DE3324729A1 - Verfahren zur waermebehandlung von amorphen magnetlegierungen - Google Patents
Verfahren zur waermebehandlung von amorphen magnetlegierungenInfo
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Description
TER MEER · MÜLLER ■ ST£]N^tSTER* ' *·..·\,^οηΥ Corp. - S83P144
Beschreibung
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Wärmebehandlung oder Glühbehandlung von amorphen Magnetlegierungen und
insbesondere ein Wärmebehandlungsverfahren zur Verbesserung der Permeabilität der amorphen Magnetlegierung.
Die magnetischen Eigenschaften, die ein weiches Magnetkernmaterial
erfüllen muß, wie es für Magnetwandlerköpfe und dergleichen verwendet wird, schließen nicht nur eine hohe
Permeabilität in dem anzuwendenden Frequenzbereich ein, sondern auch eine hohe Sattigungsmagnetflußdichte, eine
Magnetostriktion von etwa Null und dergleichen.
Als amorphes magnetisches Material, welches diese Anforderungen erfüllen kann, ist ein Material auf Co-Fe-Si-B-Grundlage,
welches überwiegend Co enthält, gut bekannt. Es ist weiterhin bekannt, daß dann, wenn die Legierung bei
einer Temperatur oberhalb der Curie-Temperatur und unterhalb der Kristallisationstemperatur gehalten und dann abgeschreckt
wird, die Permeabilität des Materials noch weiter verbessert werden kann. Andererseits ist es möglich,
die Sättigungsmagnetflußdichte dadurch zu steigern, daß man die Gesamtmenge an (Co + Fe) des oben beschriebenen
amorphen Magnetmaterials auf Co-Fe-Si-B-Grundlage steigert. Wie jedoch aus der Fig. 1 hervorgeht, nimmt bei ansteigender
(Co + Fe)-Menge die Permeabilität des amorphen Magnetmaterials ab, so daß es schwierig ist, ein amorphes
magnetisches Material zu schaffen, welches in der Praxis insbesondere für Magnetwandlerköpfe zur Aufzeichnung und/
oder Wiedergabe von Tonsignalen und dergleichen geeignet ist. Daher ist ein Verfahren erforderlich, mit dem es möglich
ist, die Permeabilität zu steigern. Da jedoch die Kristallisationstemperatur T des amorphen Magnetmaterials
TER MEER · Müller · STEjNl^EISTEß* : *..*".."sony Corp. - S83P144
auf Co-Fe-Si-B-Grundlage mit zunehmender Gesamtmenge von
(Co + Fe) absinkt und unterhalb der Curie-Temperatur T liegt, wenn die Gesamtmenge von (Co + Fe) etwa 7 8 Atom-%
beträgt, ist eine Wärmebehandlung durch Abschrecken des Materials von einer erhöhten Temperatur oberhalb der Curie-Temperatur
T nicht möglich. Demzufolge beträgt die Sättigungsmagnetflußdichte eines Materials, dessen Permeabilität
mit Hilfe der oben beschriebenen Wärmebehandlungsmethode verbessert werden kann, im Maximalfall etwa 9000
Gauß. Damit ist es aber unmöglich, Magnetwandlerköpfe herzustellen, die in ausreichendem Maße die magnetischen
Eigenschaften eines magnetischen Aufzeichnungsmediums mit
hoher Koerzitivkraft, wie Metallmagnetbänder oder Legierungsmagnetbänder,
auszunützen vermag.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht somit darin, ein verbessertes Wärmebehandlungsverfahren oder Glühbehandlungsverfahren
für amorphe Magnetlegierungen zu schaffen, mit denen es möglich wird, die Permeabilität
der amorphen Magnetlegierung zu steigern, insbesondere die Permeabilität einer amorphen Magnetlegierung mit hoher
Sättigungsmagnetflußdichte,und womit es insbesondere
möglich wird, die Permeabilität der amorphen Magnetlegierung unabhängig von der Beziehung zwischen der Curie-Temperatur
und der Kristallisationstemperatur der amorphen Magnetlegierung zu verbessern.
Diese Aufgabe wird nun gelöst durch die kennzeichnenden Merkmale des Verfahrens gemäß Hauptanspruch. Die Unteransprüche
betreffen besonders bevorzugte Ausführungsformen dieses Erfindungsgegenstands.
