DE69013227T2

DE69013227T2 - Magnetkern.

Info

Publication number: DE69013227T2
Application number: DE69013227T
Authority: DE
Inventors: Takao Kusaka; Masami Okamura; Takao Sawa; Yoshiyuki Yamauchi
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1989-06-08
Filing date: 1990-06-06
Publication date: 1995-04-06
Anticipated expiration: 2010-06-07
Also published as: US5138393A; EP0401805B1; EP0401805A2; EP0401805A3; JPH0311603A; DE69013227D1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Magnetkern. Sie betrifft noch spezieller einen Magnetkern für einen Impuls hoher Energie wie beispielsweise eine Impulsquelle mit einem sättigbaren Kern für Laser als Induktionskern für einen linearen Beschleuniger.
Allgemein arbeitet ein Magnetkern für Impulse hoher Energie, beispielsweise ein Induktionskern eines linearen Beschleunigers, im wesentlichen als 1 : 1 -Wandler (Transformator) und beschleunigt den Strahl geladener Teilchen im Zentrum des Kerns durch eine Spannung, die im Bereich eines Zwischenraums (gap) auftritt.
Kürzlich wurde eine Impulsquelle vorgeschlagen, die zum Betrieb von Lasern des Typs eines magnetischen Impulsverdichters geeignet ist, die mit hoher Energie und hoher Spannung arbeitet. Der Impulsverdichter dient dazu, einen Impuls, der durch eine Energiequelle mit großer Impulsbreite erzeugt wurde, in einen Hochenergie-Impuls mit relativ schmaler Impulsbreite umzuwandeln. Diese Umwandlung wird erreicht durch Verwendung eines Sättigungsphänomens des Magnetkerns, der in den Impulsverdichter eingebaut ist.
Im Rahmen der herkömmlichen Technologie ist der Magnetkern zur Erzeugung eines Impulses hoher Energie aus einem Material mit hoher magnetischer Sättigungsflußdichte und hohem Rechteckigkeitsverhältnis der Magnetisierungskurve hergestellt. Für diesen Zweck wird in großem Umfang ein Magnetkern verwendet, der dadurch gebildet wird, daß man abwechselnd einen dünnen metallischen Film aus einer amorphen Legierung auf Eisen- Basis oder aus einer amorphen Legierung auf Cobalt-Basis und einen elektrisch isolierenden Film miteinander laminiert oder aufwickelt, der aus einem Polymerfilm wie beispielsweise einem Polyimidfilm hergestellt ist.
Der Magnetkern, der durch abwechselndes Laminieren oder Aufwickeln des Polymerfilms, z.B. des Polyimidfilms, als isolierende Schicht und des magnetischen Films gebildet wird, wird dann thermisch erhitzt. Jedoch unterliegt der Polymerfilm im Rahmen einer solchen Hitzebehandlung einer Hitzeschrumpfung. Folglich beeinträchtigt die Hitzeschrumpfung den Magnetfilm nachteilig, indem sie Druckspannung aufbringt. Dies führt zu einer Senkung des Rechteckigkeitsverhältnisses der Magnetisierungskurve und verschlechtert die charakteristischen magnetischen Eigenschaften des Magnetkerns.
Die JP-A 62-61,308 offenbart ein Verfahren zur Herstellung eines amorphen, aufgewikkelten Kerns, in dem ein feines, pulverartiges Oxid, das in einem Lösungsmittel gelöst ist, auf eine Oberfläche eines amorphen magnetischen dünnen Bandes gesprüht wird, um darauf einen isolierenden Film zu bilden. Das magnetische dünne Band und der isolierende Film werden unter Herstellung eines Wickelkerns aufgewickelt, wobei das dünne magnetische Band aufgeheizt wird. So wird eine sich wiederholende Zweischichten- Struktur hergestellt.
Die JP-A 60-165,705 offenbart einen aufgewickelten Eisenkern, der hergestellt wird durch Aufwickeln vieler Schichten amorpher Bänder zusammen mit nicht-magnetischen dünnen Bändern, die zwischen diesen Bändern eingeschoben sind.
Die JP-A 61-8,903 beschreibt ein Verfahren zum Überziehen einer Oberfläche eines dünnen Bandes aus einer amorphen Legierung mit einem Isolationsfilm aus einem Chromsäure-Salz zur Herstellung eines Eisenkern-Materials eines Wickeltransformators.
Die EP-A 0,214,305 offenbart einen Kern, der aus dünnen Streifen einer amorphen Legierung hergestellt wird. Der Kern wird als sich wiederholende Zweischichten-Struktur gebildet, die aus den Bändern aus der amorphen Legierung und einem dazwischen angeordneten Kleber aus einem Borsiloxan-Harz besteht, um einen direkten Fixierkontakt zwischen den amorphen Schichten zu erreichen.
