JPH08124731A - 多層磁性合金薄帯 - Google Patents
多層磁性合金薄帯Info
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- JPH08124731A JPH08124731A JP6258521A JP25852194A JPH08124731A JP H08124731 A JPH08124731 A JP H08124731A JP 6258521 A JP6258521 A JP 6258521A JP 25852194 A JP25852194 A JP 25852194A JP H08124731 A JPH08124731 A JP H08124731A
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y25/00—Nanomagnetism, e.g. magnetoimpedance, anisotropic magnetoresistance, giant magnetoresistance or tunneling magnetoresistance
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F10/00—Thin magnetic films, e.g. of one-domain structure
- H01F10/32—Spin-exchange-coupled multilayers, e.g. nanostructured superlattices
- H01F10/3204—Exchange coupling of amorphous multilayers
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- Nanotechnology (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Soft Magnetic Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 高周波トランス、チュークコイル、電力用ト
ランス等に用いる場合に、広い磁束密度範囲周波数範囲
において高透磁率、低損失の特性をもつ多層合金薄帯を
提供すること。 【構成】 少なくとも１層のアモルファス相と、平均結
晶粒径の大きさが５０ｎｍ以下の超微細結晶粒組織をも
つ少なくとも１層の結晶相からなる多層磁性合金薄帯。
および、アモルファス相がＦｅa Ｓｉb Ｂc Ｘd （ａｔ
％）、ただし、ＸはＮｂ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｗ、Ｃｒ、Ｖの
少なくとも１種であり、７０≦ａ≦８５、５≦ｂ≦２
０、９≦ｃ≦２０、０≦ｄ≦１０、かつ、ａ＋ｂ＋ｃ＋
ｄ＝１００であり、結晶相がＦｅx Ｓｉy Ｂz Ｃｕv Ｙ
w （ａｔ％）、ただし、ＹはＮｂ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｗの少
なくとも１種であり、７０≦ｘ≦８５、５≦ｙ≦２０、
９≦ｚ≦２０、０．３≦ｖ≦３、１≦ｗ≦５、かつ、ｘ
＋ｙ＋ｚ＋ｖ＋ｗ＝１００である多層磁性合金薄帯。
ランス等に用いる場合に、広い磁束密度範囲周波数範囲
において高透磁率、低損失の特性をもつ多層合金薄帯を
提供すること。 【構成】 少なくとも１層のアモルファス相と、平均結
晶粒径の大きさが５０ｎｍ以下の超微細結晶粒組織をも
つ少なくとも１層の結晶相からなる多層磁性合金薄帯。
および、アモルファス相がＦｅa Ｓｉb Ｂc Ｘd （ａｔ
％）、ただし、ＸはＮｂ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｗ、Ｃｒ、Ｖの
少なくとも１種であり、７０≦ａ≦８５、５≦ｂ≦２
０、９≦ｃ≦２０、０≦ｄ≦１０、かつ、ａ＋ｂ＋ｃ＋
ｄ＝１００であり、結晶相がＦｅx Ｓｉy Ｂz Ｃｕv Ｙ
w （ａｔ％）、ただし、ＹはＮｂ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｗの少
なくとも１種であり、７０≦ｘ≦８５、５≦ｙ≦２０、
９≦ｚ≦２０、０．３≦ｖ≦３、１≦ｗ≦５、かつ、ｘ
＋ｙ＋ｚ＋ｖ＋ｗ＝１００である多層磁性合金薄帯。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、広い磁束密度範囲、さ
らに、広い周波数範囲において高透磁率、低損失の特性
をもつ磁性材料で、高周波トランス、チョークコイル、
電力用トランスなどの鉄心に用いられる合金薄帯に関す
る。
らに、広い周波数範囲において高透磁率、低損失の特性
をもつ磁性材料で、高周波トランス、チョークコイル、
電力用トランスなどの鉄心に用いられる合金薄帯に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】非晶質合金は、磁気的に異方性が小さ
