DE102019105215A1 - Legierung und Verfahren zur Herstellung eines Magnetkerns - Google Patents

Abstract

Eine Legierung wird bereitgestellt, die durch die Formel FeCoNiCuMSiBXgekennzeichnet ist, worin M zumindest eines der Elemente V, Nb, Ta, Ti, Mo, W, Zr, Cr, Mn und Hf ist, a, b, c, d, e, f, g in Atom-% angegeben sind, X Verunreinigungen sowie die optionalen Elemente P, Ge und C bezeichnet und a, b, c, d, e, f, g, h die folgenden Bedingungen erfüllen:wobei a + b + c + d + e + f + g = 100.Die Legierung weist ein nanokristallines Gefüge, bei dem zumindest 50 Vol% der Körner eine mittlere Größe kleiner als 100 nm aufweisen, eine Sättigungsmagnetostriktion |λ| ≤ 1 ppm, vorzugsweise |λ| ≤ 0,5ppm, eine Hystereseschleife mit einem zentralen linearen Teil, und eine Permeabilität von 10.000 bis 15.000, vorzugsweise von 10.000 bis 12.000 auf.

Description

• Die Erfindung betrifft eine Legierung, insbesondere eine Legierung auf Eisen-Basis und ein Verfahren zur Herstellung eines Magnetkerns, insbesondere eines Ringbandkerns.
• Bei den metallischen weichmagnetischen Werkstoffen sind vor allem Fe-basierte nanokristalline Werkstoffe sehr vielversprechende Kandidaten für Induktivitäten. Diese Werkstoffe wurden in den vergangenen Jahrzehnten entwickelt und finden eine stetig wachsende Anwendung, sowohl in hochwertigen Magnetkernen und magnetischen Bauelementen, als auch in Abschirmungen, Antennen und verschiedensten magnetischen Sensoren. Gegenüber anderen weichmagnetischen, metallischen Spitzenwerkstoffen weisen nanokristalline Metallfolien aufgrund ihres relativ hohen spezifischen elektrischen Widerstandes (typischerweise 100-150 µΩcm) und ihrer herstellbedingten geringen Banddicke um 20µm gute Hochfrequenzeigenschaften und geringe Verluste auf. So konkurrieren Ringbandkerne aus diesen Werkstoffen sowohl technisch als auch, aufgrund ihrer deutlich geringeren Baugröße, unter Kosten/Nutzengesichtspunkten mit weichmagnetischen Ferriten. Dabei weisen die nanokristallinen, weichmagnetischen Werkstoffe unter allen weichmagnetischen Spitzenmaterialien die mit Abstand beste Alterungsstabilität der weichmagnetischen Eigenschaften auf. Die Optimierung der weichmagnetischen Eigenschaften über Legierungszusammensetzung und Wärmebehandlung von nanokristallinen Metallen hat sich primär auf Ringbandkerne im hohen Permeabilitätsbereich konzentriert, wobei Anwendungsfrequenzen von 50 Hz bis ca. 100kHz den Schwerpunkt bildeten.
• Ein Beispiel einer nanokristallinen weichmagnetischen Legierung auf Eisen-Basis ist Fe_73,8Nb₃Cu₁Si_15,6B_6,6, die unter dem Handelsnamen VITROPERM® 800 kommerziell erhältlich ist. Die Eigenschaften der existierenden weichmagnetischen, nanokristallinen Materialien, wie beispielsweise VITROPERM® 800 zur Herstellung unterschiedlichster Induktivitäten sind bislang auf den hochpermeablen Bereich >25.000 bis 200.000 beschränkt. Für viele Anwendungen wären jedoch Permeabilitäten unter 20.000 bis 10.000 notwendig.
• Aufgabe ist es eine Legierung bereitzustellen, die eine Permeabilität zwischen 10.000 und 15.000 aufweist.
• Gelöst ist dies durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche. Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche.
• Erfindungsgemäß wird eine Legierung bereitgestellt, die durch die Formel Fe_aCo_b-Ni_cCu_dM_eSi_fB_gX_h gekennzeichnet ist, worin M zumindest eines der Elemente V, Nb, Ta, Ti, Mo, W, Zr, Cr, Mn und Hf ist, a, b, c, d, e, f, g in Atom-% angegeben sind, X Verunreinigungen sowie die optionalen Elemente P, Ge und C bezeichnet und a, b, c, d, e, f, g, h die folgenden Bedingungen erfüllen: $$0\le \text{b}\le \text{4}$$

  

  $$0\le \text{c}<4$$

  

  $$\mathrm{0,5}\le \text{d}\le \text{2}$$

  

  $$\mathrm{2,5}\le \text{e}\le \text{3}\text{,5}$$

  

  $$\mathrm{14,5}\le \text{f}\le \text{16}$$

  

  $$6\le \text{g}\le \text{7}$$

  

  $$\text{h}<\mathrm{0,5}$$

  

  $$1\le \left(\text{b}+\text{c}\right)\le \mathrm{4,5}$$

  

