JPS60224202A - 磁心の熱処理法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 この発明は、非晶質磁性合金等からなる高周波用の磁心
の熱処理法に関する。

〔背景技術〕

従来、優れた特性を有した上で使用上の欠点のほとんど
ない磁性合金材料として、非晶質磁性合金が良く用いら
れている。

金属は、固体状態においては、原子が規則正しい配列を
とった状態であるところの、結晶として存在している。

ところが、ある種の合金融液を非常に大きい速度で冷却
凝固させると、固体状態であっても、溶融状態に似た原
子配列を所有する非晶質の合金となる。この非晶質の合
金は、Ｘ線回折や電子回折等によっても、結晶状態は全
く認められない。

この非晶質の合金から作られた磁性材料は、通常の結晶
質とは異なり、結晶磁気異方性がない。

さらに、保磁力が小さく、軟磁性も優れており、硬度も
高く、加工性も良く、かつ安価で製造方法も簡単である
というような優れた特性と使用上の便利さも兼ね備えて
いる。

この非晶質磁性合金としては、遷移金属成分と半金属成
分からなる合金が一般に良く用いられている。この非晶
質磁性合金の遷移金属成分として、Ｆｅ　＊　Ｃｏ　＊
　Ｎｉを含み、これらにＳｉ、Ｂ、Ｃ，Ｐ等の半金属成
分が加えられて含まれているものが、特に良く用いられ
ている。遷移金属成分のうち、Ｆｅを主成分とするＦｅ
系は、磁歪は大きいが飽和磁束密度が大きく、かつコス
トが低いということより、トランス材等に向いている。

Ｃｏを主成分とするＣｏ系は、Ｆｅ系よりも飽和磁束密
度は小さく、かつコストが高いが、磁歪がゼロの組成を
得ることができるので、磁気ヘッド用材料等に向いてい
る。Ｎｉを主成分とするＮｉ系は、Ｆｅ　＋　ＣｏをＮ
ｉがある程度置換しているので、透磁率はＦｅ系＋Ｃ。

系よりも大きいが、飽和磁束密度がこれら２つの系より
低いため、余り実用価値はない。

以上述べたところの非晶質磁性合金を得るためには、ま
す液相状態の非晶質磁性合金を超急冷してやらなければ
ならない。こののち、得られた非晶質磁性合金に対して
磁心成形を行なうのだが、その成形後に必要不可欠の工
程があった。それは、熱処理（焼鈍）工程である。

この工程を施さないと、非晶質磁性合金は磁歪感受性が
大きいので、極端に磁気特性が悪化し、鉄損も増大する
ために、磁気鉄心としての効果がほとんど失われてしま
うこともある。また、熱処理するに当たり、磁場中で行
なわないと余り効果がない・以上のことより、非晶質磁
性合金から磁心を製造する場合には、磁心成形後に必ず
磁界中での熱処理工程を経なければならない。そしてこ
の時、磁界の与え方、熱処理方法等積々の要素を考慮し
て行なわなければならないのである。

従来、この熱処理の工程において、次の２つの方法が採
られていた。その１つは、磁心に等方的な誘導磁気異方
性を与えて透磁率等を向上させる方法（特開昭５５−１
５２１６４号公報、特開昭５６−５９５９号公報、特開
昭５６−５９６０号公報、特開昭５６−５９６１号公報
記載の方法）である。しかし、この方法では装置がどう
しても大型化してしまい、磁心の大量生産には不向きで
あった。もう１つの方法は、磁心の磁路方向に誘導磁気
異方性を与える方法（特開昭５８−４０８１１号公報、
特開昭５８−８１９２４号公報記載の方法）である。こ
の方法によれば、誘導磁気異方性が磁路方向に与えられ
るため、１８０°磁壁移動型の磁心には適しているが、
高周波用磁心としては逆に鉄損が増大することがあり、
余り良い方法とは言えなかった。

〔発明の目的〕

この発明は、以上の事情に鑑みてなされたものであり、
上記従来の２つの方法の問題点を霧散させて、小規模の
装置で、大量生産が可能で、かつ、高周波に対しても用
いることのできる磁心の熱処理法を提供することをその
目的とする。

〔発明の開示〕

発明者らは上記目的を達成すぺ〈鋭意検討を重ねた。そ
の結果、ここにこの発明を完成した。

すなわち、この発明は、磁心材料を熱処理するに当たり
、リング状に形成した磁心材料のリングの中空部に磁石
を挿入して、この磁石もしくは前記リングのいずれかを
回転させながら熱処理を行なうことを特徴とする磁心の
熱処理法をその要旨とする。この発明を、以下その１実
施例をあられす図に基づいて詳しく説明する。

第１図にみるように、非晶質合金の液相状態物を超急冷
（例えば、１０’　〜１０’℃／ｓｅｃ程度）して、非
晶質磁性体合金の薄帯のリング（トロイダル）１，１．
１を得た。このリング１は、このままでは製造過程時の
応力等が原因で磁気特性は優れてはいない。したがって
、熱処理（焼鈍）を施して磁気特性を向上させなければ
磁心として用いることは不可能である。この熱処理に当
たっては、次の２点を考慮する必要がある。

その１つは、非晶質合金を結晶化させないようにしなく
てはいけないことである。そのためには、結晶化が開始
する温度以下で熱処理しなくてはいけない。もう１つは
、磁性体が急に保磁力を失い、比磁透率が１に近づくキ
ューリ一点以下の温度で熱処理を施さなければいけない
ことである。

