JPWO2018062310A1 - Nanocrystal alloy core, magnetic core unit and method of manufacturing nanocrystal alloy core - Google Patents

Nanocrystal alloy core, magnetic core unit and method of manufacturing nanocrystal alloy core Download PDF

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Abstract

ナノ結晶合金磁心の製造方法は、巻回または積層されたアモルファス合金リボンの磁心を、熱処理によりナノ結晶化する、ナノ結晶合金磁心の製造方法であって、磁心を、無磁場中で結晶化開始温度より低い温度から結晶化開始温度以上に昇温する一次熱処理を行う一次熱処理工程と、その後に行う二次熱処理工程とを有し、二次熱処理工程は、無磁場中において200℃以上、結晶化開始温度未満の一定の温度で保持する二次温度保持工程と、その後、磁路に対して直行する方向に磁場を印加しながら降温する二次降温工程とを有する。A method of manufacturing a nanocrystalline alloy core is a method of manufacturing a nanocrystalline alloy core in which a magnetic core of a wound or laminated amorphous alloy ribbon is nanocrystallized by heat treatment, wherein the magnetic core starts crystallization in no magnetic field. There is a primary heat treatment step of performing a primary heat treatment that raises the temperature from a temperature lower than the temperature to at least the crystallization start temperature, and a secondary heat treatment step that is performed thereafter, and the secondary heat treatment step It has a secondary temperature holding step of holding at a constant temperature below the crystallization start temperature, and then a secondary temperature lowering step of decreasing the temperature while applying a magnetic field in a direction perpendicular to the magnetic path.

Description

本願は、ナノ結晶合金が巻回された又は積層されたナノ結晶合金磁心、磁心ユニットおよびナノ結晶合金磁心の製造方法に関する。   The present application relates to a nanocrystal alloy core wound or stacked with a nanocrystal alloy, a core unit, and a method of manufacturing the nanocrystal alloy core.

磁心に導線を巻回した磁心ユニットとして、例えば、コモンモードチョークコイルやカレントトランスがある。コモンモードチョークコイルは、ノイズと信号を伝導モードによって区別するフィルターなどに用いられている。カレントトランスは、計測用の電流変成器であり、例えば電流計測器や漏電遮断器などに用いられている。これらは、閉磁路に用いられる軟磁性材料の磁心を有している。これらに用いる磁心として、FeやCo基のナノ結晶合金の薄帯(リボン)から作製した磁心が好適であることが特許文献1に開示されている。ナノ結晶合金はパーマロイやCo基非晶質合金に比べて高い飽和磁束密度を示し、Fe基非晶質合金に比べて高い透磁率を有する。   Examples of a core unit in which a conductor is wound around a core include a common mode choke coil and a current transformer. Common mode choke coils are used as filters that distinguish between noise and signals according to the conduction mode. The current transformer is a current transformer for measurement, and is used, for example, in a current measuring instrument or a leak breaker. These have a magnetic core of soft magnetic material used for a closed magnetic circuit. Patent Document 1 discloses that a magnetic core produced from a ribbon (ribbon) of a nanocrystal alloy of Fe or Co group is suitable as a magnetic core used for these. The nanocrystalline alloy exhibits higher saturation magnetic flux density than permalloy or Co-based amorphous alloy, and has higher permeability than Fe-based amorphous alloy.

ナノ結晶合金の代表的な組成は、例えば特許文献2等に開示されている。ナノ結晶合金を用いた磁心の製造方法の典型例は、所望の組成を有する原料合金の溶湯を急冷して非晶質合金リボンを生成する工程と、この非晶質合金リボンを巻回してリング状のコア材とする工程と、熱処理によって非晶質合金リボンを結晶化してナノ結晶組織を有する磁心を得る工程とを含む。   A typical composition of the nanocrystal alloy is disclosed, for example, in Patent Document 2 and the like. A typical example of a method of manufacturing a magnetic core using a nanocrystalline alloy includes the steps of: quenching the melt of a raw material alloy having a desired composition to form an amorphous alloy ribbon; and winding the amorphous alloy ribbon to form a ring Forming an amorphous core material, and crystallizing the amorphous alloy ribbon by heat treatment to obtain a magnetic core having a nanocrystalline structure.

また、ナノ結晶合金磁心は、熱処理時の温度プロファイルや、熱処理時に磁場を特定の方向に印加することにより、透磁率μや角形比等の磁気特性を大きく変えることができる。例えば、特許文献3には、磁場印加の方向を磁心の高さ方向あるいは径方向にすることにより、透磁率μ(50Hz〜1kHz)が70,000以上、角形比が30%以下の高透磁率で低角形比の磁心が記載されている。また上記特許文献3の(0018)には、製造方法として、合金磁心の表面温度を結晶化温度+100℃以下に保ちつつ、ナノ結晶化の一次熱処理を行うことが記載されている。これにより、大型磁心でも優れた軟磁気特性が得られ、多量の磁心を熱処理しても特性ばらつきが小さく、量産性に優れ、優れた軟磁気特性のナノ結晶合金磁心を製造することが可能であるとし、また、この温度範囲を外れると、保磁力の増大等の問題が起こることを指摘している。   In addition, the nanocrystal alloy core can largely change magnetic properties such as permeability μ and squareness ratio by applying a temperature profile during heat treatment or applying a magnetic field in a specific direction during heat treatment. For example, in Patent Document 3, high permeability with a permeability μ (50 Hz to 1 kHz) of 70,000 or more and a squareness ratio of 30% or less by setting the direction of magnetic field application to the height direction or radial direction of the core. Low core ratio magnetic cores are described. Further, (0018) of Patent Document 3 described above performs a primary heat treatment of nanocrystallization while maintaining the surface temperature of the alloy core at a crystallization temperature + 100 ° C. or less as a manufacturing method. As a result, excellent soft magnetic characteristics can be obtained even with large magnetic cores, and even if heat treatment is performed on a large amount of magnetic cores, characteristic variations are small, mass production is possible, and nanocrystalline alloy cores with excellent soft magnetic characteristics can be manufactured. It is pointed out that if this temperature range is exceeded, problems such as an increase in coercivity will occur.

また、特許文献4には、ナノ結晶合金を用いたパルストランス用磁心において、−20℃および50℃において、比初透磁率が50000以上であるものが開示されている。この磁心の具体的な製造方法として、結晶化のために500℃〜580℃、2時間以内で一次熱処理を行い、その後、300℃以上で結晶化の熱処理より低くかつ結晶化により形成するbcc相のキュリー温度より低い温度でさらに二次熱処理を行うことが開示されている。また同文献は、磁場中熱処理を併用することができることが記載され、実施例や図1、図2では、二次熱処理において、温度を保持する時点から磁場を印加した磁場中熱処理のプロファイルが記載されている。   Further, Patent Document 4 discloses a magnetic core for a pulse transformer using a nanocrystal alloy, which has a relative initial permeability of 50,000 or more at -20 ° C and 50 ° C. As a specific manufacturing method of this magnetic core, the primary heat treatment is performed within two hours at 500 ° C. to 580 ° C. for crystallization, and thereafter, the bcc phase formed by crystallization lower than the heat treatment of crystallization above 300 ° C. It is disclosed that the secondary heat treatment is further performed at a temperature lower than the Curie temperature of The same document also describes that heat treatment in a magnetic field can be used in combination, and in the example, FIG. 1 and FIG. 2, the profile of heat treatment in a magnetic field in which a magnetic field is applied from the time of holding temperature is described in secondary heat treatment. It is done.

また、特許文献5は、特許文献4と同様に、ナノ結晶合金磁心に一次熱処理と二次熱処理を行う実施例が記載され、同文献の図4、図5(a),(b)、図6では、温度を保持する時点から磁場を印加した温度と磁場印加のプロファイルが、図5(c)では、温度を保持せずに降温させ、それと同時に磁場を印加する温度と磁場印加のプロファイルが、記載されている。なお、特許文献5の発明の特徴は、一次熱処理後の冷却速度を規定(400℃まで20℃/min以上で冷却)したことにある。   Further, Patent Document 5 describes, as in Patent Document 4, an example in which the primary heat treatment and the secondary heat treatment are performed on the nanocrystal alloy core, and FIGS. 4, 5 (a), (b), and FIG. In 6, the temperature and magnetic field application profile from which the magnetic field is applied from the point of holding the temperature is lowered without holding the temperature and the temperature and magnetic field application profile is simultaneously applied. ,Have been described. The feature of the invention of Patent Document 5 is that the cooling rate after the primary heat treatment is defined (cooling to 400 ° C. at 20 ° C./min or more).

特許第2501860号公報Patent No. 2501860 gazette 特公平4−4393号公報Japanese Examined Patent Publication No. 4-4393 特開平7−278764号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-278764 特開平7−94314号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-94314 特開平8−85821号公報JP-A-8-85821

ナノ結晶合金磁心は、1MHz以下での透磁率・インピーダンス比透磁率が高く、また、透磁率の温度変動が小さいという特性をより高めることが求められている。本開示は少なくともこれら2つの特性の少なくとも一方をより高めることが可能なナノ結晶合金磁心、磁心ユニットおよびナノ結晶合金磁心の製造方法を提供する。   The nanocrystal alloy core is required to further enhance the characteristics that the permeability and impedance ratio permeability at 1 MHz or less are high and the temperature fluctuation of the permeability is small. The present disclosure provides a nanocrystal alloy core, a core unit, and a method of manufacturing a nanocrystal alloy core capable of enhancing at least one of these two properties.

本開示の第1のナノ結晶合金磁心の製造方法は、巻回または積層されたアモルファス合金リボンの磁心を、熱処理によりナノ結晶化する、ナノ結晶合金磁心の製造方法であって、前記磁心を、無磁場中で結晶化開始温度より低い温度から結晶化開始温度以上に昇温する一次熱処理を行う一次熱処理工程と、その後に行う二次熱処理工程とを有し、前記二次熱処理工程は、無磁場中において200℃以上、結晶化開始温度未満の一定の温度で保持する二次温度保持工程と、その後、磁路に対して直行する方向に磁場を印加しながら降温する二次降温工程とを有する。   A first method for producing a nanocrystalline alloy core according to the present disclosure is a method for producing a nanocrystalline alloy core, in which a magnetic core of a wound or laminated amorphous alloy ribbon is nanocrystallized by heat treatment, There is a primary heat treatment step of performing a primary heat treatment in which the temperature is raised from a temperature lower than the crystallization start temperature to a crystallization start temperature or higher in a no magnetic field, and a secondary heat treatment step performed thereafter. A second temperature holding step of holding at a constant temperature of at least 200 ° C. and less than the crystallization start temperature in a magnetic field, and then a second temperature lowering step of decreasing the temperature while applying the magnetic field in a direction orthogonal to the magnetic path; Have.

前記二次温度保持工程において、磁心の温度が磁場の印加を開始する時点での温度に対して±5℃の範囲になった後に、その温度の範囲で保持する時間を1分以上有していてもよい。   In the second temperature holding step, after the temperature of the magnetic core is in the range of ± 5 ° C. with respect to the temperature at the time when the application of the magnetic field is started, the holding time in the temperature range is 1 minute or more May be

前記磁場は、磁場強度60kA/m以上で印加されてもよい。   The magnetic field may be applied at a magnetic field strength of 60 kA / m or more.

前記二次熱処理の保持温度が200℃以上500℃以下であってもよい。   The holding temperature of the secondary heat treatment may be 200 ° C. or more and 500 ° C. or less.

前記一次熱処理の保持温度が550℃以上600℃以下であってもよい。   The holding temperature of the primary heat treatment may be 550 ° C. or more and 600 ° C. or less.

前記アモルファス合金リボンは、7μm以上15μm以下の厚さを有していてもよい。   The amorphous alloy ribbon may have a thickness of 7 μm to 15 μm.

前記アモルファス合金リボンは、一般式:(Fe1-aa100-x-y-z-α-β-γCuxSiyzM’αM”βγ(原子%)(ただし、MはCo及び/又はNiであり、M’はNb,Mo,Ta,Ti,Zr,Hf,V,Cr,Mn及びWからなる群から選ばれた少なくとも1種の元素、M”はAl,白金族元素,Sc,希土類元素,Zn,Sn,Reからなる群から選ばれた少なくとも1種の元素、XはC、Ge、P、Ga、Sb、In、Be、Asからなる群から選ばれた少なくとも1種の元素、a,x,y,z,α,β及びγはそれぞれ0≦a≦0.5,0.1≦x≦3,0≦y≦30,0≦z≦25,5≦y+z≦30、0≦α≦20,0≦β≦20及び0≦γ≦20を満たす。)により表される組成を有していてもよい。The amorphous alloy ribbon has a general formula: (Fe 1-a M a ) 100-xyz-α-β-γ Cu x Si y B z M ′ α M ′ ′ β X γ (atomic%) (where M is Co And / or Ni, M 'is at least one element selected from the group consisting of Nb, Mo, Ta, Ti, Zr, Hf, V, Cr, Mn and W, M "is Al, a platinum group element Sc, at least one element selected from the group consisting of rare earth elements, Zn, Sn and Re, and X is at least one selected from the group consisting of C, Ge, P, Ga, Sb, In, Be and As The elements of the species, a, x, y, z, α, β and γ are respectively 0 ≦ a ≦ 0.5, 0.1 ≦ x ≦ 3, 0 ≦ y ≦ 30, 0 ≦ z ≦ 25, 5 ≦ y + z 30, 0 ≦ α ≦ 20, 0 ≦ β ≦ 20, and 0 ≦ γ ≦ 20.

前記二次熱処理の後、さらに樹脂を含浸する工程を有していてもよい。   You may have the process of further impregnating resin after the said 2nd heat processing.

前記二次熱処理において、前記の無磁場中において200℃以上、結晶化開始温度未満の一定の温度で保持した後に、磁路に対して直行する方向に磁場を印加しながらこの温度で保持し、その後、前記の磁路に対して直行する方向に磁場を印加しながら降温してもよい。   In the secondary heat treatment, after holding at a constant temperature of 200 ° C. or more and less than the crystallization start temperature in the non-magnetic field, hold at this temperature while applying a magnetic field in a direction orthogonal to the magnetic path; Thereafter, the temperature may be lowered while applying a magnetic field in the direction orthogonal to the magnetic path.

前記二次温度保持工程において、磁心の温度が降温開始温度に対して±5℃の範囲になった後に、その温度の範囲で保持する時間を1分以上とし、その後、その温度の範囲を保持しつつ磁路に対して直行する方向に磁場を印加してもよい。   In the secondary temperature holding step, after the temperature of the magnetic core falls within the range of ± 5 ° C. with respect to the temperature decrease start temperature, the holding time in the temperature range is made 1 minute or more, and then the temperature range is held However, the magnetic field may be applied in the direction orthogonal to the magnetic path.

前記二次熱処理工程において、前記の無磁場中において200℃以上、結晶化開始温度未満の一定の温度で保持した後に、降温を開始する時点から、前記の磁路に対して直行する方向に磁場を印加しながら降温してもよい。   In the secondary heat treatment step, after holding at a constant temperature of 200 ° C. or more and less than the crystallization start temperature in the non-magnetic field, the magnetic field is directed in the direction orthogonal to the magnetic path from the start of temperature decrease. The temperature may be lowered while applying

前記磁心の体積は3000mm3以上であってもよい。The volume of the magnetic core may be 3000 mm 3 or more.

前記一次熱処理の工程における昇温速度は1.0℃/min未満であってもよい。   The temperature rising rate in the step of the primary heat treatment may be less than 1.0 ° C./min.

前記一次熱処理の工程において、最高温度は550℃超585℃以下であってもよい。   In the step of the primary heat treatment, the maximum temperature may be more than 550 ° C. and 585 ° C. or less.

前記二次熱処理の工程において、磁場を印加する際の最高温度は200℃以上400℃未満であってもよい。   In the step of the secondary heat treatment, the maximum temperature when applying a magnetic field may be 200 ° C. or more and less than 400 ° C.

前記二次熱処理の工程において、4℃/min以下の平均速度で降温しながら磁場を印加してもよい。   In the step of the secondary heat treatment, the magnetic field may be applied while decreasing the temperature at an average speed of 4 ° C./min or less.

本開示の第2のナノ結晶合金磁心の製造方法は、ナノ結晶化が可能なアモルファス合金リボンからなるアモルファス磁心材を、無磁場中で結晶化開始温度より低い温度から結晶化開始温度以上に昇温してナノ結晶化する一次熱処理の工程と、結晶化開始温度未満の温度で磁路に対して直行する方向に磁場を印加する二次熱処理の工程と、を有するナノ結晶合金磁心の製造方法であって、前記一次熱処理の工程における昇温速度は1.0℃/min未満である。   The second method for producing a nanocrystalline alloy core according to the present disclosure raises an amorphous core material composed of an amorphous alloy ribbon capable of nanocrystallization from a temperature lower than the crystallization start temperature to a crystallization start temperature or more in a non-magnetic field. A method of manufacturing a nanocrystal alloy core comprising: a primary heat treatment step of heating and nanocrystallizing; and a secondary heat treatment step of applying a magnetic field in a direction perpendicular to the magnetic path at a temperature lower than the crystallization start temperature. The temperature rising rate in the step of the primary heat treatment is less than 1.0.degree. C./min.

本開示の第3のナノ結晶合金磁心の製造方法は、ナノ結晶化が可能なアモルファス合金リボンからなるアモルファス磁心材を、無磁場中で結晶化開始温度より低い温度から結晶化開始温度以上に昇温してナノ結晶化する一次熱処理の工程と、結晶化開始温度未満の温度で磁路に対して直行する方向に磁場を印加する二次熱処理の工程と、を有するナノ結晶合金磁心の製造方法であって、前記一次熱処理の工程において、最高温度は550℃超585℃以下である。   The third method for manufacturing a nanocrystal alloy core according to the present disclosure raises an amorphous core material composed of an amorphous alloy ribbon capable of nanocrystallization from a temperature lower than the crystallization start temperature to a crystallization start temperature or more in a non-magnetic field. A method of manufacturing a nanocrystal alloy core comprising: a primary heat treatment step of heating and nanocrystallizing; and a secondary heat treatment step of applying a magnetic field in a direction perpendicular to the magnetic path at a temperature lower than the crystallization start temperature. In the step of the primary heat treatment, the maximum temperature is more than 550 ° C. and not more than 585 ° C.

本開示の第4のナノ結晶合金磁心の製造方法は、ナノ結晶化が可能なアモルファス合金リボンからなるアモルファス磁心材を、無磁場中で結晶化開始温度より低い温度から結晶化開始温度以上に昇温してナノ結晶化する一次熱処理の工程と、結晶化開始温度未満の温度で磁路に対して直行する方向に磁場を印加する二次熱処理の工程と、を有するナノ結晶合金磁心の製造方法であって、前記二次熱処理の工程において、磁場を印加する際の最高温度は200℃以上400℃未満である。   The fourth method for producing a nanocrystalline alloy core according to the present disclosure raises an amorphous core material made of an amorphous alloy ribbon capable of nanocrystallization from a temperature lower than the crystallization start temperature to a crystallization start temperature or more in a non-magnetic field. A method of manufacturing a nanocrystal alloy core comprising: a primary heat treatment step of heating and nanocrystallizing; and a secondary heat treatment step of applying a magnetic field in a direction perpendicular to the magnetic path at a temperature lower than the crystallization start temperature. In the step of the secondary heat treatment, the maximum temperature when applying a magnetic field is 200.degree. C. or more and less than 400.degree.

本開示の第5のナノ結晶合金磁心の製造方法は、ナノ結晶化が可能なアモルファス合金リボンからなるアモルファス磁心材を、無磁場中で結晶化開始温度より低い温度から結晶化開始温度以上に昇温してナノ結晶化する一次熱処理の工程と、結晶化開始温度未満の温度で磁路に対して直行する方向に磁場を印加する二次熱処理の工程と、を有するナノ結晶合金磁心の製造方法であって、前記二次熱処理の工程において、4℃/min以下の平均速度で降温しながら磁場を印加する。   According to a fifth method for producing a nanocrystalline alloy core of the present disclosure, an amorphous core material composed of an amorphous alloy ribbon capable of nanocrystallization is raised from a temperature lower than the crystallization start temperature to a crystallization start temperature or more in a non-magnetic field. A method of manufacturing a nanocrystal alloy core comprising: a primary heat treatment step of heating and nanocrystallizing; and a secondary heat treatment step of applying a magnetic field in a direction perpendicular to the magnetic path at a temperature lower than the crystallization start temperature. In the step of the second heat treatment, a magnetic field is applied while decreasing the temperature at an average speed of 4 ° C./min or less.

第3から第5のナノ結晶合金磁心の製造方法において、前記一次熱処理の工程における昇温速度は1.0℃/min未満であってもよい。   In the third to fifth methods for producing a nanocrystal alloy core, the temperature raising rate in the step of the primary heat treatment may be less than 1.0 ° C./min.

第2、第4および第5のナノ結晶合金磁心の製造方法において、前記一次熱処理の工程における最高温度は550℃超585℃以下であってもよい。   In the second, fourth and fifth methods of manufacturing a nanocrystal alloy core, the maximum temperature in the step of the primary heat treatment may be more than 550 ° C. and not more than 585 ° C.

第2、第3および第5のナノ結晶合金磁心の製造方法において、磁場を印加する際の最高温度は200℃以上400℃未満であってもよい。   In the second, third and fifth methods of manufacturing a nanocrystal alloy core, the maximum temperature when applying a magnetic field may be 200 ° C. or more and less than 400 ° C.

第2、第3および第4のナノ結晶合金磁心の製造方法において、前記二次熱処理の工程中、4℃/min以下の平均速度で降温しながら磁場を印加してもよい。   In the second, third and fourth methods for manufacturing a nanocrystal alloy core, the magnetic field may be applied while the temperature is lowered at an average speed of 4 ° C./min or less during the step of the secondary heat treatment.

前記二次熱処理の工程は、前記磁場を印加しながら少なくとも100℃迄降温する工程を含んでいてもよい。   The step of the secondary heat treatment may include the step of lowering the temperature to at least 100 ° C. while applying the magnetic field.

前記磁場は、磁場強度50kA/m以上で印加されてもよい。   The magnetic field may be applied at a magnetic field strength of 50 kA / m or more.

前記アモルファス合金リボンの厚さは7μm以上15μm以下であってもよい。   The thickness of the amorphous alloy ribbon may be 7 μm or more and 15 μm or less.

本開示のナノ結晶合金磁心は、巻回または積層されたナノ結晶合金リボンを含み、周波数f=1kHz、振幅H=0.05アンペア/メートル(A/m)の交流磁場が印加された状態において室温にて測定した透磁率μ(1kHz)が70,000以上であり、角形比Br/Bmが50%以下であり、保磁力が1.0A/m以下である。   The nanocrystalline alloy core of the present disclosure includes a wound or stacked nanocrystalline alloy ribbon, and an alternating magnetic field with a frequency f of 1 kHz and an amplitude H of 0.05 amperes / meter (A / m) is applied. The permeability μ (1 kHz) measured at room temperature is 70,000 or more, the squareness ratio Br / Bm is 50% or less, and the coercivity is 1.0 A / m or less.

本開示の他のナノ結晶合金磁心は、巻回または積層されたナノ結晶合金リボンを含み、前記ナノ結晶合金リボンは、Fe基材料からなり、インピーダンス比透磁率μrzが、周波数100kHzで、48,000以上である。   Another nanocrystal alloy core of the present disclosure includes a wound or stacked nanocrystal alloy ribbon, and the nanocrystal alloy ribbon is made of an Fe-based material, and the impedance relative permeability μrz is 48, at a frequency of 100 kHz. It is over 000.

前記インピーダンス比透磁率μrzが、周波数10kHzで、90,000以上、周波数100kHzで、48,000以上、周波数1MHzで、8,500以上であってもよい。   The impedance relative permeability μrz may be 90,000 or more at a frequency of 10 kHz, 48,000 or more at a frequency of 100 kHz, and 8,500 or more at a frequency of 1 MHz.

前記ナノ結晶合金リボンの厚さは、7μm以上15μm以下であってもよい。   The thickness of the nanocrystal alloy ribbon may be 7 μm or more and 15 μm or less.

前記ナノ結晶合金磁心は、樹脂が含浸されていてもよい。   The nanocrystal alloy core may be impregnated with a resin.

前記ナノ結晶合金磁心は、コモンモードチョークコイル用であってもよい。   The nanocrystal alloy core may be for a common mode choke coil.

本開示の磁心ユニットは、上記いずれかに記載のナノ結晶合金磁心と、前記ナノ結晶合金磁心巻回された導線とを備える。   A core unit of the present disclosure includes the nanocrystal alloy core according to any one of the above and a wire wound around the nanocrystal alloy core.

本開示のナノ結晶合金磁心、磁心ユニットおよびナノ結晶合金磁心の製造方法によれば、透磁率の温度変動を小さくすること、および/または、1MHz以下での透磁率・インピーダンス比透磁率を高めることが可能となる。   According to a method of manufacturing a nanocrystal alloy core, a core unit and a nanocrystal alloy core of the present disclosure, temperature fluctuation of permeability is reduced and / or permeability / impedance ratio permeability at 1 MHz or less is increased. Is possible.

