CN105074843A - 使用了Fe基纳米晶体软磁性合金的环状磁芯、以及使用其的磁性部件 - Google Patents

使用了Fe基纳米晶体软磁性合金的环状磁芯、以及使用其的磁性部件 Download PDF

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Abstract

一种环状磁芯，由部分Fe被Ni和/或Co置换的Fe基纳米晶体软磁性合金形成，频率100kHz且直流施加磁场强度50A/m时的交流相对磁导率μr100k(50)为4000以上，频率100kHz且直流施加磁场强度150A/m时的交流相对磁导率μr100k(150)为2500以上，直流施加磁场强度为400A/m时的最大磁导率μMax为8000以下且磁通密度B400为1.3T以上。

Description

使用了Fe基纳米晶体软磁性合金的环状磁芯、以及使用其的磁性部件
技术领域
本发明涉及为了抑制大电流时的噪音而配置于电源与电子设备之间的噪声滤波器等所使用的环状磁芯、以及使用其的磁性部件。
背景技术
如图9所示，在包括电源201、逆变器(inverter)202、电子设备203等的电子电路中，存在由电源201侧的转换部产生的高频转换噪音、由电机等电子设备203产生的高电压脉冲性噪音等噪音，成为故障的原因。为了防止这样的噪音，在电源201与逆变器202以及电子设备203之间插入有噪声滤波器10。
图10表示三相电源用噪声滤波器10的通常的构成。该噪声滤波器10中，在电源侧的输入终端101a与电子设备侧的输出终端101b之间，配置有：降低常模噪音(normal-modenoise)的相间电容器C11、C12、C13、C21、C22、C23，降低共模噪音(common-modenoise)的共模扼流线圈5、以及接地电容器C31、C32、C33。还与电源路径串联地配置用于抑制常模噪音的扼流线圈。
图11表示共模扼流线圈5的一例。该共模扼流线圈5例如如日本特开2000-340437号记载的那样，由环状磁芯1和卷绕于环状磁芯1的多个线圈7a、7b、7c构成，所述环状磁芯1由Mn-Zn系铁氧体、Fe-Si-B系非晶合金或纳米晶体软磁性合金等形成。也可以将线圈制成为双股线圈。共模扼流线圈5对于在电源路径流通的共模噪音表现出大的阻抗，通过由各线圈7a、7b、7c产生的电感和接地电容器C31、C32、C33，使来自电源的共模噪音衰减；通过在输入终端的各相间连接的相间电容器C11、C12、C13和在输出终端的各相间连接的相间电容器C21、C22、C23以及各线圈的漏洩电感，使向输入终端的常模噪音衰减，从而防止电源和电子设备的噪音相互地侵入。
例如，在VCCI标准或CISPR标准的噪音限制中，规定了150kHz～30MHz频率带的噪音终端电压的限度，作为噪声滤波器，不仅寻求高电压的噪音的降低，还寻求在宽的频率范围内的噪音的降低。为了抑制高电压的噪音，共模扼流线圈用磁芯所使用的磁性材料的饱和磁通密度是重要的；为了降噪的宽频带化，磁性材料的磁导率及其频率特性是重要的。
日本特公平7-74419号公开了一种Fe基软磁性合金，其具有由通式：(Fe1-aMa)100-X-Y-Z-αCuXSiYBZM′α(其中，M为Co和/或Ni；M′为选自由Nb、W、Ta、Zr、Hf、Ti和Mo所组成的组中的至少一种元素；a、x、y、z和α分别满足0≤a≤0.5、0.1≤x≤3、0≤y≤30、0≤z≤25、5≤y+z≤30和0.1≤α≤30。)所示的组成，组织的至少50％由具有100nm以下的平均粒径的微细晶粒形成、其余实质上为非晶质。该Fe基软磁性合金即便在高频下也具有高磁导率，但是却有对于大电流容易磁饱和而作为扼流线圈不能充分地发挥作用的担心。大电流致使磁芯磁饱和时，磁导率变小、电感降低。因此，用于噪声滤波器的情况下，共模噪音和常模噪音的衰减性能低。为了防止衰减性能的降低而在磁芯设置磁隙时，不仅磁芯损失增加而且还会产生磁隙处的漏洩磁通的问题。
