Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft den Kern eines
Störungsfilters aus einer amorphen Legierung. Insbesondere betrifft
die Erfindung den Kern eines Störungsfilters zum Unterdrücken
impulsförmiger Störungen, wobei das Störungsfilter einen Kern
und ein Paar von Wicklungen zur Erzeugung von gegeneinander
versetzten magnetischen Flüssen umfaßt.
Beschreibung des Standes der Technik
(1 weichmagnetische Materialien)
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Üblicherweise wird als Kern eines Störungs- bzw.
Rauschfilters ein Ferrit benutzt. Ferrite haben eine hervorragende
Permeabilitätscharakteristik. Ihre Sättigungsflußdichte ist
jedoch niedrig. Siliciumstähle werden ebenfalls üblicherweise
als Kern für ein Störungsfilter verwendet. Siliciumstähle
haben eine höhere Permeabilität bei einer niedrigen Frequenz
und eine hohe magnetische Flußdichte. Die
Frequenzcharakteristik der Permeabilität ist jedoch nicht hervorragend.
Außerdem wird üblicherweise verdichtetes Eisenpulver als Kern
eines Störungsfilters verwendet. Verdichtetes Eisenpulver hat
eine hohe Sättigungsdichte, seine Permeabilität ist jedoch
niedrig. Amorphe Legierungen können exzellente magnetische
Materialien sein, und zwar wegen ihrer ungeordneten Struktur
und einem Energieverlust (in Watt), der so niedrig sein kann,
daß er nur ein Drittel des Verlustes bei konventionellen
kristallinen Legierungen beträgt. Daher wurden, wie wohl
bekannt ist, ungeheure Anstrengungen unternommen, um die
thermisch stabilen weichmagnetischen Eigenschaften, wie z. B.
eine hohe Restflußdichte, eine hohe Sättigungs-Flußdichte und
einen niedrigen Energieverlust von amorphen
Legierungszusammensetzungen zu erforschen. Derartige weichmagnetische
Eigenschaften können üblicherweise erreicht werden, wenn die
BH-Kurve eine rechteckige Gestalt hat und in Längsrichtung
langgestreckt ist, d. h. wenn die Koerzitivkraft niedrig ist,
ist die Magnetisierung bei einem-vorgegebenen magnetischen
Feld hoch.
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Die JP-OS 54-148122 offenbart eine amorphe Legierung, welche
80 bis 84 Atom% Eisen, 12 bis 15 Atom% Bor und 1 bis 8 Atom%
Silicium enthält, und welche eine hohe Sättigungsflußdichte,
eine hohe Dehnbarkeit bzw. Duktibilität und eine hohe
Temperaturstabilität zeigt.
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Die US-PS 4,217,315 illustriert die Zusammensetzung einer
amorphen Legierung auf der Basis von Fe, B, Si durch einen
gekrümmten Bereich und beschreibt eine Fe&sub8;&sub1;P13'3-15,7
Si3 bis 5-Zusammensetzung als eine typische Zusammensetzung,
welche eine hohe Sättigungsmagnetisierung, eine hohe
Kristallisierungstemperatur und eine niedrige Koerzitivkraft hat
und welche somit hervorragend für den Gebrauch in einem Motor
und einem Transformator geeignet ist.
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Die US-PS 4,219,355 offenbart, daß bei einer amorphen
Legierung auf der Basis von FeaBbSicCd die (folgende)
Zusammensetzung a = 80,0 bis 82,0 Atom%; b = 12,5 bis 14,5 Atom%, c =
2,5 bis 5,0 Atom% und d = 1,5 bis 2,5 Atom% hinsichtlich der
Koerzitivkraft, der magnetischen Flußdichte und des
Energieverlustes bei einer kommerziellen Frequenz überlegen ist.
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Die JP-OS 57-116750, welche der EP 55 327 A entspricht,
offenbart, daß in einer amorphen Legierung auf der Basis von
FeaSibBc die Zusammensetzung a = 75 bis 78,5 Atom%; b = 4 bis
10,5 Atom%, c = 11 bis 21 Atom% eine exzellente
Wechselstrom-Erregungscharakteristik hat, d. h. einen niedrigen
Energieverlust und eine niedrige Erregungskraft. In dieser
Veröffentlichung wird speziell offenbart, daß die
magnetischen Eigenschaften dadurch verbessert werden, daß eine
Wärmebehandlung unter einem magnetischen Feld durchgeführt
wird.
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Die JP-OS 57-137451 offenbart, daß eine amorphe Legierung,
welche besteht aus 77 bis 80 Atom% Eisen, 12 bis 16 Atom% Bor
und 5 bis 10 Atom% Silicium, die folgenden Eigenschaften
zeigt:
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Eine Sättigungsmagnetisisierung von 15 kG oder mehr, eine
Koerzitivkraft von annähernd 3,2 A/m (0,04 Oe) oder weniger
und einen Energieverlust von 0,22 W/kg (0,1 W/lbs) (bei
1,26 T (12,6 kG), 60 Hz).
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Die JP-OS 58-34162 offenbart, daß eine amorphe Legierung,
welche besteht aus 78 bis 82 Atom% Eisen, 8 bis 14 Atom% Bor,
5 bis 15 Atom% Silicium und bis zu 1,5 Atom% Kohlenstoff,
eine antimagnetische Alterungseigenschaft und einen guten
(geringen) Energieverlust sowie eine gute magnetische
Flußdichte besitzt.
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Die JP-OS 58-42751 offenbart, daß bei einer amorphen
Legierung, welche besteht aus 77 bis 79 Atom% Eisen, 8 bis 12%
Atom% Silicium, 9 bis 11 Atom% Bor und 1 bis 3 Atom%
Kohlenstoff, die säkulare Änderung (Langzeitänderung) der
magnetischen Eigenschaften sehr gering ist.
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Die JP-OS 56-127749 offenbart, daß dann, wenn x den Wert von
4 bis 9,5 Atom% hat und wenn a den Wert von 82 bis 86 Atom%
hat, und zwar in einer Fea-xB100-a-xSi2x-Zusammensetzung, die
amorphe Legierung thermisch stabile weichmagnetische
Eigenschaften besitzt.
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Die JP-OS 57-190304 offenbart, daß in einer
Fe100-a-b-cMoaXbYc-Zusammensetzung (X steht für Ni, Co oder
dgl.; Y steht für Si, Al, B, C oder dgl., a = 0,1 bis 6
Atom%, b = 0 bis 30 Atom% und c = 15 bis 30 Atom%), Mo
wirksam ist, um das Rechteckigkeitsverhältnis zu verbessern,
d. h. eine amorphe Legierung mit einem
Rechteckigkeitsverhältnis von 60% oder mehr zu liefern, wenn eine
Gleichstrommagnetisierung erfolgt.
