TW514938B - Cooling roll, production method for magnet material, thin-band-like magnet material, magnet powder and bond magnet - Google Patents

Cooling roll, production method for magnet material, thin-band-like magnet material, magnet powder and bond magnet Download PDF

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Description

514938 A7 B7 五、發明説明( 〔技術領域〕 本發明係關於一種冷卻輥,磁鐵材料之製造方法,薄 帶狀磁鐵材料,磁鐵粉末及結合磁鐵者。 〔背景技術〕 以結合樹脂結合磁鐵材 之自由度較廣之優點,使用 構成此種結合磁鐵之磁 製造裝置之急冷法所製造。 冷卻輥者時,稱爲單輥法。 在該單輥法係加熱熔融 從噴嘴射出該熔融金屬,並 卻輥之周面,藉與該周面接 成薄帶狀(色帶狀)之磁鐵 粉碎該冷薄帶作爲磁鐵粉末 料所成的結合磁鐵係具有形狀 在馬達或各種致動器。 鐵材料係例如藉使用薄帶急冷 薄帶急冷製造裝置具備單一之 所疋之合金組成的磁鐵材料, 相撞於對於噴嘴施行旋轉的冷 觸使之急冷、凝固,連續地形 材料,亦即急冷薄帶。之後, ,由該磁鐵粉末製造結合磁鐵 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝- 訂 線 此時’作爲冷卻輥使用高導熱度之銅或銅系合金,鐵 或鐵系合金等的輥(表面無塗層),或是主要爲提昇耐久 性作爲目的,使用導熱度比輥基材低之鍍鉻等的表面層設 於輥表面者。 但是’如上述比使用表面無塗層之輥時,在所得到之 急冷薄帶之輥面(與冷卻輥之周面接觸之側的面),冷卻 速度極快而容易成爲非晶質化,對於此,在自由面(與輕 面相反側的面),與輥面相比較,由於冷卻速度較慢,因 卜坟永尺度適用中g國家螵準(CNS ) A4規格(210X 297公釐) 4 514938 A7 B7 五、發明説明(2) 此產生結晶粒徑之粗大化,結果,降低磁性特性。 另一方面,由於設置與輥基材相比較,低導熱度之鑛 鉻層等作爲表面層,因此,如上述之結晶粒徑的偏差係被 稍緩和,惟有如下之問題。 一般施行鍍鉻時,在基部上藉電解電鍍進行形成鍍層 ,惟進行電解電鍍時,在基部表面之凹凸狀態等,鍍鉻層 之成長速度依部位有很大不同,而在鍍層表面也顯著地出 現凹凸。爲此,若將如此所得到之鍍層直接使用作爲表面 層,由於表面層之表面粗糙較大,因此產生在與急冷薄帶 之間的空隙變大,而依部位,冷卻速度成爲很大不同。其 結果,所得到之急冷薄帶之結晶粒徑的偏差變大,無法得 到安定之磁性特性。 爲此,一般在電鍍後,爲了整理表面,施行表面之硏 削加工,硏磨加工等之機械加工。但是,對於冷卻輥,進 行此等機械加工時,旋轉冷卻輥進行,惟因冷卻輥之偏心 旋轉或機械之震動。振動等之影響,而沿著周方向無法進 行均勻之加工,最後所得到之鍍鉻層之厚度成爲不均勻。 如此,鍍層厚度成爲不均勻時,則對於所得到之急冷 薄帶之導熱特性係依部位有很大不同。爲此,急冷薄帶合 金之結晶粒徑偏差也變大,而無法得到安定之高磁性特性 〇 本發明之目的係在於提供一種磁性特性優異,且高信 賴性之磁鐵的冷卻輥,磁鐵材料之製造方法,薄帶狀磁鐵 材料,磁鐵粉末及結合磁鐵。 衣呔头尺度適用中g國家嘌準(CNS ) A4規格(210 X 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝· 線 -5- 514938 A7 B7 Z} (1 )本 用之冷卻輥, 周具有表面層 將最小厚度作 T m " S 3 之 (2 ). 用之冷卻輥, 表面層,上述 R a 爲 0 · 〇 (3 ). 造較理想。 (4 ) · )或物理氣相 (5 ). (6 ). 較理想。 (7 ). // m較理想。 (8 ) · 理想。 五、發明説明( 發明之槪要〕 此種目的係藉下述(1 )至(24)之本發明所達成 發明之第1項的冷卻輥係屬於磁鐵材料製造 其特徵爲:在上述冷卻輥之輥基材之外周全 ,.將上述表面層之最大厚度作爲Tmax,並 爲 Tmin 時,滿足 1 · Ol^Tmax/ 關係。 本發明第二項之冷卻輥,屬於磁鐵材料製造 其特徵爲:具有輥基材與設於其外周全周之 輥基材與上述表面層之接合面之表面粗糙 3 至 8 μ m 〇 上述表面層係於其表面未施行機械加工所製 上述表面層係藉由化學氣相沈積法(C VD 沈積法(PVD)所形成較理想。 上述表面層係以陶瓷所構成較理想。 上述表面層之平均厚度係0 · 5至5 0 //m 上述表面層之表面粗糙Ra係0·03至8 上述冷卻輥之半徑爲5 0至1 〇 〇 〇mm較 (9)•上述磁鐵材料係包含稀土類兀素與過渡金屬 m尺度適用中S國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公釐) I I I - 辦衣 , I —: 訂 I 線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -6- 514938 A7 B7 五、發明説明(4) 及硼之金屬較理想。 (10) •本發明之第一項磁鐵材料之製造方法,其 特徵爲:使用上述(1 )至(8)中之任何一項所述之冷 卻輥,藉著急冷法,製造薄帶狀磁鐵材料。 (11) •本發明第二項磁鐵材料之製造方法,其特 徵爲:在環境氣氛氣體中,從噴嘴射出磁鐵材料之熔融金 屬,並相撞於對於上述噴嘴施行旋轉之上述(1 )至(9 )中之任何一項所述的冷卻輥之周面,經冷卻固化,製造 薄帶狀磁鐵材料。 (12) •上述環境氣氛氣體係惰性氣體較理想。 (13) .上述冷卻輥之周速爲5至60m/sec 較理想。 (14) •所得到之薄帶狀磁鐵材料之平均厚度爲 10至5 0//m較理想。 (15) •所得到之薄帶狀磁鐵材料係具有軟磁性相 與硬磁性相相鄰接存在之複合組織較理想^ (16) •本發明之薄帶狀磁鐵材料,其特徵爲:藉 著上述(1 〇)至(1 5)項中任何一項所述之方法所製 造者。 (17) •本發明之磁鐵粉末,其特徵爲:粉碎藉著 上述(1 0)至(1 5)中任何一項所述之方法所製造的 薄帶狀磁鐵材料所得到者。 (18) •上述磁鐵粉末係在其製造過程,或製造後 至少施以一次熱處理較理想。 殳汰乐尺度適用中國a家螵迮(CNS) A4規格(210χ297公釐) ---------裝-- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 線 哇齊·那 5日^时4.^7:^工^*贫^作^£-;¾ 514938 A7 B7 i t 士 五、 發明説明( 5) 1 | ( 1 9 ) • 上 述 磁 鐵 粉 末 之 平 均 結 晶 粒 徑 爲 具 5 0 0 1 I η m 以 下 之 單 相 組 織 或 複 合 組 織 較 理 想 0 1 I ( 2 0 ) • 上 述 磁 鐵 粉 末 之 平均 粒 徑 爲 0 • 5 至 請 1 1 I 1 5 0 β m 較 理 想 〇 先 閲 讀 1 1 ( 2 1 ) 本 發 明 之 結 合 磁 鐵 其 特 徵 爲 以 結 合 材 背 面 1 I 之 1 結合 上 述 ( 1 7 ) 至 ( 2 0 ) 中 任何 一 項 所 述 之 磁 鐵 粉 末 注 意 1 1 事 1 者 〇 項 再 1 1 填 1 ( 2 2 ) • 上 述 磁 鐵 粉 末 之 含 有 量 爲 7 5 至 9 9 • 5 .¾ 本 裝 I % 較 理 想 〇 Η 1 1 I ( 2 3 ) • 橋 頑 磁 力 ( Cc )erci^ /e force) Η ( :J i爲 1 3 2 0 至 9 0 0 K A / m 以 上 較 理 想 〇 1 1 ( 2 4 ) • 最 大 磁 性能 量 積 ( B Η ) m a X 爲 6 0 訂 I Κ J / m 3以上: 者 〇 1 1 1 I ( 實 施 發 明 所 用 之 最 佳 形 態 ) 1 1 1 以 下 1 依 據 表 示 於所 附 圖 式 之 較 佳 實 施 例 詳 述本 發 明 線 1 之 冷 卻 輥 J 磁 鐵 材料 之 製 造 方 法 薄 帶狀磁 鐵 材料 j 磁 鐵 1 I 粉 末 及 結合 磁 鐵 〇 1 1 I 第 1 圖 係 表 示 藉 單 輥 法 製 造 本 發 明 之 磁 鐵 材料 的 裝 置 1 1 ( 薄 帶 急 冷 製 造 裝 置 ) 之 構 成 例 的 體 圖 ψ 第 2 圖 係 表 示 1 1 圖 示 於 第 1 圖 之 熔 融 金 屬 對於冷卻 輥 之 相 撞 部 位 附 近 之 狀 1 1 態 的 剖 面 側 視 圖 〇 1 I 如 第 1 圖 所 示 , 薄 帶 急 冷 製 、'出 裝 置 1 係 具 備 : 可 收納 1 I 磁 鐵 材 料 的 同 體 2 j 及 對 於 該 筒 體 2 具 備 朝 圖 中 箭 號 9 A 1 1 1 衣咬永尺度適用中國國家標隼(CNS ) A4規格(210X 297公釐) -8 - 514938 A7 B7 五、發明説明(6) 方向旋轉的冷卻輥5,在筒體2之下端,形成有射出磁鐵 材料之熔融金屬的噴嘴(孔口)3。 作爲筒體2之構成材料,有例如石英,氧化鋁,氧化 鎂等耐熱性陶瓷。 作爲噴嘴3之孔徑形狀,有例如圓形,橢圓形,開縫 狀等。 