498354 A7 ___ B7 _ 五、發明説明(1 ) 發明之背景 發明之領域 . (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} 本發明係有關磁鐵粉末及各向同性粘結磁鐵者。 有關技藝之敘述 爲了企圖達到馬達等之小型.化,於使用此種馬達之際 (於賓質之磁導中)希望磁鐵具有高磁束密度。於粘結磁 鐵中決定磁束密度之主要因素係磁鐵粉末之磁化値與粘結 磁鐵中磁鐵粉末之含有量(含有率)。因此,若磁鐵粉末 本身之磁化程度不夠高時,·則粘結磁鐵中磁鐵粉末之含有 量若非極多即無法獲得充分之磁束密度。 然而,現今作爲高性能稀土類粘結磁鐵使用之物,稀 土類磁鐵粉末係以使用M Q I公司製M Q P - B粉末之各 向同性粘結磁鐵佔大部分。各向同性粘結磁鐵與各向異性 粘結磁鐵相較有下列優點。亦即,於製造粘結磁鐵之際, 由於不需磁場定向其製造步驟簡單,而使製造成本變低。 然而以此種M Q Ρ - Β粉末爲代表之傳統各向同性粘結磁 鐵有下列問題存在。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1 ) 傳統之各向同性粘結磁鐵其磁束密度不足。亦即由 於所用磁鐵粉末之磁化程度低,因此不得不提高粘結磁鐵 中磁鐵粉末之含有量(含有率),而當磁鐵粉末之含有量 提高時粘結磁鐵之成形性變得低劣,而有其限度。又,依 據成形條件之辦法等即使磁鐵粉末之含有量再多,所得之 磁束密度仍有其限度,因此無法達到使馬達小型化之希望 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210X297公釐) ' ' '
A 498354 A7 _ B7 五、發明説明(2 ) 〇 2 ) 有報告指出超小型複合體磁鐵亦有殘留磁束密度高 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 之磁鐵,但此種情況相反的保磁力過小,實用上作爲馬達 所得之磁束密度(於實際使用時之磁導下)係非常低者。 又,由於保磁力小其熱安定性亦低劣。 3 ) 粘結磁鐵之耐鈾性、耐熱性變低。亦即,爲了彌補 磁鐵粉末之磁氣特性低下,不得不提高粘結磁鐵中磁鐵粉 末之含有量(亦即粘結磁鐵之密度成爲極端高密度化‘), 結果使得粘結磁鐵之耐鈾性、耐熱性低劣而可信度低下。 發明之綜合敘述 本發明之目的係提供一種可提供優越磁氣特性且可信 度,特別是溫度特性高之磁鐵的磁鐵粉末及各向同性粘結 磁鐵。 爲達成上述目的,本發明係有關具下列特徵之磁鐵粉 末: 由 Rx (F ei — yC〇y) 100 — X- Z— wBzN bw(但 是R至少有一爲稀土類元素,x : 7 · 1 — 9 · 9原子% 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 、y : 0 — 0 · 3 0、z : 4 · 6 — 6 · 9 原子%,…: 0 · 2 — 3 · 5原子% )所示之合金組成所構成,爲具有 軟磁性相及硬磁性相之複合組織所構成之磁鐵粉末,
與粘合樹脂混合成形而成爲各向同性粘結磁鐵時,於 室溫下表示磁氣特性之J - Η圖之減磁曲線中,以與通過 上述J 一 Η圖中之原點且斜率(j /Η)爲一3 · 8 X 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210X297公釐) 一 498354 A7 B7 五、發明説明(3 ) 10 6予利/米之直線之交點爲出發點測定時之不可逆帶 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 石兹Μ ( χ i r r )爲5 · 0 X 1 〇 予利/米以下,此外室 温下之固有保磁力He;爲3 2 0 — 7 2 〇 kA/m。 據此,可提供磁氣特性優越且耐熱性(熱安定性)、 耐蝕性等優越之磁鐵。 此種情況下,與粘合樹脂混合成形而成爲密度p〔 M g / m 3〕之各向同性粘結磁鐵時,室溫下之殘留磁束密 度 B r 〔 T〕係以滿足 B r / p 〔 X 1 〇 - 6 τ · m 3 / g〕 -〇 · 1 2 5之關係者爲佳。據此可更進一步择昇磁氣特 性、耐熱性(熱安定性)、·耐蝕性等。 又’本發明之磁鐵粉末與粘合樹脂混合成形而成爲各 向同性粘結磁鐵時其不可逆減磁率(初期減磁率)之絕對 値以6 ·,2 %以下者爲佳。據此,可成爲耐熱性(熱安定 性)特別優越之物。 此種情況下,上述R係以N d及/或P r爲主之稀土 類元素爲佳。據此,可提昇構成複合組織(特別是超小形 複合體組織)之硬磁性相之飽和磁化,而成爲保磁力更優 越之物。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 上述R較好爲包含P r且對上述R全體而言其比率爲 5 - 7 5 %者。據此,在幾乎不降低殘留磁束密度之下可 提高保磁力及方形性。 又,上述R較好爲包含D y且對上述R全體而言其比 率爲1 4 %以下者。據此,在不發生殘留磁束密度顯著降 低之下可提高保磁力及耐熱性(熱安定性)。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 〇 498354 A7 B7 " — 五、發明説明(4 ) 此外,上述之磁鐵粉末係以藉由將融溶液體合金急冷 而得者爲佳。據此.,比較容易使金屬組織(結晶粒)微細 化,而可更進一步提昇磁氣特性。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁;> 此外,該磁鐵粉末係以將使用冷卻輥製造之急冷薄帶 加以粉碎而得者爲佳。據此,比較容易使金屬組織(結晶 粒)微細化,而可更進一步提昇磁氣特性。 又,於本發明中,上述磁鐵粉末係以製造過程中或製 造後至少施與一次熱處理者爲佳.。藉此,可使組織均質化 且去除因粉碎而導致之變形之影響,而可更進一步提昇磁 氣特性。 · · 此外,本發明之磁鐵粉末係以平均粒徑爲〇 · 5 -1 5 0 // m者爲佳◦據此,可作成磁氣特性特別優越之物 。又,用於製造粘結磁鐵時,可獲得磁鐵粉末之含有量.( 含有率)高,且磁氣特性優越之粘結磁鐵。 又,本發明之其他方面係有關具下列特徵之各向同性 粘結磁鐵: 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 由含有N b之磁鐵粉末與粘合樹脂結合而成之各向同 性粘結磁鐵,於表示室溫下磁氣特性之J 一 Η圖之減磁曲 線中,以與通過上述J 一 Η圖中之原點且斜率(j / η ) 爲—3 · 8 X 1 〇 - 6亨利/米之直線之交點爲出發點測定 時之不可逆帶磁率(Z i r r )爲5 · Ο X 1 〇 - 7亨利/米 以下,此外,室溫下之固有保磁力H c ;爲3 2 0 — 7 2 0 k A / m 者。 據此’可提供磁氣特性優越、耐熱性(熱安定性)、 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS )八4規格(2ι〇χ297公董) -- 498354 A7 __ _ B7 __ 五、發明説明(5 ) 耐蝕性等優越之各向同性粘結磁鐵。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 此種情況下,使各向同性粘結磁鐵成爲密度p 〔 M g / m 3〕時,室溫下之殘留磁束密度B r 〔 T〕以可滿足 B r / p g 〇 · 1 2 5〔 X 1 0 — 6 Τ · m 3 / g〕之關係者 爲佳。據此,可提供磁氣特性、耐熱性(熱安定性)、耐 蝕性等特別優越之物。 上述磁鐵粉末較好係由R — T Μ — B — N b系合金( 但是R係至少一種之稀土類元素,Τ Μ係以鐵爲主之'過渡 金屬)所構成。據此,可成爲磁氣特性、耐熱性(熱安定 性)_、耐蝕性等特別優越之·物。 又,上述磁鐵粉末係以由 R x (F 6l yC 〇y) 100-x-z-wBzNbw (但是 R 至 少有一爲稀土類元素,X : 7 . 1 — 9 . 9原子%、y.: 〇一〇· 3〇、z :4 · 6 — 6 · 9 原子%,w:〇.2 - 3 · 5原子% )所示之合金組成所構成者爲佳。據此, '可成爲磁氣特性、耐熱性(熱安定性)、耐蝕性等特別優 越之物。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 上述R係以N d及/或P r爲主之稀土類元素爲佳。 據此,可成爲保磁力更優越之物。 又,上述R較好爲包含P r且其比率對上述R全體而 言爲5 - 7 5 %者。據此,在幾乎不降低殘留磁束密度之 下可提高保磁力及方形性。 此外,上述R係以包含D y且其比率對上述R全體而 言爲1 4 %以下者爲佳。據此,在不發生殘留磁束密度顯 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210 X 297公釐) " 一~~" 498354 A7 B7 五、發明説明(6 ) 著條低之下可提高保磁力及耐熱性(熱安定性)。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 上述各向同性粘結磁鐵係以上述磁鐵粉末之平均粒徑 爲0 · 5 - 1 5 0 // m者爲佳。據此,可獲得磁鐵粉末之 含有量(含有率)高,且磁氣特性優越之各向同性粘結磁 鐵。 又,本發明之各向同性粘結磁鐵係以不可逆減磁率( 初期減磁率)之絕對値爲6 · 2 %以下者爲佳。據此,可 成爲耐熱性(熱安定性)特別優越之物。’ 於本發明中,上述磁鐵粉末係以具有軟磁性相及硬磁 性相之複合組織所構成者爲佳。據此,可提高著磁性,同 時亦提高耐熱性(熱安定性),而且磁氣特性隨時間之變 化小。 又,本發明之各向同性粘結磁鐵較好係提供多極著磁 ,或可多極著磁者。據此,即使在不能獲得充分之著磁磁 場時亦可能良好著磁而獲得充分之磁束密度。 此外,本發明之各向同性粘結磁鐵較好係可使用於馬 達。據此,可獲得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 本發明之其他目的、構造及效果由以下實施例之說明 可更明瞭。 圖形之簡述 第1圖係將本發明磁鐵粉末中複合組織(超小形複合 體組織)之一例模式化表示之圖。 第2圖係將本發明磁鐵粉末中複合組織(超小形複合 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 498354 A7 B7 五、發明説明(7 ) 體組織_)之一例模式化表示之圖。 第3圖係將本發明磁鐵粉末中複合組織(超小形複合 體組織)之一例模式化表示之圖。 第4圖係示製造磁鐵材料之裝置(急冷薄帶製造裝置 )構造例之斜視圖。 第5圖係示第4圖所示裝置中對著融熔液體之冷卻輥 之衝撞部位附近狀態之截面側視圖。 第6圖係說明不可逆帶磁率用之圖(J — Η圖)。 第7圖係示減磁曲線及反衝曲線之J 一 Η圖。 主要元件對照表 Γ :急冷薄帶製造裝置 2 :圓筒· 3 :噴嘴 4 :線圈 5 :冷卻輥 Θ :融熔液體 7 :小坑 8 :急冷薄帶 1〇:軟磁相 1 1 :硬磁相 5 1 :基部 5 2 :表面層 5 3 :周面 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210X297公釐) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 、11 —0^ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 498354 Α7 Β7
經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明(8 ) 7 1 :融熔液體之凝固介面 8 1 :輥面 較佳體系之詳細敘述 以下,詳細說明有關本發明之磁鐵粉末及各向同性粘 結磁鐵之實施型態。 〔發明之槪述〕 ‘. ‘ 爲了企圖使馬達小型化,則獲得磁束密度高之磁鐵乃 成必要。於粘結磁鐵中決定磁束密度之主要因素係磁鐵粉 末之磁化値與粘結磁鐵中磁鐵粉末之含有量(含有率), 若磁鐵粉末本身之磁化程度不夠高時,則粘結磁鐵中磁鐵 粉末之含有量若非極多即無法獲得充分之磁束密度。 現今甚爲普及之上述M Q I公司製之M Q P - B粉末 係如前述般,依據用途其磁束密度不夠充分,因此於製造 粘結磁鐵之際需要提高粘結磁鐵中之磁鐵粉末含有量,亦 即不得不高密度化,而欠缺耐蝕牲、耐熱性及機械強度等 方面之可信度,同時因保磁力高而有著磁性不佳之缺點。 相對於此,本發明之磁鐵粉末及各向同性粘結磁鐵係 可獲得充分之磁束密度及適度之保磁力,據此,不需要過 度提高粘結磁鐵中磁鐵粉末之含有量(含有率),結果即 可提供高強度且成形性、耐蝕性、著磁性等優越而可信度 高之粘結磁鐵,又,由於粘結磁鐵之小型化及高性能化, 對馬達等磁鐵裝載機器之小型化亦有很大貢獻。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210Χ297公釐) 丨·. 裝----Ί—---訂------- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 498354 A7 ___ B7 _ 五、發明説明(9 ) 此外,本發明之磁鐵粉末係可由具有軟磁性相及硬磁 性相之複合組織所構成者。 