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In den vorstehend erwähnten Dokumenten zum Stand der Technik
sind die meisten Untersuchungen darauf gerichtet, die
richtigen Bereiche für den Anteil von Fe, B, Si und C zu ermitteln,
während der Fe-Gehalt auf etwa annähernd 80 Atom% gesetzt
wird. Gemäß den Druckschriften zum Stande der Technik kann
keine Zusammensetzung gefunden werden, die als Kern eines
Störungsfilters hervorragende Eigenschaften zeigen kann, mit
Ausnahme der JP-OS 57-116750, in der geeignete B- und
Si-Anteile bei einem Eisengehalt von 75 Atom% untersucht werden
und mit Ausnahme der JP-OS 57-190304, in der über die
Verbesserung des Rechteckigkeitsverhältnisses aufgrund eines
Mo-Anteils berichtet wird. Da jedoch in der JP-OS 57-116750 die
amorphe Legierung einer Wärmebehandlung in einem magnetischen
Feld unterworfen wird, um eine quadratische (rechteckige) und
in Längsrichtung lange BH-Kurve zu erreichen, können
Eigenschaften, die für einen Kern eines Störungsfilters geeignet
sind, nicht erreicht werden.
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Die Zeitschrift Proc. 4th Int. Conf. on Rapidly Quenched
Metals (Sendai, 1981) S. 1035-1038 berichtet über eine
Studie der Permeabilitätsänderung in Abhängigkeit von der
Frequenz bezüglich der Zusammensetzungen
(Fe0,76B0,14Si0,10)&sub9;&sub8;(Be, C, Al, Co, Ni, Cr, Nb)&sub2; und
(Fe1-xCox)&sub7;&sub4;Cr&sub2;B&sub1;&sub4;Si&sub1;&sub0;.
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In dieser Studie wird über ein abnormales Phänomen berichtet,
gemäß welchem die Permeabilität bei einer gewissen Frequenz
drastisch abnimmt, nämlich in der Nähe von 50 kHz um
annähernd 20%.
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Der Bericht offenbart auch, daß diese abnorme Abnahme der
Permeabilität einer magnetomechanischen Resonanz zuzurechnen
ist und hauptsächlich durch die Magnetostriktion beeinflußt
wird, d. h. die abnormale Abnahme der Permeabilität macht sich
am stärksten in amorphen Legierungen bemerkbar, die eine
große Magnetostriktion haben.
(2) Störungsfilter
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Störungsfilter können als 2-Leiter-Energiefilter für digitale
Ausrüstungen angesehen werden, wie z. B. in der US-PS
3,996,537, oder als Energieversorgungsfilter zur
Störungsunterdrückung, wie z. B. in der US-PS 3,683,271.
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Das Störungsfilter gemäß dem Stand der Technik wird unter
Bezugnahme auf Fig. 1 erläutert. In der Zeichnung zeigen:
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Fig. 1 ein Schaltbild eines Störungsfilters;
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Fig. 2 eine grafische Darstellung zur Erläuterung des
Zusammenhangs zwischen der Stör-Eingangsspannung
und der Stör-Ausgangsspannung;
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Fig. 3 ein Diagramm, welches den Bereich der Komponenten
A, B, und C gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
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Fig. 4 eine grafische Darstellung der Permeabilität und
der Permeabilitätsänderungen in Abhängigkeit von
dem angelegten magnetischen Feld;
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Fig. 5 ein ternäres Diagramm amorpher Legierungen; und
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Fig. 6 eine grafische Darstellung des Zusammenhangs
zwischen u&sub2; (nach der Entmagnetisierung) und u&sub2;
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(nach einer impulsförmigen Störung) bzw. die
prozentuale Verschlechterung für eine Impulsstörung.
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Gemäß Fig. 1 umfaßt das Störungsfilter 1 einen Kern 1A und
zwei Wicklungen bzw. Spulen 2A und 2B. Eine Wechselspannung
AC 100 V wird an das Störungsfilter angelegt und erzeugt
magnetische Flüsse, wenn sie durch die Wicklungen 2A und 2B
fließt. Die Summe der von den Wicklungen 2A und 2B erzeugten
magnetischen Flüsse ist Null.
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Zwischen den Spulen 2A und 2B liegen ein Kondensator 3 und
zwei weitere Kondensatoren 4A und 4B, die in Serie geschaltet
und an ihrem Verbindungspunkt geerdet sind. Der Zusammenhang
zwischen der Störungs- bzw. Rausch-Eingangsspannung und der
Störungs- bzw. Rausch-Ausgangsspannung ist in Fig. 2 gezeigt.
Wie aus Fig. 2 deutlich wird, nimmt die
Störungs-Ausgangsspannung abrupt zu, wenn die Störungs-Eingangsspannung einen
kritischen Wert überschreitet. Der Grund dafür besteht darin,
daß der Kern 1A (Fig. 1) des Störungsfilters magnetisch
gesättigt wird und wenn eine solche abrupte Zunahme in der
Störungs-Ausgangsspannung eintritt, funktioniert das
Störungsfilter nicht. Die in Fig. 2 gezeigte Kurve hat in dem
Bereich mit niedrigem Störungs-Ausgangssignal eine Steigung,
die durch die Induktivität des Störungsfilters 1 (Fig. 1)
bestimmt wird, d. h. durch die Permeabilität des Kerns 1A. Die
Steigung nimmt mit einer Zunahme der Permeabilität ab. Die
Störungseingangsspannung, bei der die in Fig. 2 gezeigte
Kurve abrupt ansteigt, wird durch die Sättigungsflußdichte
des Kerns 1A bestimmt. Daher muß der Kern eines
Störungsfilters eine hohe Permeabilität und eine hohe
Sättigungsflußdichte haben. Außerdem muß die Frequenzcharakteristik der
Permeabilität hervorragend sein, wenn ein Störungsfilter zum
Ausfiltern von Störungen aus einer hochfrequenten Spannung
verwendet wird.
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Die JP-OS 56-46516 offenbart einen Kern für ein
Störungsfilter, welcher aus einer im wesentlichen vollständig amorphen
Legierung besteht. Dieser Kern ist gegenüber den
konventionellen Kernen merklich verbessert, insbesondere wenn er zum
Filtern einer Spannung mit starken Störungen verwendet wird.
Er (der Kern) ist jedoch nicht ausreichend um einen
Hochspannungs-Störungsimpuls von 1000 V oder mehr zu
unterdrücken, der für 1 us oder mehr erzeugt wird. Ein solcher
Störimpuls ist häufig dem Strom auf einer Energieleitung oder in
einer Energieschaltung überlagert.
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Die JP-OS 57-24519 offenbart einen Kern für ein Rauschfilter,
welches aus einer magnetisch amorphen Legierung besteht, die
teilweise ausgefällte Kristalle enthält. Der Kern wurde von
den Erfindern der vorliegenden Erfindung erfunden, welche
entdeckten, daß bei Vorhandensein von ausgefällten Kristallen
in einer amorphen Legierung der Kern einen Hochspannungs-
Störimpuls wirksam unterdrücken kann.
