JPH0257683B2 - - Google Patents
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- JPH0257683B2 JPH0257683B2 JP57227219A JP22721982A JPH0257683B2 JP H0257683 B2 JPH0257683 B2 JP H0257683B2 JP 57227219 A JP57227219 A JP 57227219A JP 22721982 A JP22721982 A JP 22721982A JP H0257683 B2 JPH0257683 B2 JP H0257683B2
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- amorphous alloy
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F1/00—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
- H01F1/01—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
- H01F1/03—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
- H01F1/12—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials
- H01F1/14—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials metals or alloys
- H01F1/147—Alloys characterised by their composition
- H01F1/153—Amorphous metallic alloys, e.g. glassy metals
- H01F1/15316—Amorphous metallic alloys, e.g. glassy metals based on Co
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- Power Engineering (AREA)
- Soft Magnetic Materials (AREA)
- Manufacturing Cores, Coils, And Magnets (AREA)
Description
［発明の技術分野］
本発明は高周波領域で用いるのに適した非晶質
合金材料からなる巻鉄心の製造方法に関する。 ［発明の技術的背景とその問題点］ 従来から、スイツチングレギユレータ等の10〜
50kHzの高周波領域で作動する機器の磁気増幅器
における可飽和リアクトルの鉄心の材料として
は、パーマロイ、センデルタ等のNi−Fe結晶質
合金系が広く用いられてきた。 しかしながら、これらの合金系では、直流特性
では保磁力（Hc）が小さく、角形比（Br／B1，
Br：残留磁束密度、B1：１エルステツドの磁場
における磁束密度）が大きいが、高周波領域にお
いては保磁力が大きく、ヒステリシス損失が大き
いため動作時の温度上昇が高く、同一装置内に組
込まれている、例えばダイオード等の部品の性能
を劣化するというおそれがあつた。 このようなことから、例えばFe，Co，Ni等の
基材に非晶質化元素としてSi，Ｂ等を含ませて構
成した非晶質合金材料が、高透磁率、低保磁力等
の優れた軟磁気特性を有するので、最近広く注目
を集めている。 しかしながら、これらの非晶質合金材料のすべ
てが高周波領域において保磁力が低く、従つてヒ
ステリシス損失が小さいというわけではなかつ
た。 また非晶質合金は、いわゆる準安定状態であ
り、経時変化という点からその熱的安定性が懸念
されていた。 ［発明の目的］ 本発明者らは、角形比が大きく、低保磁力を有
する非晶質合金材料からなる巻鉄心を製造すべく
鋭意研究を進めた結果、巻鉄心に形成した後、歪
取り熱処理を施し、次いで磁気特性調整工程とし
て交流磁場中で80〜200℃の熱処理工程を具備す
る場合に特性の良好な巻鉄心が得られることを見
出した。 本発明はこのような知見に基づいてなされたもの
