JPS5943838A - 非晶質磁性合金 - Google Patents

非晶質磁性合金

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JPS5943838A
JPS5943838A JP57154531A JP15453182A JPS5943838A JP S5943838 A JPS5943838 A JP S5943838A JP 57154531 A JP57154531 A JP 57154531A JP 15453182 A JP15453182 A JP 15453182A JP S5943838 A JPS5943838 A JP S5943838A
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JP
Japan
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alloy
magnetic
magnetic permeability
amorphous
stability
Prior art date
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Pending
Application number
JP57154531A
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English (en)
Inventor
Hiroshi Tomijima
冨島 浩
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Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Publication date
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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Cof主成分とし、磁歪が零に近く、そのため
高い透磁率を有する非晶質磁性合金につき実用上策も問
題となっている熱安定性及び磁気特性の安定性を高めた
合金に関する。
Coi主成分とする非晶質磁性合金6J:、Coi少量
のpeで置換すると、磁歪が零となる組成があ5、した
がつ・て高い透磁率が得られ、磁気ヘッド、高周波トラ
ンスなどの磁心材料としてすぐれた特性を有している。
また磁場中処理全台む適切な熱処理を施すと角形性のよ
いヒステリシス曲線が得られ、可飽和リアクトル用とし
ても期待されている。
しかし、一般に非晶質磁性合金は準安定状態にあるため
、室温付近の温度においても構造緩和が起り、磁気特性
が変化する不安定性を示すとと、また比較的高い温度に
おいても結晶化による特性の著しい劣化を示すこと、な
どの欠点を有している。CO系非晶質磁性合金において
も、透磁率、保磁力などの構造敏感証の経時変化が著し
く大きく、実用化の最大の障壁tなっている。特にCO
系合金は透磁率が大きくなるほど、経時変化の割合も大
きくなジ、短時間の時効に対して透磁率は初期値の50
%以上も劣化する。
この原因は比較的低い温度で局所的な原子の短範囲の規
則化が生じ、そのため誘導磁気異方性が生成され、かつ
時間と共に成長し、透磁率の低下をもたらすからである
このようなCO系非晶質磁性合金の不安定性全改善する
ため、種々の金属元素を添加する方法が試みられている
。添加元素の効果は非晶質合金の栴造を安定化すること
にあり、このためNi rMn 、 Nb r Mo 
r V r Zr r W +希土類など多数の元素が
添加されている。しかし、これら添加元素はへ晶化温度
を高める効果しか明らかにされていない。しかも結晶化
温度を高くしても、結晶化温度以下の温度範囲における
特性の安定性を保証する理由はなく、かつ、これら元素
が結晶化、経時変化などの安定性を向上させる効果も明
確でないのが現状である。
本発明者はMo 、 Vの2種元素を同時に添加した(
 Coo、9oFeo、osMOlVy h4(SiB
 )26 について検討し、第4回超急冷金属国際会議
で発表した(発表論文Proceecdings of
 the Fourth International
Conference  on Rapidly Qu
encbed Metal  voln、I)、105
1.1982)。上記発表内界は、MOと■の添加5i
 x 十yが0.05までのものにつき検討を行い、特
に(Coo、9oFeo、osMoo、oaVo、o2
)74(SiB)zg金合金ついて透磁率に及はす等温
