JPH079057B2 - 非晶質合金磁心の製造方法 - Google Patents
非晶質合金磁心の製造方法Info
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- JPH079057B2 JPH079057B2 JP60088838A JP8883885A JPH079057B2 JP H079057 B2 JPH079057 B2 JP H079057B2 JP 60088838 A JP60088838 A JP 60088838A JP 8883885 A JP8883885 A JP 8883885A JP H079057 B2 JPH079057 B2 JP H079057B2
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- amorphous alloy
- magnetic core
- heat treatment
- alloy magnetic
- iron loss
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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
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- H01F1/15383—Applying coatings thereon
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Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は非晶質合金磁心の製造方法に関する。
従来、電磁気装置の磁心として用いられているものに、
パーマロイ，フェライト等の結晶質の材料がある。しか
しながらパーマロイは比抵抗が小さいので、高周波領域
での鉄損が大きくなる。又フエライトは高周波領域での
鉄損は小さいものの飽和磁束密度が5000G程度と小さい
という欠点がある。
パーマロイ，フェライト等の結晶質の材料がある。しか
しながらパーマロイは比抵抗が小さいので、高周波領域
での鉄損が大きくなる。又フエライトは高周波領域での
鉄損は小さいものの飽和磁束密度が5000G程度と小さい
という欠点がある。
これに対し、Fe,Co,Ni等を基本としP,C,B,Si,Al,Ge等を
含有し、結晶性をもたない非晶質合金は、優れた軟磁気
特性を有し、その研究が盛んである。
含有し、結晶性をもたない非晶質合金は、優れた軟磁気
特性を有し、その研究が盛んである。
非晶質合金の製造にあたつては磁気特性の向上、鉄損の
減少等の磁気特性改善の為に熱処理を行なうことが一般
的である。このような熱処理はキュリー温度以上かつ結
晶化温度以下の範囲で、その雰囲気条件として、通常減
圧下（真空中）窒素中で行なわれており、これにより鉄
損の減少等、ある程度磁気特性は改善される。また、大
気中熱処理では、上記の条件に比べ鉄損は劣っているこ
とが報告されている。
減少等の磁気特性改善の為に熱処理を行なうことが一般
的である。このような熱処理はキュリー温度以上かつ結
晶化温度以下の範囲で、その雰囲気条件として、通常減
圧下（真空中）窒素中で行なわれており、これにより鉄
損の減少等、ある程度磁気特性は改善される。また、大
気中熱処理では、上記の条件に比べ鉄損は劣っているこ
とが報告されている。
本発明は、非晶質合金磁心の鉄損をより低減させること
のできる非晶質合金磁心の製造方法を提供することを目
的とする。
のできる非晶質合金磁心の製造方法を提供することを目
的とする。
本発明は、正の飽和磁歪を有する鉄基非晶質合金薄帯を
巻回もしくは積層した後、歪取り熱処理中に前記合金薄
帯表面全体に厚さ200Å以上3000Å以下の酸化皮膜層を
形成することを特徴とした非晶質合金磁心の製造方法で
ある。
巻回もしくは積層した後、歪取り熱処理中に前記合金薄
帯表面全体に厚さ200Å以上3000Å以下の酸化皮膜層を
形成することを特徴とした非晶質合金磁心の製造方法で
ある。
ここで、用いられる非晶質合金は各種磁性合金が用いら
れるが、 （Fe1-aMa）100-bXb M:Ti,V,Cr,Mn,Co,Ni,Zr,Nb,Mo,Hf,Ta,Wのうち少なくと
も一種 X:Si,B,P,C,Geのうち少なくとも一種以上 ０≦ａ≦0.15 12≦ｂ≦30 で表わされる、正の飽和磁歪を有するFe基非晶質合金が
好ましい。
れるが、 （Fe1-aMa）100-bXb M:Ti,V,Cr,Mn,Co,Ni,Zr,Nb,Mo,Hf,Ta,Wのうち少なくと
も一種 X:Si,B,P,C,Geのうち少なくとも一種以上 ０≦ａ≦0.15 12≦ｂ≦30 で表わされる、正の飽和磁歪を有するFe基非晶質合金が
