TW521284B - Magnetic powder and isotropic bonded magnet - Google Patents

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丨521284 Α7 Β7 五、發明説明（i) 發明之背景 發明之領域 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 (於實質之磁導中）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MQ I公司製MQ 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 P - B粉末爲代表之傳統各向同性粘結磁 鐵有下列問題存在。 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 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） (请先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 争. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -4 - 521284 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 Α7 Β7 五、發明説明（2) 望。 2 )有報告指出超小型複合體磁鐵亦有殘留磁束密度 高之磁鐵，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 )粘結磁鐵之耐蝕性、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) lOO-x-z-wBzA lwVv (但是R至少有一爲稀土類元素，X : 7 · 1 — 9 · 9原 子％、7:0 — 0·30、ζ:4·6 — 6.9 原子％、 w:〇.〇2-1.5 原子％、ν: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 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)

-5- 521284 A7 _______ _ B7_ 五、發明説明（3 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 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/H)爲一 3 · 8Χ 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（Χιη)爲5 · 0Χ10-7亨利/米以下，此外室 溫下之固有保磁力He;爲320 — 720 kA/m。 依據上述之本發明，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。 本發明之磁鐵粉末與粘合樹脂混合成形而成爲密度P 〔Mg/m3〕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 T · m 3 / g 〕-0 . 1 2.5之關係者爲佳。據此可更進一步提昇磁氣 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。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 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。 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 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） : 一 521284 A7 B7 4 五、發明説明（ 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）° 又，本發明之磁鐵粉末係以藉由將融熔液體合金急冷 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。 又，本發明之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。 此外，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： 由含有A 1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/h) 爲〜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（％irr)爲5 · 〇χ 1 〇-7亨利/米 以下，此外，室溫下之固有保磁力爲3 2 0 - 7 2 0 (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

521284 A7 B7 五、發明説明（5) k A / m 者。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 依據本發明，可提供磁氣特性優越、耐熱性（熱安定 性）、耐蝕性等優越之各向同性粘結磁鐵。 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 Br/p2〇 · 125〔xlO—6T*m3/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。 又，本發明之各向同性粘結磁鐵係以上述磁鐵粉末中 A 1含有量及V含有量之和爲〇 · 3 - 4 · 0原子％者爲 佳。據此可成爲保磁力特別優越之物。 又，上述磁鐵粉末較好係由R — TM— B — A 1 — V 系合金（但是R係至少一種之稀土類元素，TM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

Rx (F 6l- yC〇y) 100-x-z-wBzA 1 wV v (但是 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 R至少有一爲稀土類元素，x : 7 · 1 - 9 · 9原子％、 y : 0 — 0 · 30、z : 4 · 6 — 6 · 9 原子％，w: 0 · 02 — 1 . 5 原子％、v : 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。 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，可成爲保磁力更優越之物。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -8- 521284 A7 B7 五、發明説明（6) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 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 著降低之下可提高保磁力及耐熱性（熱安定性）。 又，上述磁鐵粉末係以平均粒徑0 · 5 - 150//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。 又，本發明之各向同性粘結磁鐵中之上述磁鐵粉末係 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。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 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。 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。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） -9 - 521284 Α7 Β7 五、發明説明（7 ) 圖形之簡述 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 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 體組織）之一例模式化表示之圖。 桌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圖係不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圖係用以說明不可逆帶磁率之圖（j 一 η圖）。 第7圖係示減磁曲線及反衝曲線之J - η圖。 元件對照表 1 :急冷薄帶製造裝置 2 :收納磁鐵材料之圓筒 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 3 :射出磁鐵材料融熔液體之噴嘴 4 :加熱用線圈 5 :冷卻輥 6 :融熔液體 7 :小坑 8 :急冷薄帶 1 0 :軟磁相 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X29*7公釐） -10- 521284 A7 B7 五、發明説明（8 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 1 1 :硬磁相 5 1 :基部 5 2 :表面層 5 3 :周面 71:融熔液體之凝固介面 8 1 :輥面 _佳體系之詳細敘沭 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。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 現今甚爲普及之上述MQ I公司製之MQ 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，而欠缺耐蝕性、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 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS > A4規格（210X29*7公釐） -11 - 521284 A7 B7 五、發明説明（9 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 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。 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MQ I公司製之MQ 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 — TM — B — A 1 — V系 合金（但是R至少有一爲稀土類元素，TM係以鐵爲主之 過渡金屬）所構成者爲佳。其中以由

