JPS6386892A - 非晶質合金材料の表面処理装置 - Google Patents

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〕 本発明は、鉄心等の磁性材料として有望な非晶質合金材
ｔ４を表面処理する装置に関する。

〔従来の技術〕

変圧器１回転機等の電気機器に使用される鉄心材料とし
ては、１ｉｉＩ］モｎ特性が良好であり、鉄損の低いこ
とが要求される。この鉄損を低下させるためには、材料
の欠陥を少なくし、内部応力を下げることにより、ヒス
テリシス損を低減させ、また電気抵抗を高め、板厚を薄
くすることにより、渦電流損を低減させることが必要で
ある。このような条件を満たす材料として、珪素鋼板が
これまで用いられている。

珪素ｉＡ板は、鋳造１熱延、冷延、焼鈍等の工程を経る
従来の方法により製造されるものである。

これに対して、合金を高温の？８融状態から超急冷する
ことにより、液体と同様な構造をもつ非晶質合金薄帯を
製造する方法が最近開発された。

この非晶質合金の製造方法によるとき、薄帯を圧延等の
工程を経ず直接的に製造することができる。また、得ら
れた非晶質合金薄帯の電気抵抗が高く、非晶質構造のた
めに鉄を員が著しく低減々れ、異方性もない。更に、励
磁特性も優れているので、この非晶質合金薄帯は鉄心材
料として大いに期待される材料である。

この非晶質合金薄帯を加工して電気機器の鉄心等として
使用する場合、層間抵抗、耐食性等が間題となる。

しかし、表面に絶縁被膜を設けることにより層間抵抗を
増加させ、渦電流損に起因する鉄…の悪化を防止しよう
とすると、非晶質合金薄帯の表面にある凹凸のために、
その絶縁被Ｈ９のＹゾみが不均一になる。たとえば、通
常のａ？ＩＪ法、ロールコート、バーコード、スプレー
コート等の塗布方法によって絶縁被膜を非晶質合金薄帯
の表面に設けようとすると、凸部における絶縁被膜の厚
みが小さくなり、四部においてはそれが大きくなる。そ
の結果、被膜された非晶質合金薄帯を焼鈍すると、非晶
質合金薄帯に加わる力が不均一になり、磁束に対して抵
抗となるような磁区が発生し、鉄Ｆ１１の劣化を招く。

このような問題を解決すべく、本発明者等は、陽極処理
によって非晶質合金薄帯の表面に酸化物系絶縁被膜を形
成することを開発し、これを特願昭６０−６７２１５号
として出願した。

この酸化物系絶縁被膜は、陽極処理によって施されたも
のであるから、被処理対象である非晶質合金薄帯の表面
形状に倣−２で均一に設けられるやしたがって、酸化物
系絶縁被膜によりコーティングされた非晶質合金薄帯に
不均一な応力が加わることはなく、層間抵抗の増加及び
耐食性の向上を図ることが可能になった。

この陽極処理によって非晶質合金）１帯の表面に設けら
れる酸化物系絶縁被膜は、単位板Ｉ！、当たり通常１０
■／ｌ以下のｊツ、みとしている。これは、酸化物系絶
縁被Ｈ７の厚みが大きすぎると、不均一応力や板）１方
向の応力を生し易く、磁気特性、特に商用高周波鉄損を
劣化させる傾向がでてくることを防ぐ観点から定められ
たものである。

ところが、本発明者等は、このように設けられた酸化物
系絶縁被膜が非晶質合金薄帯のｌｔ’を気持性を改善す
るうえでも効果があることを、その後の研究により解明
し、これを別途出願した。

〔発明が解決しようとする問題点〕

この陽極処理によって非晶質合金薄帯の表面に酸化物系
絶縁被膜を設けようとするとき、非晶質合金薄帯の抵抗
が大きいことから、電圧降下が犬きくなる。たとえば、
走行している非晶質合金薄帯の長手方向に沿って電極を
配置し、連続処理を行おうとすると、−Ｍの単槽式電解
槽では電極長を大きくする必要があるが、非晶質合金薄
帯の場合には、第２図に示すように電極の長さに応して
′電圧が極端に低下する。

すなわち、電極の長さを５０ｃ、ａ以上長くとると、陽
極である非晶質合金薄帯に印加される電圧が２０％程度
に低下し、アルミナの電解析出を円滑に行うことができ
なくなる。また、アルミナの析出を高速度で行うために
印加する電圧を高めても、それが有効に電解に利用され
る効率が低いものとなる。

そこで、本発明は、このような電圧降下により電解効率
が低下することを解消し、連続且つ高速で非晶質合金材
料の陽極処理を行うことができる表面処理ａを提供する
ことを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の表面処理装置は、その目的を達成するために、
陽極電解によって非晶質合金材料の表面に酸化物系絶縁
被膜を析出させるに際し、複数の電解槽を多段に配置し
た電解装置を使用し、個々の電解槽における電極長を実
質的に電圧降下が生しないように短くとり、且つ隣接す
るＮ両槽のコンダクタロールの間隙を非晶質合金材料が
常に粘れた状態に維持されるように短くしたことを特徴
とする。

なお、本願明細書でいう非晶１Ｔ合金材料としては、薄
帯、線材等種々の形状のものをいう。以下の説明では非
晶質合金薄帯を例に掲げているが、他の形状の非晶質合
金材料も同様に処理することができるのは勿論である。

