Fe基非晶質(zhì)合金及使用了Fe基非晶質(zhì)合金粉末的壓粉磁芯的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明的目的在于提供尤其具有玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)且可以得到高飽和磁通密度Bs的Fe基非晶質(zhì)合金、及使用了Fe基非晶質(zhì)合金粉末的壓粉磁芯。本發(fā)明的Fe基非晶質(zhì)合金的特征在于，其組成式以Fe100-a-b-c-d-eCraPbCcBdSie(a、b、c、d、e為at％)表示，且0at％≤a≤1.9at％、1.7at％≤b≤8.0at％、0at％≤e≤1.0at％，F(xiàn)e的組成比(100-a-b-c-d-e)為77at％以上，19at％≤b+c+d+e≤21.1at％，0.08≤b/(b+c+d)≤0.43，0.06≤c/(c+d)≤0.87，并且該Fe基非晶質(zhì)合金具有玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)。
【專利說(shuō)明】Fe基非晶質(zhì)合金及使用了 Fe基非晶質(zhì)合金粉末的壓粉磁芯
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及應(yīng)用于例如變壓器、電源用扼流圈等的壓粉磁芯等的Fe基非晶質(zhì)合金。
【背景技術(shù)】
[0002]在用于混合動(dòng)力車等的升壓電路或者發(fā)電、變電設(shè)備的電抗器(reactor)、變壓器或扼流圈等中使用的壓粉磁芯是通過(guò)將Fe基非晶質(zhì)合金粉末和粘接材料壓粉成形而成的。Fe基非晶質(zhì)合金山可以使用軟磁特性優(yōu)異的玻璃合金。
[0003]但是，以往的Fe-Cr-P-C-B-Si系的Fe基非晶質(zhì)合金無(wú)法具有玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)且無(wú)法得到高飽和磁通密度Bs (具體而言，為約1.5T以上)。
[0004]在下述專利文獻(xiàn)中雖然公開(kāi)了 Fe-Cr-P-C-B-Si系軟磁性合金的組成，但沒(méi)有公開(kāi)具有玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)且能夠得到約1.5T以上的高飽和磁通密度Bs的Fe-Cr-P-C-B-Si系軟磁性合金。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0006]專利文獻(xiàn)
[0007]專利文獻(xiàn)1:W02011/016275A1
[0008]專利文獻(xiàn)2:日本特開(kāi)2005-307291號(hào)公報(bào)
[0009]專利文獻(xiàn)3:日本特公平7-93204號(hào)公報(bào)
[0010]專利文獻(xiàn)4:日本特開(kāi)2010-10668號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]發(fā)明所要解決的課題
[0012]因此，本發(fā)明是用于解決上述現(xiàn)有課題的發(fā)明，其目的在于，提供尤其具有玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)且可以得到高飽和磁通密度Bs的Fe基非晶質(zhì)合金、及使用了 Fe基非晶質(zhì)合金粉末的壓粉磁芯。
[0013]用于解決課題的手段
