JPH1174111A - バルク磁心 - Google Patents
バルク磁心Info
- Publication number
- JPH1174111A JPH1174111A JP9233071A JP23307197A JPH1174111A JP H1174111 A JPH1174111 A JP H1174111A JP 9233071 A JP9233071 A JP 9233071A JP 23307197 A JP23307197 A JP 23307197A JP H1174111 A JPH1174111 A JP H1174111A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- magnetic core
- bulk
- atomic
- core
- metallic glass
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims abstract description 65
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims abstract description 65
- 239000005300 metallic glass Substances 0.000 claims abstract description 47
- 238000005245 sintering Methods 0.000 claims abstract description 38
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 37
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 23
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 19
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims abstract description 18
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 18
- 229910052735 hafnium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 17
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 claims abstract description 15
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 14
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 13
- 239000013526 supercooled liquid Substances 0.000 claims abstract description 13
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 12
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 claims abstract description 11
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 claims abstract description 11
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 9
- 230000009477 glass transition Effects 0.000 claims abstract description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 55
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 17
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 14
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 7
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910052703 rhodium Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910052707 ruthenium Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 abstract 2
- 239000002075 main ingredient Substances 0.000 abstract 1
- 239000011162 core material Substances 0.000 description 133
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 22
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 14
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 12
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 9
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 9
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 7
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 7
- 238000002490 spark plasma sintering Methods 0.000 description 7
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 7
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 230000005389 magnetism Effects 0.000 description 5
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910000808 amorphous metal alloy Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 4
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 4
- 238000010298 pulverizing process Methods 0.000 description 4
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 3
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 3
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 3
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 3
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 3
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000976 Electrical steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910003271 Ni-Fe Inorganic materials 0.000 description 2
- 229930182556 Polyacetal Natural products 0.000 description 2
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 2
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 2
- 238000001938 differential scanning calorimetry curve Methods 0.000 description 2
- 229910052732 germanium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052741 iridium Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 2
- 229910052762 osmium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910000889 permalloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 229920006324 polyoxymethylene Polymers 0.000 description 2
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 2
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 2
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 2
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 1
- 239000008186 active pharmaceutical agent Substances 0.000 description 1
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 239000000110 cooling liquid Substances 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000000113 differential scanning calorimetry Methods 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 1
- 125000005843 halogen group Chemical group 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- -1 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 1
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 1