以上２点を考慮をしたうえで、もう１つ考慮すべき点は
、第１図にみるごとく、電気炉（図示省略）内において
、棒状のＮ極とＳ極に２層分離している永久磁石２を、
前記リングｌ　、１．１の中空部を貫通させることによ
り、磁場を形成している点である。すなわち、前記した
ように、この熱処理は磁場中で行なわないと効果が余り
ないので、この発明においては棒状の永久磁石２を用い
たのである。

以上述べたような第１図の構成において、どのように磁
気が生じているかをあられしたのが、第２図である。磁
力線３は、Ｎ極から出てＳ極へはいる際に、磁石２の中
心の鉛直線上に位置する部分（図において、磁力線３’
、３’の付近）が、最も強い磁界を受ける。一般に、高
周波用磁心の製造に当たっては、高周波において磁化反
転が容易であるならば、異常渦電流を少くすることがで
き、それゆえ鉄損の減少がなし得るので望ましい。した
がって、磁化反転を容易にするためには、磁気モーメン
トを磁化方向に対して垂直方向に向けて、磁化過程を磁
気モーメントの回転を主として行なわせるようにすれば
良い。そこで、発明者ら・はこの点を考慮して、非晶質
磁性合金からなるリング１または磁石２を第１図にみる
ような状態、すなわちリングｌの中空部に磁石２を貫通
させた状態で、リング１もしくは磁石２のいずれかを回
転させてやれば、高周波において磁化反転が容易である
磁心を得ることができるこ′とを見いだし、ここにこの
発明として結実したのである。

以上述べた実施例において、磁心材料として非晶質磁性
合金を用いていたが、他の磁心材料でももちろん構わな
い。また、磁石として棒状の永久磁石を用いていたが、
他の形状の永久磁石または他の種類の磁石でも別に構わ
ない。ただし、磁心材料からなるリングの中空部に挿入
可能で、かつ回転可能なものでなくてはならない。

次に、この発明の実施例および比較例について詳細に説
明する。

（実施例） 第１表に示すＡ１〜４の非晶質磁性薄帯を、それぞれ厚
み２５〜３０μｍで幅１０ｍで５０回巻回する。そして
、内径２０５ｍのリング（第１図参照）を得る。このリ
ングを雇ｌ〜４それぞれ、５個ずつ形成する（計２０個
）。これらのリングを、第１表に示すような条件で、第
１図に示すようにして磁界中で熱処理を施した。この時
、棒状の永久磁石としてアルニコ系磁石を使用し、この
磁石を回転数２　Ｏｒｐｍで回転させた。なお、磁心の
Ｅ付近での磁界の強さは、約３００ｅであった。

このようにして熱処理を施したのち、２０　）Ｇ（ｚ　
。

３　ｋｇで鉄損の測定を行なった。その結果を第２表に
示す。

（比較例） 実施例と全く同様に磁心を形成したのち、磁場を炉内に
形成しないで（磁石を炉内に入れないで）、第１表に示
すような条件で、熱処理を施した。

このようにして熱処理を施したのち、実施例と同様、２
０ＫＨｚ、３ｋｇで鉄損の測定を行なった。

その結果を第２表に示す。

（以　下　余　白） 第２表より、実施例は比較例よりも鉄損が少ない。とり
わけ、ＩＬｌ、２においては顕著であるＯまた、実施例
は比較例よりもバラツキが小さいという効果もある。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明にがかる磁心の熱処理法は、磁
心材料を熱処理するに当たり、リング状に形成した磁心
材料のリングの中空部に磁石を挿入して、この磁石もし
くは前記リングのいずれかを回転させながら熱処理を行
なうことを特徴とするので、鉄損が少なく、かつ得られ
た磁心の特性のバラツキが小さい。また、従来の熱処理
法を行なっていた装置に、簡単な機構の付加のみでなし
得るので、従来工程をほとんど利用できる。さらに、従
来不可能とされていた高周波（５ＫＨ２以上）に対して
も対応し得る磁心を得ることができる・

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明にかかる磁心の熱処理法の１実施例
をあられす斜視図、第２図は、この実施例における磁性
材料よりなるリングと磁石からでる磁力線の状態をあら
れした図である。 １・・・リング（トロイダル）　２・・・永久磁石３．
３′・・・磁力線 代理人　弁理士　松　本　武　彦　・ 走［糸六ネ甫正書（自発） 昭和５９年ｉｏ月　５日 ２、発明の名称 磁心の熱処理法 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 柱　所　大阪府門真市大字門真１０４８番地名　称（５
８３）松下電工株式会社 代表者　ｆ懐輔没小林　郁 ４、代理人 な　し ６、補正の対象 明細書 ７、補正の内容 （１）　明細書第３頁第８行ないし第１１行にｒＮｉを
主成分とする・・・実用価値はない。」とあるを削除す
る。 （２）　明細書第３頁第１８行ないし第４頁第７行に「
この工程を・・・ならないのである。」とあるを削除す
る。 （３）明細書第４頁第８行に「従来、この・・・におい
て、」とあるを、「従来、トロイダル状にした磁心の熱
処理方法として、たとえば、」と訂正する。 （４）明細書第９頁第４行および第１１行に「３ｋｇで
」とあるを、ｒ３ｋＧで」と訂正する。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）磁心材料を熱処理するに当たり、リング状に形成
   した磁心材料のリングの中空部に磁石を挿入して、この
   磁石もしくは前記リングのいずれかを回転させながら熱
   処理を行なうことを特徴とする磁心の熱処理法。
2. （２）磁心材料が非晶質磁性合金である特許請求の範囲
   第１項記載の磁心の熱処理法。
3. （３）磁石が棒状の永久磁石である特許請求の範囲第１
   項または第２項記載の磁心の熱処理法。