  wobei a + b + c + d + e + f + g = 100.
• Als Verunreinigungen können bis zu 0,1 Gew.-% Aluminium, bis zu 0,05 Gew.-% Schwefel, bis zu 0,1 Gew.-% Stickstoff und /oder bis zu 0,1 Gew.-% Sauerstoff und in einer Gesamtsumme von bis zu 0,5 Gew.- %, vorzugsweise bis zu 0,2 Gew.-%, vorzugsweise bis zu 0,1 Gew.-% vorhanden sein.
• Der maximale Gehalt an die Summe von Verunreinigungen sowie die Elemente P. Ge und C, falls eines oder mehrere der Elemente P, Ge und C vorhanden ist, ist weniger als 0,5 Atom-%, da h < 0,5. In manchen Ausführungsbeispielen ist keines der Elemente P, Ge und C vorhanden, so dass der maximale Gehalt an Verunreinigungen weniger als 0,5 Atom-% ist.
• Die Legierung weist ein nanokristallines Gefüge, bei dem zumindest 50 Vol% der Körner eine mittlere Größe kleiner als 100 nm aufweisen, eine Sättigungsmagnetostriktion |λ_s| ≤ 1 ppm, eine Hystereseschleife mit einem zentralen linearen Teil, und eine Permeabilität, µ, von 10.000 bis 15.000, vorzugsweise von 10.000 bis 12.000 auf.
• Die Eigenschaften von Magnetostriktion und Permeabilität laufen jedoch bei nanokristallinen Legierungen auf Eisen-Basis gegenläufig. Die EP 1 609 159 B1 offenbart eine nanokristalline Legierung auf Eisen-Basis, mit der eine Permeabilität von ungefähr 10.000 erreicht werden kann. Sie weist jedoch eine Sättigungsmagnetostriktion von 4,4 ppm auf. Die US 6 507 262 B2 offenbart eine nanokristalline Legierung auf Eisen-Basis mit einer kleineren Sättigungsmagnetostriktion von weniger als 1 ppm, die jedoch eine Permeabilität von 40.000 aufweist. Diese Legierungen sind somit für die gewünschten Anwendungen nicht geeignet, die sowohl eine Permeabilität zwischen 10.000 und 15.000 als auch eine kleine Magnetostriktion von maximal ± 1 ppm aufweist.
• Überraschenderweise wird festgestellt, dass die erfindungsgemäße nanokristalline Legierung auf Eisen-Basis die gewünschte Kombination von einer Permeabilität von 10.000 bis 15.000 und einer Sättigungsmagnetostriktion |λ_s| ≤ 1 ppm aufweist. Somit können neue Anwendungen geschaffen werden, beispielsweise bei Komponenten wie Magnetkerne aus Weichferriten, die anstelle eines Weichferrits aus der erfindungsgemäßen Legierung angefertigt werden und ein kleineres Volumen aufweisen können, ohne die Eigenschaften zu verschlechtern.
• Die Untergrenze der Permeabilität ermöglicht eine ausreichende Induktivität des Kerns während die Obergrenze der Permeabilität und die Sättigungsinduktion eine hohe Stromvorbelastbarkeit des Kerns gewährleistet, ohne dass dieser magnetisch gesättigt wird. Eine kleine Magnetostriktion von |λ_s| ≤ 1 ppm, vorzugsweise ≤ 0,5 ppm, verhindert, dass der Kern bei eventuell auftretender mechanischer Verformung mit einer Änderung der Magneteigenschaften, insbesondere eine Veränderung der Permeabilität reagiert.
• Prinzipielles Anwendungsgebiet für die eine Legierung mit einer Permeabilität um 10.000 bis 12.000 und einer fast verschwindenden Magnetostriktion ist die Herstellung von Common Mode Chokes für Frequenzumrichter, Solarwechselrichter, für Schiffsantriebe, für Eisenbahnantriebe oder für Schweißgeräte, oder zur Reduktion von Lagerströmen in E-Motoren und Generatoren. Im Speziellen geht um solche Common Mode Chokes, bei denen mittel hohe Common Mode Ströme fließen, oder bei denen eine schaltungsbedingt eine höhe Induktivität L notwendig ist. Common Mode Chokes, über die sehr hohe Ströme fließen können nur noch mit sehr niederpermeablen Legierungen wie VP270 (mit nominaler Zusammensetzung 5,8 Gew.-% Ni, 1,0 Gew.-% Cu, 5,4 Gew.-% Nb, 6,4 Gew.-% Si, 1,7 Gew.-% B, Balance Fe), VP250 (mit nominaler Zusammensetzung 11,6 Gew.-% Ni, 1,0 Gew.-% Cu, 5,3 Gew.-% Nb, 6,2 Gew.-% Si, 1,7 Gew.-% B, Balance Fe) und VP220 (mit nominaler Zusammensetzung 11,6 Gew.-% Ni, 8,1 Gew.-% Co, 1,0 Gew.-% Cu, 5,3 Gew.-% Nb, 5,9 Gew.-% Si, 1,7 Gew.-% B, Balance Fe), die von der Firma Vacuumschmelze GmbH & Co KG in Hanau, Deutschland kommerziell erhältlich sind, bzw. mit zugspannungsinduziertem VITROPERM® 500 (mit nominaler Zusammensetzung 1,0 Gew.-% Cu, 5,6 Gew.-% Nb, 8,8 Gew.-% Si, 1,5 Gew.-% B, Balance Fe), die ebenfalls von der Firma Vacuumschmelze GmbH & Co KG in Hanau, Deutschland kommerziell erhältlich ist, realisiert werden.
• Der Vorteil einer Legierung mit fast verschwindender Magnetostriktion wird erst bei Permeabilitäten ab 10.000 interessant, da die induzierte Anisotropie-Energie K_u (K_u = ½ Bs²/(µ µ_ο)) in diesen Fällen vergleichbar groß wie die magnetoelastischen Störanisotropie K_magel = 3/2 λ_s σ, wobei λs Magnetostriktion, σ und mechanische Spannung, oder Druck) ist. Daher können externe Spannungen oder Drücke auf den Kern die Magnetqualität (Hysteresisschleifenform) beeinflussen. Diese Beeinflussung kann minimiert werden, wenn man die Magnetostriktion λs in Richtung Null bringt, denn damit verschwindet die magnetoelastische Störanisotropie K_magel. Wäre die Magnetostriktion in diesen Fällen nicht annähernd Null, so müsste man jegliche mechanischen Spannungen oder Drücke am Kern, hervorgerufen durch die Bewicklung des Kernes mit Kupferdraht, verhindern. Dies wäre in den meisten Fällen nicht möglich. Bei den niederpermeablen Legierungen wie VP270, VP250 und VP220, die zum Teil eine hohe positive Magnetostriktion aufweisen, ist eine Beeinflussung der Magnetqualität durch externe Spannungen oder Drücke auf den Kern natürlich auch möglich. Jedoch ist auch die induzierte Anisotropie-Energie Ku (Ku = ½ Bs²/(µ µ_ο)) wesentlich größer, wodurch der Störeffekt gering gehalten werden kann.
• Hierin ist der zentrale Teil der Hystereseschleife definiert, als der Teil der Hystereseschleife, der zwischen den Anisotropiefeldstärkepunkten liegt, die den Übergang in die Sättigung kennzeichnen. Ein linearer Teil dieses zentralen Teils der Hystereseschleife wird hierin durch einen Nichtlinearitätsfaktor NL definiert, wobei der Nichtlinearitätsfaktor NL durch die Formel $$NL\left(\%\right)=\frac{100}{2}\left(\delta B_{auf}+\delta B_{ab}\right)/B_x$$

