(57)【要約】      （修正有）【課題】高周波用途で使用するための金属ガラス状合金、及びその合金により得られる磁性部材を提供する。【解決手段】ガラス状金属合金は、式ＣｏaＮｉbＦｅcＭdＢeＳｉfＣgより本質的に成り、ここでＭはＣｒ、Ｍｏ、Ｍｎ及びＮｂより成る群から選ばれる少なくとも１種の元素であり、“ａ〜ｇ”は原子パーセントであって、“ａ〜ｇ”の和は１００に等しく、“ａ”は約２５〜約６０の範囲であり、“ｂ”は約５〜約４５の範囲であり、“ｃ”は約６〜約１２の範囲であり、“ｄ”は約０〜約３の範囲であり、“ｅ”は約５〜２５の範囲であり、“ｆ”は約０〜約１５の範囲であり、そして“ｇ”は約０〜６の範囲である。【選択図】図１
2013100603.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
式Ｃｏa Ｎｉb Ｆｅc Ｍd Ｂe Ｓｉf Ｃg を有する少なくとも７０％がガラス状である磁性合金であって、ＭはＣｒ、Ｍｏ、Ｍｎ及びＮｂより成る群から選ばれる少なくとも１種の元素であり、“ａ〜ｇ” は原子パーセントであって、“ａ〜ｇ” の和は１００に等しく、“ａ” は約２５〜約６０の範囲であり、“ｂ” は約５〜約４５の範囲であり、“ｃ” は約６〜約１２の範囲であり、“ｄ” は約０〜約３の範囲であり、“ｅ” は約５〜２５の範囲であり、“ｆ” は約０〜約１５の範囲であり、そして“ｇ” は約０〜６の範囲である磁性合金であり、−３〜＋３ｐｐｍの飽和磁気歪み値を有し、そして丸味を帯びたもしくは矩形のもしくは剪断されたＢ−Ｈヒステリシスループを有する磁性合金。
【請求項２】
−２×１０-6〜＋２×１０-6の飽和磁気歪みの好ましい範囲を有する、請求項１に記載の磁性合金。
【請求項３】
約０．５テスラを越える好ましい飽和度を有する、請求項２に記載の磁性合金。
【請求項４】
請求項３に記載の磁性合金であって：
【化１】
2013100603.tif 000012
より成る群から選ばれる組成を有する磁性合金。
【請求項５】
磁場を用いて又は用いずに、前記合金の第一結晶化温度より低い温度でアニールされた、請求項１に記載の磁性合金。
【請求項６】
約３０〜約７５％のＢ−Ｈ矩形比を持つ、丸味を帯びたｄｃＢ−Ｈヒステリシスループを有する、請求項５に記載の磁性合金。
【請求項７】
約５０％を越える５ｋＨｚにおけるＢ−Ｈ矩形比を持つ、丸味を帯びたａｃＢ−Ｈヒステリシスループを有する、請求項５に記載の磁性合金。
【請求項８】
約７５％を越えるＢ−Ｈ矩形比を持つ、矩形のｄｃＢ−Ｈヒステリシスループを有する、請求項５に記載の磁性合金。
【請求項９】
約８０％を越える５ｋＨｚにおけるＢ−Ｈ矩形比を持つ、矩形のａｃＢ−Ｈヒステリシスループを有する、請求項５に記載の磁性合金。
【請求項１０】
剪断された又は線形のｄｃＢ−Ｈヒステリシスループを有する、請求項５に記載の磁性合金。
【請求項１１】
請求項７に記載の合金を含んでなる磁気素子を有する、高周波変圧器に使用するための磁心。
【請求項１２】
請求項８に記載の合金を含んでなる磁気素子を有する、可飽和ｄｃインダクターで使用するための磁心。
【請求項１３】
請求項９に記載の合金を含んでなる磁気素子を有する、可飽和ａｃインダクターで使用するための磁心。
【請求項１４】
請求項９に記載の合金を含んでなる磁気素子を有する、磁気検出器で使用するための磁心。
【請求項１５】
請求項１０に記載の合金を含んでなる磁気素子を有する、パルス変成器、信号変成器、チョーク等で使用するための磁心。
【請求項１６】
請求項１１、１２、１３、１４及び１５に記載の磁心であって：
【化２】
2013100603.tif 000013
