣品置於爐中之後，此爐以約3 5 °C /小時的速率電熱 約22小時到達約7 9(TC的工作溫度。然後使樣品在一般的大 氣壓下，維持約790T約16小時。不須使用特別的裝置來影 響爐中的氣流。經過約96小時之後，關掉爐的電源，以長 達約20小時的時間使此爐冷卻至室溫。然後，自爐中取出 石英管。 簡便地自石英管中分離出氧化鐵結構，藉由磨蝕設備， 利用機械力將微量的石棉絕緣物移走。 此結構重約391.3克，増加的重量（氧含量）約30.1重量0/〇 尽紙張从適用中關家標準（CNS ) M規格（加幻97公董 • - 1 漆 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -59 A7 B7 經濟部中央揉準局員工消費合作社印製 五、發明説明（19 。增加的重量比理論値（3 0.5%)稍高，咸信此係因雜質（可 能來自石棉絕緣物）所致。如表IV所示者，此結構的X-射線 粉末繞射光譜與赤鐵標準品的光譜非常符合。此結構通常 含有鋼起始結構，還有一些三角形槽因爲壁厚提高而變形 。在赤鐵結構中，使所有的相鄰的鋼板内部"密合"而有物 理接觸’形成看不出裂紋或他種缺陷的整體結構。如表I所 示者，赤鐵結構壁厚約0.0 7至約〇. 〇 8毫米，開口截面約8 0 %。以顯微鏡觀察此結構的各種截面中，發現有許多缝隙 ，幾乎都會看到約0.01至約0.02毫米的内部缝隙。其BET 表面積約0.1平方米/克。 由一般的磁鐵試驗得知此赤鐵結構不具有磁性。此外， 由下面的試驗知道此結構不具導電性。自此結構切下直徑 約5毫米、長約1 〇毫米的小棒。使此棒與通電的銷板接觸。 在此結構上施以約1 0至約6 0瓦特的電力，但此結構無任何 變化。 試驗此赤鐵整體結構的抗硫性：將取自此結構的四個樣 品置於硫酸（5 %和1 0 %水溶液）中，所得的數據列於表j。 樣品1和2含括最外層的面板部分。這些樣品可能含有少量 的絕緣物和/或加熱時會發生氧化不完全的情況。樣品3和 4僅含括結構内部。即使在硫酸中36天之後，這四個樣品表 面也都沒有被腐蝕的痕跡，鐵溶解於酸中的量（以標準原子 光譜儀測知）可以忽略不計。使這些樣品與由相同的赤鐵整 體結構之粉末樣品比較。研磨成X-射線繞射分析能使用的 品質後，在Ha S 〇4中浸泡約1 2天。一星期（對整體結構而言 ----；--；--f丨裝-------訂丨----f線 (請先閲讀背面之注$項再填寫本頁) -22 - 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（2〇 ) ，總共是43天，對粉末樣品而言則是19天）之後，溶解的鐵 量無變化，顯示已達到飽和濃度。粉末樣品因其表面積比 整體結構樣品來得大，所以其相對溶解度較高。但是，對 整體結構和由此結構所形成的粉末而言，溶解量和百分比 都小至可忽略不計。

