TW494413B - Magnet powder, manufacturing method for magnetic powder and binding magnet - Google Patents

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494413 Α7 Β7 五、發明説明（1 ) (產業上之利用領域） 本發明係有關磁石藥學組成物粉末，磁石粉末之製造 方法及結合磁石者。 (先行技術） 爲圖馬達等之小型化，當於使用該馬達之際（即在實 質的磁導中）咸期能有高磁通密度之磁鐵。決定結合磁石 中之磁通密度的要因，有磁石粉末之磁化値，和在結合磁 石中磁石粉末之含量（含有率）。所以，每當磁石粉末本 身之磁化不高的時候，須極端地增加結合磁石中磁石粉末 之含量，否則不足以獲得充分之磁通密度。 (發明所欲解決之課題） 可是，現今，就做爲高性能稀土類結合磁石所使用者 而言，屬稀土類磁石粉末者，以採用MQ I公司製MQP - B粉末之等方性結合磁石佔一大半。等方性結合磁石， 比異方性結合磁石具有如次述之優點。即，於製造結合磁 石之際，由于不要磁場配向，故製造過程簡單，結果可讓 造價低廉。然而，以該M Q P - B粉末所代表已往之等方 性結合磁石，却有如次述之問題點。 1 )已往之等方性結合磁石，其磁通密度並不足夠。 換言之，由于使用之磁石粉末的磁化甚低故，非提高結合 磁石中磁石粉末之含量（含有率）不可，惟提高磁石粉末 之含量時，將使結合磁石之成形性惡化，故有其界限。又 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ 297公釐） I, 1#., (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 、11 線 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -4- 494413 A7 B7 五、發明説明（2 ) ’雖在成形條件上想辦法等而增加磁石粉末之含量時，可 得的磁通密度仍然有其極限，因此無法圖謀馬達之小型化 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 〇 2 )依據報導雖然屬超微複合磁鐵之具有高殘留磁通 密度者，惟在該情形時保磁力過小，當做爲實用馬達時其 可得之磁通密度（於實際被使用之際的磁導下）爲非常低 者。又，因其保磁力小，故熱穩定性亦差。 3 )結合磁石之耐蝕性，耐熱性將會減低。就是說， 爲彌補磁石粉末之磁力特性的減低，不得不增加結合磁石 中磁石粉末之含量（就是使結合磁石之密度極端高密度化 )’結果，結合磁石成爲耐蝕性，耐熱性差可靠性低者。 (用以解決課題之手段） 鑑于已往之缺點，本發明之目的在于提供能夠提供具 有卓越磁力特性與可靠性之磁鐵的磁石粉末及結合磁石者 〇 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 爲達成前述目的，本發明係爲合金組成可用 R X ( F e i — a C 〇 « ) i。◦ - x - y — z B y Μ z (惟 R 爲除 D y以外之至少一種稀土類元素，μ爲，於T i 、C r·、 Mb 、V、M〇、Hf 、W、Mn 、Zr 、Dy 中之至少 一種元素，x : 7 · 1〜9 · 9原子％，y : 4 · 6〜 8.0原子％，ζ:〇·1〜3.0原子％，a:〇〜 0 · 3 0 )表示，並以具硬磁性相與軟磁性相之複合組熾 所構成之磁石粉末，其特徵爲： 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS M4規格（210X297公釐〉 -5- 494413 A7 B7 五、發明説明（3) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 當將其與結合樹脂混合並予射模成形或擠押成形做成 治度P〔Mg/m 3〕之結合磁石時，該結合磁石在室溫中 之最大5灶力0§基積（BH) max〔 K J / III3〕，可滿足 (B H ) m a χ / ρ〔X 10 - 9J - m3/g2] . 10 之關係，且該結合磁石在室溫中之固有保磁力Hc^爲 400〜760kA/m者。 藉此，可提供能夠提供具有卓越磁力特性與可靠性之 磁鐵的磁石粉末。 前述磁石粉末，以前述結合磁石在室溫中之殘留磁通 密度Br 〔T〕能滿足Br/p 〔xl〇-6T.m3/g〕 -0 · 1 2 5之關爲理想。藉此，即可提供磁力特性，可 靠性特別卓越之磁鐵。 又 > 本發明係合金組成可用

Rx (F Θΐ-aCOa) 100-x — y-zBy z (但 R 指除

Dy以外之至少一種稀土類元素，Μ爲，於Ti 、Cr、 Nb、V、Mo、Hf 、W、Mn、Zr 、Dy 中之至少 一種元素，x: 7· 1〜9 · 9原子％，y: 4 · 6〜 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 8 · 0原子％，z : 〇 · 1〜3 . 0原子％，a : 〇〜 0 . 3 0 )表示，並以具有硬磁性相與軟磁性相之複合組 熾所構成之磁石粉末，其特徵爲： 當將其與結合樹脂混合，並予射模成形或擠押成形做 成密度p〔Mg/m3〕之結合磁石時，該結合磁石在室溫 中之殘留磁通密度Br 〔T〕，可滿足Br/ P 〔X 10 一 6T.m3/g〕· 125 之關係，且該結 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） 494413 A7 B7 ___ 五、發明説明（4 ) 合磁石在室溫中之固有保磁力He;爲4 0 0〜7 6 0 kA / m者。 藉此，即可提供能夠提供具有卓越磁力特性與可靠性 之磁鐵的磁石粉末。 又，磁石粉末，宜經粉碎急冷薄帶而獲得者爲理想。 藉此，可更一層將磁力特性，尤其是保磁力等予以提昇。 又，前述急冷薄帶之厚度，理想上爲1 0〜4 0 // m 。藉此，可得具有特別卓越之磁力特性的磁鐵。 又，前述急冷薄帶，理想上係將熔態磁鐵材料與旋轉 中之冷却輥周面衝撞並冷却固化所獲得。藉此，能比較容 易地使金屬組織（結晶粒）微細化，且可更提高磁力特性 〇 又，前述冷却輥，以具有由金屬或合金所構成之底部 ，與構成周面之表面層，且該表面層之熱傳導率小于前述 底部之熱傳導率者爲理想。藉此，即有可能以適度的冷却 速度急冷熔態磁鐵材料，結果，能夠提供具特別卓越之磁 力特性的磁鐵。 又，前述表面層宜由陶瓷構成爲理想。由是，能夠以 適度的冷却速度急冷熔態磁鐵材料，結果，除能提供具有 特別卓越之磁力特性的磁鐵外，尙能提昇冷却輥之耐久性 者。 又，前述之R，宜係以N d及/或者p r爲主的稀土 類元素爲理想。藉此，提昇構成複合組織（特別是，超微 複合組織）的硬磁性相之飽和磁化，使保磁力更爲卓越。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐) 一 一~ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