在筒體2之噴嘴3近旁之外周,配置有加熱用線圈4 ,而藉將施加例如高頻於該線圈4,加熱(感應加熱)筒 體2內,俾將筒體2內之磁鐵材料成爲熔融狀態。 又,加熱手段係並不被限定於此種線圈4,例如也可 使用碳加熱器。 冷卻輥5係由:輥基材5 1 ,及覆蓋於其外周全周的 表面層5 2所構成。表面層5 2係形成周面5 2 1。 輥基材5 1之構成材料係並不特別加以限定,惟能更 快地散熱表面層5 2之熱,例如以如銅或銅系合金,鐵或 鐵系合金之高導熱度之金屬材料所構成較理想。 輥基材5 1之周面5 1 1係構成接合表面層5 2之表 、 面接合面。該周面511之表面粗糙Ra係〇.〇3至8 //m。又,0 · 05至5//m較理想,而〇 · 1至2//m 更理想。 若輥基材51之周面511的表面粗糙Ra之數値過 大時,則形成於該周面5 1 1的表面層5 2之周面5 2 1 的表面粗糙R a也變大,發生於與急冷薄帶8之間的空隙 變大,依部位使冷卻速度有很大差異。其結果,結晶粒之 夂饫头疋度適用中國國家標隼(CNS ) A4規格(210X29*7公釐) ---------批衣-------1T------線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 514938 A7 ___B7 __ 五、發明説明(7) 偏差變大而降低磁性特性。又,輥基材5 1之周面5 1 1 的表面粗糙R a之數値係愈小愈好。惟不足〇 · 0 3 // m 者,有製作上困難之情形。 又,表面層5 2係由導熱度比輥基材5 1較低之材料 所構成。由此,可將急冷薄帶8之輕面8 1側與自由面 8 2側的冷卻速度之相差成爲更小,可得到結晶粒徑之均 勻化。 此時,若表面層5 2之厚度的偏差較大,則對於所得 到之急冷薄帶8之導熱特性,係依部位有很大不同,結晶 粒徑之偏差變大,成爲無法得到安定之磁性特性。因此, 爲了防止該情形,本發明之冷卻輥5係將表面層5 2之最 大厚度作爲,並將最小厚度作爲Tmin時,成 爲具有滿足下述式(I )的表面層5 2者。由此,可減小 急冷薄帶8之長度方向的結晶粒徑之偏差,可提昇磁性特 性。 1 · 0lST max/TminS3 ...... (I) 又’代替式(I ),滿足式(I I )較理想,而滿足 式(I I I )更理想。 辦衣 ^ 訂 务 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)
⑽尺度爾3國家^ -10 - 514938 A7 _B7 五、發明説明(8)
Tmax/Tmin之數値愈小愈好,惟不足1 · Q 1者 ,有製作上困難的情形。另一方面,Tmax/Train之數 値超過上述式中之上限値時,依表面層5 2之材質等,對 於所得到之急冷薄帶8之傳熱特性依部位成爲很大不同, 產生結晶粒徑之偏差,而無法得到安定之磁性特性。 又,表面層5 2爲下述之組成不同之複數層的積層體 時,則將此等之合計之厚度最大値作爲T m a x,而將最小 値作爲T m i η。 在此,表面層5 2之形成方法,係可滿足上述式的方 法並未特別加以限定,惟熱C V D,電漿C V D,雷射 CVD等之化學氣相沈積法(CVD)或真空氣相沈積, 濺鍍,離子植入等之物理氣相沈積法(PVD )較理想。 由於此等方法係可均勻地進行層形成,因此形成表面層 5 2後,在該表面不必進行機械加工。又,其他,電解電 鍍,浸漬電鍍,無電解電鍍,噴鍍等之方法也可以,惟形 成表面層5 2後,在該表面未進行機械加工較理想。但是 不是如硏削或硏磨之機械加工,例如洗淨,蝕刻,鈍態化 處理等之化學地進行的表面處理,係並未加以限定。 在此等表面層5 2之形成中,由於該形成面的輥基材 51之周面511之表面粗糙Ra較小,因此在成長膜時 ,抑制所形成之表面層5 2係局部地成長的現象。爲此, 也減小表面層5 2之周面5 2 1的表面粗糙Ra。 對於表面層5 2之材質,並未特別加以限制,C r ’ Ni ,Pd,W等,或含有此等之合金等金屬層,或金屬 校呔汝尺度適用中國國家糅箪(CNS ) A4規格(210X297公釐) I 批衣 ^ 訂 線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -11 - 514938 A7 ___B7 五、發明説明(9) 氧化物層也可以,惟可將急冷薄帶8之輥面8 1與自由面 8 2的冷卻速度之相差成爲較小上,以陶瓷較理想。作爲 陶瓷有例如Al2〇3,Si〇2,Ti〇2,Ti2〇3, Z I* 0 2,Y 2〇3,鈦酸鋇,鈦酸緦等之氧化物系陶瓷, AIN,S i3N4,TiN,BN等之氮化物系陶瓷, 石墨,SiC,ZrC,NbC,Al4C3,CaC2, w C等之碳化物系陶瓷,或任意地組合此等中之二以上的 複合陶瓷。 又,表面層5 2係不僅如圖示之單層,例如組成不同 之複數層的積層體也可以。此時,鄰接之層彼此間,係密 接性高者較理想,作爲該例如,有在鄰接之層彼此間含有 相同元素者。 又在表面層5 2以單層所構成時,其組成係並未在厚 度方向均勻者,例如含有成分在厚度方向依次變化者(傾 斜材料)也可以。 表面層5 2之平均厚度(上述積層體時係其合計厚度 )T係並未特別加以限定,惟〇 · 5至5 0 // m較理想, 1至2 0 更理想。 表面層5 2之平均厚度T過小時,依表面層5 2之材 質,在急冷薄帶8之輥面8 1,冷卻速度較快且容易成爲 非晶質化,而在自由面8 2,由於與輥面8 1相比較冷卻 速度較慢,因此產生結晶粒徑之粗大化,又,相反地表面 層5 2之平均厚度T較大時,則急冷速度較慢,產生結晶 粒徑之粗大化,在任何情形,結果降低磁性特性。 尺度適用中國g家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) ---------^----Ί--、玎------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -12- 514938 A7 一 —_B7_ 五、發明説明(^ 表面層5 2之表面粗糙R a係也依構成表面層5 2之 材料或組成等,並未特別加以限定,惟0 · 0 3至8 · 5 Am較理想,而0 · 0 5至5 更理想。 表面粗縫R a過小時,則在熔融金屬6相撞於周面 5 2 1所形成之澆池7有產生滑動之虞。若該滑動顯著, 則周面5 2 1與急冷薄帶8的接觸成爲不充分,結晶粒會 粗大化,而降低磁性特性,另一方面,R a過大時,則產 生在周面5 2 1與急冷薄帶8之間的空隙變大,若下述之 接觸時間較短,則整體上傳熱性變差,而降低磁性特性。 冷卻輥5之半徑係並未被加以限定,惟平常約5 0至 1 0 0 Omm較理想,而約7 5至5 0 Omm更理想。 冷卻輥5之半徑過小時,則整體冷卻輥之冷卻能力變 低,特別是連續地生產急冷薄帶8之情形,隨著時間之經 過而產生結晶粒徑之粗大化,成爲難安定地得到具有高磁 性特性的急冷薄帶8。又,若半徑過大時,則冷卻輥本體 之加工性變壞,視情形使加工變難,又成爲導致裝置之大 型化。 作爲本發明之薄帶狀磁鐵材料或或磁鐵粉末,具有優 異磁性特性者較理想,作爲此種者,有含有R (但是,R 係含有Y之稀土類元素中之至少一種)之合金,特別是含 有R (但是,R係含有Y之稀土類元素中之至少一種)與 TM (但是,TM是過渡金屬中之至少一種),與B (硼 )之合金,以下之〔1〕〜〔4〕之組成者較理想。 〔1〕將以Sm爲主之稀土類元素,與以C 〇爲主之 '氓*尺度通用中國國家標進(CNS ) A4規格(210X297公釐) 扣衣 ^ 訂 線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -13- 514938 A7 __-___B7 五、發明説明(d 過渡金屬作爲基本成分者(以下,稱爲Sm_c〇系合金 )0 〔2〕將R (但是,r係含有γ之稀土類元素中之至 少一種)’及以Fe爲主之過渡金屬(ΤΜ),及B作爲 基本成分者(以下稱爲R — TM-B系合金)。 〔3〕將以Sm爲主之稀土類元素,及以j? e爲主之 過渡金屬’及以N爲主之格子間元素作爲基本成分者(以 下,稱爲Sm—Fe - N系合金)。 〔4〕將R (但是,R係含有γ之稀土類元素中之至 少一種)及F e等之過渡金屬作爲基本成分,具有軟磁性 相與硬磁性相相鄰接存在的複合組織〔特別是,有稱爲奈 米複合(nanocomposite )組織者〕者。 作爲Sm - C 〇系合金之代表性者,有SmC 〇5, SmsTMi?(但是TM係過渡金屬)。 作爲R - F e - B系合金之代表性者,有Nd - F e 一 B 系合金,ΡΓ - Fe - B 系合金,Nd - Pr - Fe 一 B 系合金,Nd — Dy — Fe - B 系合金,Ce - Nd —Fe、B 系合金,Ce - Pr - Nd — Fe - B 系合金 ,以C 〇,N i等其他過渡金屬置換此等之F e之一部分 者等。 作爲Sm - F e - N系合金之代表性者,有以氮化 Sm2Fe17 合金所製作爲 SmsFenNs,TbCu7 型相作爲主相的Sm - Z r — F e - C 〇 - N系合金。 作爲上述稀土類元素,有Y,La,Ce ,Pr , 夂呔汆尺度適用中國國家樣隼(CNS ) A4規格(210X29*7公釐) 扣衣 ^ 訂 線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -14- 514938 A7 _________B7_ 五、發明説明(^
