DE2721788A1 - Magnetische bauelemente mit amorphen legierungen und deren herstellung - Google Patents
Magnetische bauelemente mit amorphen legierungen und deren herstellungInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft elektromagnetische Bauelemente mit amorphen Legierungen als weichmagnetische Materialien.
Mittels verschiedener Verfahren, etwa mittels der raschen Abkühlung
aus der Schmelze, sind viele metallische Legierungen in amorpher (nicht-kristalliner) Form hergestellt worden. Die
magnetischen und mechanischen Eigenschaften dieser amorphen Legierungen unterscheiden sich deutlich von den entsprechenden
Eigenschaften der kristallinen Legierungen von ähnlicher Zusammensetzung. Zu diesen amorphen Legierungen gehören verschiedene
nickelhaltige, eisenhaltige und kobalthaltige Legierungen, welche zusätzlich Glasbildner wie Phosphor und
Bor enthalten (vgl. z.B. Journal of Non-Crystalline Solids, 15# 165-178 (1974); den Beitrag von H.O. Hooper und A. M.
de Graaf "Amorphous Magnetism" in Plenum Press, New York,
709847/1117
München: R. Kramer Dipl.-Ing. · W. Weser Dipl.-Phys. Or. rer. nat. · P. Hirsch Dipl.-Ing. · H P. Brehm Dipl.-Chem. Dr. phil. nat.
Wiesbaden: P. 6. Blumbad) Dipl.-Ing. · P. Bergen Oipl.-Ing. Dr. jur. · 6. Zwlraer Dipl.-Ing. Dipt.-W.-lng.
Seiten 313-320 (1973) sowie US-Patentschrift 3 838 365 (M. Dutoit)). Von verschiedenen Forschern sind die mechanischen,
elektrischen, magnetischen und akustischen Eigenschaften solcher amorphen Materialien untersucht worden. Die kennzeichnende
Bezeichnung dieser Materialien als amorphe Materialien beruht darauf, daß bei Röntgen-Beugungsmessungen die
scharfen Beugungspeaks nicht auftreten, die für kristalline Materialien charakteristisch sind. Diese Charakterisierung
ist insbesondere bei der Betrachtung der magnetischen Eigenschaften dieser Materialien zweckmäßig, da die charakteristische
Röntgenwellenlänge viel kleiner ist, als die für die magnetiechen
Phänomene charakteristischen Abmessungen. Von diesen Materialien ist weiterhin festgestellt worden, daß sie viele
thermodynamische Eigenschaften der Gläser aufweisen. Derzeit
sind viele Forscher damit beschäftigt, amorphe Legierungen mit nützlichen Eigenschaften aufzufinden.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist festgestellt worden, daß gewisse, kobaltreiche, amorphe Legierungen niedrige Magnetostriktion
sowie hohen elektrischen Widerstand und ausgezeichnete weichmagnetische Eigenschaften aufweisen. Diese Materialien
werden direkt in Form von Drähten hergestellt, wie sie für die Herstellung vieler Sorten magnetischer Bauelemente
gebraucht werden, so daß es nicht erforderlich ist, die zahlreichen metallurgischen Verfahrensstufen durchzuführen, die
zur Reduzierung von Barren bis zu Drähten und Bändern, wie
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sie in diesen Bauelementen eingesetzt werden, erforderlich sind. Im Rahmen der mit der vorliegenden Erfindung erreichten
Verbesserung wird der Draht oder das Band in der für das Fertigprodukt vorgesehenen geometrischen Form aufgewickelt
und in dieser Form auf eine Temperatur unterhalb der Kristallisationstemperatur,
jedoch oberhalb der Curie-Temperatur der Legierung erhitzt und unmittelbar anschließend mittels einer
Flüssigkeit von hoher Verdampfungswärme ( wie z.B. Wasser) abgekühlt; hierdurch wird die Permeabilität des Materials
stark verbessert. An einer beispielhaften Legierung ist festgestellt worden, daß diese Eigenschaften aufweist,
welche in mancher Hinsicht den Eigenschaften von Supermalloy
entspricht, einer Legierung, zu deren Herstellung ein wesentlich komplexerer Aufwand erforderlich ist.