第1の実施形態のナノ結晶合金磁心における、保磁力と透磁率の温度変化率(25℃−100℃)の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship of the temperature change rate (25 degreeC-100 degreeC) of coercive force and magnetic permeability in the nanocrystal alloy core of 1st Embodiment. 実施例1における一次熱処理と二次熱処理の温度および磁場強度のプロファイルの例を示すグラフである。It is a graph which shows the example of the temperature of 1st heat processing and secondary heat processing in Example 1, and the profile of magnetic field intensity. 実施例1のナノ結晶合金磁心のB−H曲線を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a B-H curve of the nanocrystalline alloy core of Example 1. 比較例1のナノ結晶合金磁心のB−H曲線を示す図である。It is a figure which shows the BH curve of the nanocrystal alloy core of the comparative example 1. FIG. 熱処理炉中に配置された磁心の概要を示す図である。It is a figure showing an outline of a magnetic core arranged in a heat treatment furnace. 実施例2−1、2−2における一次熱処理と二次熱処理の温度および磁場強度のプロファイルの例を示すグラフである。It is a graph which shows the example of the temperature of 1st heat processing and secondary heat processing in Example 2-1, and the profile of magnetic field intensity. 図6の部分拡大図である。It is the elements on larger scale of FIG. 実施例2−1、2−2、2−3で得られたナノ結晶合金磁心のB−H曲線を示す図である。It is a figure which shows the BH curve of the nanocrystal alloy core obtained in Example 2-1, 2-2, 2-3. 実施例2−3の本実施形態における一次熱処理と二次熱処理の温度および磁場強度のプロファイルの例を示すグラフである。It is a graph which shows the example of the temperature of the primary heat processing in this embodiment of Example 2-3, and secondary heat processing, and the profile of magnetic field intensity. 図9の部分拡大図である。It is the elements on larger scale of FIG. 実施例3−1における一次熱処理と二次熱処理の温度および磁場強度のプロファイルの例を示すグラフである。It is a graph which shows the example of the temperature of 1st heat processing and secondary heat processing in Example 3-1, and the profile of magnetic field intensity. 実施例3−1、3−2で得られたナノ結晶合金磁心のB−H曲線を示す図である。It is a figure which shows the BH curve of the nanocrystal alloy core obtained in Example 3-1, 3-2. 実施例3−2における一次熱処理と二次熱処理の温度および磁場強度のプロファイルの例を示すグラフである。It is a graph which shows the example of the temperature of 1st heat processing and 2nd heat processing in Example 3-2, and the profile of magnetic field intensity. 実施例4の本実施形態における一次熱処理と二次熱処理の温度および磁場強度のプロファイルの例を示すグラフである。It is a graph which shows the example of the temperature of the primary heat treatment in this embodiment of Example 4, and secondary heat processing, and the profile of magnetic field intensity. 実施例4で得られたナノ結晶合金磁心のB−H曲線を示す図である。FIG. 16 is a diagram showing a B-H curve of a nanocrystal alloy core obtained in Example 4. 実施例4のナノ結晶合金磁心における、インピーダンス比透磁率μrzを示す図である。FIG. 16 is a diagram showing the impedance relative permeability μrz in the nanocrystal alloy core of Example 4. 実施例4のナノ結晶合金磁心における、初透磁率周波数特性(複素比透磁率の実数部μ’)を示す図である。FIG. 16 is a diagram showing initial permeability frequency characteristics (the real part μ ′ of complex relative permeability) in the nanocrystal alloy core of Example 4. 実施例4のナノ結晶合金磁心における、初透磁率周波数特性(複素比透磁率の虚数部μ”)を示す図である。FIG. 16 is a diagram showing initial permeability frequency characteristics (imaginary part μ of complex relative permeability) in the nanocrystal alloy core of Example 4. 実施例5のナノ結晶合金磁心における、樹脂含浸の前後での、B−H曲線を示す図である。FIG. 16 is a diagram showing a B-H curve before and after resin impregnation in the nanocrystal alloy core of Example 5. 実施例5のナノ結晶合金磁心における、樹脂含浸の前後での、初透磁率周波数特性(複素比透磁率の実数部μ’)を示す図である。FIG. 16 is a diagram showing initial permeability frequency characteristics (the real part μ ′ of complex relative permeability) before and after resin impregnation in the nanocrystal alloy core of Example 5. 実施例5のナノ結晶合金磁心における、樹脂含浸の前後での、初透磁率周波数特性(複素比透磁率の虚数部μ”)を示す図である。FIG. 18 is a diagram showing initial permeability frequency characteristics (imaginary part μ ′ ′ of complex relative permeability) before and after resin impregnation in the nanocrystal alloy core of Example 5. 磁場中熱処理の種類ごとに見た、周波数とインピーダンス比透磁率μrzの関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship of the frequency and impedance relative magnetic permeability (micro | micron | mu) rz which looked at each kind of heat processing in a magnetic field. 本実施形態における一次熱処理と二次熱処理の温度および磁場強度のプロファイルの例を示すグラフである。It is a graph which shows the example of the temperature of the primary heat treatment and secondary heat treatment in this embodiment, and the profile of magnetic field intensity. 昇温速度とインピーダンス比透磁率μrzの関係を、周波数ごとに示した図である。It is the figure which showed the relationship between the temperature rising rate and the impedance relative magnetic permeability μrz for each frequency. 周波数と複素比透磁率の実数部μ’の関係を示すものである。It shows the relationship between the frequency and the real part μ 'of the complex relative permeability. 周波数と複素比透磁率の虚数部μ’’の関係を示すものである。The relationship between the frequency and the imaginary part μ ′ ′ of the complex relative permeability is shown. 一次熱処理の最高温度とインピーダンス比透磁率μrzの関係を、測定周波数ごとに示した図である。It is the figure which showed the relationship between the highest temperature of primary heat treatment, and impedance relative magnetic permeability murz for every measurement frequency. 周波数と複素比透磁率の実数部μ’の関係を示すものである。It shows the relationship between the frequency and the real part μ 'of the complex relative permeability. 周波数と複素比透磁率の虚数部μ’’の関係を示すものである。The relationship between the frequency and the imaginary part μ ′ ′ of the complex relative permeability is shown. 周波数とインピーダンス比透磁率μrzの関係を、磁場を印加する最高温度ごとに示した図である。It is the figure which showed the relationship between the frequency and the impedance relative magnetic permeability μrz for every maximum temperature to which a magnetic field is applied. 周波数と複素比透磁率の実数部μ’の関係を示すものである。It shows the relationship between the frequency and the real part μ 'of the complex relative permeability. 周波数と複素比透磁率の虚数部μ’’の関係を示すものである。The relationship between the frequency and the imaginary part μ ′ ′ of the complex relative permeability is shown. 周波数とインピーダンス比透磁率μrzの関係を、降温速度ごとに示した図である。It is the figure which showed the relationship between the frequency and the impedance relative magnetic permeability μrz for every temperature-fall rate. 周波数と複素比透磁率の実数部μ’の関係を示すものである。It shows the relationship between the frequency and the real part μ 'of the complex relative permeability. 周波数と複素比透磁率の虚数部μ’’の関係を示すものである。The relationship between the frequency and the imaginary part μ ′ ′ of the complex relative permeability is shown. 周波数とインピーダンス比透磁率μrzの関係を、磁場を印加する最低温度ごとに示した図である。It is the figure which showed the relationship between the frequency and the impedance relative magnetic permeability μrz for each minimum temperature to which a magnetic field is applied. 周波数と複素比透磁率の実数部μ’の関係を示すものである。It shows the relationship between the frequency and the real part μ 'of the complex relative permeability. 周波数と複素比透磁率の虚数部μ’’の関係を示すものである。The relationship between the frequency and the imaginary part μ ′ ′ of the complex relative permeability is shown. 二次熱処理の磁場強度とインピーダンス比透磁率μrzの関係を、測定周波数ごとに示した図である。It is the figure which showed the magnetic field intensity of secondary heat processing, and the relationship of impedance relative magnetic permeability (mu) rz for every measurement frequency. 周波数と複素比透磁率の実数部μ’の関係を示すものである。It shows the relationship between the frequency and the real part μ 'of the complex relative permeability. 周波数と複素比透磁率の虚数部μ’’の関係を示すものである。The relationship between the frequency and the imaginary part μ ′ ′ of the complex relative permeability is shown.

ナノ結晶合金磁心の特性をより向上させるために、ナノ結晶合金磁心の製造時における熱処理プロファイルを詳細に検討したところ、透磁率の温度変化を小さくするためには、保磁力を小さくする必要があることが分かった。保磁力を小さくするためには、磁場を印加しながら熱処理を行う場合における磁心内部の温度分布の均一性が関係していることが分かった。また、高透磁率・高インピーダンス比透磁率を得るためには、アモルファス合金のナノ結晶化過程における温度制御が重要であることが分かった。本願発明者はこれら2つの知見に基づき、透磁率の温度変動を小さくすること、および/または、高透磁率・高インピーダンス比透磁率を得ることが可能なナノ結晶合金磁心の製造方法を想到した。   When the heat treatment profile at the time of manufacturing the nanocrystal alloy core was examined in detail in order to further improve the characteristics of the nanocrystal alloy core, it is necessary to reduce the coercivity in order to reduce the temperature change of the magnetic permeability I found that. In order to reduce the coercivity, it was found that the uniformity of the temperature distribution inside the magnetic core when performing the heat treatment while applying the magnetic field is related. In addition, in order to obtain high permeability and high impedance relative permeability, it was found that temperature control in the process of nanocrystallization of an amorphous alloy is important. Based on these two findings, the inventor of the present application conceived a method of manufacturing a nanocrystal alloy core capable of reducing temperature fluctuation of permeability and / or obtaining high permeability and high impedance relative permeability. .

(第1の実施形態)
以下本開示の第1の実施形態を説明する。本実施形態は、透磁率の温度変化が小さいナノ結晶合金磁心、磁心ユニットおよびナノ結晶合金磁心の製造方法に関する。第1の実施形態によれば、高透磁率、低角形比のナノ結晶合金磁心を得るに際し、保磁力Hcが安定的に小さくなる製造方法を確立することができる。この製造方法を適用することで、透磁率μ(1kHz)が70,000以上、角形比Br/Bmが50%以下のナノ結晶合金磁心で、保磁力Hcが1A/m以下のナノ結晶合金磁心を得ることも可能である。
First Embodiment
Hereinafter, a first embodiment of the present disclosure will be described. The present embodiment relates to a nanocrystal alloy core, a core unit, and a method of manufacturing a nanocrystal alloy core in which the temperature change of permeability is small. According to the first embodiment, it is possible to establish a manufacturing method in which the coercive force Hc is stably reduced when obtaining a nanocrystalline alloy core having a high magnetic permeability and a low squareness ratio. By applying this manufacturing method, a nanocrystalline alloy core having a permeability μ (1 kHz) of 70,000 or more and a squareness ratio Br / Bm of 50% or less, and a nanocrystalline alloy core having a coercive force Hc of 1 A / m or less It is also possible to obtain

従来からカレントトランスやコモンモードチョークコイルに用いるナノ結晶合金磁心は、透磁率μが大きく、角形比が小さいという、高透磁率で低角形比の磁心が要望される。但し、これらの特性以外にも、ナノ結晶合金磁心は、使用温度等の装置の環境の変動に対応させるため、温度変化に対して透磁率の変動が小さいものが必要となる場合もある。   Conventionally, a nanocrystal alloy core used for a current transformer or a common mode choke coil is required to have a high permeability and a low squareness ratio core having a large permeability μ and a small squareness ratio. However, in addition to these characteristics, the nanocrystal alloy core may need to have a small variation in permeability with respect to a temperature change in order to cope with the variation in the environment of the apparatus such as the operating temperature.

上述したように、本発明者らは、透磁率μ(1kHz)が70,000以上、角形比が50%以下の高透磁率で低角形比の磁心を製造するにおいて、透磁率μ(1kHz)の25℃と100℃での温度変化率が15%以下となる特性を求めて、多々検討を行った。その結果、図1に示すように、透磁率μ(1kHz)の温度変化率と保磁力Hcとは相関しており、透磁率μ(1kHz)の温度変化率を小さくするためには保磁力を小さくする必要があることが分かった。   As described above, in manufacturing a high permeability, low squareness magnetic core having a permeability μ (1 kHz) of 70,000 or more and a squareness ratio of 50% or less, the inventors of the present invention have the permeability μ (1 kHz) The characteristics at which the rate of temperature change at 25 ° C. and 100 ° C. is 15% or less were determined, and many studies were conducted. As a result, as shown in FIG. 1, the temperature change rate of the magnetic permeability μ (1 kHz) and the coercivity Hc are correlated, and in order to reduce the temperature change rate of the magnetic permeability μ (1 kHz) It turned out that it was necessary to make it smaller.

保磁力を小さくする点に関し、特許文献3は、同様の特性である、透磁率μ(1kHz)70,000以上、角形比30%以下の合金磁心を得るものであり、明細書中(0018)には、前記の様に、合金磁心の表面温度を結晶化開始温度+100℃以下に保ちつつ、ナノ結晶化の一次熱処理を行うことで、保磁力の増大を抑制できる旨の示唆がある。なお、特許文献3で開示される磁場中熱処理の方法は、基本的に、ナノ結晶化の一次熱処理の際に磁場を印加するものである。   Patent document 3 obtains an alloy magnetic core having a magnetic permeability μ (1 kHz) of 70,000 or more and a squareness ratio of 30% or less, which has similar characteristics, in terms of reducing the coercivity, as described in the specification (0018). As described above, it is suggested that the increase in coercivity can be suppressed by performing the primary heat treatment of nanocrystallization while maintaining the surface temperature of the alloy core at the crystallization start temperature + 100 ° C. or less. The method of heat treatment in a magnetic field disclosed in Patent Document 3 basically applies a magnetic field during primary heat treatment of nano crystallization.

しかし、本発明者らが同様の方法で磁心を製造したところ、その保磁力の増大を抑制できる効果は確認できなかった。これは、ナノ結晶合金はナノ結晶化の際に自己発熱することから、炉内での温度制御が難しいことが原因と考えられる。   However, when the present inventors manufactured a magnetic core by the same method, the effect which can suppress the increase in the coercive force was not confirmed. This is considered to be due to the fact that the temperature control in the furnace is difficult because the nanocrystal alloy self-heats upon nanocrystallization.

そこで、本発明者らは、特許文献4や特許文献5のように、磁場を印加するタイミングを、ナノ結晶化のための一次熱処理ではなく、その後の二次熱処理で行う製造方法を用いた。しかしそれでも保磁力を小さくすることは困難であった。   Then, the present inventors used the manufacturing method which performs the timing which applies a magnetic field not by the primary heat processing for nano crystallization but by the subsequent secondary heat processing like patent document 4 or patent document 5. FIG. However, it was still difficult to reduce the coercivity.

これらの検討に基づき、本発明者らは、新規なナノ結晶合金磁心の製造方法を想到した。本開示の第1の実施形態によるナノ結晶合金磁心の製造方法は、巻回または積層されたアモルファス合金リボンの磁心を、熱処理によりナノ結晶化する、ナノ結晶合金磁心の製造方法であり、前記磁心を、無磁場中で結晶化開始温度より低い温度から結晶化開始温度以上に昇温する一次熱処理を行う一次熱処理工程と、その後に行う二次熱処理工程とを有し、前記二次熱処理工程は、磁場中において200℃以上、結晶化開始温度未満の一定の温度で保持する二次温度保持工程と、その後、磁路に対して直行する方向に磁場を印加しながら降温する二次降温工程を有する。   Based on these studies, the present inventors have conceived of a method of producing a novel nanocrystal alloy core. A method of manufacturing a nanocrystalline alloy core according to a first embodiment of the present disclosure is a method of manufacturing a nanocrystalline alloy core, wherein a magnetic core of a wound or laminated amorphous alloy ribbon is nanocrystallized by heat treatment, A primary heat treatment step of raising the temperature from a temperature lower than the crystallization start temperature to a crystallization start temperature or higher in a non-magnetic field, and a secondary heat treatment step performed thereafter; A second temperature holding step of holding at a constant temperature of at least 200 ° C. in the magnetic field and less than the crystallization start temperature, and then a second temperature lowering step of lowering the temperature while applying the magnetic field in the direction orthogonal to the magnetic path. Have.

なお、本願の二次温度保持工程での「一定の温度で保持」とは、熱処理炉の温度を設定可能な温度制御手段により、一定の温度で保持され、その設定どおりに熱処理炉が温度制御されている状態を指す。なお、温度制御手段が温度を制御する対象は、熱処理炉の内壁の温度でもよいし、被熱処理物の磁心の温度でもよい。温度制御手段は、既知のものを用いることができる。   Note that "hold at a constant temperature" in the secondary temperature holding step of the present application means that the temperature control means capable of setting the temperature of the heat treatment furnace holds the temperature at a constant temperature, and the heat treatment furnace controls the temperature according to the setting. It refers to the state of being The target whose temperature control means controls the temperature may be the temperature of the inner wall of the heat treatment furnace or the temperature of the magnetic core of the object to be heat treated. The temperature control means can use known ones.

この製造方法を適用することで、保磁力が小さいナノ結晶合金磁心を得ることができる。得られるナノ結晶合金磁心は、例えば、ナノ結晶合金リボンが巻回または積層されたものであって、透磁率μ(1kHz)が70,000以上であり、角形比Br/Bmが50%以下であり、保磁力が1.0A/m以下の特性を持つ磁心を得ることも可能である。また、磁場を印加しながら降温すると、線形性に優れたB−H曲線(ヒステリシスループ)が得られる。   By applying this manufacturing method, a nanocrystal alloy core having a small coercive force can be obtained. The obtained nanocrystalline alloy core is, for example, one obtained by winding or laminating a nanocrystalline alloy ribbon, and has a permeability μ (1 kHz) of 70,000 or more and a squareness ratio Br / Bm of 50% or less It is also possible to obtain a magnetic core having a coercivity of 1.0 A / m or less. In addition, when the temperature is lowered while applying a magnetic field, a B-H curve (hysteresis loop) with excellent linearity can be obtained.

また、二次温度保持工程において、磁場を印加した後も、前記の200℃以上結晶化開始温度未満の一定の温度で保持すると、さらに保磁力を小さくできる。具体的には、保磁力が0.9A/m以下の磁心が得られる。一方、磁場を印加した後は、一定の温度で保持することなく降温すると、インピーダンス比透磁率μrzを高めることができる。インピーダンス比透磁率μrzが高いと、コモンモードチョークコイル用のコアとして好ましい特性が得られる。なお、一定の温度で保持する際、例えば±0.2℃/min程度の温度勾配で保持することは、均等の範囲である。詳細は後述する。   Also, in the secondary temperature holding step, the coercive force can be further reduced by holding at a constant temperature of 200 ° C. or more and less than the crystallization start temperature even after applying a magnetic field. Specifically, a magnetic core having a coercivity of 0.9 A / m or less is obtained. On the other hand, after the application of the magnetic field, the impedance relative permeability μrz can be increased by lowering the temperature without maintaining the temperature at a constant temperature. When the impedance relative permeability μrz is high, characteristics preferable as a core for a common mode choke coil can be obtained. When holding at a constant temperature, holding at a temperature gradient of, for example, about ± 0.2 ° C./min is an equivalent range. Details will be described later.

上記の製造方法により、保磁力が小さくなる理由は、一旦磁路に対して直交する方向に磁気異方性が付与され、磁区が形成されることにあると推定される。つまり、磁性体の磁化過程は磁気モーメントの回転成分と磁壁移動成分が含まれる。磁気モーメントの回転成分は外部磁場が除去されると磁気異方性のある方向に配向するので理想的には残留磁化や保磁力を持たない。これに対して磁壁移動成分については磁壁の移動が磁性体内部の欠陥や不純物層や面粗さなどでピン止めされるため外部磁化が除去されても有限の残留磁化や保磁力を有する。磁区が磁路に対して直交している場合、磁路に動作磁界が印加された時の磁化過程は各磁区内の磁気モーメントの回転成分が支配的となり、相対的に磁壁移動成分の割合が小さくなる。このことにより磁路に対して直交する方向に磁気異方性が付与された場合、保磁力が小さくなると推定される。さらに、磁心内部での温度分布が少ない状態で二次熱処理を行うことで、磁心の各部で異なる磁気特性となってB−H曲線の直線性が薄れ、保磁力が増大する、という問題が解消されると推定される。   The reason why the coercivity is reduced by the above manufacturing method is presumed to be that magnetic anisotropy is once given in the direction orthogonal to the magnetic path to form a magnetic domain. That is, the magnetization process of the magnetic body includes the rotational component of the magnetic moment and the domain wall displacement component. Since the rotational component of the magnetic moment is oriented in a direction of magnetic anisotropy when the external magnetic field is removed, it ideally has no residual magnetization or coercivity. On the other hand, with regard to the domain wall displacement component, movement of the domain wall is pinned due to a defect inside the magnetic body, an impurity layer, surface roughness or the like, so that even if external magnetization is removed, it has finite residual magnetization and coercivity. When the magnetic domain is orthogonal to the magnetic path, the magnetization process when the operating magnetic field is applied to the magnetic path is dominated by the rotational component of the magnetic moment in each magnetic domain, and the ratio of the domain wall displacement component is relatively It becomes smaller. From this, it is estimated that the coercivity decreases when the magnetic anisotropy is imparted in the direction orthogonal to the magnetic path. Furthermore, by performing the secondary heat treatment in a state where the temperature distribution inside the magnetic core is small, the magnetic property becomes different at each part of the magnetic core, the linearity of the B-H curve becomes thin, and the coercivity increases. It is estimated that

なお、本願において、結晶化開始温度は、示差走査熱量計(DSC:Differential Scanning Calorimetry)の測定条件を昇温速度10℃/分で行ったときの、ナノ結晶化の開始による発熱反応が検出される温度として定義される。   In the present application, as for the crystallization initiation temperature, an exothermic reaction due to the start of nanocrystallization is detected when the measurement conditions of differential scanning calorimetry (DSC: Differential Scanning Calorimetry) are carried out at a temperature rising rate of 10 ° C./min. Defined as temperature.

(一次熱処理)
一次熱処理は、結晶化開始温度より低い温度から結晶化開始温度以上に昇温する過程を含む。昇温する温度は、510℃以上600℃以下の範囲に設定され得る。熱処理温度が510℃より低いか、あるいは600℃よりも高いと、磁歪が大きくなる。熱処理温度が550℃以上であれば、さらに磁歪を小さくできる。具体的には、磁歪を3ppm以下、さらには2ppm以下、さらには1ppm以下にすることも可能である。550℃以上600℃以下の温度で熱処理を行うと保磁力が増大しやすいが、本実施形態は、2次熱処理において、保磁力が小さくできる磁場中熱処理方法を適用しているので、磁歪と保磁力の両方を低減することができる。これにより、樹脂含浸しても特性変化の小さいナノ結晶合金磁心とすることができる。
(Primary heat treatment)
The primary heat treatment includes a process of raising the temperature from a temperature lower than the crystallization start temperature to a temperature higher than the crystallization start temperature. The temperature for raising the temperature may be set in the range of 510 ° C. or more and 600 ° C. or less. When the heat treatment temperature is lower than 510 ° C. or higher than 600 ° C., the magnetostriction becomes large. If the heat treatment temperature is 550 ° C. or more, the magnetostriction can be further reduced. Specifically, it is possible to reduce the magnetostriction to 3 ppm or less, further to 2 ppm or less, and further to 1 ppm or less. If the heat treatment is performed at a temperature of 550 ° C. to 600 ° C., the coercivity tends to increase. However, in the second embodiment, the heat treatment method in a magnetic field that can reduce the coercivity is applied. Both of the magnetic forces can be reduced. Thereby, even if it impregnates resin, it can be set as the nanocrystal alloy core with a small characteristic change.

一次熱処理において、最高到達温度で温度を保持する必要は必ずしもなく、最高温度での保持時間が0分(保持時間無し)であってもナノ結晶化させることができるが、好ましくは、5分以上24時間以下の範囲内に設定する。保持時間が5分以上であれば、コアを構成する合金の全体を均一な温度にしやすいので、磁気特性を均一にしやすい。一方、保持時間が24時間よりも長いと、生産性が悪くなるだけではなく、結晶粒の過剰な成長、または不均一な形態の結晶粒の生成により、磁気特性の低下が起こりやすい。   In the primary heat treatment, it is not necessary to maintain the temperature at the highest reaching temperature, and even if the holding time at the highest temperature is 0 minutes (no holding time), nanocrystallization can be performed, but preferably, it is 5 minutes or more Set within the range of 24 hours or less. If the holding time is 5 minutes or more, it is easy to make the temperature of the entire alloy constituting the core uniform, and it is easy to make the magnetic characteristics uniform. On the other hand, when the holding time is longer than 24 hours, not only the productivity is deteriorated, but also the magnetic characteristics are easily deteriorated due to excessive growth of crystal grains or generation of nonuniform crystal grains.

なお、一次熱処理において、結晶化開始温度より低い温度からそれ以上に昇温するが、結晶化開始温度での昇温速度は、0.2〜1.2℃/分の緩やかな昇温速度で昇温することで、ナノ結晶化される際に起こる自己発熱による粗大結晶粒径の生成を抑制でき、安定したナノ結晶化を行うことができる。また、磁歪を小さくできるので、樹脂含浸しても特性変化の小さいナノ結晶合金磁心とすることができる。なお、結晶化開始温度よりも20℃低温までは、例えば3〜5℃/分の昇温速度で比較的急速に昇温してもよい。   In the primary heat treatment, the temperature rises from a temperature lower than the crystallization start temperature to a higher temperature, but the temperature rise rate at the crystallization start temperature is a gradual temperature rise rate of 0.2 to 1.2 ° C./min. By raising the temperature, it is possible to suppress the formation of a coarse crystal grain size due to self-heating which occurs at the time of nanocrystallization, and stable nanocrystallization can be performed. In addition, since the magnetostriction can be reduced, a nanocrystal alloy core having a small change in characteristics can be obtained even by resin impregnation. The temperature may be increased relatively rapidly at a temperature rising rate of, for example, 3 to 5 ° C./min, up to a temperature 20 ° C. lower than the crystallization start temperature.

また、最高到達温度から二次熱処理の保持温度までは、1〜5℃/分の冷却速度で冷却することが好ましい。なお、二次熱処理後は、通常100℃以下となったところで、磁心を大気中に取り出すことができる。   Moreover, it is preferable to cool at a cooling rate of 1 to 5 ° C./min from the highest temperature to the holding temperature of the secondary heat treatment. After the secondary heat treatment, the magnetic core can be taken out to the atmosphere when the temperature is usually 100 ° C. or lower.

なお、結晶化開始温度での昇温速度とは、結晶化開始温度の5℃低い温度と5℃高い温度の間の平均昇温速度、つまり、一次熱処理工程における昇温時の平均昇温速度を指すものとする。   Note that the temperature rise rate at the crystallization start temperature is the average temperature rise rate between the temperature 5 ° C. lower and the temperature 5 ° C. higher at the crystallization start temperature, that is, the average temperature rise rate at the temperature rise in the primary heat treatment step. Point to

(二次熱処理)
二次熱処理の工程のうち、二次温度保持工程の無磁場中で保持する温度は、200℃以上結晶化開始温度未満の温度であるが、200℃以上500℃以下とすることが好ましい。保持温度が高くなる程、透磁率が低下するので、二次熱処理の保持温度を変えることで透磁率の制御が可能となる。ただし、200℃未満の温度では透磁率を変化させる効果が十分に得られない可能性がある。一方、500℃超ではナノ結晶相の結晶粒成長が促進してしまうため保磁力が増大する可能性がある。つまり、200℃以上500℃以下の範囲で磁場を印加することで、保磁力が1.0A/mの磁気特性を得やすい。
(Secondary heat treatment)
In the secondary heat treatment step, the temperature maintained in the absence of a magnetic field in the secondary temperature holding step is a temperature of 200 ° C. or more and less than the crystallization start temperature, but is preferably 200 ° C. or more and 500 ° C. or less. The higher the holding temperature, the lower the magnetic permeability. Therefore, the magnetic permeability can be controlled by changing the holding temperature of the secondary heat treatment. However, at temperatures below 200 ° C., the effect of changing the permeability may not be sufficiently obtained. On the other hand, if the temperature is higher than 500 ° C., crystal grain growth of the nanocrystal phase is promoted, which may increase the coercivity. That is, by applying a magnetic field in the range of 200 ° C. to 500 ° C., it is easy to obtain a magnetic characteristic having a coercive force of 1.0 A / m.

前記無磁場中で200℃以上、結晶化開始温度未満の一定の温度で保持する時間は1分以上であることが好ましい。以下、一定の温度で保持する時間を実保持時間と称する場合がある。本願において、「実保持時間」とは、磁心の温度が保持設定温度となってから磁場の印加が開始されるまでの時間をいう。より具体的には、磁心の温度が、磁場の印加を開始する磁心の設定温度に対して±5℃の温度範囲に達した時から、磁場の印加が開始されるまでの時間をいう。   It is preferable that the time to hold at a constant temperature of 200 ° C. or more and less than the crystallization start temperature in the non-magnetic field is 1 minute or more. Hereinafter, the time to hold at a constant temperature may be referred to as actual holding time. In the present application, the “actual holding time” refers to the time from when the temperature of the magnetic core becomes the holding setting temperature until the application of the magnetic field is started. More specifically, it refers to the time from when the temperature of the magnetic core reaches a temperature range of ± 5 ° C. with respect to the set temperature of the magnetic core at which the application of the magnetic field is started until the application of the magnetic field is started.

実保持時間についてさらに説明する。図2で示される熱処理の温度プロファイルにおいて、プロットされる温度は、温度制御手段により制御される設定温度プロファイルであって、実際の磁心の温度は制御上の温度と異なることがある。特に冷却過程では、磁心の冷却速度は、熱処理炉で設定される冷却速度よりも遅くなりやすい。本発明者らは、磁心の実際の温度に着目した結果、温度制御手段の制御上での温度保持に加え、上記の、「磁心が一定の温度(温度制御手段による磁場の印加を開始する磁心の設定温度に対して±5℃の範囲)になってから磁場の印加が開始されるまでの時間」を、管理目標値として適用することが好ましいことを知見した。なお、本願において、実保持時間を計る際の磁心の温度の測定方法は、磁心に直接熱電対を接した状態で温度を測定した。ただし、本実施形態の製造方法において、常に磁心の温度を直接測定する必要はない。本実施形態の製造方法に従って、熱処理炉における熱処理の温度プロファイルを決定する際に、十分な実保持時間が確保される条件が決定されれば、実際に磁心の温度を測定して製造しなくてもよい。   The actual holding time will be further described. In the temperature profile of the heat treatment shown in FIG. 2, the plotted temperature is a set temperature profile controlled by the temperature control means, and the actual core temperature may be different from the control temperature. Particularly in the cooling process, the cooling rate of the core tends to be slower than the cooling rate set in the heat treatment furnace. As a result of paying attention to the actual temperature of the magnetic core, the present inventors noted that, in addition to the temperature holding in the control of the temperature control means, the above-mentioned “temperature at which the magnetic core is constant (the magnetic core It has been found that it is preferable to apply “the time from when the application temperature of the magnetic field is started to the range of ± 5 ° C. with respect to the set temperature of) as the management target value. In the present application, in the method of measuring the temperature of the core at the time of measuring the actual holding time, the temperature was measured in a state in which the thermocouple is in direct contact with the core. However, in the manufacturing method of the present embodiment, it is not always necessary to measure the temperature of the core directly. In determining the temperature profile of heat treatment in the heat treatment furnace according to the manufacturing method of the present embodiment, if the conditions for securing a sufficient actual holding time are determined, the temperature of the core is not actually measured and manufactured. It is also good.

