JPH0625399B2 - 高周波使用のための磁歪がほぼ０のガラス質合金 - Google Patents
高周波使用のための磁歪がほぼ０のガラス質合金Info
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- JPH0625399B2 JPH0625399B2 JP62507130A JP50713087A JPH0625399B2 JP H0625399 B2 JPH0625399 B2 JP H0625399B2 JP 62507130 A JP62507130 A JP 62507130A JP 50713087 A JP50713087 A JP 50713087A JP H0625399 B2 JPH0625399 B2 JP H0625399B2
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Description
【発明の詳細な説明】 １．発明の背景 この発明は高周波応用での使用に特に適したほぼ０の磁
歪を示すガラス質合金に関する。
歪を示すガラス質合金に関する。
２．先行技術の説明 飽和磁歪λｓは消磁状態から飽和した強磁性状態に変化
する磁性材料で生じるΔｌ／ｌの長さの比率変化に関す
る。磁歪の値、非ディメンション量はしばしば微小ひず
みの単位で与えられる（すなわち、微小ひずみは１ppm
の長さの比率変化である）。低磁歪の強磁性合成はいく
つかの相互に関係した理由のため望ましい。
する磁性材料で生じるΔｌ／ｌの長さの比率変化に関す
る。磁歪の値、非ディメンション量はしばしば微小ひず
みの単位で与えられる（すなわち、微小ひずみは１ppm
の長さの比率変化である）。低磁歪の強磁性合成はいく
つかの相互に関係した理由のため望ましい。
１．軟磁性（低保持力、高透磁率）は、一般的に飽和磁
歪λｓと磁気結晶異方性ｋが０に近づくとき得られる。
それ故、同じ異方性であるとき、より低い磁歪の合金は
より低いｄｃ保磁力とより高い透磁率を示す。このよう
な合金は種々の軟磁性応用に適する。
歪λｓと磁気結晶異方性ｋが０に近づくとき得られる。
それ故、同じ異方性であるとき、より低い磁歪の合金は
より低いｄｃ保磁力とより高い透磁率を示す。このよう
な合金は種々の軟磁性応用に適する。
２．磁歪が０の材料の磁性は機械的歪に敏感でない。こ
の場合巻取り、パンチング又はその他このような材料か
らデバイスを形成するに必要な物理的処理後応力除去焼
鈍をほとんど必要としない。これに対して結晶質合金の
ような応力に敏感な材料の磁性はこのような冷間加工に
よって大きく劣化し、このような材料は注意深く焼鈍し
なければならない。
の場合巻取り、パンチング又はその他このような材料か
らデバイスを形成するに必要な物理的処理後応力除去焼
鈍をほとんど必要としない。これに対して結晶質合金の
ような応力に敏感な材料の磁性はこのような冷間加工に
よって大きく劣化し、このような材料は注意深く焼鈍し
なければならない。
３．低保持力と高透磁率が実現するとき（磁気結晶異方
性が大きすぎずかつ抵抗が小さすぎないことを条件とし
て）０の磁歪を示す材料の低ｄｃ保磁力がａｃ操作状態
にもたらされる。飽和磁歪が０のときエネルギーが機械
的振動として失われないので、０の磁歪を示す材料の鉄
損は極めて低い。このように、低損失及び高ａｃ透磁率
が要求される場合には（低磁気結晶異方性の）磁歪が０
の磁性合金が有用である。このような応用は、電力変圧
機、信号変換器、磁気記録ヘッド等のような種々のテー
プ巻き及び積層鉄心装置を含む。
性が大きすぎずかつ抵抗が小さすぎないことを条件とし
て）０の磁歪を示す材料の低ｄｃ保磁力がａｃ操作状態
にもたらされる。飽和磁歪が０のときエネルギーが機械
的振動として失われないので、０の磁歪を示す材料の鉄
損は極めて低い。このように、低損失及び高ａｃ透磁率
が要求される場合には（低磁気結晶異方性の）磁歪が０
の磁性合金が有用である。このような応用は、電力変圧
機、信号変換器、磁気記録ヘッド等のような種々のテー
プ巻き及び積層鉄心装置を含む。
４．結局、磁歪が０の材料を含む電磁装置はＡＣ励磁下
で騒音を生じない。これが前記のより低い鉄損のための
理由であると同時に、多くの電磁装置に固有のハムを排
除するのでそれ自身望ましい性質でもある。
で騒音を生じない。これが前記のより低い鉄損のための
理由であると同時に、多くの電磁装置に固有のハムを排
除するのでそれ自身望ましい性質でもある。
磁歪が０の周知の３つの結晶質合金がある（もし他の表
示がないとき原子％で示す）。
示がないとき原子％で示す）。
(1) 約80％ニッケルを含有するニッケル−鉄合金（“8
0ニッケルパーマロイ”） (2) 約90％コバルトを含有するコバルト−鉄合金及び (3) 約６重量％珪素を含有する鉄−珪素合金 ２元系であるが、特定の性質を変化させるためにモリブ
デン、銅又はアルミニウムのような他の元素を少量添加
した磁歪が０の合金もこれらの種類に包含される。これ
らは、例えば、増大した抵抗率と透磁率の４％Ｍｏ，79
％Ｎｉ，17％Ｆｅ(モリーパーマロイという名称で販
売)：軟磁性と改善した延性の銅の添加量を変化させた
パーマロイ（ムメタルという名称で販売）：異方性が０
の85重量％Ｆｅ，９重量％Ｓｉ，６重量％Ａｌ（センダ
ストという名称で販売）を含む。
0ニッケルパーマロイ”） (2) 約90％コバルトを含有するコバルト−鉄合金及び (3) 約６重量％珪素を含有する鉄−珪素合金 ２元系であるが、特定の性質を変化させるためにモリブ
