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JPH0927412A - カットコアおよびその製造方法 - Google Patents

カットコアおよびその製造方法

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Publication number
JPH0927412A
JPH0927412A JP7175950A JP17595095A JPH0927412A JP H0927412 A JPH0927412 A JP H0927412A JP 7175950 A JP7175950 A JP 7175950A JP 17595095 A JP17595095 A JP 17595095A JP H0927412 A JPH0927412 A JP H0927412A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
core
cut
element selected
cut core
magnetic
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP7175950A
Other languages
English (en)
Inventor
Katsuto Yoshizawa
克仁 吉沢
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Proterial Ltd
Original Assignee
Hitachi Metals Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Metals Ltd filed Critical Hitachi Metals Ltd
Priority to JP7175950A priority Critical patent/JPH0927412A/ja
Publication of JPH0927412A publication Critical patent/JPH0927412A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

(57)【要約】 【目的】 高周波トランス、チョークコイル等に用いら
れる特に磁心損失の低いカットコアを得る。 【構成】 Cu、Auから選ばれる少なくとも一種の元素、
Nb,Mo,Ta,Ti,Zr,Hf,V及びWからなる群から選ばれた少な
くとも1種の元素、Si,Bからなる群から選ばれた少なく
とも1種の元素とFeを必須元素として含み、組織の少な
くとも50%が粒径50nm以下の結晶粒からなるナノ結晶
合金薄帯が巻回され、かつ磁路の少なくとも一部が切断
された構造のカットコアにおいて、カットコアの内周部
と外周部との間の抵抗値が10mm厚さ当たり1Ω以上で
あるカットコアである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、高周波トランス、チョ
ークコイル等に用いられるナノ結晶軟磁性合金を用いた
特に磁心損失の低いカットコアおよびその製造方法に関
する。
【0002】
【従来の技術】従来、高周波トランス等に用いられる磁
心としては、珪素鋼やフェライト等からなる磁心が主に
用いられてきた。フェライト磁心は高周波における磁心
損失が低いため特に100kHz以上の高周波領域で使用され
ている。一方珪素鋼磁心は飽和磁束密度が高く低周波領
域では磁心を他の材料に比べて小型化できるため数kHz
以下の周波数帯で主に使用されている。一般的には、こ
れらの用途に使用する金属磁心はカットコアの形態で使
用される場合が多い。カットコアは巻線コイルを単体で
別途自動で巻き製造し、その後カットコアを挿入するこ
とによりトランスやチョ−クコイルを製造できる。これ
に対して、カットコアではない閉磁路コアでは巻線コイ
ルをあらかじめ製造してコアを挿入することができない
ため、コアに対して巻線作業を行うため自動化するのが
困難であり、トランス製造の際に大幅にコストが上昇す
るため、カットコア以外の形態では高インダクタンスが
必要なパルストランス等一部の用途を除きほとんど使用
されていない。
