Fe基納米晶合金的制造方法和Fe基納米晶合金磁心的制造方法
【專利說明】Fe基納米晶合金的制造方法和Fe基納米晶合金磁心的制造方法
[0001 ] 技術(shù)區(qū)域
[0002]本發(fā)明涉及Fe基納米晶合金和卷繞或疊層有Fe基納米晶合金的磁心的制造方法。
【背景技術(shù)】
[0003]Fe基納米晶合金具備能夠兼具高飽和磁通量密度和高的相對(duì)磁導(dǎo)率μ的優(yōu)異的軟磁特性，因此用于共模扼流線圈、高頻變壓器等的磁心。
[0004]作為Fe基納米晶合金的組成系，代表性的有專利文獻(xiàn)I中記載的Fe-Cu-Nb-S1-B系O
[0005]對(duì)通過將加熱至熔點(diǎn)以上的溫度得到的液相的合金進(jìn)行急冷凝固，對(duì)所得到的非晶質(zhì)合金進(jìn)行熱處理，使其微晶化(納米晶化)，由此制作Fe基納米晶合金。作為從液相急冷凝固的方法，例如，可以采用生產(chǎn)性優(yōu)異的單輥法。
[0006]根據(jù)熱處理時(shí)的溫度圖形、熱處理時(shí)在特定的方向施加磁場(chǎng)，F(xiàn)e基納米晶合金的相對(duì)磁導(dǎo)率μ和矩形比等的磁性不同。
[0007]例如，專利文獻(xiàn)2中提出有:為了得到初始相對(duì)磁導(dǎo)率70，000以上、矩形比為30%以下的Fe基納米晶合金，邊在帶的寬度方向(磁心的高度方向)施加磁場(chǎng)、邊進(jìn)行熱處理的方法。作為專利文獻(xiàn)2中的熱處理的具體例，有各式各樣的模式，大體上有:在熱處理的最高到達(dá)溫度區(qū)域，邊施加磁場(chǎng)、邊保持的模式;從升溫過程經(jīng)最高到達(dá)溫度區(qū)域跨到冷卻過程，邊施加磁場(chǎng)、邊保持的模式;從最高到達(dá)溫度區(qū)域跨到冷卻過程，邊施加磁場(chǎng)、邊保持的模式。
[0008]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0009]專利文獻(xiàn)
[0010]專利文獻(xiàn)1:日本特公平4-4393號(hào)公報(bào)[0011 ] 專利文獻(xiàn)2:日本特開平7-278764號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]發(fā)明所要解決的課題
[0013]可以認(rèn)為上述的專利文獻(xiàn)2所公開的熱處理方法作為降低矩形比的方法是有效的。
[0014]然而，近年來，作為共模扼流圈等使用的頻帶成為10kHz附近的高頻帶，對(duì)于這樣的尚頻帶，磁性部品的小型化的要求變尚ο即，要求在尚頻區(qū)具有尚的相對(duì)磁導(dǎo)率y的納米晶合金。
[0015]本發(fā)明的發(fā)明人為了在頻率IOOkHz附近的高頻中獲得高的相對(duì)磁導(dǎo)率μ，進(jìn)行了各種研究。其結(jié)果，認(rèn)知到:以專利文獻(xiàn)I和專利文獻(xiàn)2所記載的熱處理模式，有時(shí)難以得到高頻區(qū)域中的高的相對(duì)磁導(dǎo)率μ。
[0016]本發(fā)明是借鑒于上述內(nèi)容而作出的，其目的在于提供一種能夠在頻率10kHz附近容易地獲得高的相對(duì)磁導(dǎo)率μ的Fe基納米晶合金的制造方法和Fe基納米晶合金磁心的制造方法。
[0017]用于解決課題的方法
[0018]本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，通過熱處理對(duì)Fe基非晶質(zhì)合金進(jìn)行微晶化(納米晶化)時(shí)，通過在其升溫期間的特定溫度區(qū)域中施加磁場(chǎng)，能夠得到例如頻率I OOkHz的高頻帶中的高的相對(duì)磁導(dǎo)率μ。
[0019]< I >Fe基納米晶合金的制造方法
