JPH03268305A - 巻磁心の製造方法および巻磁心 - Google Patents
巻磁心の製造方法および巻磁心Info
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- JPH03268305A JPH03268305A JP2066286A JP6628690A JPH03268305A JP H03268305 A JPH03268305 A JP H03268305A JP 2066286 A JP2066286 A JP 2066286A JP 6628690 A JP6628690 A JP 6628690A JP H03268305 A JPH03268305 A JP H03268305A
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Landscapes
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- 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〉
本発明は磁気スイッチ、スイッチングレギュレータ等に
用いられる可飽和リアクトルや粒子加速器用キャビティ
等に用いられる巻磁心およびその製造方法に関し、特に
、絶縁フィルムを介して非晶質磁性合金薄板を巻回して
構成される高耐電圧の巻磁心およびその製造方法に関す
る。
用いられる可飽和リアクトルや粒子加速器用キャビティ
等に用いられる巻磁心およびその製造方法に関し、特に
、絶縁フィルムを介して非晶質磁性合金薄板を巻回して
構成される高耐電圧の巻磁心およびその製造方法に関す
る。
〈従来の技術〉
非晶質磁性合金は、磁気的、機械的あるいは化学的特性
が優れているため、従来、様々なコアの材料として用い
られており、特に、角形比(Br/Bs)や透磁率(μ
)が高く、保磁力(Hc)が低い等の磁気特性を有する
ため、磁気スイッチ、スイッチングレギュレータ等に用
いられる可飽和リアクトルや粒子加速器用キャビティ等
のコア材料に適している。
が優れているため、従来、様々なコアの材料として用い
られており、特に、角形比(Br/Bs)や透磁率(μ
)が高く、保磁力(Hc)が低い等の磁気特性を有する
ため、磁気スイッチ、スイッチングレギュレータ等に用
いられる可飽和リアクトルや粒子加速器用キャビティ等
のコア材料に適している。
これらのうち可飽和リアクトルは、例えば、磁気スイッ
チ用の強力パルス発生回路に用いられる。 第1図に多
段の磁気スイッチを用いたパルス発生回路の一例を示す
。
チ用の強力パルス発生回路に用いられる。 第1図に多
段の磁気スイッチを用いたパルス発生回路の一例を示す
。
この回路は、インダクタL1、可飽和リアクトルL、お
よびり、と、キャパシタC2,CtおよびC8とから3
段に構成されている。 各キャパシタのキャパシタンス
は相等しく、また各可飽和リアクトルのインダクタンス
は、高次段はど、すなわち8力側はど小さいものとする
。
よびり、と、キャパシタC2,CtおよびC8とから3
段に構成されている。 各キャパシタのキャパシタンス
は相等しく、また各可飽和リアクトルのインダクタンス
は、高次段はど、すなわち8力側はど小さいものとする
。
このような構成において、C1が充電されている状態で
スイッチSを閉じると、C1の電荷がインダクタし、を
通して02へ流れる。
スイッチSを閉じると、C1の電荷がインダクタし、を
通して02へ流れる。
C2が充電後、可飽和リアクトルL2が飽和し、インピ
ーダンスが下がり、電荷はキャパシタC1へ流れる。
そして、このような動作を最終段まで順次行うことによ
って、原波形のエネルギーを保ちながら1!流パルス幅
は順次圧縮され、大電流ピークを有するパルスが得られ
る。
ーダンスが下がり、電荷はキャパシタC1へ流れる。
そして、このような動作を最終段まで順次行うことによ
って、原波形のエネルギーを保ちながら1!流パルス幅
は順次圧縮され、大電流ピークを有するパルスが得られ
る。
このような磁気スイッチ用可飽和リアクトルのコアとし
ては、角形比や透磁率が高く、飽和時の透磁率(μsa
t、 )が小さ(、しかも保磁力の低いことが必要であ
る。
ては、角形比や透磁率が高く、飽和時の透磁率(μsa
t、 )が小さ(、しかも保磁力の低いことが必要であ
る。
また、従来より、各種イオン、電子、陽子等の荷電粒子
を電界または磁界を用いて加速し、高い運動エネルギー
を与える粒子加速器として、コツククロフト形、パンデ
グラーフ形等の直流形加速器の他、変化する電界または
磁界を用いる線形加速器や、サイクロトロン、シンクロ
トロン、ベータトロン等の回転形加速器が知られている
。
を電界または磁界を用いて加速し、高い運動エネルギー
を与える粒子加速器として、コツククロフト形、パンデ
グラーフ形等の直流形加速器の他、変化する電界または
磁界を用いる線形加速器や、サイクロトロン、シンクロ