Die Erfindung betrifft somit ein Verfahren zur Wärmebehandlung bzw. Glühbehandlung von amorphen Magnetlegierungen,
welches darin besteht, daß man
(a) einen Film oder eine Schicht aus der amorphen Magnet-
TER MEER · MÖLLER · STEjN^isTEfj· · \.'\.Sony Corp. - S83P144
legierung bildet und
(b) den Film oder die Schicht aus der amorphen Magnetlegierung bei einer erhöhten Temperatur unterhalb der
Curie-Temperatur und der Kristallisationstemperatur des Films oder der Schicht aus der amorphen Magnetlegierung
unter Anwendung eines ersten Magnetfelds und eines zweiten Magnetfelds, die wiederholt alternierend
angelegt werden, wärmebehandelt, wobei das erste Magnetfeld während einer vorbestimmten
Zeitdauer längs einer Richtung in einer Hauptfläche (Hauptoberfläche) des Films oder der Schicht
aus der amorphen Magnetlegierung angelegt wird und das zweite Magnetfeld während der vorbestimmten Zeitdauer
längs einer zweiten Richtung senkrecht zu der ersten Richtung in der Hauptfläche oder der Hauptoberfläche
des Films oder der Schicht aus der amorphen Magnetlegierung angelegt wird.
Weitere Gegenstände, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, die anhand
der beigefügten Zeichnungen die Erfindung näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 eine Kurvendarstellung, die die Änderung der Permeabilität einer amorphen Magnetlegierung
auf Co-Fe-Si-B-Grundlage in Abhängigkeit von
ihrem Gehalt an (Fe + Co) wiedergibt;
Fig. 2 eine graphische Darstellung der B/H-Wechselstrom-Hystereseschleife
des Materials der
Zusammensetzung (Fe + Co) (Si + Β)1ηΛ ;
X J. U U ""X
Fig. 3 ein Diagramm, welches den Status der induzierten magnetischen Anisotropie bei Anlegen
eines äußeren Magnetfelds an die amorphe Magnetlegierung verdeutlicht;
TER MEER - MÜLLER · STäElÄfyEfeVeRi · '*..'·..Sony Corp. - S83P144
Fig. 4A bis 4G graphische Darstellungen, die den Status
der induzierten magnetischen Anisotropie in Abhängigkeit von der Zeit während des erfindungsgemaßen
WarmebehandlungsVerfahrens
wiedergeben;
Fig. 5 eine Kurvendarstellung, die die Verbesserung der Permeabilität mit Hilfe des erfindungsgemäßen
Wärmebehandlungsverfahrens verdeutlicht; 10
Fig. 6 eine schematische Darstellung einer Einrichtung zur praktischen Durchführung des erfindungsgemäßen
Wärmebehandlungsverfahrens;
Fig. 7 ein zeitabhängiges Wellenformdiagramm, welches
die Ströme verdeutlicht, die an die beiden in der Fig. 6 dargestellten Spulen angelegt
werden;
Fig. 8 eine schematische Darstellung einer weiteren
Einrichtung zur praktischen Durchführung des erfindungsgemäßen Wärmebehandlungsverfahrens;
und
Fig. 9 und 10 eine schematische Darstellung eines
weiteren Beispiels einer Einrichtung zur praktischen Durchführung des erfindungsgemäßen
Wärmebehandlungsverfahrens bzw. eine Schnittansicht dieser Einrichtung.
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30
Wie in der Fig. 1 dargestellt ist, nimmt bei einer amorphen Magnetlegierung auf Co-Fe-Si-B-Grundlage die Permeabilität
des Materials mit zunehmender (Co + Fe)-Menge ab. In der Fig. 2 sind andererseits die B/H-Wechselstrom-Hystereseschleifen
der verschiedenen Materialien der Zusammensetzung (Fe + Co)x(Si + B)|qq_x darqootei1t. Dabei ist zu
TER MEER · MÜLLER . STfJNMPSTER· : •..•'..'Sony Corp. - S83P144
erkennen, daß die Neigung der B/H-Wechselstrom-Hystereseschleife
mit zunehmender (Co + Fe)-Menge zunimmt, was darauf hinweist, daß die bei der Herstellung des amorphen
magnetischen Materials induzierte magnetische Anisotropie mit zunehmender (Co + Fe)-Menge stärker wird. Es wird angenommen,
daß das Vorliegen der induzierten magnetischen Anisotropie dazu führt, daß die Materialien mit einer Zusammensetzung
in dem Bereich, da eine besonders große (Co + Fe)-Menge vorliegt, keine so große Permeabilität
aufweisen. Wenngleich die induzierte magnetische Anisotropie dadurch beseitigt werden kann, daß man die amorphe
Magnetlegierung einmal bei einer Temperatur oberhalb der Curie-Temperatur T hält und dann abschreckt, wodurch die
Permeabilität der amorphen Magnetlegierung deutlich verbessert werden kann, kann diese Methode nicht auf Materialien
angewandt werden, bei denen die Curie-Temperatur T oberhalb der Kristallisationstemperatur liegt.
