JPS5934780B2 - 非晶質磁性合金薄板の熱処理法 - Google Patents
非晶質磁性合金薄板の熱処理法Info
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- JPS5934780B2 JPS5934780B2 JP52151871A JP15187177A JPS5934780B2 JP S5934780 B2 JPS5934780 B2 JP S5934780B2 JP 52151871 A JP52151871 A JP 52151871A JP 15187177 A JP15187177 A JP 15187177A JP S5934780 B2 JPS5934780 B2 JP S5934780B2
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
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- H01F1/153—Amorphous metallic alloys, e.g. glassy metals
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- C21—METALLURGY OF IRON
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- C21D9/54—Furnaces for treating strips or wire
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は非晶質磁性合金薄板の熱処理法にかかVN非晶
質磁性合金薄板の特性を改善向上させるのに適した方法
を提供するものである。
質磁性合金薄板の特性を改善向上させるのに適した方法
を提供するものである。
近年、非晶質合金薄板は、合金溶湯をノズルから噴出さ
せ、金属製の高速回転体上で瞬時に冷却させる、すなわ
ち超急冷させることによシ、非常に長いいわゆるリボン
状のものとして得られている。
せ、金属製の高速回転体上で瞬時に冷却させる、すなわ
ち超急冷させることによシ、非常に長いいわゆるリボン
状のものとして得られている。
このような方法でそのまま非晶質合金薄板を量産しよう
とするときには、均一な特性のものを得るために製造条
件を厳密に管理しなければならない。本発明は、このよ
うな問題点を容易に解決することのできる方法を提供す
る。
とするときには、均一な特性のものを得るために製造条
件を厳密に管理しなければならない。本発明は、このよ
うな問題点を容易に解決することのできる方法を提供す
る。
この方法は、結晶化温度またはその前後の温度の加熱体
に接触させて、結晶化しない程度の時間、非晶質磁性合
金薄板を走行させながら熱処理することにより、非晶質
磁性合金薄板の長手方向にその特性を容易に均一化する
ことができる。そして、熱処理を施すことによつても、
非晶質磁性合金薄板が脆くなるようなことがないことも
、本発明の大きな特長の一つである。以下、本発明の方
法の詳細について説明する。
に接触させて、結晶化しない程度の時間、非晶質磁性合
金薄板を走行させながら熱処理することにより、非晶質
磁性合金薄板の長手方向にその特性を容易に均一化する
ことができる。そして、熱処理を施すことによつても、
非晶質磁性合金薄板が脆くなるようなことがないことも
、本発明の大きな特長の一つである。以下、本発明の方
法の詳細について説明する。
第1図に本発明の方法を実施するための装置の原理的な
構成を示し、周回aは加熱体が固定式の装置であVNま
た同図bはそれが可動式の装置である。同図aにおいて
、1はリボン状の非晶質磁性合金薄板2が巻きつけられ
ている供給リール、3は巻取りリールである。4、5は
ガイドで、供給リール1と巻取りリール3との間の非晶
質磁性合金薄板2の走行経路を規制するとともに、その
間にて耐熱鋼で構成された加熱体6に非晶質磁性合金薄
板2を接触させるためのものである。
構成を示し、周回aは加熱体が固定式の装置であVNま
た同図bはそれが可動式の装置である。同図aにおいて