より成る群から選ばれる組成を有する合金を含んでなる磁気素子を有する磁心。
【発明の詳細な説明】
【発明の分野】
【０００１】
本発明は、高周波数において使用するための金属ガラス状合金、及びその合金により得られる磁性部材に関する。
【発明の背景】
【０００２】
金属ガラス状合金（非晶質金属合金又は金属ガラス）は、H.S. Chen 等に対して１９７４年１２月２４日に発行された米国特許第３，８５６，５１３号（ '５１３特許）に開示されている。これらの合金は式Ｍa Ｙb Ｚc を有する組成物を含む。ここで、Ｍは、鉄、ニッケル、コバルト、バナジウム及びクロムより成る群から選ばれる金属であり、Ｙは、リン、ホウ素及び炭素より成る群から選ばれる元素であり、そしてＺは、アルミニウム、ケイ素、スズ、ゲルマニウム、インジウム、アンチモン及びベリリウムより成る群から選ばれる元素であり、“ａ” は約６０〜９０原子パーセントの範囲であり、“ｂ” は約１０〜３０原子パーセントであり、そして“ｃ” は約０．１〜１５原子パーセントである。式Ｔi Ｘj を有する金属ガラスも開示されている。ここで、Ｔは少なくとも１種の遷移金属であり、そしてＸは、リン、ホウ素、炭素、アルミニウム、ケイ素、スズ、ゲルマニウム、インジウム、アンチモン及びベリリウムより成る群から選ばれる元素であり、“ｉ” は約７０〜８７原子パーセントの範囲であり、そして“ｊ” は１３〜３０原子パーセントである。このような材料は、この技術分野で今や周知となっている加工技術を用いて、溶融物から急冷することによって製造するのが便利である。
【０００３】
金属ガラス状合金は、長い範囲にわたる原子の秩序を実質的に欠き、定性的には液体又は無機酸化物ガラスに観察される回折パターンと類似の拡散（広い）強度最大値より成るｘ線回折パターンによって特徴付けられる。しかし、十分に高い温度に加熱すると、それらは結晶化熱の放出を伴って結晶化し始める；その結果、そのｘ線回折パターンは非晶質に観察されるものから結晶性物質に観察されるものへと変化し始める。その結果として、ガラス状形態の金属合金は準安定状態となる。合金のこの準安定状態は、特に合金の機械的及び磁気的性質に関して、その結晶形態よりも有意な利点を与える。
【０００４】
磁気用途における金属ガラスの使用は '５１３特許に開示されている。しかし、現代の電子技術で必要とされる磁性部材を実現するには、磁気的性質について一定の組み合わせが必要である。例えば、Hasegawa等に１９９４年２月８日に付与された米国特許第５，２８４，５２８号は、このような必要性を扱っている。電気又は電子デバイスで使用される磁性部材の性能に影響を及ぼす重要な磁気的性質の１つは、磁気異方性と呼ばれるものである。磁性材料は、一般に、磁気的に異方性であり、その磁気異方性の起源は材料毎に異なる。結晶性の磁性材料では、結晶軸の１つが磁気異方性の方向と一致している可能性がある。次いで、この磁気異方性の方向は、磁化がこの方向に沿った位置に存在することを好むという意味で磁気易方向（magnetic easy direction ）となる。金属ガラス状合金には明確な結晶軸は存在しないから、磁気異方性はこれらの材料ではかなり少なくなっている可能性がある。このことが、金属ガラス状合金が磁気的に軟質となる傾向があって、それらを多くの磁気用途で有用なものにしている理由の１つである。他の重要な磁気的性質は、磁気歪みと称されるもので、それは、磁性材料が消磁状態から磁化されるときの、その磁性材料の物理的寸法における分数変化率と定義される。かくして、磁性材料の磁気歪みは印加された磁場の関数である。実際上の観点から、用語「飽和磁気歪み」（λs ）が用いられることが多い。この量λs は、その長さ方向に沿って消磁状態から磁気的飽和状態へと磁化されるときに磁性材料中に生ずる長さの分数変化率と定義される。かくして、磁気歪みの値は従って無次元の量であって、慣用的には、ミクロ歪み（microstrain ）の単位（即ち、長さの分数変化率、通常は百万部当たりの部、即ちｐｐｍ）で与えられる。