、1T 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 494413 A7 B7 五、發明説明（5 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 又，前述之R，理想上宜含有P r ，且其比例爲對前 述R全體佔5〜7 5 %。藉此，能在幾乎不使殘留磁通密 度降低之情形下，提昇保磁力及角型性。 又，前述複合組織，以屬超微複合組織者爲理想。藉 此，除提高附磁性之同時，尙提高耐熱性（熱穩定性）， 且磁力特性之經時變化減小。 又，磁石粉末，理想上宜於其製造過程及/或製造後 ，至少施予一次熱處理者。藉此，可使組織均質化，去除 因粉碎招致之應變的影響，而能更提昇磁力特性。 又，其平均結晶粒徑在5〜5 0 n m爲理想。藉此， 可提供磁力特性，尤其是保磁力及角型性卓越之磁鐵。 又，其平均粒徑在〇 · 5〜1 5 0 // m者爲理想。藉 此，可使其具特別卓越之磁力特性者。又，當採用於製造 結合磁石之時候，磁石粉末之含量（含有率）高，可得磁 力特性卓越之結合磁石。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 又，本發明係有關，將熔態磁鐵材料衝撞於旋轉中之 冷却輥周面，並予冷却固化而得急冷薄帶，復將該急冷薄 帶粉碎而得磁石粉末的磁石粉末之製造方法，其特徵爲： 前述磁石粉末之合金組成可用 R X ( F e 1 - a C 0 a ) 100-x-y-z B yMz (惟，R 指除 D y以外之至少一種稀土類元素’ M爲，於T i 、C r 、 Nb、V、Mo、Hf 、^\¥、]\411、乙]：、〇7中之至少 -一種元素，x : 7 · 1〜9 · 9原子％，y : 4 · 6〜 8 · 0 原子％，z ·· 0 · 1 〜3 · 0 原子％，a : 0 〜 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 494413 A7 ___ B7 五、發明説明（6) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 〇 · 3 0 )表示，並以具有硬磁性相與軟磁性相之複合組 織所構成之，當將其與結合樹脂混合並予射模成形或濟押 成形做成密度p〔 M g /m 3〕之結合磁石時，該結合磁石 在室溫中之最大磁力能量積（BH) max〔K J/m3〕能 滿足（BH) max/p2〔χ 1 〇 一 9j .ms/gs〕^ 2 · 1 0之關係，且該結合磁石在室溫中之固有保磁力 Hcj 爲 4 0 0 〜7 6 0 kA/m者。 藉此，能夠提供可提供磁力特性卓越，可靠性卓越之 磁鐵的磁石粉末。 又，本發明係有關，將熔態磁鐵材料衝撞於旋轉中之 冷却輥周面，並冷却固化而得急冷薄帶，復將該急冷薄帶 粉碎而得磁石粉末的磁石粉末之製造方法，其特徵爲： 前述磁石粉末之合金組成可用 Rx (F ei^aCOa) 100-x-y-zByMz (但，R 指除 Dy以外之至少一種稀土類元素，Μ指在Ti、Cr、

Nb、V、Mo、Hf 、W、Mn、Zr 、Dy 中之至少 一種元素，x : 7 · 1〜9 . 9原子％，y : 4 · 6〜 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 8 . 0原子％，z : 〇 · 1〜3 · 0原子％，a : 〇〜 0 · 3 0 )表示，並以具有硬磁性相與軟磁性相與軟磁性 相之複合組熾所構成，當將其與結合樹脂混合並予射模成 形或擠押成形.做成密度p〔Mg/m3〕之結合磁石時，該 結合磁石在室溫中之殘留磁通密度B r 〔 T〕能滿足B r /P〔X 10_6T*m3/g〕-〇 · 125 之關係，且該 結合磁石在室溫中之固有保磁力He!爲4 0 0〜7 6 0 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS )八4規格（210X297公釐） " ~~' 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 494413 A7 B7 五、發明説明（7 ) k A / m 者。 藉此，能夠提供可提供磁力特性卓越，可靠性卓越之 磁鐵的磁石粉末。 又，本發明係有關，將含有T i 、C r 、N b、V、 Mo、Hf 、W、Mn、Zr 、Dy中之至少一種元素之 R - T Μ — B系合金（但，R係指除D y以外之至少一種 稀土類元素，T Μ指以F e爲主之過渡金屬）的磁石粉末 ，與結合樹脂混合並予射模成形或擠押成形所成之結合磁 石，其特徵爲： 當結合磁石的密度p〔 M g / m 3〕之時候，其在室溫 中之最大磁力能量積（B H ) m a X〔 κ J / m 3〕可滿足（ / p2〔χίο- 9j · m 3 / g 2 ] · 10 之關係，且其於室溫中之固有保磁力H c ;爲4 0 0〜 76〇kA/m者。 藉此’能夠提供磁力特性卓越，可靠性卓越之磁鐵。 又’前述結合磁石，其在室溫中之殘留磁通密度 B r 〔 T〕，理想上宜能滿足B r / p〔 X 1 〇 — 6 T · m 3 / g〕^ 〇 · 1 2 5之關係。藉此，能夠提供磁力特性， 可罪[生特別卓越之磁鐵。 又’本發明係有關，將含有T i 、C r 、N b、V、 Mo 、Hf 、w、Mn、Zr 、Dy中之至少一種元素之 R - T Μ - B系合金（惟R係指除D y以外之至少一種稀 土類元素’ T Μ指以F e爲主之過渡金屬）的磁石粉末， 與結合樹脂混合並予射模成形或擠押成形所成之結合磁石 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） 1^-------1 ----^---1T-------00— (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -10- 494413 A7 B7 五、發明説明（8 ) ，其特徵爲： (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 當結合磁石的密度P〔 M g / m 3〕之時候，其在室溫 中之殘留磁通密度B r 〔 T〕，能滿足B I* / P〔 X 1 0 一 6 T · m 3 / g〕^ 0 · 1 2 5 之關係，且其在 室溫中之固有保磁力He;爲4 0 0〜7 6 0 kA/m者。 藉此，能夠提供磁力特性卓越，可靠性卓越之磁鐵。 又，前述磁石粉末，理想上宜具可以 Rx (F ei-aC〇a) 1。。- χ-y-zByMz (惟，R 係屬 除D y以外之至少-一種稀土類元素，Μ指在T i 、C r、 Nb 、V、Mo 、Hf 、W、Mn、Zr 、Dy 中之至少 一種兀素，x: 7 · 1〜9 · 9原子％，y : 4· 6〜 8·0原子％，ζ:〇·1〜3·0原子％，a:〇〜 0 · 3 0 )表示之合金組成，並由具有硬磁性相與軟磁性 相與軟磁性相之複合組熾所構成者。藉此，即能夠提供磁 力特性，可靠性特別卓越之磁鐵。 又，結合磁石之最大磁力能量積（B H ) m a x，宜在 4 0 K J /m 3以上爲理想。藉此，能夠得到小型且高性能 之馬達。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 又，其不可逆減磁率（初期減磁率）之絕對値在 6 · 2 %以下爲理想。由是，其耐熱性（熱穩定性）將特 別出色。 前述者或除前述以外之本發明所屬其他目的，構成及 效果，當可從依照圖面之以下實施例的說明能夠明瞭也。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -11 - 494413 經濟部智慧財產局員工消費合作杜印製 A7 B7 五、發明説明（9 ) (較佳具體化之詳細敘述） 茲就本發明所屬磁石粉末，磁石粉末之製造方法及結 合磁石之實施形態詳細說明如下。 〔本發明之槪要〕 爲謀求馬達等之小型化，如何獲得高磁通密度之磁鐵 是其課題。決定結合磁石中磁通密度之要因，有磁石粉末 之磁化値，和結合磁石中磁石粉末之含量（含有率），惟 當磁石粉末本身之磁化並不怎麼高的時候，若不將結合磁 石中磁石粉末之含有量極端地增多時，無法得到足夠的磁 通密度。 現今普及的前述MQ I公司製之MQP - B粉末，乃 如前所述，依其用途而呈磁通密度不足之情形，由是，於 製造結合磁石之際，不得不提高結合磁石中磁石粉末之含 量，即高密度化，除在耐蝕性，耐熱性和機械強度等方面 欠缺可靠性之同時，尙因保磁力高之故，有其附磁性不良 的弊端。 與其相對的，本發明所屬磁石粉末及結合磁石，則可 得足夠之磁通密度與適宜的保磁力，由是，無將結合磁石 中結合磁石之含量（含有率）刻意提高之必要，結果，可 提供高強度且成形性，耐蝕性，附磁性等卓越之高可靠性 結合磁石，又，藉由結合磁石之小型化，高性能化而對馬 達等磁鐵裝載機器之小型化能有大貢獻者。 更且，本發明之磁石粉末，可構成具有硬磁性相與軟 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） 丨 ^ ----Ί--IT------線、 (請先閱讀背面之注意事項存填寫本貢) -12- 494413 經濟部智慧財產局員工消費合作杜印製 A7 B7 五、發明説明（10) 磁性相之複合組織者。 前述MQ I公司製之MQp — b粉末，係屬硬磁性相 之單相組織，惟如前述之複合組織中由於存有高磁化之軟 磁性相，故具整體之磁化高的優點，更因彈回導磁率提高 之故，具有雖施加一次逆磁場，其後之減磁率仍小之優點 〇 〔磁石粉末之合金組成〕 本發明之磁石粉末，係具在Ti 、Cr 、Nb、V、 Mo、Hf 、Wn、Zf 、Dy中之至少含有一種元素之 合金組成。藉此，除可提昇保磁力之同時，尙可提高磁鐵 之耐熱性及耐蝕性著。尤其，磁石粉末，係屬在T i 、

Cr 、Nb、V、Mo、Hf 、ψ、Μη、ΖΓ、ϋγΦ 之至少含有一種元素之R — ΤΜ - Β系合金（但，R指除 D y以外之至少一種稀土類元素，τ Μ指以F e爲主之過 渡金屬）爲理想，更且，係屬其合金組成可用 Rx (F 6l-aC〇a) 10。— x-y-zByMz (但，R 指除 D y以外之至少一種稀土類元素，Μ指在T i 、C ι*、

Nb 、V、Mo 、Hf 、W、Mn、Zr 、Dy 中之至少 一種元素’ x ·· 7 · 1〜9 · 9原子％，y ·· 4 · 6〜 8 · 0 原子％，z ·· 0 · 1 〜3 ♦ 0 原子％，a : 〇 〜 0 · 3 0 )表示者爲理想。 做爲R (除去D y以外之稀土類元素），可舉出γ、 La 、Ce 、Pr 、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS〉A4規格（2i〇x 297公嫠） —'I--------^----Γ--1T------^0— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 494413 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 Α7 Β7 五、發明説明（11)

Tb、Ho、Er 、Tm、Yb、Lu、美姉合金等’而 可含有其中之一種或兩種以上。

R之含量（含有率）定爲7 · 1〜9 · 9原子％。R 之含量未達7 . 1原子％時，無法得到足夠之保磁力，雖 添加Μ但保磁力提昇之效果不彰。另一方面，R之含量超 過9 · 9原子％時，由于磁化之位能降低，得不到足夠的 磁通密度。 在此，R宜以Nd及/或P r爲主之稀土類元素者爲 理想。其理由係因該等稀土類元素，可提高構成複合組織 特別是超微複合組織）的硬磁性相之飽和磁化，且爲實現 做爲磁鐵的好保磁力上有效之故。 又，R以含有P r ，且其比例對R全體5〜75%者 爲理想，而以2 0〜6 0 %者更爲理想。若在該範圍內時 ，幾乎不產生殘留磁通密度之減低，並且能夠提高保磁力 及角型性之故。 C ◦係與F e具備相伺特性之過渡金屬。藉著添加該 C 〇 (置換F e之一部分），提高居里溫度，將溫度特性 提昇，惟C 〇對F e的置換比率超過〇 . 3 0時，則會顯 示保磁力，磁通密度皆會降低之傾向。C 〇對F e的置換 比率於0 · 0 5〜0 · 2 0之範圍時，非但能提昇溫度特 性，連磁通密度本身亦提高之故，更爲理想。 B (硼）乃對取得高磁力特性有效之元素，其含量係 定于4 · 6〜8 · 0原子％。當B未達4 · 6原子％時， 於B — H ( J — Η )迴線之角型性變壞。另一方面，當Β 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X 297公釐） 1^ ----Ί--1Τ------ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -14- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 494413 A7 B7 五、發明説明（12) 超過8 . 0原子％時，非磁性相增多，使磁通密度遽減。 Μ爲對提高保磁力有利的元素，其含量定於〇 . 1〜 3 · 0原子％。尤其，Μ的含量宜在〇 · 2〜2 · 5原子 %爲理想，而在0 · 5〜2 · 0原子％者更爲理想。當]\4 之含量在該等範圍時，即出現保磁力提昇之顯著效果。又 ’於該範圍內，隨保磁力之提昇，其角型性及最大磁力能 量積亦會提高。進而，促使耐熱性及耐蝕性變好。惟如前 述’當R之含量未達7 · 1原子％時，因添加Μ所獲如此 之效果却非常小。另，當Μ之含量超過上限値時，將會產 生磁化之減低。 另，Μ本身雖非新穎的物質，但於本發明中經累積實 驗與硏究之結果，看出在以具有軟磁性相與硬磁性相之複 .合組織所構成之磁石粉末裡，藉由使其在前述範圍內含有 Μ，則可得：①一面確保卓越的角型性，最大磁力能量積 ，一面又可圖謀保磁力之提昇，②可圖改善不可逆減磁率 (絕對値之減低），③可保持良好的耐蝕性，等3項效果 ，尤其以可同時獲得該等效果之事，對本發明特具意義。 又，爲能更提高磁力特性等之目的，在構成磁石粉末 之合金中，視其必要性，亦可含有由T a、Ζ η、Ρ、

Ge、Cu、Ga、Si 、In、Ag、Al 所成之群（ 以下以^ Q」表示該群）中選擇出之至少一種元素。當含 有屬于Q之元素的時候，其含量，理想上爲2 · 0原子％ 以下，而在0 · 1〜1 . 5原子％者更爲理想，且以 0 . 2〜1 · 0原子％者最爲理想。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐) " -15- 10------------Ί--IT—-----^#1 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 494413 A7 B7 五、發明説明（13) 含有屬于Q之元素時，將發揮對應于該種類固有之效 果。例如，T a 、c u、G a 、S i 、A 1 ，具有提高耐 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 蝕性之效果。 〔複合組織〕 又’ δ兹鐵材料，係成爲具有軟磁性相與硬磁性相之複 合組織者。 該複合組織（超微複合組織），係由軟磁性相1 〇與 硬磁性相1 1 ’依照例如第1 、2圖或第3圖所示之圖案 (典形）存在，其各相之厚薄和粒徑，以奈米位級存在。 而且’軟磁性相1 〇與硬磁性相1 1相鄰接（含通過粒界 相而鄰接的情形），產生磁力的相互交換作用。 平均結晶粒徑，以在5〜5 0 n m爲理想，而在1 〇 〜4 0 n m時更爲理想。若平均結晶粒徑未達下限値時， 結晶粒間之相互交換作用的影響過強，容易使磁化反轉， 往往會有保磁力劣化的情形。 經濟部智慧財1局員工消費合作社印製 另一方面，當平均結晶粒徑超過上限値時，由于結晶 粒徑粗大化，及結晶粒間之相互交換作用的影響減弱之故 ，會有磁通密度、保磁力、角型性、最大能量積劣化之情 形。 又，如第1〜3圖所示之圖案，係僅屬一例而非侷限 於此者，例如，於第2圖所示圖案中，將其軟磁性相1 0 和硬磁性相1 1反過來亦屬可行。 由于軟磁性相之磁化，容易藉外部磁場之作用而改變 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） -16- 494413 A7 B7 _ 五、發明説明（14) I-^----—----^0 — (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 其方向，故當混有硬磁性相時，系全體之磁化曲線，於B 一 Η圖之第二象限中成爲具階梯之「蛇型曲線」。然而， 當軟磁性相之尺寸大小足夠小的時候，由于軟磁性相之磁 化與周圍之硬磁性體的磁化相結合而以足夠的強度受拘束 ，使該系全體表現如硬磁性體之行徑者。 具有如此複合組織（超微複合組織）之磁鐵，主要有 下述之特徵1 )〜5 )。 1 )于Β — Η圖（J -Η圖）之第二象限，其磁化會 有可逆性的彈回（含該意思又稱「彈簧磁鐵」）。 2 )具良好的附磁性，可在較低磁場附磁。 3 )磁力特性之溫度依賴性較硬磁性相單獨時爲小。 4 )磁力特性之經時變化小。 5 )雖予微粉碎，其磁力特性亦不劣化。 于前述之合金組成中，其硬磁性相與軟磁性相，可舉 例如次。 線 硬磁性相：R 2 Τ Μ 4 Β系（但，Τ Μ係以F e或F e 與C 〇爲主之過渡金屬） 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 軟磁性相：T Μ (尤其是α — F e、α —〔 F e ·

Co〕 〔磁石粉末之製造〕 本發明之磁石粉末，理想上係由急冷熔態合金所製造 ，尤其以將熔態合金予以急冷，固化所得急冷薄帶（條） 予以粉碎而製造者爲理想。茲就其方法之一例說明如下。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -17- 494413 A7 ____ ___ B7_ 五、發明説明（15) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 第4圖係將使用單輥之急冷法製造磁鐵材料之裝置（ 急冷薄帶製造裝置）的構成例予以表示之透視圖，而第5 圖則表示于第4圖所示裝置中熔態材料對冷却輥衝撞部位 附近狀態之側截面剖視圖。 如第4鼠所示，急冷薄帶製造裝置1 ，備置容納磁鐵 材料之筒體2 ，和可對該筒體2做朝圖中箭頭所示9 A方 向旋轉之冷却輥5。在筒體2下端，則形成射出熔態磁鐵 材料（合金）用之噴嘴（孔口）3。 又，筒體2之噴嘴3附近外周，配置加熱用線圈4， 藉由施加例如高週波於該線圈4，加熱（感應加熱）於筒 體2內，使筒體2內之磁鐵材料呈熔融狀態。 冷却輥5，係由底部5 1 ，和形成冷却輥5之周面 .5 3的表面層5 2所構成。 表面層5 2 ，雖可使用與底部5 1相同材者以一體構 成’惟使用熱傳導率較低部5 1之構成材料爲小之材料構 成時爲理想。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 底部5 1之構成材料，雖未特別加以規定，然爲能更 快散發表面層5 2之熱起見，由譬如屬銅或銅系合金等具 有高熱傳導率之金屬材料構成者爲理想。 又，就表面層5 2之構成材料而言，可舉C r 、N i 、p d、W等，或者含有該元素之合金等之金屬薄層和金 屬氧化物層、陶瓷等爲例。其中，特別以能夠將急冷薄帶 8之輥面（與冷却輥5接觸之側面）8 1與自由面（與輥 面8 1相反側之面）8 2間之冷却速度差做得更小之點觀 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -18- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 494413 A7 B7 五、發明説明（16) 之，以使用陶瓷爲理想。 就陶瓷而言，可舉例者如：A 1 2〇3、S i〇2、 T i〇2 、T i 2〇3、z r〇2、Y 2〇3、鈦酸鋇、鈦酸 總等之氣化物系陶瓷、AIN、Si3N4、TiN、BN 等氮化物系陶瓷、石墨、S i C、ZrC、A l4c3、 C a C 2、W C等碳化物系陶瓷、抑或、任意組合該等兩種 以上而成之複合陶瓷。 又，表面層5 2，不僅屬如圖示之單層者，例如爲組 成不同之多數層做成之積層體亦屬可行。在這時候，相鄰 之層間，以緊連性高者爲理想，而可舉相鄰之層中含有同 一元素者爲例也。 又，當表面層5 2係藉由單層所構成時，其組成，並 不限于朝厚薄方向均勻者，例如，其所含成分朝厚薄方向 順序改變者（傾斜材料）亦可。 表面層5 2之平均厚度（指前述積層體之時候爲其厚 度之合計）雖未特別予以規定，然以〇 · 5〜5 0 // m者 爲理想，而以1〜2 0 // m者更爲理想。 當表面層5 2之平均厚度未達下限値時，有時候會產 生如次述之問題。即，依表面層5 2之材質，其冷却能過 大’雖屬厚度相當大的急冷薄帶在8輥面8 1上之冷却速 度仍大，易形成爲非晶質者。另一方面，在自由面8 2上 由于急冷薄帶8之熱傳導率比較小，故急冷薄帶8之厚度 越大，其冷却速度越小，結果，容易引起結晶粒粗大。即 ，易于形成在自由面8 2上者爲粗大粒，輥面8 1爲非晶 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 丨,* ^1T. 線 ~ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -19- 494413 A 7 B7 _ 五、發明説明（17) 質之急冷薄帶，導致有得不到令人滿意之磁力特性的情形 。又，雖然欲使自由面8 2上之結晶粒徑變小，而採譬如 將冷却輥5之周速度加大，再將急冷薄帶8之厚度減小之 措施，亦因在輥面8 1上之非晶質成爲更隨意之形態，即 使做成急冷薄帶8之後再施以熱處理，也有得不到足夠磁 力特性的時候。 又，表面層5 2之平均厚度超出上限値時，其急冷速 度遲緩，引起結晶粒徑之粗大，結果有減低磁力特性之情 形。 如前述之急冷薄帶製造裝置1 ，係設置于室（未圖示 之）內，並以在該室內，最好充塡惰性氣體和其他氛圍氣 體之狀態下動作。尤其，爲欲防止急冷薄帶8被氧化，氛 圍氣體，以屬于例如氬氣、氮氣、氮氣等之惰性氣體者爲 理想。 于急冷薄帶製造裝置1 ，將磁鐵材料（合金）裝入筒 體2內，藉線圈4加熱熔融，並將該熔態材料6由噴嘴3 排出時，如第5圖所示，熔態材料6即衝撞到冷却輥5之 周面5 3，於形成小熔池（熔態材料之熔池）7後，一面 被旋轉之冷却輥5的周面5 3牽引，一面被急速地冷却而 凝固，連續或斷續地形成急冷薄帶8。如此形成之急冷薄 帶8 ，不久後其輥面8 1自周面5 3分離，朝第4圖中箭 頭9 B所指之方向行進。又，第5圖中之虛線表示熔態材 料之凝固界面7 1。 冷却輥5之周速度，雖按熔態合金之組成、表面層 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

、1T 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -20 - 494413 A7 B7 五、發明説明（18) 5 2之構成材料（組成）、周面5 3之表面性質（特別是 ，周面5 3對熔態材料6之濕油性）等而改變其合適的範 圍。惟爲提咼把力特性，理想上宜爲5〜6 〇 m /秒，而 以1 0〜4 0 m /秒更爲理想。當冷却輥5之周速度未達 下限値時，將有顯示熔態材料6 (水溶池7 )之冷却速度 降低’結晶粒徑增大之傾向，而使磁力特性減低之情形。 另一方面，當冷却輥5之周速度超出上限値時，冷却速度 反而增大，非晶質組織所佔之比例加大，雖於其後施予後 述之熱處理，有無法充分提昇磁力特性之情形。 依前述所得之急冷薄帶8，以其寬W及厚度儘可能均 勻者爲理想。在此情形下，急冷薄帶8之平均厚度t ，宜 以1 0〜4 0 // ιτι者爲理想，而在1 2〜3 0 // m者更爲 理想。當平均厚度t未達下限値時，非晶質組織所佔比例 增大，雖於其後施以後述之熱處理亦有無法充分提高磁力 特性情形。其每單位時間之生產性也會降低。另一方面， 平均厚度t超過上限値時，由于自由面8 2側之結晶粒徑 顯示粗大之傾向故，有使磁力特性降低之情形。 又，對所得之急冷薄帶8，例如爲促進非晶質組織之 再結晶化，和組織之均質化起見.，亦可施以至少一次之熱 處理。做爲該熱處理之條件’可設定例如以4 0 0〜 900 °C，處理0 · 2〜300分鐘程度者。 又，爲能防止氧化’該熱處理以在真空或者減壓狀態 下（例如1 X 1 〇 — 1〜1 x 1 〇 — 6托）’或在如氮氣、氬 氣、氦氣等之惰性氣體中等，非氧化性氣圍中進行者爲理 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210x297公* ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) •1. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 494413 A7 B7 五、發明説明（19) 想。 經如前述之製造方法所得之急冷薄帶（薄帶狀磁鐵材 料）8，即成爲微細結晶組織，抑或宛如在非晶質組織中 含微細結晶之組織，而可得卓越之磁力特性。且，藉由將 該急冷薄帶8粉碎之措施，可得本發明之磁石粉末。 粉碎之方法，並未予特別之規定，可使用如球磨、振 動磨、噴射磨、銷磨等各種粉碎裝置，破碎裝置進行。在 此情形下，爲防止氧化，可在真空或減壓狀態下（例如1 X 1 0 — 1〜X 1 0 — 6托），或如於氮氣、氬氣、氦氣等惰 性氣體中之非氧化性氛圍中進行粉碎亦可。 磁石粉末之平均粒徑，雖無特別之規定，但若屬于供 後述之製造結合磁石用者的時候，因考慮到防止磁石粉末 之氧化，和防患因粉碎所導致磁力特性之劣化，宜定在 0 · 5〜1 5 0 // m程度爲理想，在〇 · 5〜8〇// m程 度時更爲理想，而以1〜5 0 // m程度者最爲理想。 又，爲能於結合磁石之成形時，得更良好的成形性， 磁石粉末之粒徑分布，以分散於某種程度（具有偏差分散 )者爲理想。由是，可減低所得結合磁石之空隙率，結果 ，當結合磁石中之磁石粉末含量相同時，更可提高結合磁 石之密度和機械強度，並更提昇磁力特性。 又，對所得之磁石粉末，例如，以去除因粉碎所導致 應變之影響，控制結晶粒徑爲目的，施以熱處理亦屬可行 。並設定例如3 5 0〜8 5 0 °C，經〇 · 2〜3 0 0分鐘 程度，爲執行熱處理之條件。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） 1^-------— ~ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本貢)

、1T 線 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -22- 494413 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（20) 又，爲防止氧化起見，該熱處理，可在真空或減壓狀 態下（例如1 X 1 0 — 1〜1 X1 〇 - 6托），或在如氮氣、 氬氣、氦氣等惰性氣體中之非氧化性氛圍中進行者爲理想 〇 于使用如前述之磁石粉末製造結合磁石時，該磁石粉 末與結合樹脂間之結合性（結合樹脂之濕潤性）良好，是 故’該結合磁石’成爲機械強度高，熱穩定性（耐熱性） ’耐蝕性卓越者。因而該磁石粉末，適合製造結合磁石。 另’于前述者，雖僅舉單輥法爲例說明急冷法，惟採 用雙輥法亦可。又，其他，例如藉由像氣體霧化之霧化法 、旋轉盤法、熔化•萃取法、機械式合金（Μ A )法等進 行製造亦可。如這樣的急冷法，由于可將金屬組織（結晶 粒）微細化，故對提昇結合磁石之磁鐵特性，特別是保磁 力等有功效。 〔結合磁石及其製造〕 繼而就本發明所屬結合磁石說明如次。 本發明之結合磁石，係混合磁石粉末和結合樹脂，再 經射模成形或擠押成形製得。 做爲結石樹脂（黏接劑），以使用熱塑性樹脂爲主。 就熱塑性樹脂而言，可舉之例爲，聚醯胺（例：耐隆 6、耐隆46、耐隆66、耐隆610、耐隆612、耐 隆1 1 、耐隆1 2、耐隆6 — 1 2、耐隆6 - 6 6 )、熱 塑性聚亞胺、芳香族聚酯等之液晶聚體、聚苯撐氧化物、 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） IJ------------^--iT------0Φ— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -23- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 494413 A7 _ B7 _ 五、發明説明（21 ) 聚亞苯基硫醚、聚乙烯、聚丙烯、乙烯-醋酸乙烯共聚體 等之聚烯、變性聚烯、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚 對苯二甲酸乙二醇酯、聚對苯二甲酸丁二醇酯等之聚酯、 聚醚、聚醚乙酮、聚醚亞胺、聚縮醛等，或者以該等爲主 之共聚體、攙合體、合金聚合物等，也可以將其中之一種 或兩種以上混合使用。 在前述類別中，基于其特別卓越之成形性，機械強度 / 高之觀點而採用聚醯胺，基于提高耐熱性之觀點，採用液 晶聚體、聚亞苯基硫醚爲主者爲理想。又，該等熱塑性樹 月旨，亦具與磁石粉末間卓越之揑揉性。 這樣的熱塑性樹脂，按其種類與共聚化等，例如注重 其成形性，或注重其耐熱性，機械強度等，具有可就廣範 圍做選擇之優點。 這種本發明之結合磁石，例如可按次述的方法製造。 首先混合磁石粉末，與結合樹脂，與視必要而加之添加劑 (防氧化劑、潤滑劑等），再予揑揉（例如，加溫揑揉） 而製造結合磁石用混合物（Compound )，使用該結合磁石 用混合物，藉擠押成形或者射模成形，在無磁場中做成所 期望之形狀。 射模成形對磁鐵之形狀選擇具較大的自由度，尤其有 可容易地製造形狀複雜的磁鐵之優點。又，擠押成形，亦 與射模成形同樣的，具較大選擇磁鐵形狀之自由度，及高 生產性等優點。 雖然如此，藉該等成形方法欲獲得良好的成形性時， 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS〉A4規格（210X297公釐） 一" ' -24 - IJ-------— "丨 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

、1T 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 494413 A7 _ B7 ___ 五、發明説明（22) 須確保在成形機內的混合物具足夠的流動性，，故無法像 壓縮成形增加磁石粉末之含量，就是說無法將結合磁石高 密度化。 可是’本發明之磁石粉末，却如前所述，較諸已往之 磁石粉末具有非常高之磁力特性。因此之故，採用本發明 之磁石粉末，藉該等成形方法（射模成形或擠押成形）製 造結合磁石時，則一面可確保卓越的成形性，生產性，製 得可與依已往之壓縮成形製造之結合磁石具同等抑或以上 之高力特性也。 結合磁石中之磁石粉末的含量（含有率），雖無特別 的規定，惟在以7 5〜9 8 w t %程度者爲理想，且以在 8 5〜9 7 w t %程度者更爲理想。 結合磁石之密度p，係視含在其中之磁石粉末之比重

V ’磁石粉末之含量，空隙率等之要因來決定。於本發明之 結合磁石中，其密度p雖無特別的規定，惟以在4 · 3〜 6 · 3Mg/m3程度爲理想，且以在4 · 8〜6 · 2Mg / m 3程度者更爲理想。 另，於本發明，爲能優先達成成形性之提高等起見， 減少磁石粉末含量之時候，亦如前述，由于磁石粉末本身 所具磁力特性高，可得足夠的磁力特性。 本發明之結合磁石，其形狀、尺寸等並無特別的規定 ，例如，有關形狀方面，屬圓柱狀、角柱狀、圓筒狀（1 狀）、圓弧狀、平板狀、彎曲板狀等一切形狀者均爲可能 ，而其大小，從大型至超小型之所有大小皆屬可行也。尤 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X 297公釐） 1^--------— ----^--1Τ——-----^0— (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -25- 494413 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（23) 其有利於小型化，超小型化之磁鐵，如於本說明書中-再: 敘述者。 基于前述情形，本發明之結合磁石，宜供於多極附磁 、或經多極附磁者爲理想。 如此之結合磁石，宜能滿足下述條件爲理想。 〔1〕結合磁石之保磁力（於室溫中之固有保磁力） He;以400〜760kA/m爲理想，而以430〜 7 2 0 k A / m者更爲理想。當保磁力未達前述下限値時 ’將有依馬達之用途使施加逆磁場時之減磁情況顯著等事 ’又，其於高溫時之耐熱性不佳。另，當保磁力超過前述 上限値時，其附磁性會降低。由是，藉由使保磁力H c :維 持於上述範圍之措施，當欲對結合磁石（特別是，圓筒狀 磁鐵）進行多極附磁等的時候，雖在無法獲得足夠之附磁 磁場的情況下，亦能有良好的附磁，得到足夠的磁通密度 ，而可提供高性能結合磁石，特別是馬達用之結合磁石者 〇 〔2〕結合磁石，宜於最大磁力能量積（B H ) m a X 〔K J / m 3〕與密度p〔 M g / m 3〕之間，能滿足下列 公式（I )者爲理想。 2.10^(BH)max//o 2[X10'9J· m3/g2]...... ( I ) 又，替代公式（I )，以能滿足公式（I I )者更理 想’以能滿足公式（I I I )者最爲理想。 2.2S (ΒΗΚη/ρ 2 [X 1〇 ” · m3/g2]$ 3.2·· ( 1 1 ) 2.3 S (BH)max/ p 2 [ x l〇9J · m3/g2] $3.1. · · · .. ( 1 ) 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） 丨^-----------Φ----τ--1T——----- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -26 - 494413 A7 _ B7 _ 五、發明説明（24) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 當（ΒΗ)γπ3Χ/ρ2〔χ10 — 9J ·ηι3/22〕之 値未達前述公式中之下限値時，若不提高磁鐵之密度，就 是說若不提高磁石粉末之含量（含有率），則無從獲得足 夠的磁力特性。在如此的情形下，將招致高成本，因結合 樹脂之減少使成形性降低等問題。又，爲欲獲得一定之磁 力特性，須增加其體積之故，難使機器小型化。 〔3〕結合磁石，以在室溫下之殘留磁通密度B r 〔 T〕與密度p 〔 M g / m 3〕之間，能滿足下列公式〔I V 〕者爲理想。 0 . 125^ Br/p [X 10 6T · m3/g]......(IV) 又，替代公式（I V )，以能滿足公式（V )者更理 想，以能滿足公式（V I )者最爲理想。 0 · 128 S Br/p〔 X 10_6T · m3/g] S 0 · 16...... ( V) 0. 13^Br/p [ Χ10'6Τ· m3/g]^0. 155......(VI) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 當Br/p〔xlO - 6T.m3/g〕之値未達前述公 式中之下限値，若不提高磁鐵之密度，就是說若不提高磁 石粉末之含量（含有率）時，將無從得到足夠的磁通密度 。在如此的情形下，易招致成本高，和因減少結合樹脂使 成形性降低等之問題。又，爲欲獲得一定之磁力特性，須 增加其體積之故，難使機器小型化。 〔4〕結合磁石，以最大磁力能量積（b H ) m a X在 4 0 K J / m 3以上爲理想，在5 〇 K J / m 3以上更爲理 想，而在6 0〜1 1 〇 K J / m 3者最爲理想。當最大磁力 能量積（B H ) 未達4 〇 K J / m3時，若使用於馬達 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -27- 494413 Α7 Β7 五、發明説明（25) 之際，則視其種類與構造，將無法獲得足夠之扭矩也。 ! #1 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 〔5〕結合磁石，其不可逆減磁率（初期減磁率）之 絕對値以6 · 2 %以下爲理想，5 %以下者更理想，以在 4 %以下者最爲理想。由是，可得到具卓越熱穩定性（耐 熱性）之結合磁石。 (實施例） 繼而，就本發明之具體實施例加以說明之如次。 〔實施例1〕 茲藉如于下述之方法，製得如表1所示合金組成的7 種磁石粉末（試樣No.1〜No·7)。 首先對Nd、Pr 、Fe、Co、B及Μ之各原料予 以秤重而鑄出母合金鑄錠。 線一 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 準備具有如第4及5圖所示構成之急冷薄帶製造裝置 1，將前述設樣置入底部設有噴嘴（圓形孔口 ：直徑 0 · 6mm3之石英管內。對容納急冷薄帶製造裝置1之 室內抽氣後導入惰氣氣體（氬氣），形成所期望之溫度及 壓力的氛圍。 冷却輥5 ，使用於銅製之底部5 1外周，設由Z r c 構成之厚約7//m的表面層52 (直徑200 mm)者。 爾後，藉高週波感應加熱使石英管內之鑄錠試樣熔化 ，更調整熔態材料之噴射壓（與石英管之內壓和在筒內2 中之液面高成比例施加之壓力的總合，與氛圍氣壓間之差 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（21〇Χ297公釐） -28 - 494413 Α7 Β7 五、發明説明（26) 壓），和冷却輥之周速，製作出急冷薄帶。此時所得急冷 薄帶之厚度，皆爲約2 0 // m者。 所得之急冷薄帶經予粗粉碎後，在氬氣氛圍中施以 6 8 0 °C X 3 0 0秒之熱處理，製得磁石粉末。 其次，爲調整粒度起見，更將該磁石粉末以粉碎機（ 萊凱機）在氬氣中加以粉碎，製成平均粒徑6 〇 # m之磁 石粉末（試樣No·1〜No.7)。 就所得之各磁石粉末，爲欲分析其相構成，使用C u —Κ α以繞射角2 0 °〜6 0 °進行X線繞射。從繞射圖案 確認出屬于硬磁性相之R 2 ( F e 、C 〇 ) 1 4 Β型相，和 屬於軟磁性相之α -（ F e、C 〇 )型相之繞射波峰，再 從藉穿透式電子顯微鏡（T E Μ )之觀點結果，能確認出 皆已形成複合組織（超微複合組織）者。又，對各磁石粉 末，進行平均結晶粒徑之量測。表1中列示該量測値。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 線 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 〔表1 〕 試樣No. 合金組成 平均結晶粒徑(nm) U比較例） (Nd〇.8Pr〇.2)8.8FebalC〇7.5B5.9 55 2(本發明） (Nd〇.8Pr〇.2)8.8FebalC〇8.〇B5.7Nbl.〇Ti〇.8Dy〇.2 32 3(本發明） (Nd〇.7Pr〇.3)9.〇FebalC〇5.〇B5.7Cri.〇M〇0.2Hf〇.3 28 4(本發明） (Nd〇.6Pr〇.5)8.9FebalC〇6.〇B5.8Zr〇.8Mn〇.7W〇.5 30 5(本發明） (Nd〇.4Pr〇.6)8.6FebalC〇7.〇B5.5Ti〇.5Cr〇.5Zr〇.5 26 6(本發明） (Nd〇.8Pr〇.2)8.2FebalC〇7.〇B5.7M〇0.8W〇.7V〇.5 35 7(比較例） (Nd〇.7pl.〇.3)8.6FebalC〇5.〇B5_8Dy l.oMlll .〇Cri.5 57 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（2ΙΟΧ 297公釐） -29 - 494413 A7 ____B7 五、發明説明（27) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 以聚酿胺樹脂（耐隆1 2 )混合該磁石粉末，再將其 以2 2 5 °C X 1 5分鐘之揑揉製成磁石粉末用組成物（混 合物）。此時’磁石粉末與聚酿胺樹脂之配合比率（重量 比）則取對各結合磁石大約相等之値。即，各結合磁石中 磁石粉末之含量（含有率）爲約9 5wt%者。 其次，將該混合物粉碎成粒狀，並將該粒狀物用射模 成形機{(株）日本製鋼所製，J 5 0 - E 2 }予以射模 成形。此時，金屬模溫度爲9 〇 °C，射模料筒缸內溫度爲 2 4 0 °C。經冷却後自成形金屬模予以脫模，製得直徑 1 0 m m X高7 m m之圓柱狀結合磁石。 對該等結合磁石，施以磁場強度3 . 2 M A / m之脉 衝附磁後，藉直流自記磁通計{東英工業（株）製、 T R F — 5 B Η }量測最大施加磁場2 · 〇 M A / m時之 磁力特性{磁通密度B r ，保磁力H c ;以及最大磁力能量 積（B H ) m a x }。量測時之溫度爲2 3 °C (室溫）。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 其次進行耐熱性之試驗。該耐熱性，係將結合磁石保 持於1 0 0 °C X 1小時之環境中，然後恢復至室溫並量測 屆時之不可逆減磁率（初期減磁率），再予評估。當不可 逆減磁率（初期減磁率）之絕對値愈小時，耐熱性（熱穩 性）則愈卓越。 又，藉阿基米得法量測各結合磁石之密度P。 該等量測値及（B H ) m a X / p 2，B r / 0之値列示 如表2。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS )娜（2獻騰楚） 494413 A7 B7 五、發明説明（28 ) XM 2 ] __(實施例1) 試樣 No. P (Mg/m3) Br σ) Ηα (kA/m) (BH)max (kJ/m3) (x 10_9Jm3/g2) Br/p (X 10'6Tm3/g) 不可逆 減磁率 (%) U比較例） 5.75 0.71 388 62 1.88 0.123 -10.0 2(本發明） 5.75 0.79 455 91 2.75 0.137 -2.8 3(本發明） 5.76 0.81 524 96 2.90 0.140 -2.6 4(本發明） 5.74 0.80 565 94 2.84 0.139 -2.4 5(本發明） 5.76 0.81 541 97 2.92 0.141 -3.0 6(本發明） 5.75 0.78 571 88 2.66 0.135 -3.3 7(比較例） 5.76 0.70 468 66 2.00 0.121 -6.6 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 〔實施例2〕 混合聚醯胺樹脂（耐隆1 2 )和自實施例1所得磁石 粉末，再將其以2 2 5 °C X 1 5分鐘之揑揉製成磁石粉末 用組成物（混合物）。此時，磁石粉末與聚醯胺樹脂之配 合比率（重量比）則取對各結合磁石大約相等之値。即， 各結合磁石中磁石粉末之含量（含有率）爲約9 6 . 5 w t % 者。 繼之，粉碎該混合物成粒狀，並使用擠押成形機將該 粒狀物連續擠押成形，依規定長度切斷，製得直徑1 〇 m m X高7 m m之圓柱狀結合磁石。成形時之金屬模溫度 ，係 1 5 0 °C 者。 就該等結合磁石，與實施例1同樣地量測其磁力特性 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規格（210X 297公釐） -31 - 494413 Α7 Β7 五 '發明説明（29) ’不可逆減磁率及密度。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 該等量測値及（B H ) m a X / P 2，B r / p之値列示 如表3。 ^^3 ) _ (實施 試樣 No. P (Mg/m3) Br σ) Ηα (kA/m) (BH)max (kJ/m3) (BH)_/p2 (Xl〇-9Jm3/g2) By/ p (XlO^TmVg) 不可逆減 磁率(％) K比較例） 6.10 0.74 387 70 1.88 0.122 -10.2 2体發呢 6.12 0.83 452 103 2.74 0.136 -2.9 3体發明） 6.11 0.86 522 108 2.89 0.141 -2.7 4(本發明） 6.10 0.85 563 106 2.84 0.139 -2.5 5(本發明） —-—---- 6.09 0.86 538 108 2.91 0.142 -3.1 6(本發明） 6.12 0.82 565 100 2.66 0.134 -3.4 7(比較例） 6.11 0.74 463 74 1.99 0.121 -6.7 自表2、3可明瞭，按試樣Ν 〇 . 2〜Ν 〇 · 6 (本 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 發明）之結合磁石（成形方法爲射模成形，擠押成形中之 任何一者皆可），皆具卓越的磁力特性{殘留磁通密度 B r ，最大磁力能量積（B H ) m a X及保磁力H c , }，且 其不可逆減磁率小，熱穩定性（耐熱性）亦卓越。 與其相對照，試樣Ν ◦ · 1 、Ν 〇 · 7 (皆屬比較例 )的結合磁石，除其磁力特性低劣之同時，不可逆減磁率 之絕對値大，熱穩定性亦低。 如此的，使用含規定量之Μ的磁石粉末所製造之結合 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規格（210Χ297公釐） -32- 494413 Α7 Β7 五、發明説明（30) 磁石，具有卓越之磁力特性，熱穩定性（耐熱性）。 (發明之效果） 如前所述，依照本發明時，可得之效果列述如次。 •磁石粉末含有規定量之Μ (在、T i 、C r、Nb 、V、Mo 、Hf 、W、Mn、Zr 、Dy 中之至少一種 元素），且又具有軟磁性相與硬磁性相並存之複合組織， 藉此能提高磁化，發揮卓越的磁力特性，尤其可改善保磁 力與角磁性。 •藉由適宜地選擇Μ元素之組合和該等之含有率，可 得更卓越之磁力特性，耐熱性。 •其不可逆減磁率之絕對値小，可得卓越之耐熱性（ 熱穩定性）。 •由于可得高磁通密度，當藉射模成形或擠押成形做 成結合磁石之時候，可得到與藉已往之壓縮成形製成之結 合磁石同等或者以上之高磁力特性。就是，可一面確保卓 越之成形性與生產性，一面可獲高磁力特性之結合磁石。 •又’雖將結合磁石用組成物中之磁石粉末含量稍予 減少之情形下，亦能得到足夠的磁力特性，故除能提高成 形性之同時，尙可圖尺寸精度、機械強度、耐蝕性、耐熱 性（熱穩定性）等更一層之提昇，而能夠容易地製造可靠 性高之結合磁石。 •附磁性良好，故可在較低的附磁磁場進行附磁，尤 其可確實而容易地施行多極附磁等，並且可獲高磁通密度 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規格（210Χ297公釐） 1^--------— (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -33- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 494413 A7 B7 五、發明説明（31 ) 者。 最後，請留意本發明並未限制於前述之實施例’而在 不脫離申請專利範圍內可進行種種之變更及改變者。 (圖面之簡單說明） 第1圖係以模式表示本發明所屬磁石粉末中複合組織 (超微複合組織）之一例者。 第2圖係以模式表示本發明所屬磁石粉末中複合組織 (超微複合組織）之一例者。 第3圖係以模式表示本發明所屬磁石粉末中複合組織 (超微複合組織）之一例者。 第4圖係表不製造磁鐵材料用裝置（急冷薄帶製造裝 置）之構成例的透視圖。 第5圖係表不，於第4圖中的裝置裡熔態材料朝冷却 輥衝撞之部位附近狀態的側方截面剖視圖。 主要元件對照表 1 急冷薄帶製造裝置 2 筒體 3 噴咀（孔口） 4 線圈 5 冷却輥 6 熔態材料 7 小熔池 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） I. 4— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ,ιτ -34 - 494413 A7 B7 五、發明説明（32) 8 急 冷 薄 帶 10 軟 磁 性 相 11 硬 磁 性 相 5 1 底 部 5 2 表 面 層 5 3 周 面 — 7--------^----Γ---1T---------00— (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS〉A4規格（210X297公釐） -35-

