JPS60106936A - 非晶質磁性合金 - Google Patents
非晶質磁性合金Info
- Publication number
- JPS60106936A JPS60106936A JP58214763A JP21476383A JPS60106936A JP S60106936 A JPS60106936 A JP S60106936A JP 58214763 A JP58214763 A JP 58214763A JP 21476383 A JP21476383 A JP 21476383A JP S60106936 A JPS60106936 A JP S60106936A
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- JP
- Japan
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- alloy
- iron loss
- amorphous
- metals
- magnetic alloy
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- Pending
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は高周波で低損失を有するＣＯ基非晶質合金の改
良に関するものである。
良に関するものである。
小型、軽量、高効率という利点をもつスイッチング電源
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
制御型の磁気増幅器を用いる方式が採用されている。こ
の場合、電圧制御も行う主要構成部品は可飽和リアクト
ルであり、イの鉄心材料としては、低鉄損でかつＢ−）
１曲線の角型性が高いことが望ましい。
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
制御型の磁気増幅器を用いる方式が採用されている。こ
の場合、電圧制御も行う主要構成部品は可飽和リアクト
ルであり、イの鉄心材料としては、低鉄損でかつＢ−）
１曲線の角型性が高いことが望ましい。
従来、スイッチング電源など高周波領域で作動する機器
の磁気増幅器における可飽和り７り１−ルの鉄心材料に
は、高角型のＮｉ−Ｆｅ系合金が広く用いられてきた。
の磁気増幅器における可飽和り７り１−ルの鉄心材料に
は、高角型のＮｉ−Ｆｅ系合金が広く用いられてきた。
Ｎｉ−Ｆｅ系パーマロイ合金は保磁力が比較的小さいた
め、ヒスミリシス損失に基づく鉄損は小さいが、高周波
領域においては渦電流損が重畳するために保磁力が大き
くなり、やがては磁気増幅器としての機能を喪失してし
まう。
め、ヒスミリシス損失に基づく鉄損は小さいが、高周波
領域においては渦電流損が重畳するために保磁力が大き
くなり、やがては磁気増幅器としての機能を喪失してし
まう。
このようなことから、最近高周波においても優れた磁気
特性を有する非晶質磁性合金が注目され可飽和リアクト
ルコアとしての実用化が進められている。
特性を有する非晶質磁性合金が注目され可飽和リアクト
ルコアとしての実用化が進められている。
非晶質磁性合金は、Ｆｅ、ｃｏ、Ｎｉなとの遷移金属に
、Ｓｉ 、Ｂ、Ｐ、Ｃなどの半金属を加えた台金溶湯な
急冷することにより得られる。ナカ”ｃ”ｂｃｏ ヲ主
成分とし、これにＦｅ、１ｖｌｎ、３ｉ。
、Ｓｉ 、Ｂ、Ｐ、Ｃなどの半金属を加えた台金溶湯な
急冷することにより得られる。ナカ”ｃ”ｂｃｏ ヲ主
成分とし、これにＦｅ、１ｖｌｎ、３ｉ。
Ｂなどの元素を加え磁歪がゼロ近傍となるように組成を