Nd,Pm,Sm,Eu ,Gd,Tb,Dy,Ho , E r,Tm,Yb,Lu,細狀金屬,可含有一種或兩種 以上此等。又,作爲上述過渡金屬有Fe,Co,Ni等 ,可含有一種或兩種以上此等。 又,爲了提昇矯頑磁力,最大磁性能量積等之磁性特 9 性,或是,爲了提昇耐熱性,耐蝕性,在磁鐵材料中,視 需要,可含有 A1 ,Cu,Ga,Si ,Ti ,V,Ta ,Zr ,Nd,Mo ,Hf ,八§,211,?,〇€等〇 上述複合組織(奈米複合組織)係具有軟磁性相及硬 磁性相,各相之厚度或粒徑以奈米水準(nanometer level )(例如1至1 〇 〇 n m )存在。互相鄰接有軟磁 性相與硬磁性相,產生磁性式之交換互相作用。 由於軟磁性相之磁化係藉由外部磁場之作用容易地變 更其方向,因此混在於硬磁性相時,整體系之磁化曲線係 成爲B - Η圖(J 一 Η圖)之第二象限之段的「蛇型」曲 線。但是,軟磁性相之尺寸爲數1 0 n m以下之極小時, 則軟磁性體之磁化藉由與周圍之軟磁性體之磁化之結合被 充分強力地拘束,整體系作用作爲硬磁性體。 具有此種複合組織(奈米複合組織)之磁鐵係主要具 有以下所述之特徵1)至5)。 1 )在B — Η圖(J — H圖)之第二象限,磁化可逆 地回彈(此乃也稱爲「彈性磁鐵」)。 2 )磁化性優異,以較低磁場可磁化。 3 )磁性特性之溫度依存性與硬磁性相單獨時相比較 冬呔張尺度適用中國S家標隼(CNS ) Α4規格(210X 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝- ,11 線 -15- 514938 A7 B7 s. 五、 發明説明( 1 | 較 小 〇 1 | 4 ) 磁 性特性 之 時 效 變 化 較 小 〇 1 I 5 ) 雖 微 粉碎 磁 性 特 性 也 不 劣 化 〇 請 1 1 在 上 述 之 先 1 R — T Μ — B 系 合 金 中 5 硬 磁 性 相 及 軟 磁 性 閱 讀 1 I 相 係 成 爲 如 下 者 〇 背 1 I 之 1 | 硬 磁 性 相 : R 2 Γ 4 B 系 ( T Μ 係 F e 或 F e 與 C 0 注 意 1 1 事 1 1 ) 1 或 R 2, Γ Μ 1 4 B Q 系 ( Q 係 A 1 C U G a S i 再 1 1 填 1 J T i V 丁 a Ζ r N b Μ 〇 > Η f 9 A g Z 寫 本 裝 I J P G e 等 中 之 任 何 一 種 ) 〇 貝 1 1 1 軟 磁 性 相 : T Μ C 特 別 是 a — F e a — ( F e 5 1 C 0 ) ) , 或 Τ Μ 與 Q 之 合 金 相 〇 1 1 冷 卻 輥 5 之 周 速 係依合 金 熔 融 金 屬 之 組成 9 表 面 層 訂 | 5 2 之 構 成 材料 ( 組 成 ) , 周 面 5 2 1 之 表 面 性狀 ( 特 別 1 I 是 1 周 面 5 2 1 對 於 熔 融 金 屬 6 之 濕 潤 性 ) 等 其 最 適 當 之 1 1 1 範 圍 不 相 同 > 爲 了 提 昇 磁 性特性 平 常 爲 5 至 6 0 1 1 m / S e C 較 理 相 j 而 1 0 至 4 5 m / S e C 更 理 想 Ο 線 1 若 冷 卻 輥 5 之 周 速 過 慢 時 則 依 急 冷 薄 帶 8 之 體 積 流 1 | 量 ( 每 一 單 位 時 間 所 射 出 之 熔 融 金 屬 6 之 體 積 9 急 冷 薄 帶 1 I 8 之 平 均 厚 度 t 變 大 9 結 晶 粒 徑 表 示 增 大 之 趨 勢 相 反 地 1 1 若 冷 卻 輥 5 之 周 速 過 快 時 則 大 部 分 成 爲 非 晶 質 組 織 j 1 1 在 任 何 情 形 , 在 其後 雖 施 以 熱 處 理 也 無法充分 提 昇 磁 性 1 1 特 性 〇 1 I 此 等 薄 帶 急 冷 製 造 裝 置 1 係 設 在 腔 ( 未 圖 示 ) 內 J 在 1 1 I 該 控 內 以 塡 充 有 惰性 氣 體 或 其 他 環 境 氣 體 之 狀 態 下 動 作 0 1 1 1 尺度適用中S國家螵辛(CNS ) A4規格(210X 297公釐)
-16- 514938 A7 B7 五、發明説明( 1 1 特別 是 爲 了 防 止 急 冷 薄 帶 8 之 氧 化 > 環 境 氣 體 係 惰 性 氣 1 | 體 較 理 想 〇 作 爲 惰 性 氣 體 例 如 有 氬 氣 9 氨 氣 > 氮 氣 等 〇 1 | 在 筒 體 2 內 之 熔 融 金 屬 6 之 液 面 施 加 有 比 腔 之 內 壓 請 1 1 I 較 局 之 所 定 壓 力 〇 熔 融 金 屬 6 係 藉 作 用 於 該 筒 HeSi 體 2 內 之 熔 先 閲 讀 1 1 融 金 屬 6 之 液 面 的 壓 力 與 腔 內 之 環 境 氣 體 之 壓 力 的 差 壓 背 δ 之 1 1 從 噴 嘴 3 射 出 〇 S 事 1 1 在 薄 帶 急 冷 製 造 裝 置 1 ) 係 將 磁 鐵 材料 裝 進 筒 體 2 內 項 再 1 1 y 藉 線 圈 4 加 熱 後 熔 融 當 從 噴 嘴 3 射 出 該 熔 融 金 屬 6 時 馬 本 -rr 裝 I > 如 第 2 圖 所 示 熔 融 金 屬 6 係 相 撞 於冷卻 輥 5 之 周 面 Ά 1 1 I 5 2 1 j 形 成 澆 池 7 之 後 被 帶 領 至 旋 轉 之 冷卻 輥 5 之 周 1 面 5 2 1 之 狀 態 下 , 急 速 地 被 冷卻 而 凝 固 連 續 地 或 斷 續 1 1 地 形 成 有 急 冷 薄 帶 8 〇 如 此 所形 成 的 急 冷 薄 帶 8 不 久 該 訂 | 輥 面 8 1 從 周 面 5 2 1 離 開 j 朝 第 1 圖 中 之 刖 號 9 B 方 向 1 I 進 行 〇 又 第 2 圖 中 5 以 虛 線 表 示 熔 融 金 屬 之 凝 固 界 面 1 1 I 7 1 〇 1 1 又 > 在 實 際 製 造 急 冷 薄 帶 8 時 j 不 一 定 將 噴 嘴 3 設 在 線 冷卻 輥 5 之 旋 轉 中 心 5 4 之 正 上 方 也 可 以 例 如 冷卻 輥 5 1 I 之 位 置 係相 同 而 將 噴 嘴 3 設 在 朝 第 2 圖 中 左 方 向 地稍移 1 I 動 之 位 置 1 進 行 急 冷 薄 帶 8 之 製 造 也 可 以 〇 1 1 I 如 上 所 得 到 之 急 冷 薄 帶 8 係 儘 量 使 其 寬 度 W 及 厚 度 成 1 1 爲 均 勻 較 理 想 〇 此 時 1 急 冷 薄 帶 8 之 平 均 厚 度 t 係約 1 0 1 1 至 5 0 β m 較 理 想 5 而約 1 5 至 4 0 β m 更 理 想 0 1 1 若 平 均 厚 度 t 過 小 時 則 非 晶 質 組 織 所 佔 之 比 率 變 多 1 I 在 其 後 雖 施 以 熱 處 理 也 Μ 4 1 W 法 充 分 提 昇 磁 性 特 生 〇 又 9 若 1 1 1 度適用中國國家樣準(CNS ) A4規格(210X 297公釐) -17- 514938 A7 B7 五、發明説明(士 平均厚度t過小時’則急冷薄帶8之機械性強度降低,無 法得到連續之長度的急冷薄帶8,成爲片狀或粉末狀,其 結果,冷卻成爲不均勻,產生磁性特性之偏差。又,每一 單位時間的生產性也變差。 又,若平均厚度t過大時,則熱傳送成爲藉由急冷薄 帶8內部之導熱所支配,由於自由面8 2側之結晶粒徑表 示粗大化之趨勢,因此無法充分提昇磁性特性。 又,對於所得到急冷薄帶8,例如將非晶質組織之再 結晶化之促進,組織之均質化等作爲目的,也可施行熱處 理。作爲該熱處理之條件,例如在4 0 0至9 0 0 °C,可 進行大約半分鐘至3 0 0分鐘。 又,該熱處理係爲了防止氧化,在如真空或減壓狀態 下(例如lx 10_1至lx 10 一 6Tor r)或氮氣, 氬氣,氦氣等之惰性氣體中的非氧化環境中進行較理想。 如上所得到的急冷薄帶(薄帶狀磁鐵材料)8係成爲 微細結晶組織,或微細結晶包含於非晶質組織中之組織, 得到優異之磁性特性。 又在以上,作爲急冷法,說明以單輥法之例子,採用 雙輥法也可以。由於此等急冷法係可微細化金屬組織(結 晶粒),因此提高結合磁鐵之磁鐵特性,特別可提高矯頑 磁力等上有效。 藉粉碎如上所得到之急冷薄帶8,得到本發明之磁鐵 粉末。 粉碎之方法並未特別加以限定,例如可使球磨粉機, 夂呔浃尺度適用中國國家嘌隼(CNS ) A4規格(210X 297公釐) I 11 n批衣 _ 訂 I n 線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -18- 514938 A7 B7 五、發明説明(β 振動磨粉機,噴射磨粉機,銷磨粉機等各種粉碎裝置’破 碎裝置可進行。此時,粉碎係爲了防止氧化,在如真空或 減壓狀態下(例如1 X 1 0 _ 1至1 X 1 0 一 6 Τ 0 r r ) ,或氮氣,氬氣,氦氣等惰性氣體中之非氧化性環境也可 進行。 又對於所得之磁鐵粉末,例如將除去藉粉碎所導入之 畸變之影響,控制結晶粉徑作爲目的,也可施行熱處理。 作爲該熱處理之條件,例如在3 5 0至8 5 0 °C,可進行 約 0.5 至 300min。 又,該熱處理係爲了防止氧化,在如真空或減壓狀態 下(例如lx 10」至lx 10_6Tor r)或氮氣, 氬氣,氦氣等之惰性氣體中的非氧化性環境中進行較理想 〇 使用此種磁鐵粉末製造結合磁鐵時,該磁鐵粉末係與 結合材(結合樹脂)之結合性(濕潤性)較優異,爲此, 該結合磁鐵係機械性強度高,成爲熱安定性(耐熱性), 耐蝕性優異者。