く、電気抵抗が大きいため、広い周波数帯域で高透磁率
および低損失を示す。このような理由から、近年、高周
波トランス、電力用トランスなどの鉄心材料として用い
られている。
く、電気抵抗が大きいため、広い周波数帯域で高透磁率
および低損失を示す。このような理由から、近年、高周
波トランス、電力用トランスなどの鉄心材料として用い
られている。
【０００３】非晶質合金薄帯は、通常、単ロール法によ
って製造され、薄帯自身は単一層から構成されている。
多層薄帯に関しては、特開昭５６−１６３０６４号公報
に対ロールとベルトを用いて少なくとも１層が非晶質合
金である多層薄帯を製造する方法が開示されている。そ
して、この実施例として、Ｃｏ−Ｓｉ−Ｂ／Ｎｉ−Ｓｉ
−Ｂ、Ｐｄ−Ｓｉ／Ｆｅ−Ｓｉ−Ｂ、およびパーマロイ
（結晶質）／Ｐｄ−Ｓｉの多層薄帯が開示されている。
って製造され、薄帯自身は単一層から構成されている。
多層薄帯に関しては、特開昭５６−１６３０６４号公報
に対ロールとベルトを用いて少なくとも１層が非晶質合
金である多層薄帯を製造する方法が開示されている。そ
して、この実施例として、Ｃｏ−Ｓｉ−Ｂ／Ｎｉ−Ｓｉ
−Ｂ、Ｐｄ−Ｓｉ／Ｆｅ−Ｓｉ−Ｂ、およびパーマロイ
（結晶質）／Ｐｄ−Ｓｉの多層薄帯が開示されている。
【０００４】また、特開平１−２９１４０８号公報に
は、少なくとも１層の磁気ひずみが正の強磁性合金層
と、少なくとも１層の磁気ひずみが負の強磁性合金層か
ら構成される多層合金薄帯が開示されている。特開平１
−２９５４０５号公報には、少なくとも１層の強磁性合
金層と、少なくとも１層の非磁性合金層から構成される
多層合金薄帯が開示されている。また、特開平２−３２
１３号公報には、結晶化温度が内層に比べて高い非晶質
合金を外層にもつ、鉄心用非晶質合金薄帯が開示されて
いる。
は、少なくとも１層の磁気ひずみが正の強磁性合金層
と、少なくとも１層の磁気ひずみが負の強磁性合金層か
ら構成される多層合金薄帯が開示されている。特開平１
−２９５４０５号公報には、少なくとも１層の強磁性合
金層と、少なくとも１層の非磁性合金層から構成される
多層合金薄帯が開示されている。また、特開平２−３２
１３号公報には、結晶化温度が内層に比べて高い非晶質
合金を外層にもつ、鉄心用非晶質合金薄帯が開示されて
いる。
【０００５】しかし、特開昭５６−１６３０６４号公報
は、多層薄帯の磁気特性については何ら言及していな
い。特開平１−２９１４０８号公報および特開平１−２
９５４０５号公報は、トロイダルコアに成形した後に通
常行うアニールを省略できる効果を狙ったものである。
また、特開平２−３２１３号公報は、全てアモルファス
相であり、アニール温度の最適範囲を広げ大物の熱処理
時に生じる温度のバラツキの影響を低減させる効果を狙
ったものである。
は、多層薄帯の磁気特性については何ら言及していな
い。特開平１−２９１４０８号公報および特開平１−２
９５４０５号公報は、トロイダルコアに成形した後に通
常行うアニールを省略できる効果を狙ったものである。
また、特開平２−３２１３号公報は、全てアモルファス
相であり、アニール温度の最適範囲を広げ大物の熱処理
時に生じる温度のバラツキの影響を低減させる効果を狙
ったものである。
【０００６】このように従来の多層合金薄帯には、広い
磁束密度範囲、さらに、広い周波数範囲において高透磁
率、低損失の特性をもつ多層薄帯は無かった。
磁束密度範囲、さらに、広い周波数範囲において高透磁
率、低損失の特性をもつ多層薄帯は無かった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、多層合金薄
帯を高周波トランス、チョークコイル、電力用トラン
ス、等に用いる場合に、広い磁束密度範囲、さらに、広
い周波数範囲において高透磁率、低損失の特性をもつ従
来にない多層合金薄帯を提供することを目的としてい
る。
帯を高周波トランス、チョークコイル、電力用トラン
ス、等に用いる場合に、広い磁束密度範囲、さらに、広
い周波数範囲において高透磁率、低損失の特性をもつ従
来にない多層合金薄帯を提供することを目的としてい
る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、下記の事項を
その要旨としている。 （１） 少なくとも１層のアモルファス相と、平均結晶
粒径の大きさが５０ｎｍ以下の超微細結晶粒組織をもつ
少なくとも１層の結晶相からなることを特徴とする多層
磁性合金薄帯。 （２） アモルファス相がＦｅa Ｓｉb Ｂc Ｘd （ａｔ
％）、ただし、ＸはＮｂ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｗ、Ｃｒ、Ｖの
うち少なくとも１種であり、７０≦ａ≦８５、５≦ｂ≦
２０、９≦ｃ≦２０、０≦ｄ≦１０、かつ、ａ＋ｂ＋ｃ
＋ｄ＝１００であり、結晶相がＦｅx Ｓｉy Ｂz Ｃｕv
