WO1992006480A1 - Noyau magnetique - Google Patents

Description

明 4柳an

磁 、 技 術 分 野

本発明 は、 パルス発生装置、 変圧器な どに用 い ら れ る 磁心に関す る も の であ り 、 さ ら に詳 し く は高出力パ ル ス 用磁心な ど大電力で用 い ら れ る 磁心に関す る 。

背 景 技 術

レ ー ザー や粒子加速器な どに用 い ら れ る パ ル ス 電源装 置 に は、 高出力でかつパ ル ス 幅 の短いパ ル ス を発生 さ せ る の に適 し た磁気パ ル ス圧縮回路が用 い ら れて い る 。 こ の磁気パ ル ス圧縮回路 は、 コ ン デ ン サ の電荷を次段の コ ン デ ン ザ に移行す る と き に、 可飽和磁心の飽和特性を利 用 し て電流パ ル ス幅を圧縮す る も ので あ る 。

ま た、 線形加速器の誘導磁心は本質的に 1 ： 1 ト ラ ン ス と し て動作 し 、 二次側ギ ャ ッ プ に発生す る 電圧 に よ り 磁心中央部を通 る 荷電粒子 ビー ム を加速す る も の で あ る 従来よ り 、 こ れ ら の高出力パ ル ス用磁心 と し て は、 高 飽和磁束密度、 磁化曲線の高角形比お よ び低鉄損の特性 を有す る 鉄基非晶質合金薄帯あ る い は コ バ ル ト 基非晶質 台金薄帯な どの磁性材料薄帯 と ポ リ エ ス テル フ ィ ル ム ぁ る い は ポ リ イ ミ ド フ ィ ル ム な どの高分子 フ ィ ル ム 力、 ら な る 電気絶緣材料 と が交互に巻回 さ れてな る 磁心が用 い ら れて い る 。

そ し て、 こ の よ う な磁心に お い て は磁心が高出力パル ス用 を対象 と し てい る た め に磁性材料薄帯間の絶縁性が 重要 と な る 。 そ の た め従来にお い ては磁性材料薄帯端部 間 にお け る 層間絶縁を確保す る た め に、 電気絶縁材料の 幅を磁性材料薄帯の幅よ り 広 く 設定す る こ と が行われて い る

し か し 、 上記の よ う な磁性材料薄帯間の層間絶縁を確 保す る た め に電気絶縁材料の幅を磁性材料薄帯の幅よ り 広 く 設定 し た磁心にお い て は、 下記の よ う な 問題点が生 じ て い る こ と を本発明者 ら は初めて知見 し た。

すな わ ち 、 従来の磁心の断面図の模式図であ る 第 2 図 に示すよ う に 、 磁性材料薄帯 1 の端部よ り 電気絶縁材料 2 の端部 は突出 し てお り 、 さ ら に一般に こ の電気絶縁材 料 2 は熱伝導性が低い た め に、 こ の電気絶緣材料 2 の突 出 し た部分の 間の空間が熱的な絶縁層 3 と な っ て し ま う のであ る 。 こ の た め、 使用時にお け る 磁心の発熱、 言い 換えれば磁性材料薄帯の発熱に対す る 冷却効果が低下 し 、 磁心の温度が上昇 し て し ま う 。 一般に磁心は、 空気、 絶 縁油、 フ ッ 素系不活性液体な どの冷却媒体に よ り 冷却 さ れて い る も の の、 こ の磁心の温度上昇に起因 し て磁心の 磁束量の低下お よ び特性の経時変化の加速化が生 じ て し ま い 、 所定の機能が得 ら れな い と い う 問題が不可避的 に 発生す る の で あ る 。 本発明 は上記問題点を解決 し 、 優れた冷却特性を有す る 磁心を提供す る こ と を 目 的 と す る 。

発 明 の 開 示

本発明 の磁心は、 磁性材料薄帯 と 電気絶縁材料が積層 ま た は巻回 さ れて な る 磁心に お い て、 磁性材料薄帯の幅 を a 、 電気絶縁材料の幅を b と し た場合 に、 0 . 5 a b く a な る 関係を有す る こ と を特徴 と す る 。