Die amorphen Magnetlegierungen auf dieser Grundlage besitzen sämtlich den Feld-Kühl-Effekt. Mit anderen Worten bedeutet
dies, daß dann, wenn die Wärmebehandlung oder Glühbehandlung in dem Magnetfeld durchgeführt wird, eine uniaxiale
magnetische Anisotropie in Richtung des angelegten magnetischen Felds neu erzeugt wird, so daß die bei der
Herstellung verursachte induzierte magnetische Anisotropie beseitigt wird. Die Richtung der zu diesem Zeitpunkt induzierten
magnetischen Anisotropie wird dabei nicht geändert, selbst wenn die Richtung des äußeren Magnetfelds um 180°
gedreht wird. Wenn, wie es in der Fig. 3 dargestellt ist, an einen Film, eine Schicht oder ein Blatt 1 aus einer amorphen
Magnetlegierung ein äußeres Magnetfeld H in der X-
Sl
Richtung angelegt und die Wärmebehandlung bei einer Temperatur unterhalb der Kristallisationstemperatur und auch
der Curie-Temperatur der Legierung durchgeführt wird, wird eine ausreichend große induzierte magnetische Anisotropie
K in der X-Richtung erzeugt. Anschließend wird das in der
TER MEER -MÜLLER · STElNfc/^TKR' I "..· \.Sony Corp. - S83P144
X-Richtung verlaufende Magnetfeld entfernt und erneut ein
äußeres Magnetfeld H in der Y-Richtung genau senkrecht zu der X-Richtung an die Schicht, den Film oder das Blatt aus
der amorphen Magnetlegierung 1 angelegt und erneut die Wärmebehandlung durchgeführt. Hierdurch wird die induzierte
magnetische Anisotropie K in der X-Richtung vermindert, während eine induzierte magnetische Anisotropie K in der
Y-Richtung verursacht wird. Es ist bekannt, daß zwischen der Permeabilität μ und der Größe K der induzierten mag
tischen Anisotropie die folgende Gleichung (1) gilt:
μ oc 1/Ku oder μ oc \
Wenn man demzufolge die Permeabilität μ steigern will, muß man die induzierte magnetische Anisotropie K vermindern.
Der Wert von K in der Gleichung (1) hängt von dem Unterschied zwischen der induzierten magnetischen Anisotropie
K in der X-Richtung und der induzierten magnetisehen Anisotropie K in der Y-Richtung ab, wie es in der
folgenden Gleichung (2) dargestellt ist:
K = u
K-K χ y
Wenn somit bei dem Verfahren die Zunahme bzw. Abnahme der induzierten magnetischen Anisotropie bei Änderung
der Feldrichtung um 90° durchgeführt wird, wie es in der Fig. 3 dargestellt ist, ist zu einem bestimmten Zeitpunkt
die folgende Beziehung (3)
Kx = Ky (3)
erfüllt, so daß K den Wert Null besitzt und damit theoretisch eine hohe Permeabilität μ erreicht wird. Wenngleich
des theoretisch möglich ist, die Beziehung K=K zu erfüllen dadurch, daß man da« äußere» Magnetfeld uinnial. in
der Y-Richtung des Films oder der Schicht aus der amorphen
TER MEER ■ MÜLLER · STfelN^ff STt^R* ; '.."..'Sony Corp. - S83P144
Magnetlegierung, in der zunächst längs der X-Richtung eine magnetische Anisotropie erzeugt worden ist, anlegt,
ist es schwierig, in industriellem Maßstab die induzierte magnetische Anisotropie zu reproduzieren.
5
Daher wird erfindungsgemäß die Wärmebehandlung bei einer
Temperatur unterhalb der Kristallisationstemperatur und der Curie-Temperatur der Magnetlegierung durchgeführt,
währenddem das Magnetfeld alternierend längs der X-Richtung innerhalb der Hauptfläche des dünnen Films oder der
dünnen Schicht und in der Y-Richtung senkrecht dazu während der gleichen Zeitdauer an die dünne Schicht oder den
dünnen Film aus der amorphen Magnetlegierung angelegt wird. Als Ergebnis davon werden, wie es in den Fig. 4A
bis 4G dargestellt ist, mit der Zeit magnetische Anisotropien K und K mit im wesentlichen gleicher Größe in
der X- bzw. Y-Richtung erzeugt, so daß die bei der Herstellung induzierte magnetische Anisotropie vermindert
wird, so daß die Gleichung K=K erfüllt ist. Bei der Fig. 4 steht der Pfeil H für die Richtung, in der das
el
Magnetfeld angelegt wird. Beim Anlegen des Magnetfelds ist eine endliche Zeitdauer (Relaxationszeit Tr) erforderlich,
zur Zunahme oder Abnahme der magnetischen Anisotropie. Wenn die Zeitdauer für die Änderung des Magnetfelds
von der X-Richtung in die Y-Richtung kürzer ist als die Relaxationszeit t, ist stets die Bedingung K = K erfüllt.
Diese Relaxationszeit X kann man mit Hilfe der gut bekannten Verdrehungsmethode bestimmen.
