JP2693453B2 - 巻磁心 - Google Patents

巻磁心

Info

Publication number
JP2693453B2
JP2693453B2 JP62240816A JP24081687A JP2693453B2 JP 2693453 B2 JP2693453 B2 JP 2693453B2 JP 62240816 A JP62240816 A JP 62240816A JP 24081687 A JP24081687 A JP 24081687A JP 2693453 B2 JP2693453 B2 JP 2693453B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ribbon
amorphous alloy
magnetic
magnetic core
based amorphous
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
Application number
JP62240816A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS6484602A (en
Inventor
正巳 岡村
芳之 山内
孝雄 沢
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP62240816A priority Critical patent/JP2693453B2/ja
Publication of JPS6484602A publication Critical patent/JPS6484602A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2693453B2 publication Critical patent/JP2693453B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F1/00Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
    • H01F1/01Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
    • H01F1/03Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
    • H01F1/12Magnets 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
    • H01F1/14Magnets 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
    • H01F1/147Alloys characterised by their composition
    • H01F1/153Amorphous metallic alloys, e.g. glassy metals
    • H01F1/15316Amorphous metallic alloys, e.g. glassy metals based on Co

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Soft Magnetic Materials (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の目的] (産業上の利用分野) 本発明は、特に高周波における角形特性に優れると同
時に低鉄損をも有し、高周波スイッチング電源に用いら
れる可飽和リアクトル、半導体回路用リアクトル、ノイ
ズ低減素子などの磁性部品に好適な巻磁心に関する。 (従来の技術) 電子計算機の周辺機器や一般通信器用の安定化電源と
しては、近年、磁気増幅器を組込んだスイッチング電源
が広く用いられている。 この磁気増幅器を構成する主要部は可飽和リアクトル
であり、角形磁化特性に優れた磁心材料が必要とされて
いる。従来、このような磁心材料としてはFe−Ni結晶質
合金からなるセンデルタ(商品名)が使用されてきた。 しかしながら、センデルタは角形磁化特性には優れて
いるものの、20kHz以上の高周波においては保磁力が大
きくなり、うず電流損が増大して発熱し、使用不能とな
る。このため、磁気増幅器を組込んだスイッチング電源
のスイッチング周波数は20kHz以下に限られていた。 近年、スイッチング電源の小形化・軽量化に対する要
望とあいまって、スイッチング周波数をより高周波化す
ることが求められており、高周波における保磁力が小さ
く、かつ角形特性及び熱安定性に優れた磁心材料として
アモルファス合金が、検討され(特開昭61−225804号)
ている。 (発明が解決しようとする問題点) しかしながら、スイッチング電源の高効率化の要求に
対し、さらにアモルファス合金磁心の高性能化が必須で
あり、特に角形比の一層の改善が望まれていた。 本発明は、上記問題点を考慮しなされたものであり、
特に高周波における角形比の大きいアモルファス合金を
用いた巻磁心を提供することを目的とする。 [発明の構成] (問題点を解決するための手段および作用) 本発明は、Co基アモルファス合金の表面性としてリボ
ン軸方向に対しフリー面(ロールと接触しない面)につ
いて Rf≦0.3 なる範囲の表面粗さを有するCo基アモルファス合金から
成る磁心である。ただしRfはJIS規格(B0601)の基準長
さ25mmにおける十点平均粗さRZを薄帯の重量から算出し
た平均板厚Tで割った値である。ここでCo基アモルファ
ス合金は、一般式 (Co1-aFea100-X(Si1-lBl ただし 0.02≦a≦0.08 0.3≦l≦0.8 26≦X≦32 (Co1-b-cFebMc100-y (Si1-mBm ただしMはNi,Mn,のうち少なくとも1種 b≦0.10 0.01≦e≦0.10 0.3≦m≦0.8 26≦y≦32 (Co1-d-eFedM′100-z(Si1-nBn ただしM′はTi,V,Cr,Cu,Zr,Nb,Mo,Hf,Ta,W,から選ば
れる少なくとも1種 0.03≦d≦0.10 0.01≦e≦0.06 0.3≦n≦0.8 26≦z≦32 (Co1-f-g-hFefMgM′100-w (Si1-p)Bp ただしMはNi,Mnのうち少なくとも1種、M′はTi,V,
Cr,Cu,Zr,Nb,Mo,Hf,Ta,W,から選ばれる少なくとも1種 f≦0.10 0.01≦g≦0.10 0.01≦h≦0.08 0.3≦p≦0.5 25≦w≦30 のいずれかで表わされるが、いずれも飽和磁歪定数λs
