DE3705893C3 - Verfahren zur Herstellung eines Magnetkerns mit hoher Permeabilität und Verwendung eines danach hergestellten Magnetkerns - Google Patents
Verfahren zur Herstellung eines Magnetkerns mit hoher Permeabilität und Verwendung eines danach hergestellten MagnetkernsInfo
- Publication number
- DE3705893C3 DE3705893C3 DE3705893A DE3705893A DE3705893C3 DE 3705893 C3 DE3705893 C3 DE 3705893C3 DE 3705893 A DE3705893 A DE 3705893A DE 3705893 A DE3705893 A DE 3705893A DE 3705893 C3 DE3705893 C3 DE 3705893C3
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- heat treatment
- magnetic core
- permeability
- magnetic field
- magnetic
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22F—CHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
- C22F1/00—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
- C22F1/10—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of nickel or cobalt or alloys based thereon
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F1/00—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
- H01F1/01—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
- H01F1/03—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
- H01F1/12—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials
- H01F1/14—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials metals or alloys
- H01F1/147—Alloys characterised by their composition
- H01F1/153—Amorphous metallic alloys, e.g. glassy metals
- H01F1/15341—Preparation processes therefor
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/12—All metal or with adjacent metals
- Y10T428/12431—Foil or filament smaller than 6 mils
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Soft Magnetic Materials (AREA)
- Manufacturing Cores, Coils, And Magnets (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Magnetkerns nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs
1 sowie die Verwendung eines nach diesem Verfahren hergestellten Magnetkerns.
Ein Verfahren zur Herstellung eines Magnetkerns ist aus der
Zeitschrift J. Appl. Phys. 51 (1980), Seiten 4342 bis 4345, bekannt. Dort werden Legierungen auf Kobaltbasis
folgender Zusammensetzung verwendet:
(FeaCo1-a-bNib)100-y(Si0,4B0,6)y.
Die Curie-Temperatur liegt im Bereich von 80 bis 500°C. Aus dieser Veröffentlichung geht auch hervor, daß eine
Wärmebehandlung unterhalb der Curie-Temperatur erfolgt.
Aus der Druckschrift EP 1 45 245 A2 ist es bekannt, für ein Rauschfilter einen Kern aus einer amorphen
Legierung vorzusehen.
In der Veröffentlichung RQ4 Conference
senden 1981 von H. R. Hilzinger: "Stress
Induced Magnetic Anisotropy In A Non-Magnetostrictive
Amorphous Alloy" wird
als geeignete Legierung insbesondere
Co66Fe₄Mo₂Si16B12 beschrieben, die von der
Firma Vacuumschmelze GmbH unter ihrer
Handelsbezeichnung VITROVAC® 6025 in
Verkehr gebracht wurde. Aus der Veröffentlichung
in "IEEE Transactions on Magnetics",
Vol. MAG-21, Nr. 5, September 1985, Seiten
2020 bis 2025 ist ein Verfahren
zur Herstellung von Magnetkernen aus solchem
Material bekannt, bei dem zur Beseitigung von
mechanischen Spannungen eine Wärmebehandlung
und anschließend eine Abkühlung
in einem transversalen magnetischen
Feld erfolgt.
In neuerer Zeit benötigt man Magnetteile mit hoher Leistung in bezug auf die hohen Leistungen von
elektronischen Vorrichtungen. Für diese magnetischen Teile benötigt man ausgezeichnete magnetische Eigenschaften,
bei den hierfür verwendeten magnetischen Materialien. Ein Material hoher Permeabilität wird für
zahlreiche Magnetteile bei Stromsensoren, wie Zerophasen-Stromtransformatoren, Rauschfiltern etc., benötigt.
Magnetmaterialien, die für Rauschfilter verwendet werden, werden nachfolgend als Beispiele beschrieben.
Eine umschaltende Stromversorgung wird in großem Umfang als stabile Stromversorgung für Computer-Peripheriegeräte
oder allgemeine Nachrichtensysteme eingesetzt. In der umschaltenden Stromversorgung wird
häufig eine in dem Gerät erzeugte Störspannung auf die Stromversorgungsspannung überlagert, wenn die
Stromversorgungsspannung von einer externen Stromversorgungsleitung zugeführt wird. Ferner ist das weitere
Problem vorhanden, daß höhere harmonische Störspannungen (mit der Umschaltfrequenz als Grundfrequenz)
oder Störspannung in der Größenordnung von MHz, die von einer Last, wie von in einem Computer
enthaltenen Logikschaltungen erzeugt werden, erzeugt und in das Gerät eingegeben werden.
