JP7272141B2 - Manufacturing method of wound magnetic core - Google Patents

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Description

本開示は、軟磁気特性を有するナノ結晶合金からなる軟磁性合金リボンが巻回された巻磁心の製造方法に関する。 The present disclosure relates to a method of manufacturing a wound magnetic core around which a soft magnetic alloy ribbon made of a nanocrystalline alloy having soft magnetic properties is wound.

単ロール法により製造される、アモルファス合金やナノ結晶合金等からなる、軟磁性合金リボンは、軟磁気特性に優れているために、各種磁性部品に使用されている。特に、ナノ結晶合金は、パーマロイやCo基アモルファス合金に比べて高い飽和磁束密度を示し、Fe基アモルファス合金に比べて高い透磁率を有するという、優れた軟磁気特性を示す。そのため、ナノ結晶合金は、コモンモードチョークコイル、高周波トランス、パルストランス、カレントトランス等の磁心に使用されている。 Soft magnetic alloy ribbons made of amorphous alloys, nanocrystalline alloys, etc., manufactured by the single roll method are used for various magnetic parts because of their excellent soft magnetic properties. In particular, nanocrystalline alloys exhibit excellent soft magnetic properties such as higher saturation magnetic flux densities than permalloys and Co-based amorphous alloys, and higher magnetic permeability than Fe-based amorphous alloys. Therefore, nanocrystalline alloys are used in magnetic cores of common mode choke coils, high frequency transformers, pulse transformers, current transformers, and the like.

ナノ結晶合金からなる軟磁性合金リボン(以後、ナノ結晶リボンという)は、特許文献1に示されるように、ナノ結晶化が可能なアモルファスリボンを作製し、その後、ナノ結晶化のための熱処理を施すことで、得ることができる。
このアモルファスリボンは、一般に、単ロール法により製造されることが多い。具体的には、回転する銅合金製の冷却ロール上に、合金溶湯をノズルから吐出させて急冷することにより、ナノ結晶化が可能なアモルファスリボンが連続して鋳造される。
A soft magnetic alloy ribbon made of a nanocrystalline alloy (hereinafter referred to as a nanocrystalline ribbon) is produced by producing an amorphous ribbon capable of nanocrystallization and then performing heat treatment for nanocrystallization, as shown in Patent Document 1. You can get it by applying.
This amorphous ribbon is generally manufactured by a single roll method in many cases. Specifically, a nanocrystalline amorphous ribbon is continuously cast by discharging a molten alloy from a nozzle onto a rotating cooling roll made of a copper alloy and quenching it.

従来、大型のトランスに用いられる磁心は、アモルファス合金からなる軟磁性合金リボンが用いられてきた。しかし、近年では、ナノ結晶合金が有する低コアロスの磁気特性を利用して、ナノ結晶リボンを用いた大型のトランスの需要が高まっている。特にリボンを巻いた巻磁心の需要が高い。
この巻磁心は、アモルファスリボンを巻き回して巻き回し体とし、巻き回し体にナノ結晶化の熱処理を施すことで製作される。必要により、樹脂含浸、歪取り熱処理、磁路の切断、等の工程が採用される。
Conventionally, soft magnetic alloy ribbons made of amorphous alloys have been used for magnetic cores used in large-sized transformers. However, in recent years, the demand for large-sized transformers using nanocrystalline ribbons has been increasing, taking advantage of the low core loss magnetic properties of nanocrystalline alloys. Demand is particularly high for wound magnetic cores wound with ribbons.
This wound magnetic core is manufactured by winding an amorphous ribbon to form a wound body, and subjecting the wound body to heat treatment for nanocrystallization. If necessary, processes such as resin impregnation, strain relief heat treatment, magnetic path cutting, and the like are adopted.

ナノ結晶化が可能なアモルファスリボンは、厚みが5~30μm程度の厚さである。そのため、大型の巻磁心を製造するには積層数を増やす必要がある。その場合、リボンを巻き回す回数が増えるので、製造工程が長くなるという問題がある。巻き回す時間を短縮するため、特許文献2に記載されるような、複数枚のアモルファスリボンを同時に巻き回す、多層巻きによる巻磁心が採用されることがある。 Amorphous ribbons that can be nanocrystallized have a thickness of about 5 to 30 μm. Therefore, it is necessary to increase the number of laminations in order to manufacture a large-sized wound core. In that case, the number of times the ribbon is wound increases, so there is a problem that the manufacturing process becomes longer. In order to shorten the winding time, a multi-layer wound magnetic core, in which a plurality of amorphous ribbons are simultaneously wound, as described in Patent Document 2, is sometimes adopted.

特開平1-247557号公報JP-A-1-247557 実開平1-58914号公報Japanese Utility Model Laid-Open No. 1-58914

前述のとおり、ナノ結晶化が可能なアモルファスリボンは、単ロール法により連続して鋳造されるのが一般的である。鋳造されたアモルファスリボンは、所定の直径のスプール(芯)の周りに、所定の直径または、所定の質量になるまで、連続して巻き取られ、単層アモルファスリボン保持スプールとなる。その後、別のスプール(芯)が、順次、供給されて、同様に巻き取られ、単層アモルファスリボン保持スプールが順次製造されるのが一般的である。 As described above, nanocrystallizable amorphous ribbons are generally continuously cast by a single roll method. The cast amorphous ribbon is continuously wound around a spool (core) of predetermined diameter to a predetermined diameter or weight, resulting in a single layer amorphous ribbon holding spool. Other spools (cores) are then typically supplied in sequence and wound in a similar fashion to produce a single layer amorphous ribbon holding spool in sequence.

単ロール法で製造されるアモルファスリボンは、同一の鋳造ロットでさえも、合金リボン特性としての磁気特性や占積率が変動する。この要因としては、鋳造期間中の合金溶湯の組成変動、あるいは冷却ロールの表面状態の変化に起因する冷却速度の変動やリボンの表面状態の変動が挙げられる。 Amorphous ribbons produced by the single roll method vary in magnetic properties and space factor as alloy ribbon properties even in the same casting lot. Factors for this include fluctuations in the composition of the molten alloy during casting, fluctuations in the cooling rate due to changes in the surface condition of the chill roll, and fluctuations in the surface condition of the ribbon.

前述のとおり、巻磁心の製造には、複数枚のアモルファスリボンを同時に巻き回す、多層巻きが採用されることがある。 As described above, multilayer winding, in which a plurality of amorphous ribbons are simultaneously wound, is sometimes employed in the manufacture of wound cores.

