JPS6242981B2 - - Google Patents
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- JPS6242981B2 JPS6242981B2 JP53014170A JP1417078A JPS6242981B2 JP S6242981 B2 JPS6242981 B2 JP S6242981B2 JP 53014170 A JP53014170 A JP 53014170A JP 1417078 A JP1417078 A JP 1417078A JP S6242981 B2 JPS6242981 B2 JP S6242981B2
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Description
［発明の技術分野］
本発明は磁気記録に使用されるビデオ用又はオ
ーデイオ用磁気ヘツド等の磁気ヘツド、磁気シー
ルド、変成器及びその他の磁気装置に用いられる
透磁率等の磁気特性の熱安定性に優れた熱安定性
高透磁率非晶質合金に関するものである。 ［発明の技術的背景とその問題点］ 従来、磁気ヘツド、磁気シールド、変成器及び
その他の磁気装置に用いられる高透磁率金属材料
としては結晶構造を有するFe−Si合金、Fe−Ni
合金、Fe−Al合金、Fe−Si−Al合金などがあり
それぞれの特性に応じて使用されているが、これ
らの合金にはまだそれぞれ特性及び製造上に問題
を残している。 Fe−Si合金は変成器、モータ等のコアとして
使用されているが透磁率はせいぜい500ぐらいで
低い。 Fe−Ni合金においては特にNiを78原子％を有
するパーマロイは透磁率が高いが硬度が実用上充
分でないため磁気ヘツドとして使用する場合耐摩
耗性が問題となつている。又、磁気ヘツドとして
使用する場合合成樹脂でモールドするがこれによ
つて透磁率は大幅に低下する欠点がある。 Fe−Al及びFe−Al−Si合金では高い透磁率を
有する組成のものは脆いため塑性加工が非常に困
難で用途がきわめて限られている。 最近、結晶構造を持たない非晶質合金において
すぐれた磁気的及び機械的特性が見い出された。 非晶質合金とは通常の結晶質とは異なり、結晶
の周期性のない合金であり、種々の作製法により
得られる。現在までのところ蒸着法、電着法、無
電解メツキ法、スパツター法及び液体急冷法など
により非晶質合金が得られている。特に液体急冷
法により得られる非晶質合金は他の方法により得
られるものが薄膜であるのに対してバルク状であ
り機械的にすぐれた強度、硬さ及び柔軟性をもつ
ているため磁気ヘツド、コア及び磁気シールド用
非晶質合金として推賞されるものである。しかし
一般に急冷状態の非晶質合金の透磁率は低く、高
い透磁率を得るには熱処理を必要とする。最近、
非晶質合金において含有されるCoとFeの原子比
が94：６附近の極近傍におけるCo、Fe、Si及び
Ｂによりなる組成の非晶質合金は磁歪が０附近に
なり、透磁率が高いことが知られているが、急冷
したままの状態で透磁率の高い組成範囲は非常に
狭く、製造上再現性が悪く、さらに実用上充分な
硬度が得られないなどの欠点を有していた。また
磁性材料は使用中あるいは組造工程中に高温にさ
らされる場合がある。たとえば磁気ヘツド材料は
製造工程中150℃程度の温度まで上昇することが
ある。また高周波トランス、磁器増幅器等では機
器使用時の温度上昇等がある。 従つて、高い温度でも透磁率等の磁気特性の劣
化しないことが要求される。従来の非晶質合金は
高温時の磁気特性劣化が著しく、実用上の大きな
問題となつていた。 例えば特開昭51−73920号には鉄およびコバル
ト少なくとも一種とリン、炭素及び硼素の少なく
とも一種をベースとしたものに25種の元素を適宜
加えた組成系の非晶質合金が開示されている。し
かしながらこの非晶質合金は最大効透磁率の増
大、固有抵抗の増大、保磁力の減少、機械的強度
の向上等を目的としたものであり、その磁気的特
性の熱安定性の改良については何等考慮されてい
ない。 このように、従来の非晶質合金では広い組成に
亘つて優れた電磁管を有し、かつ熱安定性に優れ
るものは得られていない。 ［発明の目的］ 本発明は上記の点に鑑み、組成的に広範囲にわ
たつて高い透磁率を示し、製造上の再現性が著し
く改善され、透磁率等の磁気特性の熱安定性に優
れた熱安定性高透磁率非晶質合金を提供すること