【０００５】
低い磁気歪みの磁性合金は、次の理由から望ましい： 
１．合金材料の飽和磁気歪み及び磁気異方性の両者が小さくなると、低い保磁度、高い透磁率等によって特徴付けられる軟磁性が概して得られる。このような合金は、特に高周波数におけるいろいろな軟磁性用途に適している。
【０００６】
２．磁気歪みが低くて好ましくはゼロであるとき、このようなゼロに近い磁気歪み材料の磁気的性質は、機械的歪みに対して不感受性となる。そうであるとき、このような材料からあるデバイスを形成するのに必要とされる巻き取り、打ち抜き又は他の物理的取り扱い後に、応力を開放するアニール処理の必要がほとんどなくなる。これに対して、応力感受性材料の磁気的性質は、小さな弾性応力によってかなり劣化する。このような材料は最終成形工程後に注意深くアニールされなければならない。
【０００７】
３．磁気歪みがゼロに近いとき、ａｃ励磁下にある磁性材料は、磁気歪みを介しての低下した磁気機械的カップリングによる低い保磁度と低下したエネルギー損に起因して小さい磁気損失を示す。このようなゼロに近い磁気歪みの材料の鉄損は、極めて低いものであり得る。かくして、ゼロに近い磁気歪みの磁性材料は、低い磁気損失及び高い透磁率が必要とされる場合に有用である。このような用途として、電力変圧器、可飽和リアクトル、線形原子炉、インターフェース変成器（interface transformers）、信号変成器（signal transformers)、磁気記録ヘッド等のような、多様なテープ巻回及び積層磁性部材が挙げられる。ゼロに近い磁気歪みの材料を含んでなる電磁デバイスは、ａｃ励磁下では音響雑音をほとんど発生させない。これが上記の低下した鉄損の理由であるが、それ自身も望ましい特性である。それは、多くの電磁デバイスに固有の可聴ハム音をかなり低下させるからである。
【０００８】
ゼロ又はゼロに近い磁気歪みを有する３種の周知の結晶性合金、即ち約８０原子パーセントのニッケルを含んでいるニッケル−鉄合金（例えば「８０ニッケルパーマロイ（80 Nickel-Permalloys）」；約９０原子パーセントのコバルトを含んでいるコバルト−鉄合金；及び約６．５重量パーセントのケイ素を含んでいる鉄−ケイ素合金が存在する。これらの合金の内で、パーマロイがその他のものよりも広く用いられてきた。パーマロイは、ゼロ磁気歪み及び低磁気異方性の両者を達成するように調整し得るからである。しかし、これらの合金は機械的衝撃に感受性となりがちで、それがそれらの用途を制限する。コバルト−鉄合金は、それらの負の磁気結晶性異方性が強いために優れた軟磁性を実現できない。最近、６．５％のケイ素を含んでいる鉄系の結晶性合金の製造において、ある程度の改善がなされたけれども［J. Appl. Phys.、第６４巻、第５３６７頁（１９８８年）］、それらは技術的に競争できる材料として広く受け入れられるとはまだ見なされていない。
【０００９】