[0014]本發(fā)明中的Fe基非晶質(zhì)合金，其特征在于，其組成式以(Fe 100_a_b_c_d_eCraPbCcBdSie (a、b、C、d、e 為 at % ))表示，且 Oat % ≤ a ≤ 1.9at % > 1.7at %≤b≤8.0at %>0at %≤ e ≤1.0at %, Fe 的組成比(lOO-a-b-c-d-e)為 77at % 以上，19at%≤b+c+d+e ( 21.lat%,0.08 ( b/(b+c+d) ( 0.43，0.06 ( c/(c+d) ( 0.87，并且該Fe基非晶質(zhì)合金具有玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)。由此，根據(jù)本發(fā)明的Fe基非晶質(zhì)合金，可具有玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)，并且可以得到高飽和磁通密度Bs、具體而言為約1.5T以上的Bs。而且，在本發(fā)明中使上述Fe基非晶質(zhì)合金成為粉末狀并與粘接材料混合進(jìn)行壓縮成形，從而可以制造磁芯特性優(yōu)異的壓粉磁芯。
[0015]在本發(fā)明中，優(yōu)選為0.75at%< c ≤ 13.7at%、3.2at%< d ≤ 12.2at%。由此可以穩(wěn)定地顯現(xiàn)出玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)。
[0016]在上述中，B的組成比d優(yōu)選為10.7at%以下。此外，在本發(fā)明中，P的組成比b優(yōu)選為7.7at%以下。此外，在本發(fā)明中，b/(b+c+d)優(yōu)選為0.16以上。此外，在本發(fā)明中，c/(c+d)優(yōu)選為0.81以下。由此可以使其形成為非晶質(zhì)(無(wú)定形)，并且可以確保1.5T以上的飽和磁通密度Bs且可以穩(wěn)定地顯現(xiàn)出玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)。
[0017]此外，在本發(fā)明中，優(yōu)選為0at%<≤e0.5at%。由此可以實(shí)現(xiàn)低Tg化。
[0018]此外，在本發(fā)明中，優(yōu)選為OKb/ ≤(b+c+d) 0.32、0.06 c/ (c+d)≤ 0.73。
[0019]此外，在本發(fā)明中，優(yōu)選為4.7at%<b<6.2at%。此外，在本發(fā)明中，優(yōu)選為
5.2at%^ c 8.2at%,6.2at%^ d ( 10.7at%。此外，B 的組成比 d 更優(yōu)選為 9.2at%以下。此外，優(yōu)選為 0.23 ( b/(b+c+d) ( 0.30,0.32 ( c/(c+d) ( 0.87。此時(shí)，優(yōu)選通過(guò)水霧化法來(lái)制造Fe基非晶質(zhì)合金。由此，可以適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行非晶質(zhì)化(無(wú)定形化)，可以穩(wěn)定地顯現(xiàn)出玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)。而且，以往通過(guò)水霧化法制造的Fe基非晶質(zhì)合金僅能得到
1.4T以下的飽和磁通密度Bs，但根據(jù)本發(fā)明，可以使通過(guò)水霧化法制造的Fe基非晶質(zhì)合金的飽和磁通密度Bs為約1.5T以上。水霧化法是容易地得到均勻且大致球狀的磁性合金粉末的方法，可以將通過(guò)這種方法得到的磁性合金粉末與粘合劑樹(shù)脂等粘接材料混合，并使用壓制成形技術(shù)等加工成各種形狀的壓粉磁芯。在本發(fā)明中，通過(guò)以上述方式形成特定的合金組成，從而可以得到飽和磁通密度高的壓粉磁芯。
[0020]此外，在本發(fā)明中，通過(guò)設(shè)為4.7at%< b ≤ 6.2at%,5.2at % ^ c ^ 8.2at%,
6.2at%^ d ^ 9.2at%,0.23 ( b/(b+c+d) ( 0.30、及 0.36 ( c/(c+d) ( 0.57，由此可以穩(wěn)定地確保1.5T以上的飽和磁通密度Bs。
[0021]發(fā)明效果
[0022]根據(jù)本發(fā)明的Fe基非晶質(zhì)合金，可以具有玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)，并且可以得到高飽和磁通密度Bs、具體而言為約1.5T以上的Bs。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0023]圖1為壓粉磁芯的立體圖。