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Die JP-OS 57-24518 spezifiziert die BH-Kurve einer amorphen
Legierung zur Verwendung als Störungsfilter. Genauer gesagt
und wie oben unter Bezugnahme auf Fig. 1 und 2 angemerkt,
führt eine hohe Induktivität für eine hohe Permeabilität des
Kerns eines Störungsfilters üblicherweise zu einer Abnahme in
der Störungs-Ausgangsspannung. Im Falle einer quadratischen
(rechteckigen) und in Längsrichtung langgestreckten BH-Kurve,
die durch Erhöhung der Permeabilität erhalten wird, kann ein
Hochspannungs-Störimpuls nicht unterdrückt werden. Daher wird
in der genannten Druckschrift zu der BH-Kurve angegeben, daß
diese eine schräge Gestalt mit folgenden Werten hat:
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0,2T ≤ B&sub2; ≤ 0,7Bs(T) (2000 G ≤ B&sub2; ≤ 0,7 Bs(G)), wobei B&sub2; die
magnetische Flußdichte bei einer Magnetisierung von 160 A/m
(2 Oe) und 50 kHz ist und wobei Bs die Sättigungsflußdichte
ist. In der genannten Druckschrift werden als amorphe
Legierungen genannt: Fe&sub7;&sub6;Co&sub4;B18,9Si2,1; Fe78,4Ni1,6B&sub1;&sub2;Si&sub8;;
Fe62,4Ni&sub1;&sub6;Mo1,6B&sub1;&sub6;Si&sub4; und dgl.
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Die JP-OS 56-185201, welche der JP-OS 58-87803 entspricht,
offenbart eine amorphe Legierung mit einer speziellen
BH-Kurve, für die folgende Werte gelten: ui
(Anfangspermeabilität) = 2000 - 5000; Br ≤ 0,3 T (3 kG); B&sub2; = 0,6 - 0,9 T
(6 - 9 kG) und B ≥ 1 2 T (12 kG); diese Legierung kann bei
Verwendung als Störungsfilter einen Hochspannungsstörimpuls
unterdrücken.
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Vorzugsweise sind die magnetischen Eigenschaften des Kerns
eines Störungsfilters von denjenigen eines Kerns für einen
konventionellen Transformator, für einen Elektromotor oder
dergleichen in folgender Beziehung verschieden: Bei dem Kern
eines Störungsfilters sollte die BH-Kurve geneigt sein, d. h.
es sollte eine konstante Permeabilitätscharakteristik oder
eine unveränderte Permeabilität u in Abhängigkeit von dem
Magnetfeld vorliegen sowie eine nicht sehr hohe restliche
Flußdichte Br. Eine solche BH-Kurve ist für den Kern eines
Transformators, eines Elektromotors oder dergleichen
unerwünscht.
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Vermutlich können die Eigenschaften, die für das
Störungsfilter erforderlich sind, erhalten werden, indem man die
Zusammensetzung der amorphen Legierung so einstellt, daß sie eine
Magnetostriktion von Null hat, da die oben beschriebene
abnorme Abnahme der Permeabilität, welche für den Kern eines
Störungsfilters unerwünscht ist, gemäß der zitierten
Druckschrift Proceedings . . . Rapid Quench Metal durch die
Zusammensetzung mit der Magnetostriktion von Null vermieden werden
kann. Bei der amorphen Legierung auf Kobaltbasis mit der
Magnetostriktion Null sind die anderen Eigenschaften außer
der Magnetostriktion, insbesondere die magnetische
Flußdichte, schwach, und außerdem zeigen die magnetischen
Eigenschaften eine große Langzeitänderung. Dies macht die Legierung mit
der Magnetostriktion Null für den Kern eines Störungsfilters
ungeeignet.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine amorphe
Legierung anzugeben, die eine Verschlechterung der
Eigenschaften des Kerns eines Störungsfilters verhindern kann,
insbesondere eine Verschlechterung des Impulswiderstandes,
wobei diese Art der Verschlechterung in einem bekannten
Störungsfilterkern auftreten kann, der beispielsweise
zusammengesetzt ist aus etwa 80% Fe und gelegentlich Co oder Ni,
wobei der Rest B und/oder Si ist.
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Die von den Erfindern des Anmeldungsgegenstandes entdeckte
Verschlechterung der Impulswiderstandes ist ein Phänomen, bei
dem ein Hochspannungsstörungsfilter (ein Hochspannungsimpuls)
bei der ersten Verwendung des Störungsfilters nach Wunsch
unterdrückt werden kann, jedoch zu späteren Zeitpunkten, zu
denen das Störungsfilter verwendet wird, nicht mehr
unterdrückt werden kann.
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Die in der Basisanmeldung 84-30 75 88.8 beschriebene und
beanspruchte Erfindung schafft einen Kern für ein
Störungsfilter, welcher einen zu einer Spule aufgewickelten dünnen
Streifen einer amorphen magnetischen Legierung umfaßt und
dadurch gekennzeichnet ist, daß diese Legierung im
wesentlichen besteht aus: einer ersten Komponente (A), bei der es
sich um Fe oder um Fe mit mindestens einem Element der
Übergangsmetalle handelt, einer zweiten Komponente (B), bei der
es sich um mindestens ein Element handelt, welches aus der
Gruppe ausgewählt ist, die besteht aus Si und Al, sowie aus
einer dritten Komponente (C), bei der es sich um mindestens
eine Komponente handelt, die aus der Gruppe ausgewählt ist,
die besteht aus B, C und P, wobei die erste, die zweite und
die dritte Komponente (in der Legierung) in einer Menge
enthalten sind, die in einen Bereich fällt, der durch eine Kurve
X definiert ist bzw. auf die Linie dieser Kurve X, die in
Fig. 3 gezeigt ist, wobei die Legierung folgende Werte
aufweist: eine Permeabilität (u&sub2;) von etwa 5000 gemessen bei
100 kHz und einem magnetischen Feld von 0,16 A/m (2 mOe),
eine restliche Flußdichte (Br) von 0,3 T (3 kG) oder weniger,
bestimmt anhand einer BH-Kurve, die bei einer Frequenz von
2 kHz und bei einem angelegten Magnetfeld von maximal 160 A/m
(2 Oe) gemessen wurde, sowie eine magnetische Flußdichte (B&sub2;)
von 0,6 bis 0,9 T (6 bis 9 kG) gemessen bei 160 A/m (20 Oe).