調整した合金は、軟磁性材料として優れた性質を有し、
特に非晶質合金の電気比抵抗がパーマロイに比べて倍以
上高いために、高周波特性が優れるという特徴を有する
。このような非晶質磁性合金としては、特開昭５１−６
５３９５号、特開昭５６−３６４６号、特開昭５６−８
１６５１号、特開昭５８−３１０５３号、特開昭５８−
３１０７２号などが知られている。
調整した合金は、軟磁性材料として優れた性質を有し、
特に非晶質合金の電気比抵抗がパーマロイに比べて倍以
上高いために、高周波特性が優れるという特徴を有する
。このような非晶質磁性合金としては、特開昭５１−６
５３９５号、特開昭５６−３６４６号、特開昭５６−８
１６５１号、特開昭５８−３１０５３号、特開昭５８−
３１０７２号などが知られている。
ところがスイッチング電源用可飽和リアク１−ルは、実
装′状態においては回りに配置された電気部品の発熱お
よびリアク１−ルコア自身の鉄損に基づく発熱のために
、その多くは８０℃以上の高温下にさらされ、なおかつ
コアが磁気的に飽和するような磁界中で使われるために
、アモルファスの最大の欠点ともいうべき経時安定性が
極めて重要な問題としてクローズアップされる。従来提
案されている上記軟磁性非晶質合金は、はとんどが室温
における特性を扱ったものであり、室温以上の高温にお
ける安定性を考慮にいれたものではない。１例として従
来発明合金の経時変化特性を第１図に示すが、初期特性
は良好でも一定時間後には使用し難いものとなる。
装′状態においては回りに配置された電気部品の発熱お
よびリアク１−ルコア自身の鉄損に基づく発熱のために
、その多くは８０℃以上の高温下にさらされ、なおかつ
コアが磁気的に飽和するような磁界中で使われるために
、アモルファスの最大の欠点ともいうべき経時安定性が
極めて重要な問題としてクローズアップされる。従来提
案されている上記軟磁性非晶質合金は、はとんどが室温
における特性を扱ったものであり、室温以上の高温にお
ける安定性を考慮にいれたものではない。１例として従
来発明合金の経時変化特性を第１図に示すが、初期特性
は良好でも一定時間後には使用し難いものとなる。
本発明は従来非晶質合金の上記欠点を改良し、高周波に
おいて低い鉄損を有し、なおかつその経時安定性が良好
な特にスイッチング電源可飽和リアク［・ル用コアとし
て最適な非晶質合金を提供せんとするものである。
おいて低い鉄損を有し、なおかつその経時安定性が良好
な特にスイッチング電源可飽和リアク［・ル用コアとし
て最適な非晶質合金を提供せんとするものである。
すなわち、（Ｃ（１１−２−７ＦｅＸＭｎ ） ）ｃＬ
Ｓ １ｂＢｃなる組成式で表わされ、かつ０≦Ｘ≦０．
０２６゜０．０３≦ｙ≦０．０８ 、７３≦ａ≦８０．
１２≦ｂ≦１７゜８≦Ｃ〈１０であり、高周波における
鉄損が小さく、かつ磁界が印加された状態で鉄損の経時
変化が小さいことを特徴とする非晶質合金である。また
、これにＳｉ 、Ｂの一部を５％以下のＯｒ、ＭＯ。
Ｓ １ｂＢｃなる組成式で表わされ、かつ０≦Ｘ≦０．
０２６゜０．０３≦ｙ≦０．０８ 、７３≦ａ≦８０．
１２≦ｂ≦１７゜８≦Ｃ〈１０であり、高周波における
鉄損が小さく、かつ磁界が印加された状態で鉄損の経時
変化が小さいことを特徴とする非晶質合金である。また
、これにＳｉ 、Ｂの一部を５％以下のＯｒ、ＭＯ。
Ｎｂ 、Ｔｉ 、７ｒおよびＨｆより選ばれた少なくと
も１種以上の元素により置換することにより、経時安定
性は一層顕著となる。
も１種以上の元素により置換することにより、経時安定
性は一層顕著となる。
さて、本発明合金は次のような思想により発明された。
１なわも、本発明者らは種々の合金系を経時安定性の面