因此,該磁鐵粉末係適於結合磁鐵之製造 ,而所製造之結合磁鐵係成爲高信賴性者。 如上之磁鐵粉末係平均結晶粒徑5 0 0 n m以下較理 想,200nm以下更理想,而約10至100nm最理 想。若平均結晶粒徑過大時,無法充分提昇優異之磁性特 性,特別是矯頑磁力及方型性之提昇。 又不管磁鐵材料爲如上述(1)至(3)之單相組織 者,或是如上述〔4〕之複合組織者,或是不管有無對於 欠呔乐尺度適用中國國家標皋(CNS ) A4現格(21 OX 29*7公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝· ,-?'t> 線 -19- 514938 A7 B7 五、發明説明(^ 上述急冷薄帶8之熱處理或對於磁鐵粉末之熱處理或熱處 理條件,平均結晶粒徑係作成上述範圍者較理想。 又,磁鐵粉末之平均粒徑係並未特別加以限定,惟欲 製造下述之結合磁鐵(稀土類結合磁鐵)者時,考慮防止 磁鐵粉末之氧化,及防止依粉碎之磁性特性劣化,約 0 · 5至150#m較理想,而約1至80//m更理想。 又,爲了以如下述之少量結合樹脂得到成形時之良好成形 性,磁鐵粉末之粒徑分布係某程度被分散(有偏差)較理 想。由此,可減低所得到之結合磁鐵之空孔率,可更提高 結合磁鐵之機械性強度,而可更提昇磁性特性。 此等磁鐵粉末係不僅相同組成者,混合不同之兩種以 上組成的磁鐵粉末者也可以。例如有上述〔1〕至〔4〕 之組成者中至少混合兩種者。此時,可倂有混合之各磁鐵 粉末之優點,可容易地得到更優異的磁性特性。 又,混合不同兩種以上組成的磁鐵粉末者時,在混合 之磁鐵粉末之每一組成,其平均粒徑不相同也可以。又, 此等混合粉末時,不同兩種以上組成的磁鐵粉末中之至少 一種爲藉上述之本發明之方法所製造者就可以。 又’本發明之粉末狀之磁鐵材料係並未限定在使用於 結合磁鐵之製造者,例如使用於燒結磁鐵之製造者也可以 〇 以下,說明本發明之結合磁鐵。 本發明之結合磁鐵係以如結合樹脂之結合材結合上述 磁鐵粉末所形成者。 以气乐尺度適用中a國家嘌準(CNS ) A4規格(210X297公釐) ---------裝----^---訂------線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁} -20- 514938 A7 _B7_ 五、發明説明(& 作爲結合樹脂,熱可塑性樹脂,熱硬化性樹脂中之任 一種均可以。 作爲熱可塑性樹脂,例如有聚醯胺(例:尼龍6 ’尼 龍46,尼龍66,尼龍610,尼龍612,尼龍11 ,尼龍12,尼龍6—12,尼龍6-66),熱可塑性 聚醯亞胺,芳香族聚酯等之液晶聚合物,聚苯醚,聚苯硫 化物,聚乙烯,聚丙烯,乙烯-醋酸乙烯共聚物等之聚烯 烴,變性聚烯烴,聚碳酸酯,聚甲二醇酯,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 醚酮,聚醚亞胺,聚甲醛等,或以此等爲主之共聚物,摻 合物,聚合合金等,可混合使用此等中之一種或兩種以上 〇 在此等中,由於成形性特別優異,機械性強度較高, 以聚醯胺爲主較理想,而從提高耐熱性上,以液晶聚合物 ,聚苯硫化物爲主者較理想。又,此等之熱可塑性樹脂係 與磁鐵粉末之混練性也優異。 此種熱可塑性樹脂係依其種類,共聚化等,例如重視 成形性者,或重現耐熱性,機械性強度者,具有可成爲廣 泛範圍之選擇的優點。 另一方面,作爲熱硬化性樹脂,例如有矽酚型,漆用 酚醛型,萘系等各種環氧樹脂,苯酚樹脂,脲醛樹脂,三 聚氰胺樹脂,聚酯(不飽和聚酯)樹脂,聚醯亞胺樹脂, 矽樹脂,聚氨酯樹脂等,可混合使用此等中之一種或兩種 以上。 祆呔永尺度適用中國國家標隼(CNS ) A4規格(210X 297公釐) ---------批衣----Ί--1T------# (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -21 - 514938 A7 B7 五、發明説明( A 1 1 此 等 中 由 成 形 性 特 別 優 異 機 械性 強 度 較 高 耐 熱 1 1 性 優 異 的 觀 點 上 , 環 氧 樹 脂 > 酚 樹 脂 聚 醯 亞 胺 樹 脂 矽 1 | 樹 脂 較 理 想 5 而 環 氧 樹 脂 最 理 想 〇 又 此 等 熱 硬 化性 樹 脂 -V 請 1 1 先 1 係 與 磁 鐵 粉 末 之 混 練 性 , 混 練 之 均 勻 性也 優 異 〇 閱 讀 1 I 又 j 所 使 用 之 熱 硬 化 性 樹 脂 ( 未 硬 化 ) 係在 室 溫 爲 液 背 面 之 1 1 狀 者 9 或 固 形 ( 粉 末 狀 ) 者 均 可 以 〇 注 意 事 1 1 又 9 在 本 發 明 中 作 爲 具 有 彈 性 的 結合材 j 例 如 可 使 項 再 1 I 填 1 裝 1 用 天 然 橡 膠 ( N R ) 異 戊 二 烯 橡 膠 , 丁 二 烯 橡 膠 ( Β R 寫 本 百 » 1 , 2 — Β R ) 〇 苯 乙 烯 — 丁 二 烯 橡 膠 ( S B R ) 等 丁 只 1 1 I 二 烯 系 橡 膠 氣 丁 二 烯 橡 膠 ( C R ) 丁 二 Μ 一 丙 烯 腈 橡 1 膠 ( Ν Β R ) 等 二 烯 烴 系 特 殊 橡 膠 j 丁 基 橡 膠 ( L I R ) 1 1 乙 烯 — 丙 烯 橡 膠 ( E P Μ j Ε Ρ D Μ ) 乙 烯 一 醋 酸 乙 訂 1 烯 橡 膠 ( Ε V A ) 丙 燒 系 橡 膠 ( A C Μ > A N Μ ) 鹵 1 I 化 丁 基 橡 膠 ( X — I I R ) > 等 烯 烴 系 橡 膠 1 聚 氨 酯 ( 1 1 I A V > Ε U ) 等 氨 脂 系 橡 膠 j 聚 環 氧 氨 丙 院橡 膠 ( C 〇 j 1 1 E C 〇 j G C 〇 9 E G C 〇 ) 等 之 醚 系 橡 膠 > 多 硫化 橡 膠 線 1 ( T ) 等 之 聚 硫 化物 系 橡 膠 j 矽 橡 膠 ( Q ) ϊ 氧 橡 膠 ( 1 I F K Μ 9 F Ζ ) 氯 化 聚 乙 烯 ( C Μ ) 等 各 種 橡 膠 或苯 I 乙 Μ 系 烧 烴 系 J 聚 氯 化 乙 烯 系 聚 氨 酯 系 聚 酯 系 聚 1 1 醯 胺 系 1 聚 丁 二 烯 系 轉 聚 異 戊 二 烯 系 9 氟 橡 膠 > 氯 化 聚 1 1 乙 烯 系 等 之 各 種 熱 可 塑 性 合 成 橡 膠 j 也 可作 成 具 有 可 撓 性 1 1 ( 柔 軟 性 ) 的 結 合 磁 鐵 〇 1 | 又 > 本 發 明 之 結 合 磁 鐵 係 等 方性 或 各 向 異 性 也 可 以 1 I 由 製 造 容 易 上 ϊ 以 等 方 性 較 佳 0 1 1 1 尺度適用中國a家螵孪(CNS ) A4規格ί 210X 297公釐) -22- 514938 A7 B7 五、發明説明(2¾ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 此等本發明之結合磁鐵,例如如下地被製造。製造磁 鐵粉末,與結合樹脂,及視需要包含添加劑(氧化防止劑 ’潤滑劑等)的結合磁鐵用組成物,使用該結合磁鐵用組 成物,依壓縮成形(壓製成形),擠出成形,射出成形, 滾壓成形等成形方法,在磁場中或無磁場中成形成所期望 之磁鐵形狀。結合樹脂爲熱硬化樹脂時,在成形後,依加 熱等來硬化該樹脂。 在此’上述三種成形方法中,擠出成形及射出成形( 特別是,射出成形),係選擇形狀之自由度較廣,而生產 性較高等之優點’惟在此等成形方法中,爲了欲得到良好 之成形性’由於必須確保在成形機內之組成物之充分流動 性,因此,與壓縮成形相比較,增加磁鐵粉末之含有量, 即將結合磁鐵成爲高密度化。然而,在本發明中,如下述 地可得到高磁通密度,爲此,由於即使未將結合磁鐵成爲 高密度化也可得到優異之磁性特性,因此依擠出成形及射 出成形所製造的結合磁鐵也可得到該優點。 結合磁鐵中之磁鐵粉末的含有(含有率)係並未被加 以限定’平常考慮成形方法,或成形性與高磁性特性之兩 立加以決定。具體上,約75至99·5wt%較理想, 而約85至95wt%更理想。 尤其是,在結合磁鐵藉壓縮成形所製造者時,磁鐵粉 末之含有量係約90至99·5wt%較理想,而約93 至98·5wt%更理想。 又’在結合磁鐵藉擠出成形或射出成形所製造者時, 表呔汝尺度適用中國國家埭準(CNS M4C格(210X 297公釐) -23 - 514938 A7 __ B7_ 五、發明説明( 磁鐵粉末之含有量係約7 5至9 8w t %較理想,而約 85至97〜丨%更理想。 結合磁鐵之密度P係依含在該結合磁鐵的磁鐵粉末之 比重,磁鐵粉末之含有量,空孔率等之要因來決定。在本 發明之結合磁鐵中,該密度p係並未被加以限定,惟作爲 結合材在使用如上述之結合樹脂(熱可塑性樹脂,熱硬化 性樹脂)的結合磁鐵時,5 · 0 g / c m 3以上較理想, 而約5 · 5至6 · 6g/cm3更理想。又,在具有可撓 性(柔軟性)之結合磁鐵時,不足5 · 0 g / c m 3也可 以。 在本發明,由於磁鐵粉末之磁通密度,矯頑磁力較大 ,因此成形成結合磁鐵時,在磁鐵粉末之含有量較多時當 然有優異之磁性特性,而在含有量較少時,也可得到優異 之磁性特性(高矯頑磁力及最大磁性能量積)。 本發明之結合磁鐵係矯頑磁力H e j約3 2 0至 9 0 OKA/m較理想,而約4 0 0至7 2 OKA/m更 理想。矯頑磁力在不足上述下限値時,依馬達之用途,若 施加逆磁場時減磁成爲顯著,又,高溫之耐熱性較差。又 ,矯頑磁力超過上述上限値時,則起磁性會降低。因此, 藉將矯頑磁力H e j成爲上述範圍,在結合磁鐵(尤其是, 圓筒狀磁鐵)成爲多極起磁等時,即使無法得到充分之磁 通密度,也可成爲良好之起磁,得到充分之磁通密度,可 提供高性能之結合磁鐵,特別是可提供馬達用結合磁鐵。