Rx (F ei-yC〇y) 100-x-z-wBzA lwVv (但是 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 R至少有一爲稀土類元素，x : 7 · 1 — 9 · 9原子％、 Υ:〇-〇·30、ζ:4·6-6.9原子％，w: 0.〇2 — 1.5 原子％、ν:0·2 — 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、La、Ce、Pr、

Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、 E r、TM、Yb、Lu、鈽鑭合金，亦可含有1種或2 種以上之此等化合物。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -12- 521284 A7 _B7 五、發明説明（10) 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 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 加A 1 、V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。 此處，R係以Nd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 實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Dy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之取代比率若超過〇 · 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 -13- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 521284 A7 B7 五、發明説明（H) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 量爲4 · 6 - 6 . 9原子％。B若未達4 · 6原子％時， B-H (J — H)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。 A 1及V係有利於提昇保磁力之元素，二者含有量合 計爲0 · 3 - 4 . 0原子％之範圍時顯示保磁力向上。特 別是於A1含量爲〇·02—1.5原子％之範圍且V含 量爲0·2—3.5原子％之範圍內，藉由此等含有量可 具有相乘效果呈現顯著之保磁力提昇效果。又，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A 1 、V此種效果亦 非常小。又，A 1 、V之含有量若超過上限値則發生磁化 低下之現象。 因此，藉由含有上述範圍內之A 1 、V其另一重要效 果係可減少下述之不可逆帶磁率（％ i r r )，此外可改善 不可逆減磁率而提昇磁鐵之耐熱性（熱安定性）。A 1 、 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 V之含有量若未達下限値則此種效果小，又上述保磁力之 提昇亦小。 又，A 1及V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，藉由含有上述範圍內之 A 1 、V，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（ X i r r )、③可望改善不可逆減磁率（降低絕對値）、④ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） -14 - 521284 A7 B7 五、發明説明（12) 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。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 又，A 1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1 · 0原子％者更佳， 0·8原子％者最佳。 同樣的，V含有量之較佳範圍係如上述般爲0 · 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Cu、S i 、 Ga、Ti、Ta、Zr、Nb、Mo、Hf、Ag、

