JPH08107008A - Ｆｅ族基非晶質金属フィラメント - Google Patents
Ｆｅ族基非晶質金属フィラメントInfo
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- JPH08107008A JPH08107008A JP6240993A JP24099394A JPH08107008A JP H08107008 A JPH08107008 A JP H08107008A JP 6240993 A JP6240993 A JP 6240993A JP 24099394 A JP24099394 A JP 24099394A JP H08107008 A JPH08107008 A JP H08107008A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 小型のパルス電圧発生素子として利用できる
線径が１００μｍ以下の安定な双安定磁気特性を示すＦ
ｅ族基非晶質金属フィラメントを提供する。 【構成】 次の組成、磁歪、線径及び断面を満足してな
ることを特徴とするＦｅ族基非晶質金属フィラメント。 組成：Ｆｅ族基の元素が６５原子％以上である。 磁歪：磁歪定数の絶対値が１×１０-6以上である。 線径：１００μｍ以下である。 断面形状：偏平度が３０％以下（０％は含まない）であ
り、かつ円形度が７０％以上である。
線径が１００μｍ以下の安定な双安定磁気特性を示すＦ
ｅ族基非晶質金属フィラメントを提供する。 【構成】 次の組成、磁歪、線径及び断面を満足してな
ることを特徴とするＦｅ族基非晶質金属フィラメント。 組成：Ｆｅ族基の元素が６５原子％以上である。 磁歪：磁歪定数の絶対値が１×１０-6以上である。 線径：１００μｍ以下である。 断面形状：偏平度が３０％以下（０％は含まない）であ
り、かつ円形度が７０％以上である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、安定な双安定磁気特性
を示し、パルス電圧発生特性に優れたＦｅ族基非晶質金
属フィラメントに関するものである。
を示し、パルス電圧発生特性に優れたＦｅ族基非晶質金
属フィラメントに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】溶融状態の合金を急冷することにより薄
帯状、フィラメント状、粉粒体状など種々の形状と特性
を有する非晶質金属材料が得られることはよく知られて
いる。中でも特開昭５６−１６５０１６号公報並びに特
開昭５７−７９０５２号公報により開示されたＦｅ及び
Ｃｏ基の急冷凝固非晶質金属細線は、磁化過程において
ある特定の励磁磁界値（逆磁区形成限界磁界値）におい
て急速に磁化反転を生じる双安定磁気特性を示す磁性材
料として知られており、励磁磁界の変化速度に無関係に
検出コイルに鋭い誘導電圧パルスを発生するパルス電圧
発生素子として各種磁気マーカや磁気センサに広く応用
されている。
帯状、フィラメント状、粉粒体状など種々の形状と特性
を有する非晶質金属材料が得られることはよく知られて
いる。中でも特開昭５６−１６５０１６号公報並びに特
開昭５７−７９０５２号公報により開示されたＦｅ及び
Ｃｏ基の急冷凝固非晶質金属細線は、磁化過程において
ある特定の励磁磁界値（逆磁区形成限界磁界値）におい
て急速に磁化反転を生じる双安定磁気特性を示す磁性材
料として知られており、励磁磁界の変化速度に無関係に
検出コイルに鋭い誘導電圧パルスを発生するパルス電圧
発生素子として各種磁気マーカや磁気センサに広く応用
されている。
【０００３】また、特開昭６３−２４００３号公報に
は、Ｆｅ系の急冷凝固非晶質磁歪線を線引き後、張力下
熱処理を施し、次いで急冷することにより、１００μｍ
以下の種々の線径からなる双安定磁気特性を示す非晶質
金属フィラメントが開示されている。
は、Ｆｅ系の急冷凝固非晶質磁歪線を線引き後、張力下
熱処理を施し、次いで急冷することにより、１００μｍ
以下の種々の線径からなる双安定磁気特性を示す非晶質
金属フィラメントが開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記し
た特開昭５６−１６５０１６号公報及び特開昭５７−７
９０５２号公報に開示されたＦｅ及びＣｏ基の円形断面
を有する非晶質金属フィラメントは、回転液中紡糸法と
呼ばれる製造方法により作製されるため、回転冷却液中
において細線形態を形成する特定の合金組成のものに限
定されるという問題点を有していた。また、１００μｍ
以下の細孔を有するノズルから溶湯を回転冷却液中に安
