TW511104B - High performance bulk metal magnetic component - Google Patents

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發明説明（1 發明背景 本申請案係聲明2001年7月27日提出之60/221,035號美國 專利暫時申請案之優先權。 碧1明領域 本發明係關於成塊磁性組件，較特別的是關於一大致三 維式高性能成塊金屬磁性組件，其用於大型電子裝置，例 如磁性共振成像系統、視聽系統、及電子離子束系統。 _先前技藝説明 特定之鋼合金已長期用於許多技術性用途中之磁性裝置 ’最常使用之鋼爲低碳合金及含有高達3-3.5重量百分比砂 之合金，通常分別稱爲電氣鋼及矽鋼（在習知矽鋼技藝中， 文内所示之碎及其他添加元素之含量係以重量百分比表示 ，除非另有指定）’這些合金廣泛用於電動馬達、變壓器、 致動裝置、繼電器、及類此者，儘管鋼較不昂貴，但是其 通常不適合於需求，其間最重要之限制爲其鐵芯損失及其 磁伸縮現象。低碳鋼大致上爲用於磁性裝置之最廉價合金 ;其易於市面上取得，如厚度小至350微米（0·014忖）之無 足向板，惟，其鐵芯損失高到使其無法用於需要高效率或 大於線頻率（5 0-60 Hz)之激勵頻率之大部分用途。含碎之 合金具有略低之損失，其係大量製造成厚度小至125·η5微 米（0.005-0.007忖）之無定向或定向板，定向板具有明顯之 結晶紋理，導致板内不同方向激勵時之磁性差異，因此定 向板最適合於磁通沿著定義之單一方向爲主之用途，包括 變壓器及嵌段式組件。無定向材料最適於操作期間磁^方 I紙張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(210 X 297公釐) " ---- -- 五、發明説明（2 向不固定之用途，例如馬達定子。 除了鋼，其他高感應之結晶性材料已知用於特定磁性用 途中，包括鐵-矽-鋁合金如Sendust、鐵-鈷合金、及鐵-鍊 合金’在諸合金之各族系中’少量之其他元素可添加以利 冶金處理或增進軟磁性。 磁性共振成像（MRI)已是現代醫學之一重要之非侵入性診 斷工具，一 MRI系統通常包含一磁場產生裝置，多數之此 磁場產生裝置使用永久磁鐵或電磁鐵做爲磁動勢之來源。 通常磁場產生裝置進一步包含一對磁性極面，係定義一間 隙且此間隙内含有一欲成像之體積。 以實心磁性材料製成之早期極面片，例如碳鋼或高純度 鐵，係習知之Armco鐵，其具有優異之DC性質，但是在AC 埸中卻有極高之鐵芯損失，因爲巨觀之渦流。有些改良可 藉由製成一疊合式一般鋼之極片而取得。 4,627,346號美國專利揭示一極面具有一實心結構且包含 一由磁性材料例如碳鋼製成之板狀物。4,818,966號美國專 利揭示由磁場產生裝置之極片產生之磁通可利用疊合式磁 板之極片周邊部分以集中於其間之間隙。4,827,235號美國 專利揭示一極片具有大飽和磁化、軟磁性、及2〇微歐-厘米 以上之指定電阻，文内所用之軟磁性材料包括透磁合金、 矽鋼、非晶性磁性合金、肥粒鐵（ferrite)、及磁性複合材料。 5,124,65 1號美國專利揭示一核磁共振掃描器且備有一主 %磁鐵總成’總成包括鐵磁性之上、下極片，各極片包含 複數窄長形鐵磁性桿，且其長軸平行於各極片之極性方向