好ましい。
Ｍの添加により、高周波領域における鉄損の低下及び結
晶化温度の上昇の効果を得る。微量の添加で効果があら
われるが、実用上は、ａ≧0.01であることが好ましい。
またａ＞0.15だとTcが低くなりすぎ、実用上好ましくな
い。
晶化温度の上昇の効果を得る。微量の添加で効果があら
われるが、実用上は、ａ≧0.01であることが好ましい。
またａ＞0.15だとTcが低くなりすぎ、実用上好ましくな
い。
またＸは非晶質化に必須の元素であり、実用上熱安定性
を考慮すると、SiとＢの組合せが好ましい。またｂ＜12
およびｂ＞28では、非晶質化が困難となるため、12≦ｂ
≦28が好ましく、さらに15≦ｂ≦25が好ましい。Siは２
〜13％、好ましくは２〜８％が良好である。
を考慮すると、SiとＢの組合せが好ましい。またｂ＜12
およびｂ＞28では、非晶質化が困難となるため、12≦ｂ
≦28が好ましく、さらに15≦ｂ≦25が好ましい。Siは２
〜13％、好ましくは２〜８％が良好である。
熱処理中に酸化皮膜を形成する方法としては、窒素等の
不活性ガスと酸素を混合して気体中で行なうことが好ま
しく、さらに該気体を巻回あるいは積層した磁心の層間
に強制的に供給することにより、より一層の低鉄損を実
現することができる。
不活性ガスと酸素を混合して気体中で行なうことが好ま
しく、さらに該気体を巻回あるいは積層した磁心の層間
に強制的に供給することにより、より一層の低鉄損を実
現することができる。
雰囲気条件である不活性ガスと酸素の比率はモル比で
（100−Ｃ）:Cとすると0.01≦Ｃ≦10が好ましい。Ｃ＜
0.01では鉄損の著しい低減は得られず、またＣ＞10では
むしろ特性が劣化してしまう。好ましくは0.01≦Ｃ≦５
である。
（100−Ｃ）:Cとすると0.01≦Ｃ≦10が好ましい。Ｃ＜
0.01では鉄損の著しい低減は得られず、またＣ＞10では
むしろ特性が劣化してしまう。好ましくは0.01≦Ｃ≦５
である。
さらに、熱処理中に強制的に磁心の層間に前記雰囲気を
供給することが好ましい。これは磁心を形成している非
晶質合金の薄帯表面全体に酸化皮膜を形成するためであ
り、通常のほとんど対流のない条件では磁心の外周部分
しか均一な酸化皮膜は形成されず、磁心内部の薄帯表面
は、その薄帯の両端にわずかに見られるのみであり、低
鉄損が得られにくいからである。雰囲気供給方法として
は、ノズル状の吹き出し口から雰囲気を吹きつける方
法、コアを減圧することにより雰囲気を吸収する方法等
が挙げられる。
供給することが好ましい。これは磁心を形成している非
晶質合金の薄帯表面全体に酸化皮膜を形成するためであ
り、通常のほとんど対流のない条件では磁心の外周部分
しか均一な酸化皮膜は形成されず、磁心内部の薄帯表面
は、その薄帯の両端にわずかに見られるのみであり、低
鉄損が得られにくいからである。雰囲気供給方法として
は、ノズル状の吹き出し口から雰囲気を吹きつける方
法、コアを減圧することにより雰囲気を吸収する方法等
が挙げられる。
非晶質合金の酸化皮膜の厚さに関しては、酸化皮膜の厚
さが200Å未満の場合には鉄損の低減化において効果は
小さく、3000Åを越えるとかえって鉄損は増加する。鉄
損の低減化において著しい効果が得られるのは200Å以
上、3000Å以下の範囲の厚さの酸化皮膜が形成される場
合においてである。
さが200Å未満の場合には鉄損の低減化において効果は
小さく、3000Åを越えるとかえって鉄損は増加する。鉄
損の低減化において著しい効果が得られるのは200Å以
上、3000Å以下の範囲の厚さの酸化皮膜が形成される場
合においてである。
なお、この原因は熱処理中において非晶質合金薄帯の表
面に200Å以上,3000Å以下の厚みの酸化皮膜層が形成さ
れると、室温まで温度を下げた時に薄帯の面内方向に圧
縮応力が生じ、それと鉄基非晶質合金が有する正の磁歪
との相互作用により、薄帯の厚み方向に誘導磁気異方性
が発生して磁壁の動きを妨げ、結果として金鉄損の大部
分を占める渦電流損を低下させるためと考えられる。な
お好ましくは200〜2000Åである。
面に200Å以上,3000Å以下の厚みの酸化皮膜層が形成さ
れると、室温まで温度を下げた時に薄帯の面内方向に圧
縮応力が生じ、それと鉄基非晶質合金が有する正の磁歪
との相互作用により、薄帯の厚み方向に誘導磁気異方性
が発生して磁壁の動きを妨げ、結果として金鉄損の大部
分を占める渦電流損を低下させるためと考えられる。な
お好ましくは200〜2000Åである。
以下本発明を実施例に基づき説明する。
（実施例１） 単ロール法により、作製した幅10mm、平均厚さ20μｍの
（Fe0.95Nb0.05）83Si5B12非晶質合金薄帯を巻回し、外
