JPS5831072A - 低保磁力・高角形性非晶質合金の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は澁保磁力・高角形性非晶質合金の製造方法に関
し、更に詳しくは高周波領域で作動するスイッチングレ
イエレータに用いられる磁気増巾器の可飽和リアクトル
の鉄心に適用して有効な低保磁力・高角形性非晶質合金
の製造方法に関する。

小製、軽量、高効率という利点をもつスイツテングレａ
ｆ：Ｌレータには、その制御可変範囲を広くするために
、出力回路に電圧制御皺の磁気増巾益金用いる方式が採
用される＠ この場合の磁気増巾器の主要構成部は可飽和リアクトル
でｈシ、その鉄芯の磁気に関するヒステリシス曲線の保
磁力及び角形性が磁気増＊＊の性能を左右する。　　　
　　□ 従来から、スイッチングレギエレータなど高周波領域で
作動する機優の磁気増巾ｌｓＫおける可飽和リアクトル
Ｏ鉄芯に関しては、スフウェアー。

パーマロイ、センデルタなどＮ１−Ｐ・結晶質台金系が
広く用いられてきた。

しかしながら、これらの合金系紘直ｍｅ性では保磁力が
小さく、高角形性を有するが、高周波領域においては、
うず電滝損が重畳して保磁力が大きくな〉碑気増巾器は
その機能上喪失してしまう◇仁Ｏようなことから、例え
＃ｉＦ・、Ｃｏ、Ｍｌ　　！どの基材に非晶質化元素と
してＰ、Ｃ，Ｂ、８に、ＡＪ、。

Ｇ＠　などを含ませて構成する非晶質磁性合金は、高透
磁率、低保磁力などすぐれた軟磁気時！ｋを有するので
、最近、ム＜注＠を集めている。

しかしながら、これらの非晶質磁性合金の全文が、高周
波領域において低保磁力を有し、したがって鉄損が小さ
いと込うわ対で社ない・また、非晶質合金にすぐれた軟
磁気特性を持九せるために紘一般に、そＯ結晶化温度以
下、キエリ一温度以上の温度で歪取９熱ｍ１ｉｔ施す仁
とが必要である。

本俺明者らは、５０Ｋｉｈ以上の高周波領域で用いて有
効な磁気増巾ｌ！Ｏ可飽可飽和リアルトルいては、その
保磁力がＯ，ＳＯ・以下と小さく、かつその角形比が８
ｓ−以上と大暑いことが好ましいことを検証し、そのよ
うな軟磁性特性にすぐれる非晶質磁性合金の製造に関し
鋭意研究を重ねた結果、特定の組成を有するＣｏ系及び
ＦＩ系又はＣｏ−Ｆ・系の非晶質合金に歪取〕熱Ｍｌ！
を施し次後。

所定の冷却速度で室温まで急冷すると低保磁力・、高角
形性の非晶質合金が得られるとの事実を見出し本発明を
完成するに到った。

本発明は、低保磁力・高角形性の非晶質合金の製造方法
の提供上目的とする。

本発明方法は、式：　（Ｔ　ｓ？ｙＮｉ　Ｉ　Ｎｂ　ｙ
　）　トｇ　ＸＢ（式中、ＴはＦ・ｔＣＯから選ｄれる
少くとも１種の元素を嵌わし、Ｘ１ｉＢ＋８１を表わし
、このうち、Ｓｌは２５原子−以下であシ、Ｘ　＊　７
　＊　Ｉはそれぞれ０≦Ｘ≦０．３０　、０．００５≦
ｙ≦０．１０　、０．１５≦２≦０．３５゛を満足する
数を表わす、）で示される非晶質磁性合金に、無磁場中
で歪城ｐ熱処ｍを施し、ついで、１００〜ｂ 度で室温まで冷却することｔ％黴とする。

