JPH0853739A - 軟磁性合金 - Google Patents
軟磁性合金Info
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- JPH0853739A JPH0853739A JP7167840A JP16784095A JPH0853739A JP H0853739 A JPH0853739 A JP H0853739A JP 7167840 A JP7167840 A JP 7167840A JP 16784095 A JP16784095 A JP 16784095A JP H0853739 A JPH0853739 A JP H0853739A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、高周波領域において高飽和磁束密
度で優れた磁気特性を有する軟磁性合金を提供する。 【構成】 本発明は、一般式：Ｔa Ｍb Ｍ´c Ｍ''d Ｙ
e （Ｔ：Ｆｅ，Ｃｏ，Ｎｉから選ばれる少なくとも１種
以上、Ｍ：Ｃｕ，Ａｇ，Ａｕ，Ｚｎ，Ｓｎ，Ｐｂ，Ｓ
ｂ，Ｂｉから選ばれる少なくとも１種以上、Ｍ´：Ｚ
ｒ，Ｈｆ，Ｎｂから選ばれる少なくとも１種以上、Ｍ'
'：Ｔｉ，Ｖ，Ｔａ，Ｃｒ，Ｍｏ，Ｗ，Ｍｎ，Ａｌから
選ばれる少なくとも１種以上、Ｙ：Ｓｉ，Ｐ，Ｂ，Ｃか
ら選ばれる少なくとも１種以上、ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＋ｅ＝
１００（原子％）、０．０１≦ｂ≦５（だたしＣｕが添
加される場合、Ｃｕのみの添加量は０．１未満）、３≦
ｃ≦１８、０≦ｄ≦５、０≦ｅ≦１５（ただしＳｉまた
はＢのいずれか１種以上が添加される場合、Ｓｉおよび
Ｂの添加量の合計が５未満の場合を除く））で表わさ
れ、微細結晶粒を有することを特徴とする高飽和磁束密
度で優れた軟磁気特性を有する軟磁性合金である。
度で優れた磁気特性を有する軟磁性合金を提供する。 【構成】 本発明は、一般式：Ｔa Ｍb Ｍ´c Ｍ''d Ｙ
e （Ｔ：Ｆｅ，Ｃｏ，Ｎｉから選ばれる少なくとも１種
以上、Ｍ：Ｃｕ，Ａｇ，Ａｕ，Ｚｎ，Ｓｎ，Ｐｂ，Ｓ
ｂ，Ｂｉから選ばれる少なくとも１種以上、Ｍ´：Ｚ
ｒ，Ｈｆ，Ｎｂから選ばれる少なくとも１種以上、Ｍ'
'：Ｔｉ，Ｖ，Ｔａ，Ｃｒ，Ｍｏ，Ｗ，Ｍｎ，Ａｌから
選ばれる少なくとも１種以上、Ｙ：Ｓｉ，Ｐ，Ｂ，Ｃか
ら選ばれる少なくとも１種以上、ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＋ｅ＝
１００（原子％）、０．０１≦ｂ≦５（だたしＣｕが添
加される場合、Ｃｕのみの添加量は０．１未満）、３≦
ｃ≦１８、０≦ｄ≦５、０≦ｅ≦１５（ただしＳｉまた
はＢのいずれか１種以上が添加される場合、Ｓｉおよび
Ｂの添加量の合計が５未満の場合を除く））で表わさ
れ、微細結晶粒を有することを特徴とする高飽和磁束密
度で優れた軟磁気特性を有する軟磁性合金である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、軟磁性合金に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、スイッチングレギュレータな
との高周波で使用する磁心としては、パーマロイ，フェ
ライトなどの結晶質合金が使用されている。
との高周波で使用する磁心としては、パーマロイ，フェ
ライトなどの結晶質合金が使用されている。
【０００３】しかしながら、パーマロイは比抵抗が小さ
いので高周波での鉄損が大きくなるという欠点を有して
いる。また、フェライトは高周波での鉄損は小さいが、
飽和磁束密度がせいぜい５ｋＧと低く、そのため、大き
な飽和磁束での使用時にあっては飽和に近くになり、そ
の結果、鉄損が増大するという欠点を有している。
いので高周波での鉄損が大きくなるという欠点を有して
いる。また、フェライトは高周波での鉄損は小さいが、
飽和磁束密度がせいぜい５ｋＧと低く、そのため、大き
な飽和磁束での使用時にあっては飽和に近くになり、そ
の結果、鉄損が増大するという欠点を有している。
【０００４】近年、スイッチングレギュレータに使用さ
れる電源トランス，平滑チョークコイル，コモンモード
チョークコイルなど高周波で使用される磁心においては