を目的とする。 ［発明の概要］ 本発明は（Ｔ1-aTaa）1-bＸb（ただしＴはFe、
Coの少くとも１種、ＸはＢ＋SiなおSiは25原子
％以下、ａは0.005〜0.10、ｂは0.15〜0.35）から
なる熱安定性高透磁率非晶質合金であり、特にＴ
＝Fe＋CoとしFeの含有量を、Co、Fe、Ta合計
量の３〜８原子％とすることにより磁気特性、機
械的特性がさらに改善されるというものである。 なお本発明非晶質合金における組成比の限定理
由は以下の如きである。まずＢ及びSiは非晶質組
織とすることを助成する元素であるが、これらの
含有量が15原子％未満の場合、35原子％以上の場
合あるいはSiが25原子％を越える場合では、非晶
質合金の製造が困難なばかりか高透磁率をもつこ
とが不可能になるのでこの範囲とした。さらにＢ
＋Siを複合添加することにより非晶質合金の結晶
化温度が高くなり非晶質相を安定化するため実用
上極めて有効となる。またTaの含有量をCo、
Fe、Taの合計含有量の0.5〜10原子％としたの
は、0.5原子％未満では透磁率の増加、保磁力の
減少という効果、また透磁率の磁気的特性の熱安
定性の向上という効果が得られず、10原子％を越
えると、非常に脆くなり実用上使用困難となり、
さらに透磁率の急減および保磁力の増加の原因と
なり、また磁気的特性の熱安定性がかえつて劣化
してしまうためこの範囲とした。このことは、
（Fe0.06Co0.94-aTaa）75Si10B15においてTaの含有量
ａに対する透磁率（μ1KHz）を調べた第１図か
らも明らかである。 さらに、ＴとしてCoおよびFeを含む場合Feの
含有量を、Co、Fe、Ta合金含有量の３〜８原子
％とすることにより透磁率および保磁力などの磁
気的特性や、硬度などの機械的特性が改善される
というものである。このことは
（Co0.98-cFecTa0.02）75Si10B15についてFeの含有量
に対する実効透磁率（μ1KHz）を調べた第３図
からも明らかな如く広範囲の組成比において常に
優れた透磁率を示すことが明らかである。 またＶ、Cr、Zr、Ｗ、Ti等を加えても良い。
この場合Taとの合計量で0.5〜10原子％となるよ
うな範囲までである。 ［発明の実施例］ 以下本発明を実施例を用いて詳細に説明する。 非晶質合金は圧延急冷法を用いて作製した。即
ち２つの高速回転するロール間に石英管ノズルよ
り溶融合金をアルゴンガス圧によつて噴出させ急
冷して幅２mm、厚さ40μｍ、長さ10ｍのリボン状
試料を作製した。この時のロール回転数は
4500rpm、ガス圧1.6気圧、用いた試料の成分組
成は（Co0.94-aFe0.06Ma）75Si10B15である。この材
料を直径21mmのアルミナの巻枠に20回巻き、
1KHz〜100KHzではマツクスウエルブリツジ、
1MHz〜10MHzでは変成器ブリツジを用い透磁率
を測定し、比較例１（Co0.94Fe0.06）75Si10B15、比
較例２（Co0.92Fe0.06Ta0.02）80B20と併せて第１表
に示す。
ーデイオ用磁気ヘツド等の磁気ヘツド、磁気シー
ルド、変成器及びその他の磁気装置に用いられる
透磁率等の磁気特性の熱安定性に優れた熱安定性
高透磁率非晶質合金に関するものである。 ［発明の技術的背景とその問題点］ 従来、磁気ヘツド、磁気シールド、変成器及び
その他の磁気装置に用いられる高透磁率金属材料
としては結晶構造を有するFe−Si合金、Fe−Ni
合金、Fe−Al合金、Fe−Si−Al合金などがあり
それぞれの特性に応じて使用されているが、これ
らの合金にはまだそれぞれ特性及び製造上に問題
を残している。 Fe−Si合金は変成器、モータ等のコアとして
使用されているが透磁率はせいぜい500ぐらいで
低い。 Fe−Ni合金においては特にNiを78原子％を有
するパーマロイは透磁率が高いが硬度が実用上充
分でないため磁気ヘツドとして使用する場合耐摩
耗性が問題となつている。又、磁気ヘツドとして
使用する場合合成樹脂でモールドするがこれによ
つて透磁率は大幅に低下する欠点がある。 Fe−Al及びFe−Al−Si合金では高い透磁率を
有する組成のものは脆いため塑性加工が非常に困
難で用途がきわめて限られている。 最近、結晶構造を持たない非晶質合金において
すぐれた磁気的及び機械的特性が見い出された。 非晶質合金とは通常の結晶質とは異なり、結晶
の周期性のない合金であり、種々の作製法により
得られる。現在までのところ蒸着法、電着法、無
