JPH0323614B2 - - Google Patents
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- JPH0323614B2 JPH0323614B2 JP57195876A JP19587682A JPH0323614B2 JP H0323614 B2 JPH0323614 B2 JP H0323614B2 JP 57195876 A JP57195876 A JP 57195876A JP 19587682 A JP19587682 A JP 19587682A JP H0323614 B2 JPH0323614 B2 JP H0323614B2
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- amorphous alloy
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Classifications
-
- 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
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- 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
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- H01F1/153—Amorphous metallic alloys, e.g. glassy metals
- H01F1/15316—Amorphous metallic alloys, e.g. glassy metals based on Co
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- Soft Magnetic Materials (AREA)
Description
(発明の技術分野)
本発明は非晶質合金、更に詳しくは、磁気増巾
器などの磁心材料として用いられ、高周波におけ
る低保磁力、角形特性にすぐれるとともに更に熱
安定性の優れた非晶質合金に関する。 (発明の技術的背景及びその問題点) 電子計算機の周辺機器や一般通信機用の安定化
電源としては、近年、磁器増巾器を組込んだスイ
ツチング電源が広く用いられている。 この磁器増巾器を構成する主要部は可飽和リア
クタであり、その鉄心には角形磁化特性にすぐれ
た磁心材料が必要とされている。 従来は、このような磁心材料としてはFe−Ni
結晶質合金から成るセンデルタ(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
すぐれているものの2KHz以上の高周波において
は保磁力大きくなつてうず電流損が増大して発熱
し、使用不能となる。そのため、磁器増巾器を組
込んだスイツチング電源のスイツチング周波数は
20KHz以下に限られていた。 一方、近年においては、スイツチング電源の小
型化・軽量化に体する要望と相俟なつて、スイツ
チング周波数のより高周波化が求められている
が、現在まで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すぐれた磁心材料で満
足にのくものは見出されていない。 本発明者らは、上記のような問題点を解消する
ために鋭意研究を重ねた結果、BとSiを所定の割
合でかつ所定の原子%量含み、更に結晶化温度
(Tx)がキユーリ温度(Tc)よりも大きいとい
う関係を有するCo系非晶質合金は、20KHz以上
の高周波において、低保磁力でありしかも角系磁
化特性及び熱安定性にもすぐれるとの事実を見出
し本発明を完成するに到つた。 (発明の目的) 本発明は、20KHzの高周波、とりわけ50KHzに
おいてもその保磁力(Hc)が0.4エールステツド
(Oe)以下と小さく、またその角形比(Br/B1)
を85%以上と大きく、かつ、それらの熱安定性が
優れている。したがつて、磁器増巾器の磁心材料
として用いるに適した非晶質合金の提供を目的と
する。 (発明の概要) すなわち、本発明の非晶質合金は、次式:
(Co1-x-yFexMy)100-z(SiaB1-a)z(式中MはTi、
V、Cr、Mn、Ni、Y、Zr、Nb、Mo、Hf、
Ta、W希土類金属の群から選ばれる1種以上の
元素であり、x、y、z、aはそれぞれ0<x<
0.1、0.005<y<0.2、20<z<30、0.40<a<
0.55の関係を満たす数である。)で示される組成
であることを特徴とする。 本発明の非晶質合金において、Si及びBは非晶
質化のために必要であるが、この合量zは20<z
<30に設定される。zが30を越えると非晶質化が
困難となり、逆に20より少ないと結晶化温度
(Tx)がキユーリ温度(Tc)により低くなるた
め全体として低保磁力が得られない。この点で好
ましくはzは15z25が実用的である。更に低
保磁力及び高角形性を損なわずに優れた熱安定性
を得るためには、SiとBの割合が重要であり、Si
の割合をaとすると、0.40<a<0.55の範囲がよ
い。更に好ましくは0.45a0.53がよい。 また、Feは得られる合金の高磁束密度化に寄
与し、その組成比xは0<x<0.1の範囲に設定
される。xが0.1を越えると、全体の磁歪が大き
くなり、かつ保磁力(Hc)も増大するので好ま
しくない。 M(Ti、V、Cr、Mn、Ni、Y、Zr、Nb、
Mo、Hf、Ta、W、Re希土類金属の1種又は2
種以上)は、合金の熱的安定性に関与し、その組