Um diese Störspannungen zu verringern, wird häufig eine Gleichtakt-Drosselspule zur Verringerung der
Störspannung zwischen einem Gerät und Masse gemäß Fig. 1 als Störschutzfilter verwendet. In Fig. 1 wird ein
Paar Windungen (3a, 3b) um einen Magnetkern (2) derart gelegt, daß zwei Magnetflüsse, die jeweils dadurch
erzeugt werden, daß Wechselstrom durch die Windungen geschickt wird, sich gegenseitig aufheben. Weiterhin
sind die Kondensatoren (4a, 4b, 4c) zwischen diesen Windungen (3a, 3b) angeschlossen und ein Verbindungspunkt
zwischen (4b, 4c) ist geerdet.
Wird das oben beschriebene Filter mit einer Stromversorgungsleitung verbunden, dann steht das Verhältnis
zwischen der Störungsoutputspannung und der Störungsinputspannung in enger Beziehung zu der Permeabilität
des Magnetkerns des Filters. Mit anderen Worten heißt dies, daß, je höher die Permeabilität ist, umso
geringer ist die Störungsoutputspannung. Weiterhin werden auch sehr gute Frequenzeigenschaften der Permeabilität
gefordert, weil das Filter wirksam selbst in einem hohen Frequenzbereich von 1 MHz oder mehr
zusätzlich zu einem niedrigen Frequenzbereich sein soll.
Üblicherweise wurde Ferrit als Material zur Herstellung von Magnetkern in üblichen Schutzdrosseln verwendet.
Nachdem jedoch seit kurzem ein erhebliches Bedürfnis für eine Rauschverminderung schon bei verhältnismäßég
niedrigen Frequenzbereich von 10 bis 450 kHz vorliegt, tritt das Problem auf, daß Ferrit das Rauschen bei
niedrigen Frequenzen nicht ausreichend vermindern kann, weil die Permeabilität von Ferrit bei niedrigen
Frequenzen verhältnismäßig niedrig ist. Deshalb besteht ein Bedürfnis nach einem Magnetkernmaterial, welches
eine höhere Permeabilität in einem niedrigen Frequenzbereich und stabile Frequenzeigenschaften aufweist.
Weiterhin sind kürzlich amorphe Legierungen für übliche Drosselspulen aufgrund ihrer höheren Permeabilität
untersucht worden. Die amorphen Legierungen sind jedoch hinsichtlich der Rauschniveauverringerung bei
niedrigeren Frequenzen noch nicht befriedigend und Forschungen nach amorphen Legierungen mit einer
höheren Permeabilität können bald an eine gewisse Grenze stoßen, wenn man lediglich die Legierungszusammensetzung
untersucht.
Bei Magnetkernen für Rauschschutzfilter ist eine hohe Permeabilität über weitere Frequenzbereiche erforderlich.
Weiterhin trägt eine hohe Permeabilität auch zu einer Verkleinerung und einer höheren Präzision und zu
einer höheren Empfindlichkeit der den Magnetkern verwendeten Vorrichtung bei. Infolgedessen besteht ein
erhebliches Bedürfnis nach Materialien mit höheren Permeabilitäten, die für magnetische Vorrichtungen verwendet
werden sollen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung eines Magnetkerns
zu schaffen, das zu
sehr günstigen Eigenschaften des hergestellten Magnetkerns führt.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1
gelöst.
Weiterbildungen des Verfahrens nach dem Patentanspruch 1 ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Besonders vorteilhafte Verwendung des nach diesem Verfahrens hergestellten Magnetkerns ergeben sich
aus den Patentansprüchen 9 und 10.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind nachfolgend an Hand der Zeichnungen und Diagramme näher beschrieben. Darin zeigen
Fig. 1 ein Schaltschema für eine Drosselspule als Beispiel für die Verwendung eines nach dem erfindungsgemäßen
Verfahren hergestellten Magnetkerns,
Fig. 2 einen Magnetkern in perspektivischer Darstellung in einer Anordnung zur Wärmebehandlung in einem
Magnetfeld.
Fig. 3 ein Diagramm zur Darstellung der Beziehung zwischen der Curie-Temperatur und der Permeabilität
bei einem nach einem herkömmlichen Verfahren hergestellten Magnetkern und bei einem nach dem erfindungsgemäßen
Verfahren hergestellten Magnetkern und
Fig. 4 ein Diagramm zur Darstellung der Alterungscharakteristik für die Permeabilität bei einem erfindungsgemäß
hergestellten Magnetkern.
Zur Herstellung von Materialien mit hoher Permeabilität haben die Erfinder zahlreiche Materialien hinsichtlich
der Zusammensetzung, der Wärmebehandlung und weiterer Faktoren untersucht und sie haben festgestellt,
daß man eine besonders hohe Permeabilität erhalten kann, wenn man einen derartigen Magnetkern aus einer
amorphen Legierung auf Co-Basis mit einer Curie-Temperatur von 220 bis 250°C bei einer Temperatur unterhalb
der Curie-Temperatur in einem Magnetfeld, welches transversal zu der Bandachse angelegt ist, wärmebehandelt.