トランス用の磁心のコアロス等の特性は、当然ながら、ナノ結晶リボンの特性に依存する。そのため、単層アモルファスリボン保持スプールに巻かれたアモルファスリボンは、磁気特性が不良となる閾値が指定される。例えば、コアロスCLの低いトランス用の磁心を得ようとする場合には、スプールからアモルファスリボンを部分的にサンプリングし、サンプリングしたリボンにナノ結晶化の熱処理を施してナノ結晶リボンとし、コアロスの低いナノ結晶リボンとなる単層アモルファスリボン保持スプールのみを予め選別して、トランス用の磁心に採用している。 Properties such as core loss of cores for transformers, of course, depend on the properties of the nanocrystalline ribbons. Therefore, the amorphous ribbon wound on the single-layer amorphous ribbon holding spool is specified with a threshold at which the magnetic properties are poor. For example, when trying to obtain a magnetic core for a transformer with a low core loss CL, an amorphous ribbon is partially sampled from a spool, and the sampled ribbon is subjected to heat treatment for nanocrystallization to obtain a nanocrystalline ribbon with a low core loss. Only single-layer amorphous ribbon-holding spools, which will become nanocrystalline ribbons, are selected in advance and used as magnetic cores for transformers.

しかし、このようにリボンを磁気特性から選別して、多層巻きによる巻磁心を作製したところ、コアロスが想定外に大きいものが製造されることがあった。例えば、大部分のトランス用の磁心は、コアロスが0.50W/kg(測定条件:10kHz,0.1T)以下である。しかし、コアロスが0.50W/kgを超えるトランス用の磁心が製造されることがあった。 However, when a wound magnetic core is manufactured by selecting ribbons according to their magnetic properties in this way and by multilayer winding, there are cases where core loss is unexpectedly large. For example, most magnetic cores for transformers have a core loss of 0.50 W/kg or less (measurement conditions: 10 kHz, 0.1 T). However, there have been cases where magnetic cores for transformers with core losses exceeding 0.50 W/kg have been manufactured.

本発明は、低いコアロスが安定的に得られる多層巻きの巻磁心の製造方法を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a multi-layer wound magnetic core that stably obtains a low core loss.

本発明は、
ナノ結晶リボンが多層巻きされた、巻磁心の製造方法であって、
ナノ結晶化が可能なアモルファスリボンが巻かれた、複数の単層アモルファスリボン保持スプールを準備する工程と、
前記単層アモルファスリボン保持スプール毎にサンプルを採取する工程と、
各前記サンプルにナノ結晶化のための熱処理を施し、リボン長手方向における熱処理前後の収縮率を測定し、収縮率の差が最大で0.030%未満となるサンプルの組合せを選別する選別工程と、
選別されたサンプルを採取した各単層アモルファスリボン保持スプールから、前記アモルファスリボンをそれぞれ巻き出し、巻き回して、多層巻きされた巻き回し体とする工程と、
前記巻き回し体にナノ結晶化の熱処理を施す工程と、
を有する、巻磁心の製造方法である。
The present invention
A method for manufacturing a wound magnetic core in which nanocrystalline ribbons are wound in multiple layers,
providing a plurality of monolayer amorphous ribbon holding spools wound with nanocrystallizable amorphous ribbons;
taking a sample of each of the single layer amorphous ribbon holding spools;
a selection step of subjecting each sample to a heat treatment for nanocrystallization, measuring the shrinkage rate before and after the heat treatment in the longitudinal direction of the ribbon, and selecting a combination of samples with a maximum difference in shrinkage rate of less than 0.030%; ,
unwinding and winding the amorphous ribbon from each of the single-layer amorphous ribbon holding spools from which the selected samples were taken to form a multi-layer winding;
a step of subjecting the wound body to heat treatment for nanocrystallization;
A method for manufacturing a wound core.

本発明によれば、低いコアロスが安定的に得られる多層巻きの巻磁心の製造方法を提供できる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the manufacturing method of the winding magnetic core of multilayer winding which can obtain low core loss stably can be provided.

本発明における製造方法の工程フローの一例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows an example of the process flow of the manufacturing method in this invention. ナノ結晶リボンの直流磁化曲線である。DC magnetization curves of nanocrystalline ribbons. 多層巻きされた巻き回し体を製造するための装置の概略図である。1 is a schematic view of an apparatus for producing multilayer wound windings; FIG.

次に本発明を実施例によって具体的に説明するが、これら実施例により本発明が限定されるものではない。 EXAMPLES Next, the present invention will be specifically described by way of examples, but the present invention is not limited to these examples.

本発明者は、巻磁心のコアロスが増大する要因について調査した。
まず、巻磁心の占積率とコアロスとの関係を調査した。占積率が小さい巻磁心の方が若干ながらコアロスが増大していた。しかしながら、占積率が小さい巻磁心でも、コアロスが0.5W/kgを越えることは稀であった。そのため、占積率がコアロスの悪化の要因とは判断できなかった。
また、リボンの絶縁層(絶縁物粒子の塗布層)の量とコアロスとの関係も調査したが、同様に、絶縁層がコアロスの悪化の要因とは判断できなかった。
次に、ナノ結晶リボンの磁気特性(コアロス)と、巻磁心のコアロスとの相関関係を調査した。しかし、ナノ結晶リボンのコアロスが小さいものは、巻磁心のコアロスも小さいという、一般的な結果しか得られなかった。
The present inventor investigated the factors that increase the core loss of the wound core.
First, the relationship between the space factor of the wound core and the core loss was investigated. The wound core with a small space factor had a slightly increased core loss. However, even with a wound core having a small space factor, the core loss rarely exceeds 0.5 W/kg. Therefore, it could not be determined that the lamination factor is a factor of deterioration of core loss.
Also, the relationship between the amount of the insulating layer (coated layer of insulating particles) of the ribbon and the core loss was investigated, but similarly, it could not be determined that the insulating layer was the cause of the worsening of the core loss.
Next, we investigated the correlation between the magnetic properties (core loss) of the nanocrystalline ribbon and the core loss of the wound magnetic core. However, only a general result was obtained that a nanocrystalline ribbon with a small core loss also had a small core loss in the wound core.

ところが、本発明者は、コアロスが小さいナノ結晶リボンだけを用いた巻磁心であっても、異なる単層アモルファスリボン保持スプールからのアモルファスリボンを用いた、多層巻きの巻磁心のみに、コアロスが0.50W/kgを越える巻磁心が、高い頻度で製造されることを、知見した。 However, the present inventors found that even a wound magnetic core using only a nanocrystalline ribbon with a small core loss has a core loss of 0 only in a multi-layer wound magnetic core using amorphous ribbons from different single-layer amorphous ribbon holding spools. It has been found that wound cores exceeding .50 W/kg are frequently produced.

具体的には、次のように、検討を進めた。
多層(2層)巻きされた巻磁心で、コアロスが大きいものと小さいものを選択し、それぞれの巻磁心の直流磁化曲線を測定した。その結果、図2に示すように、コアロスが小さい巻磁心の磁化曲線(実線)に対し、コアロスが大きい巻磁心の磁化曲線(破線)は、線で囲まれた面積が大きいものとなった。この面積が大きい巻磁心ほど、ヒステリシス損失が大きくなり、コアロスが増大したものとなる。
Specifically, we proceeded with the study as follows.
Wound magnetic cores wound in multiple layers (two layers) were selected, one having a large core loss and one having a small core loss, and the DC magnetization curve of each wound core was measured. As a result, as shown in FIG. 2, the magnetization curve (broken line) of the wound core with large core loss has a larger area than the magnetization curve (solid line) of the wound core with small core loss. The larger the area of the wound core, the greater the hysteresis loss and the greater the core loss.