Die US-A 4,558,297 ist auf einen sättigbaren Kern gerichtet, der aus einem zusammengerollten dünnen Streifen aus einer amorphen magnetischen Legierung besteht. Ein elektrisch isolierender Film aus einem organischen Material mit niedriger Hitzebeständigkeit ist zwischen benachbarten Wickelschichten des zusammengerollten dünnen Streifens angeordnet. Der dünne Streifen wird einer Hitzebehandlung unterzogen.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, die Fehler oder Nachteile im wesentlichen zu eliminieren, die mit der oben beschriebenen Technologie des Standes der Technik verbunden sind, und einen Magnetkern bereitzustellen, der ein hohes Rechteckigkeitsverhältnis der Magnetisierungskurve selbst nach der Hitzebehandlung des Magnetkerns aufweist und verbesserte charakteristische magnetische Eigenschaften aufweist.
Diese und andere Aufgaben können gemäß der vorliegenden Erfindung in einem Aspekt dadurch erreicht werden, daß man einen Magnetkern in Übereinstimmung mit Anspruch 1 bereitstellt.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Magnetfilm aus einer amorphen Legierung hergestellt, und der elektrisch isolierende Film ist aus einem Polyimid hergestellt. Die Substanz besteht aus einem Pulvermaterial aus der Gruppe Oxid, Nitrat oder Carbonat von Magnesium, Silicium oder dergleichen.
In einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Magnetkern gemäß Anspruch 18 bereitgestellt.
Im Zusammenhang mit dem Magnetkern mit den oben angegebenen charakteristischen Eigenschaften ist die Substanz, beispielsweise pulverförmige Materialien, die die Eigenschaft haben, den wechselseitigen Einfluß zwischen dem magnetischen Film, der vorzugsweise aus einer amorphen Legierung besteht, und einem elektrisch isolierenden Film wie beispielsweise einem Polyimidfilm zu verringern, zwischen diesen angeordnet. Der magnetische Film und der elektrisch isolierende Film sind abwechselnd aufgewickelt, wobei die Pulvermaterialien dazwischen angeordnet sind. So wird ein Magnetkern gebildet. Dementsprechend weist der Magnetkern ein hohes Rechteckigkeitsverhältnis der Magnetisierungskurve nach der Hitzebehandlung auf.
Figur 1 ist eine perspektivische, teilweise aufgebrochene Ansicht einer Ausführungsform eines Magnetkerns gemäß der vorliegenden Erfindung.
Figur 2 ist auch eine perspektivische Ansicht einer weiteren Ausführungsform eines Magnetkerns gemäß der vorliegenden Erfindung.
Figur 1 zeigt eine perspektivische, teilweise aufgebrochene Ansicht, um den aufgewickelten Zustand von Schichten eines Magnetkerns zu zeigen, der in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hergestellt wurde. Darin sind eine Schicht 1 eines magnetischen Films und eine Schicht 2 eines elektrisch isolierenden Films, welche beide nachfolgend im einzelnen unter Bezugnahme auf die bevorzugten Beispiele beschrieben werden, um einen Kernstab oder Dorn aufgewickelt. Ein Material oder eine Substanz 3 , beispielsweise Pulver, haftet auf der Oberfläche des magnetischen Films 1 und des isolierenden Films 2 in der nachfolgend beschriebenen Weise.
Wie beispielsweise unter Bezugnahme auf Figur 1 beschrieben, wird das Material 3 zur Haftung auf den magnetischen Film 1 gebracht. Entsprechend wird auf das Material aus Gründen der Einfachheit in der Weise Bezug genommen, daß es ein Material ist, das zwischen den Filmen 1 und 2 angeordnet ist, d.h. ein Material in Zwischenposition.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist das Material oder die Substanz zur Bildung des magnetischen Films nicht auf ein spezifisches Material beschränkt. Es ist jedoch bevorzugt, ein Band aus einer amorphen Legierung auf Eisen-Basis, ein Band aus einer amorphen Legierung auf Cobalt-Basis oder einen kristallinen magnetischen Legierungsfilm auf Eisen-Basis mit einer ultrafeinen Kornstruktur zu verwenden, die durch Kristallisieren aus dem amorphen Zustand niedergeschlagen wurde.
Die kristallinen, magnetischen Legierungen auf Eisen-Basis haben eine Zusammensetzung, die durch die folgende Formel wiedergegeben ist:
(Fe1-gNg)100-h-i-j-k-l-mmCuhSiBjN'kN''lZm
worin N für wenigstens ein Element steht, das aus der aus Co und Ni bestehenden Gruppe gewählt ist, N' für wenigstens ein Element steht, das aus der aus Nb, W, Ta, Zr, Hf, Ti und Mo bestehenden Gruppe gewählt ist, N'' für wenigstens ein Element steht, das aus der aus V, Cr, Mn, Al, Elementen der Platingruppe, Sc, Y, Selterd-Elementen, Au, Zn, Sn und Re bestehenden Gruppe gewählt ist, Z für wenigstens ein Element steht, das aus der aus C, Ge, P, Ga, Sb, In, Be und As bestehenden Gruppe gewählt ist und g, h, i, i, k, l, m für Zahlen stehen, die den folgenden Gleichungen genügen:
0 ≤ g ≤ 0,5;
0,1 ≤ h ≤ 3;
0 ≤ i ≤ 30
0 ≤ j ≤ 25;
0 ≤ i + j ≤ 35;
0,1 ≤ k ≤ 30;
0 ≤ l ≤ 10 und
0 ≤ m ≤ 10;
und wenigstens 50 % der Legierungsstruktur ultrafeine Körner sind, die eine mitflere Korngröße von weniger als 50 nm (500 Å) aufweisen.
Die amorphe Legierung auf Eisen-Basis weist eine Zusammensetzung auf, die durch die folgende Formel wiedergegeben wird:
(Fe1-a-bMaM'b)100-cYc
worin M für wenigstens ein Element steht, das aus der aus Co und Ni bestehenden Gruppe gewählt ist, M' für wenigstens ein Element steht, das aus der aus Ti, V, Cr, Mn, Cu, Zr, Nb, Mo, Ta und W bestehenden Gruppe gewählt ist, Y für wenigstens ein Element steht, das aus der aus B, Si, C und P bestehenden Gruppe gewählt ist und a, b und c für Zahlen stehen, die jeweils den folgenden Gleichungen genügen:
0 ≤ a ≤ 0 4;
0 ≤ b ≤ 0,15; und
14 ≤ c ≤ 25.
Die amorphen Legierungen auf Cobalt-Basis weisen eine Zusammensetzung auf, die durch die folgende Gleichung wiedergegeben wird:
(Co1-c-dFecM''d)100-f(Si1-eBe)f
worin M'' für wenigstens ein Element steht, das aus der aus V, Cr, Mn, Ni, Cu, Nb und Mo bestehenden Gruppe gewählt ist und c, d, e und f für Zahlen stehen, die jeweils den folgenden Gleichungen genügen:
0,01 ≤ c ≤ 0,10;
0 ≤ d ≤ 0,10;
0,2 ≤ e ≤ 0,9; und
20 ≤ f ≤ 30.
Ein solches Band kann in einfacher Weise dadurch hergestellt werden, daß man eine Legierung, die eine vorbestimmte Metall-Zusammensetzung aufweist, schnell aus der Schmelze abschreckt. Es ist bevorzugt, jedoch nicht als Beschränkung anzusehen, daß der Film eine Dicke von weniger als 40 um aufweist, noch spezieller eine Dicke von 12 bis 30 um.
Das wie beispielsweise aus Figur 1 ersichflich zwischen den Filmen angeordnete Material 3 ist nicht auf ein spezielles Material beschränkt, soweit das Material die Eigenschaft aufweist, beständig gegen ein Erhitzen während der Hitzebehandlung zu sein. Im Zusammenhang damit, kann es jedoch bevozugt sein, daß das zwischen den Filmen angeordnete Material aus einem Material mit elektrisch isolierenden Eigenschaften gebildet ist, um die Isolierung zwischen den laminierten Magnetfilmen sicherzustellen.
Außerdem können im Hinblick auf die Bearbeitbarkeit oder Effizienz der Handhabung des zwischen den Filmen angeordneten Materials zu dem Zeitpunkt, wenn das zwischen den Filmen angeordnete Material zwischen den Magnetfilm und den isolierenden Film eingebracht wird, pulverförmige Materialien als zwischen den Filmen angeordnetes Material bevorzugt sein.
Als Verfahren oder Prozess zum Anordnen des Pulvermaterials zwischen dem Magnetfilm und dem isolierenden Film wird ein Verfahren des Anhaftens eines Pulvers, in dem die Pulvermaterialien auf der Oberfläche des isolierenden Films oder des magnetischen Films zur Haftung gebracht werden, vorzugsweise verwendet, und zwar aus Gründen der leichten und einfachen Arbeitseffizienz.
Folgende Verfahrensweisen können im Zusammenhang mit dem Zur-Haftung-Bringen von Pulvermaterialien auf der Oberfläche des dünnen magnetischen Metallfilms beispielhaft genannt werden:
(1) eine Verfahrensweise, bei der Pulver in Wasser unter Bildung einer Suspension dispergiert werden, in die der Magnetfilm eingetaucht wird;
(2) ein Verfahren unter Anwendung einer Elektrophorese-Behandlung; und
(3) eine Verfahrensweise, in der Pulver mittels Sprüheinrichtungen auf die Oberfläche des Magnetfilms gesprüht werden.
Da diese Verfahrensweisen jedoch per se bekannt sind, wird ihre Erklärung an dieser Stelle ausgelassen.
Mit den oben beschriebenen Verfahrensweisen des Zur-Haftung-Bringens eines Pulvers ist es möglich, das Pulvermaterial auf einer oder beiden Oberflächen des magnetischen Films zur Haftung zu bringen. Die Aufgaben und Wirkungen der vorliegenden Erfindung können jedoch noch wirksamer dadurch erreicht werden, daß man die Pulvermaterialien auf beiden Oberflächen des magnetischen Films zur Haftung bringt. Die geschieht aus dem Grund, daß dann, wenn der magnetische Film und der isolierende Film unter Bildung eines Magnetkerns aufgewickelt werden, die isolierenden Filme, zwischen denen ein Magnetfilm angeordnet ist, weniger den dazwischen angeordneten Magnetfilm beeinträchtigen.