Die verwendeten amorphen Legierungen sind amorphe Legierungen auf Co-Basis und schließen Si, B, P, C
und dergleichen als Metalloide ein und haben praktisch keine Magnetostriktion. Es ist jedoch möglich, Legierungen
mit fast keiner Magnetostriktion zu erhalten, indem man eine geringe Menge Fe zu der Legierung gibt.
Insbesondere sind Legierungen, die Si und B einschließen, als Metalloid bevorzugt. Weiterhin sind auch amorphe
Legierungen auf Metallbasis mit Zn, Hf, Ta und Nb als amorphe Elemente verfügbar. Bei der vorliegenden
Erfindung ist die Magnetostriktion ein wichtiger Faktor und man kann eine hohe Permeabilität insbesondere
dann erhalten, wenn die Sättigungsmagnetostriktionskonstante im Bereich von lambdas = -2 bis 1.10-6 liegt.
Die bevorzugte amorphe Legierungszusammensetzung kann wie folgt ausgedrückt werden:
(Co1-aFea)100-z(Si1-yBy)z
0,02 ≦ a ≦ 0,08
25 ≦ z ≦ 32
0,3 ≦ y ≦ 0,5
25 ≦ z ≦ 32
0,3 ≦ y ≦ 0,5
worin a, z und y Konstante sind, ausgedrückt durch das Atomverhältnis (z wird in Atom-% ausgedrückt,
während a und y als Dezimalverhältnis ausgedrückt werden).
In der obigen Zusammensetzung ist Fe erforderlich, damit die Legierung nicht magnetostriktiv wird und man
erhält eine nahezu nicht-magnetostriktive Legierung, indem man den Wert von a zwischen 0,02 und 0,08 und
vorzugsweise zwischen 0,03 und 0,07, entsprechend den Werten von z und y bestimmt. Der wichtigste Faktor für
diese amorphe Legierung ist ein Kompoundierungs-Atomverhältnis von Si zu B (Metalloidelemente). Das
Element B ist eine wesentliche Komponente, damit die Legierung amorph ist. Die Zugabe von Si erleichtert die
Veränderung in den amorphen Zustand und verbessert die Wärmestabilität. Um jedoch einen Magnetkern mit
einer besonders hohen Permeabilität zu erhalten, sollte y, das das Atomverhältnis von Si zu B anzeigt, auf einen
Bereich von 0,3 bis 0,5 beschränkt sein, damit ein Si-reicher Zustand vorliegt. Wenn nämlich y weniger als 0,3
oder mehr als 0,5 ist, dann erniedrigt sich die Permeabilität und darüber hinaus verschlechtert sich auch die
Wärmestabilität bei den magnetischen Eigenschaften, so daß es unmöglich ist, eine hohe Permeabilität zu
erzielen, selbst wenn man die Wärmebehandlung gemäß der vorliegenden Erfindung anwendet.
z, welches das Atomverhältnis von Si und B zu den anderen zeigt, sollte in einem Bereich von 25 bis 32 liegen.
Beträgt z weniger als 25, dann wird in einem niedrigen Frequenzbereich keine hohe Permeabilität erzielt und
darüber hinaus nimmt insbesondere die Wärmestabilität ab.
Wenn andererseits z 32 übersteigt, dann wird die Curie-Temperatur auf einen Wert, der außerhalb der
praktischen Anwendung ist, erniedrigt und die erfindungsgemäße Wärmebehandlung ist nicht wirksam.
Um weiterhin die Korrosionsbeständigkeit und die Wärmestabilität bei diesen amorphen Legierungen zu
verbessern, kann es vorteilhaft sein, Ti, V, Cr, Mn, Ni, Cu, Zr, Nb, Mo, Hf, Ta, W und ein Platingruppenelement als teilweisen
Ersatz von Co in diesen Elementen zuzugeben. Diese Elemente kann man zugeben, bis die Curie-Temperatur der
amorphen Legierung die untere Grenze für die praktischen Temperaturen erreicht. Beispielsweise kann man das
Metall bis zu etwa 8 Atom-% (oder 0,08) jedoch unterhalb etwa 4 Atom-% in der Praxis zugeben.
Die obigen Legierungen kann man in Kombination mit den vorerwähnten amorphen Legierungszusammensetzungen
wie folgt ausdrücken:
(Co1-a-bFeaMb)100-z(Si1-yBy)z
worin M wenigstens eines von Ti, V, Cr, Mn, Ni, Cu, Zr, Nb, Mo, Hf, Ta, W und einem Platingruppenmetall ist und
die anderen Konstanten durch das Atomverhältnis ausgedrückt.
0,02 ≦ a ≦ 0,08
0 ≦ b ≦ 0,04
0,3 ≦ y ≦ 0,5
25 ≦ z ≦ 32
0 ≦ b ≦ 0,04
0,3 ≦ y ≦ 0,5
25 ≦ z ≦ 32
sind.