この巻磁心には、2種類のナノ結晶化が可能なアモルファスリボンが用いられている。そこで、これらのアモルファスリボンを巻き出した、単層アモルファスリボン保持スプール(以下、単にリボン保持スプールという)2つを特定した。これらのリボン保持スプールは、連続鋳造されたアモルファスリボンを、異なるスプールに分けて巻きつけたもの同士ではなく、異なる連続鋳造された長尺のアモルファスリボンを巻きつけたものであった。但し、両者のアモルファスリボンは、量産の管理上では、合金組成や鋳造条件等、同一の製造方法で得られたものである。
そのため、それぞれのリボン保持スプールからアモルファスリボンのサンプルを採取し、個別にナノ結晶化の熱処理を施して図2と同様に直流磁化曲線を測定した。しかし、直流磁化曲線の差異は殆ど無かった。
つまり、巻磁心のコアロスの低下は、ナノ結晶リボンの軟磁気特性自体が、巻磁心の製造上の何らかの理由で悪化したことが原因である可能性が高い。
Two types of nanocrystalline amorphous ribbons are used for this wound core. Therefore, two single layer amorphous ribbon holding spools (hereinafter simply referred to as ribbon holding spools) from which these amorphous ribbons were unwound were identified. These ribbon-holding spools were wound with different lengths of continuously cast amorphous ribbon rather than with different spools of continuously cast amorphous ribbon wound together. However, both amorphous ribbons were obtained by the same manufacturing method in terms of alloy composition, casting conditions, etc. in terms of mass production management.
Therefore, amorphous ribbon samples were taken from each ribbon-holding spool, individually subjected to heat treatment for nanocrystallization, and DC magnetization curves were measured in the same manner as in FIG. However, there was almost no difference in DC magnetization curves.
In other words, it is highly likely that the decrease in the core loss of the wound core is caused by the deterioration of the soft magnetic properties of the nanocrystalline ribbon itself for some reason in manufacturing the wound core.

本発明者らは、コアロスが増大する要因を以下のものと推察した。
ナノ結晶合金は、ナノ結晶化が可能なアモルファスリボンがナノ結晶化される際に、収縮することが知られている。例えば、日立金属社製のナノ結晶リボン(製品名:ファインメットFT-3M)では、1%程度の収縮が起きる。
また、ナノ結晶リボンは、磁化容易軸方向に引張張力を受けた状態でナノ結晶化が起きると、透磁率が低下するため、その磁化曲線は角型性が低下することが知られている。
異なる収縮率を持つアモルファスリボンを用いて多層巻きの巻き回し体を製造すると、両者は積層方向に接触しながら巻かれる。また、ナノ結晶化の熱処理において、収縮率が小さいリボンよりも、収縮率が大きいリボンの方が縮む。そのため、収縮率が大きいリボンと収縮率の小さいリボンは、互いに応力を受けあい、収縮率が小さいリボンは、面内方向(磁化容易軸方向)に圧縮させる応力を収縮率が大きいリボンより受け、その一方で収縮率が大きいリボンは、収縮率の小さいリボンによって引張応力を受ける。その結果、図2に示されるような、磁化曲線の違いが現れ、得られる巻磁心のコアロスを悪化させる。
The present inventors presumed that the factors for the increase in core loss are as follows.
Nanocrystalline alloys are known to shrink when nanocrystallizable amorphous ribbons are nanocrystallized. For example, a nanocrystalline ribbon manufactured by Hitachi Metals, Ltd. (product name: Finemet FT-3M) shrinks by about 1%.
In addition, it is known that when a nanocrystalline ribbon is subjected to tensile tension in the direction of the easy axis of magnetization and nanocrystallization occurs, the magnetic permeability decreases, so that the squareness of the magnetization curve decreases.
When a multi-layer wound body is produced using amorphous ribbons having different shrinkage rates, both are wound while being in contact with each other in the stacking direction. Also, in the heat treatment for nanocrystallization, a ribbon with a large shrinkage shrinks more than a ribbon with a small shrinkage. Therefore, a ribbon with a large shrinkage rate and a ribbon with a small shrinkage rate receive stress from each other, and a ribbon with a small shrinkage rate receives a compressive stress in the in-plane direction (direction of easy magnetization) from a ribbon with a large shrinkage rate. On the other hand, a ribbon with high shrinkage is subjected to tensile stress by a ribbon with low shrinkage. As a result, a difference in magnetization curves appears as shown in FIG. 2, which worsens the core loss of the obtained wound core.

そこで、用いた2種類のアモルファスリボンのナノ結晶化のための熱処理前後での収縮率をそれぞれ測定したところ、0.030%以上の差があった。一方で、コアロスが小さい巻磁心に用いたアモルファスリボンは、収縮率の差が0.030%未満であった。つまり、収縮率の差が0.030%未満であるアモルファスリボン同士を用いて多層巻きの巻磁心を製造すれば、コアロスが大きい巻磁心となる可能性を低減できる、と考えられる。
さらに本発明者は、収縮率が大きいアモルファスリボンであってもリボン同士の収縮率が0.030%未満であれば、コアロスが大きい巻磁心となる可能性を低減できることを知見した。
Therefore, when the contraction rates of the two types of amorphous ribbons used before and after the heat treatment for nanocrystallization were measured, a difference of 0.030% or more was found. On the other hand, the amorphous ribbon used for the wound core with small core loss had a difference of less than 0.030% in contraction rate. In other words, it is considered that the possibility of a wound core having a large core loss can be reduced by manufacturing a multilayer wound core using amorphous ribbons having a difference in contraction rate of less than 0.030%.
Furthermore, the present inventors have found that even if the amorphous ribbon has a large shrinkage rate, if the shrinkage rate between the ribbons is less than 0.030%, the possibility of a wound core having a large core loss can be reduced.

また、張力を受けた状態でのナノ結晶化による誘導磁気異方性が付与されると、異方性エネルギーが増加することになり、コアロスの増加や透磁率の低下を引き起こす。初透磁率が低下すると、励磁性の低下という問題が発生する。本発明はこの問題についても抑制することができる。
詳細は、実施例,比較例にて説明する。
In addition, when induced magnetic anisotropy is imparted by nano-crystallization under tension, the anisotropy energy increases, causing an increase in core loss and a decrease in magnetic permeability. A decrease in initial permeability causes a problem of decrease in excitation. The present invention can also suppress this problem.
Details will be described in Examples and Comparative Examples.