形状の小形化が望まれているが、この場合、動作磁束密
度の増加が必要となるため、フェライトの鉄損の増大は
実用上大きな問題となっている。
れる電源トランス，平滑チョークコイル，コモンモード
チョークコイルなど高周波で使用される磁心においては
形状の小形化が望まれているが、この場合、動作磁束密
度の増加が必要となるため、フェライトの鉄損の増大は
実用上大きな問題となっている。
【０００５】このため、結晶構造を持たない非晶質合金
が高透磁率，低保磁力などの優れた軟磁気特性を示すの
で、最近注目を集め、一部実用化されている。これらの
非晶質合金は、Ｆｅ，Ｃｏ，Ｎｉなどを基本とし、これ
に非晶質化元素（メタロイド）としてＳｉ，Ｐ，Ｂ，
Ｃ，Ａｌ，Ｇｅなどを包含するものである。
が高透磁率，低保磁力などの優れた軟磁気特性を示すの
で、最近注目を集め、一部実用化されている。これらの
非晶質合金は、Ｆｅ，Ｃｏ，Ｎｉなどを基本とし、これ
に非晶質化元素（メタロイド）としてＳｉ，Ｐ，Ｂ，
Ｃ，Ａｌ，Ｇｅなどを包含するものである。
【０００６】しかしながら、これら非晶質合金の全てが
高周波領域で鉄損が小さいというわけではない。
高周波領域で鉄損が小さいというわけではない。
【０００７】例えば、Ｆｅ基非晶質合金は、安価であ
り、５０〜６０Ｈｚの低周波領域ではケイ素鋼の約１／
４という非常に小さい鉄損を示すが、１０〜５０ｋＨｚ
という高周波領域においては著しく大きな鉄損を示し、
とてもスイッチングレギュレータなどの高周波領域での
使用に適合するものではない。
り、５０〜６０Ｈｚの低周波領域ではケイ素鋼の約１／
４という非常に小さい鉄損を示すが、１０〜５０ｋＨｚ
という高周波領域においては著しく大きな鉄損を示し、
とてもスイッチングレギュレータなどの高周波領域での
使用に適合するものではない。
【０００８】このため、これを改善するために、Ｆｅの
一部をＮｂ，Ｍｏ，Ｃｒなどの非磁性合金で置換するこ
とにより低磁歪化し、低鉄損，高透磁率を図っている。
しかし、例えば、樹脂モールド時の樹脂の硬化収縮など
による磁気特性の劣化が比較的大きく、高周波領域で用
いられる軟磁性材料としては十分な特性を得られるに至
っていない。
一部をＮｂ，Ｍｏ，Ｃｒなどの非磁性合金で置換するこ
とにより低磁歪化し、低鉄損，高透磁率を図っている。
しかし、例えば、樹脂モールド時の樹脂の硬化収縮など
による磁気特性の劣化が比較的大きく、高周波領域で用
いられる軟磁性材料としては十分な特性を得られるに至
っていない。
【０００９】一方、Ｃｏ基非晶質合金は、高周波領域で
低鉄損，高角形比が得られるために可飽和リアクトルな
どの電子機器用磁性部品に実用化されているが、コスト
が比較的高いものである。
低鉄損，高角形比が得られるために可飽和リアクトルな
どの電子機器用磁性部品に実用化されているが、コスト
が比較的高いものである。
【００１０】また、オーディオ，ビデオあるいはコンピ
ュータなどの記憶装置における磁気記録は、近年の高密
度化に伴い、記録媒体の高保磁力化が進んでおり、これ
に対応できる磁気ヘッド材として、高飽和磁束密度材の
開発が望まれている。現在は、この材料として、フェラ
イト，パーマロイ，センダスト，Ｃｏ基非晶質合金など
が用いられている。
ュータなどの記憶装置における磁気記録は、近年の高密
度化に伴い、記録媒体の高保磁力化が進んでおり、これ
に対応できる磁気ヘッド材として、高飽和磁束密度材の
開発が望まれている。現在は、この材料として、フェラ
イト，パーマロイ，センダスト，Ｃｏ基非晶質合金など
が用いられている。
【００１１】ここで、フェライトは耐摩耗性は良好であ
るが、飽和磁束密度がせいぜい５ｋＧと低く、パーマロ
イは飽和磁束密度が８ｋＧ程度であり、まだ十分とはい
えず、耐摩耗性にも課題が残されている。また、センダ
ストにおいては軟磁気特性が最も優れている組成におい
て飽和磁束密度が１０ｋＧ程度であり、Ｃｏ基非晶質合
金はＣｏＮｂＺｒ系の合金で窒化させることにより、１
２〜１３ｋＧまで飽和磁束密度を高めることができる。
しかし、これらの合金においても、一層の高透磁率化が
必要であった。
るが、飽和磁束密度がせいぜい５ｋＧと低く、パーマロ
イは飽和磁束密度が８ｋＧ程度であり、まだ十分とはい
えず、耐摩耗性にも課題が残されている。また、センダ