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 1
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 description 1
- 229920002379 silicone rubber Polymers 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 238000009987 spinning Methods 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Soft Magnetic Materials (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 コアロスが小さいバルク磁心を提供する。
【解決手段】 ΔＴx＝Ｔx−Ｔg（ただしＴxは結晶化開
始温度、Ｔgはガラス遷移温度を示す。）の式で表され
る過冷却液体の温度間隔ΔＴxが２０Ｋ以上であり、Ｆ
ｅ、Ｃｏ、Ｎｉのうちの１種または２種以上を主成分と
し、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｈｆ、Ｍｏ、Ｔｉ、Ｖのうちの
１種または２種以上の元素とＢを含む軟磁性金属ガラス
合金の粉末を焼結してなる磁心本体３、若しくは前記軟
磁性金属ガラス合金の溶湯を所定の型に流し込んで冷却
固化してなる磁心本体３を備えるバルク磁心１を採用す
る。
始温度、Ｔgはガラス遷移温度を示す。）の式で表され
る過冷却液体の温度間隔ΔＴxが２０Ｋ以上であり、Ｆ
ｅ、Ｃｏ、Ｎｉのうちの１種または２種以上を主成分と
し、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｈｆ、Ｍｏ、Ｔｉ、Ｖのうちの
１種または２種以上の元素とＢを含む軟磁性金属ガラス
合金の粉末を焼結してなる磁心本体３、若しくは前記軟
磁性金属ガラス合金の溶湯を所定の型に流し込んで冷却
固化してなる磁心本体３を備えるバルク磁心１を採用す
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、トランス、チョー
クコイル、磁気センサ等に使用される軟磁性金属ガラス
合金を備えたバルク磁心に関するものである。
クコイル、磁気センサ等に使用される軟磁性金属ガラス
合金を備えたバルク磁心に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、トランスやチョークコイル、磁気
センサなどの磁心材料として、５０％Ｎｉ−Ｆｅパーマ
ロイ磁心や、８０％Ｎｉ−Ｆｅパーマロイ磁心、ケイ素
鋼が用いられてきた。しかし、これらの磁性材料からな
る磁心は、特に高周波帯域におけるコアロスが大きく、
数１０ｋＨｚ以上の周波数帯域では磁心の温度上昇が激
しく、使用が困難であるという課題があった。
センサなどの磁心材料として、５０％Ｎｉ−Ｆｅパーマ
ロイ磁心や、８０％Ｎｉ−Ｆｅパーマロイ磁心、ケイ素
鋼が用いられてきた。しかし、これらの磁性材料からな
る磁心は、特に高周波帯域におけるコアロスが大きく、
数１０ｋＨｚ以上の周波数帯域では磁心の温度上昇が激
しく、使用が困難であるという課題があった。
【０００３】そこで最近では、コアロスが小さく角形比
が高いＣｏ基アモルファス合金の薄帯、若しくは飽和磁
束密度と最大透磁率が高いＦｅ基アモルファス合金の薄
帯を、トロイダル状に巻回してなる磁心本体や、所定の
形状に打ち抜いたものを積層してなる磁心本体を備えた
積層磁心が用いられている。
が高いＣｏ基アモルファス合金の薄帯、若しくは飽和磁
束密度と最大透磁率が高いＦｅ基アモルファス合金の薄
帯を、トロイダル状に巻回してなる磁心本体や、所定の
形状に打ち抜いたものを積層してなる磁心本体を備えた
積層磁心が用いられている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述の薄帯
を巻回、若しくは積層する際には、薄帯の表面の凹凸の
ために、隣り合う薄帯の間に３μｍ程度の隙間が生じ
る。このようにアモルファス合金の薄帯を積層してなる
磁心においては、薄帯間の隙間への漏れ磁束が大きいた
めに、コアロスが大きくなるという課題があった。ま
た、上述の薄帯を粉砕して得た原料粉末を焼結してバル
ク状に固化形成する方法が開発されているが、焼結の際
に原料粉末が結晶化しないように比較的低温で焼結しな
ければならないため、高密度の磁心が得られず、コアロ
スが大きくなってしまうという課題があった。
を巻回、若しくは積層する際には、薄帯の表面の凹凸の
ために、隣り合う薄帯の間に３μｍ程度の隙間が生じ
る。このようにアモルファス合金の薄帯を積層してなる
磁心においては、薄帯間の隙間への漏れ磁束が大きいた
めに、コアロスが大きくなるという課題があった。ま
た、上述の薄帯を粉砕して得た原料粉末を焼結してバル
ク状に固化形成する方法が開発されているが、焼結の際
に原料粉末が結晶化しないように比較的低温で焼結しな
ければならないため、高密度の磁心が得られず、コアロ
スが大きくなってしまうという課題があった。
【０００５】本発明は、上記の課題を解決するためにな
されたものであって、コアロスが小さいバルク磁心を提
供することを目的とする。
されたものであって、コアロスが小さいバルク磁心を提
供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明は以下の構成を採用した。本発明のバルク
磁心は、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉのうちの１種または２種以上
の元素を主成分とし、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｈｆ、Ｍｏ、
Ｔｉ、Ｖのうちの１種または２種以上の元素とＢを含
み、ΔＴｘ＝Ｔｘ−Ｔｇ（式中、Ｔｘは結晶化開始温
度、Ｔｇはガラス遷移温度を示す）の式で表される過冷
却液体の温度間隔ΔＴｘが２０Ｋ以上である軟磁性金属
ガラス合金の粉末が焼結されてなる磁心本体を備えるこ
とを特徴とする。また、本発明のバルク磁心は、先に記
載のバルク磁心であって、前記軟磁性金属ガラス合金の
粉末が、放電プラズマ焼結法により、昇温速度１０℃／
分以上で昇温して焼結されてなる磁心本体を備えること
を特徴とする。更に、本発明において、前記組成に対し
てＺｒまたはＨｆを必ず含み、ΔＴｘが２５Ｋ以上であ
ることを特徴とするものであっても良い。更にまた、本
発明のバルク磁心は、先に記載の軟磁性金属ガラス合金
の溶湯が冷却固化されてなる磁心本体を備えることを特
徴とする。
めに、本発明は以下の構成を採用した。本発明のバルク
磁心は、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉのうちの１種または２種以上
の元素を主成分とし、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｈｆ、Ｍｏ、
Ｔｉ、Ｖのうちの１種または２種以上の元素とＢを含
み、ΔＴｘ＝Ｔｘ−Ｔｇ（式中、Ｔｘは結晶化開始温
度、Ｔｇはガラス遷移温度を示す）の式で表される過冷
却液体の温度間隔ΔＴｘが２０Ｋ以上である軟磁性金属
ガラス合金の粉末が焼結されてなる磁心本体を備えるこ
とを特徴とする。また、本発明のバルク磁心は、先に記
載のバルク磁心であって、前記軟磁性金属ガラス合金の
粉末が、放電プラズマ焼結法により、昇温速度１０℃／
分以上で昇温して焼結されてなる磁心本体を備えること
を特徴とする。更に、本発明において、前記組成に対し
てＺｒまたはＨｆを必ず含み、ΔＴｘが２５Ｋ以上であ
ることを特徴とするものであっても良い。更にまた、本
発明のバルク磁心は、先に記載の軟磁性金属ガラス合金
の溶湯が冷却固化されてなる磁心本体を備えることを特
徴とする。
【０００７】本発明のバルク磁心は、先に記載のバルク
磁心であって、前記軟磁性金属ガラス合金が、ΔＴｘが
６０Ｋ以上であり、下記の組成で表されるものであるこ
とを特徴とする。 （Ｆｅ1-a-bＣｏaＮｉb）100-x-yＭxＢy 但し、０≦ａ≦０．２９、０≦ｂ≦０．４３、５原子％
≦ｘ≦２０原子％、１０原子％≦ｙ≦２２原子％であ
り、ＭはＺｒ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｈｆ、Ｍｏ、Ｔｉ、Ｖのう
ちの１種または２種以上からなる元素である。また、本
発明は、前記（Ｆｅ1-a-bＣｏaＮｉb）100-x-yＭxＢyな
る組成式において０.０４２≦ａ≦０.２９、０.０４２
≦ｂ≦０.４３の関係にされてなることを特徴とするも
のでも良い。
磁心であって、前記軟磁性金属ガラス合金が、ΔＴｘが
６０Ｋ以上であり、下記の組成で表されるものであるこ
とを特徴とする。 （Ｆｅ1-a-bＣｏaＮｉb）100-x-yＭxＢy 但し、０≦ａ≦０．２９、０≦ｂ≦０．４３、５原子％
≦ｘ≦２０原子％、１０原子％≦ｙ≦２２原子％であ
り、ＭはＺｒ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｈｆ、Ｍｏ、Ｔｉ、Ｖのう
ちの１種または２種以上からなる元素である。また、本
発明は、前記（Ｆｅ1-a-bＣｏaＮｉb）100-x-yＭxＢyな
る組成式において０.０４２≦ａ≦０.２９、０.０４２
≦ｂ≦０.４３の関係にされてなることを特徴とするも
のでも良い。
【０００８】また、本発明のバルク磁心は、先に記載の
バルク磁心であって、前記軟磁性金属ガラス合金が、Δ
Ｔｘが６０Ｋ以上であり、下記の組成で表されるもので
あることを特徴とする。 （Ｆｅ1-a-bＣｏaＮｉb）100-x-y-zＭxＢyＴz 但し、０≦ａ≦０．２９、０≦ｂ≦０．４３、５原子％
≦ｘ≦２０原子％、１０原子％≦ｙ≦２２原子％、０原
子％≦ｚ≦５原子％であり、ＭはＺｒ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｈ
ｆ、Ｍｏ、Ｔｉ、Ｖのうちの１種または２種以上からな
る元素、ＴはＣｒ、Ｗ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｏｓ、Ｉ
ｒ、Ｐｔ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｃ、Ｐのうちの１種また
は２種以上からなる元素である。また、本発明は、前記
（Ｆｅ1-a-bＣｏaＮｉb）100-x-y-zＭxＢyＴzなる組成
式において０.０４２≦ａ≦０.２９、０.０４２≦ｂ≦
０.４３の関係にされてなるものでも良い。
バルク磁心であって、前記軟磁性金属ガラス合金が、Δ
Ｔｘが６０Ｋ以上であり、下記の組成で表されるもので
あることを特徴とする。 （Ｆｅ1-a-bＣｏaＮｉb）100-x-y-zＭxＢyＴz 但し、０≦ａ≦０．２９、０≦ｂ≦０．４３、５原子％
≦ｘ≦２０原子％、１０原子％≦ｙ≦２２原子％、０原
子％≦ｚ≦５原子％であり、ＭはＺｒ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｈ
ｆ、Ｍｏ、Ｔｉ、Ｖのうちの１種または２種以上からな
る元素、ＴはＣｒ、Ｗ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｏｓ、Ｉ
