ナノ結晶合金VITROPERM

卓越した軟磁性特性を有する最先端リボン

VITROPERM®は、鉄をベースとしたナノ結晶材料で、優れた軟磁性特性を兼ね備えており、幅広いアプリケーションにおいて使用可能な最先端材料です。
 
VITROPERM製品は、厚さ14μmから20μm、幅2mmから66mmのリボンとして提供可能です。
 

特長:

  • 高い飽和磁束密度 ≥ 1.2 T
  • 透磁率を400~800,000の範囲で調整可能
  • 広い温度範囲における優れた熱安定性
  • 低コアロス、低保磁力
  • 飽和磁歪が低いかゼロ
  • ナノ結晶材料の中で最高の表面品質

詳細

代表的なアプリケーション vs. 磁化曲線/ヒステリシスループ

R型ループ(ラウンドループ)

  • 磁場なしアニーリング
  • VITROPERM 400R、VITROPERM 800R
  • アプリケーション:交流式漏電遮断器(RCD)用ZCT、磁気シールド

 

 

 

F型ループ(フラットループ)

  • 横磁場アニーリング
  • VITROPERM 220, VITROPERM 250, VITROPERM 270 F, VITROPERM 800 F
  • アプリケーション:CT、コモンモードチョーク

 

 

 

Z型ループ(矩形ループ)

  • 縦磁場アニーリング
  • VITROPERM 800 Z
  • アプリケーション:磁気増幅器、スパイクブロッカー

 

 

低透磁率コア
VITROPERM 220, VITROPERM 250, VITROPERM 270

  • 電子式電力計/スマートメーター(スマートグリッド)用CT
  • 高い直流耐性を有するコモンモードチョーク

高透磁率コア
VITROPERM 500, VITROPERM 800

  • 再生可能エネルギー、電気ドライブおよびモーター、EV充電および自動車向けEMIフィルター用コモンモードチョーク(CMC)
  • 電気ドライブおよびモーター、EV充電、自動車におけるゲートドライブトランスおよび電流トランス(CT)
  • ワイヤレス給電におけるシールド材
  • 周波数範囲 DC~13.56MHz(アニーリングとその後の処理による)
  • 高い飽和磁束密度 Bs ≥ 1.2 T 
    • 小型コアまたは薄いシールド材
  • 高いキュリー温度 TC≈ 600 °C 
    • 高い熱安定性
    • 高い使用温度 ≤ 120 °C
  • 高周波領域における低コア損失(以下の特性のため)
    • 低い保磁力HC≈0.5~5 A/m
    • 薄いリボン厚d ≈ 14~20 µm   
    • 高い電気抵抗率 ρ≈ 1.15 µΩm
  • 小さい磁歪 λs ≈ 0~11 ppm
  • 卓越した汎用性:
    • R型、F型またはZ型ヒステリシスループ および
    • 広い透磁率範囲 µ≈ 400 ~ 800,000

化学組成

合金 Fe Ni Co Cu Nb Si B 単位
VITROPERM 220 Bal. (66.4) 11.6 8.1 1.0 5.3 5.9 1.7 wt.-%
  Bal. (60.5) 10.1 7.0 0.8 2.9 10.7 8.0 at.-%
VITROPERM 250 Bal. (74.2) 11.6 - 1.0 5.3 6.2 1.7 wt.-%
  Bal. (67.2) 10.0 - 0.8 2.9 11.2 8.0 at.-%
VITROPERM 270 Bal. (79.7) 5.8 - 1.0 5.4 6.4 1.7 wt.-%
  Bal. (71.8) 5.0 - 0.8 2.9 11.5 8.0 at.-%
VITROPERM 400 Bal. (84.5) - - 1.8 5.2 7.6 1.7 wt.-%
  Bal. (75.2) - - 0.8 2.8 13.4 7.8 at.-%
VITROPERM 500/800 Bal. (82.8) - - 1.3 5.6 8.8 1.5 wt.-%
  Bal. (73.6) - - 1.0 3.0 15.1 6.9 at.-%

 

VITROPERM の各種グレード

VITROPERM 220, VITROPERM 250, VITROPERM 270

  • 小さい磁歪 (6 ~ 11 ppm – 合金による)
  • 横磁場でのアニーリングにより平坦なヒステリシスループおよび低い透磁率を有する (1,800 ~ 5,100 – 合金による)

VITROPERM 400

  • 非常jに小さい磁歪 (3 ~ 5 ppm) および高い飽和磁束密度 (1.3 T)を有する合金
  • 通常、磁場無しでのアニーリングによりラウンドヒステリシスループおよび最高の透磁率 µmax (< 800,000)を有する

VITROPERM 500, VITROPERM 800

  • 適切なアニーリングにより磁歪ゼロ
  • 非常に高い汎用性 (適切なアニーリングによりR-, Z- and F-型ループが可能)
  • 14 µmまでの薄い厚みおよび磁歪ゼロによる非常に低い損失
  • 調整範囲の広い透磁率 (typ. 20,000 ~ 200,000, 特殊な処理により 400 ~ 2,000)

 

ナノ結晶合金VITROPERMの製造プロセス

VITROPERM は急速凝固法で鋳造され、完全に非晶質で延性のあるリボンになります。

その後、磁場の有無にかかわらずアニーリング処理を施すと、480~580℃の温度範囲でナノ結晶状態に変化します。

結晶子の典型的な粒径は10ナノメートルで、非晶質マトリックスに埋め込まれています。

透磁率 µi vs. 飽和磁束密度 Bs (F-型ループ)

VITROPERM は、フェライト、パーマロイ、コバルトベースのアモルファス材料と同等かそれ以上です。

代表的なアプリケーション vs. 磁化曲線/ヒステリシスループ

R型ループ(ラウンドループ)

  • 磁場なしアニーリング
  • VITROPERM 400R、VITROPERM 800R
  • アプリケーション:交流式漏電遮断器(RCD)用ZCT、磁気シールド

 

 

 

F型ループ(フラットループ)

  • 横磁場アニーリング
  • VITROPERM 220, VITROPERM 250, VITROPERM 270 F, VITROPERM 800 F
  • アプリケーション:CT、コモンモードチョーク

 

 

 

Z型ループ(矩形ループ)

  • 縦磁場アニーリング
  • VITROPERM 800 Z
  • アプリケーション:磁気増幅器、スパイクブロッカー

 

 

低透磁率コア
VITROPERM 220, VITROPERM 250, VITROPERM 270

  • 電子式電力計/スマートメーター(スマートグリッド)用CT
  • 高い直流耐性を有するコモンモードチョーク

高透磁率コア
VITROPERM 500, VITROPERM 800

  • 再生可能エネルギー、電気ドライブおよびモーター、EV充電および自動車向けEMIフィルター用コモンモードチョーク(CMC)
  • 電気ドライブおよびモーター、EV充電、自動車におけるゲートドライブトランスおよび電流トランス(CT)
  • ワイヤレス給電におけるシールド材
  • 周波数範囲 DC~13.56MHz(アニーリングとその後の処理による)
  • 高い飽和磁束密度 Bs ≥ 1.2 T 
    • 小型コアまたは薄いシールド材
  • 高いキュリー温度 TC≈ 600 °C 
    • 高い熱安定性
    • 高い使用温度 ≤ 120 °C
  • 高周波領域における低コア損失(以下の特性のため)
    • 低い保磁力HC≈0.5~5 A/m
    • 薄いリボン厚d ≈ 14~20 µm   
    • 高い電気抵抗率 ρ≈ 1.15 µΩm
  • 小さい磁歪 λs ≈ 0~11 ppm
  • 卓越した汎用性:
    • R型、F型またはZ型ヒステリシスループ および
    • 広い透磁率範囲 µ≈ 400 ~ 800,000

化学組成

合金 Fe Ni Co Cu Nb Si B 単位
VITROPERM 220 Bal. (66.4) 11.6 8.1 1.0 5.3 5.9 1.7 wt.-%
  Bal. (60.5) 10.1 7.0 0.8 2.9 10.7 8.0 at.-%
VITROPERM 250 Bal. (74.2) 11.6 - 1.0 5.3 6.2 1.7 wt.-%
  Bal. (67.2) 10.0 - 0.8 2.9 11.2 8.0 at.-%
VITROPERM 270 Bal. (79.7) 5.8 - 1.0 5.4 6.4 1.7 wt.-%
  Bal. (71.8) 5.0 - 0.8 2.9 11.5 8.0 at.-%
VITROPERM 400 Bal. (84.5) - - 1.8 5.2 7.6 1.7 wt.-%
  Bal. (75.2) - - 0.8 2.8 13.4 7.8 at.-%
VITROPERM 500/800 Bal. (82.8) - - 1.3 5.6 8.8 1.5 wt.-%
  Bal. (73.6) - - 1.0 3.0 15.1 6.9 at.-%

 

VITROPERM の各種グレード

VITROPERM 220, VITROPERM 250, VITROPERM 270

  • 小さい磁歪 (6 ~ 11 ppm – 合金による)
  • 横磁場でのアニーリングにより平坦なヒステリシスループおよび低い透磁率を有する (1,800 ~ 5,100 – 合金による)

VITROPERM 400

  • 非常jに小さい磁歪 (3 ~ 5 ppm) および高い飽和磁束密度 (1.3 T)を有する合金
  • 通常、磁場無しでのアニーリングによりラウンドヒステリシスループおよび最高の透磁率 µmax (< 800,000)を有する

VITROPERM 500, VITROPERM 800

  • 適切なアニーリングにより磁歪ゼロ
  • 非常に高い汎用性 (適切なアニーリングによりR-, Z- and F-型ループが可能)
  • 14 µmまでの薄い厚みおよび磁歪ゼロによる非常に低い損失
  • 調整範囲の広い透磁率 (typ. 20,000 ~ 200,000, 特殊な処理により 400 ~ 2,000)

 

ナノ結晶合金VITROPERMの製造プロセス

VITROPERM は急速凝固法で鋳造され、完全に非晶質で延性のあるリボンになります。

その後、磁場の有無にかかわらずアニーリング処理を施すと、480~580℃の温度範囲でナノ結晶状態に変化します。

結晶子の典型的な粒径は10ナノメートルで、非晶質マトリックスに埋め込まれています。

透磁率 µi vs. 飽和磁束密度 Bs (F-型ループ)

VITROPERM は、フェライト、パーマロイ、コバルトベースのアモルファス材料と同等かそれ以上です。

合金 飽和分極
JS [T]
透磁率

µ
DC
保磁力
HC [A/m]
飽和磁歪
λS [ppm]
損失

ρ [W/kg]
キュリー温度
TC [°C]
条件
VITROPERM 220 1.24 1,800 - 2,400 <5 10 - 11 - 600 transverse field annealing / F annealed
VITROPERM 250 1.24 2,800 - 4,000 <3 8 - 9 - 600 transverse field annealing / F annealed
VITROPERM 270 1.21 4,700 - 5,100 <3 6 - 7 - 600 transverse field annealing / F annealed
VITROPERM 400 1.30 µ (0.2 A/m)
˜80,000
<1 3 - 5 ≤70
(@100 kHz,
0.2T)
600 annealing without field / R annealed
    µ (0.4 A/m)
>200,000
         
    µmax ˜500,000          
VITROPERM 500/800 1.24 20,000 - 200,000 <0.5 ˜0 (IλSI < 0.5) ≤80
(@100 kHz,
0.3 T, F)
600 transverse field annealing / F annealed
    µmax ˜600,000 <1   0.03 (@50 Hz,
1.0 T, R)
  annealing without field / R annealed
    400 - 2,000         stress annealed
    400 - 4,000         breaking after lamination / R annealed
合金 厚さ

t [µm]
質量密度 
アモルファス
ρ [g/cm3]
質量密度 
ナノ結晶
ρ [g/cm3]
電気抵抗率

ρel [µΩm]


熱膨張係数

α [10-6/K]

ヤング率

E [GPa]


硬度

[N/mm2]

結晶化温度

TC [°C]
VITROPERM 220 20 ±3 7.42 7.62 1.15 8 150 1000 460
VITROPERM 250 20 ±3 7.35 7.55 1.15 8 150 1000 480
VITROPERM 270 18 ±3 7.30 7.50 1.15 8 150 1000 480
VITROPERM 400 18 ±3 7.20 7.39 1.15 8 150 1000 495
VITROPERM 500/800 18 ±3 7.17 7.35 1.15 8 150 1000 510
  17 ±2              
  16 ±2              
  14 ±2              
合金 飽和分極
JS [T]
透磁率

µ
DC
保磁力
HC [A/m]
飽和磁歪
λS [ppm]
損失

ρ [W/kg]
キュリー温度
TC [°C]
条件
VITROPERM 220 1.24 1,800 - 2,400 <5 10 - 11 - 600 transverse field annealing / F annealed
VITROPERM 250 1.24 2,800 - 4,000 <3 8 - 9 - 600 transverse field annealing / F annealed
VITROPERM 270 1.21 4,700 - 5,100 <3 6 - 7 - 600 transverse field annealing / F annealed
VITROPERM 400 1.30 µ (0.2 A/m)
˜80,000
<1 3 - 5 ≤70
(@100 kHz,
0.2T)
600 annealing without field / R annealed
    µ (0.4 A/m)
>200,000
         
    µmax ˜500,000          
VITROPERM 500/800 1.24 20,000 - 200,000 <0.5 ˜0 (IλSI < 0.5) ≤80
(@100 kHz,
0.3 T, F)
600 transverse field annealing / F annealed
    µmax ˜600,000 <1   0.03 (@50 Hz,
1.0 T, R)
  annealing without field / R annealed
    400 - 2,000         stress annealed
    400 - 4,000         breaking after lamination / R annealed
合金 厚さ

t [µm]
質量密度 
アモルファス
ρ [g/cm3]
質量密度 
ナノ結晶
ρ [g/cm3]
電気抵抗率

ρel [µΩm]


熱膨張係数

α [10-6/K]

ヤング率

E [GPa]


硬度

[N/mm2]

結晶化温度

TC [°C]
VITROPERM 220 20 ±3 7.42 7.62 1.15 8 150 1000 460
VITROPERM 250 20 ±3 7.35 7.55 1.15 8 150 1000 480
VITROPERM 270 18 ±3 7.30 7.50 1.15 8 150 1000 480
VITROPERM 400 18 ±3 7.20 7.39 1.15 8 150 1000 495
VITROPERM 500/800 18 ±3 7.17 7.35 1.15 8 150 1000 510
  17 ±2              
  16 ±2              
  14 ±2              

ダウンロード

Soft Magnetic Materials and Semi-finished Products

Product Information

VITROPERM 220 / 250

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VITROPERM 270

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VITROPERM 500 / 800

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EMC Products based on Nanocrystalline VITROPERM

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