五、發明説明（3 才干較佳爲透磁性合金製成，例如1 〇〇 8鋼、軟鐵、或類此 者。桿利用-非導電性介質而相互絕緣，α限制漏流產生 於場總成之極面所在平面中。Sakural等人在1994年2月工日 獲澄之5,283,544號美國專利揭示一用於乂幻之磁場產生裝 置，裝置包括一對磁極片，磁極片可包含複數成塊之磁極 片構件，係藉由®合複數非定向之石夕鋼片而製成。 雖然上述諸案頗爲進步，但是仍有改善極片之必要，此 亦因爲諸極片主要用於改善成像能力及MRI系統之品質。 儘管鋼合金普遍可得，但是其仍不適用於成塊磁性組件， 例如先進磁性共振成像（MRI)系統之極面磁鐵砌片，主要 因爲其在A C激勵下有高鐵芯損失。 在磁性材料技藝中亦可知，使用比3 _ 3 · 5 % 一般矽含量高 之矽鋼有可能取得特定之優點，其限制在於基本上i冶金 Ρ艮制。矽含量大於大約2 5%之合金據信其具有一封閉式， 迴路，亦即當從高溫冷卻一含有25%以下之矽之合金時， 合金自體中央立方體（bcc)d結晶態至面中央立方體（fc^ ::態有-序列之同素異形式變化，且最後成爲室溫b“ “目 悲。反而，較鬲之矽，則合金在全程仍可維持bcc，此容許 滾乳操作之謹愼相互作用，且控制晶粒成長以供產生薄厚 度、低鐵芯損失之片材。惟，大約4.4·5%以上之石夕有另一 困難’即生成具有超晶格特徵之D〇AB2，D〇3及&相態之 存在將造成脆化，有礙正常滚軋操作。 ^ 可以瞭解的是，含有6_7%碎之合金具有特定吸引人之電 磁性特徵，所增加之溶質含量增加了合金之電阻，易於改 B7 五、發明説明（4 ) 善鐵芯損失之滿流份量。大約6 · 5 %，合金之磁伸縮現象接 近於零，可減低組件因内或外部應力而惡化其磁性之可能 性，惟，加工困難使得高石夕鐵合金仍未廣爲認可或採用。 近年來有多項非一般式之方法用於製成高矽含量之鐵質 合金片，首先，快速固化處理已用於直接製成高矽含量之 薄條材料。Tsuya等人之4,265,682號美國專利揭示一含有4_ 10重量％矽之高矽鋼條，其餘大致爲鐵與附帶之雜質，長 條係由快速冷卻一熔物以形成一微結構而製成，微結構包 含極細之晶粒且含有大致上無順序之晶格。各頒給Das等人 之4,865,657及4,990，197號美國專利揭示含有6-7重量％矽 之一快速淬火鐵-矽之熱處理，以改善及控制晶粒方位及一 有序-無序反應。 製成高碎含量鐵質合金片之另一方法係揭示於5,〇89,〇61 號美國專利中，其説明鋼條利用化學氣體沉積（CVD)而自 一含有SiCU之環境中進行矽化，及隨後進行擴散處理，使 矽均勻地擴散通過鋼條。 ，又一方法係揭示於5,489,342號美國專利中，其揭露一種 製造一矽鋼片且具有晶粒精確地配置成G〇ss方位之方法， 長條含有2·5至7.0重量％麥，Goss方位係一由（no) <〇〇ι 〉理想晶粒方位定義之結晶紋理。 發明概述 一種高性能成塊金屬磁性組件具有多面體形狀，且由複 數看結晶性鐵磁性金屬條組成。本發明亦提供一種製造高 性能成塊金屬磁性組件之方法，磁性組件可以大約5 〇至 -7- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(210X 297公釐) 20,000 Hz頻率操作，且比較於以相同頻率範圍操作之一般 石夕鋼磁性組件時其具有改善之性能特徵。較特別的是，依 本發明建構疋一磁性組件係以一激勵頻率，，f”激勵至一峰値 感應位田準” Bmax，，時，其可具有一低於” L ”之鐵芯損失，^ 中二係柃自公式 L = 〇 〇135 f(Bmax)1.9 + 〇 〇〇〇i〇8 6 ⑺心以 ％ ，該鐵芯損A、該激勵頻率及該峰値感應位準係分^每 公斤瓦、赫茲、及特斯拉（teslas)測量。在_實施例中，組 件可具有⑴一小於《大約等於1瓦/公斤鐵芯損失之磁性材 料，當以大約60 Hz頻率及大約10特斯拉（τ)磁通密度操作 時；（Π)—小於或大約等於20瓦/公斤鐵芯損失之磁性材料 ，當以大約1000 Hz頻率及大約ΐοτ磁通密度操作時；（山） 一小於或大約等於105瓦/公斤鐵芯損失之磁性材料，當以 大約20,000 Hz頻率及大約0.30T磁通密度操作時。 在本發明之一實施例中，一種高性能成塊磁性組件包括 複數層大致相似形狀之鐵磁性金屬條，其具有一高飽和感 應且疊合黏接以構成一多面體狀組件。 本發明亦提供建構一高性能成塊磁性組件之方法，在方 法之一實施例中，鐵磁性高飽和感應之金屬條材料係由— 預定長度之複數切削長條切成，切削長條堆疊以製成_堆 疊式高飽和感應金屬條材料桿棒，其以一環氧樹脂浸潰及 固化，組件再由浸潰桿棒切削成要求之形狀。 在方法之另一實施例中，鐵磁性高飽和感應之金屬條材 料係捲繞於一心軸，以製成一具有概呈半徑式角隅之大致 長方形鐵芯，鐵芯以一環氧樹脂浸潰及固化，長方形鐵芯 511104 A7 _______B7___ 五、發明説明（6 ) 之短側隨後切削成二個具有預定三維式形狀之磁性組件， 長方形鐵芯之短側大致相同尺寸及形狀，半徑式角隅隨後 自大致長方形鐵芯之長側去除，以製成具有預定三維式形 狀之複數多面體狀磁性組件。 本方法之又一實施例包括以下步骤’壓印高飽和感應鐵 磁性金屬條進給材料成要求形狀之疊層，堆疊疊層以製成 三維式形狀，施加及活化黏接装置以疊合疊層，以製成一 具有充分機械完整性之組件，及精製組件以達成去除任意 多餘黏膠、賦予其一適當表面精製度及最終之組件尺寸。 該方法進一步包含一選項性之退火步驟，以改善組件之磁 性，諸步驟可依多種實施順序，及利用多種技術，包括文 後詳述者。 本發明亦指一種依上述方法建構之成塊高性能金屬組件 ’特別是依本發明建構之高性能成塊金屬磁性組件特別適 用於高性能MRI系統、視聽系統、及電子離子束系統及其 他裝置中之極面磁鐵之金屬砌片。本發明提供之優點包括 簡化製造、減少製造時間、減少成塊高性能金屬組件建構 時間遭受之應力（例如磁伸縮現象）、及改善磁性組件成品 之性能。 圖式簡單^^ 當參考以下之本發明實施例詳細説明時，即可進一步瞭 解本發明及其他優點，圖中之參考編號表示相似元件，其 中： 圖1 A係依本發明建構之一高性能成塊高飽和感應金屬磁 -9 - 本紙張尺度咖 t¥ai^^(CNS) I^iT21〇 χ 297^} 511104 A7 __ B7 五、發明説明（7 ) 性組件之立體圖，且其具有大致長方形之多面體形狀； 圖1 B係依本發明建構之一南性能成塊南飽和感應金屬磁 性組件之立體圖，且其具有大致梯形之多面體形狀； 圖1 C係依本發明建構之一高性能成塊高飽和感應金屬磁 性組件之立體圖，且其具有一多面體形狀及相對立之拱形 表面； 圖2係本發明一捲鐵磁性高飽和感應金屬條定位以做切削 及堆疊之側視圖； 圖3係鐵磁性高飽和感應金屬條桿棒之立體圖，揭示本發 明實施例之切削線以製成複數大致梯形之磁性組件； 圖4係本發明實施例之一捲鐵磁性高飽和感應金屬條捲繞 於一心軸，以製成一大致長方形之鐵芯； 圖5係依本發明實施例製成之大致長方形鐵磁性高飽和感 應金屬鐵芯之立體圖； :圖6A係本發明實㈣之-捲鐵磁性高飽和感應金屬條定 位以做壓印，及鐵磁性高飽和感應金屬疊層定位以做收集 之側視圖； :圖6關本發明實施例之—捲鐵磁性高飽和感應金屬條定 位以做壓印，及鐵磁性高飽和感應金屬疊層定位以做堆疊 之側視圖；及 圖7係包含依本發明建構之一高性能成塊磁性金屬組件之 一極面磁鐵之平面圖。 詳細説明 在一實施中，其提供一 多面體之高性能成塊鐵磁性金屬 -10-