Der elektrisch isolierende Film ist nicht speziell beschränkt im Hinblick auf dessen Material. Es wird jedoch gefunden, daß die Verwendung des Polyimidfilms, der bei einer hohen Temperatur thermisch geschrumpft wurde, zu einer geeigneten Wirkung führt, und der Magnetkern erzielt noch bemerkenwertere Ergebnisse, wenn der Polyimidfilm und der amorphe Film auf Eisen-Basis miteinander kombiniert werden, der einen relativ großen Wert der Magnetostriktion aufweist.
Die Substanz der Pulvermaterialien, die zur Haftung aufgebracht werden sollen, ist nicht speziell beschränkt. Es können jedoch Pulver mit elektrisch isolierenden Eigenschaften bevorzugt sein, wie beispielsweise wenigstens ein Material, das gewählt ist aus der Gruppe der Oxide, Nitrate oder Carbonate, insbesondere von wenigstens einem der Elemente, die unter Magnesium, Silicium, Aluminium, Zirkon oder Titan gewählt sind. Insbesondere kann das Oxid von Magnesium, Silicium oder Aluminium am meisten aus dem Grund bevorzugt sein, daß diese Oxide leicht gehandhabt und bei relativ niedrigen Kosten erhalten werden können.
Außerdem besteht gemaß der vorliegenden Erfindung keine Beschränkung hinsichtlich der Korngröße des Pulvers. Es kann jedoch bevorzugt sein, daß das Korn einen Durchmesser von 0,05 bis 40 um aufweist (wobei im vorliegenden Zusammenhang "Durchmesser" den Durchmesser der meisten Meinen Kugeln bedeutet, die das Pulver einschließt). Der Grund hierfür ist darin zu sehen, daß die Aufgaben und Wirkungen der vorliegenden Erfindung kaum erreicht werden, wenn der Korndurchmesser zu klein ist. Wenn andererseits der Korndurchmesser zu groß ist, wird der durch die magnetische Substanz bedingte Raum- Faktor extrem erniedrigt, wenn man den Magnetkern aus dem magnetischen Film herstellt. Im Hinblick auf diese Tatsachen ist es bevorzugt, daß das Korn des Pulvers einen Durchmesser von 0,5 bis 10 um aufweist.
Eine Verfahrensweise, mit der der Magnetkern gemäß der vorliegenden Erfindung, wie er beispielsweise in Figur 1 gezeigt ist, konkret hergestellt wird, wird nachfolgend beschrieben.
Vorab werden ein magnetischer Film und ein elektrisch isolierender Film hergestellt, und pulverförmige Materialien, die vorzugsweise eine elektrisch isolierende Eigenschaft haben, werden darauf beispielsweise so zur Haftung gebracht, daß man die Pulvermaterialien in Wasser unter Bildung einer Suspension dispergiert, wenigstens einen der beiden Filme Magnetfilm und isolierender Film eintaucht und dann den eingetauchten Film trocknet. Der so hergestellte magnetische Film und der isolierende Film werden abwechselnd um eine Haspel oder einen Dorn aufgewickelt, beispielsweise in einem Zustand, wie er in Figur 1 gezeigt ist, worin die Pulvermaterialien auf der Oberfläche des magnetischen Films 1 zur Haftung gebracht wurden. Der Magnetkern wird dann in einem letzten Schritt durch Hitzebehandlung des so aufgewickelten Kerns hergestellt. Die charakteristischen Magnetisierungseigenschaften wie beispielsweise das Rechteckigkeitsverhältnis des hergestellten Magnetkerns werden dadurch verbessert, daß man die Hitzebehandlung in einem magnetischen Gleichstrom-Feld oder Wechselstrom-Feld durchführt. Bei einer solchen Hitzebehandlung ist es bevorzugt, daß das Magnetfeld eine Intensität von etwa 39,8 bis 7.960 A/m (0,5 bis 100 Oe (Oerstedt)) aufweist, vorzugsweise von etwa 159,2 bis 1.592 A/m (2 bis 20 Oe).
Die Kombination des magnetischen Films und des elektrisch isolierenden Films können gegebenenfalls gemaß der vorliegenden Erfindung in Übereinstimmung mit den charakteristischen Eigenschaften des hergestellten, erforderlichen Magnetkerns gewählt werden. Beispielsweise werden mehr als zwei Schichten eines isolierenden Films in einem Fall aufgewickelt, in dem eine starke elektrische Isolierung erforderlich ist. Andererseits werden mehr als zwei dünne Schichten eines Metallfilms in einem Fall aufgewickelt, in dem charakteristische Eigenschaften einer starken Magnetisierung erforderlich sind.
Konkrete Beispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend im Vergleich mit Vergleichsbeispielen beschrieben.