、1はリボン状の非晶質磁性合金薄板2が巻きつけられ
ている供給リール、3は巻取りリールである。4、5は
ガイドで、供給リール1と巻取りリール3との間の非晶
質磁性合金薄板2の走行経路を規制するとともに、その
間にて耐熱鋼で構成された加熱体6に非晶質磁性合金薄
板2を接触させるためのものである。
な卦、7は発熱コイル、8は温度検出孔である。この装
置では、加熱体6の温度を一定に保ち、リボン状の非晶
質磁性合金薄板2を定速で走行させることによジ、この
非晶質磁性合金薄板2を連続的に熱処理することができ
る。同図bに卦いては、加熱体9をローラ状とし、これ
に圧接ローラ10で、リボン状の非晶質磁性合金薄板2
を接触させているものである。無論、圧接ローラ10を
加熱ローラとしてもよい。上述のような構成の装置で実
施すると、これまでの熱処理という考え方では予測でき
ない程度の短い時間内で、非晶質磁性合金薄板に熱処理
を施すことができる。
置では、加熱体6の温度を一定に保ち、リボン状の非晶
質磁性合金薄板2を定速で走行させることによジ、この
非晶質磁性合金薄板2を連続的に熱処理することができ
る。同図bに卦いては、加熱体9をローラ状とし、これ
に圧接ローラ10で、リボン状の非晶質磁性合金薄板2
を接触させているものである。無論、圧接ローラ10を
加熱ローラとしてもよい。上述のような構成の装置で実
施すると、これまでの熱処理という考え方では予測でき
ない程度の短い時間内で、非晶質磁性合金薄板に熱処理
を施すことができる。
すなわち、従来の熱処理という概念によれば、対象物を
少なくとも数分以上ある特定の温度に保持するというこ
とが常識である。つまり対象物の熱力学的乎衝状態を得
ることを目的としている。実際にこのような状態は発熱
体温度が高いときには比較的容易に到達できる可能性は
あるが、その温度が低いときには非常に長い時間を要す
るので完全な熱力学的平衝状態を得ることは一般に困難
となる。特に対象物が非晶質合金であるときには、これ
は準安定相をクエンチしたものであるから、結晶相であ
る熱力学的平衝状態へ時間的移行が起こつている。この
時間的変化は、非晶質合金の種類を選ぶと、室温では無
視できる程度のものが得られるので、熱処理で各温度の
状態をクエンチすることにより、さまざまな特性の材料
が得られる。第2図は従来の炉中熱処理方法で得られた
非晶質磁性合金リボンの熱処理効果を示す。
少なくとも数分以上ある特定の温度に保持するというこ
とが常識である。つまり対象物の熱力学的乎衝状態を得
ることを目的としている。実際にこのような状態は発熱
体温度が高いときには比較的容易に到達できる可能性は
あるが、その温度が低いときには非常に長い時間を要す
るので完全な熱力学的平衝状態を得ることは一般に困難
となる。特に対象物が非晶質合金であるときには、これ
は準安定相をクエンチしたものであるから、結晶相であ
る熱力学的平衝状態へ時間的移行が起こつている。この
時間的変化は、非晶質合金の種類を選ぶと、室温では無
視できる程度のものが得られるので、熱処理で各温度の
状態をクエンチすることにより、さまざまな特性の材料
が得られる。第2図は従来の炉中熱処理方法で得られた
非晶質磁性合金リボンの熱処理効果を示す。
リボン組成は高透磁率非晶質材料の代表的組成である。
F84.65CO7O.35Sll2.5Bl2.5(
飽オし看6〔奮Σ λs〜0)を選んだ。
F84.65CO7O.35Sll2.5Bl2.5(
飽オし看6〔奮Σ λs〜0)を選んだ。
このキユリ一点Tcは417℃,結晶化温度Tcryは
502℃である。各温度での保持時間は10分間である
。これから明らかなように、超急冷されたリボン試料の
温度を、室温から高めて熱処理すると、ほぼ200℃ま
では保磁力が増加し、透磁率は減少する。それ以上にな
ると、この傾向は逆になり、300℃を越えると、保磁
力が減少し、透磁率は増加する。機械的性質については
、300磁Cを越えると脆くな9、400℃の近傍の温
度では非常に脆くなつて、たとえば手で触れるだけで折
れてしまう。これ以上の温度になると結晶化が徐々に始
まジ、保磁力は再び増加し、透磁率は激減する。これは
非晶質高透磁率合金の熱処理効果を示す典型的な例であ