5lll〇4 五、發明説明（8 有=件:建構成具有不同形狀，其包括但是 來狀、γ ^ 万形、及梯形之稜鏡狀。此外，前 二之 匕括至^、一拱形表面，且可包括二相對 AH ^ ^ ’以構成—概呈孤形或拱形之成塊磁性組件 攻鐵或2晶性鐵磁金屬可爲一高飽和感應合金，例如高 、贫二’、合金。此外，一完全磁性裝置例如一極面磁鐵 亦β構成鬲性能成塊金屬磁性組件，此裝置可爲一單 …構或其可由複數件構成且總體構成完成之裝置。另者 ’一裝置可爲—複合物結構，係完全由鐵磁性高飽和感應 金屬組成，或由高飽和感應金屬與其他磁性材料之組合組 成。 一磁性共振成像（MRI)裝置經常採用一磁性極片（亦稱爲 一極面）做爲一磁場產生裝置之組件，在習知技術中，此一 磁場產生裝置係用於提供一穩定之磁場及一疊置於其上之 隨時間改變之磁場梯度。爲了產生一高品質且高解析度之 MRLiv像’基本上穩定之磁場係在欲研究之整個樣品體積 上呈均一性，且磁場梯度妥善定義，此均一性可利用適當 之極片加強’本文内所述之成塊金屬磁性組件即適用於建 構此一極面。 用於一 MRI或其他磁鐵系統之極片係以一預定方式成型及 導引由至少一磁動勢（mmf)源生成之磁通，該源包含習知 mmf產生裝置，即包括永久磁鐵及在常態下備有導電性或 超導性繞組之電磁鐵。各極片可包含一或多本文内所指之 成塊高性能金屬磁性組件。 -11 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 五 發明説明（9 A7 B7 =片有必要呈現良好之DC磁性性質，包括高導磁性及 2和通量密度，Μ邮統中增加解析度及較高操作通量 I::要ί已提出進一步要求，即極片應呈現良好之AC磁 、特別是，在極片中由隨時間改變之磁場梯度產生 2芯損失需達到最小，減少鐵芯損失則有利於改善磁場 又 < 精確度及容許磁場梯度更快速地變化，因而可減少 成像時間且不損失影像品質。 ' 在極片中需要進一步改良，即不僅呈現Dc性質，且亦有 改善（AC性質；最重要爲降低鐵芯損失。如文後所述，高 磁通密度、高導磁性、及低鐵芯損失之必要組合可藉由使 用極片結構中之揭露磁性組件而提供。 、料細參閲圖m1C，S1A説明—具有三維式長方形 之同性旎成塊鐵磁性鐵金屬磁性組件丨〇之實施例，磁性組 件1 〇包括複數層相似形狀之鐵磁性高飽和感應金屬條材料 20 ’且利用黏接而疊合。圖1β中之磁性組件具有三維式梯 形狀，及包括複數層鐵磁性高飽和感應金屬條材料，各 爲大致相同尺寸及形狀，且利用黏接而疊合。圖1C中之磁 性組件包括二相對立設置之拱形表面12，、组件1〇係由複數 層相似形狀I鐵磁性高飽和感應金屬條材料2〇，且利用黏 接而疊合。 成塊金屬磁性組件10之實施例係概呈三維式多面體，其 形狀可包括長方形、正方形或梯形之稜鏡狀。另者且如圖 1C所示，組件10可具有至少一拱形表面12，及可如圖所 示地包括二相對立設置之拱形表面12。圖1八至1(:所示之 -12- 本紙張尺度適财® S家標準(¾) A4規格(21GX297公沿 511104 A7

形狀僅爲舉例說明，此組件之高度對寬度對長度或孤形長 度t長寬比可依應用而廣泛地變化。 依本發明建構之一三維式組件1〇呈現低鐵芯損失，冬以 一激勵頻率” f”激勵至一峰値感應位準”，，時，其在:溫 下可具有一低於”L”之鐵芯損失，其中匕係得自公= L4〇135f(Bmax)u+0.000108 fl.6(Bmax)192，鐵芯損失、激 勵頻率及峰値感應位準係分別以每公斤瓦、赫茲、及特斯 拉（teslas)測量。在另一實施例中，組件可具有（〇一小於或 大約等於1瓦/公斤鐵芯損失之磁性材料，當以大約6〇只2頻 率及大約1.0特斯拉（T)磁通密度操作時；（ii) 一小於或大 約等於20瓦/公斤鐵芯損失之磁性材料，當以大約1〇〇〇 頻率及大約1·〇Τ磁通密度操作時；（iii) 一小於或大約等於 105瓦/公斤鐵芯損失之磁性材料，當以大約2〇,〇〇〇沿頻率 及大約0.30T磁通密度操作時。组件減低之鐵芯損失有利改 善一併合此組件之電氣裝置效率。 鐵芯損失之低値使成塊磁性組件特別適用於若干用途， 其中組件係進行一高頻率之磁性激勵，例如發生於至少大 約100 Hz頻率之激勵。一般鋼材在高頻率下之原有高鐵t 損失使其不適用於要求高頻率激勵之裝置，這些鐵芯損失 之性能値施加於文内之多項實施例，而無關於成塊金屬組 件之特定形狀。 本發明亦提供建構一成塊高性能金屬磁性組件之方法， 如圖2所示，一捲鐵磁性高飽和感應金屬條材料3 〇係利用 於狀與尺寸之複數長條 -13- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 裝 訂