実保持時間を1分以上とすることで、保磁力Hcを十分に小さくできる。実保持時間は、5分以上、さらには10分以上とすることがさらに好ましい。また、実保持時間の上限は特にないが、10時間以下であれば、熱処理に必要な時間を短縮できるので、量産コストが増大する事を抑制できる。   By setting the actual holding time to 1 minute or more, the coercive force Hc can be sufficiently reduced. More preferably, the actual holding time is 5 minutes or more, and more preferably 10 minutes or more. Although the upper limit of the actual holding time is not particularly limited, if it is 10 hours or less, the time required for the heat treatment can be shortened, so that an increase in mass production cost can be suppressed.

保磁力がさらに小さいナノ結晶合金磁心を得たい場合には、二次温度保持工程において、無磁場中において200℃以上、結晶化開始温度未満の一定の温度で保持し、磁心の温度が一定(保持温度)になった後に、磁路に対して直行する方向に磁場を印加しながらこの温度で保持し、その後、二次降温工程を行うことが好ましい。磁場を印加する時間が長くなることで、B−H曲線が傾いていくために、保磁力が小さくなるものと思われる。この製造方法を適用する場合、保磁力を小さくするために、二次温度保持工程において、磁心の温度が降温開始温度に対して±5℃の範囲になった後に、その温度の範囲で保持する時間を1分以上とし、その後、その温度の範囲を保持しつつ磁路に対して直行する方向に磁場を印加することが好ましい。また、この保持する時間は、5分以上、さらには10分以上とすることが好ましい。   When it is desired to obtain a nanocrystal alloy core having a smaller coercive force, the secondary temperature holding step holds the core temperature at a constant temperature of 200 ° C. or more and less than the crystallization start temperature in the absence of a magnetic field. After reaching the holding temperature, it is preferable to hold at this temperature while applying a magnetic field in a direction orthogonal to the magnetic path, and then perform a second temperature lowering step. It is considered that the coercivity decreases as the B-H curve inclines as the time for applying the magnetic field is extended. When this manufacturing method is applied, in order to reduce the coercivity, the temperature of the magnetic core is kept within the range of ± 5 ° C. with respect to the temperature decrease start temperature in the secondary temperature holding step, and then held within that temperature range. It is preferable to set the time to one minute or more, and then apply a magnetic field in the direction orthogonal to the magnetic path while maintaining the temperature range. The holding time is preferably 5 minutes or more, more preferably 10 minutes or more.

もし、小さい保磁力と高いインピーダンス比透磁率μrzを両立させたい場合は、前記二次熱処理工程において、無磁場中において200℃以上、結晶化開始温度未満の一定の温度で保持した後に、降温を開始する時点から、前記の磁路に対して直行する方向に磁場を印加しながら降温することが好ましい。   If it is desired to achieve both low coercivity and high impedance relative permeability μrz, the temperature is lowered after maintaining at a constant temperature of at least 200 ° C. and less than the crystallization start temperature in the absence of a magnetic field in the secondary heat treatment step. It is preferable to lower the temperature while applying a magnetic field in the direction orthogonal to the magnetic path from the start time.

なお、用いるナノ結晶合金磁心が大きいほど、磁心の冷却速度は、熱処理炉で設定される冷却速度よりも遅くなりやすい。ナノ結晶合金磁心の体積が3000mm3未満のものよりも、それ以上のものを用いた場合の方が、本開示の製造方法による保磁力を小さくする効果が得やすい。体積が5000mm3以上であれば、なお保磁力を小さくする効果が得やすい。なお、体積は、磁心の外形から算出される体積に占積率を乗じた有効体積であり、有効磁路長と有効断面積の積でも求められる。In addition, as the nanocrystal alloy core to be used is larger, the cooling rate of the core tends to be slower than the cooling rate set in the heat treatment furnace. When the volume of the nanocrystal alloy core is less than 3000 mm 3 , the effect of reducing the coercive force by the production method of the present disclosure can be more easily obtained when the volume of the core is more than 3000 mm 3 . If the volume is 5000 mm 3 or more, it is still easy to obtain the effect of reducing the coercive force. The volume is an effective volume obtained by multiplying the volume calculated from the outer shape of the magnetic core by the space factor, and can also be determined by the product of the effective magnetic path length and the effective sectional area.

二次熱処理の冷却過程において印加する磁場は、磁場強度60kA/m以上で印加することが好ましい。角形比Br/Bmを小さくできることから、保磁力Hcをさらに小さくすることができる。具体的には、保磁力Hcを1.0A/m以下にできる。また、実作業条件での誘導磁気異方性の付与が容易である。より好ましい磁場強度の範囲は、100kA/m以上である。   The magnetic field applied in the cooling process of the secondary heat treatment is preferably applied at a magnetic field strength of 60 kA / m or more. Since the squareness ratio Br / Bm can be reduced, the coercive force Hc can be further reduced. Specifically, the coercive force Hc can be set to 1.0 A / m or less. In addition, it is easy to apply induced magnetic anisotropy under actual working conditions. A more preferable range of the magnetic field strength is 100 kA / m or more.

また、磁場強度の上限は特に限定されないが、400kA/mを超えても、誘導磁気異方性がさらに付与されることはないので、400kA/m以下とすることが好ましい。また、磁場を印加する時間は、上記の温度範囲であれば、特に制限はないが、1〜180分程度が実用的である。   The upper limit of the magnetic field strength is not particularly limited, but even if it exceeds 400 kA / m, the induced magnetic anisotropy is not further imparted, so it is preferable to set it to 400 kA / m or less. The time for applying a magnetic field is not particularly limited as long as it is in the above temperature range, but about 1 to 180 minutes is practical.

磁場を印加しながら降温する際、保持温度から200℃までの間は、磁場を印加し続けることが好ましい。これにより、B−H曲線が傾き、かつ直線性の高い軟磁気特性を得ることができる。磁場を印加し続ける下限の温度は、150℃までとすることがさらに好ましい。   When the temperature is lowered while applying the magnetic field, it is preferable to keep applying the magnetic field between the holding temperature and 200 ° C. As a result, it is possible to obtain a soft magnetic characteristic having high linearity and a slope of the B-H curve. It is more preferable that the lower limit temperature at which the magnetic field is continuously applied is up to 150 ° C.

印加する磁場の方向は、磁路方向に対して垂直な方向とする。巻磁心であれば、磁心の高さ方向に磁場を印加する。磁場の印加は、直流磁場、交流磁場、またはパルス磁場のいずれによるものでもよい。   The direction of the applied magnetic field is perpendicular to the magnetic path direction. If it is a wound magnetic core, a magnetic field is applied in the height direction of the magnetic core. The application of the magnetic field may be by either a direct current magnetic field, an alternating current magnetic field, or a pulse magnetic field.

この磁場中熱処理により、透磁率が低下するものの残留磁束密度Brが低下して、Br/Bmを小さくでき、偏磁が生じにくい磁心とすることができる。このため、コモンモードチョークコイル用やカレントトランス用の磁心に好適である。なお、本願において、飽和磁束密度Bmは、磁場H=80A/mでの磁束密度B(80)と定義される。   By this heat treatment in a magnetic field, although the magnetic permeability is lowered, the residual magnetic flux density Br is lowered, Br / Bm can be made small, and a magnetic core which is less likely to generate biased magnetization can be obtained. For this reason, it is suitable for a magnetic core for a common mode choke coil or for a current transformer. In the present application, the saturation magnetic flux density Bm is defined as the magnetic flux density B (80) in the magnetic field H = 80 A / m.

一次熱処理および二次熱処理は、非反応性雰囲気ガス中で行うことが好ましい。窒素ガス中で熱処理した場合は十分な透磁率が得られ、窒素ガスを実質的に非反応性ガスとして扱える。非反応性ガスとして、不活性ガスも使用することもできる。また、熱処理を真空中で行ってもよい。具体的には、一次熱処理を酸素濃度が10ppm以下の雰囲気中で行うことが好ましい。保磁力をさらに小さくできる。   The primary heat treatment and the secondary heat treatment are preferably performed in a non-reactive atmosphere gas. In the case of heat treatment in nitrogen gas, sufficient permeability can be obtained, and nitrogen gas can be handled substantially as non-reactive gas. Inert gases can also be used as non-reactive gases. Heat treatment may also be performed in vacuum. Specifically, it is preferable to perform the primary heat treatment in an atmosphere having an oxygen concentration of 10 ppm or less. The coercivity can be further reduced.

(ナノ結晶合金磁心)
本開示の第1の実施形態によるナノ結晶合金磁心は、ナノ結晶合金リボンが巻回または積層されたナノ結晶合金磁心であって、周波数f=1kHz、振幅H=0.05アンペア/メートル(A/m)の交流磁場が印加された状態において室温にて測定した透磁率μ(1kHz)が70,000以上であり、角形比Br/Bmが50以下であり、保磁力が1.0A/m以下である。好ましくは、角形比Br/Bmが30%以下である。これにより、透磁率μ(1kHz)の25℃と100℃での温度変化率が15%以下のナノ結晶合金磁心とすることができる。
(Nanocrystal alloy core)
A nanocrystalline alloy core according to a first embodiment of the present disclosure is a nanocrystalline alloy core in which a nanocrystalline alloy ribbon is wound or stacked, the frequency f = 1 kHz, the amplitude H = 0.05 amps / meter (A The permeability μ (1 kHz) measured at room temperature is 70,000 or more, the squareness ratio Br / Bm is 50 or less, and the coercivity is 1.0 A / m in a state where an alternating magnetic field of 1 / m) is applied. It is below. Preferably, the squareness ratio Br / Bm is 30% or less. Thereby, a nanocrystal alloy core having a temperature change rate at 25 ° C. and 100 ° C. of magnetic permeability μ (1 kHz) of 15% or less can be obtained.

また、本開示の第1の実施形態によるナノ結晶合金磁心は、100kHzでのインピーダンス比透磁率μrzが、48,000以上と、インピーダンス特性に優れたものである。また、10kHzでは90,000以上、1MHzでは8,500以上と、広い周波数域で高いインピーダンス比透磁率μrzを得ることができる。さらには、10kHzでは100,000以上、1MHzでは10,000と、広い周波数域で高いインピーダンス比透磁率μrzを得ることができる。さらには、10kHzでは105,000以上、100kHzでは50,000以上、1MHzでは10,500の広い周波数域で高いインピーダンス比透磁率μrzを得ることもできる。   In addition, the nanocrystal alloy core according to the first embodiment of the present disclosure is excellent in impedance characteristics in that the impedance relative permeability μrz at 100 kHz is 48,000 or more. Also, high impedance relative permeability μrz can be obtained in a wide frequency range, such as 90,000 or more at 10 kHz and 8,500 or more at 1 MHz. Further, high impedance relative permeability μrz can be obtained in a wide frequency range, such as 100,000 or more at 10 kHz and 10,000 at 1 MHz. Furthermore, high impedance relative permeability μrz can be obtained in a wide frequency range of 105,000 or more at 10 kHz, 50,000 or more at 100 kHz, and 10,500 at 1 MHz.

このように、本開示のナノ結晶合金磁心のインピーダンス比透磁率μrzが大きい理由は、保磁力が小さいと磁化過程における磁壁移動成分が少ないので、磁壁移動による局所的な異常渦電流損を小さくでき、その結果コアロスが増大することを抑制できるので高周波特性を向上させることができるためであると推察される。   Thus, the reason for the large impedance ratio permeability μrz of the nanocrystal alloy core of the present disclosure is that when the coercive force is small, there are few domain wall displacement components in the magnetization process, so local anomalous eddy current loss due to domain wall motion can be reduced. As a result, since it can suppress that a core loss increases, it is guessed that it is because a high frequency characteristic can be improved.

上記のインピーダンス比透磁率μrzが高い磁心は、コモンモードチョークコイル用のナノ結晶合金磁心として有用である。コモンモードチョークとして使用される周波数帯域として、低い周波数から高い周波数に対応できる用途、具体的には10kHz帯から1MHz帯に対応できる用途が求められている。   The above-mentioned magnetic core with high impedance relative permeability μrz is useful as a nanocrystal alloy core for a common mode choke coil. As a frequency band used as a common mode choke, an application capable of supporting low to high frequencies, specifically, an application capable of supporting 10 kHz to 1 MHz is required.

コモンモードチョークとしての特性指標は、インピーダンス比透磁率μrzを使用することが多い。インピーダンス比透磁率μrzについては、例えばJIS規格C2531(1999年改正)に記載されている。インピーダンス比透磁率μrzは、以下の式(1)に示すように、複素比透磁率(μ’−iμ’’)の絶対値に等しいものとして考えることができる(例えば、「磁性材料選択のポイント」、1989年11月10日発行、編者:太田恵造)。
μrz=(μ’2+μ”21/2 ・・・(1)
The characteristic index as a common mode choke often uses the impedance relative permeability μrz. The impedance relative permeability μrz is described, for example, in JIS C2531 (revised in 1999). The impedance relative permeability μrz can be considered as being equal to the absolute value of the complex relative permeability (μ′−iμ ′ ′) as shown in the following equation (1) (eg, “Point of selection of magnetic material , November 10, 1989, editor: Keizo Ota.
μrz = (μ ' 2 + μ " 2 ) 1/2 (1)

上記式(1)における複素比透磁率の実数部μ’は、磁界に対して位相の遅れがない磁束密度成分を表し、一般に、低周波数域におけるインピーダンス比透磁率μrzの大きさに対応する。一方、虚数部μ’’は磁界に対する位相の遅れを含む磁束密度成分を表し、磁気エネルギーの損失分に相当する。インピーダンス比透磁率μrzが、広い周波数帯域で高い値であれば、コモンモードノイズの吸収・除去能力に優れていることになる。   The real part μ ′ of the complex relative permeability in the above equation (1) represents a magnetic flux density component without phase lag with respect to the magnetic field, and generally corresponds to the magnitude of the impedance relative permeability μrz in the low frequency range. On the other hand, the imaginary part μ ′ ′ represents the magnetic flux density component including the phase delay with respect to the magnetic field, and corresponds to the loss of magnetic energy. If the impedance relative permeability μrz has a high value in a wide frequency band, it has excellent ability to absorb and remove common mode noise.

また、本開示のナノ結晶合金磁心は、樹脂を含浸することができる。ナノ結晶合金磁心はナノ結晶化のための熱処理の際に脆くなるため、機械的特性を高めるために磁心に樹脂が含浸される場合がある。この際、樹脂含浸するとナノ結晶合金薄帯が歪むため、巻き磁心のインピーダンスが変化して顧客の要求に合わなくなるという、特性の設計上の課題がある。特に、コモンモードチョークコイルはインピーダンスの特性が重視される傾向にある。   In addition, the nanocrystalline alloy core of the present disclosure can be impregnated with a resin. Since the nanocrystalline alloy core becomes brittle during heat treatment for nanocrystallization, the core may be impregnated with a resin in order to enhance mechanical properties. At this time, when the resin is impregnated, the nanocrystal alloy ribbon is distorted, so that there is a problem in the design of characteristics that the impedance of the winding core changes and it does not meet the customer's requirements. In particular, common mode choke coils tend to emphasize impedance characteristics.

本開示のナノ結晶合金磁心は、樹脂を含浸しても、インピーダンス特性の変化を極力小さくすることができる。また、同様に、B−Hカーブの変化も極力小さくすることができる。含浸させる樹脂として、エポキシ系、アクリル系などのものを適宜使用できる。また、これら樹脂を含浸させる際に用いる樹脂溶剤の容量は、樹脂の重量に対して5wt%〜40wt%程度として用いることが一般的である。   Even if it impregnates resin, the nanocrystal alloy core of this indication can make change of an impedance characteristic small as much as possible. Also, similarly, the change of the B-H curve can be made as small as possible. As a resin to be impregnated, an epoxy resin, an acrylic resin or the like can be appropriately used. Moreover, it is common to use the volume of the resin solvent used when impregnating these resin as about 5 wt%-40 wt% with respect to the weight of resin.

(磁心ユニット)
本開示の第1の実施形態によるナノ結晶合金磁心は、例えば導線を巻回したり貫通させることで、コモンモードチョークコイル用や、カレントトランス用等の磁心ユニットとすることができる。特にコモンモードチョークコイル用に有用である。
(Core unit)
The nanocrystal alloy core according to the first embodiment of the present disclosure can be made into a core unit for a common mode choke coil, a current transformer, etc., for example, by winding or penetrating a conducting wire. It is particularly useful for common mode choke coils.

(ナノ結晶化合金)
ナノ結晶化可能な非晶質合金としては、例えば、一般式:(Fe1-aa100-x-y-z-α-β-γCuxSiyzM’αM”βγ(原子%)(ただし、MはCo及び/又はNiであり、M’はNb,Mo,Ta,Ti,Zr,Hf,V,Cr,Mn及びWからなる群から選ばれた少なくとも1種の元素、M”はAl,白金族元素,Sc,希土類元素,Zn,Sn,Reからなる群から選ばれた少なくとも1種の元素、XはC、Ge、P、Ga、Sb、In、Be、Asからなる群から選ばれた少なくとも1種の元素、a,x,y,z,α,β及びγはそれぞれ0≦a≦0.5,0.1≦x≦3,0≦y≦30,0≦z≦25,5≦y+z≦30、0≦α≦20,0≦β≦20及び0≦γ≦20を満たす。)により表される組成の合金を使用することができる。好ましくは、上記一般式において、a,x,y,z,α,β及びγは、それぞれ0≦a≦0.1,0.7≦x≦1.3,12≦y≦17,5≦z≦10,1.5≦α≦5,0≦β≦1及び0≦γ≦1を満たす範囲である。
(Nano crystallization alloy)
As an amorphous alloy which can be nanocrystallized, for example, a general formula: (Fe 1-a M a ) 100-xyz-α-β-γ Cu x Si y B z M ′ α M ′ ′ β X γ (atom (Wherein, M is Co and / or Ni, M ′ is at least one element selected from the group consisting of Nb, Mo, Ta, Ti, Zr, Hf, V, Cr, Mn and W, M ′ ′ is at least one element selected from the group consisting of Al, platinum group elements, Sc, rare earth elements, Zn, Sn and Re, and X is from C, Ge, P, Ga, Sb, In, Be, As At least one element selected from the group consisting of: a, x, y, z, α, β and γ, respectively, wherein 0 ≦ a ≦ 0.5, 0.1 ≦ x ≦ 3, 0 ≦ y ≦ 30,0 Using an alloy having a composition represented by ≦ z ≦ 25,5 ≦ y + z ≦ 30, 0 ≦ α ≦ 20, 0 ≦ β ≦ 20 and 0 ≦ γ ≦ 20. Can. Preferably, in the above general formula, a, x, y, z, α, β and γ are respectively 0 ≦ a ≦ 0.1, 0.7 ≦ x ≦ 1.3, 12 ≦ y ≦ 17, 5 ≦ It is a range that satisfies z ≦ 10, 1.5 ≦ α ≦ 5, 0 ≦ β ≦ 1, and 0 ≦ γ ≦ 1.

前記組成の合金を、融点以上に溶融し、単ロール法により、急冷凝固することで、長尺状の非晶質合金リボン(薄帯)を得ることができる。   The alloy of the said composition is fuse | melted above melting | fusing point, and a long amorphous alloy ribbon (thin strip) can be obtained by quenching and solidifying by a single roll method.

非晶質合金リボンに、前記の一次熱処理を行うことで、ナノ結晶リボンとすることができる。ナノ結晶化した合金において、少なくとも50体積%以上、好ましくは80体積%以上は、最大寸法で測定した粒径の平均が100nm以下の微細な結晶粒で占められる。また、合金のうちで微細結晶粒以外の部分は主に非晶質である。微細結晶粒の割合は実質的に100体積%であってもよい。   By performing the above-mentioned primary heat treatment on an amorphous alloy ribbon, a nanocrystal ribbon can be obtained. In the nanocrystallized alloy, at least 50% by volume or more, preferably 80% by volume or more is occupied by fine crystal grains having an average particle size of 100 nm or less at the maximum dimension. Further, the portion of the alloy other than the fine crystal grains is mainly amorphous. The proportion of fine grains may be substantially 100% by volume.

微細結晶粒の割合は、各試料のTEM写真に長さLtの任意の直線を引き、各直線が微結晶粒と交差する部分の長さの合計Lcを求め、各直線に沿った結晶粒の割合Ll=Lc/Ltを計算し、この操作を5回繰り返し、Llを平均することにより求められる。ここで、微細結晶粒の割合Vl=Vc/Vt(Vcは微結晶粒の体積の総和であり、Vtは試料の体積である。)は、Vl≒Lc3/Lt3=Ll3と近似的に扱っている。The ratio of fine crystal grains is an arbitrary straight line of length Lt drawn in the TEM photograph of each sample, and the total length Lc of the portion where each straight line intersects with the fine crystal grains is determined, and the crystal grains along each straight line The ratio Ll = Lc / Lt is calculated, and this operation is repeated five times to obtain the average of Ll. Here, the ratio of fine crystal grains Vl = Vc / Vt (Vc is the sum of the volumes of microcrystalline grains and Vt is the volume of the sample) approximates V1 ≒ Lc 3 / Lt 3 = Ll 3 Dealing with.

本開示のナノ結晶合金磁心の製造方法に用いるアモルファス合金リボンとして、厚さが7μ以上30μm以下のものを用いることが好ましい。7μm未満では、リボンの機械的強度が不十分でハンドリングの際に破断しやすい。30μmを超えると、非晶質状態を安定に得られにくくなる。また、非晶質合金リボンをナノ結晶化後、コアとして高周波用途に使用する場合、リボンには渦電流が発生するが、前記渦電流による損失は、リボンが厚いほど、大きくなる。   As the amorphous alloy ribbon used in the method of manufacturing a nanocrystalline alloy core of the present disclosure, one having a thickness of 7 μm or more and 30 μm or less is preferably used. If it is less than 7 μm, the mechanical strength of the ribbon is insufficient and it is easily broken during handling. When it exceeds 30 μm, it is difficult to stably obtain an amorphous state. In addition, when the amorphous alloy ribbon is used as a core for high frequency applications after nanocrystallization, an eddy current is generated in the ribbon, but the loss due to the eddy current becomes larger as the ribbon becomes thicker.

アモルファス合金リボンのより好ましい厚さは、7μm以上15μm以下である。厚さが15μm以下であれば、高周波用途における渦電流の発生を抑制でき、インピーダンス比透磁率μrzを向上させることができる。また、厚さが7μm以上15μm以下のリボンを用いることにより、保磁力が0.65A/m以下の本開示のナノ結晶合金磁心を得ることができる。   A more preferable thickness of the amorphous alloy ribbon is 7 μm or more and 15 μm or less. If the thickness is 15 μm or less, generation of eddy current in high frequency applications can be suppressed, and impedance relative permeability μrz can be improved. In addition, by using a ribbon having a thickness of 7 μm to 15 μm, the nanocrystalline alloy core of the present disclosure having a coercive force of 0.65 A / m or less can be obtained.

ロール冷却により得られる非晶質合金リボンの幅は、コアの実用的な形状から、10mm幅以上が好ましい。広幅の合金リボンをスリットする(裁断する)ことにより低コスト化が可能となるので、広幅が好ましいが、合金リボンの安定した製造には250mm幅以下が好ましい。より安定に製造するためには70mm幅以下がより好ましい。   The width of the amorphous alloy ribbon obtained by roll cooling is preferably 10 mm or more from the practical shape of the core. Since it is possible to reduce costs by slitting (cutting) a wide alloy ribbon, a wide width is preferable, but a width of 250 mm or less is preferable for stable production of the alloy ribbon. In order to manufacture more stably, 70 mm or less width is more preferable.

次に、本開示によるカレントトランス用コアの製造方法の実施形態を説明する。まず、上記の組成を有する合金溶湯から、単ロール法、双ロール法などの公知の液体急冷法(超急冷法)により、軟磁性材料層となるリボン状の非晶質合金を形成する。冷却ロールの周速度は、例えば15〜50m/秒程度に設定され得る。冷却ロールは、熱伝導が良好な純銅、またはCu−Be、Cu−Cr、Cu−Zr、Cu−Zr−Crなどの銅合金から形成され得る。大量生産の場合、冷却ロールは水冷され得る。冷却速度に応じて合金の非晶質組織の形成に差が生じることがあるので、非晶質合金リボンの形成においては、ロールの温度変化が小さく保たれる。なお、非晶質合金リボンの厚さtは重量換算法にて得られる値である。例えば長尺の非晶質合金リボンから2m(長手方向)×50mm(幅方向)の試料の重量Mを計測し、また、密度d[kg/m3]は、定容積膨張法による乾式密度測定(例えば島津製作所製アキュピックII 1340 シリーズによる測定)により求めることにより、厚さt[m]=M/((2×50-3)×d)を算出することができる。Next, an embodiment of a method of manufacturing a core for a current transformer according to the present disclosure will be described. First, a ribbon-like amorphous alloy to be a soft magnetic material layer is formed from a molten alloy having the above composition by a known liquid quenching method (super-quenching method) such as a single roll method or a twin roll method. The circumferential speed of the cooling roll can be set, for example, to about 15 to 50 m / sec. The cooling roll may be formed of pure copper having good thermal conductivity, or a copper alloy such as Cu-Be, Cu-Cr, Cu-Zr, Cu-Zr-Cr or the like. For mass production, the chill roll can be water cooled. Depending on the cooling rate, differences in the formation of the amorphous structure of the alloy may occur so that the temperature change of the roll is kept small in the formation of the amorphous alloy ribbon. The thickness t of the amorphous alloy ribbon is a value obtained by weight conversion. For example, the weight M of a sample of 2 m (longitudinal direction) x 50 mm (width direction) is measured from a long amorphous alloy ribbon, and the density d [kg / m 3 ] is a dry density measurement by constant volume expansion method The thickness t [m] = M / ((2 × 50 −3 ) × d) can be calculated by (for example, measurement by using an AccuPic II 1340 series manufactured by Shimadzu Corporation).

得られた非晶質合金リボンは、必要によりスリット加工され、所望の幅のリボンにして使用できる。   The obtained amorphous alloy ribbon can be slit if necessary and used as a ribbon having a desired width.

非晶質合金リボンを巻回または積層することにより、リング形状を有する構造物を作製することができる。このようにして作製されたリング状構造物(コア材)は、複数の非晶質合金層を積層した構造を有している。各非晶質合金層の間に僅かな隙間または他の物質が存在していてもよい。コア材に占める非晶質合金層の体積占積率は、例えば70%〜90%程度である。   By winding or laminating the amorphous alloy ribbon, a structure having a ring shape can be produced. The ring-like structure (core material) produced in this manner has a structure in which a plurality of amorphous alloy layers are stacked. There may be a slight gap or other material between each amorphous alloy layer. The volume percentage of the amorphous alloy layer in the core material is, for example, about 70% to 90%.

<透磁率>
本願における「透磁率」という用語は、「比透磁率」と同義である。また、周波数f=1kHz、振幅H=0.05アンペア/メートル(A/m)の交流磁場が印加された状態において室温にて測定した透磁率は、μ(1kHz)と表記する。
<Permeability>
The term "permeability" in the present application is synonymous with "relative permeability". The permeability measured at room temperature in the state where an alternating magnetic field of frequency f = 1 kHz and amplitude H = 0.05 amperes / meter (A / m) is applied is expressed as μ (1 kHz).

