JPS6210278A - 恒透磁率に優れた非晶質合金薄帯 - Google Patents

恒透磁率に優れた非晶質合金薄帯

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JPS6210278A
JPS6210278A JP60149110A JP14911085A JPS6210278A JP S6210278 A JPS6210278 A JP S6210278A JP 60149110 A JP60149110 A JP 60149110A JP 14911085 A JP14911085 A JP 14911085A JP S6210278 A JPS6210278 A JP S6210278A
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JP
Japan
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amorphous alloy
coating
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alloy ribbon
weight
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JP60149110A
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English (en)
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Nobuyuki Morito
森戸 延行
Toru Sato
徹 佐藤
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JFE Steel Corp
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Kawasaki Steel Corp
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Publication date
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C22/00Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
    • C23C22/73Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals characterised by the process
    • C23C22/74Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals characterised by the process for obtaining burned-in conversion coatings
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • 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
    • H01F1/12Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials
    • H01F1/14Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials metals or alloys
    • H01F1/147Alloys characterised by their composition
    • H01F1/153Amorphous metallic alloys, e.g. glassy metals
    • H01F1/15383Applying coatings thereon

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  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Chemically Coating (AREA)
  • Soft Magnetic Materials (AREA)

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】 (産業上の利用分野) 恒透磁率に優れた非晶質合金薄帯に関して、この明細書
で述べる技術内容は、非晶質合金薄帯の表面に、該薄帯
に対して圧縮力を付与し得る絶縁被膜を被成することに
よって、恒透磁率範囲の有利な拡大を図るところにある
磁化曲線において、磁束密度Bが磁界の強さHに対して
直線的で、透磁率μが磁界の強さHの大きざに依存せず
ほぼ一定な材料を、恒透磁率材料といい、通信機器用ろ
波器や、装荷線輪、サイリスタの保護回路およびパルス
変圧器などに使用されている。
(従来の技術) 恒透磁率材料としては、従来、45%Ni −30%1
”e−25%COパーミンバーや50%Ni −50%
Feイソバームなどが知られているが、これらはいずれ
も恒透磁率範囲が5〜100eまでという狭い範囲に限
られていた。
この点、広い範囲にわたって恒透磁率を示す材料の製造
方法として、特開昭57−169207号公報において
、l”e基非晶質合金薄帯の表面に酸化膜を形成させる
方法が、また特開昭57−169208号公報において
は、含/l非晶質合金薄帯の表面にAJ2の酸化膜を形
成させる方法がそれぞれ提案された。
(発明が解決しようとする問題点) しかしながら非晶質合金は多くの場合焼鈍によって脆く
なることから、上記した方法によって恒透磁率の範囲を
広げる場合には、磁心を構成したあとに酸化膜形成のた
めの熱処理を施す必要があるところ、たとえば磁心とし
て巻鉄心を作る場合においては、薄帯の巻回し状態に応
じて、酸化反応の進行具合や酸化膜厚に違いが出てくる
ため、製品特性にばらつきが生じるところに問題を残し
ていた。
この発明は、上記の問題を有利に解決するもので、恒透
磁率を広い範囲にわたってしかも安定して発揮できる非
晶質合金薄帯を与えることを目的とする。
(問題点を解決するための手段) さて発明者らは、恒透磁率は、車軸磁気異方性をもつ材
料を磁化困難軸の方向に磁化したとぎに有利に得られる
との考えに基き、外部力を利用して薄帯長手方向を磁化
困難軸とすべく種々の実験を行った。
その結果、180度Fitf壁をそなえ、薄帯長手方向
が磁化容易軸になりうる材料の長手方向に圧縮力を加え
ると、90度磁壁が形成されて薄帯長手方向は磁化困難
軸となることが判明した。
したがって何らかの手段で、長手方向に磁化容易軸を6
つ薄帯に圧縮力を加えることができるならば、リボン長
手方向に磁化した場合に恒透磁率が得られるはずである
そこで発明者らはさらに、薄帯に圧縮力を加える手段に
つき研究したところ、かような手段としては薄帯表面に
圧縮力付与型の絶縁被膜を被成させることが有利であり
、しかもかかる圧縮力付与型の絶縁コーティング処理液
としては、りん酸金属塩を主成分としコロイド状シリカ