表 II 抗硫酸腐蚀性 樣品1 樣品2 樣品3 樣品4 Fe2〇3重量(克） 14.22 16.23 13.70 12.68 Fe重量(克） 9.95 11.36 9.59 8.88 H2S〇4% 5 10 5 10 8天溶解的Fe重量(毫克） 4.06 4.06 1.56 2.19 15天溶解的Fe重量(毫克） 5.54 5.16 2.40 3.43 36天溶解的Fe重量(毫克） 6.57 7.72 4.12 4.80 36天溶解的Fe總重(重量％ ) 0.066 0.068 0.043 0.054 粉末12天溶解的Fe總重(重量％) 0.047 0.047 0.041 0.046 基於表I和II所列之關於整體結構的數據，樣品的平均腐 蚀量低於0.2毫克/平方公分.年，依SAM標準（ASM Engineered Materials Reference Book, ASM International, Metals Park, Ohio 1989)可視爲具有抗腐蚀性。 亦以實例的赤鐵結構進行下面所述的機械粉碎試驗。以 鑽石切割機自此結構上切下7個標準正方形樣品（約1英吋立 方）。圖3爲試樣之截面圖及座標轴和施力方向。轴A與通道 轴平行，轴B與通道轴垂直並平行於第一個平面板的外表面 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） —-Γ—；---Γ I 裝-------訂-----Γ 線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 312706 A7 B7 五、發明説明（21 ) ’轴C垂直於通道轴並垂直於平面板的外表面。粉碎壓力列 於表ΠΙ。 表 III 赤鐵整體結構的機械強度 樣品 試驗軸 粉碎壓力MPa 1 a 24.5 2 b 1.1 3 c 0.6 4 c 0.5 5 c 0.7 6 c 0.5 7 c 0.5 . 7 1-- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -•*s Γ 經濟部中央橾準局員工消費合作社印裝 亦使用X -射線粉末繞射定出樣品4的特性。表IV列出使 用X-射線粉末繞射儀HZG-4(Karl Zeiss)測得之樣品的χ_ 射線（CuKtf射線）粉末光譜數據，並以之與赤鐵標準品的繞 射數據比較。 本紙張欠度適用中國國家揉準（CNS ) A4規格（210X297公釐） A7 B7 五、發明説明（22 ) 表 IV 赤鐵的X-射線粉末繞射型式 樣 品 標準品 平面間距離(A) 相對強度(％) 平面間距離(A)* 相對強度(％)# 3.68 19 3.68 30 2.69 100 2.70 100 2.52 82 2.52 70 2.21 21 2.21 20 1.84 43 1.84 40 1.69 52 1.69 45 * ^33-0664, The International Center for Diffraction Data, Newton Square, Pa. ml n· ^1.^1 In , I (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) •訂 經濟部中央標準局員工消費合作社印掣 實例2 將赤鐵整體結構脱氧而製得磁鐵整體結構。此磁鐵結構 之形狀、尺寸和壁厚與用以形成它的赤鐵結構幾乎相同。 此赤鐵結構根據與實例1所述之類似的方法製得。製成此 赤鐵分流器的鋼箔厚約0.1毫米。此鋼結構在爐中於約790 。(：的工作溫度下加熱約120小時。所得的赤鐵分流器之壁厚 約0.27毫米，氧含量約29.3 %。

延著製造磁鐵結構的軸向，自赤鐵分流器上切下直徑約5 毫米、長約12毫米、重約646.9毫克的筒形赤鐵結構。將此 樣品置於鋼鋁石坩鍋中，送入溫度爲室溫的差示熱重分析 儀TGA 7000(Sinku Riko，日本）中。樣品於空氣中以約1 〇°C 本紙張尺度逋用中國國家標準（CNS ) A4规格（210X297公釐） 經濟部中央橾準局員工消費合作社印製 3J27〇6 、發明説明（23 /分鐘的速率加熱至約146〇°C。溫度高至約1180°c時，樣 品所增加的總重量約i 2毫克（約〇 186%)，此時含氧量約 29.4重量％。由約η8〇Ό至約1345β(：時，樣品重量未再增 加。溫度超過約1 3 4 5 °C時，樣品開始損失重量。約丨4 2 0 °C 時，可以由光譜的差示溫度曲線得知釋出大量的熱。於 1460 C時，與赤鐵起始物比較，所損失的總重量約9 2毫克 β使樣品於約146〇。(：靜置約45分鐘，重量會再降低約〇 6 毫克，所以所損失的總重約9 8毫克。再度於146(rc加熱約 15分鐘，重量不會改變。將電源關掉，使樣品以長達數小 時的時間缓緩冷卻（非驟冷）至室溫，然後自分析儀中移出。 最終樣品的含氧量約28.2重量。/。。此產物維持赤鐵初樣 品的形狀和尺寸，特別是壁厚及内部缝隙。相對於赤鐵樣 品，以一般的磁鐵測知此最終產物具有磁性，也具有導電 性。如表V中所示者，χ_射線粉末光譜顯示它除了赤鐵的數 個特徵峰以外，也有磁鐵的特徵峰。 以鑽石切割器清理樣品表面，使此樣品通電的銷板接觸 ，在此結構上施以約1 〇至約6 〇瓦特的電力（電流約i至約5安 培，電壓約10至約12伏特）超過約12小時，藉此試驗此結構 的導電性。試驗期間，試驗用棒狀物呈白熱，視所施的電 力而定’試驗品由紅熱（表面上）至白熱（内部）。 表V列出使用X-射線粉末繞射儀HZG-4(Karl Zeiss)測 得之樣品的X-射線（Cu K«射線）粉末光譜數據，並以之與 磁鐵標準品的繞射數據比較。 26 - I 一 f丨裝 訂-----f 1線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 卜紙張^度適用中國國家標準（匚奶）八4規格（210><297公董） 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（24 ) 表 v 磁鐵的X-射線粉末繞射型式 樣 品 標準品 平面間距離(A) 相對強度(％) 平面間距離(A)* 相對強度(％)* 2.94 20 2.97 30 2.68** 20 2.52 100 2.53 100 2.43 15 2.42 8 2.19** 10 2.08 22 2.10 20 1.61 50 1.62 30 1.48 75 1.48 40 1.28 10 1.28 10 * 資料檔案 1 9-0629, The International Center for Diffraction