Die erfindungsgemäßen amorphen Legierungen kann man in einfacher Weise durch eine übliche Schnellabschreckmethode
herstellen, indem man ein Legierungsmaterial mit dem vorbestimmten Zusammensetzungsverhältnis
aus dem geschmolzenen Zustand mit einer Kühlgeschwindigkeit von mehr als 104°C/Sekunde abschreckt.
Diese amorphe Legierung wird zu einem Band mittels einer Einzelwalzenmethode verarbeitet (eine geschmolzene
Legierung wird auf eine sich drehende Walze gegossen, unter Erhalt eines Bandes). Die Dicke des
Bandes soll vorzugsweise zwischen 5 und 25 µm liegen, weil es in der Praxis unmöglich ist, ein Band mit einer
Dicke von weniger als 5 µm herzustellen und der Abfall der Permeabilität aufgrund von Wirbelströmen in einem
hohen Frequenzbereich zunimmt, wenn die Dicke 25 µm übersteigt.
Das so erhaltene amorphe Legierungsband wird zu einem Magnetkern aufgewickelt oder laminiert, wie dies in
Fig. 2 gezeigt wird, und wärmebehandelt, um Spannung zu eliminieren, und dann mit einer Kühlgeschwindigkeit
von 0,5 bis 50°C/Minute abgekühlt. Wenn nämlich die Kühlgeschwindigkeit niedriger als 0,5°C/Minute oder
höher als 50°C/Minute ist, dann nimmt die Permeabilität ab. Die bevorzugteren Kühlgeschwindigkeiten liegen
zwischen 1 und 20°C/Minute.
Der so hergestellte Magnetkern wird innerhalb eines Magnetfeldes wärmebehandelt. Genauer gesagt wird die
Wärmebehandlung innerhalb eines Magnetfeldes durchgeführt, indem man ein Magnetfeld transversal zur
Bandachse anlegt. Fig. 2 zeigt die Richtung des angewendeten Magnetfeldes. Ein Magnetfeld wird in transversaler
Richtung (2) zu einem Magnetkern (1), der durch Aufwickeln des amorphen Legierungsbandes ausgebildet
wurden, angelegt. Der zuverlässige Neigungsbereich für die Magnetfeldanwendung liegt bei etwa ±45° von der
Richtung (2). Diese Wärmebehandlung innerhalb eines Magnetfeldes kann kontinuierlich durchgeführt werden
unmittelbar nach der Wärmebehandlung zur Entfernung der Spannungen oder sie kann auch durchgeführt
werden, nachdem man den Kern einmal abgekühlt hat und ihn dann für die Wärmebehandlung wieder erhitzte.
Mit anderen Worten kann ein Magnetfeld zu Beginn an den Kern angelegt werden, wenn der Kern zuerst in
einem Magnetfeld wärmebehandelt wird, oder es kann kontinuierlich angelegt werden, von dem Zeitpunkt an, an
dem die Wärmebehandlung zur Spannungsbeseitigung angewendet wurde.
Die Wärmebehandlungstemperatur liegt 20°C unterhalb der Curie-Temperatur,
um die besten Wärmebehandlungswirkungen zu erzielen. Die Atmosphäre für die Wärmebehandlung ist
nicht sehr wichtig, d. h., daß irgendein Inertgas, wie N₂, Ar, etc., oder ein Vakuum oder eine entoxidierende
Atmosphäre und auch Luft hierfür zur Verfügung stehen.
Die Wärmebehandlungszeit beträgt vorzugsweise 10 Minuten oder mehr.
Die Wärmebehandlung verläuft befriedigend, wenn man den Kern
bei einer Temperatur von Tc-20°C während etwa 10 Minuten bis 3 Stunden hält. Die Kühlgeschwindigkeit
nach der Wärmebehandlung ist nicht spezifiziert, liegt aber vorzugsweise zwischen 0,1 und 100°C/Minute.
Die Intensität des angelegten Magnetfeldes beträgt 80 A/m bzw. 1 Oe oder mehr und vorzugsweise 800 A/m
bzw. 10 Oe oder mehr.
Einige Beispiele der vorliegenden Erfindung folgen.
Verschiedene amorphe Leitungen auf Co-Basis mit einer Sättigungsmagnetostriktionskonstante (lambdas
≦ 1 × 10-6) wurden hergestellt, indem man das Zusammensetzungsverhältnis von (Co-Fe) und (Si-B) einstellte,
unter Erhalt von verschiedenen Materialien mit unterschiedlichen Curie-Temperaturen (Tc). Die Materialien
wurden auf einen Magnetkern aufgewickelt. Das dünne Band aus der amorphen Legierung hatte eine Breite von
5 mm und eine Dicke von 18 µm. Der Magnetkern hatte einen Außendurchmesser von 20 mm und einen
Innendurchmesser von 14 mm.