定して噴出させることが困難なため、１００μｍ以下の
線径を有するＦｅ及びＣｏ基の急冷凝固非晶質金属フィ
ラメントが得られにくいという問題点も有していた。さ
らに、回転液中紡糸法により作製された円形断面を有す
る非晶質金属フィラメントを用いて、前記の特開昭６３
−２４００３号公報に基づき１００μｍ以下の種々の線
径からなる双安定磁気特性を有する非晶質金属フィラメ
ントを得るには、伸線工程と張力制御された複雑な熱処
理工程を利用する必要があり、得られた非晶質金属フィ
ラメントが高価な材料になるという問題点も有してい
た。
た特開昭５６−１６５０１６号公報及び特開昭５７−７
９０５２号公報に開示されたＦｅ及びＣｏ基の円形断面
を有する非晶質金属フィラメントは、回転液中紡糸法と
呼ばれる製造方法により作製されるため、回転冷却液中
において細線形態を形成する特定の合金組成のものに限
定されるという問題点を有していた。また、１００μｍ
以下の細孔を有するノズルから溶湯を回転冷却液中に安
定して噴出させることが困難なため、１００μｍ以下の
線径を有するＦｅ及びＣｏ基の急冷凝固非晶質金属フィ
ラメントが得られにくいという問題点も有していた。さ
らに、回転液中紡糸法により作製された円形断面を有す
る非晶質金属フィラメントを用いて、前記の特開昭６３
−２４００３号公報に基づき１００μｍ以下の種々の線
径からなる双安定磁気特性を有する非晶質金属フィラメ
ントを得るには、伸線工程と張力制御された複雑な熱処
理工程を利用する必要があり、得られた非晶質金属フィ
ラメントが高価な材料になるという問題点も有してい
た。
【０００５】すなわち、従来の非晶質金属フィラメント
は、いずれも双安定磁気特性のバラックが生じ、パルス
電圧発生特性も十分でなかった。したがって、本発明
は、小型のパルス電圧発生素子として利用できる線径が
１００μｍ以下の安定な双安定磁気特性を示すＦｅ族基
非晶質金属フィラメントを提供することを目的とするも
のである。
は、いずれも双安定磁気特性のバラックが生じ、パルス
電圧発生特性も十分でなかった。したがって、本発明
は、小型のパルス電圧発生素子として利用できる線径が
１００μｍ以下の安定な双安定磁気特性を示すＦｅ族基
非晶質金属フィラメントを提供することを目的とするも
のである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決するために鋭意研究した結果、特定の磁歪と特定
の断面形状を有するＦｅ族基非晶質金属フィラメントが
上記課題を解決することができるという知見を得、この
知見に基づいて本発明に到達した。
を解決するために鋭意研究した結果、特定の磁歪と特定
の断面形状を有するＦｅ族基非晶質金属フィラメントが
上記課題を解決することができるという知見を得、この
知見に基づいて本発明に到達した。
【０００７】すなわち、本発明は、次の組成、磁歪、線
径及び断面を満足してなることを特徴とするＦｅ族基非
晶質金属フィラメントを要旨とするものである。 組成：Ｆｅ族基の元素が６５原子％以上である。 磁歪：磁歪定数の絶対値が１×１０-6以上である。 線径：１００μｍ以下である。 断面形状：偏平度が３０％以下（０％は含まない）であ
り、かつ円形度が７０％以上である。
径及び断面を満足してなることを特徴とするＦｅ族基非
晶質金属フィラメントを要旨とするものである。 組成：Ｆｅ族基の元素が６５原子％以上である。 磁歪：磁歪定数の絶対値が１×１０-6以上である。 線径：１００μｍ以下である。 断面形状：偏平度が３０％以下（０％は含まない）であ
り、かつ円形度が７０％以上である。
【０００８】以下、本発明を詳細に説明する。本発明の
非晶質金属フィラメントは、Ｘ線回折法により確認され
る非晶質構造を有することが必要であるが、磁気特性と
して双安定磁気特性を発現する限りにおいては結晶質相
が若干含まれていてもよい。
非晶質金属フィラメントは、Ｘ線回折法により確認され
る非晶質構造を有することが必要であるが、磁気特性と
して双安定磁気特性を発現する限りにおいては結晶質相
が若干含まれていてもよい。
【０００９】本発明の非晶質金属フィラメントは、Ｆ
ｅ、Ｃｏ及びＮｉの少なくとも１種を６５原子％以上含
むことが必要であるが、非晶質単相を形成し、かつ、室
温において磁歪定数の絶対値が１×１０-6以上の磁歪を
有するものであれば、特に組成に限定されない。特に、
本発明においてはＮｉが３５原子％以下の範囲で、Ｆ
ｅ、Ｃｏ及びＮｉから選ばれた１種又は２種以上のＦｅ
族基の元素の合計が６５原子％以上９０原子％以下で、
非晶質形成を促進する元素としてＢ、Ｐ、Ｃ、Ｓｉ、Ｚ