Data, Newton Square, Pa. **赤鐵的特徵峰。除了赤鐵或磁鐵的特徵峰以外，沒有 其他明顯的♦。 實例3 由Russian Plain Steel 3製造兩個赤鐵分流器，並試驗其機 械強度。以實例1所述的方式製得樣品。此鋼板厚約〇.1毫 米，鋼分流器直徑約9 5毫米，高約7 0毫米。第一個鋼結構 之三角形槽底約4.0毫米、高約1.3毫米。第二個鋼結構之 三角形槽底約2.0毫米、高約1 · 0 5毫米。將每個鋼結構於約 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） ；---「丨裝-------訂-----f 線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 3127〇e A7 B7 五、發明説明（25 ) 790 °C的溫度下加熱約5天。每個結構所增加的重量約29.8 重量％。最終的每個赤鐵結構之壁厚約0.27毫米。 使這些赤鐵結構進行實例1所述的機械粉碎試驗以鎮·石 切割機自第一個結構上切下8個如圖3所示的標準正方形樣 品（約1英寸立方），自第二個結構上切下9個標準正方形樣 品。粉碎壓力示於表VI。 表 VI 赤鐵整體結構的機械強度 樣品 試驗軸 粉碎壓力MPa 1 a 24.0 2 a 32.0 3 b 1.4 4 b 1.3 5 c 0.5 6 c 0.75 7 c 0.5 8 c 0.5 9 c 1.5 ρ—--^---Γ I裝-----|訂-----^ ·線 广#先賊^5^|51面之注項再填寫本 經濟部中央標率局貝工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）

Claims (1)