径18mm、内径12mmのトロイダル状磁心を得た。該磁心を
460℃で30分、窒素：酸素＝99:1の割合の雰囲気中で該
気体を強制的に磁心に吹き付けながら熱処理を施し高周
波鉄損をＵ関数計を用いて測定した。比較として、窒素
中、大気中でも同様の熱処理条件で行なった。第１図に
は、ｆ＝50KHzの条件での鉄損特性を示す。ここで実施
例は実線で比較例の窒素中熱処理は、破線で、大気中熱
処理は一点鎖線で表わしている。
（Fe0.95Nb0.05）83Si5B12非晶質合金薄帯を巻回し、外
径18mm、内径12mmのトロイダル状磁心を得た。該磁心を
460℃で30分、窒素：酸素＝99:1の割合の雰囲気中で該
気体を強制的に磁心に吹き付けながら熱処理を施し高周
波鉄損をＵ関数計を用いて測定した。比較として、窒素
中、大気中でも同様の熱処理条件で行なった。第１図に
は、ｆ＝50KHzの条件での鉄損特性を示す。ここで実施
例は実線で比較例の窒素中熱処理は、破線で、大気中熱
処理は一点鎖線で表わしている。
同図には非晶質合金薄帯の表面に形成した酸化皮膜層の
厚さを付記してある。なお、酸化皮膜層の厚さはオージ
エ分析法により求めた値である。
厚さを付記してある。なお、酸化皮膜層の厚さはオージ
エ分析法により求めた値である。
第１図より明らかなように窒素と酸素の混合気体中で熱
処理を施した場合において該合金薄帯の表面に適当な酸
化皮膜層が形成されて鉄損は低下することが分る。なお
酸化皮膜層の厚みは薄すぎても厚すぎても鉄損低減化の
効果は少ないことが分る。
処理を施した場合において該合金薄帯の表面に適当な酸
化皮膜層が形成されて鉄損は低下することが分る。なお
酸化皮膜層の厚みは薄すぎても厚すぎても鉄損低減化の
効果は少ないことが分る。
（実施例２） 実施例１と同様にして、数種の組成のFe基非晶質合金を
作製し、同一磁心形状にして種々の雰囲気中で熱処理を
行った。なお熱処理条件は各合金の最適条件を選んであ
る。これらの結果を第１表にまとめてあるが鉄損値はｆ
＝50KHz,Bm＝3KGの条件のものを示している。
作製し、同一磁心形状にして種々の雰囲気中で熱処理を
行った。なお熱処理条件は各合金の最適条件を選んであ
る。これらの結果を第１表にまとめてあるが鉄損値はｆ
＝50KHz,Bm＝3KGの条件のものを示している。
この表より熱処理中に非晶質合金の表面に形成される酸
化皮膜層の厚さが200Å以上3000Å以下の範囲にある時
低鉄損が得られていることが分る。
化皮膜層の厚さが200Å以上3000Å以下の範囲にある時
低鉄損が得られていることが分る。
本発明により低鉄損を有する高周波磁心が提供されるた
めその工業的価値は大である。
めその工業的価値は大である。
第１図は本発明の効果を説明するためのｆ＝50KHzの鉄
損特性曲線図。
損特性曲線図。
Claims (5)
- 【請求項１】正の飽和磁歪を有する鉄基非晶質合金薄帯
を巻回もしくは積層した後、歪取り熱処理中に前記合金
薄帯表面全体に厚さ200Å以上3000Å以下の酸化皮膜層
を形成することを特徴とした非晶質合金磁心の製造方
法。 - 【請求項２】前記熱処理を不活性ガスと酸素との混合雰
囲気中で行なうことを特徴とした特許請求の範囲第１項
記載の非晶質合金磁心の製造方法。 - 【請求項３】前記熱処理中に強制的に前記混合雰囲気を
供給することを特徴とした特許請求の範囲第２項記載の
非晶質合金磁心の製造方法。 - 【請求項４】前記混合雰囲気は不活性ガスと酸素との混
合モル比を（100−Ｃ）:Cと表わした時、0.01≦Ｃ≦10
を満たすことを特徴とした特許請求の範囲第２項記載の
非晶質合金磁心の製造方法。 - 【請求項５】前記鉄基非晶質合金は、一般式 （Fe1-aMa）100-bXb M:Ti,V,Cr,Mn,Co,Ni,Zr,Nb,Mo,Hf,Ta,Wのうち少なくと
も一種 X:Si,B,P,C,Geのうち少なくとも一種 ０≦ａ≦0.15 12≦ｂ≦30 で示されること特徴とした特許請求の範囲第１項記載の
非晶質合金磁心の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60088838A JPH079057B2 (ja) | 1985-04-26 | 1985-04-26 | 非晶質合金磁心の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60088838A JPH079057B2 (ja) | 1985-04-26 | 1985-04-26 | 非晶質合金磁心の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61250162A JPS61250162A (ja) | 1986-11-07 |
