[发明专利]Fe基软磁性非晶合金薄板及制法、层叠铁芯和旋转电机

说明书

本发明提供能够容易地降低层叠铁芯的损耗的Fe基软磁性非晶合金薄板、使用该薄板的层叠铁芯和旋转电机、以及Fe基软磁性非晶合金薄板的制造方法。本发明的层叠铁芯用的Fe基软磁性非晶合金薄板的特征在于，所述薄板具有：相对的正面背面；和侧面，所述薄板的厚度为10～50μm，所述侧面具有从正面背面侧起分别相对于所述薄板的厚度方向倾斜的断裂面，所述侧面在所述薄板的厚度方向的截面上为向端部去逐渐变细的V字形状。

技术领域

本发明涉及Fe基软磁性非晶合金薄板、使用该薄板的层叠铁芯和旋转电机、以及Fe基软磁性非晶合金薄板的制造方法。

背景技术

作为电动汽车和混合动力电动汽车的电动机使用的旋转电机，为了确保输出，要求降低由高速旋转引起的交变磁通的高频化带来的损耗，以高效率进行动作。到目前为止，通过逆变器的使用、稀土磁体的应用、结构设计的优化等，旋转电机的高效化不断进展，但是为了进一步的高效率化，需要降低磁极中使用的层叠铁芯的铁损。因此，代替以往在层叠铁芯中使用的电磁钢板，应用Fe基软磁性非晶合金、包含微细的bcc结构的Fe晶相或FeSi晶相和非晶相的Fe基纳米结晶软磁性合金等低损耗的磁性材料的要求变高。

作为Fe基软磁性非晶合金，例如已知有Fe-Si-B系的软磁性合金，可通过利用单辊液体骤冷法等方法对已被调整为规定的组成的熔融金属进行超骤冷使其非晶化来制作。METGLAS，Inc.的METGLAS(注册商标)2605HB1M、2605SA1和Fe-Si-B-Cr系的2605SA3已可市售获得。

另外，Fe基纳米结晶软磁性合金是将与Fe基软磁性非晶合金同样地得到的非晶薄带进行热处理，使Fe晶相或FeSi晶相析出(纳米结晶化)而得到的。例如，已知有Fe-Si-B-Cu-Nb系的日立金属株式会社的FINEMET(注册商标)FT-3M和VACUUMSCHMELZE GmbHCo.KG.的VITROPERM(注册商标)800、Fe-B-Zr-Cu系的MAGNETEC Gesellschaft furMagnettechnologie mbH的NANOPERM(注册商标)。

上述任一材料均以也被称为条(strip)、带(ribbon)、膜或箔的形态，通常以十～几十μm的厚度、以长条形的薄带供给。这样的Fe基软磁性非晶合金或Fe基纳米结晶软磁性合金的薄带，相对于电磁钢板，板厚较薄，能够减小涡流损耗。另外，Fe基软磁性非晶合金或Fe基纳米结晶软磁性合金，与电磁钢板相比，磁滞损耗小，使用这些薄带的层叠铁芯具有软磁性优异等优点。

另一方面，已知包含Fe基纳米结晶软磁性合金的前体的Fe基软磁性非晶合金为通常不会产生应变硬化的理想的弹塑性材料，具有大的塑性变形能力和强韧性的性质，但是在拉伸试验那样的单轴应力的条件下，表观上难以产生伸长。这样的Fe基软磁性非晶合金的薄带非常硬，与晶体的电磁钢板相比，具有加工性差的缺点，成为需要将薄带加工成规定的形状的向层叠铁芯的应用无法进展的主要原因。因此，除了由使用冲压装置的冲头和冲模构成的模具进行的冲裁(下面，仅表示为冲裁，与其它的加工技术进行区别)以外，还对化学蚀刻、激光加工、线电极电火花加工等从薄带得到规定形状的薄板的加工技术进行了各种研究。

专利文献1中公开了非晶金属箔的冲裁加工。通过使用伺服压力机，以规定的冲裁速度进行非晶金属箔的冲裁，抑制了与塑性变形相伴的毛刺的产生。另外，专利文献2中公开了非晶合金材料的薄带的蚀刻加工。通过在薄带上预先以规定的形状形成结晶化区域，对上述结晶化区域进行蚀刻，加快了蚀刻速度。由此，改善了蚀刻加工的生产率。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开昭62-9898号公报

专利文献2：日本特开昭55-145174号公报

发明内容

发明要解决的技术问题