ｒ、Ｐｔ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｃ、Ｐのうちの１種また
は２種以上からなる元素である。また、本発明は、前記
（Ｆｅ1-a-bＣｏaＮｉb）100-x-y-zＭxＢyＴzなる組成
式において０.０４２≦ａ≦０.２９、０.０４２≦ｂ≦
０.４３の関係にされてなるものでも良い。
【０００９】次に、本発明のバルク磁心は、前記元素Ｍ
が（Ｍ'1-cＭ"c）で表され、Ｍ'はＺｒまたはＨｆのう
ちの１種または２種であり、Ｍ"はＮｂ、Ｔａ、Ｍｏ、
Ｔｉ、Ｖのうちの１種または２種以上からなる元素であ
り、０≦ｃ≦０.６であることを特徴とするものでも良
い。更に、前記軟磁性金属ガラス合金の前記組成におい
て、ｃが０.２≦ｃ≦０.４の範囲であることを特徴とす
るものでも良く、前記ｃが０≦ｃ≦０.２の範囲である
ことを特徴としても良い。更に、本発明のバルク磁心
は、前記軟磁性金属ガラス合金の前記組成において、ａ
が０.０４２≦ａ≦０.２５、ｂが０.０４２≦ｂ≦０.１
であることを特徴としても良い。本発明のバルク磁心
は、前記軟磁性金属ガラス合金に４２７〜６２７℃で熱
処理が施されてなることを特徴とするものでも良い。更
に、前記軟磁性金属ガラス合金の前記組成において元素
Ｂの５０％以下をＣで置換しても良い。
が（Ｍ'1-cＭ"c）で表され、Ｍ'はＺｒまたはＨｆのう
ちの１種または２種であり、Ｍ"はＮｂ、Ｔａ、Ｍｏ、
Ｔｉ、Ｖのうちの１種または２種以上からなる元素であ
り、０≦ｃ≦０.６であることを特徴とするものでも良
い。更に、前記軟磁性金属ガラス合金の前記組成におい
て、ｃが０.２≦ｃ≦０.４の範囲であることを特徴とす
るものでも良く、前記ｃが０≦ｃ≦０.２の範囲である
ことを特徴としても良い。更に、本発明のバルク磁心
は、前記軟磁性金属ガラス合金の前記組成において、ａ
が０.０４２≦ａ≦０.２５、ｂが０.０４２≦ｂ≦０.１
であることを特徴としても良い。本発明のバルク磁心
は、前記軟磁性金属ガラス合金に４２７〜６２７℃で熱
処理が施されてなることを特徴とするものでも良い。更
に、前記軟磁性金属ガラス合金の前記組成において元素
Ｂの５０％以下をＣで置換しても良い。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。本発明に係るバルク磁心は、例え
ば円環形状で実現される。このような円環形状のバルク
磁心は、後述する軟磁性金属ガラス合金の粉末を焼結し
て成形することにより磁心本体を形成するか、または、
軟磁性金属ガラス合金の溶湯を所定の型に流し込み、冷
却固化して磁心本体を形成し、これら磁心本体を例えば
エポキシ系の樹脂で樹脂被覆するか樹脂ケースに封入し
て絶縁保護することにより、バルク磁心が得られる。
を参照して説明する。本発明に係るバルク磁心は、例え
ば円環形状で実現される。このような円環形状のバルク
磁心は、後述する軟磁性金属ガラス合金の粉末を焼結し
て成形することにより磁心本体を形成するか、または、
軟磁性金属ガラス合金の溶湯を所定の型に流し込み、冷
却固化して磁心本体を形成し、これら磁心本体を例えば
エポキシ系の樹脂で樹脂被覆するか樹脂ケースに封入し
て絶縁保護することにより、バルク磁心が得られる。
【００１１】また、ＥＩコア型のバルク磁心を実現する
ためには、軟磁性金属ガラス合金の粉末を焼結して成形
することによりＥ型コアとＩ型コアとを作成し、それら
を接合することで磁心本体を形成する。このような磁心
本体を、例えばエポキシ系の樹脂で必要部分を樹脂被覆
するか樹脂ケースに封入して必要部分を絶縁保護するこ
とにより、ＥＩコア型のバルク磁心が得られる。
ためには、軟磁性金属ガラス合金の粉末を焼結して成形
することによりＥ型コアとＩ型コアとを作成し、それら
を接合することで磁心本体を形成する。このような磁心
本体を、例えばエポキシ系の樹脂で必要部分を樹脂被覆
するか樹脂ケースに封入して必要部分を絶縁保護するこ
とにより、ＥＩコア型のバルク磁心が得られる。
【００１２】図１は、円環形状のバルク磁心の一例を示
すもので、このバルク磁心１は、樹脂製の中空円環状の
磁心本体収納ケース２の内部に、後述する軟磁性金属ガ
ラス合金の粉末を焼結、若しくは、軟磁性金属ガラス合
金の溶湯を所定の型に流し込んで冷却固化して得られた
磁心本体３が収納されてなる。磁心本体収納ケース２
は、例えばポリアセタール樹脂、ポリエチレンテレフタ
レート樹脂等の樹脂を好ましく用いて形成される。ま
た、磁心本体収納ケース２の底面２ａ上の２カ所には、
磁心本体３と磁心本体収納ケース２とを安定して固定す
るための接着部材４が塗布されている。接着部材を塗布
する位置の数は２〜４カ所の範囲とするのが好ましい。
接着部材４としては、エポキシ樹脂、シリコンゴム等が
用いられる。
すもので、このバルク磁心１は、樹脂製の中空円環状の
磁心本体収納ケース２の内部に、後述する軟磁性金属ガ
ラス合金の粉末を焼結、若しくは、軟磁性金属ガラス合
金の溶湯を所定の型に流し込んで冷却固化して得られた
磁心本体３が収納されてなる。磁心本体収納ケース２
は、例えばポリアセタール樹脂、ポリエチレンテレフタ
レート樹脂等の樹脂を好ましく用いて形成される。ま
た、磁心本体収納ケース２の底面２ａ上の２カ所には、
磁心本体３と磁心本体収納ケース２とを安定して固定す
るための接着部材４が塗布されている。接着部材を塗布
する位置の数は２〜４カ所の範囲とするのが好ましい。
接着部材４としては、エポキシ樹脂、シリコンゴム等が
用いられる。
【００１３】次に、本発明に係るバルク磁心１をプラズ
マ焼結法によって製造する方法を説明する。図２は本発
明に係るバルク磁心１を製造するために用いて好適な放
電プラズマ焼結装置の一例の要部を示すもので、この例
の放電プラズマ焼結装置は、筒型のダイ１１と、このダ
イ１１の内部に挿入される上パンチ１２および下パンチ
１３と、下パンチ１３を支え、後述するパルス電流を流
す際の一方の電極ともなるパンチ電極１４と、上パンチ
１２を下側に押圧し、パルス電流を流す他方の電極とな
るパンチ電極１５と、上下のパンチ１２、１３に挟まれ
た原料粉末１６の温度を測定する熱電対１７を主体とし
て構成されている。上述の上パンチ１２及び下パンチ１
３のそれぞれが相互に対向する面には、得ようとする磁
心本体の形状に対応した型が形成されている。更に、上
述の放電プラズマ焼結装置の要部は、図示しないチャン
バ内に収納されている。このチャンバは図示略の真空排
気装置および雰囲気ガスの供給装置に接続されていて、
上下のパンチ１２、１３の間に充填される原料粉末（粉
粒体）１６を不活性ガス雰囲気などの所望の雰囲気下に
保持できるように構成されている。
マ焼結法によって製造する方法を説明する。図２は本発
明に係るバルク磁心１を製造するために用いて好適な放
電プラズマ焼結装置の一例の要部を示すもので、この例
の放電プラズマ焼結装置は、筒型のダイ１１と、このダ
イ１１の内部に挿入される上パンチ１２および下パンチ
１３と、下パンチ１３を支え、後述するパルス電流を流
す際の一方の電極ともなるパンチ電極１４と、上パンチ
１２を下側に押圧し、パルス電流を流す他方の電極とな
るパンチ電極１５と、上下のパンチ１２、１３に挟まれ
た原料粉末１６の温度を測定する熱電対１７を主体とし
て構成されている。上述の上パンチ１２及び下パンチ１
３のそれぞれが相互に対向する面には、得ようとする磁
心本体の形状に対応した型が形成されている。更に、上
述の放電プラズマ焼結装置の要部は、図示しないチャン
バ内に収納されている。このチャンバは図示略の真空排
気装置および雰囲気ガスの供給装置に接続されていて、
上下のパンチ１２、１３の間に充填される原料粉末（粉
粒体）１６を不活性ガス雰囲気などの所望の雰囲気下に
保持できるように構成されている。
【００１４】前記構成の放電プラズマ焼結装置を用いて
バルク磁心１を製造するには、成型用の原料粉末を用意
する。この原料粉末１６は、後述する所定組成の軟磁性
金属ガラス合金を、溶製してから鋳造法により、あるい
は単ロールもしくは双ロールによる急冷法によって、さ
らには液中紡糸法や溶液抽出法によって、あるいは高圧
ガス噴霧法によって、バルク状、リボン状、線状体、粉
末等の種々の形状として製造する工程と、粉末状以外の
ものは粉砕して粉末化する工程により得られる。
バルク磁心１を製造するには、成型用の原料粉末を用意
する。この原料粉末１６は、後述する所定組成の軟磁性
金属ガラス合金を、溶製してから鋳造法により、あるい
は単ロールもしくは双ロールによる急冷法によって、さ
らには液中紡糸法や溶液抽出法によって、あるいは高圧
ガス噴霧法によって、バルク状、リボン状、線状体、粉
末等の種々の形状として製造する工程と、粉末状以外の
ものは粉砕して粉末化する工程により得られる。
【００１５】本発明において用いる軟磁性金属ガラス合
金は、合金の過冷却液体の温度間隔ΔＴxが、２０Ｋ以
上、組成によっては４０Ｋ以上、さらには５０Ｋ以上と
いう顕著な温度間隔を有し、これまでの知見から知られ
る他の合金からは全く予期されないものである。しか
も、軟磁性についても室温で優れた特性を有しており、
これまでの知見に見られない全く新規なものである。
金は、合金の過冷却液体の温度間隔ΔＴxが、２０Ｋ以
上、組成によっては４０Ｋ以上、さらには５０Ｋ以上と
いう顕著な温度間隔を有し、これまでの知見から知られ
る他の合金からは全く予期されないものである。しか
も、軟磁性についても室温で優れた特性を有しており、
これまでの知見に見られない全く新規なものである。
【００１６】本発明に係る軟磁性金属ガラス合金の１つ
は、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉのうちの１種又は２種以上を主成
分とし、これにＺｒ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｈｆ、Ｍｏ、Ｔｉ、
Ｖのうちの１種または２種以上とＢを所定量添加した成
分系で実現される。本発明に係る軟磁性金属ガラス合金
の１つは、一般式においては、 （Ｆｅ1-a-bＣｏaＮｉb）100-x-yＭxＢy で表記することができ、この一般式において、０≦ａ≦
０.２９、０≦ｂ≦０.４３、５原子％≦x≦２０原子
％、１０原子％≦y≦２２原子％なる関係が好ましく、
ＭはＺｒ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｈｆ、Ｍｏ、Ｔｉ、Ｖのうちの
１種又は２種以上からなる元素である。更に前記の成分
系において、ΔＴx＝Ｔx−Ｔg（ただしＴxは、結晶化開
始温度、Ｔgはガラス遷移温度を示す。）の式で表され
る過冷却液体領域の温度間隔ΔＴxが２０Ｋ以上である
ことを必要とする。前記の組成系において、Ｚｒまたは
Ｈｆを必ず含み、ΔＴxが２５Ｋ以上であることが好ま
しい。また、前記の組成系において、ΔＴxが６０Ｋ以
上であることがより好ましい。 更に、前記（Ｆｅ
1-a-bＣｏaＮｉb）100-x-yＭxＢyなる組成式において
０.０４２≦ａ≦０.２９、０.０４２≦ｂ≦０.４３の関
係にされてなることが好ましい。
は、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉのうちの１種又は２種以上を主成
分とし、これにＺｒ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｈｆ、Ｍｏ、Ｔｉ、