また、インピーダンス透磁率は、μrzと表記する。なお、インピーダンス透磁率は、キーサイト社製のインピーダンス/ゲイン・フェーズアナライザ(型番4194A)により測定した。絶縁被覆導線を、巻磁心の中央部に貫通させて、入出力端子に接続し測定した。   Also, the impedance permeability is expressed as μrz. The impedance permeability was measured by an impedance / gain phase analyzer (model number 4194A) manufactured by Keysight Corporation. The insulation coated conductor was penetrated through the center of the winding core and connected to the input / output terminal for measurement.

以下の実施例では、非晶質合金リボンを巻くことによって形成されたコア材を用いる。しかし、本開示は、このような例に限定されない。   In the following examples, a core material formed by winding an amorphous alloy ribbon is used. However, the present disclosure is not limited to such an example.

(実施例1)
原子%で、Cu:1%、Nb:3%、Si:15.5%、B:6.5%、残部Fe及び不可避不純物からなる合金溶湯を単ロ−ル法により急冷し、幅50mm、厚さ14μmのFe基非晶合金リボンを得た。このFe基非晶合金リボンを、幅6mmにスリット(裁断)した後、外径21.0mm、内径11.8mmに巻回し、巻磁心を作製した(高さ6mm)。磁心の体積は、1421mm3である。示差走査熱量計(DSC)での測定により、この合金の結晶化開始温度は500℃であった。
Example 1
The alloy melt consisting of 1% of Cu, 3% of Nb, 35.5% of Si, 6.5% of B, and the balance of Fe and unavoidable impurities in atomic percent is quenched by the single roll method, and the width is 50 mm, A 14 μm thick Fe-based amorphous alloy ribbon was obtained. The Fe-based amorphous alloy ribbon was slit (cut) to a width of 6 mm, and wound to an outer diameter of 21.0 mm and an inner diameter of 11.8 mm to produce a wound magnetic core (height 6 mm). The volume of the magnetic core is 1421 mm 3 . The onset of crystallization of this alloy was 500 ° C. as measured by differential scanning calorimetry (DSC).

作製したコアに対して、図2に示す温度及び磁場印加のプロファイルで、一次熱処理及び二次熱処理を行った。なお、ここで示される温度は、温度コントローラ(チノー社製KP1000C)により制御された熱処理炉内の雰囲気の温度である。制御される対象となる温度は、炉内の外周部分の温度である。   With respect to the produced core, primary heat treatment and secondary heat treatment were performed with the profiles of temperature and magnetic field application shown in FIG. The temperature shown here is the temperature of the atmosphere in the heat treatment furnace controlled by a temperature controller (KP 1000C manufactured by CHINO corporation). The temperature to be controlled is the temperature of the outer periphery in the furnace.

一次熱処理は、まず、90分で室温から450℃まで昇温(昇温速度4.8℃/min)し、30分保持した後、240分かけて580℃まで昇温(昇温速度0.5℃/min)する設定とした。その後、580℃で60分保持した後、130分かけて400℃まで降温(降温速度1.4℃/min)する設定とした。   In the primary heat treatment, first, the temperature was raised from room temperature to 450 ° C. in 90 minutes (heating rate 4.8 ° C./min), held for 30 minutes, and then raised to 580 ° C. in 240 minutes (heating rate 0. It was set to 5 ° C / min. Thereafter, the temperature is maintained at 580 ° C. for 60 minutes, and then the temperature is lowered to 400 ° C. (a temperature decrease rate of 1.4 ° C./min) over 130 minutes.

その後二次熱処理を行った。まず、熱処理炉の設定は、400℃で90分間保持する設定とした。本願で定義する「実保持時間」(本実施例においては、405℃から磁場の印加を開始(降温を開始)するまでの時間)は、60分であった。一次熱処理の過程を含め、ここまでの過程は無磁場中で行った。その後、159.5kA/mの磁場を印加しつつ、150分かけて150℃まで降温する設定とした。磁場の印加方向は合金リボンの幅方向すなわちコアの高さ方向とした。その後は無磁場中で放冷した。なお、この磁場中熱処理は、酸素濃度が10ppm以下(2ppm)の雰囲気中で行った。   Thereafter, secondary heat treatment was performed. First, the setting of the heat treatment furnace was set to hold at 400 ° C. for 90 minutes. The “actual holding time” defined in the present application (in this example, the time from 405 ° C. to the start of application of the magnetic field (start of temperature decrease)) was 60 minutes. The processes up to here including the process of the primary heat treatment were performed in the absence of a magnetic field. Thereafter, while applying a magnetic field of 159.5 kA / m, the temperature was lowered to 150 ° C. over 150 minutes. The applied direction of the magnetic field was the width direction of the alloy ribbon, ie, the height direction of the core. After that, it was allowed to cool in a non-magnetic field. The heat treatment in the magnetic field was performed in an atmosphere having an oxygen concentration of 10 ppm or less (2 ppm).

これにより、本実施例のナノ結晶合金磁心を得た。このナノ結晶合金磁心は、透磁率μ(1kHz)が100,000であり、角形比Br/Bmが12.7%であった。磁歪は1ppm以下であった。   Thus, the nanocrystal alloy core of this example was obtained. This nanocrystalline alloy core had a permeability μ (1 kHz) of 100,000 and a squareness ratio Br / Bm of 12.7%. The magnetostriction was 1 ppm or less.

図3は、本実施形態により得られた、ナノ結晶合金磁心のB−H曲線を示す図である。保磁力が1A/m以下(0.64A/m)のナノ結晶合金磁心が得られた。   FIG. 3 is a diagram showing a B-H curve of a nanocrystal alloy core obtained by the present embodiment. A nanocrystalline alloy core having a coercivity of 1 A / m or less (0.64 A / m) was obtained.

(比較例1)
図4は比較用のナノ結晶合金磁心のB−H曲線を示す図である。用いたナノ結晶合金磁心は、二次熱処理において、熱処理炉の設定として、温度を保持する期間を設けず、それ以外は図2と同様の温度及び磁場印加のプロファイルで製造したものである。即ち、200℃以上結晶化開始温度以下の一定温度で保持をしなかった以外は、実施例1のナノ結晶合金磁心と同様にして製造したものである。このナノ結晶合金磁心は、B−H曲線が左右に広がり、保磁力は2.19A/mと、実施例1のナノ結晶合金磁心よりも大きいことがわかる。
(Comparative example 1)
FIG. 4 is a diagram showing a B-H curve of a nanocrystal alloy core for comparison. In the secondary heat treatment, the used nanocrystalline alloy core is manufactured with the same profile of temperature and magnetic field application as that of FIG. 2 except that a period for holding the temperature is not provided as setting of the heat treatment furnace. That is, it was manufactured in the same manner as the nanocrystal alloy core of Example 1 except that the temperature was maintained at a constant temperature of 200 ° C. or more and the crystallization start temperature or less. It is understood that the B-H curve of this nanocrystalline alloy core spreads to the left and right, and the coercive force is 2.19 A / m, which is larger than that of the nanocrystalline alloy core of Example 1.

(実施例2−1〜2−3)
実保持時間と保磁力との関係を、さらに別の実施形態で調べた。原子%で、Cu:1%、Nb:3%、Si:15.5%、B:6.5%、残部Fe及び不可避不純物からなる合金溶湯を単ロ−ル法により急冷し、幅50mm、厚さ14μmのFe基非晶合金リボンを得た。このFe基非晶合金リボンを、幅20mmにスリット(裁断)した後、外径22mm、内径14mmに巻回し、巻磁心を作製した(高さ20mm)。磁心の体積は、4522mm3である。示差走査熱量計(DSC)での測定により、この合金の結晶化開始温度は500℃であった。
(Examples 2-1 to 2-3)
The relationship between the actual retention time and the coercivity was examined in yet another embodiment. The alloy melt consisting of 1% of Cu, 3% of Nb, 35.5% of Si, 6.5% of B, and the balance of Fe and unavoidable impurities in atomic percent is quenched by the single roll method, and the width is 50 mm, A 14 μm thick Fe-based amorphous alloy ribbon was obtained. The Fe-based amorphous alloy ribbon was slit (cut) to a width of 20 mm, and wound to an outer diameter of 22 mm and an inner diameter of 14 mm to produce a wound magnetic core (height 20 mm). The volume of the core is 4522 mm 3 . The onset of crystallization of this alloy was 500 ° C. as measured by differential scanning calorimetry (DSC).

熱処理炉の中に、図5に示すように、巻磁心を軸方向に複数並べて配置した。磁場中熱処理炉10は、ヒーター4を有する容器3内に、巻磁心6を並べて配置する構成を持つ。容器3の外側にはソレノイドコイル5が設置されている。巻磁心は、内径側の孔に非磁性のホルダー2(SUS304)を通して同軸になるよう並べられる。ソレノイドコイル5は巻磁心の磁路の垂直方向(巻磁心の高さ方向)に磁場をかけることができる。巻磁心を10個連続して配置するごとに、同じ非磁性のスペーサ1が配置されている。端部から5個目と6個目の磁心の間に熱電対を挟み、この両側の磁心の温度を測定した。   In the heat treatment furnace, as shown in FIG. 5, a plurality of wound magnetic cores are arranged in the axial direction. The heat treatment furnace 10 in a magnetic field has a configuration in which the wound cores 6 are arranged side by side in a container 3 having a heater 4. A solenoid coil 5 is installed outside the container 3. The wound magnetic cores are arranged coaxially through the nonmagnetic holder 2 (SUS 304) in the hole on the inner diameter side. The solenoid coil 5 can apply a magnetic field in the vertical direction (the height direction of the winding core) of the magnetic path of the winding core. The same nonmagnetic spacer 1 is disposed every 10 successive wound magnetic cores. A thermocouple was interposed between the fifth and sixth magnetic cores from the end, and the temperature of the magnetic cores on both sides was measured.

この状態で、図6で示す温度及び磁場印加のプロファイルで、一次熱処理及び二次熱処理を行った。細線の破線で示される温度が、熱処理炉の設定温度である。   In this state, the primary heat treatment and the secondary heat treatment were performed with the profiles of temperature and magnetic field application shown in FIG. The temperature indicated by the thin broken line is the set temperature of the heat treatment furnace.

一次熱処理は、まず、100分で470℃まで昇温(昇温速度4.5℃/min)し、30分保持した後、100分かけて560℃まで昇温(昇温速度0.9℃/min)する設定とした。その後、560℃で30分保持した後、40分かけて350℃まで降温(降温速度4.7℃/min)する設定とした。   In the primary heat treatment, first, the temperature is raised to 470 ° C. in 100 minutes (heating rate 4.5 ° C./min), held for 30 minutes, and then raised to 560 ° C. in 100 minutes (heating rate 0.9 ° C. / Min) was set. Thereafter, the temperature is maintained at 560 ° C. for 30 minutes, and then the temperature is lowered to 350 ° C. (temperature lowering rate of 4.7 ° C./min) in 40 minutes.

その後二次熱処理を行った。まず、350℃で140分間保持する設定とした。一次熱処理の過程を含め、ここまでの過程は無磁場中で行った。その後、53.1kA/mの磁場を印加しつつ、90分かけて100℃まで降温する設定とした。磁場の印加方向は合金リボンの幅方向すなわちコアの高さ方向とした。   Thereafter, secondary heat treatment was performed. First, it was set to hold at 350 ° C. for 140 minutes. The processes up to here including the process of the primary heat treatment were performed in the absence of a magnetic field. Thereafter, while applying a magnetic field of 53.1 kA / m, the temperature was lowered to 100 ° C. in 90 minutes. The applied direction of the magnetic field was the width direction of the alloy ribbon, ie, the height direction of the core.

図6において、実線で示される温度が、実施例2−1の磁心の温度である。   In FIG. 6, the temperature indicated by the solid line is the temperature of the magnetic core of Example 2-1.

図7は、図6における、熱処理時間が400℃から500℃の範囲の拡大図である。磁場を印加しながら降温を始める温度が350℃からであるが、その25分前に、350℃から5℃高い355℃になる。つまり、本開示で規定する実保持時間は、25分である。これにより得られた巻磁心は、図8の実線で示されるように、保磁力が1.29A/mと比較的小さい値である。   FIG. 7 is an enlarged view of the heat treatment time in the range of 400 ° C. to 500 ° C. in FIG. The temperature at which the temperature starts to fall while applying a magnetic field is from 350 ° C, but 25 minutes before that, it becomes 355 ° C which is 350 ° C to 5 ° C higher. That is, the actual retention time defined in the present disclosure is 25 minutes. The coiled core obtained by this has a relatively small value of coercive force of 1.29 A / m, as shown by the solid line in FIG.

また、磁心の炉内での設置場所を変えた以外は、実施例2−1と同様にして、ナノ結晶合金磁心を製造した。図6、図7において、一点破線で示される温度が、本実施形態(実施例2−2)の磁心の温度である。355℃から磁場が印加され、降温が開始されるが、その7.7分前に、355℃から5℃高い360℃になる。つまり、本開示で規定する、実保持時間が7.7分である。また、図8の破線で示されるように、この巻磁心の保磁力は2.19A/mであった。また、実保持時間を長くした以外は、実施例2−1と同様にして、ナノ結晶合金磁心を製造した。図9において、二点破線で示される温度が、本実施形態(実施例2−3)の磁心の温度である。   Moreover, the nanocrystal alloy core was manufactured like Example 2-1 except having changed the installation place in the furnace of a magnetic core. In FIG. 6, FIG. 7, the temperature shown with a dashed-dotted line is the temperature of the magnetic core of this embodiment (Example 2-2). A magnetic field is applied from 355.degree. C., and a temperature drop is started, but reaches 7.7.degree. C. from 360.degree. That is, the actual retention time defined in the present disclosure is 7.7 minutes. Further, as shown by the broken line in FIG. 8, the coercivity of this wound core was 2.19 A / m. In addition, a nanocrystal alloy core was manufactured in the same manner as in Example 2-1 except that the actual holding time was increased. In FIG. 9, the temperature indicated by a two-dot broken line is the temperature of the magnetic core of the present embodiment (Example 2-3).

図10は、熱処理時間が400℃から500℃の範囲の磁心の温度を示す図である。磁場の印加を始める温度が350℃からであるが、その45分前に、350℃から5℃高い355℃になる。つまり、本開示で規定する実保持時間は45分である。得られた巻磁心は、図8の実保持時間が25分のナノ結晶合金磁心のB−H曲線とほぼ重なるものであった。このナノ結晶合金磁心の保磁力は1.17A/mと比較的小さい値である。実保持時間が、7.7分、25分、45分のナノ結晶合金磁心を比較すると、実保持時間が長いほど保磁力が小さくなっている。   FIG. 10 is a diagram showing the temperature of the magnetic core in the range of 400 ° C. to 500 ° C. for the heat treatment time. The temperature at which the magnetic field starts to be applied is from 350 ° C., but 45 minutes before that, it becomes 355 ° C. which is 350 ° C. to 5 ° C. That is, the actual holding time defined in the present disclosure is 45 minutes. The obtained wound magnetic core substantially overlapped the B-H curve of the nanocrystal alloy core of FIG. 8 in which the actual holding time was 25 minutes. The coercivity of this nanocrystalline alloy core is a relatively small value of 1.17 A / m. When the actual holding time is compared with the nanocrystal alloy core of 7.7 minutes, 25 minutes, and 45 minutes, the coercivity decreases as the actual holding time increases.

本実施形態では、印加した磁場の強度が60kA/m未満の比較的低い値であったために、保磁力が1A/m以下になっていないが、それでも上記の様に、実保持時間が長い方が、保磁力が低下する傾向がある。但し、実保持時間が、25分、45分のナノ結晶合金磁心は、保磁力はさほど変わらない上に、図8に示すように、B−H曲線もほぼ同じであることから、印加した磁場の強度が60kA/m未満であっても、実保持時間を10分以上とすることで保磁力を十分小さくする効果が得られることがわかる。   In the present embodiment, the coercive force is not less than 1 A / m because the strength of the applied magnetic field is a relatively low value of less than 60 kA / m, but as described above, the longer the actual holding time However, the coercivity tends to decrease. However, in the nanocrystal alloy core with an actual holding time of 25 minutes and 45 minutes, the coercivity does not change so much, and as shown in FIG. 8, since the B-H curve is almost the same, the applied magnetic field It is understood that, even if the strength of the above is less than 60 kA / m, the effect of making the coercivity sufficiently small can be obtained by setting the actual holding time to 10 minutes or more.

(実施例3)
印加した磁場の強度が60kA/m以上の条件で製造したナノ結晶合金磁心で、実保持時間と保磁力との関係を調べた。原子%で、Cu:1%、Nb:3%、Si:15.5%、B:6.5%、残部Fe及び不可避不純物からなる合金溶湯を単ロ−ル法により急冷し、幅50mm、厚さ14μmのFe基非晶合金リボンを得た。このFe基非晶合金リボンを、幅8mmにスリット(裁断)した後、外径96.5mm、内径88.5mmに巻回し、巻磁心を作製した(高さ8mm)。磁心の体積は、9294mm3である。示差走査熱量計(DSC)での測定により、この合金の結晶化開始温度は500℃であった。実施例2と同様に、熱処理炉の中に巻磁心を軸方向に複数並べて配置した。
(Example 3)
The relationship between the actual holding time and the coercivity was investigated with a nanocrystal alloy core manufactured under the condition that the strength of the applied magnetic field was 60 kA / m or more. The alloy melt consisting of 1% of Cu, 3% of Nb, 35.5% of Si, 6.5% of B, and the balance of Fe and unavoidable impurities in atomic percent is quenched by the single roll method, and the width is 50 mm, A 14 μm thick Fe-based amorphous alloy ribbon was obtained. The Fe-based amorphous alloy ribbon was slit (cut) to a width of 8 mm, and wound to an outer diameter of 96.5 mm and an inner diameter of 88.5 mm to produce a wound magnetic core (height 8 mm). The volume of the core is 9294 mm 3 . The onset of crystallization of this alloy was 500 ° C. as measured by differential scanning calorimetry (DSC). In the same manner as in Example 2, a plurality of wound magnetic cores were arranged side by side in the axial direction in the heat treatment furnace.

一次熱処理は、まず、100分で室温(25℃)から450℃まで昇温(昇温速度4.3℃/min)し、30分保持した後、240分かけて580℃まで昇温(昇温速度0.5℃/min)する設定とした。その後、580℃で60分保持した後、140分かけて420℃まで降温(降温速度1.1℃/min)する設定とした。   In the primary heat treatment, first, the temperature is raised from room temperature (25 ° C.) to 450 ° C. in 100 minutes (heating rate 4.3 ° C./min), held for 30 minutes, and then raised to 580 ° C. in 240 minutes (raised The temperature rate was set to 0.5 ° C./min. Thereafter, the temperature is maintained at 580 ° C. for 60 minutes, and then the temperature is decreased to 420 ° C. (temperature decrease rate 1.1 ° C./min) over 140 minutes.

その後、二次熱処理を行った。まず、熱処理炉の設定は、420℃で50分間保持する設定とした。本願で定義する「実保持時間」(本実施形態においては、425℃から420℃になるまでの時間)は、図11に示すように11分であった。一次熱処理の過程を含め、ここまでの過程は無磁場中で行った。その後、159.5kA/mの磁場を印加しつつ、320分かけて室温まで降温する設定とした。磁場の印加方向は合金リボンの幅方向すなわちコアの高さ方向とした。その後は無磁場中で放冷した。なお、この磁場中熱処理は、酸素濃度が10ppm以下(2ppm)の雰囲気中で行った。   Thereafter, secondary heat treatment was performed. First, the heat treatment furnace was set to hold at 420 ° C. for 50 minutes. The “actual holding time” (in the present embodiment, the time from 425 ° C. to 420 ° C.) defined in the present application was 11 minutes as shown in FIG. The processes up to here including the process of the primary heat treatment were performed in the absence of a magnetic field. Thereafter, while applying a magnetic field of 159.5 kA / m, the temperature was lowered to room temperature over 320 minutes. The applied direction of the magnetic field was the width direction of the alloy ribbon, ie, the height direction of the core. After that, it was allowed to cool in a non-magnetic field. The heat treatment in the magnetic field was performed in an atmosphere having an oxygen concentration of 10 ppm or less (2 ppm).

これにより、本実施形態(実施例3−1)のナノ結晶合金磁心を得た。図12の破線で示すように、B−H曲線は、非常に線形性に優れ、かつ保磁力が小さいものであった。このナノ結晶合金磁心の保磁力は0.71A/mと小さい値である。また、このナノ結晶合金磁心は、透磁率μ(1kHz)が92,000であり、角形比Br/Bmが10.7%であった。磁歪は3ppm以下であった。   Thereby, the nanocrystal alloy core of the present embodiment (Example 3-1) was obtained. As indicated by the broken line in FIG. 12, the B-H curve was very excellent in linearity and small in coercive force. The coercivity of this nanocrystalline alloy core is a small value of 0.71 A / m. The nanocrystal alloy core had a permeability μ (1 kHz) of 92,000 and a squareness ratio Br / Bm of 10.7%. The magnetostriction was 3 ppm or less.

また、実保持時間が長くなるよう、ナノ結晶合金磁心を製造した。   In addition, a nanocrystal alloy core was manufactured so as to increase the actual holding time.

実施例3−1と同様に、巻磁心に一次熱処理を行った。実施例3−1と同様に、580℃で60分保持する工程まで同じ設定で行った後、90分かけて420℃まで降温(降温速度1.8℃/min)する設定とした。   The primary heat treatment was performed on the wound magnetic core in the same manner as in Example 3-1. As in Example 3-1, after performing the same setting up to the step of holding at 580 ° C. for 60 minutes, the temperature was lowered to 420 ° C. (temperature lowering rate of 1.8 ° C./min) in 90 minutes.

その後、二次熱処理を行った。熱処理炉の設定は、420℃で100分間保持する設定とした。本願で定義する「実保持時間」(本実施形態においては、425℃から磁場を印加(降温を開始)するまでの時間)は、図13に示すように52分であった。一次熱処理の過程を含め、ここまでの過程は無磁場中で行った。その後、159.5kA/mの磁場を印加しつつ、240分かけて室温まで降温する設定とした。磁場の印加方向は合金リボンの幅方向すなわちコアの高さ方向とした。その後は無磁場中で放冷した。なお、この磁場中熱処理は、酸素濃度が10ppm以下(2ppm)の雰囲気中で行った。   Thereafter, secondary heat treatment was performed. The heat treatment furnace was set to hold at 420 ° C. for 100 minutes. The “actual holding time” defined in the present application (in the present embodiment, the time from 425 ° C. to the application of the magnetic field (starting temperature decrease)) was 52 minutes as shown in FIG. The processes up to here including the process of the primary heat treatment were performed in the absence of a magnetic field. Thereafter, while applying a magnetic field of 159.5 kA / m, the temperature was lowered to room temperature over 240 minutes. The applied direction of the magnetic field was the width direction of the alloy ribbon, ie, the height direction of the core. After that, it was allowed to cool in a non-magnetic field. The heat treatment in the magnetic field was performed in an atmosphere having an oxygen concentration of 10 ppm or less (2 ppm).

これにより、本実施形態(実施例3−2)のナノ結晶合金磁心を得た。図12の実線で示すように、B−H曲線は、非常に線形性に優れ、かつ保磁力が小さいものであった。このナノ結晶合金磁心の保磁力は0.57A/mと極めて小さい値である。このナノ結晶合金磁心は、透磁率μ(1kHz)が104,000であり、角形比Br/Bmが8.9%であった。磁歪は3ppm以下であった。   Thereby, the nanocrystal alloy core of this embodiment (Example 3-2) was obtained. As shown by the solid line in FIG. 12, the B-H curve was very excellent in linearity and small in coercive force. The coercivity of this nanocrystalline alloy core is an extremely small value of 0.57 A / m. The nanocrystalline alloy core had a permeability μ (1 kHz) of 104,000 and a squareness ratio Br / Bm of 8.9%. The magnetostriction was 3 ppm or less.

実保持時間が、11分、52分のナノ結晶合金磁心を比較すると、実保持時間が長い方が保磁力が小さくなっている。本実施形態では、印加した磁場の強度が60kA/m以上の値であったために、実保持時間が11分でも保磁力が1A/m以下(0.71A/m)のナノ結晶合金磁心が得られた。   When the actual holding time is compared with the nanocrystal alloy core of 11 minutes and 52 minutes, the coercivity decreases as the actual holding time increases. In this embodiment, since the strength of the applied magnetic field is a value of 60 kA / m or more, a nanocrystal alloy core having a coercivity of 1 A / m or less (0.71 A / m) is obtained even with an actual holding time of 11 minutes. It was done.

(実施例4)
二次熱処理において、前記の無磁場中において200℃以上、結晶化開始温度未満の一定の温度で保持した後に、磁路に対して直行する方向に磁場を印加しながらこの温度で保持し、その後、前記の磁路に対して直行する方向に磁場を印加しながら降温する製造方法を用いて、ナノ結晶合金磁心を製造した。
(Example 4)
In the secondary heat treatment, after holding at a constant temperature of 200 ° C. or more and less than the crystallization start temperature in the above-mentioned no magnetic field, hold at this temperature while applying a magnetic field in a direction orthogonal to the magnetic path A nanocrystal alloy core was manufactured using a manufacturing method in which the temperature is lowered while applying a magnetic field in the direction orthogonal to the magnetic path.

原子%で、Cu:1%、Nb:3%、Si:15.5%、B:6.5%、残部Fe及び不可避不純物からなる合金溶湯を単ロ−ル法により急冷し、幅50mm、厚さ14μmのFe基非晶合金リボンを得た。このFe基非晶合金リボンを、幅6.5mmにスリット(裁断)した後、外径20mm、内径10mmに巻回し、磁心材を作製した(高さ6.5mm)。示差走査熱量計(DSC)での測定により、この合金の結晶化開始温度は500℃であった。   The alloy melt consisting of 1% of Cu, 3% of Nb, 35.5% of Si, 6.5% of B, and the balance of Fe and unavoidable impurities in atomic percent is quenched by the single roll method, and the width is 50 mm, A 14 μm thick Fe-based amorphous alloy ribbon was obtained. The Fe-based amorphous alloy ribbon was slit (cut) to a width of 6.5 mm, and wound to an outer diameter of 20 mm and an inner diameter of 10 mm to produce a magnetic core material (height 6.5 mm). The onset of crystallization of this alloy was 500 ° C. as measured by differential scanning calorimetry (DSC).

作製した磁心に対して、図14に示す温度及び磁場印加のプロファイルで、一次熱処理を行った。一次熱処理は、まず、90分で450℃まで昇温(昇温速度5.0℃/min)し、30分保持した後、240分かけて580℃まで昇温(昇温速度0.5℃/min)する設定とした。その後、580℃で60分保持した後、130分かけて350℃まで降温(降温速度2.5℃/min)する設定とした。   Primary heat treatment was performed on the produced magnetic core with the profile of temperature and magnetic field application shown in FIG. In the primary heat treatment, first, the temperature is raised to 450 ° C. in 90 minutes (heating rate 5.0 ° C./min), held for 30 minutes, and then raised to 580 ° C. in 240 minutes (heating temperature 0.5 ° C. / Min) was set. Thereafter, the temperature is maintained at 580 ° C. for 60 minutes, and then the temperature is lowered to 350 ° C. (temperature lowering rate 2.5 ° C./min) over 130 minutes.

その後、磁心に二次熱処理を施した。まず、350℃で60分間保持する設定とした。一次熱処理の過程を含め、ここまでの過程は無磁場中で行った。   Thereafter, the magnetic core was subjected to secondary heat treatment. First, it was set to hold at 350 ° C. for 60 minutes. The processes up to here including the process of the primary heat treatment were performed in the absence of a magnetic field.