を含有する水性処理液が極めて有効であることの知見を
得た。
この発明は、上記の知見に立脚するものである。
すなわちこの発明は、表面に圧縮力付与型の絶縁被膜を
そなえる非晶質合金薄帯であって、該絶縁被膜は、りん
酸マグネシウムおよびりん酸アルミニウムのうらいずれ
か1種または2種を含む水溶液に、該水溶液中のりん酸
金属塩:100重ω部に対し、コロイド状シリカを30
〜500重i部、またときにはざらに無水クロム酸、ク
ロム酸塩および重クロム酸塩のうら少なくとも1種を1
〜10重量部の割合で添加配合した処理液を、基地薄帯
の表面に塗布、焼付けたのち、250℃以上、結晶化温
度以下の温度域で熱処理を施して得たものであることを
特徴とする恒透磁率に優れた非晶質合金薄帯である。
この発明では、素材薄帯として、磁気特性に優れる非晶
質合金薄帯を用いるものとした。
かかる非晶質合金としては、Feを主成分とし、B、S
iおよびCなどの1種または2種以上を含有する組成に
なるものが有利に適合し、代表組成としては、Fe7a
B9Si 12cI、Fe7aB+ o、Si I 2
みよびFe77B+28i + 。
C1などが挙げられる。
なおかかる非晶質合金薄帯を1qるには、従来公知の液
体急冷法、真空蒸着法、スパッタ法などいずれもが使用
できるが、中でも液体急冷法がとりわ(プ有利に適合す
る。
またこの発明において、非晶質合金薄帯の表面に被成す
べき圧縮力付与型絶縁被膜の膜厚は、0.2〜5.0μ
mとすることが好ましい。
以下、この発明を具体的に説明する。
まずこの発明の基礎となった実験結果について説明する
単ロール法によって、Fe7aB+ osi + 2の
組成になる幅: 50mm、厚み:27μmの非晶質合
金薄帯を作成した。
ついでこの薄帯表面に、Mメ(H2PO4)、2 :1
00重量部とコロイド状シリカ(8産化学製スノーテッ
クスO):90[1部を主成分として含有する水性処理
液を塗布し、200℃で3分間焼付けた。
得られた被膜厚は約1μmであった。
この段階にお(プる非晶質合金薄帯は延性に富み、脆く
はなかった。
次に、350℃で1時間の熱処理を施したところ、第1
図にB−H曲線を示したように、はぼ20Qeまでの範
囲にわたって恒透磁率が得られた。
この点、コロイド状シリカを含有しないりん酸塩系被膜
の場合は、第1図に示したような恒透磁率は膜厚2μm
においても得られなかった。
ここにりん酸金属塩としては、上記したりん酸マグネシ
ウムの他、りん酸アルミニウムが有利に適合することが
判明した。
またかかるりん酸金属塩の水溶液中に添加するコロイド
状シリカの配合量は、水溶液中のりん酸金属塩:100
重量部に対し、30〜500重偵部とする必要がある。
というのは配合量が30重量部に満たないとこの発明で
所期した恒透磁率が得られず、一方500重量部を超え
ると良好な表面被膜が得難いからである。
上記の好適配合割合になるコーティング処理液を用いて
、以下に述べる熱処理を施すことによって、良好な恒透
磁率が得られるわけであるが、この発明では、被膜外観
の一層の向上のために、該処理液中にさらに無水クロム
酸、クロム酸塩および重クロム酸塩のうちから選んだ1
種または2種以上を配合することもできる。
しかしながら無水クロム酸、クロム酸塩および/または
重クロム酸塩の配合量が、りん酸金属塩=100重組部
に対し、1重量部に満たないとその添加効果に乏しく、
一方10@量部を超えるとCr6+の還元不足から、耐
吸湿性が劣化するので、これらの配合量は1〜10重(
3)部とする必要がある。さてこの発明においては、上
記したコーティング処理液を、基地薄帯の表面に塗布つ
いで焼付けたのち、250℃〜結晶化温結晶湯温域にお
いて熱処理を施すことが肝要である。
というのはかかる熱処理によって、基地薄帯は長手ブ】
向に磁化容易軸が揃って単軸磁気異方性をもつようにな
ると共に、一方で基地薄帯の表面に焼付けられた絶縁被
膜が十分に硬質化して該薄帯には圧縮力が付加されるこ
とになり、その結果薄帯の長手方向は磁化困難軸となっ
て恒透磁率を呈するようになるからである。
ここに熱処理温度が250℃に満たないと、脱水が充分
に進まないため被膜の硬質化が難しく、それ故満足のい
く圧縮力の付加ができず、一方結晶化温度を超えると非
晶質状態を維持できず、所望の磁気特性が得られなくな
るので、熱処理温度は250℃〜結晶化温結晶湯温に限
定した。
また絶縁被膜の膜厚が、0.2μmに満たないと薄帯に
満足いくほどの圧縮力をイ」加することが難しく、一方
5.0μmを超えるど被膜の密着性が劣化するきらいに
あるので、膜厚は0.2〜5.0μm程度とするのが望
ましい。
(作用) この発明によって恒透磁率を呈する範囲が有利に拡大さ
れる理由は、非晶質合金薄帯の表面に被成した絶縁被膜
による該薄帯への圧縮力付与によって、薄帯長手方向が
磁化困難軸となることによる。
なお被膜の硬質化をもたらす熱処理は、磁心組立ての前
でも勿論良いが、取扱いの容易さという点からは、磁心
組立て後が一層好ましい。ここに磁心組立て後に熱処理
を施したとしても、薄帯表面には硬質化はしていないも
ののすでに被膜が焼イ1(プられているので、従来のよ
うに膜厚の違いなどによる特性のばらつきが生じること
はない。
(実施例) 実施例1 Fe7aB+zSi+oの組成になる非晶質合金薄帯(
結晶化温度:540℃)の表面に、りん酸アルミニウム
:100重量部とコロイド状シリカ:100重量部とを
含有するコーティング処理液を塗布したのち、220℃
で2分間焼付けた。このとき得られた被膜の膜厚は、約
1.5μmであった。ついで窒素ガス気流中で400℃
、30分間の焼鈍処理を施した。
かくして得られた薄帯の磁化曲線について調べたところ
、約20Q eまで恒透磁率を呈した。
実施例2 実施例1と同一の非晶質合金薄帯の表面に、りん酸マグ
ネシウム:100重世部とコロイド状シリカ:120重
量部を含有するコーティング処理液を、焼付は後の膜厚
が1.5μmとなる量塗布したのち、200℃で3分間
焼付けた。ついで400℃で30分間の焼鈍を施した。
かくして得られた薄帯は、約3000まで恒透磁率を呈
した。
実施例3 同じ〈実施例1と同一の非晶質合金薄帯の表面に、りん
酸アルミニウム:50重量部とりん酸マグネシウム:5
0重量部およびコロイド状シリカ=300重量部とを含
有するコーティング処理液を、焼付は後の膜厚が3.0
μlとなる釡塗布したのち、200℃で2分間焼付けた
。ついで380℃で3分間の焼鈍を施した。
かくして得られた薄帯は、約350eまで恒透磁率を呈
した。
実施例4 実施例1と同じ非晶質合金薄帯に、りん酸アルミニウム
:  100g5i部とコロイド状シリカ:100重堡
部および無水クロム′M:5重量部を含有するコーティ
ング処理液を塗布したのち、220℃で2分間焼付けた
。被膜膜厚は約2.04mであった。
ついで窒素ガス気流中で400℃30分間焼鈍したとこ
ろ、約300eまで恒速磁゛率を示した。
(発明の効果) かくしてこの発明によれば、従来に比べて著しく広い範
囲にわたって恒透磁率を呈する非晶質合金薄帯を容易に
得ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、この発明に従う非晶質合金薄帯のB−H曲線
図である。 払Rの階σH(Oe)