上述M Q I公司製之M Q P - B粉末係硬磁性相之單 相組織,而由於此種複合組織存在有高度磁化之軟磁性相 ,因此有整體磁化提高之優點,此外由於反衝透磁率提高 ,而有一旦施加逆磁場時隨後之減磁率小之優點。. 〔磁鐵粉末之合金組成〕 ‘ 本發明之磁鐵粉末係以由R - Τ Μ — Β — N b系合金 (但是R至少有·一爲稀土類元素,T Μ係以鐵爲主之過渡 金屬)所構成者爲佳。其中以由 R X ( F θ 1 " y C 0 y ) 100 — x -z wBzNbw (但是 R 至 少有一爲稀土類元素,X : 7 · 1 — 9 · 9原子%、y : 〇一0 . 30 、 z : 4 · 6 — 6 · 9 原子%,w:〇.2 一 3 · 5原子% )所示之合金組成所構成者更佳。 R (稀土類元素)可例舉如Y、L a 、C e 、P r 、 N d 、P m 、 S m 、E u 、G d 、T b 、D y 、Η ο 、 E r、Τ Μ、Y b、L u、鈽鑭合金,亦可含有1種或2 種以上之此等化合物。 R之含有量(含有率)係爲7 · 1 - 9 · 9原子%。 R若未達7 · 1原子%則不能獲得充分之保磁力,即使添 加N b對保磁力之提昇亦不大。另一方面,R若超過 9 · 9原子%則磁化之磁位低下,而不能獲得充分之磁束 密度。 · 本紙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) 裝- 訂 ΙΦ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 354 A7 B7 五、發明説明(1〇) C請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 此處,R係以N d及/或P r爲主之稀土類元素爲佳 。其理由係因此等稀土類元素可提昇構成複合組織(特別 是超小形複合體組織)之硬磁性相之飽和磁化,且有效的 貫現作爲磁鐵之良好保磁力。 又,R係以包含P r且其比率對R全體而言以5 -7 5 %者爲佳,2 0 - 6 0 %者更佳。若係於該範圍內’ 則在幾乎不降低殘留磁束密度之下可提高保磁力及方形性 〇 * 又,R係以包含D y且其比率對R全體而言爲1 4 % 以下者爲佳。若係於該範圍內,則在不發生殘留磁束密度 顯著降低之下可提高保磁力,同時亦可提高溫度特性(熱 安定性)。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 C 〇係與F e具有同樣特性之過渡金屬。藉由添加 C 〇 (取代一部份F e )可使居里溫度變高而提昇溫度特 性,但C 〇對F e之取代比率若超過0 . 3 0則保磁力、 磁束密度均呈現下降之傾向。C 〇對F e之取代比率若在 0 · 0 5 — 0 . 2 0之範圍內,則不僅溫度特性提昇,磁 束密度本身亦提高因此更佳。 B (硼)係爲了獲得高磁氣特性之有效元素,其含有 量爲4 · 6 -6 . 9原子%。B若未達4 > 6原子%時, B — H ( J — Η )迴路中之方形性變差。另一方面,B若 超過6 . 9原子%時,則非磁性相變多而磁束密度驟減。 N b係有利於提昇保磁力之元素’特別是在〇 · 2 -3 · 5原子%之範圍內呈現顯著之保磁力提昇效果。又’ 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 498354 A7 B7 五、發明説明(11 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 在該範圍內隨者保磁力之提昇,方形性及最大磁氣能量積 亦提昇。此外,有關耐熱性及耐蝕性亦變得良好。但是, 如上述般R若未達7 · 1原子%時,即使添加N b此種效 果亦非常小。又,N b若超過1 · 5原子%則發生磁化低 下之現象。 因此,含有0 · 2 - 3 . 5·原子% N b之另一重要效 果係可減少下述之不可逆帶磁率(Z i r r ),此外可改善 不可逆減磁率而提舁磁鐵之耐熱性(熱安定性)。πb若 未達0 · 0 _2 %原子則此種效果小,又上述保磁力之提昇 亦小。 · 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 又,N b本身並非新穎物質,但本發明經由不斷重複 實驗、硏究之結果發現於具有軟磁性相及硬磁性相之複合 組織所構成之磁鐵粉末中,藉由含有〇 〇 2 — 1 · 5原子 %範圍之N b,可獲得①可望確保優越之方形性及最大磁 氣能量積同時提昇保磁力、②可減少下述之不可逆帶磁率 (% ^ r )、③可望改善不可逆減磁率(降低絕對値)、 ④可保持良好耐蝕性之上述4種效果,特別是同時可獲得 此等效果,此即本發明意義之所在。 又’ N b含有量之較佳範圍係如上述般爲〇 · 2 -3 · 5原子%,該範圍之上限値爲3 · 0原子%者更佳, 2 · 5原子%者最佳。 又,爲了進一步提昇磁氣特性等之目的,於構成磁鐵 粉末之合金中,視需要可含有至少一種選自A 1 、C u、 s 1、G a、T i、V、τ a、Z r、Μ 〇、H f、A g 本紙張尺度適用中國國家榇準(CNS ) M規格(21〇、x297&^) ~ ' 498354 A7 ______ B7 ___ 五、發明説明(12) 、ζ η ·、P、G e 、c r 、W所成組群之元素(下文以「 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) Q」表示該組群)。含有屬於Q之元素時,其含有量較好 爲2原子%以下,而以〇·1-1·5原子%者更佳, 0 · 2 — 1 · 0原子%者最佳。 含有屬於Q之元素時,視其種類可發揮固有效果。例 如 A 1 、 C u 、 S i 、G a 、V 、T a 、Z r 、 C r 具有 提昇耐触性之效果。 〔複合組織〕 . 又,磁鐵材料係具有軟磁性相及硬磁性相之複合組織 所構成者。 該複合組織(超小形複合體組織)係軟磁性相1 0及 硬磁性相1 1以例如第1圖、第2圖或第3圖所示之圖形 (模式)存在,各相之厚度及粒徑係以毫微米基準(例如 1 一 1 0 0 n m )存在。因此,軟磁性相1 0及硬磁性相 1 1相鄰接(亦包括藉由粒界相而鄰接者)而產生磁氣交 換相互作用。又,第1圖-第3僵中所示之圖形係其一例 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 ,但並非受限於此等者,例如於第2圖所示之圖形中,軟 磁性相1 0及硬磁性相1 1係相反者亦可。 軟磁性相之磁化係藉由外部磁場之作用即可容易的改 變其方向,若與硬磁性相混合則系整體之磁化曲線成爲B -Η圖之第2象限段之「蛇型曲線」。但是’軟磁性相之 大小爲數十毫微米以下十分小之情況時’由於軟磁性體之 磁化與周圍之硬磁性體之磁化結合而受到十分強力之限制 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210Χ297公釐)~_ _ _ 498354 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明(13 ) ’系整體成爲硬磁性體。 帶有此種複合組織(超小形複合體組織)之磁鐵,主 要具有以下列舉之1 ) - 5 )項特徵。 1 )於B - Η圖(J 一 Η圖)之第2象限,磁化係可 逆性的彈回(此亦係意謂「彈性磁鐵」)。 2 )著磁性良好,可在較低之磁場下著磁。 3 )磁氣特性與溫度之依存性較硬磁性相單獨存在時 爲小。 ‘ 4) 磁氣特性隨時間之變化小。 5) 進行微粉碎其磁氣稽性亦不劣化。 於上述之合金組成中,硬磁性相及軟磁性相係例如爲 下述般之物。 硬磁性相:R 2 Τ Μ 1 4 Β系(但是,τ Μ爲F . .e或 卩6與(:0)或者112(丁“,1^13)14;6系(或者,.
