(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
平均結晶粒径が１００ｎｍ以下の結晶粒を含み、軟磁気特性を有するナノ結晶軟磁性合金磁心の製造方法であって、
シート状のアモルファス合金を芯金に巻き付けた状態で磁心形状の被加熱体を成形することと、
前記芯金に巻き付けた状態で成形した前記被加熱体を、前記アモルファス合金よりも熱伝導率が高い被覆部材により前記被加熱体に接触した状態で前記被加熱体の上面、下面、及び外周側面を被覆することと、
前記被覆部材で被覆した前記被加熱体を熱処理することにより前記アモルファス合金をナノ結晶化することと、を含み、
前記芯金は穴部を有し、前記被覆部材は、前記芯金の前記穴部の開口形状と同様に開口する貫通穴を有する、ナノ結晶軟磁性合金磁心の製造方法。
【請求項２】
前記被覆部材として、前記被加熱体を収容可能に形成されたものが用いられ、
前記被覆部材に前記被加熱体を収容することにより前記被加熱体の表面を被覆する、請求項１に記載のナノ結晶軟磁性合金磁心の製造方法。
【請求項３】
前記被覆部材として、銅を含有する材料で形成されたものが使用される、請求項１又は請求項２に記載のナノ結晶軟磁性合金磁心の製造方法。
【請求項４】
前記熱処理は、予熱処理を行うことと、結晶化熱処理を行うことと、冷却処理を行うことと、を含む、請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載のナノ結晶軟磁性合金磁心の製造方法。
【請求項５】
前記結晶化熱処理は、前記予熱処理及び前記冷却処理と異なる処理室で行う、請求項４に記載のナノ結晶軟磁性合金磁心の製造方法。
【請求項６】
前記予熱処理は、前記結晶化熱処理より長い処理時間で行う、請求項４又は請求項５に記載のナノ結晶軟磁性合金磁心の製造方法。
【請求項７】
平均結晶粒径が１００ｎｍ以下の結晶粒を含み、軟磁気特性を有するナノ結晶軟磁性合金磁心を製造するための熱処理装置であって、
シート状のアモルファス合金を巻き付ける芯金と、
前記芯金に巻き付けた状態で成形した被加熱体を、前記芯金に巻き付けた状態で前記被加熱体の上面、下面、及び外周側面を被覆し、かつ、前記アモルファス合金よりも熱伝導率が高い被覆部材と、
前記被覆部材に被覆された前記被加熱体を結晶化熱処理して前記アモルファス合金をナノ結晶化する第１処理室と、
前記第１処理室に隣接して配置され、前記被覆部材に被覆された前記被加熱体に対して予熱処理及び冷却処理の少なくとも一方を行う第２処理室と、を備え、
前記芯金は穴部を有し、前記被覆部材は、前記芯金の前記穴部の開口形状と同様に開口する貫通穴を有する、熱処理装置。
【請求項８】
前記被覆部材は、前記被加熱体を収容可能に形成される、請求項７に記載の熱処理装置。
【請求項９】
前記被覆部材は、銅を含有する材料で形成される、請求項７又は請求項８に記載の熱処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ナノ結晶軟磁性合金磁心の製造方法及び熱処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
磁心は、トランスやモータなど電気−磁気変換を利用する製品に広く利用されており、鉄損によるエネルギーロスが少ないものが求められている。鉄損が低い材料の一つとしてナノ結晶軟磁性合金が知られており、このナノ結晶軟磁性合金を用いた磁心が提案されている。ナノ結晶軟磁性合金で磁心を製造するには、アモルファス合金等の材料を適切な温度で熱処理を行って均質なナノレベルの組織を形成させてナノ結晶化することが必要である。このとき、炉内温度を設定して材料を加熱しても、結晶化により材料が発熱し、設定温度を超えて材料が加熱されてしまう場合がある。特に、磁心のサイズが大きくなると、このような事態が生じやすくなる。その結果、製造された磁心において軟磁気特性が低下し、商品価値を低下させてしまう。
【０００３】