【0003】ところで、近年インバータ等の駆動周波数
は騒音を防ぐ目的と、トランスを小型化する目的のため
に可聴周波数以上の数10kHz帯に設計される場合が増加
している。しかし、珪素鋼を用いたカットコアは磁心損
失が大きくなりすぎるため発熱が大きく使用することが
困難である。最近、飽和磁束密度が高く比較的高周波特
性に優れたFe基アモルファス合金を用いたカットコアが
製品化されている。合金薄帯を使用してカットコアを製
造する場合には、含浸を行うのが必須である。これは、
切断の際に薄帯が剥がれたりするのを防ぐ目的で行われ
る。しかし、Fe基アモルファス合金は磁歪が著しく大き
く、カットコアにするために樹脂含浸を行なうと磁心損
失が著しく増加し、素材の特性が活かせないのが現状で
ある。このため、Fe基アモルファスカットコアを用いた
トランスは素材のもつ特性を十分活かすことができず、
発熱が大きくなり、回路の効率も悪くなってしまう。Co
基アモルファス合金は磁心損失が低く磁歪が小さいため
特性面では適しているが、経時変化が大きく実用的に使
用するのには問題がある。また、特開平1-110707に記載
されているように近年微細結晶粒を有するFe基ナノ結晶
合金が開発され、磁歪が小さく含浸による磁気特性の劣
下が小さいためにこれらの用途に適することが報告され
ている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、これらのFe基
ナノ結晶合金を用いたカットコアは珪素鋼やFe基アモル
ファス合金を用いたカットコアに比べると磁心損失は著
しく低いが、含浸後の切断前の磁心損失に比べると、切
断後の磁心損失が大きく、素材が本来持っている特性を
十分活かしきれていない問題があることが分った。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに本発明者らは、鋭意検討を行った結果、切断後磁心
損失が増加する主原因が切断時に切断面に発生するバリ
によることを見い出し、さらにこの磁心損失はカットコ
アの内周部と外周部との間の抵抗値に関係があることを
突き止め本発明に想到した。すなわち、本発明は、Cu、
Auから選ばれる少なくとも一種の元素、Nb,Mo,Ta,Ti,Z
r,Hf,V及びWからなる群から選ばれた少なくとも1種の元
素、Si,Bからなる群から選ばれた少なくとも1種の元素
とFeを必須元素として含み、組織の少なくとも50%が粒
径50nm以下の結晶粒からなるナノ結晶合金薄帯が巻回
され、かつ磁路の少なくとも一部が切断された構造のカ
ットコアにおいて、カットコアの内周部と外周部との間
の抵抗値が10mm厚さ当たり1Ω以上であることを特徴
とするカットコアである。さらにカットコアの内周部と
外周部との間の抵抗値が10mm厚さ当たり5Ω以上であ
ると磁心損失も著しく低くなり、好ましい。さらに、1
kHzにおける実効比透磁率μeが5000以上であると良
く、20kHz,0.2Tにおける磁心損失が20W/kg以下であ
るとカットコアとして好適である。また前記ナノ結晶薄
帯の厚さが3μmから50μmであると磁気特性に優れるカ
ットコアが得られる。
【0006】さらにもう一つの発明はCu、Auから選ばれ
る少なくとも一種の元素、Nb,Mo,Ta,Ti,Zr,Hf,V及びWか
らなる群から選ばれた少なくとも1種の元素、Si,Bから
なる群から選ばれた少なくとも1種の元素とFeを必須元
素として含むアモルファス合金薄帯を巻回しトロイダル
形状にする工程と、これを熱処理し組織の少なくとも50
%が粒径50nm以下の結晶粒からなるナノ結晶合金薄帯
からなる磁心とする工程と、樹脂により含浸し樹脂を硬
化する工程と、磁路の少なくとも一部を切断する工程
と、切断後の切断面を研磨する工程とからなることを特
徴とするカットコアの製造方法であり、切断後の切断面
を研磨した後にさらにエッチング処理すると好ましい。
また別の発明はCu、Auから選ばれる少なくとも一種の元
素、Nb,Mo,Ta,Ti,Zr,Hf,V及びWからなる群から選ばれた
少なくとも1種の元素、Si,Bからなる群から選ばれた少
なくとも1種の元素とFeを必須元素として含むアモルフ
ァス合金薄帯を巻回しトロイダル形状にする工程と、こ
れを熱処理し組織の少なくとも50%が粒径50nm以下の