線 例如切削刃4 0，以切削成具有相同 511104 A7

圖4、5所示之另_實施例中…成塊高飽和感應金屬 則生組件1()係藉由捲繞單—鐵磁性高飽和感應金屬條_ 一群鐵磁性高飽和感應金屬條22於一概呈長方形之心軸6〇 乂形成概呈長方形之捲繞鐵芯7 〇，鐵芯7 0之短侧7 4之 咼度較佳爲大约等於成品成塊高飽和感應金屬磁性組件1 〇 之要求同度。鐵芯7 0係以環氧樹脂浸潰及固化，以利將鐵 芯層黏接在一起。二組件1〇可藉由切削短側74，留下半徑 形角隅76連接於長側78a、78b而製成，其他磁性組件1〇則 可藉由自長側78a、78b去除半徑形角隅76，及在虛線72所 示之複數位置切削長側78a、78b而製成。在圖5所示之實例 中’成塊咼飽和感應金屬組件1 〇具有一概呈三維式長方形 狀，儘管其他三維式形狀亦可，例如具有至少一梯形或正 方形面之形狀。 成塊高飽和感應金屬磁性組件1 〇可由堆疊式鐵磁性高飽 和感應金屬條之桿棒5 0或捲繞式鐵磁性高飽和感應金屬條 之鐵芯7 0，且利用許多不同之切削技術裁製，組件i 〇可由 桿棒5 0或鐵芯7 〇利用一切削刃或輪裁製。另者，組件1 〇可 -14- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐） 511104 A7 B7 五、發明説明（12 ) 利用放電加工、電化學研磨、或水刀或其他適當之切削裝 置裁切。 用於説明方法之另一實施例係揭示於圖6 A，一高飽和感 應金屬條係先在一惰性氣體烤箱（圖中未示）内退火達到一 預定溫度及一預定時間，而足以達成其磁性之改善及取得 要求程度之合金條超晶格順序。熱處理後之長條3 2隨後自 捲30進給至一自動之高速沖壓機38，以及一沖孔機4〇與一 開底式模具4 1之間。沖孔機驅進至模具内，以形成欲成型 之疊層20，疊層20隨後落下或輸送出模具41外至一收集裝 置49，且沖孔機40縮回。收集裝置49可爲圖2(：所示之輸 送帶，或可爲一容器或貯器21，供收集疊層2〇。長條材料 3 2之一骨骼部33仍在，且含有孔34供疊層2〇自此處去除 ，骨骼邵33收集於拉緊軸3丨上。各沖孔動作完成後，長條 3 2即轉送以製備用於另一沖孔循環之長條，沖孔製程持續 到一預定量之疊層20皆壓印及收集至一容器内爲止，隨後 沖壓循環即停止。各疊層20之一側可由手動或自動塗覆一 厭氣性黏膠，且疊層堆疊對齊於一對齊器具（圖中未示）， 黏膠可固化，現在疊層20之堆疊1〇(如圖1A]c)自對齊器 具去除，且堆疊10之表面藉由去除多餘之黏膠而完成。 又一實施例係揭示於圖6B，一鐵磁性金屬條材料32之捲 3〇係連續性進給至一高速沖壓機38，以及一沖孔機“與一 開底式模具41之間。沖孔機4〇驅進至模具41内，以形成欲 成型之疊層20,疊層20隨後落下或輸送至一收集匣48，且 沖孔機40縮回。長條材料32之一骨骼部33仍在，且含有孔 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) Μ規格(⑽X 297公董） -15 511104 A7 —____ B7___ 五、發明説明（13 ) 34供疊層20自此處去除，骨骼部33收集於拉緊軸31上。 各沖孔動作完成後，長條3 2即轉送以製備用於另一沖孔循 環之長條。長條材料32可依單層或多層（圖中未示）、多層 或預先捲繞之多層（圖中未示）等方式進給至沖壓機38，使 用多層之長條材料32有利於減少製成一定量疊層2〇所需之 冲孔行程數。沖孔製程持續，且複數疊層2〇以極爲對齊方 式收集於匣48内，在一要求之疊層2〇數量已沖孔及積置於 匣48後，沖壓機3 8之操作即中斷。要求數量可爲預先選定 ，或由容置於匣48内之疊層2〇高度或重量決定。匣48隨後 移離沖壓機38，以做進一步處理。在一實施例中，匣48及 其内容置之疊層2 0係置入一惰性氣體烤箱（圖中未示）内， 且加熱至一預定溫度做熱處理及保持該溫度達一預定時間 ’藉由釋出合金中之殘留應力而足以達成其磁性之改善。 E及疊層隨後冷卻至周圍溫度。一低黏度高活性之環氧樹 脂（圖中未示）可供過濾由匣48壁面保持對齊狀之疊層2〇間 之二間，環氧樹脂隨後藉由置入匣48及其内容置之疊層2〇 於一固化烤箱内達到一預定時間，以令環氧樹脂固化。現 f疊層20之堆疊10(如圖1A_1C)係去除，且堆疊⑺之表面 藉由去除多餘之黏膠而完成。切削、壓印及疊層後，一選 擇f生之精製步驟可完成以精製組件，此一 去除多餘之黏膠、賦與組件一適當之表面精細 =、乍及=賦 與組件其所需之組件尺寸。 、本發明亦提供一含有至少一高性能成塊磁性組件之極面 磁鐵，請參_7，圖中揭示含有複數高性能成塊磁性組件 -16 -

A7 B7 五、發明説明（U ) 之極面磁鐵1〇〇實施例，在此實施例中，一概呈筒形之極面 磁鐵100係藉由放置組件於一筒形非磁性殼體内且呈預定對 齊、以環氧樹脂裝壺用化合物丨〇4填入殼體及組件之間間 隙、及固化總成而組合。另者，一殼體亦可不需要。在所 不之實施例中，極面磁鐵1〇〇包括一中央成塊高性能磁性組 件1〇6，其概呈正方形之棱鏡狀，及四牧次周邊組件1〇8、 110、112、Π4，各周邊組件1〇8、u〇、U2、114之外表面 係概主9 0度之拱形分段，因此當建構如圖所示時極面磁鐵 100可假定爲概呈圓形。 具有高飽和感應、高導磁性、及低鐵芯損失之多數結晶 性鐵磁性合金可用於建構本發明之高性能成塊金屬磁性組 件，該合金可爲具有4-11 %高矽量之鐵質合金，含有6·7 % 矽之合金可較適於某些用途。含有35-7〇%鎳且飽和感應 大於1.2Τ之鐵-鎳質鐵-鎳合金亦適合，含有45-55%鎳之 鐵-鎳合金之飽和感應値特別高，例如超過1 5 Τ。鐵-話合 金具有極高之飽和感應，但是易具有比鐵-鎳或鐵·矽合金 高之鐵芯損失。鐵·矽-鋁合金，例如Sendust，其具有較低 飽和感應（例如大約12T)，但是有利的是具有極低磁伸縮 現象、低鐵芯損失、及南導磁性。 長條材料層可以選項地具有一絕緣塗層，以利進一步減 少其渦流損失，磷酸鹽或電氣技藝中習知之其他無機或有 機塗層皆適用於此一用途。 用於建構三維式高性能成塊金屬磁性組件之一適當合金 係在組件使用之溫度下呈鐵磁性，一鐵磁性材料即在材料 -17- 511104

义特徵溫度（通稱爲居里Curie溫度）以下呈現其構成原子之 磁性力矩之強烈、長程耦合與空間性對齊者。在室溫操作 之裝置中，所用材料之Curie溫度較佳爲至少大約2〇〇乇， 取佳爲至少大約375°C。若併合之材料具有適當之Curiw^ 度，則裝置可在其他溫度中操作，包括低到冷凍溫度或昇 溫。 鐵磁性材料可以進一步特徵在其飽和感應或等效者、飽 和磁密或磁化，此處所述之適當合金具有至少大約12特斯 拉（T)之飽和感應，較特別的是至少大約ι5Τ之飽和感應 。爲了改善低渦流損失，合金亦具有高電阻，至少大約3 〇 微^姆-厘米（ju Ω - cm)。 鐵磁性材料可以利用化學氣體沉積（CVD)法製成，以製 成一南品質之鐵磁性長條，例如高矽含量之鐵質合金片可 利用CVD在含有SiC14之非氧化氣體環境中，以1〇23。〇至 1200 C之間溫度進行鋼條之矽化，隨後執行擴散處理以將 碎均勻擴散通過鋼條。生成之鋼條再行冷卻及捲繞，以備 使用’例如一高矽鋼熔物係先製備，其含有大約仁丨丨重量 百分比之硬且可含有附帶之雜質，其次將高矽鋼熔物在一 冷卻基板上快速冷卻（每秒1 〇3乇至1 〇6 I之速率）至大約 400°C，以製成薄金屬條，生成之金屬條材料已知具有優異 之磁性質。 適用於建構磁性組件之非定向鐵磁性高矽鐵合金近年來 已可在市面上取得’例如Nipp0I1 Kokan公司販售之超E及超 H F系列南矽鋼材料，前者爲6 5 %矽鋼合金，而後者爲具 本紙張尺度適财® SW(CNS) Α4^(21〇Χ297^) 511104 A7