デン、銅又はアルミニウムのような他の元素を少量添加
した磁歪が０の合金もこれらの種類に包含される。これ
らは、例えば、増大した抵抗率と透磁率の４％Ｍｏ，79
％Ｎｉ，17％Ｆｅ(モリーパーマロイという名称で販
売)：軟磁性と改善した延性の銅の添加量を変化させた
パーマロイ（ムメタルという名称で販売）：異方性が０
の85重量％Ｆｅ，９重量％Ｓｉ，６重量％Ａｌ（センダ
ストという名称で販売）を含む。
種類(1) に包含される合金は、低異方性と磁歪が０であ
り、そのため優れた軟磁性であるために前記の３種類の
内で最もよく使用される：すなわち、それらは低保磁
力、高透磁率及び低鉄損を示す。これらの合金も相対的
には機械的に軟質であり、高温（1000℃以上）焼鈍によ
り得られた優れた磁性は相対的に軽い機械的衝撃によっ
て劣化しがちである。Ｃｏ90Ｆｅ10合金のような種類
(2) の合金はパーマロイより一層高い飽和磁気誘導（Ｂ
ｓ約１．９テスラ）を有する。しかしながら、これらの
合金は、優れた軟磁性材料であることを妨げる強い負の
磁気結晶異方性を有する。例えば、Ｃｏ90Ｆｅ10の初透
磁率は約 100〜200 にすぎない。
り、そのため優れた軟磁性であるために前記の３種類の
内で最もよく使用される：すなわち、それらは低保磁
力、高透磁率及び低鉄損を示す。これらの合金も相対的
には機械的に軟質であり、高温（1000℃以上）焼鈍によ
り得られた優れた磁性は相対的に軽い機械的衝撃によっ
て劣化しがちである。Ｃｏ90Ｆｅ10合金のような種類
(2) の合金はパーマロイより一層高い飽和磁気誘導（Ｂ
ｓ約１．９テスラ）を有する。しかしながら、これらの
合金は、優れた軟磁性材料であることを妨げる強い負の
磁気結晶異方性を有する。例えば、Ｃｏ90Ｆｅ10の初透
磁率は約 100〜200 にすぎない。
前記のＦｅ−６重量％Ｓｉ及び関連した３元合金センダ
ストのような種類(3) の合金もパーマロイより一層高い
飽和磁気誘導（それぞれＢｓ約１．８テスラ及び 1.1テ
スラ）を示す。しかしながら、これらの合金は極めても
ろく、そのため粉末の形のみの限られた使用が見つけら
れた。最近、Ｆｅ−6.5重量％Ｓｉ〔ＩＥＥＥ Trans.
ＭＡＧ−16，728(1980)〕とセンダスト合金〔ＩＥＥＥ
Trans.ＭＡＧ−15，Ｊ 149(1970)〕が急速凝固により
相対的に延性に製造された。しかしながら、磁歪の組成
依存性はこれらの材料において極めて強く、ほぼ０の磁
歪を確保するための合金組成の正確なテーラリング（ta
yloring）は困難である。
ストのような種類(3) の合金もパーマロイより一層高い
飽和磁気誘導（それぞれＢｓ約１．８テスラ及び 1.1テ
スラ）を示す。しかしながら、これらの合金は極めても
ろく、そのため粉末の形のみの限られた使用が見つけら
れた。最近、Ｆｅ−6.5重量％Ｓｉ〔ＩＥＥＥ Trans.
ＭＡＧ−16，728(1980)〕とセンダスト合金〔ＩＥＥＥ
Trans.ＭＡＧ−15，Ｊ 149(1970)〕が急速凝固により
相対的に延性に製造された。しかしながら、磁歪の組成
依存性はこれらの材料において極めて強く、ほぼ０の磁
歪を確保するための合金組成の正確なテーラリング（ta
yloring）は困難である。
磁気結晶異方性はガラス状態で効果的に排除されること
はよく知られている。これ故、磁歪が０のガラス質合金
を発見することが望ましい。このような合金は前記組成
の近傍で発見されうる。遷移金属ｄ−電子状態に電荷を
移動させることにより磁化を消滅させる傾向のあるメタ
ロイドの存在のため、ともかく80ニッケルパーマロイの
ガラス質合金は室温で非磁性か又は許容できないほどに
低い飽和磁気誘導を示す。例えば、ガラス質合金Ｆｅ40
Ｎｉ40Ｐ14Ｂ６（下付き数字は原子％である）は 0.8テ
スラの飽和磁気誘導を有する。一方、ガラス質合金Ｎｉ
49Ｆｅ29Ｐ14Ｂ６Ｓｉ２は約0.46テスラの飽和磁気誘導
を有し、ガラス質合金Ｎｉ80Ｐ20は非磁性である。ほぼ
０に等しい飽和磁歪を有する非ガラス質合金はＦｅ高濃
度のセンダスト組成の近傍でまだ発見されていない。前
記(2) のＣｏ−Ｆｅ結晶質合金からなる磁歪がほぼ０の
ガラス質合金の多くは文献に報告された。これらは、例
えばＣｏ72Ｆｅ３Ｐ16Ｂ６Ａｌ３〔AIP Conference Pro
ceeding，No.24，pp. 745-746(1975)〕、Ｃｏ70.5Ｆｅ
4.5 Ｓｉ15Ｂ10〔vol.14，日本応用物理学会誌，pp. 10
77-1078(1975)〕、Ｃｏ31.2Ｆｅ7.8 Ｎｉ39.0Ｂ14Ｓｉ
８〔Proceedings of 3rd International Conference on
Rapidly Quenched Metals，p.183(1979)〕及びＣｏ74
Ｆｅ６Ｂ20〔IEEE Trans. MAG−12，942(1976)〕であ
る。表Ｉはこれらの材料の磁気的性質のいくつかを列挙
する。
はよく知られている。これ故、磁歪が０のガラス質合金
を発見することが望ましい。このような合金は前記組成
の近傍で発見されうる。遷移金属ｄ−電子状態に電荷を
移動させることにより磁化を消滅させる傾向のあるメタ
ロイドの存在のため、ともかく80ニッケルパーマロイの
ガラス質合金は室温で非磁性か又は許容できないほどに
低い飽和磁気誘導を示す。例えば、ガラス質合金Ｆｅ40
Ｎｉ40Ｐ14Ｂ６（下付き数字は原子％である）は 0.8テ
スラの飽和磁気誘導を有する。一方、ガラス質合金Ｎｉ
49Ｆｅ29Ｐ14Ｂ６Ｓｉ２は約0.46テスラの飽和磁気誘導
を有し、ガラス質合金Ｎｉ80Ｐ20は非磁性である。ほぼ
０に等しい飽和磁歪を有する非ガラス質合金はＦｅ高濃
度のセンダスト組成の近傍でまだ発見されていない。前
記(2) のＣｏ−Ｆｅ結晶質合金からなる磁歪がほぼ０の
ガラス質合金の多くは文献に報告された。これらは、例
えばＣｏ72Ｆｅ３Ｐ16Ｂ６Ａｌ３〔AIP Conference Pro
ceeding，No.24，pp. 745-746(1975)〕、Ｃｏ70.5Ｆｅ
4.5 Ｓｉ15Ｂ10〔vol.14，日本応用物理学会誌，pp. 10
77-1078(1975)〕、Ｃｏ31.2Ｆｅ7.8 Ｎｉ39.0Ｂ14Ｓｉ
８〔Proceedings of 3rd International Conference on
Rapidly Quenched Metals，p.183(1979)〕及びＣｏ74
Ｆｅ６Ｂ20〔IEEE Trans. MAG−12，942(1976)〕であ
る。表Ｉはこれらの材料の磁気的性質のいくつかを列挙
する。
これらの合金の飽和磁気誘導（Ｂｓ）は０．６〜１．２
テスラである。０．６Ｔに近い、Ｂｓを示すガラス質合
金は、結晶質スーパマロイに比べて低保磁力及び高い透
磁率を示す。しかしながら、これらの合金は相対的に低
い温度(150℃)で磁気的に不安定になる傾向にある。一
方、Ｂ２１．２テスラまでのガラス質合金は第１次結晶
化温度（Ｔｃｌ）近傍又はそれ以上で強磁性キュリー温
度（θｆ）を有しやすい。焼鈍がθｆに近い温度で実施
されるとき最も効果的であるので、このことは、望まし
い軟磁性を得るためのこれらの材料の熱処理を極めて困
難にする。
テスラである。０．６Ｔに近い、Ｂｓを示すガラス質合
金は、結晶質スーパマロイに比べて低保磁力及び高い透
磁率を示す。しかしながら、これらの合金は相対的に低
い温度(150℃)で磁気的に不安定になる傾向にある。一
方、Ｂ２１．２テスラまでのガラス質合金は第１次結晶
化温度（Ｔｃｌ）近傍又はそれ以上で強磁性キュリー温
度（θｆ）を有しやすい。焼鈍がθｆに近い温度で実施
されるとき最も効果的であるので、このことは、望まし
い軟磁性を得るためのこれらの材料の熱処理を極めて困
難にする。
最近の先行技術〔ジャーナル・オブ・アプライド・フィ
ジックス，53，7819(1983)〕は優れた軟磁性と磁気的安
定性を示す磁歪がほぼ０のガラス質合金を発表する。こ
れらのガラス質合金はできるだけ高い飽和磁気誘導の考
えで計画される。応用磁気学における最近の傾向は、高
い飽和磁気誘導を必ず要求するのでなく、高い矩形比、
高周波数での低いａｃ鉄損と高い透磁率を要求する。こ
の観点で、このような性質を示すガラス質合金は望まし
い。
ジックス，53，7819(1983)〕は優れた軟磁性と磁気的安
定性を示す磁歪がほぼ０のガラス質合金を発表する。こ
れらのガラス質合金はできるだけ高い飽和磁気誘導の考
えで計画される。応用磁気学における最近の傾向は、高
い飽和磁気誘導を必ず要求するのでなく、高い矩形比、
高周波数での低いａｃ鉄損と高い透磁率を要求する。こ
の観点で、このような性質を示すガラス質合金は望まし
い。
発明の要約 この発明によれば、少なくとも70％ガラス質で、磁歪が
ほぼ０で、磁気的及び熱的に高安定性で、高周波で優れ
た軟磁性を示す磁性合金が提供される。このガラス質合
金はＣｏａＦｅｂＮｉｃＭｄＢｅＳｉｆの組成を有す、
ここに下付き文字は原子％であり、ａは65.5〜70.5の範
囲であり、ｂは3.8 〜4.5 の範囲であり、ｃは０〜３の
範囲であり、ｄは１〜２の範囲であり、ｅは10〜12の範
囲であり、ｆは14〜15の範囲であり、Ｍはバナジウム、
クロム、モリブデン、ニオブ、タングステンからなる群
から選択される。該ガラス質合金は−１×10-6〜＋１×
10-6の範囲の飽和磁歪値、0.65〜0.80テスラの範囲の飽
和磁気誘導、245 〜310 ℃の範囲のキュリー温度及び53
0 〜575 ℃の範囲の第１次結晶化温度を有する。
ほぼ０で、磁気的及び熱的に高安定性で、高周波で優れ
た軟磁性を示す磁性合金が提供される。このガラス質合
金はＣｏａＦｅｂＮｉｃＭｄＢｅＳｉｆの組成を有す、
ここに下付き文字は原子％であり、ａは65.5〜70.5の範
囲であり、ｂは3.8 〜4.5 の範囲であり、ｃは０〜３の
範囲であり、ｄは１〜２の範囲であり、ｅは10〜12の範
囲であり、ｆは14〜15の範囲であり、Ｍはバナジウム、
クロム、モリブデン、ニオブ、タングステンからなる群
から選択される。該ガラス質合金は−１×10-6〜＋１×
10-6の範囲の飽和磁歪値、0.65〜0.80テスラの範囲の飽
和磁気誘導、245 〜310 ℃の範囲のキュリー温度及び53
0 〜575 ℃の範囲の第１次結晶化温度を有する。
発明の詳細な説明 この発明によると、少なくとも70％がガラス質であり、
磁歪が０で、磁気的及び熱的に高安定で、高透磁率、低
鉄損及び低保磁力を含む諸性質の優れた組み合せを有す
る磁性合金が提供される。このガラス質合金はCoaFebNi
cMdBeSifの組成を有する。ここに下付き文字は原子％で
あり、ａは65.5〜70.5の範囲であり、ｂは3.8 〜4.5 の
範囲であり、ｃは０〜３の範囲であり、ｄは１〜２の範
囲であり、ｅは10〜12の範囲であり、ｆは14〜15の範囲
であり、Ｍはバナジウム、クロム、モリブデン、ニオ
ブ、タングステンからなる群から選択される。ガラス質
合金は−１×10-6〜＋１×10-6の範囲の飽和磁歪値、0.
65〜0.80テスラの範囲の飽和磁気誘導、245 〜310 ℃の
範囲のキュリー温度及び530 〜575 ℃の範囲の第１次結
晶化温度を有する。
磁歪が０で、磁気的及び熱的に高安定で、高透磁率、低
鉄損及び低保磁力を含む諸性質の優れた組み合せを有す
る磁性合金が提供される。このガラス質合金はCoaFebNi
cMdBeSifの組成を有する。ここに下付き文字は原子％で
あり、ａは65.5〜70.5の範囲であり、ｂは3.8 〜4.5 の
範囲であり、ｃは０〜３の範囲であり、ｄは１〜２の範
囲であり、ｅは10〜12の範囲であり、ｆは14〜15の範囲
であり、Ｍはバナジウム、クロム、モリブデン、ニオ
ブ、タングステンからなる群から選択される。ガラス質
合金は−１×10-6〜＋１×10-6の範囲の飽和磁歪値、0.
65〜0.80テスラの範囲の飽和磁気誘導、245 〜310 ℃の
範囲のキュリー温度及び530 〜575 ℃の範囲の第１次結
晶化温度を有する。
前記組成の純度は通常の商業的慣習のものである。２原
子％の（Ｓｉ＋Ｂ）はこれらの合金の望ましい磁性を大
きく劣化させることなく炭素、アルミニウム又はゲルマ
ニウムによって置換することが可能である。
子％の（Ｓｉ＋Ｂ）はこれらの合金の望ましい磁性を大
きく劣化させることなく炭素、アルミニウム又はゲルマ
ニウムによって置換することが可能である。
この発明の本質的に磁歪が０のガラス質合金の例は、Ｃ
ｏ65.7Ｆｅ4.4Ｎ2.9Ｍｏ２Ｂ11Ｓｉ14及びＣｏ68.13 Ｆ
ｅ4.0Ｎｉ1.37Ｍｏ1.5Ｂ10Ｓｉ15を含む。これらのガラ
ス質合金は0.65〜0.70テスラの飽和磁気誘導、270 ℃の
キュリー温度及び530 ℃の第１次結晶化温度を有する。
当該発明の磁歪がほぼ０のガラス質合金のいくつかの磁
気的及び熱的性質を表IIに列挙する。
ｏ65.7Ｆｅ4.4Ｎ2.9Ｍｏ２Ｂ11Ｓｉ14及びＣｏ68.13 Ｆ
ｅ4.0Ｎｉ1.37Ｍｏ1.5Ｂ10Ｓｉ15を含む。これらのガラ
ス質合金は0.65〜0.70テスラの飽和磁気誘導、270 ℃の
キュリー温度及び530 ℃の第１次結晶化温度を有する。
当該発明の磁歪がほぼ０のガラス質合金のいくつかの磁
気的及び熱的性質を表IIに列挙する。
金属元素Ｍの存在はＴｃｌを増大し、それゆえ合金系の
熱的安定性を増大する。２原子％を超えるＭの含有量は
しかしながら通常の磁気的装置において望ましくない 2
45℃より低いレベルにキュリー温度を減少する。
熱的安定性を増大する。２原子％を超えるＭの含有量は
しかしながら通常の磁気的装置において望ましくない 2
45℃より低いレベルにキュリー温度を減少する。
いくつかの応用にとって、微小＋又は微小−の磁歪を有
する材料の使用が望ましく又は容認される。その例のと
き−１×10-6〜＋１×10-6の範囲の飽和磁歪値を示す表
IIのすべてのガラス質合金が適切である。磁歪値はＦｅ
／（Ｃｏ＋Ｆｅ）の比率によって本質的に決定される。
これらの比率はそれぞれ0.06である。当該発明のガラス
質合金に存在する金属ＭとＮｉ元素の微少量はこれらの
合金の磁歪を変化するのに比較的効果がない。
する材料の使用が望ましく又は容認される。その例のと
き−１×10-6〜＋１×10-6の範囲の飽和磁歪値を示す表
IIのすべてのガラス質合金が適切である。磁歪値はＦｅ
／（Ｃｏ＋Ｆｅ）の比率によって本質的に決定される。
これらの比率はそれぞれ0.06である。当該発明のガラス
質合金に存在する金属ＭとＮｉ元素の微少量はこれらの
合金の磁歪を変化するのに比較的効果がない。
発明のガラス質合金は、ほかで容易に入手できる技術に
よって都合よく調製される：例えば1974年11月５日に発
行した U.S特許3,845,805 及び1974年12月24日に発行し
た U.S特許3,856,513 参照。一般に連続リボン、線材等
の形のガラス質合金が希望した組成の溶融物から少なく
とも約105 Ｋ／秒の冷却速度で急速冷却される。
よって都合よく調製される：例えば1974年11月５日に発
行した U.S特許3,845,805 及び1974年12月24日に発行し
た U.S特許3,856,513 参照。一般に連続リボン、線材等
の形のガラス質合金が希望した組成の溶融物から少なく
とも約105 Ｋ／秒の冷却速度で急速冷却される。
全体の合金組成の24〜27原子％のボロン及び珪素のメタ
ロイド含有量は、10〜12原子％の範囲のボロンと14〜15
原子％の範囲の珪素によりガラス形成にとって充分であ
る。
ロイド含有量は、10〜12原子％の範囲のボロンと14〜15
原子％の範囲の珪素によりガラス形成にとって充分であ
る。
表III及びIVは、種々の温度（Ｔ０）で焼純した当該発
明の磁歪がほぼ０のガラス質合金の50ｋヘルツ及び 0.1
テスラの磁気誘導における透磁率（μ）、励磁力
（Ｐ８）、ａｃ鉄損（Ｌ）を示す。要約すれば、表III
に示す熱処理後の水冷によってこの発明のガラス質合金
は平均してＬ＝４Ｗ／kg、Ｐ８＝６VA／kg、及びμ＝2
8,000を示す。それらの内の１種、主としてＣｏ68.13
Ｆｅ4.0 Ｎｉ1.37Ｍｏ1.5 Ｂ10Ｓｉ15はＬ＝ 3.0Ｗ／k
g、Ｐ８＝ 4.2VA／kg及びμ＝38,000を確保することが
できる。熱処理後の徐冷は、一般に損失と励磁力が高
く、低い透磁率となる。熱処理後徐冷するとき、この発
明のいくつかのガラス質合金は、ともかく、熱処理後急
冷した材料によって示されるものより優れているか又は
それに匹敵するものとなる。このような例の１つは、磁
場をかけずに 400℃で15分間熱処理し、約−４℃／分の
冷却速度で徐冷したとき、50ｋヘルツで 0.1テスラの磁
気誘導においてＬ＝2.7Ｗ／kg、Ｐ８＝ 4.6VA／kg及び
μ＝34,100を示すＣｏ68.75 Ｆｅ4.25Ｗ２Ｂ10Ｓｉ15の
ガラス質合金によって示される。これらの値と比較し
て、同じ厚さ（25μｍ）の従来技術の結晶質の非磁歪ス
ーパマロイは 0.1テスラ及び50ｋヘルツにおいてＬ＝BW
／kg、Ｐ８＝10VA／kg及びμ＝19,000を示す。この発明
の範囲外のガラス質合金の例を表Ｖに列挙する。当該発
明の合金によって提供される性質の有益な組み合せは、
Ｃｏ74Ｆｅ６Ｂ20のような高い飽和磁気誘導を有する従
来技術の非磁歪ガラス質合金によって得ることができな
い。というのは、それにのキュリー温度は第１次結晶化
温度よりも高くかつ性質を改善するための熱処理は低飽
和磁気誘導を有すそれらにおいて効果的でないからであ
る。当該発明のガラス質合金が得た前記の性質は、従来
技術の低磁気誘導ガラス質合金で得られるかもしれな
い。ともかく、Ｃｏ31.2Ｆｅ7.8 −Ｎｉ39.0−Ｂ14Ｓｉ
８のような従来技術の合金は、前記のように約150℃の
相対的に低い温度において磁気的に不安定になりやす
い。従来技術の他のガラス質合金の優れた組み合した性
質は、 380℃15分間焼純後急冷したガラス質のＣｏ67.4
Ｆｅ4.1 Ｎｉ3.0Ｍｏ1.5 −Ｂ12.5Ｓｉ11.5で得られた
Ｌ＝４Ｗ／kg、Ｐ８＝７VA／kg及びμ＝23,000であっ
た。当該発明のガラス質合金はこのクラスのガラス質合
金より一般的に優れていることは明らかである。
明の磁歪がほぼ０のガラス質合金の50ｋヘルツ及び 0.1
テスラの磁気誘導における透磁率（μ）、励磁力
（Ｐ８）、ａｃ鉄損（Ｌ）を示す。要約すれば、表III
に示す熱処理後の水冷によってこの発明のガラス質合金
は平均してＬ＝４Ｗ／kg、Ｐ８＝６VA／kg、及びμ＝2
8,000を示す。それらの内の１種、主としてＣｏ68.13
Ｆｅ4.0 Ｎｉ1.37Ｍｏ1.5 Ｂ10Ｓｉ15はＬ＝ 3.0Ｗ／k
g、Ｐ８＝ 4.2VA／kg及びμ＝38,000を確保することが
できる。熱処理後の徐冷は、一般に損失と励磁力が高
く、低い透磁率となる。熱処理後徐冷するとき、この発
明のいくつかのガラス質合金は、ともかく、熱処理後急
冷した材料によって示されるものより優れているか又は
それに匹敵するものとなる。このような例の１つは、磁
場をかけずに 400℃で15分間熱処理し、約−４℃／分の
冷却速度で徐冷したとき、50ｋヘルツで 0.1テスラの磁
気誘導においてＬ＝2.7Ｗ／kg、Ｐ８＝ 4.6VA／kg及び
μ＝34,100を示すＣｏ68.75 Ｆｅ4.25Ｗ２Ｂ10Ｓｉ15の
ガラス質合金によって示される。これらの値と比較し
て、同じ厚さ（25μｍ）の従来技術の結晶質の非磁歪ス
ーパマロイは 0.1テスラ及び50ｋヘルツにおいてＬ＝BW
／kg、Ｐ８＝10VA／kg及びμ＝19,000を示す。この発明
の範囲外のガラス質合金の例を表Ｖに列挙する。当該発
明の合金によって提供される性質の有益な組み合せは、
Ｃｏ74Ｆｅ６Ｂ20のような高い飽和磁気誘導を有する従
来技術の非磁歪ガラス質合金によって得ることができな
い。というのは、それにのキュリー温度は第１次結晶化
温度よりも高くかつ性質を改善するための熱処理は低飽
和磁気誘導を有すそれらにおいて効果的でないからであ
る。当該発明のガラス質合金が得た前記の性質は、従来
技術の低磁気誘導ガラス質合金で得られるかもしれな
い。ともかく、Ｃｏ31.2Ｆｅ7.8 −Ｎｉ39.0−Ｂ14Ｓｉ
８のような従来技術の合金は、前記のように約150℃の
相対的に低い温度において磁気的に不安定になりやす
い。従来技術の他のガラス質合金の優れた組み合した性
質は、 380℃15分間焼純後急冷したガラス質のＣｏ67.4
Ｆｅ4.1 Ｎｉ3.0Ｍｏ1.5 −Ｂ12.5Ｓｉ11.5で得られた
Ｌ＝４Ｗ／kg、Ｐ８＝７VA／kg及びμ＝23,000であっ
た。当該発明のガラス質合金はこのクラスのガラス質合
金より一般的に優れていることは明らかである。
表Ｖではａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ及びｆの少なくとも１つが
当該発明で限定した組成の範囲外にあるCoaFebNicＭｄ
ＢｅSifの組成（ＭはＶ，Ｃｒ，Ｍｏ，Ｎｂ及びＷから
なる群から選択される）のいくつかの代表的なガラス質
合金の磁気的性質を示す。この表は、限定した範囲外の
成分の少なくとも１種を有する合金はキュリー温度又は
飽和磁気誘導のいずれかが多くの磁気的応用で実用的で
あるにはあまりにも低いことを示すことを列挙する。
当該発明で限定した組成の範囲外にあるCoaFebNicＭｄ
ＢｅSifの組成（ＭはＶ，Ｃｒ，Ｍｏ，Ｎｂ及びＷから
なる群から選択される）のいくつかの代表的なガラス質
合金の磁気的性質を示す。この表は、限定した範囲外の
成分の少なくとも１種を有する合金はキュリー温度又は
飽和磁気誘導のいずれかが多くの磁気的応用で実用的で
あるにはあまりにも低いことを示すことを列挙する。
次の例は、この発明のより完全な理解を提供するために
示される。特定の技術、状態、材料、比率及び報告され
たデータが原理を説明するために示され、この発明の実
際が例として役立ち、この発明の範囲を制限するものと
解釈されるべきでない。
示される。特定の技術、状態、材料、比率及び報告され
たデータが原理を説明するために示され、この発明の実
際が例として役立ち、この発明の範囲を制限するものと
解釈されるべきでない。
例 １．試料調製 表II〜Ｖに列挙したガラス質合金が U.S特許3,856,513
のチェンとポークが教示する技術に従って溶融物から急
冷（約106Ｋ／秒）された。典型的には厚さ25〜30μ
ｍ、幅 0.5〜2.5cmの得られたリボンは、Ｘ線回析法
（ＣｕＫ放射使用）及び走査熱量測定によって有効な結
晶性を欠くことが決定された。ガラス質合金のリボンは
強度があり、光沢を有し、硬くかつ延性を示した。
のチェンとポークが教示する技術に従って溶融物から急
冷（約106Ｋ／秒）された。典型的には厚さ25〜30μ
ｍ、幅 0.5〜2.5cmの得られたリボンは、Ｘ線回析法
（ＣｕＫ放射使用）及び走査熱量測定によって有効な結
晶性を欠くことが決定された。ガラス質合金のリボンは
強度があり、光沢を有し、硬くかつ延性を示した。
２．磁性測定 例Ｉに記載した手順に従い調製したガラス合金の連続リ
ボンが密閉した磁石道（closed−magnet−path）の環状
試料を形成するためにボビン(3.8cmO.D.)に巻かれた。
各試料は１〜３ｇのリボンを含んでいた。絶縁した１次
及び２次巻き（各々少なくとも10を数えて）が環状に適
用された。これらの試料は商用曲線トレーサを用いて初
透磁率及びヒステリシスループ（保磁力及び残留磁気）
並びに鉄損（ＩＥＥＥ標準106−1972）を得るために用
いられた。
ボンが密閉した磁石道（closed−magnet−path）の環状
試料を形成するためにボビン(3.8cmO.D.)に巻かれた。
各試料は１〜３ｇのリボンを含んでいた。絶縁した１次
及び２次巻き（各々少なくとも10を数えて）が環状に適
用された。これらの試料は商用曲線トレーサを用いて初
透磁率及びヒステリシスループ（保磁力及び残留磁気）
並びに鉄損（ＩＥＥＥ標準106−1972）を得るために用
いられた。
各試料の飽和磁化Ｍｓ′が商用振動試料磁気計（プリン
ストン応用研究所）を用いて測定された。この場合に、
リボンはいくつかの小さい正方形（２mm×２mm）に切断
された。これらは標準方向の周囲に任意に配向され、そ
れらの平面は付与する磁場（０〜720kA／ｍ）に平行で
ある。飽和磁気誘導Ｂｓ（＝４π４ＭｓＤ）は測定され
た質量密度Ｄを使用することによって計算された。
ストン応用研究所）を用いて測定された。この場合に、
リボンはいくつかの小さい正方形（２mm×２mm）に切断
された。これらは標準方向の周囲に任意に配向され、そ
れらの平面は付与する磁場（０〜720kA／ｍ）に平行で
ある。飽和磁気誘導Ｂｓ（＝４π４ＭｓＤ）は測定され
た質量密度Ｄを使用することによって計算された。
強磁性キュリー温度（θｆ）はインダクタンス法によっ
て測定され、結晶化温度を決定するために主として使用
される示差走査熱量測定によっても監視された。最初の
又は第１次結晶化温度（Ｔｃｌ）は当該及び従来技術の
発明の種々のガラス質合金の熱的安定性を比較するため
に使用された。
て測定され、結晶化温度を決定するために主として使用
される示差走査熱量測定によっても監視された。最初の
又は第１次結晶化温度（Ｔｃｌ）は当該及び従来技術の
発明の種々のガラス質合金の熱的安定性を比較するため
に使用された。
磁気安定性は、ジャーナル・オブ・アプライド・フィジ
ックス 49巻 6510ページ（1978）に記載された方法に
従って磁化の再配向運動学(reorientation kinetics of
the magnetization)によって決定された。その方法は
そこへ参照によってその中に具体化されている。磁歪測
定は、リボンの２つの短かい長さ間に接合（イーストマ
ン−910 セメント）された金属ストレンゲージ（ＢＬＨ
エレクトロニクス）を使用した。リボン軸とゲージ軸は
平行であった。磁歪は、式λ＝２／３〔（Δｌ／ｌ）−
Δｌ／ｌ）〕に従って、平坦な磁場に平行（Δｌ／ｌ）
に及び垂直（Δｌ／ｌ）に長さ歪から付与した磁場の関
数として決定された。発明をかなり詳細に記載したの
で、この詳細な記載に厳格に固守する必要はなく、追加
した特許請求の範囲により限定される発明の範囲内に属
するすべてのなお一層の変更及び修正が当業者に示唆さ
れうる。
ックス 49巻 6510ページ（1978）に記載された方法に
従って磁化の再配向運動学(reorientation kinetics of
the magnetization)によって決定された。その方法は
そこへ参照によってその中に具体化されている。磁歪測
定は、リボンの２つの短かい長さ間に接合（イーストマ
ン−910 セメント）された金属ストレンゲージ（ＢＬＨ
エレクトロニクス）を使用した。リボン軸とゲージ軸は
平行であった。磁歪は、式λ＝２／３〔（Δｌ／ｌ）−
Δｌ／ｌ）〕に従って、平坦な磁場に平行（Δｌ／ｌ）
に及び垂直（Δｌ／ｌ）に長さ歪から付与した磁場の関
数として決定された。発明をかなり詳細に記載したの
で、この詳細な記載に厳格に固守する必要はなく、追加
した特許請求の範囲により限定される発明の範囲内に属
するすべてのなお一層の変更及び修正が当業者に示唆さ
れうる。
Claims (13)
- 【請求項１】式ＣｏａＦｅｂＮｉｃＭｄＢｅＳｉｆを有
し、式中、Ｍはバナジウム、クロム、モリブデン、ニオ
ブ及びタングステンからなる群から選択され、下付き文
字は原子％であり、ａは65.5〜70.5の範囲であり、ｂは
3.8 〜4.5 の範囲であり、ｃは０〜３の範囲であり、ｄ
は１〜２の範囲であり、ｅは10〜12の範囲であり、ｆは
14〜15の範囲にあり、かつＦｅ／（Ｆｅ＋Ｃｏ）の比が
0.06である組成を有し、少なくとも70％がガラス質であ
り、−１×10-6＋１×10-6の飽和磁歪の値、245 ℃〜31
0 ℃の範囲のキュリー温度、530 ℃〜575 ℃の範囲の第
１次結晶化温度及び0.65〜0.80テスラの範囲の飽和磁気
誘導を有する磁性合金。 - 【請求項２】Ｃｏ65.7Ｆｅ4.4 Ｎｉ2.9 Ｍｏ２Ｂ11Ｓｉ
14の組成を有する特許請求の範囲第１項の磁性合金。 - 【請求項３】Ｃｏ68.13 Ｆｅ4.0 Ｎｉ1.37Ｍｏ1.5 Ｂ10
Ｓｉ15の組成を有する特許請求の範囲第１項の磁性合
金。 - 【請求項４】Ｃｏ69.6Ｆｅ4.4 Ｍｏ１Ｂ10Ｓｉ15の組成
を有する特許請求の範囲第１項の磁性合金。 - 【請求項５】Ｃｏ68.75 Ｆｅ4.25Ｍｏ２Ｂ10Ｓｉ15の組
成を有する特許請求の範囲第１項の磁性合金。 - 【請求項６】Ｃｏ69.6Ｆｅ4.4 Ｃｒ１Ｂ10Ｓｉ15の組成
を有する特許請求の範囲第１項の磁性合金。 - 【請求項７】Ｃｏ68.75 Ｆｅ4.25Ｃｒ２Ｂ10Ｓｉ15の組
成を有する特許請求の範囲第１項の磁性合金。 - 【請求項８】Ｃｏ69.6Ｆｅ4.4 Ｖ１Ｂ10Ｓｉ15の組成を
有する特許請求の範囲第１項の磁性合金。 - 【請求項９】Ｃｏ68.75 Ｆｅ4.25Ｖ２Ｂ10Ｓｉ15の組成
を有する特許請求の範囲第１項の磁性合金。 - 【請求項１０】Ｃｏ69.6Ｆｅ4.4 Ｎｂ１Ｂ10Ｓｉ15の組
成を有する特許請求の範囲第１項の磁性合金。 - 【請求項１１】Ｃｏ68.75 Ｆｅ4.25Ｎｂ２Ｂ10Ｓｉ15の
組成を有する特許請求の範囲第１項磁性合金。 - 【請求項１２】Ｃｏ69.6Ｆｅ4.4 Ｗ１Ｂ10Ｓｉ15の組成
を有する特許請求の範囲第１項の磁性合金。 - 【請求項１３】Ｃｏ68.75 Ｆｅ4.25Ｗ２Ｂ10Ｓｉ15の組
成を有する特許請求の範囲第１項の磁性合金。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US92614786A | 1986-11-03 | 1986-11-03 | |
| US926,147 | 1986-11-03 | ||
| PCT/US1987/002802 WO1988003699A1 (en) | 1986-11-03 | 1987-10-27 | Near-zero magnetostrictive glassy metal alloys for high frequency applications |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5190314A Division JP2697808B2 (ja) | 1986-11-03 | 1993-07-30 | 高周波使用のための磁歪がほぼ０のガラス質合金 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02500788A JPH02500788A (ja) | 1990-03-15 |
| JPH0625399B2 true JPH0625399B2 (ja) | 1994-04-06 |
Family
ID=25452815
Family Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62507130A Expired - Lifetime JPH0625399B2 (ja) | 1986-11-03 | 1987-10-27 | 高周波使用のための磁歪がほぼ０のガラス質合金 |
| JP5190314A Expired - Lifetime JP2697808B2 (ja) | 1986-11-03 | 1993-07-30 | 高周波使用のための磁歪がほぼ０のガラス質合金 |
Family Applications After (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5190314A Expired - Lifetime JP2697808B2 (ja) | 1986-11-03 | 1993-07-30 | 高周波使用のための磁歪がほぼ０のガラス質合金 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0329704B1 (ja) |
| JP (2) | JPH0625399B2 (ja) |
| DE (1) | DE3775778D1 (ja) |
| WO (1) | WO1988003699A1 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5015992A (en) * | 1989-06-29 | 1991-05-14 | Pitney Bowes Inc. | Cobalt-niobium amorphous ferromagnetic alloys |
| EP0429022B1 (en) * | 1989-11-17 | 1994-10-26 | Hitachi Metals, Ltd. | Magnetic alloy with ulrafine crystal grains and method of producing same |
| DE19533362A1 (de) * | 1995-09-09 | 1997-03-13 | Vacuumschmelze Gmbh | Längsgestreckter Körper als Sicherungsetikett für elektromagnetische Diebstahlsicherungssysteme |
| EP1114429B1 (de) * | 1998-09-17 | 2003-11-12 | Vacuumschmelze GmbH | Stromwandler mit gleichstromtoleranz |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5719361A (en) * | 1980-07-11 | 1982-02-01 | Hitachi Ltd | Amorphous alloy for core of magnetic head and magnetic head for video using it |
| JPS58123851A (ja) * | 1982-01-18 | 1983-07-23 | アライド・コ−ポレ−シヨン | 高い磁気的および熱的安定性を有し磁気歪がほとんど零のガラス質金属合金 |
| JPS5985835A (ja) * | 1982-11-10 | 1984-05-17 | Toshiba Corp | 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 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5358576A (en) * | 1979-06-09 | 1994-10-25 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Amorphous materials with improved properties |
| JPS5825449A (ja) * | 1981-08-05 | 1983-02-15 | Toshiba Corp | 磁気ヘツド用非晶質磁性合金 |
| EP0160166A1 (en) * | 1981-11-26 | 1985-11-06 | Allied Corporation | Low magnetostriction amorphous metal alloys |
| JPS61261451A (ja) * | 1985-05-15 | 1986-11-19 | Mitsubishi Electric Corp | 磁性材料とその製造方法 |
| JPS61210134A (ja) * | 1985-11-16 | 1986-09-18 | Res Inst Iron Steel Tohoku Univ | 高透磁率で実効透磁率が大きく磁歪が小さく高硬度で耐摩耗性の大きい磁気ヘツド用非晶質合金の製造方法 |
-
1987
- 1987-10-27 WO PCT/US1987/002802 patent/WO1988003699A1/en active IP Right Grant
- 1987-10-27 DE DE8787907699T patent/DE3775778D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1987-10-27 JP JP62507130A patent/JPH0625399B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1987-10-27 EP EP87907699A patent/EP0329704B1/en not_active Expired - Lifetime
-
1993
- 1993-07-30 JP JP5190314A patent/JP2697808B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5719361A (en) * | 1980-07-11 | 1982-02-01 | Hitachi Ltd | Amorphous alloy for core of magnetic head and magnetic head for video using it |
| JPS58123851A (ja) * | 1982-01-18 | 1983-07-23 | アライド・コ−ポレ−シヨン | 高い磁気的および熱的安定性を有し磁気歪がほとんど零のガラス質金属合金 |
| JPS5985835A (ja) * | 1982-11-10 | 1984-05-17 | Toshiba Corp | 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 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO1988003699A1 (en) | 1988-05-19 |
| JPH0693392A (ja) | 1994-04-05 |
| DE3775778D1 (de) | 1992-02-13 |
| JP2697808B2 (ja) | 1998-01-14 |
| EP0329704B1 (en) | 1992-01-02 |
| JPH02500788A (ja) | 1990-03-15 |
| EP0329704A1 (en) | 1989-08-30 |
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