JPH03125404A - 磁心の製造方法 - Google Patents
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- 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
- H01F1/15383—Applying coatings thereon
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
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- Dispersion Chemistry (AREA)
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- Soft Magnetic Materials (AREA)
- Manufacturing Cores, Coils, And Magnets (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、トランス用鉄心あるいはモータ川鉄心等に用
いられる磁性材料としての磁性リボンの処理方法に間す
る。
いられる磁性材料としての磁性リボンの処理方法に間す
る。
この種の技術について記載されている例とじては、特公
昭62−37114号公報がある。
昭62−37114号公報がある。
前記公報においては、非晶質磁性鋼帯(磁性リボン)に
対してリン酸塩処理および/またはクロム酸塩処理の表
面処理を行い、絶縁皮膜を付着させた後、酸化性雰囲気
中で焼鈍する技術が記載されている。
対してリン酸塩処理および/またはクロム酸塩処理の表
面処理を行い、絶縁皮膜を付着させた後、酸化性雰囲気
中で焼鈍する技術が記載されている。
すなわち、この種の予め絶縁皮膜処理を施された磁性リ
ボンにおいては、酸化性雰囲気中で焼鈍を行うことによ
り鉄損特性が向上し、それまでの窒素雰囲気中で焼鈍し
たものに比べて特性上、同等あるいはそれ以上の性能を
示すことが見い出されている。
ボンにおいては、酸化性雰囲気中で焼鈍を行うことによ
り鉄損特性が向上し、それまでの窒素雰囲気中で焼鈍し
たものに比べて特性上、同等あるいはそれ以上の性能を
示すことが見い出されている。
しかし、前記技術においては、焼鈍による透磁率の劣化
については充分に配慮されているとはいえなかった。
については充分に配慮されているとはいえなかった。
すなわち、磁性リボンとしてアモルファス磁性リボンを
製造する場合、400℃前後で焼鈍することが行われる
が、このような焼鈍が行われると、絶縁膜とリボンとの
線膨張係数の違い、すなわち、ほとんどの場合、絶縁膜
の線膨張係数の方がアモルファスリボンのそれより大き
いので、リボンに圧縮応力が生じ、磁歪の逆効果により
透磁率が劣化する。
製造する場合、400℃前後で焼鈍することが行われる
が、このような焼鈍が行われると、絶縁膜とリボンとの
線膨張係数の違い、すなわち、ほとんどの場合、絶縁膜
の線膨張係数の方がアモルファスリボンのそれより大き
いので、リボンに圧縮応力が生じ、磁歪の逆効果により
透磁率が劣化する。
また、400℃前後の焼鈍に耐える絶縁膜としては、材
料的に限られるという問題もあり、さらに、絶縁膜を設
けると磁心を構成した場合、磁性体の充填率(占積率)
が低下し、結果として磁心の大型化を招いてしまう。
料的に限られるという問題もあり、さらに、絶縁膜を設
けると磁心を構成した場合、磁性体の充填率(占積率)
が低下し、結果として磁心の大型化を招いてしまう。
本発明は、このような背景の下になされたもので、占積
率の低下を最小限にしてリボン層間の絶縁性を確保して
、鉄損特性の向上と透磁率の向上とを共に満足する磁性
リボンの製造技術の提供を技術的課題とするものである
。
率の低下を最小限にしてリボン層間の絶縁性を確保して
、鉄損特性の向上と透磁率の向上とを共に満足する磁性
リボンの製造技術の提供を技術的課題とするものである
。
本発明は、その理論的前提として、まず、次のような点
に着目してなされた。
に着目してなされた。
すなわち、磁性リボンにおける層間絶縁膜については、
いかに絶縁性能の良い絶縁膜材料を見い出すかが当業者
間の最大の関心事となフている。
いかに絶縁性能の良い絶縁膜材料を見い出すかが当業者
間の最大の関心事となフている。
しかし、観点を変えてみると、このような絶縁膜が無い
場合でも層間に空気層があれは、それが絶縁層となって
1.渦電流を防ぎ、かつ占積率を大きくできる。
場合でも層間に空気層があれは、それが絶縁層となって
1.渦電流を防ぎ、かつ占積率を大きくできる。
そこで、本発明では、このような空気層を確保するため
に、磁性リボンの表面に、絶縁性を有する無機物質から
なる非磁性体の微粉を少なくとも一面に付着させ、ある
いは、磁性リボンの積層体間に前記微粉を介在させた状
態で焼鈍した。
に、磁性リボンの表面に、絶縁性を有する無機物質から
なる非磁性体の微粉を少なくとも一面に付着させ、ある
いは、磁性リボンの積層体間に前記微粉を介在させた状
態で焼鈍した。
同時に本発明では、この焼鈍を酸化性雰囲気中で行なう
こととした点に特徴がある。
こととした点に特徴がある。
そして、本発明では、当初の目的として空気層を確保す
るために前記微粉を付着・介在させたが、微粉をリボン
の少なくとも一面に、まんべんなく密に付着・介在させ