Das mindestens eine genannte Übergangsmetallelement kann Mo
sein. Die Zusammensetzung dieser amorphen magnetischen
Legierung wird nachstehend als erste Zusammensetzung bezeichnet
und fällt nicht in den Schutzbereich der vorliegenden
Erfindung (in letzterer wird der gesamte von der Kurve X begrenzte
Bereich ausgeschlossen). Eine amorphe magnetische Legierung
mit der ersten Zusammensetzung besitzt eine geringe
Impulswiderstands-Verschlechterung.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung wird geschaffen: ein Kern
eines Störungs-(Rausch-)Filters umfassend: einen zu einer
Spule gewickelten dünnen Streifen aus einer amorphen,
magnetischen Legierung, dadurch gekennzeichnet, daß die Legierung
im wesentlichen besteht aus: einer ersten Komponente (A), bei
der es sich um Fe und Mo handelt, einer zweiten Komponente
(B), bei der es sich um mindestens ein Element handelt,
welches ausgewählt ist aus der Gruppe, die besteht aus Si und
Al, und einer dritten Komponente (C), bei der es sich um
mindestens ein Element handelt, welches aus der Gruppe
ausgewählt ist, die aus B, C und P besteht, wobei die erste, die
zweite und die dritte Komponente in einer Menge enthalten
sind, die in einen Bereich fällt, der durch eine Kurve Y
definiert ist bzw. auf die diese Kurve Y darstellende Linie,
und welche ferner in einen Bereich außerhalb der Kurve X
fällt, wobei die Kurven X und Y den in Fig. 3 gezeigten
Verlauf haben, wobei die Legierung das Mo in einer Menge von 3%
bis zu 7% enthält und eine Permeabilität (u&sub2;) von etwa 4000
oder mehr, gemessen bei 100 kHz, und ein Magnetfeld von
0,16 A/m (2 mOe), eine restliche Flußdichte (Br) von 0,3 T
(3 kG) oder weniger, bestimmt an einer BH-Kurve, gemessen bei
einer Frequenz von 2 kHz, und einem maximal angelegten
magnetischen Feld von 160 A/m (2 Oe), und eine magnetische
Flußdichte (B&sub2;) von 0,5 bis 1,1 T (5 kG bis 11 kG), gemessen bei
160 A/m (2 Oe) aufweist. Die Zusammensetzung dieser amorphen
magnetischen Legierung wird nachstehend als die zweite
Zusammensetzung bezeichnet. Eine amorphe magnetische Legierung mit
der zweiten Zusammensetzung besitzt eine geringere
Verschlechterung des Impulswiderstandes und eine hohe
Permeabilität.
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Die Verschlechterung des Impulswiderstandes wird gemäß den
industriellen Standards für Induktivitäten oder dergleichen
nicht quantitativ bestimmt. Bei der VDE (-Vorschrift) 0565,
Teil 3.3.6, Induktivität 3.6.2 für Westdeutschland handelt es
sich um einen Industriestandard, welcher Induktivitäten
allgemein spezifiziert und gemäß diesem Standard wird erwähnt,
daß dann, wenn der Strom einem stabförmigen Kern oder einer
Drosselspule aus einem Pulverkern zugeführt wird, die
Änderung der Induktivität gegenüber dem Nennwert ± 20% oder
weniger betragen muß. Diese Änderung kann gemäß der ersten
und der zweiten Zusammensetzung zweifelsfrei nicht befriedigt
werden.
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Die prozentuale Verschlechterung des Impulswiderstandes wird
in der vorliegenden Anmeldung durch folgende Gleichung
definiert:
ue nach Anlegen eines Magnetfelds Entmagnetisierung
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wobei ue die Permeabilität bei 100 kHz und 0,16 A/m (2 mOe)
(0,002 Oe) ist, und wobei "Entmagnetisierung" einen
entmagnetisierten Zustand mit dem Wert Null der magnetischen
Flußdichte bezeichnet.
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Vor dem Definieren der prozentualen Verschlechterung des
Impulswiderstandes stellten die Erfinder der vorliegenden
Erfindung aus einer amorphen Legierung Ringkerne mit einem
Außendurchmesser von 31 mm, einem Innendurchmesser von 19 mm
und einer Höhe von 8 mm her, legten an diese ein Magnetfeld
von 160 A/m (20 Oe) oder weniger an und entmagnetisierten
sie. Danach wurden folgende Änderungen der Permeabilität
gemessen.
ue nach Anlegen eines Magnetfelds Entmagnetisierung
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Die Erfinder erhielten die in Fig. 4 gezeigten Ergebnisse.
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Wie aus Fig. 4 deutlich wird, ist die Verringerung der
Permeabilität (ue) am größten bei 320 A/m (4 Oe) des angelegten
Magnetfelds. Das bedeutet, daß dann, wenn ein Magnetfeld von
320 A/m (4 Oe) an die Kerne aus der amorphen Legierung
angelegt wird, die Permeabilität (ue) im Vergleich zu der
Permeabilität (ue) vor dem Anlegen des Magnetfelds, d. h. gegenüber
der Permeabilität (ue), welche eine amorphe Legierung
zunächst zeigt, um annähernd 30% verringert wird. Dies
bedeutet, daß ein Hochspannungs-Störimpuls, welcher üblicherweise
beim ersten Mal unterdrückt werden kann, möglicherweise nicht
mehr unterdrückt werden kann, da die Fähigkeit zur
Unterdrückung von Störungen um etwa 30% abnimmt, wenn eine externe
Störung an einen Kern angelegt wird, welche ein Magnetfeld
von 320 A/m (4 Oe) erzeugt.
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Auf der Basis der Ergebnisse, die von den Erfindern des
Anmeldungsgegenstandes gewonnen wurden, wurde die prozentuale
Verschlechterung des Impulswiderstandes in der oben
angegebenen
Weise bestimmt. Durch Überwachung der prozentualen
Verschlechterung des Impulswiderstandes ist es möglich, die
schlimmste Verschlechterung des Impulswiderstandes, die
möglicherweise bei Kernen auftreten kann, zu kontrollieren. Wenn
die prozentuale Verschlechterung des Impulswiderstandes
annähernd kontrolliert wird, kann die Verschlechterung des
Impulswiderstandes kontrolliert werden, die bei einem
Magnetfeld auftreten kann, welches höher als 320 A/m (4 Oe) ist.
Außerdem ist die Permeabilität (u&sub2;) repräsentativ für die
Impulsunterdrückungscharakteristik eines Kerns, an welchen
aufgrund einer Störungsimpulsspannung ein Feld von mehr als
0,16 A/m (2 mOe) angelegt wird.
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Bisher gab es keine quantitativen Verfahren zur Auswertung
der Verschlechterung der Impulsunterdrückung, vermutlich weil
die naturgemäß unvorhersehbare Schwankung eines Störimpulses,
d. h. eine große Schwankungsbreite der Störimpulsspannung und
eine positive oder negative Ladungsänderung, die Entwicklung
derartiger quantitativer Verfahren verhinderte.
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Bei der vorliegenden Erfindung ist die Permeabilität einer
der wichtigen Faktoren. Da jedoch die Permeabilität von
amorphen Legierungen strukturempfindlich ist, sind genaue
Messungen derselben (der Permeabilität) nicht immer leicht.
