KR900007456B1

KR900007456B1 - 가포화 리액터용 비정질 자성 재료

Info

Publication number: KR900007456B1
Application number: KR1019860005221A
Authority: KR
Inventors: 이충효
Original assignee: 삼성전자 주식회사; 한형수
Priority date: 1986-06-28
Filing date: 1986-06-28
Publication date: 1990-10-10
Also published as: KR880000610A

Abstract

내용 없음.

Description

가포화 리액터용 비정질 자성 재료

제1도는 본 발명의 정자장 처리에 사용되는 알미늄보빈의 절개단면도.

제2도는 본 발명의 정자장 열처리 상태도이다.

본 발명은 컴퓨터 OA기기등에 각종 직류 정전압을 공급하는 전원장치에 사용되는 자기증폭기의 핵심소자인 비정질 연자성 재료에 관한 것이다.

종래의 자기증폭기는 자심재료의 고주과 특성이 좋지 않아 고주파에서 손실이 커 자심제어가 불가능하였고, 또한 전원장치의 스윗칭 주파수∼20KHz정도에 한계가 있는 결점이 있었다.

따라서, 본 발명은 이와같은 종래의 결점을 해소시키기 위해 새로운 소재를 발명하였으며 그 발명에 대한 상세한 것을 실시예를 통해 설명하면 다음과 같다.

비정질 자성재료는 결정자기 이방성이 없고, 상변태가 없어 넓은 조성범위에서 자기특성을 연속적으로 변화시키면서 우수한 연자성 재료로 설계가 가능하며 또한 박판제조가 용이하고 고유 저항이 커서 교류자기특성과 고주파특성이 우수하다.

본 발명은 Co를 주원소로 한 비정질 연자성재료로서 천이금속을 첨가하여 자왜를 제로(Zero)로 함으로써 우수한 연자성 특성을 실현시켰고 또한 Nb, Cr, Mo을 첨가하여 열적 특성을 향상시켰으며 그 합금의 조성은 Co₆₇Fe₆-_xNi_xM₂Si₁₂B₁₃(M=Nb, Cr, Mo. 1≤X≤2)로 하였고, (여기서 Ni를 소량 첨가하면 첫째로 합금의 연자성특성(보자력, 투자율) 향상의 효과를 거둘 수 있는 바, 예를 들면 Co_70.4Fe_4.5Si_11.5B_13.6에서의 Hc=0.02Oe(DC), 인데 반하여 본 발명의 합금의 경우 DC에서 0 005Oe 수준으로 차이를 나타내고, 둘째로, 근본적으로 본 발명의 합금은 영자왜(λs~0)를 달성해야 하는바 Ni 첨가량이 늘어날수륵 X값은 마이너스 쪽으로 변화되고, 줄어들수록 X값은 플러스 쪽으로 변화되므로 천이금속인 Nb, Mo, Cr의 함량을 2%로 고정하였을 경우 합금의 λ_0∼0으로 할수 있는 Ni의 첨가범위는 1-2at%이다.

셋째로, 본 발명의 합금에서 요구되는 자기적, 특성중 가장 중요한 것은 각형비와 보자력이지만 기본적으로 Bs＞7㎏을 유지하여야만 퍼멀로이(Bs=7.8㎏)와 경쟁이 되는 한편 상업성을 유지할 수 있으며, Ni이 2%를 초과할 경우 합금의 Bs가 Bs＜7㎏가 되어 특성상 문제를 나타낼 수 있다.

(예)

{Co_61.6Fe_4.2Ni_4.2Si₁₀B₂₀의 Bs=5.4㎏

Co_69.6Fe_4.6Mo_1.8Si₈B₁₆의 Bs=6.3㎏

Co₆₇Fe_3.7Ni_2.3Nb₂B₁₂B₁₃의 Bs=5.0㎏}

시료제조를 위해 Fe, Co, Ni, Nb, Cr, Mo은 99.9% 순도를 가진 것을 10^-5g까지 측정하여 측정분말을 잘 혼합한후 유압프레스 900Kgf/㎠ 정도의 압력을 가하여 치밀하게 만든 다음 15KW, 450KHs의 고주파유도용 해로에 녹여 모합금을 제조한 후 헬륨분위기하에서 통상의 비정질박대 제조방법인 단률급냉법으로 리본 형상으로 제조하였다.

이렇게 제조된 비정질 리본을 테이프와운드(Tape Wound)법으로 토로이드코어(Toroid Core)를 만들어 250℃의 알곤(Ar)분위기하에서 30분동안 원주방향으로 15Oe 정도의 정자장 열처리를 함으로써 자심의 과도방향에 강한 유도 자기 이방성을 발생시켜 자기 이력곡선의 고각형화 및 자화특성이 안정화되어 사용시 온도가 상승한 상태의 자계변화에 의한 이방성변화가 작아 안정하므로 신뢰성이 높은 소재를 얻게 된다.

여기서 상기와 같이 열처리조건을 한정하는 이유는, 정자장 열처리는 합금의 큐리온도이하에서 실시해야하는데, 본 발명 합금의 큐리온도는 330-350℃이고 최소한 합금내에서의 응력제거 및 확산이 일어날 수 있는 온도인 250℃를 열처리 온도로 정하었으며, 열처리 시간은 30분을 초과할 경우 온도효과에 의해 부분적인 결정화가 이루어질 수 있어 합금의 특성이 떨어지고 30분 이하에서는 소정의 효과를 거둘수 없기 때문이다.

한편 원주방향으로의 정자장 열처리하는 과정은, 비정질 금속리본을 제1도와 같은 알루미늄 보빈에 감고, 제2도와 같이 그 둘레에 코일을 30회 감고, 4A의 전류를 가하며, 이 상태로 노기장입, 온도 승, 하강시 계속 자장을 가한 상태로 유지시킴으로서 행하여진다.

따라서, 표 1에서 나타나 있는 바와 같이 종래의 80% Ni-Fe Permalloy보다 고주파에서의 저보자력, 고각형상을 가지고 있어 고주파 특성이 뛰어나며,

[표 1]

본 발명의 Co가 영자왜 합금:

Co₆₇Fe_4.5Ni_1.5Nb₂Si₁₂Si₁₂B₁₃(A 합금)와 종래의 80% Ni-Fe Permalloy 합금의 자기적특성

Co₆₇Fe_4.5Ni_1.5Mo₂Si₁₂B₁₃(B 합금) 비교

Co₆₇Fe_4.7Ni_1.3Cr₂Si₁₂B₁₃(C 합금)

또한 (표 2)에서 보는 바와 같이 천이금속 Nb, Cr, Mo 첨가로 결정화 온도를 50℃ 정도 상승시킴으로 비정질 금속의 열적안정성을 향상시켰다.

[표 2]

본 발명은 전원장치용 가포화 리액터로서 요구되는 자기특성인 동작주파수에서 우수한 각형이력곡선, 작은보자력, 우수한 열적안정성을 향상시킨 가포화 리액터용 비정질 자성재료이다.

Claims

합금의 조성물 Co₆₇Fe₆-_xNi_xM₂Si₁₂B₁₃(M=Nb, Cr, Mo 1≤X≤2)로 하되 단롤법으로 급냉시킨 비정질 합금을 원주방향으로 15Oe의 정자장을 가한후 250℃의 Ar 분위기에서 30분동안 열처리 한것을 특징으로 하는 가포화 리액터용 비정질 자성재료.