專利名稱：磁芯的制造方法及熱處理方法
技術領域：
本發明涉及具有極恒定的導磁率的磁芯的制造方法，該磁芯用作濾除疊加在直流電流上的平穩脈動分量的噪聲濾波器的磁芯或作常規使用噪聲濾波器的磁芯，如用于有源濾波器或高頻變壓器。本發明還涉及制造方法應用的有效技術。
噪聲濾波器或高頻變壓器用的扼流線圈這類產品中的磁芯，要求具有基本恒定的導磁率，這就是說，導磁率與磁場強度H不能密切相關，但保持基本恒定。為實現恒定的導磁率，在用非晶形合金制成的所說的非晶形磁芯中，用鐵基非晶形合金薄帶(以下稱作非晶形帶或磁帶)按所需的匝數卷繞成所說的非晶形磁芯，經過熱處理，并且環氧樹脂一類的粘合劑浸漬，固化以后，安置了使磁通路斷開的空隙部分，能實現恒定的導磁率。
由于希望在不久的將來這類扼流線圈能在幾百千赫或更高的高頻率范圍內使用，因此在這樣的高頻范圍內必須減小磁芯所產生的熱量，也就是說，磁芯的損耗應盡可能低。
考慮到上述的情況，已制成的帶有上述空隙的磁芯存在的問題是，由于絕緣破壞使磁芯損耗明顯增大，或像在切割面磁芯損耗明顯增大。此外，在浸漬環氧樹脂時或在環氧樹脂固化時會產生壓應力，且在切割時會出現加工變形。
如上所述，只要不形成空隙，多種技術可能實現恒定的導磁率。
由A.Datta等人進行的早期研究中表明，該文發表在1981年出版的“Proc.4th Int.Conf.on Rapidly Metals”(PP1007～1010)，熱處理后a-鐵晶粒淀積在非晶形帶表面附近，提供恒定導磁率。
此后，日本專利公開說明書63-24016提出，在低于結晶溫度下進行10小時以上的低溫處理，并穩定地抑制在表面上結晶化來實現恒定導磁率。
然而，上述的現有技術中，由于具有指定的恒定導磁率的磁芯是用在非晶形帶表面淀積晶粒的方法獲得的，因此，在熱處理中甚至有輕微的溫度變化也會引起導磁率波動，并且會出現不能大量提供質量穩定的產品問題。
另一方面，為了在非晶形帶表面結晶化，Morita在J.Japan.Inst.Metals.Vol.52，No.4，(1988).PP420-427中報道說，他發現在非晶形帶(鐵-硼-硅系)的鄰近表面層處出現結晶的現象。然而，如果熱處理氣氛中含有水分，則磁芯損耗變壞。
根據他的報道，當Fe78.5B13Si8.5非晶形合金帶在溫度為673K，在氬氣(Ar)、氮氣(N2)、干燥氫氣(H2)和氮氣加氧(N2+O2)的氣氛中退火處理后，磁芯損耗被改善，且磁芯損耗值之間基本沒有差別。但當非晶形合金帶在潮濕的氫氣(H2)氣氛中在323K(50℃)的露點溫度下退火處理后，磁芯損耗變壞。然而，文章沒有說到關于為實現恒定的導磁率所用的熱處理方法。
順便說及，非晶形帶的恒定導磁率與退火條件密切相關，也就是說，正如上述的磁芯制造工藝中熱處理溫度與恒定導磁率密切相關，并且，為獲得恒定導磁率必須嚴格控制熱處理的溫度。然而，已經知道無論怎樣嚴格控制熱處理條件，也未必總是能獲得具有指定的恒定導磁率的磁芯。
本發明人認為，造成這種現象的原因是由于材料決定的磁帶(非晶形帶)的特性分散(也就是說組分的分散)。


圖1表示的是熱處理溫度與14個樣品(R1-R14)的導磁率之間的關系，樣品是從許多不同的磁帶坯料中任選出來的。圖中，熱處理是在空氣中熱處理2小時。
導磁率的測試條件是100KHz交流磁場5mOe(毫奧斯特)和直流磁場O奧斯特，用Hewlett Packard公司制造的HP4280A和HP4281A型精密LCR(電感電容電阻)測定計測試。