另外，日本特表2006-525655号公开了一种磁芯，其由具有500～15000的相对磁导率μ和小于15ppm的饱和磁致伸缩λ的超微晶合金形成，在线性磁滞回线(linearB-Hloop)以及交流和直流下具有高的工作特性，超微晶合金的至少50％被平均粒径100nm以下的微细晶体颗粒所占据，并且所述超微晶合金由通式：FeaCobNicCudMeSifBgXh(其中，M为V、Nb、Ta、Ti、Mo、W、Zr、Cr、Mn和Hf中的至少一种；X为P、Ge、C和不可避免的杂质；a、b、c、d、e、f、g和h用原子％表示，且满足0≤b≤40、2＜c＜20、0.5≤d≤2、1≤e≤6、6.5≤f≤18、5≤g≤14、5≤b+c≤45、a+b+c+d+e+f＝100和h＜5的条件。)表示。但是，可知日本特表2006-525655号中具体记载的组成的磁芯具有如下缺点：如果直流施加磁场强度为150A/m以上，则难以维持高的交流相对磁导率μr(ACspecificpermeability)。
发明内容
发明要解决的问题
因此，本发明的目的在于提供：对于大电流不易磁饱和且能够维持高的磁导率的环状磁芯、以及能够发挥出优异的噪音降低效果的扼流线圈等磁性部件。
用于解决问题的方案
本发明的环状磁芯的特征在于，其由部分Fe被Ni和/或Co置换的Fe基纳米晶体软磁性合金形成，
频率100kHz且直流施加磁场强度50A/m时的交流相对磁导率μr100k(50)为4000以上，
频率100kHz且直流施加磁场强度150A/m时的交流相对磁导率μr100k(150)为2500以上，
直流施加磁场强度为400A/m时的最大磁导率μMax为8000以下且磁通密度B400为1.3T以上。
上述环状磁芯在频率10kHz且直流施加磁场强度150A/m时的交流相对磁导率μr10k(150)优选为4000以上，频率10kHz且直流施加磁场强度200A/m时的交流相对磁导率μr10k(200)优选为2000以上。
上述Fe基纳米晶体软磁性合金优选含有：总计大于75.5原子％的Fe以及Ni和/或Co、6原子％以下的Ni和/或Co、0.1～2原子％的Cu、0.1～4原子％的Nb、8～12原子％的Si、以及9～12原子％的B。Fe基纳米晶体软磁性合金更优选的组成为：Fe以及Ni和/或Co总计大于75.5原子％、Ni和/或Co为4～6原子％、Si为10～11.5原子％、以及B为9.2～10原子％。
上述Fe基纳米晶体软磁性合金优选为厚度10～25μm的薄带状。上述薄带的厚度更优选为14～25μm。
本发明的磁性部件的特征在于，将上述环状磁芯收纳于树脂制外壳内，将前述环状磁芯的一部分用粘接剂固定。第一例中，前述环状磁芯的中空部贯穿有导体。第二例中，前述环状磁芯卷绕有导体。前述导体为导线或母线。
发明的效果
本发明的环状磁芯不易磁饱和且即便在大电流下也能够维持高的磁导率，所以高电压噪音的降低性能和脉冲衰减特性优异、适合于降低宽频带的噪音的小型轻量的扼流圈滤波器。另外，使用高磁导率的Fe基纳米晶体软磁性合金的情况下所需的磁隙是不需要的，所以能够降低加工工时。进而，还有如下优点：像Fe基非晶合金那样，由磁致伸缩导致的特性变化少。
附图说明
图1是表示本发明的环状磁芯的一例(实施例1)的立体图。
图2是表示实施例1的环状磁芯的直流磁滞回线的图表。
图3是表示实施例1的环状磁芯的交流相对磁导率μr与磁场强度的关系的图表。
图4是表示实施例1的环状磁芯的交流相对磁导率μr的频率特性的图表。
图5是表示实施例2的扼流线圈的阻抗的频率特性的图表。
图6是表示实施例2和比较例1的扼流线圈的直流电流叠加电感特性的图表。
图7是表示三相共模扼流线圈(three-phasecommon-modechokecoils)的一例的立体图。
图8是表示实施例3的三相共模扼流线圈的阻抗以及电感的频率特性的图表。