これを回避するため、例えば、下記特許文献１では、材料を熱処理する過程で炉内の雰囲気ガスを強制的に移動させ、磁心の表面温度を所定温度に保つ方法が開示されている。また、材料に均一な昇温及び冷却を行う方法として、例えば、下記特許文献２では、当該材料で巻回して形成した巻鉄心を収納容器に収納した後、巻鉄心全体を包み込むように多数の金属球を入れ、この状態で収納容器を加熱することにより、金属球を介して巻鉄心を焼鈍する方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許３４２４７６７号公報
【特許文献２】特開平６−１６３２９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１の方法は、炉内の雰囲気ガスを強制的に移動させるため、加熱炉にガス移動のための特殊な機構を備える必要があり、さらに、材料温度の監視や雰囲気ガスの移動タイミングの制御など、設備コストを増加させるといった問題がある。また、加熱された雰囲気ガスが炉外から排出されるので、炉内の加熱に要したエネルギの一部が無駄になり、加熱炉の稼働コストを増加させる要因となる。また、特許文献２の方法は、鉄心に多数の金属球が点接触しているだけであり、鉄心と金属球との間の熱移動は限定的である。また、鉄心表面のうち、金属球に接触していない部分が多く残るので、その部分での熱移動は行われず、材料の温度制御としては不十分である。
【０００６】
本発明は、上記の事情に鑑みなされたものであり、アモルファス合金薄帯を巻回して形成した磁心に、良好な軟磁気特性を発現するためのナノ結晶化の熱処理を施す際、材料の温度が熱処理設定温度より高くなることを簡易な構成で確実に抑制することができ、軟磁気特性が良好なナノ結晶軟磁性合金磁心を製造することが可能なナノ結晶軟磁性合金磁心の製造方法及び熱処理装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のナノ結晶軟磁性合金磁心の製造方法は、平均結晶粒径が１００ｎｍ以下の結晶粒を含み、軟磁気特性を有するナノ結晶軟磁性合金磁心の製造方法であってシート状のアモルファス合金を芯金に巻き付けた状態で磁心形状の被加熱体を成形することと、芯金に巻き付けた状態で成形した被加熱体を、アモルファス合金よりも熱伝導率が高い被覆部材により被加熱体に接触した状態で被加熱体の上面、下面、及び外周側面を被覆することと、被覆部材で被覆した被加熱体を熱処理することによりアモルファス合金をナノ結晶化することと、を含み、芯金は穴部を有し、被覆部材は、芯金の穴部の開口形状と同様に開口する貫通穴を有する。
【０００８】
また、被覆部材として、被加熱体を収容可能に形成されたものが用いられ、被覆部材に被加熱体を収容することにより被加熱体の表面を被覆してもよい。また、被覆部材として、銅を含有する材料で形成されたものが使用されてもよい。また、熱処理は、予熱処理を行うことと、結晶化熱処理を行うことと、冷却処理を行うことと、とを含んでもよい。また、結晶化熱処理は、予熱処理及び冷却処理と異なる処理室で行ってもよい。また、予熱処理は、結晶化熱処理より長い処理時間で行ってもよい。
【０００９】
本発明の熱処理装置は、平均結晶粒径が１００ｎｍ以下の結晶粒を含み、軟磁気特性を有するナノ結晶軟磁性合金磁心を製造するための熱処理装置であって、シート状のアモルファス合金を巻き付ける芯金と、芯金に巻き付けた状態で成形した被加熱体を、芯金に巻き付けた状態で被加熱体の上面、下面、及び外周側面を被覆し、かつ、アモルファス合金よりも熱伝導率が高い被覆部材と、被覆部材に被覆された被加熱体を結晶化熱処理してアモルファス合金をナノ結晶化する第１処理室と、第１処理室に隣接して配置され、被覆部材に被覆された被加熱体に対して予熱処理及び冷却処理の少なくとも一方を行う第２処理室と、を備え、芯金は穴部を有し、被覆部材は、芯金の穴部の開口形状と同様に開口する貫通穴を有する。
【００１０】
また、被覆部材は、被加熱体を収容可能に形成されてもよい。また、被覆部材は、銅を含有する材料で形成されてもよい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、アモルファス合金薄帯を巻回して形成した磁心に、良好な軟磁気特性を発現するためのナノ結晶化の熱処理を施す際、材料の温度が熱処理設定温度より高くなることを簡易な構成で確実に抑制することができ、軟磁気特性が良好なナノ結晶軟磁性合金磁心を製造することができる。