Die wesentlichen Materialien sind kobaltreiche, Kobalt-Eisen-Legierungen
mit einem Gesamtanteil von 10 bis 30 Atom-% "Glasbildnern" aus der nachfolgenden Gruppe von Elementen,
nämlich P, Si, B, C, As, Ge, Al, Ga, In, Sb, Bi und Sn. Der "metallische" Kobalt-Eisen-Anteil kann weiterhin bis zu angenähert
25% eines der nachfolgenden Elemente enthalten, nämlich
Ni, Cr, Mn, V, Ti, Mo, W, Nb, Zr, Pd, Pt, Cu, Ag, Au. Für jeden Wert für den Gesamtanteil der "metallischen" Bestandteile
gibt es ein enges Band von Zusammensetzungen, das den Bereich für Zusammensetzungen mit niedriger Magnetostriktion definiert.
Dieses Band kann sich ändern, wenn sich der Anteil des "metallischen" Bestandteiles gegenüber dem Anteil des glasbildenden Be-
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Standteiles verändert.
Die Erfindung ist in den Ansprüchen gekennzeichnet und wird nachstehend anhand der Zeichnungen im einzelnen beschrieben.
Es zeigen:
Pig. 1 ein Dreiecksdiagramm für die Anteile an Kobalt, Eisen und Nickel mit der Angabe desjenigen
Zusammensetzungsbereiches, in dem beispielhafte amorphe Legierungen mit niedriger Magnetostriktion
vorliegen; und
Pig. 2 eine perspektivische Darstellung eines beispielhaften elektromagnetischen Bauelementes.
Innerhalb des Zusammensetzungsbereiches, der von der Formel
(Co_Fev.T ) X1 ir wiedergegeben wird, wobei O,7^a^O,97;
a υ c y ι—y
0,03^b ^= 0,25 und a + b + c = 1; gibt es eine Klasse von
amorphen Legierungen mit niedriger Magnetostriktion, die ausgezeichnete weichmagnetische Eigenschaften aufweist. Die
Elemente innerhalb der Klammern können auch als die "metallischen" Bestandteile bezeichnet werden, welche 70 bis 90 Atom-%
der Legierung (0,7^y<^0,9) ausmachen; der Rest entspricht der
Gruppe der "Glasbildner", welche mit X bezeichnet ist. Die Elemente X sind aus der nachfolgenden Gruppe ausgewählt, nämlich
P, Si, B, C, As, Ge, Al, Ga, In, Sb, Bi und Sn, sowie aus einer Kombination dieser Elemente. Die Elemente T sind
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aus der nachfolgenden Gruppe ausgewählt, nämlich Ni, Cr, Mn, V, Ti Mo, W, Nb, Zr, Pd, Pt, Cu, Ag und Au sowie aus einer
Kombination dieser Elemente. Die Bereichsgrenzen für den Anteil der "metallischen" Bestandteile umgrenzen angenähert
denjenigen Zusammensetzungsbereich, innerhalb dem niedrige Magnetostriktion auftritt. Es sind 10 bis 30 Atom-% Glasbildner
erforderlich, um ausreichend beständige amorphe Legierungen zu erhalten.
Die oben genannten Materialien können in amorpher Form beispielsweise
durch extrem rasches Abkühlen aus der Schmelze, üblicherweise als dünne Folien oder Bänder, erhalten werden.
Die oben genannten Glasbildner sind als in dieser Richtung wirksame Materialien bei Nickel-Eisen-Legierungen bekannt
(vgl. Journal of Non-Crystalline Solids, 15, 165-178 (1974)).