上記の知見から得られた本発明は、
ナノ結晶リボンが多層巻きされた、巻磁心の製造方法であって、
ナノ結晶化が可能なアモルファスリボンが巻かれた、複数の単層アモルファスリボン保持スプールを準備する工程と、
前記単層アモルファスリボン保持スプール毎にサンプルを採取する工程と、
各前記サンプルにナノ結晶化のための熱処理を施し、リボン長手方向における熱処理前後の収縮率を測定し、収縮率の差が最大で0.030%未満となるサンプルの組合せを選別する選別工程と、
選別されたサンプルを採取した各単層アモルファスリボン保持スプールから、前記アモルファスリボンをそれぞれ巻き出し、巻き回して、多層巻きされた巻き回し体とする工程と、
前記巻き回し体にナノ結晶化の熱処理を施す工程と、
を有する、巻磁心の製造方法である。
以下に、本発明をさらに詳細に説明する。
The present invention obtained from the above knowledge,
A method for manufacturing a wound magnetic core in which nanocrystalline ribbons are wound in multiple layers,
providing a plurality of monolayer amorphous ribbon holding spools wound with nanocrystallizable amorphous ribbons;
taking a sample of each of the single layer amorphous ribbon holding spools;
a selection step of subjecting each sample to a heat treatment for nanocrystallization, measuring the shrinkage rate before and after the heat treatment in the longitudinal direction of the ribbon, and selecting a combination of samples with a maximum difference in shrinkage rate of less than 0.030%; ,
unwinding and winding the amorphous ribbon from each of the single-layer amorphous ribbon holding spools from which the selected samples were taken to form a multi-layer winding;
a step of subjecting the wound body to heat treatment for nanocrystallization;
A method for manufacturing a wound core.
The present invention will be described in more detail below.

<ナノ結晶化が可能なアモルファスリボン>
本実施形態では、ナノ結晶化が可能なアモルファスリボンが用いられる。このアモルファスリボンは、基本的には、合金溶湯を急冷することによって、所定の組成を有するアモルファスリボンが得られる。アモルファスリボンは、Feを主成分とし、BやSiを所定量含む組成が一般的である。融点以上に加熱した合金溶湯を、高速に回転する銅合金製の冷却ロール上に、ノズルから吐出することで、合金リボンを連続的に鋳造、作製することができる。リボンの厚さは、通常10μm~25μmのものである。
<Amorphous ribbon that can be nanocrystallized>
In this embodiment, an amorphous ribbon that can be nanocrystallized is used. This amorphous ribbon is basically obtained by rapidly cooling a molten alloy to obtain an amorphous ribbon having a predetermined composition. Amorphous ribbons generally have a composition containing Fe as a main component and predetermined amounts of B and Si. An alloy ribbon can be continuously cast and manufactured by discharging a molten alloy heated to a melting point or higher from a nozzle onto a cooling roll made of a copper alloy rotating at high speed. The thickness of the ribbon is typically between 10 μm and 25 μm.

このアモルファスリボンは、例えば、一般式:(Fe1-a100-x-y-z-α-β-γCuSiM’αM”βγ(原子%)(ただし、MはCo及び/又はNiであり、M’はNb,Mo,Ta,Ti,Zr,Hf,V,Cr,Mn及びWからなる群から選ばれた少なくとも1種の元素、M”はAl,白金族元素,Sc,希土類元素,Zn,Sn,Reからなる群から選ばれた少なくとも1種の元素、XはC、Ge、P、Ga、Sb、In、Be、Asからなる群から選ばれた少なくとも1種の元素、a,x,y,z,α,β及びγはそれぞれ0≦a≦0.5,0.1≦x≦3,0≦y≦30,0≦z≦25,5≦y+z≦30、0≦α≦20,0≦β≦20及び0≦γ≦20を満たす。)により表される組成の合金からなるものを使用することができる。 This amorphous ribbon has, for example, the general formula: (Fe 1-a M a ) 100-xyz-α-β-γ Cu x Si y B z M′ α M″ β X γ (atomic %) (where M is Co and/or Ni, M′ is at least one element selected from the group consisting of Nb, Mo, Ta, Ti, Zr, Hf, V, Cr, Mn and W, M″ is Al, platinum group at least one element selected from the group consisting of elements, Sc, rare earth elements, Zn, Sn, and Re; X is at least one selected from the group consisting of C, Ge, P, Ga, Sb, In, Be, and As; one of the elements a, x, y, z, α, β and γ are 0≦a≦0.5, 0.1≦x≦3, 0≦y≦30, 0≦z≦25, 5≦ y+z≦30, 0≦α≦20, 0≦β≦20 and 0≦γ≦20.).

好ましくは、上記一般式において、a,x,y,z,α,β及びγは、それぞれ0≦a≦0.1,0.7≦x≦1.3,12≦y≦17,5≦z≦10,1.5≦α≦5,0≦β≦1及び0≦γ≦1を満たす範囲である。
これにより、初透磁率が30000以上の多層巻きされた巻磁心を、安定的に製造することができる。望ましくは、初透磁率は50000以上とすることができる。
また、巻磁心の形状にもよるが、コアロスが0.50W/kg以下の多層巻きされた巻磁心を、安定的に製造することができる。望ましくは、コアロスは0.30W/kg以下とすることができる。
Preferably, in the above general formula, a, x, y, z, α, β and γ are 0≤a≤0.1, 0.7≤x≤1.3, 12≤y≤17, 5≤ The range satisfies z≤10, 1.5≤α≤5, 0≤β≤1 and 0≤γ≤1.
As a result, a multi-layer wound core having an initial magnetic permeability of 30000 or more can be stably manufactured. Desirably, the initial magnetic permeability can be 50,000 or more.
In addition, although it depends on the shape of the wound core, it is possible to stably manufacture a multilayer wound core with a core loss of 0.50 W/kg or less. Desirably, the core loss can be 0.30 W/kg or less.

ナノ結晶化が可能なアモルファスリボンが巻かれた、複数の単層アモルファスリボン保持スプールを準備する工程について説明する。
連続して鋳造されるアモルファスリボンは、鋳造速度に合わせて紙製等のスプール(芯)の周りに巻取ることで、単層アモルファスリボン保持スプールが得られる。このスプールは所定の質量になると、代わりの新たなスプールが供給されアモルファスリボンが巻き取られる。この動作を連続して行うことで、複数の単層アモルファスリボン保持スプールを生産できる。
ここで、例えば、この単層アモルファスリボン保持スプールの質量を、600~800kgとすれば、運搬、保管などに好都合である。
その後、必要により、所定の幅にスリットされる。
また、この単層アモルファスリボン保持スプールからアモルファスリボンを引き出し、複数のスプールに小分けして巻き回したものも、単層アモルファスリボン保持スプールとして使用できる。
A process for preparing a plurality of single-layer amorphous ribbon-holding spools wound with nano-crystallizable amorphous ribbons is described.
The continuously cast amorphous ribbon is wound around a spool (core) made of paper or the like in accordance with the casting speed to obtain a single-layer amorphous ribbon holding spool. When this spool reaches a predetermined mass, a new spool is supplied to take up the amorphous ribbon. By performing this operation in succession, multiple single-layer amorphous ribbon holding spools can be produced.
Here, for example, if the mass of this single-layer amorphous ribbon holding spool is set to 600 to 800 kg, it is convenient for transportation and storage.
After that, it is slit to a predetermined width, if necessary.
Also, an amorphous ribbon pulled out from this single-layer amorphous ribbon holding spool, subdivided into a plurality of spools and wound thereon can also be used as a single-layer amorphous ribbon holding spool.