本發明之結合磁鐵,係最大磁性能量積(B H ) m a X K法尺度通用中國國家標孪(CNS ) A4規格(210X29*7公釐) 扣衣 _ 訂 線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -24- 514938 A7 B7 五、發明説明(y (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 爲6 0 k J/m3以上較理想,6 5 k J/m3以上更理 想’而7 0至1 3 0 k J/m3最理想。最大磁性能量積 (BH) max不足6 0 k J /m3時,使用於馬達時,依 該種類,構造,無法得到充分之扭矩。 本發明之結合磁鐵之形狀,尺寸等係並未特別加以限 定’例如有關於形狀,例如可能爲圓柱狀,方柱狀,圓筒 狀(環狀),圓弧狀,平板狀,彎曲板狀等所有形狀者, 而其大小也可能爲從大型者至超小型者之所有大小者。 (實施例) 以下,說明本發明之具體性實施例。 (實施例一) 以以下所述之方法得到合金組成爲 (Ndo. 9Dy〇. 1)8. 9Febal,C〇7· 3B5. 6A1。· 7 之急冷薄帶。 經濟部智慧时/1局:®工消費合作Ti印焚 首先,秤量Nd,Fe,Co,B,A1之各原料, 使用高頻感應熔化爐在A r氣體中施以熔融,鑄造,製造 母合金鑄錠之後,從鑄錠切出約1.5g之樣品。 準備表示於第1圖之構成的薄帶急冷製造裝置1 ,在 底部設置噴嘴(圓孔孔口)3之石英管內放進上述樣品。 對於鋼製輥基材5 1(直徑2 0 Omm,寬度3 0 mm)之圖面,藉化學氣相沈積法(C V D )進行氣相沈積, 得到具有表面層52之冷卻輥5^〇.1至3,6)。此 時,化學氣相沈積係依熱化學氣相沈積進行。隨著表面層 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公釐) -25- 514938 經濟部智慧財/itirt®工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明( 之材質選擇所定之合成反應氣體。合成溫度也依材質有戶斤 變化,惟在約800至1 500。(:進行CVD。 又,對於與上述同一條件的輥基材5 1之周面,藉物 理氣相沈積法(PVD )進行,得到具有表面層5 2之冷 卻輥5 (條件N 〇 4,5 )。此時物理氣相沈積係藉離子 植入進行。將基板溫度保持在約2 5 0至8 0 0 t,依表 面材質選擇反應氣體,而加速電壓係作爲5 0至3 0 0V 〇 又,在條件N 0 · 5,6,表面層5 2係將組成不同 之兩層爲爲積層者。 又,作爲比較例,在與上述同一條件之輥基材5 1的 周面,依電解電鍍形成C r層。之後,在C r層施加硏削 硏磨加工,作爲表面層52 (條件No . 7)。又,硏削 加工係使用圓筒磨床進行,而硏磨加工係以# 1 5 0 0之 硏磨紙進行。 對於如此所得到之條件Ν ο · 1至7的冷卻輥5進行 表面層5 2之平均厚度T,Tmax,Tmin,表面粗糙 R a之測定。 表面層5 2之厚度係分別對於設置表面層前之輥基材 ,及設置表面層後之輥,事先定位之後才以放大投影機從 測定外尺寸之數値來算出。在周面5 2 1上位在周方向等 間隔之1 2 0部位之點測定表面層5 2之厚度,而將該平 均値作爲平均厚度T,將該1 2 0部位的最高値作爲 丁 m A X,最低値作爲T m i ri。 本纸乐尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
-26- 514938 A7 B7 五、發明説明(j 表面粗縫R 3係與平均厚度T ’ Tmax,Tmin问樣 在周面5 2 1上之等間隔之1 2部位之點測定表面粗糙, 求出其平均値。 對於冷卻輥5之表面層5 2之材質,平均厚度T, Tmax/Tmh,表面粗糙Ra ,表示在表1。 將薄帶急冷製造裝置1所收納之腔內施以去氣後’導 進氦氣,作成所期望之溫度及壓力的環境。 然後,以線圈4高頻感應加熱熔化石英管內之鑄錠樣 品,又將冷卻輥5之周速度作爲1 6 m/ s e C,將熔融 之噴射壓力(石英管之內壓與環境壓之差壓)作爲4 0 kPa,而將環境氣體之壓力作爲60kPa,將熔融金 屬從冷卻輥5之旋轉中心之正上方朝冷卻輥5之頂部周面 5 2 1噴射,連續地製造急冷薄帶。 對於所得到之各該急冷薄帶,取出長度約5 c m之急 冷薄帶,又從該急冷薄帶連續地製作長約7 五個樣 品,對於各該樣品測定平均厚度t ’平均結晶粒徑及磁性 特性。 平均厚度t係藉顯微鏡對於一樣品測定2 0部位之測 定點,將此作爲平均之數値。平均結晶粒徑係藉電子顯微 鏡之組織觀察結果所求得。磁性特性係使用振動樣品型磁 力計(VSM)測定矯頑磁力He j (KA/m)及最大 磁性能量積(BH)max(KJ/m3)。將此等結果表 示於表2。 由此等結果可知,條件N 0 · 1至6 (本發明)所得 衣纸乐尺度適用中國國家標準(CNS ) A4現格(2l〇x 297公餐) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝· 訂 經濟部智慧財產^7:H工消費合作社印製 -27- 514938 A7 _B7 五、發明説明( 到之急冷薄帶,係確認安定地得到高磁性特性。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 對此,在條件N 〇 · 7 (比較例)所得到之急冷薄帶 係不但磁性特性低,雖由連續之帶狀所抽出之樣品,而其 磁性特性之偏差較大。 (實施例2 ) 以下,在實施例一之條件Ν ο · 1至6所得到之急冷 薄帶,在A r氣體環境中進行6 8 Otx 3 0 0秒之熱處 理之後,粉碎此等急冷薄帶,得到磁鐵粉末。 對於所得到之磁鐵粉末,爲了分析該相構成,使用 Cu— Κα在繞射角20°至60°進行X線繞射。從繞 射圖案可確認具硬磁性相之R 2 ( F e,C 〇 ) i 4 Β型相 ,及具軟磁性相之α -( F e,C 〇 )型相之繞射峰値, 而由透射型電子顯微鏡(TEM)的觀察結果,均確認形 成複合組織(奈米複合組織)。 對於所得到之磁鐵粉末之平均粒徑,分別表示於表3 〇 經濟部智慧sr/i^a (工消費合作社印¾ 以下,在如上所述地所得到之各磁鐵粉末,混合環氧 樹脂(結合樹脂),及少量的聯胺系抗氧劑,混練此等來 製作結合磁鐵用組成物。此時,磁鐵粉末與環氧樹脂之配 合比率(重量比),係對於各樣品作爲大約相等値。 之後,將此組成物粉碎作爲粒狀,秤量該粒狀物後塡 充於壓製裝置之金屬模內,在壓力7 t 〇 n/cm2下壓 縮成形(無磁場中)得到成形體。 本纸乐尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -28- 514938 A7 __B7 五、發明説明(^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 脫模後,藉1 5 0 °C之加熱使環氧樹脂硬化(硬化處 理),得到直徑lOmmx高度7mm的圓柱狀等方性結 合磁鐵。 對於該結合磁鐵中之磁鐵粉末之含有量及各結合磁鐵 之密度P分別表示於表3。 對於各結合磁鐵,施加磁場強度3 . 2MA/m之脈 衝起磁後,使用直流自動磁通計以最大施加磁場2 · 0 M A /m測定矯頑磁力H c j及最大磁性能量積 (B H ) m a x。測定時之溫度係2 3 °C (室溫)。將此等 結果表示於表3。 之後進行耐熱性之測試。該耐熱性係將結合磁鐵保持 在1 0 0 t X —小時之環境下後,測定回到室溫時之不可 逆去磁率(初期去磁率),並加以評估。不可逆去磁率( 初期去磁率)之絕對値愈小,則耐熱性(熱安定性)愈優 異,將測定結果所得到之不可逆去磁率表示在表3。 經濟部智慧財/€^72(工>'/1費合作社印^ 由此等結果可知,在實施例二所得到之條件Ν ο · 1 至6之結合磁鐵係均得到優異之磁性特性〔高矯頑磁力 He j及最大磁性能量積(BH) max〕及良好之溫度特 性(低不可逆去磁率)。 (實施例三) 在如以下所述之方法得到合金組成爲 (N d。. 7 P r。· 2 D y。· 1) 9.。F e b a 1,C 〇 3 . 〇 B 5 . 7 S i。· 5 之急冷薄帶 8。 首先評量 Nd,P r,Dy,Fe,Co,B,S i 本纸沬尺度適用中國國家標隼(CNS ) A4規格(210X 297公釐) -29 - 514938 A7 B7 五、發明説明(θ 之各原料,使用高頻感應熔解爐在氬氣體中熔解,鑄造, 製造母合金鑄錠之後,從該鑄錠切出約1 5 g之樣品。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 準備表示於第1圖之構成的薄帶急冷製造裝置1,在 底部設置噴嘴(圓孔孔口)3的石英管內放進上述樣品。 在銅製之輥基材(直徑2 0 Omm,寬度3 Omm) 之周面施行硏削加工及硏磨加工,製作具有所期望之表面 粗糙R a之六種類輥基材5 1。又,硏削加工係使用圓筒 磨床或車床進行,作爲硏磨加工進行膨脹硏磨。尤其是, 對於條件N 〇 . 1進行鏡面加工。 