図面の簡単な説明

第 1 図 は本発明 の磁心の断面を示す概略図、

第 2 図 は従来の磁心の断面を示す概略図、

第 3 図お よ び第 4 図 は K r F エキ シ マ レ ー ザ一装置の 等価回路を示す回路図、

第 5 図お よ び第 6 図は電気絶縁材料の幅 （ W j _N) と 非 晶質合金の幅 （w_A") の比 （ W i_Nzw_AM) を種々 変化 さ せた磁心の温度上昇を示すグラ フ 、

第 7 図 は非晶質合金 と 電気絶縁材の配置関係を示す外 観図、

第 8 図 は第 7 図 に お け る 距離 C と 磁心の温度上昇 と の 関係を示す グ ラ フ で あ る 。

発明 を実施す る た め の最良の形態 本発明 に お い て は、 第 1 図に示すよ う に電気絶縁材料 2 の幅を磁性材料薄帯 1 の幅未満 と す る こ と に よ り 、 磁 性合金薄帯を突出 さ せ、 磁性合金薄蒂 1 の冷却媒体への 接触面積を増大 さ せ、 使用時に お け る 磁心の発熱、 すな わ ち磁性材料薄帯の発熱に対す る 放熱性を向上す る も の の る。

し たが っ て、 磁性材料薄帯の空気、 絶縁油、 フ ッ 素系 不活性液体な どの冷却媒体への接触面積を向上す る た め に は電気絶縁材料の幅 b は磁性材料薄帯の幅 a 未満 と し な ければな ら な いが、 あ ま り そ の幅が狭い と 磁性材料薄 帯の板厚が薄い こ と に よ る た わみ な どに よ り 層間の間隔 が狭 く な り 、 高電圧を付加 し た際に短絡を発生 し易 く な る た め に、 そ の短絡防止の観点か ら電気絶緣材料の幅 b は、 磁性材料薄帯の幅 a に対 し 0 . 5 a 以上 a 未満 と し た。 好ま し く は 0 . 9 a 以上 a 未満であ る 。 さ ら に好ま し く は 0 . 9 5 以上 a 未満であ る。 こ れ ら磁性材料薄帯 と 電気絶縁材料の幅に よ る 冷却特性は磁性材料薄帯 と電 気絶緣材料の厚 さ の比が大であ る ほ どそ の幅の差に よ る 効果が大 と な る 。

更 に本発明 に おい て は、 第 1 図 に示すよ う に、 磁性材 料薄帯 1 の幅方向 に お け る 両端部双方 と も電気絶縁材料 2 の幅方向 に お け る両端部よ り 突出 し てい る こ と が好ま し い o

こ こ で、 磁性材料薄帯 と 電気絶縁材料が積層 さ れた磁 心の場合 に お け る 磁性材料薄帯お よ び電気絶縁材料の幅 と は、 各材料に お け る 外径 と 内径の差の 1 / 2 であ る 。

ま た、 本発明 に お いて電気絶縁材料の幅が磁性合金薄 蒂の幅以下 と な っ た こ と に よ る 薄帯端部 に お け る 層間絶 縁性の低下分は薄帯端部に介在す る 空気、 絶緣油、 フ ッ 素系不活性液体な ど磁心冷却用媒体の絶縁性に よ り 薄帯 間の距離が大 き く な る た め薄帯端部間の捕償可能であ る 。 さ ら に必要であれば、 電気絶縁材料の厚 さ を厚 く す る こ と に よ り 絶縁性に対 し さ ら に有効 と な る。

本発明 に お け る 磁性材料薄帯の材質は電気絶縁材料 と 積層 ま た は巻回 さ れて、 磁心 と し て構成 さ れる も の であ れば特 に 限定 さ れ る も のでは な いが、 そ の中で も鉄基非 晶質合金、 コ バル ト 基非晶質合金あ る い は鉄基非晶質合 金を結晶化 さ せ微細な結晶粒を析出 さ せた鉄基磁性合金 が優れた磁気特性を有 し てお り 好 ま し い も の であ る 。