  

  berechnet und beschrieben werden kann.
• Dabei bezeichnen δB_auf bzw. δB_ab die Standardabweichung der magnetischen Polarisation von einer Ausgleichsgeraden durch den auf- bzw. absteigenden Ast der Hystereseschleife zwischen Polarisationswerten von ±75% der Sättigungspolarisation B_s. Die Schleife ist also umso linearer je kleiner NL ist. Die erfindungsgemäßen Legierungen weisen einen NL-Wert von weniger als 0,8% auf.
• Diese Form der Hystereseschleife kann durch die Wärmebehandlung der amorphen Legierung in einem Magnetfeld, welches quer zur Bandlängsrichtung ausgerichtet ist, erreicht werden.
• Ferner kann die Legierung neben einer Permeabilität von 10.000 bis 15.000, vorzugsweise von 11.000 bis 14.000 oder 10.000 bis 12.000, eine Sättigungsmagnetostriktion |λs| ≤ 0,5ppm, vorzugsweise ≤ 0,1 ppm und eine Sättigungsinduktion größer als 1,0T aufweisen. Eine Sättigungsinduktion größer als 1,0 T kann zusammen mit der Permeabilität von 10.000 bis 15.000 eine hohe Stromvorbelastbarkeit gewährleisten. Sie kann auch ferner ein Remanenzverhältnis, Br/Bs, < 1,5% und/oder eine Koerzitivfeldstärke H_c < 1A/m und/oder ein Anisotropiefeld H_k ≥ 60 A/m, vorzugsweise ≥ 70 A/m aufweisen.
• In einem Ausführungsbeispiel bezeichnet X Kohlenstoff, C, und den Kohlenstoffgehalt der Legierung h < 0,5 ist.
• In einem Ausführungsbeispiel ist als M mindestens ein Element der Gruppe Nb, Ta und Mo vorhanden, wobei 2,5 < e < 3,5 ist.
• Niob Nb ist beliebig, auch vollständig durch Tantal Ta und teilweise bis zu 0,6 Atom% durch Molybdän Mo ersetzbar. In manchen Ausführungsbeispiele ist die Summe von Nb, Ta, und Mo 2.5 Atom% < (Nb + Ta + Mo) < 3.5 Atom%.
• In manchen Ausführungsbeispielen enthält Legierung sowohl Co als auch Ni in jeweils einer Mindestkonzentration von 0,5 Atom% und einer jeweiligen Höchstkonzentration von 3 Atom%, wobei die Gesamtkonzentration beider Elemente 4.5 Atom% nicht übersteigt, sodass 0,5 < b ≤ 3 und 0,5 < c ≤ 3 und 1 ≤ (b + c) ≤ 4,5 ist.
• Erfindungsgemäß wird auch ein Magnetkern aufweisend eine Legierung nach einem der vorhergehenden Ausführungsbeispiele bereitgestellt. In einem Ausführungsbeispiel weist der Magnetkern die Form eines Ringbandkernes, welcher aus einem Band mit einer Dicke kleiner 50 µm gewickelt ist.
• Die gewickelten Lagen des Ringbandkerns können voneinander elektrisch isoliert sein, um Wirbelstromverluste zu reduzieren. Diese elektrische Isolation kann durch eine elektrisch isolierende Beschichtung, die auf einer oder beiden Seiten des Bands aufgebracht wird, oder durch das Einbetten oder Eintauchen des gewickelten Ringbandkerns in einem elektrisch Isolierenden Klebstoff oder Harz bereitgestellt werden.
• Der Magnetkern, der auch die Form eines Ringbandkerns aufweisen kann, kann in einem so genannten CMC's (Common Mode Choke) für Hochleistungsanwendungen verwendet werden. Diese Anwendungen kommen zumeist nur mit einer Erregerwindung (One Turn CMC's) aus und liegen bei einem Gleichstrompegel von max. ca. 20A liegen. Ein Beispiel ist ein Magnetkern mit den Abmessungen: Innendurchmesser di = 76mm, Außendurchmesser da = 110mm, Kernhöhe = Bandbreite h = 25mm. Bei der Herstellung eines solchen Kernes aus nanokristallinen Material in der Banddicke von ca. 18 +/- 3µm und einem Kernfüllfaktor von ca. 80% werden zwischen 650 und 900 Bandlagen im amorphen Zustand zu einem Rindbandkern aufgewickelt.
• Der Magnetkern kann durch folgendes Verfahren bereitgestellt werden. Ein Band aus einer amorphen Legierung, die durch die Formel Fe_aCo_bNi_cCu_dM_eSi_fB_gX_h gekennzeichnet ist, worin M zumindest eines der Elemente V, Nb, Ta, Ti, Mo, W, Zr, Cr, Mn und Hf ist, a, b, c, d, e, f, g in Atom-% angegeben sind, X Verunreinigungen sowie die optionalen Elemente P, Ge und C bezeichnet und a, b, c, d, e, f, g, h die folgenden Bedingungen erfüllen: $$0\le \text{b}\le \text{4}$$

  

  $$0\le \text{c}<4$$

  

  $$\mathrm{0,5}\le \text{d}\le \text{2}$$

  

  $$\mathrm{2,5}\le \text{e}\le \text{3}\text{,5}$$

  

  $$\mathrm{14,5}\le \text{f}\le 1\text{6}$$

  

  $$6\le \text{g}\le \text{7}$$

  

  $$\text{h}<\mathrm{0,5}$$

  