ストにおいては軟磁気特性が最も優れている組成におい
て飽和磁束密度が１０ｋＧ程度であり、Ｃｏ基非晶質合
金はＣｏＮｂＺｒ系の合金で窒化させることにより、１
２〜１３ｋＧまで飽和磁束密度を高めることができる。
しかし、これらの合金においても、一層の高透磁率化が
必要であった。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】以上述べたように、Ｆ
ｅ基非晶質合金は、安価な軟磁性材料でありながら磁歪
が比較的大きく、Ｃｏ基非晶質合金に比較し鉄損，透磁
率とも劣っており、高周波領域における用途には問題が
あった。
ｅ基非晶質合金は、安価な軟磁性材料でありながら磁歪
が比較的大きく、Ｃｏ基非晶質合金に比較し鉄損，透磁
率とも劣っており、高周波領域における用途には問題が
あった。
【００１３】一方、Ｃｏ基非晶質合金は、磁気特性は良
好であるものの、素材の値段が高く工業上有利ではなか
った。
好であるものの、素材の値段が高く工業上有利ではなか
った。
【００１４】本発明は、上記問題点に鑑み、高周波領域
において高飽和磁束密度で優れた磁気特性を有する軟磁
性合金を提供することを目的とする。
において高飽和磁束密度で優れた磁気特性を有する軟磁
性合金を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段と作用】本発明の軟磁性合
金は、一般式：Ｔa Ｍb Ｍ´c Ｍ''d Ｙe Ｔ ：Ｆｅ，Ｃｏ，Ｎｉから選ばれる少なくとも１種以
上 Ｍ ：Ｃｕ，Ａｇ，Ａｕ，Ｚｎ，Ｓｎ，Ｐｂ，Ｓｂ，Ｂ
ｉから選ばれる少なくとも１種以上 Ｍ´：Ｚｒ，Ｈｆ，Ｎｂから選ばれる少なくとも１種以
上 Ｍ''：Ｔｉ，Ｖ，Ｔａ，Ｃｒ，Ｍｏ，Ｗ，Ｍｎ，Ａｌか
ら選ばれる少なくとも１種以上 Ｙ ：Ｓｉ，Ｐ，Ｂ，Ｃから選ばれる少なくとも１種以
上 ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＋ｅ＝１００（原子％） ０．０１≦ｂ≦５（だたしＣｕが添加される場合、Ｃｕ
のみの添加量は０．１未満） ３≦ｃ≦１８ ０≦ｄ≦５ ０≦ｅ≦１５（ただしＳｉまたはＢのいずれか１種以上
が添加される場合、ＳｉおよびＢの添加量の合計が５未
満の場合を除く）で表わされ、微細結晶粒を有する合金
が、軟磁性材料として優れた特性を有することを初めて
見出し本発明に至ったのである。
金は、一般式：Ｔa Ｍb Ｍ´c Ｍ''d Ｙe Ｔ ：Ｆｅ，Ｃｏ，Ｎｉから選ばれる少なくとも１種以
上 Ｍ ：Ｃｕ，Ａｇ，Ａｕ，Ｚｎ，Ｓｎ，Ｐｂ，Ｓｂ，Ｂ
ｉから選ばれる少なくとも１種以上 Ｍ´：Ｚｒ，Ｈｆ，Ｎｂから選ばれる少なくとも１種以
上 Ｍ''：Ｔｉ，Ｖ，Ｔａ，Ｃｒ，Ｍｏ，Ｗ，Ｍｎ，Ａｌか
ら選ばれる少なくとも１種以上 Ｙ ：Ｓｉ，Ｐ，Ｂ，Ｃから選ばれる少なくとも１種以
上 ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＋ｅ＝１００（原子％） ０．０１≦ｂ≦５（だたしＣｕが添加される場合、Ｃｕ
のみの添加量は０．１未満） ３≦ｃ≦１８ ０≦ｄ≦５ ０≦ｅ≦１５（ただしＳｉまたはＢのいずれか１種以上
が添加される場合、ＳｉおよびＢの添加量の合計が５未
満の場合を除く）で表わされ、微細結晶粒を有する合金
が、軟磁性材料として優れた特性を有することを初めて
見出し本発明に至ったのである。
【００１６】本発明は、上記組成を有する合金中に、特
に微細結晶粒を有することを特徴とする。
に微細結晶粒を有することを特徴とする。
【００１７】特に、微細結晶粒とは、合金中に面積比で
３０％以上存在し、その中で結晶粒径５０〜３００オン
グストロングの結晶が８０％以上存在することが好まし
い。
３０％以上存在し、その中で結晶粒径５０〜３００オン
グストロングの結晶が８０％以上存在することが好まし
い。
【００１８】以下に、本発明の軟磁性合金の組成限定理
由および微細結晶粒の限定理由について説明する。
由および微細結晶粒の限定理由について説明する。
【００１９】Ｍは、耐食性を向上し、結晶粒の粗大化を
防止すると共に、鉄損，透磁率などの軟磁気特性を改善
するのに有効な元素である。しかし、あまりその量が少
ないと添加の効果が得られず、逆にあまりその量が多い
と磁気特性の劣化を生じるため、その量を０．０１〜５