トロン、ベータトロン等の回転形加速器が知られている
。
このうち、線形加速器は、交番電界で何度も荷電粒子の
加速を繰返し、高エネルギーに達せしめるものであり、
一般には20〜100 MHzの高圧交番電界を発生さ
せ、その中心を通過する粒子を加速するものである。
加速を繰返し、高エネルギーに達せしめるものであり、
一般には20〜100 MHzの高圧交番電界を発生さ
せ、その中心を通過する粒子を加速するものである。
一方、この線形加速器のうち、大電流を加速するための
ものとして、線形誘導加速器(インダクション・ライナ
ック)が知られている(レヴユウ オヴ サイエンティ
フィック ィンストウルメンツ 第35巻 886ペー
ジ1964年ばか)。
ものとして、線形誘導加速器(インダクション・ライナ
ック)が知られている(レヴユウ オヴ サイエンティ
フィック ィンストウルメンツ 第35巻 886ペー
ジ1964年ばか)。
これは、第2図に示されるように、軟磁性材料からなる
トロイダル状のコアlを1ターンの電界変換器として、
パルス発生器からパルス電流iを通電することにより、
トロイダル状のコア1の軸方向に電界Eを発生する方式
をとるものであり、核融合の高温プラズマ加熱の手段等
として有望視されているものである。
トロイダル状のコアlを1ターンの電界変換器として、
パルス発生器からパルス電流iを通電することにより、
トロイダル状のコア1の軸方向に電界Eを発生する方式
をとるものであり、核融合の高温プラズマ加熱の手段等
として有望視されているものである。
このようなトロイダル状のキャビティ用のコア1も、角
形比や透磁率が高く保磁力の低いことが要求される。
形比や透磁率が高く保磁力の低いことが要求される。
このような線形誘導加速器の他、シンクロトロン等の回
転形加速器でも、交番電流を印加したとき、例えば一定
周波数で変化する加速用の電界または磁界を発生するコ
アが、電界または磁界変換器用に用いられており、この
場合にも前記同様に、コアには角形比や透磁率が高(保
磁力の低いことが要求される。
転形加速器でも、交番電流を印加したとき、例えば一定
周波数で変化する加速用の電界または磁界を発生するコ
アが、電界または磁界変換器用に用いられており、この
場合にも前記同様に、コアには角形比や透磁率が高(保
磁力の低いことが要求される。
また、各種粒子線制御器においても、励磁用のパルス電
流等を、パルス状のあるいは交番的に変化する電界また
は磁界に変換し、この電界または磁界により粒子線束を
種々制御するためのコアが用いられており、このような
ときにも角形比や透磁率が高く保磁力の低いことが要求
される。
流等を、パルス状のあるいは交番的に変化する電界また
は磁界に変換し、この電界または磁界により粒子線束を
種々制御するためのコアが用いられており、このような
ときにも角形比や透磁率が高く保磁力の低いことが要求
される。
さらには、スイッチングレギュレータの可飽和リアクト
ル用コア、エキシマレーザの昇圧トランスや磁気スイッ
チ用コア等でも同様である。
ル用コア、エキシマレーザの昇圧トランスや磁気スイッ
チ用コア等でも同様である。
前記した磁気スイッチ等には、非晶質磁性合金薄板を絶
縁フィルムを介して巻回して耐圧や絶縁性を高めたトロ
イダル状の巻磁心が用いられる。
縁フィルムを介して巻回して耐圧や絶縁性を高めたトロ
イダル状の巻磁心が用いられる。
一方、用途によっては、必ずしも高い角形比は要求され
ず、ノイズフィルタのチョークコイル用のコア等のチョ
ークコイル用コアなどのように、低い角形比が要求され
る用途もある。
ず、ノイズフィルタのチョークコイル用のコア等のチョ
ークコイル用コアなどのように、低い角形比が要求され
る用途もある。
このような用途においても、耐圧や絶縁性が必要とされ
る場合は、絶縁フィルムを介して非晶質磁性合金薄板を
巻回する。
る場合は、絶縁フィルムを介して非晶質磁性合金薄板を
巻回する。
ところで非晶質磁性合金薄板には、内部応力を小さくし
て磁気特性を向上させるため、結晶化温度以下で熱処理
が行なわれる。
て磁気特性を向上させるため、結晶化温度以下で熱処理
が行なわれる。
絶縁フィルムを介して非晶質磁性合金薄板を巻回した巻
磁心では、このような熱処理は、絶縁フィルム介挿後あ
るいは介挿前に行なわれる。
磁心では、このような熱処理は、絶縁フィルム介挿後あ
るいは介挿前に行なわれる。
熱処理を絶縁フィルムの介挿後に行なう方法は、例えば
特開昭63〜177405号公報や「電気学会マグネテ
ィックス研究会資料。
特開昭63〜177405号公報や「電気学会マグネテ
ィックス研究会資料。
MAG−87−4Jに開示されており、これらでは絶縁
フィルムとして耐熱性のカプトン(du Pant社製
の芳香族ポリイミドフィルム)を用い、400℃にて熱
処理を行なっている。
フィルムとして耐熱性のカプトン(du Pant社製
の芳香族ポリイミドフィルム)を用い、400℃にて熱
処理を行なっている。
また、熱処理を絶縁フィルムの介挿前に行なう方法は、
例えば特開昭60−30103号公報に記載されている
。 この方法では、まず、非晶質磁性合金薄板だけを巻
回して熱処理を行なう。 次いで、非晶質磁性合金薄板
を一度巻戻した後、絶縁フィルムを介して再度巻回し、
熱処理時の薄板の巻回状態と同じ巻回状態の巻磁心を得
る。
例えば特開昭60−30103号公報に記載されている
。 この方法では、まず、非晶質磁性合金薄板だけを巻
回して熱処理を行なう。 次いで、非晶質磁性合金薄板
を一度巻戻した後、絶縁フィルムを介して再度巻回し、
熱処理時の薄板の巻回状態と同じ巻回状態の巻磁心を得
る。
同公報の実施例では400℃で熱処理を行なっているが
、絶縁フィルムの巻き込みを熱処理後に行なうことによ
り、耐熱性は低いが安価なポリエステルやポリアミド等
を絶縁フィルムとして用いることができるようになる。
、絶縁フィルムの巻き込みを熱処理後に行なうことによ
り、耐熱性は低いが安価なポリエステルやポリアミド等
を絶縁フィルムとして用いることができるようになる。
〈発明が解決しようとする課題〉
熱処理を絶縁フィルムの介挿後に行なう場合、工数は少
なくなるがポリイミド等の高価な耐熱性材料を使わざる
を得なくなる。 また、ポリイミドはポリエステルやポ
リアミドに比べて薄いフィルムとすることが困難である
ため、巻磁心中の非晶質磁性合金薄板の占積率が低くな
る。
なくなるがポリイミド等の高価な耐熱性材料を使わざる
を得なくなる。 また、ポリイミドはポリエステルやポ
リアミドに比べて薄いフィルムとすることが困難である
ため、巻磁心中の非晶質磁性合金薄板の占積率が低くな
る。
一方、熱処理後に絶縁フィルムを介して非晶質磁性合金
薄板を巻回する方法では、生産歩留りが低(なってしま
う。 これは、従来の熱処理の最適温度である400℃
付近で熱処理されると非晶質磁性合金薄板が脆化するた
め、熱処理後に絶縁フィルムを介して再び巻回する際に
薄板にクラックや破断が生じ易くなるためである。 こ
の場合、熱処理温度を下げると所望の磁気特性が得られ
ない。 これは、熱安定性確保のために、従来、500
℃程度以上の結晶化温度を有する非晶質磁性合金を用い
ているからであり、結晶化温度が高い合金は、最適熱処
理温度が高くなってしまうためである。
薄板を巻回する方法では、生産歩留りが低(なってしま
う。 これは、従来の熱処理の最適温度である400℃
付近で熱処理されると非晶質磁性合金薄板が脆化するた
め、熱処理後に絶縁フィルムを介して再び巻回する際に
薄板にクラックや破断が生じ易くなるためである。 こ
の場合、熱処理温度を下げると所望の磁気特性が得られ
ない。 これは、熱安定性確保のために、従来、500
℃程度以上の結晶化温度を有する非晶質磁性合金を用い
ているからであり、結晶化温度が高い合金は、最適熱処
理温度が高くなってしまうためである。
本発明は、このような事情からなされたものであり、絶
縁フィルムを介して非晶質磁性合金薄板が巻回された巻
磁心において、良好な磁気特性および低コスト化を実現
することを目的とする。
縁フィルムを介して非晶質磁性合金薄板が巻回された巻
磁心において、良好な磁気特性および低コスト化を実現
することを目的とする。
〈課題を解決するための手段〉
このような目的は、下記(1)〜(4)の本発明により
達成される。
達成される。
(1)絶縁フィルムを介して非晶質磁性合金薄板が巻回
された巻磁心を製造する方法であって、 (式) %式% (ただし上記式において、MはCOおよびNi(ただし
上記式において、MはCoおよびNiの1種以上であり
、XはB、Si、C,PおよびGeの1種以上であり、
x、yおよび2は原子比を表わし、 O≦X ≦ 50 O≦y≦10 1 o ≦ Z ≦ 22 である。)で表わされる組成を有し、かつ結晶化温度が
450℃以下である非晶質磁性合金薄板を用い、 絶縁フィルムを前記非晶質磁性合金薄板に介挿して巻回
した後、150〜350℃かつ結晶化温度未満で熱処理
を施すことを特徴とする巻磁心の製造方法。
された巻磁心を製造する方法であって、 (式) %式% (ただし上記式において、MはCOおよびNi(ただし
上記式において、MはCoおよびNiの1種以上であり
、XはB、Si、C,PおよびGeの1種以上であり、
x、yおよび2は原子比を表わし、 O≦X ≦ 50 O≦y≦10 1 o ≦ Z ≦ 22 である。)で表わされる組成を有し、かつ結晶化温度が
450℃以下である非晶質磁性合金薄板を用い、 絶縁フィルムを前記非晶質磁性合金薄板に介挿して巻回
した後、150〜350℃かつ結晶化温度未満で熱処理
を施すことを特徴とする巻磁心の製造方法。
(2)絶縁フィルムを介して非晶質磁性合金薄板が巻回
された巻磁心を製造する方法であって、 (式) %式% (ただし上記式において、MはCOおよびNi(ただし
上記式において、MはCoおよびNiの1種以上であり
、XはB%Si、C%PおよびGeの1種以上テアリ、