で、高角形比、低保磁力を有し、かつ極めて熱的
安定性のよい非晶質合金材料からなる巻鉄心の製
造方法を提供することを目的とする。 ［発明の概要］ すなわち本発明方法は、非晶質合金材料を巻鉄
心に成形した後、歪取り熱処理を施し、次いで磁
気特性調整工程として交流磁場中で80〜200℃の
熱処理工程を具備することを特徴とする。 本発明において磁気特性調整工程として、交流
磁場中での熱処理を採用した理由は、直流磁場中
の熱処理では高周波において保磁力が増大する傾
向があり、特にスイツチングレギユレータに適用
した場合、その効率の低下を招くという理由によ
る。なお交流磁場とは、通常商用周波数から
100KHzの範囲で好ましい。この磁場の強さは0.5
エルステツド以上が適している。また温度を80〜
200℃に限定したのは、80℃未満では交流磁場の
効果がなく、200℃を越えるとCoとFeあるいは
FeとNi等による、より強い誘導磁気異方性が発
生し、保磁力が増大する理由による。上述の熱処
理温度範囲では実装時のスイツチングレギユレー
タ内の温度に近いため、その特性が非常に安定す
る。 本発明において使用する非晶質合金材料として
は、Co系、Fe系、Co−Fe系があげられる。 特に下記の式で表わされるCo系では、前述し
た交流磁場中での熱処理工程の前段階に急冷工程
を設けるのがよい。 （Co1-aFeaMb）100-x-ySixBy（但し、式中Ｍは
Ti，Ｖ，Cr，Mn，Ni，Zr，Nb，Mo，Ru，
Hf，Ta，Ｗ，Re、希土類の群から選ばれる少な
くとも一種の元素、０≦ａ≦0.1，０≦ｂ≦0.1、
20≦ｘ＋ｙ≦30，５≦ｘ≦20，５≦ｙ≦25） また下記の式で表わされるFe系では、前述し
た交流磁場中での熱処理工程の前段階に40エルス
テツド以下の磁場でキユリー点以下でかつ結晶化
温度以下の高温熱処理を施すとより効果的であ
る。 （Fe1-cMc）100-x-ySixBy （但し、式中Ｍは、Ni，Ti，Ｖ，Cr，Mn，
Zn，Nb，Mo，Ru，Hf，Ta，Ｗ，Re、希土類
元素の群から選ばれる少なくとも１種の元素であ
つて、ＭがNiの場合は0.2≦ｃ≦0.4，20≦ｘ＋ｙ
≦30，５≦ｘ≦20，５≦ｙ≦25、ＭがNi以外の
場合は0.01≦ｃ≦0.1，15≦ｘ＋ｙ≦25，５≦ｘ
≦20，５≦ｙ≦20） すなわち非晶質合金材料を溶融し、急冷して巻
鉄心に成形した後、キユリー温度より高く、結晶
化温度よりも低い温度で５〜40分間程度加熱して
歪取り熱処理を施した後、Co系の非晶質合金材
料では急冷した後交流磁場中で熱処理を施し、ま
たFe系の非晶質合金材料では磁場中高温熱処理
を施した後、交流磁場中の熱処理を施すのが望ま
しい。 なお本発明においてCo系の場合、Feは得られ
る合金の高磁束密度化及び磁気歪を零にすること
に寄与し、その組成比ａは０≦ａ≦0.10の範囲に
設定される。ａが0.10を越えると全体の磁気歪が
大きくなり、かつ保磁力も増大するので好ましく
ない。 Ｍは合金の熱的安定性に関与し、その組成比ｂ
は０≦ｂ≦0.10の範囲に設定される。ｂが0.10を
越えると非晶質化が困難となる。 特にＭが、Ni，Nb，Ta，Mo，Cr、Ｖ及びこ
れらの組合せの場合はその効果が大きく有用であ
る。 Si，Ｂは非晶質化のために含有される元素であ
り、Siの組成比ｘは５≦ｘ≦20、Ｂの組成比ｙは
５≦ｙ≦25の範囲に設定され、またSiとＢの組成
比の合計ｘ＋ｙは20≦ｘ＋ｙ≦30に設定される。
ｘ＋ｙが30を越えると非晶質化が困難となり、逆
に20未満では結晶化温度がキユリー温度より低く
なるため全体として低保磁力が得られ難くなる。 またFe系において、ＭがNiの場合Feに対する
Niの割合が増えると飽和磁束密度が減少し、こ
の割合が0.3の組成比で角形比が最大値を持ち、
その前後で減少する。従つてNiの組成比ｃを0.2
≦ｃ≦0.4、好ましくは0.25≦ｃ≦0.35にすると飽
和磁束密度と角形比が比較的高い非晶質合金材料
が得られる。 なお、ＭがNi以外の場合は同様に組成比ｃは
0.01≦ｃ≦0.1、好ましくは0.02≦ｃ≦0.07にする
とよい。 Si，Ｂに関しては前述と同じ理由による。 なお、この場合ｘ＋ｙは、15≦ｘ＋ｙ≦25の範
囲が良い。 ［発明の実施例］ 次に本発明の実施例について説明する。 実施例 １ （Co0.91Fe0.06Nb0.03）75Si15B10からなる非晶質