511104 A7 B7 五、發明説明（17 ) 霧、刷拭、及靜電沉積。長條或緞帶狀金屬亦可利用將其 通過桿或輕’使黏膠轉移至金屬而塗覆。具有紋理表面之 桿或辕，例如凹槽式或纏線式輥，係特別有助於轉移均勻 之黏膠塗層至金屬上。黏膠可以一次即施加於金屬之個別 層’或者黏接裝置可以在堆疊後集體式施加於金屬之所有 層’在此例子中，堆疊係由疊層間之黏膠毛細管流動浸潰 。堆疊可放置於一眞空或液靜壓力下，以利較徹底地填注 ’此程序造成黏接添加之總量減至最小，因而有一控制良 好之高堆疊因數。 在方法之另一實施例中，組件層之疊合可利用過模塑於 堆登層’或利用帶件或其他類似裝置做機械式拘限而達成。 上述成塊高飽和感應金屬磁性組件特別適用於高性能MRI 系統、視聽系統、及電子離子束系統中所用之極面磁鐵砌 碑，所述之技術造成簡省磁性組件之製造與減少製造時間 ，成塊高飽和感應金屬組件建構期間所遭遇之應力減至最 小，且成品組件之磁性性能達到理想化。 .一電磁鐵系統包含一具有一或多極面磁鐵之電磁鐵，其 普遍用於產生一隨時間改變之磁場於電磁鐵之間隙中，隨 時間改變之磁場可爲一單純之AC場，即其時間平均値爲零 之場。可選項地，隨時間改變之磁場可具有一非零之時間 平均値’通常表示爲磁場之D C組件。在電磁鐵系統中，至 少一極面磁鐵係承受於隨時間改變之磁場，結果極面磁鐵 即以各激勵循彡衣磁化及去磁化’極面磁鐵内之隨時間改傲 磁通密度或感應導致熱產生自其内之鐵芯損失。 -20 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐）

訂

511104 A7 一 ___ B7__ 五、發明説明（18 ) 在一極面係由複數成塊磁性組件組成之例子中，總損失 爲二鐵芯損失之結果，即隔離於同一磁通波形之各組件内 所產生者，及在提供組件之間電氣連續性之路徑中迥流之 滿流損失。 成塊高性能磁性組件將比其他習知鐵質磁性金屬製成之 組件更有效率地磁化及去磁化，當使用做爲一極面磁鐵時 ’當二組件係以相同之感應與激勵頻率予以磁化時，高性 能、低損失之金屬組件所生之熱將低於由另一鐵質磁性金 屬製成之比較性組件。此外，一合適之鐵磁性金屬具有至 少大約1.2T之飽和感應，較佳爲至少大約1 · 7T，高矽之鐵 合金則可具有高達至少大約丨·8Τ之飽和感應，此飽和感應 明顯高於其他低損失之軟磁性材料者，例如通常爲〇 6 _ 〇.9Τ之鬲鎳透磁鋼合金。因此，金屬組件可設計以操作於 1) 低操作溫度，2 )較南之感應，以取得減小之尺寸與重 量；或3 )較高之激勵頻率，以利比較於由其他鐵質磁性金 屬製成之磁性组件時可取得減小之尺寸與重量，或取得優 異之信號解析度。合金條係不超過100微米（0 004吋）厚度， 且具有30微歐姆-厘米以上之電阻，一般5〇鎳-鐵合金通常 具有至少1.5Τ之飽和感應及至少3〇微歐姆·厘米之電阻。 合金條較佳爲高碎之鐵合金製成，其具有不超過5〇微米 (0.002忖）厚度’且具有5 〇 - 8 〇微歐姆-厘米以上之電阻。 可以瞭解的是，含有長形鐵磁性样之極片中之渦流可利 用介置非導電性材料以呈電氣性相互隔離諸桿而減少之， 文内揭露之組件提供進一步減低之總損失，因爲使用本文 •21 -

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裝 訂

k 511104 A7 B7 五、發明説明（20 ) 呈現低鐵芯損失，即使是在開放式迴路結構内。 在不以任意理論侷限下，相信本低損失成塊高飽和感應 金屬組件之總鐵芯損失包括來自磁滯損失及渦流損失，此 二者各爲峰値磁性感應Bmax及激勵頻率f之函數。非晶性及 南硬鐵金屬内之鐵芯損失之先前技藝分析（例如參閲GE·

Fish，J. Appl. Phys· II，3569(1985)及 G.E· Fish et al·，J. #

Appl. Phys·丛，537〇(1988))通常限制於封閉式磁性迴路内 之材料所得之資料。 本發明成塊磁性組件之每單位質量之總鐵芯損失（B^ax， f)主要可由具有以下公式之函數定義 L(BmaX3 f)=Clf(Bmax)n+ c2fq (Bmax)m 裝 訂

其中係數c !、c 2以及指數η、m、q皆需依經驗決定，目 如並供理論可以精確決定其値，使用此公式可供本成塊磁 性組件之總鐵芯損失在任意所需之操作感應及激勵頻率下 並不在選定之測試點處。 一鐵芯損失等式例如上述者係定義出本發明組件之所需 性能，此等式之變數可利用數字法例如最小二乘法（亦稱爲 回歸式分析），而自經驗測試資料點之代表性組決定。若欲 調整指數η、m、q，則需用習知非線性方法，而若僅欲決 定c 1、c 2，線性方法即已足。

此外，大體上可以發現，在一成塊磁性組件之特定形狀 中’其内邵磁場在空間上並不均勻，例如有限元素模式化 之技術即爲習知用於提供峰値磁通密度之空間性與時間性 變化之評估’該峰値磁通密度極近似於在一實際成塊磁性 •23-

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組件中測得之磁通密度分佈。鐵芯損失等式可給予在空間 上均勾磁通密度_下之既有材料之損失，減等式及模 式化隨後可供-既有組件在其操作結構型式下（具有不均勾 之磁通密度），以合理之準確度預測相對應之實際鐵芯損失。 本磁性組件冑芯損《之測量可利用習知技術之多種方法 貝施匕括上述A S Τ Μ法。適於測量本組件之另一方法包 含以本磁性㈣及-磁通封閉結構裝麟成-磁性迴路， 在另方法中，磁性迴路可包含複數之本發明磁性組件及 -磁通封閉結構裝置，大體而言，磁通封閉結構裝置包含 軟性磁性材料，其具有高導磁性及_至少等於待測試組件 磁通密度之飽和磁通密度。供_組件沿此而測試之磁通方 向通：定義出組件之第一及第二相對立面，磁力線係以垂 直於第-相對立面之方向進人組件’磁力線大致依循於高 飽和感應金屬之所在平面，〗自第二相對立面出現。磁通 封閉結構裝置大致包含一磁通封閉磁性組件，此一組件可 建構成如上所述者，但是亦可用其他方法與習知材料製成 。磁通封閉磁性組件亦具有第一及第二相對立面，供磁力 線經此以進出，且大致垂直於其各自平面，磁通封閉組件 之相對立面係相較於實際測試期間匹配於磁通封閉組件之 磁性組件各別面，而有大致相同之尺寸及形狀。磁通封閉 磁性組件係以匹配關係放置，且其第一及第二面極爲相近 ，及分別接近於本磁性組件之第一及第二面。磁動勢係藉 由通過電流於環繞本磁性組件或磁通封閉磁性組件之一第 一繞組而施加。生成之磁通密度利用法拉第定律，而由環 -24-