Ｙw （ａｔ％）、ただし、ＹはＮｂ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｗの
うち少なくとも１種であり、７０≦ｘ≦８５、５≦ｙ≦
２０、９≦ｚ≦２０、０．３≦ｖ≦３、１≦ｗ≦５、か
つ、ｘ＋ｙ＋ｚ＋ｖ＋ｗ＝１００であることを特徴とす
る前記（１）に記載の多層磁性合金薄帯。 （３） トロイダルの最内層が超微細結晶粒相から構成
されることを特徴とする前記（２）に記載の多層磁性合
金薄帯。
その要旨としている。 （１） 少なくとも１層のアモルファス相と、平均結晶
粒径の大きさが５０ｎｍ以下の超微細結晶粒組織をもつ
少なくとも１層の結晶相からなることを特徴とする多層
磁性合金薄帯。 （２） アモルファス相がＦｅa Ｓｉb Ｂc Ｘd （ａｔ
％）、ただし、ＸはＮｂ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｗ、Ｃｒ、Ｖの
うち少なくとも１種であり、７０≦ａ≦８５、５≦ｂ≦
２０、９≦ｃ≦２０、０≦ｄ≦１０、かつ、ａ＋ｂ＋ｃ
＋ｄ＝１００であり、結晶相がＦｅx Ｓｉy Ｂz Ｃｕv
Ｙw （ａｔ％）、ただし、ＹはＮｂ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｗの
うち少なくとも１種であり、７０≦ｘ≦８５、５≦ｙ≦
２０、９≦ｚ≦２０、０．３≦ｖ≦３、１≦ｗ≦５、か
つ、ｘ＋ｙ＋ｚ＋ｖ＋ｗ＝１００であることを特徴とす
る前記（１）に記載の多層磁性合金薄帯。 （３） トロイダルの最内層が超微細結晶粒相から構成
されることを特徴とする前記（２）に記載の多層磁性合
金薄帯。
【０００９】本発明の多層磁性合金薄帯は、２個以上の
スリットを有する多重スリットノズルをもつルツボで、
かつ、ルツボ内部が各スリットごとに仕切板で仕切られ
ており、各仕切り内で、互いに混ざらないようにそれぞ
れ所定の合金を溶融させ、それらを高速回転しているロ
ール上に噴出することによって製造することができる。
スリットを有する多重スリットノズルをもつルツボで、
かつ、ルツボ内部が各スリットごとに仕切板で仕切られ
ており、各仕切り内で、互いに混ざらないようにそれぞ
れ所定の合金を溶融させ、それらを高速回転しているロ
ール上に噴出することによって製造することができる。
【００１０】以下、本発明を詳細に説明する。本発明
は、少なくとも１層のアモルファス相と少なくとも１層
の超微細結晶粒の相から構成される多層磁性合金薄帯で
ある。薄帯を構成するアモルファス相は、薄帯を構成す
る超微細結晶粒相より飽和磁束密度が大きいため、単層
のアモルファス相では、比較的、高磁束密度範囲におい
て高透磁率、低損失の特性が得られる。また、単層の超
微細結晶粒相では、低磁束密度範囲において高透磁率、
低損失の特性が得られる。この両者の相を多層化して一
つの薄帯とすることにより、低磁束密度から高磁束密度
の全ての範囲において優れた特性を示す多層薄帯を得る
ことができる。
は、少なくとも１層のアモルファス相と少なくとも１層
の超微細結晶粒の相から構成される多層磁性合金薄帯で
ある。薄帯を構成するアモルファス相は、薄帯を構成す
る超微細結晶粒相より飽和磁束密度が大きいため、単層
のアモルファス相では、比較的、高磁束密度範囲におい
て高透磁率、低損失の特性が得られる。また、単層の超
微細結晶粒相では、低磁束密度範囲において高透磁率、
低損失の特性が得られる。この両者の相を多層化して一
つの薄帯とすることにより、低磁束密度から高磁束密度
の全ての範囲において優れた特性を示す多層薄帯を得る
ことができる。
【００１１】さらに、３層以上の構成とし、内層にアモ
ルファス相、最外層に超微細結晶粒の相を配置すること
によって、低磁束密度から高磁束密度の範囲において、
周波数特性が改善できる。すなわち、低い周波数範囲に
おいては、磁場は薄帯内部まで侵入するため、内層と外
層の両者が磁化を担う。しかし、高い周波数範囲におい
ては、表皮効果によって磁場が内部まで入り込めなくな
るため、最外層の超微細結晶粒相が磁化を担うようにな
る。
ルファス相、最外層に超微細結晶粒の相を配置すること
によって、低磁束密度から高磁束密度の範囲において、
周波数特性が改善できる。すなわち、低い周波数範囲に
おいては、磁場は薄帯内部まで侵入するため、内層と外
層の両者が磁化を担う。しかし、高い周波数範囲におい
ては、表皮効果によって磁場が内部まで入り込めなくな
るため、最外層の超微細結晶粒相が磁化を担うようにな
る。
【００１２】低磁束密度では、超微細結晶粒相はアモル
ファス相に比べて高周波磁気特性に優れているため、内
層にアモルファス相、最外層に超微細結晶粒の相を配置
することによって、広い周波数範囲で、高透磁率の特性
をもつ多層薄帯を得ることができる。一方、磁束密度が
高くなると、超微細結晶粒相は磁気飽和に近付くため
に、この単層では高透磁率は得られない。しかし、３層
以上の構造の場合、高磁束密度範囲になると、外層であ