上記各磁性材料を さ ら に細述す る と 、 ま ず鉄基非晶質 合金に関 し て は、 一般式 ：

^{F e} 100-y ^X y ^{C a} * ^%

1 4 ≤ y ≤ 2 1

( こ こ で、 X は S i ， B , P , C お よ び G e 力、 ら選ばれ る いずれ力、 1 種ま た は 2種以上の元素であ る 。 ) で表 さ れ る 鉄基非晶質合金が、 高飽和磁束密度が得 ら れ好ま し い も の であ る 。 こ こ で Xの 中で も S i お よ び B を用 い た 場合の S i 量は 7 〜 ： L 4 a t %、 B量は 1 1 〜 1 5 a t %が好 ま し い 、 さ ら に鉄基非晶質合金の中で も 特に F e の一部を C o ま た は N i の いずれ力、 1 種 ま た は 2 種の元 素で置換 し た、 一般式 ：

( ^{F e} 1-x ^M x ) 100-y ^X y ^a ' ^% 0 < x ≤ 0 . 4 1 4 ≤ y ≤ 2 1

( こ こ で、 M は C o ま た は N i 力、 ら選ばれる いずれ力、 1 種ま た は 2 種の元素であ り 、 X は S i , B , P ， C お よ び G e か ら選ばれる いずれ力、 1 種ま た は 2 種以上の元素 であ る 。 ） で表さ れ る 鉄基非晶質合金が、 高飽和磁束密 度でかつ高角形比が得 られる た め特に好ま し い。 上記組 成の鉄基非晶質合金におい て、 さ ら に T i ， T a , V , C r , M n , C u , M o , N b , Wな どの元素を 5 a t %以下添加す る こ と に よ り 、 さ ら に磁気特性の向上を図 る こ とが可能であ る 。

ま た コ バル ト 基非晶質合金につ い ては、 一般式 ：

^{( C} ° 1-x ^{F e} X ^} 100-z ^{( S 1} 1-y ^B y ^} z

0 . 0 2 ≤ x ≤ 0 . 1

0 . 3 ≤ y ≤ 0 . 9

2 0 ≤ z ≤ 3 0

で表 さ れ る コ バル ト 基非晶質合金が高角形比お よ び低鉄 損であ り 、 と く に好ま し い。 上記組成の コ バル ト 基非晶 質合金におい て、 さ ら に T i , T a , V , C r , M n ，

C u , M o , N b , Wな どの元素を 8 a t %以下添加す る こ と に よ り 、 さ ら に磁気特性の 向上を図 る こ と が可能 であ り 、 そ の 中で も 低鉄損を考慮す る と 特に M n , N i ，

M o , N b が好ま し い。

ま た、 さ ら に鉄基非晶質合金を結晶化 さ せ微細 な結晶 粒を析出 さ せた鉄基磁性合金、 例え ば下記一般式

(F e M ) ,_ηΛ „ C u S B M M _n X

1-a a 100-x-y-z-ii-i-r x y z a β J

0 ≤ a 0 . 5

0 1 ≤ x 3

0 ≤ y 3 0

0 ≤ z 2 5 0 y + z ≤ 3 5

0 . 1 ≤ a ≤ 3 0 0 ≤ β ≤ 1 0 0 ≤ r ≤ 1 0

( こ こ で、 M は C o ま た は N i 力、 ら 選ばれ る 1 種 ま た は 2 種、 M— は N b ， W , T a , Z r , H f ， T i お よ び M o か ら選ばれ る いずれ力、 1 種 ま た は 2 種以上の元素、 M _—は V , C r , M n , A 1 , 白金族元素， S c , Y , 希土類元素， A u , Z n , S n お よ び R e 力、 ら 選ばれ る いずれ力、 1 種ま た は 2 種以上の元素、 X は C , G e , P , G a , S b , I n , B e お よ び A s 力、 ら 選ばれ る いずれ か 1 種ま た は 2 種以上の元素であ る 。 ）

