[發(fā)明專利]Fe基納米晶合金磁芯和Fe基納米晶合金磁芯的制造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201580019461.6
• 申請日: 2015-06-10
• 公開（公告）號: CN106170837B
• 公開（公告）日: 2018-04-10
• 發(fā)明（設計）人: 森次仲男
• 申請（專利權）人: 日立金屬株式會社
• 主分類號: H01F27/24
• 分類號: H01F27/24;H01F1/153;H01F41/02
• 代理公司: 北京尚誠知識產(chǎn)權代理有限公司11322
• 代理人: 龍淳

技術領域

本發(fā)明涉及卷繞了Fe基納米晶合金的Fe基納米晶合金磁芯和Fe基納米晶合金磁芯的制造方法。

背景技術

Fe基納米晶合金具有能夠兼顧高飽和磁通密度Bs和高相對導磁率μr的優(yōu)異的軟磁特性，因此，被使用于共模扼流線圈、高頻變壓器等的磁芯。

作為Fe基納米晶合金的組成，代表性的組成是在專利文獻1中所記載的Fe-Cu-M’-Si-B(M’為選自Nb、W、Ta、Zr、Hf、Ti和Mo中的至少一種元素)類的組成。

Fe基納米晶合金能夠通過對非晶質(zhì)合金進行熱處理來微晶化(納米晶化)而獲得，上述非晶質(zhì)合金是通過將被加熱至融點以上的溫度的液相的合金急冷凝固(快速凝固、rapid solidification)而得到的。作為從液相急冷凝固的方法，例如能夠采用生產(chǎn)性優(yōu)良的單輥法。通過急冷凝固獲得的合金為薄帶狀、帶狀的形態(tài)。

Fe基納米晶合金由于熱處理時的溫度分布、熱處理時在特定的方向上施加磁場，相對導磁率μ、矩形比等的磁特性不同。

例如，在專利文獻2中，為了獲得初始相對導磁率μi在70,000以上、矩形比在30％以下的Fe基納米晶合金，提出了一邊在合金帶材的寬度方向(磁芯的高度方向)上施加磁場一邊進行熱處理。作為專利文獻2中的熱處理的具體的例子提出了各種的方案，但是，大致區(qū)分為，在熱處理的最高到達溫度區(qū)域一邊施加磁場一邊保持的方案、從升溫過程經(jīng)過最高到達溫度區(qū)域至冷卻過程一邊施加磁場一邊保持的方案、從最高到達溫度區(qū)域至冷卻過程一邊施加磁場一邊保持的方案。

現(xiàn)有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：特公平4-4393號公報

專利文獻2：日本特開平7-278764號公報

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明想要解決的技術問題

在上述的專利文獻2中公開的熱處理方法，作為使矩形比降低的方法被認為是有效的。

但是，作為共模扼流使用的頻率段，要求能夠?qū)獜牡皖l率至高頻率的用途、具體而言能夠?qū)獜?0kHz頻段至1MHz頻段的用途。

作為共模扼流的特性指標，多使用阻抗相對導磁率μrz。關于阻抗相對導磁率μrz例如記載在JIS標準C2531(1999年改正)。如以下的式子所示，阻抗相對導磁率μrz能夠認為與復數(shù)相對導磁率(μr’-iμr”)的絕對值相等(例如，“磁性材料選擇的關鍵”，1989年11月10日發(fā)行，作者：太田恵造)。

μrz＝(μr’²+μr”²)^1/2

上述式中的復數(shù)相對導磁率的實數(shù)部μr’表示相對于磁場沒有位相的延遲的磁通密度成分，一般來說，與低頻率段中的阻抗相對導磁率μrz的大小對應。另一方面，虛數(shù)部μr”表示包含相對于磁場的位相的延遲的磁通密度成分，相當于磁能的損失的量。在高頻率段(例如，50kHz以上)，虛數(shù)部μr”越高，噪聲的抑制的效果越高。

由上述的式子表示的阻抗相對導磁率μrz用作對較寬的頻率段的噪聲的抑制効果進行評價的指標。如果阻抗相對導磁率μrz在較寬的頻率段為較高的值，則共模噪聲的吸收、除去能力優(yōu)良。

本發(fā)明者進行了在從頻率10kHz至1MHz的較寬的頻段中，為了使上述阻抗相對導磁率μrz更高的研討。結果認識到，在專利文獻1和專利文獻2中記載的熱處理分布中，在較寬的頻率段中獲得高阻抗相對導磁率μrz比較困難。

本發(fā)明是鑒于上述情況而完成的，其目的在于提供在從頻率10kHz至1MHz的較寬的頻段中，具有高阻抗相對導磁率μrz的Fe基納米晶合金磁芯和Fe基納米晶合金磁芯的制造方法。

用于解決技術問題的技術方案

本發(fā)明者發(fā)現(xiàn)通過熱處理將Fe基非晶合金微晶化(納米晶化)時，限定于其升溫期間中的特定溫度范圍內(nèi)施加磁場，由此，能夠獲得在從頻率10kHz至1MHz的較寬的頻段中，具有高阻抗相對導磁率μrz的Fe基納米晶合金磁芯，從而實現(xiàn)本發(fā)明。

<1>Fe基納米晶合金磁芯

本發(fā)明的實施方式的磁芯是將能夠納米晶化的Fe基非晶合金帶材卷繞后，經(jīng)由加熱到晶化溫度區(qū)域、然后進行冷卻的熱處理步驟而制作的磁芯，上述磁芯在頻率為10kHz時，所述磁芯的阻抗相對導磁率μrz為90,000以上；在頻率為100kHz時，所述磁芯的阻抗相對導磁率μrz為40,000以上；并且在頻率為1MHz時，所述磁芯的阻抗相對導磁率μrz為8,500以上。