上記のように、金属ガラス状合金には、磁気結晶性異方性は、結晶構造が存在しないことに起因して効果的には存在しない。従って、磁気歪みゼロのガラス状金属を捜すことが望ましい。結晶性合金の磁気歪みがゼロ又はゼロ近くなった上記の化学的組成物は、この努力の糸口を与えると考えられた。しかし、その結果は期待外れであった。今日までのところ、少量の鉄を含む、Ｃｏに富む合金及びＣｏ- Ｎｉ系合金だけしかガラス状態でゼロ又はゼロに近い磁気歪みを示していない。これら合金の例として、Ｃｏ72Ｆｅ3 Ｐ16Ｂ6 Ａｌ3 （AIP Conference Proceedings, No. 24, 第７４５−７４６頁（１９７５年））及びＣｏ31.2Ｆｅ7.8 Ｎｉ39.0Ｂ14Ｓｉ8 (Proceedings of 3 rd International Conference on Rapidly Quenched Metals, 第１８３頁（１９７９年））について報告がなされている。ゼロに近い磁気歪みを持つＣｏに富む金属ガラス状合金は、メトグラス（METGLAS ：登録商標）合金２７０５Ｍ及び２７１４Ａ（アライドシグナル社［AlliedSignal Inc. ］）、並びにビトロバック（VITROVAC：登録商標）６０２５及び６０３０（バキュームシュメルツ社［Vacuumschmelze GmbH］）という商標名で商業的に入手することができる。これらの合金は、高周波数において作動されるいろいろな磁性部材で使用されている。Ｃｏ- Ｎｉ系金属がラス合金に基づく唯一の合金（ビトロバック６００６）は、盗難防止マーカー用途に商業的に役立つ（米国特許第５，０３７，４９４号）。明らかに、現存する合金よりも磁気的に用途が広いＣｏ及びＮｉに基づく新しい磁性金属ガラス状合金が望ましい。
【発明の概要】
【００１０】
本発明によれば、少なくとも７０％がガラス状である低い磁気歪みを持つ磁性合金が提供される。この金属ガラス状合金は、Ｃｏa Ｎｉb Ｆｅc Ｍd Ｂe Ｓｉf Ｃg という組成を有する。ただし、上記の式においてＭはＣｒ、Ｍｏ、Ｍｎ及びＮｂより成る群から選ばれる少なくとも１種の元素であり、“ａ〜ｇ” は原子パーセントであって、“ａ〜ｇ” の和は１００に等しく、“ａ” は約２５〜約６０の範囲であり、“ｂ” は約５〜約４５の範囲であり、“ｃ” は約６〜約１２の範囲であり、“ｄ” は約０〜約３の範囲であり、“ｅ” は約５〜約２５の範囲であり、“ｆ” は約０〜約１５の範囲であり、そして“ｇ” は約０〜６の範囲である。この金属ガラス状合金は飽和磁気歪みとして約−３〜＋３ｐｐｍの範囲の値を有する。この金属ガラス状合金は、磁性部材を形成するために、その溶融物から急速凝固によってリボン又はシート又はワイヤーの形態に鋳造され、そして巻き取られるか又は積み重ねられる。磁性部材は、必要に応じて、磁場を用い又は用いずにその結晶化温度より低い温度で熱処理（アニール）される。得られる磁心又は磁性部材は、矩形タイプから線形タイプまでの範囲のＢ−Ｈ特性を有するインダクターである。
【００１１】
本発明の方法に従って熱処理された金属ガラス状合金は、可飽和リアクトル、線形原子炉、電力変圧器、信号変成器等のような、高周波数で作動される装置での使用に特に適している。
【００１２】
本発明の金属ガラス状合金は、また、電子監視システムにおける磁気マーカーとしても有用である。
本発明は、次の詳細な説明及び添付図面を参照すると、さらに十分に理解され、かつさらなる利点が明らかになるだろう。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の合金のＢ−Ｈ特性を描いているグラフであり、この場合合金は、印加磁場（Ａ）の非存在下で、磁心の円周方向（Ｂ）に沿って印加された磁場を用いて、及びリボン磁心（Ｃ）に対して軸方向に沿って印加された磁場を用いてアニールされている。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