に よ り 表 さ れ る 組成を有 し 、 組織の少な く と も 5 0 %が 微細 な結晶粒か ら な り 、 結晶粒がそ の最大寸法で測定 し た場合、 5 0 O A 以下の結晶粒径を有す る F e 基軟磁性 合金が好 ま し い。

上記、 各組成を有す る 非晶質合金薄帯 は、 所定組成の 合金 に例え ば溶湯急冷法な どを適用 し て容易 に 作製す る こ と が可能であ る 。 ま た、 こ れ ら の材料を用 い た磁性材 料薄帯の厚 さ は格別限定 さ れ る も の で はな いが、 例え ば 3 〜 4 0 m の厚 さ が好ま し く 、 さ ら に は 6 〜 2 8 ίί πι が好ま し い。

一方、 電気絶縁材料の材質に お い て も特に限定 さ れ る も ので は な いが、 ポ リ エス テノレ フ ィ ノレム は安価であ る た め好ま し く 、 ま た ポ リ イ ミ ドフ ィ ルム は耐熱性に優れて お り 、 磁性材料薄帯 と 一体に熱処理が可能であ る た め、 例え ば磁性材料薄帯 と ポ リ イ ミ ドフ ィ ルム を交互に巻回 ま た は積層後に熱処理を行 う こ と が可能であ り 、 好ま し い も の であ る 。 こ の電気絶縁材料の厚 さ も格別限定 さ れ る も の ではな いが、 絶縁性を考慮す る と 1 . 5 〜 5 0 mであ る こ と が好ま し く 、 さ ら に は 1 . 5 〜 3 0 111が 好ま し い。

本発明 に お け る 磁心は、 下記の製造方法に よ り 得 る こ と が可能で あ る 。

すな わ ち 、 所定の組成、 形状の磁性材料薄帯 と電気絶 縁材料を常法 に よ り 交互に巻回 し ま た は所定の組成の磁 性材料薄帯を所定の形状に常法に よ り 打ち抜い た も の と 電気絶縁材料 と を交互に積層 し 、 必要に応 じ て熱処理を 施す こ と に よ り 製造 さ れ る 。 こ の熱処理におい て特に 直 流あ る い は交流磁場中で熱処理を行 う こ と に よ り 、 得 ら れた磁心の角形比な どの磁気特性の 向上を図 る こ と が可 能 と な る 。 磁性材料薄帯 と し て コ バル ト 基非晶質合金を 用 い た場合に は溶湯急冷後の状態で比較的高角形比が実 現で き る 組成が存在す る た め、 熱処理を施 さ ず用 い る こ と が可能であ る 。

ま た 、 磁心の成形に先立 ち 、 薄帯を直流あ る い は交流 磁場中で熱処理を行 う と 、 磁心成形体に対 し 磁場中で熱 処理を行 つ た場合 と 同様に得 ら れた磁心の角形比が向上 す る 。 こ の 際の磁場の大 き さ と し て は ◦ . 5 〜 1 1 0 O e 程度であ る こ と 力 好ま し く 、 さ ら に は 5 〜 2 0 0 e 程度が好ま し い。

ま た、 磁性材料薄帯 と 電気絶縁材料の組合せ は、 要求 さ れ る 特性に よ り 適宜選択す る こ と が可能であ る 。 例え ば特 に電気絶縁性が要求 さ れ る 用途の場合に は電気絶縁 材料を 2 層以上の も の と し た り 、 特に磁気特性が要求 さ れ る 用途の場合 に は磁性材料薄帯を 2 層以上の も の と し た り す る こ と 力 で き る 。

本発明 の磁心は、 磁性材料薄帯 と 電気絶緣材料を交互 に積層 ま た は巻回 し た磁心に お い て使用時に発熱を生 じ る も のであれば何 ら 限定 さ れ る も ので はな いが、 レ ー ザ — や粒子加速器な どに用 い ら れ る パルス発生装置や変圧 器 な ど大電力で用 い ら れ る 磁心に用 い ら れ る 場合 に特 に 有効であ る 。