Ｖのうちの１種または２種以上とＢを所定量添加した成
分系で実現される。本発明に係る軟磁性金属ガラス合金
の１つは、一般式においては、 （Ｆｅ1-a-bＣｏaＮｉb）100-x-yＭxＢy で表記することができ、この一般式において、０≦ａ≦
０.２９、０≦ｂ≦０.４３、５原子％≦x≦２０原子
％、１０原子％≦y≦２２原子％なる関係が好ましく、
ＭはＺｒ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｈｆ、Ｍｏ、Ｔｉ、Ｖのうちの
１種又は２種以上からなる元素である。更に前記の成分
系において、ΔＴx＝Ｔx−Ｔg（ただしＴxは、結晶化開
始温度、Ｔgはガラス遷移温度を示す。）の式で表され
る過冷却液体領域の温度間隔ΔＴxが２０Ｋ以上である
ことを必要とする。前記の組成系において、Ｚｒまたは
Ｈｆを必ず含み、ΔＴxが２５Ｋ以上であることが好ま
しい。また、前記の組成系において、ΔＴxが６０Ｋ以
上であることがより好ましい。 更に、前記（Ｆｅ
1-a-bＣｏaＮｉb）100-x-yＭxＢyなる組成式において
０.０４２≦ａ≦０.２９、０.０４２≦ｂ≦０.４３の関
係にされてなることが好ましい。
【００１７】次に本発明に係る他の軟磁性金属ガラス合
金は、一般式においては、（Ｆｅ1-a-bＣｏaＮｉb）
100-x-y-zＭxＢyＴzで表記され、この一般式において、
０≦ａ≦０.２９、０≦ｂ≦０.４３、５原子％≦x≦２
０原子％、１０原子％≦y≦２２原子％、０原子％≦z≦
５原子％であり、ＭはＺｒ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｈｆ、Ｍｏ、
Ｔｉ、Ｖのうちの１種又は２種以上からなる元素、Ｔは
Ｃｒ、Ｗ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔ、Ａ
ｌ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｃ、Ｐのうちの１種又は２種以上の元
素である。また、本発明は、前記（Ｆｅ1-a-bＣｏaＮｉ
b）100-x -y-zＭxＢyＴzなる組成式において０.０４２≦
ａ≦０.２９、０.０４２≦ｂ≦０.４３の関係にされて
なるものでも良い。
金は、一般式においては、（Ｆｅ1-a-bＣｏaＮｉb）
100-x-y-zＭxＢyＴzで表記され、この一般式において、
０≦ａ≦０.２９、０≦ｂ≦０.４３、５原子％≦x≦２
０原子％、１０原子％≦y≦２２原子％、０原子％≦z≦
５原子％であり、ＭはＺｒ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｈｆ、Ｍｏ、
Ｔｉ、Ｖのうちの１種又は２種以上からなる元素、Ｔは
Ｃｒ、Ｗ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔ、Ａ
ｌ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｃ、Ｐのうちの１種又は２種以上の元
素である。また、本発明は、前記（Ｆｅ1-a-bＣｏaＮｉ
b）100-x -y-zＭxＢyＴzなる組成式において０.０４２≦
ａ≦０.２９、０.０４２≦ｂ≦０.４３の関係にされて
なるものでも良い。
【００１８】次に、前記元素Ｍが（Ｍ'1-cＭ"c）で表さ
れ、Ｍ'はＺｒまたはＨｆの１種または２種であり、Ｍ"
はＮｂ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｔｉ、Ｖのうちの１種または２種
以上からなる元素であり、０≦ｃ≦０.６であることを
特徴とするものでも良い。更に、前記組成においてｃが
０.２≦ｃ≦０.４の範囲であることを特徴とするもので
も良く、前記ｃが０≦ｃ≦０.２の範囲であることを特
徴としても良い。更に本発明において、０.０４２≦ａ
≦０.２５、０.０４２≦ｂ≦０.１であることを特徴と
しても良い。本発明において、軟磁性金属ガラス合金に
４２７℃（７００Ｋ）〜６２７℃（９００Ｋ）で熱処理
が施されてなることを特徴とするものでも良い。この範
囲の温度で熱処理がなされたものは、高い透磁率を示
す。また、前記の組成において原子Ｂの５０％以下をＣ
で置換しても良い。
れ、Ｍ'はＺｒまたはＨｆの１種または２種であり、Ｍ"
はＮｂ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｔｉ、Ｖのうちの１種または２種
以上からなる元素であり、０≦ｃ≦０.６であることを
特徴とするものでも良い。更に、前記組成においてｃが
０.２≦ｃ≦０.４の範囲であることを特徴とするもので
も良く、前記ｃが０≦ｃ≦０.２の範囲であることを特
徴としても良い。更に本発明において、０.０４２≦ａ
≦０.２５、０.０４２≦ｂ≦０.１であることを特徴と
しても良い。本発明において、軟磁性金属ガラス合金に
４２７℃（７００Ｋ）〜６２７℃（９００Ｋ）で熱処理
が施されてなることを特徴とするものでも良い。この範
囲の温度で熱処理がなされたものは、高い透磁率を示
す。また、前記の組成において原子Ｂの５０％以下をＣ
で置換しても良い。
【００１９】「組成限定理由」本発明組成系において、
主成分であるＦｅとＣｏとＮｉは、磁性を担う元素であ
り、高い飽和磁束密度と優れた軟磁気特性を得るために
重要である。具体的には、５０Ｋ〜６０ＫのΔＴxを確
実に得るためには、Ｃｏの組成比を示すａの値を０≦ａ
≦０.２９、Ｎｉの組成比を示すｂの値を０≦ｂ≦０.４
３の範囲、６０Ｋ以上のΔＴxを確実に得るためには、
Ｃｏの組成比を示すａの値を０.０４２≦ａ≦０.２９、
Ｎｉの組成比を示すｂの値を０.０４２≦ｂ≦０.４３の
範囲とすることが好ましい。また、前記の範囲内におい
て、良好な軟磁気特性を得るためには、Ｃｏの組成比を
示すａの値を０.０４２≦ａ≦０.２５の範囲とすること
が好ましく、高い飽和磁束密度を得るためには、Ｎｉの
組成比を示すｂの値を０.０４２≦ｂ≦０.１の範囲とす
ることがより好ましい。
主成分であるＦｅとＣｏとＮｉは、磁性を担う元素であ
り、高い飽和磁束密度と優れた軟磁気特性を得るために
重要である。具体的には、５０Ｋ〜６０ＫのΔＴxを確
実に得るためには、Ｃｏの組成比を示すａの値を０≦ａ
≦０.２９、Ｎｉの組成比を示すｂの値を０≦ｂ≦０.４
３の範囲、６０Ｋ以上のΔＴxを確実に得るためには、
Ｃｏの組成比を示すａの値を０.０４２≦ａ≦０.２９、
Ｎｉの組成比を示すｂの値を０.０４２≦ｂ≦０.４３の
範囲とすることが好ましい。また、前記の範囲内におい
て、良好な軟磁気特性を得るためには、Ｃｏの組成比を
示すａの値を０.０４２≦ａ≦０.２５の範囲とすること
が好ましく、高い飽和磁束密度を得るためには、Ｎｉの
組成比を示すｂの値を０.０４２≦ｂ≦０.１の範囲とす
ることがより好ましい。
【００２０】ＭはＺｒ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｈｆ、Ｍｏ、Ｔ
ｉ、Ｖのうちの１種又は２種以上からなる元素である。
これらはアモルファスを生成させるために有効な元素で
あり、５原子％以上、２０原子％以下の範囲であると良
い。更に、高い磁気特性を得るためには、より好ましく
は５原子％以上、１５原子％以下にすると良い。これら
元素Ｍのうち、特にＺｒが有効である。Ｚｒは、その一
部をＮｂ等の元素と置換することができるが、置換する
場合の組成比ｃは、０≦ｃ≦０.６の範囲であると、高
いΔＴxを得ることができるが、特にΔＴxを８０以上と
するには０.２≦ｃ≦０.４の範囲が好ましい。
ｉ、Ｖのうちの１種又は２種以上からなる元素である。
これらはアモルファスを生成させるために有効な元素で
あり、５原子％以上、２０原子％以下の範囲であると良
い。更に、高い磁気特性を得るためには、より好ましく
は５原子％以上、１５原子％以下にすると良い。これら
元素Ｍのうち、特にＺｒが有効である。Ｚｒは、その一
部をＮｂ等の元素と置換することができるが、置換する
場合の組成比ｃは、０≦ｃ≦０.６の範囲であると、高
いΔＴxを得ることができるが、特にΔＴxを８０以上と
するには０.２≦ｃ≦０.４の範囲が好ましい。
【００２１】Ｂは、高いアモルファス形成能があり、本
発明では１０原子％以上、２２原子％以下の範囲で添加
する。Ｂが１０原子％未満であると、ΔＴxが消滅し、
高密度な磁心本体３が得られなくなるので好ましくな
く、２２原子％よりも大きくなると脆くなるために好ま
しくない。より高いアモルファス形成能と良好な磁気特
性を得るためには、１６原子％以上、２０原子％以下と
することがより好ましい。
発明では１０原子％以上、２２原子％以下の範囲で添加
する。Ｂが１０原子％未満であると、ΔＴxが消滅し、
高密度な磁心本体３が得られなくなるので好ましくな
く、２２原子％よりも大きくなると脆くなるために好ま
しくない。より高いアモルファス形成能と良好な磁気特
性を得るためには、１６原子％以上、２０原子％以下と
することがより好ましい。
【００２２】前記の組成系に更に、Ｔで示される、Ｃ
ｒ、Ｗ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔ、Ａｌ、
Ｓｉ、Ｇｅ、Ｃ、Ｐのうちの１種又は２種以上の元素を
添加することもできる。本発明ではこれらの元素を０原
子％以上、５原子％以下の範囲で添加することができ
る。これらの元素は主に耐食性を向上させる目的で添加
するもので、この範囲を外れると、軟磁気特性が低下す
る。また、この範囲を外れるとアモルファス形成能が劣
化するために好ましくない。
ｒ、Ｗ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔ、Ａｌ、
Ｓｉ、Ｇｅ、Ｃ、Ｐのうちの１種又は２種以上の元素を
添加することもできる。本発明ではこれらの元素を０原
子％以上、５原子％以下の範囲で添加することができ
る。これらの元素は主に耐食性を向上させる目的で添加
するもので、この範囲を外れると、軟磁気特性が低下す
る。また、この範囲を外れるとアモルファス形成能が劣
化するために好ましくない。
【００２３】本発明で用いられる前記の組成の軟磁性金
属ガラス合金は、室温において磁性を有し、また、熱処
理により、より良好な磁性を示すものである。なお、軟
磁性金属ガラス合金の製造方法について付言すると、合
金の組成、そして製造のための手段と製品の大きさ、形
状等によって、好適な冷却速度が決まるが、通常は１０
2〜１０6Ｋ／ｓ程度の範囲を目安とすることができる。
属ガラス合金は、室温において磁性を有し、また、熱処
理により、より良好な磁性を示すものである。なお、軟
磁性金属ガラス合金の製造方法について付言すると、合
金の組成、そして製造のための手段と製品の大きさ、形
状等によって、好適な冷却速度が決まるが、通常は１０
2〜１０6Ｋ／ｓ程度の範囲を目安とすることができる。
【００２４】次に、前記組成の原料粉末１６を用意した
ならばこれを図２に示す放電プラズマ焼結装置の上下の
パンチ１２、１３の間に投入し、チャンバの内部を真空
引きするとともに、パンチ１２、１３で上下から圧力を
加えて成形すると同時に、例えば図３に示すようなパル
ス電流を原料粉末に印加して加熱し、所望の形状の磁心
本体３に形成する。この放電プラズマ焼結処理において
は、通電電流により原料粉末１６を所定の速度で素早く