電解メツキ法、スパツター法及び液体急冷法など
により非晶質合金が得られている。特に液体急冷
法により得られる非晶質合金は他の方法により得
られるものが薄膜であるのに対してバルク状であ
り機械的にすぐれた強度、硬さ及び柔軟性をもつ
ているため磁気ヘツド、コア及び磁気シールド用
非晶質合金として推賞されるものである。しかし
一般に急冷状態の非晶質合金の透磁率は低く、高
い透磁率を得るには熱処理を必要とする。最近、
非晶質合金において含有されるCoとFeの原子比
が94：６附近の極近傍におけるCo、Fe、Si及び
Ｂによりなる組成の非晶質合金は磁歪が０附近に
なり、透磁率が高いことが知られているが、急冷
したままの状態で透磁率の高い組成範囲は非常に
狭く、製造上再現性が悪く、さらに実用上充分な
硬度が得られないなどの欠点を有していた。また
磁性材料は使用中あるいは組造工程中に高温にさ
らされる場合がある。たとえば磁気ヘツド材料は
製造工程中150℃程度の温度まで上昇することが
ある。また高周波トランス、磁器増幅器等では機
器使用時の温度上昇等がある。 従つて、高い温度でも透磁率等の磁気特性の劣
化しないことが要求される。従来の非晶質合金は
高温時の磁気特性劣化が著しく、実用上の大きな
問題となつていた。 例えば特開昭51−73920号には鉄およびコバル
ト少なくとも一種とリン、炭素及び硼素の少なく
とも一種をベースとしたものに25種の元素を適宜
加えた組成系の非晶質合金が開示されている。し
かしながらこの非晶質合金は最大効透磁率の増
大、固有抵抗の増大、保磁力の減少、機械的強度
の向上等を目的としたものであり、その磁気的特
性の熱安定性の改良については何等考慮されてい
ない。 このように、従来の非晶質合金では広い組成に
亘つて優れた電磁管を有し、かつ熱安定性に優れ
るものは得られていない。 ［発明の目的］ 本発明は上記の点に鑑み、組成的に広範囲にわ
たつて高い透磁率を示し、製造上の再現性が著し
く改善され、透磁率等の磁気特性の熱安定性に優
れた熱安定性高透磁率非晶質合金を提供すること
を目的とする。 ［発明の概要］ 本発明は（Ｔ1-aTaa）1-bＸb（ただしＴはFe、
Coの少くとも１種、ＸはＢ＋SiなおSiは25原子
％以下、ａは0.005〜0.10、ｂは0.15〜0.35）から
なる熱安定性高透磁率非晶質合金であり、特にＴ
＝Fe＋CoとしFeの含有量を、Co、Fe、Ta合計
量の３〜８原子％とすることにより磁気特性、機
械的特性がさらに改善されるというものである。 なお本発明非晶質合金における組成比の限定理
由は以下の如きである。まずＢ及びSiは非晶質組
織とすることを助成する元素であるが、これらの
含有量が15原子％未満の場合、35原子％以上の場
合あるいはSiが25原子％を越える場合では、非晶
質合金の製造が困難なばかりか高透磁率をもつこ
とが不可能になるのでこの範囲とした。さらにＢ
＋Siを複合添加することにより非晶質合金の結晶
化温度が高くなり非晶質相を安定化するため実用
上極めて有効となる。またTaの含有量をCo、
Fe、Taの合計含有量の0.5〜10原子％としたの
は、0.5原子％未満では透磁率の増加、保磁力の
減少という効果、また透磁率の磁気的特性の熱安
定性の向上という効果が得られず、10原子％を越
えると、非常に脆くなり実用上使用困難となり、
さらに透磁率の急減および保磁力の増加の原因と
なり、また磁気的特性の熱安定性がかえつて劣化
してしまうためこの範囲とした。このことは、
（Fe0.06Co0.94-aTaa）75Si10B15においてTaの含有量
ａに対する透磁率（μ1KHz）を調べた第１図か
らも明らかである。 さらに、ＴとしてCoおよびFeを含む場合Feの
含有量を、Co、Fe、Ta合金含有量の３〜８原子
％とすることにより透磁率および保磁力などの磁
気的特性や、硬度などの機械的特性が改善される
というものである。このことは
（Co0.98-cFecTa0.02）75Si10B15についてFeの含有量
に対する実効透磁率（μ1KHz）を調べた第３図
からも明らかな如く広範囲の組成比において常に
優れた透磁率を示すことが明らかである。 またＶ、Cr、Zr、Ｗ、Ti等を加えても良い。
この場合Taとの合計量で0.5〜10原子％となるよ
うな範囲までである。 ［発明の実施例］ 以下本発明を実施例を用いて詳細に説明する。 非晶質合金は圧延急冷法を用いて作製した。即
ち２つの高速回転するロール間に石英管ノズルよ