Nach einer Wärmeentspannungsbehandlung wurden die Magnetkerne bei einer Temperatur von (Tc-20)°C
während etwa 45 bis 60 Minuten unter Anlegen eines Magnetfeldes von 16 000 A/m bzw. 200 Oe in Richtung der
Breite des Bandes behandelt und anschließend mit einer Kühlgeschwindigkeit von 3°C/Minute gekühlt.
Fig. 3 zeigt die Beziehung zwischen der Curie-Temperatur (Tc) (°C) und der Permeabilität (µ') bei 10 kHz,
wenn man ein Feld von 0,08 A/m bzw. 2 mOe an den Kern anlegt. Diese grafische Darstellung zeigt, daß die
Permeabilität merklich ansteigt, wenn Tc zwischen 120 und 270°C liegt. Das obige µ' zeigt einen realen Teil einer
Komplexpermeabilität, die in einem alternierenden Magnetfeld (bei 10 kHz) erhalten wurden.
Verschiedene amorphe Legierungen mit einer in Tabelle 1 gezeigten Zusammensetzung wurden hergestellt
und zu gleichen Kernen, wie in Beispiel 1 beschrieben, geformt. Nach der Entspannungs-Wärmebehandlung
wurde die Wärmebehandlung in einem Magnetfeld bei einer Temperatur unterhalb Tc während etwa 30
Minuten durchgeführt, indem man ein Magnetfeld von 50 Oe transversal zu der Bandachse anlegte. Die Permeabilität
(µ') bei 10 kHz innerhalb eines Magnetfeldes von 2 mOe wird ebenfalls gezeigt.
Diese Tabelle zeigt, daß man eine ziemlich hohe Permeabilität erreicht, wenn der Mischungsanteil von Si
verhältnismäßig groß ist.
In Tabelle 1 ist Probe Nr. 18 eine Legierung mit einer Curie-Temperatur von 320°C (oberhalb der oberen
Grenze von 250°C gemäß der vorliegenden Erfindung) als Vergleich. In dieser Probe 18 ist, weil die Curie-Temperatur
hoch ist, die Permeabilität (µ') vor und nach der Wärmebehandlung niedrig (µ' wird weiter nach der
Wärmebehandlung verringert).
Tabelle 1
Verschiedene amorphe Legierungen der in Tabelle 2 gezeigten Zusammensetzung wurden hergestellt und zu
einem Kern, wie in Beispiel 1 beschrieben, verarbeitet. Nach der Wärmebehandlung zur Spannungsverminderung
erfolgte die Wärmebehandlung innerhalb eines Magnetfeldes bei einer Temperatur unterhalb Tc während
etwa 30 Minuten, indem man ein Magnetfeld von 4000 A/m bzw. 50 Oe in transversaler Richtung zum Band
anlegte. Die Sättigungsmagnetostriktionskonstante (lambdas) wurde mittels eines Dehnungsmeßgerätes gemessen.
Ließ sich die Konstante mit dem Gerät nicht feststellen, dann wurde die Konstante auf Basis der Veränderung
der Hysteresiskurve, die verursacht wurde, wenn man eine Belastung auf das Band einwirken ließ, ermittelt.
Diese Tabelle zeigt die Permeabilität (µ') bei 10 kHz, die erhalten wurde, wenn das Meßmagnetfeld 0,08 A/m
bzw. 2 mOe beträgt. Diese Tabelle zeigt, daß die Wirkung der Wärmebehandlung innerhalb eines Magnetfeldes,
welches in lateraler Richtung auf das Band einwirken gelassen wird, außerordentlich prominent ist, wenn die
Sättigungsmagnetostriktionskonstante (lambdas) der amorphen Legierung von -2 bis 1 × 10-6 liegt. Das
heißt, daß die Permeabilität (µ') im Falle der Proben Nr. 6 und 7 niedrig ist (lambdas = +2 oder -2,5).
Tabelle 2
Eine amorphe Legierung der Zusammensetzung (Co0,94Fe0,06)71Si11B12 (Tc = 230°C) wurde zu einem Kern
verarbeitet und in gleicher Weise, wie in Beispiel 1 beschrieben, in einem Magnetfeld behandelt. Eine übliche
Drosselspule wurde unter Verwendung eines Magnetkerns aus der obigen Legierung hergestellt und in einer
Zuleitung für eine umschaltende Stromversorgung eingebaut, um die Wirkung der Rauschverminderung zu
messen. Die Umschaltfrequenz betrug 40 kHz. Die Rauschverringerungswirkung wurde bei 40, 80 und 120 kHz
(einschließlich höherer Oberschwingungen) gemessen. Weiterhin wurde eine Legierung aus
(Co0,94Fe0,06)71Si5B24 (Tc = 340°C höher als die obere Grenze) unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 1
wärmebehandelt (Vergleich 1) und ein Ferrit (Vergleich 2) wurde zu den gleichen Magnetkernen gebildet und als
Vergleich in diesem Beispiel 4 gemessen. Die Meßergebnisse werden in Tabelle 3 gezeigt. Tabelle 3 zeigt, daß
man gemäß Beispiel 4 eine ausgezeichnete Störungsverringerung im Vergleich zu den Vergleichen 1 und 2
erzielt.