から探索した結果、非晶質合金を形成する半金属元素と
しては３ｉとＢの組合せが好ましく、なおかつＢｆｆｉ
を８≦８＜１０の範囲に制限覆ることが実用上好ましい
ことを見出した。Ｂ量の下限を８％に定めたのは８％以
下では非晶質薄帯の製造が困難になるためであり、また
上限を１０％未満に定めた理由は、１０％以上では経時
安定性が実用土不十分であると判断したことによる。
から探索した結果、非晶質合金を形成する半金属元素と
しては３ｉとＢの組合せが好ましく、なおかつＢｆｆｉ
を８≦８＜１０の範囲に制限覆ることが実用上好ましい
ことを見出した。Ｂ量の下限を８％に定めたのは８％以
下では非晶質薄帯の製造が困難になるためであり、また
上限を１０％未満に定めた理由は、１０％以上では経時
安定性が実用土不十分であると判断したことによる。
上記８ｍの範囲内においてＳｉｌを検討した結果、３ｉ
が１２％以下では鉄損が急激に上昇し、また１７％を越
えると非晶・質薄帯の製造が困難になるためである。ま
た、遷移金属としてはＧｏ−Ｆｅ。
が１２％以下では鉄損が急激に上昇し、また１７％を越
えると非晶・質薄帯の製造が困難になるためである。ま
た、遷移金属としてはＧｏ−Ｆｅ。
Ｇｏ−Ｍｎ系で磁歪がゼロとなる組成が見出されている
が、前記Ｂ、３ｉの範囲内でＣｏ −Ｆｅ −Ｍ ｎ比
の検討を行った結果、（Ｃｏｓ−ｘ−ｙ Ｆ ｅ ｘＭ
ｎ、）’）１７）組成式にお＆Ｘｒ、０≦ｘ ≦０．０
２６． ０．０３≦ｙ≦０．０８の範囲内にあれば十分
実用し得る鉄損を有することがわかった。また、ｙの上
限を０．０８に定めたもう１つの理由はｙが０．０８を
越えると非晶質薄帯の製造が極めて困難になることによ
る。また、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｔｉ 、７ｒおよびＨｆ量は５
％を越えると非晶質形成能が劣化することからその上限
を定めた。
が、前記Ｂ、３ｉの範囲内でＣｏ −Ｆｅ −Ｍ ｎ比
の検討を行った結果、（Ｃｏｓ−ｘ−ｙ Ｆ ｅ ｘＭ
ｎ、）’）１７）組成式にお＆Ｘｒ、０≦ｘ ≦０．０
２６． ０．０３≦ｙ≦０．０８の範囲内にあれば十分
実用し得る鉄損を有することがわかった。また、ｙの上
限を０．０８に定めたもう１つの理由はｙが０．０８を
越えると非晶質薄帯の製造が極めて困難になることによ
る。また、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｔｉ 、７ｒおよびＨｆ量は５
％を越えると非晶質形成能が劣化することからその上限
を定めた。
以下実施例に基づぎ本発明の詳細な説明する。
実施例
はじめに非晶質薄帯の製造は、所望する組成比となるよ
うに原料を秤量後Ａｒ雰囲気中にて溶解し母合金を作製
した。得られた母合金約１００ｇを石英ノズル中で溶解
後、直径が３００φで高速に回転する銅製ロール上に溶
湯を噴出し、幅約５ｉｍの非晶質薄帯を得た。得られた
薄帯をトロイダル状に巻回し、所定の熱処理を行った後
測定に供した。
うに原料を秤量後Ａｒ雰囲気中にて溶解し母合金を作製
した。得られた母合金約１００ｇを石英ノズル中で溶解
後、直径が３００φで高速に回転する銅製ロール上に溶
湯を噴出し、幅約５ｉｍの非晶質薄帯を得た。得られた
薄帯をトロイダル状に巻回し、所定の熱処理を行った後
測定に供した。
鉄損の測定はり―数計を用いて行った。また鉄損の経時
変化は、実装状態に近い条件を選び、各温度にてコアの
磁路方向に約１００ｅの磁界を印加した状態でコアを放
置し、時間変化に伴う鉄損の変化の様子を測定した。
変化は、実装状態に近い条件を選び、各温度にてコアの
磁路方向に約１００ｅの磁界を印加した状態でコアを放