は−1×10-6≦λs≦1×10-6の範囲に入るCo基アモル
ファス合金である。 Co基アモルファス合金薄帯の表面粗さは単ロール法で
作製する場合冷却ロールの表面性、ノズルとロール間に
生じる湯(溶融合金)だまり安定性などの条件に依存す
るが、本願発明者らは特にフリー面(ロールと接触しな
い薄帯面)に生じる薄帯長手方向に周期性を持つ凹凸
(フィッシュスケール)がCo基アモルファス合金の高周
波磁気特性に悪い効果をもたらすことを見出した。即
ち、薄帯長手方向の表面性が Rf≦0.3好ましくは0.01≦Rf≦0.27、さらに好ましく
は0.02≦Rf≦0.27である。 ただしRfは、JIS規格(B0601)の基準長さ25mmにおけ
る十点平均粗さおよび薄帯の重量より求めた平均板厚を
それぞれRz,Tとしたとき、Rf=Rz/t,により求めた粗さ
を特徴付けるパラメータである。このとき高周波磁気特
性、特に角形比の改善が得られる。この効果は、飽和磁
束密度が7KG以下のCo基アモルファス合金で顕著であ
る。理由は明確ではないが、表面粗さによる形状異方性
のためと考えられる。ここで、Rfがあまり小さいと層間
の密着性が良好になりすぎ、電気絶縁性が低下し、鉄損
の増大を招く傾向にある。薄帯表面性の上記請求範囲に
入る手段としては、ロール材質、ロール表面温度、溶湯
温度などの製造パラメータのコントロールが必要であ
る。なお、ロール面の表面性については大気中で作製す
る場合、特に気泡の巻き込みに依存するが、フリー面に
比べ磁気特性との間に明確な相関は認められない。 本発明の磁心に用いるCo基アモルファス合金は、上記
4つの一般式で表わされるが、ここで最も重要となるの
は、飽和磁束密度を7kG以下に設定するための組成設定
であり、金属元素とメタロイド元素の原子比が主とな
る。一般式〜においてx,y,zを26〜32,においてw
を25〜30としたのはx,y,zが26未満あるいはwが25未満
では保磁力が大きく、鉄損値が大きくなるとともに、熱
安定性も悪くなり、一方x,y,zが32をあるいはWが30を
超えるとキュリー温度が低下して実用的でなくなるため
である。 Feは磁歪を−1×10-6〜+1×10-6に調整するための
元素であり、Ni,Mnの添加量あるいは非磁性遷移金属元
素の添加量、およびSi,B比の値に応じてCoとの配合比を
示すa,b,d,fをそれぞれ0.02〜0.08,0.10以下,0.03〜0.1
0,0.10以下の範囲で規定すれば、これが現実できる。 M(NiあるいはMnから選ばれる少なくとも1種)およ
びM′(M′はTi,V,Cr,Cu,Zr,Nb,Mo,Hf,Ta,W,から選ば
れる少なくとも1種)は、熱安定性をより改善させるの
に有効な元素であるが、その添加量c,hはそれぞれ0.10
以下、0.08以下であり、c,hが0.10以上0.08以上では、
キュリー温度が低下しすぎて好ましくない。 Si及びBは合金を非晶質化するのに必須の成分である
が、特に低鉄損、高角形比及び高い熱安定性を有する磁
心を得るためには、SiとBとの配合比を示すl,m,n又は
pを0.3〜0.5の範囲に規定し、Siリッチとすることが必
要である。これはl,m,nまたはpが0.3未満又は0.5を超
える場合には、特に高角形比を得るのが困難となり、ま
た磁気特性の熱安定性もやや悪くなるためである。 なお、飽和磁束密度を7kG以下にするのは熱安定性向
上の意味もある。一般にアモルファス合金は、所定組成
比の合金素材を溶融状態から104℃/秒以上の冷却速度
で急冷すること(液体急冷法)によって得られることが
知られている。本発明のアモルファス合金も、上記した
常法によって容易に製造できる。このアモルファス合金
は、例えば単ロール法によって製造された板状の薄帯と
して使用される。この場合、厚み5μm未満の薄帯を製
造することは液体急冷法では実質的に困難であり、また
厚みが25μmを超えると高周波における鉄損が増大する
ので、薄帯の厚みを5〜25μmの範囲に設定するのが好
ましい。 本発明の磁心は、上記製造法により作製したアモルフ
ァス合金を所定形状に巻回し、歪取り熱処理を行なう
が、その際の冷却速度は0.5〜50℃/min.程度で良く、好
ましくは1〜20℃/min.の範囲である。また、さらに磁
場中熱処理を加えても良い。 本発明の巻磁心は、高周波スイッチング電源に用いら
れる可飽和リアクトル、半導体回路用リアクトル、例え
ばダイオードのリードあるいは巻磁心の中心部にリード
部が挿入されて使用されるノイズ低減素子などの磁性部
品に好適である。 (実施例) 以下に本発明の実施例を説明する。 実施例1及び比較例1 (Co0.94Fe0.05Nb0.0171 (Si0.60.429 にて表されるアモルファス合金について、単ロール法に
より板厚13μm、幅10mmの薄帯形状で表面性の異なる長
尺リボン試料a,bを作製した。 試料a,bについて表面粗さ計を用いて薄帯長手方向に
測定した結果をRfで表わすとそれぞれ0.15,0.38であ
る。これを巻回して外径18mm、内径12mmのトロイダルコ
アを成形した。次にこれをキュリー温度以上、結晶化温
度以下の最適温度で熱処理した後、4℃/min.の速度で
冷却した。 得られたコアに1次及び2次巻線を施し、1Oeの外部
磁場を印加して交流磁化測定装置を用いて交流ヒステリ
シス曲線を測定し、角形比Br/B1(Br:残留磁束密度、
B1:1Oeの磁場における磁束密度)を求めた。 50kHzでの値は、Rf=0.15の材料を用いた磁心では99.
4%,Rf=0.38では、94.8%であり約5%の差が生じた。 これらの磁心をスイッチング周波数100kHzの電源にお
ける可飽和リアクトルとして適用したところ、Rf=0.15
の薄帯を用いた本実施例の磁心ではRf=0.38の薄帯を用
いた比較磁心に比べ、出力制御不能範囲(デッドアング
ル)も小さく、効率も約2%向上した。 実施例2 単ロール法により(Co0.90Fe0.05Mn0.02Nb0.0371Si
15B14なる組成のアモルファス合金を種々の表面性を持
つように種々の作製した。 これらの材料を実施例1と同様にして磁心とし、高周
波での多角比との関係を調べた。結果を図1にまとめる
が、Rf=0.3から角形比が急激に劣化することが明らか
である。 [発明の効果] 以上詳述した如く、本発明によれば、高角形性を有し
た出力制御特性に極めて優れた巻磁心を提供することが
出来、磁気増幅器、半導体回路用リアクトル、ノイズ低
減素子など特にスイッチング電源の磁性部品として工業
的価値が極めて大である。
【図面の簡単な説明】 第1図は表面粗さと50kHzにおける角形比の関係を示し
たものである。

Claims (1)

  1. (57)【特許請求の範囲】 1.Co基アモルファス合金薄帯の表面粗さが薄帯作成時
    に冷却ロールと接触しない面につき、その長手方向に対
    し、 Rf≦0.3 なる値を持つCo基アモルファス合金薄帯を巻回してなる
    ことを特徴とする巻磁心。(ただしRfはJIS B 0601に規
    定する基準長さ25mmにおける十点平均粗さ、および薄帯
    の重量より求めた平均板厚をそれぞれRz,Tとしたとき Rf=Rz/T により求めた粗さを特徴付けるパラメータ。)
JP62240816A 1987-09-28 1987-09-28 巻磁心 Expired - Lifetime JP2693453B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP62240816A JP2693453B2 (ja) 1987-09-28 1987-09-28 巻磁心

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP62240816A JP2693453B2 (ja) 1987-09-28 1987-09-28 巻磁心

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS6484602A JPS6484602A (en) 1989-03-29
JP2693453B2 true JP2693453B2 (ja) 1997-12-24

Family

ID=17065117

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP62240816A Expired - Lifetime JP2693453B2 (ja) 1987-09-28 1987-09-28 巻磁心

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2693453B2 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE69031338T2 (de) * 1990-03-27 1998-04-02 Toshiba Kawasaki Kk Magnetkern

Also Published As

Publication number Publication date
JPS6484602A (en) 1989-03-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4038073A (en) Near-zero magnetostrictive glassy metal alloys with high saturation induction
US5069731A (en) Low-frequency transformer
JP2007107096A (ja) 軟磁性合金、その製造方法、ならびに磁性部品
JPH0219179B2 (ja)
US6004661A (en) Amorphous magnetic material and magnetic core using the same
JPH1171659A (ja) アモルファス磁性材料およびそれを用いた磁気コア
JPS6328483B2 (ja)
JPH0617204A (ja) 軟磁性合金およびその製造方法ならびに磁心
US5622768A (en) Magnetic core
JPH08188858A (ja) パーミンバー特性を備えたガラス質合金
JP2823203B2 (ja) Fe基軟磁性合金
JP2693453B2 (ja) 巻磁心
JPH11186020A (ja) 零相変流器
KR0134508B1 (ko) 자심
JPS6070157A (ja) 非晶質合金及びその製造方法
JP2693453C (ja)
JPH0549742B2 (ja)
JP2831761B2 (ja) アモルファス合金薄帯およびそれを用いた可飽和リアクトル用コア
JP2791173B2 (ja) 磁 心
JPH0257683B2 (ja)
JP2719978B2 (ja) 高周波磁心用非晶質合金
JPS62167840A (ja) 磁性材料とその製造方法
JP2000252111A (ja) 高周波用可飽和磁心ならびにこれを用いた装置
JPH0323614B2 (ja)
JPH05117821A (ja) 高周波磁心用非晶質合金および高周波磁心

Legal Events

Date Code Title Description
S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313114

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R371 Transfer withdrawn

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R371

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313114

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20070905

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080905

Year of fee payment: 11

EXPY Cancellation because of completion of term
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080905

Year of fee payment: 11