その後、159.5kA/mの磁場を印加しつつ、350℃で保持した。保持する時間(以後、磁場中保持時間という)は、0分、20分、40分とした。磁場の印加方向は合金リボンの幅方向すなわち磁心の高さ方向とした。なお、この磁場中熱処理は、酸素濃度が10ppm以下(2ppm)の雰囲気中で行った。なお、図14に示す温度及び磁場印加のプロファイルは、磁場中保持時間が0分のものに該当する。   Then, it hold | maintained at 350 degreeC, applying the magnetic field of 159.5 kA / m. The holding time (hereinafter referred to as holding time in a magnetic field) was 0 minutes, 20 minutes, and 40 minutes. The application direction of the magnetic field was the width direction of the alloy ribbon, ie, the height direction of the magnetic core. The heat treatment in the magnetic field was performed in an atmosphere having an oxygen concentration of 10 ppm or less (2 ppm). The profiles of temperature and magnetic field application shown in FIG. 14 correspond to those in which the holding time in the magnetic field is 0 minutes.

その後、350℃から室温までの間を、159.5kA/mの磁場を印加しつつ、1.7℃/minの降温速度で降温する設定とした。磁場の印加方向は合金リボンの幅方向すなわち磁心の高さ方向とした。なお、この磁場中熱処理は、酸素濃度が10ppm以下(2ppm)の雰囲気中で行った。これにより、本実施形態のナノ結晶合金磁心を得た。   Thereafter, while applying a magnetic field of 159.5 kA / m, temperature was set to fall at a temperature lowering rate of 1.7 ° C./min between 350 ° C. and room temperature. The application direction of the magnetic field was the width direction of the alloy ribbon, ie, the height direction of the magnetic core. The heat treatment in the magnetic field was performed in an atmosphere having an oxygen concentration of 10 ppm or less (2 ppm). Thereby, the nanocrystal alloy core of this embodiment was obtained.

図15の実線で示すように、B−H曲線は、非常に線形性に優れ、かつ保磁力が小さいものであった。磁場中保持時間が0分、20分、40分の場合の、ナノ結晶合金磁心の保磁力はそれぞれ、0.92A/m、0.87A/m、0.80A/m、と極めて小さい値である。また、表2は、1kHzから10MHzまでの周波数でのインピーダンス比透磁率μrzの測定値を示すものである。また、図16は表2に対応する実測結果である。   As indicated by the solid line in FIG. 15, the B-H curve was very excellent in linearity and small in coercive force. The coercivity of the nanocrystal alloy core is extremely small, such as 0.92 A / m, 0.87 A / m, and 0.80 A / m, when the holding time in a magnetic field is 0 minutes, 20 minutes, and 40 minutes. is there. Table 2 shows measured values of impedance relative permeability μrz at frequencies from 1 kHz to 10 MHz. Further, FIG. 16 is a measurement result corresponding to Table 2.

Figure 2018062310
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Figure 2018062310
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保磁力Hcは、磁場中保持時間が長いほど小さくなる傾向にある。但し、磁場中保持時間が0分のナノ結晶合金磁心であっても、保磁力Hcは1A/m以下(0.92A/m)と十分に小さいものである。   The coercive force Hc tends to be smaller as the holding time in the magnetic field is longer. However, even in the case of a nanocrystal alloy core having a holding time of 0 minutes in a magnetic field, the coercive force Hc is sufficiently small at 1 A / m or less (0.92 A / m).

一方、インピーダンス比透磁率μrzは、磁場中保持時間が長いほど小さくなる傾向にある。インピーダンス比透磁率μrzは、前記の様に、複素比透磁率(μ’−iμ’’)の絶対値に等しいものとして考えることができる。   On the other hand, the impedance relative permeability μrz tends to be smaller as the holding time in the magnetic field is longer. The impedance relative permeability μrz can be considered as being equal to the absolute value of the complex relative permeability (μ'-i '' ') as described above.

図17は、得られたナノ結晶合金磁心の複素比透磁率の実数部μ’を測定した結果である。図18は、複素比透磁率の虚数部μ’’を測定した結果である。   FIG. 17 shows the result of measurement of the real part μ ′ of the complex relative permeability of the obtained nanocrystal alloy core. FIG. 18 shows the results of measurement of the imaginary part '' 'of the complex relative magnetic permeability.

磁場中保持時間が0分〜40分の範囲で長くなるほど、10kHz以上における実数部μ’の値が小さくなる傾向がみられる。また、虚数部μ’’の周波数特性は、磁場中保持時間が長くなるほど、そのピークが低周波側にシフトしている。このことが、磁場中保持時間が長くなるほど、本実施形態の100kHzのインピーダンス比透磁率μrzを大きくする主要因となっている。   As the holding time in the magnetic field becomes longer in the range of 0 to 40 minutes, the value of the real part μ 'at 10 kHz or higher tends to decrease. In the frequency characteristic of the imaginary part μ ′ ′, the peak is shifted to the lower frequency side as the holding time in the magnetic field is longer. This is the main factor to increase the impedance relative permeability μrz of 100 kHz in the present embodiment as the holding time in the magnetic field becomes longer.

これらの実験結果から、保磁力がさらに小さいナノ結晶合金磁心を得たい場合には、二次熱処理において、無磁場中において200℃以上、結晶化開始温度未満の一定の温度で保持した後に、磁路に対して直行する方向に磁場を印加しながらこの温度で保持し、その後、磁路に対して直行する方向に磁場を印加しながら降温する製造方法を適用することが好ましいことが判る。   From these experimental results, when it is desired to obtain a nanocrystal alloy core having a still smaller coercive force, in the secondary heat treatment, after holding at a constant temperature of 200 ° C. or more and less than the crystallization start temperature in no magnetic field, It is understood that it is preferable to apply the manufacturing method of holding at this temperature while applying a magnetic field in a direction orthogonal to the path and then lowering the temperature while applying a magnetic field in a direction orthogonal to the magnetic path.

また、小さい保磁力と高いインピーダンス比透磁率μrzを両立させたい場合は、二次熱処理において、無磁場中において200℃以上、結晶化開始温度未満の一定の温度で保持した後に、磁路に対して直行する方向に磁場を印加しながらこの温度で保持することなく、その後、磁路に対して直行する方向に磁場を印加しながら降温する製造方法を適用することが好ましいことが判る。   When it is desired to make small coercivity and high impedance relative magnetic permeability μrz compatible, the secondary heat treatment is performed at a constant temperature of 200 ° C. or more in the absence of a magnetic field and less than the crystallization start temperature, and then for the magnetic path. It is understood that it is preferable to apply a manufacturing method in which the temperature is lowered while applying the magnetic field in the direction perpendicular to the magnetic path without applying the magnetic field in the direction perpendicular to the magnetic path without applying the magnetic field.

(実施例5)
図19〜図21は、本実施形態のナノ結晶合金磁心に樹脂を含浸し、その際の磁気特性への影響を調べたものである。
(Example 5)
FIG. 19 to FIG. 21 show that the nano-crystalline alloy core of the present embodiment is impregnated with a resin, and the influence on the magnetic characteristics at that time is examined.

実施例1で得られたナノ結晶合金磁心に、樹脂を含浸した。樹脂は、エポキシ樹脂を用いた。樹脂を有機溶媒で希釈し、磁心を浸漬し、磁心に樹脂を含浸させた。   The nanocrystalline alloy core obtained in Example 1 was impregnated with a resin. The resin used was an epoxy resin. The resin was diluted with an organic solvent, the magnetic core was immersed, and the magnetic core was impregnated with the resin.

図19は、樹脂を含浸した前後での、本実施形態のナノ結晶合金磁心のB−H曲線を重ねたものである。ほぼ、全てのループにおいてB−H曲線が重なっており、樹脂含浸を行ってもB−H曲線が変化していない。また、残留磁束密度Br、保磁力Hc、角形比の測定値を表3に示す。樹脂を含浸した前後での残留磁束密度Br、保磁力Hc、角形比の変化率は3%前後であり、殆ど変化していないことが分った。   FIG. 19 shows B-H curves of the nanocrystal alloy core of the present embodiment before and after the resin impregnation. Almost all B-H curves overlap in all loops, and B-H curves do not change even if resin impregnation is performed. Table 3 shows measured values of residual magnetic flux density Br, coercivity Hc, and squareness ratio. The residual magnetic flux density Br, the coercive force Hc, and the rate of change of squareness ratio before and after the resin impregnation was about 3%, and it was found that there was almost no change.

Figure 2018062310
Figure 2018062310

図20、図21は、樹脂を含浸した前後での、透磁率周波数特性(複素比透磁率の実数部μ’及び複素比透磁率の虚数部μ”)の測定結果を重ねたものである。また、また、図20、図21における、10kHz、100kHz、1MHz、10MHzでの複素比透磁率の実数部μ’及び虚数部μ”の測定値を、表4に示す。   FIG. 20 and FIG. 21 show the measurement results of permeability frequency characteristics (the real part μ ′ of complex relative permeability and the imaginary part μ ′ of complex relative permeability) before and after resin impregnation. Also, Table 4 shows measured values of the real part μ ′ and the imaginary part μ ′ ′ of the complex relative permeability at 10 kHz, 100 kHz, 1 MHz, and 10 MHz in FIGS.

複素比透磁率の実数部μ’及び虚数部μ”は、樹脂含浸の前後で、殆ど変化しておらず、10kHzから10MHzのいずれの周波数でも変化率は2%以下である。特に100kHzの実数部μ’、虚数部μ”は、さらに変化率が小さく、どちらも0.5%以下である。   The real part μ ′ and the imaginary part μ ′ ′ of the complex relative permeability hardly change before and after the resin impregnation, and the change rate is 2% or less at any frequency of 10 kHz to 10 MHz, particularly 100 kHz real number The change rate of the part μ ′ and the imaginary part μ ′ ′ is further smaller, and both are 0.5% or less.

つまり、本実施形態のナノ結晶合金磁心は、樹脂含浸をしても、インピーダンス透磁率の変化率は小さいものである。   That is, the nanocrystal alloy core of this embodiment has a small rate of change in impedance permeability even when impregnated with a resin.

Figure 2018062310
Figure 2018062310

このように、本実施形態のナノ結晶合金磁心は、樹脂を含浸しても、B−H曲線、インピーダンス特性の変化を極力小さくできるので、これらの特性に関する製品設計が容易である。   As described above, the nanocrystal alloy core of the present embodiment can minimize changes in B-H curve and impedance characteristics even when impregnated with a resin, so product design relating to these characteristics is easy.

(第2の実施形態)
本開示の第2の実施形態を説明する。本実施形態は、1MHz以下での透磁率・インピーダンス比透磁率が高いナノ結晶合金磁心、磁心ユニットおよびナノ結晶合金磁心の製造方法に関する。本実施形態によれば、高いインピーダンス比透磁率μrzを持つナノ結晶合金磁心が得られる製造方法を確立できる。また、インピーダンス比透磁率μrzが高いナノ結晶合金磁心を提供できる。このナノ結晶合金磁心は、コモンモードノイズの吸収・除去能力に優れたコモンモードコイル用磁心として適用できる。
Second Embodiment
A second embodiment of the present disclosure will be described. The present embodiment relates to a nanocrystal alloy core having high permeability and impedance ratio permeability at 1 MHz or less, a core unit, and a method of manufacturing the nanocrystal alloy core. According to the present embodiment, it is possible to establish a manufacturing method capable of obtaining a nanocrystal alloy core having high impedance relative permeability μrz. In addition, it is possible to provide a nanocrystalline alloy core having a high impedance relative permeability μrz. This nanocrystal alloy core can be applied as a core for a common mode coil excellent in the ability to absorb and remove common mode noise.

本発明者らは、先ず、多岐に亘る磁場中熱処理方法を検討した。その結果、次の(1)〜(3)の磁場中熱処理パターンを適用することで、高いインピーダンス比透磁率μrzを有するナノ結晶合金磁心を得られる見通しを得た。   The present inventors first studied heat treatment methods in various magnetic fields. As a result, by applying the heat treatment patterns in the magnetic field of the following (1) to (3), it was possible to obtain a prospect of obtaining a nanocrystal alloy core having a high impedance relative permeability μrz.

(1)後段磁場中熱処理
後段磁場中熱処理とは、以下の熱処理のことをいう。
(1) Heat treatment in a later stage magnetic field The heat treatment in a later stage magnetic field means the following heat treatment.

ナノ結晶化が可能なアモルファス合金リボンからなるアモルファス磁心材を、無磁場中で結晶化開始温度より低い温度から結晶化開始温度以上に昇温してナノ結晶化する一次熱処理を行い、その後、結晶化開始温度未満の温度で、磁路に対して直行する方向に磁場を印加する二次熱処理を行う磁場中熱処理パターンを有する熱処理。   Amorphous magnetic core material consisting of amorphous alloy ribbon capable of nano-crystallization is subjected to primary heat treatment in which the temperature is raised from the temperature lower than the crystallization start temperature to the crystallization start temperature or more in the absence of a magnetic field to perform nanocrystallization. A heat treatment having a heat treatment pattern in a magnetic field which performs a secondary heat treatment in which a magnetic field is applied in a direction perpendicular to the magnetic path at a temperature lower than the crystallization start temperature.

(2)昇温中磁場中熱処理1
昇温中磁場中熱処理1とは、以下の熱処理のことをいう。
(2) Heat treatment in magnetic field during temperature rise 1
The heat treatment 1 in the magnetic field during temperature rising means the following heat treatment.

ナノ結晶化が可能なアモルファス合金リボンからなるアモルファス磁心材を、結晶化開始温度より低い温度から結晶化開始温度以上に昇温してナノ結晶化する一次熱処理を行い、その昇温中に、示差走査熱量計での結晶化開始温度の50℃低温から結晶化開始温度の20℃高温までの温度範囲の少なくとも一部を含み、且つ前記結晶化開始温度の50℃高温を超えない昇温期間中の温度範囲で、磁路に対して直行する方向に磁場を印加する磁場中熱処理パターンを有する熱処理。   An amorphous magnetic core material composed of an amorphous alloy ribbon capable of nanocrystallization is subjected to primary heat treatment in which the temperature is raised from a temperature lower than the crystallization start temperature to a crystallization start temperature or more to perform nanocrystallization. During the temperature rise period which does not exceed 50 ° C. high temperature of the crystallization start temperature including at least a part of the temperature range from 50 ° C. low temperature of crystallization start temperature to 20 ° C. high temperature of crystallization start temperature with scanning calorimeter A heat treatment having a heat treatment pattern in a magnetic field which applies a magnetic field in a direction perpendicular to the magnetic path in a temperature range of.

(3)昇温中磁場中熱処理2(特許文献3の製法に該当)
昇温中磁場中熱処理2とは、以下の熱処理のことをいう。
(3) Heat treatment 2 in magnetic field during heating (corresponds to the manufacturing method of Patent Document 3)
The heat treatment 2 in the magnetic field during temperature rising means the following heat treatment.

ナノ結晶化が可能なアモルファス合金リボンからなるアモルファス磁心材を、結晶化開始温度より低い温度から結晶化開始温度以上に昇温してナノ結晶化する一次熱処理を行い、その昇温中に、結晶化開始温度の25℃高温から結晶化開始温度の60℃高温までに相当する昇温期間中の温度範囲内に限定して、10分以上60分以下で磁路に対して直行する方向に磁場を印加する磁場中熱処理パターンを有する熱処理。   An amorphous magnetic core material made of an amorphous alloy ribbon capable of nanocrystallization is subjected to a primary heat treatment in which the temperature is raised from a temperature lower than the crystallization start temperature to a crystallization start temperature or more to perform nanocrystallization. The magnetic field in the direction perpendicular to the magnetic path within 10 minutes to 60 minutes, limited to within the temperature range during the temperature rising period corresponding to the high temperature of 25 ° C. of the crystallization start temperature to the high temperature of 60 ° C. of the crystallization start temperature. Heat treatment with heat treatment pattern in magnetic field to apply

次に、インピーダンス比透磁率μrzは、用いるアモルファス合金リボンの厚さにより増減するため、厚さが同じリボン(厚さ18μm)を用いて、上記(1)〜(3)の磁場中熱処理パターンでナノ結晶合金磁心を作製し、1kHzから10MHzの周波数で評価した。   Next, since the impedance relative permeability μrz is increased or decreased depending on the thickness of the amorphous alloy ribbon to be used, the ribbons having the same thickness (18 μm in thickness) are used in the heat treatment pattern in the magnetic field of the above (1) to (3) The nanocrystal alloy core was fabricated and evaluated at a frequency of 1 kHz to 10 MHz.

まず、上記(3)の磁場中熱処理パターンで得られたナノ結晶合金磁心の評価結果を述べる。このナノ結晶合金磁心は、特許文献3で記載されたナノ結晶合金磁心に対して、リボンの厚さが13μmから18μmに変わったものである。リボンの厚さが厚くなった分、インピーダンス比透磁率μrzの値は、特許文献3に記載された値より小さいものであった。具体的には、インピーダンス比透磁率μrzが、周波数100kHzで48,000に満たなかった。   First, the evaluation results of the nanocrystal alloy core obtained by the heat treatment pattern in the magnetic field described in (3) above will be described. This nanocrystal alloy core is different from the nanocrystal alloy core described in Patent Document 3 in that the thickness of the ribbon is changed from 13 μm to 18 μm. As the thickness of the ribbon is increased, the value of the impedance relative permeability μrz is smaller than the value described in Patent Document 3. Specifically, the impedance relative permeability μrz was less than 48,000 at a frequency of 100 kHz.

次に、上記(1)と(2)の磁場中熱処理パターンで得られたナノ結晶合金磁心の評価結果を述べる。図22に示すように、(2)の昇温中磁場中熱処理1により得られたナノ結晶合金磁心は、(1)の後段磁場中熱処理により得られたナノ結晶合金磁心のものより、インピーダンス比透磁率μrzが小さいものであった。   Next, evaluation results of the nanocrystal alloy core obtained by the heat treatment pattern in the magnetic field of the above (1) and (2) will be described. As shown in FIG. 22, the nanocrystal alloy core obtained by the heat treatment 1 in the magnetic field during temperature raising in (2) has an impedance ratio higher than that of the nanocrystal alloy core obtained by the heat treatment in the subsequent magnetic field of (1). The permeability μrz was small.

つまり、上記(1)〜(3)の磁場中熱処理パターンの中では、(1)の後段磁場中熱処理により得られたナノ結晶合金磁心は、1kHzから10MHzの周波数で最も大きいインピーダンス比透磁率μrzを示した。   That is, among the heat treatment patterns in the magnetic field of (1) to (3), the nanocrystal alloy core obtained by the heat treatment in the subsequent magnetic field of (1) has the largest impedance relative permeability μrz at a frequency of 1 kHz to 10 MHz. showed that.

この結果を踏まえ、さらに本発明者らは、後段磁場中熱処理を適用する上で、インピーダンス比透磁率μrzを向上させるための技術的ポイントを見極めるために、温度プロファイルを鋭意精査した。その結果、以下の4つの技術手段を見出した。   On the basis of this result, the present inventors diligently reviewed the temperature profile in order to identify the technical point for improving the impedance relative permeability μrz when applying the heat treatment in the subsequent magnetic field. As a result, the following four technical means were found.

(a:第1の技術手段)後段磁場中熱処理を適用してナノ結晶合金磁心を製造し、かつ、さらに一次熱処理の工程において、結晶化開始温度での昇温速度を1.0℃/min未満とする。この製造方法を適用することで、後段磁場中熱処理によって得られるナノ結晶合金磁心のインピーダンス比透磁率μrzを高めることができる。なお、本願において、結晶化開始温度での昇温速度とは、結晶化開始温度の5℃低い温度と5℃高い温度の間の平均昇温速度、つまり、一次熱処理工程における昇温時の平均昇温速度を指すものとする。   (A: First technical means) A nanocrystalline alloy core is manufactured by applying heat treatment in a later stage magnetic field, and further, in the step of primary heat treatment, the temperature rising rate at the crystallization start temperature is 1.0 ° C./min. Less than. By applying this manufacturing method, the impedance relative permeability μrz of the nanocrystal alloy core obtained by the heat treatment in the subsequent magnetic field can be increased. In the present application, the temperature rising rate at the crystallization start temperature is the average temperature rising rate between the temperature 5 ° C. lower and the temperature 5 ° C. higher at the crystallization start temperature, that is, the average temperature at the temperature rise in the primary heat treatment step. It shall refer to a temperature rising rate.

(b:第2の技術手段)後段磁場中熱処理を適用してナノ結晶合金磁心を製造し、かつ、さらに一次熱処理の工程において、最高温度を550℃超585℃以下にする。この製造方法を適用することで、後段磁場中熱処理によって得られるナノ結晶合金磁心のインピーダンス比透磁率μrzを高めることができる。   (B: Second technical means) A heat treatment in a later stage magnetic field is applied to manufacture a nanocrystal alloy core, and further, in the primary heat treatment step, the maximum temperature is made more than 550 ° C. and not more than 585 ° C. By applying this manufacturing method, the impedance relative permeability μrz of the nanocrystal alloy core obtained by the heat treatment in the subsequent magnetic field can be increased.

(c:第3の技術手段)後段磁場中熱処理を適用してナノ結晶合金磁心を製造し、かつ、さらに二次熱処理の工程において、磁場を印加する際の最高温度を200℃以上400℃未満とする。この製造方法を適用することで、後段磁場中熱処理によって得られるナノ結晶合金磁心のインピーダンス比透磁率μrzを高めることができる。   (C: Third technical means) A nanocrystalline alloy core is manufactured by applying a heat treatment in a later stage magnetic field, and further, in the secondary heat treatment step, the maximum temperature for applying a magnetic field is 200 ° C. or more and less than 400 ° C. I assume. By applying this manufacturing method, the impedance relative permeability μrz of the nanocrystal alloy core obtained by the heat treatment in the subsequent magnetic field can be increased.

(d:第4の技術手段)後段磁場中熱処理を適用してナノ結晶合金磁心を製造し、かつ、さらに二次熱処理の工程において、4℃/min以下の平均速度で降温しながら磁場を印加する。この製造方法を適用することで、後段磁場中熱処理によって得られるナノ結晶合金磁心のインピーダンス比透磁率μrzを高めることができる。   (D: Fourth technical means) A heat treatment in a later stage magnetic field is applied to manufacture a nanocrystal alloy core, and further, in a secondary heat treatment step, a magnetic field is applied while decreasing the temperature at an average speed of 4 ° C./min or less Do. By applying this manufacturing method, the impedance relative permeability μrz of the nanocrystal alloy core obtained by the heat treatment in the subsequent magnetic field can be increased.

(a)から(d)の特徴は組み合わせることが可能である。(a)から(d)の特徴を2以上組み合わせることによって、あるいは、(a)から(d)の特徴および第1の実施形態の特徴を2以上組み合わせることによって、さらにインピーダンス比透磁率μrzを高めることができる。   The features of (a) to (d) can be combined. The impedance relative permeability μrz is further enhanced by combining two or more of the features (a) to (d), or by combining two or more of the features (a) to (d) and the features of the first embodiment. be able to.

以下に、本開示の第2の実施形態によるナノ結晶合金磁心の製造方法、及びナノ結晶合金磁心を詳述する。   Hereinafter, a method of manufacturing a nanocrystal alloy core according to a second embodiment of the present disclosure, and a nanocrystal alloy core will be described in detail.

(ナノ結晶化が可能なアモルファス合金リボン)
第1の実施形態と同様、ナノ結晶化が可能なアモルファス合金リボンとしては、Fe基のものを用いることができる。
(Amorphous alloy ribbon capable of nanocrystallization)
As in the first embodiment, an Fe-based amorphous alloy ribbon capable of nanocrystallization can be used.

Fe基のアモルファス合金リボンとして、例えば、一般式:(Fe1-aa100-x-y-z-α-β-γCuxSiyzM’αM”βγ(原子%)(ただし、MはCo及び/又はNiであり、M’はNb,Mo,Ta,Ti,Zr,Hf,V,Cr,Mn及びWからなる群から選ばれた少なくとも1種の元素、M”はAl,白金族元素,Sc,希土類元素,Zn,Sn,Reからなる群から選ばれた少なくとも1種の元素、XはC、Ge、P、Ga、Sb、In、Be、Asからなる群から選ばれた少なくとも1種の元素、a,x,y,z,α,β及びγはそれぞれ0≦a≦0.5,0.1≦x≦3,0≦y≦30,0≦z≦25,5≦y+z≦30、0≦α≦20,0≦β≦20及び0≦γ≦20を満たす。)により表される組成の合金を使用することができる。好ましくは、上記一般式において、a,x,y,z,α,β及びγは、それぞれ0≦a≦0.1,0.7≦x≦1.3,12≦y≦17,5≦z≦10,1.5≦α≦5,0≦β≦1及び0≦γ≦1を満たす範囲である。As an Fe-based amorphous alloy ribbon, for example, a general formula: (Fe 1-a M a ) 100-xyz-α-β-γ Cu x Si y B z M ′ α M ” β X γ (atomic%) (wherein , M is Co and / or Ni, M ′ is at least one element selected from the group consisting of Nb, Mo, Ta, Ti, Zr, Hf, V, Cr, Mn and W, and M ′ ′ is Al And at least one element selected from the group consisting of platinum group elements, Sc, rare earth elements, Zn, Sn and Re, and X is selected from the group consisting of C, Ge, P, Ga, Sb, In, Be and As At least one element, a, x, y, z, .alpha., .Beta. And .gamma. , 5 ≦ y + z ≦ 30, 0 ≦ α ≦ 20, 0 ≦ β ≦ 20, and 0 ≦ γ ≦ 20. it can. Preferably, in the above general formula, a, x, y, z, α, β and γ are respectively 0 ≦ a ≦ 0.1, 0.7 ≦ x ≦ 1.3, 12 ≦ y ≦ 17, 5 ≦ It is a range that satisfies z ≦ 10, 1.5 ≦ α ≦ 5, 0 ≦ β ≦ 1, and 0 ≦ γ ≦ 1.

前記組成の合金を、融点以上に溶融し、単ロール法により、急冷凝固することで、長尺状のアモルファス合金リボンを得ることができる。   The long amorphous alloy ribbon can be obtained by melting the alloy of the said composition above melting | fusing point and quenching-solidifying with a single roll method.

アモルファス合金リボンに、無磁場中で結晶化開始温度より低い温度から結晶化開始温度以上に昇温する熱処理を行うことで、アモルファス合金がナノ結晶化される。ナノ結晶化した合金は、その少なくとも50体積%、さらには80体積%が、最大寸法で測定した粒径の平均が100nm以下の微細な結晶粒で占められる。また、合金のうちで微細結晶粒以外の部分は主にアモルファスである。微細結晶粒の割合は実質的に100体積%であってもよい。   The amorphous alloy is nano-crystallized by performing heat treatment on the amorphous alloy ribbon by raising the temperature from a temperature lower than the crystallization start temperature to a crystallization start temperature or higher in a non-magnetic field. At least 50% by volume, and even 80% by volume, of the nanocrystallized alloy is occupied by fine crystal grains having an average particle size of 100 nm or less measured at the maximum dimension. Further, the portion of the alloy other than the fine crystal grains is mainly amorphous. The proportion of fine grains may be substantially 100% by volume.

高いインピーダンス比透磁率μrzを有するナノ結晶合金磁心を得るためには、リボンの薄肉化が重要である。そのため、アモルファス合金リボンの好ましい厚さは、15μm以下である。厚さが15μm以下であれば、高周波用途における渦電流の発生を抑制でき、インピーダンス比透磁率μrzを向上させることができる。さらに好ましい厚さは、13μm以下である。厚さの下限は特に限定されないが、単ロール法でアモルファス合金リボンを製造する上で、7μm以上とすれば、連続鋳造が行いやすく、製造上好ましい。   Thinning of the ribbon is important in order to obtain a nanocrystalline alloy core having a high impedance relative permeability μrz. Therefore, the preferred thickness of the amorphous alloy ribbon is 15 μm or less. If the thickness is 15 μm or less, generation of eddy current in high frequency applications can be suppressed, and impedance relative permeability μrz can be improved. A further preferred thickness is 13 μm or less. The lower limit of the thickness is not particularly limited, but when producing an amorphous alloy ribbon by a single roll method, if it is 7 μm or more, continuous casting is easy to perform, which is preferable in production.