Claims (1)

1. 494413 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍

   第901 1 3587號專利申請案 .中文申請專利範圍修正本 民國9 1年.月修正 • 一種磁石粉末，尤指其合金組成可用 R (F β 1 - a C 0 ic)o- (但 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 D y以外之至少一種稀土類元素，Μ爲，於T i 、c r、 Nb、V、Mo 、Hf 、W、Mn、Zr 'Dy 中之至少 一種元素，x:7.1〜9.9原子％，7;4.6〜 8·0原子％，ζ:〇·ΐ〜3.0原子％，a:〇〜 0 · 3 0 )表示，並以具有硬磁性相與軟磁性相之複合組 熾所構成之磁石粉末，其特徵爲： 當將其與結合樹脂混合，並予射模成形或擠押成形做 成密度P〔 M g /m 3〕之結合磁石時，該結合磁石在室溫 中之最大磁力能量積（BH) max〔K J/m3〕，可滿足 (BH)max//p (x 10_9J •m3/g2] . 10 之關係，且該結合磁石在室溫中之固有保磁力H 爲 400 〜7 6 OkA/m者。 2 ·如申請專利範圍第1項之磁石粉末，其中前述結 合磁石在室溫中之殘留磁通密度B r 〔 T〕能滿足B r / P〔 x 1 〇 — 6 T · m 3 / g〕- 〇 · 1 2 5 之關係者。 3 · —種磁石粉末，尤指其合金組成可用 R F C 1 0 0 B y Μ Z (但 除 D y以外之至少一種稀土類元素，Μ爲，於τ i 、c r 、 Nb、V、Mo 、Hf 、W、Mn、Zr 、Dy 中之至 /J 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） I!------p, (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 、ar 494413 經濟部智慧財/i^M工消費合作社印製 A8 B8 C8 D8 一 ~-"""^ ~_ ι 丨_· 丨丨.丨 ' -------- 1 1 _ " - 1,1 - —__ 六、申請專利範圍 一種元素，χ:7·1〜9.9原子％，y:4.6〜 8 . 0原子％，2 : 〇 . 1〜3 ·〇原子％，a :〇〜 〇· 3 0 )表示，並以具有硬磁性相與軟磁性相之複合組 熾所構成之磁石粉末，其特徵爲： 當將其與結合樹脂混合，並予射模成形或擠押成形做 成密度p 〔 M g /m 3〕之結合磁石時，該結合磁石在室溫 中之殘留磁通密度Br 〔T〕，可滿足Br/ p 〔 X 1 0 一 6 T · m 3 / g〕g 〇 · 1 2 5 之關係，且該結 合磁石在室溫中之固有保磁力Hc^爲4 0 0〜7 6 0 k A / m 者。 4 ·如申請專利範圍第1或3項之磁石粉末，其中， 磁石粉末，係粉碎急冷薄帶而得者。 5 .如申請專利範圍第4項之磁石粉末，其中，前述 急冷薄帶之厚度係1 〇〜4 0 //m者。 6 .如申請專利範圍第4項之磁石粉末，其中，前述 急冷薄帶，乃使熔態磁鐵材料衝撞旋轉之冷却輥周面，藉 此冷却固化所得者。 7 ·如申請專利範圍第6項之磁石粉末，其中，前述 冷却輥，係具有以金屬或合金構成之底部，和構成周面的 表面層，且該表面層之熱傳導率較前述底部之熱傳導率爲 小者。 8 ·如申請專利範圍第7項之磁石粉末，其中’前述 表面層係以陶瓷所構成。 9 .如申請專利範圍第1或3項之磁石粉末，其中 本^張尺度適用中國國家標隼（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 -2- 494413 Λ8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 前述R，係以N d及/或者P r爲主之稀土類元素者。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁} 1 0 .如申請專利範圍第1或3項之磁石粉末，其中 ，前述R，係包含P r ，而其比例爲對前述R全體之5〜 7 5 % 者。 1 1 ·如申請專利範圍第1或3項之磁石粉末，其中 ，前述之複合組織，係爲超微複合組織。 1 2 ·如申請專利範圍第1或3項之磁石粉末，其中 ，磁石粉末，須於其製造過程及/或製造後，至少施以一 次熱處理。 1 3 .如申請專利範圍第1或3項之磁石粉末，其中 ，其平均結晶粒徑爲5〜5 0 m m者。 1 4 .如申請專利範圍第1或3項之磁石粉末，其中 ，其平均粒徑爲0 · 5〜1 5 0 # m者。 1 5 . —種磁石粉末之製造方法，尤指有關將熔態磁 鐵材料衝撞於旋轉中之冷却輥周面，經冷却固化而得急冷 薄帶，復將該急冷薄帶粉碎而得磁石粉末的磁石粉末之製 造方法，其特徵爲： 經濟部智总財4ΘΜΧ消費合作社卬製 前述磁石粉末之合金組成可用 (Fei-aC〇a) 100-x-y-zByMz (惟，R 係指 除D y以外之至少一*種稀土類兀素’ Μ指在T i 、C r、 Nb 、v、Mo、Hf 、W、Mn、Zr 、Dy 中之至少 〜種元素，x : 7 . 1〜9 · 9原子％，y : 4 . 6〜 8 · 0原子％，z : 0 . 1〜3 · 〇原子％，a : 〇〜 0 · 3 0 )表示，並以具有硬磁性相與軟磁性相之複合組 用中國國家標準（CNS ) A4規格（21〇/297公缝) 猶 - 3- 494413 Λ8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 熾所構成，其特徵爲： (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 當將其與結合樹脂混合’並予射模成形或擠押成形做 成密度P 〔 M g /m 3〕之結合磁石時，該結合磁石在室溫 中之最大磁力能量積（B H ) m a X〔 κ J /m 3〕，可滿足 (Β Η ) m a χ / ρ〔 X 1 Ο - 9 J · m 3 / g 2〕- 2 · 1 ο 之關係，且該結合磁石在室溫中之固有保磁力H 爲 400 〜7 60kA/m者。 1 6 · —種磁石粉末之製造方法，係有關將熔態磁鐵 材料衝撞於旋轉中之冷却輥面，經冷却固化而得急冷薄帶 ’復將該急冷薄帶粉碎而得磁石粉末的磁石粉末之製造方 法，其特徵爲： 該磁石粉末，其合金組成可用 Rx (Fei-aC〇a) 100-x-y-zByMz (但 R 爲除 D y以外之至少一種稀土類元素，Μ爲，於T i 、C r、 Nb、V、Mo、Hf 、W、Mn、Zr 、Dy 中之至少 一種元素，x : 7 . 1〜9 · 9原子％，y : 4 · 6〜 8 · 0原子％，z : 〇 . 1〜3 . 0原子％，a : 〇〜 〇.3 0 )表示，並以具有硬磁性相與軟磁性相之複合組 熾所構成之磁石粉末，當將其與結合樹脂混合，並予射模 成形或擠押成形做成密度p〔 M g /m 3〕之結合磁石時， 該結合磁石在室溫中之殘留磁通密度B r 〔 T〕，可滿足 B r / p 〔 x 1 〇 _ 6 τ · m 3/ g〕- 〇 . 1 2 5 之關係， 且該結合磁石在室溫中之固有保磁力Hc]爲4 〇 ◦〜 7 6 0 k A / m 者。 ——— __________ .本、紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） -4 - 494413 Λ8 B8 C8 D8 T ·申請專利範圍 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 1 7 · —種結合磁石，尤指將含有於T i、C r Nb 、V、Mo 、Hf 、W、Mn、Zr 、Dy 中之至少 一種元素之R - T M - B系合金（惟，R係指除D y以外 之至少一種稀土類元素，T M指以F e爲主之過渡金屬） 的磁石粉末，與結合樹脂混合並予以射模成形或擠押成形 所成之結合磁石，其特徵爲： 當結合磁石的密度爲p〔 M g / m 3〕之時候，其在室 溫中之最大磁力能量積（BH) max〔K J/m3〕能滿足 (B H ) m a χ / ρ 2〔X 1 〇 - 9 J · m 3 / g 2 ) ^ 2 · 1 0之關係，且其於室溫中之固有保磁力H 爲 4 0 0 〜7 6 0 kA/m者。 1 8 ·如申請專利範圍第1 7項之結合磁石，其在室 溫中之殘留磁通密度B r 〔 T〕，能滿足B r / P 〔X 10— 6T*m3/g〕-〇 . 125 之關係者。 經濟部智S財/4.λ;ΰ(工消費合作社印製 1 9 · 一種結合磁石，尤指有關將含有τ i 、c r、 Nb、V、Mo 、Hf 、W、Mn、Zr 、Dy 中之至少 一種元素之R — T M - B系合金（惟R係指除D y以外之 至少一種稀土類元素，T M指以F e爲主之過渡金屬）的 磁石粉末，與結合樹脂混合並予射模成形或擠押成形所成 之結合磁石，其特徵爲： 當結合磁石的密度p 〔 M g / m 3〕之時候，其在室溫 中之殘留磁通密度B r 〔 T〕，能滿足B r / P 〔xl〇— 6T-m3/g〕2〇· 125之關係，且其在 室溫中之固有保磁力Hu爲4 ◦ 0〜7 6 0 kA/m者。 本紙張尺度適用中國國家標率（CNS ) Α4規格（210X297公釐） -5- 494413 Λ8 B8 C8 __________________ D8 六、申請專利範圍 2 0 ·如申請專利範圍第1 7或1 9項之結合磁石 其中前述磁石粉末，係具可以 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) Rx (F ei-aC〇a) 1 ο ο - X - y - z B y Μ Z (惟 R 屬除 D y以外之至少一種稀土類元素，M指在T i 、C r、 Nb、V、Mo 、Hf 、W、Mn、Zr 、Dy 中之至少 一種元素，χ:7·1〜9.9原子％，7:4.6〜 8 · 0原子％，ζ : 〇 · 1〜3 · 0原子％，a : 〇〜 0 · 3 0 )表示之合金組成，並以具有硬磁性相與軟磁性 相之複合組熾所構成者。 2 1 ·如申請專利範圍第1 7至1 9項之任一項之結 合磁石，其中，以其最大磁力能量積（BH) max爲4 0 J K /m 3以上者。 2 2 ·如申請專利範圍第1 7至1 9項之任一項之結 合磁石，其中，其不可逆減磁率（初期減磁率）之絕對値 爲6 . 2 %以下者。 經濟部智慧財/i^a(工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規格（210X 297公釐） -6 -