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軟磁性金属ガラス合金 コモンズ 新技術説明会

国内特許コード P03P000989
整理番号 E051P30
掲載日 2003年10月21日
出願番号 特願2002-055291
公開番号 特開2003-253408
登録番号 特許第3929327号
出願日 平成14年3月1日(2002.3.1)
公開日 平成15年9月10日(2003.9.10)
登録日 平成19年3月16日(2007.3.16)
発明者
  • 井上 明久
出願人
  • 国立研究開発法人科学技術振興機構
発明の名称 軟磁性金属ガラス合金 コモンズ 新技術説明会
発明の概要 【課題】 従来のFe-B-Si基金属ガラスは、ガラス形成能が低いため、厚さ1 mm以上の金属ガラス棒の作製が不可能で、実用性に限界がある。バルク金属ガラスが得られる軟磁性、高飽和磁化 Fe-B-Si系金属ガラスの開発は金属ガラス製品の応用分野を大きく拡張する鍵となっている。
【構成】 下記の組成式で表され、過冷却液体の温度間隔ΔTχが40 K以上で、換算ガラス化温度Tg/Tmが0.56以上であり、1.4 T以上の飽和磁化を有することを特徴とするガラス形成能が高い軟磁性Fe-B-Si系金属ガラス合金。
(Fe1-a-b Ba Sib )100-χMχ
ただし、a, b は原子比であり、0.1 ≦ a ≦ 0.17, 0.06 ≦ b ≦ 0.15, 0.18≦ a + b ≦0.3, MはZr, Nb, Ta, Hf, Mo, Ti, V, Cr, Pd, Wのうちの一種または二種以上の元素であり、1 原子% ≦χ ≦10原子%である。
従来技術、競合技術の概要


従来、非晶質合金として1960年代において最初に製造されたFe-P-C系合金、1970年代において製造された(Fe,Co,Ni)-P-B系合金、(Fe,Co,Ni)-Si-B系合金、(Fe,Co,Ni)-(Zr,Hf,Nb)系合金、(Fe,Co,Ni)-(Zr,Hf,Nb)-B系合金1970年代から1980年代初めにおいて製造されたFe-(,Ti,Zr,Hf,V,Nb,Ta,Cr,Mo,W,Mn,Ni)-Si-B系合金(特開昭61-295602号公報)、Fe-(,Cr,Mo,W,V,Nb,Ta,Ti,Zr,Hf)-B系合金(特開昭58-42759号公報、特開平4-314846号公報)が知られている。
これらの合金は、いずれも、104 K/s以上の冷却速度で急冷凝固する必要があり、得られた試料の厚さは200μm以下の薄帯であった。また、高いガラス形成能を示す合金系とし、1988年~2001年にかけて、Ln-Al-TM、Mg-Ln-TM、Zr-Al-TM、Pd-Cu-Ni-P、(Fe,Co,Ni)-(Zr,Hf,Nb)-B、Fe-(Al,Ga)-P-B-C、Fe-(Nb,Cr,Mo)-(Al,Ga)-P-B-C、Fe-(Cr,Mo)-Ga-P-B-C、Fe-Co-Ga-P-B-C、Fe-Ga-P-B-C 、Fe-Ga-P-B-C-Si (ただし、Lnは希土類元素、TMは遷移金属である)系などの組成のものが発見された。これらの合金系では、厚さ1mm以上の金属ガラス合金棒が作製できる。
本発明者は、先に、Fe-P-Si-(C,B,Ge)-(IIIB族金属元素,IVB族金属元素)の軟磁性金属ガラス合金(特開平11-71647号公報)、(Fe,Co,Ni)-(Zr,Nb,Ta,Hf,Mo,Ti,V)-Bの軟磁性金属ガラス合金(特開平11-131199号公報)、Fe-(Cr, Mo)-Ga-P-C-Bの軟磁性金属ガラス合金(特開2001-316782号公報)を発明し、特許出願した。

産業上の利用分野


本発明は、高飽和磁化を有するガラス形成能が高い軟磁性Fe-B-Si系金属ガラス合金に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
下記の組成式で表され、過冷却液体の温度間隔ΔTχが40 K以上で、換算ガラス化温度Tg/Tmが0.56以上であり、ガラス相の体積分率(Vf-amo.100%の鋳造材で1.4 T以上の飽和磁化を有することを特徴とするガラス形成能が高い軟磁性Fe-B-Si系金属ガラス合金。
(Fe1-a-b Ba Sib )100-χMχ
ただし、a, b は原子比であり、0.133≦ a ≦ 0.17, 0.098≦ b ≦ 0.15, 0.231≦ a + b ≦0.3, MはZr, Nb, Ta, Hf, Mo, Ti, V, Cr, Wのうちの一種または二種以上の元素であり、1 原子% ≦χ ≦10原子%である。

【請求項2】
請求項1記載のFe-B-Si系金属ガラス合金にGaを3原子%以下添加したことを特徴とする軟磁性Fe-B-Si系金属ガラス合金。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2002055291thum.jpg
出願権利状態 登録
参考情報 (研究プロジェクト等) ERATO 井上過冷金属プロジェクト 領域
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