Bei dem oben angesprochenen Grundprinzip der Erfindung ist es wesentlich, das Magnetfeld, welches in der X- bzw. Y-Richtung
angelegt wird, während einer endlichen Zeitdauer anzulegen. Demzufolge unterscheidet sich die Erfindung
von den herkömmlichen Methoden, bei denen der Film, die
Schicht oder das Blatt aus der amorphen Magnetlegierung, kontinuierlich in einem Magnetfeld gedreht wird oder einer
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Wärmebehandlung in einem Magnetfeld unterworfen wird, welches kontinuierlich gedreht wird, so daß die induzierte
magnetische Anisotropie in isotroper Weise verteilt wird.
Wenn bei einem solchen herkömmlichen Verfahren ein zusammengesetztes
Magnetfeld um mindestens 180° gedreht wird, so wird die induzierte magnetische Anisotropie makroskopisch
isotrop. Wenn jedoch das zusammengesetzte Magnetfeld weitere 180° gedreht wird, entspricht die Richtung
der induzierten magnetischen Anisotropie derjenigen des Anfangszustands, so daß eine isotrope Verteilung der induzierten
magnetischen Anisotropie nicht erreichbar ist.
Demzufolge wird erfindungsgemäß die Wärmebehandlung auf
der Grundlage des oben angesprochenen Grundprinzips durchgeführt. Genauer erfolgt die Wärmebehandlung oder Glühbehandlung
in der Weise,daß der Film oder die Schicht aus der amorphen Magnetlegierung bei einer Temperatur gehalten
wird, die unterhalb der Kristallisationstemperatur und der Curie-Temperatur des Materials liegt, währenddem
alternierend äußere Magnetfelder angelegt werden, die sich in ihrer Richtung um genau 90° unterscheiden oder indem
man die Richtung des oben angesprochenen Films oder der oben angesprochenen Schicht in dem Magnetfeld einer Richtung
um genau 90° intermittierend oder kontinuierlich ändert (umschaltet). Diese Wärmebehandlung wird im folgenden
als Ümschalt-Kreuzfeld-Wärmebehandlung !bezeichnet.
In dieser Weise wird die bei der Herstellung verursachte induzierte magnetische Anisotropie vermindert, so daß die
Beziehung K=K erfüllt ist. Als Folge davon kann unabhängig von der Beziehung zwischen der Kristallisationstemperatur T und der Curie-Temperatur T die Permeabili-
Λ C
tat ganz allgemein Von amorphen Magnetlegierungen, die
den Feld-Abkühl-Effekt zeigen, erhöht oder gesteigert werden,
wobei sogar die Permeabilität von Materialien mit ei-
TER MEER · MÖLLER · STfeltifyEffeTÄR,: j * Il %JSony Corp. - S83P144
ner Sättigungsmagnetflußdichte von 10000 Gauß oder mehr
verbessert werden kann.
Weiterhin kann erfindungsgemäß neben der Umschalt-Kreuzfeld-Wärmebehandlung
eine weitere Wärmebehandlung unter Bedingungen durchgeführt werden, bei denen ein senkrechtes
Magnetfeld auf die Hauptfläche des dünnen Films oder der dünnen Schicht aus der amorphen Magnetlegierung angelegt
wird (wobei diese Wärmebehandlung nachfolgend als Normalfeld-Wärmebehandlung bezeichnet wird). Die Normalfeld-Wärmebehandlung
wird ebenfalls bei einer Temperatur unterhalb der Curie-Temperatur und der Kristallisationstemperatur der amorphen Magnetlegierung durchgeführt.
Bei der Normalfeld-Wärmebehandlung wird die induzierte
magnetische Anisotropie, die in der Hauptfläche vorliegt, vermindert und deren Richtung in die Dickenrichtung des
Bandes aus der amorphen Magnetlegierung verändert, wodurch die Permeabilität in der Hauptfläche oder Hauptoberfläche
zunimmt.
Wenn die beiden Wärmebehandlungen entsprechend der Umschalt-Kreuzf
eld-Wärmebehandlu,ng und der Normalfeld-Wärmebehandlung durchgeführt werden, ist es möglich, die
Permeabilität insbesondere im Hochfrequenzbereich zu steigern.
Die amorphe Magnetlegierung, die erfindungsgemäß wärmebehandelt
wird, kann beispielsweise durch Flüssigkeitsabschreckung oder durch Sputtern hergestellt werden. Die
Flüssigkeitsabschreckung ist eine Methode, bei der eine durch Aufschmelzen der Legierung der gewünschten Zusammensetzung
gebildete Schmelze auf der Oberfläche einer mit hoher Geschwindigkeit sich drehenden Walze abgeschreckt
wird. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist die Methode zur Herstellung der amorphen Legierung jedoch
TER MEER - MÜLLER · STE jÄK^rSTCR' ί * %." *».^οηΥ CorP · ~ S83P144
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nicht von Bedeutung.
Die folgenden Beispiele dienen der weiteren Erläuterung der Erfindung.
5
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Aus einem durch Flüssigkeitsabschreckung gebildeten Band aus einer amorphen Magnetlegierung der Zusammensetzung
Fe5Co75Si4B,, stanzt man eine ringförmige Probe mit einem
Außendurchmesser von 10 mm und einem Innendurchmesser von 6 mm heraus. Dann mißt man die Permeabilität der Probe
bei einem Anregungsfeld von 10 mOe. Für die Messung der Permeabilität verwendet man eine Maxwell-Brücke. Die in
der Fig. 5 dargestellte Kurve a verdeutlicht die Meßergebnisse der Permeabilität in Abhängigkeit von der Frequenz.
Aus dem gleichen Band aus der amorphen Magnetlegierung, wie sie in dem Vergleichsbeispiel 1 beschrieben ist,
schneidet man ein quadratisches Blatt mit den Abmessungen 2,5 cm χ 2,5 cm heraus und befestigt es in einer Kupferhalterung.
Unter Anlegen eines Magnetfelds mit einer Stärke von 2,4 kOe parallel zu der Blattoberfläche erhitzt man
das quadratische Blatt während 10 Minuten in einem Elektroofen auf eine Temperatur von 34O0C und bewirkt in dieser
Weise die Wärmebehandlung. Anschließend wird aus dem quadratischen Blatt die in dem Vergleichsbeispiel 1 beschriebene
ringförmige Probe herausgestanzt und es wird die Permeabilität des Materials gemessen. Die in der Fig.
5 dargestellte Kurve b verdeutlicht die Meßergebnisse der Permeabilität dieser Probe in Abhängigkeit von der Frequenz
.
TER MEER ■ MÖLLER . S-fiElftfcjfteiVftR: j " 5##ϊ -.,feony Corp. - S83P144
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Aus dem Band aus der amorphen Magnetlegierung, wie sie in dem Vergleichsbeispiel 1 beschrieben ist, schneidet man
ein quadratisches Blatt mit den Abmessungen 2,5 cm χ 2,5 cm heraus und befestigt es in einer Kupferhalterung. Diese
Halterung wird mit Hilfe einer Dreheinrichtung um jeweils exakt 90° hin und her gedreht. Die Zeitdauer, während
der die Halterung in den Stellungen 0° bzw. 90° gestoppt wird, ergibt sich zu etwa 0,5 Sekunden, während
die Drehbewegung zwischen der Position 0° und der Position 9 0° etwa 0,2 Sekunden benötigt. Dann legt man unter Erhitzen
des quadratischen Blatts in dem Elektroofen ein Magnetfeld mit einer Stärke von 2,4 kOe in einer Richtung paralIeI
zu der Blattoberfläche an. Dann bewirkt man die Wärmebehandlung während 10 Minuten bei einer Temperatur von
3450C. Anschließend wird unter der Einwirkung des Magnetfelds
auf das Blatt die Halterung kontinuierlich hin und her bewegt, währenddem die Temperatur auf Raumtemperatur
abgesenkt wird. Dann wird ebenso wie in dem Vergleichsbeispiel eine ringförmige Probe aus dem in dieser Weise
behandelten Blatt herausgestanzt und es wird die Permeabilität der Probe gemessen. Die in der Fig. 5 dargestellte
Kurve c verdeutlicht die Meßwerte der Permeabilität dieser Probe in Abhängigkeit von der Frequenz.
Man unterwirft das Blatt aus der amorphen Magnetlegierung, welches der Wärmebehandlung gemäß dem obigen Beispiel 1
unterzogen worden ist, einer weiteren Wärmebehandlung während 10 Minuten bei 3000C in einem Elektroofen, wobei man
ein äußeres Magnetfeld mit einer Stärke von 14 kOe senkrecht zu der Hauptfiäche des Blatts einwirken läßt.Anschließend
wird aus dem Blatt eine Ringprobe herausgestanzt, wie sie in dem Vergleichsbeispiel 1 beschrieben
TER MEER · MÜLLER · StEjfotyfSsYfeRl | ' \J \,"βοηΥ Corp. - S83P144
ist und es wird ihre Permeabilität gemessen. Die in der
Fig. 5 gezeigte Kurve d verdeutlicht die Meßwerte der Permeabilität dieser Probe in Abhängigkeit von der Frequenz.
Wie aus den obigen Beispielen und Vergleichsbeispielen
hervorgeht, kann eine signifikante Verbesserung der Permeabilität erreicht werden, wenn die Richtung des angelegten
Magnetfelds um exakt 90° umgeschaltet wird, um in dieser Weise eine gleich große magnetische Anisotropie in
der X- und der Y-Richtung zu erzeugen.