る。
502℃である。各温度での保持時間は10分間である
。これから明らかなように、超急冷されたリボン試料の
温度を、室温から高めて熱処理すると、ほぼ200℃ま
では保磁力が増加し、透磁率は減少する。それ以上にな
ると、この傾向は逆になり、300℃を越えると、保磁
力が減少し、透磁率は増加する。機械的性質については
、300磁Cを越えると脆くな9、400℃の近傍の温
度では非常に脆くなつて、たとえば手で触れるだけで折
れてしまう。これ以上の温度になると結晶化が徐々に始
まジ、保磁力は再び増加し、透磁率は激減する。これは
非晶質高透磁率合金の熱処理効果を示す典型的な例であ
る。
一方、本発明の方法にもとづく熱処理により、しかも非
晶質磁性材料の磁歪λ8の値により、種種の有益な特性
をもつものが得られる。
晶質磁性材料の磁歪λ8の値により、種種の有益な特性
をもつものが得られる。
すなわち、本発明の熱処理により(:)λ8〉0のとき
、透磁率は増加する傾向にあり、かつ保磁力は減少する
。
、透磁率は増加する傾向にあり、かつ保磁力は減少する
。
(11)λ8〜Oのとき、透磁率は増加する傾向にあり
、保磁力は減少する。
、保磁力は減少する。
かつレベル特性においてレベルの低い領域での透磁率の
増加がいちじるしい。011)λ8く0のとき、透磁率
訃よび保磁力は条件によジ増減する。
増加がいちじるしい。011)λ8く0のとき、透磁率
訃よび保磁力は条件によジ増減する。
さらに本発明の熱処理を施したものの犬きな特徴の一つ
は、磁気特性が改良されるたけでなく、熱処理しても機
械的に脆くならないことがあげられる。
は、磁気特性が改良されるたけでなく、熱処理しても機
械的に脆くならないことがあげられる。
各種の磁気回路にこの非晶質磁性合金を応用する場合、
非常に重要なことである。そして、超急冷されたリボン
状の非晶質合金薄板の表面はゆるやかにうねつているが
、本発明の方法の熱処理により、このうねりがなくなり
、非常に平らなリボン状の非晶質合金薄板が得られるこ
ともあげられる7このことは、磁気回路を構成するため
にリボン状の非晶質磁性合金薄板を積層するときに、重
要なことである。また、本発明の熱処理を実施するとき
に、リボン状の非晶質磁性合金薄板に対して、その長手
方向、あるいは巾方向に磁界を印加しておくと、その磁
気特性を向上させることも可能になる。このように、本
発明の方法によつて、リボン状の非晶質合金薄板を、そ
の結晶化温度を含む温度域で、結晶化を生じない範囲の
時間内に熱処理を施すことによつて、これまでの熱処理
法ではとうてい予測できないような効果が得られるもの
である。
非常に重要なことである。そして、超急冷されたリボン
状の非晶質合金薄板の表面はゆるやかにうねつているが
、本発明の方法の熱処理により、このうねりがなくなり
、非常に平らなリボン状の非晶質合金薄板が得られるこ
ともあげられる7このことは、磁気回路を構成するため
にリボン状の非晶質磁性合金薄板を積層するときに、重
要なことである。また、本発明の熱処理を実施するとき
に、リボン状の非晶質磁性合金薄板に対して、その長手
方向、あるいは巾方向に磁界を印加しておくと、その磁
気特性を向上させることも可能になる。このように、本
発明の方法によつて、リボン状の非晶質合金薄板を、そ
の結晶化温度を含む温度域で、結晶化を生じない範囲の
時間内に熱処理を施すことによつて、これまでの熱処理
法ではとうてい予測できないような効果が得られるもの
である。
次の、本発明の方法の実施例をあげて説明するO〔実施
例 1〕 λ8 ″Oの材料としてSFe4.65cO7O.35
Sil。
例 1〕 λ8 ″Oの材料としてSFe4.65cO7O.35
Sil。
.5Bl2.5の組成の非晶質高透磁率合金リボン(4
.6mm−50μm厚)を使用し、これについて熱処理
温度T,張力W,処理時間(リボンの単位長さを加熱体
を通過さす時間1/v)を変えて実験した。第3図はW
・−を一定としてTを変えvたときの保磁力と透磁率(
1KHz・10m0e)の変化する様子を示す。
.6mm−50μm厚)を使用し、これについて熱処理
温度T,張力W,処理時間(リボンの単位長さを加熱体
を通過さす時間1/v)を変えて実験した。第3図はW