Tabelle 3
Fig. 4 zeigt die Alterungscharakteristika der wirksamen Permeabilität (µ(t)) bei 10 kHz und 120°C bei einem
Eingangswert (u₀) von 1,0. Zum Vergleich werden sowohl das Beispiel 4 als auch der Vergleich 1 gezeigt. Die
grafische Darstellung zeigt, daß Beispiel 4 gegenüber dem Vergleich 1 in bezug auf die 120°C-Alterungscharakteristika
überlegen ist.
Zwei übliche Drosseln wurden aus den gleichen Legierungen (Beispiel 4 und Vergleich 1) hergestellt und in
einer umschaltbaren Stromversorgungsanlage eingebaut und dort gemessen. Die Strömungsniveauveränderung
der beiden mit dem Ablauf der Zeit war annähernd die gleiche, wie dies in Fig. 4 gezeigt wird. Ein Rauschfilter,
das man aus einer erfindungsgemäßen Legierung herstellte, war gegenüber einer Rauschniveauveränderung
stabil.
Weiterhin betrug in Beispiel 4 die Permeabilität etwa 0,65 × 105 bei 10 kHz vor der Wärmebehandlung in
einem Magnetfeld und etwa 1,31 × 105 nach der gleichen Wärmebehandlung. Weiterhin wurde bestätigt, daß die
hohe Permeabilität des Magnetkerns während einer langen Zeit anhielt.
Claims (10)
1. Verfahren zur Herstellung eines Magnetkerns aus einem dünnen Band aus einer amorphen, auf Kobalt
aufgebauten Legierung
- - mit der Zusammensetzung
(Co1-a-bFeaMb)100-z(Si1-yBy)z
mit
0,02 ≦ a ≦ 0,08
0 ≦ b ≦ 0,04
0,3 ≦ y ≦ 0,5
25 ≦ z ≦ 32
wobei M wenigstens ein aus Ti, V, Cr, Mn, Ni, Cu, Zr, Nb, Mo, Hf, Ta, W und Platingruppe ausgewähltes Metall ist, - - mit hoher Permeabilität,
- - mit einer Sättigungsmagnetostriktionskonstanten im Bereich von
-2 × 10-6 ≦ lambdas ≦ 1 × 10-6
und - - mit einer Curie-Temperatur im Bereich von
220°C ≦ Tc ≦ 250°C,
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
nach der Wärmebehandlung zur Beseitigung
von Spannungen der Kern einmal abgekühlt und
für die zusätzliche
Wärmebehandlung wieder erhitzt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die zusätzliche Wärmebehandlung kontinuierliche
unmittelbar nach der Wärmebehandlung für
die Beseitigung von Spannungen
erfolgt.
4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Dauer der zusätzlichen
Wärmebehandlung zur Erhöhung der Permeabilität
zwischen 10 Minuten und 3 Stunden liegt.
5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
die Abkühlgeschwindigkeit nach der zusätzlichen
Wärmebehandlung zur Erhöhung der Permeabilität
zwischen 0,1 und 100°C/Minute liegt.
6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Stärke des angelegten
Magnetfeldes mindestens 80 A/m (annähernd 1 Oe)
beträgt.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß
die Stärke des angelegten Magnetfeldes mindestens 800
A/m (annähernd 10 Oe) beträgt.
8. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß ein Band aus amorpher
Legierung auf Kobaltbasis verwendet wird, das eine
Dicke von 5 bis 25 µm aufweist.
9. Verwendung des nach einem Verfahren nach einem der
vorangehenden Ansprüche hergestellten Magnetkerns bei
einer Frequenz von etwa 10 KHz.