導磁率與恒定導磁率之間的關系如圖2所示，也就是說，圖2示出了導磁率隨各個熱處理溫度中直流疊加磁場的增大所起的變化。
正如所描繪的，以指定的恒定導磁率為基準，用增加直流疊加磁場的方法，例如用粉末型平滑扼流圈，可以使導磁率不急劇降低。
正如從圖2中看到的，疊加直流磁場下的導磁率，即恒定導磁率可以用只測量不加磁場O Oe(O奧斯特)的導磁率來測定。
此外，在不加磁場O Oe(O奧斯特)狀態下降低導磁率，自然能夠獲得恒定導磁率。
從圖1可以看到，在溫度為445℃下經2小時熱處理的情況下可以用同時形成相應于導磁率為250的導磁率范圍從180至380的磁芯。也就是說，即使嚴格控制溫度條件，所形成的磁芯具有的導磁率差別可能最大為200，合格率可能極差。
本發明的第一目的是提供一種具有恒定導磁率、也不形成空隙的磁芯，用控制熱處理條件，實際上是控制熱處理氣氛中的蒸汽量來實現，并提供一種磁芯，可以使熱處理溫度范圍擴大，在低導磁率范圍內具有較少的磁芯損耗和穩定的特性。
為實現第一個目的，按本發明的磁芯制造方法包括用鐵基非晶形帶卷繞制成一個磁芯主體，然后在含蒸汽總量轉換在25℃時為5至500克/米3的潮濕氣氛中對磁芯主體進行熱處理。
本發明人基于以下的發現完成了本發明所述的制造方法，向熱處理氣氛中導入預定量蒸汽的情況下能獲得穩定的恒定導磁率，在這種情況下不形成空隙，在低導磁率范圍內在一個寬的溫度范圍內是有較低的磁芯損耗。
本發明的第二個目的是，提供一種磁芯，考慮到作為坯料的磁帶的特性分散性，制成品磁芯具有穩定的特性，甚至在存在這種分散性的情況下產品保持好的合格率。
為實現第二個目的，按本發明的磁芯熱處理方法為下列方法(A)、(B)和(C)中之一。
(A)、卷繞磁帶獲得磁芯主體，并對該磁芯主體進行熱處理的方法，包括測量從坯料中任選出的樣品磁帶的居里溫度(居里點)，將測得的溫度值與相應于預先制成的指定導磁率用的熱處理溫度的居里點比較，確定熱處理溫度的最佳值。
(B)、卷繞磁帶獲得磁芯主體，并對該磁芯進行熱處理的方法，包括測量從坯料中任選出的樣品磁帶的微分結晶溫度，將測得的溫度值與相應于預先制成的指定導磁率的熱處理溫度的微分結晶溫度比較，以確定熱處理溫度的最佳值。
(C)、卷繞磁帶獲得磁芯主體，并對該磁芯主體進行熱處理的方法，包括測量從坯料中任選出來的樣品磁帶的結晶溫度，將測得的溫度值與相應于預先制成的指定導磁率用的熱處理溫度的結晶峰值溫度比較，以確定熱處理的最佳溫度值。
方法(B)中的微分結晶溫度的定義為，在該溫度下非晶形的結晶在不同的掃描熱量變化下在正方向達到最大。
也就是說，它可以由結晶時的微分DSC(DSC為微分掃描測熱量)隨時間變化的特性曲線獲得。
結晶峰值溫度(Tx)有時可能在兩個位置出現，在這種情況下，第一個結晶溫度的微分結晶溫度定義為第一微分結晶溫度(Tx1d)，第二個結晶溫度的微分結晶溫度定義為第二微分結晶溫度(Tx2d)。
此外，方法(C)中的結晶溫度可以用日本工業標準(JIS-H7151)所述的非晶形金屬的結晶溫度測試方法獲得。所說的結晶溫度測試方法也可以是，例如，電阻的溫度變化、熱膨脹引起的溫度變化和x-射線衍射中的溫度變化。這些方法中，用DSC(微分掃描測熱法)裝置確定結晶峰值溫度的方法是合適的，并能以高精度確定結晶溫度，同時有好的重復性。
圖1是熱處理溫度與各批磁帶的導磁率分散性之間的關系曲線;
