[發明專利]非晶態合金薄帶的層疊體的熱處理裝置以及軟磁芯

有效

• 申請號: 201710066877.4
• 申請日: 2017-02-07
• 公開（公告）號: CN107043847B
• 公開（公告）日: 2021-06-18
• 發明（設計）人: 牧野彰宏;西山信行;瀨川彰繼;小島徹;西川幸男
• 申請（專利權）人: 株式會社東北磁材研究所;松下電器產業株式會社
• 主分類號: H01F3/02
• 分類號: H01F3/02;C21D8/12;C21D9/54;C22C45/02;H01F41/02;B32B37/06
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 劉文海

本發明提供非晶態合金薄帶的熱處理裝置，其能夠不使軟磁特性降低而抑制與非晶態合金的結晶化相伴的自身發熱所產生的影響。非晶態合金薄帶的層疊體的熱處理裝置具備：層疊夾具，其保持非晶態合金薄帶的層疊體；兩個加熱板，其以不與層疊夾具接觸的方式從層疊體的層疊方向的上下表面夾入層疊體；以及加熱控制裝置，其用于對兩個加熱板進行加熱溫度控制。

技術領域

本發明涉及磁頭、變壓器、扼流線圈等所使用的納米結晶合金薄帶的層疊體、尤其涉及鐵損以及保磁力低且軟磁特性優異的非晶態合金薄帶的熱處理裝置及其層疊夾具以及通過對Fe基非晶態合金進行熱處理而得到的軟磁芯。

背景技術

非晶態合金薄帶的層疊體在磁頭、變壓器、扼流線圈等中被用作軟磁芯。另外，Fe基納米結晶合金是能夠兼顧高飽和磁通密度和低保磁力的軟磁性材料，因此近年來對非晶態合金薄帶進行熱處理后用作層疊體。

在此，Fe基納米結晶合金是以作為承擔磁性的必需元素的Fe元素為主要元素的合金。在使用該Fe基納米結晶合金的軟磁芯的制造中，需要層疊具有非晶態構造的合金組成物的薄帶而形成芯，并對芯實施熱處理而析出微細的bccFe結晶。需要說明的是，bcc是指體心立方晶格構造。

但是，在通過熱處理而析出bccFe結晶時，發生與bccFe結晶的結晶化相伴的自身發熱所引起的過度的溫度上升，存在產生bccFe結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軟磁特性的降低的問題。

作為以往的上述問題的對策，存在如下對策：針對以非晶相的Fe為主體的驟冷體，在與bccFe結晶的結晶化相伴的發熱開始了的時刻結束第一次的熱處理，在結晶化的發熱結束后進行第二次的熱處理(例如，參照專利文獻1。)。由此，析出微細的bccFe結晶。需要說明的是，主要成分是以非晶相為主體的Fe的驟冷體通過對以Fe為主要成分的液體的高溫金屬進行驟冷而得到。

另外，作為以往的上述問題的對策，存在在非晶態合金薄帶的至少一方的面設置吸熱反應物質的對策(例如，參照專利文獻2。)。該吸熱反應物質具有處于第一結晶化溫度與第二結晶化溫度之間的吸熱反應溫度，該第一結晶化溫度是與所述非晶態合金薄帶的bccFe的結晶化相伴的發熱開始的溫度，該第二結晶化溫度是與Fe化合物的結晶化相伴的發熱開始的溫度。通過配置上述那樣的吸熱反應物質并進行熱處理，從而抑制過度的溫度上升。

圖6的(a)、圖6的(b)是表示專利文獻2所記載的以往的軟磁芯的制造方法的一例的圖。圖6的(a)表示將在單面形成有吸熱反應物質的層的非晶態合金薄帶卷繞為環狀而層疊得到的熱處理前的軟磁芯601的立體圖。圖6的(b)表示圖6的(a)中的A面的局部放大剖視圖，通過在非晶態合金薄帶602的單面形成有吸熱反應物質603的層并層疊非晶態合金薄帶602，從而交替配置吸熱反應物質603與非晶態合金薄帶602。

在先技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2003-213331號公報

專利文獻2：日本特開2015-56424號公報

在專利文獻1中，作為檢測與bccFe結晶的結晶化相伴的自身發熱的開始時刻的方法，能夠通過如下方式進行檢測，同時地連續計測熱處理爐內部的環境溫度與將具有非晶態構造的合金組成物層疊而成的芯的溫度，并檢測芯的溫度上升率變得比環境溫度的上升率高的時刻。

但是，就芯的溫度的計測而言，考慮到制造成本，實際針對收容于熱處理爐內的所有芯實施溫度的計測的做法是不現實的，因此需要對計測溫度的芯進行限定。因此，與bccFe結晶的結晶化相伴的自身發熱的開始時刻由于爐的場所的溫度條件、熱處理爐的升溫速度、或者芯的大小、芯的制造時的組成偏差等因素，根據各個芯而存在偏差。因此，存在如下問題：在基于限定的芯進行的溫度計測中，檢測也產生偏差，根據芯的不同導致升溫停止的時機存在延遲，Fe化合物因與結晶化相伴的自身發熱所引起的過加熱而析出，導致軟磁特性劣化。