Fe基合金组合物、软磁性材料、磁性部件、电气电子相关部件和设备制造技术

本发明专利技术提供一种Fe基合金组合物，其特征在于，作为能够形成不含P且具有玻璃化转变温度Tg的非晶软磁性材料的Fe基合金组合物，组成式以(Fe1‑aTa)100原子％‑(x+b+c+d)MxBbCcSid表示，T为Ni等任选添加元素，M为Cr等任选添加元素，满足下述条件。0≤a≤0.3、11.0原子％≤b≤18.20原子％、6.00原子％≤c≤17原子％、0原子％≤d≤10原子％且0原子％≤x≤4原子％。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】Fe基合金组合物、软磁性材料、磁性部件、电气电子相关部件和设备
本专利技术涉及Fe基合金组合物，详细来说，涉及用作软磁性材料的Fe基合金组合物。此外，本专利技术涉及由上述Fe基合金组合物形成的软磁性材料、包含该软磁性材料的磁性部件、具备上述磁性部件的电气电子相关部件、具备该电气电子相关部件的设备。
技术介绍
作为具有优异磁特性的软磁性材料，含有非晶相的软磁性材料(本说明书中也称为“非晶软磁性材料”)受到关注。这样的非晶软磁性材料之一可列举出非晶质软磁性合金粉末，其特征在于，其是使用Fe基合金组合物来形成的利用水雾化法所形成的大致球状粉末，该粉末由非晶质相形成，所述非晶质相以Fe作为主要成分，至少包含P、C、B，且ΔTx＝Tx-Tg(其中，Tx表示结晶化开始温度，Tg表示玻璃化转变温度)的式子所示的过冷却液体的温度间隔(过冷却液体区域)ΔTx为20K以上(专利文献1)。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2004-156134号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题专利文献1中记载的非晶质软磁性合金粉末(非晶软磁性材料)具有玻璃化转变温度Tg，因此，由加工(作为具体例可列举出成形加工)该粉末而得到的磁性部件(作为具体例可列举出压粉芯体)进行加工时容易进行去除应变的退火处理(具体而言，通过加热规定时间来进行)。因此，具备含有专利文献1中记载的非晶质软磁性合金粉末这样的具有玻璃化转变温度Tg的非晶磁性材料的磁性部件的电气电子相关部件(作为具体例可列举出电感器)容易获得磁特性优异的产品。尤其是，在过冷却液体区域ΔTx的温度范围宽的情况下，退火处理所允许的温度范围、加热时间的幅度变大，能够更稳定地实施退火处理。此处，在为了获得具有玻璃化转变温度Tg的非晶软磁性材料而使用的非晶化元素中不含Fe之外的过渡金属的合金中，作为半金属元素而实质上必须含有P。P是优异的非晶化元素，但对于提高所得到的非晶软磁性材料的磁特性、尤其是饱和磁化Js(单位：T)而言有时成为阻碍因素。此外，由Fe基合金组合物形成的非晶软磁性材料(本说明书中也称为“Fe基非晶软磁性材料”)通过将具有规定组成的Fe基合金组合物的熔液急冷来获得时，在该熔液中包含P的情况下，存在如下情况：熔液内的P容易蒸发，在非晶软磁性材料的制造过程中难以使Fe基合金组合物的组成稳定化的情况；从熔液中蒸发的P附着至熔液周围的制造装置而对其它钢种造成污染、或者用于防止该现象的清扫较为耗时而导致作业性降低的情况。本专利技术的目的在于，提供能够形成具有玻璃化转变温度Tg的Fe基非晶软磁性材料且实质上不含P的Fe基合金组合物。本专利技术的目的还在于，提供实质上不含P且具有玻璃化转变温度Tg的Fe基非晶软磁性材料。进而，本专利技术的目的还在于，提供包含上述具有玻璃化转变温度Tg的Fe基非晶软磁性材料的磁性部件、具备上述磁性部件的电气电子相关部件、以及具备该电气电子相关部件的设备。