[0020]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的Fe基納米晶合金的制造方法，包括將可納米晶化的Fe基非晶質(zhì)合金帶加熱至晶化溫度區(qū)域并進(jìn)行冷卻的熱處理工序，在上述熱處理工序中，在包括從比用差示掃描量熱計(jì)測(cè)得的晶化開始溫度低50°C的溫度到比晶化開始溫度高20°C的溫度為止的溫度范圍中的至少一部分、并且不超過比上述晶化開始溫度高50°C的溫度的升溫期間中的溫度范圍中，即，在上述的升溫期間中的溫度范圍中，選擇性地在上述合金帶的寬度方向施加磁場(chǎng)。
[0021]在某一實(shí)施方式中，在上述合金帶的寬度方向施加磁場(chǎng)強(qiáng)度為50kA/m以上、300kA/m以下的磁場(chǎng)。
[0022]在某一實(shí)施方式中，在上述熱處理工序中的最高到達(dá)溫度時(shí)，不施加上述磁場(chǎng)。
[0023]另外，在某一實(shí)施方式中，F(xiàn)e基納米晶合金帶的制造方法包括:準(zhǔn)備可納米晶化的Fe基非晶質(zhì)合金帶的工序;將上述Fe基非晶質(zhì)合金帶加熱至晶化溫度區(qū)域并進(jìn)行冷卻的熱處理工序;和在上述熱處理工序中，對(duì)上述Fe基非晶質(zhì)合金帶施加磁場(chǎng)的工序，上述施加磁場(chǎng)的工序中，可以在上述熱處理工序的升溫期間，在從比差示掃描量熱計(jì)所顯示的晶化開始溫度低50°C的溫度到比晶化開始溫度高20°C的溫度為止的溫度范圍內(nèi)的至少一部分的期間，沿著上述合金帶的寬度方向施加規(guī)定的強(qiáng)度(例如，50kA/m)以上的磁場(chǎng)，并且在上述升溫期間中的一部分的期間，不施加上述規(guī)定的強(qiáng)度以上的磁場(chǎng)。典型而言，在超過比上述晶化開始溫度高50°C的溫度的升溫期間，不施加上述規(guī)定的強(qiáng)度以上的磁場(chǎng)。另外，在低于上述比晶化開始溫度低50°C的溫度的升溫期間，也可以不施加上述規(guī)定的強(qiáng)度以上的磁場(chǎng)。
[OO24 ] < 2 > Fe基納米晶合金磁心的制造方法
[0025]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的磁心的制造方法，包括卷繞或疊層可納米晶化的Fe基非晶質(zhì)合金帶之后，加熱至晶化溫度區(qū)域并進(jìn)行冷卻的熱處理工序，由此制造具備卷繞或疊層有Fe基納米晶合金帶的磁心，在上述熱處理工序中，在包括從比用差示掃描量熱計(jì)測(cè)得的晶化開始溫度低50°C的溫度到比晶化開始溫度高20°C的溫度為止的溫度范圍中的至少一部分、并且不超過比上述晶化開始溫度高50°C的溫度的升溫期間中的溫度范圍中，S卩，在上述的升溫期間中的溫度范圍中，選擇性地在上述磁心的高度方向施加磁場(chǎng)。
[0026]在某一實(shí)施方式中，在上述磁心的高度方向施加磁場(chǎng)強(qiáng)度為50kA/m以上、300kA/m以下的磁場(chǎng)。
[0027]在某一實(shí)施方式中，上述Fe基納米晶合金帶的厚度為15μπι以下，寬度為250mm以下。
[0028]發(fā)明的效果
[0029]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的Fe基納米晶合金的制造方法或Fe基納米晶合金磁心的制造方法，能夠在例如頻率10kHZ附近的高頻，容易地實(shí)現(xiàn)高的相對(duì)磁導(dǎo)率μ。因此，能夠提供適合用于高頻特性為關(guān)鍵的共模扼流圈等的Fe基納米晶合金或Fe基納米晶合金磁心。
【附圖說明】
[0030]圖1是說明本發(fā)明實(shí)施例1的熱處理和磁場(chǎng)的施加圖形的圖。
[0031]圖2是說明本發(fā)明實(shí)施例2的熱處理和磁場(chǎng)的施加圖形的圖。
[0032 ]圖3是說明本發(fā)明實(shí)施例3的熱處理和磁場(chǎng)的施加圖形的圖。
[0033 ]圖4是說明本發(fā)明實(shí)施例4的熱處理和磁場(chǎng)的施加圖形的圖。
[0034]圖5是說明比較例I的熱處理和磁場(chǎng)的施加(無磁場(chǎng))圖形的圖。
[0035]圖6是說明比較例2的熱處理和磁場(chǎng)的施加圖形的圖。