原子％とした。好ましくは０．０２〜４．５原子％であ
り、より好ましくは０．５〜４原子％である。特に、Ｍ
の中でもＣｕ，Ａｇ，Ａｕ，Ｓｎが軟磁気特性改善のた
めに好ましい。
防止すると共に、鉄損，透磁率などの軟磁気特性を改善
するのに有効な元素である。しかし、あまりその量が少
ないと添加の効果が得られず、逆にあまりその量が多い
と磁気特性の劣化を生じるため、その量を０．０１〜５
原子％とした。好ましくは０．０２〜４．５原子％であ
り、より好ましくは０．５〜４原子％である。特に、Ｍ
の中でもＣｕ，Ａｇ，Ａｕ，Ｓｎが軟磁気特性改善のた
めに好ましい。
【００２０】ここで、だたしＣｕが添加される場合、Ｃ
ｕのみの添加量は０．１原子％未満である。Ｃｕが０．
０１〜０．１原子％未満の範囲では、高飽和磁束密度、
高周波での高透磁率、および低損失の優れた軟磁気特性
が得られる。
ｕのみの添加量は０．１原子％未満である。Ｃｕが０．
０１〜０．１原子％未満の範囲では、高飽和磁束密度、
高周波での高透磁率、および低損失の優れた軟磁気特性
が得られる。
【００２１】Ｍ´は、製造時の超急冷による非結晶質化
および結晶粒径の均一化に有効であると共に、磁歪およ
び磁気異方性を低減させ、軟磁気特性の改善、さらには
温度変化に対する磁気特性の改善に有効な元素である。
しかし、その量があまり少ないと非結晶質化が成されず
添加の効果が得られず、逆にその量があまり多いと同様
に非結晶質化が成されず、さらに飽和磁束密度が低下す
るため、その量を３〜１８原子％とした。好ましくは５
〜１２原子％である。
および結晶粒径の均一化に有効であると共に、磁歪およ
び磁気異方性を低減させ、軟磁気特性の改善、さらには
温度変化に対する磁気特性の改善に有効な元素である。
しかし、その量があまり少ないと非結晶質化が成されず
添加の効果が得られず、逆にその量があまり多いと同様
に非結晶質化が成されず、さらに飽和磁束密度が低下す
るため、その量を３〜１８原子％とした。好ましくは５
〜１２原子％である。
【００２２】Ｍ''は、Ｍ´と同様に結晶粒径の均一化に
有効であると共に、磁歪および磁気異方性を低減させ、
軟磁気特性の改善、さらには温度変化に対する磁気特性
の改善に有効な元素である。しかし、その量があまり多
いと非結晶質化が成されず、さらに飽和磁束密度が低下
するため、その量を５原子％以下とした。好ましくは４
原子％以下である。
有効であると共に、磁歪および磁気異方性を低減させ、
軟磁気特性の改善、さらには温度変化に対する磁気特性
の改善に有効な元素である。しかし、その量があまり多
いと非結晶質化が成されず、さらに飽和磁束密度が低下
するため、その量を５原子％以下とした。好ましくは４
原子％以下である。
【００２３】ここで、Ｍ''における各添加元素は、上記
効果と共に、以下の効果を有する。まず、Ｔｉは最適磁
気特性を得るための熱処理条件の範囲の拡大、Ｖ，Ｔ
ａ，Ｍｎは耐脆化性の向上および切断などの加工性の向
上、Ｃｒ，Ｍｏ，Ｗは耐食性の向上および表面性の向
上、Ａｌは結晶粒の微細化と共に磁気異方性の低減に有
効であり、これにより磁歪，軟磁気特性の改善などの効
果を有している。特に、低鉄損化にはＴｉ，Ｖ，Ｔａ，
Ｍｏ，Ｗが好ましい。
効果と共に、以下の効果を有する。まず、Ｔｉは最適磁
気特性を得るための熱処理条件の範囲の拡大、Ｖ，Ｔ
ａ，Ｍｎは耐脆化性の向上および切断などの加工性の向
上、Ｃｒ，Ｍｏ，Ｗは耐食性の向上および表面性の向
上、Ａｌは結晶粒の微細化と共に磁気異方性の低減に有
効であり、これにより磁歪，軟磁気特性の改善などの効
果を有している。特に、低鉄損化にはＴｉ，Ｖ，Ｔａ，
Ｍｏ，Ｗが好ましい。
【００２４】Ｙは、製造寺における合金の非結晶質化を
助長する元素であり、結晶温度の改善ができ、磁気特性
向上のための熱処理に対して有効である。しかし、その
量があまり多いと飽和磁束密度が低下するため、その量
を１５原子％以下とした。好ましくは２〜１４原子％で
ある。
助長する元素であり、結晶温度の改善ができ、磁気特性
向上のための熱処理に対して有効である。しかし、その
量があまり多いと飽和磁束密度が低下するため、その量
を１５原子％以下とした。好ましくは２〜１４原子％で
ある。
【００２５】特に、Ｂは合金の非結晶質化の効果が顕著
であり、そのため、非晶質合金を得た後の微細結晶粒の
析出による磁気特性の改善に有効であり、好ましいもの
である。
であり、そのため、非晶質合金を得た後の微細結晶粒の
析出による磁気特性の改善に有効であり、好ましいもの
である。
【００２６】ここで、ＳｉまたはＢのいずれか１種以上
が添加される場合、ＳｉおよびＢの添加量の合計が５未
満の場合を除く。
が添加される場合、ＳｉおよびＢの添加量の合計が５未
満の場合を除く。
【００２７】また、Ｔにおいて、Ｆｅを主成分とする場
合には、Ｃｏ，Ｎｉの量は２０原子％以下が好ましい。
合には、Ｃｏ，Ｎｉの量は２０原子％以下が好ましい。
【００２８】上記本発明の軟磁性合金の製造方法は以下
の通りである。
の通りである。
【００２９】まず、例えば液体急冷法により非晶質合金
薄帯を得た後、あるいはアトマイズ法などにより非晶質
合金粉末を得た後、あるいは通常用いられているスパッ
タ法，蒸着法などの薄膜形成手段により同様の特性を有
する非晶質合金薄帯を得た後、前記非晶質合金の結晶温
度に対し−５０〜＋１２０℃、好ましくは−３０〜＋１
００℃の温度で、１分〜１０時間、好ましくは１０分〜
５時間の熱処理を行い、意図する微細結晶粒を析出させ
る方法などにより得ることが可能である。
薄帯を得た後、あるいはアトマイズ法などにより非晶質
合金粉末を得た後、あるいは通常用いられているスパッ
タ法，蒸着法などの薄膜形成手段により同様の特性を有
する非晶質合金薄帯を得た後、前記非晶質合金の結晶温
度に対し−５０〜＋１２０℃、好ましくは−３０〜＋１
００℃の温度で、１分〜１０時間、好ましくは１０分〜
５時間の熱処理を行い、意図する微細結晶粒を析出させ
る方法などにより得ることが可能である。
【００３０】また、非晶質合金薄膜を得るための製造方
法の一例として、イオンビームスパッタ法による製造方
法について説明する。
法の一例として、イオンビームスパッタ法による製造方
法について説明する。
【００３１】まず、所望の合金を真空高周波溶解法など
を用いて作成し、これを所定の形状に加工、バッキング
プレートに接着してターゲットを作成する。このターゲ
ットをスパッタ装置の所定の位置に固定し、１×１０-4
Torr以上の真空度まで排気した後、Ａｒガスを導入して
基板とターゲットの間に放電させて、ターゲットにＡｒ
イオンを衝突させてスパッタし、基板上に堆積させる。
を用いて作成し、これを所定の形状に加工、バッキング
プレートに接着してターゲットを作成する。このターゲ
ットをスパッタ装置の所定の位置に固定し、１×１０-4
Torr以上の真空度まで排気した後、Ａｒガスを導入して
基板とターゲットの間に放電させて、ターゲットにＡｒ
イオンを衝突させてスパッタし、基板上に堆積させる。
【００３２】ここで、積層膜を作成する場合には、例え
ば別に用意した絶縁層となるＳｉＯ2 ，Ｓｉ3 Ｎ4 ，Ａ
ｌＮなどのターゲットを用いてスパッタし、非晶質合金
薄膜と交互に積層させれはせよい。この際の絶縁層の厚
さは５〜１００オングストロング程度が好ましく、さら
には１０〜５０オングストロングが好ましい。
ば別に用意した絶縁層となるＳｉＯ2 ，Ｓｉ3 Ｎ4 ，Ａ
ｌＮなどのターゲットを用いてスパッタし、非晶質合金
薄膜と交互に積層させれはせよい。この際の絶縁層の厚
さは５〜１００オングストロング程度が好ましく、さら
には１０〜５０オングストロングが好ましい。
【００３３】次に、本発明の軟磁性合金の微細結晶粒に
ついて述べる。
ついて述べる。
【００３４】本発明の合金中において、あまり微細結晶
粒が少ないと、すなわち非晶質相があまり多いと鉄損が
大きく，透磁率が低く，磁歪が大きく，樹脂モールドに
よる磁気特性の劣化が増大するため、合金中の微細結晶
粒は面積比３０％以上存在することが好ましい。より好
ましくは４０％以上、さらに好ましくは、５０％以上で
ある。
粒が少ないと、すなわち非晶質相があまり多いと鉄損が
大きく，透磁率が低く，磁歪が大きく，樹脂モールドに
よる磁気特性の劣化が増大するため、合金中の微細結晶
粒は面積比３０％以上存在することが好ましい。より好
ましくは４０％以上、さらに好ましくは、５０％以上で
ある。
【００３５】さらに、上記微細結晶粒中においても、結
晶粒径があまり小さいと磁気特性の改善が図れず、逆に
結晶粒径があまり大きいと磁気特性の劣化が発生するた
めに、上記微細結晶粒中においても、結晶粒径５０〜３