結晶粒からなるナノ結晶合金薄帯からなる磁心とする工
程と、樹脂により含浸し樹脂を硬化する工程と、磁路の
少なくとも一部を切断する工程と、切断後の切断面をエ
ッチング処理する工程とからなることを特徴とするカッ
トコアの製造方法である。
【0007】以下に本発明を詳細に説明する。本発明の
カットコアはCu、Auから選ばれる少なくとも一種の元
素、Nb,Mo,Ta,Ti,Zr,Hf,V及びWからなる群から選ばれた
少なくとも1種の元素、Si,Bからなる群から選ばれた少
なくとも1種の元素とFeを必須元素として含み、組織の
少なくとも50%が粒径50nm以下の結晶粒からなるナノ
結晶合金薄帯を用いる。図1に本発明に係わるカットコ
アを2つに分割した際の概略図を示す。実際に使用する
場合は、巻線を別に行い、コイルを作成しコアにはめ込
み2つのコアを切断面で突き合わせて使用する。本発明
者らが鋭意検討した結果、GC砥石等で切断したナノ結
晶合金を用いたカットコアはそのままでは切断面の薄帯
にバリが生じ各薄帯層が電気的に導通し薄帯の層間に渦
電流が流れるため、これに起因する渦電流損失の増大に
よりカットコアにした場合に磁心損失が大幅に増加して
いることが分った。さらにこの切断面の導通の影響はコ
ア内部の層間絶縁の不完全な部分の導通の影響よりもは
るかに大きいことも分かった。この切断面の電気的導通
は、砥石の目詰まりにより薄帯同士が切断面で接触し電
気的に導通することが関係していると考えられるが、切
断条件を変えてもこれを完全に解消するのは困難であっ
た。そこでこのバリの除去方法について検討した結果、
カット面を研磨したり、エッチングすることによりこの
バリを取り除くことが可能であり、これらの方法を行う
ことにより切断面の電気的導通が低減することを見い出
した。さらに切断面の電気的導通が低減する、つまり切
断面の抵抗が増加するとコアの磁心損失が低減すること
も分かった。
【0008】切断面の研磨条件やエッチング時間を変え
てカットコアの20kHz、0.2Tの室温の磁心損失およびコ
ア内周部と外周部の間の抵抗を測定し結果を図4に示
す。抵抗値Rは10mm厚さ当たりの値で示した。Rが1
Ω未満の場合著しく磁心損失が増大しているのが分か
る。Rが特に低いのは研磨やエッチングを行っていない
コアである。コアが10mm厚さ当たり1Ω以上の抵抗を
有する場合にはコアの磁心損失は極めて少なくなる。10
mm厚さ当たり1Ωとは内周と外周の間隔が10mmの場
合内周部と外周部との間の抵抗値が1Ωであることを意
味し、20mm厚さのコアでは2Ω、5mm厚さでは0.5Ω
であることを意味する。抵抗値の測定は切断面上の内周
部と外周部側の2点に測定端子を接触させて抵抗測定器
により行う。この効果はSiO2等で層間絶縁した薄帯を用
いたカットコアの場合にも認められる。この場合は抵抗
値の研磨、エッチングによる変化は層間絶縁を行なう場
合より大きくなり研磨やエッチング前に10mm当たり1
Ωに至った抵抗値が5Ω以上に増加する。これに伴い磁
心損失も著しく低くなりより好ましい結果が得られる。
また使用に際しては実効比透磁率を調整するために突き
合わせ部にスペーサをはさむ場合もある。またコア胴体
は固定バンド等でしめ固定する場合が多い。さらにコア
が動かないように突き合わせ部を樹脂等で接着し固定す
る場合が多い。必要に応じてワニス等でコイルごと含浸
する。
【0009】次に本発明に係わるカットコアの製造方法
について詳述する。合金薄帯は通常次のように製造され
る。まず、単ロ−ル法や双ロ−ル法等の液体急冷法によ
り板厚3〜100μm程度のCu、Auから選ばれる少なくとも
一種の元素と、Nb,Mo,Ta,Ti,Zr,Hf,V及びWからなる群か
ら選ばれた少なくとも1種の元素と、Si,Bからなる群か
ら選ばれた少なくとも1種の元素と、Feを必須元素とし
て含むアモルファス合金薄帯を大気中、アルゴンやヘリ
ウム等の不活性ガス雰囲気中あるいはヘリウム等の減圧
雰囲気で作製する。次に、この合金薄帯を巻回しトロイ
ダル状にした後、アルゴンガスや窒素ガス等の不活性ガ
ス雰囲気中あるいは真空中等で熱処理し組織の少なくと
も50%が粒径500オンク゛ストローム以下の結晶粒からなるナノ結
晶合金薄帯からなる磁心を作製する。この際、合金薄帯
表面をSiO2やAl2O3等の酸化物で被覆し層間絶縁を行う