また、絶縁被膜としての酸化物は、陽極処理によって析
出することができる全ての酸化物を使用することができ
、具体的にはＡ７．ｏ、、　Ｚｒ０ｚ、　Ｔａ０ｚ等が
ある。ただし、この酸化物は、非晶質合金材料の層間抵
抗を向上さゼる上で、高絶縁性のものであることが要求
される。

〔天施例］ 以下、図面に示した実施例により、本発明の特徴を具体
的に説明する。

第１図は、本実施例で使用した電解装置の概略を示すも
のである。

本例の電解装置は、複数の電解槽１ａ、　ｌｂ、　ｌｃ
を多段に配置している。そして、それぞれの電解槽ｌａ
、　ｌｂ、　ｌｃには、コンダクタロール２□２□及び
ジンクロール３゜３．が設けられている。この電解装置
に配置された陰極４の間を、陽掻処理される非晶質合金
薄帯Ａが走行する。なお、図示の例においては、非晶質
合金薄帯への両面に対向して陰極４を配置して、その両
面に酸化物系絶縁被膜を形成している。しかし、本発明
は、これに拘束されるものではなく、たとえば非晶質合
金薄帯Ａの片面のみに陰！’ｉｉ４を対向配置し、他面
にはマスキング等の適宜の手段を施すことにより、酸化
物系絶縁被膜を片面に析出させるようにしても良い。

それぞれのコンダクタロール２□２□の非晶質合金薄帯
への長手方向に沿った距離りは、第２図に示した電極長
による電圧降下が著しくならないような距離、具体的に
は１０〜４０１にしている。なお、第２図の日輪は、電
極長−０の場合を１００と仮定して、距ｓ、Ｉｔ　Ｉ−
が大きくなったことによるド；下量をそれに対する％で
示している。また、この距離りが１ｏｃｌｌ以下になる
と、必要以上の数の電解槽を配置しなければならず、各
種器具の配置が国運となり、しかも設備費が嵩み効率的
でない。

また、隣接する電解槽１ａ、　ｌｂ、　Ｉｃ間のコンダ
グクロール２□、２１間の距、ｒＩｌｌｌは、非晶質合
金薄帯Ａが先行する電解槽１ａ又は１ｂから次の電解槽
１ｂ又はＩｃに走行する間に、その表面が乾かないよう
な距離、具体的には５〜５０ｃｍとするのが良い、これ
によって、非晶質合金薄帯Ａが濡れたままで隣接する電
解槽１ａ、　ｌｂ、　ｌｃの間を走行するので、コンダ
クタロール２．２よを介したｊＦ品品質合金薄帯への通
電が効果的となる。この距、！；１１　ｅが５０ｃ１を
越えるとき、非晶質合金薄帯への】通板速度及び溶液温
度にもよるが、その表面が乾き易く、コンダクタロール
２．と非晶質合金薄帯八との間の接触抵抗が大きくなり
、それに伴い電圧降下が増加するので、好ましくない。

なお、コンダクタロール２０．２２に電解液を別途供給
し、コンダクタロール２０，２□を常に濡れた状態に維
持することが、前述の接触抵抗を低下させる上で効果的
な手段である。

このような電解装置において、距離Ｌ＝３０ｃｍ。

距離Ｎ＝ＩＯｃ＋＋＋とじ、電解液として次の■成のも
のを使用し、非晶質合金薄帯八を１場極として電解処理
を行った。

アルミン酸イオン　　２５ｇ／ｆｆ 酒石酸　　　　　　　１０ｇ／ｉ’ （ｐＨ１１，６，温度５０℃） なお、非晶質合金薄帯Ａの通板速度を２０ｍ／分に維持
し、電解は電流密度６Ａ／ｄａ”で行った。

その結果、別設の電圧降下を生しることなく、付着￥６
０■／ｎ（のアルミナ被膜を非晶質合金薄帯への表面に
形成することができた。

〔発明の効果〕

以上に説明したように、本発明の表面処理方法において
は、多段配置した電解槽に非晶質合金材す４を通過させ
ることにより、実効電極長を短くして５ｎｈ処理を行う
ことができる。そのため、被処理月末が抵抗値の高い非
晶質合金材料であるにも拘らず、高い電流効率でその表
面に絶縁被膜を形成ずろことができ、また高速通板も可
能となる。

この絶縁被膜は、非晶質合金材１４表面にある凹凸に倣
って均一な厚みで形成されているので、被覆された非晶
質合金材料を鉄心として使用するとき、層間抵抗が不十
分なことに起因する渦電＞ｆｆ１ｔ員の改善が図られ、
何１気特性に優れた鉄心となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明実施例で使用した電解２：置の概略を示
し、第２図は電圧降下に与える電極長の影口を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、陽極電解によって非晶質合金材料の表面に酸化物系
   絶縁被膜を析出させるに際し、複数の電解槽を多段に配
   置した電解装置を使用し、個々の電解槽における電極長
   を実質的に電圧降下が生じないように短くとり、且つ隣
   接する電解槽のコンダクタロールの間隙を非晶質合金材
   料が常に濡れた状態に維持されるように短くしたことを
   特徴とする非晶質合金材料の表面処理装置。