昇温することができ、また、通電電流の値に応じて原料
粉末１６の温度を厳格に管理できるので、ヒータによる
加熱などよりも遥かに正確に温度管理ができ、これによ
り予め設計した通りの理想に近い条件で焼結ができる。
ならばこれを図２に示す放電プラズマ焼結装置の上下の
パンチ１２、１３の間に投入し、チャンバの内部を真空
引きするとともに、パンチ１２、１３で上下から圧力を
加えて成形すると同時に、例えば図３に示すようなパル
ス電流を原料粉末に印加して加熱し、所望の形状の磁心
本体３に形成する。この放電プラズマ焼結処理において
は、通電電流により原料粉末１６を所定の速度で素早く
昇温することができ、また、通電電流の値に応じて原料
粉末１６の温度を厳格に管理できるので、ヒータによる
加熱などよりも遥かに正確に温度管理ができ、これによ
り予め設計した通りの理想に近い条件で焼結ができる。
【００２５】本発明において、焼結温度は、原料粉末１
６を固化成形するために３００℃以上とすることが必要
であるが、原料粉末１６として用いられる軟磁性金属ガ
ラス合金は、大きな過冷却液体の温度間隔ΔＴx（Ｔx−
Ｔg）を有しているので、この温度領域で加圧焼結する
ことによって、高密度の磁心本体３を好ましく得ること
ができる。ただし、焼結温度が結晶化開始温度に近い
と、結晶核の生成開始（構造的短範囲秩序化）や結晶析
出開始による磁気異方性を生じるので軟磁性特性が劣化
するおそれがある。また、放電プラズマ焼結装置の機構
上、モニターされる焼結温度はダイ１１に設置されてい
る熱電対１７の温度であるため、原料粉末１６にかかる
温度よりも低い温度である。したがって、本発明におけ
る焼結温度は、結晶化開始温度をＴx、焼結温度をＴと
した場合、好ましくはＴ≦Ｔxの範囲とされる。
６を固化成形するために３００℃以上とすることが必要
であるが、原料粉末１６として用いられる軟磁性金属ガ
ラス合金は、大きな過冷却液体の温度間隔ΔＴx（Ｔx−
Ｔg）を有しているので、この温度領域で加圧焼結する
ことによって、高密度の磁心本体３を好ましく得ること
ができる。ただし、焼結温度が結晶化開始温度に近い
と、結晶核の生成開始（構造的短範囲秩序化）や結晶析
出開始による磁気異方性を生じるので軟磁性特性が劣化
するおそれがある。また、放電プラズマ焼結装置の機構
上、モニターされる焼結温度はダイ１１に設置されてい
る熱電対１７の温度であるため、原料粉末１６にかかる
温度よりも低い温度である。したがって、本発明におけ
る焼結温度は、結晶化開始温度をＴx、焼結温度をＴと
した場合、好ましくはＴ≦Ｔxの範囲とされる。
【００２６】本発明において、焼結を行う際の昇温速度
は、ゆっくりとした昇温速度では結晶相が生成するた
め、１０℃／分以上とするのが好ましい。また焼結の際
の圧力については、加圧力が低すぎると磁心本体を形成
できないため、３ｔ／ｃｍ2以上とするのが好ましい。
さらに、得られた磁心本体３に熱処理を施してもよく、
これにより磁気特性を高めることができる。このときの
熱処理温度はキュリー温度以上であり、かつ磁気特性を
劣化させる結晶が析出する温度以下とされ、具体的には
４２７〜６２７℃の範囲が好ましく、より好ましくは４
７７〜５２７℃とされる。
は、ゆっくりとした昇温速度では結晶相が生成するた
め、１０℃／分以上とするのが好ましい。また焼結の際
の圧力については、加圧力が低すぎると磁心本体を形成
できないため、３ｔ／ｃｍ2以上とするのが好ましい。
さらに、得られた磁心本体３に熱処理を施してもよく、
これにより磁気特性を高めることができる。このときの
熱処理温度はキュリー温度以上であり、かつ磁気特性を
劣化させる結晶が析出する温度以下とされ、具体的には
４２７〜６２７℃の範囲が好ましく、より好ましくは４
７７〜５２７℃とされる。
【００２７】このようにして得られた磁心本体３は、原
料粉末１６として用いられた軟磁性金属ガラス合金と同
じ組成を有するものであるから、室温で優れた軟磁性特
性を有し、また熱処理により、より良好な磁性を示すも
のである。このため、この磁心本体３からなるバルク磁
心１は、優れたSoft magnetic特性（軟磁気特性）を有
するので、トランスの磁心、チョークコイルの磁心、更
には、磁気センサの磁心等に広く適用することができ、
従来材に比べて優れた特性の磁心を得ることができる。
料粉末１６として用いられた軟磁性金属ガラス合金と同
じ組成を有するものであるから、室温で優れた軟磁性特
性を有し、また熱処理により、より良好な磁性を示すも
のである。このため、この磁心本体３からなるバルク磁
心１は、優れたSoft magnetic特性（軟磁気特性）を有
するので、トランスの磁心、チョークコイルの磁心、更
には、磁気センサの磁心等に広く適用することができ、
従来材に比べて優れた特性の磁心を得ることができる。
【００２８】尚、上記説明では、軟磁性金属ガラス合金
からなる原料粉末１６を放電プラズマ焼結により成形す
る方法を用いたが、これに限らず、押し出し法などの方
法により加圧焼結することによってもバルク状の磁心本
体３を得ることができる。
からなる原料粉末１６を放電プラズマ焼結により成形す
る方法を用いたが、これに限らず、押し出し法などの方
法により加圧焼結することによってもバルク状の磁心本
体３を得ることができる。
【００２９】更に、本発明のバルク磁心１は、前記軟磁
性金属ガラス合金の溶湯を、所定の型に流し込み、冷却
固化することによって得られた磁心本体３を備えること
によっても得ることができる。軟磁性金属ガラス合金の
溶湯は、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｚｒの単体純金属と、純ボ
ロン結晶等を原料としてそれぞれ所定量秤量した後、減
圧Ａｒ雰囲気下においてこれらの原料を例えば高周波誘
導加熱装置、アーク炉、るつぼ炉、反射炉等によって溶
解することにより得られる。次に、得られた合金溶湯
を、所定の形状の型に流し込んで徐冷して固化すること
により、所望の形状の磁心本体３が得られる。このよう
にして得られた磁心本体３は、合金粉末を焼結して得ら
れた磁心本体と同様に、高い密度と優れた軟磁気特性を
有するので、トランス、チョークコイル、磁気センサ等
の磁心として用いることができる。
性金属ガラス合金の溶湯を、所定の型に流し込み、冷却
固化することによって得られた磁心本体３を備えること
によっても得ることができる。軟磁性金属ガラス合金の
溶湯は、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｚｒの単体純金属と、純ボ
ロン結晶等を原料としてそれぞれ所定量秤量した後、減
圧Ａｒ雰囲気下においてこれらの原料を例えば高周波誘
導加熱装置、アーク炉、るつぼ炉、反射炉等によって溶
解することにより得られる。次に、得られた合金溶湯
を、所定の形状の型に流し込んで徐冷して固化すること
により、所望の形状の磁心本体３が得られる。このよう
にして得られた磁心本体３は、合金粉末を焼結して得ら
れた磁心本体と同様に、高い密度と優れた軟磁気特性を
有するので、トランス、チョークコイル、磁気センサ等
の磁心として用いることができる。
【００３０】上述のバルク磁心１は、ΔＴx＝Ｔx−Ｔg
（ただしＴxは結晶化開始温度、Ｔgはガラス遷移温度を
示す。）の式で表される過冷却液体の温度間隔ΔＴxが
２０Ｋ以上である軟磁性金属ガラス合金の粉末が、プラ
ズマ焼結法によって焼結されることにより、密度の高い
バルク状の磁心本体３を得ることができるので、コアロ
スを小さくすることができる。また、上述のバルク磁心
１においては、焼結温度が、結晶化開始温度をＴx、焼
結温度をＴとした場合にＴ≦Ｔxの関係を満足する温度
範囲の中で任意に選ばれ、原料である軟磁性金属ガラス
合金と同じ組成を有し、高い飽和磁束密度を有し、優れ
た透磁率を有する磁心本体３を得ることができるので、
コアロスを小さくすることができる。更に、焼結して成
形された磁心本体３を熱処理することにより、更に高い
飽和磁束密度と、優れた透磁率を発揮させることができ
る。
（ただしＴxは結晶化開始温度、Ｔgはガラス遷移温度を
示す。）の式で表される過冷却液体の温度間隔ΔＴxが
２０Ｋ以上である軟磁性金属ガラス合金の粉末が、プラ
ズマ焼結法によって焼結されることにより、密度の高い
バルク状の磁心本体３を得ることができるので、コアロ
スを小さくすることができる。また、上述のバルク磁心
１においては、焼結温度が、結晶化開始温度をＴx、焼
結温度をＴとした場合にＴ≦Ｔxの関係を満足する温度
範囲の中で任意に選ばれ、原料である軟磁性金属ガラス
合金と同じ組成を有し、高い飽和磁束密度を有し、優れ
た透磁率を有する磁心本体３を得ることができるので、
コアロスを小さくすることができる。更に、焼結して成
形された磁心本体３を熱処理することにより、更に高い
飽和磁束密度と、優れた透磁率を発揮させることができ
る。
【００３１】また、上述のバルク磁心１においては、プ
ラズマ焼結法のみならず、合金溶湯を冷却固化するいわ
ゆる鋳造法によっても磁心本体３が得られるので、バル
ク磁心１の製造コストを低くすることができる。
ラズマ焼結法のみならず、合金溶湯を冷却固化するいわ
ゆる鋳造法によっても磁心本体３が得られるので、バル
ク磁心１の製造コストを低くすることができる。
【００３２】また、本発明の軟磁性金属ガラス合金は、
Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉのうちの１種または２種以上の元素を
主成分とし、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｈｆ、Ｍｏ、Ｔｉ、Ｖ
のうちの１種または２種以上の元素とＢを含み、過冷却
液体の温度間隔ΔＴxを大きくすることができるので、
合金粉末を焼結する際に焼結温度を高くすることが可能
となり、より高密度の磁心本体３が得られるので、バル
ク磁心１のコアロスを小さくすることができる。
Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉのうちの１種または２種以上の元素を
主成分とし、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｈｆ、Ｍｏ、Ｔｉ、Ｖ
のうちの１種または２種以上の元素とＢを含み、過冷却
液体の温度間隔ΔＴxを大きくすることができるので、
合金粉末を焼結する際に焼結温度を高くすることが可能
となり、より高密度の磁心本体３が得られるので、バル
ク磁心１のコアロスを小さくすることができる。
【００３３】また、本発明のバルク磁心１は、ΔＴｘが
６０Ｋ以上であり、その組成が以下の一般式で表される
ものであり、透磁率に優れ、保磁力が小さく、軟磁気特
性に優れた軟磁性金属ガラス合金からなる磁心本体３を
備えているので、コアロスを小さくすることができる。 （Ｆｅ1-a-bＣｏaＮｉb）100-x-yＭxＢy 但し、０≦ａ≦０．２９、０≦ｂ≦０．４３、５原子％
≦ｘ≦２０原子％、１０原子％≦ｙ≦２２原子％であ
り、ＭはＺｒ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｈｆ、Ｍｏ、Ｔｉ、Ｖのう
ちの１種または２種以上からなる元素である。または、 （Ｆｅ1-a-bＣｏaＮｉb）100-x-y-zＭxＢyＴz 但し、０≦ａ≦０．２９、０≦ｂ≦０．４３、５原子％