と特に広幅材においてより好ましい結果が得られる。ま
た、本発明の製造方法の特性改善の効果がより顕著とな
る。層間絶縁の方法としては、電気泳動法によりMgO等
の酸化物を付着させる方法、金属アルコキシド溶液を表
面につけこれを熱処理しSiO2、Li2O、MgO等の酸化物の
膜を形成させる方法、リン酸塩やクロム酸塩処理を行い
表面に酸化物の被覆を行う方法、セラミックスの微粉末
を流動させその中に薄帯を通過させ付着する方法等があ
る。
【0010】次に切断の際に薄帯が剥がれるのを防止す
るために含浸が行われる。含浸樹脂としてはエポキシ
系、ポリイミド系、アクリル系等の樹脂が耐熱性、温度
特性、付着力の点で好ましい結果が得られる。含浸は樹
脂をできるだけ完全に層間に入れるために真空含浸を行
うのが望ましいが、これに限定されるものではなく、樹
脂が層間に入るのであれば必ずしも真空含浸にする必要
はない。次に切断が行われる。切断は通常は外周スライ
サ等で行われる。切断砥石は特に限定はされないがGC
砥石が脱落等が起きにくく最も適している。切断に用い
る砥石としてはレジノイド結合剤を使用したGC砥石が
適しており、結合度K〜P、粒度80〜150の範囲のものが
望ましい。切断の条件としては、送り速度0.5から30mm/
min、砥石回転数1000〜4000rpm程度が適している。砥石
の厚さは0.5mmから1.5mm程度の範囲のものが適してい
る。この範囲を越えると薄帯のはがれや切断面のきずが
発生しやすくなる。また、砥石の磨耗や破損が起こりや
すくなる。
【0011】次に切断面の研磨またエッチングを行う。
切断面の研磨は実効比透磁率の増加をもたらし、スペー
サ等を入れずに突き合わせた場合に1kHzにおける実
効比透磁率μeが5000以上を示すものが得られるように
なる。これは切断したままのカットコアではコアが変形
するため、突き合わせ面に空隙が生じ実効比透磁率が低
いが、これを研磨すると空隙が減少するためμeが上昇
すると考えられる。さらに研磨を完全に行なうと15000
程度のμeの実現も可能である。このようなカットコア
はトランスに使用した場合励磁電流を低減することが可
能となるため使い方によってはより好ましい結果が得ら
れる。また、このようなカットコアでは薄帯に垂直方向
成分を持つ漏れ磁束が減少し薄帯面内の渦電流も減少す
る。このためμeの大きいカットコアでは20kHz,
0.2Tにおける磁心損失が20W/kg以下のカット
コアがより容易に得られる。層間絶縁を行ったコアでは
5W/kg以下の特性を得ることも可能である。研磨する場
合には、薄帯幅方向に向って研磨した場合により効果が
著しい。また、初期の研磨の際は荒く研磨しても良いが
最終段階では平滑に仕上げ研磨した方がより好ましい結
果が得られる。研磨方法としては、例えばエメリ−紙に
よる研磨やバフ研磨等の方法が行える。
【0012】またエッチング処理する場合のエッチング
する液の例としては硝酸や硫酸等の希釈液が挙げられる
がこのほかのエッチング液を使用しても良い。また、電
解エッチングを行っても良い。エッチング後コアは水
洗、乾燥し、防錆油や防錆剤を塗布し、錆を防止した方
が信頼性の高いものが得られる。また、切断面に電気的
絶縁を行なうためにセラミックや樹脂系の膜を形成する
場合もある。さらに切断後切断面を研磨し更にエッチン
グ処理すると、更に磁心損失が低く、実効比透磁率の高
いカットコアを実現できる。
【0013】本発明に用いられる好ましい合金系として
は一般式:(Fe1-aMa100-x-y-z-bAxM'yM''zXb (原子
%)で表され、式中MはCo,Niから選ばれた少なくとも1種
の元素を、AはCu,Auから選ばれた少なくとも1種の元
素、M'はTi,V,Zr,Nb,Mo,Hf,TaおよびWから選ばれた少な
くとも1種の元素、M''はCr,Mn,Al,Sn,Zn,Ag,In,白金属
元素,Mg,Ca,Sr,Y,希土類元素,N,OおよびSから選ばれた
少なくとも1種の元素、XはB,Si,C,Ge,GaおよびPから選
ばれた少なくとも1種の元素を示し、a,x,y,zおよびbは
それぞれ0≦a<0.5、0≦x≦10、0.1≦y≦20、0≦z≦2
0、2≦b≦30を満足する数で表される組成の合金が挙げ
られる。上記の合金においてAで表される添加元素であ
