JPS618903A - 非晶質合金薄帯の特性および打抜性改善方法 - Google Patents

非晶質合金薄帯の特性および打抜性改善方法

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JPS618903A
JPS618903A JP12913884A JP12913884A JPS618903A JP S618903 A JPS618903 A JP S618903A JP 12913884 A JP12913884 A JP 12913884A JP 12913884 A JP12913884 A JP 12913884A JP S618903 A JPS618903 A JP S618903A
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    • H01F1/00Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
    • H01F1/01Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
    • H01F1/03Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
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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】 (技術分野) 積みあるいは巻きトランス用の鉄心材料に使用する非晶
質合金薄帯の表面に絶縁被膜を施すことに関してこの明
細書で述べる技術内容は、該被膜による非晶質合金薄帯
の特性改善、またさらには打抜性の改良に関連した開発
成果を提案するところにある。
(背景技術) Fe −B系およびFe−B−8i系などの溶融合金を
10’〜lO℃/秒程歴の冷却速度で急冷凝固させると
、無秩序な原子配列をもつ板厚20〜50μm程度の非
晶質合金薄帯が得られる。
この非晶質合金薄帯は、軟磁性に優れ、殊に極めて低い
鉄損を有することから、トランスやモーターの鉄心材料
として現在使用されているけい素鋼板の有力な競合材料
として注目されている。
(問題点) 従来このような、非晶質合金薄帯(以下、リボンという
。)は、絶縁被膜を施すことなく棟のままで、巻きコア
を作シ、変圧器に組み上けるのが常であった。その理由
は、適切な絶縁被膜が開発されていなかったためもちる
が、非晶質合金自身の高い比抵抗と、リボンの表面粗度
が大きいため、積層リボン間の層間抵抗が比較的高く、
全損失への渦流損の寄与が小さかったからである。
ところが、近時非晶質合金リボンの製造技術の進歩に伴
ない、表面が平滑になって占積率が向上するとともに、
眉間抵抗が減少し多層の巻コアを作ると渦流損が増力口
する傾向にある。
(類似技術) 特開昭58−109171号公報は、加熱による非晶質
合金の脆化を避けるため、電子線硬化性樹脂の使用が提
案されている。しかしながら公知のように、re−B−
si、系非晶質合金の磁性を充分に発揮させるには、8
60℃ないし400℃で磁場中焼鈍することが必要であ
る0前記有機樹脂では、この焼鈍中に炭化し、所期の目
的である層間抵抗を維持することができない〇 一方従来のけい素鋼板用の絶縁被膜は、焼付に400℃
以上の加熱を要するので、その単な−る転用はリボンの
脆化、結晶化などをもたらすから非晶質合金のリボンに
対しては、絶縁被膜としてそ(のまま使用することが不
可能でめるO(発明の目的) この種のリボンの占積率を低下させることなく、渦流損
、換言すれば全鉄損を減少させることがこの発明の第1
目的である。
さらにまた、上記のリボン特性の改善にあわせ、リボン
の打抜性を改善することがもう一つの発明の目的である
(発明の構成) 上記の各目的は、次の事項を骨子とする手順にて有利に
充足される。
第1発明;積みあるいは、巻きトランス用の鉄心材料と
して使用する非晶質合金薄帯の表面に、有機還元剤を含
むクロム酸塩系の絶縁被膜を施すことを特徴とする非晶
質合金薄帯の特性改善方法。
第2角明;積みあるいは、巻きトランス用鉄心材料とし
て使用する非晶質合金薄帯の表面に、有機樹脂と、有機
還元剤を含むクロム酸塩系の絶縁被膜を施すことを特徴
とする非晶質合金薄帯の特性、打抜き住改善方法。
各発明とも実施に当っては・絶縁被膜の平均膜  1厚
を0.05ないし0.5μ洛とすること、クロム酸塩系
絶縁被膜の焼付を200℃ないし400℃におい゛て、
10秒ないし120秒間に行なうこと、そして非晶質合
金薄帯の化学組成が、”C74−82、B8−15 。
”8−15. C0−8であることが好適である。