  1 ≤ (b + c) ≤ 4,5 wobei a + b + c + d + e + f + g = 100,
• zu einem Ringbandkern gewickelt wird. Der Ringbandkern wird unter Verwendung eines quer zur Bandlängsrichtung orientierten Magnetfelds von 80 kA/m bis 200 kA/m wärmebehandelt. In einem Ausführungsbeispiel wird der Ringbandkern bei einer Temperatur von 400°C bis 650°C für 0,25 Stunden bis 3 Stunden unter dem Magnetfeld wärmebehandelt.
• In einem Ausführungsbeispiel weist die Wärmebehandlung fünf Abschnitte auf, wobei
  in Abschnitt 1 von Raumtemperatur auf T₁ über eine Dauer vom Zeitpunkt t₀ bis zum Zeitpunkt t₁ aufgeheizt wird, wobei 300°C ≤ T₁ ≤ 500°C und t₁-t₀ 0,5 h bis 2 h ist,
  in Abschnitt 2 von T₁ auf T₂ über eine Dauer vom Zeitpunkt t₁ bis zum Zeitpunkt t₂ aufgeheizt wird, wobei 400°C ≤ T₂ ≤ 600°C und t₂-t₁ 0,5 h bis 6 h ist,
  in Abschnitt 3 von T₂ bis T₃ über eine Dauer vom Zeitpunkt t₂ bis zum Zeitpunkt t₃ aufgeheizt wird, wobei 400°C ≤ T₃ ≤ 650°C und t₃-t₂ 0 h bis 1 h ist,
  in Abschnitt 4 auf die Plateautemperatur T₃ für eine Dauer vom Zeitpunkt t₃ bis zum Zeitpunkt t₃-₁ gehalten wird, wobei t_3-1-t₃ 0,25 h bis 3 h ist, und
  in Abschnitt 5 von T₃ auf Raumtemperatur über eine Dauer vom Zeitpunkt t₃-₁ bis zum Zeitpunkt t₄ abgekühlt wird, wobei t₄-t_3-1 2 h bis 4 h ist.
• Mit dieser Wärmebehandlung kann die Magnetostriktion fein justiert, so dass |λ_s| ≤ 0,5ppm oder |λ_s| ≤ 0,1 ppm erreicht wird. In einem Ausführungsbeispiel liegt T₃ zwischen 560°C und 620°C, um eine Sättigungsmagnetostriktion |λs| ≤ 0,5ppm zu erreichen.
• Als Verunreinigungen können bis zu 0,1 Gew.-% Aluminium, bis zu 0,05 Gew.-% Schwefel, bis zu 0,1 Gew.-% Stickstoff und /oder bis zu 0,1 Gew.-% Sauerstoff und in einer Gesamtsumme von bis zu 0,5 Gew.- %, vorzugsweise bis zu 0,2 Gew.-%, vorzugsweise bis zu 0,1 Gew.-% vorhanden sein.
• Der maximale Gehalt an die Summe von Verunreinigungen sowie die Elemente P. Ge und C, falls eines oder mehrere der Elemente P, Ge und C vorhanden ist, ist weniger als 0,5 Atom-%, da h < 0,5. In manchen Ausführungsbeispielen ist keines der Elemente P, Ge und C vorhanden, so dass der maximale Gehalt an Verunreinigungen weniger als 0,5 Atom-% ist.
• Die Feldstärke des Magnetfelds kann während der Wärmebehandlung variiert oder konstant gehalten werden. Das Magnetfeld kann während der Wärmebehandlung ein- oder ausgeschaltet werden.
• In einem Ausführungsbeispiel werden mindestens drei Kerne, vorzugsweise mindestens 25 Kerne, aufeinandergestapelt und in diesem Stapel wärmebehandelt. Diese gestapelte Anordnung der Magnetkerne während der Wärmebehandlung führt zu einer verbesserten Linearität der Hystereseschleife, die durch den Nichtlinearitätsfaktor beschrieben werden kann.
• Das amorphe Band kann durch eine Rascherstarrungstechnologie hergestellt werden und eine Dicke von maximal 50 µm aufweisen, vorzugsweise maximal 25 µm.
• In einem Ausführungsbeispiel wird das Band vor dem Wickeln an mindestens einer seiner beiden Oberflächen mit einer elektrisch isolierenden Schicht versehen. Die elektrisch isolierende Schicht kann verwendet werden, um Wirbelströme und somit Wirbelstromverluste zu reduzieren.
• In einem Ausführungsbeispiel bezeichnet X Kohlenstoff, C, und h den Kohlenstoffgehalt der Legierung, wobei h < 0,5 ist.
• In einem Ausführungsbeispiel ist als M mindestens ein Element der Gruppe Nb, Ta und Mo vorhanden, wobei 2,5 < e < 3,5 ist. Niob Nb ist beliebig, auch vollständig durch Tantal Ta und teilweise bis zu 0,6 Atom% durch Molybdän Mo ersetzbar. In manchen Ausführungsbeispielen ist die Summe von Nb, Ta, und Mo 2.5 Atom% < (Nb + Ta + Mo) < 3.5 Atom%-
• In manchen Ausführungsbeispielen enthält Legierung sowohl Co als auch Ni in jeweils einer Mindestkonzentration von 0,5 Atom% und einer jeweiligen Höchstkonzentration von 3 Atom%, wobei die Gesamtkonzentration beider Elemente 4.5 Atom% nicht übersteigt, sodass 0,5 < b ≤ 3 und 0,5 < c ≤ 3 und 1 ≤ (b + c) ≤ 4,5 ist.
• Ausführungsbeispiele und Beispiele werden nun anhand der Zeichnungen und Tabellen näher erläutert.
• 1 zeigt eine schematische Darstellung der gestapelten Ringbandkerne während der Wärmbehandlung.
• 2 zeigt ein Beispiel einer flachen Hystereseschleife.
• 3 zeigt eine Abbildung von Temperatur und Magnetfeldführung als Funktion der Zeit für die Wärmebehandlung von Ringbandkernen im Magnetfeld.
• 4 zeigt eine Abbildung von Permeabilität in Abhängigkeit der Anlasstemperatur.
• 5 zeigt eine Abbildung von Sättigungsmagnetostriktion in Abhängigkeit der Anlasstemperatur.
• In der Tabelle 1 werden die Eigenschaften von Vergleichslegierungen zusammengefasst. Tabelle 1 zeigt die Zusammensetzung, die Dichte, ρ, im nanokristallinen Zustand, die Polarisation, J_s, im amorphen und nanokristallinen Zustand, die Magnetostriktion, λs, im nanokristallinen Zustand,und die Permeabilität, µ, im nanokristallinen Zustand der kommerziellen erhältlich nanokristallinen Legierungen VP 220, VP 250, VP 270 und VP 800, die eine flache Hystereseschleife aufweisen. Tabelle 1

  Legierung	Zusammensetzung [Atom%]	ρ (nano) [g/cm3]	Js (amorph/nano) [T]	λs (nano) [ppm]	µ (F-type)
  VP 220	Fe- Ni10 Co7 Cu0.8 Nb2.9 Si10.6 B8	7.62	1.19/ 1.26	10 - 11	1 800 - 2 500
  VP 250	Fe- Ni10 Cu0.8 Nb2.9 Si11 B8	7.55	1.18/ 1.25	8-9	2 800 - 4 000
  VP 270	Fe- Ni5 Cu0.8 Nb2.9 Si11.5 B8	7.50	1.24 / 1.32	6-7	4 700 - 5 100
  VP 800	Fe- Cu1 Nb3 Si15.6 B6.6	7.35	1.21 / 1.24	< 0.5	20 000 - 200 000

