JPS6043466A - 鉄基低磁歪非晶質合金 - Google Patents
鉄基低磁歪非晶質合金Info
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- JPS6043466A JPS6043466A JP58150980A JP15098083A JPS6043466A JP S6043466 A JPS6043466 A JP S6043466A JP 58150980 A JP58150980 A JP 58150980A JP 15098083 A JP15098083 A JP 15098083A JP S6043466 A JPS6043466 A JP S6043466A
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- Japan
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- magnetostriction
- amorphous
- magnetic permeability
- low
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は電磁気装置の磁心に用いて高い透磁率、小さい
鉄損などが得られる鉄基低磁歪非晶質合金に関する。
鉄損などが得られる鉄基低磁歪非晶質合金に関する。
従来から、磁気ヘッド、高周波トランス、チョーク、ノ
イズフィルタなどで使用する磁心としては、パーマロイ
、フェライト、センダスト、けい素鋼などの結晶質材料
が用いられている。
イズフィルタなどで使用する磁心としては、パーマロイ
、フェライト、センダスト、けい素鋼などの結晶質材料
が用いられている。
これらの材料は飽和磁歪定数が１０ のオ グ以下と小
さく、また結晶磁気異方性も小さいことから高い透磁率
が得られる。
さく、また結晶磁気異方性も小さいことから高い透磁率
が得られる。
しかしながら、パーマロイ、センダスト、けい素鋼など
は比抵抗が小さいので高周波での透磁率が小さくなカ、
また高周波での鉄損が大きくなる。更に、センダストは
加工性にも難点がある。一方、フェライトは抵抗が大き
いため高周波で高い透磁率と小さな鉄損が得られるが、
磁束密度がせいぜい５０００Ｇと小さいという欠点を有
する。
は比抵抗が小さいので高周波での透磁率が小さくなカ、
また高周波での鉄損が大きくなる。更に、センダストは
加工性にも難点がある。一方、フェライトは抵抗が大き
いため高周波で高い透磁率と小さな鉄損が得られるが、
磁束密度がせいぜい５０００Ｇと小さいという欠点を有
する。
これに対して、結晶構造を持たない非晶質磁性合金は本
質的に結晶磁気異方性が零であるため高透磁率、低保磁
力など優れた軟質磁気特性を示すことから最近注目を集
めている。これらの非晶質磁性合金はＦｅ、 Ｃｏ、
Ｎｉなどを基本とし、これに非晶質化元素としてＰｒ
Ｃｒ Ｂｒ ＳＩ＋Ａｔ、 Ｇｅなどを包含するもので
ある。
質的に結晶磁気異方性が零であるため高透磁率、低保磁
力など優れた軟質磁気特性を示すことから最近注目を集
めている。これらの非晶質磁性合金はＦｅ、 Ｃｏ、
Ｎｉなどを基本とし、これに非晶質化元素としてＰｒ
Ｃｒ Ｂｒ ＳＩ＋Ａｔ、 Ｇｅなどを包含するもので
ある。
しかしながら、これら非晶質磁性合金の全てが高透磁率
を示すわけではなく、特に飽和磁歪定数（λＳ）が零に
近いＣｏ：Ｆｅ＝９４：６近傍のＣＯ基非晶質合金にお
いてのみ１０４オーダの高い透磁率が得られ、現在オー
ディオ用磁気ヘッドなどに使用されている。一方、鉄基
非晶質合金は一般にλ３≧３０ Ｘ １０−６とかなり
大きく、そのため高い透磁率が得られないとともに応力
に伴う透磁率の劣化度が大きいという欠点を有する。