≦ｘ≦２０原子％、１０原子％≦ｙ≦２２原子％、０原
子％≦ｚ≦５原子％であり、ＭはＺｒ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｈ
ｆ、Ｍｏ、Ｔｉ、Ｖのうちの１種または２種以上からな
る元素、ＴはＣｒ、Ｗ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｏｓ、Ｉ
ｒ、Ｐｔ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｃ、Ｐのうちの１種また
は２種以上からなる元素である。
６０Ｋ以上であり、その組成が以下の一般式で表される
ものであり、透磁率に優れ、保磁力が小さく、軟磁気特
性に優れた軟磁性金属ガラス合金からなる磁心本体３を
備えているので、コアロスを小さくすることができる。 （Ｆｅ1-a-bＣｏaＮｉb）100-x-yＭxＢy 但し、０≦ａ≦０．２９、０≦ｂ≦０．４３、５原子％
≦ｘ≦２０原子％、１０原子％≦ｙ≦２２原子％であ
り、ＭはＺｒ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｈｆ、Ｍｏ、Ｔｉ、Ｖのう
ちの１種または２種以上からなる元素である。または、 （Ｆｅ1-a-bＣｏaＮｉb）100-x-y-zＭxＢyＴz 但し、０≦ａ≦０．２９、０≦ｂ≦０．４３、５原子％
≦ｘ≦２０原子％、１０原子％≦ｙ≦２２原子％、０原
子％≦ｚ≦５原子％であり、ＭはＺｒ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｈ
ｆ、Ｍｏ、Ｔｉ、Ｖのうちの１種または２種以上からな
る元素、ＴはＣｒ、Ｗ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｏｓ、Ｉ
ｒ、Ｐｔ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｃ、Ｐのうちの１種また
は２種以上からなる元素である。
【００３４】
（実施例１）ＦｅとＣｏとＮｉとＺｒの単体純金属と純
ボロン結晶をＡｒガス雰囲気中において混合しアーク溶
解して母合金を製造した。次に、この母合金を石英ノズ
ルで溶解し、アルゴンガス雰囲気中において４０ｍ／Ｓ
で回転している銅ロールにノズル下端の０.４ｍｍ径の
穴から射出圧力０.３９×１０5Ｐａで吹き出して急冷す
る単ロール法を実施することにより、幅０.４〜１ｍ
ｍ、厚さ１３〜２２μｍの金属ガラス合金薄帯の試料を
製造した。得られた試料は、示差走査熱量測定（ＤＳ
Ｃ）により分析した。
ボロン結晶をＡｒガス雰囲気中において混合しアーク溶
解して母合金を製造した。次に、この母合金を石英ノズ
ルで溶解し、アルゴンガス雰囲気中において４０ｍ／Ｓ
で回転している銅ロールにノズル下端の０.４ｍｍ径の
穴から射出圧力０.３９×１０5Ｐａで吹き出して急冷す
る単ロール法を実施することにより、幅０.４〜１ｍ
ｍ、厚さ１３〜２２μｍの金属ガラス合金薄帯の試料を
製造した。得られた試料は、示差走査熱量測定（ＤＳ
Ｃ）により分析した。
【００３５】図４には、各々Ｆｅ60Ｃｏ3Ｎｉ7Ｚｒ10Ｂ
20、Ｆｅ56Ｃｏ7Ｎｉ7Ｚｒ10Ｂ20、Ｆｅ49Ｃｏ14Ｎｉ7
Ｚｒ10Ｂ20、Ｆｅ46Ｃｏ17Ｎｉ7Ｚｒ10Ｂ20なる組成の
金属ガラス合金薄帯試料のＤＳＣ曲線を示す。これらの
いずれの試料においても、温度を上昇させてゆくことで
広い過冷却液体領域が存在することを確認でき、その過
冷却液体領域を超えて加熱することで結晶化することが
明らかになった。過冷却液体領域の温度間隔ΔＴxは、
ΔＴx＝Ｔx−Ｔgの式で表されるが、図４に示すＴx−Ｔ
gの値はいずれの試料でも６０Ｋを超え、６４〜６８Ｋ
の範囲になっている。過冷却液体領域を示す実質的な平
衡状態は、発熱ピークによる結晶化を示す温度より少し
低い５９６℃（８６９Ｋ）〜６３２℃（９０５Ｋ）の広
い範囲で得られた。
20、Ｆｅ56Ｃｏ7Ｎｉ7Ｚｒ10Ｂ20、Ｆｅ49Ｃｏ14Ｎｉ7
Ｚｒ10Ｂ20、Ｆｅ46Ｃｏ17Ｎｉ7Ｚｒ10Ｂ20なる組成の
金属ガラス合金薄帯試料のＤＳＣ曲線を示す。これらの
いずれの試料においても、温度を上昇させてゆくことで
広い過冷却液体領域が存在することを確認でき、その過
冷却液体領域を超えて加熱することで結晶化することが
明らかになった。過冷却液体領域の温度間隔ΔＴxは、
ΔＴx＝Ｔx−Ｔgの式で表されるが、図４に示すＴx−Ｔ
gの値はいずれの試料でも６０Ｋを超え、６４〜６８Ｋ
の範囲になっている。過冷却液体領域を示す実質的な平
衡状態は、発熱ピークによる結晶化を示す温度より少し
低い５９６℃（８６９Ｋ）〜６３２℃（９０５Ｋ）の広
い範囲で得られた。
【００３６】図５は（Ｆｅ1-a-bＣｏaＮｉb）70Ｚｒ10
Ｂ20なる組成系におけるΔＴx（＝Ｔx−Ｔg）の値に対
するＦｅとＣｏとＮｉのそれぞれの含有量依存性を示す
三角組成図である。図５に示す結果から明らかなよう
に、（Ｆｅ1-a-bＣｏaＮｉb）70Ｚｒ10Ｂ20なる組成系
の全ての範囲においてΔＴxの値は２５Ｋを超えてい
る。また、Ｔgの値に関し、Ｃｏを７原子％程度から５
０原子％程度の範囲で増加させることでＴgが単調に増
加することも明らかになった。一方、ΔＴxに関し、図
５に示すようにＦｅを多く含む組成系において大きな値
になっていることがわかり、ΔＴxを６０Ｋ以上にする
には、Ｃｏ含有量を３原子％以上、２０原子％以下、Ｎ
ｉ含有量を３原子％以上、３０原子％以下にすることが
好ましいことがわかる。なお、（Ｆｅ1-a-bＣｏaＮ
ｉb）70Ｚｒ10Ｂ20なる組成式においてＣｏ含有量を３
原子％以上にするには、（Ｆｅ1-a-bＣｏaＮｉb）を７
０原子％とするので、Ｃｏの組成比ａが０.０４２以
上、Ｃｏ含有量を２０原子％以下にするには、Ｃｏの組
成比ａが０.２９以下となる。また、同様にＮｉ含有量
を３原子％以上にするにはＮｉの組成比ｂが０.０４２
以上、３０原子％以下にするには、Ｎｉの組成比ｂが
０.４３以下となる。
Ｂ20なる組成系におけるΔＴx（＝Ｔx−Ｔg）の値に対
するＦｅとＣｏとＮｉのそれぞれの含有量依存性を示す
三角組成図である。図５に示す結果から明らかなよう
に、（Ｆｅ1-a-bＣｏaＮｉb）70Ｚｒ10Ｂ20なる組成系
の全ての範囲においてΔＴxの値は２５Ｋを超えてい
る。また、Ｔgの値に関し、Ｃｏを７原子％程度から５
０原子％程度の範囲で増加させることでＴgが単調に増
加することも明らかになった。一方、ΔＴxに関し、図
５に示すようにＦｅを多く含む組成系において大きな値
になっていることがわかり、ΔＴxを６０Ｋ以上にする
には、Ｃｏ含有量を３原子％以上、２０原子％以下、Ｎ
ｉ含有量を３原子％以上、３０原子％以下にすることが
好ましいことがわかる。なお、（Ｆｅ1-a-bＣｏaＮ
ｉb）70Ｚｒ10Ｂ20なる組成式においてＣｏ含有量を３
原子％以上にするには、（Ｆｅ1-a-bＣｏaＮｉb）を７
０原子％とするので、Ｃｏの組成比ａが０.０４２以
上、Ｃｏ含有量を２０原子％以下にするには、Ｃｏの組
成比ａが０.２９以下となる。また、同様にＮｉ含有量
を３原子％以上にするにはＮｉの組成比ｂが０.０４２
以上、３０原子％以下にするには、Ｎｉの組成比ｂが
０.４３以下となる。
【００３７】（実施例２）ＦｅとＣｏとＮｉとＺｒとＮ
ｂの単体純金属と純ボロン結晶をＡｒガス雰囲気中にお
いて混合しアーク溶解してＦｅ56Ｃｏ7Ｎｉ7Ｚｒ4Ｎｂ6
Ｂ20なる組成の母合金を製造した。次に、この母合金を
石英ノズル中で溶解し、アルゴンガス雰囲気中において
回転している銅ロールに合金溶湯を吹き出して急冷する
単ロール法を実施することにより、金属ガラス合金薄帯
の試料を製造した。このとき、ノズル口径、ノズル先端
とロール表面との距離（ギャップ）、ロールの回転数、
射出圧力及び雰囲気圧力等を適当に調整することによ
り、板厚が２０〜１９５μｍの合金薄帯が得られた。各
々の試料について、Ｘ線回折により分析を行った。結果
を図６に示す。図６から、いずれの試料についても、２
θ＝３８〜５２゜にハローなパターンを有しており、ア
モルファス単相組織を有していることがわかる。
ｂの単体純金属と純ボロン結晶をＡｒガス雰囲気中にお
いて混合しアーク溶解してＦｅ56Ｃｏ7Ｎｉ7Ｚｒ4Ｎｂ6
Ｂ20なる組成の母合金を製造した。次に、この母合金を
石英ノズル中で溶解し、アルゴンガス雰囲気中において
回転している銅ロールに合金溶湯を吹き出して急冷する
単ロール法を実施することにより、金属ガラス合金薄帯
の試料を製造した。このとき、ノズル口径、ノズル先端
とロール表面との距離（ギャップ）、ロールの回転数、
射出圧力及び雰囲気圧力等を適当に調整することによ
り、板厚が２０〜１９５μｍの合金薄帯が得られた。各
々の試料について、Ｘ線回折により分析を行った。結果
を図６に示す。図６から、いずれの試料についても、２
θ＝３８〜５２゜にハローなパターンを有しており、ア
モルファス単相組織を有していることがわかる。
【００３８】（実施例３）原子組成比が、Ｆｅ56Ｃｏ7
Ｎｉ7Ｚｒ10-xＮｂxＢ20（x＝０,２,４,６,８,１０原子
％）であること以外は実施例１と同様にして、金属ガラ
ス合金薄帯の試料を製造した。次に、得られた試料を、
５２７℃（８００Ｋ）の温度で５分間の熱処理を行っ
た。図７には、作製した試料の飽和磁束密度（Ｂｓ）、
保磁力（Ｈｃ）、１ｋＨｚにおける透磁率（μe）、磁
歪（λｓ）のＮｂ含有量依存性を示す。飽和磁束密度
（Ｂｓ）は、急冷状態および熱処理後の試料ともに、Ｎ
ｂを添加するに従い低下し、Ｎｂを含まない試料が０.
９（Ｔ）以上、Ｎｂを２原子％含む試料では約０.７５
（Ｔ）であった。透磁率（μe）の値は、急冷状態の試
料にあっては、Ｎｂを含まない試料が５０３１、Ｎｂを
２原子％含む試料が２２２８であり、Ｎｂを１０原子％
含む試料においては９０６に低下した。しかし、熱処理
を施すことにより透磁率（μe）は格段に向上し、特に
Ｎｂを２原子％含む試料においては、２５０００程度の
透磁率（μe）を得ることができる。保磁力（Ｈｃ）に
関し、急冷状態の試料にあっては、Ｎｂを含まない試料
とＮｂを２原子％含む試料はいずれも５０Ａ／ｍ（＝
０.６２５ Ｏｅ）と低い値であった。特にＮｂが２原子
％以下の試料は、５Ａ／ｍ（＝０.０６２５ Ｏｅ）と非
常に良好な値を示している。熱処理を施すと、Ｎｂを４
原子％以上含む試料においても優れた保磁力（Ｈｃ）を
得ることが可能となる。以上のように、この系の合金試
料にあっては、良好な軟磁気特性を得るためには、Ｎｂ
は０以上、２原子％以下の範囲がより好ましいことがわ
かる。従って、飽和磁束密度が大きく、保磁力が小さ
く、更に透磁率が高い軟磁性金属ガラス合金を備えたバ
ルク磁心を得ることが可能となり、このバルク磁心を用
いてトランスを作製した場合には、コアロスが小さく、
電力伝達効率に優れたトランスを得ることが可能とな
る。
Ｎｉ7Ｚｒ10-xＮｂxＢ20（x＝０,２,４,６,８,１０原子
％）であること以外は実施例１と同様にして、金属ガラ
ス合金薄帯の試料を製造した。次に、得られた試料を、
５２７℃（８００Ｋ）の温度で５分間の熱処理を行っ
た。図７には、作製した試料の飽和磁束密度（Ｂｓ）、
保磁力（Ｈｃ）、１ｋＨｚにおける透磁率（μe）、磁
歪（λｓ）のＮｂ含有量依存性を示す。飽和磁束密度
（Ｂｓ）は、急冷状態および熱処理後の試料ともに、Ｎ
ｂを添加するに従い低下し、Ｎｂを含まない試料が０.