10. Verwendung des nach einem Verfahren nach einem der
vorangehenden Ansprüche hergestellten Magnetkerns für
ein Rauschfilter.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3737486 | 1986-02-24 | ||
JP61217110A JP2698577B2 (ja) | 1986-02-24 | 1986-09-17 | 高透磁率磁心の製造方法 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3705893A1 DE3705893A1 (de) | 1987-08-27 |
DE3705893C2 DE3705893C2 (de) | 1993-05-19 |
DE3705893C3 true DE3705893C3 (de) | 1998-10-22 |
Family
ID=26376507
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE3705893A Expired - Lifetime DE3705893C3 (de) | 1986-02-24 | 1987-02-24 | Verfahren zur Herstellung eines Magnetkerns mit hoher Permeabilität und Verwendung eines danach hergestellten Magnetkerns |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4859256A (de) |
DE (1) | DE3705893C3 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110983112B (zh) * | 2019-12-30 | 2021-11-02 | 华南理工大学 | 一种精密电流检测用钴基非晶软磁合金及其制备方法 |
Families Citing this family (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5015992A (en) * | 1989-06-29 | 1991-05-14 | Pitney Bowes Inc. | Cobalt-niobium amorphous ferromagnetic alloys |
EP0612082B1 (de) * | 1989-09-01 | 1998-07-15 | Masaaki Yagi | Verfahren zur Herstellung eines Legierungsbandes auf Eisenbasis nicht dicker als 10 mikrometer |
EP0422760A1 (de) * | 1989-10-12 | 1991-04-17 | Mitsubishi Rayon Co., Ltd | Amorphe legierung und Verfahren zu ihrer Herstellung |
DE69031338T2 (de) * | 1990-03-27 | 1998-04-02 | Toshiba Kawasaki Kk | Magnetkern |
US5622768A (en) * | 1992-01-13 | 1997-04-22 | Kabushiki Kaishi Toshiba | Magnetic core |
US5880383A (en) * | 1994-08-08 | 1999-03-09 | Huff; Richard E. | Vibrato assembly and acoustic coupling system for stringed instruments |
SE9402945L (sv) * | 1994-09-02 | 1996-03-03 | Rso Corp | Förfarande för framställning av amorfa omvandlarelement med hög magnetomekanisk koppling och med olika tvärsnittsformer |
US5725684A (en) * | 1995-12-08 | 1998-03-10 | Alps Electric Co., Ltd. | Amorphous hard magnetic alloy, amorphous hard magnetic cast alloy, and method for producing the same |
JP3710226B2 (ja) * | 1996-03-25 | 2005-10-26 | 明久 井上 | Fe基軟磁性金属ガラス合金よりなる急冷リボン |
US5976274A (en) * | 1997-01-23 | 1999-11-02 | Akihisa Inoue | Soft magnetic amorphous alloy and high hardness amorphous alloy and high hardness tool using the same |
JPH10226856A (ja) * | 1997-02-19 | 1998-08-25 | Alps Electric Co Ltd | 金属ガラス合金の製造方法 |
JPH11189883A (ja) | 1997-10-20 | 1999-07-13 | Alps Electric Co Ltd | 修復された金属パターンを有する基板および基板上の金属パターン修復方法と修復装置 |
US7771545B2 (en) * | 2007-04-12 | 2010-08-10 | General Electric Company | Amorphous metal alloy having high tensile strength and electrical resistivity |
CN102548608B (zh) * | 2009-09-28 | 2015-07-15 | 皇家飞利浦电子股份有限公司 | 具有预连接电极板而对假心脏停搏指示敏感度降低的除颤器 |
JP6428884B1 (ja) | 2017-09-11 | 2018-11-28 | 愛知製鋼株式会社 | 磁気センサ用感磁ワイヤおよびその製造方法 |
JP6791227B2 (ja) * | 2018-11-02 | 2020-11-25 | 愛知製鋼株式会社 | 磁気センサ用感磁ワイヤおよびその製造方法 |
CN114875343B (zh) * | 2022-06-02 | 2023-04-11 | 安徽智磁新材料科技有限公司 | 一种钴基非晶合金及其制备方法 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0145245A2 (de) * | 1983-11-05 | 1985-06-19 | TDK Corporation | Kern eines Störungsfilters aus einer amorphen Legierung |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4056411A (en) * | 1976-05-14 | 1977-11-01 | Ho Sou Chen | Method of making magnetic devices including amorphous alloys |
JPS5719361A (en) * | 1980-07-11 | 1982-02-01 | Hitachi Ltd | Amorphous alloy for core of magnetic head and magnetic head for video using it |
JPS57169050A (en) * | 1981-02-10 | 1982-10-18 | Toshiba Corp | Temperature sensitive amorphous magnetic alloy |
JPS5831053A (ja) * | 1981-08-18 | 1983-02-23 | Toshiba Corp | 非晶質合金 |
JPS58107607A (ja) * | 1981-12-21 | 1983-06-27 | Sony Corp | 非晶質磁性材料の熱処理方法 |
JPS58120759A (ja) * | 1982-01-08 | 1983-07-18 | Toshiba Corp | 磁気ヘツド用非晶質合金 |
US4637843A (en) * | 1982-05-06 | 1987-01-20 | Tdk Corporation | Core of a noise filter comprised of an amorphous alloy |
CA1205725A (en) * | 1982-09-06 | 1986-06-10 | Emiko Higashinakagawa | Corrosion-resistant and wear-resistant amorphous alloy and a method for preparing the same |
