JP7457815B2 - 合金組成物、合金粉末、合金リボン、インダクタ及びモータ - Google Patents
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Description
上記a~fは、原子百分率の値で、80≦a≦87、0<b≦9、3≦c≦14、1≦d≦8、0.2≦e≦2.5、0<f≦3.0、0≦g≦4.0及び(e/f)≦4を満たす合金組成物であり、
このとき、上記組成式が10≦(c+d+f)≦19を満たし、0.80<(d/e)≦1.0を満たし、0.5≦f≦2.5を満たすことが好ましい。
上記合金組成物の第1結晶化温度(Tx1)と第2結晶化温度(Tx2)との差が120~200℃であることが好ましく、
上記合金組成物の第1結晶化温度(Tx1)と第2結晶化温度(Tx2)との差が170~190℃であることが好ましい。
上記コイルが内部に備えられる軟磁性コア;を含み、
上記軟磁性コアは、Fe、Si、B、P、Cu及びYを組成として有する軟磁性合金を含み、Feを含む結晶粒が非晶質相に分散した複合組織を有するインダクタであることが好ましく、
または、組成でFe、Si、B、P、Cu及びYを有する軟磁性合金を含む軟磁性コア;及び
上記軟磁性コアの表面に巻線されるコイル(coil);を含み、
上記軟磁性コアはFeを含む結晶粒が非晶質相に分散した複合組織を有するインダクタであることが好ましい。
上記軟磁性合金は、第1結晶化温度(Tx1)と第2結晶化温度(Tx2)との差が120~200℃であることが好ましく、
上記軟磁性合金は組成式FeaSibBcPdCueYfCgで表され、
上記a~fは、原子百分率の値で、80≦a≦87、0<b≦9、3≦c≦14、1≦d≦8、0.2≦e≦2.5、0<f≦3.0、0≦g≦4.0及び(e/f)≦4を満たすことが好ましい。
上記a~fは、原子百分率の値で、80≦a≦87、0<b≦9、3≦c≦14、1≦d≦8、0.2≦e≦2.5、0<f≦3.0及び(e/f)≦4を満たすインダクタであることが好ましく、
上記Feを含む結晶粒は、α-Feを含むことが好ましく、
上記Feを含む結晶粒の平均粒径は25nm以下であることが好ましい。
ハウジング;上記ハウジングの中央に支持される回転軸;上記回転軸に連結された回転子(rotor);及び上記ハウジングに固定された固定子(stator);を含み、
上記回転子または上記固定子は、コイルが巻線されるモータコアを含み、
上記モータコアは組成でFe、Si、B、P、Cu及びYを有する軟磁性合金を含み、Feを含む結晶粒が非晶質相に分散した複合組織を有するモータであって、
上記モータコアは、上記軟磁性合金が軟磁性合金リボンに加工された後、積層されて備えられることが好ましく、上記軟磁性合金リボンが上記コイルの巻線方向と垂直な方向に積層されて備えられることが好ましく、
上記合金は、第1結晶化温度(Tx1)と第2結晶化温度(Tx2)との差が120~200℃であることが好ましい。
上記a~fは、原子百分率の値で、80≦a≦87、0<b≦9、3≦c≦14、1≦d≦8、0.2≦e≦2.5、0<f≦3.0、0≦g≦4.0及び(e/f)≦4を満たすモータが提供されることができ、
このとき、上記組成式が10≦(c+d+f)≦19を満たし、0.80<(d/e)≦1.0を満たし、0.5≦f≦2.5を満たすことが好ましい。
上記a~fは、原子百分率の値で、80≦a≦87、0<b≦9、3≦c≦14、1≦d≦8、0.2≦e≦2.5、0<f≦3.0及び(e/f)≦4を満たすモータが提供されることができ、
上記Feを含む結晶粒はα-Feを含むことが好ましく、上記Feを含む結晶粒の平均粒径は25nm以下であることが好ましい。
発明を実施するための形態
実施例1~4-合金リボンの製造
下記表1のような組成割合で合金組成物を用意し、ホイールスピード3500RPM、ガス圧0.5bar、ノズルとホイールの間隔が1.0mmであるメルトスピナー装置を用いて合金粉末を非晶質合金リボンに製造した。
下記表1のような組成割合で合金組成物を用意し、合金リボンの熱処理を450℃温度で10分間進行したことを除いては、実施例1~4と同様の方法で合金リボンを製造した。
比較例1~5-合金リボンの製造
下記表1のような組成割合で合金組成物を用意し、実施例と同一装置を用いて同一条件で合金リボンを製造した後、比較例1、2の合金リボンは420℃の温度で20分間熱処理し、比較例4、5の合金リボンは450℃の温度で10分間熱処理した。
実験例1:熱処理前のXRD分析
実施例1、2及び比較例1の合金リボンに対して熱処理を行う前にXRD分析を行い、合金リボンの製造時に速い速度で冷却が起こるホイール(Wheel)面と冷却速度が比較的低いエア(Air)面での分析結果を図1に示した。
420℃または450℃の温度で熱処理を行った後、実施例1~8及び比較例1、2、4、5の合金リボンをXRD分析装置で分析し、実施例1~7、比較例1~2の結果をそれぞれ図4~図6に示した。
実施例1~8及び比較例1~5の合金リボンを示差走査熱量分析(DSC)装備を用いて20℃/分の昇温速度で熱分析し、実施例1~7、比較例1~2の結果を図7~図9に示した。
実施例1~8及び比較例1~5の合金試料について、飽和磁束密度(Bs)は、振動試料磁力計(VSM)を用いて800kA/mの磁場で測定し、その結果を表2にまとめた。全般的に、熱処理後に飽和磁束密度が増加し、これによって熱処理時に内部でFeがナノメートル単位の結晶粒を形成してより高い飽和磁束密度を有すると予想される。
Claims (15)
- 組成式Fe a Si b B c P d Cu e Y f で表され、
前記a~fは、原子百分率の値で、80≦a≦87、0<b≦9、3≦c≦14、1≦d≦8、0.2≦e≦2.5、0.5≦f≦2.5及び(e/f)≦4を満たし、
前記組成式が10≦(c+d+f)≦19を満たし、
前記組成式が0.80<(e/d)≦1.0を満たし、
第1結晶化温度(T x1 )と第2結晶化温度(T x2 )との差が170~190℃である、合金組成物。 - 請求項1に記載の合金組成物からなる、合金リボン。
- 前記Feを含む結晶粒及び前記結晶粒が分散された非晶質相を含む、請求項2に記載の合金リボン。
- 請求項1に記載の合金組成物からなる、合金粉末。
- 前記Feを含む結晶粒及び前記結晶粒が分散された非晶質相を含む、請求項4に記載の合金粉末。
- 巻線されたコイル(coil);及び
前記コイルが内部に備えられる軟磁性コア;を含み、
前記軟磁性コアは、請求項1に記載の合金組成物から形成された合金を含み、Feを含む結晶粒が非晶質相に分散された複合組織を有する、インダクタ。 - 請求項1に記載の合金組成物から形成された合金を含む軟磁性コア;及び
前記軟磁性コアの表面に巻線されるコイル(coil);を含み、
前記軟磁性コアはFeを含む結晶粒が非晶質相に分散された複合組織を有する、インダクタ。 - 前記軟磁性コアは、前記組成を有する合金粉末が互いに絶縁されて焼結された焼結体である、請求項6または7に記載のインダクタ。
- 前記Feを含む結晶粒はα-Feを含む、請求項6または7に記載のインダクタ。
- 前記Feを含む結晶粒の平均粒径は25nm以下である、請求項9に記載のインダクタ。
- ハウジング;前記ハウジングの中央に支持される回転軸;前記回転軸に連結された回転子(rotor);及び前記ハウジングに固定された固定子(stator);を含み、前記回転子または前記固定子は、コイルが巻線されるモータコアを含み、前記モータコアは請求項1に記載の合金組成物から形成された合金を含み、Feを含む結晶粒が非晶質相に分散された複合組織を有する、モータ。
- 前記モータコアは、前記合金が軟磁性合金リボンに加工された後に積層されて備えられる、請求項11に記載のモータ。
- 前記モータコアは、前記軟磁性合金リボンが前記コイルの巻線方向と垂直な方向に積層されて備えられる、請求項12に記載のモータ。
- 前記Feを含む結晶粒はα-Feを含む、請求項11に記載のモータ。
- 前記Feを含む結晶粒の平均粒径は25nm以下である、請求項14に記載のモータ。
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