さて、本発明の非晶質合金の製造に当っての出発素材は
、式：　（Ｔ　５−２−ｙ　Ｎｌ　ｚ　Ｎｋｌ　ｙ　）
　＊−＠　ＸＢで示される非晶質磁性合金である。ここ
で、ＴはＣｏ５Ｆ・の少くと龜１種であるが、Ｃ・、ｙ
・の両者を含み、しかもＦ＠が全遷移金属（Ｃｏ　ｔＦ
＊ｔＮｉ　）０４〜１　ｔｓ原子饅であることが好まし
い。

Ｎ１は非晶質合金の製造を容易にするという点からして
含有せしめられるが、その組成比Ｘが０．３０を超える
と全体の保磁力が大きくなるので０≦Ｘ≦０．３０の範
囲に設定され、とくにＯ≦工≦０．１０であることが好
ましい。

ＮＩＩ紘非晶質会金ｏｉ的安定性に寄与する元素である
が、その組成！ｔ、ｙが０．００５未満の場合には、全
体の保磁力低下には顕著に買献せず、ｔたｙがｏ、ｉ　
ｏ奮起えると得られた合金が脆弱となって実用上使用が
Ｉ！−となるので０．００５≦ｙ≦０．１０、好ましく
社０．０１≦ｙ≦０．０５　Ｏ範囲に設定されるＯ Ｘは非晶質化の九めに含有される元素であって、８及び
８ｔの両者から構成されるが、このうち、８１の組成比
は２Ｓ原子−以下で−ある＊　８１Ｏ組成比が２Ｓ原子
Ｓｔ超えたり、又はＸ（Ｂ＋８ｉ）の合金内における組
成比２が、０．１ｓ未満若しくは０．３６を超える場合
には、全体の非晶質化が困難になる。

本発明方法にあっては、常法によって作製し友上記組成
の非晶質合金に、まず、歪取シ熱処ｍを施すＯ 歪取如熱処理は無磁場中で行なわれる。熱処理条件は、
非晶質合金の組成、求める磁気特性との関係で一義的に
は定められないが、通常、その処理温度は、非晶質合金
の結晶化温度（Ｔ＋ｃ）よシも５０〜１２１℃低く、か
つキューリ温３１（Ｔｅ）より％高い温度で、またその
処理時間は５〜２０分程度の時間が選択される。

このように１無磁場中で熱処理された非晶質合金は、つ
［Ｋ、室温壕で冷却される。通常は熱処理された非晶質
合金を水中に投入して急冷する方法が採用され箒が、本
発明方法にお秒る冷却速度はＺｏｏ〜３０００℃／―の
範１１に＠定される。

冷却速＊１がこの範８ｔ−外れると、高周波領域（とシ
わけＩｓ　ＯＫＨｍ以上）においては、角形比ｆｉｒ／
Ｂ。

が８５−よシ小さくな多、シたがって、スイッチンダレ
ｄｆ５−レータに適用し九ときその効率の低下ｔ１８〈
。を九、保磁力も増大する。

以下に本発＠を実施例に基づいて説明する。

゛実施例 単ロール法を適用して幅２■厚み１　ｈ　ａｍで、組成
が（Ｃｏ　ｔｍＩ　Ｆｌｅ、ａｓ　Ｎｂ　＠ｓｓ　）　
ｔｍ　Ｂｓｅ　８ｈｓの非晶質合金の薄体を作製した。

この合金のＴｘ及び’ｆｇは、それぞれ５４３℃、３２
４℃であつ九。

得られ九薄体をＭｇＯ粉末で層間絶縁し、直径２５−の
石英管に２０１ａ１巻いてトロイダルコアとした。

つぎに、コアを真空中で、温度４５０℃１時間１０分く
で歪散〕熱処履を施し先後、条種の冷却速度で室温まで
冷却し九。

得られたコアに１次及び２次＊＊を施し、外部−場ＩＱ
＠　下で交流磁場測定装置を用いて５０ＩＧｈ及び１０
０　ＫＨｓＫおける交流ヒステリシスーーを一定し、保
磁力ｍ、角形比”／’Ｂｌ　を求めた−その結果を、冷
却適度との関係として第１　ＩＩＩ　＄１２　ＩＩに示
した・ また、これらコアを磁気増中器の可飽和リアクトルに適
用し、このときのスイッチングレギュレータの５０Ｋｍ
Ｋおける効率Ｖ（出力／入力）を求め、結果ｔ−第３図
に示し九。