Beispiel 1

Ein amorphes Band mit der Zusammensetzung Fe&sub7;&sub8;Si&sub9;B&sub1;&sub3; (Atom-%) und mit einer Dicke von 22 um wurde in eine Suspension eingetaucht, die dadurch hergestellt worden war, daß man Magnesiumoxid-Pulver (MgO) (1 Gew.-%) ausstreute. Dadurch wurde das Pulver auf der Oberfläche des amorphen Bandes zur Haftung gebracht. Das eingetauchte amorphe Band wurde danach in einen elektrischen Ofen gelegt und auf eine Temperatur von etwa 150 ºC aufgeheizt, um es zu trocknen. Das so hergestellte amorphe Band und ein Polyimidfilm (Handelsname: UPILEX; Hersteller: Fa. UBE KOSAN; Dicke: 5 um) wurden abwechselnd um einen Magnetkern mit einem Außendurchmesser von 50 mm, einem Innendurchmesser von 30 mm und einer Höhe von 13 mm aufgewickelt. Der so gebildete Magnetkern wurde dann 2 h lang bei einer konstanten Temperatur von 380 ºC in einem konstanten Gleichstrom-Feld von 796 A/m (10 Oe) hitzebehandelt.

Vergleichsbeispiel 1

Ein Magnetkern wurde im wesentlichen durch das gleiche Verfahren hergestellt und gebildet, das unter Bezugnahme auf Beispiel 1 beschrieben wurde, mit der Ausnahme, daß kein Pulver auf dem amorphen Band zur Haftung gebracht wurde.

Beispiel 2

Ein amorphes Band mit der Zusammensetzung Fe&sub7;&sub8;Si&sub9;B&sub1;&sub3; (Atom-%) und mit einer Dicke von 22 um wurde in eine Dispersionslösung eingetaucht, die dadurch hergestellt worden war, daß man Magnesiumoxid-Pulver (MgO) (1 Gew.-%) in Wasser einstreute. So wurde das Pulver auf der Oberfläche des amorphen Bandes zur Haftung gebracht. Das eingetauchte amorphe Band wurde danach in einen elektrischen Ofen gelegt und auf eine Temperatur von etwa 150 ºC erhitzt, um das Band zu trocknen. Zwei auf diese Weise hergestellte amorphe Bänder und ein amorphes Band auf dem kein MgO-Pulver zur Haftung gebracht worden war, wurden in Sandwich-Weise laminatartig angeordnet, um eine Schicht aus drei amorphen Legierungsbändern herzustellen. Die Schichten aus den amorphen Bändern und ein Polyimidfilm mit einer Dicke von 7,5 um wurden danach um einen Magnetkern mit einem Außendurchmesser von 50 mm, einem Innendurchmesser von 30 mm und einer Höhe von 13 mm aufgewickelt. Der so gebildete Magnetkern wurde dann 2 h lang bei einer konstanten Temperatur von 380 ºC in einem konstanten Gleichstrom-Magnetfeld von 796 A/m (10 Oe) hitzebehandelt.