なお、アモルファスリボンは、絶縁層が設けられているものも採用できる。この場合、リボン保持スプールに巻かれたアモルファスリボンは、一旦巻き出され、絶縁層が形成される。
絶縁層は、軟磁性合金薄帯に用いられる既知のものを使用することができる。例えば、絶縁性粒子を軟磁性合金薄帯の表面に付着させた絶縁層を適用することができる。
絶縁性粒子は、例えばSiO、Al、MgO等の金属酸化物が使用できる。この場合、金属アルコキシドを含有するアルコール溶液を合金薄帯に塗布、乾燥させることにより形成させる方法、粉末の浸漬法、スプレー法、電気泳動法により付着させる方法、スパッター法や蒸着法で成膜させる方法、熱処理により合金薄帯の表面に形成させる方法など、公知の方法を適宜採用することができる。
Note that an amorphous ribbon having an insulating layer can also be used. In this case, the amorphous ribbon wound around the ribbon holding spool is once unwound to form an insulating layer.
A known insulating layer used for a soft magnetic alloy ribbon can be used. For example, an insulating layer in which insulating particles are attached to the surface of a soft magnetic alloy ribbon can be applied.
Metal oxides such as SiO 2 , Al 2 O 3 and MgO can be used as the insulating particles. In this case, a method of applying an alcohol solution containing a metal alkoxide to the alloy ribbon and drying it to form a film, a powder immersion method, a spray method, an electrophoresis method, a sputtering method, or a vapor deposition method can be used to form a film. A known method such as a method, a method of forming on the surface of the alloy ribbon by heat treatment, or the like can be appropriately employed.

次に、単層アモルファスリボン保持スプール毎にサンプルを採取する工程について説明する。
通常は、単層アモルファスリボン保持スプールの巻き終わり端側(最外層側)からサンプルを採取する。信頼性の高い測定値を得るため、傷やピンホール等の欠陥が無く、表面性状が良好なリボン部位からサンプルを採取するのが好ましい。また、アモルファスリボンに絶縁層を設ける場合は、絶縁層を設ける前にサンプルを採取する。
Next, the process of taking a sample for each single-layer amorphous ribbon holding spool will be described.
Usually, a sample is taken from the winding end side (outermost layer side) of the single-layer amorphous ribbon holding spool. In order to obtain highly reliable measurements, it is preferable to take a sample from a portion of the ribbon that is free from defects such as scratches and pinholes and has good surface properties. Also, when providing an insulating layer on the amorphous ribbon, a sample is taken before providing the insulating layer.

各前記サンプルにナノ結晶化のための熱処理を施し、リボン長手方向における熱処理前後の収縮率を算出し、収縮率の差が最大で0.030%未満となるサンプルの組合せを選別する選別工程について説明する。
各サンプルにナノ結晶化のための熱処理を施す。上記組成のアモルファスリボンであれば、通常450℃以上650℃以下の範囲で、ナノ結晶化の熱処理が施される。熱処理温度が450℃未満であると結晶化が起こりにくく、熱処理に時間がかかり過ぎ、650℃を超えると粗大な結晶粒が不均一に生成する恐れがあり、ナノ結晶粒を均一に得ることが難しくなるからである。この温度や熱処理パターンは、後述の、巻き回し体にナノ結晶化の熱処理を施す条件と同じものが好ましい。この熱処理の温度範囲で保持される時間は、下限値が1分が望ましく、より望ましくは30分である。対して、その上限値は特に制限されないが、あまりに長時間におよぶと生産性の面で好ましくない。そのため保持される時間の上限は10時間がより望ましく、3時間がより望ましい。
次に、リボン長手方向における熱処理前後の収縮率を算出する。
先ず、熱処理前のアモルファスリボンの長さに対する、熱処理後のアモルファスリボンの収縮率を算出する。
なお、本実施形態では、アモルファスリボンは長手方向(巻き回した方向)に沿って100mmの長さのサンプルを採取した。このサンプルをキーエンスの画像寸法測定器を用いて、熱処理前の長手方向の寸法Lbeforeと熱処理後の長手方向の寸法Lafterを測定し、(Lbefore-Lafter)/Lbeforeの式から熱処理前後の収縮率を算出した。
次に、収縮率の差が最大で0.030%未満となるサンプルの組合せを選別する。例えば、収縮率が1.010%,1.005%,1.000%,0.995%,0.990%,0.985%,0.980%(順に0.005%の差)の7つのサンプルが有った場合、1.010%~0.985%(収縮率の差が最大で0.025%)の中から2つ若しくは3つ以上を選別しても良いし、1.005%~0.980%(収縮率の差が最大で0.025%)の中から2つ若しくは3つ以上を選別しても良い。収縮率の差が最大で0.030%未満となるサンプルの組合せであれば、その選択数は限定されない。なお、収縮率の差は、最大で0.025%以下とすることが好ましく、0.023%以下とすることがさらに好ましい。
Regarding the sorting process of subjecting each sample to heat treatment for nanocrystallization, calculating the shrinkage ratio before and after the heat treatment in the longitudinal direction of the ribbon, and selecting a combination of samples with a maximum difference in shrinkage ratio of less than 0.030%. explain.
Each sample is subjected to heat treatment for nanocrystallization. An amorphous ribbon having the above composition is usually subjected to heat treatment for nanocrystallization at a temperature in the range of 450° C. or higher and 650° C. or lower. When the heat treatment temperature is less than 450°C, crystallization is difficult to occur, and the heat treatment takes too long. Because it becomes difficult. The temperature and heat treatment pattern are preferably the same as the conditions for subjecting the wound body to heat treatment for nanocrystallization, which will be described later. The lower limit of the time during which the heat treatment is held in the temperature range is desirably 1 minute, more desirably 30 minutes. On the other hand, the upper limit is not particularly limited, but an excessively long time is not preferable in terms of productivity. Therefore, the upper limit of the holding time is more preferably 10 hours, more preferably 3 hours.
Next, the shrinkage ratios before and after the heat treatment in the longitudinal direction of the ribbon are calculated.
First, the shrinkage ratio of the amorphous ribbon after heat treatment to the length of the amorphous ribbon before heat treatment is calculated.
In this embodiment, the amorphous ribbon was sampled with a length of 100 mm along the longitudinal direction (winding direction). Using a Keyence image size measuring instrument, measure the longitudinal dimension L before and the longitudinal dimension L after heat treatment of this sample. The shrinkage ratio before and after was calculated.
Next, a combination of samples with a maximum shrinkage difference of less than 0.030% is selected. For example, the contraction rate is 1.010%, 1.005%, 1.000%, 0.995%, 0.990%, 0.985%, 0.980% (difference of 0.005% in order). If there are two samples, two or more may be selected from 1.010% to 0.985% (maximum difference in shrinkage rate is 0.025%), or 1.005 % to 0.980% (maximum shrinkage difference is 0.025%). The number of sample combinations to be selected is not limited as long as the difference in contraction rate is less than 0.030% at maximum. The difference in contraction rate is preferably 0.025% or less at maximum, more preferably 0.023% or less.