Bei Versuchen, die von den Erfindern des
Anmeldungsgegenstandes durchgeführt wurden, wurde die Permeabilität so genau
wie möglich unter Verwendung eines Prüfgeräts des Typs 4274
der HP Corporation gemessen. Messungen der Permeabilität
können jedoch zu einem Fehler von maximal 5% führen.
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Die amorphe magnetische Legierung gemäß der vorliegenden
Erfindung ist im wesentlichen amorph. Sie kann jedoch nach
Wunsch ausgefällte feine Kristalle in einer kleineren Menge
enthalten. Ausgefällte feine Kristalle in der amorphen
magnetischen Legierung bewirken nahezu keine Änderung der
Sättigungsflußdichte (Bs), führen jedoch zu einer Reduzierung der
magnetischen Flußdichte. Die Wärmebehandlung zum Ausfällen
der feinen Kristalle wird, falls erforderlich, ausgeführt, um
die Eigenschaften zu realisieren, die für das Störungsfilter
benötigt werden. Wenn also die im wesentlichen amorphe
Legierung nicht die oben vorgeschriebenen Werte für Br und B&sub2;
erreichen kann, wird die Wärmebehandlung zum Ausfällen der
feinen Kristalle durchgeführt. In diesem Fall können die oben
vorgeschriebenen Werte für Br und B&sub2; auch durch eine
Wärmebehandlung erreicht werden, die nicht zu einer merklichen
Ausfällung von feinen Kristallen führt. Es ist erwünscht, daß Br
so niedrig wie möglich und möglicherweise tatsächlich Null
ist (Br = 0), vorausgesetzt, daß B&sub2; und u&sub2; die oben
angegebenen Werte haben, da eine amorphe Legierung, bei der Br
tatsächlich den Wert Null hat, einen Kern liefern kann, der
hinsichtlich der Störimpulsspannung eine kleine
Verschlechterung aufweist, d. h. eine kleine Änderung der Induktivität,
und der Hochspannungsimpulse stabil unterdrücken kann.
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In dem Bereich von Fig. 3, auf den sich die vorliegende
Erfindung bezieht (d. h. in dem Bereich, der auf die Kurve Y
fällt oder innerhalb derselben, jedoch außerhalb der Kurve X
liegt), ermöglicht das Ersetzen von 3 bis 7% der
Fe-Komponente durch Molybden die Bildung einer amorphen magnetischen
Legierung, die eine äquivalente oder verbesserte
Impulswiderstandsverschlechterung besitzt.
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Ein Effekt von Mo, der durch die Erfinder des
Anmeldungsgegenstandes entdeckt wurde, wird unter Bezugnahme auf Tabelle
1 beschrieben.
Tabelle 1
Eigenschaften Mo-Menge u&sub2; nach Entmagnetisierung Impulsverschlechterung Prozentuale Verschlechterung des Impulswiderstandes
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Tabelle 1 zeigt die Eigenschaften der amorphen Legierung mit
folgender Zusammensetzung: Fe76-xMoxSi&sub6;B&sub1;&sub8;. Wie aus Tabelle 1
deutlich wird, nimmt die prozentuale Verschlechterung des
Impulswiderstandes aufgrund des Zusatzes von Mo drastisch ab.
Der Wert u&sub2; (nach Impulsverschlechterung) in Tabelle 1 und in
der nachfolgenden Beschreibung ist diejenige Permeabilität,
die nach Anlegen eines Magnetfeldimpulses von 4 Oe unter
folgenden Bedingungen gemessen wird: 100 kHz und 0,16 A/m
(2 mOe = 0,002 Oe).
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Mo ist für die Eigenschaften der amorphen Legierung für das
Störungsfilter wirksamer als andere Additive, wie z. B. Nb,
Cr und/oder dergleichen, die für die erste Zusammensetzung
offenbart wurden, wie dies nachstehend unter Bezugnahme auf
Tabelle 2 beschrieben wird.
Tabelle 2
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Gemäß Tabelle 2 wird das Fe der Basiszusammensetzung
Fe&sub7;&sub6;Si&sub6;B&sub1;&sub8; teilweise durch die in der Tabelle angegebenen
Komponenten ersetzt.
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Der obere, der mittlere und der untere Wert für die
Ersatzzusammensetzung gelten für u&sub2; (nach der Entmagnetisierung),
u&sub2; (nach der Impulsverschlechterung) bzw. für die prozentuale
Verschlechterung des Impulswiderstandes.
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Die Fe&sub7;&sub6;Si&sub6;B&sub1;&sub8;-Zusammensetzung hat die folgenden
Eigenschaften:
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u&sub2; (nach Entmagnetisierung) = 5000
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u&sub2; (nach Impulsverschlechterung) = 4000
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prozentuale Verschlechterung des Impulswiderstandes = 20%.
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Wie aus Tabelle 2 deutlich wird, verbessert Mo den Wert von
u&sub2; (nach der Entmagnetisierung und nach der
Impulsverschlechterung) drastisch, während die prozentuale
Impulsverschlechterung bei einem Wert von 20% gehalten wird. W und Mo
ändern diese Eigenschaften tatsächlich nicht. Ni
verschlechtert alle diese Eigenschaften. Die anderen Elemente
verbessern entweder nur u&sub2; (nach der Entmagnetisierung und nach der
Impulsverschlechterung) oder die prozentuale Verschlechterung
des Impulswiderstandes.
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Beiläufig sei angemerkt, daß die Herstellung eines aus der
amorphen Legierung bestehenden Bandes dann unmöglich wird,
wenn in der Legierung Ti in einer Menge von 1% und W in
einer Menge von 3% enthalten ist.
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Nunmehr wird die erste Zusammensetzung beschrieben.
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Bei der Komponente A handelt es sich um Fe oder um Fe und
mindestens ein Übergangsmetallelement. Das mindestens eine
Übergangsmetallelement wird unter den 4s-Übergangselementen
(Sc - Zn), den 5s-Übergangselementen (Y - Cd), den
6s-Übergangselementen (La - Hg) und den Elementen ausgewählt, welche
Atomzahlen haben, die gleich oder größer sind als die
Atomzahlen für Ac und bei denen es sich um Co, Ni, Cr, Cu, Mo,
Nb, Ti, W, V, Zr, Ta, Y oder um ein Element der seltenen
Erden handeln kann.
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Bei M handelt es sich vorzugsweise um Mn, Cr, Mo, Nb, Ni oder
Co, wobei Mn besonders bevorzugt wird. Wenn Ni, Co und Fe als
Bestandteil M verwendet werden, können Ni und Co, bezogen auf
M, etwa 20% oder weniger ausmachen. Wenn zusätzlich zu einem
oder mehreren der Elemente Ni, Co und Fe die weiteren
Elemente als Bestandteil M verwendet werden, beträgt ihre Menge
üblicherweise etwa 5 Atomprozent oder weniger.