合金材料を単ロール法により幅５mm、厚み15μｍ
のテープ状に成形した。この非晶質合金材料の結
晶化温度およびキユリー温度はそれぞれ543℃、
324℃であつた。得られたテープを酸化マグネシ
ウム粉末で層間絶縁し、直径25mmの石英管に20回
巻いてトロイダルコアとした。 次にコアを窒素中で温度450℃、時間10分間に
て歪取り熱処理を施し、室温まで急冷した後、第
１図に示す各温度で１時間、10エルステツドの交
流磁場中で熱処理した。得られたコアに一次およ
び二次巻線を施し、外部磁場１エルステツド下で
交流磁場測定装置を用いて50kHzにおける交流ヒ
ステリシス曲線を測定し、保磁力、角形比を求め
た。その結果を第１図に示した。なお図中実線は
角形比、点線は保磁力を表わす。 またこれらのコアを磁気増幅器の可飽和リアク
トルに適用し、この時のスイツチングレギユレー
タの50kHzにおける効率η（出力／入力）を求め、
結果を第２図に示した。 第１図および第２図から明らかなように、歪取
り熱処理およびその後の急冷を経て所定の温度範
囲で交流磁場中熱処理を施すことにより、50kHz
において角形比は最大で６％向上、保磁力は0.03
エルステツド低下し、しかも可飽和リアクトルと
して適用した時、その効率が78％と改善されるこ
とが判明した。 実施例 ２ 第１表に示した各種組成の非晶質合金材料をテ
ープ状に単ロール法により作成した。各テープの
幅は約５mmで厚さはいずれも18〜22μｍの範囲に
あつた。これらテープを酸化マグネシウム粉末で
層間絶縁し、直径20mmのボビンに巻付けてトロイ
ダルコアを作成した。 次にこれをそれぞれ結晶化温度以下、キユーリ
温度以上の適宜な温度で歪取り熱処理した後、全
体を水中（25℃）に投入して急冷した。その後
150℃で１時間、10エルステツドの交流磁場中熱
処理を行なつた。得られたコアに一次および二次
巻線を施し、外部磁場１エルステツド下で交流磁
化測定装置を用いてヒステリシス曲線を測定し、
保磁力および角形化を求めた。 第１表に各組成の非晶質合金材料についての
50kHzにおける角形比の差、保磁力の差を示す。
第１表から明らかなように、本発明方法を用いる
ことにより各組成の非晶質合金材料において、よ
り小さな保磁力と高い角形比を得ることができ
る。
合金材料からなる巻鉄心の製造方法に関する。 ［発明の技術的背景とその問題点］ 従来から、スイツチングレギユレータ等の10〜
50kHzの高周波領域で作動する機器の磁気増幅器
における可飽和リアクトルの鉄心の材料として
は、パーマロイ、センデルタ等のNi−Fe結晶質
合金系が広く用いられてきた。 しかしながら、これらの合金系では、直流特性
では保磁力（Hc）が小さく、角形比（Br／B1，
Br：残留磁束密度、B1：１エルステツドの磁場
における磁束密度）が大きいが、高周波領域にお
いては保磁力が大きく、ヒステリシス損失が大き
いため動作時の温度上昇が高く、同一装置内に組
込まれている、例えばダイオード等の部品の性能
を劣化するというおそれがあつた。 このようなことから、例えばFe，Co，Ni等の
基材に非晶質化元素としてSi，Ｂ等を含ませて構
成した非晶質合金材料が、高透磁率、低保磁力等
の優れた軟磁気特性を有するので、最近広く注目
を集めている。 しかしながら、これらの非晶質合金材料のすべ
てが高周波領域において保磁力が低く、従つてヒ
ステリシス損失が小さいというわけではなかつ
た。 また非晶質合金は、いわゆる準安定状態であ
り、経時変化という点からその熱的安定性が懸念
されていた。 ［発明の目的］ 本発明者らは、角形比が大きく、低保磁力を有
する非晶質合金材料からなる巻鉄心を製造すべく
鋭意研究を進めた結果、巻鉄心に形成した後、歪
取り熱処理を施し、次いで磁気特性調整工程とし
て交流磁場中で80〜200℃の熱処理工程を具備す
る場合に特性の良好な巻鉄心が得られることを見
出した。 本発明はこのような知見に基づいてなされたもの
で、高角形比、低保磁力を有し、かつ極めて熱的
安定性のよい非晶質合金材料からなる巻鉄心の製
造方法を提供することを目的とする。 ［発明の概要］ すなわち本発明方法は、非晶質合金材料を巻鉄
心に成形した後、歪取り熱処理を施し、次いで磁