Bei den erfindungsgemäßen Beispielen ist zu sehen, daß eine signifikante Verbesserung der Permeabilität durch die Umschalt-Kreuzf
eld-Wärmebehandlung bei 3450C und die anschließende
Normalfeld-Wärmebehandlung bei 3000C erreicht
wird. Diese Effekte werden durch Ausnützen des Zunahme-Abnahme-Mechanismus der induzierten magnetischen Anisotropie
erzielt, der auf sämtliche amorphen Magnetlegierungen angewandt werden kann, die den Feld-Abkühl-Effekt zeigen, wenn
die Temperatur mindestens 2000C oder mehr beträgt. Mit anderen
Worten wird die bei der Feldumschaltungs-Wärmebehandlung angewandte Temperatur vorzugsweise derart ausgewählt,
daß sie unterhalb der Kristallisationstemperatur und auch der Curie-Temperatur und in der Praxis höher als
2000C liegt. Die Temperatur bei der anschließenden Normalfeld-Wärmebehandlung
wird vorzugsweise derart ausgewählt, daß sie unterhalb der Kristallisationstemperatur und der
Curie-Temperatur und in der Praxis oberhalb 2000C liegt.
In jedem Fall können geeignete Wärmebehandlungsbedingungen durch Auswahl der Temperatur und der Zeitdauer der
Wärmebehandlung bestimmt werden.
Wenngleich nach dem Beispiel 2 die Normalfeld-Wärmebehandlung nach der Umschalt-Kreuzfeld-Wärmebehandlung durchgeführt
wird, kann man die Umschalt-Kreuzfeld-Wärmebehandlung
auch nach der Normalfeld-Wärmebehandlung durchführen.
TER MEER ■ MÜLLER ■ StElSMÖÖTfeR: l' ' l"I . $onY CorP · ~ S-83P144
Bei den oben beschriebenen Beispielen erfolgt die Wärmebehandlung unter Bewegen des dünnen Films oder der dünnen
Schicht aus der amorphen Magnetlegierung zwischen der ersten Position und der zweiten Position, die senkrecht
zueinander liegen innerhalb des in einer Richtung festgelegten Magnetfelds. Ein weiteres Beispiel der Wärmebehandlungsmethode
wird durch die Fig. 6 verdeutlicht. Wie in der Fig. 6 dargestellt ist, wird die Wärmebehandlung
in der Weise durchgeführt, daß die Probe 1 aus der amorphen Magnetlegierung zwischen zwei Spulen 2 und 3 angeordnet
wird, die senkrecht zueinander liegen und die derart mit dem Strom aus den Stromquellen E, und E7 beaufschlagt
werden, daß sie alternierend senkrecht zueinanderstehende Magnetfelder erzeugen. In diesem Fall werden
die Spulen 2 und 3 mit Strömen mit einer zeitabhängigen Wellenform beaufschlagt, die in der Fig. 7 mit den
Bezugsziffern 4 und 5 dargestellt sind, wobei gilt:
tl = t2 ^ t3·
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Wenn das Band aus der amorphen Magnetlegierung kontinuierlich
wärmebehandelt werden soll, kann eine Wärmebehandlung angewandt werden, wie sie beispielsweise in den Fig. 8 bzw.
9 und 10 dargestellt ist. Im Fall der Wärmebehandlungsmethode gemäß Fig. 8 sind zwei Spulen 6 und 7 in dem Ofen angeordnet,
die Magnetfelder senkrecht zueinander erzeugen, während die bandartige Probe 1 innerhalb der Spulen 6 und
7 hindurchgeführt wird, wobei die Spulen 6 und 7 mit Strom aus den Stromquellen E, und E„ mit der gleichen zeitabhängigen
Wellenform 4 bzw. 5, wie sie in der Fig. 7 dargestellt ist, versorgt werden, um in dieser Weise die Feld-Wärmebehandlung
zu bewirken. Im Fall der Fig. 9 und 10 ist im Ofen ein U-förmiger Magnetkern 9 vorgesehen, um
den eine erste Spule 8 herumgewickelt ist, während eine zweite Spule 10 innerhalb des Magnetkerns 9 angeordnet
ist, welche ein Magnetfeld erzeugt, dessen Richtung senk-
TER MEER - MÜLLER - StElljsJiöÖYfeRS I "S'>- *SSony Corp. - S83P144
recht ist zu der Richtung des Magnetfelds, welches durch den Magnetkern 9 erzeugt wird, wobei die bandartige Probe
1 innerhalb des Magnetkerns 9 und der zweiten Spule 10 hindurchgeführt wird, währenddem die ersten und zweiten
Spulen 8 und 10 alternierend mit Strom aus den Stromquellen E„ und E, versorgt werden, um in dieser Weise die Wärmebehandlung
zu bewirken. Nach diesen Wärmebehandlungsmethoden können bandartige Proben 1 kontinuierlich wärmebehandelt
werden.
Wie aus den obigen Ausführungen hervorgeht, kann die Lehre der Erfindung ganz allgemein auf amorphe Magnetlegierungen
angewandt werden, die einen Feld-Abkühl-Effekt zeigen, wobei
die Permeabilität insbesondere solcher Legierungszusammensetzungen gesteigert werden kann, die eine Sättigungsntagnetf
lußdichte von 10000 Gauß oder mehr aufweisen. In dieser Weise wird es möglich, weiche Magnetkernmaterialien zu
schaffen, die hervorragend für Magnetwandlerköpfe und dergleichen
verwendet werden können.