• Dieser Vergleich stellt dar, dass die Legierungen entweder eine niedrige Permeabilität von unterhalb ungefähr 5.500 mit einer hohen Magnetostriktion von mehr als 6 ppm (VP 220, VP 250, VP 270), oder eine niedrige Magnetostriktion mit einer hohen Permeabilität (VP 800) von mindestens 20.000aufweisen. Bei Absenkung der Permeabilität nimmt die Magnetostriktion auf deutlich über 1 ppm zu. Die Eigenschaften von Magnetostriktion und Permeabilität treten somit gegenläufig auf.
• Bei manchen Anwendungen könnten bauliche Verbesserungen erreicht werden, wenn jedoch eine Legierung vorhanden wäre, die eine kleine Magnetostriktion von |λs| ≤ 1ppm, vorzugweise 0 bis +1ppm, besonders bevorzugt 0 bis +0,5ppm, und gleichzeitig eine Permeabilität niedriger als 20.0000 ist, vorzugsweise im Bereich von 10.000 und 15.000 aufweisen würde.
• Erfindungsgemäß wird diese Kombination von Eigenschaften durch eine Legierung bereitgestellt, die aus Fe_aCo_bNi_cCu_dM_eSi_fB_gX_h besteht, worin M zumindest eines der Elemente V, Nb, Ta, Ti, Mo, W, Zr, Cr, Mn und Hf ist, a, b, c, d, e, f, g in Atom-% angegeben sind, X Verunreinigungen sowie die optinalen Elemente P, Ge und C bezeichnet und a, b, c, d, e, f, g, h die folgenden Bedingungen erfüllen: $$0\le \text{b}\le \text{4}$$

  

  $$0\le \text{c}<4$$

  

  $$\mathrm{0,5}\le \text{d}\le \text{2}$$

  

  $$\mathrm{2,5}\le \text{e}\le \text{3}\text{,5}$$

  

  $$\mathrm{14,5}\le \text{f}\le \text{16}$$

  

  $$6\le \text{g}\le \text{7}$$

  

  $$\text{h}<\mathrm{0,5}$$

  

  $$1\le \left(\text{b}+\text{c}\right)\le \mathrm{4,5}$$

  

  wobei a + b + c + d + e + f + g = 100.
• In einer vorteilhaften Ausführungsform weist die Legierung als M Co und Ni auf, wobei 1 ≤ (b + c) ≤ 4,5, vorzugsweise 2 ≤ (b + c) ≤ 4,2 und 1 ≤ b ≤ 3 und 1 ≤ c < 2.
• Als Verunreinigungen können bis zu 0,1 Gew.-% Aluminium, bis zu 0,05 Gew.-% Schwefel, bis zu 0,1 Gew.-% Stickstoff und /oder bis zu 0,1 Gew.-% Sauerstoff und in einer Gesamtsumme von bis zu 0,5 Gew.- %, vorzugsweise bis zu 0,2 Gew.-%, vorzugsweise bis zu 0,1 Gew.-% vorhanden sein.
• Der maximale Gehalt an die Summe von Verunreinigungen sowie die Elemente P. Ge und C, falls eines oder mehrere der Elemente P, Ge und C vorhanden ist, ist weniger als 0,5 Atom-%, da h < 0,5. In manchen Ausführungsbeispielen ist keines der Elemente P, Ge und C vorhanden, so dass der maximale Gehalt an Verunreinigungen weniger als 0,5 Atom-% ist.
• Die Legierung kann in Gestalt eines amorphen Bands durch Rascherstarrungstechnologie bereitgestellt werden. Zum Herstellen eines Magnetkerns in Form eines Ringbandkerns wird das amorphen Band zu einem Ringbandkern gewickelt und unter Verwendung eines quer zur Bandlängsrichtung orientierten Magnetfelds wärmebehandelt, wobei ein nanokristallines Gefüge, bei dem zumindest 50 Vol% der Körner eine mittlere Größe kleiner als 100 nm aufweisen, und die gewünschte Kombination von einer kleinen Magnetostriktion und eine Permeabilität im gewünschten Bereich von 10.000 bis 15.000 erzeugt wird.
• Weitere Merkmale der erfindungsgemäßen Ausführungsformen sind eine Maximalinduktion bei H=200A/m von mindestens 1.2T, einen Nichtlinearitätsfaktor NL kleiner 1%, ein Remanenzverhältnis B_r/B_m kleiner 1.5 %, eine Koerzitivfeldstärke H_c kleiner 1A/m, ein Anisotropiefeld H_k (Magnetfeld ab dem die magnetische Sättigung erreicht wird) von mindestens 60A/m, vorzugsweise mindestens 70A/m.
• 1 zeigt eine schematische Darstellung der gestapelten Ringbandkerne 10 während der Wärmbehandlung und zeigt, dass das Magnetfeld quer zur Bandlängsrichtung 11 angelegt wird, wie mit dem Pfeil 12 dargestellt ist. Das Aufeinanderstapeln der Magnetkerne 10 wird verwendet, um die Linearität der Hystereseschleife zu verbessern. Ein Magnetfeld von 80 kA/m bis 200 kA/m kann verwendet werden. Die Stärke des Magnetfelds kann während der Wärmebehandlung variiert, beispielsweise aus- und eingeschaltet, oder nahezu konstant gehalten werden.
• In der Tabelle 2 sind die Zusammensetzungen und magnetische Eigenschaften von verschiedenen Legierungen zusammengefasst, wobei die Beispiele 1 bis 5 nicht Teil der beanspruchten Erfindung und die Beispiele 6 bis 16 Teil der vorliegenden Erfindung sind. Die Beispiele 11 bis 16 stellen bevorzugte Beispiele dar. Die Proben haben die Form eines Ringbandkerns, der aus der amorphen Legierung gewickelt wird. Die gewickelten Ringbandkerne werden aufeinandergestapelt, beispielsweise auf Glühgestellen und in diesem gestapelten Zustand wärmebehandelt. Die Proben werden unter einem quer zur Bandlängsrichtung orientierten Magnetfeld von ungefähr 200 kA/m für 0,5 h bei 570°C wärmebehandelt. Zumindest drei Ringbandkerne und vorteilhaft mehr als 25 Ringbandkerne können aufeinandergestapelt werden, um die Linearität der Hystereseschleife zu verbessern. Tabelle 2