実施例 1 , 2 お よ び比較例 1 , 2

第 1 表 に示す組成お よ び形状を有す る 非晶質合金薄帯 お よ び電気絶縁材料を用 い、 交互 に卷回 し て外径 2 0 〇 mm、 内径 1 0 O nmの卷磁心を成形 し た。 得 ら れた巻磁心 を 4 2 0 で、 3 0 分間の熱処理を行 っ た後、 2 0 0 °C恒 温、 1 0 e の 直流定磁場中で 1 時間熱処理を行 っ た。 実施例 3 お よ び比較例 3

第 1 表に示す組成お よ び形状を有す る 非晶質合金薄帯 お よ び電気絶緣材料を用 い、 交互に巻回 し て外径 2 3 0 , 内径 1 0 0 rainの巻磁心を成形 し た。 得 られた巻磁心 を 4 2 0 で、 3 0 分間の熱処理を行 っ た後、 2 0 0 。C恒 温、 1 0 e の直流定磁場中で 1 時間熱処理を行 っ た。 実施例 4 お よ び比較例 4

第 1 表に示す組成お よ び形状を有す る 非.晶質合金薄帯 を交互に巻回 し て外径 2 0 0 na、 内径 1 0 0 mmの巻磁心 を成形 し た。 得 ら れた巻磁心を 4 0 0 °C恒温、 1 0 O e の直流定磁場中 にお い て 2 時間熱処理を行 っ た。—

実施例 5 お よ び比較例 5

第 1 表に示す組成お よ び形状を有す る 非晶質合金薄帯 の み を巻回 し て外径 1 8 0 mm 内径 1 0 0 mmの巻磁心を 成形 し 、 非晶質合金薄帯に対 し、 3 2 0 C恒温、 3 0 0 e の直流定磁場中 に おいて 2 時間熱処理を行 っ た。 得 られた非晶質合金薄帯お よ び第 1 表に示す電気絶縁材料 を用 い交互に再び巻回 し て外径 1 8 0 mm、 内径 1 0 0 腿 の巻磁心を成形 し た。

実施例 6 お よ び比較例 6

第 1 表に示す組成お よ び形状を有す る 非晶質合金薄帯 お よ び電気絶縁材料を用 い交互に卷回 し て外径 2 4 0 删 、 内径 1 0 0 mmの卷磁心を成形 し た。 得 ら れた巻磁心を 5 5 0 ^eC恒温、 1 0 e の 直流定磁場中 に お い て 1 時間熱 処理を行 う こ と に よ り 非晶質合金を結晶化 さ せ微細な結 晶粒を析出 さ せた。

実施例 7 お よ び比較例 7

第 1 表に示す組成お よ び扳厚を有す る 非晶質合金薄帯 を外径 6 0 mm、 内径 3 0 mmの環状に打ち抜い た も の と 外 径 5 9 . 5 mm . 内径 3 0 . 5 mmの環状の電気絶縁材料を 交互 に積層 し 、 高 さ 4 0 mmの実施例 7 の積層磁心を成形 し た。

ま た比較例 と し て第 1 表に示す組成お よ び扳厚を有す る 非晶質合金薄帯を外径 6 0 、 内径 3 0 mmの環状 に打 ち抜い た も の と 外径 6 1 mm、 内径 2 9 ranの環状の電気絶 縁材料を交互に積層 し 、 高 さ 4 0 ramの比較例 7 の積層磁 心を成形 し た。

上記得 ら れた磁心にお い て、 実施例 1 , 4 〜 6 お よ び 比較例 2 ， 4 〜 6 の磁心を第 3 図の等価回路を有す る K r F エキ シ マ レ ー ザ装置 に使用 し た 際の磁心の温度上 昇を測定 し た。 こ の場合 L _Siに磁心 5 個を用 い た油冷構 造 と し た。 な お、 C _u = 2 0 n F 、 C = 1 6 n F 、

C ₃₁ - 1 4 n F 、 V ₀ - 3 0 k V 出或。 こ の 際の繰返 し 周波数 は、 実施例 1 、 3 お よ び比較例 1 、 3 の場合 に は 1 k H z 、 実施例 4 、 5 、 6 お よ び比較例 4 、 5 、 6 の 場合 に は 0 . 2 k H z であ る 。