低飽和磁気歪みを有する金属ガラス状合金は、高周波用途でのその使用に多数の機会を提供する。さらに、この合金が安価である場合は、その技術的な有用性は高められる。本発明の金属ガラス状合金は、次の組成：Ｃｏa Ｎｉb Ｆｅc Ｍd Ｂe Ｓｉf Ｃg を有する。ただし、上記の式においてＭはＣｒ、Ｍｏ、Ｍｎ及びＮｂより成る群から選ばれる少なくとも１種の元素であり、“ａ〜ｇ” は原子パーセントであって、“ａ〜ｇ” の和は１００に等しく、“ａ” は約２５〜約６０の範囲であり、“ｂ” は約５〜約４５の範囲であり、“ｃ” は約６〜約１２の範囲であり、“ｄ” は約０〜約３の範囲であり、“ｅ” は約５〜約２５の範囲であり、“ｆ” は約０〜約１５の範囲であり、そして“ｇ” は約０〜６の範囲である。この金属ガラス状合金は飽和磁気歪みとして約−３〜＋３ｐｐｍの範囲の値を有する。上記組成物の純度は標準的な工業用途で見いだされる純度である。この金属ガラス状合金は、どこでも容易に入手できる技術で便利に製造される；１９７４年１１月５日に発行された米国特許第３，８４５，８０５号及び１９７４年１２月２４日に発行された米国特許第３，８５６，５１３号を参照されたい。一般に、リボン、ワイヤー等々の形態をしているこの金属ガラス状合金は、その所望とされる組成の溶融物から少なくとも約１０5 Ｋ／秒の速度で急冷される。合金組成物全体の約２０原子パーセントというホウ素、ケイ素及び炭素の和は、その合金のガラス形成能と両立できるものである。しかし、Ｍの含有量、即ち“ｄ” の量は、和“ｅ＋ｆ＋ｇ” が２０原子パーセントを越えると非常に大きくなるために、約２原子パーセントを越えない。本発明の金属ガラス状合金は実質的にガラス状である、即ちそれはｘ線回折法、透過電子鏡検法及び／又は示差走査測熱法で測定して少なくとも７０％、好ましくは少なくとも約９５％、最も好ましくは１００％がガラス状である。
【００１５】
本発明に従って製造された代表的な金属ガラス状合金が表Ｉに記載される。表Ｉには、飽和誘導率（saturation induction：Ｂs ）、飽和磁気歪み（λs ）及び第一結晶化温度（Ｔx1）のような鋳造されたままの合金の性質が与えられている。
【００１６】
【表１−１】
2013100603.tif 000003
【００１７】
【表１−２】
2013100603.tif 000004
【００１８】
表Ｉに記載される合金は、全て、０．５テスラを越える飽和誘導率Ｂs 及び−３〜＋３ｐｐｍの範囲内の飽和磁気歪みを示す。磁性部材の大きさの観点からは高い飽和誘導率を有することが望ましい。より高い飽和誘導率を有する磁性材料はより小さい大きさの部材をもたらす。現在使用されている多くの電子デバイスでは、０．５テスラ（Ｔ）を越える飽和誘導率は十分に高いと考えられる。本発明の合金は−３〜＋３ｐｐｍの飽和磁気歪み範囲を有するが、それより好ましい範囲は−２〜＋２ｐｐｍであり、そしてゼロに近い値が最も好ましい。従って、本発明のより好ましい合金の例としては、次のものが挙げられる：
【００１９】
【化１】
2013100603.tif 000005
【００２０】
本発明の金属ガラス状合金の熱処理、即ちアニールは、その合金の磁気的性質を有利に変える。アニール条件の選択は、構想された部材の望まれる性能に依存して異なる。例えば、部材が可飽和リアクトルとして使用される場合は、正方形のＢ−Ｈループが望ましい。次いで、アニール条件は、その部材の作動場方向に沿って印加される磁場を必要とすることがある。部材が環状であるときは、このアニール場の方向はその環状の円周方向に沿っている。部材がインターフェース変成器として使用される場合は、線形のＢ−Ｈループが必要とされ、そしてアニール場の方向は環状の円周方向に対して垂直である。