り溶融合金をアルゴンガス圧によつて噴出させ急
冷して幅２mm、厚さ40μｍ、長さ10ｍのリボン状
試料を作製した。この時のロール回転数は
4500rpm、ガス圧1.6気圧、用いた試料の成分組
成は（Co0.94-aFe0.06Ma）75Si10B15である。この材
料を直径21mmのアルミナの巻枠に20回巻き、
1KHz〜100KHzではマツクスウエルブリツジ、
1MHz〜10MHzでは変成器ブリツジを用い透磁率
を測定し、比較例１（Co0.94Fe0.06）75Si10B15、比
較例２（Co0.92Fe0.06Ta0.02）80B20と併せて第１表
に示す。
【表】
次に非晶質合金（Co0.94Fe0.06Ta0.02）75Si10B15
を200℃までの各温度で１時間熱処理した後の透
磁率を測定し比較例（Co0.94Fe0.06）75Si10B15の結
果と比較した。その結果を第２図に示す。第２図
よりわかるようにTaを含む非晶質合金は従来の
非晶質合金に比べて著しく改善されている。 また比較例２から明確な如く、Ｂだけを添加し
た場合は透磁率が低く、さらに結晶化温度につい
ても比較例２では約450℃であるのに対し実施例
１では約570℃程度と高く、非晶質安定化の点で
著しく改善させたものといえる。 Fe量を変化させて実施例１と同様の方法を用
いて作製し、評価した
（Co0.98-cFecTa0.92）75Si10B15の1KHzの値を第３
図に示す。図よりわかるようにFeが３〜８原子
％のとき4000以上の高透磁率が得られる。 ［発明の効果］ 以上の如く本発明に係る高透磁率非晶質合金は
透磁率などの磁気特性に優れ、かつその熱的安定
性に優れるため製造上、使用上のメリツトは大き
く、磁気ヘツドなどの各種磁気装置に極めて有効
なものと言える。さらに製造工程においても、原
料金属を急冷した状態で熱処理を施すことなく優
れた特性を有し、また原料金属の組成比も広範囲
に亘つて優れた特性を示すなど再現性に優れ工業
上有効なものと言える。
を200℃までの各温度で１時間熱処理した後の透
磁率を測定し比較例（Co0.94Fe0.06）75Si10B15の結
果と比較した。その結果を第２図に示す。第２図
よりわかるようにTaを含む非晶質合金は従来の
非晶質合金に比べて著しく改善されている。 また比較例２から明確な如く、Ｂだけを添加し
た場合は透磁率が低く、さらに結晶化温度につい
ても比較例２では約450℃であるのに対し実施例
１では約570℃程度と高く、非晶質安定化の点で
著しく改善させたものといえる。 Fe量を変化させて実施例１と同様の方法を用
いて作製し、評価した
（Co0.98-cFecTa0.92）75Si10B15の1KHzの値を第３
図に示す。図よりわかるようにFeが３〜８原子
％のとき4000以上の高透磁率が得られる。 ［発明の効果］ 以上の如く本発明に係る高透磁率非晶質合金は
透磁率などの磁気特性に優れ、かつその熱的安定
性に優れるため製造上、使用上のメリツトは大き
く、磁気ヘツドなどの各種磁気装置に極めて有効
なものと言える。さらに製造工程においても、原
料金属を急冷した状態で熱処理を施すことなく優
れた特性を有し、また原料金属の組成比も広範囲
に亘つて優れた特性を示すなど再現性に優れ工業
上有効なものと言える。
第１図は本発明に係る非晶質合金のTa含有量
に対する1KHzにおける透磁率を示す曲線図、第
２図は本発明に係る非晶質合金の1KHzにおける
透磁率の熱処理温度依存性を比較例と比較して示
した曲線図、第３図は本発明に係る非晶質合金の
Fe含有量に対する透磁率を示す曲線図。
に対する1KHzにおける透磁率を示す曲線図、第
２図は本発明に係る非晶質合金の1KHzにおける
透磁率の熱処理温度依存性を比較例と比較して示
した曲線図、第３図は本発明に係る非晶質合金の
Fe含有量に対する透磁率を示す曲線図。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ （Ｔ1-aTaa）1-bＸb 〔ただし ＴはFe、Coの少くとも１種 ＸはＢ＋Siの混合系 （なおSiは25原子％以下） ａは0.005〜0.10 ｂは0.15〜0.35〕 から成ることを特徴とした熱安定性高実効透磁率
非晶質合金。 ２ Ｔ＝Fe＋Coとし、Feの含有量をCo、Fe、
Ta合計量の３〜８原子％としたことを特徴とす
る特許請求の範囲第１項記載の熱安定性高実効透