图9是表示将噪声滤波器配置于电源与电子设备之间的电路的方框图。
图10是表示三相电源用噪声滤波器的电路构成的一例的图。
图11(a)是表示共模扼流线圈的一例的主视图。
图11(b)是表示共模扼流线圈的其他例子的主视图。
图12是表示将环状磁芯装入绝缘性芯外壳的状态的示意性分解立体图。
具体实施方式
参照附图对于本发明的实施方式以下详细地进行说明，但本发明不受它们限定，只要不脱离本发明的思想可以进行各种变更。另外，对于各实施方式的说明，只要没有特别的说明，也适用于其他的实施方式。
[1]Fe基纳米晶体软磁性合金
本发明的环状磁芯所使用的Fe基纳米晶体软磁性合金具有部分Fe被Ni和/或Co置换的组成，但为了具有期望的B-H特性，除了杂质，优选具有由通式：Fea(Ni,Co)bCucNbdSieBf(原子％)(其中，75.5＜a+b、b≤6、0.1≤c≤2、0.1≤d≤4、8≤e≤12、9≤f≤12、以及a+b+c+d+e+f＝100)表示的组成。其中，上述式中的(Ni,Co)表示Ni和/或Co。
(1)Fe以及Ni和/或Co
Fe是极大地左右饱和磁通密度Bs的元素。为了使直流施加磁场强度400A/m时的磁通密度B400为1.3T以上，Fe以及Ni和/或Co优选总计为大于75.5原子％。
通过使部分Fe被Ni和/或Co置换，能够增大磁感应各向异性，因此通过磁场中的热处理能够有意地降低相对磁导率但不会大幅降低饱和磁通密度，并且能够赋予对于大电流不易磁饱和的特性。另外，通过Ni和/或Co的添加也能够降低磁芯损失Pcv。Ni和/或Co的含量优选为6原子％以下。如果Ni和/或Co大于6原子％则磁导率的降低变大，难以使频率100kHz且直流施加磁场强度50A/m时的交流相对磁导率μr100k(50)为4000以上、使频率100kHz且直流施加磁场强度150A/m时的交流相对磁导率μr100k(150)为2500以上。因此，为了得到必要的阻抗而不得不增加绕组数，从而变得不适于扼流线圈用。需要说明的是，上述磁导率可以通过在热处理中垂直于磁芯的磁路方向(合金的宽度方向)地施加磁场而得到。
Ni降低饱和磁通密度Bs，所以在单独添加的情况下，如果含量大于6原子％则难以使磁通密度B400为1.3T以上。另外，在6原子％以下的范围使B-H曲线倾斜的效果(降低相对磁导率的效果)比Co大，所以添加量能够比Co少。
Co略微提高饱和磁通密度Bs，但由于比Ni昂贵所以存在成本增加的问题。由于与Ni组合使用时根据Co的比例能够抑制饱和磁通密度Bs的降低，因而优选。
Cu是通过热处理使微细晶粒析出所需的元素。如果Cu含量小于0.1原子％，则难以使合金组织的50体积％以上为平均晶体粒径100nm以下的微细晶粒。另外，如果Cu含量大于2原子％，则热处理前的非晶合金薄带脆而难以卷绕、冲切。因此，Cu含量优选为0.1～2原子％。更优选的Cu含量为0.5～1.5原子％。
Nb与Cu一起有助于微细晶粒的析出。Nb小于0.1原子％时，则不能够充分地得到上述效果。另一方面，即便使Nb大于4原子％，使微细晶粒析出的效果也不会有很大的变化，其含量的份额使其他金属元素的含量减少，从而有使磁特性恶化的担心。因此，Nb含量优选为0.1～4原子％。更优选的Nb含量为1～3.5原子％。需要说明的是，也可以将Nb的一部分或全部置换为具有同样作用的元素(Ti、Zr、Hf、Mo、W或Ta)。
Si和B均为非晶相形成元素。如果Si为8原子％以上，则通过骤冷能够稳定地形成非晶相并且矫顽力Hc和磁芯损失Pcv降低。但是，如果Si含量大于12原子％，则饱和磁通密度Bs降低。磁感应各向异性受到bcc结构的Fe晶粒中的Si量影响。因此，Si含量优选为8～12原子％。更优选的Si含量为10～11.5原子％。