[0024]圖2為封入有線圈的壓粉磁芯的平面圖。
[0025]圖3為表示通過(guò)液體驟冷法制造的Fe77.^1Pi2tlUCeBdSia 5的飽和磁通密度Bs的組成依賴性的圖表。
[0026]圖4為表示通過(guò)液體驟冷法制造的Fe77.,Cr1P



(20.8-c-d) CcBd Si0.5的質(zhì)量磁化σ s的組
成依賴性的圖表。
[0027]圖5為表示通過(guò)液體驟冷法制造的Fe77 9Cr1P



(20.8—C—d)CcBd Si0.5的居里溫度(Tc)的
組成依賴性的圖表。
[0028]圖6為表示通過(guò)液體驟冷法制造的Fe77 9Cr1P


(20.8—C—d)CcBd Sia5的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度
(Tg)的組成依賴性的圖表。
[0029]圖7為表示通過(guò)液體驟冷法制造的Fe77^Cr1P


(20.8-c-d) CcBd 結(jié)晶起始溫度(Tx)
的組成依賴性的圖表。
[0030]圖8為表示通過(guò)液體驟冷法制造的Fe77 9Cr1P





(20.8-c-d) CcBd
Si0.5的Λ Tx的組成依賴
性的圖表。[0031]圖9為表示通過(guò)液體驟冷法制造的Fe77.9Cr1P(20.8-c-d)CcBdSi0.5的熔點(diǎn)(Tm)的組成依賴性的圖表。
[0032]圖10為表示通過(guò)液體驟冷法制造的Fe77.9Cr1P(20.8-c-d)CcBdSi0.5的Tg/Tm的組成依賴性的圖表。
[0033]圖11為表示通過(guò)液體驟冷法制造的Fe77.9Cr1P(20.8-c-d)CcBdSi0.5的Tx/Tm的組成依
賴性的圖表。
[0034]圖12為表示通過(guò)水霧化法制造的Fe77.9Cr1P(20.8-c-d)CcBdSi0.5的飽和磁通密度Bs的
組成依賴性的圖表。
[0035]圖13為表示Cr的組成比a與飽和磁通密度Bs的關(guān)系的圖表。
[0036]圖14為表不實(shí)施例1及比較例I的各壓粉磁芯的偏置磁場(chǎng)和導(dǎo)磁率的關(guān)系的圖表。
[0037]圖15為表不實(shí)施例2及比較例2的各壓粉磁芯的偏置磁場(chǎng)和導(dǎo)磁率的關(guān)系的圖表。
[0038]圖16為表不實(shí)施例3及比較例3的各壓粉磁芯的偏置磁場(chǎng)和導(dǎo)磁率的關(guān)系的圖表。
[0039]圖17為表示圖14~圖16所示的實(shí)施例1~3及比較例1~3的各壓粉磁芯的飽和磁通密度Bs和μ 41300/ μ。的關(guān)系的圖表。
【具體實(shí)施方式】
[0040]本實(shí)施方式中的Fe基非晶質(zhì)合金的組成式以(Fe100a-b-c-d-eCraPbCcBdSie(a-b-c-d-e為 at% ))表示，且 Oat %≤ 1.9at%≤ 1.7at%≤ b ≤ 8.0at% >0at%≤ e≤1.0at %,Fe 的組成比(100-a-b-c-d-e)為 77at % 以上，19at % ≤ b+c+d+e ( 21.1at %,0.08 ≤ b/(b+c+d) ≤0.43，0.06 ≤c/(c+d)≤0.87。
[0041]如上所述，本實(shí)施方式的Fe基非晶質(zhì)合金是在上述組成比率內(nèi)添加作為主成分的Fe、和Cr、P、C、B、Si而成的金屬玻璃。
[0042]本實(shí)施方式的Fe基非晶質(zhì)合金為非晶質(zhì)(無(wú)定形)且具有玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)，并且可以確保高飽和磁通密度Bs，而且可形成耐腐蝕性優(yōu)異的構(gòu)成。
[0043]以下，首先對(duì)各組成元素在Fe-Cr-P-C-B-Si中所占的組成比進(jìn)行說(shuō)明。
