JPS5913051A - 超急冷金属電気抵抗薄帯 - 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】 本発明は超急冷金属電気抵抗材料に関するものである。

一般に金属電気抵抗材料として、Ｎｉ−０ｒ系合金、　
Ｎｉ　−Ｏｒ　−Ｆｅ系合金、Ｆｅ−０ｒ−Ａｌ系合金
が使用されている。これらの材料は、比較的融点が高い
という特長を有しているものの加工性があまりよくない
という欠点をもっている。

２ページ 現在使用されているものは、形状として細線状のもの（
最小線径０．１ａ程度）や、断面が矩形のもの（幅数間
、最小厚み０．８ａ程度）があり、これらは圧延、線引
き、焼鈍などによる通常の製造方法によるものであり、
現在のところこれ以上薄いものは得られていない。他方
、熱効率を考慮したならば、単位体積当りの表面積が大
きいものの方が望ましく、断面形状が円形よりも矩形の
方が有利であり、矩形より薄いものの方が熱効率がよい
。

また、薄くすることで抵抗材料そのもののフレキシビリ
ティが向上するので、どんな形状にも変形でき、容易に
加熱容器にも巻くことができるので、発熱体用などとし
てより扱いやすい。

一方、抵抗材料自体の体積抵抗率を考えた場合、その値
が大きい程、設計が容易になり望ましい。

なぜならば、電気抵抗体として使用電圧が決まっており
、特に輸出用では使用電圧がわが国より高いため、より
抵抗の高いことが望ましいからである。

３ページ このような背景から抵抗材料に望まれることは薄く加工
できて、かつ、体積抵抗率の大きい材料である〇 以上の観点より、特に薄帯化に関しては、通常のアモル
ファス金属の製造法である超急冷法による薄帯化が低コ
ストで量産性に適していることはよく知られていること
である。

本発明は、Ｆｅ−０ｒ−ムｌ系合金を超急冷法により薄
帯化を試る中で各種元素の添加効果を調べたところ、特
にピリコンとゲルマニウムがその抵抗を高めることを見
い出した。

また、シリコンもしくはゲルマニウムまたはその両方の
添、加、量も、抵抗値に関してはそれが多い轡、体積抵
抗率が増加するものの、１重量％を越えると急激に材料
が脆くなり、抵抗材料としては使用が困難となる。した
がって、実用性を考慮すれば、１重量−以下が望ましい
。また、これら添加元素は超急冷法によってはじめて添
加が可能となるものであり、通常の鋳造、圧延、線引き
法などでは０．５重量％以下でも材料が脆く、加工がき
わめてむずかしい。また、超急冷で得られた薄帯は、通
常の材料にくらべ結晶粒径が小さく、引張り強さ藏通常
品の３０〜５０％向上することがわかった。そして、薄
帯の厚みを１００μｍ以下に限定したのは、これ以上厚
くなると、冷却が十分行なわれないので結晶粒径が大き
くなるので、引張り強さも通常の材料に比べて特長がで
ない。

以下、本発明の実施例について述べる。

実施例 純度９９．９９　％のＦｅ６７重量係、純度９９．９俤
の０ｒ２６重量％、純度９９．９９％のム１７重量％を
秤量し、それに０．２〜２．０重量％の８ｉ、Ｇ。

を各々加え、アルミするつぼに入れた稀、アルゴン雰囲
気中で高周波溶解して母合金を作製した。

この母合金を石英ノズル中に入れ、真空雰囲気中で高周
波加熱溶解して、第１図に示す片ロール法により薄帯を
作製した。

第１図において、１は石英管からなる容器で、先端には
幅Ｏ，３，，１長さ２０ＷＩｎのスリットがもうけであ
る。２は合金融液が入っている。この容器６ページ １にはヘリウムガスまたはナルボンガスによ叡実効圧約
０−３　Ａｆ　／　（！Ｊの圧力示加見６れるｔ容器１
の底部に設けられた前記スリットよシ合釡融液２“を噴
出させることができる。４は近接して設けた言−ルで、
軸受鋼よりなり、耐経３００　ｍｍ’　、そあ回転数は
約２００’Ｏｒ　、ｐ、ｍであ名。

得られた合釜薄帯３は幅２０闘、厚さＯ’、０３　ｍｍ
。

長さ数ｍであった０゛′　　　　　　□ただしＳｉ、Ｇ
ｏが１重量％を越えると、薄楕が急激に脆くなり、２重
量％付近では薄帯の長さが２〜３Ｃｍと゛なり、長尺の
薄帯が得られない。

第２−にＳｉ、Ｇｏの添加量に対ｊる抹積抵□抗−の変
化を示す′。たとえばＳｔの０．２重量％の添加で体積
抵抗率は約４０俤、Ｇｏの０．２重“量′チの添加で同
様に約２０％向上することがわかった。

Ｓｔ、　Ｇｏの添加量′を増大させて行くと、抵抗は上
昇し、１重電チではＳｉで約７７％、　Ｇｅで約６２チ
増加する。薄帯自□体はこの含有量を境に急に□脆く゛
なジ、実用性を考慮すれば１重量％以下が望ましい。ま
た、こうして得られた薄帯の結晶粒径を・６ページ 観察したところ、いずれも３〜８μｍであった。

引張り強さを測定したところ、Ｓｉ、　Ｇｏを含まない
組成で１００〜１２ｏＡ１Ｐ／ｌｌ０１１　あった。こ
れに８ｉ、Ｇｏを加えると１重量％付近まで１１０〜１
． １３０ｋｇ／−とやや引張り強さが増加する傾向が□あ
り′１１重量％を境に減少する傾向が見られた。こ□れ
ら°の値は通常ア旨−組成の超急冷によらない合、□　
１．　　日　　　　　□ 金の３０〜ｓｏｄ向上しているものである。

以上述べたように、Ｆｅ−１Ｏｒ−ムｌ系合金に８１も
しくはＧｏまたはその両方を添加し超急冷するｔとで、
□従来の抵抗材料より体゛積抵抗率が高く、結晶粒径が
小さい、すなわち引張り強□度が強い金′属電気抵抗薄
帯を提供することができるものであ１　　　　　　　　
　　１　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　する。

本発明によれば厚みが薄く、抵抗が高く、強度も強くし
かもフレキシブルな電気抵抗薄帯であるので、電気カー
ペット、パネルヒーター、ドース１１） ター、オープンなどに平板ヒータとして使用でき鼠こ□
とは勿論のこと、曲げて使用される電気ポット、酒かん
器、ロースタ−１炊飯器など幅広い用７ページ 途が期待できる。

なお、本発明の実施例では超急冷の方法として回転する
ロールが１個の、いわゆる片ロール法、（別名単ロール
法マタはシングルロール法）ニついてのみ述べたが、超
急冷ができれば、双ロール法（別名、両ロール法または
ダブルロール法）、ドラム法、ディスク法などの液体超
急冷法であればいずれもよく、またスパッター法による
超急冷法でも同様の効果が得られるが、長尺リボン、量
産性などを考慮すれば片ロール法が優れている０

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明を実施するための薄帯製造装置の一例
を示す概略断面図、第２図は本発明のＦｅ　−Ｃｒ　−
ＡＩ合金のＳｉまたはＧｏの添加量に対する体積抵抗率
の変化を示す図である。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第１
図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　Ｆｅ−０ｒ−ムｌ　系合金にシリコン（Ｓｉ
   ）およていることを特徴とする超急冷金属電気抵抗薄帯
   ０ を）厚さが１００μｍ以下であることを特徴とする特許
   請求の範囲第１項に記載の超急冷金属電気抵抗薄帯。