對於如此所得到之冷卻輥5進行輥基材5 1之周面 5 11的表面粗糙Ra之進行。 表面粗糙R a係在周面5 2 1之等間隔之1 2部位的 點,藉光學性方法,求出其平均値。 經濟部智慧財/|局資工消費合作ft印^ 對於所得到之輥基材5 1之周面5 1 1 ,藉化學氣相 沈積法(CVD)或物理氣相沈積法(PVD)進行氣相 沈積,得到具有表面層5 2之冷卻輥5 (條件Ν ο · 1至 6)。此時,化學氣相沈積係依熱CVD進行。隨著表面 層之材質選擇所定之合成反應氣體。合成溫度也依材質有 所變化,惟在約800至1 500 °C進行CVD。又,物 理氣相沈積係藉離子植入進行。將基板溫度保持在約 2 5 0至8 0 〇°C,依表面材質選擇反應氣體,而加速電 壓係作爲50至300V。 又,在條件No · 5,6,表面層52係將組成不同 之兩層成爲積層者。 本紙乐尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X29*7公釐) -30- 經濟部智慧財/1^7貨工消費合作社印^ 514938 A7 B7_ 五、發明説明( 又,作爲比較例,以如下所述之方法,製作將c Γ層 具有作爲表面層5 2之兩種類冷卻輥5 (條件No · 7, 8 ) 〇 首先,在與使用於No·1至6之冷卻輥之製作者相 同條件之銅製輥基材5 1之周面5 1 1,施行硏削加工及 硏磨加工,製作周面5 1 1之表面粗糙Ra分別爲8 . 2 及4 . 5/zm的輥基材5 1。在該輥基材5 1之周面 511,藉電解電鍍形Cr層。然後,對於所形成之Cr 層,未進行表面機械加工,將作爲表面層5 2者直接作爲 條件N 〇 · 7之冷卻輥。 又,電解電鍍後,在所形成之C r層,施行硏削加工 及硏削加工及硏磨加工,將作爲表面層5 2者作爲條件 N 〇 . 8之冷卻輥。又,硏削加工及硏磨加工係以與對於 輥基材5 1所進行之方法同樣之方法。 對於如此所得到之條件N 〇 . 1至8之冷卻輥5進行 表面層5 2之平均厚度T,及表面層5 2之周面5 2 1之 表面粗糙R a之測定。 表面層5 2之厚度係藉螢光X線型厚度計加以測定。 在周面5 2 1上位在周方向等間隔之1 2 0部位的點,測 定表面層5 2之厚度,而將該平均値作爲平均厚度T。 表面粗糙Ra係與輥基材51之周面511之表面粗 糙R a同樣地進行測定。 對於輥基材5 1之周面5 1 1之表面粗糙Ra,表面 層5 2之形成方法,材質,平均厚度T,表面粗糙R a表 木纸乐尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公廣) "" (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)
-31 - 514938 A7 B7 五、發明説明(^ 示於表4。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 將薄帶急冷製造裝置1所收納之腔內施以去氣之後, 導進氦氣,作爲所期望之溫度及壓力的環境。 然後,以線圈4高頻感應加熱熔解石英管內之鑄錠樣 品,又將冷卻輥5之周速度作爲1 7m/s e c,將熔融 金屬之噴射壓力(石英管之內壓與環境壓之差壓)作爲 4〇kpa,又將環境氣體之壓力作爲6〇kpa,將熔 融金屬從冷卻輥5之旋轉中心之正上方朝冷卻輥5之頂部 周面5 2 1噴射,連續地製造急冷薄帶8。 對於所得到之各該急冷薄帶,取出長約5 cm之急冷 薄帶,又從該急冷薄帶連續地製作長約7mm之五個樣品 ,對於各該樣品測定平均厚度t ,平均結晶粒徑及磁性特 性。 ^齊郎皆-¾时4^7a(工消費合作fl印^ 平均厚度t係藉顯微鏡對於一樣品測定2 0部位之測 定點,將此作爲平均之數値。平均結晶粒徑係藉電子顯微 鏡之組織觀察結果所求得。磁性特性係使用振動樣品型磁 力計(VSM)測定矯頑磁力He j (KA/m)及最大 磁性能量積(BH) max (KJ/m3)。將此等結果表 示於表6。 由此等結果可知,條件Ν ο · 1至6 (本發明)所得 到之急冷薄帶,係確認安定地得到高磁性特性。 對此,在條件Ν 〇 · 7,8 (比較例)所得到之急冷 薄帶係只能得到低磁性特性。又,對於條件N 0 · 8所得 到之急冷薄帶,雖由連續之帶狀所抽出之樣品’而其磁性 衣紙乐尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公釐) -32- 514938 A7 B7 五、發明説明( 特性之偏差較大。 (實施例四) 以下,在實施例三之條件Ν ο · 1至6所得到之急冷 薄帶’在氬氣體環境中進行6 9 Otx 3 0 0秒之熱處理 之後’粉碎此等急冷薄帶,得到磁鐵粉末。 對於所得到之磁鐵粉末,爲了分析該相構成,使用 Cu — Κα在繞射角20°至60°進行X線繞射。從繞 射圖案可確認具硬磁性相之r 2 ( F e,C u ) ! 4 Β型相 ’及具軟磁性相之α — ( F e,C 〇 )型相之繞射峰値, 而由透射型電子顯微鏡(T EM)的觀察結果,均確認形 成複合組織(奈米複合組織)。 對於所得到之磁鐵粉末之平均粒徑,分別表示於表6 〇 以下,在如上所述地所得到之各磁鐵粉末,混合環氧 樹脂(結合樹脂),及少量的聯胺系抗氧劑,混練此等來 製作結合磁鐵用組成物。此時,磁鐵粉末與環氧樹脂之配 合比率(重量比),係對於各樣品作爲大約相等値。 之後,將此組成物粉碎作爲粒狀,秤量該粒狀物後塡 充於壓製裝置之金屬模內,在壓力7 t 〇 n/cm2下壓 縮成形(無磁場中)得到成形體❶ 對於各結合磁鐵中之磁鐵粉末之含有量及各結合磁鐵 之密度p分別表示於表6。 對於各結合磁鐵,施加磁場強度3·2MA/m之脈 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公釐) 裝-- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部智慧財/i^7a (工消費合作社印製 -33 - 514938 經濟部智慧財/i^7a:工消費合作ti印¾ A7 B7 五、發明説明(3) 衝起磁後,使用直流自動磁通計測定最大施加磁場2 · 〇 M A / m的矯頑磁力H c j及最大磁性能量積(B H )m a x 。測定時之溫度係2 3 °C (室溫)。將此等結果表示於表 6 〇 之後進行耐熱性之測試。該耐熱性係將結合磁鐵保持 在1 0 0 °C X —小時之環境下後’測定回到室溫時之不可 逆去磁率(初期去磁率),並加以評估。不可逆去磁率( 初期去磁率)之絕對愈小,則耐熱性(熱安定性)愈優異 ,將測定結果所得到之不可逆去磁率表示在表6。 (實施例五) 以如以下所述之方法製作兩種類冷卻輥5。 在兩個銅製輥基材5 1 (直徑200mm,寬度30 m m )之周面5 1 1施行硏削加工及硏磨加工’製作周面 5 1 1之表面粗糙Ra爲1 · (條件No · 9)的 輥基材5 1 ,及製作周面5 1 1之表面粗糙Ra爲1 2 // m (條件Ν ο · 1 〇 )的輥基材5 1。又,硏削加工及 硏磨加工及表面粗糙R a之測定係與實施例三同樣地進行 〇 在此等輥基材5 1分別藉由CVD形成平均厚度T爲 10# m的NbC的表面層52。測定表面層52之周面 5 2 1的表面粗糙R a也與實施例一同樣地進行。將輥基 材5 1之周面5 1 1與表面層5 2之周面5 2 1的表面粗 糙R a之測定値表不於表7。 表纸張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
-34- 514938 A7 B7___ 五、發明説明( (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 將與使用如此所得到的二種類冷卻輥5所製作的實施 例三同一組成急冷薄帶在氬氣環境中,以6 7 5 °Cx 6 0 0 s e c施行熱處理後,使用振動樣品型磁力計測定 H e j ( K A /m ),最大磁性能量積(B Η ) m a χ (K J /m 3 ),將此等結果表示於表7。 由此等結果可知,藉將輥基材5 1之周面5 1 1的表 面粗糙R a作成本發明之範圍,得到高磁性特性。 (實施例六) 以下,粉碎在實施例五所得到之兩種類急冷薄帶,得 到磁鐵粉末。 對於所得到之磁鐵粉末,爲了分析該相構成,使用 Cu - Κα在繞射角20°至60°進行X線繞射。從繞 射圖案可確認具硬磁性相之R 2 ( F e,C u ) i 4 Β型相 ,及具軟磁性相之α -( F e,C 〇 )型相之繞射峰値, 而由透射型電子顯微鏡(TEM)的觀察結果,均確認形 成複合組織(奈米複合組織)。 經濟部智慧財/i^s(工消費合作社印^ 對於所得到之磁鐵粉末之平均粒徑,分別表示於表8 〇 之後,使用如上所述地所得到之各磁鐵粉末,與實施 例二同樣地,得到直徑1 0 m m X高度7 m m的圓柱狀等 方性結合磁鐵。 對於各結合磁鐵中之磁鐵粉末之含有量及各結合磁鐵 之密度p分別表示於表8。 皋纸張尺度適用中國國家標準(CNS ) Λ4規格(210X 297公釐) -35- 514938 A7 B7 五、發明説明( (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 對於各結合磁鐵,施加磁場強度3 · 2 M A /m之脈 衝起磁後,使用直流自動磁通計測定最大施加磁場2 · Ο M A / m的矯頑磁力H c j及最大磁性能量積(B H )m a χ 。測定時之溫度係2 3 t (室溫)。