Es ist festgestellt worden, daß in den hier betrachteten Legierungen ähnliche Anteile als Glasbildner wirksam sind. Eine
erhöhte Beständigkeit beruht auf dem Einschluß von wenigstens 1 Atom-% von wenigstens einem der nachfolgenden Elemente, nämlich
P, Si, B, C, As und Ge, zusammen mit wenigstens einem Atom-% von wenigstens einem der nachfolgenden Elemente, Al, Ga,
In, Sb, Bi und Sn. ·
Mit Fig. 1 ist der Zusammensetzungsbereich für die magnetischen Bestandteile dargestellt, innerhalb dem beispielhafte, nickelhaltige
amorphe Legierungen mit niedriger Magnetostriktion liegen. Es ist festgestellt worden, daß die Magnetostriktion
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in dem oberen Abschnitt 11 dieses Bereiches positiv ist und in dem unteren Abschnitt 12 negativ ist. Die gestrichelte
Linie 13 bezeichnet die angenäherte Lage der Zusammensetzung zur Erzielung von amorphen Legierungen mit optimal niedriger
Magnetostriktion für nickelhaltige Legierungen mit angenähert 25 Atom-% glasbildenden Bestandteilen und 75 Atom-% "metallischen"
Bestandteilen. Innerhalb - 0,5 Atom-?6 in der Eisenzusammensetzung,
beträgt die magnetostriktive Wirkung weniger als 10% der magnetostriktiven Wirkung, welche in hinreichend
weiter Entfernung von dieser Linie auftritt. Veränderungen des Kobalt- oder Nickel-Anteils bei konstantem Eisengehalt
ist etwas weniger beschränkt, da die damit erzeugte Änderung nahezu parallel zu der Linie 13 verläuft. Bei der Untersuchung
einer Zusammensetzung mit einem Eisengehalt innerhalb eines 0,1 Atom-^-Bereichs um die Linie 13 herum, wurde kein magnetostriktiver
Effekt festgestellt, wobei die gleiche Vorrichtung verwendet wurde, die auch zur Durchführung der anderen Untersuchungen
eingesetzt wurde. Diese Linie 13 beschreibt angenähert die Lage einer niedrigen Magnetostriktion für Legierungen, mit
einem Anteil an "metallischem" Material innerhalb einer Abweichung
von - 5 Atom-% von dem oben angegebenen Anteil von 75 Atom-%. Die Lage dieser Linie 13 wurde aus Versuchsergebnissen
bestimmt, die mit Tabelle 1 angegeben sind. Die untersuchten Legierungen können mit der nachfolgenden Formel
(CoaFebNic)o,75POf16Bo,0^lO,03 wiedergegeben werden.
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Probe Zusammensetzung
Nr.
Nr.
Glasübergangs- Änderung der Rönt- Curieoder Kristalli- Magnetisie- geno- Tempesationstemperatur
rung für ge- logisch ratur
gebene(mech.) amorph
Spannung
1S (CoO,9FeO,1^0,75P0,i6B0,06AlO,03
2S ^CoO,95FeO,05)0,75P0,i6BOf06A10,03
3^! (°°0,96Fe0,04*0,75PO,16BO,O6A1O,03
u»yö U9Uc. υ* (ο υ.Ίο UtUo u*Uj
5 C00,75P0,16B0,06A10,03
6 (Co0,72Fe0,08Ni0,2^0,75P0,i6B0,06A10,03
7 ^C°Of76FeO,O4NiO,2^O,75PO,i6BO,O6A1O,O3
>-7600K
7570K
-7430K
+ 15% + 7%
-18,5% -35% + 8% -29%
da | 6570K | I |
da | 6420K |
P>
I |
da da |
64O0K 6330K |
|
da | 63O0K | |
da | 5650K | |
da | 56O0K | |
2771 | ||
CD OD |
||
Amorphe Legierungen sind mittels verschiedener Verfahren hergestellt
worden, zu denen die rasche Abkühlung von dünnen Abschnitten des geschmolzenen Materials gehört. Zu einigen Verfahren
gehört das Einspritzen eines dünnen Strahles der schmelzflüssigen Legierung in ein Kühlbad; bei anderen Verfahren wird
ein dünner Abschnitt des schmelzflüssigen Materials mit einer festen Kühlfläche in Berührung gebracht. Die zuletzt genannten
Verfahren sind unter der allgemeinen Bezeichnung "splat cooling" bekanntgeworden. Hierzu gehört auch das "Kolben-
und Amboßverfahren", sowie diejenigen Verfahren , bei denen
ein Anteil der schmelzflüssigen Legierung zwischen zwei gegensinnig rotierende Walzen eingetropft wird (vgl. H.S. Chen
und C. E. Miller in "Reviews of Scientific Instruments, £1_,
1237 (1970)) oder das Einspritzen eines dünnen Strahles der schmelzflüssigen Legierung zwischen gegenläufig rotierende
Walzen, etwa mit einer Vorrichtung, wie sie in der US-Patentschrift 3 732 349 (Ho-Sou Chen et al)'dargestellt ist. Amorphe
Metalle sind auch mittels Abscheidung aus der Dampfphase oder mittels elektrolytischer Abscheidung auf eine gekühlte
Fläche erhalten worden.