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、表面に圧縮力付与型の絶縁被膜をそなえる非晶質合
    金薄帯であつて、該絶縁被膜は、りん酸マグネシウムお
    よびりん酸アルミニウムのうちいずれか1種または2種
    を含む水溶液に、該水溶液中のりん酸金属塩:100重
    量部に対し、コロイド状シリカを30〜500重量部の
    割合で添加配合した処理液を、基地薄帯の表面に塗布、
    焼付けたのち、250℃以上、結晶化温度以下の温度域
    で熱処理を施して得たものであることを特徴とする、恒
    透磁率に優れた非晶質合金薄帯。 2、圧縮力付与型の絶縁被膜の膜厚が、0.2〜5.0
    μmである特許請求の範囲第1項記載の非晶質合金薄帯
    。 3、表面に圧縮力付与型の絶縁被膜をそなえる非晶質合
    金薄帯であつて、該絶縁被膜は、りん酸マグネシウム、
    およびりん酸アルミニウムのうちいずれか1種または2
    種を含む水溶液に、該水溶液中のりん酸金属塩:100
    重量部に対し、コロイド状シリカを30〜500重量部
    と無水クロム酸、クロム酸塩および重クロム酸塩のうち
    少なくとも1種を1〜10重量部の割合で添加配合した
    処理液を、基地薄帯の表面に塗布、焼付けたのち、25
    0℃以上、結晶化温度以下の温度域で熱処理を施して得
    たものであることを特徴とする、恒透磁率に優れた非晶
    質合金薄帯。 4、圧縮力付与型の絶縁被膜の膜厚が、0.2〜5.0
    μmである特許請求の範囲第3項記載の非晶質合金薄帯
JP60149110A 1985-07-09 1985-07-09 恒透磁率に優れた非晶質合金薄帯 Pending JPS6210278A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0337716A2 (en) * 1988-04-11 1989-10-18 Mitsui Petrochemical Industries, Ltd. Magnetic ribbon and magnetic core
US5478409A (en) * 1994-01-12 1995-12-26 Kawasaki Teitoku Co., Ltd. Method of producing sintered-or bond-rare earth element-iron-boron magnets

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0337716A2 (en) * 1988-04-11 1989-10-18 Mitsui Petrochemical Industries, Ltd. Magnetic ribbon and magnetic core
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