將此等結果表示於表 8 〇 之後進行耐熱性之測試。該耐熱性係將結合磁鐵保持 在1 0 0 °C X —小時之環境下後,測定回到室溫時之不可 逆去磁率(初期去磁率),並加以評估。不可逆去磁率( 初期去磁率)之絕對愈小,則耐熱性(熱安定性)愈優異 ,將測定結果所得到之不可逆去磁率表示在表8。 由此等結果可知,本發明之結合磁鐵係可得到優異之 磁性特性〔高矯頑磁力H e j及最大磁性能量積 (B H ) m a x〕及良好之溫度特性(低不可逆去磁率), 而在比較例,只能得到低磁性特性及溫度特性。 如上所述地,依照本發明可得到如下之效果。 經濟部智慧財4局,'貝工消費合作社印^ 可減小所得到的急冷薄帶之輥面側與自由面側的組織 差或長度方向的組織差;特別是可減小依冷卻速度之不同 所產生的結晶粒徑之相差,結果可得到具有優異之磁性特 性的磁鐵材料及磁鐵粉末,由此所製造之結合磁鐵也發揮 優異之磁性特性。 尤其是,藉將形成於冷卻輥的表面層之構成材料,厚 度,表面粗糙,冷卻輥之半徑,周速度,急冷薄帶之厚度 等,磁鐵粉末之粒徑(粒度),平均結晶粒徑等設定在適 當之範圍,可得到更優異之磁性特性。 衣紙乐尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -36- 514938 A7 _B7 __ 五、發明説明( 與習知之結合磁鐵相比較,由於以更小體積之結合磁 鐵可發揮同等以上之磁性特性,因此成爲可製造更小型又 高性能之馬達。 由於可得到高磁性特性,因此在製造結合磁鐵時,雖 未追求高密度化也可得到充分地滿足的磁性特性,結果, 可提昇成形性,同時可提昇尺寸精確度,機械性強度,耐 蝕性,及耐熱性等,成爲可容易地製造高信賴性的結合磁 鐵。 又,由於未要求高密度化,因此與壓縮成形法相比較 不容易高密度成形的依擠出成形法或射出成形法的結合磁 鐵之製造也適用,即使以此等成形方法所成形的結合磁鐵 ,也可得到如上述之效果。故選擇結合磁鐵之成形方法之 寬度,甚至於選擇依該方法之形狀的自由度變廣。 (產業上之利用可能性) 由於本發明之結合磁鐵係可適用於小型又高性能之馬 達,因此可適用呼叫器或手機等之攜帶用電子機器。 〔圖式之簡單說明〕 第1圖係表示製造磁鐵材料之裝置(薄帶急冷製造裝 置)之構成例的立體圖。 第2圖係表示圖示於第1圖之裝置的熔融金屬對於冷 卻輥的相撞部位附近之狀態的剖面側視圖。 木纸張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
訂 經濟部智慧財/|局貨工消費合作社印^ -37- 514938 A7 B7 五、發明説明( ,熔 面 : , , 周 6 帶 嘴:,薄。 噴 1 心冷號 :1 中急箭 3 5^: : , , 旋 8 B 體材:,9 筒基 4 面 , : 輥 5 界 A 2 @ 9 , 1 面凝 , 置 5 周:面 裝 , : 1 由 造111 7 自 製卻 2 ,: 冷冷 5 池 2 1 急:,繞 8 明帶 5 層: , 說薄,面 7 面 之:圈表,輥 號 1 線:屬 : 記 :2 金 1 t 4 5 融 8 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財/1局^'工消骨合作社印^ 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -38 - 514938 A7 B7 五、發明説明( 表1 表1 冷卻輥之表面層之條件 經濟部智慧財/itllra:工消費合作社印^ 條件No. 形成方法 材質 T (// m ) Tmax/Tmin 表面粗糙Ra (β m) 1 (本發明) CVD Ah〇3 8 1.08 0.1 2 (本發明) CVD NbC 8 1.32 0.5 3 (本發明) CVD ZrC 30 1.50 1.2 4 (本發明) PVD S13N4 50 2.05 4.0 5 (本發明) PVD ZrCVZr〇2 27 1.25 0.9 6 (本發明) CVD AINVTiN 45 1.41 2.4 7 (比較例) 電解 電鍍 Cr 100 3.10 0.5 *最表層側 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本纸張尺度適用中國國家標隼(CNS ) A4規格(210X 297公釐) -39- 514938
7 B 五、發明説明( 表2 表2 急冷薄帶之諸特性 經濟部智慧財/1^7貞工^費合作社印^ 條件No. 樣品 No. 厚度t (β m) 平均結晶 粒徑 (nm) Hcj (kA/m) (BH)max (kJ/m3) 1 (本發明) 樣品1 28 25 570 160 樣品2 27 26 565 158 樣品3 27 24 575 162 樣品4 28 26 560 159 樣品5 27 27 558 156 2 (本發明) 樣品1 26 23 572 159 樣品2 25 27 551 153 樣品3 26 25 561 156 樣品4 27 30 540 149 樣品5 25 24 555 157 3 (本發明) 樣品1 29 30 535 139 樣品2 30 32 520 135 樣品3 29 25 547 144 樣品4 33 35 516 130 樣品5 28 28 539 139 4 (本發明) 樣品1 24 28 514 135 樣品2 30 37 501 126 樣品3 23 25 526 141 樣品4 31 40 489 121 樣品5 28 32 510 130 5 (本發明) 樣品1 27 28 541 154 樣品2 28 30 539 152 樣品3 26 27 544 156 樣品4 28 32 536 150 樣品5 25 26 547 158 6 (本發明) 樣品1 30 34 514 132 樣品2 31 35 510 128 樣品3 30 31 520 137 樣品4 33 39 499 121 樣品5 29 29 523 140 7 (比較例) 樣品1 31 63 275 68 樣品2 35 78 260 50 樣品3 26 45 318 99 樣品4 38 81 232 43 樣品5 33 51 294 82 衣纸法尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -40- 514938
A B 五、發明説明(3¾ 表3 表3 磁鐵粉末之平均粒徑與結合磁鐵之諸特性 歿齊郎皙.¾时/1¾¾工消費合作fi印复 條件No. 平均粒徑 (β m) 磁鐵粉末 含有量 (wt%) P (g/cm3) Hcj (kA/m) (BH)max (kJ/m3) 不可逆去磁率 (%) 1 (本發明) 55 98.0 6.35 568 115.1 -2.5 2 (本發明) 60 98.0 6.32 552 112.9 -3.1 3 (本發明) 67 97.5 6.15 530 103.9 -3.5 4 (本發明) 53 97.0 5.98 505 93.2 -4.5 5 (本發明) 40 97.0 6.05 541 103.2 -2.8 6 (本發明) 75 98.0 6.30 515 102.5 -3.8 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 衣纸乐尺度適用中國國家標孳(CNS ) A4規格(210X 297公釐) -41 - 514938
A
7 B 經濟部智.¾財/i^7a:工消費合作社印发 五、發明説明( 表4 冷卻輥之諸條件 條件No. 形成方法 輥基材之周圍 之表面粗糙 Ra( β m) 材質 厚度丁 (/^ m) 表面層之周圍 之表面粗糙 Ra( β m) 1 (本發明) CVD 0.05 Ab〇3 8 0.1 2 (本發明) CVD 0.4 NbC 8 0.5 3 (本發明) CVD 1.0 ZrC 30 1.2 4 (本發明) PVD 3.5 SLN. 50 4.0 5 (本發明) PVD 4.8 ZrCVZr〇2 20 0.9 6 (本發明) CVD 6.5 AINVTiN 40 2.4 7 (比較例) 電鍍 (硏削、硏磨無) 8.2 Cr 100 8.7 8 (比較例) 電鍍 (硏削、硏磨有) 4.5 Cr 40 0.5 *最表層側 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 衣纸張尺度適用中國國家標窣(CNS ) A4規格(210X 297公釐) -42- 514938 A7 B7 五、發明説明(^ 經濟部智慧財/i^7a:工消費合作社印^ 表5 表5 急冷爾 ί帶之諸特性 條件No. 樣品 No. 厚度t (β m) 平均結晶 粒徑 (nm) H〇j (kA/m) (BH)max (kJ/m3) 1 (本發明) 樣品1 28 26 583 158 樣品2 29 27 559 156 樣品3 28 25 566 159 樣品4 27 24 574 162 樣品5 27 24 569 161 2 (本發明) 樣品1 25 25 557 158 樣品2 27 30 541 149 樣品3 25 27 562 156 樣品4 26 26 553 154 樣品5 26 23 572 159 3 (本發明) 樣品1 28 24 548 145 樣品2 32 35 519 130 樣品3 29 28 540 138 樣品4 29 29 537 139 樣品5 30 32 520 136 4 (本發明) 樣品1 28 32 512 129 樣品2 25 28 516 135 樣品3 29 36 500 127 樣品4 24 25 527 142 樣品5 32 40 488 123 5 (本發明) 樣品1 27 27 543 155 樣品2 28 30 539 152 樣品3 26 28 544 156 樣品4 29 31 537 150 樣品5 25 26 546 159 6 (本發明) 樣品1 31 33 516 133 樣品2 32 35 515 129 樣品3 30 31 521 138 樣品4 33 39 497 120 樣品5 29 28 525 143 7 (比較例) 樣品1 32 63 252 51 樣品2 30 60 256 55 樣品3 26 56 263 60 樣品4 27 58 260 59 樣品5 33 65 250 57 8 (比較例) 樣品1 35 55 283 78 樣品2 31 45 317 98 樣品3 38 68 270 64 樣品4 29 40 402 110 樣品5 26 32 498 125 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本纸浪尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公釐) -43- 514938