置し、時間変化に伴う鉄損の変化の様子を測定した。
第１図には従来非晶質合金の例としてＧ Ｏ？０．４Ｆ
ｅ４．うＳ ｉ＋２．ｓ Ｂ＋２．ｓ （図中Ａ ）
、ＣＧ７０，４ Ｆ ｅ４．ｂ Ｍ ｎ２Ｓ ’Ｉｔ
ｓ Ｂ＋＋５ （図中Ｂ）の鉄損Ｗ２／２゜Ｋ（周波数
２０ ｋＨｚ、最大磁束密度２ＫＧ）の時間変化を示す
がＡ、Ｂともｉ ｏｏｏ時間以下の比較的短時間で鉄損
が急激に上昇づるのがわかる。
ｅ４．うＳ ｉ＋２．ｓ Ｂ＋２．ｓ （図中Ａ ）
、ＣＧ７０，４ Ｆ ｅ４．ｂ Ｍ ｎ２Ｓ ’Ｉｔ
ｓ Ｂ＋＋５ （図中Ｂ）の鉄損Ｗ２／２゜Ｋ（周波数
２０ ｋＨｚ、最大磁束密度２ＫＧ）の時間変化を示す
がＡ、Ｂともｉ ｏｏｏ時間以下の比較的短時間で鉄損
が急激に上昇づるのがわかる。
第２図に鉄損と非晶質薄帯の作り易さのＳｉｌ依存性を
１例として示す。図において、臨界厚さの測定は、溶湯
を噴出し、薄帯を作製する途中で、ブレーキによりロー
ル回転を急速に停止させ、厚みが連続的に変化した薄帯
を得た後、引きさきデストにより薄帯が脆化する時の厚
みをめたものである。すなわら、臨界厚さが厚い程、靭
性のあるリボンが得られ易いことを意味する。図から明
らかなように、Ｇｏ −Ｆｅ −Ｍｎ −８ｉ −８系
でＳｉ但は本発明の範囲内で低い鉄損値と良好な靭性な
右づることかわかる。
１例として示す。図において、臨界厚さの測定は、溶湯
を噴出し、薄帯を作製する途中で、ブレーキによりロー
ル回転を急速に停止させ、厚みが連続的に変化した薄帯
を得た後、引きさきデストにより薄帯が脆化する時の厚
みをめたものである。すなわら、臨界厚さが厚い程、靭
性のあるリボンが得られ易いことを意味する。図から明
らかなように、Ｇｏ −Ｆｅ −Ｍｎ −８ｉ −８系
でＳｉ但は本発明の範囲内で低い鉄損値と良好な靭性な
右づることかわかる。
第３図は同じ＜Ｍｎｌの影響をみた例であるが本発明合
金の組成範囲内において、低い鉄損値と良好な靭性な示
すのがわかる。
金の組成範囲内において、低い鉄損値と良好な靭性な示
すのがわかる。
第４図は（Ｃ００，ｑ２ラゾＦｅｏ、（１４Ｍｎｏ、ｏ
！；ｏ’８ｓ−Ｘ Ｓ ’ ＋５ＢＸなる組成系でＢ量
と経時安定性との関係をみたものである。図において、
縦軸はＷ廻Ｋが１００１１Ｗ／’ＣＧまで上昇するとき
の時間を示すが、本発明合金は良好な経時安定性を示す
のがわかる。
！；ｏ’８ｓ−Ｘ Ｓ ’ ＋５ＢＸなる組成系でＢ量
と経時安定性との関係をみたものである。図において、
縦軸はＷ廻Ｋが１００１１Ｗ／’ＣＧまで上昇するとき
の時間を示すが、本発明合金は良好な経時安定性を示す
のがわかる。
第１表には（Ｇ Ｏｏ、ｑ２４．−ｙ Ｆ ｅＯ５ｏ４
Ｍ ｎｏ、ｏｓ ）７１１１１Ｓ ｉ ＋ＢＢ’ｌ−
ｚＭｚ非晶質合金のＷｉｏＫが１００ ｉｗ／ｃｃに到
達するときの時間を示すが、Ｍ＝ Ｏに比べてＭを添加
した場合、さらに良好な経時安定性を示ずことがわかる
。
Ｍ ｎｏ、ｏｓ ）７１１１１Ｓ ｉ ＋ＢＢ’ｌ−
ｚＭｚ非晶質合金のＷｉｏＫが１００ ｉｗ／ｃｃに到
達するときの時間を示すが、Ｍ＝ Ｏに比べてＭを添加
した場合、さらに良好な経時安定性を示ずことがわかる
。
第１表
以上詳述したように本発明非晶質合金は低鉄損を有し、
なおかつ良好な経時安定性を示すことから、スイッチン
グ電源用可飽和リアク１−ルとして特に最適であり、そ
の工業上の効果は極めて大である。
なおかつ良好な経時安定性を示すことから、スイッチン
グ電源用可飽和リアク１−ルとして特に最適であり、そ
の工業上の効果は極めて大である。
なお、本発明非晶質合金の用途はもちろん可飽和リアク
トルに限定されるものではなく、経時安定性が必要な用
途には十分適用し得るものである。