を示すわけではなく、特に飽和磁歪定数（λＳ）が零に
近いＣｏ：Ｆｅ＝９４：６近傍のＣＯ基非晶質合金にお
いてのみ１０４オーダの高い透磁率が得られ、現在オー
ディオ用磁気ヘッドなどに使用されている。一方、鉄基
非晶質合金は一般にλ３≧３０ Ｘ １０−６とかなり
大きく、そのため高い透磁率が得られないとともに応力
に伴う透磁率の劣化度が大きいという欠点を有する。
本発明は上記事情に鑑みて゛なされたものであシ、Ｃｏ
基零磁歪非晶質合金並みの高い透磁率を有し、かつ応力
に伴う透磁率の劣化度が小さい鉄基低磁歪非晶質合金を
提供しようとするものである。
基零磁歪非晶質合金並みの高い透磁率を有し、かつ応力
に伴う透磁率の劣化度が小さい鉄基低磁歪非晶質合金を
提供しようとするものである。
本発明者らは鋭意研究を重ねた結果、Ｆｅの一部をＮｂ
で所定の原子係置換すると、得られる鉄基非晶質合金は
著しく小さな飽和磁歪定数を有し、低周波から高周波領
域に亘ってＣｏ基非晶質合金並みの高い透磁率を有し、
しかも応力に伴うその劣化度が小さいことを見出し、本
発明を完成するに至った。
で所定の原子係置換すると、得られる鉄基非晶質合金は
著しく小さな飽和磁歪定数を有し、低周波から高周波領
域に亘ってＣｏ基非晶質合金並みの高い透磁率を有し、
しかも応力に伴うその劣化度が小さいことを見出し、本
発明を完成するに至った。
すなわち、本願筒１の発明の鉄基低磁歪非晶質合金は
次式＝（Ｆｅ１−ａＮｂａ）ｘＧｙＢ、。。−ｘ−ｙ（
式中、Ｇは８１１ Ｇ（１１ＰＩ Ｃから選ばれる少な
くとも１種の元素であシ、ａ、ｘ、ｙはそれぞれ０．０
８≦ａ≦０．１７．７５≦Ｘ≦９ｏ、ｙ≦２０の関係を
満足する数である。） で示されることを特徴とするものである。
式中、Ｇは８１１ Ｇ（１１ＰＩ Ｃから選ばれる少な
くとも１種の元素であシ、ａ、ｘ、ｙはそれぞれ０．０
８≦ａ≦０．１７．７５≦Ｘ≦９ｏ、ｙ≦２０の関係を
満足する数である。） で示されることを特徴とするものである。
また、本願筒２の発明の鉄基低磁歪非晶質合金は
次式’ （Ｆｅｉ−ａ−ｂＮｂａ”ｂ）ｘＧｙＢｌｏｏ
−ｚ−ｙ（式中、ＧはＳｉ、 Ｇｅ、 Ｐ、 Ｃから
選ばれる少なくとも１種の元素であシ％ ａｌｂｌχ、
ｙはそれぞれ０．０８≦ａ≦０．１７．ｂ≦０．２．７
５≦Ｘ≦９０゜ｙ≦２０の関係を満足する数である。）
で示されることを特徴とするものである。
−ｚ−ｙ（式中、ＧはＳｉ、 Ｇｅ、 Ｐ、 Ｃから
選ばれる少なくとも１種の元素であシ％ ａｌｂｌχ、
ｙはそれぞれ０．０８≦ａ≦０．１７．ｂ≦０．２．７
５≦Ｘ≦９０゜ｙ≦２０の関係を満足する数である。）
で示されることを特徴とするものである。
以下、本発明において各元素を添加する理由及び各元素
の含有率の限定理由を詳細に説明する。
の含有率の限定理由を詳細に説明する。
本願筒１及び第２の発明において、Ｎｂは磁歪の著しい
低下に寄与する成分であり、その含有量ａはＯＯ８≦ａ
≦０．１７を満足するように設定される。これはａが０
．０８未満では１２ａ１が５×１０−６よシ大きくなり
、応力に伴う透磁率の劣化度が大きくなるためであシ、
０．１７を超えると磁束密度が低下し、実用的でなくな
るためである。特に、０．０９≦ａ≦０．１４のとき１
λ８１≦３×１０−６と小さくなるので好ましい。
低下に寄与する成分であり、その含有量ａはＯＯ８≦ａ
≦０．１７を満足するように設定される。これはａが０
．０８未満では１２ａ１が５×１０−６よシ大きくなり
、応力に伴う透磁率の劣化度が大きくなるためであシ、
０．１７を超えると磁束密度が低下し、実用的でなくな
るためである。特に、０．０９≦ａ≦０．１４のとき１
λ８１≦３×１０−６と小さくなるので好ましい。
本願筒２の発明において、ＮｉはＮＬとともに磁歪の低
下に寄与し、磁歪の低下度合を調整するとともにＮｂと