■Λ2
Leerseite
Claims (8)
1. Verfahren zur Wärmebehandlung von amorphen Magnetlegierungen, dadurch gekennzeichnet,
daß man
(a) einen Film aus der amorphen Magnetlegierung bildet; und
(b) den Film aus der amorphen Magnetlegierung bei einer erhöhten Temperatur unterhalb der Curie-Temperatur
und der Kristallisationstemperatur des Films aus der amorphen Magnetlegierung unter Anwendung eines ersten
Magnetfelds und eines zweiten Magnetfelds;, die wiederholt alternierend angelegt werden, wärmebehandelt,
TER MEER - MÜLLER . STSEItäeiEBTßR : l' * l"'. . *?οηΥ Corp. - S83P144
wobei das erste Magnetfeld während einer vorbestimmten Zeitdauer längs einer Richtung in einer Hauptfläche
des Films aus der amorphen Magnetlegierung angelegt wird und das zweite Magnetfeld während der vorbestimmten
Zeitdauer längs einer zweiten Richtung senkrecht zu der ersten Richtung in der Hauptfläche des Films
aus der amorphen Magnetlegierung angelegt wird.
2. Verfahren zur Wärmebehandlung von amorphen Magnetlegierungen, dadurch gekennzeichnet,
daß man einen Film aus der amorphen Magnetlegierung bei einer erhöhten Temperatur unterhalb der Curie-Temperatur
und der Kristallisationstemperatur des Films aus der amorphen Magnetlegierung unter Anlegen eines Magnetfelds gemaß
der folgenden Kombination aus den Maßnahmen I und II wärmebehandelt,
wobei die Maßnahme I das wiederholte alternierende Anlegen eines ersten Magnetfelds und eines zweiten Magnetfelds
umfaßt, wobei das erste Magnetfeld während einer vorbestimmten Zeitdauer längs einer Richtung in einer Hauptfläche
des Films aus der amorphen Magnetlegierung angelegt wird und das zweite Magnetfeld während der vorbestimmten
Zeitdauer längs einer zweiten Richtung senkrecht zu der ersten Richtung in der Hauptfläche des Films aus der amorphen
Magnetlegierung angelegt wird, und die Maßnahme II das Anlegen eines Magnetfelds senkrecht
zu der Hauptfläche des Films aus der amorphen Magnetlegierung umfaßt.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die erhöhte Temperatur
2000C oder mehr beträgt.
4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch g e kennzeich a et, daß die erhöhte Temperatur
2000C oder mehr beträgt.
TER MEER . MÜLLER ■ S-Ii^hl^feTER: · ' './' m.ßonY Corp. - S83P144
5. Verfahren nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet , daß die Curie-Temperatur höher
liegt als die Kristallisationstemperatur.
6. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Curie-Temperatur höher
liegt als die Kristallisationstemperatur.
7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e kennzeichnet,
daß das Umschalten von dem ersten Magnetfeld auf das zweite Magnetfeld in einer kürzeren
Zeitdauer als die Relaxationszeit, während der die induzierte magnetische Anisotropie der amorphen Magnetlegierung
zunimmt oder abnimmt, erfolgt.
8. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß das Umschalten von dem ersten
Magnetfeld auf das zweite Magnetfeld in einer kürzeren Zeitdauer als die Relaxationszeit, während der die
induzierte magnetische Anisotropie der amorphen Magnetlegierung zunimmt oder abnimmt, erfolgt.