選別されたサンプルを採取した各単層アモルファスリボン保持スプールから、前記アモルファスリボンをそれぞれ巻き出し、巻き回して、多層巻きされた巻き回し体とする工程について説明する。
図3(a)は、各単層アモルファスリボン保持スプールから、前記アモルファスリボンをそれぞれ巻き出し、同時に巻き回して、多層巻きされた巻き回し体とする工程を示す概略図である。
リボン保持スプールAからアモルファスリボン1aが巻き出され、リボン保持スプールBからアモルファスリボン1bが巻き出される。巻き出されたアモルファスリボン1a,1bは、その先端がボビン2に固定される。本実施形態において、ボビン2は軸方向の断面形状が略矩形の形状を有するが、円形等、別の形状でもよい。ボビン2が軸回転することで、アモルファスリボン1a,1bが巻き出され、そして、ボビン2に同時に回され、多層巻きされた巻き回し体10となる。その後、巻き回し体10にナノ結晶化の熱処理が施され、巻磁心となる。
なお、図3(b)は、図3(a)と、リボン保持スプールBの配置する位置を変えたものである。具体的には、リボン保持スプールAとリボン保持スプールBの位置を、ボビン2の回転軸に対して点対象になるように配置したものである。
また、図3は、2層に多層巻きされた巻き回し体を製造する装置の概略図であるが、リボン保持スプールC,D等を別に設置し、3層、4層等で多層巻きされるものも、本実施形態に含まれる。
A step of unwinding and winding the amorphous ribbon from each single-layer amorphous ribbon holding spool on which the selected sample is taken will be described.
FIG. 3(a) is a schematic diagram showing the process of unwinding the amorphous ribbons from respective single-layer amorphous ribbon holding spools and simultaneously winding them to form a multi-layer wound body.
An amorphous ribbon 1a is unwound from a ribbon holding spool A, and an amorphous ribbon 1b is unwound from a ribbon holding spool B. The unwound amorphous ribbons 1a and 1b are fixed to the bobbin 2 at their ends. In this embodiment, the bobbin 2 has a substantially rectangular cross-sectional shape in the axial direction, but may have another shape such as a circular shape. By axially rotating the bobbin 2, the amorphous ribbons 1a and 1b are unwound and are simultaneously wound around the bobbin 2 to form a multi-layer wound body 10.例文帳に追加After that, the wound body 10 is subjected to heat treatment for nano-crystallization to form a wound magnetic core.
In addition, in FIG. 3(b), the position of the ribbon holding spool B is changed from that in FIG. 3(a). Specifically, the positions of the ribbon holding spool A and the ribbon holding spool B are arranged so as to be point symmetrical with respect to the rotating shaft of the bobbin 2 .
Further, FIG. 3 is a schematic diagram of an apparatus for manufacturing a wound body wound in two layers, in which ribbon holding spools C, D, etc. are separately installed, and multilayer winding is performed in three layers, four layers, etc. are also included in this embodiment.

巻き回し体にナノ結晶化の熱処理を施す工程について説明する。
ナノ結晶化の熱処理の条件は、収縮率を測定するための熱処理と同様である。そのため、ここでの説明は省略する。
ナノ結晶化されたナノ結晶合金は、少なくとも50体積%は、最大寸法で測定した粒径の平均が100nm以下の微細な結晶粒で占められる。この結晶粒は、X線回折および透過電子顕微鏡により分析することで、Siなどが固溶した、体心立方格子構造のFeであることが特定できる。また、ナノ結晶合金のうちで微細結晶粒以外の部分は主にアモルファス相である。微細結晶粒の割合は80体積%以上であってもよいし、実質的に100体積%であってもよい。
なお、ナノ結晶化の熱処理は、磁場中で行うこともできる。
The step of subjecting the wound body to heat treatment for nanocrystallization will be described.
The heat treatment conditions for nanocrystallization are similar to the heat treatment for measuring shrinkage. Therefore, description here is omitted.
A nanocrystallized nanocrystalline alloy is at least 50% by volume comprised of fine grains with an average grain size of 100 nm or less measured in the largest dimension. These crystal grains can be identified as body-centered cubic lattice structure Fe in which Si and the like are dissolved by X-ray diffraction and transmission electron microscope analysis. Also, the portion of the nanocrystalline alloy other than the fine crystal grains is mainly an amorphous phase. The proportion of fine crystal grains may be 80% by volume or more, or may be substantially 100% by volume.
Note that the heat treatment for nanocrystallization can also be performed in a magnetic field.