R2 (TM,Q) hB 系、Rz (TM,Nb ,Q) 14B 系)。 軟磁性相:T Μ (特別是α — F e、α _ ( ρ e , C ο ))或者TM與Nb之合金相,TM與B之化合物相 、丁 Μ與B與N b之化合物相(或者此等之含q之相)。 〔磁鐵粉末之製造〕 本發明之磁鐵粉末係以將融熔液體合金急冷而製造者 爲佳,特別是將由合金之融熔液體急冷、固化而得之急冷 薄帶(扁帶)加以粉碎而製造者更佳。以下說明有關其方 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) I·. ^^裝 ^ -訂 . IAW (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -16- 498354 Α7 Β7 五、發明説明(14 ) 法之一例。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 第4圖係示藉由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)構造例之斜視圖。第5圖係示第 4圖所不裝置中對者融熔液體之冷卻輥之衝撞部位附近狀 態之截面側視圖。 如第4圖所示般’急冷薄帶.製造裝置1裝備有收納磁 鐵材料之圓筒2 ,與對著該圓筒2向圖中箭頭9 A方向迴 轉之冷卻輥5。於圓筒2之下端形成射出磁鐵材料(‘合金 )融熔液體之噴嘴(噴管)3。又,圓筒2之噴嘴3附近 之外周裝備有加熱用之線圈4,該線圏4爲例如可藉由施 加高週波而將圓筒2內部加熱(誘導加熱),使圓筒2內 之磁鐵材料成爲融熔狀態。 冷卻輕5係由基部5 1 ,與形成冷卻輥5之周面5 3 之表面層5 2所構成。 基部5 1之構成材料亦可與表面層5 2之相同材質所 一體成形者,或爲與表面層52不同之材質所構成。. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 基部5 1之構成材料並無特別限定,但以可迅速發散 表面層5 2之熱量,例如銅或銅系合金類之熱傳導率高之 金屬材料所構成者爲佳。 又,表面層5 2係以熱傳導率與基部5 1相同或.較基 部5 1爲低之材料所構成者爲佳。表面層5 2之具體例可 例舉如C r等之金屬薄層或金屬氧化物層及陶瓷。 陶瓷可例舉如N b 2〇3、S i〇2、T i〇2、 T 1 2〇3、Ζ Γ〇2、Y 2〇3、鈦酸鋇、鈦酸緦等氧化物 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210X297公釐) 498354 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明(15 ) 系陶瓷,N b N、S i 3 N 4、T i N、B N等氮化物系陶 瓷,石墨、S 1 C、ZirC、Nb4C3、CaC2、WC 等碳化物系陶瓷,或者由其中之2種以上任意組合之複合 陶瓷。 此種急冷溥帶製造裝置1係裝設於箱內(圖中未顯示 ),而較好係於箱內裝塡惰性氣.體或於其他氣體籠罩之狀 態下運作。特別是爲了防止急冷薄帶8之氧化,籠罩之氣 體以例如氬氣、氦氣、.氮氣等惰性氣體爲佳。 ‘ 急冷薄帶製造裝置1 ,係於圓筒2中裝入磁鐵材料( 合金),藉由線圈4加熱使融熔,該融熔液體6自噴嘴3 噴出’如弟5圖所不般’融熔液體6衝撞至冷卻輥5之周 面5 3,形成小坑(液體滯留)7後,於迴轉之冷卻輥5 之周面5 ·3乾涸同時急速冷卻而凝固,而連續或斷續的形 成急冷薄帶8。如此形成之急冷薄帶8不久即自輥面8 1 與周面5 3分離’沿者第4圖中之箭頭9 Β方向進行。又 ,第5圖中融熔液體之凝固介面7 1以虛線表示。 冷卻輥之周速度係視合金融熔液體之組成、對周面 5 3之融熔液體之沾濕性等而有不同之適當範圍,但爲了 提昇磁氣特性一般以1 — 6 0 m /秒之周速度爲佳,以5 -4 0 m /秒者更佳。若冷卻輥之周速度過慢則由於急冷 薄帶8之體積流量(單位時間噴出之融熔液體體積)使得 急冷薄帶8之厚度t變厚,而呈現結晶粒徑增大之傾向, 相反的若冷卻輥之周速度過快則大部分成爲非晶質組織, 任一種情況於隨後施加熱處理時均無望提昇.磁氣特性。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) I·. ^ ^IT. (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 498354 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明(π) 又’,對所得之急冷薄帶8,例如爲了促進非晶質組織 之再結晶化、組織之均質化,可施與至少一次之熱處理。 熱處理之條件可爲例如於4 0 0 — 9 0 0 °C下,處理約 〇· 5 — 3〇〇分鐘。 又,爲了防止氧化,該熱處理係於真空或減壓狀態下 (例如1 X 1 〇 - 1〜1 X 1 0 — 6 T 〇 r r )或者於如氮氣 、氬氣、氨氣等惰性氣體之非氧化性氣體中進行爲佳。 如上述製造方法所得之急冷薄帶(薄帶狀之磁鐵‘材料 )8係微細結晶組織或者微細結晶係含於非晶形組織中之 組織,而可獲得優越之磁氣特性。因此,藉由將該急冷薄 帶8粉碎可獲得本發明之磁鐵粉末。 粉碎之方法並無特別限定,例如可使用球磨機、振動 硏磨機、噴射硏磨機、針孔硏磨機(pm mill )等各種粉 碎裝置、破碎裝置進行。此種情況下,爲了防止氧化,粉 碎處理可於真空或減壓狀態下(例如1 X 1 〇 1〜1 X 1〇—6 τ 〇 r r )或者於如氮氣、氬氣、氦氣等惰性氣體 之非氧化性氣體中進行爲佳。 磁鐵粉末之平均粒徑並無特別限定,但是爲了製造下 述之各向同性粘結磁鐵,慮及防止磁鐵粉末之氧化,以及 防止因粉碎引起之磁氣特性之劣化,以約〇 · 5 — 1 .5 0 //m爲佳’約〇 · 5 — 80//m更佳’約l — 50//m最 佳。 又.,爲了使粘結磁鐵於成形時獲得更佳之成形性,磁 鐵粉末之粒徑分布以某種程度之分散(有些散亂狀)爲佳 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) i 0f---Ί—---IT— —--IIP 2f先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 498354 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7五、發明説明(17 ) 。藉此,可降低所得粘結磁鐵之空孔率.,結果粘結磁鐵中 含有相周量之磁鐵粉末時,粘結磁鐵之密度及機械強度更 高,磁氣特性亦更爲提昇。 又,對所得之磁鐵粉末亦可施與熱處理以達到例如去 除因粉碎導致之變形及控制結晶粒徑之目的。該熱處理之 條件可爲例如於3 5 0 — 8 5 0 t:下,處理約0 . 5 — 3〇〇分鐘。 又,爲了防止氧化,該熱處理較好係於真空或減‘壓狀 態下(例如1 X 1 0 一1〜1 X 1 0 一 6 T 〇 r r )或者於如 氮氣、氬氣、氯氣等惰性氣靨之非氧化性氣體中進行。 使用上述磁鐵粉末製造粘結磁鐵時,此種磁鐵粉末與 粘合樹脂之結合性(粘合樹脂之沾濕性)優良,因此該粘 結磁鐵之機械強度高,而熱安定性(耐熱性)、耐蝕性優 越。因此該磁鐵粉末適於製造粘結磁鐵。 又,以上所述之急冷法,係以單輥法爲例說明之,而 亦可採用雙輥法。又,亦可依據其他方法例如氣體霧化法 等霧化法、迴轉盤法、融熔擠壓法、機械•合金化(Μ A )法等製造。由於此種急冷法可使金屬組織(結晶粒)微 細化,而可有效提昇粘結磁鐵之磁鐵特性,特別是保磁力 等。 〔粘結磁鐵及其製造〕 繼之,說明有關本發明之各向同性粘結磁鐵(以下亦 簡稱爲「粘結磁鐵」)。 本紙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) -20- 498354 Α7 Β7 五、發明説明(彳8) 本發明之粘結磁鐵較好係由上述之磁鐵粉末與粘合樹 脂結合而成者。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 粘合樹脂(粘結物)可爲熱可塑性樹脂、熱硬化性樹 脂之任一者。 熱可塑性樹脂可例舉如聚醯胺(例如:尼龍6、尼龍 4 6、尼龍6 6、尼龍6 1 0、尼龍6 1 2、尼龍1 1、 尼龍1 2、尼龍6 - 1 2、尼龍6 - 6 6 )、熱可塑性聚 醯亞胺、芳族聚酯等液晶聚合物、聚氧化苯撐、聚δ荒化苯 撐、聚乙烯、聚丙烯、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物等聚烯烴 ,變性聚烯烴、·聚碳酸酯〜聚甲基甲基丙烯酸酯、聚乙烯 對苯二曱酸酯、聚丁烯對苯二甲酸酯等聚酯、聚醚、聚醚 醚酮、聚醚醯亞胺、聚半縮醛等或者以此等爲主之共聚物 、摻合物·、聚合物合金等。上述中之一種或2種以上亦可 混合使用。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 此等之中就成形性特別優越且機械強度高而言以聚醯 胺,就提昇耐熱性之點而言以液晶聚合物、聚硫化苯撐爲 主之化合物爲佳。又,此等熱可塑性樹脂與磁鐵粉末之混 練性亦佳。 此種熱可塑性樹脂係依據其種類、共聚合化等,例如 所謂重視成形性者、重視耐熱性、機械強度者而有可廣泛 圍選擇之優點' 另一方面,熱硬化性樹脂可例舉如雙酚型、酚醛淸漆 型、萘系等各種環氧樹脂、酚樹脂、尿素樹脂、三聚氰胺 樹脂、聚酯(不飽和聚酯)樹脂、聚醯亞胺樹脂、矽酮樹 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210Χ297公釐) _ 21 _ 498354 A7 B7 _ 五、發明説明(19 ) 脂、聚脈樹脂% ’此%之中可一*種或2種以上混合使用。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 此等之中自成形性特別優越且機械強度高_,耐熱性優 越之點而言,以環氧樹脂、酚樹脂、聚醯亞胺樹脂、矽酮 樹脂爲佳,特別以環氧樹脂更佳。又,此等熱硬化性樹脂 與磁鐵粉末之混練性、混練之均一性亦均優越。 又,所使用之熱硬化性樹脂(未硬化)係室溫下爲液 狀者亦可,爲固體(粉末狀)者亦可。 此種本發明之粘結磁鐵可依據例如下列方法製造。將 磁鐵粉末與粘合樹脂,必要時與添加劑(抗氧化劑、潤滑 劑等)混合•混練(例如溫間混練)而製造粘結磁鐵組成 物(組合物),使用該粘結磁鐵組成物藉由壓縮成形(擠 壓成形)、擠出成形、射出成形等成形方法,於無磁場中 形成所希望之磁鐵形狀。當粘合樹脂爲熱硬化性樹脂時, 於成形後藉由加熱等使之硬化。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 此處,上述3種成形方法之中,擠出成形及射出成形 (特別是射出成形)法有形狀選擇自由度廣、生產性高等 優點,而於此種成形方法中爲了獲得良好之成形性,必須 確保成形機內組合物之充分流動性’與壓縮成形法相比車交 ’其磁鐵粉末之含有量不可太多’亦即不可使粘結磁鐵高 密度化◦然而,本發明係如下述般可獲得高磁束密度,女口 此即使不將粘結磁鐵高密度化亦可獲得優良之磁氣特彳生, 因此藉由擠出成形、射出成形法等製造之粘結磁鐵亦可享 有其優點。 粘結磁鐡中之磁鐵粉末含有量(含有率)並無特別P艮 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) · --- -22- 498354 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) 定,一般而言係視成形方法及考慮成形性與磁氣特性間之 並存問題而決定之.。具體言之,以約7 5 — 9 9 · 5 w t %者爲佳,約8 5 - 9 7 · 5 w t %者更佳。 特別是在粘結磁鐵係藉由壓縮成形而製造者時,磁鐵 粉末之含有量以約9 0 - 9 9 · 5 w t %者爲佳,約9 3 —9 8 · 5 w t %者更佳。 又,粘結磁鐵係藉由擠出成形、射出成形而製造者時_ ,磁鐵粉末之含有量以約7 5 - 9 8 w t %者爲佳,糸今 8 5 — 9 7 w t % 者更佳。 . 粘結磁鐵之·密度p係依據其中所含磁鐵粉末之比重、 磁鐵粉末之含有量、空孔率等主要因素而定。於本發明之 粘結磁鐵中,其密度p並無特別限定,而以約5.3_ 6 · 6 M g / m 3 者爲佳,約 5 · 5 — 6 · 4 M g . ·/ m 3 者 更佳。 