JPH0765147B2 - 非晶質磁性合金 - Google Patents
非晶質磁性合金Info
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- JPH0765147B2 JPH0765147B2 JP1059927A JP5992789A JPH0765147B2 JP H0765147 B2 JPH0765147 B2 JP H0765147B2 JP 1059927 A JP1059927 A JP 1059927A JP 5992789 A JP5992789 A JP 5992789A JP H0765147 B2 JPH0765147 B2 JP H0765147B2
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Landscapes
- Soft Magnetic Materials (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、製造が容易で、かつ機械的特性が良好なる非
晶質磁性合金に関する。さらに本発明は磁歪が小さく、
磁気特性に優れた磁気ヘッド用もしくはトランス用の磁
性合金に関する。
晶質磁性合金に関する。さらに本発明は磁歪が小さく、
磁気特性に優れた磁気ヘッド用もしくはトランス用の磁
性合金に関する。
従来の技術 近年超急冷技術の進歩により種々の非晶質磁性合金が得
られるようになった。歴史的にはガン法もしくはピスト
ンアンビル法及びスプラットクェンチング法等によりFe
−Ｐ−C,Co−Ｐ−B,Ni−Ｂなどの非晶質合金が得られた
という報告があり、またP,C,Bと遷移金属の組合せによ
り非晶質合金が得られる事が知られている。このうち、
Ｐは蒸気圧が高く、組成ずれが生ずる問題や公害上の問
題があり、一方Ｃは溶解中に遷移金属中に固溶させるの
が困難であるばかりでなく、分離析出するなど製造上の
問題点が多い。その為、現在Ｂが最も有効な元素である
事が知られている。
られるようになった。歴史的にはガン法もしくはピスト
ンアンビル法及びスプラットクェンチング法等によりFe
−Ｐ−C,Co−Ｐ−B,Ni−Ｂなどの非晶質合金が得られた
という報告があり、またP,C,Bと遷移金属の組合せによ
り非晶質合金が得られる事が知られている。このうち、
Ｐは蒸気圧が高く、組成ずれが生ずる問題や公害上の問
題があり、一方Ｃは溶解中に遷移金属中に固溶させるの
が困難であるばかりでなく、分離析出するなど製造上の
問題点が多い。その為、現在Ｂが最も有効な元素である
事が知られている。
非晶質磁性合金の作製法は、現在では前述のような方法
にかわって両ロール法や片ロール法が主流となって来て
いる。これは以前の方法が不安定形の非晶質薄片しか得
られないのに対し、これらの方法を用いることにより一
定幅，一定厚みのリボン形状の非晶質磁性合金を容易に
得ることができるので工業上の利点が大きい為である。
にかわって両ロール法や片ロール法が主流となって来て
いる。これは以前の方法が不安定形の非晶質薄片しか得
られないのに対し、これらの方法を用いることにより一
定幅，一定厚みのリボン形状の非晶質磁性合金を容易に
得ることができるので工業上の利点が大きい為である。
更に量産性を考慮すると片ロール法が優れており、実用
上は片ロール法により合金薄帯（リボン）が得られる事
が望ましい。
上は片ロール法により合金薄帯（リボン）が得られる事
が望ましい。
ところが、遷移金属とホウ素の組合せより成る組成を有
する非晶質磁性合金は両ロール法では比較的容易に1cm
幅ぐらいのものが得られているが、片ロール法ではせい
ぜい幅が１〜2mmぐらいのものしか得られていない。こ
れ以上の幅のものを得ようとすると片ロール法では冷却
が十分でなくなるため、ロールから凝固したリボンが離
れ巻き取られる際もリボンの温度が400〜800℃ほどもあ
るため、得られたリボンが酸化し変色する。また、この
ようにして得られた非晶質磁性合金は、本来非晶質合金
がもつ180゜折り曲げに耐える機械的特性を有せず、極
めて脆いものであった。この非晶質磁性合金は機械的特
性が劣るのみならず、磁気特性もまた好ましくないもの
であった。従って、（Fe−Co−Ni）−Ｂ系の特性良好な
る非晶質磁性合金を片ロール法で幅広のリボン形状とし
て得る事は極めて困難な事であった。
する非晶質磁性合金は両ロール法では比較的容易に1cm
幅ぐらいのものが得られているが、片ロール法ではせい
ぜい幅が１〜2mmぐらいのものしか得られていない。こ
れ以上の幅のものを得ようとすると片ロール法では冷却
が十分でなくなるため、ロールから凝固したリボンが離
れ巻き取られる際もリボンの温度が400〜800℃ほどもあ
るため、得られたリボンが酸化し変色する。また、この
ようにして得られた非晶質磁性合金は、本来非晶質合金
がもつ180゜折り曲げに耐える機械的特性を有せず、極
めて脆いものであった。この非晶質磁性合金は機械的特
性が劣るのみならず、磁気特性もまた好ましくないもの
であった。従って、（Fe−Co−Ni）−Ｂ系の特性良好な
る非晶質磁性合金を片ロール法で幅広のリボン形状とし
て得る事は極めて困難な事であった。
また、（Fe−Co−Ni）−Ｂ系を改良した（Fe−Co−Ni）