JP3261715B2 (ja) * | 1991-12-24 | 2002-03-04 | 日本電気株式会社 | 入出力データ転送処理装置 |
-
1987
- 1987-01-30 US US07/009,373 patent/US4859256A/en not_active Expired - Lifetime
- 1987-02-24 DE DE3705893A patent/DE3705893C3/de not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0145245A2 (de) * | 1983-11-05 | 1985-06-19 | TDK Corporation | Kern eines Störungsfilters aus einer amorphen Legierung |
Non-Patent Citations (7)
Title |
---|
Firmenschrift der Vakuumschelze Hanau GmbH VC001 Ausg. 2/1983 * |
Glassy Metals. CRC Press 1983, S. 183-199, R. Boll u.a. * |
J.Appl. Phys. 51 (1980), S. 4342-4345 * |
RQ4 Conference Sendai 1981 (H.R. Hilzinger: "Stress-Induced..." * |
Techn. Mitt. Krupp-Forsch.-Berichte, Bd. 40 (1982), S. 67-71 * |
US-Z: IEEE Trans.Magn. MAG-16, No. 2 (1980), S. 440-443 * |
US-Z: IEEE Trans.Magn. MAG-21 (1985) S. 2020-2025 * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110983112B (zh) * | 2019-12-30 | 2021-11-02 | 华南理工大学 | 一种精密电流检测用钴基非晶软磁合金及其制备方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE3705893C2 (de) | 1993-05-19 |
US4859256A (en) | 1989-08-22 |
DE3705893A1 (de) | 1987-08-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE3705893C3 (de) | Verfahren zur Herstellung eines Magnetkerns mit hoher Permeabilität und Verwendung eines danach hergestellten Magnetkerns | |
DE60224313T2 (de) | Magnetische Legierung auf Co-Basis und daraus hergestellte magnetische Teile | |
DE3884491T2 (de) | Magnetkern und Verfahren zur Herstellung. | |
DE68920324T2 (de) | Dünner weichmagnetischer Streifen aus einer Legierung. | |
DE69018422T2 (de) | Auf Eisen basierende weichmagnetische Legierung, ihr Herstellungsverfahren und Magnetkern daraus. | |
DE69422862T2 (de) | Nanokristalline Legierung mit Dämpfungskarakteristiken, Herstellungsverfahren desselben, Drosselspule, und Störfilter | |
DE69009152T2 (de) | Magnetlegierung mit ultrakleinen Kristallkörnern und Herstellungsverfahren. | |
EP1609159B1 (de) | Magnetkern, verfahren zur herstellung eines solchen magnetkerns, anwendungen eines solchen magnetkerns insbesondere bei stromtransformatoren und stromkompensierten drosseln sowie legierungen und bänder zur herstellung eines solchen magnetkerns | |
DE69916743T2 (de) | Elektrostahlblech und dessen Herstellungsverfahren | |
DE2165052C3 (de) | Verwendung einer Legierung auf Eisen-Chrom-Kobalt-Basis zur Herstellung von Dauermagneten | |
DE10045705A1 (de) | Magnetkern für einen Transduktorregler und Verwendung von Transduktorreglern sowie Verfahren zur Herstellung von Magnetkernen für Transduktorregler | |
DE68921856T2 (de) | Weichmagnetische auf Fe-basierende Legierung. | |
DE4002999A1 (de) | Gewickelter magnetkern | |
EP0392204B1 (de) | Verwendung einer feinkristallinen Eisen-Basis-Legierung als Magnetwerkstoff für Fehlerstrom-Schutzschalter | |
DE69013642T2 (de) | Magnetlegierung mit ultrakleinen Kristallkörnern und Herstellungsverfahren. | |
DE3782708T2 (de) | Drehmoment detektorvorrichtung. | |
DE69420817T2 (de) | Aktiver Filter und seine Benutzung in einer Stromversorgungseinrichtung | |
DE69220150T2 (de) | Verfahren zur herstellung eines magnetkernes durch warmebehandlung desselben | |
DE4209144A1 (de) | Weichmagnetische legierung, verfahren zu ihrer herstellung und magnetkern | |
EP0240755B1 (de) | Verfahren zur Erzielung einer flachen Magnetisierungsschleife in amorphen Kernen durch eine Wärmebehandlung | |
DE68908769T2 (de) | Weichmagnetische Legierung auf Eisenbasis. | |
DE68908768T2 (de) | Weichmagnetische Legierung auf Eisenbasis. | |
DE3619659C2 (de) | Verwendung einer glasartigen Legierung auf Fe-Basis | |
DE68913544T2 (de) | Weiches magnetisches stahlmaterial mit eisenbasis. | |
DE3215263C2 (de) |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
D2 | Grant after examination | ||
8363 | Opposition against the patent | ||
8366 | Restricted maintained after opposition proceedings | ||
8305 | Restricted maintenance of patent after opposition | ||
D4 | Patent maintained restricted | ||
8320 | Willingness to grant licences declared (paragraph 23) |