Zn、P、Ge、Cr、W所成組群之元素（下文以「Q 」表示該組群）。含有屬於Q之元素時，其含有量較好爲 2 · 0原子％以下，而以〇 · 1 — 1 · 5原子％者更佳， 0·2—1·0原子％者最佳。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 含有屬於Q之元素時，視其種類可發揮固有效果。例 如 Cu 、Si 、Ga 、Ta 、Zr 、Cr 、Nb 具有提昇 耐蝕性之效果。 〔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 〇及 硬磁性相1 1以例如第1圖、第2圖或第3圖所示之圖形 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 521284 A7 B7 五、發明说明（13) (模式）存在，各相之厚度及粒徑係以毫微米基準（例如 1 — 1 〇 〇 n m )存在。因此，軟磁性相1 〇及硬磁性相 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圖一第3圖中所示之圖形係其一例 ，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 〇及硬磁性相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 一 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 ，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 ) 一 5 )項特徵。 1 )於Β — Η圖（J — 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 )進行微粉碎其磁氣特性亦不劣化。 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 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 辱· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -16- 521284 A7 B7 五、發明説明（14) F e 與 Co)或者 R2 (TM’ A 1 、V) 14B 系（或者 ，r2 (TM’Al) 14B 系、R2 (TM，V) 14B 系 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁} 、R2(TM，Q)14B 系、 r2(TM，A1 ，Q)14B 系、 R2(TM，V，Q)14B 系、 R2(TM，A1、V、Q)14B 系）。 軟磁性相：τ Μ (特別是α — F e、α -（ F e， Co))或者TM與B與A 1與V之化合物相、TM與B 與A 1之化合物相、TM與B與V之化合物相、TM與 A丨與¥之合金相，TM與B之化合物相、TM與A 1之 合金相、TM與V之合金相（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溶液體急冷、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 法之一例。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 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。 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 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 521284 A7 B7 五、發明説明（15) )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，該線圈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。 冷卻輥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5 2不同之材質所構成。 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AI2O3、Si〇2、T i〇2、 T i 2〇3、Z r〇2、Y 2〇3、鈦酸鋇、鈦酸緦等氧化物 系陶瓷，AlN、Si3N4、TiN、BN等氮化物系陶 瓷，石墨、SiC、Zr*C、Al4C3、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。 此種急冷薄帶製造裝置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。 (請先閱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 521284 A7 __B7 五、發明説明（16) 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，如第5圖所示般，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 B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 一 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。 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 0 · 5 — 300 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1x10 — 1〜1x10— 6Tor 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_材* % 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

19- 521284 A7 B7 五、發明説明（17) )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（pin 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 0 - 1〜1 X 1 0 — 6 T 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0 · 5 — 1 5 0 //m爲佳，約〇 · 5 — 80#m更佳，約1 — 50//ΙΠ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 。藉此，可降低所得粘結磁鐵之空孔率，結果粘結磁鐵中 含有相同量之磁鐵粉末時，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 °C下，處理約0 · 5 — 3 0 0分鐘。 又，爲了防止氧化，該熱處理較好係於真空或減壓狀 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X29*7公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