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Die Komponente B ist mindestens ein Element, welches aus der
Gruppe ausgewählt ist, die besteht aus Si und Al. Der Gehalt
an Al beträgt vorzugsweise 10 Atomprozent oder weniger
bezogen auf den Gesamtgehalt an Si und Al.
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Die Komponente C ist mindestens ein Element, welches aus der
Gruppe ausgewählt ist, die besteht aus B, C und P. Der Anteil
von C beträgt vorzugsweise 20 Atomprozent oder weniger
bezogen auf die Gesamtmenge von B, C und P, und der Anteil von P
beträgt vorzugsweise 5% oder weniger bezogen auf die
Gesamtmenge von B, C und P.
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Zusätzlich zu den Komponenten A, B und C kann in der ersten
Zusammensetzung mindestens ein Element enthalten sein,
welches aus der Gruppe ausgewählt ist, die besteht aus Be, Ge,
Sb und In, da ein solches Element die Auswirkungen der
vorliegenden Erfindung nicht behindert.
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Wenn die Zusammensetzung einer amorphen Legierung auf oder
innerhalb der Kurve X liegt, sind die weichmagnetischen
Eigenschaften denjenigen außerhalb der Kurve X etwas
unterlegen; es kann jedoch nicht nur ein Hochspannungsstörimpuls
wirksam unterdrückt werden, sondern auch die
Impulswiderstandsverschlechterung ist nicht merklich.
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Wenn die Komponenten A, B und C in dem vierseitigen Bereich
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- oder auf dessen Rand - liegen, der gebildet wird, indem man
die folgenden, in Atomprozenten ausgedrückten, ternären
Ordinaten (73, 9, 18), (73, 12, 15), (76, 9, 15) und (76, 6,
18) verbindet, ist die Impulswiderstandsverschlechterung sehr
gering.
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Nunmehr werden die magnetischen Eigenschaften der amorphen
Legierung mit der ersten Zusammensetzung beschrieben.
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Wenn die Permeabilität (u&sub2;) geringer ist als etwa 2000, ist
die Induktivität des Kerns eines Störungsfilters so niedrig,
daß die Störungsausgangsspannung unvorteilhaft hoch ist. Wenn
andererseits die Permeabilität (u&sub2;) höher als etwa 5000 ist,
dann hat die BH-Kurve deutlich die Tendenz, bei einer
niedrigen Impulsspannung in die Sättigung zu gelangen, mit der
Folge, daß ein Störimpuls hoher Spannung nicht unterdrückt
werden kann. Die restliche Flußdichte bzw. die Remanenz (Br)
sollte so niedrig wie möglich sein. Wenn die restliche
Flußdichte (Br) höher ist als 0,3 T (3 kG), geht die konstante
Permeabilitätscharakteristik verloren und der
zusammensetzungsmäßige Bereich der amorphen Legierung, in dem das
Unterdrückungsverhältnis der Impulsspannung hoch ist, hat die
Tendenz, in nachteiliger Weise eingeengt zu werden.
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Bei einem Ausführungsbeispiel der Basisanmeldung (der ersten
Zusammensetzung) beträgt die prozentuale
Impulswiderstandsverschlechterung 10% oder weniger.
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Bei einem anderen Ausführungsbeispiel, bei dem die
Komponenten A, B und C so ausgewählt sind, daß sie annähernd
innerhalb der Kurve X liegen, beträgt die prozentuale
Impulswiderstandsverschlechterung 5% oder weniger.
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Gemäß Fig. 5 wird der Bereich der ersten Zusammensetzung in
dem ternären Diagramm durch die Kurve X markiert. Die Kurven
Y und Z zeigen Zusammensetzungen an, welche eine relative
Impulswiderstandsverschlechterung von -20% bzw. -30% haben.
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Wenn der Anteil der Komponente A geringer als 70 Atomprozent,
wird die Sinterung einer Legierung, welche aus den
Komponenten A, B und C besteht, schwierig.
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Die Kurven U, V und W zeigen Zusammensetzungen an, welche
nach der Entmagnetisierung, gemessen bei 100 kHz, eine
Permeabilität von 10000, 7500 bzw. 5000 haben. Die bei 25 kHz
gemessene Permeabilität ist innerhalb der Kurve U am
höchsten. Der Zusammensetzungsbereich innerhalb der Kurve U fällt
nahezu mit dem Bereich zusammen, in dem die Permeabilität
(u&sub2;) am höchsten ist.
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Wie aus der Beschreibung im Zusammenhang mit Fig. 5 deutlich
wird, fällt der Anteilsbereich für die Komponenten A, B und
C, in dem die prozentuale Impulswiderstandsverringerung
niedrig ist, nicht mit dem Bereich zusammen, in dem die
Permeabilitäten am höchsten sind.
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Die Kurve S in Fig. 5 zeigt die Mengen der Komponenten A, B
und C an, bei denen die Höhe der Sättigungsflußdichte,
gemessen bei einem Wechselstrom von 2 kHz und bei einer
Magnetisierungskraft von 800 A/m (10 Oe), ungefähr die Größe von
15 kG erreicht. Wenn die Mengen der Komponenten A, B und C
auf der rechten Seite der Kurve S (auf der eisenreichen
Seite) liegen, wird die oben erwähnte Sättigungsflußdichte
hoch. Die Mengen der Komponenten A, B und C, die durch die
Kurve X angedeutet werden, sind daher gemäß der vorliegenden
Erfindung so gewählt, daß die oben erwähnte
Sättigungsflußdichte (Bs) niedrig ist.
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Ein bevorzugtes Verhältnis von Kristallen zu Glas
(Glas/Kristalle) beträgt hinsichtlich der ersten Zusammensetzung
üblicherweise 50% oder weniger.
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Nunmehr wird die zweite Zusammensetzung erläutert.
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Bei der Komponente A handelt es sich um Fe und Mo oder um Fe
plus Mo und mindestens ein Element der Übergangsmetalle,
welches ausgewählt ist aus den 4s-Übergangselementen (Sc - Zn),
den 5s-Übergangselementen (Y - Cd) und den
6s-Übergangselementen (La - Mg). Das Mo und das mindestens eine
Übergangselement werden nachstehend als Komponente M bezeichnet. Wenn
es sich bei M um etwas anderes handelt als Mo, dann ist dies
vorzugsweise Co, Ni, Cr, Cu, Nb, Ti, W, V, Zr, Ta, Y oder ein
Seltenerdelement. Ni und Co der M-Komponenten können in der
zweiten Zusammensetzung in einer Menge bis hinauf zu etwa
20 Atomprozent, bezogen auf Fe, enthalten sein. Die anderen
M-Komponenten (außer Mo) können in der zweiten
Zusammensetzung in einer Menge bis zu etwa 5%, bezogen auf Fe,
enthalten sein.
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Bei M handelt es sich vorzugsweise um V, Mn, Cr, Nb, Ni oder
Co und noch bevorzugter um Mn, V oder Nb.