時効の効果を調べたものであるo (Coa9oFea
osMoqoaVao2)74(SiB)z6合金は4
00℃時効では100時間から透磁率が低下し始め、4
50℃時効では約10時間から、478℃時効では約3
0分付近からぞれぞn透磁率が供下し始める。このこと
は、r」抜加工を伴う鉄心形成の際の歪取シ熱処理にお
いて特性の劣化或いは結晶化を招く虞れがあることを意
味し7、かつ、紅lIも安定性が充分でないことが予想
される。事実、上記論文においては本合金の経時変化に
ついて250℃、100時間までの実施例を示すが、そ
の後、さらに1000時間まで実施したところ、第1図
に示すように400時間付近より透磁率が減少し始める
ことがわかシ、安定性についてさらに詳細に検討する必
饗があることが明らかになった。
以上のように非晶質磁性合金は磁気異方性がなく、理想
的な高透磁率材料であるにもかかわらず、この特g、全
生かした、安定性のすぐれた合金を得る問題はまだ解決
されていないのが現状である。
本発明は、MOとVの2種元素を上記合金(て添加する
ことKよp熱的安定性および磁気的安定性を大幅に向上
させることができることを見出し、この知見に基づいて
達成されたものであり、長寿命でかつ安定住処すぐれた
高性能非晶質磁性合金の実用化全可能にしたものである
以下に本発明を実施例と共に詳細に説明する。
Cof主成分とする非晶質磁性合金Co−Fe−8i−
B KCr lNb IZr IMOI Vなどの元素
全添加すると、結晶化温度が上昇すること、がっ磁歪が
零となる組成域も広がシ、保磁プハJA磁率が向上する
こと、は良く知られている。
本発明における合金もMo 、 Vか共に添加されてい
るので轟然このような性質を有しているが最大の特徴は
その添加電比f:%定のrMnに限定し非晶質磁性合金
の特性を安定化させlこことにある。
即ち、本発明は、(Co 1−a−X−)’ Fo a
MoxVy)too−p (SiB )pからなる組成
式において、Mo、vD姉加お比の合計x+7’kO,
055以上かつ帆09以下にし、安定性のすぐれた非晶
質磁性合金としたものである。ここでMoとVの添加量
比X、yはいずれかが0であると安定性を高める効果が
なく、さらに好ましくはX≧0.01 、 y≧0.0
1とする事により、一層安定性の良い合金が得られる。
またFeの添加量比aは通常使用される磁企を零とする
、0.04≦a≦0.06の崩)囲が好ましい。
さらに半金属量pに関しては、高い透磁率を得るために
は通常使用される22≦p≦30が望ましい。
次に上記Mo r V 量比の限定理由を実施例に基づ
いて説明する。
尚以下の実施例において、本発明の非晶質磁性合金はロ
ール急冷法で作製した。即ち高速回転する2つのロール
の間に石英省・ノズルを用いて溶融合金を噴出させて2
0〜30μmの厚さを有する非晶質薄帯試料を作製した
実施例1 (Coo、59sFeo、osMoo、a+s Vo、
04 )v4(SiB )26自金と(Coo、59s
Feo、osMoo、on Vo、015 )74 (
SiB )26合金を作製し、400℃で等温時効した
時I Kf(zでの透磁率の変化を測定した。この結果
を第2図に示す。
一般に非晶質磁性合金は結晶化すると非常にもろくなp
、かつ、軟磁性としてのすぐれた特性は消失する。また
、熱に対して安定性のすぐれた非晶質磁性合金を得るに
は、その磁気特性を得る熱処理条件或いは機械加工後の
歪取熱処理条件である温度と時間が幅広く選択できるこ
とが望ましい。従前の合金(Co o、9oFe 0.
05M0 O,03V0,02) 74(SiB)2g
は前述したように100時間程度で透磁率が減少するの
に対し、第2図から明らかなように本実施例の2つの合
金は600時間経過して透磁率の減少が出現するか或い
は1000時間経過しても透磁率の減少が全く現われな
い。
また高い透磁率を有していることから結晶化が生じてい
ないことも明白である。さらに、仁のように長い時間安
定であることは部品化の際の熱処理に対し充分なマージ
が得られ、実用化にとって非常に有効である。
実施例2 本実施例および上記実施例においてMO鉦とV量との間
に特異な相互関係のあることが見出される。即ち、第2
図において、V量の多い合金では5時間で透磁率が一定
となるのに対し、MO量の多い合金では約30時間まで
透磁率が増大し、その後一定となり、600時間付近よ
り減少し始める。このことは透磁率の時効挙動に対しM
oとVが相乗的な関係があることを意味している。この
ため、MOと■の合計知比が僅かに多い合金(Coo、
asFeo、osMoo、ozVo、o4h4(SiB
 )26 f作製し、400℃で等温時効し、I KH
zでの透磁率の変化を調べた。その結果を第3図に示す