これらの条件と得られる性質をさらによく理解するために、図１に、この技術分野の当業者に周知の典型的なＢ−Ｈループが示される。その垂直軸にはテスラ（Ｔ）で与えられる磁気誘導率Ｂが目盛られており、またその水平軸にはアンペア／メートル（Ａ／ｍ）で与えられる印加磁場Ｈが目盛られている。図１Ａは、テープ巻回磁心が外部磁場なしで熱処理、即ちアニールされている場合に相当する。そのＢ−Ｈループは正方形でも、線形でもないことが認められる。この種の挙動は可飽和磁心用途には合わないが、正方形であることが重要でない高周波変圧器用途では有用であろう。磁場がアニール中にテープ巻回磁心を磁気的に飽和すべく十分に印加されるときは、得られるＢ−Ｈループは図１Ｂで示されるもののように見える。このタイプの矩形（又は正方形）形状のＢ−Ｈループは、パソコンを含めて多くの種類の電子デバイス用の、昨今のスイッチモード電力供給装置で使用される磁気増幅器を含めて可飽和インダクター用途に適する。アニール中の印加磁場が環状に巻回された磁心に対して垂直であるときは、得られるＢ−Ｈループは図１Ｃで示される形を取る。この種の剪断された（sheared ）Ｂ−Ｈループ特性は、インターフェース変成器、信号変成器、線形インダクター、磁気チョーク等に予定される磁性部材に必要とされる。
本発明の金属ガラス状合金を使用する異なるタイプの用途のために、特定のアニール条件を見いださなければならない。このような例が以下に与えられる。
【実施例】
【００２１】
１．試料の調製 表Ｉに挙げられた金属ガラス状合金を、その溶融物から、米国特許第３，８５６，５１３号でチェン等が教示する技術に従って、約１０6 Ｋ／秒の冷却速度を用いて急冷した。得られたリボンは、典型的には、厚さが１０〜３０μｍで、幅が０．５〜２．５ｃｍであったが、これらはｘ線回折法（Ｃｕ−Ｋα線を使用）及び示差走査測熱法で有意の結晶化度がないことが確認された。このリボン形態の金属ガラス状合金は強く、光沢があり、硬く、そして延性であった。
【００２２】
２．磁気の測定 各試料の飽和磁化率Ｍs は、市販の振動試料磁力計（プリンストン・アプライド・リサーチ社［Princeton Applied Research］）を用いて測定された。この場合、リボンを幾つかの小さい正方形（約２ｍｍ×２ｍｍ）に裁断し、それらを試料ホルダーに入れた。この場合、印加磁場に平行な試料平面は最大約８００ｋＡ／ｍ（又は１０ｋＯｅ）に達した。次に、飽和誘導率Ｂs （＝４πＭs Ｄ）を、実測質量密度Ｄを用いて計算した。
飽和磁気歪みは、金属歪みゲージに取り付けられた一片のリボン試料（寸法約３ｍｍ×１０ｍｍ）について測定された。歪みゲージを持つその試料を約４０ｋＡ／ｍ（５００Ｏｅ）の磁場の中に入れた。歪みゲージの歪み変化を、磁場の方向が試料の長さ方向から幅方向に変わったときに、他の文献［Rev. Scientific Instrument、第５１巻、第３８２頁（１９８０年）］に記載される抵抗ブリッジ回路によって測定した。次に、飽和磁気歪みを式λs ＝２／３（上記２つの方向間における歪みの差）から求めた。
【００２３】
強磁性キューリー温度θf をインダクタンス法で測定し、それを、また、主として結晶化温度を求めるために用いられる示差走査測熱法によってもモニターした。結晶化は、時には、その化学的性質に依存して二段階以上の段階で起こることがある。本出願には第一結晶化温度がより適切である故に、表Ｉには本発明の金属ガラス状合金の第一結晶化温度が挙げられている。