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Bei der Komponente B handelt es sich um mindestens ein
Element, welches aus der Gruppe ausgewählt ist, die besteht aus
Si und Al. Der Anteil des Al beträgt vorzugsweise 10
Atomprozent oder weniger bezogen auf den Gesamtanteil von Si und Al.
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Die Komponente C ist mindestens ein Element, welches aus der
Gruppe ausgewählt ist, die besteht aus B, C und P. Der Anteil
von C beträgt vorzugsweise 20 Atomprozent oder weniger
bezogen auf den Gesamtanteil von B, C und P, und der Anteil von P
beträgt vorzugsweise 5% oder weniger bezogen auf den
Gesamtanteil von B, C und P.
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Wenn die Komponenten A, B und C auf die Kurve y&sub1;, die in Fig.
3 gezeigt ist, fallen oder innerhalb derselben liegen, wird
für u&sub2; (nach der Entmagnetisierung) ein Wert von 5000 oder
mehr (u&sub2; ≥ 5000) erhalten. Wenn der Anteil der Komponente
80% oder mehr beträgt, wird die Kristallisierungstemperatur
niedrig, und die Langzeitänderung der Permeabilität wird
ernsthaft erhöht. Ein bevorzugter Anteil der Komponente A
beträgt weniger als 80%. Außerdem kann dann, wenn die
Komponenten A, B und C auf der in Fig. 3 gezeigten Kurve y&sub2; oder
innerhalb derselben liegen, für p&sub2; (nach der
Entmagnetisierung) ein Wert von 6000 oder mehr (u&sub2; ≥ 6000) erhalten werden.
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Die Komponenten A, B und C sind in einer Menge vorhanden, die
auf oder innerhalb der in Fig. 3 gezeigten Kurve 3 liegt, da
bei Mengen außerhalb der Kurve 3 der
Impulsverschlechterungswiderstand verschlechtert wird und gelegentlich nicht
erreicht wird, daß gilt: u&sub2; = 4000.
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Die Permeabilität (u&sub2;), die restliche Flußdichte (Br) und die
magnetische Flußdichte (B&sub2;) werden bei der zweiten
Zusammensetzung so bestimmt, daß ein Kern für ein Impulsfilter
geschaffen wird, welcher Impulse hoher Spannung wirksam
unterdrücken kann, wie dies nachstehend detailliert beschrieben
wird.
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Wenn die Permeabilität (u&sub2;) kleiner als etwa 4000 ist, wird
die Induktivität des Kerns eines Störungsfilters zu niedrig,
um eine hohe Dämpfung von Störungen oder eine niedrige
Störausgangsspannung zu erhalten.
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Je niedriger die restliche Flußdichte (Br) ist, desto
vorteilhafter sind die charakteristischen Eigenschaften des
erhaltenen Kerns eines Störungsfilters. Mit anderen Worten
können dann, wenn die Komponenten A, B und C außerhalb der
Kurve Y liegen, die magnetischen Eigenschaften, wie z. B.
eine hohe magnetische Flußdichte-und ein niedriger
Kernverlust, wie sie für das weichmagnetische Material verlangt
werden, erreicht werden, da die konventionellen amorphen
weichmagnetischen Materialien mit dem Fe-Anteil von rund 80%
diese Eigenschaften nicht haben; der Impulswiderstand wird
jedoch ernsthaft beeinträchtigt. Die Mengen der Komponenten
A, B und C, welche durch die Überlappung der Kurven X und Y
angezeigt werden, werden von der vierten Zusammensetzung
nicht umfaßt, da die Permeabilität (u&sub2;) im allgemeinen
niedrig ist, d. h. etwa 3000 beträgt.
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Wenn die restliche Flußdichte (Br) einen Wert von 0,3 T
(3 kG) (Br > 3 kG) überschreitet, besteht die Tendenz, daß
die konstante Charakteristik der Permeabilität
nachteiligerweise verloren geht, mit dem Ergebnis, daß eine wirksame
Impulsspannungsunterdrückung, wie sie bei der konstanten
Permeabilität erreicht wird, eingeschränkt wird.
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Wenn die magnetische Flußdichte (B&sub2;) geringer ist als 0,5 T
(5 kG), wird die zulässige Störeingangsspannung
nachteiligerweise niedrig. Wenn andererseits die magnetische Flußdichte
(B&sub2;) größer ist als 11 kG, hat die BH-Kurve die Tendenz,
einen nicht-linearen Teil zu umfassen, d. h. die
Permeabilität hat die Tendenz, inkonstant zu werden, und die zulässige
Störeingangsspannung wird niedrig. Dies bedeutet, daß der
steile Anstieg der in Fig. 2 gezeigten Kurve bei einer
niedrigen Eingangsspannung auftritt.
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Zur Untersuchung der Frage, ob die Abnahme der prozentualen
Impulswiderstandsverschlechterung aufgrund von Mo auf eine
Abnahme der magnetomechanischen Resonanz zurückzuführen ist
oder nicht, wurde von den Erfindern des
Anmeldungsgegenstandes die Magnetostriktion der amorphen Legierungen gemäß
Tabelle 3 gemessen.
Tabelle 3
Magnetische Eigenschaften Zusammensetzung nach Entmagnetisiereung Impulsverschlechterung in Prozent
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Das Ausmaß der Magnetostriktion wurde durch den Zusatz von Mo
nicht wesentlich verändert.
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Außerdem wurde das Rechteckigkeitsverhältnis der Legierungen
gemäß vorliegender Erfindung gemessen. Dieses betrug weniger
als 50% und üblicherweise 20% oder weniger.
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Es wird daher nicht angenommen, daß Mo wirksam ist, um das
Rechteckigkeitsverhältnis von Legierungen gemäß der
vorliegenden Erfindung zu verbessern.
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Weiterhin wurde festgestellt, daß Co, Ti und W eine Änderung
im Ausmaß der Magnetostriktion bewirken.
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Weder das Rechteckigkeitsverhältnis noch die Magnetostriktion
sind der niedrigen prozentualen
Impulswiderstandsverschlechterung zuzurechnen.
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Untersuchungen, die unter anderen Gesichtspunkten als den
oben erwähnten durchgeführt wurden, konnten nicht klären,
welche der physikalischen Eigenschaften der niedrigen
prozentualen Impulswiderstandsverschlechterung zuzurechnen
ist.
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Während der Wärmebehandlung der vollständig amorphen
Legierung kann in Abhängigkeit von der Temperatur und der Dauer
der Wärmebehandlung eine kleine Menge von feinen Kristallen
ausgefällt werden. Die in einer kleineren Menge in der
amorphen Legierung ausgefällten feinen Kristalle werden nach
dem folgenden Verfahren entdeckt. Ein dünner Streifen der
amorphen Legierung wird einer Ionenätzung oder einem
elektrolytischen Polieren unterworfen, um seine Dicke auf 50 nm oder
weniger zu reduzieren. Der dünne Streifen wird dann mit Hilfe
eines Transmissions-Elektronenmikroskops bei einer
Beschleunigerspannung von 100 - 200 kV und einer Vergrößerung von
10000 bis 100000 betrachtet. Das Vorliegen und die Menge
ausgefällter feiner Kristalle kann durch den Kontrast bestimmt
werden.