そ の結果を第 1 表に示す。

ま た、 実施例 2、 7 お よ び比較例 2、 7 の磁心の第 4 図の等価回路を有す る K r F エキ シマ レ ー ザ装置 に使用 し た 際の磁心の温度上昇を測定 し た。 こ の場合 L _{s 2}に磁 心 6 個を用 い フ ッ 素系不活性液体に よ る 冷却構造 と し た。 な お、 C ₁₂= 2 0 n F 、 C ₂₂= 1 6 n F、 V _Q = 2 0 k V 、 繰返 し周波数 1 k H z であ る 。 そ の結果を併せて第 1 表に示す。

下記第 1 表よ り 明 ら かな よ う に、 電気絶縁材料の幅を 磁性材料薄帯の幅未満 と し た本発明の磁心は、 電気絶縁 材料の幅が磁性材料薄帯の幅以上の従来の磁心に比べ、 使用時に お け る磁心の温度上昇が小 さ く 、 高出力パル ス 用磁心に用 い た場合 に おい て も 、 優れた冷却効果を有 し て い る 。

ま た、 電気絶縁材料の幅 （ Wェ _N) と 非晶質合金の幅 ( w _AM) の比 （w_1Nzw_AM) を種々 変化 さ せて磁心を作 成 し 、 第 3 図の等価回路を有す る K r F エキ シマ レ 一 ザ 装置 に使用 し た 際の磁心の温度上昇を測定 し た。 非晶質 合金お よ び電気絶縁材料が実施例 1 と 同様の場合の結果 を第 5 図 に 、 ま た、 実施例 5 と 同様の場合を第 6 図 に示 し た。

こ の場合 L _sェに磁心 5 個を用 い た油冷構造 と し た。 な お、 0 ^ = 2 0 11 ?、 C = 1 6 n F 、 C = 1 4 n F 、 V ₀ = 3 0 k V , 繰返 し周波数 1 k H z であ る 。

第 5 図お よ び第 6 図よ り 明 ら かな よ う に、 電気絶縁材 料の幅 （w_1N) と 非晶質合金の幅 （w_AM) の比 （w_1N/

W _Α") 力 < 0 . 5 < W i _NZ W▲„く 1 の も の は、 冷却効果力 大 き く 温度上昇力 小 さ い の で好ま し い。 こ れ ら第 5 図お よ び第 6 図よ り 明 ら かな よ う に、 厚 さ 1 6 ^ mの非晶質 合金薄帯 と 厚 さ 6 の電気絶縁材料に よ り 構成 さ れた 磁心を用 い た第 5 図 に比較 し 、 厚 さ 1 5 mの非晶質合 金薄帯 と 厚 さ 2 m の電気絶縁材料に よ り 構成 さ れた磁 心を用 い た第 6 図、 すな わ ち磁性材料薄帯 と 電気絶緣材 料の厚 さ の比が大 き い磁心の方が材料の幅の差に よ る 冷 却特性への影響が大 き い。 第 6 図 よ り 磁性薄帯 と 電気絶 縁材料の厚 さ の比が大 き い磁心の場合 は、 電気絶縁材料 の幅が磁性材料薄蒂の幅 に近い ほ ど冷却特性が優れて い る こ と が理解で き る 。

こ こ で、 W _1NZ W_AMく 0 . 5 の場合の磁心の温度上昇 が大 き い の は、 非晶質合金薄帯間の短絡に よ る 発熱が原 因であ る と 考え ら れ る 。 ま た w_1Nzw_AM≥ iの場合の発 熱は、 非晶質合金薄膜よ り 突出 し た電気絶縁材料 に よ る 磁心の放熱性の低下が原因 と 考え ら れ る 。

次 に、 実施例 3 に用 い た非晶質合金お よ び電気絶縁材 料 に お い て、 非晶質合金の幅方向 の 中心線 と 電気絶縁材 料の幅方向 の 中心線 と の距離 C (第 7 図参照） を種 々 変 化 さ せ た磁心を作成 し 、 第 3 図の等価回路を有す る K r F エキ シマ レ ー ザ装置 に使用 し た 際の磁心の温度上昇を 測定 し 、 そ の結果を第 8 図 に示 し た。

な お、 前述の各実施例お よ び比較例 につ いて は、 磁性 材料薄帯の 中心線 と 電気絶縁材料の中心線は一致 し てい る

こ の場合、 第 3 図の L _{s }}に磁心 5個を用 い油冷構造 と し た。 な お、 C _u= 2 0 n F、 C ₂₁= 1 6 n F、 C _g： = 1 4 n F、 V ₀ = 3 0 k V、 繰返 し周波数 1 k H z であ る o

第 8 図 よ り 明 ら かな よ う に、 電気絶緣材料の幅方向の —端縁が磁性材料薄帯の幅方向の一端縁 と一致す る かま た は突出す る と磁心の温度上昇が大 き く な る 。

し たが っ て、 電気絶縁材料の両端緣と も に磁性材料薄 帯よ り 突出 し てい な い方が、 磁性材料薄帯の冷却媒体へ の接触面積 と い う 観点か ら 好ま し い。

産業上の利用可能性

本発明 の磁心は、 使用時に お け る 磁心の温度上昇が小 さ く 、 冷却効果が大き い た め、 高出力パ ル ス用 の磁心な ど大電力 に用 い ら れ る 磁心な ど に有効であ る 。 第 1 表 磁 性 材 料 薄 帯 電 気 絶 縁 材 料

厚さ さ 組 成 （at%) 材 料 幅 厚

(mm) (/im) (画) ( ） 実施例 1 50 16 ポリエステルフィルム 49 6 18

^{(C o}0.94^{F e} 0.06⁾ 70^{N i}3 ^Nbl ^S l^B15

比蛟例 1 〃 〃 〃 54 70 突施例 2 〃 11 16 〃 7 6 25 比删 2 〃 〃 15 80 例 3 50 15 ポリイミ ドフィルム 48 7.5 10

^{(C o}0.94^{F e} 0.06⁾ 72^Nbl ^{S i} 14^B13

比較例 3 〃 〃 〃 〃 53 45 雄例 4 25 20 〃 24.5 7.5 25

^{F e}U^{S i} 9 ^B13

比綱 4 〃 〃 25 77

1¾ E 第 1 表 （統き） 磁 性 材 料 薄 帯 電 気 絶 縁 材 料 温度

_J昇 組 成 （at%) 幅 厚さ

材 料 幅

(mm) ( ) (mm) ( ) 簾列 5 (F e_{Q 79}^o_{0 21}) ₈₅S 11 _D[i 25 15 ポリエステルフィルム 24 2 30 比較例 5 〃 〃 〃 // 25 2 50 実施例 6 ^{F e}73.5^{C u}l ^Nb3 ^{S i} 13.5^B9 25 18 ポリイミ ドフィルム 22 12 23 比較例 6 〃 〃 〃 〃 27 〃 65 実施例 7 ポリエステルフィルム

^{(C o}0.94^{F e} 0.06⁾ 72^Nbl ^{S !} 14⁶13 15 17 14.5 4 15 比蛟例 7 〃 16 メ / 52

Claims

求 の 範 囲

1 . 磁性材料薄帯 と 電気絶縁材料が積層 ま た は卷回 さ れてな る 磁心であ っ て、 磁性材料薄帯の幅を a 、 電気 絶縁材料の幅を b と し た場合 に、 0 . 5 a ≤ b < a な る 関係を有す る 磁心。

2 . 前記磁性材料薄帯の幅 a 、 と 電気絶縁材料の幅 b と の関係が 0 . 9 a ≤ b く a な る 関係を有す る 、 請求 項 1 に記載の磁心。

3 . 前記磁性材料薄帯の幅 a 、 と 電気絶縁材料の幅 b と の関係力 0 . 9 5 a ≤ b < a な る 関係を有す る 、 請 求項 1 に記載の磁心。

4 . 前記磁性材料薄帯の幅方向 に お け る 両端部が双 方 と も前記電気絶縁材料の幅方向 に お け る 両端部 よ り も 突出す る よ う に配置 さ れて い る 、 請求項 1 に記載の磁心（