気特性調整工程として交流磁場中で80〜200℃の
熱処理工程を具備することを特徴とする。 本発明において磁気特性調整工程として、交流
磁場中での熱処理を採用した理由は、直流磁場中
の熱処理では高周波において保磁力が増大する傾
向があり、特にスイツチングレギユレータに適用
した場合、その効率の低下を招くという理由によ
る。なお交流磁場とは、通常商用周波数から
100KHzの範囲で好ましい。この磁場の強さは0.5
エルステツド以上が適している。また温度を80〜
200℃に限定したのは、80℃未満では交流磁場の
効果がなく、200℃を越えるとCoとFeあるいは
FeとNi等による、より強い誘導磁気異方性が発
生し、保磁力が増大する理由による。上述の熱処
理温度範囲では実装時のスイツチングレギユレー
タ内の温度に近いため、その特性が非常に安定す
る。 本発明において使用する非晶質合金材料として
は、Co系、Fe系、Co−Fe系があげられる。 特に下記の式で表わされるCo系では、前述し
た交流磁場中での熱処理工程の前段階に急冷工程
を設けるのがよい。 （Co1-aFeaMb）100-x-ySixBy（但し、式中Ｍは
Ti，Ｖ，Cr，Mn，Ni，Zr，Nb，Mo，Ru，
Hf，Ta，Ｗ，Re、希土類の群から選ばれる少な
くとも一種の元素、０≦ａ≦0.1，０≦ｂ≦0.1、
20≦ｘ＋ｙ≦30，５≦ｘ≦20，５≦ｙ≦25） また下記の式で表わされるFe系では、前述し
た交流磁場中での熱処理工程の前段階に40エルス
テツド以下の磁場でキユリー点以下でかつ結晶化
温度以下の高温熱処理を施すとより効果的であ
る。 （Fe1-cMc）100-x-ySixBy （但し、式中Ｍは、Ni，Ti，Ｖ，Cr，Mn，
Zn，Nb，Mo，Ru，Hf，Ta，Ｗ，Re、希土類
元素の群から選ばれる少なくとも１種の元素であ
つて、ＭがNiの場合は0.2≦ｃ≦0.4，20≦ｘ＋ｙ
≦30，５≦ｘ≦20，５≦ｙ≦25、ＭがNi以外の
場合は0.01≦ｃ≦0.1，15≦ｘ＋ｙ≦25，５≦ｘ
≦20，５≦ｙ≦20） すなわち非晶質合金材料を溶融し、急冷して巻
鉄心に成形した後、キユリー温度より高く、結晶
化温度よりも低い温度で５〜40分間程度加熱して
歪取り熱処理を施した後、Co系の非晶質合金材
料では急冷した後交流磁場中で熱処理を施し、ま
たFe系の非晶質合金材料では磁場中高温熱処理
を施した後、交流磁場中の熱処理を施すのが望ま
しい。 なお本発明においてCo系の場合、Feは得られ
る合金の高磁束密度化及び磁気歪を零にすること
に寄与し、その組成比ａは０≦ａ≦0.10の範囲に
設定される。ａが0.10を越えると全体の磁気歪が
大きくなり、かつ保磁力も増大するので好ましく
ない。 Ｍは合金の熱的安定性に関与し、その組成比ｂ
は０≦ｂ≦0.10の範囲に設定される。ｂが0.10を
越えると非晶質化が困難となる。 特にＭが、Ni，Nb，Ta，Mo，Cr、Ｖ及びこ
れらの組合せの場合はその効果が大きく有用であ
る。 Si，Ｂは非晶質化のために含有される元素であ
り、Siの組成比ｘは５≦ｘ≦20、Ｂの組成比ｙは
５≦ｙ≦25の範囲に設定され、またSiとＢの組成
比の合計ｘ＋ｙは20≦ｘ＋ｙ≦30に設定される。
ｘ＋ｙが30を越えると非晶質化が困難となり、逆
に20未満では結晶化温度がキユリー温度より低く
なるため全体として低保磁力が得られ難くなる。 またFe系において、ＭがNiの場合Feに対する
Niの割合が増えると飽和磁束密度が減少し、こ
の割合が0.3の組成比で角形比が最大値を持ち、
その前後で減少する。従つてNiの組成比ｃを0.2
≦ｃ≦0.4、好ましくは0.25≦ｃ≦0.35にすると飽
和磁束密度と角形比が比較的高い非晶質合金材料
が得られる。 なお、ＭがNi以外の場合は同様に組成比ｃは
0.01≦ｃ≦0.1、好ましくは0.02≦ｃ≦0.07にする
とよい。 Si，Ｂに関しては前述と同じ理由による。 なお、この場合ｘ＋ｙは、15≦ｘ＋ｙ≦25の範
囲が良い。 ［発明の実施例］ 次に本発明の実施例について説明する。 実施例 １ （Co0.91Fe0.06Nb0.03）75Si15B10からなる非晶質
合金材料を単ロール法により幅５mm、厚み15μｍ
のテープ状に成形した。この非晶質合金材料の結
晶化温度およびキユリー温度はそれぞれ543℃、
324℃であつた。得られたテープを酸化マグネシ