圖2是導磁率隨磁帶中疊加直流磁場的變化圖;
圖3是熱處理溫度與本發明方法中每個熱處理氣氛下的導磁率之間的關系圖;
圖4是熱處理溫度與本發明制造方法中每個熱處理氣氛下的磁芯損耗之間的關系圖;
圖5是導磁率與本發明制造方法的磁芯損耗之間的關系圖;
圖6是導磁率與本發明制造方法中的蒸汽量之間的關系圖;
圖7是空氣隙鐵心扼流圈與壓粉鐵心扼流圈之間直流疊加磁場特性比較圖;
圖8是熱處理溫度與本發明制造方法中的每個熱處理溫度下磁芯損耗之間的關系圖;
圖9是本發明的熱處理方法(A)的樣品2、3使用DSC裝置測得的微分掃描熱量變化圖;
圖10是本發明熱處理方法(A)中的熱處理溫度隨導磁率為250時的居理溫度的變化圖;
圖11是本發明熱處理方法(A)中的熱處理溫度隨導磁率為300時的居理溫度的變化圖;
圖12是本發明熱處理方法(B)中樣品4、5的微分掃描熱量變化與用DSC裝置測得的微分結晶溫度的變化圖;
圖13是本發明熱處理方法(B)中熱處理溫度隨導磁率為250時的微分結晶溫度的變化圖;
圖14是本發明熱處理方法(B)中的熱處理溫度隨導磁率為300時的微分結晶溫度的變化圖;
圖15是本發明熱處理方法(C)中的樣品6、7用DSC裝置測得的微分掃描熱量變化圖;
圖16是本發明熱處理方法(C)中的熱處理溫度隨導磁率為250時的結晶峰值溫度的變化圖;
圖17是本發明熱處理方法(C)中的熱處理溫度隨導磁率為300時的結晶峰值溫度的變化圖;
現在，首先將說明本發明的磁芯制造方法。
在該方法中，采用磁芯主體。例如，將非晶形金屬(薄片)制成的帶材切割并卷繞，在卷包的端頭加聚酰亞胺薄膜帶或類似物使其固定，制成要用的磁芯主體。
本發明中使用的非晶形金屬是鐵基非晶形合金(金屬)，合金中鐵(Fe)的含量大于50原子%，鐵基非晶形合金可以認為，例如下列鐵系合金，如鐵-硼(Fe-B)、鐵-硼-碳(Fe-B-C)、鐵-硼-硅(Fe-B-Si)、鐵-硼-硅-碳(Fe-B-Si-C)、鐵-硼-硅-鉻(Fe-B-Si-Cr)、鐵-鈷-硼-硅(Fe-Cu-B-Si)和鐵-鎳-鉬-硼(Fe-Ni-Mo-B)。
其中，最好的鐵基非晶形金屬是，例如，FexSiyBzMw，x、y、z均用原子%表示，范圍為x＝50-85，y＝5-15，z＝5-25，此外，M為Cu、Ni、Nb、Ta、Mo、W、Zr、Cu、Cr、Mn、Al和P組成的金屬組中的一種或多種，其中W為0到5原子%。
在本發明的磁芯制造方法中，磁芯主體在潮濕氣氛中經過熱處理，潮濕氣氛包含蒸汽總量轉化成25℃時為5至500克/米3，較好的是8至200克/米3，最好是20至80克/米3。假若潮濕氣氛中蒸汽量范圍從5至500克/米3，在一個寬溫度范圍內能獲得穩定的恒定導磁率，具有較低的磁芯損耗。甚至在沒有消除空隙的情況下，在低導磁率范圍也能獲得穩定的恒定導磁率，并且有較低的磁芯損耗。
熱處理氣氛可以與空氣相同，并能防止用作固定非晶形帶端頭的聚酰亞胺薄膜帶的類似物脫落，最好是用惰性氣體，如氮氣的氣氛。
如上所述，從圖2(表示導磁率隨每個熱處理溫度用的直流疊加磁場的增大的變化圖)可以看出，用降低不加磁場(O Oe)狀態下的磁芯導磁率的方法，自然能獲得恒定導磁率。
順便談及，升高熱處理溫度至高溫通常能降低導磁率，但是，升高熱處理溫度也能增大磁芯損耗。考慮到上述情況，下面將說明本發明在相當低的溫度范圍內實現導磁率控制。