  Nr.	Fe	Co	Ni	Cu	Nb	Si	B	C	Bm [T]	NL [%]	Br/Bm [%]	Hc [A/m]	Hk [A/ml]	µ	[λs] [ppm]
  1	73.8	0	0	1.0	3	15.5	6.7		1.19	0.4	0.8	0.4	46	20 600	0.1
  2	74.3	0	0	0.8	2.8	15.5	6.6		1.24	0.5	1.1	0.5	50	19 900	0.0
  3	75.9	0	0	0.8	2.8	13.5	7		1.31	0.3	0.9	0.7	77	13 700	1.3
  4	75.9	0	0	0.8	2.8	12.5	8		1.32	0.3	1.1	0.8	80	13 100	2.6
  5	70.3	0	4	0.8	2.8	15.5	6.6		1.22	0.4	0.7	0.8	127	7 700	1.3
  6	75.9	0	0	0.8	2.8	14.5	6		1.30	0.4	1.0	0.6	74	13 900	0.3
  7	70.3	2	2	0.8	2.8	15.5	6.6		1.24	0.5	0.8	0.7	105	9 400	0.8
  8	70.3	4	0	0.8	2.8	15.5	6.6		1.25	0.4	0.8	0.6	78	12 800	0.2
  9	72.3	2	0	0.8	2.8	15.5	6.6		1.24	0.7	1.1	0.7	64	15 500	0.1
  10	72.3	0	2	0.8	2.8	15.5	6.6		1.24	0.4	0.8	0.6	85	11 600	0.7
  11	72.3	1	1	0.8	2.8	15.5	6.6		1.24	0.7	1.1	0.7	73	13 400	0.4
  12	72.4	1	1	0.8	2.8	15.5	6	0.5	1.25	0.6	0.9	0.6	73	13 700	0.3
  13	71.9	1.5	1.0	0.8	2.8	15.5	6.5		1.24	0.4	1.0	0.7	77	12 700	0.3
  14	70.3	2.5	1.6	0.8	2.8	15.5	6.5		1.23	0.5	1.0	0.8	96	10 200	0.5
  15	69.8	2.4	1.6	0.8	2.8	16.0	6.6		1.21	0.4	0.9	0.7	85	11 400	0.1
  16	70.4	2.4	1.6	0.8	2.8	15.5	6	0.5	1.24	0.5	0.7	0.6	96	10 400	0.4

• Beispiele 1-5sind nicht erfindungsgemäße Ausführungsbeispiele
  Beispiele 6-16 sind erfindungsgemäße Ausführungsbeispiele
  Beispiele 11-16 sind bevorzugte erfindungsgemäße Ausführungsformen
• Die erfindungsgemäßen Legierungen weisen eine lineare oder flache Hystereseschleife (F-Scheife) auf. 2 zeigt ein Beispiel einer flachen Hystereseschleife mit hohen Lineraritätseigenschaften. Ein Maß für die Linearität der Hystereseschleife ist durch das Nichtlinearitätsverhältnis gegeben beschrieben durch den Nichtlinearitätsfaktor NL (in %), welcher aus der folgenden Formel errechnet wird: $$NL\left(\%\right)=\frac{100}{2}\left(\delta B_{auf}+\delta B_{ab}\right)/B_s$$