[0044]本實(shí)施方式的Fe基非晶質(zhì)合金粉末所包含的Fe的組成比是在Fe-Cr-P-C-B-Si中除去Cr、P、C、B及Si的各組成比后的剩余部分，在上述的組成式中，以(100-a-b-c-d-e)表示。為了得到高Bs而優(yōu)選使Fe的組成比較大，將其設(shè)定為77at%以上。但是，如果Fe的組成比變得過(guò)大，則Cr、P、C、B及Si的各組成比變小而給玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)的顯現(xiàn)或非晶質(zhì)的形成帶來(lái)障礙，因此優(yōu)選為81at%以下。此外，更優(yōu)選使Fe的組成比為80at%以下。
[0045]Fe-Cr-P-C-B-Si中所包含的Cr的組成比a被規(guī)定在Oat %≤a≤L 9at %的范圍內(nèi)。Cr可以促進(jìn)鈍態(tài)層在粉末表面上的形成，可以提高Fe基非晶質(zhì)合金的耐腐蝕性。例如，在使用水霧化法制作Fe基非晶質(zhì)合金粉末時(shí)，可以防止在合金熔液直接與水接觸時(shí)進(jìn)一步產(chǎn)生在水霧化后的Fe基非晶質(zhì)合金粉末的干燥工序中所產(chǎn)生的腐蝕部分。另一方面，由于Cr的添加而使飽和磁通密度Bs降低，并且玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)易于變高，因此有效的是將Cr的組成比a抑制在所需要的最小限度。如果將Cr的組成比a設(shè)定在Oat%≤a≤1.9&七％的范圍內(nèi)，則可以確保飽和磁通密度Bs為約1.5T以上，故優(yōu)選。
[0046]進(jìn)而，優(yōu)選將Cr的組成比a設(shè)定在lat%以下。由此，可以根據(jù)情況而確保1.55T以上的高飽和磁通密度Bs，進(jìn)而可以確保1.6T以上的飽和磁通密度Bs，并且可以將玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)維持在較低溫度。
[0047]Fe-Cr-P-C-B-Si中所包含的P的組成比b被規(guī)定在1.7at%≤ b≤8.0at%的范圍內(nèi)。由此，可以得到約1.5T以上的高飽和磁通密度Bs。此外，變得容易顯現(xiàn)出玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)。以往，如專利文獻(xiàn)等所示，將P的組成比設(shè)定為相對(duì)較高的10at%左右，但在本實(shí)施方式中將P的組成比b設(shè)定得比以往更低。P為關(guān)系到非晶質(zhì)的形成的準(zhǔn)金屬，通過(guò)如后述那樣地調(diào)整P與其他準(zhǔn)金屬的合計(jì)組成比，從而可以實(shí)現(xiàn)高Bs，并且可以適當(dāng)?shù)卮龠M(jìn)非晶質(zhì)化。
[0048]為了得到更高的飽和磁通密度Bs，而將P的組成比b的范圍設(shè)定為7.7at%&下、優(yōu)選6.2at%以下。理想的是，如后述那樣，P的組成比b的下限值根據(jù)制造方法而不同。例如在通過(guò)水霧化法制造Fe基非晶質(zhì)合金的情況下，理想的是將P的組成比b設(shè)定為4.7at%以上。如果P的組成比b低于4.7at%，則容易發(fā)生結(jié)晶化。另一方面，在通過(guò)液體驟冷法制造Fe基非晶質(zhì)合金的情況下，可以使下限值為1.7at%或2at%左右，此外，在更穩(wěn)定地得到玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)且重視非晶質(zhì)的形成容易度的情況下，將P的組成比b的下限值設(shè)定為3.2at%左右。此外，在液體驟冷法中，通過(guò)將P的組成比b的上限值設(shè)定為
4.7at%、進(jìn)一步優(yōu)選設(shè)定為4.0at %左右，可以得到高飽和磁通密度Bs。