B7 五、發明說明（22 ) 凡待測試磁性組件心一第二繞组中感應之電壓決定。所施 加 <磁場係利用安培定律，而由磁動勢決定。鐵芯損失則 和用S知方‘法由施加之磁場與生成之磁通密度計算取得。 請參閲圖5，其説明一組件10具有一鐵芯損失，其可利 用又後之測試方法決定。例如，鐵芯7〇之長側78b係指定 做爲鐵心損失試驗之磁性組件丨〇，鐵芯7 〇之其餘部分則做 爲磁通封閉結構裝置，其概呈C形且包含四個半徑式角隅 7 6、短側7 4及長側7 8 a，將半徑式角隅7 6、短側7 4及長側 7 8 a分隔之各切口 7 2則非必要性，通常僅設有將長側7 8 b 分隔於鐵芯70其餘部分之切口。藉由切削鐵芯7〇以去除長 側7 8b而形成之切口表面係定義出磁性組件之相對立面及 磁通封閉磁性組件之相對立面。爲了測試，長側7 8 b係以 其面接近於及平行於切口所定義之相對應面，長側7 81)之 面大致相同尺寸與形狀於磁通封閉磁性組件之面。二條銅 線繞組（圖中未示）環繞於長側7 8 b，一適當強度之交流電 泥通過第一繞組而提供一磁動勢，且以要求之頻率及峰値 磁通密度激勵長側7 8 b。長側7 8 b及磁通封閉磁性組件中之 磁力線大致在長條2 2平面内，且朝向周側，長側7 8匕内之 隨著時間改變之磁通密度電壓指示係感應於第二繞組内， 鐵芯損失則利用習知電子裝置由電壓與電流之測量値決定。 一成塊磁性組件之多項實施例已揭述於上，但是可以瞭 解的是，可由習於此技者達成之多種變化、添加及修改皆 在文後申請專利範圍之精神範疇内。 -25- 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐)

Claims (1)

1. 511104 7丨年r·修:玉

   第090118469號專利申請案 中文申請專利範圍修正本（91年9月） 申請專利範圍 1 . 一種南性能低鐵芯損失之成塊磁性組件，包含複數芦 大致相似形狀之結晶性鐵磁性金屬條，係利用一黏接 裝置黏接以構成一疊層式多面體狀組件，其中鐵磁性 金屬條包括一含有4-11重量百分比矽之鐵質合金，及 其中當該磁性組件以一激勵頻率” f，，激勵至一峰值感應 位準Bmax時，其具有一低於，’ L，，之鐵芯損失，其中乙係 得自公式 L = 0.0135 f (Bmax)i.9+〇.刪1〇8 fl.6 b 、 ，該鐵芯損失、該激勵頻率及該峰值感應位準係分別 以每公斤瓦、赫茲、及特斯拉（teslas)測量。 2·如申請專利範圍第i項之高性能低鐵芯損失之成塊磁性 組件，其中鐵磁性金屬條具有一含有6-7重量百分比矽 之組合物。 3·如申請專利範圍第1項之高性能低鐵芯損失之成塊磁性 組件，其中鐵磁性金屬條具有一含有8 _丨丨重量百分比 矽及4-7重量百分比鋁之組合物。 4·如申請專利範圍第1項之高性能低鐵芯損失之成塊磁性 組件，其中鐵磁性金屬條係利用一含有快速固化之製 程產生。 5 .如申請專利範圍第1項之高性能低鐵芯損失之成塊磁性 組件’其中鐵磁性金屬條係利用一含有化學氣體沉積 及矽擴散之製程產生。 6·如申請專利範圍第1項之高性能低鐵芯損失之成塊磁性 組件，其中各該鐵磁性金屬條具有一至少大約1.7 T飽 和感應。 本紙張尺度適用中國國家標準(CMS) A4規格(210 X 297公釐） 六、申請專利範圍 •如申請專利範圍第i項之高性能低鐵芯損失之成塊磁性 組件，其中組件具有-三維式多面體且備有至少一長 方形截面、一三維式多面體且備有至少_梯形截面、 及一三維式多面體且備有至少一正方形截面，其中至 少一者之形狀。 8·如中請專利範圍第」項之高性能低鐵芯損失之成塊磁性 組件’其中組件包括至少一拱形表面。 9.如申請專利g圍第i項之高性能低鐵芯損失之成塊磁性 組件，其中磁性組件具有一小於或大約等於i瓦/公斤 鐵芯損失之磁性金屬材料，當以大約6〇 Hz頻率及大約 1.0T磁通密度操作時。 ίο.如申請專利範圍第丨項之高性能低鐵芯損失之成塊磁性 組件，其中磁性組件具有一小於或大約等於2 〇瓦/公斤 鐵芯損失之磁性金屬材料，當以大約1^0 112頻率及大 約1.0T磁通密度操作時。 11·如申請專利範圍第1項之高性能低鐵芯損失之成塊磁性 組件，其中磁性組件具有一小於或大約等於丨〇 5瓦/公 斤鐵心損失之磁性金屬材料，當以大約2〇 〇〇〇 Hz頻率 及大約0·30T磁通密度操作時。 1 2 .如申請專利範圍第i項之高性能低鐵芯損失之成塊磁性 組件，該黏接裝置包括至少一黏膠選自環氧樹脂、漆 、厭氣性黏膠、及室溫硫化（RTV)之矽材料組成之族群 〇 1 3 · —種高性能低鐵芯損失之成塊磁性組件，包含複數層 -2- 本紙張尺度逋用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公董） 511104 A8 B8 C8 六、申請專利範^ " - 大致相似形狀之結晶性鐵磁性金屬條，係利用一黏接 裝置黏接以構成一疊層式多面體狀組件，其中鐵磁性 金屬條包括一含有3 5-70重量百分比矽之鐵'_鎳質合金 ，及其中當該磁性組件以一激勵頻率” f，，激勵至一峰值 感應位準Bmax時，其具有一低於” L”之鐵芯損失，其中 L 係得自公式 L = 0·0135 f(Bmax)19+0._10/、fl.6 (Βπ^χ)1·92 ’該鐵芯損失、該激勵頻率及該峰值感應位 準係分別以每公斤瓦、赫茲、及特斯拉（tesl “ 14·如申請專利範圍第U項之高性能低鐵芯之' 性組件，其中鐵磁性金屬條具有一含有45_55 =: 比鎳之組合物。 1 5 ·如申請專利範圍第i 3項之高性能低鐵芯損失之成塊磁 性組件，其中各該鐵磁性金屬條具有一至少大約1 2 丁 飽和感應。 1 6 ·如申請專利範圍第丨3項之高性能低鐵芯損失之成塊磁 性組件，其中組件具有一三維式多面體且備有至少一 長方形截面、一三維式多面體且備有至少一梯形截面 、及一二維式多面體且備有至少一正方形截面，其中 至少一者之形狀。 17 ·如申請專利範圍第13項之高性能低鐵芯損失之成塊磁 性組件，其中組件包括至少一拱形表面。 1 8 ·如申請專利範圍第i 3項之高性能低鐵芯損失之成塊磁 性組件，其中磁性組件具有一小於或大約等於1瓦/公 斤鐵芯損失之磁性金屬材料，當以大約6〇 HZ頻率及大 -3 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CMS) A4規格(210 X 297公董) 19. 約1.0T磁通密度操作時。 如申請專利範15第13項之高性能低鐵芯損失之成塊磁 性組件，#中磁性組件具有-小於或大約等於20瓦/公 斤鐵心損失之磁性金屬材料，當以大約1000 Hz頻率及 大約1.0T磁通密度操作時。 20. 如申請專利範圍第13項之高性能低鐵芯損失之成塊磁 f生、、且件，其中磁性組件具有一小於或大約等於瓦/ A斤鐵心損失之磁性金屬材料，當以大約Hz頻 率及大約0.30T磁通密度操作時。 ’、 21. 如申請專利範圍第13項之高性能低鐵芯損失之成塊磁 性組件，該黏接裝置包括至少一黏膠選自環氧樹脂、 漆、厭氣性黏膠、及室溫硫化（RTV)之矽材料組成之族 群。 22. 一種高性能極面磁鐵，包含至少一磁性組件，各磁性 、、且件包括複數層大致相似形狀之結晶性鐵磁性金屬條 ，係利用一黏接裝置黏接以構成一疊層式多面體狀組 件’其中當該磁性組件以一激勵頻率” f，，激勵至一峰值 感應位準Bmax時，其具有一低於” L”之鐵芯損失，其中 L 係得自公式 L = 0.0135 KBmax)1.9+0.000108 f1 6 (Bmax) h92，該鐵芯損失、該激勵頻率及該峰值感應位 準係分別以每公斤瓦、赫茲、及特斯拉（teslas)測量。 一種高性能極面磁鐵，包含至少一磁性組件，各磁性 組件包括複數層大致相似形狀之結晶性鐵磁性金屬條 ’係利用一黏接裝置黏接以構成一疊層式多面體狀組 -4- 23 . 件’其中鐵磁性金屬條包括一含有4-11重量百分比矽 之鐵質合金’及其中當該磁性組件以一激勵頻率” f”激 勵至一峰值感應位準Bmax時，其具有一低於”L，，之鐵芯 抽，，其中 L係得自公式[ = 0.0135 f(Bmax)19+〇.〇〇〇108 f (Bmax) i·92，該鐵芯損失、該激勵頻率及該峰值感應 位準係分別以每公斤瓦、赫茲、及特斯拉（teslas)測量 〇 24.如申請專利範圍第23項之高性能極面磁鐵，其中鐵磁 性金屬條具有一含有6_7重量百分比矽之組合物。 25·如申請專利範圍第η項之高性能極面磁鐵，其中鐵磁 性金屬條具有一含有8-11重量百分比碎及4_7重量百 分比铭^組合物。 2 6 · —種南性能極面磁鐵，包含至少一磁性組件，各磁性 組件包括複數層大致相似形狀之結晶性鐵磁性金屬條 ，係利用一黏接裝置黏接以構成一疊層式多面體狀組 件，其中鐵磁性金屬條包括一含有35_7〇重量百分比矽 之鐵-鎳質合金，及其中當該磁性組件以一激勵頻率 ”f”激勵至一峰值感應位準Bmax時，其具有一低於"l，， 之鐵芯損失，其中L係得自公式L = 〇 〇135 f(Bmax)M+0.000108 fU(Bmax)K92,該鐵芯損失、該激 勵頻率及該峰值感應位準係分別以每公斤瓦、赫兹、 及特斯拉（teslas)測量。 2 7 ·如申请專利範圍第2 6項之高性能極面磁鐵，其中鐵磁 性金屬條具有一含有45-55重量百分比鎳之組合物。 -5- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐）

