JPS62149844A - 非晶質磁歪材料 - Google Patents
非晶質磁歪材料Info
- Publication number
- JPS62149844A JPS62149844A JP61283218A JP28321886A JPS62149844A JP S62149844 A JPS62149844 A JP S62149844A JP 61283218 A JP61283218 A JP 61283218A JP 28321886 A JP28321886 A JP 28321886A JP S62149844 A JPS62149844 A JP S62149844A
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- JP
- Japan
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- amorphous
- value
- electromechanical coupling
- kinds
- magnetostriction
- Prior art date
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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】
本発明は磁歪応用の非晶質材料に関するものである。
従来、この種用途にはニッケル、１３％八βへ鉄合金、
各種フェライト等が実用化されているが、これらはいづ
れも磁歪λとしては比較的大きな値をもっているものの
実用上問題となる電気エネルギーを機械的エネルギーに
変換する変換効率を示す電気機械結合係数にとしては、
せいぜい０．４程度のものしかなく、エネルギー効率の
悪さ、発熱等種々問題があるのが実情であった。
各種フェライト等が実用化されているが、これらはいづ
れも磁歪λとしては比較的大きな値をもっているものの
実用上問題となる電気エネルギーを機械的エネルギーに
変換する変換効率を示す電気機械結合係数にとしては、
せいぜい０．４程度のものしかなく、エネルギー効率の
悪さ、発熱等種々問題があるのが実情であった。
すなわち最も多く用いられている金属材料としての１３
％八βへＦｅ合金の例では薄板化するための冷間圧延が
相当むつかしく、かつ耐食性が著しく悪いという大きな
欠点をもっている。一方比較的大きな電気機械結合係数
をもつフェライト系の材料では、材質的に脆いという性
質のため磁歪素子として欠は割れ等が著しく発生し易い
という大きな欠点をもっている。
％八βへＦｅ合金の例では薄板化するための冷間圧延が
相当むつかしく、かつ耐食性が著しく悪いという大きな
欠点をもっている。一方比較的大きな電気機械結合係数
をもつフェライト系の材料では、材質的に脆いという性
質のため磁歪素子として欠は割れ等が著しく発生し易い
という大きな欠点をもっている。
本発明は従来材質のもつこのような欠点を取り除いた新
材料を提供するものである。
材料を提供するものである。
すなわち本発明材は従来材質になく大きな電気機械結合
係数をもつのみならず、高周波特性を向上させる上で必
要となる薄板化が著しく容易であり、かつ耐食性に非常
にすぐれた金属材料である。
係数をもつのみならず、高周波特性を向上させる上で必
要となる薄板化が著しく容易であり、かつ耐食性に非常
にすぐれた金属材料である。
また材質自体じん性に優れておりフェライトにみられた
ような割れ、欠は等の欠陥は、まったく発生しないのが
大きな特長である。
ような割れ、欠は等の欠陥は、まったく発生しないのが
大きな特長である。
本発明は基本的にはＦｅ、 Ｎｔ、 ＣｏおよびＣｒを
含む金属元素とメタロイド元素としてのＳｔ、 Ｂ、
ＰおよびＣの中より選ばれた一種又は二種以上を含
有する非晶質合金よりなる。
含む金属元素とメタロイド元素としてのＳｔ、 Ｂ、
ＰおよびＣの中より選ばれた一種又は二種以上を含
有する非晶質合金よりなる。
Ｃｒは非晶質化し耐食性を著しく向上させる上で必須の
成分であり、本発明合金の場合この量が０．０５原子％
以下では効果が少いがそれ以上ならば多い程いい。
成分であり、本発明合金の場合この量が０．０５原子％
以下では効果が少いがそれ以上ならば多い程いい。
但し、１０原子％をこえると電気機械結合係数への影響
が大きくなり、これを小さくするので０．０５％以上、
１０％以下（原子比で、以下すべて同様）が好ましい。
が大きくなり、これを小さくするので０．０５％以上、
１０％以下（原子比で、以下すべて同様）が好ましい。
また、いわゆるメタロイド元素としてのＰ、 Ｓｉ、
ＢおよびＣの含有量を１０％以上３８％以下に限定した
のは、この範囲をはずれると非晶質材を得ることが実質
的に困難となり、したがって電気機械結合係数も著しく
小さくなってしまい、かつ脆い材質しか得られないので
実用的でないためである。