如果B的含量为9原子％以上，则通过骤冷能够稳定地形成非晶相并且热处理后能够得到均匀的纳米晶体相。但是，如果B含量大于12原子％，则饱和磁通密度Bs降低。因此，B含量优选为9～12原子％。另外，为了防止在宽频率范围、大电流下(强的磁场中)磁导率饱和，B含量更优选为9.2～10原子％。Si和B的总计量优选为22原子％以下，更优选为21原子％以下。
[2]Fe基纳米晶体软磁性合金薄带
Fe基纳米晶体软磁性合金薄带的厚度优选为10～25μm。厚度小于10μm时，不仅薄带的机械强度不充分且处理时容易断裂，矫顽力Hc也变高。另外，如果厚度大于25μm，则不仅难以稳定地得到非晶状态，涡电流损失也变大。不考虑涡电流损失的情况下，薄带的厚度优选为14～25μm。
图1表示将本发明的Fe基纳米晶体软磁性合金薄带100卷绕而成的环状磁芯1的一例。除了图1所示的带绕磁心以外，也可以为将薄带冲切成环状、多张层叠而成的磁芯。环状磁芯1不限定于圆形状，也可以为椭圆(racetrack)状、矩形状等。
[3]环状磁芯的制造方法
(1)Fe基纳米晶体软磁性合金薄带的制造
Fe基纳米晶体软磁性合金薄带可以例如，将规定组成的合金熔液用公知的单辊法进行骤冷，制作厚度十几μm～30μm左右、优选10～25μm、更优选14～25μm的Fe基非晶合金薄带。需要说明的是，Fe基非晶合金薄带也可以在组织中部分地含有微细晶粒。将Fe基非晶合金薄带卷绕或层叠而制成环状磁芯。此时，优选对薄带间实施绝缘。
(2)磁场中热处理
对于得到的环状磁芯，边施加磁场边在氮气等非活性气体气氛中或大气中、在结晶化起始温度以上的温度下进行10分钟以上热处理，由此得到由Fe基纳米晶体软磁性合金形成的环状磁芯，所述Fe基纳米晶体软磁性合金的合金组织的50体积％以上为平均晶体粒径100nm以下的微细bcc结构的Fe晶粒所占据。尽管根据Fe基纳米晶体软磁性合金的组成而不同，bcc结构的Fe晶粒析出的温度(结晶化起始温度)为480～560℃左右。结晶化起始温度为通过差示扫描量热测定求出的发热起始温度。如果Fe2B等化合物相析出，则矫顽力Hc增加而损失恒磁导率(constancyofpermeability)。因此，热处理温度的上限优选设为化合物相不析出的温度。
对于磁场中热处理，温度与保持时间都是重要的。磁感应各向异性受bcc结构的Fe晶粒中Si量影响，因此在结晶化时，需要使Fe中充分地固溶Si。因此，最高温度的保持时间优选为10分钟以上。如果热处理温度降低，则保持时间变长，考虑到生产率优选将上限设为60分钟。
如果边在与环状磁芯的磁路直角方向(薄带的宽度方向)施加磁场边进行热处理，则B-H曲线倾斜的同时线性提高使相对磁导率降低、低矩形比且恒磁导率优异。例如日本特公平7-74419号公开那样，磁场中热处理本身是公知的方法。为了使合金饱和，施加的磁场优选至少为1000A/m以上。
在结晶化的初期阶段，Si的固溶不充分而不会诱发各向异性，但随着Si的固溶推进，急剧地加速诱发各向异性。因此，优选自低于结晶化温度的温度起施加磁场。
从开始施加磁场至到达保持温度期间的升温速度优选为5℃/分钟以下。如果升温速度过快，则伴随着结晶化的发热导致结晶化很快结束。虽然在结晶化之后也能诱发各向异性，但与结晶化进行中得到的各向异性相比较，是不充分的。另外，也有结晶化在Si的固溶不充分的状态下结束的担心。如果想要充分得到各向异性的诱发，升温速度更优选设为小于1℃/分钟。
[4]环状磁芯的特性
为了保持高饱和磁通密度、低损失和低磁致伸缩这样的优异的磁性能并且消除将Fe基纳米晶体软磁性合金用于磁性部件(特别是扼流线圈)时的问题点，进行了研究的结果发现，为了发挥优异的噪音抑制效果，必要的是：(a)频率100kHz且直流施加磁场强度50A/m时的交流相对磁导率μr100k(50)为4000以上；(b)频率100kHz且直流施加磁场强度150A/m时的交流相对磁导率μr100k(150)为2500以上；(c)直流施加磁场强度400A/m时的最大磁导率μMax为8000以下、且磁通密度B400为1.3T以上。