磁率非晶質合金。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1417078A JPS54107827A (en) | 1978-02-13 | 1978-02-13 | High permeability amorphous alloy |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1417078A JPS54107827A (en) | 1978-02-13 | 1978-02-13 | High permeability amorphous alloy |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21908085A Division JPS61113743A (ja) | 1985-10-03 | 1985-10-03 | 熱安定性高透磁率非晶質合金 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS54107827A JPS54107827A (en) | 1979-08-24 |
| JPS6242981B2 true JPS6242981B2 (ja) | 1987-09-10 |
Family
ID=11853658
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1417078A Granted JPS54107827A (en) | 1978-02-13 | 1978-02-13 | High permeability amorphous alloy |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS54107827A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0521335Y2 (ja) * | 1987-07-10 | 1993-06-01 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57161128A (en) * | 1981-03-31 | 1982-10-04 | Takeshi Masumizu | Production of amorphous metal filament |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5173923A (ja) * | 1974-12-24 | 1976-06-26 | Tohoku Daigaku Kinzoku Zairyo | |
| JPS52114421A (en) * | 1976-03-23 | 1977-09-26 | Tohoku Daigaku Kinzoku Zairyo | Amorphous alloy for magnetic heads with low magnetostriction and high wear resistance property |
-
1978
- 1978-02-13 JP JP1417078A patent/JPS54107827A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5173923A (ja) * | 1974-12-24 | 1976-06-26 | Tohoku Daigaku Kinzoku Zairyo | |
| JPS52114421A (en) * | 1976-03-23 | 1977-09-26 | Tohoku Daigaku Kinzoku Zairyo | Amorphous alloy for magnetic heads with low magnetostriction and high wear resistance property |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0521335Y2 (ja) * | 1987-07-10 | 1993-06-01 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS54107827A (en) | 1979-08-24 |
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