Bei den nach den oben angegebenen Verfahren hergestellten Materialien
wird das Ausmaß oder das Fehlen einer kristallinen Ordnung mit Hilfe von Rontgen-Beugungs-Untersuchungen und
Elektronenstrahl-Beugungs-Untersuchungen festgestellt. Werden die betrachteten Materialien mittels dieser Untersuchungs-
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-H-
methoden untersucht, so läßt sich keine merkliche kristalline Ordnung über einen größeren Bereich als angenähert 20 X - Einheiten
feststellen. Da eine magnetische Ordnung mit einer charakteristischen Länge in der Größenordnung von 1000 S - Einheiten
auftritt, zeigen diese Materialien keine kristalline Ordnung, welche vom magnetischen System bemerkt oder dieses
beeinflussen würde. Bei der Beschreibung ihrer magnetischen Eigenschaften können diese Materialien daher als amorph bezeichnet
werden.
Weichmagnetische Materialien mit hohem elektrischem Widerstand werden zur Herstellung von elektromagnetischen Bauelementen
wie etwa Spulen oder Übertrager benötigt, wie sie mit Fig. 2 dargestellt sind. Der mit Fig. 2 dargestellte Übertrager
besteht aus einem Magnetkern 20 und Leiterwicklungen 22. Der Kern 20 ist aus einem langen dünnen Draht oder Band 21
aus einer amorphen, magnetischen Legierung gewickelt.
Zu wichtigen Eigenschaften für derartige Bauelemente gehören eine hohe anfängliche Permeabilität, hohe Remanenz und niedrige
Koerzitivfeldstärke. Es sind amorphe magnetische Materialien aus dem oben genannten Zusammensetzungsbereich hergestellt
worden, deren Eigenschaften diejenigen von üblichem kristallinen "Supermalloy" erreichen oder erfüllen. Damit eine
niedrige Koerzitivfeldstärke gewährleistet ist, muß das Material üblicherweise niedrige Magnetostriktion aufweisen. Darüber-
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hinaus wird niedrige Magnetostriktion für die Herstellung solcher Bauelemente angestrebt, deren Eigenschaften unempfindlich
sind gegenüber den mechanischen Beanspruchungen im Verlauf der Herstellung und den veränderlichen thermomechanischen
Beanspruchungen während der Verwendung. Diese Materialien weisen Widerstandswerte in der Größenordnung von 200 ^m · Ohm · cm
auf, was um eine Größenordnung höher ist, als die Widerstandswerte der "Permalloy"-Materialien.
Es ist bekannt, daß die anfängliche Permeabilität vieler magnetischer Materialien empfindlich von der thermischen
Vorbehandlung der Materialien im Verlauf der verschiedenen Herstellungsstufen abhängt. Insbesondere erfährt "Supermalloy",
ein Material, das für seine hohe, anfängliche Permeabilität bekannt ist, ein eng geregeltes Programm der abschließenden
Abkühlung, um die ausgezeichneten magnetischen Eigenschaften hervorzurufen. Demgegenüber ist festgestellt worden, daß die
erfindungsgemäßen Materialien ihre hohe anfängliche Permeabilität bei einer abschließenden Abkühl- bzw. Abschreckbehandlung
entwickeln. Das Material wird bis zu seiner, dem Verwendungszweck entsprechenden geometrischen Form bearbeitet (beispielsweise
wird das Material in vorgesehener Länge auf einen Spulenkörper aufgewickelt, um den Kern eines Induktors oder
Übertragers zu erhalten), bis auf eine Temperatur oberhalb seiner Curie-Temperatur, jedoch unterhalb seiner Glasübergangstemperatur
erhitzt und daraufhin mittels einer Flüssigkeit, die eine hohe Verdampfungswärme aufweist, wie etwa Wasser,
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abgekühlt bzw. abgeschreckt.