交流相对磁导率μr是由具有漏磁通可忽略的闭磁路磁芯的线圈的有效自感通过下述式(1)而求出的磁导率。
μr＝(L×C1)/(μ0×N2)···(1)
L：有效自感(H)
N：总卷绕数
μ0：真空磁导率(4×π×10-7)
C1：磁芯常数(mm-1)
有效自感L使用电感电容电阻测量计(LCRmeter)(AgilentTechnologies,Inc.制4284A)和阻抗/增益相位分析仪(impedance/gain-phaseanalyzer)(AgilentTechnologies,Inc.制4194A)进行测定。
磁场与相对磁导率μr的关系利用将电感电容电阻测量计4284A和偏置电源(AgilentTechnologies,Inc.制42841A)组合的能够叠加最大至20A的直流电流的测定装置，通过直流电流叠加电感的测定而求出。交流相对磁导率μr由规定频率(例如，100kHz)的有效自感L，通过上述式(1)而求出。另外，产生规定的直流施加磁场强度H(例如，50A/m)的偏置电流I通过下述式(2)而求出。
H＝I×N/Le···(2)
H：直流施加磁场强度(A/m)
I：偏置电流(A)
N：总卷绕数
Le：平均线路长度(m)
交流相对磁导率μr的频率特性使用阻抗/增益相位分析仪4194A，在0.05A/m的工作磁场和10kHz～10MHz的频率下进行测定。直流施加磁场强度为400A/m时的最大磁导率μMax、磁通密度B400和矫顽力Hc均通过直流磁化特性试验装置(METRON,Inc.制SK-110型)进行测定。
本发明中，假设包含噪音的冲击电流(surgecurrent)，将频率100kHz下50A/m和150A/m的直流施加磁场强度时的交流相对磁导率μr100k(50)和μr100k(150)分别规定为4000以上和2500以上。如果交流相对磁导率μr100k(50)为4000以上、交流相对磁导率μr100k(150)为2500以上，则伴随着磁导率降低的共模噪音、常模噪音的衰减性能的降低被抑制，发挥出优异的噪音抑制效果。更优选的是，频率10kHz且直流施加磁场强度150A/m时的交流相对磁导率μr10k(150)为4000以上，并且频率10kHz且直流施加磁场强度200A/m时的交流相对磁导率μr10k(200)为2000以上。
如果直流施加磁场强度400A/m时的最大磁导率μMax为8000以下且磁通密度B400为1.3T以上，则能够降低高电压的噪音并且即便对于伴随瞬态电流的峰值上升的大电流也不会招致磁饱和，另外能够防止电感的显著降低。
本发明的环状磁芯所使用的Fe基纳米晶体软磁性合金维持了即便是高频也能够相对地得到比其他的磁性材料更高的磁导率这样的特征，所以使用了由本发明的环状磁芯构成的磁性部件(扼流线圈)的噪声滤波器也能够降低高电压的噪音并且宽频带的噪音降低优异。
[5]磁性部件
本发明的磁性部件是如下得到的：将上述环状磁芯装入绝缘性芯外壳或者对上述环状磁芯实施绝缘涂敷之后，(a)使导体贯穿环状磁芯的中空部，或者(b)环状磁芯上卷绕导体。作为在环状磁芯的中空部贯穿有导体的磁性部件的一例，图11(a)中示出了结构为3根导体a、b、c贯穿了环状磁芯5’的三相共模扼流线圈。另外，作为环状磁芯上卷绕了导体的磁性部件的一例，图11(b)中示出了环状磁芯5’卷绕有3根导体a、b、c的三相共模扼流线圈。图12中示出了将环状磁芯5’装入绝缘性芯外壳的状态，所述绝缘性芯外壳包括上外壳11和下外壳12。
通过以下的实施例更详细地说明本发明，但本发明不受它们限定。
实施例1
通过单辊法，将具有Fe70.7Ni5.0Cu0.8Nb2.8Si10.9B9.8(原子％)的组成的熔液通过喷嘴向高速旋转的铜辊表面喷出而骤冷，得到厚度分别为16μm、18μm和23μm且宽度53mm的合金薄带。通过X射线衍射测定，确认了这些合金薄带的组织实质上为非晶。通过差示扫描量热测定而求出的该合金的结晶化温度Tx为490℃。