た場合も考えられる。この場合には空気層を確保すると
いう意味は無くなり、微粉自体が絶縁層として作用する
こととなるが、この場合も微粉により空気層を確保する
場合と同様の効果を得られる。従って、本発明は、微粉
を粗に付着・介在させる場合、または、密に付着・介在
させる場合のいずれをも含む広い概念である。
るために前記微粉を付着・介在させたが、微粉をリボン
の少なくとも一面に、まんべんなく密に付着・介在させ
た場合も考えられる。この場合には空気層を確保すると
いう意味は無くなり、微粉自体が絶縁層として作用する
こととなるが、この場合も微粉により空気層を確保する
場合と同様の効果を得られる。従って、本発明は、微粉
を粗に付着・介在させる場合、または、密に付着・介在
させる場合のいずれをも含む広い概念である。
また、磁性リボン単体の場合は、微粉がリボン表面に接
着していなければならないが、磁性リボンを巻回もしく
は積層した場合は、微粉が接着している必要はなく、リ
ボン間に介在している状態で足りる。
着していなければならないが、磁性リボンを巻回もしく
は積層した場合は、微粉が接着している必要はなく、リ
ボン間に介在している状態で足りる。
以下、本発明の作用を述べ、ざらに具体的な解決手段に
ついて説明する。
ついて説明する。
本発明では、無機物質からなる微粉を少なくとも一面に
付着させて磁性リボンとしたので、この磁性リボンを巻
回し、あるいは、積層して磁心とした場合、微粉がスペ
ーサとなって、リボンによる各層間に空気層が形成され
る。
付着させて磁性リボンとしたので、この磁性リボンを巻
回し、あるいは、積層して磁心とした場合、微粉がスペ
ーサとなって、リボンによる各層間に空気層が形成され
る。
これに対し、微粉をリボンの少なくとも一面に、まんべ
んなく密に付着させた場合は、前記のように微粉自体が
絶縁層として作用する。
んなく密に付着させた場合は、前記のように微粉自体が
絶縁層として作用する。
ここで、本発明における磁性リボンとは、厚さが5μm
〜100μm程度の磁性体の薄帯であり、磁性体材料と
しては、遷移金属中のFe、 Co。
〜100μm程度の磁性体の薄帯であり、磁性体材料と
しては、遷移金属中のFe、 Co。
Ni等の強磁性元素単体、あるいは強磁性元素同士の合
金、特性改善を図るために加えられる非強磁性元素と強
磁性元素との合金、フェライト、パーマロイ、アモルフ
ァス合金等を例示できる。アモルファス金属としては、
Fe−B、 Fe−B −C,Fe−B−5i、
Fe−B−5i −C,Fe−B−3i−Cr、 F
e−Co−B−3t、 Fe−Ni−Mo−B等のF
e系、Co−B、Co−Fe−5i −B、 Co−
Fe−Ni −Mo−B −Si、 Co−Fe−N
i −B−3t、 Co−Fe−Mn−BrB1.C
o−Fe−Mn−Ni、Co −Mn−N i −B−
S i等のCo系等を例示できる。
金、特性改善を図るために加えられる非強磁性元素と強
磁性元素との合金、フェライト、パーマロイ、アモルフ
ァス合金等を例示できる。アモルファス金属としては、
Fe−B、 Fe−B −C,Fe−B−5i、
Fe−B−5i −C,Fe−B−3i−Cr、 F
e−Co−B−3t、 Fe−Ni−Mo−B等のF
e系、Co−B、Co−Fe−5i −B、 Co−
Fe−Ni −Mo−B −Si、 Co−Fe−N
i −B−3t、 Co−Fe−Mn−BrB1.C
o−Fe−Mn−Ni、Co −Mn−N i −B−
S i等のCo系等を例示できる。
本発明の巻磁心に利用されるアモルファス合金は、例え
ば (Fe(+−x−、−z+NIxcOyMz) +1−
s−b−clsIsBbcc”” (A)で示される組
成式で実質的に示される非晶質磁性合金であると更によ
い。
ば (Fe(+−x−、−z+NIxcOyMz) +1−
s−b−clsIsBbcc”” (A)で示される組
成式で実質的に示される非晶質磁性合金であると更によ
い。
ここで、M: Mo、Nb、Crでなる群から選択され
る1種のみ又は2種以上の元素の組み合せで、各元素の
組成比は 0≦X≦0.56 0≦y≦0.45 0≦2≦0.11 0≦a≦0゜ 15 0、05≦b≦0.25 0≦C≦0.05 ただし、0.7≦(1−a−b−c)≦0.9で表され
る。
る1種のみ又は2種以上の元素の組み合せで、各元素の
組成比は 0≦X≦0.56 0≦y≦0.45 0≦2≦0.11 0≦a≦0゜ 15 0、05≦b≦0.25 0≦C≦0.05 ただし、0.7≦(1−a−b−c)≦0.9で表され
る。
ここで、ニッケルは透磁率を改善することのできる元素
であるが、含有量が全体の50at、%を超えるあたり
から飽和磁束密度が大幅に低下するとともに、合金のキ
ュリー温度が室温を下回り、実用材料として利用価値が
失われるのでO≦X≦0.56がよい。
であるが、含有量が全体の50at、%を超えるあたり
から飽和磁束密度が大幅に低下するとともに、合金のキ
ュリー温度が室温を下回り、実用材料として利用価値が
失われるのでO≦X≦0.56がよい。
コバルト元素は含有量が増すにつれて飽和磁化が増加す
るが、40at、 %を超えると逆に飽和磁化が減少し
、また、軟磁気特性が悪化するので、O≦y≦0.45
がよい。
るが、40at、 %を超えると逆に飽和磁化が減少し
、また、軟磁気特性が悪化するので、O≦y≦0.45
がよい。
MはMo、Nb、Crの少なくとも1種からなるが、こ