Vergleichsbeispiel 2

Ein Magnetkern wurde im wesentlichen in derselben Weise hergestellt und gebildet, wie vorstehend unter Bezugnahme auf Beispiel 2 beschrieben wurde, mit der Ausnahme, daß kein Pulver auf dem amorphen Legierungsband zur Haftung gebracht wurde.

Beispiel 3

Ein amorphes Legierungsband mit der Zusammensetzung (Co0,94Fe0,06)&sub7;&sub0;Ni&sub3;Nb&sub1;Si&sub1;B&sub1;&sub5; (Atom-%) und mit einer Dicke von 16 um wurde in eine Dispersionslösung eingetaucht, die dadurch hergestellt worden war, daß man Magnesiumoxid-Pulver (MgO) (1 Gew.-%) in Wasser streute. So wurde das Pulver auf der Oberfläche des amorphen Legierungsbandes zur Haftung gebracht. Das eingetauchte amorphe Legierungsband wurde danach in einen elektrischen Ofen gelegt und auf eine Temperatur von etwa 150 ºC erhitzt, um es zu trocknen. Das so hergestellte amorphe Legierungsband und ein Polyimidfilm mit einer Dicke von 7,5 um wurden abwechselnd um einen Magnetkern mit einem Außendurchmesser von 50 mm, einem Innendurchmesser von 30 mm und einer Höhe von 13 mm gewickelt. Der so gebildete Magnetkern wurde danach 1 h lang bei einer konstanten Temperatur von 420 ºC in einem konstanten Gleichstrom-Magnetfeld von 796 A/m (10 Oe) hitzebehandelt.

Vergleichsbeispiel 3

Ein Magnetkern wurde im wesentlichen in derselben Weise hergestellt und gebildet, wie es unter Bezugnahme auf Beispiel 3 beschrieben wurde, mit der Ausnahme, daß kein Pulver auf dem amorphen Legierungsband zur Haftung gebracht wurde.

Beispiel 4

Ein amorphes Legierungsband mit der Zusammensetzung Fe&sub8;&sub1;Si3,5B13,5C&sub2; (Atom-%) und mit einer Dicke von 22 um wurde in eine Dispersionslösung getaucht, die dadurch hergestellt worden war, daß man Magnesiumoxid-Pulver (MgO) (1 Gew.-%) in Wasser einstreute. Auf diesem Wege wurde das Pulver auf der Oberfläche des amorphen Legierungsbandes zur Haftung gebracht. Das eingetauchte amorphe Band wurde danach in einen elektrischen Ofen gelegt und auf eine Temperatur von etwa 150 ºC erhitzt, um das Band zu trocknen. Das so hergestellte amorphe Legierungsband und ein Polyimidfilm mit einer Dicke von 7,5 um wurden abwechselnd um einen Magnetkern mit einem Außendurchmesser von 50 mm, einem Innendurchmesser von 30 mm und einer Höhe von 13 mm aufgewickelt. Der so gebildete Magnetkern wurde danach 2 h lang bei einer konstanten Temperatur von 360 ºC in einem konstanten Gleichstrom-Magnetfeld von 796 A/m (10 Oe) hitzebehandelt.

Vergleichsbeispiel 4

Ein Magnetkern wurde im wesentlichen in derselben Weise hergestellt und gebildet, wie es unter Bezugnahme auf Beispiel 4 beschrieben wurde, mit der Ausnahme, daß kein Pulver auf dem amorphen Legierungsband zur Haftung gebracht wurde.

Beispiel 5

Ein amorphes Legierungsband mit der Zusammensetzung Fe&sub6;&sub7;Co&sub1;&sub8;Si&sub1;B&sub1;&sub4; (Atom-%) und mit einer Dicke von 22 um wurde in eine Dispersionslösung getaucht, die dadurch hergestellt worden war, daß man Magnesiumoxid-Pulver (MgO) (1 Gew.- %) in Wasser einstreute. Dadurch wurde das Pulver auf der Oberfläche des amorphen Legierungsbandes zur Haftung gebracht. Das eingetauchte amorphe Band wurde danach in einen elektrischen Ofen gelegt und auf eine Temperatur von etwa 150 ºC erhitzt, um das Band zu trocknen. Das so hergestellte amorphe Legierungsband und ein Polyimidfilm mit einer Dicke von 7,5 um wurden abwechselnd um einen Magnetkern mit einem Außendurchmesser von 50 mm, einem Innendurchmesser von 30 mm und einer Höhe von 13 mm gewunden. Der so gebildete Magnetkern wurde danach 2 h lang bei einer konstanten Temperatur von 320 ºC in einem konstanten Gleichstrom-Magnetfeld von 796 A/m (10 Oe) hitzebehandelt.