次に、アモルファス合金リボンの製造方法を説明する。まず、上記の組成を有する合金溶湯から、単ロール法、双ロール法などの公知の液体急冷法(超急冷法)により、リボン状のアモルファス合金を形成する。冷却ロールの周速度は、例えば15〜50m/秒程度に設定され得る。冷却ロールは、熱伝導が良好な純銅、またはCu−Be、Cu−Cr、Cu−Zr、Cu−Zr−Crなどの銅合金から形成され得る。大量生産の場合、冷却ロールは水冷され得る。冷却速度に応じて合金のアモルファス組織の形成に差が生じることがあるので、アモルファス合金リボンの形成においては、ロールの温度変化が小さく保たれる。なお、アモルファス合金リボンの厚さtは重量換算法にて得られる値である。例えば長尺のアモルファス合金リボンから2m(長手方向)×50mm(幅方向)の試料の重量Mを計測し、また、密度d[kg/m3]は、定容積膨張法による乾式密度測定(例えば島津製作所製アキュピックII 1340 シリーズによる測定)により求めることにより、厚さt[m]=M/((2×50-3)×d)を算出することができる。Next, a method of manufacturing the amorphous alloy ribbon will be described. First, a ribbon-shaped amorphous alloy is formed from a molten alloy having the above composition by a known liquid quenching method (super-quenching method) such as a single roll method or a twin roll method. The circumferential speed of the cooling roll can be set, for example, to about 15 to 50 m / sec. The cooling roll may be formed of pure copper having good thermal conductivity, or a copper alloy such as Cu-Be, Cu-Cr, Cu-Zr, Cu-Zr-Cr or the like. For mass production, the chill roll can be water cooled. Depending on the cooling rate, differences in the formation of the amorphous structure of the alloy may occur so that the temperature change of the roll is kept small in the formation of the amorphous alloy ribbon. The thickness t of the amorphous alloy ribbon is a value obtained by weight conversion. For example, the weight M of a 2 m (longitudinal direction) x 50 mm (width direction) sample is measured from a long amorphous alloy ribbon, and the density d [kg / m 3 ] is a dry density measurement by a constant volume expansion method (for example, The thickness t [m] = M / ((2 × 50 −3 ) × d) can be calculated by the measurement using an AccuPic II 1340 series manufactured by Shimadzu Corporation).

アモルファス合金リボンを巻回または積層することによりアモルファス磁心材とすることができる。アモルファス磁心材は、各合金層の間に僅かな隙間または他の物質が存在していてもよい。アモルファス磁心材に占めるアモルファス合金リボンの体積占積率は、例えば70%〜90%である。   An amorphous core material can be obtained by winding or laminating the amorphous alloy ribbon. The amorphous core material may have a slight gap or other substance between each alloy layer. The volume space factor of the amorphous alloy ribbon in the amorphous core material is, for example, 70% to 90%.

アモルファス合金リボンに後段磁場中熱処理を行うことで、ナノ結晶化され、透磁率μ(1kHz)が70,000以上であり、角形Br/Bmが30%以下のナノ結晶合金が得られる。   The amorphous alloy ribbon is subjected to heat treatment in a subsequent magnetic field to be nanocrystallized to obtain a nanocrystalline alloy having a permeability μ (1 kHz) of 70,000 or more and a square Br / Bm of 30% or less.

なお、第1の実施形態と同様、結晶化開始温度は、示差走査熱量計(DSC:Differential Scanning Calorimetry)の測定条件を昇温速度10℃/分で行ったときの、ナノ結晶化の開始による発熱反応が検出される温度として定義される。   As in the first embodiment, the crystallization start temperature is determined by the start of nanocrystallization when the measurement conditions of differential scanning calorimetry (DSC: Differential Scanning Calorimetry) are performed at a temperature rising rate of 10 ° C./min. Defined as the temperature at which an exothermic reaction is detected.

以下に、本開示の後段磁場中熱処理について説明する。後段磁場中熱処理は、ナノ結晶化のための一次熱処理と、磁気特性の調整を行うための磁場中で加熱する二次熱処理を有する。なお、第2の実施形態の中で記載する温度は、炉の設定温度を指している。   The heat treatment in the subsequent magnetic field of the present disclosure will be described below. The heat treatment in the subsequent magnetic field has a primary heat treatment for nanocrystallization and a secondary heat treatment for heating in a magnetic field for adjusting the magnetic characteristics. The temperature described in the second embodiment indicates the set temperature of the furnace.

(一次熱処理)
一次熱処理は、結晶化開始温度より低い温度から結晶化開始温度以上に昇温する過程を含む。一次熱処理での最高温度は、510℃以上600℃以下の範囲に設定され得る。最高温度が510℃より低いか、あるいは600℃よりも高いと、磁歪が大きくなってしまう。磁歪が大きいと、磁心に樹脂を含浸する場合、磁気特性が大きく変化して所望の特性が得られ難い。最高温度で温度を保持する必要は必ずしもなく、0分(保持時間無し)であってもナノ結晶化させることができる。好ましくは、保持時間を5分以上24時間以下の範囲内で設定する。熱処理時間が5分以上であれば、磁心を構成する合金の全体を均一な温度にしやすいので、磁気特性を均一にしやすい。一方、熱処理時間が24時間よりも長いと、生産性が悪くなるだけではなく、結晶粒の過剰な成長、または不均一な形態の結晶粒の生成により、磁気特性の低下が起こりやすい。
(Primary heat treatment)
The primary heat treatment includes a process of raising the temperature from a temperature lower than the crystallization start temperature to a temperature higher than the crystallization start temperature. The maximum temperature in the primary heat treatment may be set in the range of 510 ° C. or more and 600 ° C. or less. If the maximum temperature is lower than 510 ° C. or higher than 600 ° C., the magnetostriction becomes large. When the magnetostriction is large, when the magnetic core is impregnated with a resin, the magnetic characteristics largely change and it is difficult to obtain desired characteristics. It is not necessary to hold the temperature at the highest temperature, and it can be nano-crystallized even at 0 minutes (no hold time). Preferably, the holding time is set in the range of 5 minutes to 24 hours. If the heat treatment time is 5 minutes or more, it is easy to make the temperature of the entire alloy constituting the magnetic core uniform, and it is easy to make the magnetic characteristics uniform. On the other hand, when the heat treatment time is longer than 24 hours, not only the productivity is deteriorated, but also the magnetic characteristics are easily deteriorated due to excessive growth of crystal grains or generation of nonuniform crystal grains.

本発明者らは、この一次熱処理において、上述したインピーダンス比透磁率μrzを向上させることが可能な第1の技術手段を見出した。   The present inventors have found a first technical means capable of improving the above-mentioned impedance relative permeability μrz in this primary heat treatment.

第1の技術手段は、結晶化開始温度より低い温度から結晶化開始温度以上に昇温する工程において、結晶化開始温度において1.0℃/min未満の緩やかな昇温速度とすることである。なお、本発明において、結晶化開始温度での昇温速度とは、結晶化開始温度の5℃低い温度と5℃高い温度の間の平均昇温速度を指すものとする。以下にこの理由を記載する。   The first technical means is to provide a gradual temperature rise rate of less than 1.0 ° C./min at the crystallization start temperature in the step of raising the temperature from a temperature lower than the crystallization start temperature to at least the crystallization start temperature. . In the present invention, the temperature rising rate at the crystallization start temperature refers to the average temperature rising rate between the temperature 5 ° C. lower and the temperature 5 ° C. higher than the crystallization start temperature. The reason is described below.

結晶化の反応は発熱反応であるため、結晶化開始温度近傍において磁心材の温度が瞬間的に上昇することがある。この時、リボン中にナノ結晶が不均一に粗大化してしまうため、均一な磁気異方性が形成されず磁心のインピーダンス比透磁率μrzが低下しやすい。結晶化開始温度での昇温速度を1.0℃/min未満に低速化することで、かかる瞬間的な温度上昇を抑制し、インピーダンス透磁率を向上することができる。なお、結晶化開始温度よりも20℃低温までは、例えば1.0以上の昇温速度で比較的急速に昇温してもよい。また別の効果として、安定してナノ結晶化を行うことができ、これにより磁歪を小さくできるので、樹脂含浸しても特性変化の小さいナノ結晶合金磁心とすることができる。   Since the reaction of crystallization is an exothermic reaction, the temperature of the core material may rise instantaneously near the crystallization start temperature. At this time, since the nanocrystals are unevenly coarsened in the ribbon, a uniform magnetic anisotropy is not formed, and the impedance relative permeability μrz of the magnetic core is likely to be lowered. By reducing the temperature rising rate at the crystallization start temperature to less than 1.0 ° C./min, such an instantaneous temperature rise can be suppressed, and the impedance permeability can be improved. The temperature may be raised relatively rapidly at a temperature rising rate of, for example, 1.0 or more until the temperature lower by 20 ° C. than the crystallization start temperature. In addition, as another effect, it is possible to stably perform nanocrystallization, and as a result, it is possible to reduce the magnetostriction, so that it is possible to obtain a nanocrystal alloy core having a small characteristic change even when impregnated with a resin.

結晶化開始温度での昇温速度が、0.9℃/min以下、さらには0.85以下であるとインピーダンス比透磁率μrzをさらに向上できる。なお、昇温速度の下限値は特に限定されないが、製造工程を短縮するために、0.1℃/min以上、さらには0.2℃/min以上とすることが好ましい。   The impedance relative permeability μrz can be further improved when the temperature rising rate at the crystallization start temperature is 0.9 ° C./min or less, further 0.85 or less. The lower limit of the temperature rising rate is not particularly limited, but is preferably 0.1 ° C./min or more, and more preferably 0.2 ° C./min or more, in order to shorten the manufacturing process.

また、本発明者らは、第2の技術手段として、この一次熱処理での最高温度を、550℃超585℃以下とすることで、インピーダンス比透磁率μrzを向上させることが可能であることを見出した。以下にその理由を記載する。   Also, as the second technical means, the impedance relative permeability μrz can be improved by setting the maximum temperature in this primary heat treatment to more than 550 ° C. and not more than 585 ° C. I found it. The reasons are described below.

一次熱処理での最高温度が585℃を超える場合、ナノ結晶の結晶粒径が肥大することで磁心材の保磁力が急激に増大する。保磁力が大きい磁心材ではその磁化過程において磁壁移動成分を多く含み、磁壁移動に伴う渦電流(異常渦電流)が発生し、インピーダンス比透磁率μrzが低下すると推察される。逆に一次熱処理での最高温度が550℃以下の場合、磁心材の保磁力は低下するが磁歪が大きくなるため外部からの応力の影響で磁区構造が乱れてインピーダンス比透磁率μrzが低下すると推察される。   When the maximum temperature in the primary heat treatment exceeds 585 ° C., the crystal grain size of the nanocrystals is enlarged and the coercivity of the core material is rapidly increased. A magnetic core material having a large coercivity contains a large amount of domain wall displacement components in the magnetization process, and it is presumed that an eddy current (anomalous eddy current) is generated due to the domain wall motion, and the impedance relative permeability μrz decreases. Conversely, when the maximum temperature in the primary heat treatment is 550 ° C. or lower, the coercivity of the core material decreases but the magnetostriction increases but the magnetic domain structure is disturbed by the influence of external stress, and the impedance relative permeability μrz decreases. Be done.

また、この温度範囲であれば、磁歪を小さくできる効果もある。具体的には、磁歪を3ppm以下、さらには2ppm以下、さらには1ppm以下にすることが可能である。最高温度の下限値は555℃以上とすることが好ましい。また、最高温度の上限値は583℃以下とすることが好ましい。これにより、インピーダンス比透磁率μrzをさらに高めることができる。   Moreover, if it is this temperature range, there also exists an effect which can make magnetostriction small. Specifically, it is possible to reduce the magnetostriction to 3 ppm or less, further to 2 ppm or less, and further to 1 ppm or less. The lower limit value of the maximum temperature is preferably 555 ° C. or higher. Further, the upper limit value of the maximum temperature is preferably 583 ° C. or less. Thereby, the impedance relative permeability μrz can be further enhanced.

(二次熱処理)
一次熱処理の後に、結晶化開始温度未満の温度で、磁路に対して直行する方向に磁場を印加する、二次熱処理を行う。磁場の印加は、一定の温度で保持しながら行うこともできるし、昇温・降温させながら行うこともできる。降温させながら磁場を印加した場合、ヒステリシスBHカーブが傾斜し、かつ、傾斜した部分は直線的になるので特に好ましい。
(Secondary heat treatment)
After the primary heat treatment, a secondary heat treatment is performed by applying a magnetic field in a direction perpendicular to the magnetic path at a temperature lower than the crystallization start temperature. The application of the magnetic field can be performed while keeping the temperature constant, or can be performed while raising or lowering the temperature. When a magnetic field is applied while the temperature is lowered, the hysteresis BH curve is inclined, and the inclined portion is particularly preferable because it becomes linear.

印加する磁場の方向は、磁路方向に対して垂直な方向とする。巻磁心であれば、磁心の高さ方向(巻磁心の軸方向)に磁場を印加する。磁場の印加は、直流磁場、交流磁場、またはパルス磁場のいずれによるものでもよい。   The direction of the applied magnetic field is perpendicular to the magnetic path direction. In the case of a wound magnetic core, a magnetic field is applied in the height direction of the magnetic core (axial direction of the wound magnetic core). The application of the magnetic field may be by either a direct current magnetic field, an alternating current magnetic field, or a pulse magnetic field.

この磁場中熱処理により、透磁率が低下するものの残留磁束密度Brが低下して、Br/Bmを小さくでき、偏磁が生じにくい磁心とすることができる。このため、コモンモードチョークコイル用の磁心に好適である。   By this heat treatment in a magnetic field, although the magnetic permeability is lowered, the residual magnetic flux density Br is lowered, Br / Bm can be made small, and a magnetic core which is less likely to generate biased magnetization can be obtained. For this reason, it is suitable for a magnetic core for a common mode choke coil.

なお、磁場を印加する最高温度を200℃以上、結晶化開始温度未満の範囲にすると、透磁率を変化させやすく、コモンモードチョークコイル用のコイルとして必要な磁気特性を得やすいため、好ましい。結晶化開始温度以上の温度で磁場を印加すると、ナノ結晶相の結晶粒成長が促進してしまうため保磁力が増大する可能性がある。磁場を印加する最高温度を500℃以下(かつ結晶化開始温度未満である)とすることが、さらに好ましい。   When the maximum temperature for applying a magnetic field is in the range of 200 ° C. or more and less than the crystallization start temperature, the magnetic permeability is easily changed, and the magnetic characteristics necessary for a coil for a common mode choke coil can be easily obtained. When a magnetic field is applied at a temperature higher than the crystallization start temperature, crystal grain growth of the nanocrystal phase is promoted, which may increase the coercive force. It is further preferable to set the maximum temperature to which the magnetic field is applied to 500 ° C. or less (and below the crystallization start temperature).

この場合、磁場中で少なくとも100℃迄降温することが好ましい。これにより、インピーダンス比透磁率μrzを高めることができる。また、B−H曲線が傾き、かつ直線性の高い軟磁気特性を得ることができる。   In this case, the temperature is preferably lowered to at least 100 ° C. in a magnetic field. Thereby, the impedance relative permeability μrz can be increased. In addition, it is possible to obtain soft magnetic characteristics with high linearity and a slope of the B-H curve.

磁場は、磁場強度50kA/m以上で印加することが好ましい。これにより、インピーダンス比透磁率μrzを高めることができる。より好ましい範囲は、60kA/m以上であり、さらには150kA/m以上である。磁場強度の上限は特に限定されないが、磁場発生コイルに流せる電流量の関係から、500kA/m以下とすることが実用的である。また、磁場を印加する時間は特に制限されないが、1〜180分程度が実用的である。   The magnetic field is preferably applied at a magnetic field strength of 50 kA / m or more. Thereby, the impedance relative permeability μrz can be increased. A more preferable range is 60 kA / m or more, and further 150 kA / m or more. The upper limit of the magnetic field strength is not particularly limited, but it is practical to set it to 500 kA / m or less from the relationship of the amount of current that can be supplied to the magnetic field generating coil. Moreover, the time to apply a magnetic field is not particularly limited, but about 1 to 180 minutes is practical.

一次熱処理と二次熱処理は、連続して行うことができる。つまり、一次熱処理で最高温度とした後、二次熱処理の温度に降温し、そのまま磁場を印加して二次熱処理をすることもできる。   The primary heat treatment and the secondary heat treatment can be performed continuously. That is, after the primary heat treatment is performed to the highest temperature, the temperature may be lowered to the temperature of the secondary heat treatment, and the magnetic field may be applied as it is to perform the secondary heat treatment.

勿論、一次熱処理と二次熱処理は、個別に行うこともできる。つまり、一次熱処理を行った後、二次熱処理の温度以下に降温し、その後、二次熱処理の温度に昇温して磁場を印加することもできる。   Of course, the primary heat treatment and the secondary heat treatment can also be performed separately. That is, after performing the primary heat treatment, the temperature may be lowered to the temperature of the secondary heat treatment, and then the temperature may be raised to the temperature of the secondary heat treatment to apply a magnetic field.

本発明者らは、この二次熱処理において、インピーダンス比透磁率μrzを向上させることが可能な第3の技術手段を見出した。第3の技術手段は、磁場を印加する最高温度を200℃以上400℃未満とすることである。以下にこの理由を記載する。   The present inventors have found a third technical means capable of improving the impedance relative permeability μrz in this secondary heat treatment. The third technical means is to set the maximum temperature for applying a magnetic field to 200 ° C. or more and less than 400 ° C. The reason is described below.

インピーダンス比透磁率μrzは、1kHz近傍の低い周波数では最大値を示し、周波数が高くなるにつれ低下し始めて、最終的にSnoekの限界線に沿って低下する。2MHz以上の周波数では、インピーダンス比透磁率μrzはSnoekの限界線に沿っており、磁場を印加する最高温度には依存しない。しかし、1〜100kHz近傍におけるインピーダンス比透磁率μrzは、後述するように、磁場を印加する最高温度により値が変わる。この理由は、磁心材の高さ方向に沿った磁気異方性が変わるため、磁場を印加する最高温度が低いとBHカーブの傾きが大きくなるためである。磁場を印加する最高温度が200℃以上400℃未満であれば、100kHzのインピーダンス比透磁率μrzは十分に高い値を示す。磁場を印加する最高温度は370℃以下とすることが好ましい。インピーダンス比透磁率μrzをさらに向上できる。   The impedance relative permeability μrz exhibits a maximum value at low frequencies near 1 kHz, and starts to decrease as the frequency increases, and finally decreases along the Snoek limit line. At frequencies above 2 MHz, the impedance relative permeability μrz is along the Snoek limit and does not depend on the maximum temperature at which the magnetic field is applied. However, as described later, the impedance relative permeability μrz in the vicinity of 1 to 100 kHz changes in value depending on the maximum temperature at which a magnetic field is applied. The reason for this is that the magnetic anisotropy along the height direction of the core material changes, so that the slope of the BH curve becomes large when the maximum temperature at which the magnetic field is applied is low. When the maximum temperature at which a magnetic field is applied is 200 ° C. or more and less than 400 ° C., the impedance relative permeability μrz of 100 kHz exhibits a sufficiently high value. The maximum temperature for applying a magnetic field is preferably 370 ° C. or less. The impedance relative permeability μrz can be further improved.

また、本発明者らは、この二次熱処理において、インピーダンス比透磁率μrzを向上させることが可能な第4の技術手段を見出した。第4の技術手段は、二次熱処理で磁場を印加する際、4℃/min以下の平均速度で降温しながら磁場を印加することである。   Moreover, the present inventors discovered the 4th technical means which can improve impedance relative magnetic permeability murz in this secondary heat treatment. A fourth technical means is to apply a magnetic field while lowering the temperature at an average speed of 4 ° C./min or less when applying a magnetic field in the secondary heat treatment.

これによりインピーダンス比透磁率μrzが向上する理由は不明であるが、磁場を印加しながら急激に冷却した場合、熱処理中の磁心材の中において温度の分布に斑が発生するため磁心材の中の場所によって磁気異方性が異なり均一な磁区が形成されない現象がおきるためと推察される。   The reason why the impedance relative permeability μrz is improved by this is unclear, but when the magnetic core material is rapidly cooled while applying a magnetic field, the temperature distribution is generated in the magnetic core material during heat treatment, and therefore, the magnetic core material is It is presumed that the phenomenon occurs that the magnetic anisotropy is different depending on the place and the uniform magnetic domain is not formed.

なお、二次熱処理で磁場を印加する際の4℃/min以下の平均速度とは、磁場の印加を始めた時の温度から、100℃まで降温する間の平均速度を指す。   The average velocity of 4 ° C./min or less when applying the magnetic field in the secondary heat treatment refers to the average velocity during the temperature decrease to 100 ° C. from the temperature at which the application of the magnetic field is started.

なお、100℃での降温速度を4℃/min以下とすることが好ましい。インピーダンス比透磁率μrzをさらに高めることができる。なお、本発明において、100℃での降温速度とは、105℃から95℃の間の平均降温速度を指すものとする。   In addition, it is preferable to make temperature-fall rate in 100 degreeC into 4 degrees C / min or less. The impedance relative permeability μrz can be further increased. In the present invention, the temperature lowering rate at 100 ° C. refers to the average temperature lowering rate between 105 ° C. and 95 ° C.

一次熱処理および二次熱処理は、非反応性雰囲気ガス中で行うことが好ましい。例えば、窒素ガス中で熱処理した場合は十分な透磁率が得られ、窒素ガスを実質的に非反応性ガスとして扱える。非反応性ガスとして、不活性ガスも使用することもできる。また、熱処理を真空中で行うこともできる。   The primary heat treatment and the secondary heat treatment are preferably performed in a non-reactive atmosphere gas. For example, when heat treatment is performed in nitrogen gas, sufficient permeability can be obtained, and nitrogen gas can be treated as substantially non-reactive gas. Inert gases can also be used as non-reactive gases. Heat treatment can also be performed in a vacuum.

一次熱処理は酸素濃度が10ppm以下の雰囲気中で行うことが好ましい。得られる磁心の保磁力を小さくできる。   The primary heat treatment is preferably performed in an atmosphere having an oxygen concentration of 10 ppm or less. The coercive force of the obtained magnetic core can be reduced.

(ナノ結晶合金磁心)
本開示のナノ結晶合金磁心は、周波数f=1kHz、振幅H=0.05アンペア/メートル(A/m)の交流磁場が印加された状態において室温にて測定した透磁率μ(1kHz)が70,000以上の磁心にすることができる。
(Nanocrystal alloy core)
The nanocrystal alloy core of the present disclosure has a permeability μ (1 kHz) of 70 measured at room temperature in the state where an alternating magnetic field of frequency f = 1 kHz and amplitude H = 0.05 amperes / meter (A / m) is applied. It can be made more than 2,000 cores.

また、上記製造方法を適用することで、100kHzでのインピーダンス比透磁率μrzが、48,000以上のナノ結晶合金磁心を得ることも可能である。また、10kHzでは90,000以上、1MHzでは8,500以上と、広い周波数域で高いインピーダンス比透磁率μrzを得ることも可能である。さらには、100kHzでのインピーダンス比透磁率μrzが49,000以上、さらには50,000以上のナノ結晶合金磁心を得ることも可能である。また、10kHzでは95,000以上、さらには、100,000以上のインピーダンス比透磁率μrzを得ることも可能である。また、1MHzでは、8,800以上、さらには9,000以上のインピーダンス比透磁率μrzを得ることも可能である。   Moreover, it is also possible to obtain a nanocrystal alloy core having an impedance relative permeability μrz of 48,000 or more at 100 kHz by applying the above-described manufacturing method. It is also possible to obtain high impedance ratio permeability μrz in a wide frequency range, such as 90,000 or more at 10 kHz and 8,500 or more at 1 MHz. Furthermore, it is also possible to obtain a nanocrystal alloy core having an impedance relative permeability μrz of 49,000 or more, and further 50,000 or more at 100 kHz. In addition, it is also possible to obtain an impedance relative permeability μrz of 95,000 or more, or even 100,000 or more at 10 kHz. Also, at 1 MHz, it is possible to obtain an impedance relative permeability μrz of 8,800 or more, or even 9,000 or more.

(磁心ユニット)
本開示のナノ結晶合金磁心は、例えば導線を巻回したり貫通させることで、コモンモードチョークコイル用の磁心ユニットとすることができる。
(Core unit)
The nanocrystal alloy core of the present disclosure can be made into a core unit for a common mode choke coil, for example, by winding or penetrating a conducting wire.

<インピーダンス比透磁率μrz、複素比透磁率の実数部μ’、虚数部μ’’>
インピーダンス比透磁率μrz、複素比透磁率の実数部μ’、虚数部μ’’の測定は、アジレレントテクノロジー社製HP4194Aを用いて、オシレーションレベル0.5V、アベレージ16の条件で行った。絶縁被覆導線を、トロイダルコアの中央部に貫通させて、入出力端子に接続し測定した。
<Impedance relative permeability μrz, real part μ ′ of complex relative permeability, imaginary part μ ′ ′>
The measurement of the impedance relative permeability μrz, the real part μ ′ of the complex relative permeability and the imaginary part μ ′ ′ was performed under conditions of an oscillation level of 0.5 V and an average 16 using an HP 4194A manufactured by Agilent Technologies. . The insulation coated conducting wire was penetrated to the center part of the toroidal core, connected to the input / output terminal, and measured.

以下、製造方法について、さらに詳細に説明する。   Hereinafter, the manufacturing method will be described in more detail.

(実施例6)
原子%で、Cu:1%、Nb:3%、Si:15.5%、B:6.5%、残部Fe及び不可避不純物からなる合金溶湯を単ロ−ル法により急冷し、幅50mm、厚さ14μmのFe基非晶合金リボンを得た。このFe基非晶合金リボンを、幅6.5mmにスリット(裁断)した後、外径20mm、内径10mmに巻回し、磁心材を作製した(高さ6.5mm)。示差走査熱量計(DSC)での測定により、この合金の結晶化開始温度は500℃であった。
(Example 6)
The alloy melt consisting of 1% of Cu, 3% of Nb, 35.5% of Si, 6.5% of B, and the balance of Fe and unavoidable impurities in atomic percent is quenched by the single roll method, and the width is 50 mm, A 14 μm thick Fe-based amorphous alloy ribbon was obtained. The Fe-based amorphous alloy ribbon was slit (cut) to a width of 6.5 mm, and wound to an outer diameter of 20 mm and an inner diameter of 10 mm to produce a magnetic core material (height 6.5 mm). The onset of crystallization of this alloy was 500 ° C. as measured by differential scanning calorimetry (DSC).

作製した磁心に対して、図23に示す温度及び磁場印加のプロファイルで、一次熱処理及び二次熱処理を行った。一次熱処理は、まず、90分で450℃まで昇温(昇温速度5.0℃/min)し、30分保持した後、240分かけて580℃まで昇温(昇温速度0.5℃/min)した。その後、580℃で60分保持した後、130分かけて350℃まで降温(降温速度2.5℃/min)した。   With respect to the manufactured magnetic core, primary heat treatment and secondary heat treatment were performed with the profiles of temperature and magnetic field application shown in FIG. In the primary heat treatment, first, the temperature is raised to 450 ° C. in 90 minutes (heating rate 5.0 ° C./min), held for 30 minutes, and then raised to 580 ° C. in 240 minutes (heating temperature 0.5 ° C. / Min) Thereafter, the temperature was maintained at 580 ° C. for 60 minutes, and then the temperature was lowered to 350 ° C. (a temperature decrease rate of 2.5 ° C./min) over 130 minutes.

その後、磁心材に二次熱処理を施した。まず、350℃で60分間保持した。一次熱処理の過程を含め、ここまでの過程は無磁場中で行った。その後、350℃から室温までの間を、159.5kA/mの磁場を印加しつつ、1.7℃/minの降温速度で降温した。磁場の印加方向は合金リボンの幅方向すなわち磁心の高さ方向とした。なお、この磁場中熱処理は、酸素濃度が10ppm以下(2ppm)の雰囲気中で行った。これにより、本実施形態のナノ結晶合金磁心を得た。このナノ結晶合金磁心は、インピーダンス比透磁率μrzが、10kHzで126,524、100kHzで50,644、1MHzで9,938であった。また、透磁率μ(1kHz)が100,000であり、角形比Br/Bmが12.7%であった。   Thereafter, the core material was subjected to secondary heat treatment. First, it was kept at 350 ° C. for 60 minutes. The processes up to here including the process of the primary heat treatment were performed in the absence of a magnetic field. Thereafter, while applying a magnetic field of 159.5 kA / m from 350 ° C. to room temperature, the temperature was lowered at a temperature decrease rate of 1.7 ° C./min. The application direction of the magnetic field was the width direction of the alloy ribbon, ie, the height direction of the magnetic core. The heat treatment in the magnetic field was performed in an atmosphere having an oxygen concentration of 10 ppm or less (2 ppm). Thereby, the nanocrystal alloy core of this embodiment was obtained. This nanocrystal alloy core had an impedance relative permeability μrz of 126, 524 at 10 kHz, 50, 644 at 100 kHz, and 9, 938 at 1 MHz. The permeability μ (1 kHz) was 100,000 and the squareness ratio Br / Bm was 12.7%.

(実施例7)
図23に示す温度及び磁場印加のプロファイルに対し、450℃から580℃に昇温する際の昇温速度を0.5℃/min〜4.4℃/minの範囲で変え、インピーダンス比透磁率μrzに与える影響を調べた。
(Example 7)
With respect to the profiles of the temperature and magnetic field application shown in FIG. 23, the temperature rise rate when raising the temperature from 450 ° C. to 580 ° C. is changed in the range of 0.5 ° C./min to 4.4 ° C./min. The influence on μrz was examined.

具体的には、450℃から580℃に昇温する時間を240分(昇温速度0.5℃/min)とした以外に、180分(昇温速度0.8℃/min)、120分(昇温速度1.1℃/min)、60分(昇温速度2.2℃/min)、30分(昇温速度4.4℃/min)とした。それ以外は実施例6と同様にして、磁心材に後段磁場中熱処理を施した。   Specifically, the heating time from 450 ° C. to 580 ° C. is set to 240 minutes (heating rate 0.5 ° C./min), 180 minutes (heating rate 0.8 ° C./min), 120 minutes (The temperature rising rate was 1.1 ° C./min), 60 minutes (the temperature rising rate 2.2 ° C./min), and 30 minutes (the temperature rising rate 4.4 ° C./min). The magnetic core material was subjected to heat treatment in a subsequent magnetic field in the same manner as in Example 6 except for the above.

図24は、昇温速度とインピーダンス比透磁率μrzの関係を、周波数ごとに示した図である。また、表5はその数値を示したものである。図24、表5に示される通り、昇温速度を遅く(1.0℃/min未満)とすることで、インピーダンス比透磁率μrzが高まる。100kHzでのインピーダンス比透磁率μrzは、昇温速度が0.8℃/minと0.5℃/minの測定値を見ると、どちらも50,000以上であり、ほぼ同じ値である。昇温速度が遅いと製造時間が長くなるので、100kHzで高いインピーダンス比透磁率μrzを得る場合は、0.8℃/min近辺の昇温速度(0.4℃/min以上0.9℃/min以下)で、製造することが好ましい。   FIG. 24 is a diagram showing the relationship between the temperature rise rate and the impedance relative permeability μrz for each frequency. Table 5 shows the numerical values. As shown in FIG. 24 and Table 5, the impedance relative permeability μrz is increased by setting the temperature raising rate to a low rate (less than 1.0 ° C./min). The impedance relative permeability μrz at 100 kHz is 50,000 or more in both measured values of the heating rate of 0.8 ° C./min and 0.5 ° C./min, and is almost the same value. If the temperature rise rate is slow, the production time will be longer, so when obtaining a high impedance ratio of permeability μrz at 100 kHz, the temperature rise rate around 0.4 ° C / min (0.4 ° C / min or more and 0.9 ° C / It is preferable to manufacture in less than min.

また、1MHzや10MHzで高いインピーダンス比透磁率μrzを得る場合は、0.8℃/minよりも0.5℃/minのインピーダンス比透磁率μrzが高いことから、0.5℃/min近辺の昇温速度(0.3℃/min以上0.7℃/min以下)で、製造することが好ましい。   Also, when obtaining high impedance relative permeability μrz at 1 MHz or 10 MHz, the impedance relative permeability μrz of 0.5 ° C./min is higher than 0.8 ° C./min, so that it is around 0.5 ° C./min. It is preferable to manufacture at a temperature rising rate (0.3 ° C./min or more and 0.7 ° C./min or less).

また、昇温速度が0.5℃/minのナノ結晶合金磁心は、透磁率μ(1kHz)が134,766であり、角形比Br/Bmが29.6%であった。また、昇温速度が0.8℃/minのナノ結晶合金磁心は、透磁率μ(1kHz)が137,116であり、角形比Br/Bmが32.8%であった。   The nanocrystalline alloy core having a heating rate of 0.5 ° C./min had a permeability μ (1 kHz) of 134,766 and a squareness ratio Br / Bm of 29.6%. The nanocrystalline alloy core having a heating rate of 0.8 ° C./min had a permeability μ (1 kHz) of 137, 116 and a squareness ratio Br / Bm of 32.8%.

Figure 2018062310
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図25は、実施例7で得られたナノ結晶合金磁心の、周波数と複素比透磁率の実数部μ’の関係を示すものである。昇温速度が1℃/min未満(0.5℃/min,0.8℃/min)で得られたナノ結晶合金磁心は、それよりも遅い昇温速度で得られたものに対し、10kHz以上の周波数で、実数部μ’の低下が少ない。なお、昇温速度が0.5℃/minと0.8℃/minの実数部μ’を比較すると、全ての周波数域でどちらもほぼ同じ値を示している。   FIG. 25 shows the relationship between the frequency and the real part μ ′ of the complex relative magnetic permeability, for the nanocrystal alloy core obtained in Example 7. The nanocrystal alloy core obtained at a heating rate of less than 1 ° C./min (0.5 ° C./min, 0.8 ° C./min) is 10 kHz compared to that obtained at a slower heating rate. At the above frequencies, the decrease in the real part μ ′ is small. In addition, when the heating rate is 0.5 ° C./min and the real part μ ′ of 0.8 ° C./min, both show substantially the same value in all frequency ranges.

図26は、図25と同じナノ結晶合金磁心の、周波数と複素比透磁率の虚数部μ’’の関係を示すものである。昇温速度が1℃/min未満(0.5℃/min,0.8℃/min)で得られたナノ結晶合金磁心は、それよりも遅い昇温速度で得られたものに対し、虚数部μ’’のピークが高周波側にある。具体的には、昇温速度が1℃/min未満のナノ結晶合金磁心は、それよりも遅い昇温速度で得られたものに対し、2kHz以上50kHz未満の周波数では虚数部μ’’が小さいが、50kHz以上の周波数では虚数部μ’’がより大きくなる。なお、昇温速度が0.5℃/minと0.8℃/minの実数部μ’を比較すると、全ての周波数域において、どちらもほぼ同じ値を示している。この現象が、450℃から580℃に昇温する際の昇温速度を1.0℃/min未満とすると、本実施形態の100kHzでのインピーダンス比透磁率μrzを大きくする主要因となっている。   FIG. 26 shows the relationship between the frequency and the imaginary part μ ′ ′ of the complex relative magnetic permeability, as in FIG. The nanocrystal alloy core obtained at a heating rate of less than 1 ° C./min (0.5 ° C./min, 0.8 ° C./min) has an imaginary number compared to that obtained at a slower heating rate. The peak of the part μ ′ ′ is on the high frequency side. Specifically, the nanocrystal alloy core having a heating rate of less than 1 ° C./min has a smaller imaginary part μ ′ ′ at a frequency of 2 kHz or more and less than 50 kHz as compared to that obtained at a slower heating rate. However, the imaginary part μ ′ ′ becomes larger at a frequency of 50 kHz or more. In addition, when the heating rate is 0.5 ° C./min and 0.8 ° C./min, the real part μ 'is almost the same in all frequency ranges. This phenomenon is the main factor to increase the impedance relative magnetic permeability μrz at 100 kHz according to the present embodiment when the temperature rising rate at the time of temperature rising from 450 ° C. to 580 ° C. is less than 1.0 ° C./min. .

また、昇温速度が0.5℃/minと0.8℃/minのナノ結晶合金は、実数部μ’と虚数部μ’’とも、周波数特性がほぼ同じであることから、昇温速度を1℃/min未満とすることで、安定したインピーダンス比透磁率μrzを持つナノ結晶合金を製造しやすいことが伺える。   In addition, in nanocrystal alloys with a heating rate of 0.5 ° C./min and 0.8 ° C./min, the frequency characteristics are almost the same for both real part μ ′ and imaginary part μ ′ ′. It can be seen that it is easy to produce a nanocrystalline alloy having a stable impedance relative permeability μrz by making the value of 1 ° C./min or less.

(実施例8)
図23に示す温度及び磁場印加のプロファイルにおける最高温度を500℃から600℃の範囲で変え、インピーダンス比透磁率μrzに与える影響を調べた。具体的には、最高温度を500℃、520℃、540℃、560℃、580℃、590℃、600℃とした。それ以外は実施例6と同様にして、磁心材に後段磁場中熱処理を施した。なお、450℃から最高温度までに到達する時間は4時間とした。
(Example 8)
The maximum temperature in the temperature and magnetic field application profiles shown in FIG. 23 was changed in the range of 500 ° C. to 600 ° C., and the influence on the impedance relative permeability μrz was examined. Specifically, the maximum temperatures were 500 ° C., 520 ° C., 540 ° C., 560 ° C., 580 ° C., 590 ° C., and 600 ° C. The magnetic core material was subjected to heat treatment in a subsequent magnetic field in the same manner as in Example 6 except for the above. The time to reach from 450 ° C. to the maximum temperature was 4 hours.

図27は、一次熱処理の最高温度とインピーダンス比透磁率μrzの関係を、測定周波数ごとに示した図である。また、表6はその数値を示したものである。図27、表6に示される通り、一次熱処理において、最高温度が580℃として得られたナノ結晶合金磁心は、インピーダンス比透磁率μrzが大きく、その値は、100kHzで50,000以上(50,690)である。次にインピーダンス比透磁率μrzが高いものは、最高温度を560℃としたナノ結晶合金磁心であり、その値は、49,000以上(49,540)である。   FIG. 27 is a diagram showing the relationship between the maximum temperature of the primary heat treatment and the impedance relative permeability μrz for each measurement frequency. Table 6 shows the numerical values. As shown in FIG. 27 and Table 6, the nanocrystal alloy core obtained at the maximum temperature of 580 ° C. in the primary heat treatment has a large impedance relative permeability μrz, and its value is 50,000 or more at 100 kHz (50, 690). Next, a nanocrystal alloy core having a maximum temperature of 560 ° C. having a high impedance relative permeability μrz is 49,000 or more (49,540).

さらに最高温度が540℃のものは、インピーダンス比透磁率μrzが、100kHzで48,198であり、560℃のものより若干値が低下する。最高温度が590℃のものは、インピーダンス比透磁率μrzが39,136であり、580℃の値(50,690)に対して急激に低下する。この点から、一次熱処理の最高温度が550℃超585℃以下の範囲であれば、インピーダンス比透磁率μrzが49,000のものが得られやすい。また、555℃以上590℃以下とすれば、インピーダンス比透磁率μrzが49000のものが得られやすい。   Furthermore, the impedance relative permeability μrz is 48, 198 at 100 kHz, which is slightly lower than that at 560 ° C., at a maximum temperature of 540 ° C. The impedance maximum permeability μrz is 39,136 at the maximum temperature of 590 ° C., and drops sharply with respect to the value of 580 ° C. (50,690). From this point, when the maximum temperature of the primary heat treatment is in the range of more than 550 ° C. and 585 ° C. or less, an impedance relative permeability μrz of 49,000 is easily obtained. If the temperature is 555 ° C. or more and 590 ° C. or less, an impedance relative permeability μrz of 49000 can be easily obtained.

また、最高温度が560℃のナノ結晶合金磁心は、透磁率μ(1kHz)が143,248であり、角形比Br/Bmが28.3%であった。また、最高温度が580℃のナノ結晶合金磁心は、透磁率μ(1kHz)が134,766であり、角形比Br/Bmが29.6%であった。   The nanocrystal alloy core having a maximum temperature of 560 ° C. had a permeability μ (1 kHz) of 143,248 and a squareness ratio Br / Bm of 28.3%. The nanocrystal alloy core having a maximum temperature of 580 ° C. had a permeability μ (1 kHz) of 134,766 and a squareness ratio Br / Bm of 29.6%.

Figure 2018062310
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図28は、実施例8で得られたナノ結晶合金磁心の、周波数と複素比透磁率の実数部μ’の関係を示すものである。一次熱処理の工程における最高温度を、550℃超585℃以下(560℃、580℃)として得られたナノ結晶合金磁心は、1kHzから10MHzの範囲で、実数部μ’が大きいものが得られた。   FIG. 28 shows the relationship between the frequency and the real part μ ′ of the complex relative magnetic permeability, for the nanocrystal alloy core obtained in Example 8. The nanocrystal alloy core obtained with the maximum temperature in the step of the primary heat treatment at more than 550 ° C. and not more than 585 ° C. (560 ° C., 580 ° C.) was obtained with a large real part μ ' .

図29は、図28と同じナノ結晶合金磁心の、周波数と複素比透磁率の虚数部μ’’の関係を示すものである。図28と同様に、最高温度を、550℃超585℃以下(560℃、580℃)として得られたナノ結晶合金磁心は、10kHz以上の範囲で虚数部μ’’が大きいものである。   FIG. 29 shows the relationship between the frequency and the imaginary part μ ′ ′ of the complex relative magnetic permeability, as in FIG. Similar to FIG. 28, the nanocrystal alloy core obtained with the maximum temperature of more than 550 ° C. and not more than 585 ° C. (560 ° C., 580 ° C.) has a large imaginary part μ ′ ′ in the range of 10 kHz or more.

なお、一次熱処理の工程における最高温度を540℃として得られたナノ結晶合金磁心も、図28に示すように、560℃、580℃として得られたナノ結晶合金磁心と同じく、実数部μ’の値は大きいものとなるが、図29に示すように、虚数部μ’’の値が、100kHzで、560℃、580℃のものより若干小さいものとなる。この現象が、一次熱処理の工程においての最高温度を550℃超585℃以下(560℃、580℃)とすると、本実施形態の100kHzでのインピーダンス比透磁率μrzが大きくなる主要因となっている。   In addition, as shown in FIG. 28, the nanocrystal alloy core obtained with the maximum temperature in the step of primary heat treatment as 540 ° C. also has the same real part μ 'as the nanocrystal alloy core obtained as 560 ° C. and 580 ° C. Although the value is large, as shown in FIG. 29, the value of the imaginary part μ ′ ′ is 100 kHz and slightly smaller than that at 560 ° C. and 580 ° C. This phenomenon is the main factor that increases the impedance relative permeability μrz at 100 kHz according to the present embodiment when the maximum temperature in the primary heat treatment step is 550 ° C. to 585 ° C. or less (560 ° C., 580 ° C.). .

(実施例9)
図23に示す温度及び磁場印加のプロファイルに対し、二次熱処理で磁場を印加する温度範囲を変え、インピーダンス比透磁率μrzに与える影響を調べた。具体的には、二次熱処理で磁場を印加する最高温度を、350℃、400℃、450℃、500℃、とし、磁場を印加しながら室温まで冷却した。また、Fe基非晶合金リボンは厚さ10.6μmのものを用いた。それ以外は実施例6と同様にして、磁心材に後段磁場中熱処理を施した。
(Example 9)
With respect to the profiles of the temperature and magnetic field application shown in FIG. 23, the temperature range to which the magnetic field is applied in the secondary heat treatment was changed, and the influence on the impedance relative permeability μrz was examined. Specifically, the maximum temperature at which a magnetic field is applied in the secondary heat treatment is 350 ° C., 400 ° C., 450 ° C., 500 ° C., and the magnetic field is applied and cooled to room temperature. The Fe-based amorphous alloy ribbon used had a thickness of 10.6 μm. The magnetic core material was subjected to heat treatment in a subsequent magnetic field in the same manner as in Example 6 except for the above.

図30は、周波数とインピーダンス比透磁率μrzの関係を、磁場を印加する温度範囲ごとに示した図である。また、表7はその数値を示したものである。図30、表7に示される通り、二次熱処理において、磁場を印加する温度範囲を低い範囲に限定すると、100kHzでのインピーダンス比透磁率μrzが高まる。最高温度を350℃としたものは、インピーダンス比透磁率μrzの値が66,003である。なお、100kHz以外の周波数を見ると、2MHz以下では、印加する温度範囲が低いほどインピーダンス比透磁率μrzが高まり、2MHzを超えた周波数では、印加する温度範囲が低いほどインピーダンス比透磁率μrzが低下する傾向がある。   FIG. 30 is a diagram showing the relationship between the frequency and the impedance relative permeability μrz for each temperature range to which a magnetic field is applied. Table 7 shows the numerical values. As shown in FIG. 30 and Table 7, when the temperature range to which the magnetic field is applied is limited to a low range in the secondary heat treatment, the impedance relative permeability μrz at 100 kHz is increased. The impedance relative permeability μrz has a value of 66, 003 for which the maximum temperature is 350 ° C. Looking at frequencies other than 100 kHz, the impedance relative permeability μrz increases as the applied temperature range decreases at 2 MHz or less, and the impedance relative permeability μrz decreases as the applied temperature range decreases at frequencies above 2 MHz. There is a tendency to

また、最高温度を350℃とした本実施形態のナノ結晶合金磁心は、10kHzでのインピーダンス比透磁率μrzは120,000以上(129,625)である。また、1MHzでのインピーダンス比透磁率μrzは13,000以上(13,488)である。また、二次熱処理で磁場を印加する最高温度を350℃としたナノ結晶合金磁心は、透磁率μ(1kHz)が135.998であり、角形比Br/Bmが20.8%であった。   In addition, the nanocrystal alloy core of the present embodiment in which the maximum temperature is 350 ° C. has an impedance relative permeability μrz at 10 kHz of 120,000 or more (129, 625). Also, the impedance relative permeability μrz at 1 MHz is 13,000 or more (13, 488). The nanocrystalline alloy core having a maximum temperature of 350 ° C. at which the magnetic field was applied in the secondary heat treatment had a permeability μ (1 kHz) of 135.998 and a squareness ratio Br / Bm of 20.8%.

Figure 2018062310
Figure 2018062310

図31は、実施例9で得られたナノ結晶合金磁心の、周波数と複素比透磁率の実数部μ’の関係を示すものである。二次熱処理で磁場を印加する際の最高温度を、350℃として得られたナノ結晶合金磁心は、それ以外の最高温度で得られたものに対し、実数部μ’が、100kHz以下では大きい値をとるが、100kHzを超えた周波数では逆に小さくなる。   FIG. 31 shows the relationship between the frequency and the real part μ ′ of the complex relative magnetic permeability, for the nanocrystal alloy core obtained in Example 9. The nanocrystal alloy core obtained with the maximum temperature when applying the magnetic field in the secondary heat treatment as 350 ° C. has a large real part μ 'at 100 kHz or less, compared with that obtained at other maximum temperatures. But at frequencies above 100 kHz it gets smaller.

図32は、図31と同じナノ結晶合金磁心の、周波数と複素比透磁率の虚数部μ’’の関係を示すものである。二次熱処理で磁場を印加する最高温度を、350℃として得られたナノ結晶合金磁心は、それ以外の最高温度で得られたものに対し、虚数部μ’’が大きく、特に、100kHzからそれ以下の周波数にかけて値の差が大きくなる。この現象が、二次熱処理で磁場を印加する際の最高温度を350℃とすると、本実施形態の100kHzでのインピーダンス比透磁率μrzが大きくなる主要因となっている。   FIG. 32 shows the relationship between the frequency and the imaginary part μ ′ ′ of the complex relative magnetic permeability, as in FIG. 31. The nanocrystal alloy core obtained at 350 ° C. as the maximum temperature at which a magnetic field is applied in the secondary heat treatment has a large imaginary part μ ′ ′, especially from 100 kHz, as compared with those obtained at other maximum temperatures. The difference in value increases over the following frequencies. This phenomenon is a main factor that increases the impedance relative permeability μrz at 100 kHz according to the present embodiment when the maximum temperature for applying a magnetic field in the secondary heat treatment is 350 ° C.

また、リボンの厚さを薄くすることによるインピーダンス比透磁率μrzへの影響を調べた。実施例6で得られたナノ結晶合金磁心(薄帯の厚さ14μm、磁場を印加する温度範囲は350℃以下のみ)は、インピーダンス比透磁率μrzが、10kHzで126,524、100kHzで50,644、1MHzで9,938である。それに対し、本実施形態で得られたナノ結晶合金磁心(薄帯の厚さ10.6μm、磁場を印加する温度範囲は同じ350℃以下のみ)は、10kHzで129,625、100kHzで66,003、1MHzで13,488である。1kHz、10MHzの周波数でも、リボン厚さが10.6μmである本実施形態のナノ結晶合金磁心の方が、インピーダンス比透磁率μrzが高くなっている。   In addition, the influence on the impedance relative permeability μrz by reducing the thickness of the ribbon was investigated. The nanocrystal alloy core obtained in Example 6 (thin strip thickness 14 μm, temperature range for applying a magnetic field is 350 ° C. or less only) has an impedance ratio permeability μrz of 126, 524 at 10 kHz, 50 at 100 kHz, It is 9,938 at 644 and 1 MHz. On the other hand, the nanocrystal alloy core obtained in the present embodiment (thin ribbon 10.6 μm, temperature range for applying magnetic field is the same at 350 ° C. or less only) is 129,625 at 10 kHz, 66,003 at 100 kHz. , 13 488 at 1 MHz. The impedance relative permeability μrz is higher in the nanocrystal alloy core of the present embodiment having a ribbon thickness of 10.6 μm even at frequencies of 1 kHz and 10 MHz.

(実施例10)
図23に示す温度及び磁場印加のプロファイルに対し、二次熱処理において、降温しながら磁場を印加し、かつ、その際の降温速度を4.4℃/minから1.0℃/minの範囲で変え、インピーダンス比透磁率μrzに与える影響を調べた。
(Example 10)
With respect to the profiles of the temperature and magnetic field application shown in FIG. 23, the magnetic field is applied while lowering the temperature in the secondary heat treatment, and the temperature decrease rate at that time is in the range of 4.4 ° C./min to 1.0 ° C./min. Then, the influence on the impedance relative permeability μrz was examined.

図33は、周波数とインピーダンス比透磁率μrzの関係を、降温速度ごとに示した図である。また、表8はその数値を示したものである。図33、表8に示される通り、磁場を印加している最中の降温速度が3.0℃/min、1.7℃/min、1.0℃/minとした本実施形態は、100kHzでのインピーダンス比透磁率μrzが50,000以上(50,770、50,690、52,194)である。また、10kHzでのインピーダンス比透磁率μrzは、降温速度が3.0℃/minのもので134,326と最も高いが、上記3条件のいずれも、11,500以上(134,326、124,167、125,205)である。また、1MHzでのインピーダンス比透磁率μrzは、いずれも10,000以上(10,041、10,151、10,793)である。   FIG. 33 is a diagram showing the relationship between the frequency and the impedance relative permeability μrz for each temperature decrease rate. Table 8 shows the numerical values. As shown in FIG. 33 and Table 8, in the present embodiment, the temperature drop rate during application of the magnetic field is 3.0 ° C./min, 1.7 ° C./min, and 1.0 ° C./min. The impedance relative permeability μrz in the above is 50,000 or more (50, 770, 50, 690, 52, 194). Also, although the impedance relative permeability μrz at 10 kHz is the highest at 134 ° 326 at a temperature drop rate of 3.0 ° C./min, it is at least 11,500 (134, 326, 124, 167, 125, 205). Also, the impedance relative permeability μrz at 1 MHz is 10,000 or more (10, 041, 10, 151, 10, 793) in all cases.

また、降温速度を3.0℃/minとしたナノ結晶合金磁心は、透磁率μ(1kHz)が147,915であり、角形比Br/Bmが36.6%であった。また、降温速度を1.7℃/minとしたナノ結晶合金磁心は、透磁率μ(1kHz)が134,776であり、角形比Br/Bmが29.6%であった。また、降温速度を1.0℃/minとしたナノ結晶合金磁心は、透磁率μ(1kHz)が125,205であり、角形比Br/Bmが20.8%であった。   Further, the nanocrystalline alloy core having a temperature decrease rate of 3.0 ° C./min had a permeability μ (1 kHz) of 147, 915 and a squareness ratio Br / Bm of 36.6%. The nanocrystalline alloy core having a temperature lowering rate of 1.7 ° C./min had a permeability μ (1 kHz) of 134,776 and a squareness ratio Br / Bm of 29.6%. Further, the nanocrystalline alloy core having a temperature lowering rate of 1.0 ° C./min had a magnetic permeability μ (1 kHz) of 125, 205 and a squareness ratio Br / Bm of 20.8%.

Figure 2018062310
Figure 2018062310

図34は、実施例10で得られたナノ結晶合金磁心の、周波数と複素比透磁率の実数部μ’の関係を示すものである。上記の降温速度が4℃/min以下(3.0℃/min、1.7℃/min、1.0℃/mi)で得られたナノ結晶合金磁心は、ほぼ同じ周波数特性を示す。また、これらのナノ結晶合金磁心は、降温速度が4.4℃/minで得られたものよりも、5kHz以上の範囲で、実数部μ’の値が大きい。   FIG. 34 shows the relationship between the frequency and the real part μ ′ of the complex relative magnetic permeability, for the nanocrystal alloy core obtained in Example 10. The nanocrystal alloy core obtained at the above-mentioned temperature lowering rate of 4 ° C./min or less (3.0 ° C./min, 1.7 ° C./min, 1.0 ° C./mi) exhibits substantially the same frequency characteristics. Moreover, these nanocrystalline alloy cores have larger values of the real part μ ′ in the range of 5 kHz or more than those obtained at a temperature lowering rate of 4.4 ° C./min.

図35は、図34と同じナノ結晶合金磁心の、周波数と複素比透磁率の虚数部μ’’の関係を示すものである。降温速度が遅くなるにつれ、虚数部μ’’値周波数特性は、そのピークが高周波側にシフトしている、但し、降温速度が3.0℃/min〜1.0℃/minで得られたナノ結晶合金磁心は、80kHz辺りから高周波側においてはほぼ同じ周波数特性を示す。   FIG. 35 shows the relationship between the frequency and the imaginary part μ ′ ′ of the complex relative magnetic permeability, as in FIG. As the temperature decrease rate slows down, the imaginary part μ ′ ′ value frequency characteristic has its peak shifted to the high frequency side, provided that the temperature decrease rate was obtained at 3.0 ° C./min to 1.0 ° C./min. The nanocrystal alloy core exhibits substantially the same frequency characteristics on the high frequency side from about 80 kHz.

磁場を印加しながらの降温速度を4℃/min以下にすると、80kHz以上の周波数での虚数部μ’’の値が大きくなり、このことが本実施形態のインピーダンス比透磁率μrzを大きくする主要因となっている。   When the temperature decrease rate while applying the magnetic field is 4 ° C./min or less, the value of the imaginary part μ ′ ′ at a frequency of 80 kHz or more increases, which mainly increases the impedance relative permeability μrz of the present embodiment. It is a cause.