圖3給出了卷繞非晶形金屬帶制成的磁芯主體(無空隙)在干燥狀態和潮濕狀態(蒸汽總量轉化成在25℃時為23克/米3)、在空氣、氧和氮氣每種氣體作為熱處理氣氛的熱處理溫度與導磁率之間的關系，導磁率測試方法如上所述。當疊加直流磁場時，用確定的導磁率能估算出恒定導磁率。能獲得的最佳恒定導磁率范圍是從150至600。
如圖3所看到的，在低于450℃相對低溫度范圍內在所說的潮濕氣氛中經過2小時熱處理，可以抑制導磁率。
按照本發明，由于磁芯主體是在含上述的預定蒸汽量的潮濕氣氛中處理過，磁芯的導磁率甚至在相對低的溫度范圍內進行熱處理的情況下也能被抑制，并能獲得較寬溫度范圍內的穩定恒定導磁率。
圖4和8給出了熱處理溫度與鐵芯或磁芯損耗之間的關系。圖5給出了在每種氣氛下導磁率和磁芯損耗之間的關系。
在圖4和8中，在干燥氣氛和潮濕氣氛中的磁芯損耗隨熱處理溫度的變化基本相同，這表明，在潮濕氣氛中進行熱處理的磁芯損耗比在干燥氣氛中進行熱處理的磁芯損耗不會增大。
此外，從圖5中可以看出，導磁率范圍超過600時，在潮濕氣氛中熱處理的磁芯損耗比在干燥氣氛中熱處理的磁芯損耗有較大磁加。然而，在導磁率范圍約100到600時的所說低導磁率范圍內能實現本發明中指定的恒定導磁率，其磁芯損耗與干燥氣氛中熱處理的磁芯損耗相比完全沒有變劣。
在按本發明的制造方法中，控制低溫范圍一邊的磁芯導磁率，在整個寬的溫度范圍內獲得恒定的導磁率，并防止磁芯損耗變壞，熱處理溫度T在下列等式1表示的范圍內，實際上是在等式2表示的范圍內等式1Tx-5℃≤T≤Tx-100℃等式2Tx-20℃≤T≤Tx-60℃在等式1、2中Tx表示非晶形合金的結晶溫度。
熱處理時間沒有特別限定，但以1分鐘到20小時為好。
如等式1和2所示，熱處理溫度T由結晶溫度Tx確定，因為低溫邊的恒定導磁率被破壞，而在高于上述溫度的高溫邊磁芯損耗增大。
在這種情況下結晶溫度由兩條線之間的交點確定，一條線是從對10毫克樣品在氮氣氣氛中溫速為10℃/分的條件下測得的熱產生峰值曲線出發并朝著基線的高溫邊延伸，而基線位于在最低溫度下熱產生峰值的低溫邊上;另一條是位于熱發生峰值達到最大的低溫邊上的引出線斜點處的切線延伸線。
最佳熱處理溫度范圍隨合金組份變化，當用Allied公司制造的非晶形合金2605S-2(Fe78B18Si9(原子%);Tx＝501℃)時最佳熱處理溫度范圍通常是從496℃至401℃，最好是476℃至431℃。
圖6示出了導磁率與蒸汽總量之間的關系，正如從圖中看到的，在熱處理溫度較低時，用較小量蒸汽可以抑制導磁率。也就是說，發現在如此低的溫度范圍內輸入潮濕氣氛能獲得穩定的恒定導磁率。
在本發明的制造方法中，用控制熱處理氣氛中的蒸汽量可以提供在低導磁率范圍內有低磁芯損耗和穩定特性的磁芯。
此外，由于溫度控制范圍被潮濕氣氛中的熱處理拓寬，甚至控制的溫度有或大或小的誤差也能獲得具有穩定特性的產品，而且能提高磁芯的合格率。
按本發明方法獲得的磁芯的最佳使用是，例如，作為扼流線圈，對此將進行說明。
然后要說明按本發明的熱處理方法(A)、(B)和(C)。
在這些方法中，對上述制造方法中用作磁芯的磁芯主體進行熱處理，磁芯主體是用上述的非晶形帶(磁帶)卷繞制成的。
熱處理氣氛可以與磁芯制造方法中的空氣氣氛相同。然而，惰性氣體，如氮氣氣氛較好，例如能防止聚酰亞胺薄膜帶脫落。
熱處理時潮濕氣氛可以用作處理條件，在這種情況下，在比較低的溫度范圍內磁芯的導磁率能被抑制，在含蒸汽總量轉換成25℃時為5至500克/米3，較好為8至200克/米3，更好為10-80克/米，最好為20至80克/米的潮濕氣氛中對磁芯處理能夠獲得在寬溫度范圍內的恒定磁導率的穩定。