れらは高融点金属であり、特にMo、Nb、Crが磁歪
を減少さぜるとともに、キー、晶化温度を高め、著しく
軟磁気特性を向上させる。しかし、Mの割合カ月Oat
、%を超えると飽和磁化率が減少し、また、キュリー温
度も下がって実用上好ましくない。その場合、更に、溶
融温度(融点)及び粘度も増大し工業的大量生産に不向
きとなる。そこで、0≦2≦0.11とするのがよい。
れらは高融点金属であり、特にMo、Nb、Crが磁歪
を減少さぜるとともに、キー、晶化温度を高め、著しく
軟磁気特性を向上させる。しかし、Mの割合カ月Oat
、%を超えると飽和磁化率が減少し、また、キュリー温
度も下がって実用上好ましくない。その場合、更に、溶
融温度(融点)及び粘度も増大し工業的大量生産に不向
きとなる。そこで、0≦2≦0.11とするのがよい。
次に、ケイ素元素は透磁率等の軟磁気特性とアモルファ
スの形成能を向上させるが、その割合が15 a t、
%を超えると、逆にそれら特性・性能が悪化するためO
≦a≦0.15とした。
スの形成能を向上させるが、その割合が15 a t、
%を超えると、逆にそれら特性・性能が悪化するためO
≦a≦0.15とした。
また、ホウ素元素はアモルファス化には不可欠であるが
、25at、 %を越える添加は意味がなく、また5a
t、%未満になるとアモルファス化が良好でなくなるの
で0.05≦b≦0.25が好適である。
、25at、 %を越える添加は意味がなく、また5a
t、%未満になるとアモルファス化が良好でなくなるの
で0.05≦b≦0.25が好適である。
最後に、炭素元素は角形性など軟磁気特性を向上させる
が、5at、%以上の添加は磁気特性及びアモルファス
形成能並びに機械的強度も減少させるので、0≦C≦0
.05とするのが好適であ本発明では、例えば上記のよ
うな&li成式で表されるアモルファス合金が少なくと
も純度98重量%以上を占めたアモルファス合金が望ま
しい。
が、5at、%以上の添加は磁気特性及びアモルファス
形成能並びに機械的強度も減少させるので、0≦C≦0
.05とするのが好適であ本発明では、例えば上記のよ
うな&li成式で表されるアモルファス合金が少なくと
も純度98重量%以上を占めたアモルファス合金が望ま
しい。
なお、本発明で使用する磁性体としては、以上の他に、
当初はアモルファス状態であるが、加熱処理をすると組
織が微細結晶粒となる磁性体、例えば、F e−Cu−
Nb−S i−B、具体的な組成としては、Fev3.
5 Cut Nb3 Si+35−Bsを例示できる
。
当初はアモルファス状態であるが、加熱処理をすると組
織が微細結晶粒となる磁性体、例えば、F e−Cu−
Nb−S i−B、具体的な組成としては、Fev3.
5 Cut Nb3 Si+35−Bsを例示できる
。
次に、本発明で使用される無機物の微粉としては、非磁
性体であり、かつ、絶縁性を有することが条件となる。
性体であり、かつ、絶縁性を有することが条件となる。
微粉が磁性体であり、また、導電性を有すると、磁気特
性に悪影響を与えたり、渦電流が流れやすくなったりす
るからである。
性に悪影響を与えたり、渦電流が流れやすくなったりす
るからである。
このような微粉としては、■ガラス(けい酸ナトリウム
)、雲母(アルミノけい酸アルカリ塩、フィロけい酸ア
ルカリ塩)、炭化ケイ素、硫酸カルシウム半水塩、炭酸
カリウム、炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム、硫酸バ
リウム等に代表される自然状態で安定な無機物質、■酸
化アルミニウム、酸化ホウ素、酸化マグネシウム、二酸
化ケイ素、二酸化スズ、酸化亜鉛、二酸化ジルコニウム
、五酸化ニアンチモン、酸化チタン等の金属酸化物、■
前記■に例示される素材の他、ペロブスカイト、ケイ酸
塩ガラス、リン酸塩、チタン酸塩、ニオブ。
)、雲母(アルミノけい酸アルカリ塩、フィロけい酸ア
ルカリ塩)、炭化ケイ素、硫酸カルシウム半水塩、炭酸
カリウム、炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム、硫酸バ
リウム等に代表される自然状態で安定な無機物質、■酸
化アルミニウム、酸化ホウ素、酸化マグネシウム、二酸
化ケイ素、二酸化スズ、酸化亜鉛、二酸化ジルコニウム
、五酸化ニアンチモン、酸化チタン等の金属酸化物、■
前記■に例示される素材の他、ペロブスカイト、ケイ酸
塩ガラス、リン酸塩、チタン酸塩、ニオブ。
タンタル、タングステン酸塩等の複酸化物からなるセラ
ミックス、窒化アルミニウム、酸窒化アルミニウム焼結
体、窒化ホウ素、窒化ホウ素マグネシウム、窒化ホウ素
複合体、窒化ケイ素、窒化ケイ素ランタン、サイアロン
等の窒化物、炭化ホウ素、炭化ケイ素、炭化ホウ素アル
ミニウム、炭化ホウ素アルミニウム、炭化チタン等の炭
化物、ニホウ化チタン、六ホウ化カルシウム、六ホウ化
ランタン等のホウ化物で例示されるセラミックス素材を
単体、もしくは複合して形成したセラミックスを例示で
きる。これらの中では、二酸化ケイ素、酸化アルミニウ
ム、二酸化ジルコニウム、五酸化ニアンチモン、酸化チ
タンが好適である。
ミックス、窒化アルミニウム、酸窒化アルミニウム焼結
体、窒化ホウ素、窒化ホウ素マグネシウム、窒化ホウ素
複合体、窒化ケイ素、窒化ケイ素ランタン、サイアロン
等の窒化物、炭化ホウ素、炭化ケイ素、炭化ホウ素アル
ミニウム、炭化ホウ素アルミニウム、炭化チタン等の炭
化物、ニホウ化チタン、六ホウ化カルシウム、六ホウ化
ランタン等のホウ化物で例示されるセラミックス素材を
単体、もしくは複合して形成したセラミックスを例示で
きる。これらの中では、二酸化ケイ素、酸化アルミニウ
ム、二酸化ジルコニウム、五酸化ニアンチモン、酸化チ
タンが好適である。
これら酸化性無機物質の微粉の粒径についてみると、微
粉をリボンにまんべんなく付着・介在させて絶縁層とす
る点を考慮すると、微粉の粒径は小さくてもよいが、極
度に小さくすることは製造を困難にする要因となる。一
方、余り大きいとリボンで磁心を形成した場合、リボン
間の間隙の幅が大きくなりすぎて磁性体の占積率が小さ
くなる。
粉をリボンにまんべんなく付着・介在させて絶縁層とす
る点を考慮すると、微粉の粒径は小さくてもよいが、極
度に小さくすることは製造を困難にする要因となる。一
方、余り大きいとリボンで磁心を形成した場合、リボン
間の間隙の幅が大きくなりすぎて磁性体の占積率が小さ
くなる。
このような理由から、微粉の粒径は1nm〜2μmであ
るのが望ましい。
るのが望ましい。
また、微粉の付着・介在量はリボンの単位面積(lcv
rI′)当り、微粉が10−7cm3〜2X10−’C
m3、さらに好適には、3 X 10−6cm3〜10
50m3となる量だけ付着・介在するようにするとよい
。この付着・介在量を単位面積当りの微粉重量に換算す
ると、微粉の素材の比重によりその値が変わるが、五酸
化ニアンチモンの場合、3.8XIO−7g/Ctn’
〜7.6X 10−’g/cm’、さらに好適には1.
lXl0−5g/cTTIl′〜3.8×10−5g/
cぜである。
rI′)当り、微粉が10−7cm3〜2X10−’C
m3、さらに好適には、3 X 10−6cm3〜10
50m3となる量だけ付着・介在するようにするとよい
。この付着・介在量を単位面積当りの微粉重量に換算す
ると、微粉の素材の比重によりその値が変わるが、五酸
化ニアンチモンの場合、3.8XIO−7g/Ctn’
〜7.6X 10−’g/cm’、さらに好適には1.
lXl0−5g/cTTIl′〜3.8×10−5g/
cぜである。
微粉を磁性リボン間に介在させる手段としては、磁性リ
ボンを巻回もしくは積層するにあたって、11− 微粉を磁性リボン上に散イfi L/ながら巻回もしく
は積層する方法を例示できる。また他の方法とし゛C1
前記のような微粉を、高分子溶液又は高分子分散液又は
両者の混合液に分散して得た分散系、とりわけコロイド
溶液とした絶縁処理液を磁性リボンの少なくとも一面に
付着させ、それを巻回もしくは積層する方法を例示でき
る。
ボンを巻回もしくは積層するにあたって、11− 微粉を磁性リボン上に散イfi L/ながら巻回もしく
は積層する方法を例示できる。また他の方法とし゛C1
前記のような微粉を、高分子溶液又は高分子分散液又は
両者の混合液に分散して得た分散系、とりわけコロイド
溶液とした絶縁処理液を磁性リボンの少なくとも一面に
付着させ、それを巻回もしくは積層する方法を例示でき
る。
このような絶縁処理液で用いられる高分子溶液は、揮発
性液体に高分子化合物が溶解して形成されている。揮発
性液体としては、具体的には、例えば、無機溶媒として
、水、アンモニア水など、有機溶媒として、トルエン、
キシレン、低級アルコール、ガソリン、ケロシン、ヘキ
サン、その他にも芳香族、脂肪族有機溶剤などが挙げら
れる。
性液体に高分子化合物が溶解して形成されている。揮発
性液体としては、具体的には、例えば、無機溶媒として
、水、アンモニア水など、有機溶媒として、トルエン、
キシレン、低級アルコール、ガソリン、ケロシン、ヘキ
サン、その他にも芳香族、脂肪族有機溶剤などが挙げら
れる。
なお、これらは単独で用いられてもよく、可能な範囲で
混合されて用いられてもよい。
混合されて用いられてもよい。
このような揮発性液体に溶解して用いられる高分子化合
物は、前記微粉を分散系中で実質的に凝結させることの
ない非イオン性物質が望ましい。
物は、前記微粉を分散系中で実質的に凝結させることの
ない非イオン性物質が望ましい。
例えば具体的には、ポリエチレングリコール、カ12−
ルボギシメチルセルロース、ポリビニルアルコ−ル、ポ
リアクリル酸、ポリアクリル酸メチル、アクリル酸・シ
リコン化合物共重合体などが挙げられる。その他にも、
アクリル系、ウレタン系、エポキシ系、酢酸ビニル系な
どの高分子化合物も挙げられる。
リアクリル酸、ポリアクリル酸メチル、アクリル酸・シ
リコン化合物共重合体などが挙げられる。その他にも、
アクリル系、ウレタン系、エポキシ系、酢酸ビニル系な
どの高分子化合物も挙げられる。
ただし、実際に用いられる高分子化合物は、上記の中で
も用いられる揮発性液体に対応して選択され、揮発性液
体が揮散した場合でも、なお、粘着性を有している高分
子化合物がよい。例えば、揮発性液体にトルエンを用い
た場合にはアクリル系、ウレタン系、あるいはエポキシ
系化合物が挙げれる。揮発性液体に水を用いた場合、ポ
リエチレングリコール、ポリビニルアルコールなどが好
ましい。
も用いられる揮発性液体に対応して選択され、揮発性液
体が揮散した場合でも、なお、粘着性を有している高分
子化合物がよい。例えば、揮発性液体にトルエンを用い
た場合にはアクリル系、ウレタン系、あるいはエポキシ
系化合物が挙げれる。揮発性液体に水を用いた場合、ポ
リエチレングリコール、ポリビニルアルコールなどが好
ましい。
また、高分子化合物の割合は、分散系全体に対し、0.
1重量%〜10重量%であるとよい。高分子化合物の割
合がこの範囲にあると、分散系に適度の粘性が付与され
てよい。
1重量%〜10重量%であるとよい。高分子化合物の割
合がこの範囲にあると、分散系に適度の粘性が付与され
てよい。
絶縁処理液で用いる高分子分散液は、前記高分子溶液に
用いた揮発性液体と同一の液体を分散媒として用いるこ
とができる。このような揮発性液体に分散して用いられ
る高分子化合物は、熱可塑性エラストマー、低密度ポリ
オレフィン、アイオノマー、酢酸ビニル系共重合ポリオ
レフィン、低分子量ポリオレフィンなどのポリオレフィ
ン系樹脂の微粉を例示できる。これら樹脂微粉の粒径は
5μm以下が好ましく、揮発性液体への分散量は総量に
対し、0.1〜10重量%程度が好ましい。
用いた揮発性液体と同一の液体を分散媒として用いるこ
とができる。このような揮発性液体に分散して用いられ
る高分子化合物は、熱可塑性エラストマー、低密度ポリ
オレフィン、アイオノマー、酢酸ビニル系共重合ポリオ
レフィン、低分子量ポリオレフィンなどのポリオレフィ
ン系樹脂の微粉を例示できる。これら樹脂微粉の粒径は
5μm以下が好ましく、揮発性液体への分散量は総量に
対し、0.1〜10重量%程度が好ましい。
さらに具体的には、■水(95重量%)に平均粒径47
1mの熱可塑性エラストマー微粉を5重量%分散させた
高分子分散液、■水(95重量%)に平均粒径5μmの
低密度ポリオレフィン微粉を5重量%分散させた高分子
分散液、■水(95重量%)に平均粒径0. 5μm以
下のアイオノマー微粉を10重量%分散させた高分子分
散液、■水(95重量%)に平均粒径5μm以下のの酢
酸ビニル系共重合ポリオレフィン微粉を5重量%分散さ
せた高分子分散液、■水(95重量%)に平均粒径2〜
5μmの低分子量ポリオレフィン微粉を5重重%分散さ
せた高分子分散液などを例示できる。
1mの熱可塑性エラストマー微粉を5重量%分散させた
高分子分散液、■水(95重量%)に平均粒径5μmの
低密度ポリオレフィン微粉を5重量%分散させた高分子
分散液、■水(95重量%)に平均粒径0. 5μm以
下のアイオノマー微粉を10重量%分散させた高分子分
散液、■水(95重量%)に平均粒径5μm以下のの酢
酸ビニル系共重合ポリオレフィン微粉を5重量%分散さ
せた高分子分散液、■水(95重量%)に平均粒径2〜
5μmの低分子量ポリオレフィン微粉を5重重%分散さ
せた高分子分散液などを例示できる。
そして、以上の高分子溶液、高分子分散液には、界面活
性剤、乳化助剤、分散助剤などの添加物質が含まれてい
てもよい。また、高分子溶液と高分子分散液とが混合し
て用いられてもよい。
性剤、乳化助剤、分散助剤などの添加物質が含まれてい
てもよい。また、高分子溶液と高分子分散液とが混合し
て用いられてもよい。
このような高分子溶液又は高分子分散液もしくはこれら
の混合液中に分散される微粉の割合は、高分子溶液、高
分子分散液、微粉の種類によっても大きく異なるが、一
般には、分散系全体に対し、0.1重量%〜60重量%
であるとよい場合が多い。その中でも、例えば微粉が五
酸化ニアンチモン、揮発性液体がトルエンの場合、分散
系全体に対し、0.1〜30重量%の比率で五酸化ニア
ンチモンが用いられるとよい。五酸化ニアンチモンの割
合は例えば3重量%程度でも十分有効で、このような絶
縁処理液を磁性リボンに塗布して絶縁層の形成される磁
心に占積率の低下はほとんどなく、磁気特性も劣化しな
い。
の混合液中に分散される微粉の割合は、高分子溶液、高
分子分散液、微粉の種類によっても大きく異なるが、一
般には、分散系全体に対し、0.1重量%〜60重量%
であるとよい場合が多い。その中でも、例えば微粉が五
酸化ニアンチモン、揮発性液体がトルエンの場合、分散
系全体に対し、0.1〜30重量%の比率で五酸化ニア
ンチモンが用いられるとよい。五酸化ニアンチモンの割
合は例えば3重量%程度でも十分有効で、このような絶
縁処理液を磁性リボンに塗布して絶縁層の形成される磁
心に占積率の低下はほとんどなく、磁気特性も劣化しな
い。
絶縁処理液の製造にあたって、微粉を分散させ15−
る方法としては、例えば、分散法によってもよく、凝集
法によってもよい。分散法の場合、機械的分散法でもよ
く、電気的分散法でもよく、解膠法でもよい。凝集法の
場合、還元法、酸化法、複分解法、溶解度低下法のいず
れでもよい。
法によってもよい。分散法の場合、機械的分散法でもよ
く、電気的分散法でもよく、解膠法でもよい。凝集法の
場合、還元法、酸化法、複分解法、溶解度低下法のいず
れでもよい。
絶縁処理液を得るには、このような分散液の製造にあた
って、高分子化合物を混合しである高分子溶液あるいは
高分子分散液をあらかじめ用いて分散系を形成し、それ
を絶縁処理液としてもよく、高分子溶液あるいは高分子
分散液の製造工程の中で上記のような微粉を混合しても
よい。また、微粉を分散した揮発性液体の中に高分子化
合物を溶解もしくは分散してもよい。
って、高分子化合物を混合しである高分子溶液あるいは
高分子分散液をあらかじめ用いて分散系を形成し、それ
を絶縁処理液としてもよく、高分子溶液あるいは高分子
分散液の製造工程の中で上記のような微粉を混合しても
よい。また、微粉を分散した揮発性液体の中に高分子化
合物を溶解もしくは分散してもよい。
絶縁処理液を、上記のような磁性リボンに塗布する際、
塗布膜の厚さは10μm以下にするとよい。この程度の
厚さにすると、磁性リボンに対する微粉付着量が、磁性
リボンの単位面積(let/)当り、10−7cm3〜
2X10−’Cm3、条件次第では、3X10−6cm
3〜10−5cm3となるのでよい。
塗布膜の厚さは10μm以下にするとよい。この程度の
厚さにすると、磁性リボンに対する微粉付着量が、磁性
リボンの単位面積(let/)当り、10−7cm3〜
2X10−’Cm3、条件次第では、3X10−6cm
3〜10−5cm3となるのでよい。
16−
通常、上記のように絶縁処理液の塗イ11された磁性リ
ボンを更に強制的もしくは自然に乾燥し、揮発性液体を
揮散させ、残存する高分子化合物を介して微粉を磁性リ
ボンなどに付着させる。
ボンを更に強制的もしくは自然に乾燥し、揮発性液体を
揮散させ、残存する高分子化合物を介して微粉を磁性リ
ボンなどに付着させる。
また、揮発性液体を揮散させるには、好ましくは乾燥炉
を使用し、一般には100℃以下で乾燥するとよい。
を使用し、一般には100℃以下で乾燥するとよい。
このような微粉が付着した磁性リボン、リボン間に微粉
を介在させた磁心は、製造時に残留した内部応力を解放
することを主目的として好ましくは300〜600℃の
温度で焼鈍を行う。この焼鈍は、リボンを巻回あるいは
積層して磁心とした後に行ってもよいし、リボンの状態
のままで行ってもよい。なお、焼鈍は磁場中で行っても
よいし、無磁場で行ってもよい。
を介在させた磁心は、製造時に残留した内部応力を解放
することを主目的として好ましくは300〜600℃の
温度で焼鈍を行う。この焼鈍は、リボンを巻回あるいは
積層して磁心とした後に行ってもよいし、リボンの状態
のままで行ってもよい。なお、焼鈍は磁場中で行っても
よいし、無磁場で行ってもよい。
前記絶縁処理液が磁性リボンに塗布された場合、その後
焼鈍されると、高分子化合物は焼失し、絶縁性微粉は磁
性リボンに間に介在保持される。
焼鈍されると、高分子化合物は焼失し、絶縁性微粉は磁
性リボンに間に介在保持される。
そして、巻回もしくは積層したアモルファス磁心な焼鈍
する場合、リボン間に介在する微粉は、粉体であるがゆ
えに線膨張ということか磁心に影響を与えない。むしろ
、アモルファスリボンの収縮に伴う応力を吸収するとい
う作用を奏する。
する場合、リボン間に介在する微粉は、粉体であるがゆ
えに線膨張ということか磁心に影響を与えない。むしろ
、アモルファスリボンの収縮に伴う応力を吸収するとい
う作用を奏する。
さらに、磁性リボンもしくは磁心の焼鈍は酸化性雰囲気
中で行なわれる。これにより、酸化膜が適切に生長され
、鉄損特性を向上させることができる。
中で行なわれる。これにより、酸化膜が適切に生長され
、鉄損特性を向上させることができる。
なお、ここでいう酸化性雰囲気とは、空気、空気と不活
性ガスとの混合ガス、湿分を含ませた不活性ガス等で形
成された雰囲気を含み、このような酸化性雰囲気は、必
ずしも炉内全体に形成されている必要はなく、少なくと
も磁性リボンの表面がこれで満たされていればよい。
性ガスとの混合ガス、湿分を含ませた不活性ガス等で形
成された雰囲気を含み、このような酸化性雰囲気は、必
ずしも炉内全体に形成されている必要はなく、少なくと
も磁性リボンの表面がこれで満たされていればよい。
以下、本発明の詳細な説明する。
第3図に示した装置で、アライド社製のアモルファスリ
ボン(1a)、26055−2 (Fe7e−BI3−
S i9. 10mm幅)を順送りで五酸化ニアンチモ
ンのコロイド溶液(2)中に浸し、引き上げる際に一対
のバーコータ(3)ではさんで余分な溶液を落し、温風
乾燥機(4)’C沼風を当てて乾燥しつつ微粉付ぎりボ
ン(1b)を巻取った。五酸化ニアンチモンのコロイド
溶液(2)はトルエンを溶媒とし、トルエン97重重%
に対し、五酸化ニアンチモンな3重量%分散させたもの
である。
ボン(1a)、26055−2 (Fe7e−BI3−
S i9. 10mm幅)を順送りで五酸化ニアンチモ
ンのコロイド溶液(2)中に浸し、引き上げる際に一対
のバーコータ(3)ではさんで余分な溶液を落し、温風
乾燥機(4)’C沼風を当てて乾燥しつつ微粉付ぎりボ
ン(1b)を巻取った。五酸化ニアンチモンのコロイド
溶液(2)はトルエンを溶媒とし、トルエン97重重%
に対し、五酸化ニアンチモンな3重量%分散させたもの
である。
次に、第4図に示したように、微粉付きリボン(1b)
をローラ(5)を介してl1lf送りし、最終段で張力
をかけつつ巻回し、アモルファス製磁心(6)を形成し
た。そして、同寸法の磁心を複数形成し、そのそれぞれ
を大気中のもと、430℃で2時間焼鈍した。
をローラ(5)を介してl1lf送りし、最終段で張力
をかけつつ巻回し、アモルファス製磁心(6)を形成し
た。そして、同寸法の磁心を複数形成し、そのそれぞれ
を大気中のもと、430℃で2時間焼鈍した。
得られた各磁心における鉄損の周波数特性、透磁率の周
波数特性を5ミリエルステツ)’ (moe)の磁界を
印加した場合について測定した。
波数特性を5ミリエルステツ)’ (moe)の磁界を
印加した場合について測定した。
以下の実施例は、前記に基づいて得た磁心であり、併せ
て、未処理状態の磁性リボンを420℃で2時間焼鈍し
た場合を比較例として示した。
て、未処理状態の磁性リボンを420℃で2時間焼鈍し
た場合を比較例として示した。
〈実施例〉
(a) 非晶質金属の組成;
19−
(米)アライドシグナル社が製造販売しているMETG
LAS2605S−2 (カタログ組成F evsB+3s i9 at、%
)(b) 磁 心; 前記の磁性リボンを巻回したトロイダルコア内
径=23. 0mm 外 径=37. 0mm 高 さ二15.Omm 質 量=63. 0g 素材の密度=7. 18g/cm3 体 積=8. 77X 10−60−6(有効断
面積=9. 31 X 10−50−5(平均磁路長=
9.43X10−2(m)占積率=88.7% (全体積に対するリボンの占める比率)磁性リボン巻回
時の張力=0. 8kg(c) 塗布したコロイド溶
液; 有機溶媒=トルエン 100重量% 20− (吸 わ)二五酸化ニアンチモン 3重量%(d)
焼鈍処理条件 雰囲気=大気中 加熱条件=420℃ 時 間=2(hr) (e)結果 木鉄損; 10kHz、O,ITにおいて1.0W/k
g 100kHz、O,ITにおいて 29W/kg 本透磁率の周波数特性;第1図に示す コアに巻回した1次巻線の巻数は12 測定磁界:= 5 moe 測定電流=2.20978mA 〈比較例〉 (a) 磁心;前記の磁性リボンを巻回したトロイダ
ルコア 内 径==23. 0mm 外 径=37. 0mm 高 さ= 15. 0 mm 質 量=63. 0g 素材の密度= 7. 18 g/cm3体 積=
8. 77X 10−60−6(有効断面積=9. 3
1 X 10−50−5(平均磁路長=9.43X10
−2(m)占積率=88.7% (全体積に対するリボンの占める比率)磁性リボン巻同
時の張力=0. 8kg(b) vE鈍処理条件 雰囲気=窒素ガス中 加熱条件=430℃ 時 間=2(hr) (c)結果 木鉄損; 10kHz、0.ITにおいて1.3W/k
g 100kHz、O,ITにおいて 33W/kg 本透磁率の周波数特性:第2図に示す コアに巻回した1次巻線の巻数は12 測定磁界= 3 mOe 測定電流= 1. 32587mA 以上の結果から、10kHzにおける鉄損が比較例の未
処理状態のものは1.3W/kgであるのに対して実施
例のものは1.0W/kgと低く、100kHzにおけ
る高周波領域では比較例の場合が33W/kgであるの
に対して、実施例の場合が29W/kgと比較的低い良
好な値が得られた。
LAS2605S−2 (カタログ組成F evsB+3s i9 at、%
)(b) 磁 心; 前記の磁性リボンを巻回したトロイダルコア内
径=23. 0mm 外 径=37. 0mm 高 さ二15.Omm 質 量=63. 0g 素材の密度=7. 18g/cm3 体 積=8. 77X 10−60−6(有効断
面積=9. 31 X 10−50−5(平均磁路長=
9.43X10−2(m)占積率=88.7% (全体積に対するリボンの占める比率)磁性リボン巻回
時の張力=0. 8kg(c) 塗布したコロイド溶
液; 有機溶媒=トルエン 100重量% 20− (吸 わ)二五酸化ニアンチモン 3重量%(d)
焼鈍処理条件 雰囲気=大気中 加熱条件=420℃ 時 間=2(hr) (e)結果 木鉄損; 10kHz、O,ITにおいて1.0W/k
g 100kHz、O,ITにおいて 29W/kg 本透磁率の周波数特性;第1図に示す コアに巻回した1次巻線の巻数は12 測定磁界:= 5 moe 測定電流=2.20978mA 〈比較例〉 (a) 磁心;前記の磁性リボンを巻回したトロイダ
ルコア 内 径==23. 0mm 外 径=37. 0mm 高 さ= 15. 0 mm 質 量=63. 0g 素材の密度= 7. 18 g/cm3体 積=
8. 77X 10−60−6(有効断面積=9. 3
1 X 10−50−5(平均磁路長=9.43X10
−2(m)占積率=88.7% (全体積に対するリボンの占める比率)磁性リボン巻同
時の張力=0. 8kg(b) vE鈍処理条件 雰囲気=窒素ガス中 加熱条件=430℃ 時 間=2(hr) (c)結果 木鉄損; 10kHz、0.ITにおいて1.3W/k
g 100kHz、O,ITにおいて 33W/kg 本透磁率の周波数特性:第2図に示す コアに巻回した1次巻線の巻数は12 測定磁界= 3 mOe 測定電流= 1. 32587mA 以上の結果から、10kHzにおける鉄損が比較例の未
処理状態のものは1.3W/kgであるのに対して実施
例のものは1.0W/kgと低く、100kHzにおけ
る高周波領域では比較例の場合が33W/kgであるの
に対して、実施例の場合が29W/kgと比較的低い良
好な値が得られた。
また、透磁率についても第2図に対する第1図との対比
から明かなように、比較例が1 kHz〜100kHz
の間が103のオーダーであるのに対して、実施例は1
04以上のオーダーとなり、著しく改善されている。
から明かなように、比較例が1 kHz〜100kHz
の間が103のオーダーであるのに対して、実施例は1
04以上のオーダーとなり、著しく改善されている。
本発明では、前記構成としたので、占積率の低下を最小
限にしてリボン層間の絶縁性を確保して、鉄損特性の向
上と透磁率の向上とを共に満足する磁性リボンを得るこ
とができる。
限にしてリボン層間の絶縁性を確保して、鉄損特性の向
上と透磁率の向上とを共に満足する磁性リボンを得るこ
とができる。
第1図は本発明の実施例である実施例における周波数特
性と透磁率との変化を示すグラフ図、第2図は比較例に
おける周波数と透磁率との変化を示すグラフ図、第3図
は微粉の付着処理装置を示した概略図、第4図はトライ
ダル型の磁心の製造手段を示した説明図である。 1a・・磁性リボン(無処理)、1b・・微粉付き磁性
リボン、2・・微粉のコロイド溶液、:3・・バーコー
タ、4・・温風乾燥機、5・・ローラ、6・・磁心。
性と透磁率との変化を示すグラフ図、第2図は比較例に
おける周波数と透磁率との変化を示すグラフ図、第3図
は微粉の付着処理装置を示した概略図、第4図はトライ
ダル型の磁心の製造手段を示した説明図である。 1a・・磁性リボン(無処理)、1b・・微粉付き磁性
リボン、2・・微粉のコロイド溶液、:3・・バーコー
タ、4・・温風乾燥機、5・・ローラ、6・・磁心。
Claims (2)
- (1)磁性リボンの表面に、絶縁性を有する無機物質か
らなる非磁性体の微粉を少なくとも一面に付着させた後
、あるいは、磁性リボンの積層体間に前記微粉を介在さ
せた状態で、これを酸化性雰囲気中で焼鈍する磁性リボ
ンもしくは磁心の処理方法。 - (2)前記微粉の径が1nm〜2μmである請求項1に
記載の磁性リボンもしくは磁心の処理方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1263517A JP2918255B2 (ja) | 1989-10-09 | 1989-10-09 | 磁心の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1263517A JP2918255B2 (ja) | 1989-10-09 | 1989-10-09 | 磁心の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03125404A true JPH03125404A (ja) | 1991-05-28 |
JP2918255B2 JP2918255B2 (ja) | 1999-07-12 |
Family
ID=17390638
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1263517A Expired - Fee Related JP2918255B2 (ja) | 1989-10-09 | 1989-10-09 | 磁心の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2918255B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013048250A (ja) * | 1998-11-06 | 2013-03-07 | Metglas Inc | バルクアモルファス金属時期構成要素 |
JP7116517B1 (ja) * | 2022-02-09 | 2022-08-10 | 株式会社ウエノ | 磁性コア、およびこれを用いたコモンモ―ドチョークコイル |
-
1989
- 1989-10-09 JP JP1263517A patent/JP2918255B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2013048250A (ja) * | 1998-11-06 | 2013-03-07 | Metglas Inc | バルクアモルファス金属時期構成要素 |
JP7116517B1 (ja) * | 2022-02-09 | 2022-08-10 | 株式会社ウエノ | 磁性コア、およびこれを用いたコモンモ―ドチョークコイル |
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Publication number | Publication date |
---|---|
JP2918255B2 (ja) | 1999-07-12 |
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