[发明专利]Fe基纳米晶合金磁芯和Fe基纳米晶合金磁芯的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及卷绕了Fe基纳米晶合金的Fe基纳米晶合金磁芯和Fe基纳米晶合金磁芯的制造方法。

背景技术

Fe基纳米晶合金具有能够兼顾高饱和磁通密度Bs和高相对导磁率μr的优异的软磁特性，因此，被使用于共模扼流线圈、高频变压器等的磁芯。

作为Fe基纳米晶合金的组成，代表性的组成是在专利文献1中所记载的Fe-Cu-M’-Si-B(M’为选自Nb、W、Ta、Zr、Hf、Ti和Mo中的至少一种元素)类的组成。

Fe基纳米晶合金能够通过对非晶质合金进行热处理来微晶化(纳米晶化)而获得，上述非晶质合金是通过将被加热至融点以上的温度的液相的合金急冷凝固(快速凝固、rapid solidification)而得到的。作为从液相急冷凝固的方法，例如能够采用生产性优良的单辊法。通过急冷凝固获得的合金为薄带状、带状的形态。

Fe基纳米晶合金由于热处理时的温度分布、热处理时在特定的方向上施加磁场，相对导磁率μ、矩形比等的磁特性不同。

例如，在专利文献2中，为了获得初始相对导磁率μi在70,000以上、矩形比在30％以下的Fe基纳米晶合金，提出了一边在合金带材的宽度方向(磁芯的高度方向)上施加磁场一边进行热处理。作为专利文献2中的热处理的具体的例子提出了各种的方案，但是，大致区分为，在热处理的最高到达温度区域一边施加磁场一边保持的方案、从升温过程经过最高到达温度区域至冷却过程一边施加磁场一边保持的方案、从最高到达温度区域至冷却过程一边施加磁场一边保持的方案。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：特公平4-4393号公报

专利文献2：日本特开平7-278764号公报

发明内容

发明想要解决的技术问题

在上述的专利文献2中公开的热处理方法，作为使矩形比降低的方法被认为是有效的。

但是，作为共模扼流使用的频率段，要求能够对应从低频率至高频率的用途、具体而言能够对应从10kHz频段至1MHz频段的用途。

作为共模扼流的特性指标，多使用阻抗相对导磁率μrz。关于阻抗相对导磁率μrz例如记载在JIS标准C2531(1999年改正)。如以下的式子所示，阻抗相对导磁率μrz能够认为与复数相对导磁率(μr’-iμr”)的绝对值相等(例如，“磁性材料选择的关键”，1989年11月10日发行，作者：太田恵造)。

μrz＝(μr’²+μr”²)^1/2

上述式中的复数相对导磁率的实数部μr’表示相对于磁场没有位相的延迟的磁通密度成分，一般来说，与低频率段中的阻抗相对导磁率μrz的大小对应。另一方面，虚数部μr”表示包含相对于磁场的位相的延迟的磁通密度成分，相当于磁能的损失的量。在高频率段(例如，50kHz以上)，虚数部μr”越高，噪声的抑制的效果越高。

由上述的式子表示的阻抗相对导磁率μrz用作对较宽的频率段的噪声的抑制効果进行评价的指标。如果阻抗相对导磁率μrz在较宽的频率段为较高的值，则共模噪声的吸收、除去能力优良。

本发明者进行了在从频率10kHz至1MHz的较宽的频段中，为了使上述阻抗相对导磁率μrz更高的研讨。结果认识到，在专利文献1和专利文献2中记载的热处理分布中，在较宽的频率段中获得高阻抗相对导磁率μrz比较困难。

本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供在从频率10kHz至1MHz的较宽的频段中，具有高阻抗相对导磁率μrz的Fe基纳米晶合金磁芯和Fe基纳米晶合金磁芯的制造方法。

用于解决技术问题的技术方案

本发明者发现通过热处理将Fe基非晶合金微晶化(纳米晶化)时，限定于其升温期间中的特定温度范围内施加磁场，由此，能够获得在从频率10kHz至1MHz的较宽的频段中，具有高阻抗相对导磁率μrz的Fe基纳米晶合金磁芯，从而实现本发明。

<1>Fe基纳米晶合金磁芯

本发明的实施方式的磁芯是将能够纳米晶化的Fe基非晶合金带材卷绕后，经由加热到晶化温度区域、然后进行冷却的热处理步骤而制作的磁芯，上述磁芯在频率为10kHz时，所述磁芯的阻抗相对导磁率μrz为90,000以上；在频率为100kHz时，所述磁芯的阻抗相对导磁率μrz为40,000以上；并且在频率为1MHz时，所述磁芯的阻抗相对导磁率μrz为8,500以上。