Die erforderliche Verweildauer bei der Wärmebehandlung ist etwas temperaturabhängig, obwohl die angenommenen physikalischen
Phänomene recht verwickelt sind. Höhere Temperaturen erfordern eine kürzere Zeitspanne der Wärmebehandlung. Jedoch
ist die Differenz zwischen der Curie-Temperatur und der Glasübergangstemperatur für diese Materialien (vgl. Tab. 1) klein
im Bezug auf die Aktivierungsenergie für Ionendiffusion, so daß über den betrachteten Zusammensetzungsbereich eine Verweildauer
von 10 min ausreichend ist. Pur die meisten Materialien
ist eine Verweil-dauer von 1 min ausreichend. Die Temperatur der Wärmebehandlung darf nicht oberhalb der Glasübergangs
temperatur liegen, um die amorphe Struktur der Legierung nicht zu zerstören.
Das Erfordernis, daß eine Flüssigkeit mit hoher Verdampfungswärme zur Abkühlung verwendet wird, hängt damit zusammen, daß
eine rasche Abkühlung des Materials durch den Temperaturbereich zwischen Curie-Temperatur und jener tiefer liegenden Temperatur
notwendig ist, unterhalb welcher die Diffusion so langsam verläuft, daß sie als unbeachtlich betrachtet werden kann (typischerweise
1000C), so daß keine bevorzugte atomare Ordnung
des Materials bei der Abkühlung eintreten kann.
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Die Verwendung von Wasser ist besonders vorteilhaft, da es eine hohe Verdampfungswärme aufweist und einfach zu handhaben
ist. Allgemein gesehen sind Flüssigkeiten mit wenigstens der halben Verdampfungswärme von Wasser erforderlich, um die angestrebte
rasche Abkühlgeschwindigkeit aller Teile, nicht nur der kleinsten Teilen der Bauelemente, zu gewährleisten.
Zur Herstellung der in Tab. 1 aufgeführten Proben wurde ein Strom aus dem geschmolzenen Metall mit der angestrebten
Zusammensetzung in den Berührungsbereich von zwei gegenläufig rotierenden Kühlwalzen aus einem geschmolzenen
Quarzrohr mit einer 200 pm weiten Öffnung eingespritzt. Hierbei stand das schmelzflüssige Metall in dem Rohr unter einem
Überdruck von etwa 0,5 Atmosphären Argon, das auf die obere Fläche der Flüssigkeit einwirkte. Die Vorrichtung entsprach
im wesentlichen der in der US-Patentschrift 3 732 349 (Ho-Sou Chen et al) dargestellten Vorrichtung. Die Walzen
hatten einen Durchmesser von 5 cm und rotierten mit einer Geschwindigkeit von 1000 Upm. Die amorphe Legierung wurde
in der Form eines 3 mm breiten und angenähert 50 um dicken Bandes hergestellt.