Vergleichsbeispiei 5

Ein Magnetkern wurde im wesentlichen in derselben Weise hergestellt und gebildet, wie es unter Bezugnahme auf Beispiel 5 beschrieben wurde, mit der Ausnahme, daß kein Pulver auf dem amorphen Legierungsband zur Haftung gebracht wurde.

Beispiel 6

Ein dünner Film aus einer amorphen Legierung mit der Zusammensetzung F&sub7;&sub8;Si&sub9;B&sub1;&sub3; (Atom-%) und mit einer Dicke von 22 um wurde in eine Dispersionslösung eingetaucht, die dadurch hergestellt worden war, daß man Siliciumdioxid-Pulver (SiO) (1 Gew.-%) in Wasser einstreute. So wurde das Pulver auf der Oberfläche des amorphen Legierungsbandes zur Haftung gebracht. Das eingetauchte amorphe Band wurde danach in einen elektrischen Ofen gelegt und auf eine Temperatur von etwa 150 ºC erhitzt, um das Band zu trocknen. Das so hergestellte amorphe Legierungsband und ein Polyimidfilm mit einer Dicke von 7,5 um wurden abwechselnd um einen Magnetkern mit einem Außendurchmesser von 50 mm, einem Innendurchmesser von 30 mm und einer Höhe von 13 mm gewickelt. Der so gebildete Magnetkern wurde danach 2 h lang bei einer konstanten Temperatur von 380 ºC in einem konstanten Gleichstrom-Magnetfeld von 796 A/m (10 Oe) hitzebehandelt.

Vergleichsbeispiel 6

Ein Magnetkern wurde im wesentlichen in derselben Weise hergestellt und gebildet, wie es unter Bezugnahme auf Beispiel 6 beschrieben wurde, mit der Ausnahme, daß kein Pulver auf dem amorphen Legierungsband zur Haftung gebracht wurde.
An den so hergestellten zwölf Magnetkernen wurden das Rechteckigkeitsverhältnis der Magnetisierungskurve, die maximalen magnetischen Flußdichten, die Koerzitivkräfte und die Schwankung der magnetischen Flußdichte unter der Bedingung einer konstanten Temperatur untersucht. Die Rechteckigkeitsverhältnisse, die maximalen magnetischen Flußdichten und die Koerzitivkräfte wurden gemessen mittels eines automatischen Gleichstrom-Fühlers für die Hystereseschleife bei einem angelegten Feld von 796 A/m (10 Oe). Die Schwankung der magnetischen Flußdichte (Δ B) ergab sich aus der Gleichung
ΔB = Br + Bm.
Die Ergebnisse der Messungen sind in der folgenden Tabelle 1 zusammengefaßt. Tabelle 1 Zusazmmensetzung der amorphen Legierung (atom-%) elektrisch isolierendes Pulver Rechteckigkeitsverhältnis maximale magnetische Fluß dichte Koerzitivkraft Schwankung der magnetischen Flußdichte Beispiel Vergleichsbeispiel (amorphes Band:Polyimid-Film) keines
Figur 2 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Magnetkerns, der in Übereinstimmung mit einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hergestellt wurde. Darin wird der Magnetkern dadurch hergestellt, daß man abwechselnd Magnetfilm-Schichten 4 und elektrisch isolierende Film schichten 5 laminiert. Diese Magnetfilm-Schichten 4 und Schichten 5 eines isolierenden Films werden im allgemeinen in der Weise gebildet, daß man eine dünne Platte aus einem magnetischen Metall und dünne isolierende Platte in Form von beispielsweise Scheiben ausstanzt. Solche Scheiben werden abwechselnd laminatartig angeordnet, wie dies gezeigt ist. Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Material oder eine Substanz 6, beispielsweise Pulverteilchen, auf der Oberfläche der Schichten 4 eines Magnetfilms oder der Schichten 5 eines isolierenden Films zur Haftung gebracht.
Bei der praktischen Herstellung des Magnetkerns kann es jedoch bevorzugt sein, den Magnetkern in der Weise herzustellen, daß man den dünnen Film aus einem magnetischen Metall und den isolierenden Film um den Dorn wickelt, beispielsweise so, wie es in Figur 2 gezeigt ist. Dies kann bevorzugt sein im Vergleich mit der Herstellung des Magnetkerns durch abwechselndes Laminieren der Scheiben, wie dies beispielsweise in Figur 2 gezeigt ist, und zwar in Bezug auf das tatsächlich zu verwendende Produkt und die tatsächlich zu verwendende Vorrichtung.