るCu,Auから選ばれた少なくとも1種の元素の含有
量xは0〜10原子%の範囲である。これらの元素は透磁率
改善の効のために添加するが、10原子%より多いと飽和
磁束密度、透磁率の著しい低下をもたらし好ましくな
い。より好ましい範囲は0.1〜3原子%、特に好ましい範
囲は0.5〜2原子%であり、この範囲では特に高い透磁率
が得られる。また、M'はTi,V,Zr,Nb,Mo,Hf,Ta及びWから
なる群から選ばれた少なくとも1種の元素でありCu,Au
等との複合添加により結晶粒を微細化し、軟磁気特性を
改善する効果を有する。M'の含有量yは0.1〜20原子%で
あり、0.1原子%未満だと結晶粒微細化の効果が不十分で
あり、20原子%を越えると飽和磁束密度の著しい低下を
招く。好ましいM'の含有量yは2〜8原子%である。Ti,Zr,
Nb,Mo,Hf,Ta及びW等が存在しない場合は結晶粒はあまり
微細化されず軟磁気特性は悪い。Nb,Mo,Taは特に効果が
大きいが、これらの元素の中でNbを添加した場合特に結
晶粒が細かくなりやすく、軟磁気特性も優れたものが得
られる。
【0014】Cu,AuとTi,Zr,Nb,Mo,Hf,Ta及びW等との複
合添加により透磁率が上昇する理由は明かではないが次
のように考えられる。Cu,AuとFeの相互作用パラメータ
は正であり、分離する傾向があるため、非晶質状態の合
金を加熱するとFe原子同志またはCu,Au原子同志が寄り
集まり、クラスターを形成するため組成ゆらぎが生ず
る。このため部分的に結晶化しやすい領域が多数でき、
そこを核として多数の微細結晶粒が形成される。この結
晶粒はFeを主成分とするものであり、FeとCu、Auの固溶
度はほとんどないため、結晶粒周辺のCu、Au濃度が高く
なる。また、この結晶粒の周辺はSi等が多くTi,Zr,Nb,M
o,Hf,Ta及びW等が存在する場合結晶化しにくいため結晶
粒は成長しにくいと考えられる。このため結晶粒は微細
化されると考えられる。このように結晶粒が微細化され
ることにより、結晶磁気異方性がみかけ上相殺されるこ
と、結晶相がbcc構造のFe固溶体が主体であり磁歪が小
さく、内部応力−歪による磁気異方性が小さくなること
等により、軟磁気特性が改善され、高透磁率が得られる
と考えられる。
【0015】M"で表される添加元素であるCr,Mn,Sn,Zn,
Ag,In,白金属元素,Mg,Ca,Sr,Y,希土類元素,N,OおよびS
からなる群から選ばれた少なくとも1種の元素は耐食性
を改善したり、磁気特性を改善する、又は磁歪を調整す
る等の効果を有するものであるが、その含有量はせいぜ
い10原子%以下である。上記の合金において、Xで表され
るSi,B,C,Ge,Ga,AlおよびPからなる群から選ばれた少な
くとも1種の元素を2〜20原子%以下含み得る。Si及びB
は、合金の微細化に特に有用な元素である。本発明のFe
基軟磁性合金膜は好ましくは、一旦Si,Bの添加効果によ
り非晶質合金膜とした後で熱処理により微細結晶粒を形
成させることにより得られる。C,Ge,Ga,AlおよびPから
なる群から選ばれた少なくとも1種の元素は非晶質化に
有効な元素であり、Si,Bと共に添加することにより合金
の非晶質化を助けると共に、磁歪やキュリー温度調整に
効果がある。また、Xの含有量bが2原子%より少ないと結
晶粒微細化の効果がなく、20原子%より多いと飽和磁束
密度の減少と軟磁気特性の劣化が起こるためである。
【0016】残部は不純物を除いて実質的にFeが主体
であるが、Feの一部は成分M(Co及び/又はNi)により置
換されていても良い。Mの含有量aは0≦a<0.5であるが、
好ましくは0≦a≦0.3である。aが0.3を越えると、透磁
率が低下する場合があるためである。より好ましくはa
は0.1以下である。Co置換はまた飽和磁束密度を上昇さ
せる効果があり、高保磁力記録媒体に使用する平滑チョ
ークコイル、低周波用トランス材としてより有利であ
る。
【0017】
【実施例】以下本発明を実施例にしたがって説明するが
本発明はこれらに限定されるものではない。 (実施例1)単ロ−ル法により幅25mm厚さ17μmのFe
bal.Cu1Nb3Si15.5B7アモルファス合金薄帯を作製した。
次にこの合金薄帯をリチウムシリケ−ト溶液中を通した