[0049]此外，F(xiàn)e-Cr-P-C-B-Si中所包含Si的組成比e被規(guī)定在0at%≤ e≤L 0at%的范圍內(nèi)。認(rèn)為Si的添加有助于提高非晶質(zhì)形成能力，但是如果使Si的組成比e增大，則玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)變得易于上升，或者玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)消失，或者變得難以形成非晶質(zhì)。因此，理想的是使Si的組成比e為1.0at%以下、優(yōu)選0.5at%以下。
[0050]在本實(shí)施方式中，將準(zhǔn)金屬的元素P、C、B及Si的合計(jì)組成比(b+c+d+e)規(guī)定在19at%以上且21.lat%的范圍內(nèi)。需要說(shuō)明的是，由于元素P及Si的組成比b、e在上述范圍內(nèi)，因此將元素C和B相加的組成比(c+d)的范圍固定，而且，由于如后那樣規(guī)定了 c/(c+d)的范圍，因此元素C及B的組成比均不為0at%而具備某個(gè)特定的組成范圍。
[0051 ] 通過(guò)將準(zhǔn)金屬的元素P、C、B及Si的合計(jì)組成比(b+c+d+e)設(shè)為19at %~21.lat%，從而可以實(shí)現(xiàn)約1.5T以上的高飽和磁通密度Bs，并且可以使其形成為非晶質(zhì)。
[0052]此外，在本實(shí)施方式中，將P在元素P、C及B中所占的組成比率[b/(b+c+d)]規(guī)定在0.08以上且0.43以下的范圍內(nèi)。由此，可以顯現(xiàn)出玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)，并且可以得到約1.5T以上的高飽和磁通密度Bs。
[0053]此外，在本實(shí)施方式中，將C在元素C及B中所占的組成比率[c/(c+d)]規(guī)定在0.06以上且0.87以下的范圍內(nèi)。由此，可以實(shí)現(xiàn)高Bs化，并且可以提高非晶質(zhì)形成能力，而且還可以適當(dāng)?shù)仫@現(xiàn)出玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)。
[0054]基于以上內(nèi)容，根據(jù)本實(shí)施方式的Fe基非晶質(zhì)合金，可以具有玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)，并且可以得到高飽和磁通密度Bs、具體而言為約1.5以上的Bs。
[0055]可以通過(guò)液體驟冷法以帶狀制造本實(shí)施方式的Fe基非晶質(zhì)合金。此時(shí)，可以使非晶質(zhì)的極限板厚厚達(dá)150~180 μ m左右。如果Fe基非晶質(zhì)合金為例如FeSiB系,則非晶質(zhì)的極限板厚為70~100 μ m左右，因此，根據(jù)本實(shí)施方式，可以以與FeSiB系相比約為兩倍以上的板厚來(lái)形成。
[0056]而且，將上述帶粉碎而形成粉末狀后，用于上述壓粉磁芯等的制造?；蛘咭部梢酝ㄟ^(guò)水霧化法等制造Fe基非晶質(zhì)合金粉末。
[0057]需要說(shuō)明的是，通過(guò)液體驟冷法以帶狀制造Fe基非晶質(zhì)合金的方式與通過(guò)水霧化法來(lái)制造的方式相比，更易于得到高Bs。但是，即便在通過(guò)水霧化法得到Fe基非晶質(zhì)合金粉末的情況下，也可以如后述的實(shí)驗(yàn)結(jié)果所示那樣得到約1.5T以上的高飽和磁通密度Bs0[0058]下面，對(duì)通過(guò)液體驟冷法制造Fe基非晶質(zhì)合金的情況下的優(yōu)選的組成進(jìn)行說(shuō)明。
[0059]在本實(shí)施方式中，理想的是:將C的組成比c設(shè)定為0.75at%以上且13.7at%&下，而且將B的組成比d設(shè)定為3.2at%以上且12.2at%以下。元素C及B均為準(zhǔn)金屬,通過(guò)這些元素的添加可以提高非晶質(zhì)形成能力，但是如果這些元素的添加量過(guò)多或過(guò)少，則玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)消失；或者即便可以顯現(xiàn)出玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)，對(duì)其他元素的組成調(diào)整范圍也會(huì)變得非常窄。因此，為了穩(wěn)定地顯現(xiàn)出玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)，優(yōu)選將元素C及B分別控制在上述的組成范圍內(nèi)。此外，更優(yōu)選使C的組成c為12.0at%以下。此外，更優(yōu)選使B的組成比d為10.7at%以下。
[0060]此外，優(yōu)選使P在元素P、C及B中所占的組成比率[b/(b+c+d)]為0.16以上。此外，更優(yōu)選使C在元素C和B中所占的組成比率[c/(c+d)]為0.81以下。由此，可以實(shí)現(xiàn)高Bs化，并且可以提高非晶質(zhì)形成能力，而且還可以穩(wěn)定地顯現(xiàn)出玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)。
[0061]在本實(shí)施方式中，可以使通過(guò)液體驟冷法制造的Fe基非晶質(zhì)合金的飽和磁通密度Bs為1.5T以上，但通過(guò)將P在元素P、C及B中所占的組成比率[b/ (b+c+d)]調(diào)整為0.08以上且0.32以下，并且將C在元素C和B中所占的組成比率[c/(c+d)]調(diào)整為0.06以上且0.73以下，由此可以得到1.6T以上的飽和磁通密度Bs。更理想的是使c/(c+d)為0.19以上。
[0062]接著，對(duì)通過(guò)水霧化法制造Fe基非晶質(zhì)合金的情況下的優(yōu)選組成進(jìn)行說(shuō)明。
[0063]理想的是使P的組成比b為4.7at%≤b≤6.2at%。由此，可以穩(wěn)定地進(jìn)行非晶質(zhì)化，并且可以得到約1.5T以上的高飽和磁通密度Bs。在此，“約1.5T以上”也包括稍小于1.5T的值，具體而言是指通過(guò)四舍五入而達(dá)到1.5T的1.45T左右以上。尤其對(duì)于通過(guò)水霧化法制造的Fe基非晶質(zhì)合金而言，以往難以得到1.4T以上的飽和磁通密度Bs，但根據(jù)本實(shí)施方式，可以穩(wěn)定地得到約1.5T以上的與以往相比非常高的飽和磁通密度Bs。
[0064]此外，優(yōu)選使C的組成比c為5.2at%以上且8.2at%以下、B的組成比d為
6.2at%以上且10.7at%以下。此時(shí)，更優(yōu)選使B的組成比d為9.2at%以下。元素C及B均為準(zhǔn)金屬，通過(guò)添加這些元素可以提高非晶質(zhì)形成能力，但是如果這些元素的添加量過(guò)多或過(guò)少，則玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)消失；或者即便可以顯現(xiàn)出玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)，對(duì)其他元素的組成調(diào)整范圍也會(huì)變得非常窄。如后述的實(shí)驗(yàn)結(jié)果所示，通過(guò)按照上述的組成比進(jìn)行調(diào)整，可以實(shí)現(xiàn)非晶質(zhì)化，并且可以穩(wěn)定地得到約1.5T以上的飽和磁通密度Bs。
[0065]而且，理想的是0.23 ( b/ (b+c+d) ( 0.30,0.32 ( c/(c+d) ( 0.87。如后述的實(shí)驗(yàn)結(jié)果所示，可以實(shí)現(xiàn)非晶質(zhì)化，并且可以穩(wěn)定地得到約1.5T以上的飽和磁通密度Bs。
[0066]就通過(guò)水霧化法制造的Fe基非晶質(zhì)合金而言，更理想的是4.7at %≤ b ≤ 6.2at %,5.2at % ^ c ^ 8.2at %,6.2at % ≤ d ≤ 9.2at %,0.23 ( b/(b+c+d) ( 0.30,0.36 ( c/(c+d) ( 0.57。由此，可以穩(wěn)定地得到1.5T以上的高飽和磁通密度Bs。
[0067]如后述的實(shí)驗(yàn)所示，通過(guò)水霧化法制造的Fe基非晶質(zhì)合金與通過(guò)液體驟冷法制造的Fe基非晶質(zhì)合金相比，飽和磁通密度Bs更容易變小。認(rèn)為其原因在于:使用原料的雜質(zhì)混入、霧化時(shí)的粉末氧化的影響等。
[0068]此外，在通過(guò)水霧化法制造Fe基非晶質(zhì)合金的情況下，與液體驟冷法相比，用于形成非晶質(zhì)的組成范圍容易變窄，但通過(guò)后述的實(shí)驗(yàn)可知，即便在通過(guò)水霧化法制造的Fe基非晶質(zhì)合金中，也可以與液體驟冷法同樣地得到非晶質(zhì)且約1.5T以上的高飽和磁通密度Bs。
[0069]尤其就以往的通過(guò)水霧化法制造的Fe基非晶質(zhì)合金而言，其飽和磁通密度Bs低至1.4T以下，但是根據(jù)本實(shí)施方式，可以得到約1.5T以上的飽和磁通密度Bs。
[0070]需要說(shuō)明的是，本實(shí)施方式中的Fe基非晶質(zhì)合金的組成可以通過(guò)ICP-MS (高頻電感耦合質(zhì)量分析裝置)等來(lái)測(cè)定。
[0071]在本實(shí)施方式中，將上述組成式所表示的Fe基非晶質(zhì)合金的粉末與粘接材料混合并進(jìn)行固化成形，由此可以制造圖1所示的圓環(huán)狀的壓粉磁芯I或圖2所示的封入有線圈的壓粉磁芯2。圖2所示的封入有線圈的壓粉磁芯2具有壓粉磁芯3和被所述壓粉磁芯3覆蓋的線圈4而構(gòu)成。Fe基非晶質(zhì)合金粉末大量地存在于磁芯中，且各Fe基非晶質(zhì)合金粉末間成為經(jīng)上述粘接材料而絕緣的狀態(tài)。
[0072]此外，作為上述粘接材料，可以列舉出:環(huán)氧樹(shù)脂、硅酮樹(shù)脂、硅酮橡膠、酚醛樹(shù)脂、尿素樹(shù)脂、三聚氰胺樹(shù)脂、PVA(聚乙烯醇)、丙烯酸類樹(shù)脂等液狀或粉末狀的樹(shù)脂或者橡膠、水玻璃(Na2O-SiO2)、氧化物玻璃粉末(Na2O-B2O3-SiO2、PbO-B2O3-SiO2、PbO-BaO-SiO2,Na2O-B2O3-ZnO、CaO-BaO-SiO2、Al2O3-B2O3-SiO2、B2O3-SiO2)、通過(guò)溶膠凝膠法生成的玻璃狀物質(zhì)(以Si02、A1203、Zr02、TiO2等為主成分的物質(zhì))等。
[0073]此外，作為潤(rùn)滑劑，可以使用硬脂酸鋅、硬脂酸鋁等。粘接材料的混合比為5質(zhì)量％以下,潤(rùn)滑劑的組成比為0.1質(zhì)量％~I質(zhì)量％左右。
[0074]將壓粉磁芯壓制成形后，實(shí)施用于緩和Fe基非晶質(zhì)合金粉末的應(yīng)力應(yīng)變的熱處理，在本實(shí)施方式中，可以降低Fe基非晶質(zhì)合金粉末的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)，因此可以使磁芯的最佳熱處理溫度比以往更低。在此，“最佳熱處理溫度”是指:可以對(duì)Fe基非晶質(zhì)合金粉末有效地緩和應(yīng)力應(yīng)變且可以使磁芯損耗(core loss)減小至最小限度的對(duì)磁芯成形體的熱處理溫度。
[0075]實(shí)施例
[0076](飽和磁通密度Bs及其他的合金特性的實(shí)驗(yàn):液體驟冷法)
[0077]以下，通過(guò)液體驟冷法以帶狀制造具有表1的組成的Fe基非晶質(zhì)合金。具體而言，通過(guò)單輥法在減壓Ar氣氛下得到帶，上述單輥法是指將Fe-Cr-P-C-B-Si的熔液從坩堝的噴嘴噴出至旋轉(zhuǎn)的輥上并進(jìn)行驟冷的方法。作為帶制造條件，將噴嘴與輥表面之間的距離(間隙)設(shè)定為0.3mm左右，將輥旋轉(zhuǎn)時(shí)的圓周速度設(shè)定為2000m/min左右，將射出壓力設(shè)定為0.3kgf/cm2左右。
[0078]所得的各帶的板厚為20~25 μ m左右。
【權(quán)利要求】
1.一種Fe基非晶質(zhì)合金,其特征在于， 其組成式以 Fe100_a_b_c_d_eCraPbCcBdSie 表示,其中,a、b、C、d、e 為 at%,
Oat % ^ a ^ 1.9at % > 1.7at % ^ b ^ 8.0at % >0at % ^ e ^ 1.0at %, Fe 的組成比(100-a-b—c—d—e)為 77at*% 以上，
19at%^ b+c+d+e ^ 21.1at %,
0.08 ( b/ (b+c+d) ( 0.43，
0.06 ( c/(c+d) ( 0.87， 并且該Fe基非晶質(zhì)合金具有玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的Fe基非晶質(zhì)合金，其中，0.75at%^ c ( 13.7at%,3.2at%≤ d ≤ 12.2at%。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的Fe基非晶質(zhì)合金，其中，B的組成比d為10.7at%以下。
4.根據(jù)權(quán)利要求1~3中任一項(xiàng)所述的Fe基非晶質(zhì)合金，其中，b/(b+c+d)為0.16以上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1~4中任一項(xiàng)所述的Fe基非晶質(zhì)合金，其中，c/(c+d)為0.81以下。
6.根據(jù)權(quán)利要求1~5中仟一項(xiàng)所述的Fe基非晶質(zhì)合金,其中，0at%<e ^ 0.5at%。
7.根據(jù)權(quán)利要求1~6中任一項(xiàng)所述的Fe基非晶質(zhì)合金，其中，0.08≤b/(b+c+d) ( 0.32,0.06 ( c/(c+d) ( 0.73。
8.根據(jù)權(quán)利要求1~7中任一項(xiàng)所述的Fe基非晶質(zhì)合金，其中，4.7at %≤ b ≤ 6.2at%。
9.根據(jù)權(quán)利要求1~8中任一項(xiàng)所述的Fe基非晶質(zhì)合金，其中，5.2at %≤ c ≤ 8.2at%,6.2at%^ d ( 10.7at%。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的Fe基非晶質(zhì)合金，其中，B的組成比d為9.2at%以下。
11.根據(jù)權(quán)利要求1~10中任一項(xiàng)所述的Fe基非晶質(zhì)合金，其中，0.23 ( b/(b+c+d) ( 0.30,0.32 ( c/(c+d) ( 0.87。
12.根據(jù)權(quán)利要求1~11中任一項(xiàng)所述的Fe基非晶質(zhì)合金，其中，4.7at%≤ b ≤ 6.2at %,5.2at % ^ c ^ 8.2at %,6.2at % ≤ d ≤ 9.2at %,0.23 ( b/(b+c+d) ( 0.30,0.36 ( c/(c+d) ( 0.57。
13.根據(jù)權(quán)利要求8~12中任一項(xiàng)所述的Fe基非晶質(zhì)合金，其通過(guò)水霧化法來(lái)制造。
14.根據(jù)權(quán)利要求1~13中任一項(xiàng)所述的Fe基非晶質(zhì)合金，其飽和磁通密度為1.5T以上。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的Fe基非晶質(zhì)合金，其飽和磁通密度為1.6T以上。
16.—種壓粉磁芯,其特征在于,其具有權(quán)利要求1~15中任一項(xiàng)所述的Fe基非晶質(zhì)合金粉末和粘接材料。
【文檔編號(hào)】B22F1/00GK103649357SQ201280033740
【公開(kāi)日】2014年3月19日 申請(qǐng)日期:2012年7月26日 優(yōu)先權(quán)日:2011年7月28日
【發(fā)明者】高館金四郎, 小柴壽人 申請(qǐng)人:阿爾卑斯綠色器件株式會(huì)社