実施例１に記載された手法に従って製造された金属ガラス状合金の連続リボンを、リボン（３．８ｃｍＯ．Ｄ．）の上に巻き付けて磁気的に閉じた環状試料を形成させた。各試料環状心は約１〜約３０ｇのリボンを含み、そして図１に示される種類のＢ−Ｈヒステリシスを得るために、市販のＢ−Ｈループトレーサーに配線された一次及び二次銅巻線を有していた。同じ磁心を用いて、ＩＥＥＥ標準３９３−１９９１に記載される方法で鉄損を得た。
【００２４】
３．鋳造したままの合金を使用している磁性部材 本発明の鋳造したままの合金を用いて実施例２に従って製造された環状心を試験すると、丸味を帯びた若しくは矩形の、又は剪断されたＢ−Ｈループを示した。表Ｉの合金２、３、６、２０、２１、３９、４１、４９、５６、５７、６１及び６３のｄｃ保磁度及びｄｃＢ−Ｈ矩形比の結果が表IIに与えられる。
【００２５】
【表２】
2013100603.tif 000006
【００２６】
低保磁度及びいろいろな値を取るＢ−Ｈ矩形比は、本発明の合金が可飽和リアクトル、線形原子炉、電力変圧器、信号変成器等のような多様な磁気用途に適していることを示している。
【００２７】
４．丸味を帯びたＢ−Ｈループを持つ磁性部材 前記実施例２に従って製造された環状心を、図１Ａで表されるＢ−Ｈループを示すいかなる磁場も存在させずにアニールした。アニール温度と時間を変えた。表Ｉの合金のあるものについて取ったｄｃ保磁度とＢ−Ｈ矩形比及びａｃ鉄損の結果が表III 及びIVに与えられる。
【００２８】
【表３】
2013100603.tif 000007
【００２９】
【表４】
2013100603.tif 000008
【００３０】
丸味を帯びたループ及び低鉄損は、高周波変圧器等における適用に特に適している。
５．矩形Ｂ−Ｈループを持つ磁性部材 実施例２の手法に従って製造された環状心は、その環状心の円周方向に沿って印加された８００Ａ／ｍの磁場を用いてアニールされた。表Ｉからのある合金について取ったｄｃＢ−Ｈヒステリシスループの結果が表Ｖに記載される。
【００３１】
【表５】
2013100603.tif 000009
【００３２】
これらの結果は、本発明の金属ガラス状合金は、励磁方向に沿って印加されたｄｃ磁場を用いてアニールされたときは、４Ａ／ｍ未満の低保磁度と共に、８５％を越える高いｄｃＢ−Ｈ矩形比を達成することを示すもので、これは、さらに、これらの合金は可飽和リアクトルとしての用途に適していることを示している。
【００３３】
表VIは、表Ｉの合金２９、３０、３１、６５、６６及び６７から実施例２に従って作成された環状巻きされた小さい磁心について、５及び５０ｋＨｚにおいてなされたａｃＢ−Ｈループ及び鉄損測定の結果をまとめて示すものである。
【００３４】
【表６】
2013100603.tif 000010
【００３５】
８５％を越えるＢ−Ｈ矩形比及び４００Ｗ／ｋｇ未満の低い鉄損は、可飽和リアクトルとしての適用に十分に適している。このようなリアクトルの１つは磁気増幅器である。磁気増幅器の最も重要な特徴の１つは高Ｂ−Ｈ矩形比であって、それはほとんどの市販合金で８０〜９０％の範囲である。従って、本発明の磁気増幅器は市販磁気増幅器のほとんどよりも性能が優れている。このような磁気増幅器は、パソコンを含めて電子デバイスのスイッチモード電力供給装置で広く使用される。
【００３６】
６．剪断されたＢ−Ｈループを持つ磁性部材 実施例２の手法に従って製造された環状心は、その環状心の円周方向に対して垂直に印加された約８０ｋＡ／ｍ（１ｋＯｅ）の磁場の中で３５０℃において１．５時間、続いて２２０℃において３時間アニールされた。表Ｉから合金３２、３３、６６及び６７についてなされたｄｃ透磁率測定の結果が表VII に記載される。
【００３７】
【表７】
2013100603.tif 000011
【００３８】