【００１２】
また、被加熱体が、シート状のアモルファス合金を芯金に巻き付けた状態で成形され、被覆部材が、被加熱体のうち芯金を除いた部分の表面を被覆する場合、芯金を利用して被加熱体を被覆するので、被覆部材の使用量を低減できる。また、被覆部材として、被加熱体を収容可能に形成されたものが用いられ、被覆部材に被加熱体を収容することにより被加熱体の表面を被覆する場合、被加熱体を収容するといった簡単な作業により被覆部材による被加熱体の被覆を行うことができる。また、被覆部材として、銅を含有する材料で形成されたものが使用される場合、アモルファス合金よりも熱伝導率が高く、被加熱体の熱の移動をスムーズに行うことができる。また、熱処理が、予熱処理を行うことと、結晶化熱処理を行うことと、冷却処理を行うことと、を含む場合、アモルファス合金のナノ結晶化を確実に行うことができる。また、結晶化熱処理が、予熱処理及び冷却処理と異なる処理室で行う場合、被加熱体に対する加熱温度の設定を容易に行うことができる。また、予熱処理が、結晶化熱処理より長い処理時間で行う場合、ナノ結晶化を磁心全体均一に行うことができる。芯金は、穴部を有する場合、芯金の表面積を増加させるので、被加熱体の熱を芯金にスムーズに移動させることができる。
【００１３】
本発明の熱処理装置によれば、軟磁気特性が良好なナノ結晶軟磁性合金磁心を効率よく製造することができる。
【００１４】
また、被覆部材が被加熱体を収容可能に形成される場合、被加熱体を収容するといった簡単な作業により被覆部材による被加熱体の被覆を行うことができる。また、被覆部材が銅を含有する材料で形成される場合、アモルファス合金よりも熱伝導率が高く、被加熱体の熱の移動をスムーズに行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】実施形態に係るナノ結晶軟磁性合金磁心の製造方法の一例を示すフローチャートである。
【図２】（Ａ）は被加熱体の一例を示す斜視図であり、（Ｂ）は被加熱体の成形に用いられる芯金について一部を切り欠いた状態を示す斜視図である。
【図３】（Ａ）〜（Ｃ）は、芯金の他の例を示す図であり、（Ａ）及び（Ｂ）は、断面斜視図、（Ｃ）は斜視図である。
【図４】（Ａ）及び（Ｂ）は、芯金の他の例を示す斜視図である。
【図５】被加熱体を被覆部材で被覆した一例を示し、（Ａ）は分解斜視図、（Ｂ）は被加熱体を被覆した状態を示す斜視図である。
【図６】被加熱体を収容可能に形成された被覆部材の一例を示す斜視図である。
【図７】予熱処理、結晶化熱処理及び冷却処理の一例を示す図である。
【図８】（Ａ）は熱処理装置の一例を示す図、（Ｂ）は熱処理装置の他の例を示す図である。
【図９】実施例のナノ結晶軟磁性合金磁心の鉄損試験の結果を示すグラフである。
【図１０】被加熱体の熱処理を、被覆部材で被覆しないで行った場合と、被覆部材で被覆して行った場合とを比較した一例を示す表である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。ただし、本発明はこれに限定されるものではない。また、図面においては、実施形態を説明するため、一部または全部を模式的に記載するとともに、一部分を大きくまたは強調して記載する等適宜縮尺を変更して表現した部分を含んでいる。以下の各図において、ＸＹＺ座標系を用いて図中の方向を説明する。このＸＹＺ座標系においては、水平面に平行な平面をＸＹ平面とする。このＸＹ平面に平行な任意の方向をＸ方向と表記し、Ｘ方向に直交する方向をＹ方向と表記する。また、ＸＹ平面に垂直な方向（上下方向）はＺ方向と表記する。Ｘ方向、Ｙ方向及びＺ方向のそれぞれは、図中の矢印の方向が＋方向であり、矢印の方向とは反対の方向が−方向であるものとして説明する。
【００１７】