後200゜Cで乾燥し厚さ約0.5μmの絶縁層を薄帯両面に形
成し、ステンレスリングを巻芯として図2示す形状の角
形状の巻磁心を作製した。次にこの磁心を窒素ガス雰囲
気中550゜Cで1時間熱処理を行った。昇温速度は10゜C/mi
n、冷却速度は20゜C/minとした。この磁心の20kHz、0.2T
の磁心損失を測定後、この磁心をスリ−ボンド製エポキ
シ樹脂2287Bで真空含浸し、コア外側を板で押さえ成形
した後、120゜Cで2hと150゜Cで5h保持し硬化させ、20kH
z、0.2Tの磁心損失を測定した。次に、GC砥石により
前記磁心を切断しカットコアを作製した。また合金の組
織を透過電子顕微鏡により観察した結果、平均結晶粒径
は13nm、結晶粒の割合は80%以上であった。次に切断面
を研磨する前と後およびエッチング前後のカットコアの
20kHz、0.2Tの室温の磁心損失およびコア内周部と外周
部の間の抵抗を測定した。ここで抵抗値Rは10mm厚さ
当たりの値で示す。得られた結果及び従来の研磨やエッ
チングを行わないナノ結晶合金を用いたカットコア、珪
素鋼やFe基アモルファス合金で作製したカットコアの
磁心損失を表1示す。
【0018】
【表1】
【0019】本発明カットコアの方が1オーダ近く磁心
損失が低く著しく低磁心損失であることが分かる。ま
た、本発明と同じ工程をFe基アモルファス合金を使用
したカットコアに適用してみた結果も表1に示すが磁心
損失低下の効果は小さいことが分かる。このことから本
発明の製造方法はナノ結晶合金を用いたカットコアにお
いて顕著であり、Rが大きく低磁心損失のカットコアで
あることが確認できた。従来のカットコアの製造工程と
本発明の製造方法の工程を図3に示す。
【0020】(実施例2)Febal.Cu1Ta3Si15.5B6.5 (at
%)なる組成を有する幅25mm厚さ17μmのアモルファス合
金薄帯を単ロ−ル法により作製した。次にこの合金薄帯
表面にMgOによる電気泳動法により絶縁層を形成しなが
ら図2に示す形状のトロイダル磁心を作製した。次にこ
の磁心をアルゴンガス雰囲気中550゜Cで1時間熱処理を行
った。昇温速度は15゜C/min、冷却速度は10゜C/minとし
た。この磁心の20kHz、0.2Tの磁心損失を測定後、この
磁心をスリ−ボンド製アクリル樹脂TB3934Bで真空含浸
し150゜Cで3h放置し硬化させ、20kHz、0.2Tの磁心損失を
測定した。次に、GC砥石により前記磁心を切断しカッ
トコアを作製した。また合金の組織を透過電子顕微鏡に
より観察した結果、結晶粒径は12nm、結晶粒の割合は80
%以上であった。次に切断面の研磨条件やエッチング時
間を変えてカットコアの20kHz、0.2Tの室温の磁心損失
およびコア内周部と外周部の間の抵抗を測定した。抵抗
値Rは10mm厚さ当たりの値で示す。Rと磁心損失の関
係を図4に示す。Rが1Ω未満の場合著しく磁心損失が
増大しているのが分かる。Rが特に低いのは研磨やエッ
チングを行っていないコアであることが分かる。本発明
カットコアは研磨やエッチングを行わない従来のカット
コアに比べ磁心損失が低く優れており、本発明の有効性
が確認された。
【0021】(実施例3)表2に示す組成の幅20mm厚さ
15μmのアモルファス合金薄帯を単ロ−ル法により作製
した。次にこの合金薄帯を図5に示す形状に巻回し巻磁
心を作製した。次にこの磁心をアルゴンガス雰囲気中55
0゜Cで1時間熱処理を行った。昇温速度は20゜C/min、冷却
速度は20゜C/minとした。薄帯を層間絶縁しない場合や層
間絶縁した場合等についても検討した。この磁心を各種
樹脂で真空含浸を行い硬化させ、外周スライサによりGC
砥石で切断しカットコアを作製した。次に、切断面を研
磨する前と後およびエッチング前後のカットコアの20kH
z、0.2Tの室温の磁心損失およびコア内周部と外周部の
間の抵抗を測定した。抵抗値Rは10mm厚さ当たりの値
で示す。得られた結果を表2に示す。層間絶縁を行って
いない場合についても研磨やエッチングにより磁心損失
低減やRの改善が認められた。層間絶縁した場合はその
改善効果は更に顕著である。本発明カットコアは磁心損
失が低く従来のカットコアより優れている。特に、研磨
したコアは実効比透磁率が5000以上と高く励磁電流の小
さいトランスを実現可能である。
【0022】
【表2】