。図から明らかなように、本合金の透磁率は時間と共に
増大し、140時間経過して一定の値に達し、その後1
000時間まで透磁率が減少しない。これを第2図と比
較すると、時効初期の透磁率の増加現象は長時間側まで
のびており、また、600時間付近に見られた透磁率の
低下現象も現われなくなり、MoとVの添加効果がこの
ような透磁率の振舞いに対し互いに補っていることが理
解できる。
本実施例では、このような現象が他の添加元素において
も出現するかどうかを確認するため、さらに上記合金(
Co o、5sFe O,06M0 O,02V0.0
4 )74 (S i B ) 26のV ’ThNi
 、 Nb 、 Cr 、 Zrで置換し、同様の実験
を行った。第3図に代表例とし7て、(Co O,88
Fe o、osMoo、ozNi O,04)74 (
SiB )26合金の場合を示し第1表に各種合金の比
較を示す。図から明らか力ように透磁率は時間と共にゆ
つくり減少して行く。
他の添加元素の場合も同様であF) 、MoとVを添加
した時にみられる効果は現われない0、以」二のように
本発明の合金は400℃という高温においても非常に安
定であり、このような合金は従前まだ得られていない。
尚第1表は名種合金について400℃で1000時間ま
で等温時効した時、I KH7,での透磁率の変化の様
子を示したものである。
実施例3 本発明の合金は、ちらに高温の時効に対し7て、結晶化
も起らず、非常に安定である。(Co o、+t9Fe
o、osMoo、o3Vo、o3)74 (SiB )
26合金を作製し、475℃で時効し、11(Hzでの
透磁率の変化を測定した。この結果を第4図に示す1図
には比較合金として(Coo、9oFeo、osMoo
、o3’Vo、oz )74 (、SiB )26合金
の478℃時効の場合を示した。図かられかるように本
発明の合金は極めて安定である1゜本発明の合金(Co
G、86Feo、osMoo、04Vo、os)y4(
SiB)26と比較のための仲金(Coo、56Feo
、osVo、o9)t4(5i13h6を作製し、50
0℃の高温で時効し、I KHzでの透磁率の変化を測
定した。この結果?r:第5図に示す。両合金とも結晶
化温反は560℃付近にある。このように結晶化温度に
近い温度での時効に対して、■のみを含む合金の透磁率
は3時間以上で減少してしまうのに対し1、Mo 、 
Vを含む合金は30時間程度まで安定でおる6、Mo 
rvを添加した本発明の合金は第4図、第5図から明ら
かなように結晶化温腋に近い温度で時効しても結晶化も
起らず、熱的及び磁気的にも安定であり、かつ他の添加
元素と比較してA’io r V添加の効果が明白に現
われている。
実施例5 第6図は本発明合金(Co o、gs Fe o、os
 Mo o、ot Vo、os ) 7g(SiB )
22と比較のための合金(C00,89Feo、o6k
bao3Vuoz )78(SiB)zzを作製し、4
00℃で時効した時のIKHzでの透磁率を示したもの
である。本発明合金の結晶化温度は約460℃、比較合
金の結晶化温度は約450℃にあり、殆んど差VJ、な
い。
図かられかるように比較合金の透磁率は急速に減少し、
結晶化するのに対し、本発明合金の場合は30時間経過
後から減少し始め、その減少の仕方も比較合金のそれと
比べるとゆつくりしており、本発明の合金は安定性にす
ぐれていることがわかる。
実施例6 CO系非晶質磁性合金は半金属Sl r B ”;:)
l’、 f増加させると透磁率も増大する。しかし、前
述したように高い透磁率を有する合金e1ど実用上問題
となる経時変化が大きいことが知られている。
本発明の合金は高温時効に対して安定であることから、
この性質は尚然低い温度にも発揮されることが予想され
る。第7図は不発明による合金(Coo、5esFeo
、osMoo、osVo、o25)yo (SiB )
 goと比較のための合金(Coo、ses Ii’e
o、osMoo、gs5) yo (SiB ) so
について200℃におけるI KHzでの透磁率の経時
変化を比較したものである。尚両合金とも400℃以上
の温度で熱処理全施しである。(ス1から明らかなよう
にMoのみを添加しである比較合金は一般にいわれてい
るように大きな経時変化を示し、1000時間経過で初
期値の60係以上も減少するのに対し、本発明の合金は
全く変化がみられず、すぐれた経時安定性全示し、Mo
 + V同時添加の効果が明白に現われている。また第
1図と比較しても本発明合金は経時安定性がすぐれてい
ることがわかる。更に第7図に示すように、本発明合金
の透磁率は!7(117,000をボしており、このよ