在本發明的熱處理方法中，磁帶是在熱處理前從坯料中任選出來的，一部分磁帶切成樣品，在熱處理方法(A)中是測出樣品的居里溫度，在熱處理方法(B)中是測出樣品的微分結晶溫度，在熱處理方法(C)中是測出樣品的結晶峰值溫度，用DSC(微分掃描測熱法)裝置測量。
現在詳細說明方法(A)、(B)和(C)的每種方法。
方法(A)
圖9表示出，作為樣品的20毫克磁帶用DSC裝置測量出的微分掃描熱量(DSC)的變化，從圖中能看到磁帶的居里點(Tc)為407℃。
用由DSC裝置測得的溫度值代替表示熱處理溫度與早獲得的指定導磁率中的居里點之間關系的等式來確定熱處理控制溫度。
上述等式能被推導出來，如下所示。
簡化熱處理溫度與許多原有的坯料指定導磁率中的居里溫度之間的關系能獲得等式。
圖10是熱處理溫度隨導磁率為250時的居里點的變化圖。而圖11是熱處理溫度隨導磁率為300時的居里點的變化圖。
從這兩個圖可以看出，居里溫度與熱處理溫度之間存在很強的正比關系，由此用最小二乘方法可以推導出下列等式等式3T(℃)＝1.634×Tc(℃)-204.77，等式4T(℃)＝1.363×Tc(℃)-99.88。
等式3中T表示指定的導磁率(例如，250)的熱處理所需的控制溫度，Tc表示由DSC裝置測得的居里溫度，校準系數為0.983。
為了控制熱處理溫度，應對電爐分段考慮特別控制，例如，在每批坯料獲得的熱處理溫度(T)的控制溫度范圍440℃至460℃的基礎上控制在相差1℃。
電爐的溫度控制是在熱處理溫度(T)的控制溫度基礎上導出的，因此，可以用等式3確定，而且，在為獲得指定的導磁率所用的最佳熱處理控制溫度時的熱處理(退火)是根據每批預定的坯料導出的。
方法(B)圖12給出了微分掃描熱量的變化，樣品是10毫克磁帶，樣品用DSC裝置測量，從圖中能找出第一個微分結晶溫度(Tx1d)。
然后，由DSC裝置測得的溫度值代替表示熱處理溫度與在早已測得的指定導磁率的第一微分結晶溫度(Tx1d)之間關系的等式來確定熱處理溫度。
上述等式推導如下。
預先簡化熱處理溫度與許多批坯料所指定的導磁率中的第一微分結晶溫度(Tx1d)之間關系可以得出該等式。
圖13給出了熱處理溫度隨導磁率為250時的微分結晶溫度的變化，而圖14給出了熱處理溫度隨導磁率為300時的微分結晶溫度的變化。
如從兩個圖中所看到的，微分結晶溫度與熱處理溫度之間存在強正比關系，由此用最小二乘方法能推出下列等式5和6。等式5表示的是導磁率為250的情況，而等式6表示的是導磁率為300的情況。
等式5T(℃)＝1.149Tx1d-138.43，等式6T(℃)＝0.935Tx1d-41.49。
等式5和6中，T表示能獲得指定導磁率的熱處理控制溫度，Tx1d表示第一微分結晶溫度，每個等式中，校準系數至少為0.98。
為了電爐中的熱處理溫度，電爐溫度在熱處理溫度(T)用的控制溫度基礎上控制在相差1℃。
順便說及，熱處理是以等式5和6為基礎確定的熱處理用的控制溫度來控制電爐進行的。
方法(C)圖15給出了20毫克重的磁帶樣品的微分掃描熱量變化，樣品用DSC裝置測量，并從圖中能看到結晶熱產生峰值溫度(Tx)。
然后，用DSC裝置測得的溫度值代替表示熱處理溫度與在預先測量得的指定導磁率中的結晶峰值溫度(Tx)之間關系的等式來確定熱處理溫度。