本發明由於磁鐵粉末之磁束密度、保磁力大,因此成 形爲粘結磁鐵時,磁鐵粉末含有量多時不用贅言,即使含 有量比較少時仍然可獲得優良之磁氣特性(特別是,甚高 之最大磁氣能量積(BH) max)。 本發明粘結磁鐵之形狀、大小等並無特殊限制,例如 有關之形狀可爲例如圓柱狀、角柱狀、圓筒狀(環狀.)、 圓弧狀、平板狀、彎曲板狀等各種形狀之物,其大小亦可 自大型物至超小型物之各種大小。特別是有利於小型化、 超小型化之磁鐵,係本說明書中一再提及者。 綜上所述,本發明之粘結磁鐵係以提供多極著磁,或 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) ' -23- — II-----•裝 — I — JI—訂!iIL· (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 498354 A7 B7 五、發明説明(21) ^ 可多極著磁者爲佳。 如上述之本發明粘結磁鐵,室溫下表示磁氣特性之了 一 Η圖(以縱軸爲磁化(J ),橫軸爲磁場(H )作_ ) 之減磁曲線中,以與通過J〜Η圖中之原點且斜率(j / Η )爲一 3 · 8 X 1 0 6亨利/米之直線之交點爲出發點 測定時之不可逆帶磁率(^ r /.)爲5 · 〇 χ 4 7亨利 /米以下,此外,具有室溫下之固有保磁力(H C ^ )爲 3 2 0 — 7 2 0 k A / m之磁氣特性(磁氣性能)。,以下 依序說明有關不可逆帶磁率(χ i r r )、固有保磁力(H C j )及殘留磁束密度(Β Γ )與密度(ρ )之關係。 〔有關不可逆帶磁率〕 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 不可逆帶磁率(Ζ : μ )係如第6圖所示般,·以J .— Η圖之減磁曲線上之Ρ點與該減磁曲線切線之斜率作爲微 分帶磁率(Ζ d , f ),以一旦減磁場之強度減小時自上述 P點描繪反衝曲線時以該反衝曲線之斜率(連接反衝曲線 兩端之直線之斜率)作爲可逆帶磁率(χ r e v )時,係意 謂下式所示者.(單位:亨利/米)。 不可逆帶磁率(Z ii·]:)=微分帶磁率(7 dii) 一 可逆帶磁率(Ire V) 又,本發明係於J 一 Η圖之減磁曲線中,與通過J 一 Η圖中之原點且斜率(J / Η )爲一 3 · 8 X 1 0 — 6亨利 /米之直線y之交點作爲前述Ρ點。 於本發明中,室溫下不可逆帶磁率(% i r r )之上限 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 498354 A7 ____ B7 五、發明説明(22 ) 値定爲‘5 · Ο X 1 〇 — 7亨利/米,其理由係如下述。 如上述般,不可逆帶磁率(X : r r )係示當一旦施加 減磁場後,由於顯示對即使絕對値減少亦不能回復之磁化 磁場之變化率,藉由對該不可逆帶磁率(Z i r r )之値有 某種小範圍之抑制,可提昇粘結磁鐵之熱安定性,特別是 可望降低不可逆帶磁率之絕對値.。實際上,本發明中不可 逆帶磁率(Z : r r )之範圍係爲例如將粘結磁鐵於1 〇 〇 °C之環境下放置1小時後,再回複至室溫時之不可逆'減磁 率之絕對値成爲5 %以下,實用上(特別是使用於馬達等 )可獲得充分之耐熱性亦即·熱安定性。 相對於此,不可逆帶磁率(Z , r r )若超過5 · Ο X 1〇—7亨利/米,則不可逆減磁率之絕對値增大,而無法 獲得充分之熱安定性。又,由於固有保磁力降低而方形性 變差,因此於粘結磁鐵之實際使用時,磁導係數(P C ) 變大(例如p C 2 5 )而於使用用途受到限制。又,由於 保磁力降低亦使得熱安定性變低。 室溫下不可逆帶磁率(Z i r r )定爲5 · 〇 X 1 0 一 7 亨利/米以下之理由係如上述,不可逆帶磁率(Z i r r ) 以越小之値越佳,因此本發明之不可逆帶磁率(% i r r ) 以4 · 5 X 1 Ο — 7亨利/米以下更佳,以4 · ο x 1 Ο 7 亨利/米以下最佳。 〔有關固有保磁力〕 粘結磁鐵室溫下之固有保磁力(Η 〇 )爲3 2〇_ 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210X297公釐) ~ I·. 衣 : 訂 . (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 498354 A7 B7 五、發明説明(23 ) _~~- ~~ 7 2〇kA/ m。特別是以4〇〇一6 4〇kA/m爲佳 〇 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 若固有保磁力超過上述上限値則著磁性變差,而不能 獲得充分之磁束密度。 另一方面若固有保磁力未達上述下限値,則依據馬達 之用途而施加逆磁場時其減磁現象顯著,又,高溫下之耐 熱性低劣。因此藉由使保磁力H c ;落於上述範圍內,使粘 結磁鐵(特別是圓筒狀磁鐵)多極著磁等之情況下,‘即使 不能獲得充分之著磁磁場亦有可能良好著磁而獲得充分之 磁束密度,而可·提供高性能之粘結磁鐵,特別是馬達用之 粘結磁鐵。 〔有關殘留磁束密度B r與密度之關係〕 殘留磁束密度B r ( T )與密度p ( M g /m 3 )之間 以滿足下列式(I )之關係者爲佳。 0.125 ^ Br/ p [><10'6T · m3/g] . . . ( I ) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 又,替代式(I ),以滿足式(Π )者更佳,滿足式 (Μ )者最佳。 0.128 ^ Br/p [xlO'6T · m3/g]^ 0 . 16 . . . ( Π ) 13 ^ Br/p [><10'6Τ · m3/g]^ 0.155 . . . ( Π ) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -26- 498354 A7 ______B7 _ 五、發明説明(24 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)