Claims

1. Magnetkern mit wenigstens einer Schicht eines magnetischen Films und eines elektrisch isolierenden Films, dadurch gekennzeichnet, daß eine Substanz (3) zwischen dem magnetischen Film (1) und dem elektrisch isolierenden Film (2) angeordnet ist, wobei das Material der Substanz hitzebestandig ist und verschieden ist von dem des magnetischen Films und des isolierenden Films und wobei der magnetische Film und der elektrisch isolierende Film abwechselnd in vorbestimmter Form aufgewickelt sind, wobei die Substanz zwischen ihnen angeordnet ist.

2. Magnetkern nach Anspruch l, worin der magnetische Film (1) aus einer amorphen Legierung auf Eisen-Basis besteht.

3. Magnetkern nach Anspruch l, worin der magnetische Film (1) aus einer amorphen Legierung auf Cobalt-Basis besteht.

4. Magnetkern nach Anspruch 1 oder 2, worin der magnetische Film (1) eine Dicke von weniger als 40 um aufweist.

5. Magnetkern nach Anspruch 4, worin der magnetische Film (1) eine Dicke von 12 bis 30 um aufweist.

6. Magnetkern nach einem der Ansprüche 1 bis 5, worin der elektrisch isolierende Film (2) aus einer Substanz mit der Eigenschaft der thermischen Schrumpfbarkeit hergestellt ist.

7. Magnetkern nach Anspruch 6, worin der elektrisch isolierende Film (2) ein Polyimid ist.

8. Magnetkern nach einem der Ansprüche 1 bis 7, worin die Substanz (3), die zwischen dem magnetischen Film (1) und dem elektrisch isolierenden Film (2) angeordnet ist, elektrisch isolierende Eigenschaften aufweist.

9. Magnetkern nach Anspruch 8, worin die Substanz (3) ein Pulver aus wenigstens einer Verbindung ist, die gewählt ist aus Oxid, Nitrat oder Carbonat mit elektrisch isolierenden Eigenschaften.

10. Magnetkern nach Anspruch 9, worin das Oxid, Nitrat oder Carbonat wenigstens eine Verbindung ist, die gewählt ist aus Oxid, Nitrat oder Carbonat von Magnesium, Silicium, Aluminium, Zirkonium oder Titan.

11. Magnetkern nach Anspruch 9 oder 10, worin das Pulver einen Korndurchmesser von 0,05 bis 40 um aufweist.

12. Magnetkern nach Anspruch 11, worin das Pulver einen Korndurchmesser von 0,5 bis 10 um aufweist.

13. Magnetkern nach einem der Ansprüche 9 bis 11, worin das Pulver auf einer Oberfläche des magnetischen Films (1) haftet.

14. Magnetkern nach einem der Ansprüche 9 bis 13, worin das Pulver dadurch haftet, daß man den magnetischen Film (1) in eine Dispersionslösung eintaucht, die hergestellt wurde durch Dispergieren des Pulvers in Wasser.

15. Magnetkern nach einem der Ansprüche 9 bis 12, worin das Pulver auf einer Oberfläche des elektrisch isolierenden Films (2) haftet.

16. Magnetkern nach einem der Ansprüche 1 bis 15, worin der magnetische Film (1) aus drei laminierten Schichten besteht, die eine Zwischenschicht aufweisen, auf der die Substanz nicht aufgelegt ist.

17. Magnetkern nach einem der Ansprüche 1 bis 16, worin die Hitzebehandlung in einem Magnetfeld mit einer Intensität von 39,8 bis 7960 A/m, vorzugsweise von 159,2 bis 1592 A/m (0,5 bis 100 Oerstedt, vorzugsweise 2 bis 20 Oerstedt) durchgeführt wird.

18. Magnetkern mit wenigstens einer Schicht aus einem magnetischen Film, der allgemein in Form einer Scheibe vorliegt, und wenigstens einer Schicht aus einem elektrisch isolierenden Film, der allgemein in Form einer Scheibe voriiegt, dadurch gekennzeichnet, daß eine Substanz (6) zwischen dem magnetischen Film (4) und dem elektrisch isolierenden Film (5) angeordnet ist, wobei das Material der Substanz hitzebeständig ist und verschieden ist von dem des magnetischen Films und wobei der magnetische Film und der elektrisch isolierende Film abwechselnd laminatartig angeordnet sind, wobei die Substanz zwischen ihnen angeordnet ist.