ＢおよびＣの含有量を１０％以上３８％以下に限定した
のは、この範囲をはずれると非晶質材を得ることが実質
的に困難となり、したがって電気機械結合係数も著しく
小さくなってしまい、かつ脆い材質しか得られないので
実用的でないためである。
なお、Ｆｅ、 ＮｉおよびＣｏの相対量を特許請求の範
囲の如く限定した理由は第一図に示すごとく、これら三
元素の相対量でＮｉ＋ Ｇｏともに６０％以下がつＦｅ
４０％以上のところで大きなＫをもっているためであり
、これらの中でもＮｉ、 Ｃｏがともに約３０％以下の
ときはＫの値は０．６５以上の値となっていて従来材に
ない優れたものであるからである。
囲の如く限定した理由は第一図に示すごとく、これら三
元素の相対量でＮｉ＋ Ｇｏともに６０％以下がつＦｅ
４０％以上のところで大きなＫをもっているためであり
、これらの中でもＮｉ、 Ｃｏがともに約３０％以下の
ときはＫの値は０．６５以上の値となっていて従来材に
ない優れたものであるからである。
第１図に示されるように、Ｎｉ含有量を示すｐの値が０
．０３以上かつ、０．３以下、又、Ｃｏ含有量を示すｑ
の値が０．２以下の場合、特に大きなに値を得られる。
．０３以上かつ、０．３以下、又、Ｃｏ含有量を示すｑ
の値が０．２以下の場合、特に大きなに値を得られる。
Ｋ値のＦｅ、 Ｎｉ、 Ｃｏの相対量に対する依存性は
Ｃｒ添加により変わらない。
Ｃｒ添加により変わらない。
以下、本発明を実施例に基いて説明する。
実施例１
（Ｆｅ、−、−＋１ ＮｉｐＣＯｑ）ｔｏｏ−ｘ−ｙ−
ｚｃｒｘＭｙＭ ’ ｚにてｐ。
ｚｃｒｘＭｙＭ ’ ｚにてｐ。
ｑ、ｘおよびｙ （ｚ＝０）を変えた材質を溶解しいわ
ゆる片ロール法で非晶質合金をつくり緒特性を調べたと
ころ第−表の如き結果を得た。耐食性については、濃度
２０％の塩酸に２４時間浸した後の試験片の腐食減量を
測定し、腐食減量が０．０４ｗｔ％以下のものを著しく
優れているもの（◎）とし、０．０５〜０．１ｗｔ％の
ものを優れているもの（０）とした。又、じん性につい
ては、破壊強さくｋｇ／ａｍ”）が３５０以上のものを
著しく優れているもの（◎）とし、３００以上で３５０
未満のものを優れているもの（０）とした。ここに耐食
性およびじん性は著しく優れているもの（◎）、優れて
いるもの（○）で表示しである。
ゆる片ロール法で非晶質合金をつくり緒特性を調べたと
ころ第−表の如き結果を得た。耐食性については、濃度
２０％の塩酸に２４時間浸した後の試験片の腐食減量を
測定し、腐食減量が０．０４ｗｔ％以下のものを著しく
優れているもの（◎）とし、０．０５〜０．１ｗｔ％の
ものを優れているもの（０）とした。又、じん性につい
ては、破壊強さくｋｇ／ａｍ”）が３５０以上のものを
著しく優れているもの（◎）とし、３００以上で３５０
未満のものを優れているもの（０）とした。ここに耐食
性およびじん性は著しく優れているもの（◎）、優れて
いるもの（○）で表示しである。
Ｋの測定法としては、長尺状試料をコイルの中に入れ、
コイルに励磁用交流電流を流すとそれによって生じる交
流磁場を感じて、磁歪効果により試料が伸縮して振動状
態を生じる。
コイルに励磁用交流電流を流すとそれによって生じる交
流磁場を感じて、磁歪効果により試料が伸縮して振動状
態を生じる。
このとき、コイル両端のインピーダンスの絶対値を励磁
電流の周波数をかえて測定すると周波数が高くなるにつ
れてピークと縮小が生じる。
電流の周波数をかえて測定すると周波数が高くなるにつ
れてピークと縮小が生じる。
この場合インピーダンスのピークを生じる周波数ｆＲを
共鳴周波数、インピーダンス極小の周波ｔｆ、を反共鳴
周波数と称し、電気機械結合係数には次式で与えられる
。
共鳴周波数、インピーダンス極小の周波ｔｆ、を反共鳴
周波数と称し、電気機械結合係数には次式で与えられる
。
第 １ 表
第１表の結果から明らかなようにＣｒ添加により合金は
耐食性およびじん性を著しく向上させている上に大きな
電気機械結合係数をもっことが示される。
耐食性およびじん性を著しく向上させている上に大きな
電気機械結合係数をもっことが示される。
本発明合金においては、Ｍｇ、 ＣａおよびＺｎの１種
以上を８％を越えない範囲で含有させることにより、電
気機械結合係数Ｋを大きくするための熱処理が容易とな
り、かつＫの周波数依存性およびバイアス磁場依存性が
改善される。但し、これらの量が８％をこえるとＫを劣
化させるので実用的でなくなる。
以上を８％を越えない範囲で含有させることにより、電
気機械結合係数Ｋを大きくするための熱処理が容易とな
り、かつＫの周波数依存性およびバイアス磁場依存性が
改善される。但し、これらの量が８％をこえるとＫを劣
化させるので実用的でなくなる。
第２表及び第３表に試料ＩＩｋＬ１２〜１４及び阻１６
〜１８として、Ｃａ、 ＭｇおよびＺｎを添加した本発
明の合金例の組成を示す。
〜１８として、Ｃａ、 ＭｇおよびＺｎを添加した本発
明の合金例の組成を示す。
第 ２ 表
第２図及び第３図に、熱処理温度（ａｎｎｅａｌｔｅｍ