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Wenn die feinen Kristalle in der amorphen Legierung mit der
zweiten Zusammensetzung ausgefällt werden, nehmen sie eine
Fläche von 3% oder weniger, üblicherweise von 0,5% oder
weniger ein.
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Eine Bedingung der Wärmebehandlung zum Ausfällen der feinen
Kristalle wird unter Bezugnahme auf Tabelle 4 erläutert.
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Die amorphe Legierung, die der Wärmebehandlung unterworfen
wird, ist eine Fe&sub7;&sub5;Mo&sub5;Si&sub1;&sub2;B&sub8;-Legierung, und unter den
Bedingungen gemäß Versuch Nr. 3 bis 7 werden die Eigenschaften
gemäß der Erfindung erreicht.
Tabelle 4
Versuch Nr. Bedingung Feine Kristalle B&sub2; Br
u&sub2; nach Entmagnetisierung Impulsverschlechterung Impuls-Widerstandsverschlechterung
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Das Ausfällen der feinen Kristalle bewirkt tatsächlich keine
Änderung in der Sättigungsflußdichte (Bs (in Tabelle 4 nicht
angegeben) und bewirkt eine Reduzierung der restlichen
Flußdichte (Br). Unabhängig davon, ob die feinen Kristalle nicht
ausgefällt werden, wird während der Wärmebehandlung bei einer
Temperatur unterhalb der Kristallisationstemperatur die
restliche Flußdichte (Br) reduziert, ohne daß tatsächlich eine
Änderung in der Sättigungsflußdichte (Bs) bewirkt würde.
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Die amorphe FE&sub7;&sub3;Mo&sub5;Si&sub9;B&sub1;&sub3;-Legierung (die zweite
Zusammensetzung) wurde verschiedenen Wärmebehandlungen unterworfen, um
u&sub2; (nach der Entmagnetisierung) zu ändern. Der Einfluß von u&sub2;
(nach der Entmagnetisierung) auf u&sub2; (nach der
Impulsverschlechterung) und die prozentuale
Impulswiderstandsverschlechterung wurden untersucht. Die Ergebnisse sind in Fig.
6 dargestellt.
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Wie aus Fig. 6 deutlich wird, liegt u&sub2; (nach der
Impulsverschlechterung) geringfügig niedriger als die u&sub2; (nach der
Entmagnetisierung) = u&sub2; (nach der Impulsverschlechterung)-
Linie, wenn der Wert von u&sub2; (nach der Entmagnetisierung) etwa
5000 oder weniger beträgt. Der Wert von u&sub2; (nach der
Impulsverschlechterung) liegt weit unterhalb dieser Linie, und die
prozentuale Impulsverschlechterung wird drastisch abgesenkt,
wenn u&sub2; (nach der Entmagnetisierung) höher ist als etwa 5500.
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Eine solche Tendenz, wie sie in Fig. 6 gezeigt ist, liegt bei
der amorphen Legierung vor, die die zweite Zusammensetzung
hat, wird jedoch im Vergleich zu der amorphen Legierung,
welche frei von Mo ist, aufgrund des Mo abgeschwächt.
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Der Kern kann in einem nicht-magnetischen Kunststoffgehäuse,
einem nicht-magnetischen oder magnetischen Metallgehäuse oder
einem Keramikgehäuse angeordnet werden. Der dünne Streifen
einer amorphen Legierung kann eine Dicke von etwa 10 bis
100 um, vorzugsweise von 10 bis 50 um haben und eine Breite
von 0,1 bis 50 cm. Ein Ende des zu einer Spule aufgewickelten
dünnen Streifens kann mittels geeigneter Mittel, wie z. B.
durch Kleben, Schweißen, Umwickelung oder Verstemmen,
befestigt werden und zwischen einander gegenüberliegenden
Oberflächenbereichen des zu einer Spule aufgewickelten dünnen
Streifens kann ein isolierendes Material sandwichartig
angeordnet werden.
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Eine Wärmebehandlung zum Ausfällen feiner Kristalle kann in
der Umgebungsluft, einem Inertgas oder einer nicht
oxidierenden Atmosphäre durchgeführt werden. Diese Wärmebehandlung hat
auch den Zweck eines Glühens zur Spannungsreduzierung in dem
zu einer Spule gewickelten dünnen Streifen aus einer amorphen
magnetischen Legierung.
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Die Erfindung gemäß der Basisanmeldung und die vorliegende
Erfindung werden nachstehend unter Bezugnahme auf die
Beispiele 1 bzw. 2 erläutert.
Beispiel 1
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Dünne Streifen aus einer amorphen magnetischen Legierung mit
einer Dicke von 18 um und einer Breite von 8 mm wurden nach
einem bekannten Ein-Rollen-Verfahren hergestellt, zu Kernen
gewickelt und einer Wärmebehandlung unterworfen. Die
Eigenschaften der Kerne wurden nach der Wärmebehandlung gemessen.
Diese Eigenschaften und die Zusammensetzung der aus einer
amorphen magnetischen Legierung bestehenden dünnen Streifen
sind in Tabelle 5 angegeben.
Tabelle 5
Versuch Nr. Zusammensetzung B&sub2; Br u&sub2; Entmagnetisierung
Impuls Impulswiderstandsverschlechterung
Fortsetzung Tabelle 5
Versuch Nr. Zusammensetzung B&sub2; Br
u&sub2; Entmagnetisierung Impuls Impulswiderstandsverschlechterung
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In der Tabelle 5 sind die mit einem * markierten
Zusammensetzungen diejenigen gemäß der Basiserfindung, und die nicht
mit einem * bezeichneten Zusammensetzungen sind
Vergleichsbeispiele. Wie aus Tabelle 8 deutlich wird, ist die Menge der
Komponente A (Fe allein oder eine Kombination von Fe und M),
der Komponente B (Si allein oder eine Kombination von Si und
Al) und der Komponente C (B allein oder eine Kombination von
B, C und P) kritisch für die Erzielung des verbesserten
Impulswiderstandes.
Beispiel 2
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Dünne Streifen aus einer amorphen Legierung mit einer Dicke
von 18 um und einer Breite von 8 mm wurden nach einem
bekannten Ein-Walzen-Verfahren hergestellt, in die Form eines
gewickelten Kerns gewickelt und einer Wärmebehandlung
unterzogen. Die Eigenschaften der Kerne und die Zusammensetzungen
der amorphen Legierung sind in Tabelle 6 angegeben.
Tabelle 6
Zusammensetzung B&sub2; Br u&sub2; nach Entmagnetisierung nach Impulsverschlechterung Impulswiderstandsverschlechterung