上述等式的推導，如下所示。
該等式可這樣獲得，例如，用預先簡化熱處理溫度與許多批坯料具有的指定導磁率中的結晶峰值溫度之間的關系。
圖16給出了熱處理溫度隨導磁率為250時的結晶峰值溫度變化。而圖17表示了熱處理溫度隨導磁率為300時的結晶峰值溫度的變化。
從兩幅圖中能看到，結晶峰值溫度與熱處理溫度之間存在強的正比關系。由此，下列等式7，最好是等式8可以用最小二乘方法推導出。
等式7T(℃)＝0.928Tx1-31.86，等式8T(℃)＝0.766Tx1+49.06。
等式7和8中，T表示能獲得的指定導磁率的熱處理用的控制溫度，Tx1表示圖15中的第一結晶峰值溫度，每個等式中的核準系數最小為0.98。
為了電爐中的熱處理溫度，電爐溫度在熱處理溫度(T)用的控制溫度基礎上控制在相差1℃。
順便提及，熱處理是以等式7和8為基礎確定的熱處理用的控制溫度來控制電爐進行的。
按本發明的每種熱處理方法，甚至作為坯料的磁帶在熱處理前的特性是分散的，也總能獲得產品質量特性穩定的磁芯。
現在用實施例說明本發明。
例1(磁芯制造方法例)用Allied公司制造的一種非晶形帶(商品名Metglass，批號No2605s-2，組分Fe78B18Si9原子%，厚21微米，寬10毫米)卷繞成外徑為25毫米和內徑為15毫米的環形磁芯主體，在電爐內處理溫度為445℃下經2小時退火，在該情況下退火氣氛是在氮氣中含有蒸汽總量轉化為在25℃時為25克/米3的潮濕氣氛。然后，將無空隙的磁芯主體放入合成樹脂制成的外殼中制成磁芯。
磁芯的導磁率與直流疊加磁場之間的關系示于圖7中。
圖中分別畫出了按上述磁芯相同條件制成的空氣隙鐵心扼流圈和用鐵硅鋁磁合金粉壓制成的壓粉鐵心扼流圈的特性曲線，以便進行比較。
從圖中能夠看到，該例中獲得的磁芯具有的特性與壓粉鐵心扼流圈的特性類似，而且在整個重疊部分本例中獲得的磁芯能獲得比壓粉鐵心扼流圈高的導磁率。此外，該磁芯在100奧斯特(Oe)或更低的磁場中導磁率不會像空氣隙鐵心扼流圈在這種情況下突然降低。
例2(磁芯的熱處理方法(A)的實例)
用與例1相同的Allied公司制造的非晶形磁帶卷繞成外徑為25毫米和內徑為15毫米的環形磁芯主體。
另一方面，用DSC裝置測出從上述非晶形磁帶的每批坯料中任選出樣品的居里點(Tc)。
然后，用測量值代替等式3來確定熱處理溫度(T)的控制溫度，并在此基礎上控制電爐。
該例中，電爐的熱處理溫度(T)對居里溫度(Tc)為397.1℃的批料控制在444℃。
熱處理氣氛用氮氣氣氛，熱處理時間為2小時。
結果是獲得相應于指定導磁率250的導磁率范圍在245至255的磁芯合格率為97%。
熱處理完成之后，將無空隙的磁芯主體裝入合成樹脂殼內，制成磁芯。
例3(磁芯的熱處理方法(A)的實例)用與例1相同的Allied公司制造的非晶形磁帶卷繞成外徑為25毫米和內徑為15毫米的環形磁芯主體。
另一方面用DSC裝置測量從上述非晶形磁帶的每批坯料中任選出樣品的居里點(Tc)。
然后用測得的值代替等式3來確定熱處理控制溫度(T)，并以此為基礎控制電爐。
在該例中，電爐的熱處理溫度(T)對居里點(Te)為400.4℃的坯料控制在446℃。
熱處理氣氛用氮氣氣氛，熱處理時間為2小時。
其結果是，相應于指定導磁率308的導磁率范圍從290至300的產品合格率為94%。
熱處理完成后，無空隙的磁芯主體裝入合成樹脂殼內，制成磁芯。