００オングストロングの結晶が８０％以上存在すること
が好ましい。
晶粒径があまり小さいと磁気特性の改善が図れず、逆に
結晶粒径があまり大きいと磁気特性の劣化が発生するた
めに、上記微細結晶粒中においても、結晶粒径５０〜３
００オングストロングの結晶が８０％以上存在すること
が好ましい。
【００３６】本発明の軟磁性合金は、高周波での軟磁気
特性に優れているため、例えば、磁気ヘッド，薄膜ヘッ
ド，大電力用を含む高周波トランス，可飽和リアクト
ル，コモンモードチョークコイル，ノーマルモードチョ
ークコイル，高電圧パルス用ノイズフィルタ，レーザ電
源などに用いられる磁心，電流センサー，方位センサ
ー，セキュリティセンサー，トルクセンサーなどの各種
センサー用の磁性材料など、磁性部品として優れた特性
を有している。
特性に優れているため、例えば、磁気ヘッド，薄膜ヘッ
ド，大電力用を含む高周波トランス，可飽和リアクト
ル，コモンモードチョークコイル，ノーマルモードチョ
ークコイル，高電圧パルス用ノイズフィルタ，レーザ電
源などに用いられる磁心，電流センサー，方位センサ
ー，セキュリティセンサー，トルクセンサーなどの各種
センサー用の磁性材料など、磁性部品として優れた特性
を有している。
【００３７】
【実施例】表１に示した各合金より、Ａｒ雰囲気中で単
ロール法によって約１５μｍ，幅４．５mmの非晶質合金
薄帯を得た。その後、この薄帯を巻回し、外径１８mm，
内径１２mm，高さ４．５mmのトロイダル磁心に成形し
た。その後、各材料の第１発熱ピークから得られる結晶
化温度（昇温速度１０deg/min で測定）の約４０℃上で
約５０分間の熱処理を行い、測定に供した。
ロール法によって約１５μｍ，幅４．５mmの非晶質合金
薄帯を得た。その後、この薄帯を巻回し、外径１８mm，
内径１２mm，高さ４．５mmのトロイダル磁心に成形し
た。その後、各材料の第１発熱ピークから得られる結晶
化温度（昇温速度１０deg/min で測定）の約４０℃上で
約５０分間の熱処理を行い、測定に供した。
【００３８】また、比較として、前記巻回体の磁心に各
結晶化温度（昇温速度１０deg/minで測定）の約７０℃
低い温度で約５０分間の熱処理を行った非晶質状態の磁
心を作成した。
結晶化温度（昇温速度１０deg/minで測定）の約７０℃
低い温度で約５０分間の熱処理を行った非晶質状態の磁
心を作成した。
【００３９】得られた磁心を構成する薄帯中の微細結晶
粒の割合と、その中での５０〜３００オングストロング
の微細結晶粒の割合をそれぞれＡ，Ｂ（％）として、併
せて表１に示す。
粒の割合と、その中での５０〜３００オングストロング
の微細結晶粒の割合をそれぞれＡ，Ｂ（％）として、併
せて表１に示す。
【００４０】さらに、本発明の微細結晶粒が存在する磁
心と、比較として示した微細結晶粒が存在しない磁心に
ついて、それぞれ５個づつ用い、Ｂ＝３kg，ｆ＝５０kH
z での熱処理後の鉄損、磁歪、１kHz ，２mOe での透磁
率、飽和磁束密度とを併せて表１に示す。
心と、比較として示した微細結晶粒が存在しない磁心に
ついて、それぞれ５個づつ用い、Ｂ＝３kg，ｆ＝５０kH
z での熱処理後の鉄損、磁歪、１kHz ，２mOe での透磁
率、飽和磁束密度とを併せて表１に示す。
【００４１】また、さらに比較として、パーマロイとセ
ンダストとを用いた磁心についても併せて表１に示す
（試料１１，１２）。
ンダストとを用いた磁心についても併せて表１に示す
（試料１１，１２）。
【００４２】
【表１】 上記表１より明らかなように、本発明の合金は、微細結
晶粒を設けることにより同組成の非晶質合金よりなる磁
心または他の合金よりなる磁心に比べ、鉄損が低く、低
磁歪で高透磁率であり、高周波において優れた軟磁気特
性を有している。
晶粒を設けることにより同組成の非晶質合金よりなる磁
心または他の合金よりなる磁心に比べ、鉄損が低く、低
磁歪で高透磁率であり、高周波において優れた軟磁気特
性を有している。
【００４３】また、これらの磁心をエポキシ系樹脂によ
り含浸効果を行ったところ、本発明の微細結晶粒を有す
る磁心の鉄損はいずれも５％以下であり、良好な磁気特
性を保持しているが、比較として示した合金および非晶
質合金薄帯を用いた磁心の鉄損の増大は３倍程度とな