さて上記の目的の下に、低温でも焼付けが可能なように
クロム酸塩系すなわち重クロム酸マグネシウムや重クロ
ム酸カルシウムなどを基本とし、さらに6価クロムを8
価に還元するための還元剤を多量に添加し、また有機樹
脂の配合を行う。クロム酸塩系絶縁被膜の平均膜厚につ
いては、0.05μ常未満では層間絶縁を確保し難く、
一方0゜5μmをこえると層間絶縁の面からはむしろ好
都合であっても、占積率を損なうので好ましくない。
それというのも非晶質合金のリボン厚が、20μ常ない
し50μ常程度に極めて薄いため、非磁性被膜(よる占
積率低下の影響が著しいからである0次にクロム酸塩系
の絶縁被膜は、200℃ないし400℃の低温でも焼付
が可能になシ、非晶質合金を脆化させることなく、絶縁
被膜を施すことができる。なお焼付は温度、を40θ℃
より高くしても被膜特性上は可能であるが、非晶質合金
のリボンが°脆化し易くなるので、400℃以下に、ま
た200℃未満では、耐吸湿性などの被膜特性を満足し
難くなることが留意事項である。tri、焼付は時間に
ついても10秒ないし120秒の範囲が被膜特性と脆化
の兼ね合いからのぞましい。
上記絶縁被膜を施す非晶質合金薄帯の化学組成S Cで については’ FeB8−15. 18.−□、  0
−874−82 。
示されるものが好ましく、それというのは、一般に面圧
が大きく、高い層間絶縁が要求されるトランス鉄心材料
としては、高磁束密度と低鉄損が要求され、そのために
はFe−B−3i−C系殊に前記の組成領域が好ましく
、この領域外では鉄損が劣化したシ、アモルファス形成
能が低下するきらいがある0 さてF。B□。S1□2組成の合金を溶解し、単ローフ
8 ル法で56n巾、80μ常厚の非晶質合金リボンをつく
った〇 次いで第1発明に従い1 重クロム酸マグネシウム 100重量部エチレングリコ
ール   80重量部 ′の水溶液をロールコータで非晶質合金リボンに施し8
50℃で60秒、間焼付けた〇 塗布量は、平均膜厚が0.1μmになるよう塗布液の濃
度を調整した。
無処理リボンの占積率は81.8チ、被膜付きリボンで
は81.2 %であジ、絶縁被膜による占積率の低下は
ほとんど、なく、また、被膜焼付けの加熱によって非晶
質合金リボンの脆化することはなかつfCo この絶縁被膜を施したリボンを直径6 cnrのトロイ
ダルコアとして、200A/mのPFj下で370℃1
時間の焼鈍を行ないそのまま冷却したeこのトロイダル
コアの50H2,1,3Tでの鉄損W18150は、0
.llW/kpであり、無処理リボンの0.15 W/
に9より優れていた。
さらにこの絶縁被膜処理によって、トランス油中に長時
間浸漬した場合に発生した磁性劣化も生J   するこ
となく、耐油性の向上が認められた0次に第2発明にお
いては、上記のクロム酸塩被膜中に、酢酸ビニル樹脂、
アクリル樹脂およびメラミン樹脂などの有機樹脂を含有
させる。
このような有機樹脂の配合によって層間抵抗が増大する
こともあるが、それ以上にリボンの打抜性向上に寄与す
る。
モーターのような電動回転機のローターやステ。
−ターを作るには、エツチング等も可能であるが、工業
的には打抜力ロエが最適でろシ、クリアランスの設定や
金型材質の選択もカエリ高さを小さくする上で打抜性は
重要であるが、被打抜材料側からの改善は、表面潤滑の
向上で対処することができる。この目的のためには、ク
ロム酸塩被膜中に有機樹脂を含有させるのが極めて有効
であることが見出された。打抜性の向上のためには、ク
ロム酸塩100重量部に対して有機樹脂を251量部以
上配合することが必要であり、とくに少くとも0.05
μm以上、好ましくは0゜1μm以上の膜厚を有する被
膜を施すことが必要である。配合有機樹脂量を100重
量部以上にすることも打抜性の面    Fからは有利
であるが、過剰の有機樹脂を配合したクロム酸塩系絶縁
被膜は、さきに触れた単味の有機樹脂と同様に、焼鈍に
よって眉間絶縁を損なう欠点がある。これらから有機樹
脂の配合量は25重量部ないし100重量部かのぞまし
い。
第2発明に従い 重クロム酸マグネシウム 100重量部アクリル樹脂 
    40重量部 エチレングリコール   aoxi部 の水溶液を、ロールコータでFe7B 、 B10 、
5112組成の非晶質合金リボンに施し、850℃で6
0秒間焼付けた。
塗布量は、平均膜厚が0.2μmK々るよう塗布液の濃
度を調整した。
無処理リボンの占積率は81.8%、被膜付きリボンで
は81.1%、であり、絶縁被膜による占積率の低下は
ほとんどなかった。
この絶縁被膜を施したリボンを直径6cInのトロイダ
ルコアとして、200A/mの磁場下で、370℃1時
間の焼鈍を行ない、そのまま冷却した。このトロイダル
コアの50H2,1,8Tでの鉄損W□875゜は0.