(実施例)
ナノ結晶化が可能なアモルファスリボンが巻かれた、複数の単層アモルファスリボン保持スプールを準備した。
原子%で、Cu:1%、Nb:3%、Si:15.5%、B:6.5%、残部Fe及び不可避不純物からなる合金溶湯を用いて、ナノ結晶化が可能なアモルファスリボンを連続鋳造により作製した。なお、このアモルファスリボンは、幅50mm、厚さ18μmであった。鋳造後、冷却ロールから剥離した合金リボンを、連続的に紙製のスプール(芯)に巻き、単層アモルファスリボン保持スプールを作製した。スプールの質量が700kgを超えると、次の芯に巻いていき、順次単層アモルファスリボン保持スプールを多数作製した。
次に、単層アモルファスリボン保持スプール毎にサンプルを採取した。
先ず、5つの単層アモルファスリボン保持スプールA,B,C,D,Eを任意に選択した。そして、各単層アモルファスリボンリボン保持スプールA,B,C,D,Eに対応するサンプルa,b,c,d,eを採取し、そのサンプルa,b,c,d,e毎にそれぞれ100mm毎の3本のサンプルを採取した。
次に、各前記サンプルにナノ結晶化のための熱処理を施した。ナノ結晶化のための熱処理は、550℃で1時間保持するものとした。なお、熱処理は窒素雰囲気下で行った。
次に、リボン長手方向における熱処理前後の収縮率を算出した。まず、これらのサンプルをキーエンスの画像寸法測定器を用いて、熱処理前の長手方向の寸法Lbeforeと熱処理後の長手方向の寸法Lafterを測定した。次に、このLbeforeとLafterを用いて、(Lbefore-Lafter)/Lbeforeの式から熱処理前後の収縮率を算出した。なお、各リボン保持スプールの熱処理前後の収縮率は、上記3本のサンプルの平均値とした。算出した収縮率を、表1に示す。
(Example)
A plurality of single-layer amorphous ribbon-holding spools were prepared on which amorphous ribbons capable of nanocrystallization were wound.
An amorphous ribbon that can be nanocrystallized is produced by using a molten alloy containing, in atomic percent, Cu: 1%, Nb: 3%, Si: 15.5%, B: 6.5%, and the balance Fe and unavoidable impurities. It was produced by continuous casting. This amorphous ribbon had a width of 50 mm and a thickness of 18 μm. After casting, the alloy ribbon released from the chill roll was continuously wound around a paper spool (core) to produce a single layer amorphous ribbon holding spool. When the mass of the spool exceeded 700 kg, it was wound onto the next core to produce a number of sequential single layer amorphous ribbon holding spools.
A sample was then taken of each single layer amorphous ribbon holding spool.
First, five single-layer amorphous ribbon-holding spools A, B, C, D, E were arbitrarily selected. Then, samples a, b, c, d, and e corresponding to the respective single-layer amorphous ribbon ribbon holding spools A, B, C, D, and E were collected, and each of the samples a, b, c, d, and e Three samples were taken every 100 mm.
Each of the samples was then subjected to heat treatment for nanocrystallization. The heat treatment for nanocrystallization was held at 550° C. for 1 hour. Note that the heat treatment was performed in a nitrogen atmosphere.
Next, the shrinkage ratios before and after the heat treatment in the longitudinal direction of the ribbon were calculated. First, these samples were measured for the longitudinal dimension L before before heat treatment and the longitudinal dimension L after after heat treatment using a Keyence image dimension measuring instrument. Next, using this L before and L after , the shrinkage ratio before and after the heat treatment was calculated from the formula (L before -L after )/L before . The shrinkage rate of each ribbon holding spool before and after the heat treatment was the average value of the above three samples. Table 1 shows the calculated shrinkage rate.

Figure 0007272141000001
Figure 0007272141000001

次に、収縮率の差が最大で0.030%未満となるサンプルの組合せを選別した。サンプルa,b,c,d,eから、収縮率の差が0.030%未満となるよう、選別した。なお、比較のため、収縮率の差が0.030%となる組み合わせも選別した。表2に、巻き回し体に用いたサンプルの組合せを、記載する。 Next, sample combinations that resulted in a maximum shrinkage difference of less than 0.030% were selected. Samples a, b, c, d and e were selected so that the difference in shrinkage was less than 0.030%. For comparison, a combination with a shrinkage rate difference of 0.030% was also selected. Table 2 lists the sample combinations used for the wound body.

Figure 0007272141000002
Figure 0007272141000002

次に、選別されたサンプルa,b,c,d,eを採取した各単層アモルファスリボン保持スプールA,B,C,D,Eから、前記アモルファスリボンをそれぞれ巻き出した。
また、用いる2種のアモルファスリボンの内、一方のみに絶縁層を塗布した。絶縁層の形成は、巻き回し体1,4,5においてはリボン保持スプールAから巻きだしたアモルファスリボン、巻き回し体2おいてはリボン保持スプールDから巻きだしたアモルファスリボン、巻き回し体3においてはリボン保持スプールCから巻きだしたアモルファスリボン、に行った。なお、絶縁層は、金属酸化物の絶縁性粒子を、リボン重量に対して0.49%となるように、塗布した。その後、これらのアモルファスリボンを、リボン保持スプールに巻き直した。
次に、各2種のアモルファスリボンをそれぞれ巻き出し、同時に、巻き回して、内径60mm、外径65mm、幅50mmの多層巻きされた巻き回し体とした。
Next, the amorphous ribbons were unwound from respective single-layer amorphous ribbon holding spools A, B, C, D and E from which the selected samples a, b, c, d and e were collected.
Also, the insulating layer was applied to only one of the two types of amorphous ribbons used. Formation of the insulating layer is performed by using the amorphous ribbon unwound from the ribbon holding spool A in the windings 1, 4, and 5, the amorphous ribbon unwound from the ribbon holding spool D in the winding 2, and the amorphous ribbon in the winding 3. went to the amorphous ribbon unwound from the ribbon holding spool C. The insulating layer was coated with insulating particles of metal oxide so as to be 0.49% with respect to the weight of the ribbon. These amorphous ribbons were then rewound onto the ribbon holding spool.
Next, each of the two types of amorphous ribbons was unwound and wound at the same time to form a multi-layer wound body having an inner diameter of 60 mm, an outer diameter of 65 mm, and a width of 50 mm.

次に、巻き回し体にナノ結晶化の熱処理を施した。ナノ結晶化のための熱処理は、550℃で1時間保持する条件とした。なお、熱処理は窒素雰囲気下で行った。
上記の製造工程により、ナノ結晶リボンが多層巻きされた、本実施形態の巻磁心を得た。
得られた巻磁心のコアロスを、ASTMA932M-01(2006)に従い、磁束密度0.1T、周波数10kHzの条件で、測定した。また、巻磁心の初透磁率を、直流磁気特性測定装置で測定した。
Next, the wound body was subjected to heat treatment for nanocrystallization. The heat treatment for nanocrystallization was carried out at 550° C. for 1 hour. Note that the heat treatment was performed in a nitrogen atmosphere.
Through the manufacturing process described above, the wound magnetic core of the present embodiment, in which the nanocrystalline ribbon was wound in multiple layers, was obtained.
The core loss of the obtained wound core was measured according to ASTM A932M-01 (2006) under the conditions of a magnetic flux density of 0.1 T and a frequency of 10 kHz. Also, the initial magnetic permeability of the wound core was measured with a DC magnetic property measuring device.

収縮率の差の最大が0.030%未満である、巻き回し体1~4から得られた巻磁心は、コアロスが0.50W/kg以下(0.29~0.21W/kg)であった。また、初透磁率が30000以上(48300~84600)であった。
特に、収縮率の差の最大が0.020%未満である、巻き回し体1~3から得られた巻磁心は、初透磁率が50000以上(74700~84600)であった。
対して、収縮率の差の最大が0.030%である巻き回し体5から得られた巻磁心は、コアロスが0.50W/kgを超えていた(0.54W/kg)。また、初透磁率が30000未満(23500)であった。
その後、磁路を2箇所で切断し、分割してカットコアとした。
The wound cores obtained from wound bodies 1 to 4, in which the maximum difference in contraction rate is less than 0.030%, have a core loss of 0.50 W/kg or less (0.29 to 0.21 W/kg). rice field. Also, the initial magnetic permeability was 30000 or more (48300 to 84600).
In particular, the wound cores obtained from wound bodies 1 to 3, in which the maximum difference in contraction rate was less than 0.020%, had an initial magnetic permeability of 50000 or more (74700 to 84600).
On the other hand, the core loss of the wound core obtained from the wound body 5 having the maximum difference in contraction rate of 0.030% exceeded 0.50 W/kg (0.54 W/kg). Moreover, the initial magnetic permeability was less than 30000 (23500).
After that, the magnetic path was cut at two points and divided into cut cores.