A B 五、發明説明(d 表6 表6 磁鐵粉末之平均粒徑與結合磁鐵之諸特性 經濟部智慧財/t^7’'H工消骨合作社印¾ 條件No. 平均粒徑 (β m) 磁鐵粉末 含有量 (wt%) 密度 P (g/cm3) Hcj (kA/m) (BH)max (kJ/m3) 不可逆去磁率 (%) 1 (本發明) 57 98.1 6.35 569 115.0 -2.4 2 (本發明) 61 98.0 6.31 553 112.6 -3.2 3 (本發明) 68 97.4 6.14 532 103.8 -3.5 4 (本發明) 52 97.1 5.99 504 93.0 -4.6 5 (本發明) 41 97.0 6.05 544 103.0 -2.9 6 (本發明) 76 97.9 6.29 515 102.6 -3.8 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本纸張尺度適用中國國家標隼(CNS ) A4規格(210X 297公釐) -44- 514938 五、發明説明(4么 表7 表7 輥基材與表面層之表面粗糙Ra及急冷薄帶之諸特性 經濟部智慧財產笱肖工消費合作社印^ 條件No. 樣品 No. 表面層之表 面粗糙Ra (β m) Br (T) He; (kA/m) (BH)max (kJ/m3) 9 (本發明) 1.0 1.2 10.1 552 149 10 (比較例) 12.0 12.3 7.6 242 69 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標率(CNS ) A4規格(210X297公廣) -45- 514938 A7 B7 五、發明説明(义 表8 表8 磁鐵粉末之平均粒徑與結合磁鐵之諸特性 條件No. 平均粒徑 磁鐵粉末 密度 Hcj (BH)max 不可逆去磁率 {β m) 含有量 P (kA/m) (kJ/m3) (%) (wt%) (g/cm3) 9 65 98.0 6.32 550 108.1 -2.8 (本發明) 10 59 98.0 6.34 239 39.8 -15.3 (比較例) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
、1T 經濟部智慧时/i^a (工消費合作社印^ 本纸法尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -46 -

Claims (1)

  1. 514938 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 1 · 一種冷卻輥’屬於磁鐵材料製造用之冷卻輥,其 特徵爲··在上述冷卻輥之輥基材之外周全周具有表面層, 將上述表面層之最大厚度作爲Tniax,並將最小厚度作爲 Tmin 時’滿足 l.〇lSTmax/Tmin $3 之關 係。 2 · —種冷卻輥,屬於磁鐵材料製造用之冷卻輥,其 特徵爲:具有輥基材與設於其外周全周之表面層,上述輥 基材與上述表面層之接合面之表面粗糙Ra爲0·03至 8 // m 〇 3 ·如申請專利範圍第1項或第2項所述之冷卻輥, 其中,上述表面層係於其表面未施行機械加工所製造者。 4 ·如申請專利範圍第1項或第2項所述之冷卻輥, 其中,上述表面層係藉由化學氣相沈積法(C VD )或物 理氣相沈積法(PVD)所形成者。 5 ·如申請專利範圍第1項或第2項所述之冷卻輥, 其中,上述表面層係以陶瓷所構成者。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 6 ·如申請專利範圍第1項或第2項所述之冷卻輥, 其中,上述表面層之平均厚度係0 · 5至5 0//m者。 7 .如申請專利範圍第1項或第2項所述之冷卻輥, 其中,上述表面層之表面粗糙R a係0 ·‘〇 3^8 //m者 〇 8 .如申請專利範圍第1項或第2項所述之冷卻輥’ 其中,上述冷卻輥之半徑爲5 0至1 〇 〇 〇m πτ者。 9 ·如申請專利範圍第1項或第2項所述之冷卻輥, 本纸張尺度逍用中國國家標準(CNS ) A4規格(210><297公釐) 514938 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A8 B8 C8 D8六、申請專利範圍 其中’上述磁鐵材料係包含稀土類元素與過渡金屬及硼之 金屬者。 10 . —種磁鐵材料之製造方法,其特徵爲:使用申 請專利範圍第1項或第2項所述之冷卻輥,藉著急冷法, 製造薄帶狀磁鐵材料。 11 . 一種磁鐵材料之製造方法,其特徵爲:在環境 氣氛氣體中,從噴嘴射出磁鐵材料之熔融金屬,並相撞於 ii於i:述噴嘴施行旋轉之申請專利範圍第1項或第2項所 述的冷卻輥之周面,經冷卻固化,製造薄帶狀磁鐵材料。 1 2 ·如申請專利範圍第1 1項所述的磁鐵材料之製 造方法’其中,上述環境氣氛氣體係惰性氣體者。 1 3 ·如申請專利範圍第1 〇項至第1 2項中任何一 項所述的磁鐵材料之製造方法,其中,上述冷卻輥之周速 爲5至6 Om/s e c者。 1 4 ·如申請專利範圍第1 〇項至第1 2項中任何一 項所述的磁鐵材料之製造方法,其中,所得到之薄帶狀磁 鐵材料之平均厚度爲1〇至50//m者。 15·如申請專利範圍第1〇項至第12項中任何一 項所述的磁鐵材料之製造方法,其中,所得到之薄帶狀磁 鐵材料係具有軟磁性相與硬磁性相相鄰接存在之複合組織 者。 16·—種薄帶狀磁鐵材料,其特徵爲:藉著申請專 利範圍第1 〇項至第1 2項中任何一項所述之方·法所製造 者。 本紙張尺度逋用中國國家橾準(CNS ) A4規格(210X297公釐) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝. r 訂 514938 A8 B8 C8 _____D8 六、申請專利範圍 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 1 7 · —種磁鐵粉末,其特徵爲:粉碎藉著申請專利 範圍第1 0項至第1 .2項中任何一項所述之方法所製造的 薄帶狀磁鐵材料所得到者。 1 8 ·如申請專利範圍第1 7項所述之磁鐵粉末,其 中’磁鐵粉末係在其製造過程,或製造後至少施以一次熱 處理者。 1 9 ·如申請專利範圍第1 6項所述之薄帶狀磁鐵材 料’其中’平均結晶粒徑爲具5 〇 〇 n m以下之單相組織 或複合組織者。 2 0 ·如申請專利範圍第1 6項所述之薄帶狀磁鐵材 料’其中,平均粒徑爲0 · 5至150/zm者。 2 1 ·如申請專利範圍第1 7項所述之磁鐵粉末,其 中’平均結晶粒徑爲具5 0 0 n m以下之單相組織或複合 組織者。 2 2 ·如申請專利範圍第1 7項所述之磁鐵粉末,其 中,平均粒徑爲〇 · 5至150/zm者。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 23·—種結合磁鐵,其特徵爲:以結合材結合申請 專利範圍第1 7項所述之磁鐵粉末者^ 24 · —種結合磁鐵,其特徵爲:以結合材結合申請 專利範圍第1 6項所述之薄帶狀磁鐵材料者。 2 5 ·如申請專利範圍第2 3項所述之結合磁鐵,其 中,上述磁鐵粉末之含有量爲75至99·5%者。 2 6 ·如申請專利範圍第2 3項至第2 5項中任一項 所述之結合磁鐵,其中,矯頑磁力Η。^爲3 2 〇至 本紙張尺度遑用中國國家橾準(CNS ) Α4規格(210X297公釐) — 514938 A8 Β8 C8 D8 々、申請專利範圍 9 0 0ΚΑ/ΙΠ以上者。 2 7 ·如申請專利範圍第2 3項至第2 5項中任一項 所述之結合磁鐵,其中,最大磁性能量積(B H ) m a X 爲60KJ/m3以上者。 (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 本紙張尺度逍用中國國家梂準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 一 -
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