トルに限定されるものではなく、経時安定性が必要な用
途には十分適用し得るものである。
第１図は従来台金の１２０℃における鉄損の経時変化を
示す図、第２図は鉄損と非晶質薄帯の臨界厚みの５ｉｆ
ｆｉ依存性を示す図、第３図は鉄損と非晶質薄帯の臨界
厚みのＭｎ量依存性を示す図、第４図はＷ ｉｏ Ｋが
１００ ｍＷ／Ｃｏに到達する経時時間を示１図である
。 第 ２ ＠ Ｘ （ａｌ−Ｘ） （Ｃｏｐｅ ＦｅＯ，６Ｍ４１ｗ）ｑｔ−ｘ ３ｉ ｘ
Ｂｙ第３ 図
示す図、第２図は鉄損と非晶質薄帯の臨界厚みの５ｉｆ
ｆｉ依存性を示す図、第３図は鉄損と非晶質薄帯の臨界
厚みのＭｎ量依存性を示す図、第４図はＷ ｉｏ Ｋが
１００ ｍＷ／Ｃｏに到達する経時時間を示１図である
。 第 ２ ＠ Ｘ （ａｌ−Ｘ） （Ｃｏｐｅ ＦｅＯ，６Ｍ４１ｗ）ｑｔ−ｘ ３ｉ ｘ
Ｂｙ第３ 図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 、（Ｃ０１−Ｘ−７Ｆｅｘ Ｍｎｙ）ａ Ｓ ｉ
ｂＢ ｃ、なる組成式で表わされ、かつ０≦Ｘ≦０．０
２Ｇ、０．０３≦ｙ≦ ０．０８ 、７３≦ａ≦８０．
１２≦ｂ≦１７，８≦Ｃ〈１０であり、高周波における
鉄損が小さく、かつ磁界が印加された状態で鉄損の経時
変化が小さいことを特徴とする特にスイッチング電源用
可飽和リアクトルどして最適な非晶質磁性合金。 ２、ｓ＋ 、Ｂの一部を５％以下のＣｒ、ＭＯ。 Ｎｂ 、 Ｔ’ｉ 、 ＺｒおよびＨｆより選ばれた、
少なくとも１種以上の元素により置換したことを特徴と
する特許請求の範囲第１項記載の非晶質磁性合金。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58214763A JPS60106936A (ja) | 1983-11-15 | 1983-11-15 | 非晶質磁性合金 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58214763A JPS60106936A (ja) | 1983-11-15 | 1983-11-15 | 非晶質磁性合金 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60106936A true JPS60106936A (ja) | 1985-06-12 |
Family
ID=16661130
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58214763A Pending JPS60106936A (ja) | 1983-11-15 | 1983-11-15 | 非晶質磁性合金 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60106936A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107829047A (zh) * | 2017-11-02 | 2018-03-23 | 东南大学 | 高非晶形成能力大塑性钴基块体非晶合金及其制备方法 |
-
1983
- 1983-11-15 JP JP58214763A patent/JPS60106936A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107829047A (zh) * | 2017-11-02 | 2018-03-23 | 东南大学 | 高非晶形成能力大塑性钴基块体非晶合金及其制备方法 |
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