1. J 84112795號專利申請案 鉍 _中文申清專利範圍修正本(86年5月)〇g 六、申請專利範圍 | 礙正 年β S 1. —種用以製造氧化鐵整體結構的方法，包含：使用含鐵 的金屬整體結構，使此含鐵的金屬結構在具有氧化力的 氣氛下於低於鐵之熔點的溫度下加熱，藉此氧化此含鐵 結構並直接將鐵轉變成氧化鐵，使得氧化鐵結構的物理 形狀幾乎與含鐵的金屬結構相同。 2. 根據申請專利範圍第！項之方法，其中該氧化鐵是赤鐵。 3·根據申請專利範圍第1項之方法，其中該氧化鐵是磁鐵》 4. 根據申請專利範圍第丨項之方法，其中該氧化鐵是赤鐵和 磁鐵之混合物。 5. 根據申請專利範圍第i項之方法，其中該含鐵結構是一般 的鋼。 6. 根據申請專利範圍第5項之方法，其中該鋼的碳含量約 〇 _ 〇 4至約2.0重量％。 7. 根據申請專利範圍第5項之方法，其中該鋼是aisi_saE 1 0 1 0 〇 8. 根據申請專利範圍第5項之方法，其中該鋼是Russian steel 3 。 經濟部中央標準局負工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 9. 根據申請專利範圍第5項之方法，其中該鋼結構的厚度低 於約0.3毫米。 10. 根據申請專利範圍第i項之方法，其中該具有氧化力的氣 氛是空氣。 11. 根據申请專利範園第1項之方法，其中該含鐵結構於約 725至約1200°C的溫度下加熱而將鐵氧化成赤鐵。 12. 根據申请專利範圍第1項之方法’其中該含鐵結構於約 本紙尺度適用中國國家梂準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 312706 A8 B8 C8 D8 申請專利範圍 750至約850。〇的溫度下加熱而將鐵氧化成赤鐵。 13.根據申請專利範圍第丨項之方法，其中該先將鐵氧化成赤 鐵，而將含鐵結構轉變成赤鐵結構，然後使赤鐵整體結 構在約1 350至約1 550°C的溫度下加熱，而將赤鐵脱氧形 成磁鐵’使得磁鐵結構的形狀、尺寸和壁厚維持幾乎與 赤鐵結構相同。 14根據申請專利範圍第1;3項之方法，其中該 ⑷。至約146〇»。的溫度下加熱而使赤鐵脱氧:二 15. 根據申請專利範圍第i項之方法，其中該含鐵結構於約 1 3 5 0至約1 5 0 0 °c的溫度下加熱而將鐵氧化成磁鐵。 16. —種用以製造赤鐵整體結構的方法，包含：使用主要由 一般的鋼所構成的結構，使此一般的鋼結構在具有氧化 力的氣氛下於約725至約1200X：的溫度下加熱，以氧化 此一般的鋼結構並直接將鋼中的鐵轉變成赤鐵，使得赤 鐵結構的物理形狀幾乎與一般的鋼結構相同。 17. 根據申請專利範圍第丨6項之方法，具有氧化力的氣氛是 空氣。 經濟部中央標準局員工消費合作社印衷 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 18. 根據申請專利範圍第16項之方法’一般的鋼結構於約75〇 至約8 5 0 °C的溫度下加熱。 19. 一種用以製造磁鐵整體結構的方法，包含：使用主要由 一般的鋼所構成的結構，使此一般的鋼結構在具有氧化 力的氣氛下於約725至約1200X：的溫度下加熱，以氧化 此一般的鋼結構，藉此將一般的鋼結構轉變成赤鐵結構 ，使得赤鐵結構的物理形狀幾乎與一般的鋼結構相同， -2 - 本紙張尺度逋用中國國家梂準（CNS ) A4規格（210X297公釐） A8 B8 C8 D8

   申請專利範圍 然後藉由使此赤鐵結構在脱氧氣氛下於約135〇至約Ha =的溫度下加熱，而使赤鐵結構脱氧形成磁鐵結構， :磁鐵結構的形狀、尺寸和壁厚維持幾乎與赤鐵結構相 20.根據申請專利範圍第丨9項之方法，脱氧氣氣、富含氮的空氣、純氮或眞空。 2U艮據中請專利第19項之方法，—般的鋼結構於約75〇 ^約850 C的溫度下加熱而將鐵氧化成赤鐵，赤鐵結構於相2〇至約146代的溫度τ加熱錢赤鐵脱氧形成磁鐵 〇 22. —種氧化鐵整體結構，包含使含 广 域、。楫於低於鐵之熔點 的溫度下氧化而形成的氧化鐵整體姓从战、此 Λ正、，°構，此氧化鐵整體 結構I物理形狀幾乎與鐵結構相同。 23. 根據申請專利範園第2 2項之氧化鐵整 化鐵是赤鐵。 24根據申請專利範園第22項之氧化鐵整體結構，化鐵是磁鐵。 氣％自包括空 體結構，其中該氧 構，其中該氧 I i^nl tltn ^ Inti m·^— n·—·— 一一 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局負工消費合作社印策 25. 根據中ΐ青專利範園第22項 < 氧化鐵整體結構，其中該氧 化鐵是赤鐵和磁鐵之混合物。 ' 26. 根據申請專利範圍第22項之氧化鐵整體結冑，其中該含 鐵結構是一般的鋼。 27. 根據中請專利_第25項之氧化㈣體結構，|中該鋼 的碳含量約0.0 4至約2.0重量％。 '28. 根據中請專利範圍第26項之氧化鐵整體結構，其中_

   ^12706 ?8s D8 六、申請專利範圍 是AISI-SAE 1010。 29. 根據申請專利範圍第26項之氧化鐵整體結構，其中該鋼 係 Russian steel 3 ° 30. 根據申請專利範圍第26項之氧化鐵整體結構，其中該鋼 結構的厚度低於約0.3毫米。 31. —種整體分流器，主要係由選自包括赤鐵、磁鐵及其混 合物之氧化鐵所構成，其壁厚低於約1毫米。 32. 根據申請專利範圍第3 1項之整體分流器，其中該壁厚約 0.07至約0.3毫米。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 袈· 、1T 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家榇準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐）