JPH0323614B2 - - Google Patents
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- JPH0323614B2 JPH0323614B2 JP57195876A JP19587682A JPH0323614B2 JP H0323614 B2 JPH0323614 B2 JP H0323614B2 JP 57195876 A JP57195876 A JP 57195876A JP 19587682 A JP19587682 A JP 19587682A JP H0323614 B2 JPH0323614 B2 JP H0323614B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- coercive force
- amorphous alloy
- thermal stability
- magnetic
- present
- Prior art date
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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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- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Soft Magnetic Materials (AREA)
Description
（発明の技術分野）
本発明は非晶質合金、更に詳しくは、磁気増巾
器などの磁心材料として用いられ、高周波におけ
る低保磁力、角形特性にすぐれるとともに更に熱
安定性の優れた非晶質合金に関する。 （発明の技術的背景及びその問題点） 電子計算機の周辺機器や一般通信機用の安定化
電源としては、近年、磁器増巾器を組込んだスイ
ツチング電源が広く用いられている。 この磁器増巾器を構成する主要部は可飽和リア
クタであり、その鉄心には角形磁化特性にすぐれ
た磁心材料が必要とされている。 従来は、このような磁心材料としてはFe−Ni
結晶質合金から成るセンデルタ（商品名）が使用
されてきた。 しかしながら、センデルタは角形磁化特性には
すぐれているものの2KHz以上の高周波において
は保磁力大きくなつてうず電流損が増大して発熱
し、使用不能となる。そのため、磁器増巾器を組
込んだスイツチング電源のスイツチング周波数は
20KHz以下に限られていた。 一方、近年においては、スイツチング電源の小
型化・軽量化に体する要望と相俟なつて、スイツ
チング周波数のより高周波化が求められている
が、現在まで高周波における保磁力が小さく、か
つ角形特性及び熱安定性にすぐれた磁心材料で満
足にのくものは見出されていない。 本発明者らは、上記のような問題点を解消する
ために鋭意研究を重ねた結果、ＢとSiを所定の割
合でかつ所定の原子％量含み、更に結晶化温度
（Tx）がキユーリ温度（Tc）よりも大きいとい
う関係を有するCo系非晶質合金は、20KHz以上
の高周波において、低保磁力でありしかも角系磁
化特性及び熱安定性にもすぐれるとの事実を見出
し本発明を完成するに到つた。 （発明の目的） 本発明は、20KHzの高周波、とりわけ50KHzに
おいてもその保磁力（Hc）が0.4エールステツド
（Oe）以下と小さく、またその角形比（Br／B1）
を85％以上と大きく、かつ、それらの熱安定性が
優れている。したがつて、磁器増巾器の磁心材料
として用いるに適した非晶質合金の提供を目的と
する。 （発明の概要） すなわち、本発明の非晶質合金は、次式：
（Co1-x-yFexMy）100-z（SiaB1-a）z（式中ＭはTi、
Ｖ、Cr、Mn、Ni、Ｙ、Zr、Nb、Mo、Hf、
Ta、Ｗ希土類金属の群から選ばれる１種以上の
元素であり、ｘ、ｙ、ｚ、ａはそれぞれ０＜ｘ＜
0.1、0.005＜ｙ＜0.2、20＜ｚ＜30、0.40＜ａ＜
0.55の関係を満たす数である。）で示される組成
であることを特徴とする。 本発明の非晶質合金において、Si及びＢは非晶
質化のために必要であるが、この合量ｚは20＜ｚ
＜30に設定される。ｚが30を越えると非晶質化が
困難となり、逆に20より少ないと結晶化温度
（Tx）がキユーリ温度（Tc）により低くなるた
め全体として低保磁力が得られない。この点で好
ましくはｚは15ｚ25が実用的である。更に低
保磁力及び高角形性を損なわずに優れた熱安定性
を得るためには、SiとＢの割合が重要であり、Si
の割合をａとすると、0.40＜ａ＜0.55の範囲がよ
い。更に好ましくは0.45ａ0.53がよい。 また、Feは得られる合金の高磁束密度化に寄
与し、その組成比ｘは０＜ｘ＜0.1の範囲に設定
される。ｘが0.1を越えると、全体の磁歪が大き
くなり、かつ保磁力（Hc）も増大するので好ま
しくない。 Ｍ（Ti、Ｖ、Cr、Mn、Ni、Ｙ、Zr、Nb、
Mo、Hf、Ta、Ｗ、Re希土類金属の１種又は２
種以上）は、合金の熱的安定性に関与し、その組
成比ｙは0.005＜ｙ＜0.2の範囲に設定される。ｙ
があまり少ないと添加の効果が少なく、ｙが0.2
を超えると、非晶質化が困難となる。なお、Ｍが
Niの場合は、ｙが0.1を越えると飽和磁化が著し
く小さくなり実用的でなくなる。 一般に、非晶質合金は、所定組成比の合金素材
を溶融状態から105℃／秒以上の冷却速度で急冷
すること（液体急冷法）によつて得られることが
知られている。本発明の非晶質合金も、上記した
常法によつて容易に製造できる。 本発明の非晶質合金は、例えば常用の単ロール
法によつて製造された板状の薄体として使用され
る。この場合、厚み10μｍ未満の薄体を製造する
ことは液体急冷法では実質的に困難であり、ま
た、厚みが25μｍを超えると高周波における保磁
力が増大するので、通常、薄体の厚みを10〜25μ
ｍ（両端を含む）の範囲に設定するのが好まし
い。 （発明の実施例） 以下に本発明を実施例に基づいて説明する。
（Co0.92Fe0.06Nb0.02）75（Si0.5B0.5）25でなる非晶
質合
金を薄体を単ロール法で作製した。各薄体の幅は
約５mmで厚みは、18〜22μｍの範囲にあつた。 この薄体から長さ１ｍ帯を切り取り、直径20mm
のボビンに巻きつけてトロイダルコアを作製し
た。つぎに、これを結晶化温度（Tx）以下、キ
ユーリ温度（Tc）以上の適宜な温度で熱処理し
た後、全体を水中（25℃）に投入して急冷した。 得られたコアに１枚及び２次巻線を施し、外部
磁場10e下で交流磁化測定装置を用いて交流ヒス
テリシス曲線を測定し、ここから保磁力Hc及び
角形比Br／B1（Br：残留磁速密度、B1：10eの磁
場における磁速密度）を求めた。20KHz、50K
Hz、100KHzの高周波における各薄体のHc、Br／
B1の値を第１表に示した。比較のため、従来用
いられているセンデルタの値も併記した。
器などの磁心材料として用いられ、高周波におけ
る低保磁力、角形特性にすぐれるとともに更に熱
安定性の優れた非晶質合金に関する。 （発明の技術的背景及びその問題点） 電子計算機の周辺機器や一般通信機用の安定化
電源としては、近年、磁器増巾器を組込んだスイ
ツチング電源が広く用いられている。 この磁器増巾器を構成する主要部は可飽和リア
クタであり、その鉄心には角形磁化特性にすぐれ
た磁心材料が必要とされている。 従来は、このような磁心材料としてはFe−Ni
結晶質合金から成るセンデルタ（商品名）が使用
されてきた。 しかしながら、センデルタは角形磁化特性には
すぐれているものの2KHz以上の高周波において
は保磁力大きくなつてうず電流損が増大して発熱
し、使用不能となる。そのため、磁器増巾器を組
込んだスイツチング電源のスイツチング周波数は
20KHz以下に限られていた。 一方、近年においては、スイツチング電源の小
型化・軽量化に体する要望と相俟なつて、スイツ
チング周波数のより高周波化が求められている
が、現在まで高周波における保磁力が小さく、か
つ角形特性及び熱安定性にすぐれた磁心材料で満
足にのくものは見出されていない。 本発明者らは、上記のような問題点を解消する
ために鋭意研究を重ねた結果、ＢとSiを所定の割
合でかつ所定の原子％量含み、更に結晶化温度
（Tx）がキユーリ温度（Tc）よりも大きいとい
う関係を有するCo系非晶質合金は、20KHz以上
の高周波において、低保磁力でありしかも角系磁
化特性及び熱安定性にもすぐれるとの事実を見出
し本発明を完成するに到つた。 （発明の目的） 本発明は、20KHzの高周波、とりわけ50KHzに
おいてもその保磁力（Hc）が0.4エールステツド
（Oe）以下と小さく、またその角形比（Br／B1）
を85％以上と大きく、かつ、それらの熱安定性が
優れている。したがつて、磁器増巾器の磁心材料
として用いるに適した非晶質合金の提供を目的と
する。 （発明の概要） すなわち、本発明の非晶質合金は、次式：
（Co1-x-yFexMy）100-z（SiaB1-a）z（式中ＭはTi、
Ｖ、Cr、Mn、Ni、Ｙ、Zr、Nb、Mo、Hf、
Ta、Ｗ希土類金属の群から選ばれる１種以上の
元素であり、ｘ、ｙ、ｚ、ａはそれぞれ０＜ｘ＜
0.1、0.005＜ｙ＜0.2、20＜ｚ＜30、0.40＜ａ＜
0.55の関係を満たす数である。）で示される組成
であることを特徴とする。 本発明の非晶質合金において、Si及びＢは非晶
質化のために必要であるが、この合量ｚは20＜ｚ
＜30に設定される。ｚが30を越えると非晶質化が
困難となり、逆に20より少ないと結晶化温度
（Tx）がキユーリ温度（Tc）により低くなるた
め全体として低保磁力が得られない。この点で好
ましくはｚは15ｚ25が実用的である。更に低
保磁力及び高角形性を損なわずに優れた熱安定性
を得るためには、SiとＢの割合が重要であり、Si
の割合をａとすると、0.40＜ａ＜0.55の範囲がよ
い。更に好ましくは0.45ａ0.53がよい。 また、Feは得られる合金の高磁束密度化に寄
与し、その組成比ｘは０＜ｘ＜0.1の範囲に設定
される。ｘが0.1を越えると、全体の磁歪が大き
くなり、かつ保磁力（Hc）も増大するので好ま
しくない。 Ｍ（Ti、Ｖ、Cr、Mn、Ni、Ｙ、Zr、Nb、
Mo、Hf、Ta、Ｗ、Re希土類金属の１種又は２
種以上）は、合金の熱的安定性に関与し、その組
成比ｙは0.005＜ｙ＜0.2の範囲に設定される。ｙ
があまり少ないと添加の効果が少なく、ｙが0.2
を超えると、非晶質化が困難となる。なお、Ｍが
Niの場合は、ｙが0.1を越えると飽和磁化が著し
く小さくなり実用的でなくなる。 一般に、非晶質合金は、所定組成比の合金素材
を溶融状態から105℃／秒以上の冷却速度で急冷
すること（液体急冷法）によつて得られることが
知られている。本発明の非晶質合金も、上記した
常法によつて容易に製造できる。 本発明の非晶質合金は、例えば常用の単ロール
法によつて製造された板状の薄体として使用され
る。この場合、厚み10μｍ未満の薄体を製造する
ことは液体急冷法では実質的に困難であり、ま
た、厚みが25μｍを超えると高周波における保磁
力が増大するので、通常、薄体の厚みを10〜25μ
ｍ（両端を含む）の範囲に設定するのが好まし
い。 （発明の実施例） 以下に本発明を実施例に基づいて説明する。
（Co0.92Fe0.06Nb0.02）75（Si0.5B0.5）25でなる非晶
質合
金を薄体を単ロール法で作製した。各薄体の幅は
約５mmで厚みは、18〜22μｍの範囲にあつた。 この薄体から長さ１ｍ帯を切り取り、直径20mm
のボビンに巻きつけてトロイダルコアを作製し
た。つぎに、これを結晶化温度（Tx）以下、キ
ユーリ温度（Tc）以上の適宜な温度で熱処理し
た後、全体を水中（25℃）に投入して急冷した。 得られたコアに１枚及び２次巻線を施し、外部
磁場10e下で交流磁化測定装置を用いて交流ヒス
テリシス曲線を測定し、ここから保磁力Hc及び
角形比Br／B1（Br：残留磁速密度、B1：10eの磁
場における磁速密度）を求めた。20KHz、50K
Hz、100KHzの高周波における各薄体のHc、Br／
B1の値を第１表に示した。比較のため、従来用
いられているセンデルタの値も併記した。
【表】
表から明らかなように、本発明の非晶質合金は
そのHcは0.40e以下と小さくかつBr／B1も85％以
上と大きかつた。これに反し、センデルタは、
Br／B1は大きいけれどもHcも大きく、とりわけ
50KHz以上の高周波では10eの外部磁場の下では
測定不能となり、高周波における磁心材料として
は不適であつた。 次に（Co0.92Fe0.06Nb0.02）75（Si0.5B0.5）25の50K
Hzにおける保磁力（Hc）および角形比（Br／
B1）の130℃でのエージング特性を調べた。その
結果を第１図に示す。第１図から明らかなよう
に、本発明のものは熱安定性に優れている。な
お、ｔ時間エージング後のHc（ｔ）およびBr／
B1（ｔ）は Hc（ｔ）＝Hc（０）＋αlog10t、 Br／B1（ｔ）＝Br／B1（０）−βlog10t と表わされ、α、βが温度安定性の目安と見なさ
れる。 これらα、βはいずれも小さい方が望ましい。
上記組成の場合、130℃におけるエージングでは
α＝0.025、β＝0.005である。第２表に本発明の
各種組成のα、βの値を示す。また、（Co0.90
Fe0.06Nb0.04）77（SiaB1-a）23の130℃エージングに
おけるα、βのａ依存性について調べた。この結
果を第２図に示す。
そのHcは0.40e以下と小さくかつBr／B1も85％以
上と大きかつた。これに反し、センデルタは、
Br／B1は大きいけれどもHcも大きく、とりわけ
50KHz以上の高周波では10eの外部磁場の下では
測定不能となり、高周波における磁心材料として
は不適であつた。 次に（Co0.92Fe0.06Nb0.02）75（Si0.5B0.5）25の50K
Hzにおける保磁力（Hc）および角形比（Br／
B1）の130℃でのエージング特性を調べた。その
結果を第１図に示す。第１図から明らかなよう
に、本発明のものは熱安定性に優れている。な
お、ｔ時間エージング後のHc（ｔ）およびBr／
B1（ｔ）は Hc（ｔ）＝Hc（０）＋αlog10t、 Br／B1（ｔ）＝Br／B1（０）−βlog10t と表わされ、α、βが温度安定性の目安と見なさ
れる。 これらα、βはいずれも小さい方が望ましい。
上記組成の場合、130℃におけるエージングでは
α＝0.025、β＝0.005である。第２表に本発明の
各種組成のα、βの値を示す。また、（Co0.90
Fe0.06Nb0.04）77（SiaB1-a）23の130℃エージングに
おけるα、βのａ依存性について調べた。この結
果を第２図に示す。
【表】
組成が（Co0.88Fe0.06Ni0.04Nb0.02）75B12.5Si12.5
で
厚み約16μｍの非晶質合金の薄体を作製し、外径
18mm、内径12mm、厚み５mmのトロイダルコアを作
製した。これを430℃（Tc500℃、Tx380℃）で
熱処理した後、水中に投入して急冷した。 得られたコアを、可飽和リアクトルとして
12V、4Aのスイツチング電源を製造した。これ
を120℃で1000Hエージングテストを行なつた後、
全負荷におけるコアの温度（℃）を調べた。 なお、比較のため、（Co0.88Fe0.06Ni0.04Nb0.02）
75Si10B15を用いた場合の結果も併記した。
で
厚み約16μｍの非晶質合金の薄体を作製し、外径
18mm、内径12mm、厚み５mmのトロイダルコアを作
製した。これを430℃（Tc500℃、Tx380℃）で
熱処理した後、水中に投入して急冷した。 得られたコアを、可飽和リアクトルとして
12V、4Aのスイツチング電源を製造した。これ
を120℃で1000Hエージングテストを行なつた後、
全負荷におけるコアの温度（℃）を調べた。 なお、比較のため、（Co0.88Fe0.06Ni0.04Nb0.02）
75Si10B15を用いた場合の結果も併記した。
【表】
第３表から明らかなように、本発明の非晶質合
金による可飽和リアクトルは、コアの1000時間後
の温度上昇の変化が初期値に比べて格段に小さい
ものであつた。 以上の説明で明らかなように、本発明の非晶質
合金は、高周波における保磁力が0.4Oe以下と小
さく、かつ角形比も85％以上と大きいうえに熱安
定性に優れており、磁気増巾器などの磁心に用い
て有用であり、その工業的価値は極めて大であ
る。
金による可飽和リアクトルは、コアの1000時間後
の温度上昇の変化が初期値に比べて格段に小さい
ものであつた。 以上の説明で明らかなように、本発明の非晶質
合金は、高周波における保磁力が0.4Oe以下と小
さく、かつ角形比も85％以上と大きいうえに熱安
定性に優れており、磁気増巾器などの磁心に用い
て有用であり、その工業的価値は極めて大であ
る。
第１図は（Co0.92Fe0.06Nb0.02）75（Si0.5B0.5）25
の
50KHzにおける保磁力（Hc）および角形比
（Br／B1）の130℃でのエージング特性を示す図
である。第２図は（Co0.90Fe0.06Nb0.04）77（Sia