Br/P〔x10— 6T.m3/g〕之値未達前述式中 之下限値時,若不提高磁鐵之密度,亦即不提高磁鐵粉末 之3有星(含有率)則不能獲得充分之磁束密度。此種情 況下’招至成形方法受限、高成本化、因粘合樹脂之減少 而成形性低下之問題◦又,爲了獲得一定之磁束密度,需 要增加體積而使得機器之小型化困難。 此外本發明之粘結磁鐵,係以有關最大磁氣能纛積、 不可逆減磁率能滿足下列條件者爲佳。‘ 〔有關最大磁氣能量積(Β·Η ) m a X〕 最大磁氣能量積(Β Η ) m a x係以6 0 K J / m 3以上 者爲佳,6 5 K J /m 3以上者更佳,7 0 - 1 3 Ο K J / m 3以上者最佳。若最大磁氣能量積(Β Η ) m a x未達6 Ο Κ J /m 3時,當使用於馬達時,依據其種類及構造而無法 獲得充分之轉矩。 〔有關不可逆減磁率〕 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 不可逆減磁率(初期減磁率)之絕對値以6 . 2 %以 下者爲佳,5 %以下者更佳,4 %以下者最佳。據此’可 獲得熱安定性(耐熱性)優越之粘結磁鐵。· 實施例 以下說明有關本發明之具體實施例。 (實施例1) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 27 _ 498354 A7 B7 五、發明説明(25 ) 依據以下所述方法獲得之合金組成係 (N d 0.7 P r 0.25 D y 〇.〇5 ) 8.7 F e b a i c 〇 7 0 g 5.6 N b w 所示之磁鐵粉末(使N b含有量w有各種變化而成7種磁 鐵粉末)。 首先,秤量 Nd、P r、Dy、F e、c 〇、B、 N b %各種原料並纟ff造母合金紅塊。自該淀塊切出約1 5 g之試樣。 準備第4及第5圖所示構造之急冷薄帶製造裝置4 , 將上述試樣裝入底部設有噴嘴3 (圓孔噴管:噴管直徑 〇 · ‘5 5 m m ) ·之石英管內。將收納急冷薄帶製造裝置1 之箱內脫氣後,導入惰性氣體(氬氣)並使成爲所希望之 溫度及壓力。 冷卻輥5係使用於銅製基部5 1之外周裝設有由WC 所構成之厚度約5 // m之表面層5 2者(直徑2 0 0 m m )〇 然後,將石英管內之錠塊試樣以高周波誘導加熱使融 熔,此外並調整融熔液體之噴出壓(石英管之內壓與籠罩 氣壓之壓力差)、冷卻輥之周速度而製作急冷薄帶。 將所得之急冷薄帶粗粉碎後,於氬氣籠罩下施與 7 1 0 °C X 3 0 0秒之熱處理而獲得磁鐵粉末。 '繼之,爲了調整粒度,再使用粉碎機(***機(Laikai ))將該磁鐵粉末於氬氣籠罩下進行粉碎,而製作平均粒 徑6 0 // m之磁鐵粉末。 爲了分析所得各磁鐵粉末之相構成,使用C u - Κ α 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210Χ297公釐) ' (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝· 丨訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 498354 A7 B7 五、發明説明(26) 於繞射角2 0 ° - 6 0 °進行X線繞射。由繞射圖案可確 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 認係硬磁性相之R 2 ( F e · C 〇 ) 1 4 B型相與軟磁性相 之α 一( F e · C 〇 )型相之繞射波峰,由透過型電子顯 微鏡(T E Μ )之觀察結果確認任一者均係形成複合組織 (超小形複合體組織)。 使該磁鐵粉末與聚醯胺樹脂.(尼龍1 2 )、少量肼系 抗氧化劑及潤滑劑混合,並於2 2 5 °C下混練1 5分鐘而 製作粘結磁鐵用組成物(組合物)_。此時,磁鐵粉末‘與聚 醯胺樹脂(尼龍1 2 )之配合比率(重量比)係各粘結磁 鐵大致約相等。·亦即,各粘結磁鐵中磁鐵粉末之含有量( 含有率)爲約9 7重量%。 繼之,將該組合物粉碎成粒狀,稱量該粒狀物並充塡 至壓縮裝置之鑄模內,於溫度2 1 0 °C、壓力8 0 0 Μ P a下壓縮成形(無磁場中),而獲得直徑1 0 m m X 高度7 m m之圓柱狀各向同性粘結磁鐵。以阿基米德法測 定各粘結磁鐵之密度p。結果示於表1。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 <磁氣特性、不可逆帶磁率之評估> 有關各種粘結磁鐵施與磁場強度3 · 2 M A / m之脈 衝著磁後,以直流自動記錄磁束計(東英工業股份有限公 司製,T R F — 5 B Η )測定最大施加磁場2 · 〇 Μ A / m下之磁氣特性.(殘留磁束密度B r、固有保磁力H c j、 最大磁氣能量積(Β Η ) m a x )。測定時之溫度爲2 3 °C (室溫)。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(21〇X297公釐) 498354 A7 B7 五、發明説明(27 ) 如第7圖所示般,於所得之】—η圖減磁曲線中,以 與通過J—H圖中之原點且斜率(j/h)爲一3 · 8Χ 1 0 6亨利/米之直線之交點Ρ爲出發點,自此描繪當磁 ‘改變至〇後再回復之反衝曲線,求得該反衝曲線之斜率 (連接反衝曲線兩端之直線之斜率)作爲.可逆帶磁率( Z r 6 V )。又’求得減磁曲線上前述交點P上切線之斜率 作爲微分帶磁率(% d i f )。.所求得之室溫下不可逆帶磁 率(λ: 1 r r )係X i r r = % d i f - Z r e v。結果示於下列表 1。 〈耐熱性之評估〉 繼之,對上述各粘結磁鐵(直徑1 0 m m X高度7 m m之圓柱狀)之耐熱性(熱安定性)進行檢視。該耐熱 性係將粘結磁鐵於1 0 0 °C之環境下保持1小時後,測定 回覆至室溫之際的不可逆減磁率(初期減磁率)並加以評 估。其結果示於另頁之表1。不可逆減磁率(初期減磁率 )之絕對値小者其耐熱性(熱安定性)優越。 〈綜合評估〉 由表1可知磁鐵粉末中之Nb含有量w爲0 · 2 — 3 : 5原子%,.且不可逆帶磁率(% r )爲5 · Ο X ! 〇 _ 7亨利/米以下之各向同性粘結磁鐵(編號2 —編號 6 ),任一者均具有優越之磁氣特性(殘留磁束密度、固 有保磁力、最大磁氣能量積)’由於不可逆減磁率之絕對 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) -裝· —訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 498354 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明(28 ) 値亦小而耐熱性(熱安定性)高,此外著磁性亦良好。 如上述般,依據本發明可提供高性能且可信度(特別 是耐熱性)高之粘結磁鐵。特別是當粘結磁鐵作爲馬達使 用時,可高度發揮其性能。 (實施例2 ) 與實施例1進行同樣操作而獲得其合金組成係 (N d 0.75 Ρ Γ 0 . 2 0 D y 0.05 ) 8.9 F 6 b a 1 C 0 6.9 B 5 . 5 N b 1.5 所示之磁鐵粉末。 