例4(磁芯的熱處理方法(B)的實例)用與例1相同的Allied公司制造的非晶形磁帶卷繞成外徑為25毫米和內徑為15毫米的環形磁芯主體。
另一方面，用DSC裝置測量從上述非晶形磁帶的每批坯料中任選出樣品的微分結晶溫度(Tx1d)。
然后，用測量值代替等式5和6確定熱處理控制溫度(T)，并以此為基礎控制電爐。
在該例中，對于微分結晶溫度(Tx1d)為505.7℃的坯料，電爐的熱處理溫度(T)控制在443℃。其結果是，相應于指定導磁率250的、導磁率范圍從245至255的產品合格率為99%。
熱處理完成后，不含空隙的磁芯主體裝入合成樹脂殼內形成磁芯。
例5(磁芯的熱處理方法(B)的實例)用與例1相同的Allied公司制造的非晶形磁帶卷繞成外徑為25毫米和內徑為15毫米的環形磁芯主體。
另一方面，用DSC裝置測量從上述非晶形磁帶的每批坯料中任選出樣品的微分結晶溫度(Tx1d)。
然后，用測量值代替等式5和6來確定熱處理控制溫度(T)，并以此為基礎控制電爐。
這種情況下，對于具有微分結晶溫度(Tx1d)為508.5℃的坯料，電爐的熱處理溫度(T)控制到443℃。
其結果是，具有相應于指定導磁率為300的、導磁率范圍在290至300的產品合格率為97%。
熱處理完成后，不含空隙的磁芯主體裝入合成樹脂制成的殼內，制成磁芯。
例6(磁芯的熱處理方法(C)的實例)用與例1相同的Allied公司制造的非晶形磁帶卷繞成外徑為25毫米和內徑為15毫米的環形磁芯主體。
另一方面，用DSC裝置測量從上述非晶形磁帶的每批坯料中任選出樣品的結晶峰值溫度(Tx)。
然后用測量值代替等式7和8來確定熱處理控制溫度(T)，并以此為基礎控制電爐。
該情況下，對于具有第一微分結晶溫度(Tx1d)為512.5℃的坯料，電爐的熱處理溫度(T)控制在444℃。其結果是，具有相應于指定導磁率250的、導磁率范圍從245至255的產品合格率為92%。
熱處理完成后，不含空氣隙的磁芯主體裝入合成樹脂制成的殼內，制成磁芯。
例7(磁芯的熱處理方法(C)的實例)用與例1相同的Allied公司制造的非晶形磁帶卷繞成外徑為25毫米和內徑為15毫米的環形磁芯主體。
另一方面，用DSC裝置測量從上述非晶形磁帶的每批坯料中任選出樣品的結晶峰值溫度(Tx)。
然后，用測量值代替等式7和8來確定熱處理控制溫度(T)，并以此為基礎控制電爐。
在該情況下，對于具有第一結晶峰值溫度(Tx1)為516.5℃的坯料，電爐熱處理溫度(T)控制到445℃。
其結果是，具有相應于指定導磁率為300的、導磁率范圍在290至300的產品合格率為90%。
如上所述，實例1-2中，由于用非晶形磁帶制成的磁芯主體是在含有預定蒸汽量的潮濕氣氛中進行熱處理，所以，磁芯具有穩定的特性。特別是在導磁率范圍內能獲得高合格率。此外，按照實例3-7，采用在熱處理中有關的居里溫度、微分結晶溫度或結晶峰值溫度對坯料分散性進行補償的方法，使其能獲得特別高的產品合格率。
權利要求
1.一種磁芯的制造方法，包括卷繞鐵基非晶形磁帶制成磁芯主體，將磁芯主體在含有蒸汽總量轉換成在25℃時為5至500克/米3的潮濕氣氛中進行熱處理。
2.按權利要求1的磁芯制造方法，其特征是，潮濕氣氛中含的蒸汽總量為8至200克/米3。
3.按權利要求2的磁芯制造方法，其特征是，潮濕氣氛中含的蒸汽總量為10至80克/米3。
4.按權利要求3的磁芯制造方法，其特征是，潮濕氣氛中含的蒸汽總量為20至80克/米3。
5.按權利要求1的磁芯制造方法，其特征是，潮濕氣氛是在氮氣氣氛中形成的。
6.按權利要求1或5的磁芯制造方法，其特征是，熱處理溫度是從Tx-5℃至Tx-100℃，其中Tx代表結晶溫度。
7.按權利要求6的磁芯制造方法，其特征是，熱處理溫度是從Tx-20℃至Tx-60℃。
8.一種磁芯的熱處理方法，磁芯是卷繞鐵基非晶形磁帶制成磁芯主體，對磁芯主體進行熱處理，它包括測量從坯料中任選出樣品的非晶形磁帶的居里溫度，將測得的溫度值與相應于預先制成的具有指定導磁率的磁芯用的熱處理溫度的居里溫度值相比較，由此確定熱處理溫度的最佳值。
9.按權利要求8的磁芯熱處理方法，其特征是，熱處理溫度的最佳值是從等式T(℃)＝1.634×Tc(℃)-204.77計算出的，式中T表示獲得指定導磁率用的熱處理的控制溫度，Tc表示居里溫度。
10.按權利要求8的磁芯熱處理方法，其特征是，熱處理溫度的最佳值是從等式T(℃)＝1.363×Tc(℃)-99.88計算出的，式中T表示獲得指定導磁率的熱處理控制溫度，Tc表示居里溫度。
11.一種磁芯的熱處理方法，磁芯是用卷繞鐵基非晶形帶制成磁芯主體，對磁芯主體進行熱處理，它包括測量從坯料中任選樣品的非晶形帶的微分結晶溫度，將測得的溫度值與相應于預先制成的具有指定導磁率的磁芯用的熱處理溫度的微分結晶溫度值相比較，由此確定熱處理溫度最佳值。
12.按權利要求11的熱處理方法，其特征是，熱處理溫度的最佳值是由等式T(℃)＝1.149Txld-138.43計算出的，式中T表示獲得指定導磁率用的熱處理控制溫度，Txld表示第一微分結晶溫度。
13.按權利要求11的熱處理方法，其特征是，熱處理溫度的最佳值是由等式T(℃)＝0.953Txld-41.49計算出的，式中T表示獲得指定導磁率用的熱處理控制溫度，Txld表示第一微分結晶溫度。
14.一種磁芯的熱處理方法，磁芯是卷繞鐵基非晶形磁帶制成磁芯主體，對磁芯主體熱處理，它包括測量從坯料中任選出的非晶形磁帶樣品的結晶峰值溫度，將測量獲得的溫度值與相應于預先制成的具有指定導磁率磁芯用的熱處理溫度的結晶峰值溫度值比較，由此確定熱處理溫度的最佳值。
15.按權利要求14的熱處理方法，其特征是，結晶溫度是由微分掃描測熱法確定的結晶熱產生峰值溫度。
16.按權利要求14的熱處理方法，其特征是，熱處理溫度的最佳值是由等式T(℃)＝0.928Tx1-31.86算出的，式中T表示獲得指定導磁率用的熱處理控制溫度，Tx1表示第一結晶熱產生峰值溫度。
17.按權利要求14的熱處理方法，其特征是，熱處理溫度最佳值由等式T(℃)＝0.776Tx+49.06算出的，式中T表示獲得的指定導磁率用的熱處理控制溫度，Tx1表示第一結晶熱產生峰值溫度。
全文摘要
卷繞鐵基非晶形磁帶制成磁芯主體，它在含預定蒸汽的潮濕氣氛中熱處理，能在低導磁率范圍內獲得低損耗、特性穩定、產品合格率高的磁芯。在坯料是性能分散的磁帶時，也能制成高合格率、質量特征穩定的磁芯。方法是對上述磁芯主體采用熱處理，測出任選的非晶形磁帶樣品的居里點、微分結晶溫度或結晶溫度，將此溫度值與預先制成的指定導磁率用的熱處理溫度的各對應值進行比較，由此確定出熱處理的最佳溫度值。
文檔編號H01F1/153GK1065748SQ92102499
公開日1992年10月28日 申請日期1992年3月4日 優先權日1991年3月4日
發明者竹內雅人, 廣田好彥, 大森浩, 吉村勝 申請人:三井石油化學工業株式會社