、1T Φ. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -20- 521284 A7 B7 五、發明説明（ 態下（例如1 X 1 0 — 1〜1 X 1 0 - 6 Τ 0 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。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 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 結磁鐵之機械強度局，而熱安定性（耐熱性）、耐餓性優 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」）。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 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。 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 46、尼龍66、尼龍610、尼龍612、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、聚硫化苯 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） •21 - 521284 A7 B7 五、發明説明（19) 撐、聚乙烯、聚丙烯、乙烯一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 對苯二甲酸酯、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。 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 脂、聚脲樹脂等，此等之中可一種或2種以上混合使用。 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 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) 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -22- 521284 A7 B7 五、發明説明（2〇) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 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。 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，與壓縮成形法相比較 ，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，如 此即使不將粘結磁鐵高密度化亦可獲得優良之磁氣特性， 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。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 粘結磁鐵中之磁鐵粉末含有量（含有率）並無特別限 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75 — 99 . 5wt %者爲佳，約85 — 97 · 5wt%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90-99·5wt%者爲佳，約93 —98 · 5wt%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 8w t%者爲佳，約 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（21〇Χ297公釐） -23- 521284 A7 ______ B7 五、發明説明（21) 8 5 — 9 7wt%者更佳。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 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 · 6Mg/m3 者爲佳，約 5 · 5 — 6 · 4Mg/m3 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。特別是有利於小型彳匕、 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 可多極著磁者爲佳。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 如上述之本發明粘結磁鐵，室溫下表示磁氣特性之j 一 Η圖（以縱軸爲磁化（J )，橫軸爲磁場（Η )作圖） 之減磁曲線中，以與通過J 一 Η圖中之原點且斜率（ J/H)爲—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（Ζ i u )爲5 · Ο X 1 〇 - 7 亨利/米以下，此外，具有室溫下之固有保磁力（H c j ) 爲3 2 0 - 7 2 0 k A / m之磁氣特性（磁氣性能）。以 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（21〇Χ297公釐） ^ - 521284 A7 B7 五、發明説明（22) 下依序說明有關不可逆帶磁率（％ 、固有保磁力（ H c ;)及殘留磁束密度（B r )與密度（p )之關係。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 〔有關不可逆帶磁率〕 不可逆帶磁率（％ 係如弟6圖所不般，以J 一 Η圖之減磁曲線上之P點與該減磁曲線切線之斜率作爲微 分帶磁率（％ d i 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（％ r e v )時，係意 謂下式所示者（單位：亨利/米）。 不可逆帶磁率（Xirr)=微分帶磁率（％dif) -可逆帶磁率（Zuv) 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/H)爲一3 · 8x 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（X irr)之上限 値定爲5 · 0 X 1 0— 7亨利/米’其理由係如下述。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 如上述般，不可逆帶磁率（Z 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（％ 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（％ i r r )之範圍係爲例如將粘結磁鐵於1 〇 〇 。(：之環境下放置1小時後，再回復至室溫時之不可逆減磁 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -25- 521284 A7 B7 五、發明説明（23) 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 i r r )若超過5 · Ο X 1 Ο — 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定爲5 · 0xl0~7 亨利/米以下之理由係如上述，不可逆帶磁率（Z irr) 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（He;)爲3 2 0 — 720kA/m。特別是以 400 — 640kA/m 爲佳 〇 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 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁} •訂 Φ. 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 ) Α4規格（210Χ297公釐） -26- 521284 A7 B7 五、發明説明（24) 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 S Br/p [χ1〇·6Τ · m3/g] · · · (I) 又，替代式（I )，以滿足式（I I )者更佳，滿足 式（III)者最佳。 0.128 S Br/p [χ1〇 6Τ · m3/g]$ 0.16 ··· (II) 0.13 S Br/p [χ10·6Τ · m3/g]S 0.155 ··· (III) B r/p〔xl 〇_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 之含有量（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量積、 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（BH) max〕 最大磁氣能量積（BH) max係以6 OK J/m3以上 者爲佳，6 5KJ/m3以上者更佳，70 — 130 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X29*7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 -27- 521284 A7 B7 五、發明説明（25) KJ/m3以上者最佳。若最大磁氣能量積（bh) max未 達6 OK J/m3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〕 不可逆減磁率（初期減磁率）之絕對値以6 · 2 %以 下者爲丨土’ 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 ) 依據以下所述方法獲得之合金組成係（

