Fabrication and Magnetic Properties of Ultrathin Co-based Amorphous Alloy

코발트계 극박형 비정질합금의 형성과 자기적 성질

  • 노태환 (안동대학교 공과대학 금속공학과)
  • Published : 1998.10.01

Abstract

Fabrication condition and magnetic properties of ultrathin Co-based amorphous alloy have been investigated. When the ejection gas pressure was lower than 0.05 kgf/$\textrm{cm}^2$ at the roll speed of 55 m/s, ultrathin ribbons with the thickness less than 10 ${\mu}{\textrm}{m}$ were successfully obtained. The ribbon thickness decreased linearly with the decrease in ejection pressure. Moreover the significant decrease in ribbon width was accompanied with the decrease of thickness in the range of ejection pressure to form an ultrathin ribbon. This behavior was attributed to the decrease of effective ejection pressure in the both end-sides of rectangular nozzle due to the larger friction between molten metal and nozzle wall. The effective permeability at low frequency (1 kHz) decreased largely with the decrease in ribbon thickness, while the coercive force increased with the thickness decrease. It was considered that these behaviors were due to the enhancement of surface effect leading to the suppression of wall motion. However effective permeability at high frequency (1 MHz) increased with the decrease in ribbon thickness, and this was ascribed to the easier magnetization rotation owing to the reduction of eddy current.

두께 10$\mu\textrm{m}$ 이하의 코발트계 극박형 비정질합금의 진공중 용탕급냉방법에 의한 제조조건과 자기적 특성에 대해 연구되었다. 구리 냉각롤의 회전 선속도를 55 m/s로 하였을 때, 0.05 kgf/cm2 이하의 용탕분사압 조건에서 극박형 리본이 얻어졌다. 합금 두께는 용탕분사 가스압력의 감소에 비례하여 직선적으로 감소하였으며, 이와 동시에 폭의 감소도 함께 일어났다. 이는 극박형 합금을 만들기 위해 용탕분사압을 극단적으로 감소시키면 노즐구의 양단부에서 용융금속과 노즐 사이의 마찰효과가 크게 나타나 유효분사압이 현저히 감소하는 데에 기인하는 것으로 해석되었다. 저주파(1 kHz) 실효투자율은 대략 2차 함수의 관계로 리본 두께의 감소에 따라 저하되었다. 반면 보자력은 두께의 감소에 반비례하여 증가하였는데, 이들 현상은 거의 전적으로 표면효과의 증대에 의한 자벽이동의 억제에 그 원인이 있는 것으로 판단되었다. 그러나 고주파(1 MHz) 실효투자율은 두께의 감소에 따라 증가하였는바 이는 와전류 발생이 억제되어 자기장 방향으로의 자화회전이 보다 용이해지기 때문으로 생각되었으며, 결과적으로 극박화에 의해 MHz 대역에서 우수한 저손실 성질을 나타내는 자심 특성의 실현이 가능하였다.

Keywords

References

  1. 日本應用磁氣學會誌 v.9 原田耕介
  2. Nikkei Electronics v.480 K. Harada;H. Sakamoto
  3. Rapidly Solidified Alloys C. H. Smith
  4. Tochiba Review v.158 O. Arakawa;Y. Hirose;T. Onodera
  5. 機械設計 v.33 竹浪嗣人
  6. IEEE Trans. Mag. v.MAG-26 M. Yagi;T. Sawa
  7. J. Appl. Phys. v.64 M. Yagi; T. Sato; Y. Sasaki;T. Sawa;K. Inomata
  8. 日本金屬學會會報 v.31 八本正昭
  9. 日本國 公開特許公報(A) 平390547 澤 孝雄;八本正昭
  10. 日本金屬學會誌 v.44 高田新司;大井 澈
  11. E. M. Gyorgy;Metallic Glasses
  12. J. Appl. Phys. v.75 S. H. Lim;Y. S. Choi;T. H. Noh;I. K. Kang