ウム粉末で層間絶縁し、直径25mmの石英管に20回
巻いてトロイダルコアとした。 次にコアを窒素中で温度450℃、時間10分間に
て歪取り熱処理を施し、室温まで急冷した後、第
１図に示す各温度で１時間、10エルステツドの交
流磁場中で熱処理した。得られたコアに一次およ
び二次巻線を施し、外部磁場１エルステツド下で
交流磁場測定装置を用いて50kHzにおける交流ヒ
ステリシス曲線を測定し、保磁力、角形比を求め
た。その結果を第１図に示した。なお図中実線は
角形比、点線は保磁力を表わす。 またこれらのコアを磁気増幅器の可飽和リアク
トルに適用し、この時のスイツチングレギユレー
タの50kHzにおける効率η（出力／入力）を求め、
結果を第２図に示した。 第１図および第２図から明らかなように、歪取
り熱処理およびその後の急冷を経て所定の温度範
囲で交流磁場中熱処理を施すことにより、50kHz
において角形比は最大で６％向上、保磁力は0.03
エルステツド低下し、しかも可飽和リアクトルと
して適用した時、その効率が78％と改善されるこ
とが判明した。 実施例 ２ 第１表に示した各種組成の非晶質合金材料をテ
ープ状に単ロール法により作成した。各テープの
幅は約５mmで厚さはいずれも18〜22μｍの範囲に
あつた。これらテープを酸化マグネシウム粉末で
層間絶縁し、直径20mmのボビンに巻付けてトロイ
ダルコアを作成した。 次にこれをそれぞれ結晶化温度以下、キユーリ
温度以上の適宜な温度で歪取り熱処理した後、全
体を水中（25℃）に投入して急冷した。その後
150℃で１時間、10エルステツドの交流磁場中熱
処理を行なつた。得られたコアに一次および二次
巻線を施し、外部磁場１エルステツド下で交流磁
化測定装置を用いてヒステリシス曲線を測定し、
保磁力および角形化を求めた。 第１表に各組成の非晶質合金材料についての
50kHzにおける角形比の差、保磁力の差を示す。
第１表から明らかなように、本発明方法を用いる
ことにより各組成の非晶質合金材料において、よ
り小さな保磁力と高い角形比を得ることができ
る。
【表】
次に第１表のいくつかの組成の非晶質合金材料
の50kHzにおける交流磁気特性を80％Ni−Fe合金
と比較して第２表に示す。
の50kHzにおける交流磁気特性を80％Ni−Fe合金
と比較して第２表に示す。
【表】
この表から本発明方法によれば、80％Ni−Fe
合金に比べて角形比および保磁力ともに優れた巻
鉄心が得られる。 実施例 ３ （Fe0.7Ni0.3）78Si8B14の組成の母合金を溶解し、
幅５mmの石英ノズルから2000rpmで回転する直径
30cmのロールに噴出させて幅５mm、厚み17μｍの
テープ状非晶質合金を得た。次いでこのテープを
トロイダル状コアに巻回した後に真空中で420℃、
５分間の歪取り熱処理を施した後、真空中、４エ
ルステツドの磁場中で390℃、30分間の熱処理を
行なつた。この後10エルステツドの交流磁場中で
第３図に示す各温度において１時間の熱処理を施
した。得られたコアに一次および二次巻線を施
し、外部磁場１エルステツド下で交流磁化測定装
置を用いて20kHzにおける交流ヒステリシス曲線
を測定し、保磁力、角形比を求めた。その結果を
第３図に示す。 また、これらのコアを磁気増幅器の可飽和リア
クトルに適用し、この時のスイツチングレギユレ
ータの20kHzにおける効率η（出力／入力）およ
び動作時のコアの温度上昇ΔTを求め、結果を第
４図に示した。 図から明らかなように、非晶質合金材料を歪取
り熱処理し、390℃の高温で熱処理を行ない、次
いで所定の温度範囲で交流磁場中、熱処理を施す
ことにより角形化は最大で3.5％向上、保磁力は
0.09エルステツド低下し、しかも可飽和リアクト
ルとして適用した時、その効率が77.5％と改善さ
れ、またコアの温度上昇も約10℃下がることが判
明した。 また本発明の有効性を確認するために（Fe0.7
Ni0.3）78Si8B14非晶質合金材料と50％Ni−Fe合金
の20kHzの磁気特性を比較して第３表に示す。
合金に比べて角形比および保磁力ともに優れた巻
鉄心が得られる。 実施例 ３ （Fe0.7Ni0.3）78Si8B14の組成の母合金を溶解し、
幅５mmの石英ノズルから2000rpmで回転する直径
30cmのロールに噴出させて幅５mm、厚み17μｍの
テープ状非晶質合金を得た。次いでこのテープを
トロイダル状コアに巻回した後に真空中で420℃、
５分間の歪取り熱処理を施した後、真空中、４エ
ルステツドの磁場中で390℃、30分間の熱処理を
行なつた。この後10エルステツドの交流磁場中で
第３図に示す各温度において１時間の熱処理を施
した。得られたコアに一次および二次巻線を施
し、外部磁場１エルステツド下で交流磁化測定装
置を用いて20kHzにおける交流ヒステリシス曲線
を測定し、保磁力、角形比を求めた。その結果を
第３図に示す。 また、これらのコアを磁気増幅器の可飽和リア
クトルに適用し、この時のスイツチングレギユレ
ータの20kHzにおける効率η（出力／入力）およ
び動作時のコアの温度上昇ΔTを求め、結果を第
４図に示した。 図から明らかなように、非晶質合金材料を歪取
り熱処理し、390℃の高温で熱処理を行ない、次
いで所定の温度範囲で交流磁場中、熱処理を施す
ことにより角形化は最大で3.5％向上、保磁力は
0.09エルステツド低下し、しかも可飽和リアクト
ルとして適用した時、その効率が77.5％と改善さ
れ、またコアの温度上昇も約10℃下がることが判
明した。 また本発明の有効性を確認するために（Fe0.7
Ni0.3）78Si8B14非晶質合金材料と50％Ni−Fe合金
の20kHzの磁気特性を比較して第３表に示す。
【表】
第３表において、（Fe0.7Ni0.3）78Si8B14非晶質合
金材料と50％Ni−Feの飽和磁束密度Ｂは両方と
も11KG以上であり、また角形比に関しても95％
以上であり、実用上有効である。保磁力に関して
は（Fe0.7Ni0.3）78Si8B14非晶質合金材料の方が50
％Ni−Fe合金より半分以下と小さく、実用上非
常に有効である。 また、これらの材料の磁気増幅器用コアの有効
性を確認するために、それぞれの合金を高周波用
コアとして用いた。その結果（Fe0.7Ni0.3）
78Si8B14が50Ni−Fe合金に比べて電源効率で2.5
％向上し、動作時の鉄心の温度上昇値で25℃低減
された。 さらにスイツチングレギユレータ用磁気増幅器
に用いた場合も、特性上良好であり、温度上昇に
よるダイオードの破壊もなかつた。 実施例 ４ （Fe0.96Nb0.04）82Si5B13の組成の母合金を溶解
し幅５mmの石英ノズルから2000rpmで回転する直
径30cmのロールに噴出させて幅５mm、厚み20μｍ
のテープ状非晶質合金を得た。次いでこのテープ
をトロイダル状コアに巻回した後、不活性ガス雰
囲気中で450℃、30分歪取り熱処理した後、キユ
リー温度直下で20エルステツドの磁場中熱処理を
30分間施した。この後180℃で２時間、20エルス
テツドの交流磁場中熱処理を行なつた。 この熱処理前後においてコアに一次および二次
巻線を施し印加磁場１エルステツド下で交流磁化
測定装置を用いて20kHzにおける交流ヒステリシ
ス曲線を測定し保磁力、角形化を求めた。 その結果を第４表に示す。
金材料と50％Ni−Feの飽和磁束密度Ｂは両方と
も11KG以上であり、また角形比に関しても95％
以上であり、実用上有効である。保磁力に関して
は（Fe0.7Ni0.3）78Si8B14非晶質合金材料の方が50
％Ni−Fe合金より半分以下と小さく、実用上非
常に有効である。 また、これらの材料の磁気増幅器用コアの有効
性を確認するために、それぞれの合金を高周波用
コアとして用いた。その結果（Fe0.7Ni0.3）
78Si8B14が50Ni−Fe合金に比べて電源効率で2.5
％向上し、動作時の鉄心の温度上昇値で25℃低減
された。 さらにスイツチングレギユレータ用磁気増幅器
に用いた場合も、特性上良好であり、温度上昇に
よるダイオードの破壊もなかつた。 実施例 ４ （Fe0.96Nb0.04）82Si5B13の組成の母合金を溶解
し幅５mmの石英ノズルから2000rpmで回転する直
径30cmのロールに噴出させて幅５mm、厚み20μｍ
のテープ状非晶質合金を得た。次いでこのテープ
をトロイダル状コアに巻回した後、不活性ガス雰
囲気中で450℃、30分歪取り熱処理した後、キユ
リー温度直下で20エルステツドの磁場中熱処理を
30分間施した。この後180℃で２時間、20エルス
テツドの交流磁場中熱処理を行なつた。 この熱処理前後においてコアに一次および二次