A,B:単層アモルファスリボン保持スプール、
1a,1b:ナノ結晶化が可能なアモルファスリボン、
2:ボビン、
10:巻き回し体
A, B: single layer amorphous ribbon holding spool,
1a, 1b: amorphous ribbons capable of nanocrystallization,
2: Bobbin,
10: winding body

Claims (4)

ナノ結晶リボンが多層巻きされた、巻磁心の製造方法であって、
ナノ結晶化が可能なアモルファスリボンが巻かれた、複数の単層アモルファスリボン保持スプールを準備する工程と、
前記単層アモルファスリボン保持スプール毎にサンプルを採取する工程と、
各前記サンプルにナノ結晶化のための熱処理を施し、リボン長手方向における熱処理前後の収縮率を測定し、収縮率の差が最大で0.030%未満となるサンプルの組合せを選別する選別工程と、
選別されたサンプルを採取した各単層アモルファスリボン保持スプールから、前記アモルファスリボンをそれぞれ巻き出し、巻き回して、多層巻きされた巻き回し体とする工程と、
前記巻き回し体にナノ結晶化の熱処理を施す工程と、
を有する、巻磁心の製造方法。
A method for manufacturing a wound magnetic core in which nanocrystalline ribbons are wound in multiple layers,
providing a plurality of monolayer amorphous ribbon holding spools wound with nanocrystallizable amorphous ribbons;
taking a sample of each of the single layer amorphous ribbon holding spools;
a selection step of subjecting each sample to a heat treatment for nanocrystallization, measuring the shrinkage rate before and after the heat treatment in the longitudinal direction of the ribbon, and selecting a combination of samples with a maximum difference in shrinkage rate of less than 0.030%; ,
unwinding and winding the amorphous ribbon from each of the single-layer amorphous ribbon holding spools from which the selected samples were taken to form a multi-layer winding;
a step of subjecting the wound body to heat treatment for nanocrystallization;
A method for manufacturing a wound core, comprising:
前記選別工程において、収縮率の差が最大で0.025%以下となるサンプルの組合せを選別する、請求項1に記載の巻磁心の製造方法。 2. The method for manufacturing a wound core according to claim 1, wherein in said sorting step, a combination of samples having a maximum difference in contraction rate of 0.025% or less is selected. 前記ナノ結晶化が可能なアモルファスリボンとして、一般式:(Fe1-a100-x-y-z-α-β-γCuSiM’αM”βγ(原子%)(ただし、MはCo及び/又はNiであり、M’はNb,Mo,Ta,Ti,Zr,Hf,V,Cr,Mn及びWからなる群から選ばれた少なくとも1種の元素、M”はAl,白金族元素,Sc,希土類元素,Zn,Sn,Reからなる群から選ばれた少なくとも1種の元素、XはC、Ge、P、Ga、Sb、In、Be、Asからなる群から選ばれた少なくとも1種の元素、a,x,y,z,α,β及びγはそれぞれ0≦a≦0.1,0.7≦x≦1.3,12≦y≦17,5≦z≦10、1.5≦α≦5,0≦β≦1及び0≦γ≦1を満たす。)により表される合金組成のものとし、
前記巻磁心の初透磁率を30000以上とした、請求項1または2に記載の巻磁心の製造方法。
The amorphous ribbon capable of nanocrystallization has a general formula : (Fe1 - aMa ) 100-xyz-α-β-γCuxSiyBzM'αM βXγ ( atomic %) ( However, M is Co and/or Ni, M' is at least one element selected from the group consisting of Nb, Mo, Ta, Ti, Zr, Hf, V, Cr, Mn and W, and M'' is At least one element selected from the group consisting of Al, a platinum group element, Sc, a rare earth element, Zn, Sn and Re, X is from the group consisting of C, Ge, P, Ga, Sb, In, Be and As At least one selected element a, x, y, z, α, β and γ satisfies 0≤a≤0.1, 0.7≤x≤1.3, 12≤y≤17, 5≤ satisfying z ≤ 10, 1.5 ≤ α ≤ 5, 0 ≤ β ≤ 1 and 0 ≤ γ ≤ 1),
3. The method for manufacturing a wound core according to claim 1, wherein the wound core has an initial magnetic permeability of 30000 or higher.
前記巻磁心のコアロスを0.50(W/kg)以下とした、請求項3に記載の巻磁心の製造方法。 4. The manufacturing method of the wound core according to claim 3, wherein the core loss of the wound core is 0.50 (W/kg) or less.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008196006A (en) 2007-02-13 2008-08-28 Hitachi Metals Ltd Fe BASED NANOCRYSTAL SOFT MAGNETIC ALLOY, AMORPHOUS ALLOY THIN STRIP, METHOD FOR PRODUCING Fe BASED NANOCRYSTAL SOFT MAGNETIC ALLOY, AND MAGNETIC COMPONENT
JP2015047065A (en) 2005-06-30 2015-03-12 ライト・エンジニアリング・インコーポレーテッド Method for making soft magnetic metal electromagnetic component
JP2018508978A (en) 2015-01-07 2018-03-29 メトグラス・インコーポレーテッド Magnetic cores based on nanocrystalline magnetic alloys
WO2018062409A1 (en) 2016-09-29 2018-04-05 株式会社 東芝 Magnetic core

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58124219A (en) * 1982-01-21 1983-07-23 Daihen Corp Manufacture of wound core for transformer
JP2868121B2 (en) * 1987-07-28 1999-03-10 日立金属株式会社 Method for producing Fe-based magnetic alloy core
JP3055722B2 (en) * 1990-10-16 2000-06-26 日立金属株式会社 Method for manufacturing wound core having high squareness ratio at high frequency and wound core
JPH04307909A (en) * 1991-04-05 1992-10-30 Mitsui Petrochem Ind Ltd Manufacture of magnetic core

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015047065A (en) 2005-06-30 2015-03-12 ライト・エンジニアリング・インコーポレーテッド Method for making soft magnetic metal electromagnetic component
JP2008196006A (en) 2007-02-13 2008-08-28 Hitachi Metals Ltd Fe BASED NANOCRYSTAL SOFT MAGNETIC ALLOY, AMORPHOUS ALLOY THIN STRIP, METHOD FOR PRODUCING Fe BASED NANOCRYSTAL SOFT MAGNETIC ALLOY, AND MAGNETIC COMPONENT
JP2018508978A (en) 2015-01-07 2018-03-29 メトグラス・インコーポレーテッド Magnetic cores based on nanocrystalline magnetic alloys
WO2018062409A1 (en) 2016-09-29 2018-04-05 株式会社 東芝 Magnetic core

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