Bänder aus metallischem, glasartigem Material mit einer
Dicke von angenähert 25 ^un wurden aus 2 schmelzflüssigen
Zusammensetzungen mittels einer Schleudervorrichtung, wie sie von Ho-Sou Chen et al in "Materials Research Bulletin11,
11. 49 (1976) beschrieben ist, hergestellt. Die Zusammen-
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setzung I entsprach der Formel (CoQ^Fe^ 04)Qj ^V^ i6BQf ο6Α1ο>
Die Zusammensetzung II entsprach der Formel
(C°O,74PeO,O6NiO,2)O>75PO,16BO,O6AlO,O3· ^0**11 aUS beiden
Zusammensetzungen wurden auf Spulenkörper aufgewickelt, etwa 10 min lang wärmebehandelt und anschließend mit Wasser bei
Raumtemperatur abgekühlt. Zur Wärmebehandlung wurde die Zusammensetzung I auf 7000K erhitzt; die Zusammensetzung II
wurde auf 6400K erhitzt. Mit der nachfolgenden Tabelle 2
sind die Ergebnisse der Messungen der anfänglichen Permeabilität der beiden glasartigen Legierungen sowohl vor wie
nach der Wärmebehandlung aufgeführt, sowie die anfängliche Permeabilität von "Supermalloy". Die Messungen wurden bei
den angegebenen Frequenzen und magnetischen Feldstärken durchgeführt. Aus den in der Tabelle aufgeführten Ergebnissen
ergibt sich ohne weiteres eine Verbesserung der anfänglichen Permeabilität von typischerweise mehr als einem Faktor vier;
im Ergebnis wird die anfängliche Permeabilität von "Supermalloy" erreicht oder übertroffen.
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Λ | magnt Feld stärke |
Permeabilität ( ι | Legierung I | c 103) | nach rascher Abkühlung |
"Supermalloy" | |
Frequenz | too 100 v100 |
(Gauss) | wie her- nach rascher gestellt Abkühlung |
12,5 23,4 89,3 |
|||
(Hz) | 1000 1000 1000 |
3,2 15 19 68 |
Legierung II | 12,7 18,8 89,3 |
67,5 72,0 120,0 |
||
10000 10000 ο 10000 S |
wie herge stellt |
12,9 15,0 |
63,0 65,0 89,0 |
||||
20 100 1000 |
2,8 6,6 20,8 |
42,0 43,0 45,0 |
|||||
20 100 1000 |
3,0 5,8 14,2 |
||||||
20 100 '1000 |
3,0 4,3 |
||||||
Leerseite
Claims (10)
1. Elektromagnetisches Bauelement mit einem ferromagnetischen
Körper und wenigstens einem an dem Körper magnetisch angekoppelten elektrischen Stromkreis,
wobei der Körper hauptsächlich aus einer amorphen metallischen Legierung mit niedriger Magnetostriktion der Zusammensetzung
(Co ΡβνΤ ) X. besteht, wobei bedeuten
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München: R. Kramer Dipl.-Ing. · W. Weser Dipl.-Phys. Dr. rer. nal. · P. Hirsch Dipl.-Ing. · H.P. Brennt DipL-Cnem. Dr. phil. net.
Wiesbaden: P. G. Blumbach Dipl.-Ing. . P. Bergen Dipl.-ing. Dr. jur. · G. Zwimar (Mpl.-Ing. Dipl-W.-Ing.
ORIGINAL INSPECTED
I) T wenigstens ein Element aus der nachfolgenden Gruppe, nämlich Nickel (Ni), Chrom (Cr), Mangan (Mn),
Vanadium (V), Titan (Ti), Molybdän (Mo), Wolfram (W), Niob (Nb), Zirkonium (Zr), Palladium (Pd), Platin
(Pt), Kupfer (Cu), Silber (Ag) und Gold (Au);
II) X wenigstens ein zweites Element aus der nachfolgenden Gruppe, nämlich Phosphor (P), Silicium
(Si), Bor (B), Kohlenstoff (C), Arsen (As) und Germanium (Ge), sowie Aluminium (Al), Gallium (Ga),
Indium (In), Antimon (Sb), Wismuth (BiJ und Zinn (Sn);
III) y einen Wert von 0,7 bis 0,9 aufweist;
IV) a einen Wert von 0,7 bis 0,97 aufweist;
V) b einen Wert von 0,03 bis 0,25 aufweist; und
VI) a + b + c = 1;
entsprechend der deutschen Stammanmeldung P 25 46 676.6
vom 17. Oktober 1975,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Körper einer Wärmebehandlung bei einer Temperatur oberhalb seiner Curie-Temperatur und unterhalb seiner Glasübergangstemperatur ausgesetzt und durch Eintauchen in eine FlUs-
708**7/1117
sigkeit mit einer Verdampfungswärme von wenigstens der halben Verdampfungswärme von Wasser abgekühlt worden ist.
2. Bauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
der Körper durch Eintauchen in Wasser abgekühlt worden ist.
3. Bauelement nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß der Anteil an wenigstens einem der Elemente P1 Si, B, C, As und Ge wenigstens ein Atora-% der Gesamtmenge
ausmacht, und der Anteil an wenigstens einem der Elemente Al, Ga, In, Sb, Bi und Sn wenigstens ein Atom-% der Gesamtmenge
ausmacht.
4. Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet,
daß der Bestandteil T Nickel ist, y einen Wert von 0,7 bis 0,8 und b einen Wert von 0,03 bis 0,07 aufweist.
5. Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 4f dadurch gekennzeichnet,
daß die Legierung weniger als 10% der magnetostriktiven
Wirkung von ähnlichen Legierungen aufweist, deren Zusammensetzung vom Zusammensetzungsbereich für niedrige Magnetostriktion
entsprechend weit entfernt ist.
6. Verfahren zur Herstellung elektromagnetischer Bauelemente nach den Ansprüchen 1 bis 5,
wobei die Bestandteile dahingehend ausgewählt und geschmolzen werden, daß eine Legierung der Zusammensetzung (Co FehT ) X1
709847/1117 y y
erhalten wird, wobei bedeuten
I) T wenigstens ein Element aus der nachfolgenden Gruppe, nämlich Ni, Cr; Mn, V, Ti, Mo, Wf Nb, Zr,
Pd, Pt, Cu, Ag und Au;
II) X wenigstens eines der nachfolgenden Elemente, nämlich P, Si, B, C, As und Ge sowie Al, Ga, In,
Sb, Bi und Sn;
III) y einen Wert von 0,7 bis 0,9 aufweist;
IV) a einen Wert von 0,7 bis 0,97 aufweist;
V) . b einen Wert von 0,03 bis 0,25 aufweist; und Vl)a+b+c=1;
die Schmelze unter solchen Bedingungen abgekühlt wird, daß die Legierung vorwiegend in amorphem Zustand in Form von
Draht vorliegt, und aus dem Draht ein magnetischer Körper geformt wird, dadurch gekennzeichnet, daß
der Körper wenigstens 1 min lang bei einer Temperatur wärmebehandelt
wird, die oberhalb seiner Curie-Temperatur und unterhalb seiner Glasübergangstemperatur liegt; und
unmittelbar darauf durch Eintauchen in eine Flüssigkeit abgekühlt wird, die wenigstens die halbe Verdampfungswärme von
Wasser aufweist. 709847/1117
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper zur Abkühlung in Wasser eingetaucht wird.
8. Verfahren nach den Ansprüchen 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet,
daß die Bestandteile X dahingehend ausgewählt werden, daß der Anteil an einem der Elemente P, Si, B, C, As
und Ge wenigstens ein Atom-% der Gesamtmenge ausmacht, und der Anteil an wenigstens einem der Elemente Al, Ga, In, Sb,
Bi und Sn wenigstens ein Atom-% der Gesamtmenge ausmacht.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet,
daß die Bestandteile dahingehend ausgewählt werden, daß T für Nickel steht, y einen Wert von 0,7 bis
0,8 aufweist und b einen Wert von 0,03 bis 0,07 aufweist.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet,
daß die Legierungen unter solchen Bedingungen wärmebehandelt und abgekühlt werden, daß sie anschließend
weniger als 10% der magnetostriktiven Wirkung von ähnlichen Legierungen aufweisen, welche von dem Zusammensetzungsbereich
mit niedriger Magnetostriktion entsprechend weit entfernt sind.
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Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US05/686,456 US4056411A (en) | 1976-05-14 | 1976-05-14 | Method of making magnetic devices including amorphous alloys |
Publications (1)
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