巻線を施し印加磁場１エルステツド下で交流磁化
測定装置を用いて20kHzにおける交流ヒステリシ
ス曲線を測定し保磁力、角形化を求めた。 その結果を第４表に示す。
【表】
これらのコアの磁気増幅器としての有効性を確
認するために、スイツチングレギユレータに適用
した。その結果本発明の熱処理を施したコアは効
率で２％向上し、動作時のコアの温度上昇も15℃
低減することができた。 さらに、第５表に示す各組成についても同様の
熱処理を行なつた。その熱処理前後での保磁力と
角形比の改善された値を示す。
認するために、スイツチングレギユレータに適用
した。その結果本発明の熱処理を施したコアは効
率で２％向上し、動作時のコアの温度上昇も15℃
低減することができた。 さらに、第５表に示す各組成についても同様の
熱処理を行なつた。その熱処理前後での保磁力と
角形比の改善された値を示す。
【表】
【表】
この表からも明らかなように、本発明方法を用
いることにより各組成の非晶質金属においてより
小さな保磁力と高い角形比を得ることができる。 実施例 ５ 実施例１および実施例３で用いたコアをそれぞ
れ50KHz、20KHzで動作するスイツチング電源に
組み込み150℃で実動エージングを行なつた。そ
の結果を電源効率について第５図に示すが、いず
れの場合も極めて安定した値を示しており可飽和
リアクトルとしてすぐれた特性をもつていること
がわかる。 なお、第５図中実施例１のものを１、実施例３
のものを３で示す。 ［発明の効果］ 以上説明したように本発明方法によれば、高角
形比、低保磁力を有する巻鉄心が得られる。従つ
て、動作時の温度上昇が比較的低く、同一装置内
に組込まれている部品の性能を劣化させるおそれ
がない。そのため各種可飽和リアクトル等の巻鉄
心として、なかでも高周波域での使用に有効であ
り、特にスイツチングレギユレータ用磁気増幅器
用巻鉄心として有効である。
いることにより各組成の非晶質金属においてより
小さな保磁力と高い角形比を得ることができる。 実施例 ５ 実施例１および実施例３で用いたコアをそれぞ
れ50KHz、20KHzで動作するスイツチング電源に
組み込み150℃で実動エージングを行なつた。そ
の結果を電源効率について第５図に示すが、いず
れの場合も極めて安定した値を示しており可飽和
リアクトルとしてすぐれた特性をもつていること
がわかる。 なお、第５図中実施例１のものを１、実施例３
のものを３で示す。 ［発明の効果］ 以上説明したように本発明方法によれば、高角
形比、低保磁力を有する巻鉄心が得られる。従つ
て、動作時の温度上昇が比較的低く、同一装置内
に組込まれている部品の性能を劣化させるおそれ
がない。そのため各種可飽和リアクトル等の巻鉄
心として、なかでも高周波域での使用に有効であ
り、特にスイツチングレギユレータ用磁気増幅器
用巻鉄心として有効である。
第１図および第３図は交流磁場中での熱処理の
温度を変化させた時の角形比および保磁力の変化
を示すグラフ、第２図は第１図の各温度で熱処理
した試料を磁気増幅器の可飽和リアクトルに適用
した時のスイツチングレギユレータの50kHzにお
ける効率ηを示すグラフ、第４図は第３図の各温
度で熱処理した試料を磁気増幅器の可飽和リアク
トルに適用した時のスイツチングレギユレータの
20kHzにおける効率ηと動作時のコアの温度上昇
ΔTを示すグラフである。第５図は、スイツチン
グ電源に巻鉄心を組み込み、エージングを行なつ
た際の電源効率を示すグラフである。
温度を変化させた時の角形比および保磁力の変化
を示すグラフ、第２図は第１図の各温度で熱処理
した試料を磁気増幅器の可飽和リアクトルに適用
した時のスイツチングレギユレータの50kHzにお
ける効率ηを示すグラフ、第４図は第３図の各温
度で熱処理した試料を磁気増幅器の可飽和リアク
トルに適用した時のスイツチングレギユレータの
20kHzにおける効率ηと動作時のコアの温度上昇
ΔTを示すグラフである。第５図は、スイツチン
グ電源に巻鉄心を組み込み、エージングを行なつ
た際の電源効率を示すグラフである。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 非晶質合金材料を巻鉄心に成形した後歪取り
熱処理を施し、次いで磁気特性調整工程として交
流磁場中で80〜200℃の熱処理工程を具備するこ