  
• Dabei bezeichnen δB_auf bzw. δB_ab die Standardabweichung der magnetischen Polarisation von einer Ausgleichsgeraden durch den auf- bzw. absteigenden Ast der Hystereseschleife zwischen Polarisationswerten von ±75% der Sättigungspolarisation B_s. Die Schleife ist also umso linearer je kleiner NL ist. Diese Form der Hystereseschleife wird durch die Wärmebehandlung der amorphen Legierung in einem quer zur Bandlänge orientierten Magnetfeld erreicht, wie in der 1 veranschaulicht.
• Ferner werden in 2 die Begriffe Remanenzverhältnis B_r/B_m, Koerzitivfeldstärke H_c, Anisotropiefeld H_k, sowie die Permeabilität µ erklärt.
• Die Beispiele 6 bis 16 der Tabelle 2 stellen erfindungsgemäße Beispiellegierungen dar, wobei die Beispiele 11 bis 16 bevorzugt sind. Beispiel 6 trifft die gewünschten Eigenschaften durch geringfügiges Absenken des Si- und Bor-Gehaltes. Der geringe Gesamtmetalloidgehalt (Si+B) erfordert aber unter Umständen besondere Maßnahmen bei der Bandherstellung um eine saubere Glasbildung zu gewährleisten. Beispiel 7 erreicht die Untergrenze und Beispiel 9 die Obergrenze des angestrebten Permeabilitätsbereiches von µ = 10.000 bis 15.000 nur knapp. Beispiel 8 weist aufgrund des relativ hohen Co-Gehaltes höhere Rohstoffkosten auf, was bei manchen Ausführungsbeispielen nicht gewünscht ist. Beispiel 10 weist mit 0.7ppm eine Magnetostriktion auf, die für manche Anwendungen zu hoch sein könnte. Demgegenüber weisen die Beispiele 11 bis 16 alle eine Permeabilität im Zielbereich von 10.000 bis 15.000 sowie eine Magnetostriktion, λ_s, von kleiner gleich 0.5ppm auf. Diese Eigenschaften der erfindungsgemäßen Legierungen können durch die Anpassung der Wärmebehandlung eingestellt werden.
• 3 zeigt eine Abbildung von Temperatur- und Magnetfeldführung als Funktion der Zeit für die Wärmebehandlung von Ringbandkernen, die aus der erfindungsgemäßen Legierungen im amorphen Zustand gewickelt wurden, im Magnetfeld, um das nanokristallines Gefüge und die gewünschten magnetischen Eigenschaften zu erzeugen. In einem Ausführungsbeispiel weist die Wärmebehandlung fünf Abschnitte auf, die in der 3 graphisch dargestellt sind.
• In Abschnitt 1 wird von Raumtemperatur T₀ auf T₁ über eine Dauer vom Zeitpunkt t₀ bis zum Zeitpunkt t₁ aufgeheizt, wobei 300°C ≤ T₁ ≤ 500°C und t₁-t₀ 0,5 h bis 2 h ist. in Abschnitt 2 wird von T₁ auf T₂ über eine Dauer vom Zeitpunkt t₁ bis zum Zeitpunkt t₂ aufgeheizt, wobei 400°C ≤ T₂ ≤ 600°C und t₂-t₁ 0,5 h bis 6 h ist. In Abschnitt 3 wird von T₂ bis T₃ über eine Dauer vom Zeitpunkt t₂ bis zum Zeitpunkt t₃ aufgeheizt, wobei 400°C ≤ T₃ ≤ 650°C und t₃-t₂ 0 h bis 1 h ist. In Abschnitt 4 wird auf die Plateautemperatur T₃ für eine Dauer vom Zeitpunkt t₃ bis zum Zeitpunkt t_3-1 gehalten, wobei t_3-1-t₃ 0,25 h bis 3 h ist. In Abschnitt 5 wird von T₃ auf Raumtemperatur T₄ über eine Dauer vom Zeitpunkt t₃-₁ bis zum Zeitpunkt t₄ abgekühlt, wobei (t₄-t_3-1) 2 h bis 4 h ist. Durch diese Wärmebehandlung kann die Permeabilität und insbesondere die Magnetostriktion justiert werden, um die gewünschten Kombination von einer Permeabilität von 10.000 bis 15.000, vorzugsweise von 10.000 bis 12.000 und |λ_s| ≤ 0,5ppm bereitzustellen, wobei der Ringbandkern ferner eine Sättigungsinduktion größer als 1,0T und eine Hystereseschleife mit einem zentralen linearen Teil aufweist.
• 4 zeigt eine Abbildung der Permeabilität in Abhängigkeit der Anlasstemperatur, d.h. der Plateautemperatur T₃ im Abschnitt 4 der Wärmebehandlung der 3, für zwei erfindungsgemäße Legierungen und ein Vergleichsbeispiel. 4 zeigt die Permeabilität µ nach Kristallisation im Querfeld bei Anlasstemperaturen von 530°C bis 620°C für die Vergleichslegierung VP 800 (Fe- Cu₁ Nb₃ Si_15.5 B_6.5), die nicht Teil der vorliegenden Erfindung ist, und die erfindungsgemäßen Legierungen Fe- Cu_0.8 Co_1.5 Ni_1.0 Nb_2.8 Si_15.5 B_6.5 und Fe- Cu_0.8 Co_2.5 Ni_1.6 Nb_2.8 Si_15.5 B_6.5. Diese Ergebnisse zeigen, dass mit der erfindungsgemäßen Zusammensetzung eine niedrigere Permeabilität im gewünschten Bereich von 10.000 bis 15.000 erreicht werden kann.
• 5 zeigt eine Abbildung von der Sättigungsmagnetostriktion λ_s in Abhängigkeit der Anlasstemperatur, d.h. der Plateautemperatur T₃ im Abschnitt 4 der Wärmebehandlung der 3, für zwei erfindungsgemäßen Legierungen und ein Vergleichsbeispiel. Diese Ergebnisse zeigen, dass eine Sättigungsmagnetostriktion |λ_s| ≤ 0,5ppm durch das Einstellen der Anlasstemperatur für die erfindungsgemäßen Legierungen erreicht werden kann.
• Wie die 4 und 5 demonstrieren, können die magnetischen Parameter µ und λ_s durch Variation der Anlasstemperatur noch fein justiert werden. Dies gilt insbesondere für die Magnetostriktion, während sich die Permeabilität dabei kaum ändert. Wie 5 zeigt, kann die Magnetostriktion durch geeignete Wahl der Anlasstemperatur im Bereich zwischen 560°C und 620°C von positiven zu negativen Werten verändert werden. Damit ergibt sich die Möglichkeit insbesondere für die vorzugsweisen Ausführungsbeispiele (|λ_s| ≤ 0.5ppm) die Magnetostriktion durch Anpassung der Anlasstemperatur auf nahezu „Null“ abzugleichen.
• In der Tabelle 3 sind die Ergebnisse von zwei nanokristallinen Legierungen zusammengefasst, die eine flache Hystereseschleife erzielt durch Wärmebehandlung in einem quer zur Bandlängsrichtung orientierten Magnetfeld, eine Magnetostriktion, λ_s, von maximal ± 1 ppm und eine Permeabilität, µ, von 10.000 bis 12.000 aufweisen. Tabelle 3

  Beispiel	Zusammensetzung [Atom%]	ρ (nano) [g/cm3]	Js (amorph/nano) [T]	λs (nano) [ppm]	µ (F-type)
  A	Fe- Ni1.6 Co2.5 Cu0.8 Nb Si15.5 B6.5	7.39	1.22/1.24	~1	10 000
  B	Fe- Ni1 Co1.5 Cu0.8 Nb2.8 Si15.5 B6.5	7.38	1.23/ 1.25	~ 0.5	12 000

• Die Permeabilität µ und der Magnetostriktionsabgleich λ_s dieser Legierungen kann durch Variation der Anlasstemperatur unter Verwendung der in der 3 dargestellten Wärmebehandlung noch fein justiert werden. Dies gilt insbesondere für die Magnetostriktion, während sich die Permeabilität dabei kaum ändert. Die Magnetostriktion kann durch geeignete Wahl der Anlasstemperatur im Bereich zwischen 560°C und 620°C von positiven zu negativen Werten verändert werden. Damit ergibt sich die Möglichkeit insbesondere für die vorzugsweisen Ausführungsbeispiele (|λ_s|<= 0.5ppm) die Magnetostriktion durch Anpassung der Anlasstemperatur auf „Null“ abzugleichen.
• ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
• Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
• Zitierte Patentliteratur
• EP 1609159 B1 [0010]
• US 6507262 B2 [0010]

Claims (19)

1. Legierung, die durch die Formel Fe_aCo_bNi_cCu_dM_eSi_fB_gX_h gekennzeichnet ist, worin M zumindest eines der Elemente V, Nb, Ta, Ti, Mo, W, Zr, Cr, Mn und Hf ist, a, b, c, d, e, f, g in Atom-% angegeben sind, X Verunreinigungen sowie die optionalen Elemente P, Ge und C bezeichnet und a, b, c, d, e, f, g, h die folgenden Bedingungen erfüllen: $$0\le \text{b}\le 4$$