[0036]圖7是說明比較例3的熱處理和磁場(chǎng)的施加圖形的圖。
【具體實(shí)施方式】
[0037]以下，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0038]作為根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的Fe基納米晶合金和磁心的制造方法的特征之一，可以列舉在通過邊對(duì)非晶質(zhì)合金施加磁場(chǎng)、邊進(jìn)行熱處理來得到Fe基納米晶合金時(shí)，與以往不同，在升溫期間中的特定溫度范圍中，選擇性地施加磁場(chǎng)。沿著帶的寬度方向、作為磁心為高度方向施加磁場(chǎng)。
[0039]具體而言，在熱處理工序的升溫期間，在包括從比利用差示掃描量熱計(jì)測(cè)得的特定的晶化開始溫度低50°C的溫度到比晶化開始溫度高20°C的溫度為止的溫度范圍內(nèi)的至少一部分的期間、且不超過比晶化開始溫度高50°C的溫度的升溫期間中，選擇性地沿著熱處理中的合金帶的寬度方向施加磁場(chǎng)。
[0040]這樣，本發(fā)明的實(shí)施方式中，在例如熱處理的最高到達(dá)溫度附近、經(jīng)過最高到達(dá)溫度的冷卻過程中，不施加磁場(chǎng)，而在升溫期間中的上述期間中施加磁場(chǎng)。但是，本發(fā)明的發(fā)明人確認(rèn)到如果是比較弱的磁場(chǎng)(例如小于50kA/m)，即使在熱處理的最高到達(dá)溫度附近施加了磁場(chǎng)，頻率10kHz時(shí)的相對(duì)磁導(dǎo)率μ實(shí)質(zhì)上也不下降。因此，在本發(fā)明的實(shí)施方式中，如果是比較弱的磁場(chǎng)，則可以在熱處理工序的任意期間中暫時(shí)性或連續(xù)性地施加。此外，在本發(fā)明的實(shí)施方式中，小于50kA/m的弱磁場(chǎng)的施加可以看作為沒有施加磁場(chǎng)。下面，在沒有特別說明的情況下，對(duì)具有能夠?qū){米晶合金的磁性產(chǎn)生影響的大小(典型而言，為50kA/m以上、300kA/m以下)的磁場(chǎng)的施加進(jìn)行說明。
[0041]根據(jù)本發(fā)明的發(fā)明人的研究，典型而言，實(shí)驗(yàn)結(jié)果為如果在超過差示掃描量熱計(jì)所顯示的晶化開始溫度50°C的最高到達(dá)溫度，施加磁場(chǎng)，則賦予大的磁感應(yīng)各向異性。因此，從低頻區(qū)域跨到高頻區(qū)域的相對(duì)磁導(dǎo)率μ整體下降，目的頻率10kHz時(shí)的相對(duì)磁導(dǎo)率μ降低。
[0042]另一方面，確認(rèn)到在差示掃描量熱計(jì)所確認(rèn)到的晶化開始溫度附近的磁場(chǎng)的施加，賦予弱的磁感應(yīng)各向異性，所要求的頻率10kHz的導(dǎo)磁率沒有下降，而有改善的傾向。另外，關(guān)于該晶化開始溫度附近的磁場(chǎng)的施加，得知:對(duì)于所施加的磁場(chǎng)強(qiáng)度、施加磁場(chǎng)的溫度區(qū)域的變動(dòng)，相對(duì)磁導(dǎo)率μ的變動(dòng)程度小，易于調(diào)整所要求的頻率10kHz時(shí)的相對(duì)磁導(dǎo)率μ O
[0043]對(duì)于通過這樣在升溫期間施加磁場(chǎng)，特別是在高頻帶中的相對(duì)磁導(dǎo)率μ變得易于調(diào)整的理由并不明確，可以如下推測(cè)。
[0044]熱處理前的非晶組織的合金，其居里溫度低于晶化開始溫度。另一方面，如果進(jìn)行納米晶化，則居里溫度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過晶化開始溫度。即，可以推測(cè)為如下:如果在結(jié)晶化的期間施加磁場(chǎng)，則隨著結(jié)晶化，磁疇固定，能夠得到與猶如從居里溫度以上進(jìn)行冷卻相同的效果O
[0045]然而，在組織持續(xù)變化的升溫期間中，無法賦予從