本集介紹
台灣廠商之稀土永久磁鐵專利概況
國內稀土永久磁鐵領域中，位於新竹湖口的速敏科技 (Spin Technology Corp.)自1982年起即在工研院磁性小組擔任稀土磁石 (SmCo / NdFeB) 的開發工作，隨即於1989年自工研院材料所(現為材化所)技轉並建廠生產燒結釹鐵硼磁鐵(Sintered NdFeB Magnet) 與粘結釹鐵硼磁鐵 (Bonded NdFeB Magnet) 生產技術。
速敏科技自2004年起申請布局稀土磁石相關專利共9件，專利類型有6件為發明、3件為新型 (圖2)，當前法律狀態如圖3所示。分析其國際專利分類號 (International Patent Classification, IPC) 係以H01F 1/057居多，也就是包含Ⅲa族元素(如Nd2Fe14B)成分為特徵之稀土金屬合金硬磁性材料最多
雙相奈米晶硬磁材料
利用純稀土元素來製作磁鐵雖具有較優異的磁特性，但卻因為純稀土元素具有相當昂貴的價格，相對的使得成本也提高。為了降低使用稀土元素製作硬磁材料的成本，並且使得磁特性可達到商用磁粉的標準，更具備軟磁相及硬磁相。速敏科技申請一種含混合稀土之雙相奈米晶硬磁材料專利，其係由原子百分比以(YaLabCecPrdNde)xFe100-x-y-z-uCoyXzBu表示之組成物所組成，在其主張之申請專利範圍 (Claims)中，限制YaLabCecPrdNde為混合稀土且為稀土元素提煉過程之中間產物，以避免以往利用純稀土元素造成成本過高的問題；專利權利範圍還將a+b+c≦0.6；d+e≧0.4；x=7~11原子%；y=0~5原子%；z=0.1~3原子%；以及8原子%
上述含混合稀土之雙相奈米晶硬磁材料通常係製成合金薄帶，更可在添加一黏結劑後，應用在製作永久磁石上。圖4為該專利合金薄帶製備程序示意圖，首先將欲配製的合金成分換算成重量比例，並取用混合稀土合金為稀土來源，接著將秤好重量的原料熔煉澆鑄成合金鑄塊(20)，接著進行熔融旋淬(melt-spinning)，利用電磁感應線圈供給交流變頻電源，使合金鑄塊(20)產生焦耳熱，進而熔融合金鑄塊(20)，再將熔融態合金(24)噴出在快速旋轉的銅輪(26)表面上，利用高速轉動之銅輪(26)加以瞬間冷卻，以獲得非晶態或微晶態合金薄帶(28)。其中熔融旋淬法是目前製備非晶態材料常採用的方法
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Overview of rare earth permanent magnet patents of Taiwanese manufacturers
In the field of rare earth permanent magnets in China, Spin Technology Corp., located in Hukou, Hsinchu, has been developing rare earth magnets (SmCo / NdFeB) in the Magnetic Group of ITRI since 1982. The Institute of Materials of the Research Institute (now the Institute of Materials and Chemicals) has transferred technology and built a factory to produce Sintered NdFeB Magnet and Bonded NdFeB Magnet production technology.
Since 2004, Sumin Technology has applied for a total of 9 patents related to the layout of rare earth magnets, 6 of which are inventions and 3 are new types (Figure 2). The current legal status is shown in Figure 3. Analysis of its International Patent Classification (IPC) is mostly H01F 1/057, that is, the rare earth metal alloy hard magnetic materials characterized by the composition of group IIIa elements (such as Nd2Fe14B) are the most
Duplex Nanocrystalline Hard Magnetic Materials
The use of pure rare earth elements to make magnets has excellent magnetic properties, but because pure rare earth elements are quite expensive, the cost is relatively increased. In order to reduce the cost of using rare earth elements to make hard magnetic materials, and to make the magnetic properties reach the standard of commercial magnetic powder, it also has a soft magnetic phase and a hard magnetic phase. Sumin Technology applied for a patent for a dual-phase nanocrystalline hard magnetic material containing mixed rare earth, which is composed of a composition represented by (YaLabCecPrdNde)xFe100-x-y-z-uCoyXzBu in atomic percentage, within the scope of its claimed patent application (Claims) Among them, YaLabCecPrdNde is restricted to be mixed rare earth and an intermediate product of rare earth element extraction process, so as to avoid the problem of high cost caused by the use of pure rare earth elements in the past; the scope of patent rights will also be a+b+c≦0.6; d+e≧0.4; x=7~11at%;y=0~5at%;z=0.1~3at%; and 8at%
The above two-phase nanocrystalline hard magnetic materials containing mixed rare earths are usually made into thin alloy ribbons, and can be used to make permanent magnets after adding a binder. Figure 4 is a schematic diagram of the preparation procedure of the patented alloy thin strip. First, the alloy components to be prepared are converted into weight ratios, and mixed rare earth alloys are used as rare earth sources, and then the weighed raw materials are smelted and cast into alloy ingots (20) Then, melt-spinning is performed, and an electromagnetic induction coil is used to supply an AC variable frequency power supply, so that the alloy ingot (20) generates Joule heat, and then the alloy ingot (20) is melted, and the molten alloy (24) is sprayed out On the surface of the rapidly rotating copper wheel (26), the copper wheel (26) rotating at a high speed is used for instantaneous cooling to obtain an amorphous or microcrystalline alloy thin strip (28). Among them, the melting spin quenching method is the most commonly used method for preparing amorphous materials.