x、yおよびZは原子比を表わし、 0 ≦X ≦ 50 0≦y≦ 10 10 ≦ Z ≦ 22 である。)で表わされる組成を有し、かつ結晶化温度が
450℃以下である非晶質磁性合金薄板を用い、 この非晶質磁性合金薄板に150〜350℃かつ結晶化
温度未満で熱処理を施した後、絶縁フィルムを介挿して
前記非晶質磁性合金薄板を巻回することを特徴とする巻
磁心の製造方法。
された巻磁心を製造する方法であって、 (式) %式% (ただし上記式において、MはCOおよびNi(ただし
上記式において、MはCoおよびNiの1種以上であり
、XはB%Si、C%PおよびGeの1種以上テアリ、
x、yおよびZは原子比を表わし、 0 ≦X ≦ 50 0≦y≦ 10 10 ≦ Z ≦ 22 である。)で表わされる組成を有し、かつ結晶化温度が
450℃以下である非晶質磁性合金薄板を用い、 この非晶質磁性合金薄板に150〜350℃かつ結晶化
温度未満で熱処理を施した後、絶縁フィルムを介挿して
前記非晶質磁性合金薄板を巻回することを特徴とする巻
磁心の製造方法。
(3)前記熱処理が磁場中において行なわれる上記(1
)または(2)に記載の巻磁心の製造方法。
)または(2)に記載の巻磁心の製造方法。
(4)
(式)
%式%
(ただし上記式において、MはCOおよびNi(ただし
上記式において、MはCoおよびNiの1種以上であり
、XはB、Si、C,PおよびGeの1種以上であり、
x、yおよび2は原子比を表わし、 0 ≦X ≦50 O≦y≦10 10 ≦ Z ≦ 22 である、)で表わされる組成を有し、かつ結晶化温度が
450℃以下である非晶質磁性合金薄板が、熱変形温度
200℃以下である絶縁フィルムを介して巻回されてお
り、巻回された状態で熱処理が施されたことを特徴とす
る巻磁心。
上記式において、MはCoおよびNiの1種以上であり
、XはB、Si、C,PおよびGeの1種以上であり、
x、yおよび2は原子比を表わし、 0 ≦X ≦50 O≦y≦10 10 ≦ Z ≦ 22 である、)で表わされる組成を有し、かつ結晶化温度が
450℃以下である非晶質磁性合金薄板が、熱変形温度
200℃以下である絶縁フィルムを介して巻回されてお
り、巻回された状態で熱処理が施されたことを特徴とす
る巻磁心。
く作用〉
本発明では、上記組成を有しかつ結晶化温度が450℃
以下の非晶質磁性合金薄板を用いることにより、150
〜350℃という極めて低温の熱処理で所望の磁気特性
を得ることが可能となる。 しかも、結晶化温度が低い
にも関わらず、本発明で用いる組成の非晶質磁性合金薄
板は、熱安定性が良好である。
以下の非晶質磁性合金薄板を用いることにより、150
〜350℃という極めて低温の熱処理で所望の磁気特性
を得ることが可能となる。 しかも、結晶化温度が低い
にも関わらず、本発明で用いる組成の非晶質磁性合金薄
板は、熱安定性が良好である。
このように本発明では熱処理温度が低いため、絶縁フィ
ルムを介挿後に熱処理を行なう方法において、耐熱性は
低いが安価なポリエステルやポリアミド等を絶縁フィル
ムに使用できる。
ルムを介挿後に熱処理を行なう方法において、耐熱性は
低いが安価なポリエステルやポリアミド等を絶縁フィル
ムに使用できる。
また、熱処理温度が低いために非晶質磁性合金薄板の脆
化がなく、熱処理後に絶縁フィルムを介して巻回する方
法においてクラックや破断が防止されるので生産歩留り
が向上し、安価にて巻磁心を提供することができる。
化がなく、熱処理後に絶縁フィルムを介して巻回する方
法においてクラックや破断が防止されるので生産歩留り
が向上し、安価にて巻磁心を提供することができる。
〈具体的構成〉
以下、本発明の具体的構成を詳細に説明する。
本発明は、絶縁フィルムを介して非晶質磁性合金薄板が
巻回された巻磁心およびそれを製造する方法である。
巻回された巻磁心およびそれを製造する方法である。
本発明に用いる非晶質磁性合金薄板の製造方法に特に制
限はなく、例えば、各元素を溶解し、所定の組成の溶融
合金を作り、液相から10”C/秒〜106℃/秒以上
の冷却速度で急冷し、固化させることにより製造する。
限はなく、例えば、各元素を溶解し、所定の組成の溶融
合金を作り、液相から10”C/秒〜106℃/秒以上
の冷却速度で急冷し、固化させることにより製造する。
溶融状態の合金を急冷するには、双ロール法、片ロール
法、遠心急冷法等の通常の方法を用いればよい。
法、遠心急冷法等の通常の方法を用いればよい。
非晶質磁性合金薄板の厚さは、10〜30−程度とする
ことが好ましい。 厚さが前記範囲未満では製造が困難
となり、前記範囲を超えると磁気特性が不十分となる。
ことが好ましい。 厚さが前記範囲未満では製造が困難
となり、前記範囲を超えると磁気特性が不十分となる。
本発明では、下記式で表わされる組成を有し、かつ結晶
化温度が450℃以下である非晶質磁性合金薄板を用い
る。
化温度が450℃以下である非晶質磁性合金薄板を用い
る。
C式)
%式%
ただし上記式において、MはCoおよびNi(ただし上
記式において、MはCoおよびNiの1種以上であり、
XはB、Si、C,PおよびGeの1種以上である。
また、x、yおよびZは原子比を表わし、 O≦X≦50 0≦y≦10 10≦Z≦22 であり、好ましくは 0≦X≦20 1≦y≦6 12≦2≦20 である。
記式において、MはCoおよびNiの1種以上であり、
XはB、Si、C,PおよびGeの1種以上である。
また、x、yおよびZは原子比を表わし、 O≦X≦50 0≦y≦10 10≦Z≦22 であり、好ましくは 0≦X≦20 1≦y≦6 12≦2≦20 である。
結晶化温度が450’Cを超える非晶質磁性合金薄板で
は、良好な磁気特性を得るための最適熱処理温度が35
0℃を超えてしまう。
は、良好な磁気特性を得るための最適熱処理温度が35
0℃を超えてしまう。
上記式で表わされる組成は、結晶化温度を450℃以下
とすることができ、しかも熱安定性が高く、さらに熱処
理時の保持温度を150〜350℃とした場合でも良好
な角形比が得られることから選択されたものである。
とすることができ、しかも熱安定性が高く、さらに熱処
理時の保持温度を150〜350℃とした場合でも良好
な角形比が得られることから選択されたものである。
以下、上記組成の限定理由を詳細に説明する。
MはCoおよびNiの1種以上である。
CoおよびNiは磁歪を下げる作用を有する磁性元素で
あり、Feを置換することができる。
あり、Feを置換することができる。
しかし、同時に飽和磁束密度Bsを低下させるので、B
sを1テスラ以上とするためにはXを50以下とする必
要がある。
sを1テスラ以上とするためにはXを50以下とする必
要がある。
COは磁歪を下げる効果が大きく、また、Bsを低下さ
せる作用が小さいので、MとしてはCoが好ましい。
せる作用が小さいので、MとしてはCoが好ましい。
TはCoおよびNiの1種以上であり、特に、Ti、Z
r、Hf、V、Nb、Ta、Cr、Mo、W、Cuおよ
びMnから選択される1種以上であることが好ましい。
r、Hf、V、Nb、Ta、Cr、Mo、W、Cuおよ
びMnから選択される1種以上であることが好ましい。
非晶質合金は結晶化温度が低いほど磁気特性の経時変化
が大きい傾向をもつが、Tで表わされる上記各元素は、
結晶化温度が450℃以下の上記非晶質合金に対し、磁
気特性の経時変化を抑える作用を有する。
が大きい傾向をもつが、Tで表わされる上記各元素は、
結晶化温度が450℃以下の上記非晶質合金に対し、磁
気特性の経時変化を抑える作用を有する。
ただし、yが10を超えると高速急冷法によるアモルフ
ァス合金薄板の製造が著しく困難となるので、yを10
以下とする必要がある。
ァス合金薄板の製造が著しく困難となるので、yを10
以下とする必要がある。
Xは非晶質化のために必須の元素である。
Xの含有量を表わす2が上記範囲未満であると非晶質化
が不十分となり、上記範囲を超えると結晶化温度が上昇
し、150〜350℃の熱処理では必要な磁気特性を得
ることができな(なる。
が不十分となり、上記範囲を超えると結晶化温度が上昇
し、150〜350℃の熱処理では必要な磁気特性を得
ることができな(なる。
Xのうち特に好ましい元素は、GeおよびCである。
本発明では、このような非晶質磁性合金薄板に熱処理を
施す。 この熱処理は、内部応力を緩和し、磁歪を小さ
くして磁気特性を向上させるためのものである。
施す。 この熱処理は、内部応力を緩和し、磁歪を小さ
くして磁気特性を向上させるためのものである。
本発明では、非晶質磁性合金薄板に絶縁フィルムを介挿
して巻回した後に熱処理を施してもよく、また、熱処理
を施した後、絶縁フィルムを介挿して非晶質磁性合金薄
板を巻回し、巻磁心を形成してもよい。
して巻回した後に熱処理を施してもよく、また、熱処理
を施した後、絶縁フィルムを介挿して非晶質磁性合金薄
板を巻回し、巻磁心を形成してもよい。
これらのいずれの場合でも、150〜350℃かつ結晶
化温度未満の保持温度で熱処理を行なう。 前記式で表
わされる組成の非晶質磁性合金薄板を巻磁心に適用する
場合、この範囲が最適熱処理温度であり、この範囲を超
えると結晶化が生じて巻磁心の磁気特性が低下し、この
範囲未満であると熱処理の実効がなくなる。
化温度未満の保持温度で熱処理を行なう。 前記式で表
わされる組成の非晶質磁性合金薄板を巻磁心に適用する
場合、この範囲が最適熱処理温度であり、この範囲を超
えると結晶化が生じて巻磁心の磁気特性が低下し、この
範囲未満であると熱処理の実効がなくなる。
なお、熱処理温度は200〜300℃とすることが好ま
しい。 また、非晶質磁性合金薄板の結晶化を防ぐため
、熱処理温度は結晶化温度よりも50℃以上低(するこ
とが好ましい。
しい。 また、非晶質磁性合金薄板の結晶化を防ぐため
、熱処理温度は結晶化温度よりも50℃以上低(するこ
とが好ましい。
熱処理の際の温度保持時間は、1〜3時間、特に1.5
〜2,5時間とすることが好ましい。 温度保持時間が
この範囲未満であると熱処理による効果が不十分であり
、この範囲を超えると結晶化が生じ易くなる。
〜2,5時間とすることが好ましい。 温度保持時間が
この範囲未満であると熱処理による効果が不十分であり
、この範囲を超えると結晶化が生じ易くなる。
この熱処理は、磁場中あるいは無磁場中のいずれで行な
ってもよいが、磁場中で行なうことにより角形比を向上
させることができる。
ってもよいが、磁場中で行なうことにより角形比を向上
させることができる。
また熱処理雰囲気には、非酸化性、酸化性、還元性雰囲
気を用いることができるが、非酸化性雰囲気を用いるこ
とが好ましい。
気を用いることができるが、非酸化性雰囲気を用いるこ
とが好ましい。
本発明では、熱処理温度が低いので、絶縁フィルム介挿
後に非晶質磁性合金の熱処理を行なう場合でも、広範囲
の絶縁性樹脂の中から耐熱性の制限なく種々の絶縁フィ
ルムを選択できる。
後に非晶質磁性合金の熱処理を行なう場合でも、広範囲
の絶縁性樹脂の中から耐熱性の制限なく種々の絶縁フィ
ルムを選択できる。
ただし、コストを大幅に低減することができる点でポリ
エステル、ポリアミド等を用いることが好ましい。 ポ
リエステルとしては、特にポリエチレンテレフタレート
(PET)が好適である。
エステル、ポリアミド等を用いることが好ましい。 ポ
リエステルとしては、特にポリエチレンテレフタレート
(PET)が好適である。
ポリエステル、ポリアミド等は1通常、熱変形温度が2
00℃以下であるが、一般に、熱変形温度よりも100
℃程度高い温度までであれば、加熱しても絶縁には殆ど
影響がないとされている。 本発明では低温熱処理を行
なうので、非晶質磁性合金薄板に絶縁フィルムを介挿し
て巻回した後に熱処理を行なう場合でも、熱変形温度が
80〜200℃程度の絶縁フィルムを用いることができ
る。
00℃以下であるが、一般に、熱変形温度よりも100
℃程度高い温度までであれば、加熱しても絶縁には殆ど
影響がないとされている。 本発明では低温熱処理を行
なうので、非晶質磁性合金薄板に絶縁フィルムを介挿し
て巻回した後に熱処理を行なう場合でも、熱変形温度が
80〜200℃程度の絶縁フィルムを用いることができ
る。
絶縁フィルムの厚さは1〜10μ程度が好ましく、より
好ましくは2〜6鱗程度とする。
好ましくは2〜6鱗程度とする。
上記範囲未満では巻回が困難となり、上記範囲を超える
と巻磁心中の非晶質磁性合金薄板の占積率が低下し、十
分な磁気特性が得られない。
と巻磁心中の非晶質磁性合金薄板の占積率が低下し、十
分な磁気特性が得られない。
なお、耐熱性の高いポリイミドは、薄くフィルム化する
のが困難であるが、本発明では薄いフィルムが得られる
ポリエステルやポリアミドが使用可能なため、非晶質磁
性合金薄板の占積率を向上することができる。
のが困難であるが、本発明では薄いフィルムが得られる
ポリエステルやポリアミドが使用可能なため、非晶質磁
性合金薄板の占積率を向上することができる。
このようにして形成される巻磁心の大きさは用途に応じ
適宜決定されればよく、特に制限はない。 また、巻磁
心の形状は、トロイダル状、レーストラック状等、用途
に応じて適宜選択すればよい。
適宜決定されればよく、特に制限はない。 また、巻磁
心の形状は、トロイダル状、レーストラック状等、用途
に応じて適宜選択すればよい。
なお、巻磁心の耐圧は、非晶質磁性合金薄板間あたり、
100〜100OV程度となる。
100〜100OV程度となる。
完成した巻磁心には、目的に応じ所定数の巻線を巻回し
、可飽和リアクトル等とする。
、可飽和リアクトル等とする。
本発明により製造される巻磁心は、レーザ用磁気パルス
圧縮装置等に用いられる各種磁気スイッチ用の可飽和リ
アクトル用コアやスイッチングレギュレータ用の可飽和
リアクトル用コア、粒子加速器用キャビティ用コア、エ
キシマレーザ等の昇圧トランス用コア、高電圧ノイズフ
ィルタ用コモンモードチョーク、粒子加速器用ビーム電
流検出器等に好適に用いることができる。
圧縮装置等に用いられる各種磁気スイッチ用の可飽和リ
アクトル用コアやスイッチングレギュレータ用の可飽和
リアクトル用コア、粒子加速器用キャビティ用コア、エ
キシマレーザ等の昇圧トランス用コア、高電圧ノイズフ
ィルタ用コモンモードチョーク、粒子加速器用ビーム電
流検出器等に好適に用いることができる。
〈実施例〉
以下、本発明の具体的実施例を挙げ1本発明をさらに詳
細に説明する。
細に説明する。
[実施例1]
厚さ22μ、幅96mmの非晶質磁性合金薄板を、片ロ
ール法にて作製した。
ール法にて作製した。
得られた非晶質磁性合金薄板を絶縁フィルムを介して巻
枠に巻回し、外径200mm、内径150mm、高さ9
6mmのトロイダル状巻同体を作製した。
枠に巻回し、外径200mm、内径150mm、高さ9
6mmのトロイダル状巻同体を作製した。
用いた非晶質磁性合金薄板の組成および結晶化温度Tx
ならびに絶縁フィルムの種類および厚さを下記表1に示
す。
ならびに絶縁フィルムの種類および厚さを下記表1に示
す。
次いで、巻回体に窒素ガス雰囲気中で熱処理を施し、ト
ロイダル状の巻磁心サンプルを得た。 なお、熱処理は
800A/mの磁場中にて2時間行なった。 各巻磁心
サンプルの熱処理温度Taを表1に示す。
ロイダル状の巻磁心サンプルを得た。 なお、熱処理は
800A/mの磁場中にて2時間行なった。 各巻磁心
サンプルの熱処理温度Taを表1に示す。
各巻磁心サンプルについて、耐圧、角形比(Br /B
4゜o ) 、飽和透磁率(μsat、 )および非晶
質磁性合金薄板の占積率を測定した。
4゜o ) 、飽和透磁率(μsat、 )および非晶
質磁性合金薄板の占積率を測定した。
なお、B 400とは、印加磁場400 A / mに
て測定された磁束密度であり、実質的に飽和磁束密度と
同等である。 また、耐圧は、磁心の゛最外周から絶縁
フィルムと非晶質磁性合金薄板を一層づつサンプリング
し、上下から断面積1cm”の電極で挟み、1kgの荷
重をかけ、電極間に直流電圧をかけたときに100V以
上の絶縁耐圧がある場合を○とし、ない場合を×とした
。
て測定された磁束密度であり、実質的に飽和磁束密度と
同等である。 また、耐圧は、磁心の゛最外周から絶縁
フィルムと非晶質磁性合金薄板を一層づつサンプリング
し、上下から断面積1cm”の電極で挟み、1kgの荷
重をかけ、電極間に直流電圧をかけたときに100V以
上の絶縁耐圧がある場合を○とし、ない場合を×とした
。
結果を表1に示す。
に示す。
熱処理後、非晶質磁性合金薄板を別の巻枠げ巻き戻した
。
。
次いで、絶縁フィルムを介して非晶質磁性合金薄板を巻
枠に巻回し、トロイダル状巻磁心号ンブルを作製した。
枠に巻回し、トロイダル状巻磁心号ンブルを作製した。
なお、巻磁心サンプルC寸法は外径2001mm、内
径150mm、高さ9CIIImとし、絶縁フィルム挿
入により余った分σ非晶質磁性合金薄板は切断した。
用いた絶にフィルムの種類および厚さを表2に示す。
径150mm、高さ9CIIImとし、絶縁フィルム挿
入により余った分σ非晶質磁性合金薄板は切断した。
用いた絶にフィルムの種類および厚さを表2に示す。
各サンプルに対し、実施例1と同様な測定4行なった。
結果を表2に示す。
表1に示される結果から、本発明の効果が明らかである
。
。
すなわち、本発明によるサンプルは、耐圧が十分であり
、磁気特性も高い。 そして、薄いフィルムとすること
ができるPETやポリアミドを使用しているため、占積
率が高い。
、磁気特性も高い。 そして、薄いフィルムとすること
ができるPETやポリアミドを使用しているため、占積
率が高い。
なお、本発明によるサンプルNo、 1.2.3に対
し、120℃にて100時間保存試験を行なって熱安定
性を調べたところ、B r / B 4゜。
し、120℃にて100時間保存試験を行なって熱安定
性を調べたところ、B r / B 4゜。
の劣化は、それぞれ3%、1%、9%であり、一方、比
較サンプルNo、 4では、5%であった。
較サンプルNo、 4では、5%であった。
[実施例2]
実施例1と同様にして得られた非晶質磁性合金薄板を巻
枠に巻回し、外径200mm、内径150mmの巻回体
を作製した。 用いた非晶質磁性合金薄板の組成および
結晶化温度Txを、下記表2に示す。
枠に巻回し、外径200mm、内径150mmの巻回体
を作製した。 用いた非晶質磁性合金薄板の組成および
結晶化温度Txを、下記表2に示す。
次いで、巻回体に、実施例1と同様にして磁場中熱処理
を施した。 熱処理温度Taを表2表2に示される結果
から、本発明の効果が明らかである。
を施した。 熱処理温度Taを表2表2に示される結果
から、本発明の効果が明らかである。
すなわち、本発明によるサンプルでは、非晶質磁性合金
薄板に脆化が生じていない。 また、耐圧が十分で磁気
特性も良好であり、占積率も高い。
薄板に脆化が生じていない。 また、耐圧が十分で磁気
特性も良好であり、占積率も高い。
また、本発明によるサンプルについて、実施例1と同様
に熱安定性の評価を行なったところ、実施例1と同様に
良好な熱安定性を有していた。
に熱安定性の評価を行なったところ、実施例1と同様に
良好な熱安定性を有していた。
〈発明の効果〉
本発明では熱処理温度が低いため、絶縁フィルムを介挿
した状態で非晶質磁性合金薄板に熱処理をする際に、安
価な絶縁フィルムを用いることができる。 また、熱処
理により非晶質磁性合金薄板の脆化が生じないため、熱
処理後に絶縁フィルムを介して非晶質磁性合金薄板を巻
回する際に、非晶質磁性合金薄板にクラックや破断が生
じず、生産歩留りが向上する。
した状態で非晶質磁性合金薄板に熱処理をする際に、安
価な絶縁フィルムを用いることができる。 また、熱処
理により非晶質磁性合金薄板の脆化が生じないため、熱
処理後に絶縁フィルムを介して非晶質磁性合金薄板を巻
回する際に、非晶質磁性合金薄板にクラックや破断が生
じず、生産歩留りが向上する。
このため、本発明によれば、良好な磁気特性を有する巻
磁心が安価に提供される。
磁心が安価に提供される。
第1図は、磁気スイッチ用可飽和リアクトルL*、Li
を有するパルス発生回路の回路図である。 第2図は、荷電粒子の加速または制御のためのキャビテ
ィの構成図である。 符号の説明 1・・・コア
を有するパルス発生回路の回路図である。 第2図は、荷電粒子の加速または制御のためのキャビテ
ィの構成図である。 符号の説明 1・・・コア
Claims (4)
- (1)絶縁フィルムを介して非晶質磁性合金薄板が巻回
された巻磁心を製造する方法であって、 (式) Fe_1_0_0_−_x_−_y_−_zM_xT_
yX_z(ただし上記式において、MはCoおよびNi
の1種以上であり、Tは遷移金属の1種以上であり、X
はB、Si、C,PおよびGeの1種以上であり、x、
yおよびzは原子比を表わし、 0≦x≦50 0≦y≦10 10≦z≦22 である。)で表わされる組成を有し、かつ結晶化温度が
450℃以下である非晶質磁性合金薄板を用い、 絶縁フィルムを前記非晶質磁性合金薄板に介挿して巻回
した後、150〜350℃かつ結晶化温度未満で熱処理
を施すことを特徴とする巻磁心の製造方法。 - (2)絶縁フィルムを介して非晶質磁性合金薄板が巻回
された巻磁心を製造する方法であって、 (式) Fe_1_0_0_−_x_−_y_−_zM_xT_
yX_z(ただし上記式において、MはCoおよびNi
の1種以上であり、Tは遷移金属の1種以上であり、X
はB、Si、C、PおよびGeの1種以上であり、x、
yおよびzは原子比を表わし、 0≦x≦50 0≦y≦10 10≦z≦22 である。)で表わされる組成を有し、かつ結晶化温度が
450℃以下である非晶質磁性合金薄板を用い、 この非晶質磁性合金薄板に150〜350℃かつ結晶化
温度未満で熱処理を施した後、絶縁フィルムを介挿して
前記非晶質磁性合金薄板を巻回することを特徴とする巻
磁心の製造方法。 - (3)前記熱処理が磁場中において行なわれる請求項1
または2に記載の巻磁心の製造方法。 - (4) (式) Fe_1_0_0_−_x_−_y_−_zM_xT_
yX_z(ただし上記式において、MはCoおよびNi
の1種以上であり、Tは遷移金属の1種以上であり、X
はB、Si、C、PおよびGeの1種以上であり、x、
yおよびzは原子比を表わし、 0≦x≦50 0≦y≦10 10≦z≦22 である。)で表わされる組成を有し、かつ結晶化温度が
450℃以下である非晶質磁性合金薄板が、熱変形温度
200℃以下である絶縁フィルムを介して巻回されてお
り、巻回された状態で熱処理が施されたことを特徴とす
る巻磁心。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2066286A JPH03268305A (ja) | 1990-03-16 | 1990-03-16 | 巻磁心の製造方法および巻磁心 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2066286A JPH03268305A (ja) | 1990-03-16 | 1990-03-16 | 巻磁心の製造方法および巻磁心 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03268305A true JPH03268305A (ja) | 1991-11-29 |
Family
ID=13311431
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2066286A Pending JPH03268305A (ja) | 1990-03-16 | 1990-03-16 | 巻磁心の製造方法および巻磁心 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH03268305A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2016002945A1 (ja) * | 2014-07-03 | 2016-01-07 | 国立大学法人東北大学 | 磁心の製造方法 |
-
1990
- 1990-03-16 JP JP2066286A patent/JPH03268305A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2016002945A1 (ja) * | 2014-07-03 | 2016-01-07 | 国立大学法人東北大学 | 磁心の製造方法 |
JPWO2016002945A1 (ja) * | 2014-07-03 | 2017-06-01 | 国立大学法人東北大学 | 磁心の製造方法 |
TWI639706B (zh) * | 2014-07-03 | 2018-11-01 | 日商東北磁材研究所股份有限公司 | 磁芯之製造方法 |
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