B1-a）23の130℃エージングにおけるα、βのａ依
存性を示す図である。
の
50KHzにおける保磁力（Hc）および角形比
（Br／B1）の130℃でのエージング特性を示す図
である。第２図は（Co0.90Fe0.06Nb0.04）77（Sia
B1-a）23の130℃エージングにおけるα、βのａ依
存性を示す図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ （Co1-x-yFexMy）100-z（SiaB1-a）z Ｍ＝Ti、Ｖ、Cr、Mn、Ni、Ｙ、Zr、Nb、Mo、
Hf、Ta、Ｗ、希土類金属の１種以上 ０＜ｘ＜0.1 0.005＜ｙ＜0.2 20＜ｚ＜30 0.40＜ａ＜0.55 からなり、50kHzにおいてその保磁力が0.4エール
ステツド以下で、かつその角形比が85％以上であ
ることを特徴とする高熱安定性、低保磁力、高角
形性非晶質合金。 ２ 20＜ｚ＜25である特許請求の範囲第１項に記
載の高熱安定性、低保磁力、高角形性非晶質合
金。 ３ 0.45＜ａ＜0.53である特許請求の範囲第１項
に記載の高熱安定性、低保磁力、高角形性非晶質
合金。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57195876A JPS5985835A (ja) | 1982-11-10 | 1982-11-10 | 高熱安定性、低保磁力、高角形性非晶質合金及びこの合金を用いた可飽和リアクトル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57195876A JPS5985835A (ja) | 1982-11-10 | 1982-11-10 | 高熱安定性、低保磁力、高角形性非晶質合金及びこの合金を用いた可飽和リアクトル |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5985835A JPS5985835A (ja) | 1984-05-17 |
| JPH0323614B2 true JPH0323614B2 (ja) | 1991-03-29 |
Family
ID=16348452
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57195876A Granted JPS5985835A (ja) | 1982-11-10 | 1982-11-10 | 高熱安定性、低保磁力、高角形性非晶質合金及びこの合金を用いた可飽和リアクトル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5985835A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3775778D1 (de) * | 1986-11-03 | 1992-02-13 | Allied Signal Inc | Metallglasslegierungen mit sehr kleiner magnetostriktion fuer hochfrequenzanwendungen. |
| CN110983112B (zh) * | 2019-12-30 | 2021-11-02 | 华南理工大学 | 一种精密电流检测用钴基非晶软磁合金及其制备方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5929644B2 (ja) * | 1974-12-24 | 1984-07-21 | 東北大学金属材料研究所長 | 高透磁率アモルフアス合金の磁気特性改質方法 |
| JPS6037179B2 (ja) * | 1977-02-24 | 1985-08-24 | ティーディーケイ株式会社 | 非晶質磁性合金 |
-
1982
- 1982-11-10 JP JP57195876A patent/JPS5985835A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5985835A (ja) | 1984-05-17 |
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