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Überblick über Patente von Seltenerd-Permanentmagneten taiwanesischer Hersteller
Auf dem Gebiet der Seltenerd-Permanentmagnete in China entwickelt Spin Technology Corp. mit Sitz in Hukou, Hsinchu, seit 1982 Seltenerd-Magnete (SmCo / NdFeB) in der Magnetic Group des ITRI. Das Institut für Materialien des Forschungsinstituts (jetzt das Institut für Materialien und Chemikalien) hat Technologie transferiert und eine Fabrik gebaut, um gesinterte NdFeB-Magnete und gebundene NdFeB-Magnete Produktionstechnologie herzustellen.
Seit 2004 hat Sumin Technology insgesamt 9 Patente im Zusammenhang mit dem Layout von Seltenerd-Magneten angemeldet, davon 6 Erfindungen und 3 neue Typen (Abbildung 2).Der aktuelle Rechtsstand ist in Abbildung 3 dargestellt. Die Analyse der Internationalen Patentklassifikation (IPC) ist meistens H01F 1/057, das heißt, die hartmagnetischen Materialien mit Seltenerdmetalllegierungen, die durch die Zusammensetzung der Elemente der Gruppe IIIa (wie Nd2Fe14B) gekennzeichnet sind, sind am häufigsten
Nanokristalline hartmagnetische Duplexmaterialien
Die Verwendung von reinen Seltenerdelementen zur Herstellung von Magneten hat ausgezeichnete magnetische Eigenschaften, aber da reine Seltenerdelemente ziemlich teuer sind, sind die Kosten relativ erhöht. Um die Kosten für die Verwendung von Seltenerdelementen zur Herstellung hartmagnetischer Materialien zu senken und die magnetischen Eigenschaften den Standard von kommerziellem Magnetpulver erreichen zu lassen, hat es auch eine weichmagnetische Phase und eine hartmagnetische Phase. Sumin Technology beantragte ein Patent für ein zweiphasiges nanokristallines hartmagnetisches Material, das gemischte seltene Erden enthält, das aus einer Zusammensetzung besteht, die durch (YaLabCecPrdNde)xFe100-x-y-z-uCoyXzBu in Atomprozent dargestellt wird, im Rahmen seiner beanspruchten Patentanmeldung (Ansprüche ) Darunter ist YaLabCecPrdNde darauf beschränkt, eine Mischung aus seltenen Erden und einem Zwischenprodukt des Extraktionsprozesses von Seltenerdelementen zu sein, um das Problem der hohen Kosten zu vermeiden, die durch die Verwendung von reinen Seltenerdelementen in der Vergangenheit verursacht wurden; der Umfang der Patentrechte ist auch a+b+c ≤ 0,6, d+e ≥ 0,4, x = 7–11 Atom-%, y = 0–5 Atom-%, z = 0,1–3 Atom-% und 8 Atom-%.
Die obigen zweiphasigen nanokristallinen hartmagnetischen Materialien, die gemischte seltene Erden enthalten, werden gewöhnlich zu dünnen Legierungsbändern verarbeitet und können verwendet werden, um Permanentmagnete herzustellen, nachdem ein Bindemittel hinzugefügt wurde. Fig. 4 ist ein schematisches Diagramm des Herstellungsverfahrens des patentierten Legierungsdünnbands.Zunächst werden die herzustellenden Legierungskomponenten in Gewichtsverhältnisseumgerechnet, und gemischte Seltenerdlegierungen werden als Seltenerdquellen verwendet,und dann werden die Rohmaterialien gewogen geschmolzen und zu Legierungsbarren (20) gegossen. Dann wird ein Schmelzspinnen durchgeführt, und eine elektromagnetische Induktionsspule wird verwendet, um eine Wechselstromversorgung mit variabler Frequenz zu versorgen, so dass der Legierungsbarren (20) Joulesche Wärme erzeugt, und dann der Legierungsbarren (20) wird geschmolzen und die geschmolzene Legierung (24) wird auf die Oberfläche des schnell rotierenden Kupferrads (26) gespritzt, wobei das mit hoher Geschwindigkeit rotierende Kupferrad (26) zur sofortigen Abkühlung verwendet wird, um ein amorphes oder zu erhalten dünner Streifen (28) aus einer mikrokristallinen Legierung. Darunter ist das Schmelzschleuder-Abschreckverfahren das am häufigsten verwendete Verfahren zur Herstellung amorpher Materialien.
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