Nd〇.7P r〇.25Dy〇.05) 8.7 F ebaiC07.oB5.6A lwVv 所不之磁鐵粉末（A 1 含有量w，V含有量V有各種變化之1 4種磁鐵粉末）。 首先，坪量 Nd、Pr、Dy、Fe、Co、B、 A 1 、V等各種原料並鑄造母合金錠塊。自該錠塊切出約 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1 ， 將上述試樣裝入底部設有噴嘴3 (圓孔噴管··噴管直徑 0 . 6mm)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 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） ----------m-- (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 -28- 521284 A7 B7 五、發明説明（2g) 度及壓力。 冷卻輥5係使用於銅製基部51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 Omm )° 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 於繞射角2 0 ° - 6 0 °進行X線繞射。由繞射圖案可確 認係硬磁性相之R 2 ( F e · C 〇 ) i 4 Β型相與軟磁性相 之α -（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 )、少量腓系 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％。 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) 訂 争· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -29- 521284 A7 B7 五、發明説明（27) 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 5°C、壓力7 5 0 MPa下壓縮成形（無磁場中），而獲得直徑l〇mm 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。 <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，TRF — 5BH)測定最大施加磁場2 · 0 M A / m下之磁氣特性（殘留磁束密度B r、固有保磁力 H c ;、最大磁氣能量積（B H ) m a X )。測定時之溫度爲 2 3 T：(室溫）。 如第7圖所示般，於所得之J 一 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 · 8x 1 0 _ 6亨利/米之直線之交點Ρ爲出發點，自此描繪當磁 場改變至0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（ % r e ν )。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（χ d , f )。所求得之室溫下不可逆帶磁 率係- Zrev。結果示於下列表 1 ° <耐熱性之評估> 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) 訂 Φ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -30 - 521284 A7 B7 五、發明説明（28) 繼之，對上述各粘結磁鐵（直徑1 Ommx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A 1含有量w爲〇 · 0 2 — 1 · 5原子％、V含有量v爲〇 · 2 — 3 · 5原子％且不 可逆帶磁率（Zip)爲5 · Ox 1 0— 7亨利/米以下之 各向同性粘結磁鐵（編號4 一編號1 2 )，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胃使 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（ Nd〇.75P r 0.2〇Dy〇.05) 8.9F 0balC〇6 g β s.sAli.aVi.s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 ) 、4量 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) 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -31 - 521284 A7 B7 五、發明説明（29) 肼系抗氧化劑及潤滑劑混合，並於2 0 0 - 2 3 0 t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末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 mm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 0 - 2 20°C、壓力800MPa下進行。射出成 形係於成形時之鑄模溫度爲9 0 t，射出圓筒內之溫度爲 230 — 280 °C下進行成形。 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（殘留磁束密度B r、最大磁氣 能量積（BH) max及保磁力He;)，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 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) 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -32- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 521284 A7 B7 五、發明説明（3〇) 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，組合物之流動性高時，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1 同樣之操作而製造外徑2 2mmx內徑2 Ommx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 CD—ROM用之旋轉馬達。 於各C D — R〇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 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） iillllL·------訂------_ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -33- 521284 A7 B7 五、發明説明（31) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 試樣編號1 一編號3，編號13、編號14 (任一者均爲 比較例）粘結磁鐵之馬達電壓係0 · 8 Ο V以下，相對於 此使用試樣編號4 -編號1 2 (本發明）粘結磁鐵之馬達 ，任一者均獲得0 · 9 6 V以上即係高出2 〇 %以上之値 〇 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。 除了粘結磁鐵係以擠出成形方法製造（粘結磁鐵中之 磁鐵粉末含有率：92-95wt%)以外，其餘均依據 上述實施例1 - 3之相同方法製造本發明之粘結磁鐵及馬 達，並評估其性能，獲得與上述相同之結果。 除了粘結磁鐵係以射出成形方法製造（粘結磁鐵中之 磁鐵粉末含有率：9 0 — 9 3w t %)以外，其餘均依據 上述實施例1 - 3之相同方法製造本發明之粘結磁鐵及馬 達，並評估其性能，獲得與上述相同之結果。 發明之效果 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 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A 1 、V，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 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -34- 521284 A7 _ B7_ 五、發明説明（32) 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、耐蝕性、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， 進一步而言，其形狀選擇之自由度亦廣。 (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 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） -35- 521284 A7 B7 五、發明説明（33) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 ΐ嗽 不可逆減磁率 (%) oo MD CN un 卜· CO ON cs ON 寸 oo cn (N CO CN VO cs oo vo r- XI- (X 10*7H/m) MD wn t—H oo cvi OO cn csi m M3 Br/p (X 10·6Τ · m3/g) 0.131 0.128 0.119 0.138 0.139 0.142 0.140 0.143 0.146 0.141 0.138 0.132 0.124 0.109 (BH)max (kJ/m3) 71.3 77.2 74.3 103.5 105.6 108.6 108.2 110.9 114.5 111.9 109.6 101.3 74.6 65.4 Ha i (kA/m) cn CN CO Csl un cn § wn CO VO VO cn VO 〇\ 寸 § in oo Ό s CN OO 寸 ώ 0 0.83 0.81 0.75 0.87 0.88 0.89 0.88 0.90 0.92 0.89 0.87 0.83 0.78 0.69 P (Mg/m3) 6.33 6.31 6.30 6.29 6.32 6.26 6.27 6.28 6.31 6.30 6.29 6.27 6.28 6.32 > 〇 Cvj p CN CN CN v〇 CN m 〇4 CO 〇 p o o o 0.04 un in in m Csi un csi 試樣編號 1(比較例） 2(比較例） 3(比較例） 4(本發明） 5(本發明） 6体發明） 7体發明） 8(本發明） 9(本發明） 10体發明） 11体發明） 12体發明） 13(比較例） 14(比較例） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