ｒ、Ｎｂ及びＴａからなる群より選ばれた１種又は２種
以上の元素を合計で１０原子％以上３５原子％以下であ
ることが望ましい。
ｅ、Ｃｏ及びＮｉの少なくとも１種を６５原子％以上含
むことが必要であるが、非晶質単相を形成し、かつ、室
温において磁歪定数の絶対値が１×１０-6以上の磁歪を
有するものであれば、特に組成に限定されない。特に、
本発明においてはＮｉが３５原子％以下の範囲で、Ｆ
ｅ、Ｃｏ及びＮｉから選ばれた１種又は２種以上のＦｅ
族基の元素の合計が６５原子％以上９０原子％以下で、
非晶質形成を促進する元素としてＢ、Ｐ、Ｃ、Ｓｉ、Ｚ
ｒ、Ｎｂ及びＴａからなる群より選ばれた１種又は２種
以上の元素を合計で１０原子％以上３５原子％以下であ
ることが望ましい。
【００１０】さらに本発明においては合金組成に耐食性
を改善する目的でＣｒ、ＣｕやＭｏ１０原子％以下含ま
れていても双安定磁気特性を失わない範囲であれば特に
問題はない。本発明においてＦｅ族基の元素の合計含有
量が６５原子％未満になると、磁気特性が劣化し室温に
おいて双安定磁気特性を示さなくなる。また、Ｆｅ族基
の元素の合計含有量が９０原子％を越える場合、非晶質
形成を促進する元素の合計が１０原子％未満の場合、あ
るいは３５原子％を越える場合には、非晶質形成能が低
下し非晶質単相を形成しにくくなり、双安定磁気特性を
示す非晶質金属フィラメントが得られにくくなる。
を改善する目的でＣｒ、ＣｕやＭｏ１０原子％以下含ま
れていても双安定磁気特性を失わない範囲であれば特に
問題はない。本発明においてＦｅ族基の元素の合計含有
量が６５原子％未満になると、磁気特性が劣化し室温に
おいて双安定磁気特性を示さなくなる。また、Ｆｅ族基
の元素の合計含有量が９０原子％を越える場合、非晶質
形成を促進する元素の合計が１０原子％未満の場合、あ
るいは３５原子％を越える場合には、非晶質形成能が低
下し非晶質単相を形成しにくくなり、双安定磁気特性を
示す非晶質金属フィラメントが得られにくくなる。
【００１１】本発明の非晶質金属フィラメントは、急冷
凝固された状態において室温で双安定磁気特性を示す。
そのためには、磁歪定数の絶対値が１×１０-6以上の磁
歪を有することが必要であり、磁歪定数の絶対値が３×
１０-6以上の磁歪を有することがより好ましい。磁歪定
数の絶対値が１×１０-6より小さい磁歪を有するものに
なると、フィラメントの断面が以下に規定する断面を有
していても双安定磁気特性を示さなくなりパルス電圧発
生特性が大幅に悪化する。
凝固された状態において室温で双安定磁気特性を示す。
そのためには、磁歪定数の絶対値が１×１０-6以上の磁
歪を有することが必要であり、磁歪定数の絶対値が３×
１０-6以上の磁歪を有することがより好ましい。磁歪定
数の絶対値が１×１０-6より小さい磁歪を有するものに
なると、フィラメントの断面が以下に規定する断面を有
していても双安定磁気特性を示さなくなりパルス電圧発
生特性が大幅に悪化する。
【００１２】本発明の非晶質金属フィラメントは、線径
が１００μｍ以下であることが必要であり、線径が９０
μｍ以下であることが好ましい。線径が１００μｍを越
えると、以下に示す融液抽出法を用いて作製されたフィ
ラメントの円形度が以下の条件を満足しなくなる。本発
明の非晶質金属フィラメントは、パルス電圧発生特性か
ら線径が４０μｍ以上であることが好ましく，特に、線
径が５０μｍ以上であることが好ましい。線径が４０μ
ｍより小さくなると、磁化反転に伴う磁性体の体積（磁
性体の断面積）が小さくなり、検出コイルにおいて検出
される誘導電圧値は低いものとなり、検出パルスの高調
波成分も線径が４０μｍ以上もと比べて少なくなるので
好ましくない。本発明における線径とは、任意の断面に
おける最大径（最大寸法）と最小径（最小寸法）の平均
値をいう。
が１００μｍ以下であることが必要であり、線径が９０
μｍ以下であることが好ましい。線径が１００μｍを越
えると、以下に示す融液抽出法を用いて作製されたフィ
ラメントの円形度が以下の条件を満足しなくなる。本発
明の非晶質金属フィラメントは、パルス電圧発生特性か
ら線径が４０μｍ以上であることが好ましく，特に、線
径が５０μｍ以上であることが好ましい。線径が４０μ
ｍより小さくなると、磁化反転に伴う磁性体の体積（磁
性体の断面積）が小さくなり、検出コイルにおいて検出
される誘導電圧値は低いものとなり、検出パルスの高調
波成分も線径が４０μｍ以上もと比べて少なくなるので
好ましくない。本発明における線径とは、任意の断面に
おける最大径（最大寸法）と最小径（最小寸法）の平均
値をいう。