とを特徴とする巻鉄心の製造方法。 ２ 非晶質合金材料は （Co1-aFeaMb）100-x-ySixBy （但し、式中ＭはTi，Ｖ，Cr，Mn，Ni，Zr，
Nb，Mo，Ru，Hf，Ｗ，Ta，Re、希土類元素
の群から選ばれる少なくとも１種の元素、０≦ａ
≦0.1，０≦ｂ≦0.1、20≦ｘ＋ｙ≦30，５≦ｘ
20，５≦ｙ≦25）で表わされる特許請求の範囲第
１項記載の巻鉄心の製造方法。 ３ 磁気特性調整工程として交流磁場中の熱処理
工程の前段階に急冷工程を設ける特許請求の範囲
第２項記載の巻鉄心の製造方法。 ２ 非晶質合金材料は （Fe1-cMc）100-x-ySixBy （但し、式中ＭはNi，Ti，Ｖ，Cr，Mn，Zn，
Nb，Mo，Ru，Hf，Ｗ，Ta，Re、希土類元素
の群から選ばれる少なくとも１種の元素であつ
て、ＭがNiの場合は0.2≦ｃ≦0.4，20≦ｘ＋ｙ≦
30，５≦ｘ≦20，５≦ｙ≦25、ＭがNi以外の場
合は0.01≦ｃ≦0.1，15≦ｘ＋ｙ≦25，５≦ｘ≦
20，５≦ｙ≦20）で表わされる特許請求の範囲第
１項記載の巻鉄心の製造方法。 ５ 磁気特性調整工程として交流磁場中の熱処理
工程の前段階に磁場中高温熱処理工程を設ける特
許請求の範囲第３項記載の巻鉄心の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57227219A JPS59121805A (ja) | 1982-12-28 | 1982-12-28 | 巻鉄心の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57227219A JPS59121805A (ja) | 1982-12-28 | 1982-12-28 | 巻鉄心の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59121805A JPS59121805A (ja) | 1984-07-14 |
| JPH0257683B2 true JPH0257683B2 (ja) | 1990-12-05 |
Family
ID=16857357
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57227219A Granted JPS59121805A (ja) | 1982-12-28 | 1982-12-28 | 巻鉄心の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59121805A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0733564B2 (ja) * | 1986-08-30 | 1995-04-12 | 株式会社トーキン | Ｃ▲下０▼基非晶質合金の製造方法 |
| JP2562463B2 (ja) * | 1987-10-23 | 1996-12-11 | 日立金属株式会社 | 非晶質合金コア |
| CN110438418A (zh) * | 2019-08-05 | 2019-11-12 | 哈尔滨工业大学 | 一种Co基非晶纤维及其制备方法 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5851403B2 (ja) * | 1977-03-09 | 1983-11-16 | 昇 津屋 | スイツチング変成器用鉄心の製造法 |
| JPS57210613A (en) * | 1981-06-19 | 1982-12-24 | Hitachi Metals Ltd | Switching regulator |
| JPS57210612A (en) * | 1981-06-19 | 1982-12-24 | Hitachi Metals Ltd | Switching regulator |
-
1982
- 1982-12-28 JP JP57227219A patent/JPS59121805A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59121805A (ja) | 1984-07-14 |
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