成比yは0.005<y<0.2の範囲に設定される。y
があまり少ないと添加の効果が少なく、yが0.2
を超えると、非晶質化が困難となる。なお、Mが
Niの場合は、yが0.1を越えると飽和磁化が著し
く小さくなり実用的でなくなる。 一般に、非晶質合金は、所定組成比の合金素材
を溶融状態から105℃/秒以上の冷却速度で急冷
すること(液体急冷法)によつて得られることが
知られている。本発明の非晶質合金も、上記した
常法によつて容易に製造できる。 本発明の非晶質合金は、例えば常用の単ロール
法によつて製造された板状の薄体として使用され
る。この場合、厚み10μm未満の薄体を製造する
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保磁
力が増大するので、通常、薄体の厚みを10〜25μ
m(両端を含む)の範囲に設定するのが好まし
い。 (発明の実施例) 以下に本発明を実施例に基づいて説明する。
(Co0.92Fe0.06Nb0.02)75(Si0.5B0.5)25でなる非晶
質合
金を薄体を単ロール法で作製した。各薄体の幅は
約5mmで厚みは、18〜22μmの範囲にあつた。 この薄体から長さ1m帯を切り取り、直径20mm
のボビンに巻きつけてトロイダルコアを作製し
た。つぎに、これを結晶化温度(Tx)以下、キ
ユーリ温度(Tc)以上の適宜な温度で熱処理し
た後、全体を水中(25℃)に投入して急冷した。 得られたコアに1枚及び2次巻線を施し、外部
磁場10e下で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、ここから保磁力Hc及び
角形比Br/B1(Br:残留磁速密度、B1:10eの磁
場における磁速密度)を求めた。20KHz、50K
Hz、100KHzの高周波における各薄体のHc、Br/
B1の値を第1表に示した。比較のため、従来用
いられているセンデルタの値も併記した。
器などの磁心材料として用いられ、高周波におけ
る低保磁力、角形特性にすぐれるとともに更に熱
安定性の優れた非晶質合金に関する。 (発明の技術的背景及びその問題点) 電子計算機の周辺機器や一般通信機用の安定化
電源としては、近年、磁器増巾器を組込んだスイ
ツチング電源が広く用いられている。 この磁器増巾器を構成する主要部は可飽和リア
クタであり、その鉄心には角形磁化特性にすぐれ
た磁心材料が必要とされている。 従来は、このような磁心材料としてはFe−Ni
結晶質合金から成るセンデルタ(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
すぐれているものの2KHz以上の高周波において
は保磁力大きくなつてうず電流損が増大して発熱
し、使用不能となる。そのため、磁器増巾器を組
込んだスイツチング電源のスイツチング周波数は
20KHz以下に限られていた。 一方、近年においては、スイツチング電源の小
型化・軽量化に体する要望と相俟なつて、スイツ
チング周波数のより高周波化が求められている
が、現在まで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すぐれた磁心材料で満
足にのくものは見出されていない。 本発明者らは、上記のような問題点を解消する
ために鋭意研究を重ねた結果、BとSiを所定の割
合でかつ所定の原子%量含み、更に結晶化温度
(Tx)がキユーリ温度(Tc)よりも大きいとい
う関係を有するCo系非晶質合金は、20KHz以上
の高周波において、低保磁力でありしかも角系磁
化特性及び熱安定性にもすぐれるとの事実を見出
し本発明を完成するに到つた。 (発明の目的) 本発明は、20KHzの高周波、とりわけ50KHzに
おいてもその保磁力(Hc)が0.4エールステツド
(Oe)以下と小さく、またその角形比(Br/B1)
を85%以上と大きく、かつ、それらの熱安定性が
優れている。したがつて、磁器増巾器の磁心材料
として用いるに適した非晶質合金の提供を目的と
する。 (発明の概要) すなわち、本発明の非晶質合金は、次式:
(Co1-x-yFexMy)100-z(SiaB1-a)z(式中MはTi、
V、Cr、Mn、Ni、Y、Zr、Nb、Mo、Hf、
Ta、W希土類金属の群から選ばれる1種以上の
元素であり、x、y、z、aはそれぞれ0<x<
0.1、0.005<y<0.2、20<z<30、0.40<a<
0.55の関係を満たす数である。)で示される組成
であることを特徴とする。 本発明の非晶質合金において、Si及びBは非晶
質化のために必要であるが、この合量zは20<z
<30に設定される。zが30を越えると非晶質化が
困難となり、逆に20より少ないと結晶化温度
(Tx)がキユーリ温度(Tc)により低くなるた
め全体として低保磁力が得られない。この点で好
ましくはzは15z25が実用的である。更に低
保磁力及び高角形性を損なわずに優れた熱安定性
を得るためには、SiとBの割合が重要であり、Si
の割合をaとすると、0.40<a<0.55の範囲がよ
い。更に好ましくは0.45a0.53がよい。 また、Feは得られる合金の高磁束密度化に寄
与し、その組成比xは0<x<0.1の範囲に設定
される。xが0.1を越えると、全体の磁歪が大き
くなり、かつ保磁力(Hc)も増大するので好ま
しくない。 M(Ti、V、Cr、Mn、Ni、Y、Zr、Nb、
Mo、Hf、Ta、W、Re希土類金属の1種又は2
種以上)は、合金の熱的安定性に関与し、その組
成比yは0.005<y<0.2の範囲に設定される。y
があまり少ないと添加の効果が少なく、yが0.2
を超えると、非晶質化が困難となる。なお、Mが
Niの場合は、yが0.1を越えると飽和磁化が著し
く小さくなり実用的でなくなる。 一般に、非晶質合金は、所定組成比の合金素材
を溶融状態から105℃/秒以上の冷却速度で急冷
すること(液体急冷法)によつて得られることが
知られている。本発明の非晶質合金も、上記した
常法によつて容易に製造できる。 本発明の非晶質合金は、例えば常用の単ロール
法によつて製造された板状の薄体として使用され
る。この場合、厚み10μm未満の薄体を製造する
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保磁
力が増大するので、通常、薄体の厚みを10〜25μ
m(両端を含む)の範囲に設定するのが好まし
い。 (発明の実施例) 以下に本発明を実施例に基づいて説明する。
(Co0.92Fe0.06Nb0.02)75(Si0.5B0.5)25でなる非晶
質合
金を薄体を単ロール法で作製した。各薄体の幅は
約5mmで厚みは、18〜22μmの範囲にあつた。 この薄体から長さ1m帯を切り取り、直径20mm
のボビンに巻きつけてトロイダルコアを作製し
た。つぎに、これを結晶化温度(Tx)以下、キ
ユーリ温度(Tc)以上の適宜な温度で熱処理し
た後、全体を水中(25℃)に投入して急冷した。 得られたコアに1枚及び2次巻線を施し、外部
磁場10e下で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、ここから保磁力Hc及び
角形比Br/B1(Br:残留磁速密度、B1:10eの磁
場における磁速密度)を求めた。20KHz、50K
Hz、100KHzの高周波における各薄体のHc、Br/
B1の値を第1表に示した。比較のため、従来用
いられているセンデルタの値も併記した。
【表】
表から明らかなように、本発明の非晶質合金は
そのHcは0.40e以下と小さくかつBr/B1も85%以
上と大きかつた。これに反し、センデルタは、
Br/B1は大きいけれどもHcも大きく、とりわけ
50KHz以上の高周波では10eの外部磁場の下では
測定不能となり、高周波における磁心材料として
は不適であつた。 次に(Co0.92Fe0.06Nb0.02)75(Si0.5B0.5)25の50K
Hzにおける保磁力(Hc)および角形比(Br/
B1)の130℃でのエージング特性を調べた。その
結果を第1図に示す。第1図から明らかなよう
に、本発明のものは熱安定性に優れている。な
お、t時間エージング後のHc(t)およびBr/
B1(t)は Hc(t)=Hc(0)+αlog10t、 Br/B1(t)=Br/B1(0)−βlog10t と表わされ、α、βが温度安定性の目安と見なさ
れる。 これらα、βはいずれも小さい方が望ましい。
上記組成の場合、130℃におけるエージングでは
α=0.025、β=0.005である。第2表に本発明の
各種組成のα、βの値を示す。また、(Co0.90
Fe0.06Nb0.04)77(SiaB1-a)23の130℃エージングに
おけるα、βのa依存性について調べた。この結
果を第2図に示す。
そのHcは0.40e以下と小さくかつBr/B1も85%以
上と大きかつた。これに反し、センデルタは、
Br/B1は大きいけれどもHcも大きく、とりわけ
50KHz以上の高周波では10eの外部磁場の下では
測定不能となり、高周波における磁心材料として
は不適であつた。 次に(Co0.92Fe0.06Nb0.02)75(Si0.5B0.5)25の50K
Hzにおける保磁力(Hc)および角形比(Br/
B1)の130℃でのエージング特性を調べた。その
結果を第1図に示す。第1図から明らかなよう
に、本発明のものは熱安定性に優れている。な
お、t時間エージング後のHc(t)およびBr/
B1(t)は Hc(t)=Hc(0)+αlog10t、 Br/B1(t)=Br/B1(0)−βlog10t と表わされ、α、βが温度安定性の目安と見なさ
れる。 これらα、βはいずれも小さい方が望ましい。
上記組成の場合、130℃におけるエージングでは
α=0.025、β=0.005である。第2表に本発明の
各種組成のα、βの値を示す。また、(Co0.90
Fe0.06Nb0.04)77(SiaB1-a)23の130℃エージングに
おけるα、βのa依存性について調べた。この結
果を第2図に示す。
【表】
組成が(Co0.88Fe0.06Ni0.04Nb0.02)75B12.5Si12.5
で
厚み約16μmの非晶質合金の薄体を作製し、外径
18mm、内径12mm、厚み5mmのトロイダルコアを作
製した。これを430℃(Tc500℃、Tx380℃)で
熱処理した後、水中に投入して急冷した。 得られたコアを、可飽和リアクトルとして
12V、4Aのスイツチング電源を製造した。これ
を120℃で1000Hエージングテストを行なつた後、
全負荷におけるコアの温度(℃)を調べた。 なお、比較のため、(Co0.88Fe0.06Ni0.04Nb0.02)
75Si10B15を用いた場合の結果も併記した。
で
厚み約16μmの非晶質合金の薄体を作製し、外径
18mm、内径12mm、厚み5mmのトロイダルコアを作
製した。これを430℃(Tc500℃、Tx380℃)で
熱処理した後、水中に投入して急冷した。 得られたコアを、可飽和リアクトルとして
12V、4Aのスイツチング電源を製造した。これ
を120℃で1000Hエージングテストを行なつた後、
全負荷におけるコアの温度(℃)を調べた。 なお、比較のため、(Co0.88Fe0.06Ni0.04Nb0.02)
75Si10B15を用いた場合の結果も併記した。
【表】
第3表から明らかなように、本発明の非晶質合
金による可飽和リアクトルは、コアの1000時間後
の温度上昇の変化が初期値に比べて格段に小さい
ものであつた。 以上の説明で明らかなように、本発明の非晶質
合金は、高周波における保磁力が0.4Oe以下と小
さく、かつ角形比も85%以上と大きいうえに熱安
定性に優れており、磁気増巾器などの磁心に用い
て有用であり、その工業的価値は極めて大であ
る。
金による可飽和リアクトルは、コアの1000時間後
の温度上昇の変化が初期値に比べて格段に小さい
ものであつた。 以上の説明で明らかなように、本発明の非晶質
合金は、高周波における保磁力が0.4Oe以下と小
さく、かつ角形比も85%以上と大きいうえに熱安
定性に優れており、磁気増巾器などの磁心に用い
て有用であり、その工業的価値は極めて大であ
る。
第1図は(Co0.92Fe0.06Nb0.02)75(Si0.5B0.5)25
の
50KHzにおける保磁力(Hc)および角形比
(Br/B1)の130℃でのエージング特性を示す図
である。第2図は(Co0.90Fe0.06Nb0.04)77(Sia
B1-a)23の130℃エージングにおけるα、βのa依
存性を示す図である。
の
50KHzにおける保磁力(Hc)および角形比
(Br/B1)の130℃でのエージング特性を示す図
である。第2図は(Co0.90Fe0.06Nb0.04)77(Sia
B1-a)23の130℃エージングにおけるα、βのa依
存性を示す図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 (Co1-x-yFexMy)100-z(SiaB1-a)z M=Ti、V、Cr、Mn、Ni、Y、Zr、Nb、Mo、
Hf、Ta、W、希土類金属の1種以上 0<x<0.1 0.005<y<0.2 20<z<30 0.40<a<0.55 からなり、50kHzにおいてその保磁力が0.4エール
ステツド以下で、かつその角形比が85%以上であ
ることを特徴とする高熱安定性、低保磁力、高角
形性非晶質合金。 2 20<z<25である特許請求の範囲第1項に記
載の高熱安定性、低保磁力、高角形性非晶質合
金。 3 0.45<a<0.53である特許請求の範囲第1項
に記載の高熱安定性、低保磁力、高角形性非晶質
合金。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP57195876A JPS5985835A (ja) | 1982-11-10 | 1982-11-10 | 高熱安定性、低保磁力、高角形性非晶質合金及びこの合金を用いた可飽和リアクトル |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP57195876A JPS5985835A (ja) | 1982-11-10 | 1982-11-10 | 高熱安定性、低保磁力、高角形性非晶質合金及びこの合金を用いた可飽和リアクトル |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5985835A JPS5985835A (ja) | 1984-05-17 |
JPH0323614B2 true JPH0323614B2 (ja) | 1991-03-29 |
Family
ID=16348452
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP57195876A Granted JPS5985835A (ja) | 1982-11-10 | 1982-11-10 | 高熱安定性、低保磁力、高角形性非晶質合金及びこの合金を用いた可飽和リアクトル |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5985835A (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0625399B2 (ja) * | 1986-11-03 | 1994-04-06 | アライド・コーポレーション | 高周波使用のための磁歪がほぼ0のガラス質合金 |
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 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5173923A (ja) * | 1974-12-24 | 1976-06-26 | Tohoku Daigaku Kinzoku Zairyo | |
JPS53103924A (en) * | 1977-02-24 | 1978-09-09 | Tdk Corp | Amorphous magnetic alloy |
-
1982
- 1982-11-10 JP JP57195876A patent/JPS5985835A/ja active Granted
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5173923A (ja) * | 1974-12-24 | 1976-06-26 | Tohoku Daigaku Kinzoku Zairyo | |
JPS53103924A (en) * | 1977-02-24 | 1978-09-09 | Tdk Corp | Amorphous magnetic alloy |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS5985835A (ja) | 1984-05-17 |
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