９（Ｔ）以上、Ｎｂを２原子％含む試料では約０.７５
（Ｔ）であった。透磁率（μe）の値は、急冷状態の試
料にあっては、Ｎｂを含まない試料が５０３１、Ｎｂを
２原子％含む試料が２２２８であり、Ｎｂを１０原子％
含む試料においては９０６に低下した。しかし、熱処理
を施すことにより透磁率（μe）は格段に向上し、特に
Ｎｂを２原子％含む試料においては、２５０００程度の
透磁率（μe）を得ることができる。保磁力（Ｈｃ）に
関し、急冷状態の試料にあっては、Ｎｂを含まない試料
とＮｂを２原子％含む試料はいずれも５０Ａ／ｍ（＝
０.６２５ Ｏｅ）と低い値であった。特にＮｂが２原子
％以下の試料は、５Ａ／ｍ（＝０.０６２５ Ｏｅ）と非
常に良好な値を示している。熱処理を施すと、Ｎｂを４
原子％以上含む試料においても優れた保磁力（Ｈｃ）を
得ることが可能となる。以上のように、この系の合金試
料にあっては、良好な軟磁気特性を得るためには、Ｎｂ
は０以上、２原子％以下の範囲がより好ましいことがわ
かる。従って、飽和磁束密度が大きく、保磁力が小さ
く、更に透磁率が高い軟磁性金属ガラス合金を備えたバ
ルク磁心を得ることが可能となり、このバルク磁心を用
いてトランスを作製した場合には、コアロスが小さく、
電力伝達効率に優れたトランスを得ることが可能とな
る。
【００３９】（実施例４）原子組成比がＦｅ56Ｃｏ7Ｎ
ｉ7Ｚｒ8Ｎｂ2Ｂ20であること以外は実施例１と同様に
して金属ガラス合金の薄帯を得た。次に、得られた薄帯
をローターミルを用いて大気中で粉砕することで粉末化
した。得られた粉末の中で粒径５３〜１０５μｍのもの
を選別して後の工程に原料粉末として使用した。約２ｇ
の前記原料粉末をＷＣ製のダイスの内部にハンドプレス
を用いて充填した後、図２に示すダイの内部に装填し、
チャンバの内部を３×１０-5ｔｏｒｒの雰囲気中で上下
のパンチで加圧するとともに、通電装置から原料粉末に
パルス波を通電して加熱した。パルス波形は図３に示す
ように１２パルス流した後で２パルス休止するものと
し、最高４７００〜４８００Ａの電流で原料粉末を加熱
した。焼結は、試料に６．５ｔ／ｃｍ2の圧力をかけた
状態で室温から焼結温度まで試料を加熱させ、約５分間
保持することにより焼結を行った。昇温速度は１００℃
／ｍｉｎとした。得られた焼結体より、図１に示すよう
な、外径１０ｍｍ、内径６ｍｍ、厚さ２ｍｍの中空円筒
状の試料をワイヤー放電加工により作製し、磁心本体を
得た。この磁心本体を、図１に示すようなポリアセター
ル樹脂製の中空円環状の磁心本体収納ケースに収納し
た。このとき、磁心本体収納ケースの底面の２カ所にエ
ポキシ樹脂を塗布して、磁心本体収納ケースと磁心本体
とを固定した。このようにして同様な処理を施した３つ
のバルク磁心を得た。
ｉ7Ｚｒ8Ｎｂ2Ｂ20であること以外は実施例１と同様に
して金属ガラス合金の薄帯を得た。次に、得られた薄帯
をローターミルを用いて大気中で粉砕することで粉末化
した。得られた粉末の中で粒径５３〜１０５μｍのもの
を選別して後の工程に原料粉末として使用した。約２ｇ
の前記原料粉末をＷＣ製のダイスの内部にハンドプレス
を用いて充填した後、図２に示すダイの内部に装填し、
チャンバの内部を３×１０-5ｔｏｒｒの雰囲気中で上下
のパンチで加圧するとともに、通電装置から原料粉末に
パルス波を通電して加熱した。パルス波形は図３に示す
ように１２パルス流した後で２パルス休止するものと
し、最高４７００〜４８００Ａの電流で原料粉末を加熱
した。焼結は、試料に６．５ｔ／ｃｍ2の圧力をかけた
状態で室温から焼結温度まで試料を加熱させ、約５分間
保持することにより焼結を行った。昇温速度は１００℃
／ｍｉｎとした。得られた焼結体より、図１に示すよう
な、外径１０ｍｍ、内径６ｍｍ、厚さ２ｍｍの中空円筒
状の試料をワイヤー放電加工により作製し、磁心本体を
得た。この磁心本体を、図１に示すようなポリアセター
ル樹脂製の中空円環状の磁心本体収納ケースに収納し
た。このとき、磁心本体収納ケースの底面の２カ所にエ
ポキシ樹脂を塗布して、磁心本体収納ケースと磁心本体
とを固定した。このようにして同様な処理を施した３つ
のバルク磁心を得た。
【００４０】本実施例のバルク磁心のコアロスの測定結
果を図８に示す。また、比較例としてケイ素鋼板（Ｓｉ
３．５％）を積層して得た磁心の動作磁束密度とコアロ
スと関係を図８に示す。図８から明らかなように、本実
施例及び比較例の磁心は、動作磁束密度の上昇とともに
コアロスが増加するが、３つの実施例のバルク磁心は、
いずれも比較例の磁心よりも測定した動作磁束密度の範
囲内において常にコアロスが小さいことがわかる。
果を図８に示す。また、比較例としてケイ素鋼板（Ｓｉ
３．５％）を積層して得た磁心の動作磁束密度とコアロ
スと関係を図８に示す。図８から明らかなように、本実
施例及び比較例の磁心は、動作磁束密度の上昇とともに
コアロスが増加するが、３つの実施例のバルク磁心は、
いずれも比較例の磁心よりも測定した動作磁束密度の範
囲内において常にコアロスが小さいことがわかる。
【００４１】なお、この発明は、以上の例によって何ら
限定されるものではなく、その組成、製造方法、熱処理
条件、形状等について様々な態様が可能であることは勿
論である。
限定されるものではなく、その組成、製造方法、熱処理
条件、形状等について様々な態様が可能であることは勿
論である。
【００４２】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明の
バルク磁心１は、ΔＴx＝Ｔx−Ｔg（ただしＴxは結晶化
開始温度、Ｔgはガラス遷移温度を示す。）の式で表さ
れる過冷却液体の温度間隔ΔＴxが２０Ｋ以上である軟
磁性金属ガラス合金の粉末が、プラズマ焼結法によって
焼結されることにより、密度の高いバルク状の磁心本体
を得ることができるので、コアロスを小さくすることが
できる。また、本発明のバルク磁心においては、プラズ
マ焼結法のみならず、合金溶湯を冷却固化するいわゆる
鋳造法によっても磁心本体が得られるので、磁心本体の
密度を高くしてコアロスを小さくすると共に、バルク磁
心の製造コストを低くすることができる。
バルク磁心１は、ΔＴx＝Ｔx−Ｔg（ただしＴxは結晶化
開始温度、Ｔgはガラス遷移温度を示す。）の式で表さ
れる過冷却液体の温度間隔ΔＴxが２０Ｋ以上である軟
磁性金属ガラス合金の粉末が、プラズマ焼結法によって
焼結されることにより、密度の高いバルク状の磁心本体
を得ることができるので、コアロスを小さくすることが
できる。また、本発明のバルク磁心においては、プラズ
マ焼結法のみならず、合金溶湯を冷却固化するいわゆる
鋳造法によっても磁心本体が得られるので、磁心本体の
密度を高くしてコアロスを小さくすると共に、バルク磁
心の製造コストを低くすることができる。
【００４３】また、本発明の軟磁性金属ガラス合金は、
Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉのうちの１種または２種以上の元素を
主成分とし、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｈｆ、Ｍｏ、Ｔｉ、Ｖ
のうちの１種または２種以上の元素とＢを含み、過冷却
液体の温度間隔ΔＴxを大きくすることができるので、
合金粉末を焼結する際に焼結温度を高くすることが可能
となり、より高密度の磁心本体が得られるので、バルク
磁心のコアロスを小さくすることができる。また、本発
明のバルク磁心は、ΔＴｘが６０Ｋ以上であり、その組
成が以下の一般式で表されるものであり、透磁率に優
れ、保磁力が小さく、飽和磁束密度が高く、軟磁気特性
に優れた軟磁性金属ガラス合金からなる磁心本体を備え
ているので、コアロスを小さくすることができる。 （Ｆｅ1-a-bＣｏaＮｉb）100-x-yＭxＢy 但し、０≦ａ≦０．２９、０≦ｂ≦０．４３、５原子％
≦ｘ≦２０原子％、１０原子％≦ｙ≦２２原子％であ
り、ＭはＺｒ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｈｆ、Ｍｏ、Ｔｉ、Ｖのう
ちの１種または２種以上からなる元素である。または、 （Ｆｅ1-a-bＣｏaＮｉb）100-x-y-zＭxＢyＴz 但し、０≦ａ≦０．２９、０≦ｂ≦０．４３、５原子％
≦ｘ≦２０原子％、１０原子％≦ｙ≦２２原子％、０原
子％≦ｚ≦５原子％であり、ＭはＺｒ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｈ
ｆ、Ｍｏ、Ｔｉ、Ｖのうちの１種または２種以上からな
る元素、ＴはＣｒ、Ｗ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｏｓ、Ｉ
ｒ、Ｐｔ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｃ、Ｐのうちの１種また
は２種以上からなる元素である。
Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉのうちの１種または２種以上の元素を
主成分とし、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｈｆ、Ｍｏ、Ｔｉ、Ｖ
のうちの１種または２種以上の元素とＢを含み、過冷却
液体の温度間隔ΔＴxを大きくすることができるので、
合金粉末を焼結する際に焼結温度を高くすることが可能
となり、より高密度の磁心本体が得られるので、バルク
磁心のコアロスを小さくすることができる。また、本発
明のバルク磁心は、ΔＴｘが６０Ｋ以上であり、その組
成が以下の一般式で表されるものであり、透磁率に優
れ、保磁力が小さく、飽和磁束密度が高く、軟磁気特性
に優れた軟磁性金属ガラス合金からなる磁心本体を備え
ているので、コアロスを小さくすることができる。 （Ｆｅ1-a-bＣｏaＮｉb）100-x-yＭxＢy 但し、０≦ａ≦０．２９、０≦ｂ≦０．４３、５原子％
≦ｘ≦２０原子％、１０原子％≦ｙ≦２２原子％であ
り、ＭはＺｒ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｈｆ、Ｍｏ、Ｔｉ、Ｖのう
ちの１種または２種以上からなる元素である。または、 （Ｆｅ1-a-bＣｏaＮｉb）100-x-y-zＭxＢyＴz 但し、０≦ａ≦０．２９、０≦ｂ≦０．４３、５原子％
≦ｘ≦２０原子％、１０原子％≦ｙ≦２２原子％、０原
子％≦ｚ≦５原子％であり、ＭはＺｒ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｈ
ｆ、Ｍｏ、Ｔｉ、Ｖのうちの１種または２種以上からな
る元素、ＴはＣｒ、Ｗ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｏｓ、Ｉ
ｒ、Ｐｔ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｃ、Ｐのうちの１種また
は２種以上からなる元素である。
【図１】 本発明の実施の形態であるバルク磁心を示す
分解図である。
分解図である。
【図２】 本発明の実施の形態であるバルク磁心を製造
するために用いる放電プラズマ焼結装置の一例の要部構
造を示す断面図である。
するために用いる放電プラズマ焼結装置の一例の要部構
造を示す断面図である。
【図３】 図２に示す放電プラズマ焼結装置で原料粉末
に印加するパルス電流波形の一例を示す図である。
に印加するパルス電流波形の一例を示す図である。
【図４】 Ｆｅ60Ｃｏ3Ｎｉ7Ｚｒ10Ｂ20、Ｆｅ56Ｃｏ7
Ｎｉ7Ｚｒ10Ｂ20、Ｆｅ49Ｃｏ14Ｎｉ7Ｚｒ10Ｂ20、Ｆｅ
46Ｃｏ17Ｎｉ7Ｚｒ10Ｂ20なる各組成の金属ガラス合金
薄帯試料のＤＳＣ曲線を示す図である。
Ｎｉ7Ｚｒ10Ｂ20、Ｆｅ49Ｃｏ14Ｎｉ7Ｚｒ10Ｂ20、Ｆｅ
46Ｃｏ17Ｎｉ7Ｚｒ10Ｂ20なる各組成の金属ガラス合金
薄帯試料のＤＳＣ曲線を示す図である。
【図５】 （Ｆｅ1-a-bＣｏaＮｉb）70Ｚｒ10Ｂ20なる
組成系におけるΔＴx（＝Ｔx−Ｔg）の値に対するＦｅ
とＣｏとＮｉのそれぞれの含有量依存性を示す三角組成
図である。
組成系におけるΔＴx（＝Ｔx−Ｔg）の値に対するＦｅ
とＣｏとＮｉのそれぞれの含有量依存性を示す三角組成
図である。
【図６】 Ｆｅ56Ｃｏ7Ｎｉ7Ｚｒ4Ｎｂ6Ｂ20なる組成の
急冷薄帯の種々の板厚におけるＸ線回折パターンを示す
図である。
急冷薄帯の種々の板厚におけるＸ線回折パターンを示す
図である。
【図７】 Ｆｅ56Ｃｏ7Ｎｉ7Ｚｒ10-xＮｂxＢ20（x＝
０,２,４,６,８,１０原子％）なる組成の試料の飽和磁
束密度（Ｂｓ）、保磁力（Ｈｃ）、１ｋＨｚにおける透
磁率（μe）、磁歪（λｓ）のＮｂ含有量依存性を示す
図である。
０,２,４,６,８,１０原子％）なる組成の試料の飽和磁
束密度（Ｂｓ）、保磁力（Ｈｃ）、１ｋＨｚにおける透
磁率（μe）、磁歪（λｓ）のＮｂ含有量依存性を示す
図である。
【図８】 Ｆｅ56Ｃｏ7Ｎｉ7Ｚｒ8Ｎｂ2Ｂ20なる組成の
磁心本体から作製したバルク磁心のコアロスを示す図で
ある。
磁心本体から作製したバルク磁心のコアロスを示す図で