−Zr系，（Fe−Co−Ni）−Zr−Ｂ系などが発表されてお
り、これらの材料は従来の（Fe−Co−Ni）−Ｂ系に比べ
容易に片ロール法によって幅広の非晶質リボンを得るこ
とができる。しかしながら、これらのZrを含む合金系は
極めて酸化されやすいため、空気中で母合金を溶解し片
ロール法より超急冷し、非晶質合金化するのは極めて困
難である。
−Zr系，（Fe−Co−Ni）−Zr−Ｂ系などが発表されてお
り、これらの材料は従来の（Fe−Co−Ni）−Ｂ系に比べ
容易に片ロール法によって幅広の非晶質リボンを得るこ
とができる。しかしながら、これらのZrを含む合金系は
極めて酸化されやすいため、空気中で母合金を溶解し片
ロール法より超急冷し、非晶質合金化するのは極めて困
難である。
更にコスト上はFeを主成分とする合金の方が望ましいも
のの、従来のFe−ＢやFe−Si−Ｂは磁歪定数が約30×10
-6と大きく、合金にストレスが加わると大幅に特性が劣
化する問題点がある。従ってFe系で磁歪の小さい非晶質
合金がない為、コスト高にはなるものの磁歪の小さいCo
系の非晶質合金が磁気ヘッドや高性能トランスに用いら
れていた。
のの、従来のFe−ＢやFe−Si−Ｂは磁歪定数が約30×10
-6と大きく、合金にストレスが加わると大幅に特性が劣
化する問題点がある。従ってFe系で磁歪の小さい非晶質
合金がない為、コスト高にはなるものの磁歪の小さいCo
系の非晶質合金が磁気ヘッドや高性能トランスに用いら
れていた。
発明が解決しようとする課題 本発明はかかる問題を解決するものであり、製造を容易
にして、かつ特性良好なるFe系の非晶質磁性合金を提供
するものである。
にして、かつ特性良好なるFe系の非晶質磁性合金を提供
するものである。
課題を解決するための手段 本発明においては（Fe−Co−Ni）−Ｂ系にNbとCuを添加
する事により上記の問題を解決する。
する事により上記の問題を解決する。
作 用 Nbの添加により片ロール法でも極めて容易に幅広の合金
薄帯（リボン）が得られ、かつCuを同時に添加する事に
よりFe系でも極めて磁歪の小さい磁気特性に優れた磁性
合金が得られる。
薄帯（リボン）が得られ、かつCuを同時に添加する事に
よりFe系でも極めて磁歪の小さい磁気特性に優れた磁性
合金が得られる。
本発明者らは種々の添加物効果を検討した結果、この
（Fe−Co−Ni）−Ｂ系に対しNbの添加が極めて効果的
で、片ロール法でも極めて容易に幅広の非晶質磁性合金
リボンが得られる事を発見した。本発明はこれに基づく
ものである。
（Fe−Co−Ni）−Ｂ系に対しNbの添加が極めて効果的
で、片ロール法でも極めて容易に幅広の非晶質磁性合金
リボンが得られる事を発見した。本発明はこれに基づく
ものである。
まずNbの添加について説明すると、実験の結果、非晶質
化しやすい組成範囲は次の領域で与えられる合金である
事がわかった。
化しやすい組成範囲は次の領域で与えられる合金である
事がわかった。
（Fe−Co−Ni）aNbbBc ただし、a,b,cは原子％を示し、 ａ＋ｂ＋ｃ＝100という条件下において、 60≦ａ≦95 ２≦ｂ≦30 ０＜ｃ≦30 特に、幅が4cm以上、厚みが40μｍ以上の非晶質リボン
を容易に得ようとする場合は、 ６≦ｂ≦30 となるようにすればよい。又、非晶質合金が磁性を有す
る為の条件及び空気中で非晶質合金を作製しようとする
場合、酸化させない為には、 ２≦ｂ≦20 である事が望ましい。
を容易に得ようとする場合は、 ６≦ｂ≦30 となるようにすればよい。又、非晶質合金が磁性を有す
る為の条件及び空気中で非晶質合金を作製しようとする
場合、酸化させない為には、 ２≦ｂ≦20 である事が望ましい。
第１図にFe80-xNbxB20なる合金膜を片ロール法により作
製した際の、抗磁力Hcと折り曲げ試験による脆化係数ef
に関する実験結果を示した。
製した際の、抗磁力Hcと折り曲げ試験による脆化係数ef
に関する実験結果を示した。
efは次式より求められるものである。
ただし、ここでｔは試料の厚さ、ｒは折り曲げ破壊が生
ずる最小曲率半径であり、180゜完全曲げが可能な場合
はef＝１となる。
ずる最小曲率半径であり、180゜完全曲げが可能な場合
はef＝１となる。
図に示した結果よりNbの添加が合金薄帯の作製を容易に
するばかりか、磁気特性の改善にも効果がある事がわか
る。
するばかりか、磁気特性の改善にも効果がある事がわか
る。
周知のように従来のＭ（＝Fe,Co,Ni）100-cBc系合金で
はｃ≧15（原子％）でないと非晶質化しにくく、又飽和
磁化σｓはＢの増加とともに減少する事が知られてい
る。一方（Ｍ−Nb）100-cBc系合金ではNbの添加により
Ｂが15％以下でも非晶質化するが、非磁性元素Nbの添加
により飽和磁化σｓが、同じＢ含有量では第２図に示し
たように従来のM100-cBc系合金よりも低くなる。従っ
て、σｓの高い値を必要とする場合には、 ｃ≦10 とする事が望ましい。
はｃ≧15（原子％）でないと非晶質化しにくく、又飽和
磁化σｓはＢの増加とともに減少する事が知られてい
る。一方（Ｍ−Nb）100-cBc系合金ではNbの添加により
Ｂが15％以下でも非晶質化するが、非磁性元素Nbの添加
により飽和磁化σｓが、同じＢ含有量では第２図に示し
たように従来のM100-cBc系合金よりも低くなる。従っ
て、σｓの高い値を必要とする場合には、 ｃ≦10 とする事が望ましい。
さてFe−Ｂ系の磁歪定数λは約３×10-5であるが、これ
にNbを添加してFe−Nb−Ｂ系とする事によりλは約１×
10-5と低下する。更に興味ある事にはCuをNbと共に添加
すると磁歪が極めて小さいFe系の磁性合金が得られる事
がわかった。ただしCuは多量に添加すると合金が脆化さ
せ、又非晶質化が困難となるので添加量を10％以下とす
る事が望ましい。
にNbを添加してFe−Nb−Ｂ系とする事によりλは約１×
10-5と低下する。更に興味ある事にはCuをNbと共に添加
すると磁歪が極めて小さいFe系の磁性合金が得られる事
がわかった。ただしCuは多量に添加すると合金が脆化さ
せ、又非晶質化が困難となるので添加量を10％以下とす
る事が望ましい。
実施例 Fe−Ｂ系合金にNbおよびNbとCuを添加した合金薄帯を作
製しその磁歪定数λを測定した。結果を次表に示す。
製しその磁歪定数λを測定した。結果を次表に示す。
表に示した結果よりわかるように、従来のFe−Ｂ−（S
i）系 非晶質合金では得る事が不可能であった極めて
磁歪の小さい合金を得る事が本発明のFe−Nb−Cu−Ｂ系
により可能となった事がわかる。
i）系 非晶質合金では得る事が不可能であった極めて
磁歪の小さい合金を得る事が本発明のFe−Nb−Cu−Ｂ系
により可能となった事がわかる。
なおFe−Nb−Cu−Ｂ系に数原子％のCoもしくはNiは添加
してもやはり磁歪の小さいものが得られる事がわかっ
た。
してもやはり磁歪の小さいものが得られる事がわかっ
た。
発明の効果 本発明によれば、製造が容易で、かつ磁歪定数の極めて
小さい磁気ヘッドやトランスに適した非晶質磁性合金を
得る事ができる。
小さい磁気ヘッドやトランスに適した非晶質磁性合金を
得る事ができる。
第１図はFe80-xNbxB20の添加量ｘに対する抗磁力Hcと脆
化係数efの特性図、第２図はＭ（＝Fe,Co,Ni）100-cBc
系と（Ｍ−Nb）100-cBc系合金の飽和磁化σｓとＢ含有
量との関係を示す。
化係数efの特性図、第２図はＭ（＝Fe,Co,Ni）100-cBc
系と（Ｍ−Nb）100-cBc系合金の飽和磁化σｓとＢ含有
量との関係を示す。
Claims (2)
- 【請求項１】式:MaTbBc （式中ＭはFe,Co,Niからなる群から選ばれる少なくとも
１種、ＴはNbを主成分とし、かつCuを合金全体の10原子
％以下含有する混合物、Ｂはホウ素;a,bおよびｃは原子
％であり、かつそれらの和が100になるという条件下で
それぞれ60≦ａ≦95,2≦ｂ≦20,0＜ｃ≦30）で示される
非晶質磁性合金。 - 【請求項２】０＜ｃ≦10である特許請求の範囲第１項記
載の非晶質磁性合金。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1059927A JPH0765147B2 (ja) | 1989-03-13 | 1989-03-13 | 非晶質磁性合金 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1059927A JPH0765147B2 (ja) | 1989-03-13 | 1989-03-13 | 非晶質磁性合金 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP55164978A Division JPS5789450A (en) | 1980-11-21 | 1980-11-21 | Amorphous magnetic alloy |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0243348A JPH0243348A (ja) | 1990-02-13 |
| JPH0765147B2 true JPH0765147B2 (ja) | 1995-07-12 |
Family
ID=13127248
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1059927A Expired - Lifetime JPH0765147B2 (ja) | 1989-03-13 | 1989-03-13 | 非晶質磁性合金 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0765147B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2812569B2 (ja) * | 1991-03-18 | 1998-10-22 | アルプス電気株式会社 | 低周波トランス |
-
1989
- 1989-03-13 JP JP1059927A patent/JPH0765147B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0243348A (ja) | 1990-02-13 |
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