【００１３】本発明の非晶質金属フィラメントは、偏平
度が０％より大きく、かつ３０％以下であることが必要
であり、２０％以下であることが好ましい。偏平度が３
０％を越えると、たとえ磁歪定数の絶対値が１×１０-6
以上の磁歪を有するものであっても、双安定磁気特性を
示さなくなりパルス電圧発生特性が大幅に悪化する。ま
た、本発明の非晶質金属フィラメントは、円形度が７０
％以上であることが必要であり、８０％以上であること
が好ましい。円形度が７０％未満になると、たとえ磁歪
定数の絶対値が１×１０-6以上の磁歪を有するものであ
っても、双安定磁気特性を示さなくなりパルス電圧発生
特性が大幅に悪化する。
度が０％より大きく、かつ３０％以下であることが必要
であり、２０％以下であることが好ましい。偏平度が３
０％を越えると、たとえ磁歪定数の絶対値が１×１０-6
以上の磁歪を有するものであっても、双安定磁気特性を
示さなくなりパルス電圧発生特性が大幅に悪化する。ま
た、本発明の非晶質金属フィラメントは、円形度が７０
％以上であることが必要であり、８０％以上であること
が好ましい。円形度が７０％未満になると、たとえ磁歪
定数の絶対値が１×１０-6以上の磁歪を有するものであ
っても、双安定磁気特性を示さなくなりパルス電圧発生
特性が大幅に悪化する。
【００１４】本発明における偏平度とは、線径の０．８
５倍以上の曲率半径を持つ曲線部分又は凹曲線からなる
部分の断面周囲全体に対する長さの割合（百分率）をい
い、本発明における円形度とは、線径の０．２５倍以上
０．７５倍以下の範囲の曲率半径を持つ曲線部分の断面
周囲全体に対する長さの割合（百分率）をいう。本発明
の非晶質金属フィラメントの断面形状を、図１及び図２
に基づいて説明すると、図中の１は、本発明の非晶質金
属フィラメントであり、その非晶質金属フィラメント１
の断面は、線径の０．８５倍以上の曲率半径からなる周
部分２又は凹曲線からなる周部分４を有し、かつ線径の
０．２５倍以上０．７５倍以下の範囲の曲率半径を持つ
曲線部分３により構成されている。
５倍以上の曲率半径を持つ曲線部分又は凹曲線からなる
部分の断面周囲全体に対する長さの割合（百分率）をい
い、本発明における円形度とは、線径の０．２５倍以上
０．７５倍以下の範囲の曲率半径を持つ曲線部分の断面
周囲全体に対する長さの割合（百分率）をいう。本発明
の非晶質金属フィラメントの断面形状を、図１及び図２
に基づいて説明すると、図中の１は、本発明の非晶質金
属フィラメントであり、その非晶質金属フィラメント１
の断面は、線径の０．８５倍以上の曲率半径からなる周
部分２又は凹曲線からなる周部分４を有し、かつ線径の
０．２５倍以上０．７５倍以下の範囲の曲率半径を持つ
曲線部分３により構成されている。
【００１５】本発明の非晶質金属フィラメントを製造す
るには、例えば、前記したＦｅ族基の合金を溶融し、そ
の溶湯を高速運動する固体冷媒に接触させると、同時
か、又は接触させた後に、溶融合金の表面張力により円
形断面を形成させる融液抽出法により作製される。この
融液抽出法としては、例えば、〔J.Vac.Sci.Technol.,V
ol.11,No.6(1974)1067-1071 〕に記載の方法があげられ
る。この方法は、坩堝中で合金を溶融し、その溶融合金
に回転している先端の鋭利なロールを接触させることに
より、微少量の合金をロール回転方向に連続して抽出さ
せ、かつ合金の表面張力により円形断面を有するフィラ
メントを製造する方法である。また、特開昭４８−４３
４０号公報，特公昭５２−２２８９７号公報に記載の方
法でも製造することができる。例えば、特開昭４８−４
３４０号公報に記載の方法によれば、真空あるいはアル
ゴン等の不活性ガス雰囲気下で、合金をセラミック製の
坩堝中で溶融した後、１０００〜８０００ｒｐｍで回転
しているＣｕ、Ｆｅ、Ｍｏ、Ｗなどの金属あるいはその
合金からなる直径１０〜１００ｃｍの先端の鋭利なロー
ルと接触させ、ロール回転方向にフィラメントを連続し
て抽出することにより本発明の非晶質金属フィラメント
を得ることができる。
るには、例えば、前記したＦｅ族基の合金を溶融し、そ
の溶湯を高速運動する固体冷媒に接触させると、同時
か、又は接触させた後に、溶融合金の表面張力により円
形断面を形成させる融液抽出法により作製される。この
融液抽出法としては、例えば、〔J.Vac.Sci.Technol.,V
ol.11,No.6(1974)1067-1071 〕に記載の方法があげられ
る。この方法は、坩堝中で合金を溶融し、その溶融合金
に回転している先端の鋭利なロールを接触させることに
より、微少量の合金をロール回転方向に連続して抽出さ
せ、かつ合金の表面張力により円形断面を有するフィラ
メントを製造する方法である。また、特開昭４８−４３
４０号公報，特公昭５２−２２８９７号公報に記載の方
法でも製造することができる。例えば、特開昭４８−４
３４０号公報に記載の方法によれば、真空あるいはアル
ゴン等の不活性ガス雰囲気下で、合金をセラミック製の
坩堝中で溶融した後、１０００〜８０００ｒｐｍで回転
しているＣｕ、Ｆｅ、Ｍｏ、Ｗなどの金属あるいはその
合金からなる直径１０〜１００ｃｍの先端の鋭利なロー
ルと接触させ、ロール回転方向にフィラメントを連続し
て抽出することにより本発明の非晶質金属フィラメント
を得ることができる。
【００１６】
【実施例】次に、実施例及び比較例により本発明を具体
的に説明する。なお、実施例及び比較例中の組織、磁
歪、円形度、偏平度、線径（平均線径）、パルス電圧及
び双安定磁気特性を次のようにして評価した。組織につ
いては、Ｘ線回折法により非晶質相特有のハローパター
ンが得られた状態を非晶質と判定し、非晶質と結晶質が
混在する状態を結晶質と判定した。また、断面を光学顕
微鏡により１０点観察し、各断面の外周部分において曲
率半径が線径の０．２５倍以上０．７５倍以下の範囲で
ある部分の断面周囲に対する長さの割合（百分率）を求
め、１０断面の平均値を円形度とした。さらに線径の
０．８５倍以上の曲率半径からなる周部分又は凹曲線か
らなる周部分の断面周囲に対する長さの割合（百分率）
も求め、１０断面の平均値を偏平度とした。なお、急冷
フィラメントの平均線径については、それぞれの断面に
ついて最大径と最小径の平均値を線径とし、１０点の断
面についておのおの線径を測定し、その平均値をフィラ
メントの平均線径とした。
的に説明する。なお、実施例及び比較例中の組織、磁
歪、円形度、偏平度、線径（平均線径）、パルス電圧及
び双安定磁気特性を次のようにして評価した。組織につ
いては、Ｘ線回折法により非晶質相特有のハローパター
ンが得られた状態を非晶質と判定し、非晶質と結晶質が
混在する状態を結晶質と判定した。また、断面を光学顕
微鏡により１０点観察し、各断面の外周部分において曲
率半径が線径の０．２５倍以上０．７５倍以下の範囲で
ある部分の断面周囲に対する長さの割合（百分率）を求
め、１０断面の平均値を円形度とした。さらに線径の
０．８５倍以上の曲率半径からなる周部分又は凹曲線か
らなる周部分の断面周囲に対する長さの割合（百分率）
も求め、１０断面の平均値を偏平度とした。なお、急冷
フィラメントの平均線径については、それぞれの断面に
ついて最大径と最小径の平均値を線径とし、１０点の断
面についておのおの線径を測定し、その平均値をフィラ
メントの平均線径とした。
【００１７】作製した非晶質金属フィラメントの磁歪
は、試料長２０ｃｍのフィラメントを線径より１０〜２
０％程度大きい内径の石英ガラス管内に挿入し、フィラ
メントの長手方向に圧縮力あるいは張力を負荷しながら
磁気ヒステリシスループを１０本の試料について測定す
ることにより求めた。このとき、印加磁界は６０Ｈｚの
交流電源を用いた。また、試料長２０ｃｍのフィラメン
トについて励磁磁界０．０１〜１Ｏｅ、周波数６０Ｈｚ
において交流磁気ヒステリシスループを測定し、双安定
磁気特性の有無を判定した。さらに作製された非晶質金
属フィラメントのパルス電圧発生特性は、周波数５０Ｈ
ｚ、印加最大磁界１Ｏｅの正弦波で試料長１０ｃｍのフ
ィラメントを励磁し、非晶質金属フィラメントの周囲に
巻かれた長さ３．５ｃｍ、５９０ターン、内径３ｃｍの
検出コイルにて検出されるパルス電圧を１０本について
測定し、平均値を求めた。
は、試料長２０ｃｍのフィラメントを線径より１０〜２
０％程度大きい内径の石英ガラス管内に挿入し、フィラ
メントの長手方向に圧縮力あるいは張力を負荷しながら
磁気ヒステリシスループを１０本の試料について測定す
ることにより求めた。このとき、印加磁界は６０Ｈｚの
交流電源を用いた。また、試料長２０ｃｍのフィラメン
トについて励磁磁界０．０１〜１Ｏｅ、周波数６０Ｈｚ
において交流磁気ヒステリシスループを測定し、双安定
磁気特性の有無を判定した。さらに作製された非晶質金
属フィラメントのパルス電圧発生特性は、周波数５０Ｈ
ｚ、印加最大磁界１Ｏｅの正弦波で試料長１０ｃｍのフ
ィラメントを励磁し、非晶質金属フィラメントの周囲に
巻かれた長さ３．５ｃｍ、５９０ターン、内径３ｃｍの
検出コイルにて検出されるパルス電圧を１０本について
測定し、平均値を求めた。
【００１８】実施例１〜１４、比較例１〜７ 表１に示す各種組成からなる合金を、アルゴン雰囲気下
でセラミックルツボ中で溶融させた。次に、ロール外周
先端を断面角度６０度を有する突起状に加工した直径２
０ｃｍの銅ロールを１５００〜２５００ｒｐｍで回転さ
せて溶融合金に接触させ、ロール回転方向に溶融合金を
連続して抽出することにより金属フィラメントを作製し
た。次に、作製したこれらのフィラメントの組織、磁
歪、円形度、偏平度、線径（平均線径）、パルス電圧及
び双安定磁気特性の有無を測定した。その結果を表１に
示す。
でセラミックルツボ中で溶融させた。次に、ロール外周
先端を断面角度６０度を有する突起状に加工した直径２
０ｃｍの銅ロールを１５００〜２５００ｒｐｍで回転さ
せて溶融合金に接触させ、ロール回転方向に溶融合金を
連続して抽出することにより金属フィラメントを作製し
た。次に、作製したこれらのフィラメントの組織、磁
歪、円形度、偏平度、線径（平均線径）、パルス電圧及
び双安定磁気特性の有無を測定した。その結果を表１に
示す。
【００１９】
【表１】
【００２０】表１に示すように、本発明の非晶質フィラ
メントは、実施例１〜１４にあるように安定な双安定磁
気特性を示し、検出コイルに発生する誘導パルス電圧も
いずれも７０ｍＶ以上の優れたパルス電圧発生特性を有
している。しかしながら、比較例１及び２に示す、線径
が１００μｍを越え、偏平度が３０％を越え、円形度が
７０％未満の断面形状を有するフィラメントでは、たと
え１×１０-6以上の磁歪を有し、非晶質構造であっても
双安定磁気特性を示さず、発生するパルス電圧も実施例
１〜１４に比べて格段に低いものになる。また、比較例
３及び４に示すように、磁歪定数の絶対値が１×１０-6
より小さくなると、非晶質構造であっても双安定磁気特
性を示さず、発生するパルス電圧も実施例１〜１４に比
べて格段に低いものになる。次に、比較例５及び６に示
すように、Ｆｅ族基の元素の合計含有量が６５原子％よ
り少なくなると、磁気特性が劣化し、非磁性のフィラメ
ントになっている。さらに比較例７は、非晶質形成を促
進する元素の含有量が多すぎるため、かえって非晶質構
造が形成できず、磁歪を有する強磁性体結晶質であり、
双安定磁気特性を示さず、発生するパルス電圧も明確に
観測されていない。
メントは、実施例１〜１４にあるように安定な双安定磁
気特性を示し、検出コイルに発生する誘導パルス電圧も
いずれも７０ｍＶ以上の優れたパルス電圧発生特性を有
している。しかしながら、比較例１及び２に示す、線径
が１００μｍを越え、偏平度が３０％を越え、円形度が
７０％未満の断面形状を有するフィラメントでは、たと
え１×１０-6以上の磁歪を有し、非晶質構造であっても
双安定磁気特性を示さず、発生するパルス電圧も実施例
１〜１４に比べて格段に低いものになる。また、比較例
３及び４に示すように、磁歪定数の絶対値が１×１０-6
より小さくなると、非晶質構造であっても双安定磁気特
性を示さず、発生するパルス電圧も実施例１〜１４に比
べて格段に低いものになる。次に、比較例５及び６に示
すように、Ｆｅ族基の元素の合計含有量が６５原子％よ
り少なくなると、磁気特性が劣化し、非磁性のフィラメ
ントになっている。さらに比較例７は、非晶質形成を促
進する元素の含有量が多すぎるため、かえって非晶質構
造が形成できず、磁歪を有する強磁性体結晶質であり、
双安定磁気特性を示さず、発生するパルス電圧も明確に
観測されていない。
【００２１】比較例８（回転液中紡糸法） Ｆｅ83Ｚｒ7 Ｂ6 Ｃｕ1 Ｎｂ3 （原子％）の組成からな
る合金を、石英管中でアルゴン雰囲気下にて溶融した
後、孔径９０μｍφの石英製紡糸ノズルを用い、３５０
ｒｐｍで回転している内径５００ｍｍφの円筒ドラム内
に形成された温度４℃、深さ２．５ｃｍの冷却水の膜中
にアルゴンガス噴出圧５ｋｇ／ｃｍ2 で噴出して急冷凝
固させた。このときの紡糸ノズルと回転冷却液面との距
離は１ｍｍ以下であり、紡糸ノズルより噴出された溶融
金属流とその回転冷却液面とのなす角は４５度であっ
た。その結果、フィラメント状の試料は得られず、非晶
質構造からなる粉末状の試料が得られた。すなわち、比
較例８は、従来の回転液中紡糸法を用いて実施例１４と
同じ組成の非晶質フィラメントを得ようとしたものであ
るが、回転冷却液中ではフィラメント状態のものが得ら
れず、非晶質粉末になっている。
る合金を、石英管中でアルゴン雰囲気下にて溶融した
後、孔径９０μｍφの石英製紡糸ノズルを用い、３５０
ｒｐｍで回転している内径５００ｍｍφの円筒ドラム内
に形成された温度４℃、深さ２．５ｃｍの冷却水の膜中
にアルゴンガス噴出圧５ｋｇ／ｃｍ2 で噴出して急冷凝
固させた。このときの紡糸ノズルと回転冷却液面との距
離は１ｍｍ以下であり、紡糸ノズルより噴出された溶融
金属流とその回転冷却液面とのなす角は４５度であっ
た。その結果、フィラメント状の試料は得られず、非晶
質構造からなる粉末状の試料が得られた。すなわち、比
較例８は、従来の回転液中紡糸法を用いて実施例１４と
同じ組成の非晶質フィラメントを得ようとしたものであ
るが、回転冷却液中ではフィラメント状態のものが得ら
れず、非晶質粉末になっている。
【００２２】比較例９（回転液中紡糸法） Ｆｅ78Ｓｉ9 Ｂ13（原子％）の組成からなる合金を、石
英管中でアルゴン雰囲気下にて溶融した後、孔径８５μ
ｍφの石英製紡糸ノズルを用い、３９０ｒｐｍで回転し
ている内径５００ｍｍφの円筒ドラム内に形成された温
度４℃、深さ２．５ｃｍの冷却水の膜中にアルゴンガス
噴出圧５．５ｋｇ／ｃｍ2 で噴出して急冷凝固させた。
このときの紡糸ノズルと回転冷却液面との距離は１ｍｍ
以下であり、紡糸ノズルより噴出された溶融金属流とそ
の回転冷却液面とのなす角は４５度であった。その結
果、得られた試料は、平均線径８０μｍのフィラメント
状の非晶質材料であり、これを実施例１と同様にして磁
歪、円形度、偏平度、パルス電圧及び双安定磁気特性の
有無を測定したところ、円形度は１００％で、偏平度は
０％であり、磁歪（磁歪定数の絶対値）は３５×１０-6
であった。ところが、１０本の試料中７本は、双安定磁
気特性を示したが、残りの３本は、双安定磁気特性を示
さず、発生するパルス電圧も平均値で４８ｍＶであっ
た。すなわち、比較例９は、従来の回転液中紡糸法を用
いて実施例１と同じ組成の非晶質フィラメントを得よう
としたものであるが、得られたフィラメントは、磁歪定
数の絶対値が１×１０-6以上であっても双安定磁気特性
を示すものと示さないものとがあり、発生するパルス電
圧も実施例１に比べて低いものになっている。
英管中でアルゴン雰囲気下にて溶融した後、孔径８５μ
ｍφの石英製紡糸ノズルを用い、３９０ｒｐｍで回転し
ている内径５００ｍｍφの円筒ドラム内に形成された温
度４℃、深さ２．５ｃｍの冷却水の膜中にアルゴンガス
噴出圧５．５ｋｇ／ｃｍ2 で噴出して急冷凝固させた。
このときの紡糸ノズルと回転冷却液面との距離は１ｍｍ
以下であり、紡糸ノズルより噴出された溶融金属流とそ
の回転冷却液面とのなす角は４５度であった。その結
果、得られた試料は、平均線径８０μｍのフィラメント
状の非晶質材料であり、これを実施例１と同様にして磁
歪、円形度、偏平度、パルス電圧及び双安定磁気特性の
有無を測定したところ、円形度は１００％で、偏平度は
０％であり、磁歪（磁歪定数の絶対値）は３５×１０-6
であった。ところが、１０本の試料中７本は、双安定磁
気特性を示したが、残りの３本は、双安定磁気特性を示
さず、発生するパルス電圧も平均値で４８ｍＶであっ
た。すなわち、比較例９は、従来の回転液中紡糸法を用
いて実施例１と同じ組成の非晶質フィラメントを得よう
としたものであるが、得られたフィラメントは、磁歪定
数の絶対値が１×１０-6以上であっても双安定磁気特性
を示すものと示さないものとがあり、発生するパルス電
圧も実施例１に比べて低いものになっている。
【００２３】比較例１０（単ロール法） Ｆｅ78Ｓｉ9 Ｂ13（原子％）の組成からなる合金を、石
英管中でアルゴン雰囲気下にて溶融した後、孔径３００
μｍφの石英製ノズルを用い、１５００ｒｐｍで回転し
ている直径２００ｍｍφの銅製ロール上にアルゴンガス
噴出圧０．４ｋｇ／ｃｍ2 で噴出して急冷凝固させた。
このときの石英ノズルと回転冷却ロール面との距離は１
ｍｍ以下であった。その結果、得られた試料は、幅が４
００μｍ、厚さ４５μｍの薄帯状の非晶質材料であり、
これを実施例１と同様にして断面の真円度、偏平度、磁
歪、パルス電圧及び双安定磁気特性の有無を測定したと
ころ、真円度は１２％、偏平度は８８％で、磁歪（磁歪
定数の絶対値）は３５×１０-6であったが、双安定磁気
特性を示さず、発生するパルス電圧も３８ｍＶと低いも
のであった。すなわち、比較例１０は、単ロール法で作
製した薄帯であり、かなり幅の狭いものでも真円度は、
１２％程度であり、円形断面を有しておらず、双安定磁
気特性を示さず、発生するパルス電圧も実施例１に比べ
て格段に低いものになっている。
英管中でアルゴン雰囲気下にて溶融した後、孔径３００
μｍφの石英製ノズルを用い、１５００ｒｐｍで回転し
ている直径２００ｍｍφの銅製ロール上にアルゴンガス
噴出圧０．４ｋｇ／ｃｍ2 で噴出して急冷凝固させた。
このときの石英ノズルと回転冷却ロール面との距離は１
ｍｍ以下であった。その結果、得られた試料は、幅が４
００μｍ、厚さ４５μｍの薄帯状の非晶質材料であり、
これを実施例１と同様にして断面の真円度、偏平度、磁
歪、パルス電圧及び双安定磁気特性の有無を測定したと
ころ、真円度は１２％、偏平度は８８％で、磁歪（磁歪
定数の絶対値）は３５×１０-6であったが、双安定磁気
特性を示さず、発生するパルス電圧も３８ｍＶと低いも
のであった。すなわち、比較例１０は、単ロール法で作
製した薄帯であり、かなり幅の狭いものでも真円度は、
１２％程度であり、円形断面を有しておらず、双安定磁
気特性を示さず、発生するパルス電圧も実施例１に比べ
て格段に低いものになっている。
【００２４】
【発明の効果】本発明の非晶質金属フィラメントは、安
定な（バラッキのない）双安定磁気特性を示し、パルス
電圧発生特性に優れたものであり、特に，急冷凝固状態
において逆磁区形成限界磁界値Ｈ* が０．０５〜０．４
５Ｏｅの双安定磁気特性を示す新しい磁性材料である。
また、本発明の非晶質金属フィラメントは、従来の回転
液中紡糸法を利用した製造技術では提供されないような
合金組成を持つものもある。そのため、交番磁界中で急
峻な磁化反転を生じ、検出コイルに鋭い誘導電圧パルス
を発生するパルス電圧発生素子、特に、励磁磁界の変化
速度によらない誘導パルス電圧の発生特性を利用して、
盗難防止用磁気マーカなどの各種磁気マー１や回転セン
サー等の各種磁気センサーとして広く用いることができ
る。
定な（バラッキのない）双安定磁気特性を示し、パルス
電圧発生特性に優れたものであり、特に，急冷凝固状態
において逆磁区形成限界磁界値Ｈ* が０．０５〜０．４
５Ｏｅの双安定磁気特性を示す新しい磁性材料である。
また、本発明の非晶質金属フィラメントは、従来の回転
液中紡糸法を利用した製造技術では提供されないような
合金組成を持つものもある。そのため、交番磁界中で急
峻な磁化反転を生じ、検出コイルに鋭い誘導電圧パルス
を発生するパルス電圧発生素子、特に、励磁磁界の変化
速度によらない誘導パルス電圧の発生特性を利用して、
盗難防止用磁気マーカなどの各種磁気マー１や回転セン
サー等の各種磁気センサーとして広く用いることができ
る。
【図１】本発明の非晶質金属フィラメントの断面形状を
示す概略断面図である。
示す概略断面図である。
【図２】本発明の非晶質金属フィラメントの断面形状を
示す概略断面図である。
示す概略断面図である。
１ 非晶質金属フィラメント
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０１Ｒ 33/02 Ｂ 9307−2Ｇ
Claims (1)
- 【請求項１】 次の組成、磁歪、線径及び断面を満足し
てなることを特徴とするＦｅ族基非晶質金属フィラメン
ト。 組成：Ｆｅ族基の元素が６５原子％以上である。 磁歪：磁歪定数の絶対値が１×１０-6以上である。 線径：１００μｍ以下である。 断面形状：偏平度が３０％以下（０％は含まない）であ
り、かつ円形度が７０％以上である。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6240993A JPH08107008A (ja) | 1994-10-05 | 1994-10-05 | Ｆｅ族基非晶質金属フィラメント |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6240993A JPH08107008A (ja) | 1994-10-05 | 1994-10-05 | Ｆｅ族基非晶質金属フィラメント |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08107008A true JPH08107008A (ja) | 1996-04-23 |
Family
ID=17067733
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6240993A Pending JPH08107008A (ja) | 1994-10-05 | 1994-10-05 | Ｆｅ族基非晶質金属フィラメント |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08107008A (ja) |
-
1994
- 1994-10-05 JP JP6240993A patent/JPH08107008A/ja active Pending
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