Applications Claiming Priority (1)
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7563331B2 (en) | 2001-07-13 | 2009-07-21 | Vacuumschmelze Gmbh & Co. Kg | Method for producing nanocrystalline magnet cores, and device for carrying out said method |
| US7909945B2 (en) | 2006-10-30 | 2011-03-22 | Vacuumschmelze Gmbh & Co. Kg | Soft magnetic iron-cobalt-based alloy and method for its production |
| US8012270B2 (en) | 2007-07-27 | 2011-09-06 | Vacuumschmelze Gmbh & Co. Kg | Soft magnetic iron/cobalt/chromium-based alloy and process for manufacturing it |
Families Citing this family (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NL8403595A (nl) * | 1984-11-27 | 1986-06-16 | Philips Nv | Magneetkop met kerndelen van amorf ferromagnetisch metaal. |
| US4732641A (en) * | 1985-07-01 | 1988-03-22 | Dennison Manufacturing Co. | Method for rotational decoration of articles |
| JPH0777007B2 (ja) * | 1985-08-23 | 1995-08-16 | 日立マクセル株式会社 | 磁気ヘツドの製造方法 |
| JP2739574B2 (ja) * | 1987-04-13 | 1998-04-15 | 富士写真フイルム株式会社 | 非晶質軟磁性材料の熱処理方法 |
| EP0429022B1 (de) * | 1989-11-17 | 1994-10-26 | Hitachi Metals, Ltd. | Magnetlegierung mit ultrakleinen Kristallkörnern und Herstellungsverfahren |
| US5786762A (en) * | 1994-06-30 | 1998-07-28 | Sensormatic Electronics Corporation | Magnetostrictive element for use in a magnetomechanical surveillance system |
| US5676767A (en) * | 1994-06-30 | 1997-10-14 | Sensormatic Electronics Corporation | Continuous process and reel-to-reel transport apparatus for transverse magnetic field annealing of amorphous material used in an EAS marker |
| US5671524A (en) * | 1994-09-19 | 1997-09-30 | Electric Power Research Institute, Inc. | Magnetic annealing of amorphous alloy for motor stators |
| US5684459A (en) * | 1995-10-02 | 1997-11-04 | Sensormatic Electronics Corporation | Curvature-reduction annealing of amorphous metal alloy ribbon |
| US5949334A (en) * | 1995-10-02 | 1999-09-07 | Sensormatic Electronics Corporation | Magnetostrictive element having optimized bias-field-dependent resonant frequency characteristic |
| DE19653428C1 (de) | 1996-12-20 | 1998-03-26 | Vacuumschmelze Gmbh | Verfahren zum Herstellen von Bandkernbändern sowie induktives Bauelement mit Bandkern |
| US6217672B1 (en) | 1997-09-24 | 2001-04-17 | Yide Zhang | Magnetic annealing of magnetic alloys in a dynamic magnetic field |
| DE102005034486A1 (de) | 2005-07-20 | 2007-02-01 | Vacuumschmelze Gmbh & Co. Kg | Verfahren zur Herstellung eines weichmagnetischen Kerns für Generatoren sowie Generator mit einem derartigen Kern |
| US9057115B2 (en) | 2007-07-27 | 2015-06-16 | Vacuumschmelze Gmbh & Co. Kg | Soft magnetic iron-cobalt-based alloy and process for manufacturing it |
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| CN107043847B (zh) * | 2016-02-09 | 2021-06-18 | 株式会社东北磁材研究所 | 非晶态合金薄带的层叠体的热处理装置以及软磁芯 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3021224A1 (de) * | 1979-06-04 | 1980-12-18 | Sony Corp | Verfahren zur herstellung einer amorphen magnetlegierung mit hoher permeabilitaet |
| DE3033258A1 (de) * | 1979-09-05 | 1981-03-19 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd., Kadoma, Osaka | Verfahren zur waermebehandlung amorpher legierungsschichten |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4116728B1 (en) * | 1976-09-02 | 1994-05-03 | Gen Electric | Treatment of amorphous magnetic alloys to produce a wide range of magnetic properties |
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| JPS5638808A (en) * | 1979-09-05 | 1981-04-14 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Heat treatment for amorphous magnetic alloy in magnetic field |
| JPS5644746A (en) * | 1979-09-20 | 1981-04-24 | Tdk Corp | Amorphous magnetic alloy material for magnetic core for accelerating or controlling charged particle and its manufacture |
| JPS5669360A (en) * | 1979-11-12 | 1981-06-10 | Tdk Corp | Amorphous magnetic alloy material and its manufacture |
| JPS5779157A (en) * | 1980-10-31 | 1982-05-18 | Sony Corp | Manufacture of amorphous magnetic alloy |
| JPS57114646A (en) * | 1981-01-07 | 1982-07-16 | Hitachi Ltd | Heat treatment of amorphous magnetic alloy |
-
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Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3021224A1 (de) * | 1979-06-04 | 1980-12-18 | Sony Corp | Verfahren zur herstellung einer amorphen magnetlegierung mit hoher permeabilitaet |
| DE3033258A1 (de) * | 1979-09-05 | 1981-03-19 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd., Kadoma, Osaka | Verfahren zur waermebehandlung amorpher legierungsschichten |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| GRANT - GIESSEN: Rapidly Quenched Metals, 1976, S. 467-473 * |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7563331B2 (en) | 2001-07-13 | 2009-07-21 | Vacuumschmelze Gmbh & Co. Kg | Method for producing nanocrystalline magnet cores, and device for carrying out said method |
| US7964043B2 (en) | 2001-07-13 | 2011-06-21 | Vacuumschmelze Gmbh & Co. Kg | Method for producing nanocrystalline magnet cores, and device for carrying out said method |
| US7909945B2 (en) | 2006-10-30 | 2011-03-22 | Vacuumschmelze Gmbh & Co. Kg | Soft magnetic iron-cobalt-based alloy and method for its production |
| US8012270B2 (en) | 2007-07-27 | 2011-09-06 | Vacuumschmelze Gmbh & Co. Kg | Soft magnetic iron/cobalt/chromium-based alloy and process for manufacturing it |
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