【0023】
【発明の効果】本発明によれば、高周波トランス、チョ
ークコイル等に適する磁心損失の低いカットコアおよび
その製造方法を実現できるためその効果は著しいものが
ある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係わるカットコアを2つに分割した際
の概略図である。
【図2】発明に係わるカットコアのカット前の形状の一
実施例を示した図である。
【図3】ナノ結晶合金を用いたカットコアの従来の製造
方法と本発明の製造方法を示した図である。
【図4】本発明に関わるカットコアの磁心損失とRの関
係の一例を示した図である。
【図5】本発明に係わるカットコアのカット前の形状の
一実施例を示した図である。

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 Cu、Auから選ばれる少なくとも一種の元
    素、Nb,Mo,Ta,Ti,Zr,Hf,V及びWからなる群から選ばれた
    少なくとも1種の元素、Si,Bからなる群から選ばれた少
    なくとも1種の元素とFeを必須元素として含み、組織の
    少なくとも50%が粒径50nm以下の結晶粒からなるナノ
    結晶合金薄帯が巻回され、かつ磁路の少なくとも一部が
    切断された構造のカットコアにおいて、カットコアの内
    周部と外周部との間の抵抗値が10mm厚さ当たり1Ω以
    上であることを特徴とするカットコア。
  2. 【請求項2】 カットコアの内周部と外周部との間の抵
    抗値が10mm厚さ当たり5Ω以上であることを特徴とす
    る請求項1に記載のカットコア。
  3. 【請求項3】 1kHzにおける実効比透磁率μeが5000
    以上であることを特徴とする請求項1又は請求項2に記
    載のカットコア。
  4. 【請求項4】 20kHz,0.2Tにおける磁心損失が20W/
    kg以下であることを特徴とする請求項1乃至請求項3の
    いずれかに記載のカットコア。
  5. 【請求項5】 前記ナノ結晶薄帯の厚さが3μmから50μ
    mであることを特徴とする請求項1乃至請求項4のいず
    れかに記載のカットコア。
  6. 【請求項6】 Cu、Auから選ばれる少なくとも一種の元
    素、Nb,Mo,Ta,Ti,Zr,Hf,V及びWからなる群から選ばれた
    少なくとも1種の元素、Si,Bからなる群から選ばれた少
    なくとも1種の元素とFeを必須元素として含むアモルフ
    ァス合金薄帯を巻回しトロイダル形状にする工程と、こ
    れを熱処理し組織の少なくとも50%が粒径50nm以下の
    結晶粒からなるナノ結晶合金薄帯からなる磁心とする工
    程と、樹脂により含浸し樹脂を硬化する工程と、磁路の
    少なくとも一部を切断する工程と、切断後の切断面を研
    磨する工程とからなることを特徴とするカットコアの製
    造方法。
  7. 【請求項7】 Cu、Auから選ばれる少なくとも一種の元
    素、Nb,Mo,Ta,Ti,Zr,Hf,V及びWからなる群から選ばれた
    少なくとも1種の元素、Si,Bからなる群から選ばれた少
    なくとも1種の元素とFeを必須元素として含むアモルフ
    ァス合金薄帯を巻回しトロイダル形状にする工程と、こ
    れを熱処理し組織の少なくとも50%が粒径50nm以下の
    結晶粒からなるナノ結晶合金薄帯からなる磁心とする工
    程と、樹脂により含浸し樹脂を硬化する工程と、磁路の
    少なくとも一部を切断する工程と、切断後の切断面をエ
    ッチング処理する工程とからなることを特徴とするカッ
    トコアの製造方法。
  8. 【請求項8】 請求項6に記載のカットコアの製造方法
    において、切断後の切断面を研磨した後、さらにエッチ
    ング処理する工程とからなることを特徴とするカットコ
    アの製造方法。
  9. 【請求項9】 前記アモルファス合金薄帯の厚さが3μm
    から50μmであることを特徴とする請求項6乃至請求項
    8のいずれかに記載のカットコアの製造方法。
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