(実施例11)
図23に示す温度及び磁場印加のプロファイルに対し、二次熱処理において、降温しながら磁場を印加し、かつ、磁場を印加する際の最低温度を、100℃〜300℃の範囲で変え、インピーダンス比透磁率μrzに与える影響を調べた。具体的には、磁場を印加する際の最低温度を、100℃、200℃、250℃、300℃とした。
(Example 11)
With respect to the profiles of temperature and magnetic field application shown in FIG. 23, in the secondary heat treatment, the magnetic field is applied while lowering the temperature, and the minimum temperature when applying the magnetic field is changed in the range of 100 ° C. to 300 ° C. The influence on the permeability μrz was investigated. Specifically, the minimum temperature at the time of applying a magnetic field was 100 ° C., 200 ° C., 250 ° C., and 300 ° C.

図36は、周波数とインピーダンス比透磁率μrzの関係を、二次熱処理の最低温度ごとに示した図である。また、表9はその数値を示したものである。図36、表9に示される通り、磁場を印加する際の最低温度を100℃として得られたナノ結晶合金磁心は、100kHzでのインピーダンス比透磁率μrzが、50,000以上(50,690)である。また、10kHzでのインピーダンス比透磁率μrzは、12,000以上(124,167)である。また、1MHzでのインピーダンス比透磁率μrzは、いずれも10,000以上(10,151)である。   FIG. 36 is a diagram showing the relationship between the frequency and the impedance relative permeability μrz at each lowest temperature of the secondary heat treatment. Table 9 shows the numerical values. As shown in FIG. 36 and Table 9, the nanocrystal alloy core obtained at a minimum temperature of 100 ° C. when applying a magnetic field has an impedance relative permeability μrz of at least 50,000 (50, 690) at 100 kHz. It is. The impedance relative permeability μrz at 10 kHz is 12,000 or more (124, 167). Also, the impedance relative permeability μrz at 1 MHz is 10,000 or more (10, 151) in all cases.

また、磁場を印加する際の最低温度を100℃としたナノ結晶合金磁心は、透磁率μ(1kHz)が134,766であり、角形比Br/Bmが29.6%であった。   The nanocrystal alloy core having a minimum temperature of 100 ° C. for applying a magnetic field had a permeability μ (1 kHz) of 134,766 and a squareness ratio Br / Bm of 29.6%.

Figure 2018062310
Figure 2018062310

図37は、実施例11で得られたナノ結晶合金磁心の、周波数と複素比透磁率の実数部μ’の関係を示すものである。二次熱処理において、磁場を印加する際の最低温度が低いほど、10kHz以上の周波数で、実数部μ’が大きくなる傾向がある。   FIG. 37 shows the relationship between the frequency and the real part μ ′ of the complex relative magnetic permeability, for the nanocrystal alloy core obtained in Example 11. In the secondary heat treatment, the lower the lowest temperature when applying the magnetic field, the larger the real part μ 'tends to be at a frequency of 10 kHz or more.

図38は、図37と同じナノ結晶合金磁心の、周波数と複素比透磁率の虚数部μ’’の関係を示すものである。同様に、磁場を印加する際の最低温度が低いほど、10kHz以上の周波数で、虚数部μ’’が大きくなる傾向がある。この現象が、二次熱処理において、磁場を印加する際の最低温度が低いほど、本実施形態の100kHzでのインピーダンス比透磁率μrzが大きくなる、主要因となっている。   FIG. 38 shows the relationship between the frequency and the imaginary part μ ′ ′ of the complex relative magnetic permeability, as in FIG. Similarly, the lower the lowest temperature when applying the magnetic field, the more the imaginary part μ ′ ′ tends to increase at a frequency of 10 kHz or higher. This phenomenon is a main factor in that the impedance relative permeability μrz at 100 kHz in the present embodiment is increased as the minimum temperature at the time of applying a magnetic field is lower in the secondary heat treatment.

(実施例12)
図23に示す温度及び磁場印加のプロファイルに対し、二次熱処理において、印加する磁場の強度を、39.9kA/mから319.2kA/mの範囲で変え、インピーダンス比透磁率μrzに与える影響を調べた。具体的には、印加する磁場の強度を、39.9kA/m、79.8kA/m、319.2kkA/mとした。
(Example 12)
With respect to the profiles of temperature and magnetic field application shown in FIG. 23, in the secondary heat treatment, the strength of the applied magnetic field is changed in the range of 39.9 kA / m to 319.2 kA / m to influence the impedance relative permeability μrz Examined. Specifically, the strengths of the applied magnetic field were 39.9 kA / m, 79.8 kA / m, and 319.2 kA / m.

図39は、印加磁場強度とインピーダンス比透磁率μrzの関係を、測定周波数ごとに示した図である。また、表10はその数値を示したものである。図39、表10に示される通り、印加する磁場の強度を大きくするほど、インピーダンス比透磁率μrzが大きくなる傾向がある。79.8kA/mの磁場を印加して得られたナノ結晶合金磁心は、39.9kA/mのものに対して、1kHz、10kHz、100kHz、1MHz、10MHzの周波数で、30%以上のインピーダンス比透磁率μrzの増大がある。一方、79.8kA/mと319.2kA/mの磁場を印加して得られたナノ結晶合金磁心を比較すると、インピーダンス比透磁率μrzの増大はいずれの周波数でも6%以下である。なお、100kHzでのインピーダンス比透磁率μrzは、79.8kA/mと319.2kA/mのどちらのナノ結晶合金磁心も48,000以上(48,677、50,690)である。これらの点から、印加する磁場の強度は、79.8kA/mあれば十分に高いインピーダンス比透磁率μrzが得られることが判る。   FIG. 39 is a diagram showing the relationship between the applied magnetic field strength and the impedance relative permeability μrz for each measurement frequency. Table 10 shows the numerical values. As shown in FIG. 39 and Table 10, the impedance relative permeability μrz tends to increase as the strength of the applied magnetic field increases. The nanocrystal alloy core obtained by applying a magnetic field of 79.8 kA / m has an impedance ratio of 30% or more at frequencies of 1 kHz, 10 kHz, 100 kHz, 1 MHz and 10 MHz with respect to that of 39.9 kA / m. There is an increase in the permeability μrz. On the other hand, when comparing nanocrystalline alloy cores obtained by applying magnetic fields of 79.8 kA / m and 319.2 kA / m, the increase in impedance relative permeability μrz is 6% or less at any frequency. The impedance relative permeability μrz at 100 kHz is 48,000 or more (48, 677, 50, 690) for both 79.8 kA / m and 319.2 kA / m nanocrystal alloy cores. From these points, it is understood that a sufficiently high impedance ratio permeability μrz can be obtained if the strength of the applied magnetic field is 79.8 kA / m.

また、印加する磁場の強度を79.8kA/mとしたナノ結晶合金磁心は、透磁率μ(1kHz)が132983であり、角形比Br/Bmが32.6%であった。また、印加する磁場の強度を319.2kA/mとしたナノ結晶合金磁心は、透磁率μ(1kHz)が134,766であり、角形比Br/Bmが29.6%であった。   The nanocrystal alloy core having a magnetic field strength of 79.8 kA / m applied had a permeability μ (1 kHz) of 132983 and a squareness ratio Br / Bm of 32.6%. The nanocrystal alloy core having a magnetic field strength of 319.2 kA / m applied had a permeability μ (1 kHz) of 134,766 and a squareness ratio Br / Bm of 29.6%.

Figure 2018062310
Figure 2018062310

図40は、実施例12で得られたナノ結晶合金磁心の、周波数と複素比透磁率の実数部μ’の関係を示すものである。二次熱処理において、印加する磁場の強度を、50kA/m以上(79.8kA/m、319.2kA/m)として得られたナノ結晶合金磁心は、39.9kA/mで得られたものに対し、1kHzから10MHzの範囲で、実数部μ’が大きくなる。また、印加する磁場の強度が79.8kA/m、319.2kA/mのどちらのものも、ほぼ同じ周波数特性を持つ。   FIG. 40 shows the relationship between the frequency and the real part μ ′ of the complex relative magnetic permeability, for the nanocrystal alloy core obtained in Example 12. The nanocrystal alloy core obtained with the strength of the applied magnetic field of 50 kA / m or more (79.8 kA / m, 319.2 kA / m) in the secondary heat treatment was obtained at 39.9 kA / m. In contrast, the real part μ 'becomes large in the range of 1 kHz to 10 MHz. Further, both of the strengths of 79.8 kA / m and 319.2 kA / m of the applied magnetic field have substantially the same frequency characteristics.

図41は、図40と同じナノ結晶合金磁心の、周波数と複素比透磁率の虚数部μ’’の関係を示すものである。印加する磁場の強度を、50kA/m以上(79.8kA/m、319.2kA/m)として得られたナノ結晶合金磁心は、39.9kA/mで得られたものに対し、10kHz未満での虚数部μ’’は小さいが、10kHz以上での虚数部μ’’が大きくなる。この現象が、印加する磁場の強度が50kA/m以上であれば、本実施形態の100kHzでのインピーダンス比透磁率μrzが大きくなる、主要因となっている。   FIG. 41 shows the relationship between the frequency and the imaginary part μ ′ ′ of the complex relative magnetic permeability, as in FIG. The nanocrystal alloy core obtained with the strength of the applied magnetic field of 50 kA / m or more (79.8 kA / m, 319.2 kA / m) is less than 10 kHz compared to that obtained at 39.9 kA / m. The imaginary part μ ′ ′ is small, but the imaginary part μ ′ ′ at 10 kHz or more is large. This phenomenon is a main factor that the impedance relative magnetic permeability μrz at 100 kHz in the present embodiment is increased if the strength of the magnetic field to be applied is 50 kA / m or more.

本開示のナノ結晶合金磁心、磁心ユニットおよびナノ結晶合金磁心の製造方法は、コモンモードチョークコイル、カレントトランスなどの磁心として好適に用いられる。   The method of manufacturing a nanocrystal alloy core, a core unit, and a nanocrystal alloy core according to the present disclosure is suitably used as a core of a common mode choke coil, a current transformer, or the like.

1 スペーサ
2 ホルダー
3 容器
4 ヒーター
5 ソレノイドコイル
6 巻磁心
10 磁場中熱処理炉
1 spacer 2 holder 3 container 4 heater 5 solenoid coil 6 wound core 10 heat treatment furnace in magnetic field

Claims (34)

巻回または積層されたアモルファス合金リボンの磁心を、熱処理によりナノ結晶化する、ナノ結晶合金磁心の製造方法であって、
前記磁心を、無磁場中で結晶化開始温度より低い温度から結晶化開始温度以上に昇温する一次熱処理を行う一次熱処理工程と、
その後に行う二次熱処理工程とを有し、
前記二次熱処理工程は、
無磁場中において200℃以上、結晶化開始温度未満の一定の温度で保持する二次温度保持工程と、
その後、磁路に対して直行する方向に磁場を印加しながら降温する二次降温工程とを有する、ナノ結晶合金磁心の製造方法。
A method of manufacturing a nanocrystalline alloy core, wherein a magnetic core of a wound or laminated amorphous alloy ribbon is nanocrystallized by heat treatment,
A primary heat treatment step of performing a primary heat treatment in which the magnetic core is heated from a temperature lower than the crystallization start temperature to a crystallization start temperature or higher in a non-magnetic field;
And a secondary heat treatment step to be performed thereafter,
The secondary heat treatment step is
A second temperature holding step of holding at a constant temperature of 200 ° C. or more and less than the crystallization start temperature in the absence of a magnetic field;
Thereafter, a method of producing a nanocrystal alloy core, comprising: a second temperature lowering step of decreasing a temperature while applying a magnetic field in a direction orthogonal to the magnetic path.
前記二次温度保持工程において、磁心の温度が磁場の印加を開始する時点での温度に対して±5℃の範囲になった後に、その温度の範囲で保持する時間を1分以上有する、請求項1に記載のナノ結晶合金磁心の製造方法。   In the second temperature holding step, after the temperature of the magnetic core is in the range of ± 5 ° C. with respect to the temperature at the time of starting the application of the magnetic field, the holding time in the temperature range is one minute or more. The manufacturing method of the nanocrystal alloy core as described in claim 1. 前記磁場は、磁場強度60kA/m以上で印加される、請求項1又は2に記載のナノ結晶合金磁心の製造方法。   The method according to claim 1 or 2, wherein the magnetic field is applied at a magnetic field strength of 60 kA / m or more. 前記二次熱処理の保持温度が200℃以上500℃以下である、請求項1から3のいずれかに記載のナノ結晶合金磁心の製造方法。   The manufacturing method of the nanocrystal alloy core in any one of Claim 1 to 3 whose holding temperature of the said secondary heat processing is 200 to 500 degreeC. 前記一次熱処理の保持温度が550℃以上600℃以下である、請求項1から4のいずれかに記載のナノ結晶合金磁心の製造方法。   The manufacturing method of the nanocrystal alloy core in any one of Claim 1 to 4 whose holding temperature of the said primary heat processing is 550 to 600 degreeC. 前記アモルファス合金リボンは、7μm以上15μm以下の厚さを有する、請求項1から5のいずれかに記載のナノ結晶合金磁心の製造方法。   The method for producing a nanocrystalline alloy core according to any one of claims 1 to 5, wherein the amorphous alloy ribbon has a thickness of 7 μm to 15 μm. 前記アモルファス合金リボンは、一般式:(Fe1-aa100-x-y-z-α-β-γCuxSiyzM’αM”βγ(原子%)(ただし、MはCo及び/又はNiであり、M’はNb,Mo,Ta,Ti,Zr,Hf,V,Cr,Mn及びWからなる群から選ばれた少なくとも1種の元素、M”はAl,白金族元素,Sc,希土類元素,Zn,Sn,Reからなる群から選ばれた少なくとも1種の元素、XはC、Ge、P、Ga、Sb、In、Be、Asからなる群から選ばれた少なくとも1種の元素、a,x,y,z,α,β及びγはそれぞれ0≦a≦0.5,0.1≦x≦3,0≦y≦30,0≦z≦25,5≦y+z≦30、0≦α≦20,0≦β≦20及び0≦γ≦20を満たす。)により表される組成を有する請求項1から6のいずれかに記載のナノ結晶合金磁心の製造方法。The amorphous alloy ribbon has a general formula: (Fe 1-a M a ) 100-xyz-α-β-γ Cu x Si y B z M ′ α M ′ ′ β X γ (atomic%) (where M is Co And / or Ni, M 'is at least one element selected from the group consisting of Nb, Mo, Ta, Ti, Zr, Hf, V, Cr, Mn and W, M "is Al, a platinum group element Sc, at least one element selected from the group consisting of rare earth elements, Zn, Sn and Re, and X is at least one selected from the group consisting of C, Ge, P, Ga, Sb, In, Be and As The elements of the species, a, x, y, z, α, β and γ are respectively 0 ≦ a ≦ 0.5, 0.1 ≦ x ≦ 3, 0 ≦ y ≦ 30, 0 ≦ z ≦ 25, 5 ≦ y + z 7. The composition according to any one of claims 1 to 6, which has a composition represented by ≦ 30, 0 ≦ α ≦ 20, 0 ≦ β ≦ 20 and 0 ≦ γ ≦ 20. Method of producing nanocrystalline alloy core. 前記二次熱処理の後、さらに樹脂を含浸する工程を有する請求項1から7のいずれかに記載のナノ結晶合金磁心の製造方法。   The method for producing a nanocrystal alloy core according to any one of claims 1 to 7, further comprising the step of impregnating a resin after the secondary heat treatment. 前記二次熱処理において、前記の無磁場中において200℃以上、結晶化開始温度未満の一定の温度で保持した後に、磁路に対して直行する方向に磁場を印加しながらこの温度で保持し、その後、前記の磁路に対して直行する方向に磁場を印加しながら降温する請求項1から8のいずれかに記載のナノ結晶合金磁心の製造方法。   In the secondary heat treatment, after holding at a constant temperature of 200 ° C. or more and less than the crystallization start temperature in the non-magnetic field, hold at this temperature while applying a magnetic field in a direction orthogonal to the magnetic path; The method for manufacturing a nanocrystal alloy core according to any one of claims 1 to 8, wherein the temperature is lowered while applying a magnetic field in a direction orthogonal to the magnetic path. 前記二次温度保持工程において、磁心の温度が降温開始温度に対して±5℃の範囲になった後に、その温度の範囲で保持する時間を1分以上とし、その後、その温度の範囲を保持しつつ磁路に対して直行する方向に磁場を印加する、請求項1から9のいずれかに記載のナノ結晶合金磁心の製造方法。   In the secondary temperature holding step, after the temperature of the magnetic core falls within the range of ± 5 ° C. with respect to the temperature decrease start temperature, the holding time in the temperature range is made 1 minute or more, and then the temperature range is held The method for producing a nanocrystal alloy core according to any one of claims 1 to 9, wherein the magnetic field is applied in a direction orthogonal to the magnetic path while the magnetic field is being applied. 前記二次熱処理工程において、前記の無磁場中において200℃以上、結晶化開始温度未満の一定の温度で保持した後に、降温を開始する時点から、前記の磁路に対して直行する方向に磁場を印加しながら降温する請求項1から10のいずれかに記載のナノ結晶合金磁心の製造方法。   In the secondary heat treatment step, after holding at a constant temperature of 200 ° C. or more and less than the crystallization start temperature in the non-magnetic field, the magnetic field is directed in the direction orthogonal to the magnetic path from the start of temperature decrease. The method for producing a nanocrystal alloy core according to any one of claims 1 to 10, wherein the temperature is lowered while applying. 前記磁心の体積は3000mm3以上である請求項1から11のいずれかに記載のナノ結晶合金磁心の製造方法。The method for producing a nanocrystalline alloy core according to any one of claims 1 to 11, wherein a volume of the magnetic core is 3000 mm 3 or more. 前記一次熱処理の工程における昇温速度は1.0℃/min未満である、請求項1から12のいずれかに記載のナノ結晶合金磁心の製造方法。   The method for producing a nanocrystal alloy core according to any one of claims 1 to 12, wherein the temperature rising rate in the step of the primary heat treatment is less than 1.0 ° C / min. 前記一次熱処理の工程において、最高温度は550℃超585℃以下である、請求項1から13のいずれかに記載のナノ結晶合金磁心の製造方法。   The method for producing a nanocrystalline alloy core according to any one of claims 1 to 13, wherein the maximum temperature in the step of the primary heat treatment is more than 550 ° C and not more than 585 ° C. 前記二次熱処理の工程において、磁場を印加する際の最高温度は200℃以上400℃未満である、請求項1から14のいずれかに記載のナノ結晶合金磁心の製造方法。   The method for producing a nanocrystalline alloy core according to any one of claims 1 to 14, wherein in the step of the secondary heat treatment, the maximum temperature when applying a magnetic field is 200 ° C or more and less than 400 ° C. 前記二次熱処理の工程において、4℃/min以下の平均速度で降温しながら磁場を印加する請求項1から15のいずれかに記載のナノ結晶合金磁心の製造方法。   The method for producing a nanocrystal alloy core according to any one of claims 1 to 15, wherein the magnetic field is applied while decreasing the temperature at an average speed of 4 ° C / min or less in the step of the secondary heat treatment. ナノ結晶化が可能なアモルファス合金リボンからなるアモルファス磁心材を、無磁場中で結晶化開始温度より低い温度から結晶化開始温度以上に昇温してナノ結晶化する一次熱処理の工程と、結晶化開始温度未満の温度で磁路に対して直行する方向に磁場を印加する二次熱処理の工程と、を有するナノ結晶合金磁心の製造方法であって、
前記一次熱処理の工程における昇温速度は1.0℃/min未満である、ナノ結晶合金磁心の製造方法。
A process of primary heat treatment in which an amorphous magnetic core material made of an amorphous alloy ribbon capable of nanocrystallization is heated to a temperature lower than the crystallization start temperature to a crystallization start temperature or more in a no magnetic field to perform nanocrystallization; And a second heat treatment step of applying a magnetic field in a direction perpendicular to the magnetic path at a temperature lower than the start temperature.
The manufacturing method of the nanocrystal alloy core whose heating rate in the process of the said primary heat treatment is less than 1.0 degreeC / min.
ナノ結晶化が可能なアモルファス合金リボンからなるアモルファス磁心材を、無磁場中で結晶化開始温度より低い温度から結晶化開始温度以上に昇温してナノ結晶化する一次熱処理の工程と、結晶化開始温度未満の温度で磁路に対して直行する方向に磁場を印加する二次熱処理の工程と、を有するナノ結晶合金磁心の製造方法であって、
前記一次熱処理の工程において、最高温度は550℃超585℃以下である、ナノ結晶合金磁心の製造方法。
A process of primary heat treatment in which an amorphous magnetic core material made of an amorphous alloy ribbon capable of nanocrystallization is heated to a temperature lower than the crystallization start temperature to a crystallization start temperature or more in a no magnetic field to perform nanocrystallization; And a second heat treatment step of applying a magnetic field in a direction perpendicular to the magnetic path at a temperature lower than the start temperature.
In the process of the said primary heat treatment, the manufacturing method of the nanocrystal alloy core whose maximum temperature is more than 550 degreeC and 585 degrees C or less.
ナノ結晶化が可能なアモルファス合金リボンからなるアモルファス磁心材を、無磁場中で結晶化開始温度より低い温度から結晶化開始温度以上に昇温してナノ結晶化する一次熱処理の工程と、結晶化開始温度未満の温度で磁路に対して直行する方向に磁場を印加する二次熱処理の工程と、を有するナノ結晶合金磁心の製造方法であって、
前記二次熱処理の工程において、磁場を印加する際の最高温度は200℃以上400℃未満である、ナノ結晶合金磁心の製造方法。
A process of primary heat treatment in which an amorphous magnetic core material made of an amorphous alloy ribbon capable of nanocrystallization is heated to a temperature lower than the crystallization start temperature to a crystallization start temperature or more in a no magnetic field to perform nanocrystallization; And a second heat treatment step of applying a magnetic field in a direction perpendicular to the magnetic path at a temperature lower than the start temperature.
In the process of the said secondary heat treatment, the manufacturing method of the nanocrystal alloy core whose maximum temperature at the time of applying a magnetic field is 200 degreeC or more and less than 400 degreeC.
ナノ結晶化が可能なアモルファス合金リボンからなるアモルファス磁心材を、無磁場中で結晶化開始温度より低い温度から結晶化開始温度以上に昇温してナノ結晶化する一次熱処理の工程と、結晶化開始温度未満の温度で磁路に対して直行する方向に磁場を印加する二次熱処理の工程と、を有するナノ結晶合金磁心の製造方法であって、
前記二次熱処理の工程において、4℃/min以下の平均速度で降温しながら磁場を印加する、ナノ結晶合金磁心の製造方法。
A process of primary heat treatment in which an amorphous magnetic core material made of an amorphous alloy ribbon capable of nanocrystallization is heated to a temperature lower than the crystallization start temperature to a crystallization start temperature or more in a no magnetic field to perform nanocrystallization; And a second heat treatment step of applying a magnetic field in a direction perpendicular to the magnetic path at a temperature lower than the start temperature.
A method of manufacturing a nanocrystal alloy core, wherein a magnetic field is applied while decreasing the temperature at an average speed of 4 ° C./min or less in the step of the secondary heat treatment.
前記一次熱処理の工程における昇温速度は1.0℃/min未満である請求項18から20のいずれかに記載のナノ結晶合金磁心の製造方法。   The method for producing a nanocrystalline alloy core according to any one of claims 18 to 20, wherein a temperature raising rate in the step of the primary heat treatment is less than 1.0 ° C / min. 前記一次熱処理の工程において、最高温度は550℃超585℃以下である請求項17、19および20のいずれかに記載のナノ結晶合金磁心の製造方法。   The method for producing a nanocrystalline alloy core according to any one of claims 17, 19 and 20, wherein the maximum temperature in the step of the primary heat treatment is more than 550 ° C and 585 ° C or less. 前記二次熱処理の工程において、磁場を印加する際の最高温度は200℃以上400℃未満である、請求項17、18および20のいずれかに記載のナノ結晶合金磁心の製造方法。   The method for producing a nanocrystalline alloy core according to any one of claims 17, 18 and 20, wherein the maximum temperature when applying a magnetic field in the step of the secondary heat treatment is 200 ° C or more and less than 400 ° C. 前記二次熱処理の工程において、4℃/min以下の平均速度で降温しながら磁場を印加する、請求項17、18および19のいずれかに記載のナノ結晶合金磁心の製造方法。   The method for producing a nanocrystal alloy core according to any one of claims 17, 18 and 19, wherein the magnetic field is applied while decreasing the temperature at an average rate of 4 ° C / min or less in the step of the secondary heat treatment. 前記二次熱処理の工程は、前記磁場を印加しながら少なくとも100℃迄降温する工程を含む請求項17から24のいずれかに記載のナノ結晶合金磁心の製造方法。   The method for producing a nanocrystal alloy core according to any one of claims 17 to 24, wherein the step of the second heat treatment includes a step of lowering the temperature to at least 100 ° C while applying the magnetic field. 前記磁場は、磁場強度50kA/m以上で印加される請求項17から25のいずれかに記載のナノ結晶合金磁心の製造方法。   The method according to any one of claims 17 to 25, wherein the magnetic field is applied at a magnetic field strength of 50 kA / m or more. 前記アモルファス合金リボンの厚さは7μm以上15μm以下である請求項17から26のいずれかに記載のナノ結晶合金磁心の製造方法。   The method for producing a nanocrystalline alloy core according to any one of claims 17 to 26, wherein the thickness of the amorphous alloy ribbon is 7 μm to 15 μm. 巻回または積層されたナノ結晶合金リボンを含むナノ結晶合金磁心であって、
周波数f=1kHz、振幅H=0.05アンペア/メートル(A/m)の交流磁場が印加された状態において室温にて測定した透磁率μ(1kHz)が70,000以上であり、
角形比Br/Bmが50%以下であり、
保磁力が1.0A/m以下であるナノ結晶合金磁心。
A nanocrystal alloy core comprising a wound or stacked nanocrystal alloy ribbon,
Permeability μ (1 kHz) measured at room temperature with an applied alternating magnetic field of frequency f = 1 kHz and amplitude H = 0.05 amps / meter (A / m) is 70,000 or more,
Squareness ratio Br / Bm is 50% or less,
A nanocrystal alloy core having a coercive force of 1.0 A / m or less.
巻回または積層されたナノ結晶合金リボンを含むナノ結晶合金磁心であって、
前記ナノ結晶合金リボンは、Fe基材料からなり、
インピーダンス比透磁率μrzが、周波数100kHzで、48,000以上であるナノ結晶合金磁心。
A nanocrystal alloy core comprising a wound or stacked nanocrystal alloy ribbon,
The nanocrystalline alloy ribbon comprises an Fe-based material,
A nanocrystal alloy core having an impedance relative permeability μrz of 48,000 or more at a frequency of 100 kHz.
前記インピーダンス比透磁率μrzが、
周波数10kHzで、90,000以上、
周波数100kHzで、48,000以上、
周波数1MHzで、8,500以上、
である請求項29に記載のナノ結晶合金磁心。
The impedance relative permeability μrz is
Over 90,000 at a frequency of 10 kHz,
More than 48,000 at a frequency of 100kHz,
More than 8,500 at a frequency of 1 MHz,
The nanocrystal alloy core according to claim 29, which is
前記ナノ結晶合金リボンの厚さは、7μm以上15μm以下である請求項29又は30に記載のナノ結晶合金磁心。   The nanocrystal alloy core according to claim 29 or 30, wherein the thickness of the nanocrystal alloy ribbon is 7 μm or more and 15 μm or less. 樹脂が含浸されている請求項29から31のいずれかに記載のナノ結晶合金磁心。   The nanocrystal alloy core according to any one of claims 29 to 31, wherein the core is impregnated with a resin. 前記ナノ結晶合金磁心は、コモンモードチョークコイル用である請求項29から32のいずれかに記載のナノ結晶合金磁心。   The nanocrystal alloy core according to any one of claims 29 to 32, wherein the nanocrystal alloy core is for a common mode choke coil. 請求項29から33のいずれかに記載のナノ結晶合金磁心と、
前記ナノ結晶合金磁心巻回された導線と、
を備えた磁心ユニット。
The nanocrystal alloy core according to any one of claims 29 to 33,
The nanocrystalline alloy core wound wire;
Core unit equipped with
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