对各薄带进行切割加工，得到宽度25mm的2条薄带。将各薄带卷绕而得到外径24.5mm、内径21mm和高度/宽度25mm的圆环状带绕磁心(占空系数：0.9)。在控制为氮气气氛的热处理炉内装入圆环状带绕磁心，进行如下的热处理，以0.54℃/分钟的速度由420℃升温至550℃的最高温度，在最高温度下保持20分钟之后，进行炉冷却，从而得到图1所示的由Fe基纳米晶体软磁性合金形成的环状带绕磁心。升温中和于最高温度保持中，在环状磁芯的高度方向(薄带的宽度方向)施加280kA/m的磁场。通过磁场中热处理，所有薄带中平均粒径100nm以下的微细晶粒几乎以70％的体积比率生成。
将各环状磁芯装入绝缘性外壳，在一次侧实施10匝以及在二次侧实施10匝的绕组，使用直流磁化特性试验装置SK-110型，测定25℃下最大磁导率μMax、磁通密度B400、矫顽力Hc和矩形比。将结果示于表1。另外，将使用了厚度16μm的薄带的环状磁芯的直流磁滞回线作为代表例而示于图2。
将各环状磁芯装入绝缘性外壳，实施10匝的绕组，将相对于25℃下频率10kHz和100kHz的直流施加磁场强度50A/m、150A/m以及200A/m的交流相对磁导率μr的关系，通过电感电容电阻测量计4284A而求出。将频率100kHz且直流施加磁场强度50A/m时的交流相对磁导率μr100k(50)、频率100kHz且直流施加磁场强度150A/m时的交流相对磁导率μr100k(150)、频率10kHz且直流施加磁场强度150A/m时的交流相对磁导率μr10k(150)、以及频率10kHz且直流施加磁场强度200A/m时的交流相对磁导率μr10k(200)示于表1中。另外，将使用了厚度16μm的薄带的环状磁芯的交流相对磁导率μr与磁场强度(频率10kHz)的关系示于图3。
将各环状磁芯(试样No.1～5)装入绝缘性外壳，实施1匝的绕组且利用阻抗/增益相位分析仪4194A，在电压振幅0.5Vrms、频率10～100kHz、温度25℃下测定交流相对磁导率μr10k和μr100k。另外，求出可得到频率10kHz时的相对磁导率μr10k的50％的相对磁导率μr的频率f50。将结果示于表1。另外，将使用了厚度16μm的薄带的相对磁导率μr的频率特性示于图4。
[表1-1]
[表1-2]
注释：(1)直流施加磁场强度400A/m时的最大磁导率。
(2)频率10kHz且直流施加磁场强度150A/m时测定。
(3)频率10kHz且直流施加磁场强度200A/m时测定。
(4)频率100kHz且直流施加磁场强度50A/m时测定。
(5)频率100kHz且直流施加磁场强度150A/m时测定。
[表1-3]
可知，本发明的环状磁芯不仅保持高的磁通密度而且矩形比小、恒磁导率优异、相对于频率的交流相对磁导率的变化小。另外，频率100kHz且直流施加磁场强度50A/m时的交流相对磁导率μr100k(50)以及频率10kHz且直流施加磁场强度150A/m时的交流相对磁导率μr10k(150)均为4000以上；频率100kHz且直流施加磁场强度150A/m时的交流相对磁导率μr100k(150)为2500以上、并且频率10kHz且直流施加磁场强度200A/m时的交流相对磁导率μr10k(200)为2000以上。这样，本发明的环状磁芯在低磁场域至高磁场域具有高的交流相对磁导率。进而可知，使用了薄的薄带的环状磁芯的交流相对磁导率的降低少且频率特性优异。
比较例1
使用Fe基纳米晶体软磁性合金FT-3KL(日立金属株式会社制)的薄带(厚度18μm)制作外径36.0mm、内径17.5mm以及高度/宽度25mm的圆环状带绕磁心，将其装入外壳中，将线直径2.5mm的漆包线绕8匝而制作扼流线圈。
实施例2
使用实施例1中制作的薄带(厚度18μm)制作外径36.0mm、内径17.5mm以及高度/宽度25mm的圆环状带绕磁心，将其装入外壳中，将线直径2.5mm的漆包线绕17匝而制作扼流线圈。将扼流线圈的阻抗示于图5中。由图5可知，实施例2的扼流线圈在低频域至高频域发挥了优异的阻抗性能。