5 . 前記磁性材料薄帯の 中心線 と 前記電気絶縁材料 の 中心線がほぼ一致す る よ う に配置 さ れて い る 、 請求項 1 に 記載の磁心。

6 . 前記磁性材料薄帯が下記一般式 ：

^{F e} 100-y ^Λ y

1 4 ≤ y ≤ 2 1 [ a t % ]

( こ こ で、 X は S i , B , P , C お よ び G e 力、 ら選ば れ る いずれ力、 1 種 ま た は 2 種以上の元素であ る ） で表 さ れ る 非晶質合金か ら な る 、 請求項 1 に 記載の磁心。

7 . 前記磁性材料薄帯が下記一般式 ：

( ^{F e} 1-x ^M x ) 100-y ^X y

0 ≤ x ≤ 0 . 4

1 4 ≤ y ≤ 2 1 [ a t % ]

( こ こ で、 M は C o ま た は N i 力、 ら選ばれ る いずれ力、

1 種ま た は 2 種以上の元素であ り 、 X は S i , B ,

C ， お よ び G e 力、 ら選ばれる 1 種ま た は 2 種以上の 元素であ る ）

で表 さ れ る 非晶質合金か ら な る 、 請求項 1 に記載の磁心。

8 . 請求項 7 の非晶質合金に さ ら に T i , T a , V , C r , M n , C u ， M o , N b , Wか ら選ばれ る いずれ 力、 1 種ま た は 2 種以上の元素を 5 a t %以上添加 し た非 晶質合金か ら な る 、 請求項 7 に記載の磁心。

9 . 前記磁性材料薄帯が下記一般式 ：

( C o 1 - X ^{F e} X ) 100-x ^{( S 1} 1-y ^B y > x 0 . 0 2 ≤ x ≤ 0 . 1

0 . 3 ≤ y ≤ 0 . 9

2 0 ≤ z ≤ 3 0 [ a t % ]

で表 さ れ る 非晶質合金か ら な る 、 請求項 1 に記載の磁心。

1 0 . 請求項 7 の非晶質合金に さ ら に T i ， T a , V , C r , M n , C u ， M o ， N b , W力、 ら 選ばれ る い ずれか 1 種ま た は 2 種以上の元素を 5 a t %以上添加 し た非晶質合金か ら な る 、 請求項 9 に記載の磁心。 一 前記磁性材料薄帯が下記一般式

0 a ≤ 0 5

0 1 ≤ x ≤ 3

0 ≤ y ≤ 3 0

0 ≤ z ≤ 2 5

0 ≤ y + z ≤ 3 5

0 1 ≤ a ≤ 3 0

0 ≤ β ≤ 1 0

0 ≤ γ ≤ 1

こ で M は C o ま た は N i 力、 ら選ばれ る 1 種 ま た は 2 種、 M ^_ は N b ， W , T a , Z r , H f ， T i およ び M o 力、 ら 選ばれ る いずれ力、 1 種ま た は 2 種以上の元素、 M一—は V， C r , M n ， A 1 , 白金族元素， S c ， Y， 希土類元素， Α ιι , 2 n , S n お よ び R e 力、 ら選ばれ る いずれ力、 1 種ま た は 2 種以上の元素、 X は C , G e ， P ， G a , S b , I n , B e お よ び A s 力、 ら選ばれ る いずれ か 1 種ま た は 2 種以上の元素であ る 。 ）

で表 さ れ、 組織の少な く と も 5 ◦ %が微細な結晶粒か ら な り 、 かつ結晶粒がそ の最大寸法で 5 ◦ 0 A以下の結晶 粒径を有す る F e 基軟磁性合金か ら な る 、 請求項 1 に記 載の磁心。

1 2. 前記磁心は大電力で用 い ら れ る も のであ る 、 請求項 1 に記載の磁心。

1 3 . 前記磁心はパル ス発生装置に用 い ら れ る も の であ る 、 請求項 1 2 に記載の磁心。

1 4 . 前記磁心は変圧器に用 い ら れ る も のであ る 、 請求項 1 2 に記載の磁心。