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A

7 B 五、發明説明（34) 經濟部智慧財產局®工消費合作社印製 掛 權 i岂 f Η cJ wn oo CN 〇 cn CO CO un CO p .1 X 〇 s cn c<i VO csi oo 〇j 泛 ε Q. · 等 \ < Ο 〇 Ο O s s o Ο 〇 X 4¾ ON ON vn CN p M3 $ ώ . S ss t—H CX3 τ—Η Γ"^· r—Η r-H D 1 E fi S in m 吞 VO i i vn On r—Η wo (S 0 r- 〇 σ> o r—H oq 〇 芝 o οο Ο 冢 Ο ，· i cn 名 wo v〇 v〇 ON vn un 异 MD 姻 SI G Csl s Oi uo o ν〇 1™Η Csl 异 CN 班 链 93 93 93 B 壊 志 S W<1] ΡΠΤΪΓ|| ώΐ] [nmFTl 國 姻 SI 〇 鬆8 ο cs cn i' 1 i r-H CS VO r—H CN 异 CsJ 莴 OQ 〇 g g § m m m 餾 m 餾 鹬 鎞 m ^L> 性 ίχ r—Η v〇 r—H r—H 性 oo r—H t ON Η 件 性 r-H CS 111& (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 Φ. 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -37-

Claims (1)

