KR890002230B1 - 연자성재료 - Google Patents

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내용 없음.

Description

연자성재료

제1도는 본 발명의 Co-Hf-Ta에 비결정 합금중의 Hf함유율과 각종 자기 특성과의 관계를 나타낸 도면.

제2도는 상기 합금중의 Ta함유율과 각종 자기 특성과의 관계를 나타낸 도면.

제3도는 상기 합금과 비교예의 합금의 각 주파수에 따른 자기 특성을 나타낸 도면이다.

본 발명은 투자율이 높은 연자성재료(軟磁性材料), 특히 비결정 합금으로 이루어진 연자성 재료에 관한 것이다.

종래로부터 연자성재료에 대해 여러종류의 재질이 연구, 제안되고 이에 의한 각종 특성을 가진 연자성재료를 얻어왔다.

예를들면 철-니켈 합금으로 이루어진 2원계 퍼어말로이(permalloy), 예를 들면 크롬, 몰리브덴, 철 등과 같은 제3원소를 첨가한 다원계 퍼어말로이 등이 있으나 이러한 퍼어말로이는 일반적으로 투자율 및 포화자속 밀도를 충분히 높이는 것이 어려웠다.

본 발명자들은 스페터링 등에 의해 얻어지는 비결정 합금박막에 대해 여러 가지로 연구를 한 결과, 코발트를 주성분으로하여 여기에 하프늄 및 탄탈륨을 첨가한 Co-Hf-Ta의 3성분계 비결정 합금으로 이루어지고, 상기 하프늄의 함유율이 1내지 5원자% 바람직하기는 하프늄의 함유율이 1.5내지 3원지%이고, 상기 탄탈륨의 함유율이 4내지 10원자%, 바람직하기는 탄탈륨의 함유율이 6내지 8원자%로 한정된 것이 연자성 재료로서 우수한 특성을 갖게 됨을 알게 되었다.

기판에 결정화 유리를 사용하고 코발트 디스크(직경 101.6㎜, 두께 5㎜)상에 하프늄 펠렛 및 탄탈륨펠렛(이들 양자의 펠렛의 크기는 가로 10㎜, 세로 10㎜, 두께 1㎜임)을 중심으로부터 방사상으로 교차하여 배치하고 목표물 상의 펠렛의 수를 조정하여 합금 조성이 변화되도록한 다음 진공도가 1×10^-6토르 이하의 고진공하에 알곤가스 분위기에서 고주파 전력 2.0W/㎠으로 스페터링을 행한다. 기판상에 코발트를 주성분으로 하는 Co-Hf-Ta의 3성분계의 비결정 합금 박막을 만든다. 이와 같이하여 만든 각종 조성을 가진 합금재료를 사용하여 하기의 각 특성 시험을 하였다.

제1도는 하기의 합금 조성표에 있어서 합금중의 Ta 함유율 Y가 항상 4.5원자%가 되도록하여 Hf 함유율 X를 여러 가지로 변화시킨 경우의 자기 특성을 나타낸 도면이다.

[합금조성표]

도면에서, 곡선 Bs는 포화자속밀도, 곡선 μe는 주파수 1mHz에 있어서의 곤난축(困難軸)방향의 투자율, 곡선Hc는 곤난축방향의 보자력이다. 이 도면에서 명백히 나타난 바와 같이 Hf함유율이 0원자%의 Co-Ta2성분계의 합금은 Bs가 높으나, Hc는 너무 높고 μe가 낮다.

여기서 Hf를 소량 첨가하면 Hc는 극단적으로 낮아지고 μe는 반대로 높아진다.

또한 Hf의 함유율이 어느 정도 이상이 되면 Hc는 높아지고 μe는 낮아진다. 한편 Bs는 극단적이지는 않으나, Hf의 함유율이 증대됨에 따라 낮아지는 경향이 있다.

이와 같은 특성경향에 있어서, Bs를 그다지 저하되지 않고 Hc를 낮추고 높은 μe로 하기 위해서는 Hf의 함유율(X)를 1원자%

Hf

5원자%의 범위, 바람직하게는 1.5내지 3원자%의 범위로 제한할 필요가 있다. 여기에서 Ta의 함유율을 (Y)를 약간 변화시켜도 마찬가지이다.

제2도는 상기 합금 조성표에 있어 합금중의 Hf함유율(X)이 항상 2.2원자%가 되도록하여, Ta함유율(Y)를 여러 가지로 변화시킨 경우의 자기 특성을 나타낸 것이다. 이 도면에서 명백한 바와 같이 Ta함유율이 0원자%의 Co-Hf2성분계합금도 상기와 같이 Bs가 높으나, Hc는 너무 높고, μe는 낮다.

여기에 Ta를 소량 첨가함으로써 Hc가 극단적으로 낮아지고 μe는 반대로 높아진다. 또한 Ta의 함유율이 어느정도 이상이되면, Hc는 높아지고 μe는 낮아지게 된다.

한편 Bs는 극단적이지는 않으나 Ta의 함유율이 증대됨에 따라 낮아지는 경향이 있다.

이와 같은 특성 경향에 있어서, Bs를 그다지 저하시키지 않고 Hc를 낮추고 높은 μe를 얻기 위해서는 Ta의 함유율(Y)를 4

Ta

10원자% 바람직하게는 6내지 8원자%의 범위로 한정할 필요가 있따. 여기에서 Hf함유율(X)를 약간 변화시켜도 마찬가지이다.

제3도는 본 발명의 Co(93.3원자%)-Hf(2.2원자%)-Ta(4.5원자%)의 3성분계비결정 합금(곡선A)과 Co(97.8원자%)-Hf(2.2원자%)의 2성분계비결정 합금(곡선A)의 각 주파수에 다른 μe의 변화를 비교하여 나타낸 도면이다. 이 도면에서 명백한 바와 같이 본 발명의 연자성 재료는 각 주파수에서 항상 높은 투자율을 가지며, 넓은 주파수 영역에서도 특성이 안정된다.

이상과 같이 본 발명에 따라 Co를 주성분으로 하는 Co-Hf-Ta의 3성분계비결정 합금에 있어서, Hf의 함유율을 1

Hf

5원자% Ta의 함유율을 4

Ta

10원자%가 되도록 함으로써 포화자속밀도를 그다지 저하시킴이 없이 낮은 보자력 및 높은 투자율을 갖는 연자성 재료를 제공할 수 있게 된다.

Claims (3)

1. 코발트를 주성분으로 하여, 여기에 하프늄 및 탄탈륨을 첨가한 3성분계 비결정 합금으로 이루어지고, 상기 하프늄의 함유율이 1

   

   Hf

   

   5원자%이고 탄탈륨의 함유율이 4

   

   Ta

   

   10원자%가 되게 함을 특징으로 하는 연자성재료.
2. 제1항에 있어서, 하프늄의 함유율이 1.5 내지 3원자%의 범위로 한정됨을 특징으로 하는 연자성재료.
3. 제1항에 있어서, 탄발륨의 함유율이 6내지 8원자%의 범위로 한정됨을 특징으로 하는 연자성재료.

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