將所得之磁鐵粉末與聚醯胺樹脂(尼龍1 2 )、少量 肼系抗氧化劑及潤滑劑混合,並於2 0 0 - 2 3 0 °C下混 練1 5分鐘而製作粘結磁鐵用組成物(組合物)。此時, 改變粘結磁鐵中磁鐵粉末之含有量(含有率)而獲得7種 組合物。 將如此所得組合物中磁鐵粉未之含有量比較多者粉碎 成粒狀後,於無磁場中壓縮成形,或者將磁鐵粉末之含有 量比較少者粉碎成粒狀後,於無磁場中射出成形,而獲得 粘結磁鐵。 又,粘結磁鐵之大小係任一者均爲直徑1 0 m m X高 度7 Hi m之圓柱狀。 壓縮成形係將粒狀物充塡至壓縮裝置之鑄模內,於溫 度2 1〇一2 2〇°C、壓力8〇〇Μ P a下進行。射出成 形係於成形時之鑄模溫度爲9 0 °C,射出圓筒內之溫度爲 2 3 0. - 2 8 〇 °C下進行成形。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -〇1 ! 辦衣----Ί—---、訂------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 498354 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明(29) 對如此所得之各種粘結磁鐵進行與實施例1相同之磁 氣特性測定及耐熱性試驗。其結果示於另頁之表2。 〈綜合評估〉 由表2可知,本發明之粘結磁鐵其密度p之範圍廣, 而且具有優越之磁氣特性(殘留.磁東密度B r、最大磁氣 目匕里積(B H ) In a X及保磁力H C I ),同時不可逆減磁率 小,而且熱安定性(耐熱性)亦優越。 ‘ 特別是本發明之粘結磁鐵係藉由射出成形而得之低密 度粘結磁鐵時(磁鐵粉末之含有量少時)亦具有優越之磁 氣特性,推論此係由於下列理由。 ' 低密度,亦即粘合樹脂之含有量多時,於混練時及成 形時組合物之流動性變高。如此,可使磁鐵粉末與粘合樹 脂在比較低溫及短時間內混練,混練時亦容易達到均一化 之效果。又,由於組合物之流動性變高,亦可在較低溫及 短時間內容易的成形。亦即,可使成形條件驅於緩和。結 果於混練及成形時磁鐵粉末之劣化(氧化等)可抑制至最 小限度,藉此,可獲得高磁氣特性之粘結磁鐵,且成形性 亦提昇。 又,組合物之流動性局時’可降低所得粘結磁鐵之空 孔率,藉此,提昇機械強度之同時亦提昇磁氣特性。 (實施例3 ) 使用實施例1所得之各種磁鐵粉末,進行與實施例丨 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) Φ 項再填< 裝· 、11 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210、〆297公釐) -OL· 498354 A7 B7 五、發明説明(3〇 ) 同樣之操作而製造外徑2 2 m m X內徑2 0 m m X高4 m m之圓筒狀(環狀)各向同性粘結磁鐵,並使所得之各 種各向同性粘結磁鐵多極著磁達8極。著磁之際著磁線圈 中流通之電流値爲1 6 k A。 又,此時,爲了達成著磁率9 0 %所需要之著磁磁場 之大小可較小,據此其著磁性係良好。 使用如此著磁之各種粘結磁鐵作爲轉子磁鐵,裝配 C D — R〇Μ用之旋轉馬達。 , 於各C D — R Ο Μ用之旋轉馬達中,測定將轉子以 1 0 0 0 r p m·迴轉時捲線線圈產生之反電壓。結果使用 試樣編號1、編號7 (任一者均爲比較例)粘結磁鐵之馬 達電壓係0 · 8 0 V以下,相對於此使用試樣編號2 -編 號6 (本發明)粘結磁鐵之馬達,任一者均獲得〇 · 9 6 V以上即係尚出2 0 %以上之値。 由此結果’確認使用本發明之粘結磁鐵即可製造高性 能之馬達。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝· -訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 之據 中依 鐵均 磁餘 結其 粘, (外 造以 製 } 法 % 方 t 形W 成 5 出 9 擠I 以 2 係 9 鐵: 磁率 結有 粘含 了末 除粉 鐵 磁 果 結 之 同 相 述 上 與 同得 相獲 之, 3 匕匕 厶目 I 性 1其 例估 施評 實並 述, 上達 馬 及 鐵 磁 結 粘 之 明 發 本 造 製 法 方 之據 中依 鐵均 磁餘 結其 粘., C外 造以 製 } 法 % 方 t 形W 成 3 出 9 射_ 以 ο 係 9 鐵: 磁率 結有 粘含 了末 除.粉 鐵 .磁 果 結 之 同 相 述 上 與 得 相獲 之 , 3 匕匕 厶目 I 性 1 其 例估 施評 實並 述, 上達 馬 及 鐵 磁 結 粘 之 明 發 本 造 製 法 方 同 -33- 498354 A7 ___ B7 _ 五、發明説明(31 ) 發明之效果 . 如上所述,依據本發明可獲得下列效果。 •磁鐵粉末係含有規定量之N b ’此外藉由具有軟磁 性相及硬磁性相之複合組織,其磁化高而能發揮優越之磁 氣特性,特別是改善固有保磁力及方形性。 •不可逆減磁率之絕對値小,而可獲得優越之耐熱性 (熱安定性)。 ‘ ; •由於可獲得高磁束密度,因此可獲得各向同性且帶 有高磁氣特性之·粘結磁鐵。·特別是與以往之各向同性粘結 磁鐵相比較,由於較小體積之粘結磁鐵即可發揮同等以上 之磁氣性能,因此可獲得更小型且高性能之馬達。 •又,由於可獲得高磁束密度,因此於製造粘結磁鐵 之際即使不追求高密度化,亦可獲得足夠高之磁氣特性, 結果可望於提高成形性之同時,進一步亦提昇尺寸精確度 、機械強度、耐飩性、耐熱性(熱安定性)等,而可容易 的製造可信度高之粘結磁鐵。 •由於著磁性良好,因此可於較低之著磁磁場進行著 磁,特別是可容易且確實的進行多極著磁等,且可獲得高 磁束密度。 . •由於並不要求高密度化,因此亦適用於在壓縮成形 法之較高密度下成形較爲困難之擠出成形法及射出成形法 以製造磁鐵’以此種成形方法成形之粘結磁鐵亦可獲得前 述般之效果。據此,對粘結磁鐵成形方法之選擇幅度廣, 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) M規格(210X297公釐) 0/1 -〇4 - (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) •裝· —訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 498354 A7 B7 五、發明説明(32 ) 進一步而言,其形狀選擇之自由度亦廣 (請先閱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 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -35-