の複合添加によシ磁束密度を向上させ、また非晶質合金
の作製を容易にする成分で、′その含有Ｊｌｂはｂ≦０
．２を満足するように設定される。これはｂが０．２を
超えると逆に磁束密度が低下するためである。
下に寄与し、磁歪の低下度合を調整するとともにＮｂと
の複合添加によシ磁束密度を向上させ、また非晶質合金
の作製を容易にする成分で、′その含有Ｊｌｂはｂ≦０
．２を満足するように設定される。これはｂが０．２を
超えると逆に磁束密度が低下するためである。
本願筒１の発明におけるＦｅ及びＮｂの含有量ｘ１ある
いは本願筒２の発明におけるＦｅ、Ｎｂ及びＮｉの含有
量Ｘは７５≦Ｘ≦９０を満足するように設定される。こ
れはＸが７５未満ではＮｂあるいはＮｂ及びＮｉＯ量を
調整しても１λ８１を５ Ｘ １０−６以下にすること
ができないためであり、９０を超えると非晶質化が困難
となるためである。特に、８０≦Ｘ≦８６のとき１λｓ
１が３×１０−６以下となり、応力に伴う透磁率の劣化
度が小さくなるので好ましい。
いは本願筒２の発明におけるＦｅ、Ｎｂ及びＮｉの含有
量Ｘは７５≦Ｘ≦９０を満足するように設定される。こ
れはＸが７５未満ではＮｂあるいはＮｂ及びＮｉＯ量を
調整しても１λ８１を５ Ｘ １０−６以下にすること
ができないためであり、９０を超えると非晶質化が困難
となるためである。特に、８０≦Ｘ≦８６のとき１λｓ
１が３×１０−６以下となり、応力に伴う透磁率の劣化
度が小さくなるので好ましい。
本願箱１及び第２の発明において、ＧはＳｉ。
Ｇｅ、 Ｐ、 Ｃから選ばれる少なくとも１種の元素で
あり、非晶質化を容易にする作用を有するが、その量ｙ
はｙ≦２０を満足する範囲に設定される。これはｙが２
０を超えると、融点が高くなり非晶質化が困難となるた
めである。特に、１≦ｙ≦１０のとき非晶質化が容易と
なるので好ましい。また、ＧとしてＳｔを選択すると非
晶質化が容易になるとともに熱安定性が向上するので好
ましい。
あり、非晶質化を容易にする作用を有するが、その量ｙ
はｙ≦２０を満足する範囲に設定される。これはｙが２
０を超えると、融点が高くなり非晶質化が困難となるた
めである。特に、１≦ｙ≦１０のとき非晶質化が容易と
なるので好ましい。また、ＧとしてＳｔを選択すると非
晶質化が容易になるとともに熱安定性が向上するので好
ましい。
以下、本発明を実施例に基づいて説明する。
実施例１〜１２及び比較例１，２
下記表に示す組成の非晶質合金を単ロール法により作製
した。すなわち、１個の高速回転する日−ル上に石英管
ノズルから各組成の溶融合金をアルゴンガス（ガス圧０
．８ ｋｇ／ｉ）により噴出させ、得られた薄帯を急冷
して幅１２ｍ＋、厚み約３０μｍ、長さ約１０毒の薄帯
試料を作製した。
した。すなわち、１個の高速回転する日−ル上に石英管
ノズルから各組成の溶融合金をアルゴンガス（ガス圧０
．８ ｋｇ／ｉ）により噴出させ、得られた薄帯を急冷
して幅１２ｍ＋、厚み約３０μｍ、長さ約１０毒の薄帯
試料を作製した。
この試料から外径１０ｔＭｎφ、内径６咽φのリング試
料を作製し、無磁場中において結晶化温度よりも低く、
キュリ一点よりも高い温度で１０分間処理した。これに
−次コイルを巻き、マックスウェルブリッジ（バイアス
磁界＝２□Ｏｅ）を用いて実効透磁率を測定した。
料を作製し、無磁場中において結晶化温度よりも低く、
キュリ一点よりも高い温度で１０分間処理した。これに
−次コイルを巻き、マックスウェルブリッジ（バイアス
磁界＝２□Ｏｅ）を用いて実効透磁率を測定した。
また、ストレインデージ法を用いて飽和磁歪定数を、Ｄ
ＴＡ （示差熱分析器）を用いて結晶化温度をそれぞれ
測定した。
ＴＡ （示差熱分析器）を用いて結晶化温度をそれぞれ
測定した。
更に、上記熱処理後のリング試料について、エポキシ樹
脂を用いてモールドし、その後マックスウェルブリッジ