   

   $$0\le \text{c}<4$$

   

   $$\mathrm{0,5}\le \text{d}\le 2$$

   

   $$\mathrm{2,5}\le \text{e}\le \text{3}\text{,5}$$

   

   $$\mathrm{14,5}\le \text{f}\le 16$$

   

   $$6\le \text{g}\le 7$$

   

   $$\text{h}<\mathrm{0,5}$$

   

   $$1\le \left(\text{b}+\text{c}\right)\le \mathrm{4,5}$$

   

   wobei a + b + c + d + e + f + g = 100, und die ein nanokristallines Gefüge, bei dem zumindest 50 Vol% der Körner eine mittlere Größe kleiner als 100 nm aufweisen, eine Sättigungsmagnetostriktion |λ_s| ≤ 1 ppm, vorzugsweise |λ_s| ≤ 0,5ppm, eine Hystereseschleife mit einem zentralen linearen Teil, und eine Permeabilität von 10.000 bis 15.000, vorzugsweise von 10.000 bis 12.000 aufweist.
2. Legierung nach Anspruch 1, die ferner ein Remanenzverhältnis, B_r/B_s, < 1,5% aufweist.
3. Legierung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, die ferner eine Sättigungsinduktion größer als 1,0T aufweist.
4. Legierung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die ferner eine Koerzitivfeldstärke H_c < 1A/m aufweist.
5. Legierung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die ferner ein Anisotropiefeld H_k ≥ 60 A/m, vorzugsweise ≥ 70 A/m aufweist.
6. Legierung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei X ist C und h < 0,5.
7. Legierung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei als M mindestens ein Element der Gruppe Nb, Ta und Mo vorhanden ist, wobei 2,5 < e < 3,5 ist.
8. Legierung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei Nb durch Ta vollständig und bis zu 0,06 Atom% durch Mo ersetzbar ist.
9. Legierung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei 0,5 < b ≤ 3 und 0,5 < c ≤ 3 und 1 ≤ (b + c) ≤ 4,5 ist.
10. Legierung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die eine Permeabilität von 11000 bis 14000 aufweist.
11. Magnetkern aufweisend eine Legierung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 10.
12. Magnetkern nach Anspruch 11 in der Form eines Ringbandkernes, welcher aus einem Band mit einer Dicke kleiner 50 µm, bevorzugt kleiner 25 µm gewickelt ist.
13. Verfahren zur Herstellung eines Magnetkerns nach Anspruch 11 oder Anspruch 12, aufweisend: Wickeln eines Bands aus einer amorphen Legierung, die durch die Formel Fe_aCo_bNi_cCu_dM_eSi_fB_gX_h gekennzeichnet ist, worin M zumindest eines der Elemente V, Nb, Ta, Ti, Mo, W, Zr, Cr, Mn und Hf ist, a, b, c, d, e, f, g in Atom-% angegeben sind, X Verunreinigungen sowie die optionalen Elemente P, Ge und C bezeichnet und a, b, c, d, e, f, g, h die folgenden Bedingungen erfüllen: $$0\le \text{b}\le 4$$

    

    $$0\le \text{c}<4$$

    

    $$\mathrm{0,5}\le \text{d}\le 2$$

    

    $$\mathrm{2,5}\le \text{e}\le \mathrm{3,5}$$

    

    $$\mathrm{14,5}\le \text{f}\le \text{16}$$

    

    $$6\le \text{g}\le 7$$

    

    $$\text{h}<\mathrm{0,5}$$

    

    $$1\le \left(\text{b}+\text{c}\right)\le \mathrm{4,5}$$

    

    wobei a + b + c + d + e + f + g = 100, zu einem Ringbandkern, Wärmebehandeln des Ringbandkerns unter Verwendung eines Magnetfelds von 80 kA/m bis 200 kA/m quer zur Bandlängsrichtung und unter Verwendung einer Wärmebehandlung mit fünf Abschnitten, wobei in Abschnitt 1 von Raumtemperatur auf T₁ über eine Dauer vom Zeitpunkt t₀ bis zum Zeitpunkt t₁ aufgeheizt wird, wobei 300°C ≤ T₁ ≤ 500°C und t₁-t₀ 0,5 h bis 2 h ist. in Abschnitt 2 von T₁ auf T₂ über eine Dauer vom Zeitpunkt t₁ bis zum Zeitpunkt t₂ aufgeheizt wird, wobei 400°C ≤ T₂ ≤ 600°C und t₂-t₁ 0,5 h bis 6 h ist. in Abschnitt 3 von T₂ bis T₃ über eine Dauer vom Zeitpunkt t₂ bis zum Zeitpunkt t₃ aufgeheizt wird, wobei 400°C ≤ T₃ ≤ 650°C und t₃-t₂ 0 h bis 1 h ist. in Abschnitt 4 auf die Temperatur T₃ für eine Dauer vom Zeitpunkt t₃ bis zum Zeitpunkt t₃-₁ gehalten wird, wobei t_3-1-t₃ 0,25 h bis 3 h ist. in Abschnitt 5 von T₃ auf Raumtemperatur über eine Dauer vom Zeitpunkt t_3-1 bis zum Zeitpunkt t₄ abgekühlt wird, wobei t₄-t_3-1 2 h bis 4 h ist.
14. Verfahren nach Anspruch 13, wobei T₃ zwischen 560°C und 620°C liegt, um eine Sättigungsmagnetostriktion |λ_s| ≤ 1 ppm, vorzugsweise |λ_s| ≤ 0,5ppm zu erreichen.
15. Verfahren nach Anspruch 14, wobei eine Sättigungmagnetostriktion λ_s zwischen 0 und +1ppm eingestellt wird, bevorzugt zwischen 0 und +0,5ppm.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 15, wobei die Feldstärke des Magnetfelds während der Wärmebehandlung variiert oder konstant gehalten wird.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 15, wobei das Magnetfeld während der Wärmebehandlung ein- oder ausgeschaltet wird.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 17, wobei mindestens drei Kerne, vorzugsweise mindestens 25 Kerne, aufeinandergestapelt und wärmebehandelt werden.
19. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 15, bei dem das Band vor dem Wickeln an mindestens einer seiner beiden Oberflächen mit einer elektrisch isolierenden Schicht versehen wird.

Images