   28. -種建構-高性能成塊磁性組件之方法，包含： ⑷切削由含有4_"重量百分比 組成之結晶性鐵磁性金屬條㈣ 鱼屬條材枓，以製成具有一預定 長度 < 複數長條； :⑻堆璺長條以製成_堆疊式鐵磁性金屬條材料样棒 ()、黏接裝置次潰堆疊式捍棒，及活化黏接裝置 以疊合切削條；及 =在預定長度處切削堆4式捍棒，以提供複數多面 體狀 < 磁性組件。 請專利範園第28項之方法，其中鐵質合金含有6_7 重夏百分比之石夕。 用 切 30.如申請專利範圍第28項之方法，其中步驟⑷包含利 :切削裝置以切削堆疊式桿棒’包括一切削刃、一 一水刀、一電化學研磨機器、及-放電機器， 其中至少一者。 3 1. -種建構-高性能成塊磁性組件之方法，包含： (a)切削由含有4_u重量百分比矽之至少一鐵質合金 組成之結晶性鐵磁性金屬條材料，以製成具有一預定 長度之複數長條； ⑻堆璺長條以製成_堆#式鐵磁性金屬條材料样棒 (〇以一黏接裝置浸潰堆疊式捍棒，及活化 以疊合切削條；及 无衣直 -6- 本紙張尺度it财a时鮮(^7^1()><297公着）

   (d)在預定長度處切削堆4式桿棒，以提供複數多面 體狀之磁性組件，其中當該低損失高性能成塊磁性組 件以一激勵頻率"f"激勵至一峰值感應位準Bmax時，其 具有-低於L之鐵芯損失，其中L係得自公式l = 〇 〇135 f(Bmax)19 + 0.0G0108 fi.6 (Bmax)1.92，該鐵芯損失、該 激勵頻率及孩峰值感應位準係分別以每公斤瓦、赫茲 、及特斯拉（teslas)測量。 Μ.如申請專利範圍第3 η之方法，其中鐵質合金含有6_7 重量百分比之秒。 33· —種建構一高性能成塊磁性組件之方法，包含： (a) 捲繞由含有4-11重量百分比矽之至少一鐵質合金 組成之結晶性鐵磁性金屬條材料於一心軸，以製:一 具有概呈半徑式角隅之大致長方形鐵芯； (b) 以一黏接裝置浸潰大致長方形鐵芯，及活化黏接 裝置以疊合諸層； (C)切削大致長方形鐵芯之短側，以製成二個多面體 狀之磁性組件； (d) 自大致長方形鐵芯之長侧去除概呈半徑式角隅； 及 (e) 切削大致長方形鐵芯之長侧，以製成複數磁性組件 〇 34. 如申請專利範圍第33項之方法，其中鐵質合金含有6_7 重量百分比之碎。 35. 如申請專利範圍第33項之方法，其中步驟（c)及（e)之