・−を一定としてTを変えvたときの保磁力と透磁率(
1KHz・10m0e)の変化する様子を示す。
第4図は、T,tを一定とし、Wを変化させたときの保
磁力と透磁率の変化する様子を示す。また、第5図はT
,Wを一定とし、−を変化させたときの保磁力と透磁率
の変化vする様子を示す。
磁力と透磁率の変化する様子を示す。また、第5図はT
,Wを一定とし、−を変化させたときの保磁力と透磁率
の変化vする様子を示す。
λ〜0組成については温度が高くなると、それにともな
つて保持力は減少し、20m0eから結晶化温度で約1
0m0eまでに改善される。透磁率は6580かられず
か増加して6710になる。またWあるいは一を変えた
場合vにも同じ効果が得られる。
つて保持力は減少し、20m0eから結晶化温度で約1
0m0eまでに改善される。透磁率は6580かられず
か増加して6710になる。またWあるいは一を変えた
場合vにも同じ効果が得られる。
この処理時間は非常に短いので、結晶化温度あるいはそ
れよジも高い温度で熱処理しても、リボンは脆くならな
い。業的に実施するためには、その処理能率や、リボン
状の非晶質磁性合金薄板をなんら損傷させることなく高
速にかつ安定して走行させ、巻取ることを考えると、加
熱体の温度は、その結晶化温度(Tcry=450体C
)よジ200℃低い温度すなわち250℃以上で、結晶
化温度よV)50℃高い温度500℃以下の範囲内にあ
ることが、望ましい。すなわち、加熱体が(Tcry−
200)℃よりも低い温度域にあると、熱処理時間が長
くなるので、熱処理の作業性がよくない。また、加熱体
の温度が(Tcr−y+50)0Cよりも高くなると、
それに接して通過する非晶質合金リボンが結晶化してし
まう可能性があるので好ましくない。〔実施例 2〕 λ8くOの材料としてFe4.3cO7O.7sil2
,5Bl。
れよジも高い温度で熱処理しても、リボンは脆くならな
い。業的に実施するためには、その処理能率や、リボン
状の非晶質磁性合金薄板をなんら損傷させることなく高
速にかつ安定して走行させ、巻取ることを考えると、加
熱体の温度は、その結晶化温度(Tcry=450体C
)よジ200℃低い温度すなわち250℃以上で、結晶
化温度よV)50℃高い温度500℃以下の範囲内にあ
ることが、望ましい。すなわち、加熱体が(Tcry−
200)℃よりも低い温度域にあると、熱処理時間が長
くなるので、熱処理の作業性がよくない。また、加熱体
の温度が(Tcr−y+50)0Cよりも高くなると、
それに接して通過する非晶質合金リボンが結晶化してし
まう可能性があるので好ましくない。〔実施例 2〕 λ8くOの材料としてFe4.3cO7O.7sil2
,5Bl。
.5の非晶質磁性合金リボンを用いると、第6図のよう
に、W・−を一定とし、Tを変化させるvと、保持力λ
8〜0材とほとんど同じ傾向を示した。
に、W・−を一定とし、Tを変化させるvと、保持力λ
8〜0材とほとんど同じ傾向を示した。
また、透磁率もλ8〜O材とほとんど同じ効果が認めら
れた。〔実施例 3〕 λ8くOの材料としてCO78Si8Bl4を使用し、
これを一〜0.11(秒/CTrL),T〜350℃,
VW−0.63k9/mlの条件下で処理したとこ保磁
力がはじめ23m0eであつたものが、処理によつて2
2m0eとな9、ほとんど変化しなかつた。
れた。〔実施例 3〕 λ8くOの材料としてCO78Si8Bl4を使用し、
これを一〜0.11(秒/CTrL),T〜350℃,
VW−0.63k9/mlの条件下で処理したとこ保磁
力がはじめ23m0eであつたものが、処理によつて2
2m0eとな9、ほとんど変化しなかつた。
〔実施例 4〕λ 〉0の材料としてFe4.8cO7
O.2sil2.5Bl2.5を使用し、これを一〜0
.28秒/CTn,vW〜1.0k9/7n71L2の
条件のもとで、加熱体の表面温度Tを変化させたときの
、保磁力の変化を第7図に示す。
O.2sil2.5Bl2.5を使用し、これを一〜0
.28秒/CTn,vW〜1.0k9/7n71L2の
条件のもとで、加熱体の表面温度Tを変化させたときの
、保磁力の変化を第7図に示す。
〔実施例 5〕
λ〜0の材料として(挫。
.6.C070.35)ーS111B11について、T
−4407C,一一0.28v秒/Cm,W=1.0k
g/mlの条件下で熱処理を行なつた。
−4407C,一一0.28v秒/Cm,W=1.0k
g/mlの条件下で熱処理を行なつた。
それによると、保持力が熱処理前では33m0eであつ
たのが13m0eに、また透磁率が熱処理前では352
4であつたのが4220に、それぞれ改善された。〔実
施例 6〕 λ8ゞ0の材料としてFe4.65cO7O.35Sl
l2.5Bl2.5を使用し、これをT〜440℃,−
〜0.11秒/。
たのが13m0eに、また透磁率が熱処理前では352
4であつたのが4220に、それぞれ改善された。〔実
施例 6〕 λ8ゞ0の材料としてFe4.65cO7O.35Sl
l2.5Bl2.5を使用し、これをT〜440℃,−
〜0.11秒/。
!RL,W〜1.01<9/M7n2の条件下でv熱処
理を行なつたときの、レベル特性の熱処理効果を第9図
に示す。
理を行なつたときの、レベル特性の熱処理効果を第9図
に示す。
これから明らかなように、熱処理を行なうと、特にレベ
ルの低い領域での透磁率の改善がいちじるしくなる。〔
実施例 7〕 λ8〜0材について、第1図bに示すローラ方式で熱処
理を行なつた。
ルの低い領域での透磁率の改善がいちじるしくなる。〔
実施例 7〕 λ8〜0材について、第1図bに示すローラ方式で熱処
理を行なつた。
T〜15『C,−〜1v秒/Cmのとき保磁力20m0
eであつたものが18m0eになつた。
eであつたものが18m0eになつた。
〔実施例 8]
本発明の熱処理によれば、非晶質合金薄板の表面の凹凸
がいちじるしく小さくなる。
がいちじるしく小さくなる。
−jなわち、第9図aに示すように、その長手方向の凹
凸が大きかつたものが、熱処理により同図bに示すよう
な表面状態となる。このときの処理条件はT〜440状
C,W〜1kg/Mm2,一〜0.28秒/CTIIで
vある。
凸が大きかつたものが、熱処理により同図bに示すよう
な表面状態となる。このときの処理条件はT〜440状
C,W〜1kg/Mm2,一〜0.28秒/CTIIで
vある。
以上説明したように、本発明による方法はリボン状の非
晶質合金薄板の熱処理に最適である。
晶質合金薄板の熱処理に最適である。
つまジ、それを走行させながら、設定された温度の加熱
体に接触させて熱処理をしているので、一定の張力で、
熱処理時間を厳密に制御でき、熱処理対象物の長さに関
係なく、均一に処理することができる。さらに特筆すべ
き効果として、結晶化温度を越える温度の加熱体を用い
て処理してもその処理時間がきわめて短いので、X線回
折の結果では結晶化は起らず、特性を向上させることが
できるということである。さらに機械的性質は超急冷さ
れた状態を維持できるという非常に大きな利点もある。
体に接触させて熱処理をしているので、一定の張力で、
熱処理時間を厳密に制御でき、熱処理対象物の長さに関
係なく、均一に処理することができる。さらに特筆すべ
き効果として、結晶化温度を越える温度の加熱体を用い
て処理してもその処理時間がきわめて短いので、X線回
折の結果では結晶化は起らず、特性を向上させることが
できるということである。さらに機械的性質は超急冷さ
れた状態を維持できるという非常に大きな利点もある。
第1図A,bは本発明の熱処理法を説明するための図、
第2図はλ8〜O材の従来の炉中熱処理で得られた磁気
特性を示す図、第3図はλ8〜0材を本発明の熱処理法
にもとづいて、加熱体の温度を変えて処理したときの磁
気特性の変化を示す図、第4図は同じくλ8〜0材を張
力を変えて、熱処理したときの磁気特性を示す図、第5
図は同じくλ,〜0材について熱処理時間を変えたとき
の磁気特性を示す図、第6図は同じくλ8くO材の温度
を変化させて熱処理したときの保磁力を示す図、第7図
は同じくλ8〉O材について加熱体温温度を変えたとき
の保磁力を示す図、第8図はλ8〜O材について無処理
と熱処理したときのレベル特性を示す図、第9図は本発
明の熱処理法によりリボン状非晶質合金薄板の表面の大
きな凹凸が除去される様子を示す図である。 1・・・・・・供給リール、2・・・・・・リボン状の
非晶質磁性合金薄板、3・・・・・・巻取ジリール、4
,5・・・・・・ガイド、6・・・・・・加熱体、9・
・・・・・加熱ローラ、10・・・・・・圧接ローラ。
第2図はλ8〜O材の従来の炉中熱処理で得られた磁気
特性を示す図、第3図はλ8〜0材を本発明の熱処理法
にもとづいて、加熱体の温度を変えて処理したときの磁
気特性の変化を示す図、第4図は同じくλ8〜0材を張
力を変えて、熱処理したときの磁気特性を示す図、第5
図は同じくλ,〜0材について熱処理時間を変えたとき
の磁気特性を示す図、第6図は同じくλ8くO材の温度
を変化させて熱処理したときの保磁力を示す図、第7図
は同じくλ8〉O材について加熱体温温度を変えたとき
の保磁力を示す図、第8図はλ8〜O材について無処理
と熱処理したときのレベル特性を示す図、第9図は本発
明の熱処理法によりリボン状非晶質合金薄板の表面の大
きな凹凸が除去される様子を示す図である。 1・・・・・・供給リール、2・・・・・・リボン状の
非晶質磁性合金薄板、3・・・・・・巻取ジリール、4
,5・・・・・・ガイド、6・・・・・・加熱体、9・
・・・・・加熱ローラ、10・・・・・・圧接ローラ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 非晶質磁性合金薄板を、その結晶化温度を含む温度
領域の温度に保持された加熱体の表面に接触させて走行
させることを特徴とする非晶質磁性合金薄板の熱処理法
。 2 加熱体の温度をT(℃)とし、非晶質磁性合金薄板
の結晶化温度をTcry(℃)としたとき、Tcry−
200℃≦T≦Tcry+50℃なる関係にあることを
特徴とする特許請求の範囲第1項に記載の非晶質磁性合
金薄板の熱処理法。 3 加熱体が静止状態に保持されているか、または可動
状態に保持されていることを特徴とする特許請求の範囲
第1項または第2項に記載の非晶質磁性合金薄板の熱処
理法。 4 加熱体がローラであることを特徴とする特許請求の
範囲第1項または第2項に記載の非晶質磁性合金薄板の
熱処理法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP52151871A JPS5934780B2 (ja) | 1977-12-16 | 1977-12-16 | 非晶質磁性合金薄板の熱処理法 |
| US06/134,132 US4288260A (en) | 1977-12-16 | 1980-03-26 | Method of heat treatments of amorphous alloy ribbons |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP52151871A JPS5934780B2 (ja) | 1977-12-16 | 1977-12-16 | 非晶質磁性合金薄板の熱処理法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5483622A JPS5483622A (en) | 1979-07-03 |
| JPS5934780B2 true JPS5934780B2 (ja) | 1984-08-24 |
Family
ID=15528028
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP52151871A Expired JPS5934780B2 (ja) | 1977-12-16 | 1977-12-16 | 非晶質磁性合金薄板の熱処理法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4288260A (ja) |
| JP (1) | JPS5934780B2 (ja) |
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| JPS5483622A (en) | 1979-07-03 |
| US4288260A (en) | 1981-09-08 |
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