図から明らかなように、本発明の非晶質合金を用いたコ
アは、その作製時における歪取シ熱処理後の冷却速度が
Ｚｏｏ〜３（）Ｇｏ℃／―の範囲にオイテ、角ｄ比Ｂｒ
／Ｂ、　ｔｉ　８５−以上（５０ＫＨｚの場合）と高く
、かつ低保磁力（０，３０＠以下）を有し、しかも可飽
和リアクトルとして適用したときその効率マが７６．５
１以上と大きいことが判明した。

なお、本発明の組成におけるＣｏ−Ｎｂ−Ｂ−８１系、
Ｆ・−Ｎｂ−Ｂ−８ｌ系、Ｆｌ−Ｎｌ−１６−８１−Ｂ
系及びＣｏ　−Ｎｉ　−Ｎｂ　−Ｂ−Ｓｌ系の各非晶質
合金についても同様に磁気特性を測定したところ、いず
れも５０ＫＨｚ以上の高周波領域において、低保磁力（
０，５伽以下）、高角形比（Ｂｒ／Ｂ□：８５％以上）
であった。

以上、詳述したように、上記した組成の非晶質合金を無
磁場中で熱処理した後、１００〜３０００’Ｃ／ｍ　Ｏ
冷却速度で冷却して得られた本発明の叶晶質合金社低保
磁力・高角形性の磁気特性を有するので、例えば、磁気
増中１の可飽和１ノアクトルコアに適用すれに１効率Ｏ
よいスイッチングレギュレータを作製することができ、
省エネルギーに資すること大である０

【図面の簡単な説明】

籐１図、第２図、第３図はいずれも本発明に力）かる非
晶質含金ＯＸ＊施例の保磁力Ｈａ　＋角形比Ｂｒ／Ｂｌ
及び効率苛と冷却速度との関係曲纏である。 第１図 ＋ｉｐｔ炙（’（Ｊｒ＋ｉｎ　）− 第２ＦＡ 按押職ＩＪ’ｃ／ｍｉｎ）−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 Ｌ　式ｍ　（ＴＩ−ｘ−１１Ｎｉ　ｚＷｂ　ｙ　）ｘ−
   ｇ　Ｘｓ（式中、ＴはＦ・、Ｃ・かも選ばれる少くとも
   １種の元素ｔｌｌｔ）　ｔ、、Ｘは１１４８１１−ＩＩ
   わし、こノウチ、ａｔａｚｓ＊子−以下であｊｙ、ｘ、
   ｙ。 ２はそれぞれ０≦Ｘ≦ｏ、ｓ　ｏ　、　ｏ、ｏｏｓ≦ｙ
   ≦０．１０　、０．１５≦２≦０．３５を満足する数を
   真わす、） で示される非晶質壷金に、 無磁場中で歪取ル熱処ｉｉｔｍｔ、、つｈで、１００〜
   ３０００Ｃ／−の冷却適度で室温まで冷却する仁とを特
   徴とする低保磁カー高角形性非晶質合金の製造方法。 ｚ　ＴがＣ６ｓ−ａＦＩａ　（ただし、鶏は０．０４≦
   １≦０．１１の関係１＊足する数である。）で衆わされ
   かつ、２が０−２０：＆ｓ≦０．２８を満足する数であ
   る特許請求の範［１＄１１１項記載Ｏ低保磁力・高角形
   性非晶質合金の製造方法。