うな高透磁率非晶質磁性合金がすぐれた経時安定性を示
す例はこれまで知られていない。
上記各実施例から明らかなようにMoとVとの合計址比
を0.055以上とすることによυ熱的安定性および磁
気特性の安定性を格段に焉めることかできる。次にMo
 + Vとも飽和磁束密度を下げる効果が大であり、そ
の合計が原子比にして109t−こえると飽和磁束密層
は3000ガウス以下となり好ましくない。これまで、
高透磁皐Co系非晶質磁性合金に各種の元素全添加した
検討が数多く行われてきたが、実用上屋も問題となって
いる安定性に対する効果は必ずしも明確でなかった。
本発明はMoとVの両元素を原子比にして0.055以
上であって0.09以下添加したものは高温時効に対し
て著しく安定化すること金明らかにした。これによって
、熱的には結晶化による特性が起らず、磁気的には高い
温度でも安定であること、かつ、実用上問題となる温度
に対する経時変化も認められない等、安定性のすぐtた
非晶質磁性合金を得ることができ、高透磁率、高安定性
の非晶質磁性合金を実用に供することが可能となる。非
晶Jj!!、磁性合金は軟磁性材料としてずぐれておジ
、本発明は磁気ヘッド、高周波トランス等の鉄心用とし
て安定性のすぐれた非晶質合金全提供することができる
など、実用上の利点が極めて太きい。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来のMo r V添加合金の経時変化を℃時
効に対する透磁率の変化を示すグラフ、第3図は本発明
の合金と比較合金の40 (1℃時効に対する透磁率の
変化をボすグラフ、第4図は本発明の合金と比較合金に
ついてそれぞれ475℃、478℃時効に対する透磁率
の変化な・示すグラフ、第5図は本発明の合金と比較0
金の500℃時効に対する透磁率の変化を外すグラフ、
第6図は半金属量を少くした不発ψ1の合金と比較合金
の400 ℃時効に幻する透磁1甲の変化を示すグラフ
、第7図は本発明の合金と比較合金の経時変化?C7J
<すグラフである。 11春d午出肪゛(人 l」本電信電話公社 代理人 弁理士 光 石 士 部 (他1名) 氾5図 時  間 (hr) 氾6図 時間(hrl 氾7図 時   間  (hr)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 組成式(Co1−、−x−yFeaMoxVy ) +
    00−p (SiB )pからなシ磁歪が零付近の合金
    において、Moと■との合灯濱ψσlx+yが原子比に
    して0.055以上かつ0.09以下であることを特徴
    とする非晶質磁性合金。
JP57154531A 1982-09-07 1982-09-07 非晶質磁性合金 Pending JPS5943838A (ja)

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JP57154531A JPS5943838A (ja) 1982-09-07 1982-09-07 非晶質磁性合金

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JP57154531A JPS5943838A (ja) 1982-09-07 1982-09-07 非晶質磁性合金

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6424235A (en) * 1987-07-20 1989-01-26 Canon Kk Waveguide type second higher harmonic generating device
US5315432A (en) * 1990-11-30 1994-05-24 Ibiden Co., Ltd. Thin film of lithium niobate single crystal
CN107043914A (zh) * 2017-04-21 2017-08-15 武汉理工大学 一种非晶钴基磁性薄膜的间歇式直流磁控溅射制备方法

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US5315432A (en) * 1990-11-30 1994-05-24 Ibiden Co., Ltd. Thin film of lithium niobate single crystal
CN107043914A (zh) * 2017-04-21 2017-08-15 武汉理工大学 一种非晶钴基磁性薄膜的间歇式直流磁控溅射制备方法

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