用于解决问题的方法现有的常识是：为了获得具有玻璃化转变温度Tg的Fe基非晶软磁性材料，必须含有P作为非金属元素的非晶化元素，但本专利技术人等为了解决上述课题而进行了研究，结果得到如下的新见解：即使是含有B和C以及根据需要的Si作为非晶化元素，且实质上不含P的Fe基合金组合物，也能够形成具有玻璃化转变温度Tg的非晶软磁性材料。基于所述见解而完成的本专利技术的一个方式的Fe基合金组合物的特征在于，其为能够形成含有非晶相的软磁性材料的Fe基合金组合物，所述软磁性材料具有玻璃化转变温度Tg，所述Fe基合金组合物的组成式以(Fe1-aTa)100原子％-(x+b+c+d)MxBbCcSid表示，T为任选添加元素且为选自Co和Ni中的1种或2种，M为任选添加元素且由选自Ti、V、Cr、Zr、Nb、Mo、Hf、Ta、W和Al中的1种或2种以上构成，所述Fe基合金组合物满足下述条件。0≤a≤0.3、11.0原子％≤b≤18.20原子％、6.00原子％≤c≤17原子％、0原子％≤d≤10原子％、且0原子％≤x≤4原子％。具有这样的组成的Fe基合金组合物尽管实质上未添加P，也能够形成具有玻璃化转变温度Tg的、包含非晶相的软磁性材料。上述组成式中，设为R＝(b+c)/[(1-a)×{100原子％-(x+b+c+d)}]时，优选为0.25≤R≤0.429。上述组成式中，100原子％-(x+b+c+d)优选为67.20原子％以上且80.00原子％以下。上述组成式中，b优选为11.52原子％以上且18.14原子％以下。上述组成式中，c优选为6.00原子％以上且16.32原子％以下。上述组成式中，d优选超过0原子％且为10原子％以下。上述组成式中，M优选包含Cr。尤其是，由Fe基合金组合物形成软磁性材料的方法是水雾化法等使用水的情况下，从提高所得到的软磁性材料的耐蚀性的观点出发，优选添加Cr。在M包含Cr的情况下，Cr添加量优选为0原子％以上且4原子％以下，Cr添加量更优选为0原子％以上且3原子％以下。本专利技术的另一个方式的Fe基合金组合物是能够形成含有非晶相的软磁性材料的Fe基合金组合物，所述软磁性材料具有玻璃化转变温度Tg，所述Fe基合金组合物的组成式以(Fe1-aTa)100原子％-(x+b+c+d)MxBbCcSid表示，且满足下述条件。此处，T为任选添加元素且为选自Co和Ni中的1种或2种，M为任选添加元素且由选自Ti、V、Cr、Zr、Nb、Mo、Hf、Ta、W和Al中的1种或2种以上构成。0≤a≤0.3、11.0原子％≤b≤20.0原子％、1.5原子％≤c＜6原子％、0原子％＜d≤10原子％、0原子％≤x≤4原子％、且0.25≤R≤0.32。此处，R＝(b+c)/[(1-a)×{100原子％-(x+b+c+d)}]。所述Fe基合金组合物尽管未添加P、且C的添加量c低于6.00原子％，但仍然能够形成具有玻璃化转变温度Tg的、包含非晶相的软磁性材料。上述组成式中，b优选为15.0原子％以上且19.0原子％以下。R优选为0.25以上且0.30以下。本专利技术的另一个方式的软磁性材料的特征在于，具有上述Fe基合金组合物的组成，具有玻璃化转变温度Tg且包含非晶相。上述软磁性材料可以具有带型的形状，也可以具有线状、粉体的形状。用上述软磁性材料的结晶化开始温度Tx与上述玻璃化转变温度Tg的温度差(Tx-Tg)定义的过冷却液体区域ΔTx越宽，则可期待非晶形成能力越高。过冷却液体区域ΔTx优选为25℃以上，更优选为40℃以上。从容易提高包含上述软磁性材料的磁性部件的动作保障温度的观点出发，居里温度Tc优选为340℃以上。关于上述软磁性材料，加热至超过结晶化开始温度Tx的温度为止使其结晶化而得到软磁性材料，针对所得到的软磁性材料进行X射线衍射测定时，优选能够得到在归属于α-Fe的峰的基础上还具有归属于Fe3B的峰和归属于Fe3(ByC1-y)(y为0以上且低于1)的峰中的至少一个的X射线衍射光谱。本专利技术的另一个方式的磁性部件的特征在于，包含上述软磁性材料。该磁性部件可以为磁性芯体，也可以为磁性片材。本专利技术的另一个方式的电气电子相关部件具备上述磁性部件。本专利技术的另一个方式的设备具备上述电气电子相关部件。专利技术效果根据本专利技术，提供能够形成具有玻璃化转变温度Tg的非晶软磁性材本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种Fe基合金组合物，其特征在于，其为能够形成含有非晶相的软磁性材料的Fe基合金组合物，所述软磁性材料具有玻璃化转变温度Tg，所述Fe基合金组合物的组成式以(Fe1‑aTa)100原子％‑(x+b+c+d)MxBbCcSid表示，T为任选添加元素且为选自Co和Ni中的1种或2种，M为任选添加元素且由选自Ti、V、Cr、Zr、Nb、Mo、Hf、Ta、W和Al中的1种或2种以上构成，所述Fe基合金组合物满足下述条件：0≤a≤0.3、11.0原子％≤b≤18.20原子％、6.00原子％≤c≤17原子％、0原子％≤d≤10原子％、且0原子％≤x≤4原子％。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.03.07 JP 2016-0438171.一种Fe基合金组合物，其特征在于，其为能够形成含有非晶相的软磁性材料的Fe基合金组合物，所述软磁性材料具有玻璃化转变温度Tg，所述Fe基合金组合物的组成式以(Fe1-aTa)100原子％-(x+b+c+d)MxBbCcSid表示，T为任选添加元素且为选自Co和Ni中的1种或2种，M为任选添加元素且由选自Ti、V、Cr、Zr、Nb、Mo、Hf、Ta、W和Al中的1种或2种以上构成，所述Fe基合金组合物满足下述条件：0≤a≤0.3、11.0原子％≤b≤18.20原子％、6.00原子％≤c≤17原子％、0原子％≤d≤10原子％、且0原子％≤x≤4原子％。2.根据权利要求1所述的Fe基合金组合物，其特征在于，设为R＝(b+c)/[(1-a)×{100原子％-(x+b+c+d)}]时，0.25≤R≤0.429。3.根据权利要求1或2所述的Fe基合金组合物，其中，所述组成式中，100原子％-(x+b+c+d)为67.20原子％以上且80.00原子％以下。4.根据权利要求1～3中任一项所述的Fe基合金组合物，其中，所述组成式中，b为11.52原子％以上且18.14原子％以下。5.根据权利要求1～4中任一项所述的Fe基合金组合物，其中，所述组成式中，c为6.00原子％以上且16.32原子％以下。6.根据权利要求1～5中任一项所述的Fe基合金组合物，其中，所述组成式中，d超过0原子％且为10原子％以下。7.根据权利要求1～6中任一项所述的Fe基合金组合物，其中，所述组成式中，M包含Cr。8.根据权利要求7所述的Fe基合金组合物，其中，所述组成式中，Cr添加量为0原子％以上且4原子％以下。9.一种Fe基合金组合物，其特征在于，其为能够形成含有非晶相的软磁性材料的Fe基合金组合物，所述软磁性材料具有玻璃化转变温度Tg，所述Fe基合金组合物的组成式以(Fe1-aTa)100原子％-(x+b+c+d)MxBbCcSid表示，T为任选添加元素且为选自Co和Ni中的1种或2种...

【专利技术属性】
技术研发人员：小柴寿人，水岛隆夫，日比野贵郁，尾藤辉夫，
申请(专利权)人：阿尔卑斯电气株式会社，公立大学法人秋田县立大学，
类型：发明
国别省市：日本,JP