上記に与えられた条件下で熱処理された合金は、図１（Ｃ）に示されるそれら合金の磁気飽和まで剪断された又は線形のＢ−Ｈループを示す。熱処理中に印加された磁場は材料を磁気的に飽和させるべく十分に高くすべきである。この剪断された又は線形のＢ−Ｈ特性は、パルス変成器、インターフェース変成器、信号変成器、出力チョーク等における用途に適している。
【００３９】
かくして、本発明のかなり十分な細部を説明したが、この細部は厳守されることを必要とするものではなく、この技術分野の当業者であれば、本出願に従う特許請求の範囲により定義される本発明の範囲に入る全てのさらなる変更及び修正に想到することができることは了解されるだろう。
【図１】
2013100603.tif 000014
【手続補正書】
【提出日】平成24年12月25日(2012.12.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
式ＣｏａＮｉｂＦｅｃＭｄＢｅＳｉｆＣｇを有する少なくとも７０％がガラス状である磁性合金であって、ＭはＣｒ、Ｍｏ、Ｍｎ及びＮｂより成る群から選ばれる少なくとも１種の元素であり、“ａ〜ｇ”は原子パーセントであって、“ａ〜ｇ”の和は１００に等しく、“ａ”は２５〜６０の範囲であり、“ｂ”は５〜４５の範囲であり、“ｃ”は６〜１２の範囲であり、“ｄ”は０〜３の範囲であり、“ｅ”は５〜２５の範囲であり、“ｆ”は２〜１５の範囲であり、そして“ｇ”は０〜６の範囲である磁性合金であり、−３〜＋３ｐｐｍの鋳造したままの状態での飽和磁気歪み値を有し、前記合金の第一結晶化温度より低い温度でアニールされており、７５％を超えるｄｃＢ−Ｈループ角形比を持つ矩形のＢ−Ｈヒステリシスループを有し、０．５０テスラを超える飽和誘導を有し、そして４Ａ／ｍ未満の保磁力を有する磁性合金。
【請求項２】
−２×１０−６〜＋２×１０−６の飽和磁気歪みの範囲を有する、請求項１に記載の磁性合金。
【請求項３】
請求項１に記載の磁性合金であって：
【化１】
2013100603.tif 000015
より成る群から選ばれる組成を有する磁性合金。
【請求項４】
８０％を越える５ｋＨｚにおけるＢ−Ｈ角形比を持つ、矩形のａｃＢ−Ｈヒステリシスループを有する、請求項１に記載の磁性合金。
【請求項５】
請求項１に記載の合金を含んでなる磁気素子を有する、可飽和ｄｃインダクターで使用するための磁心。
【請求項６】
請求項４に記載の合金を含んでなる磁気素子を有する、可飽和ａｃインダクターで使用するための磁心。
【請求項７】
請求項４に記載の合金を含んでなる磁気素子を有する、磁気検出器で使用するための磁心。
【請求項８】
請求項５、６又は７に記載の磁心であって：
【化２】
2013100603.tif 000016
より成る群から選ばれる組成を有する合金を含んでなる磁気素子を有する磁心。
【請求項９】
８５％を越える５ｋＨｚにおけるＢ−Ｈ角形比を持つ、矩形のａｃＢ−Ｈヒステリシスループを有する、請求項１に記載の磁性合金。
【請求項１０】
請求項９に記載の合金を含んでなる磁気素子を有する、可飽和ａｃインダクターで使用するための磁心。
【請求項１１】
請求項９に記載の合金を含んでなる磁気素子を有する、磁気検出器で使用するための磁心。
【請求項１２】
請求項９に記載の磁性合金であって、
【化３】
2013100603.tif 000017
より成る群から選ばれる組成を有する磁性合金。
【請求項１３】
励磁方向に沿って印加された磁場を用いてアニールされた、請求項１に記載の磁性合金。
【請求項１４】
励磁方向に沿って印加された磁場を用いてアニールされた、請求項９に記載の磁性合金。
【外国語明細書】
2013100603000001.pdf