ｐ）と得られるに値の関係を示した。第２図及び第３図
に示される如（、Ｍｇ、 Ｃａ又はＺｎの添加により高
いに値を得るための熱処理温度の幅が広がり、熱処理が
行ない易（なる。
ｐ）と得られるに値の関係を示した。第２図及び第３図
に示される如（、Ｍｇ、 Ｃａ又はＺｎの添加により高
いに値を得るための熱処理温度の幅が広がり、熱処理が
行ない易（なる。
第４表にバイアス磁場（Ｈｂ）に対するに値の依存性の
例を試料Ｎａ１ｌ及び阻１２の合金について示しである
。Ｋ値のピーク値の２７３の値に対する分布曲線の横幅
をΔＨｂとして、第４表に他の合金組成のものも含めて
、そのΔＨ，（Ｏｓ）を示した。Ｃａ、 Ｍｇ又はＺｎ
の添加によりΔＨ５値が大きくなり、Ｋ値のバイアス磁
場依存性が改善されることが示される。
例を試料Ｎａ１ｌ及び阻１２の合金について示しである
。Ｋ値のピーク値の２７３の値に対する分布曲線の横幅
をΔＨｂとして、第４表に他の合金組成のものも含めて
、そのΔＨ，（Ｏｓ）を示した。Ｃａ、 Ｍｇ又はＺｎ
の添加によりΔＨ５値が大きくなり、Ｋ値のバイアス磁
場依存性が改善されることが示される。
第 ４ 表
〒
本発明における非晶質とは、マクロなＸ線回折によって
明白なデバイシュラ−リングが出ていないという状況を
いい、実用上それで問題ないものである。
明白なデバイシュラ−リングが出ていないという状況を
いい、実用上それで問題ないものである。
第１図は、（Ｆｅｔ−ｐ−ｑＮｉｐｃＯｑ） 、ｓｃｒ
＊ｓｉ＋ ｏＢ＋ ｚ系におけるＦｅ、 Ｎｉ、 Ｃｏ
の相対量とＫとの関係を示す曲線図、第２図および第３
図は、Ｋ値の熱処理温度に対する依存性を示す図、第４
図は、Ｋ値のバイアス磁場依存性を示す図である。 ゛＼−１／ 第１図 Ｎ１ 第２図 ａｎｎｅａｌ ｔｅｍｐ （’ｃ ） 第３図 ａｎｎｅａｌ ｔｅｍｐ （’ｃ ）第４図 Ｈｂ（○ｅ〕
＊ｓｉ＋ ｏＢ＋ ｚ系におけるＦｅ、 Ｎｉ、 Ｃｏ
の相対量とＫとの関係を示す曲線図、第２図および第３
図は、Ｋ値の熱処理温度に対する依存性を示す図、第４
図は、Ｋ値のバイアス磁場依存性を示す図である。 ゛＼−１／ 第１図 Ｎ１ 第２図 ａｎｎｅａｌ ｔｅｍｐ （’ｃ ） 第３図 ａｎｎｅａｌ ｔｅｍｐ （’ｃ ）第４図 Ｈｂ（○ｅ〕
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 原子比組成が （Ｆｅ＿１＿−＿ｐ＿−＿ｑＮｉ＿ｐＣＯ＿ｑ）＿１＿
０＿０＿−＿ｘ＿−＿ｙ＿−＿ｚＣｒ＿ｘＭ＿ｙＭ′＿
ｚ但し、Ｍ：Ｓｉ、Ｂ、ＰおよびＣの内より選ばれた一
種又は二種以上の組合せ Ｍ′：Ｍｇ、ＣａおよびＺｎの内より選ばれた一種又は
二種以上の組合せ ０．０３≦ｐ≦０．３、０≦ｑ≦０．２ ０．０５≦ｘ≦１０、１０≦ｙ＋ｚ≦３８、０＜ｚ≦８ であることを特徴とする非晶質磁歪材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61283218A JPS62149844A (ja) | 1979-01-09 | 1986-11-28 | 非晶質磁歪材料 |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP155679A JPS5595626A (en) | 1979-01-09 | 1979-01-09 | Amorphous magnetostrictive material |
| JP61283218A JPS62149844A (ja) | 1979-01-09 | 1986-11-28 | 非晶質磁歪材料 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP155679A Division JPS5595626A (en) | 1979-01-09 | 1979-01-09 | Amorphous magnetostrictive material |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62149844A true JPS62149844A (ja) | 1987-07-03 |
Family
ID=26334795
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61283218A Pending JPS62149844A (ja) | 1979-01-09 | 1986-11-28 | 非晶質磁歪材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62149844A (ja) |
-
1986
- 1986-11-28 JP JP61283218A patent/JPS62149844A/ja active Pending
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