り、本発明との差が一層顕著となった。
り含浸効果を行ったところ、本発明の微細結晶粒を有す
る磁心の鉄損はいずれも５％以下であり、良好な磁気特
性を保持しているが、比較として示した合金および非晶
質合金薄帯を用いた磁心の鉄損の増大は３倍程度とな
り、本発明との差が一層顕著となった。
【００４４】さらに、本発明の他の実施例として、表２
に示した各合金より、Ａｒ雰囲気中で単ロール法によっ
て約１５μｍ，幅４．５mmの非晶質合金薄帯を得た。そ
の後、この薄帯を巻回し、外径１８mm，内径１２mm，高
さ４．５mmのトロイダル磁心に成形した。このトロイダ
ル磁心に対し、各合金の第１発熱ピークから得られる結
晶化温度（昇温速度１０deg/min ）の４０℃上で約１時
間の熱処理を行い、測定に供した。
に示した各合金より、Ａｒ雰囲気中で単ロール法によっ
て約１５μｍ，幅４．５mmの非晶質合金薄帯を得た。そ
の後、この薄帯を巻回し、外径１８mm，内径１２mm，高
さ４．５mmのトロイダル磁心に成形した。このトロイダ
ル磁心に対し、各合金の第１発熱ピークから得られる結
晶化温度（昇温速度１０deg/min ）の４０℃上で約１時
間の熱処理を行い、測定に供した。
【００４５】また、同じく表２に示した各合金より、Ｒ
Ｆスパッタ法により、膜厚４μｍの非晶質合金薄膜を成
膜した。この薄膜に対し、各合金の第１発熱ピークから
得られる結晶化温度（昇温速度１０deg/min ）の８０℃
上で約１時間の熱処理を行い、測定に供した。
Ｆスパッタ法により、膜厚４μｍの非晶質合金薄膜を成
膜した。この薄膜に対し、各合金の第１発熱ピークから
得られる結晶化温度（昇温速度１０deg/min ）の８０℃
上で約１時間の熱処理を行い、測定に供した。
【００４６】これらの試料に対して、トロイダル磁心と
した薄帯の場合は１kHz ，２mOe の条件の初透磁率（μ
´1kHz）、１００kHz ，２kGの鉄損（Ｐ100kHz/2kG（kW
/m3））、および飽和磁化（４πＭｓ（kG））をそれぞ
れインピーダンスアナライザ，Ｕ関数計，試料振動型磁
力計を用いて、また薄膜の場合は１MHz ，２mOe の条件
の初透磁率（μ´1MHz）および飽和磁化（４πＭｓ（k
G））をそれぞれインピーダンスアナライザ，試料振動
型磁力計を用いて測定した。
した薄帯の場合は１kHz ，２mOe の条件の初透磁率（μ
´1kHz）、１００kHz ，２kGの鉄損（Ｐ100kHz/2kG（kW
/m3））、および飽和磁化（４πＭｓ（kG））をそれぞ
れインピーダンスアナライザ，Ｕ関数計，試料振動型磁
力計を用いて、また薄膜の場合は１MHz ，２mOe の条件
の初透磁率（μ´1MHz）および飽和磁化（４πＭｓ（k
G））をそれぞれインピーダンスアナライザ，試料振動
型磁力計を用いて測定した。
【００４７】
【表２】 上記表２より明らかなように、本発明の合金は、鉄損が
低く、高透磁率であり、高周波において優れた軟磁気特
性を有している。
低く、高透磁率であり、高周波において優れた軟磁気特
性を有している。
【００４８】
【発明の効果】本発明の合金は、所望の合金組成におい
て、微細結晶粒を設けることにより、高周波領域におい
て、高飽和磁束密度で、優れた軟磁気特性を有する軟磁
性合金を提供することができる。
て、微細結晶粒を設けることにより、高周波領域におい
て、高飽和磁束密度で、優れた軟磁気特性を有する軟磁
性合金を提供することができる。
Claims (2)
- 【請求項１】 一般式：Ｔa Ｍb Ｍ´c Ｍ''d Ｙe Ｔ ：Ｆｅ，Ｃｏ，Ｎｉから選ばれる少なくとも１種以
上 Ｍ ：Ｃｕ，Ａｇ，Ａｕ，Ｚｎ，Ｓｎ，Ｐｂ，Ｓｂ，Ｂ
ｉから選ばれる少なくとも１種以上 Ｍ´：Ｚｒ，Ｈｆ，Ｎｂから選ばれる少なくとも１種以
上 Ｍ''：Ｔｉ，Ｖ，Ｔａ，Ｃｒ，Ｍｏ，Ｗ，Ｍｎ，Ａｌか
ら選ばれる少なくとも１種以上 Ｙ ：Ｓｉ，Ｐ，Ｂ，Ｃから選ばれる少なくとも１種以
上 ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＋ｅ＝１００（原子％） ０．０１≦ｂ≦５（だたしＣｕが添加される場合、Ｃｕ
のみの添加量は０．１未満） ３≦ｃ≦１８ ０≦ｄ≦５ ０≦ｅ≦１５（ただしＳｉまたはＢのいずれか１種以上
が添加される場合、ＳｉおよびＢの添加量の合計が５未
満の場合を除く）で表わされ、微細結晶粒を有すること
を特徴とする高飽和磁束密度で優れた軟磁気特性を有す
る軟磁性合金。 - 【請求項２】 微細結晶粒は合金中に面積比で３０％以
上存在し、その中で結晶粒径５０〜３００オングストロ
ングの結晶が８０％以上存在することを特徴とする請求
項１に記載の軟磁性合金。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7167840A JPH0853739A (ja) | 1995-06-12 | 1995-06-12 | 軟磁性合金 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7167840A JPH0853739A (ja) | 1995-06-12 | 1995-06-12 | 軟磁性合金 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63123910A Division JP2894561B2 (ja) | 1988-05-23 | 1988-05-23 | 軟磁性合金 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0853739A true JPH0853739A (ja) | 1996-02-27 |
Family
ID=15857061
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7167840A Pending JPH0853739A (ja) | 1995-06-12 | 1995-06-12 | 軟磁性合金 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0853739A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1593132A2 (en) * | 2003-01-30 | 2005-11-09 | Metglas, Inc. | Gapped amorphous metal-based magnetic core |
| CN105448449A (zh) * | 2014-09-24 | 2016-03-30 | 乾坤科技股份有限公司 | 混合磁性粉末和使用混合磁性粉末的电子元件 |
| CN105679480A (zh) * | 2016-03-11 | 2016-06-15 | 江苏新旭磁电科技有限公司 | 一种磁粉离合器专用磁粉 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01294847A (ja) * | 1988-05-23 | 1989-11-28 | Toshiba Corp | 軟磁性合金 |
-
1995
- 1995-06-12 JP JP7167840A patent/JPH0853739A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01294847A (ja) * | 1988-05-23 | 1989-11-28 | Toshiba Corp | 軟磁性合金 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1593132A2 (en) * | 2003-01-30 | 2005-11-09 | Metglas, Inc. | Gapped amorphous metal-based magnetic core |
| EP1593132A4 (en) * | 2003-01-30 | 2011-03-09 | Metglas Inc | CROPPED AMORPHER MAGNETIC BASE ON METAL BASE |
| CN105448449A (zh) * | 2014-09-24 | 2016-03-30 | 乾坤科技股份有限公司 | 混合磁性粉末和使用混合磁性粉末的电子元件 |
| CN105679480A (zh) * | 2016-03-11 | 2016-06-15 | 江苏新旭磁电科技有限公司 | 一种磁粉离合器专用磁粉 |
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