ある。
１ バルク磁心 ２ 磁心本体収納ケース ３ 磁心本体 ４ 接着部材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｈ０１Ｆ 27/24 Ｈ０１Ｆ 27/24 Ｃ (72)発明者 牧野 彰宏 東京都大田区雪谷大塚町１番７号 アルプ ス電気株式会社内 (72)発明者 井上 明久 宮城県仙台市青葉区川内元支倉35番地 川 内住宅11−806
Claims (5)
- 【請求項１】 Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉのうちの１種または２
種以上の元素を主成分とし、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｈｆ、
Ｍｏ、Ｔｉ、Ｖのうちの１種または２種以上の元素とＢ
を含み、ΔＴｘ＝Ｔｘ−Ｔｇ（式中、Ｔｘは結晶化開始
温度、Ｔｇはガラス遷移温度を示す）の式で表される過
冷却液体の温度間隔ΔＴｘが２０Ｋ以上である軟磁性金
属ガラス合金の粉末が焼結されてなる磁心本体を備える
ことを特徴とするバルク磁心。 - 【請求項２】 請求項１に記載のバルク磁心であって、
前記Ｆｅ基軟磁性金属ガラス合金の粉末が、放電プラズ
マ焼結法により、昇温速度１０℃／分以上で昇温して焼
結されてなる磁心本体を備えることを特徴とするバルク
磁心。 - 【請求項３】 請求項１に記載の軟磁性金属ガラス合金
の溶湯が冷却固化されてなる磁心本体を備えることを特
徴とするバルク磁心。 - 【請求項４】 請求項１〜３のいずれかに記載のバルク
磁心であって、前記軟磁性金属ガラス合金が、ΔＴｘが
６０Ｋ以上であり、下記の組成で表されるものであるこ
とを特徴とするバルク磁心。 （Ｆｅ1-a-bＣｏaＮｉb）100-x-yＭxＢy 但し、０≦ａ≦０．２９、０≦ｂ≦０．４３、５原子％
≦ｘ≦２０原子％、１０原子％≦ｙ≦２２原子％であ
り、ＭはＺｒ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｈｆ、Ｍｏ、Ｔｉ、Ｖのう
ちの１種または２種以上からなる元素である。 - 【請求項５】 請求項１〜３のいずれかに記載のバルク
磁心であって、前記軟磁性金属ガラス合金が、ΔＴｘが
６０Ｋ以上であり、下記の組成で表されるものであるこ
とを特徴とするバルク磁心。 （Ｆｅ1-a-bＣｏaＮｉb）100-x-y-zＭxＢyＴz 但し、０≦ａ≦０．２９、０≦ｂ≦０．４３、５原子％
≦ｘ≦２０原子％、１０原子％≦ｙ≦２２原子％、０原
子％≦ｚ≦５原子％であり、ＭはＺｒ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｈ
ｆ、Ｍｏ、Ｔｉ、Ｖのうちの１種または２種以上からな
る元素、ＴはＣｒ、Ｗ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｏｓ、Ｉ
ｒ、Ｐｔ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｃ、Ｐのうちの１種また
は２種以上からなる元素である。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23307197A JP3532392B2 (ja) | 1997-08-28 | 1997-08-28 | バルク磁心 |
| TW087113275A TW455631B (en) | 1997-08-28 | 1998-08-12 | Bulky magnetic core and laminated magnetic core |
| EP98306516A EP0899753B1 (en) | 1997-08-28 | 1998-08-14 | Magnetic cores of bulky and laminated types |
| DE69810551T DE69810551T2 (de) | 1997-08-28 | 1998-08-14 | Magnetkerne von körper oder laminiertes Typ |
| KR1019980034419A KR100311922B1 (ko) | 1997-08-28 | 1998-08-25 | 벌크자심및적층자심 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23307197A JP3532392B2 (ja) | 1997-08-28 | 1997-08-28 | バルク磁心 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1174111A true JPH1174111A (ja) | 1999-03-16 |
| JP3532392B2 JP3532392B2 (ja) | 2004-05-31 |
Family
ID=16949355
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23307197A Expired - Lifetime JP3532392B2 (ja) | 1997-08-28 | 1997-08-28 | バルク磁心 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3532392B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7170378B2 (en) | 2003-08-22 | 2007-01-30 | Nec Tokin Corporation | Magnetic core for high frequency and inductive component using same |
| JP2007281217A (ja) * | 2006-04-07 | 2007-10-25 | Seiko Epson Corp | 磁心 |
| US7622011B2 (en) | 2002-12-25 | 2009-11-24 | Japan Science And Technology Agency | Spherical particles of Fe base metallic glass alloy, Fe base sintered alloy soft magnetic material in bulk form produced by sintering the same, and method for their production |
-
1997
- 1997-08-28 JP JP23307197A patent/JP3532392B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7622011B2 (en) | 2002-12-25 | 2009-11-24 | Japan Science And Technology Agency | Spherical particles of Fe base metallic glass alloy, Fe base sintered alloy soft magnetic material in bulk form produced by sintering the same, and method for their production |
| US7170378B2 (en) | 2003-08-22 | 2007-01-30 | Nec Tokin Corporation | Magnetic core for high frequency and inductive component using same |
| JP2007281217A (ja) * | 2006-04-07 | 2007-10-25 | Seiko Epson Corp | 磁心 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3532392B2 (ja) | 2004-05-31 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4288687B2 (ja) | アモルファス合金組成物 | |
| US4197146A (en) | Molded amorphous metal electrical magnetic components | |
| JP3913167B2 (ja) | 金属ガラスからなるバルク状のＦｅ基焼結合金軟磁性材料およびその製造方法 | |
| US20100188186A1 (en) | Soft magnetic amorphous alloy | |
| JPWO2008129803A1 (ja) | 軟磁性合金及びそれを用いた磁気部品並びにそれらの製造方法 | |
| JP2009120927A (ja) | 軟磁性非晶質合金 | |
| JP2000119826A (ja) | 非晶質軟磁性合金射出成形体及び磁気部品及び非晶質軟磁性合金射出成形体の製造方法及び非晶質軟磁性合金射出成形体の成形金型 | |
| KR100311922B1 (ko) | 벌크자심및적층자심 | |
| JP3877893B2 (ja) | 高周波用高透磁率金属ガラス合金 | |
| JP2000348919A (ja) | ナノコンポジット結晶質焼結磁石およびその製造方法 | |
| JP2002184616A (ja) | 圧粉磁心 | |
| JP3532392B2 (ja) | バルク磁心 | |
| JPH1171646A (ja) | スピーカ | |
| KR100278372B1 (ko) | Fe 기 금속유리합금을 사용한 자심 | |
| JP3948898B2 (ja) | 高飽和磁化および良好な軟磁気特性を有するＦｅ基非晶質合金 | |
| JPH0277505A (ja) | 金属粉末をキャスティングするための装置 | |
| JP4216918B2 (ja) | Ｃｏ基非晶質軟磁性合金 | |
| JP3534218B2 (ja) | Ｆｅ基軟磁性金属ガラス焼結体の製造方法 | |
| JPH1173608A (ja) | インダクティブ形ヘッド | |
| JPH1174109A (ja) | バルク磁心 | |
| JP2812573B2 (ja) | 磁気ヘッド | |
| JP3532391B2 (ja) | 積層磁心 | |
| JPH1173609A (ja) | インダクティブ形ヘッド | |
| JPH1171648A (ja) | 軟磁性金属ガラス合金焼結体及びその製造方法 | |
| JP2925349B2 (ja) | Ｆｅ基軟磁性合金磁心 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20040224 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20040303 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080312 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090312 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100312 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100312 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110312 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110312 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120312 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120312 Year of fee payment: 8 |
|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313115 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120312 Year of fee payment: 8 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130312 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140312 Year of fee payment: 10 |
|
| S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313115 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |