JPH0633501B2 - 非晶質合金材料の表面処理方法 - Google Patents
非晶質合金材料の表面処理方法Info
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- JPH0633501B2 JPH0633501B2 JP23394186A JP23394186A JPH0633501B2 JP H0633501 B2 JPH0633501 B2 JP H0633501B2 JP 23394186 A JP23394186 A JP 23394186A JP 23394186 A JP23394186 A JP 23394186A JP H0633501 B2 JPH0633501 B2 JP H0633501B2
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- alloy ribbon
- oxide
- chemical polishing
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- 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
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、変圧器，回転機等の鉄心として使用される非
晶質合金材料の表面処理方法に関する。
晶質合金材料の表面処理方法に関する。
変圧器，回転機等の電気機器に使用される鉄心材料とし
ては、励磁特性が良好であり、鉄損の低いことが要求さ
れる。この鉄損を低下させるためには、材料の欠陥を少
なくし、内部応力を下げることにより、ヒステリシス損
を低減させ、また電気抵抗を高め、板厚を薄くすること
により、渦電流損を低減させることが必要である。この
ような条件を満たす材料として、珪素鋼板がこれまで用
いられている。
ては、励磁特性が良好であり、鉄損の低いことが要求さ
れる。この鉄損を低下させるためには、材料の欠陥を少
なくし、内部応力を下げることにより、ヒステリシス損
を低減させ、また電気抵抗を高め、板厚を薄くすること
により、渦電流損を低減させることが必要である。この
ような条件を満たす材料として、珪素鋼板がこれまで用
いられている。
珪素鋼板は、鋳造，熱延，冷延，焼鈍等の工程を経る従
来の方法により製造されるものである。これに対して、
合金を高温の溶融状態から超急冷することにより、液体
と同様な構造をもつ非晶質合金の薄帯を製造する方法が
最近開発された。
来の方法により製造されるものである。これに対して、
合金を高温の溶融状態から超急冷することにより、液体
と同様な構造をもつ非晶質合金の薄帯を製造する方法が
最近開発された。
この非晶質合金の製造方法によるとき、薄帯を圧延等の
工程を経ず直接的に製造することができる。また、得ら
れた非晶質合金薄帯の電気抵抗は高く、非晶質構造のた
め鉄損が著しく低減され、異方性もない。更に、この非
晶質合金薄帯は、励磁特性も優れているので、鉄心材料
として大いに期待される材料である。
工程を経ず直接的に製造することができる。また、得ら
れた非晶質合金薄帯の電気抵抗は高く、非晶質構造のた
め鉄損が著しく低減され、異方性もない。更に、この非
晶質合金薄帯は、励磁特性も優れているので、鉄心材料
として大いに期待される材料である。
この非晶質合金薄帯を加工して電気機器の鉄心等として
使用する場合、層間抵抗，耐食性等が問題となる。
使用する場合、層間抵抗，耐食性等が問題となる。
しかし、表面に絶縁被膜を設けることにより層間抵抗を
増加させ、渦電流損に起因する鉄損の悪化を防止しよう
とすると、非晶質合金薄帯の表面にある凸凹のために、
その絶縁被膜の厚みが不均一になる。たとえば、通常の
浸漬法，ロールコート，バーコート，スプレーコート等
の塗布方法によって絶縁被膜を非晶質合金薄帯の表面に
設けようとすると、凸部における絶縁被膜の厚みが小さ
くなり、凹部においてはそれが大きくなる。その結果、
被覆された非晶質合金薄帯を焼鈍すると、非晶質合金薄
帯に加わる力が不均一になり、磁束に対して抵抗となる
ような磁区が発生し、鉄損の劣化を招く。
増加させ、渦電流損に起因する鉄損の悪化を防止しよう
とすると、非晶質合金薄帯の表面にある凸凹のために、
その絶縁被膜の厚みが不均一になる。たとえば、通常の
浸漬法，ロールコート，バーコート，スプレーコート等
の塗布方法によって絶縁被膜を非晶質合金薄帯の表面に
設けようとすると、凸部における絶縁被膜の厚みが小さ
くなり、凹部においてはそれが大きくなる。その結果、
被覆された非晶質合金薄帯を焼鈍すると、非晶質合金薄
帯に加わる力が不均一になり、磁束に対して抵抗となる
ような磁区が発生し、鉄損の劣化を招く。
このような欠点を解消すべく、本発明者は、陽極処理に
よって酸化物系絶縁被膜を設けることを開発し、これを
特願昭60-67215号として先に出願した。
よって酸化物系絶縁被膜を設けることを開発し、これを
特願昭60-67215号として先に出願した。
この酸化物系絶縁被膜は、陽極処理によって施されたも
のであるから、被処理対象である非晶質合金薄帯の表面
形状に倣って均一に設けられる。したがって、酸化物系
絶縁被膜によりコーティングされた非晶質合金薄帯に不
均一な応力が加わることなく層間抵抗の増加及び耐食性
の向上を図ることが可能となった。
のであるから、被処理対象である非晶質合金薄帯の表面
形状に倣って均一に設けられる。したがって、酸化物系
絶縁被膜によりコーティングされた非晶質合金薄帯に不
均一な応力が加わることなく層間抵抗の増加及び耐食性
の向上を図ることが可能となった。
ところが、非晶質合金薄帯の表面性状は、製造時におけ
る種々の条件によって影響され、均一なものではない。
たとえば、絶縁層として働く酸化被膜が生成されるが、
この酸化被膜は雰囲気の影響を強く受け、その厚みが均
一なものではない。また、特に冷却ロールとは反対側の
非晶質合金薄帯表面、及び冷却ロール側であっても冷却
ロール表面にある凹部に接する非晶質合金薄帯表面は、
冷却速度が比較的遅いため結晶化し易い。
る種々の条件によって影響され、均一なものではない。
たとえば、絶縁層として働く酸化被膜が生成されるが、
この酸化被膜は雰囲気の影響を強く受け、その厚みが均
一なものではない。また、特に冷却ロールとは反対側の
非晶質合金薄帯表面、及び冷却ロール側であっても冷却
ロール表面にある凹部に接する非晶質合金薄帯表面は、
冷却速度が比較的遅いため結晶化し易い。
このような表面層をもつ非晶質合金薄帯に一定の電解条
件で陽極処理を行った場合、処理後の非晶質合金薄帯は
一様な表面抵抗をもつものとはならない。また、表面抵
抗の変動等に起因して電解用電流が変動することから、
陽極処理により生成される酸化物系絶縁被膜自体もバラ
ツキのあるものとなる。
件で陽極処理を行った場合、処理後の非晶質合金薄帯は
一様な表面抵抗をもつものとはならない。また、表面抵
抗の変動等に起因して電解用電流が変動することから、
陽極処理により生成される酸化物系絶縁被膜自体もバラ
ツキのあるものとなる。
そのため、これを鉄心に積層したときに、層間抵抗が局
部的に変動し、渦電流損の改善が充分に図れない。ま
た、局部的に酸化物系絶縁被膜の付着量に差が生じ、板
内の不均一応力を誘発する原因となる。その結果、鉄損
が劣化する。
部的に変動し、渦電流損の改善が充分に図れない。ま
た、局部的に酸化物系絶縁被膜の付着量に差が生じ、板
内の不均一応力を誘発する原因となる。その結果、鉄損
が劣化する。
そこで、本発明は、非晶質合金材料の表面抵抗を均一に
すると共に、良好な絶縁被膜を形成することを目的とす
る。
すると共に、良好な絶縁被膜を形成することを目的とす
る。
本発明の表面処理方法は、その目的を達成するため、非
晶質合金材料を陽極として電解液に接触させて電解を行
うことにより、酸化物系絶縁被膜を前記非晶質合金材料
の表面に形成する際、被膜形成前の非晶質合金材料の表
面にある酸化層又は結晶化層をアルカリ溶液により化学
研磨により除去することを特徴とする。
晶質合金材料を陽極として電解液に接触させて電解を行
うことにより、酸化物系絶縁被膜を前記非晶質合金材料
の表面に形成する際、被膜形成前の非晶質合金材料の表
面にある酸化層又は結晶化層をアルカリ溶液により化学
研磨により除去することを特徴とする。
以下、本発明を、その作用と共に具体的に説明する。な
お、本願明細書でいう非晶質合金材料とは、薄帯、薄
板、線材等の種々の形態をもつものを指すが、以下の説
明では、薄帯を例にとっている。
お、本願明細書でいう非晶質合金材料とは、薄帯、薄
板、線材等の種々の形態をもつものを指すが、以下の説
明では、薄帯を例にとっている。
高絶縁抵抗の酸化物は、陽極処理によって非晶質合金薄
帯の表面に形成される。すなわち、非晶質合金薄帯を陽
極として電解液中に浸漬し、或いは電解液を非晶質合金
薄帯表面に塗布し、陰極との間に電圧を印加することに
より、電解液から析出する酸化物を非晶質合金薄帯の表
面に付着させる。ここで使用される酸化物としては、溶
液電解法により陽極上に付着する全ての酸化物を使用す
ることができる。具体的には、Al2O3,ZrO2,TaO2等があ
る。
帯の表面に形成される。すなわち、非晶質合金薄帯を陽
極として電解液中に浸漬し、或いは電解液を非晶質合金
薄帯表面に塗布し、陰極との間に電圧を印加することに
より、電解液から析出する酸化物を非晶質合金薄帯の表
面に付着させる。ここで使用される酸化物としては、溶
液電解法により陽極上に付着する全ての酸化物を使用す
ることができる。具体的には、Al2O3,ZrO2,TaO2等があ
る。
このとき、非晶質合金薄帯の表面状態を観察すると、鋳
造時の溶湯とロールとの接触状態，その後の冷却過程に
おける酸化被膜又は結晶化層の形成状態等に原因して、
物性的及び形状的に一様なものとはいえない。この表面
の不均一性が、非晶質合金薄帯を陽極処理する際に、局
部的な電解条件の変動をもたらす。その結果、処理され
た非晶質合金薄帯の表面抵抗が局部的に異なるものとな
り、前述したような問題が生じる。
造時の溶湯とロールとの接触状態，その後の冷却過程に
おける酸化被膜又は結晶化層の形成状態等に原因して、
物性的及び形状的に一様なものとはいえない。この表面
の不均一性が、非晶質合金薄帯を陽極処理する際に、局
部的な電解条件の変動をもたらす。その結果、処理され
た非晶質合金薄帯の表面抵抗が局部的に異なるものとな
り、前述したような問題が生じる。
そこで、本発明にあっては、非晶質合金薄帯の表面にあ
る酸化層又は結晶化層を、陽極処理に先立って除去する
ことにより、陽極処理条件を安定させると共に、陽極処
理そのものをも迅速に行うものである。
る酸化層又は結晶化層を、陽極処理に先立って除去する
ことにより、陽極処理条件を安定させると共に、陽極処
理そのものをも迅速に行うものである。
この酸化層又は結晶化層の除去として、化学研磨を採用
している。この化学研磨によるとき、非晶質合金薄帯に
応力を与えずに、非晶質合金表面が研磨される。また、
化学研磨液として陽極処理に使用する電解液を用いてい
るので、素地を研磨することなく、非晶質合金薄帯表面
の酸化層や結晶化層のみを除去できる。これらの点で、
化学研磨は、機械研磨等の他の手段に比べて有利であ
る。
している。この化学研磨によるとき、非晶質合金薄帯に
応力を与えずに、非晶質合金表面が研磨される。また、
化学研磨液として陽極処理に使用する電解液を用いてい
るので、素地を研磨することなく、非晶質合金薄帯表面
の酸化層や結晶化層のみを除去できる。これらの点で、
化学研磨は、機械研磨等の他の手段に比べて有利であ
る。
このときに使用する化学研磨液としては、アルカリ溶液
が効果的であり、たとえばｐＨ11〜13の苛性ソーダ溶液
又はアルミン酸溶液がある。アルミン酸溶液を化学研磨
液として使用する場合、この化学研磨液を次工程の陽極
処理で使用する電解液と同一のものとすることができる
ので、たとえば第１図に示すように設計した装置により
化学研磨及び陽極処理を行うことができる。
が効果的であり、たとえばｐＨ11〜13の苛性ソーダ溶液
又はアルミン酸溶液がある。アルミン酸溶液を化学研磨
液として使用する場合、この化学研磨液を次工程の陽極
処理で使用する電解液と同一のものとすることができる
ので、たとえば第１図に示すように設計した装置により
化学研磨及び陽極処理を行うことができる。
すなわち、化学研磨槽１を陽極処理槽２の前に配置し、
両者の間を導管３で接続する。これにより、陽極処理槽
２内の電解液は、導管３を介して化学研磨槽１内に流入
する。そして、処理される非晶質合金薄帯Ａは、化学研
磨槽１内で化学研磨された後、陽極処理槽２内で陰極４
に対面する位置を搬送される。このように、同一の溶液
を使用して化学研磨及び陽極処理を行うことができる。
両者の間を導管３で接続する。これにより、陽極処理槽
２内の電解液は、導管３を介して化学研磨槽１内に流入
する。そして、処理される非晶質合金薄帯Ａは、化学研
磨槽１内で化学研磨された後、陽極処理槽２内で陰極４
に対面する位置を搬送される。このように、同一の溶液
を使用して化学研磨及び陽極処理を行うことができる。
なお、第１図の装置は、非晶質合金薄帯Ａの両面に酸化
物系絶縁被膜を設けるように設計されたものであるが、
適宜のマスキング手段を採用することにより、片面のみ
を化学研磨し酸化物系絶縁被膜を設けるようにしても良
い。また、化学研磨槽１を第１図のように陽極処理槽２
から独立して設けることなく、一つの槽内を化学研磨部
及び陽極処理部に区分して使用することもできる。この
場合には、処理される非晶質合金薄帯Ａに対向する陰極
４を槽内後方に配置し、槽内前方を化学研磨のために使
用する。
物系絶縁被膜を設けるように設計されたものであるが、
適宜のマスキング手段を採用することにより、片面のみ
を化学研磨し酸化物系絶縁被膜を設けるようにしても良
い。また、化学研磨槽１を第１図のように陽極処理槽２
から独立して設けることなく、一つの槽内を化学研磨部
及び陽極処理部に区分して使用することもできる。この
場合には、処理される非晶質合金薄帯Ａに対向する陰極
４を槽内後方に配置し、槽内前方を化学研磨のために使
用する。
この化学研磨は、非晶質合金薄帯の表面状態の如何にも
よるが、通常の場合には0.1〜2秒程度化学研磨液と接触
させることによって行う。これにより、非晶質合金薄帯
から酸化物，結晶化層等の表面層が除去される。
よるが、通常の場合には0.1〜2秒程度化学研磨液と接触
させることによって行う。これにより、非晶質合金薄帯
から酸化物，結晶化層等の表面層が除去される。
このように前処理された非晶質合金薄帯に対して陽極処
理が行われるものであるから、その陽極処理の条件は安
定化する。また、前処理によって非晶質合金薄帯の表面
が活性度の高い状態とされているので、陽極処理も迅速
なものとなる。この陽極処理された非晶質合金薄帯に対
して、磁性劣化を抑制する目的でクロム酸等のコーティ
ング被膜をこの後に更に施すこともできる。
理が行われるものであるから、その陽極処理の条件は安
定化する。また、前処理によって非晶質合金薄帯の表面
が活性度の高い状態とされているので、陽極処理も迅速
なものとなる。この陽極処理された非晶質合金薄帯に対
して、磁性劣化を抑制する目的でクロム酸等のコーティ
ング被膜をこの後に更に施すこともできる。
以下、実施例により、本発明の効果を具体的に説明す
る。
る。
単ロール法で製造されたFe79.5B13.1Si6.9C0.5（原子
％）の組成を持ち板厚が25μｍの非晶質合金薄帯を、ｐ
Ｈ12のアルミン酸ソーダ溶液に0.5秒浸漬することによ
り、化学研磨した。
％）の組成を持ち板厚が25μｍの非晶質合金薄帯を、ｐ
Ｈ12のアルミン酸ソーダ溶液に0.5秒浸漬することによ
り、化学研磨した。
次いで、この化学研磨された非晶質合金薄帯を陽極とし
て、アルミン酸ソーダ25ｇ／を含む電解液中において
電流密度６Ａ／dm2で１秒電解を行った。その結果、ア
ルミナ被膜が付着量60mg／m2の割合で形成された。
て、アルミン酸ソーダ25ｇ／を含む電解液中において
電流密度６Ａ／dm2で１秒電解を行った。その結果、ア
ルミナ被膜が付着量60mg／m2の割合で形成された。
第２図に示す曲線(1)は、このようにして陽極処理され
た非晶質合金薄帯の表面に形成された酸化物系絶縁被膜
の厚みを、その長手方向に沿って示したものである。な
お、第２図には、陽極処理する前の非晶質合金薄帯表面
にある酸化膜及び前処理なしに同一条件下で陽極処理し
た場合の表面抵抗酸化物系絶縁被膜の厚みを、それぞれ
曲線(2)及び曲線(3)で示している。
た非晶質合金薄帯の表面に形成された酸化物系絶縁被膜
の厚みを、その長手方向に沿って示したものである。な
お、第２図には、陽極処理する前の非晶質合金薄帯表面
にある酸化膜及び前処理なしに同一条件下で陽極処理し
た場合の表面抵抗酸化物系絶縁被膜の厚みを、それぞれ
曲線(2)及び曲線(3)で示している。
また、第３図は、第２図の曲線(1)〜(3)で示した非晶質
合金薄帯の表面抵抗を、それぞれ曲線(1)〜(3)で示した
ものである。
合金薄帯の表面抵抗を、それぞれ曲線(1)〜(3)で示した
ものである。
これらの図から明らかなように、本実施例によるとき、
処理前の表面抵抗の変動に拘らず、陽極処理された後の
非晶質合金薄帯は、その長手方向に沿って均一な酸化物
系絶縁被膜及び表面抵抗をもつものとなる。しかも、短
時間に所定の表面抵抗をもつ酸化物系絶縁被膜を形成す
ることができる。
処理前の表面抵抗の変動に拘らず、陽極処理された後の
非晶質合金薄帯は、その長手方向に沿って均一な酸化物
系絶縁被膜及び表面抵抗をもつものとなる。しかも、短
時間に所定の表面抵抗をもつ酸化物系絶縁被膜を形成す
ることができる。
これに対して、前処理なしで陽極処理した非晶質合金薄
帯にあっては、処理前の表面状態の変動に影響されて、
陽極処理によって生成した酸化物系絶縁被膜及び表面抵
抗が長手方向に沿って変動している。また、比較例(3)
の場合にあっては、生成した酸化物系絶縁被膜の付着量
が少ないため、表面抵抗も本実施例(1)と比較して小さ
なものとなっている。
帯にあっては、処理前の表面状態の変動に影響されて、
陽極処理によって生成した酸化物系絶縁被膜及び表面抵
抗が長手方向に沿って変動している。また、比較例(3)
の場合にあっては、生成した酸化物系絶縁被膜の付着量
が少ないため、表面抵抗も本実施例(1)と比較して小さ
なものとなっている。
以上に説明したように、本発明の表面処理方法において
は、素材である非晶質合金材料の表面にある酸化層又は
結晶化層を化学研磨により除去した後で陽極処理を行う
ことにより、膜厚が一定の酸化物系絶縁被膜をもつ非晶
質合金材料を安定した電解条件下で迅速に製造すること
ができる。また、この被覆された非晶質合金材料は、鋳
造時に生成した酸化層又は結晶化層等の影響を受けるこ
とがないので、均一な表面抵抗をもつものとなる。した
がって、この処理された非晶質合金材料を鉄心として積
層するとき、層間抵抗のバラツキに起因する渦電流損の
増大，板間の焼付き等の種々の問題を解消することがで
きる。このようにして、本発明によるとき、優れた性質
をもつ磁性材料を得ることができる。
は、素材である非晶質合金材料の表面にある酸化層又は
結晶化層を化学研磨により除去した後で陽極処理を行う
ことにより、膜厚が一定の酸化物系絶縁被膜をもつ非晶
質合金材料を安定した電解条件下で迅速に製造すること
ができる。また、この被覆された非晶質合金材料は、鋳
造時に生成した酸化層又は結晶化層等の影響を受けるこ
とがないので、均一な表面抵抗をもつものとなる。した
がって、この処理された非晶質合金材料を鉄心として積
層するとき、層間抵抗のバラツキに起因する渦電流損の
増大，板間の焼付き等の種々の問題を解消することがで
きる。このようにして、本発明によるとき、優れた性質
をもつ磁性材料を得ることができる。
第１図は本発明を実施する装置の一例を示し、第２図及
び第３図は、本発明の効果を具体的に示したグラフであ
る。
び第３図は、本発明の効果を具体的に示したグラフであ
る。
Claims (1)
- 【請求項１】非晶質合金材料を陽極として電解液に接触
させて電解を行うことにより、酸化物系絶縁被膜を前記
非晶質合金材料の表面に形成する際、被膜形成前の非晶
質合金材料の表面にある酸化層又は結晶化層をアルカリ
溶液により除去することを特徴とする非晶質合金材料の
表面処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23394186A JPH0633501B2 (ja) | 1986-09-30 | 1986-09-30 | 非晶質合金材料の表面処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23394186A JPH0633501B2 (ja) | 1986-09-30 | 1986-09-30 | 非晶質合金材料の表面処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6386894A JPS6386894A (ja) | 1988-04-18 |
| JPH0633501B2 true JPH0633501B2 (ja) | 1994-05-02 |
Family
ID=16963014
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23394186A Expired - Fee Related JPH0633501B2 (ja) | 1986-09-30 | 1986-09-30 | 非晶質合金材料の表面処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0633501B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3503139B1 (de) * | 2017-12-20 | 2021-03-31 | Bertram Ehmann | Verfahren und halbzeug zum herstellen von wenigstens einem paketabschnitt eines weichmagnetischen bauteils |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2657717B1 (fr) * | 1990-01-31 | 1995-07-13 | Commissariat Energie Atomique | Procede de fabrication de rubans magnetiques a permeabilite elevee en haute frequence. |
| US7291262B2 (en) | 2000-05-25 | 2007-11-06 | Hokukon Co., Ltd. | Road surface waste water treatment device and tubular water treatment unit |
| TW201226036A (en) | 2011-04-12 | 2012-07-01 | Wen-Der Yang | Water-filtering container and filter core |
-
1986
- 1986-09-30 JP JP23394186A patent/JPH0633501B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3503139B1 (de) * | 2017-12-20 | 2021-03-31 | Bertram Ehmann | Verfahren und halbzeug zum herstellen von wenigstens einem paketabschnitt eines weichmagnetischen bauteils |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6386894A (ja) | 1988-04-18 |
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