1. 521284

   A8 B8 C8 D8 々、申請專利範圍 第90100757號專利申請案 中文申請專利範圍修正本 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 民國91年12月20日修正 1 . 一種磁鐵粉末，係由1^(?€1-70〇7)1。〇-χ-z-wBzA lwVv (但是R至少有一爲稀土類兀素’ X :7·1 — 9.9 原子％、y:〇 — 〇·30、ζ: 4 · 6 — 6 · 9 原子％，w: 〇 . 〇2 — 1 · 5 原子％、 ν : Ο · 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， 其特徵爲： 與粘合樹脂混合成形而成爲各向同性粘結磁鐵時，於 表示室溫下磁氣特性之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/h)爲一 3 · 8x 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（Z i μ )爲5 · Ο X 1 0 — 7亨利/米以下，此外室 溫下之固有保磁力Hcj爲3 2 0 — 7 2 0 kA/m。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 2 ·如申請專利範圍第1項之磁鐵粉末，當與粘合樹 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〕係滿足B r / p 〔X 1 0 一 6 丁 · m 3/ g〕- 〇 · 1 2 5 之關係者。 3 ·如申請專利範圍第1或2項之磁鐵粉末，其中之 fe鐵粉末與粘合樹脂混合成形而成爲各向同性粘結磁鐵時 ，不可逆減磁率（初期減磁率）之絕對値爲6 · 2 %以下 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） 521284 8 8 8 8 ABCD 六、申請專利範圍 者。 4 .如申請專利範圍第1或2項之磁鐵粉末，其中之 R係以N d及/或P r爲主之稀土類元素者。 5 ·如申請專利範圍第1或2項之磁鐵粉末，其中之 R係以包含P r且對上述R全體而言其比率爲5 一 7 5% 者。 6 ·如申請專利範圍第1或2項之磁鐵粉末，其中之 R係包含Dy且對上述R全體而言其比率爲1 4%以下者 〇 . 7 ·如申請專利範圍第1或2項之磁鐵粉末，其中之 磁鐵粉末係將融熔液體合金急冷而得者。 8 ·如申請專利範圍第1或2項之磁鐵粉末，其中之 磁鐵粉末係將使用冷卻輥製造之急冷薄帶加以粉碎而得者 〇 9 ·如申請專利範圍第1或2項之磁鐵粉末，其中之 磁鐵粉末係於製造過程中或製造後至少施與一次熱處理者 〇 1 0 .如申請專利範圍第1或2項之磁鐵粉末，其平 均粒徑爲0 · 5 - 1 5 0 // m者。 1 1 · 一種各向同性粘結磁鐵，係由含有A i與V之 磁鐵粉末與粘合樹脂結合而成之各向同性粘結磁鐵，其特 徵爲··於表示室溫下磁氣特性之J _ Η圖之減磁曲線中， 以與通過上述J - Η圖中之原點且斜率（j/h)爲 一 3 · 8 X 1 〇 - 6亨利/米之直線之交點爲出發點測定時 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） ----------裝-- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 絲 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 521284 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 之不可逆帶磁率爲5 · Ox 1 0— 7亨利/米以 下，此外室溫下之固有保磁力Hu爲3 2 0 — 7 2 0 k A / m 〇 1 2 ·如申請專利範圍第1 1項之各向同性粘結磁鐵 ，該各向同性粘結磁鐡成爲密度p〔 M g /m 3〕時，室溫 下之殘留磁束密度B r 〔 T〕係滿足61'/^〇-0 . 125〔χΙΟ 一 6T.m3/g〕之關係者。 1 3 .如申請專利範圍第1 1項之各向同性粘結磁鐵 ，其中之磁鐵粉末所含A 1之含有量與V之含有量總計爲 0.3 — 4.0原子％者。 1 4 ··如申請專利範圍第1 3項之各向同性粘結磁鐵 ，其中之磁鐵粉末係由R — TM— B — A 1 - V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。 1 5 .如申請專利範圍第1 4項之各向同性粘結磁鐵 ，其中之磁鐵粉末係由1^(?€1-7〇：〇7)1〇〇-\-2-wBzA lwVv (但是R至少有一爲稀土類元素，X : 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 7.1 — 9·9 原子％、y:〇一 〇.30、ζ:4·6 —6 · 9 原子％，w: 〇 · 〇2 — 1 . 5 原子％、ν : 〇 .2-3.5原子％)所示之合金組成所構成者。 1 6 ·如申請專利範圍第1 4或1 5項之各向同性粘 結磁鐵，其中之R係以N d及/或P r爲主之稀土類元素 者。 1 7 .如申請專利範圍第1 4或1 5項之各向同性粘 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -3 - 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 521284 A8 B8 C8 D8 々、申請專利範圍 結磁鐵，其中之R係包含P r且其比率對上述R全體而言 爲5 — 7 5 %者。 1 8 .如申請專利範圍第1 4或1 5項之各向同性粘 結磁鐵，其中之R係含D y且其比率對上述R全體而言爲 1 4 %以下者。 1 9 .如申請專利範圍第1 1至1 5項中任一項之各 向同性粘結磁鐵，其中磁鐵粉末之平均粒徑爲0 _ 5 - 1 5〇// m者。 2 〇 .如申請專利範圍第1 1至1 5項中任一項之各 向同性粘結磁鐵，其中之不可逆減磁率（初期減磁率）之 絕對値爲6 . 2 %以下者。 2 1 .如申請專利範圍第1 1至1 5項中任一項之各 向同性粘結磁鐵，其中之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。 2 2 ·如申s靑專利範圍弟1 1至1 $ j首中任一項之各 向同性粘結磁鐵，係提供多極著磁，或可多彳亟著磁者。 2 3 ·如申請專利範圍第1 1至]_ 5項中任一項之各 向同性粘結磁鐵，係使用於馬達者。 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)