を用いて実効透磁率を測定し、樹脂モールド時の応力に
よる劣化度を調べた。
脂を用いてモールドし、その後マックスウェルブリッジ
を用いて実効透磁率を測定し、樹脂モールド時の応力に
よる劣化度を調べた。
これらの結果を下記表に併記する。
上記表から明らかなように、比較例１及び２の非晶質合
金は飽和磁歪定数（λＳ）が５ Ｘ １０””を超える
高い値となってお９、樹脂モールド前でも実効透磁率が
低く、しかも樹脂モールド後の実効透磁率の劣化度も大
きい。これに対して、実施例１〜１２の非晶質合金は飽
和磁歪定数（λ８）が５ Ｘ １０−６以下と小さく、
高い実効透磁率が得られ、しかも樹脂モールド後の実効
透磁率の劣化度も非常に小さい。
金は飽和磁歪定数（λＳ）が５ Ｘ １０””を超える
高い値となってお９、樹脂モールド前でも実効透磁率が
低く、しかも樹脂モールド後の実効透磁率の劣化度も大
きい。これに対して、実施例１〜１２の非晶質合金は飽
和磁歪定数（λ８）が５ Ｘ １０−６以下と小さく、
高い実効透磁率が得られ、しかも樹脂モールド後の実効
透磁率の劣化度も非常に小さい。
また、上述したのと同様な方法によシ
（Ｆｅ１−ａＮｂａ）８３Ｓｉ７”１０非晶質合金を作
製し、飽和磁歪定数λＳ及び飽和磁化σ８を測定した。
製し、飽和磁歪定数λＳ及び飽和磁化σ８を測定した。
なお、飽和磁化の測定には試料振動型磁力形を用いた。
この結果を第１図に示す。
第１図から明らかなように、λｓ ｌ′ｉＮｂの含有量
が増加するとともに著しく低下し、ａ≧００８でλ８が
５×１０以下となっている。
が増加するとともに著しく低下し、ａ≧００８でλ８が
５×１０以下となっている。
更に、上述したのと同様な方法により
（ＦｅＯ，９＋−ｂＮｂ１０９”ｂ）８４””５Ｂ１１
非晶質合金を作製し、飽和磁歪定数λＳを測定した。こ
の結果を第２図に示す。
非晶質合金を作製し、飽和磁歪定数λＳを測定した。こ
の結果を第２図に示す。
第２図から明らかなように、飽和磁歪定数λ８はＮｉ含
有量が増加するとともに低下し、Ｎｉを添加することに
よりλＳを微妙に調整することができることがわかる。
有量が増加するとともに低下し、Ｎｉを添加することに
よりλＳを微妙に調整することができることがわかる。
以上詳述した如く、本発明の鉄基低磁歪非晶質合金は、
飽和磁歪定数が著しく小さく、そのため透磁率が極めて
高く、かつ応力に伴う透磁率の劣化度が小さい等の特長
を有し、しかも鉄を主体とした材料であるため低価格で
あり、従来コバルト基非晶質合金を用いていた分野、９
Ｉｌえば磁気ヘッド、可飽和リアクトル等に用いること
ができるほか、トランス、チョーク、ノイズフィルタ等
多くの磁心材料として用いることができ、工業上極めて
価値の高い材料である。
飽和磁歪定数が著しく小さく、そのため透磁率が極めて
高く、かつ応力に伴う透磁率の劣化度が小さい等の特長
を有し、しかも鉄を主体とした材料であるため低価格で
あり、従来コバルト基非晶質合金を用いていた分野、９
Ｉｌえば磁気ヘッド、可飽和リアクトル等に用いること
ができるほか、トランス、チョーク、ノイズフィルタ等
多くの磁心材料として用いることができ、工業上極めて
価値の高い材料である。
第１図及ｑ第２図はそれぞれ不発明の鉄基低磁歪非晶質
合金の合金組成と磁気特性との関係を示す線図である。
合金の合金組成と磁気特性との関係を示す線図である。
Claims (4)
- （１） 次式’ （”１−ａＮｂａ）ｘＧｙＢｌｏｏ−
ｘ−ｙ（式中、Ｇ ｌ″ｌ：Ｓｉ、 Ｇｅ＋ ｐｌ Ｃ
から選ばれる少ガくとも１種の元素であシ、＆ ｒ Ｘ
＊ ３’はそれぞれ０．０８≦ａ≦０．１７．７５≦
Ｘ≦９０．ｙ≦２０の関係を満足する数である。） で示されることを特徴とする鉄基低磁歪非晶質合金。 - （２） ０．０９≦ａ≦０．１４．８０≦Ｘ≦８６，１
≦ｙ≦１０の関係を満足することを特徴とする特許請求
の範囲第１項記載の鉄基低磁歪非晶質合金。 - （３）次式’ （”１−ａ−ｂＮｂａ”ｂ）ｘＧｙＢｌ
ｏｏ−ｘ−ｙ（式中、ＧはＳｉ、Ｇｅ＋ ｐ、 Ｃから
選ばれる少なくとも１種の元素であり、ａ ＋ ｂ ＋
Ｘ ｒ Ｖはそれぞれ０．０８≦ａ≦０．１７．ｂ≦
０．２．７５≦Ｘ≦９０゜ｙ≦２０の関係を満足する数
である。）で示されることを特徴とする鉄基低磁歪非晶
質合金。 - （４） ０．０９≦ａ≦０．１４．ｂ≦０．２．８０≦
Ｘ≦８６゜１≦ｙ≦１０の関係を満足することを特徴と
する特許請求の範囲第３項記載の鉄基低磁歪非晶質合金
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58150980A JPS6043466A (ja) | 1983-08-19 | 1983-08-19 | 鉄基低磁歪非晶質合金 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58150980A JPS6043466A (ja) | 1983-08-19 | 1983-08-19 | 鉄基低磁歪非晶質合金 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6043466A true JPS6043466A (ja) | 1985-03-08 |
Family
ID=15508652
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58150980A Pending JPS6043466A (ja) | 1983-08-19 | 1983-08-19 | 鉄基低磁歪非晶質合金 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6043466A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61295602A (ja) * | 1985-06-25 | 1986-12-26 | Hitachi Metals Ltd | コモンモ−ドチヨ−ク用アモルフアス磁心 |
| JPH01321932A (ja) * | 1988-06-21 | 1989-12-27 | Kanebo Ltd | 羊毛繊維からなる結束紡績糸 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5472715A (en) * | 1977-11-24 | 1979-06-11 | Toshiba Corp | High permeability amorphous alloy |
-
1983
- 1983-08-19 JP JP58150980A patent/JPS6043466A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5472715A (en) * | 1977-11-24 | 1979-06-11 | Toshiba Corp | High permeability amorphous alloy |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61295602A (ja) * | 1985-06-25 | 1986-12-26 | Hitachi Metals Ltd | コモンモ−ドチヨ−ク用アモルフアス磁心 |
| JPH01321932A (ja) * | 1988-06-21 | 1989-12-27 | Kanebo Ltd | 羊毛繊維からなる結束紡績糸 |
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