对于实施例2的扼流线圈以及比较例1的扼流线圈的直流电流叠加电感特性进行评价。将结果示于图6。由图6可知，与比较例1的扼流线圈相比较，实施例2的扼流线圈的直流电流叠加电感特性优异。
实施例3
使用实施例1中制作的薄带(厚度18μm)制作外径17.8mm、内径13.8mm以及高度/宽度25mm的圆环状带绕磁心，从而制作图7所示的三相共模扼流线圈。环状磁芯装入绝缘性的外壳6，在外壳中央设有划分绕组区域的分隔板8。各相的绕组7a、7b、7c是将线直径2.5mm的漆包线卷绕3匝而形成的。将三相共模扼流线圈的阻抗和电感的频率特性示于图8。图中，实线表示电感，虚线表示阻抗。由图8可知，实施例3的三相共模扼流线圈在低频域至高频域发挥了优异的阻抗性能。
实施例4
使用实施例2中得到的三相共模扼流线圈，制作图9所示的噪声滤波器。得到的噪声滤波器的低频噪音、高频噪音、脉冲性噪音的衰减优异，且降低150kHz～30MHz的宽频带的噪音终端电压的效果优异。
实施例5
与实施例1同样地，由具有表2所示的组成(原子％)的各熔液制作厚度16μm且宽度53mm的合金薄带。对于各薄带进行切割加工，得到宽度25mm的2条薄带。卷绕各薄带，得到外径24.5mm、内径21mm以及高度/宽度25mm的圆环状带绕磁心(占空系数：0.9)。对于各圆环状带绕磁心，实施与实施例1相同的磁场中热处理，得到由Fe基纳米晶体软磁性合金形成的环状带绕磁心。与实施例1同样地测定各环状带绕磁心的交流相对磁导率μr100k(50)、μr100k(150)、μr10k(150)和μr10k(200)。将结果示于表2。
[表2-1]
[表2-2]
注释：(1)～(4)与表1-2的注释(2)～(5)相同。
由表2可知，特别是在B为9.32～9.78原子％的范围得到良好的交流相对磁导率特性。

Claims (9)

1.一种环状磁芯，其特征在于，该环状磁芯使用了部分Fe被Ni和/或Co置换的Fe基纳米晶体软磁性合金，
频率100kHz且直流施加磁场强度50A/m时的交流相对磁导率μr100k(50)为4000以上，
频率100kHz且直流施加磁场强度150A/m时的交流相对磁导率μr100k(150)为2500以上，
直流施加磁场强度为400A/m时的最大磁导率μMax为8000以下且磁通密度B400为1.3T以上。
2.根据权利要求1所述的环状磁芯，其特征在于，频率10kHz且直流施加磁场强度150A/m时的交流相对磁导率μr10k(150)为4000以上，频率10kHz且直流施加磁场强度200A/m时的交流相对磁导率μr10k(200)为2000以上。
3.根据权利要求1或2所述的环状磁芯，其特征在于，所述Fe基纳米晶体软磁性合金含有总计大于75.5原子％的Fe以及Ni和/或Co、6原子％以下的Ni和/或Co、0.1～2原子％的Cu、0.1～4原子％的Nb、8～12原子％的Si、以及9～12原子％的B。
4.根据权利要求3所述的环状磁芯，其特征在于，所述Fe基纳米晶体软磁性合金含有总计大于75.5原子％的Fe以及Ni和/或Co、4～6原子％的Ni和/或Co、10～11.5原子％的Si、以及9.2～10原子％的B。
5.根据权利要求1～4的任一项所述的环状磁芯，其特征在于，所述Fe基纳米晶体软磁性合金为厚度10～25μm的薄带状。
6.根据权利要求5所述的环状磁芯，其特征在于，所述薄带的厚度为14～25μm。
7.一种磁性部件，其特征在于，将权利要求1～6的任一项所述的环状磁芯收纳于树脂制外壳内，将所述环状磁芯的一部分用粘接剂固定。
8.根据权利要求7所述的磁性部件，其特征在于，所述环状磁芯的中空部贯穿有导体。
9.根据权利要求7所述的磁性部件，其特征在于，所述环状磁芯卷绕有导体。
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