る超微細結晶粒相の透磁率が低下するため、表皮効果が
減少し、磁場は内層まで侵入し、内層であるアモルファ
ス相の透磁率が得られる。また、超微細結晶粒相はアモ
ルファス相に比べて非常に脆いが、アモルファス相との
多層化によって、脆化が緩和される。
ファス相に比べて高周波磁気特性に優れているため、内
層にアモルファス相、最外層に超微細結晶粒の相を配置
することによって、広い周波数範囲で、高透磁率の特性
をもつ多層薄帯を得ることができる。一方、磁束密度が
高くなると、超微細結晶粒相は磁気飽和に近付くため
に、この単層では高透磁率は得られない。しかし、３層
以上の構造の場合、高磁束密度範囲になると、外層であ
る超微細結晶粒相の透磁率が低下するため、表皮効果が
減少し、磁場は内層まで侵入し、内層であるアモルファ
ス相の透磁率が得られる。また、超微細結晶粒相はアモ
ルファス相に比べて非常に脆いが、アモルファス相との
多層化によって、脆化が緩和される。
【００１３】アモルファス薄帯をコア材、等に用いる場
合には、通常、トロイダル状に巻き、その後、ひずみ取
りアニールを行う。しかし、Ｆｅ系のアモルファス薄帯
のように、磁歪が大きい材料では、アニールを行っても
ひずみが残留し、磁気特性が十分回復しない場合が多く
見られる。薄帯をトロイダル状に巻く場合、板厚方向に
対して中立面より内側では圧縮応力が作用し、それより
外側では引張り応力が作用する。Ｆｅ系アモルファスの
ように磁歪が正の材料では、圧縮応力が磁気特性を劣化
させ、反対に、引張り応力は磁気特性を向上させる。
合には、通常、トロイダル状に巻き、その後、ひずみ取
りアニールを行う。しかし、Ｆｅ系のアモルファス薄帯
のように、磁歪が大きい材料では、アニールを行っても
ひずみが残留し、磁気特性が十分回復しない場合が多く
見られる。薄帯をトロイダル状に巻く場合、板厚方向に
対して中立面より内側では圧縮応力が作用し、それより
外側では引張り応力が作用する。Ｆｅ系アモルファスの
ように磁歪が正の材料では、圧縮応力が磁気特性を劣化
させ、反対に、引張り応力は磁気特性を向上させる。
【００１４】本発明の多層薄帯を構成する超微細結晶粒
相に磁歪の小さなものを選び、トロイダルに巻く時にこ
の相を内側にすることによって、外側のアモルファス相
全体に引張り応力が作用している状態にすることがで
き、かつアモルファス相の磁気特性を改善できる。超微
細結晶粒相には圧縮応力が作用するが、磁歪が小さいた
め磁気特性にはほとんど影響しない。以上説明したよう
に、本発明の多層薄帯を用いることによって、トロイダ
ルに巻いた場合の鉄損、等を改善することができる。
相に磁歪の小さなものを選び、トロイダルに巻く時にこ
の相を内側にすることによって、外側のアモルファス相
全体に引張り応力が作用している状態にすることがで
き、かつアモルファス相の磁気特性を改善できる。超微
細結晶粒相には圧縮応力が作用するが、磁歪が小さいた
め磁気特性にはほとんど影響しない。以上説明したよう
に、本発明の多層薄帯を用いることによって、トロイダ
ルに巻いた場合の鉄損、等を改善することができる。
【００１５】本発明多層磁性合金の超微細結晶粒相の結
晶粒の大きさは、５０ｎｍ以下である。これは、５０ｎ
ｍ以上に結晶粒が大きくなると、透磁率が低下し、鉄損
が増加するからである。この結晶粒径は、通常のアニー
ルによって容易に得ることができる。
晶粒の大きさは、５０ｎｍ以下である。これは、５０ｎ
ｍ以上に結晶粒が大きくなると、透磁率が低下し、鉄損
が増加するからである。この結晶粒径は、通常のアニー
ルによって容易に得ることができる。
【００１６】次に、成分の限定理由について説明する。
アモルファス相の化学組成は、Ｆｅa Ｓｉb Ｂc Ｘ
d （ａｔ％）、ただし、ＸはＮｂ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｗ、Ｃ
ｒ、Ｖのうち少なくとも１種であり、７０≦ａ≦８５、
５≦ｂ≦２０、９≦ｃ≦２０、０≦ｄ≦１０、かつ、ａ
＋ｂ＋ｃ＋ｄ＝１００である。ここで、ａ＜７０％では
高い磁束密度が得られなく、ａ＞８５％ではアモルファ
ス形成能が低下してアモルファスが得られなくなる。し
たがって、７０≦ａ≦８５とした。ｂ＜５％、ｃ＜９％
では、アモルファス形成能が低下し、ｂ＞２０％、ｃ＞
２０％では磁束密度が低下するため、５≦ｂ≦２０、９
≦ｃ≦２０とした。
アモルファス相の化学組成は、Ｆｅa Ｓｉb Ｂc Ｘ
d （ａｔ％）、ただし、ＸはＮｂ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｗ、Ｃ
ｒ、Ｖのうち少なくとも１種であり、７０≦ａ≦８５、
５≦ｂ≦２０、９≦ｃ≦２０、０≦ｄ≦１０、かつ、ａ
＋ｂ＋ｃ＋ｄ＝１００である。ここで、ａ＜７０％では
高い磁束密度が得られなく、ａ＞８５％ではアモルファ
ス形成能が低下してアモルファスが得られなくなる。し
たがって、７０≦ａ≦８５とした。ｂ＜５％、ｃ＜９％
では、アモルファス形成能が低下し、ｂ＞２０％、ｃ＞
２０％では磁束密度が低下するため、５≦ｂ≦２０、９
≦ｃ≦２０とした。
【００１７】本発明の多層薄帯は、鋳放し状態では、ア
モルファス相であるが、その後のアニールによって少な
くとも１層に超微細結晶粒を形成させる。その際、Ｆｅ
基アモルファス相はアモルファス状態を維持しなければ
ならない。そのために、Ｆｅ基アモルファス合金の結晶
化温度は、超微細結晶粒を形成する元のアモルファスの
結晶化温度より少なくとも３０℃高くなければならな
い。元素Ｘは、Ｆｅ基アモルファス合金の結晶化温度を
高める作用のあるものを主体としており、ｄ＞１０％で
は磁束密度が低下するので、０≦ｄ≦１０とした。
モルファス相であるが、その後のアニールによって少な
くとも１層に超微細結晶粒を形成させる。その際、Ｆｅ
基アモルファス相はアモルファス状態を維持しなければ
ならない。そのために、Ｆｅ基アモルファス合金の結晶
化温度は、超微細結晶粒を形成する元のアモルファスの
結晶化温度より少なくとも３０℃高くなければならな
い。元素Ｘは、Ｆｅ基アモルファス合金の結晶化温度を
高める作用のあるものを主体としており、ｄ＞１０％で
は磁束密度が低下するので、０≦ｄ≦１０とした。
【００１８】超微細結晶粒の相の化学組成は、Ｆｅx Ｓ
ｉy Ｂz Ｃｕv Ｙw （ａｔ％）、ただし、ＹはＮｂ、Ｔ
ａ、Ｍｏ、Ｗのうち少なくとも１種であり、７０≦ｘ≦
８５、５≦ｙ≦２０、９≦ｚ≦２０、０．３≦ｖ≦３、
１≦ｗ≦５、かつ、ｘ＋ｙ＋ｚ＋ｖ＋ｗ＝１００であ
る。ここで、ｘ＜７０％では高い磁束密度が得られな
く、ｘ＞８５％ではアモルファス形成能が低下して鋳放
し状態でアモルファスにならないため、その後のアニー
ルによって均一な超微細結晶粒を形成させることができ
なくなる。したがって７０≦ｘ≦８５とした。
ｉy Ｂz Ｃｕv Ｙw （ａｔ％）、ただし、ＹはＮｂ、Ｔ
ａ、Ｍｏ、Ｗのうち少なくとも１種であり、７０≦ｘ≦
８５、５≦ｙ≦２０、９≦ｚ≦２０、０．３≦ｖ≦３、
１≦ｗ≦５、かつ、ｘ＋ｙ＋ｚ＋ｖ＋ｗ＝１００であ
る。ここで、ｘ＜７０％では高い磁束密度が得られな
く、ｘ＞８５％ではアモルファス形成能が低下して鋳放
し状態でアモルファスにならないため、その後のアニー
ルによって均一な超微細結晶粒を形成させることができ
なくなる。したがって７０≦ｘ≦８５とした。
【００１９】原子％で、ｙ＜５％、ｚ＜９％では、アモ
ルファス形成能が低下し、同様に均一な超微細結晶粒が
得られなくなる。また、ｙ＞２０％、ｚ＞２０％では磁
束密度が低下するため、５≦ｙ≦２０、９≦ｚ≦２０と
した。ｖ＜０．３％では超微細結晶粒にすることができ
ず、ｖ＞３％では磁束密度が低下するとともに異相の析
出が起こるため、０．３≦ｖ≦３とした。ｗ＜１％では
結晶粒径が不均一になり、粗大粒が発生し、ｗ＞５％で
は磁束密度が低下するとともに異相の析出が起こるため
１≦ｗ≦５とした。
ルファス形成能が低下し、同様に均一な超微細結晶粒が
得られなくなる。また、ｙ＞２０％、ｚ＞２０％では磁
束密度が低下するため、５≦ｙ≦２０、９≦ｚ≦２０と
した。ｖ＜０．３％では超微細結晶粒にすることができ
ず、ｖ＞３％では磁束密度が低下するとともに異相の析
出が起こるため、０．３≦ｖ≦３とした。ｗ＜１％では
結晶粒径が不均一になり、粗大粒が発生し、ｗ＞５％で
は磁束密度が低下するとともに異相の析出が起こるため
１≦ｗ≦５とした。
【００２０】本発明の多層合金薄帯のアモルファス相お
よび超微細結晶粒相の各板厚は、それぞれ約３〜１００
μｍであり、これらは、特開平１−２９１４０８号公報
および特開平１−２９５４０５号公報に記載されている
方法と同様の方法を用いて製造することができる。この
方法は、図１および図２に示すように、２個以上のスリ
ットをもつ多重スリットノズルを有するルツボであり、
かつ、ルツボ内部が各スリットごとに仕切板により仕切
られており、各仕切り内でそれぞれ所定の合金を溶融さ
せ、それらを高速回転しているロール上に噴出すること
によって製造する方法である。多重スリットノズルのス
リットが矩形状の場合、スリットの間隔は、１〜６ｍｍ
の範囲が望ましい。最適な間隔は、上流側のスリット幅
によって決定され、上流側のスリット幅が広い程、スリ
ット間隔を広くすることが望ましい。
よび超微細結晶粒相の各板厚は、それぞれ約３〜１００
μｍであり、これらは、特開平１−２９１４０８号公報
および特開平１−２９５４０５号公報に記載されている
方法と同様の方法を用いて製造することができる。この
方法は、図１および図２に示すように、２個以上のスリ
ットをもつ多重スリットノズルを有するルツボであり、
かつ、ルツボ内部が各スリットごとに仕切板により仕切
られており、各仕切り内でそれぞれ所定の合金を溶融さ
せ、それらを高速回転しているロール上に噴出すること
によって製造する方法である。多重スリットノズルのス
リットが矩形状の場合、スリットの間隔は、１〜６ｍｍ
の範囲が望ましい。最適な間隔は、上流側のスリット幅
によって決定され、上流側のスリット幅が広い程、スリ
ット間隔を広くすることが望ましい。
【００２１】
【実施例】以下、本発明を実施例に基づきさらに説明す
る。実施例１ 図１に示す装置を用いてアモルファス相と超微細結晶粒
相から構成される２層磁性合金薄帯を製造した。合金Ａ
の組成は、Ｆｅ77Ｓｉ12Ｂ10Ｍｏ1 （ａｔ％）であり、
アモルファスの結晶化温度は５６０℃である。合金Ｂの
組成は、Ｆｅ73 .5Ｓｉ16.5Ｂ6 Ｎｂ3 （ａｔ％）であ
り、アモルファスの結晶化温度は５０７℃である。
る。実施例１ 図１に示す装置を用いてアモルファス相と超微細結晶粒
相から構成される２層磁性合金薄帯を製造した。合金Ａ
の組成は、Ｆｅ77Ｓｉ12Ｂ10Ｍｏ1 （ａｔ％）であり、
アモルファスの結晶化温度は５６０℃である。合金Ｂの
組成は、Ｆｅ73 .5Ｓｉ16.5Ｂ6 Ｎｂ3 （ａｔ％）であ
り、アモルファスの結晶化温度は５０７℃である。
【００２２】製造に使用したノズルは０．４×１５ｍｍ
2 スリット状開口部（３、４）を２つ持ち、スリット間
隔が２ｍｍの２重スリットノズルである。ルツボ２はＡ
合金とＢ合金を分離させるために仕切板１で分けてあ
る。各合金を高周波溶解した後、回転しているＣｕロー
ル５に噴出して板厚が約４０μｍの薄帯６を得た。Ｘ線
回析の結果、鋳放し状態では、Ａ、Ｂ両層ともアモルフ
ァスであった。
2 スリット状開口部（３、４）を２つ持ち、スリット間
隔が２ｍｍの２重スリットノズルである。ルツボ２はＡ
合金とＢ合金を分離させるために仕切板１で分けてあ
る。各合金を高周波溶解した後、回転しているＣｕロー
ル５に噴出して板厚が約４０μｍの薄帯６を得た。Ｘ線
回析の結果、鋳放し状態では、Ａ、Ｂ両層ともアモルフ
ァスであった。
【００２３】この２層薄帯を５３０℃で１時間磁場中で
アニールした。各層を透過電子顕微鏡で観察したとこ
ろ、Ａ層はアモルファスのままであり、Ｂ層は平均結晶
粒径が１５ｎｍの超微細結晶粒になっていた。
アニールした。各層を透過電子顕微鏡で観察したとこ
ろ、Ａ層はアモルファスのままであり、Ｂ層は平均結晶
粒径が１５ｎｍの超微細結晶粒になっていた。
【００２４】比較例として、図１に示す仕切板が無いル
ツボを用いて、約４０μｍの合金Ａのみからなる単一層
薄帯と約４０μｍの合金Ｂのみからなる単一層薄帯を得
た。さらに、磁場中でそれぞれの単一層薄帯を５３０℃
で１時間アニールした。合金Ａはアモルファスであり、
合金Ｂは平均結晶粒径が１５ｎｍの超微細結晶粒になっ
た。
ツボを用いて、約４０μｍの合金Ａのみからなる単一層
薄帯と約４０μｍの合金Ｂのみからなる単一層薄帯を得
た。さらに、磁場中でそれぞれの単一層薄帯を５３０℃
で１時間アニールした。合金Ａはアモルファスであり、
合金Ｂは平均結晶粒径が１５ｎｍの超微細結晶粒になっ
た。
【００２５】本発明の２層薄帯および２種類の単一層薄
帯（比較例）の鉄損をＳＳＴによって測定した測定周波
数は５０Ｈｚである。その結果を、表１に示す。
帯（比較例）の鉄損をＳＳＴによって測定した測定周波
数は５０Ｈｚである。その結果を、表１に示す。
【００２６】
【表１】
【００２７】表１の結果から、本発明の多層薄帯は、低
磁束密度から高磁束密度の広い磁束密度範囲で低鉄損を
示すことがわかる。
磁束密度から高磁束密度の広い磁束密度範囲で低鉄損を
示すことがわかる。
【００２８】実施例２ 実施例１の合金Ａの組成を、Ｆｅ75Ｓｉ9.5 Ｂ15Ｎｂ
0.5 （ａｔ％）の合金Ａ′にかえて、実施例１と同様に
板厚約４０μｍの２層薄帯を作製した。合金Ｂの組成は
そのままである。合金Ａ′のアモルファスの結晶化温度
は、５６５℃である。Ｘ線回析の結果、鋳放し状態で
は、Ａ′、Ｂ層ともアモルファスであった。
0.5 （ａｔ％）の合金Ａ′にかえて、実施例１と同様に
板厚約４０μｍの２層薄帯を作製した。合金Ｂの組成は
そのままである。合金Ａ′のアモルファスの結晶化温度
は、５６５℃である。Ｘ線回析の結果、鋳放し状態で
は、Ａ′、Ｂ層ともアモルファスであった。
【００２９】この２層薄帯を５３０℃で１時間磁場中で
アニールした。各層を透過電子顕微鏡で観察したとこ
ろ、Ａ′層はアモルファスのままであり、Ｂ層は平均結
晶粒径が１５ｎｍの超微細結晶粒になっていた。
アニールした。各層を透過電子顕微鏡で観察したとこ
ろ、Ａ′層はアモルファスのままであり、Ｂ層は平均結
晶粒径が１５ｎｍの超微細結晶粒になっていた。
【００３０】比較例として、実施例１と同様な方法で約
４０μｍの合金Ａ′のみからなる単一層薄帯を得た。磁
場中で合金Ａ′の単一層薄帯を５３０℃で１時間アニー
ルした、合金Ａ′はアモルファスであった。合金Ｂの単
一層薄帯の比較例は、実施例１と同じである。
４０μｍの合金Ａ′のみからなる単一層薄帯を得た。磁
場中で合金Ａ′の単一層薄帯を５３０℃で１時間アニー
ルした、合金Ａ′はアモルファスであった。合金Ｂの単
一層薄帯の比較例は、実施例１と同じである。
【００３１】本発明の２層薄帯および２種類の単一層薄
帯（比較例）の鉄損をＳＳＴによって測定した。測定周
波数は５０Ｈｚである。その結果を、表２に示す。
帯（比較例）の鉄損をＳＳＴによって測定した。測定周
波数は５０Ｈｚである。その結果を、表２に示す。
【００３２】
【表２】
【００３３】表２の結果からわかるように、本発明の多
層薄帯は、低磁束密度から高磁束密度の広い磁束密度範
囲で低鉄損を示すことがわかる。
層薄帯は、低磁束密度から高磁束密度の広い磁束密度範
囲で低鉄損を示すことがわかる。
【００３４】実施例３ 図２に示す装置を用いて、内層がアモルファス相であり
外層が超微細結晶粒から構成される３層磁性合金薄帯を
製造した。合金は実施例１で使用したものと同一であ
り、内層に合金Ａを、外層に合金Ｂを用いた。
外層が超微細結晶粒から構成される３層磁性合金薄帯を
製造した。合金は実施例１で使用したものと同一であ
り、内層に合金Ａを、外層に合金Ｂを用いた。
【００３５】製造に使用したノズルは０．４×１５ｍｍ
2 スリット状開口部（１０、１１、１２）を３つ持ち、
隣接するスリット間隔が３ｍｍの３重スリットノズルで
ある。ルツボ９はＡ合金とＢ合金を分離させるために仕
切板７、８で分けてある。各合金を高周波溶解した後、
３つのスリットから回転しているＣｕロール５に噴出し
て板厚が約６０μｍの薄帯１３を得た。薄帯の断面をＸ
線回析で調べたところ、鋳放し状態では、内層および外
層ともにアモルファスであった。
2 スリット状開口部（１０、１１、１２）を３つ持ち、
隣接するスリット間隔が３ｍｍの３重スリットノズルで
ある。ルツボ９はＡ合金とＢ合金を分離させるために仕
切板７、８で分けてある。各合金を高周波溶解した後、
３つのスリットから回転しているＣｕロール５に噴出し
て板厚が約６０μｍの薄帯１３を得た。薄帯の断面をＸ
線回析で調べたところ、鋳放し状態では、内層および外
層ともにアモルファスであった。
【００３６】この３層薄帯をトロイダル状に巻いてリン
グ形状とした後、５８０℃で１時間磁場中でアニールし
た結果、Ａ合金の内層はアモルファスのままであり、Ｂ
合金の外層は平均結晶粒径が１６ｎｍの超微細結晶粒に
なった。磁場の方向はリングの周方向である。
グ形状とした後、５８０℃で１時間磁場中でアニールし
た結果、Ａ合金の内層はアモルファスのままであり、Ｂ
合金の外層は平均結晶粒径が１６ｎｍの超微細結晶粒に
なった。磁場の方向はリングの周方向である。
【００３７】比較例として、図２に示す仕切板が無いル
ツボを用いて、約６０μｍの合金Ａのみからなる単一層
薄帯と、約６０μｍの合金Ｂのみからなる単一層薄帯を
得た。それぞれをトロイダル状に巻いてリング形状とし
た後、５３０℃で１時間アニールした。合金Ａについて
はアニール時にリング周方向に磁場を印加した。アニー
ル後、合金Ａはアモルファスであり、合金Ｂは平均結晶
粒径が１６ｎｍの超微細結晶粒になった。
ツボを用いて、約６０μｍの合金Ａのみからなる単一層
薄帯と、約６０μｍの合金Ｂのみからなる単一層薄帯を
得た。それぞれをトロイダル状に巻いてリング形状とし
た後、５３０℃で１時間アニールした。合金Ａについて
はアニール時にリング周方向に磁場を印加した。アニー
ル後、合金Ａはアモルファスであり、合金Ｂは平均結晶
粒径が１６ｎｍの超微細結晶粒になった。
【００３８】本発明の３層薄帯および２種類の単一層薄
帯（比較例）の透磁率を周波数を変えて測定した。測定
磁束密度は、Ｂｍ＝０．２および０．８Ｔで行った。結
果を、表３および表４に示す。
帯（比較例）の透磁率を周波数を変えて測定した。測定
磁束密度は、Ｂｍ＝０．２および０．８Ｔで行った。結
果を、表３および表４に示す。
【００３９】
【表３】
【００４０】
【表４】
【００４１】表３および表４の結果からわかるように、
低磁束密度範囲では合金Ｂ単層薄帯が高透磁率を示し、
高磁束密度範囲では合金Ａ単層薄帯が高透磁率を示して
いるが、本発明の多層薄帯は、低磁束密度から高磁束密
度範囲において、高透磁率を示す。
低磁束密度範囲では合金Ｂ単層薄帯が高透磁率を示し、
高磁束密度範囲では合金Ａ単層薄帯が高透磁率を示して
いるが、本発明の多層薄帯は、低磁束密度から高磁束密
度範囲において、高透磁率を示す。
【００４２】
【発明の効果】本発明の多層薄帯は、広い磁束密度範
囲、かつ、広い周波数範囲で高透磁率、低損失の特性を
もつため、高周波トランス、チョークコイル、電力トラ
ンスなどに用いられ、幅広いニーズに対応できる。
囲、かつ、広い周波数範囲で高透磁率、低損失の特性を
もつため、高周波トランス、チョークコイル、電力トラ
ンスなどに用いられ、幅広いニーズに対応できる。
【図１】本発明の多層磁性合金薄帯を製造する液体急冷
装置である。
装置である。
【図２】本発明の多層磁性合金薄帯を製造する液体急冷
装置の他の例である。
装置の他の例である。
１ 仕切板 ２ ルツボ ３，４ スリット状開口部 ５ 冷却体 ６ 多層磁性合金薄帯（２層薄帯） ７，８ 仕切板 ９ ルツボ １０，１１，１２ スリット状開口部 １３ 多層磁性合金薄帯（３層薄帯）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐 藤 駿 神奈川県川崎市中原区井田1618番地 新日 本製鐵株式会社先端技術研究所内
Claims (3)
- 【請求項１】少なくとも１層のアモルファス相と、平均
結晶粒径の大きさが５０ｎｍ以下の超微細結晶粒組織を
もつ少なくとも１層の結晶相からなることを特徴とす
る、多層磁性合金薄帯。 - 【請求項２】アモルファス相がＦｅa Ｓｉb Ｂc Ｘ
d （ａｔ％）、ただし、ＸはＮｂ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｗ、Ｃ
ｒ、Ｖのうち少なくとも１種であり、７０≦ａ≦８５、
５≦ｂ≦２０、９≦ｃ≦２０、０≦ｄ≦１０、かつ、ａ
＋ｂ＋ｃ＋ｄ＝１００であり、 結晶相がＦｅx Ｓｉy Ｂz Ｃｕv Ｙw （ａｔ％）、ただ
し、ＹはＮｂ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｗのうち少なくとも１種で
あり、７０≦ｘ≦８５、５≦ｙ≦２０、９≦ｚ≦２０、
０．３≦ｖ≦３、１≦ｗ≦５、かつ、ｘ＋ｙ＋ｚ＋ｖ＋
ｗ＝１００であることを特徴とする請求項１に記載の多
層磁性合金薄帯。 - 【請求項３】トロイダルの最内層が超微細結晶粒相から
構成されることを特徴とする請求項２に記載の多層磁性
合金薄帯。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6258521A JPH08124731A (ja) | 1994-10-24 | 1994-10-24 | 多層磁性合金薄帯 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6258521A JPH08124731A (ja) | 1994-10-24 | 1994-10-24 | 多層磁性合金薄帯 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08124731A true JPH08124731A (ja) | 1996-05-17 |
Family
ID=17321373
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6258521A Withdrawn JPH08124731A (ja) | 1994-10-24 | 1994-10-24 | 多層磁性合金薄帯 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08124731A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013065827A (ja) * | 2011-08-31 | 2013-04-11 | Hitachi Metals Ltd | 巻磁心およびこれを用いた磁性部品 |
| WO2024048064A1 (ja) | 2022-09-02 | 2024-03-07 | Ｈｉｌｌｔｏｐ株式会社 | 鉄基非晶質合金の積層体の製造方法 |
| WO2025023038A1 (ja) | 2023-07-21 | 2025-01-30 | Ｈｉｌｌｔｏｐ株式会社 | 鉄基結晶合金の製造方法 |
-
1994
- 1994-10-24 JP JP6258521A patent/JPH08124731A/ja not_active Withdrawn
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013065827A (ja) * | 2011-08-31 | 2013-04-11 | Hitachi Metals Ltd | 巻磁心およびこれを用いた磁性部品 |
| WO2024048064A1 (ja) | 2022-09-02 | 2024-03-07 | Ｈｉｌｌｔｏｐ株式会社 | 鉄基非晶質合金の積層体の製造方法 |
| KR20250057999A (ko) | 2022-09-02 | 2025-04-29 | 넥스트 코어 테크놀로지스 가부시키가이샤 | 철기비정질합금의 적층체의 제조방법 |
| WO2025023038A1 (ja) | 2023-07-21 | 2025-01-30 | Ｈｉｌｌｔｏｐ株式会社 | 鉄基結晶合金の製造方法 |
| EP4685249A1 (en) | 2023-07-21 | 2026-01-28 | Next Core Technologies, Inc. | Iron-based crystal alloy production method |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20020115 |