| JPH079057B2 true JPH079057B2 (ja) | 1995-02-01 |
Family
ID=13954092
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60088838A Expired - Lifetime JPH079057B2 (ja) | 1985-04-26 | 1985-04-26 | 非晶質合金磁心の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH079057B2 (ja) |
Families Citing this family (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH029111A (ja) * | 1988-06-28 | 1990-01-12 | Tamura Seisakusho Co Ltd | 鉄系アモルファス合金を使用したトロイダル鉄芯の製造方法 |
| US5029291A (en) * | 1990-04-10 | 1991-07-02 | Knogo Corporation | Electromagnetic sensor element and methods and apparatus for making and using same |
| US5304983A (en) * | 1991-12-04 | 1994-04-19 | Knogo Corporation | Multiple pulse responder and detection system and method of making and using same |
| JPH05243054A (ja) * | 1992-02-28 | 1993-09-21 | Toshiba Corp | 磁 心 |
| JP3210776B2 (ja) * | 1993-06-15 | 2001-09-17 | 松下電工株式会社 | 非晶質磁性合金を用いた磁性材料、磁性材料の製造方法 |
| JP2772265B2 (ja) * | 1995-08-21 | 1998-07-02 | 株式会社東芝 | 高周波用磁心の製造方法 |
| JPH10256019A (ja) * | 1997-03-13 | 1998-09-25 | Nkk Corp | 鉄損の優れた巻鉄心 |
| JP3500062B2 (ja) * | 1998-04-17 | 2004-02-23 | 新日本製鐵株式会社 | 極薄酸化層を有するＦｅ基非晶質合金薄帯 |
| KR100701902B1 (ko) * | 1999-05-20 | 2007-04-02 | 마그네틱 메탈스 코포레이션 | 자기 코어 절연 |
| US6420042B1 (en) | 1999-09-24 | 2002-07-16 | Nippon Steel Corporation | Fe-based amorphous alloy thin strip with ultrathin oxide layer |
| JP3745177B2 (ja) | 1999-11-18 | 2006-02-15 | Ｙｋｋ株式会社 | 表面硬化した非晶質合金製成形品及びその製造方法 |
| JP4445195B2 (ja) * | 2002-11-29 | 2010-04-07 | 株式会社東芝 | アモルファス合金薄帯およびそれを用いた磁心 |
| US7923067B2 (en) * | 2004-05-28 | 2011-04-12 | Ngk Insulators, Ltd. | Method of coloring surface of zirconium-based metallic glass component |
| JP6786841B2 (ja) * | 2015-04-02 | 2020-11-18 | 日立金属株式会社 | 磁心およびその製造方法、並びに車載用部品 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4473413A (en) * | 1983-03-16 | 1984-09-25 | Allied Corporation | Amorphous alloys for electromagnetic devices |
-
1985
- 1985-04-26 JP JP60088838A patent/JPH079057B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61250162A (ja) | 1986-11-07 |
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