   電化學研磨機器、及一放電機器，其中至少 苓你包含利用 削鐵磁性金屬條材料 36.:==成組件，係依申請專利範圍第33 低損失高性能成塊磁性組件 —激勵頻率” f"激勵至-較感應位準Bmax時，並且 二疋鐵_ ’其中L係得自公式L = 〇〇i 及特斯拉（teslas)測量 (max) + 〇·000108 f1.6 (B-)1.92，該鐵芯損失、 激勵頻率及科值感應位㈣分取每公斤瓦 3 7 · —種建構一高性能成塊磁性組件之方法，包本·· (a)壓印由含有4 _丨丨重量百分比矽之至少一鐵質合金 組成之結晶性鐵磁性金屬條進給材料，以製成具有一 預定形狀之複數疊層； (b)堆疊及對齊疊層，以製成一具有三維式形狀之堆 疊；及 (c)施加及活化黏接裝置以令疊層相互疊合，以製成 組件，其中當組件以一激勵頻率” f”激勵至一峰值感應 位準Bmax時’其具有一低於’’L，，之鐵芯損失，其中L係 得自公式 L = 0.0135 f(Bmax)19 + 0.000108 f1.6 (Βμχ)1.92 ’該鐵芯損失、該激勵頻率及該峰值感應位準係分別 以每公斤瓦、赫兹、及特斯拉（teslas)測量。 38,如申請專利範圍第37項之方法，其中鐵質合金含有6-7 重量百分比之矽。 -8 - 本紙張尺度適用中國國家樣準(CNS) A4規格(210X 297公釐) 39. 40. 41. 42. 43. 如申請專利範圍第37項之方法，進一步包含精製組件 ，以達成去除多餘黏膠、賦予組件一適當表面精製度 、及賦予組件其要求之組件尺寸，其中至少一者。 種建構一南性能成塊磁性組件之方法，包本· (a) 切削由含有3 5 -70重量百分比鎳之至少1鐵_鎳質 合金組成之結晶性鐵磁性金屬條材料，以製成具有一 預定長度之複數長條； ^ (b) 堆疊長條以製成一堆疊式鐵磁性金屬條材料桿棒 y (C)以一黏接裝置浸潰堆疊式桿棒，及活化黏接裝置 以疊合切削條；及 (d)在預定長度處切削堆疊式样棒，以提供複數多面 體狀之磁性組件。 如申請專利範圍第40項之方法，其中鐵_鎳質合金含有 45-:55重量百分比之鎳。 如申請專利範圍第40項之方法，其中步騾（d)包含利用 一切削刃、一切削輪、一水刀、一電化學研磨機器、 及一放電機器，其中至少一者切削鐵磁性金屬條材料 〇 一種建構一高性能成塊磁性組件之方法，包含： (a) 切削由含有3 5 - 70重量百分比鎳之至少一鐵-鎳質 合金組成之結晶性鐵磁性金屬條材料，以製成具有— 預定長度之複數長條； (b) 堆疊長條以製成一堆疊式鐵磁性金屬條材料桿棒 -9 - D8 申請專利範圍 (C)以一黏接裝置浸潰堆疊式桿棒，及活化黏接裝置 以疊合切削條；及 (d)在預定長度處切削堆疊式桿棒，以提供複數多面 體狀之磁性組件，其中當該低損失高性能成塊磁性組 件以一激勵頻率f激勵至一峰值感應位準^以時，其具 有一低於！^之鐵芯損失，其中L係得自公式 ίΧΒπ^)1·9 + 0.000282 (Bmax)1，92，該鐵芯損失、該 激勵頻率及該峰值感應位準係分別以每公斤瓦、赫茲 、及特斯拉（teslas)測量。 如申請專利範圍第43項之方法，其中鐵-鎳質合金含有 45-55重量百分比之鎳。 4 5·種建構一南性能成塊磁性組件之方法，包含： (a) 捲繞由含有35-70重量百分比鎳之至少一鐵·鎳質 百金組成之結晶性鐵磁性金屬條材料於一心軸，以製 成一具有概呈半徑式角隅之大致長方形鐵芯； (b) 以一黏接裝置浸潰大致長方形鐵芯，及活化黏接 裝置以疊合諸層； (〇切削大致長方形鐵芯之短侧，以製成二個多面體 狀之磁性組件； (d)自大致長方形鐵芯之長侧去除概呈半徑式角隅； 及 (e )切削大致長方形鐵芯之長侧，以製成複數磁性組件 -10- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公董)

   6.如申请專利範圍第4 5項之方法， 45 V舌县π v u、,自 其中鐵_鎳質合金含有 45-55重量百分比心鎳。 4 7 ·如申请專利範圍第4 5項之方法， s , ^ A中步騾（c)及（e)之 至V —者係包含利用一切削刀、 ~切削輪、一水刀、 一電化學研磨機器、及一放電 , 包艰器，其中至少一者切 削鐵磁性金屬條材料。 4 8 · —種高性能成塊磁性組件，係 、、1 i 作依申凊專利範圍第45項 《万法建構，其中當該低損失高性能成塊磁性組件以 一激勵頻率” Γ，激勵至-峰值感應位準Bmax0#，其具有 一低於L之鐵芯損失，其中L係得自公式L = 〇 〇135 f(Bmax)19 + 0.000108 P (Bmax)1.92，該鐵芯損失、該 激勵頻率及該峰值感應位準係分別以每公斤瓦、赫茲 、及特斯拉（teslas)測量。 4 9. 一種建構一面性能成塊磁性組件之方法，包本： (a) 壓印由含有35· 7 0重量百分比鎳之至少一鐵_鎳質 合金組成之結晶性鐵磁性金屬條進給材料，以製成具 有一預定形狀之複數疊層； (b) 堆疊及對齊疊層，以製成一具有三維式形狀之堆 疊；及 (c) 施加及活化黏接裝置以令疊層相互疊合，以製成 組件，其中當組件以一激勵頻率” f"激勵至一峰值感應 位準Bmax時，其具有一低於” L "之鐵芯損失，其中L係 得自公式 L=0.0135 f(Bmax)19 + 〇.〇00108 f1·6 (Bmax)192， 該鐵芯損失、該激勵頻率及該峰值感應位準係分別以 -11 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 511104 8 8 8 8 A B c D 、申請專利範圍 每公斤瓦、赫茲、及特斯拉（teslas)測量。 5 0 ·如申請專利範圍第4 9項之方法，進一步包含精製組件 ，以達成去除多餘黏膠、賦予組件一適當表面精製度 、及赋予組件其要求之組件尺寸，其中至少一者。 -12 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐)