[发明专利]非晶态合金薄带的层叠体的热处理装置以及软磁芯

说明书

本发明提供非晶态合金薄带的热处理装置，其能够不使软磁特性降低而抑制与非晶态合金的结晶化相伴的自身发热所产生的影响。非晶态合金薄带的层叠体的热处理装置具备：层叠夹具，其保持非晶态合金薄带的层叠体；两个加热板，其以不与层叠夹具接触的方式从层叠体的层叠方向的上下表面夹入层叠体；以及加热控制装置，其用于对两个加热板进行加热温度控制。

技术领域

本发明涉及磁头、变压器、扼流线圈等所使用的纳米结晶合金薄带的层叠体、尤其涉及铁损以及保磁力低且软磁特性优异的非晶态合金薄带的热处理装置及其层叠夹具以及通过对Fe基非晶态合金进行热处理而得到的软磁芯。

背景技术

非晶态合金薄带的层叠体在磁头、变压器、扼流线圈等中被用作软磁芯。另外，Fe基纳米结晶合金是能够兼顾高饱和磁通密度和低保磁力的软磁性材料，因此近年来对非晶态合金薄带进行热处理后用作层叠体。

在此，Fe基纳米结晶合金是以作为承担磁性的必需元素的Fe元素为主要元素的合金。在使用该Fe基纳米结晶合金的软磁芯的制造中，需要层叠具有非晶态构造的合金组成物的薄带而形成芯，并对芯实施热处理而析出微细的bccFe结晶。需要说明的是，bcc是指体心立方晶格构造。

但是，在通过热处理而析出bccFe结晶时，发生与bccFe结晶的结晶化相伴的自身发热所引起的过度的温度上升，存在产生bccFe结晶的晶粒的肥大化和Fe-B、Fe-P等Fe化合物的析出所引起的软磁特性的降低的问题。

作为以往的上述问题的对策，存在如下对策：针对以非晶相的Fe为主体的骤冷体，在与bccFe结晶的结晶化相伴的发热开始了的时刻结束第一次的热处理，在结晶化的发热结束后进行第二次的热处理(例如，参照专利文献1。)。由此，析出微细的bccFe结晶。需要说明的是，主要成分是以非晶相为主体的Fe的骤冷体通过对以Fe为主要成分的液体的高温金属进行骤冷而得到。

另外，作为以往的上述问题的对策，存在在非晶态合金薄带的至少一方的面设置吸热反应物质的对策(例如，参照专利文献2。)。该吸热反应物质具有处于第一结晶化温度与第二结晶化温度之间的吸热反应温度，该第一结晶化温度是与所述非晶态合金薄带的bccFe的结晶化相伴的发热开始的温度，该第二结晶化温度是与Fe化合物的结晶化相伴的发热开始的温度。通过配置上述那样的吸热反应物质并进行热处理，从而抑制过度的温度上升。

图6的(a)、图6的(b)是表示专利文献2所记载的以往的软磁芯的制造方法的一例的图。图6的(a)表示将在单面形成有吸热反应物质的层的非晶态合金薄带卷绕为环状而层叠得到的热处理前的软磁芯601的立体图。图6的(b)表示图6的(a)中的A面的局部放大剖视图，通过在非晶态合金薄带602的单面形成有吸热反应物质603的层并层叠非晶态合金薄带602，从而交替配置吸热反应物质603与非晶态合金薄带602。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2003-213331号公报

专利文献2：日本特开2015-56424号公报

在专利文献1中，作为检测与bccFe结晶的结晶化相伴的自身发热的开始时刻的方法，能够通过如下方式进行检测，同时地连续计测热处理炉内部的环境温度与将具有非晶态构造的合金组成物层叠而成的芯的温度，并检测芯的温度上升率变得比环境温度的上升率高的时刻。

但是，就芯的温度的计测而言，考虑到制造成本，实际针对收容于热处理炉内的所有芯实施温度的计测的做法是不现实的，因此需要对计测温度的芯进行限定。因此，与bccFe结晶的结晶化相伴的自身发热的开始时刻由于炉的场所的温度条件、热处理炉的升温速度、或者芯的大小、芯的制造时的组成偏差等因素，根据各个芯而存在偏差。因此，存在如下问题：在基于限定的芯进行的温度计测中，检测也产生偏差，根据芯的不同导致升温停止的时机存在延迟，Fe化合物因与结晶化相伴的自身发热所引起的过加热而析出，导致软磁特性劣化。