11 W/助でめシ、無処理リボンの0.15 W/k
gよシ優れていた。
さらにこの絶縁被膜処理によって、トランス油中に長時
間浸漬した場合に発生した磁性劣化も生ずることなく、
耐油性の向上が認められた0次に無処理リボンでは、5
KDI金型にて1.5萬回しか打抜けなかったが、第2
発明による被膜処理リボンでは、5萬回まで打抜くこと
ができた。
(実施例〕 実施例 l 巾2菌、板厚28μmのF、  B、。Sl  非晶質
合金リボンに重クロム酸マグネシウム100重量部、エ
チレングリコール40重量部を含む水溶液を塗布した後
、800℃で90秒間焼付け、0.05μm厚の絶縁被
膜を施した0占積率は80.8%であり、磁場中焼鈍後
の鉄損W18150はO,18W/に9であつ7t。
なお上記リボンのみの占積率は、80.8%また”18
750は帆16 W /)Cf f 6 ツ’ft 。
実施例 2 絶縁被膜厚を帆2μmとする他は、実施例1と゛同様に
処理した。占積率は80.6%であシ、磁場中焼鈍後の
W18150はo、IBW/kpであった。
実施例 8 5副巾、80部1m厚のF。78B”S工141非晶質
合金リボンに重クロム酸マグネシウム5重量部、重クロ
ム酸カルシウム50重量部、エチレングリコール80部
の塗布液を塗り、850℃で60秒間焼付け、o、iμ
m厚の絶縁被膜を施した。占積率は81.3俤であり、
磁場中焼鈍後のW  はO,llW/klであつた〇 なお上記リボンのみ占積率は81.8 %であり” 1
815゜は0.15 W/にりであった0以上は、第1
発明の各実施例であるが、以下第2発明のそれについて
述べる。
実施例 4 実施例1と同じ非晶質合金のリボンに重クロム酸マグネ
シウム100 Mi部、酢酸ビニル樹脂20重量部アク
リル樹脂20重量部、エチレングリコール80重量部を
含む水溶液を塗布した後、800℃で9θ秒間焼付け、
0.1μmの絶縁被膜を施した〇占積率は80.8’%
磁賜中焼鈍後の鉄損W13150は0.18W/IQ、
打抜回数は、8.5萬回であつfCoこれに対し上記リ
ボンのみの打抜回数は1.5萬回であったC 実施例 5 絶縁被膜厚を0.5μmとする他は、実施例1と同様に
処理した・占積率は80.1チ、磁場中焼鈍後のW  
はo、nw/にハ打抜回数は6萬回でろ1.8750 つた〇 比較例 1 絶縁被膜膜厚を1μmとする他は、実施例会と同様に処
理したところ占積率78.7チ、W 18/60は0.
15W/kfに劣化したが打抜目数は8萬回であった0 比較例 2 実施例4において有機樹脂を含まないクロム酸塩系塗布
液を用いたt司か、実施例会と同様に処理したところ実
施例1とほぼ同じく占積率はso、s    ンチ、W
  は0.18 W/に9であったが打抜回数は2.5
萬回であった。
(発明の効果) 以上のようにして、第1発明では非晶質合金リボンの特
性の著しい改善、そして第2発明ではさらに打抜性の改
善が有利に実現される。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、積みあるいは巻きトランス用の鉄心材料として、使
    用する非晶質合金薄帯の表面に、 有機還元剤を含むクロム酸塩系の絶縁被膜 を施すこと を特徴とする非晶質合金薄帯の特性改善方法。 2、積みあるいは、巻きトランス用の鉄心材料として使
    用する非晶質合金薄帯の表面に、有機樹脂と有機還元剤
    を含むクロム酸塩系の絶縁被膜を施すことを特徴とする
    、非晶質合金薄帯の特性、打抜き性改善方法。
JP12913884A 1984-06-25 1984-06-25 非晶質合金薄帯の特性および打抜性改善方法 Granted JPS618903A (ja)

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JPH0344406B2 JPH0344406B2 (ja) 1991-07-05

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