本実施形態のナノ結晶軟磁性合金磁心の製造方法は、平均結晶粒径が１００ｎｍ以下の結晶粒を含み、軟磁気特性を有するナノ結晶軟磁性合金磁心の製造方法であり、アモルファス合金薄帯を巻回して形成した磁心に、良好な軟磁気特性を発現するためのナノ結晶化の熱処理を施す際、材料の温度が熱処理設定温度より高くなることを簡易な構成で確実に抑制し、軟磁気特性が良好なナノ結晶軟磁性合金磁心を製造することができる。
【００１８】
図１は、実施形態に係るナノ結晶軟磁性合金磁心の製造方法の一例を示すフローチャートである。なお、以下の説明は、製造方法の一例であって、製造方法を限定するものではない。本実施形態に係るナノ結晶軟磁性合金磁心の製造方法は、図１に示すように、アモルファス合金により磁心形状の被加熱体を成形する（ステップＳ１）。まず、アモルファス合金を準備する。アモルファス合金は、アモルファス状態の金属であり、所定の条件で加熱することにより、ナノ結晶が形成されて良好な軟磁気特性を発現するものである。
【００１９】
本実施形態で用いられるアモルファス合金としては、ナノ結晶軟磁性合金磁心の材料として用いられる公知のものを任意に用いることができる。例えば、アモルファス合金としては、Ｆｅ−Ｎｂ−Ｂ系、Ｆｅ−Ｎｂ−Ｂ−Ｓｎ系、Ｆｅ−Ｂ系、Ｆｅ−Ｓｉ−Ｂ系、Ｆｅ−Ｓｉ−Ｂ−Ｃ系、Ｆｅ−Ｓｉ−Ｂ−Ｐ系、Ｆｅ−Ｓｉ−Ｂ−Ｃ−Ｐ系、Ｆｅ−Ｐ−Ｂ系等の合金を用いることができる。このようなアモルファス合金は、例えば、単ロール法又は双ロール法の液体急冷法（急冷凝固法）によりシート状に製造したものを用いることができる。シート状のアモルファス合金を用いる場合、厚さは任意であるが、例えば、数１０μｍ〜数１００μｍ程度のものを用いることができる。
【００２０】
上記したアモルファス合金を用いて磁心形状の被加熱体を成形する。被加熱体の磁心形状やその成形方法は、任意である。例えば、成形方法としては、シート状のアモルファス合金（アモルファス合金薄帯）を芯金に巻き付けて成形する方法や、シート状のアモルファス合金を積層して成形する方法等を用いることができる。被加熱体の大きさは、使用するトランス等の大きさに応じて任意に設定される。
【００２１】
被加熱体をシート状のアモルファス合金を芯金に巻き付けた状態で成形した場合の一例を以下に説明する。図２（Ａ）は被加熱体１の一例を示す斜視図であり、（Ｂ）は被加熱体１の成形に用いられる芯金２について一部を切り欠いた状態を示す斜視図である。被加熱体１は、図２（Ａ）に示すように、シート状のアモルファス合金３を芯金２に複数回巻付けることにより、４つの角が面取りされた矩形の筒状に成形されたものである。芯金２は、例えば、鉄、ニッケル、タングステンなどを含有する金属材料から形成され、後述する被覆部材８（図５（Ａ）参照）としても機能する。芯金２の形成材料が、熱伝導率が高い材料である場合、被加熱体１からの熱の移動をよりスムーズに行うことができる。
【００２２】
芯金２の形状は、製造するナノ結晶軟磁性合金磁心の形状により適宜決定されるものであるが、シート状のアモルファス合金３を巻き付けることができるものであれば、任意の形状のものを用いることができる。例えば、芯金２としては、図２（Ｂ）に示すように、穴部４を備えるものが使用されてもよい。穴部４は、芯金の＋Ｚ側の部分が凹状に形成されるので、芯金２のＸＺ平面における断面、及びＹＺ平面における断面がＵ字状となる。すなわち、芯金２は、角が面取りされた筒状部の−Ｚ側が閉塞された形状を有する。芯金２が穴部４を有する場合、表面積が大きくなるため、被加熱体１からの熱の移動をスムーズに行うことができる。また、図２に示す芯金２は、穴部４の＋Ｚ側を開放することに限定されず、例えば不図示の蓋部等によって穴部４の＋Ｚ側を閉じてもよい。なお、芯金２に穴部４を設けるか否かは任意である。例えば、芯金２はバルク（塊）状でもよい。
【００２３】
芯金２に形成する穴部４の形状、大きさ及び数は任意である。図３（Ａ）〜（Ｃ）は、芯金２の他の例を示す図であり、（Ａ）及び（Ｂ）は、断面斜視図、（Ｃ）は斜視図である。例えば、図３（Ａ）に示すように、芯金２ａは、＋Ｚ側の面及び−Ｚ側の面にそれぞれ穴部４ａが形成され、ＸＺ平面における断面、及びＹＺ平面における断面がＨ字状に形成されてもよい。すなわち、芯金２は、角が面取りされた筒状部の内部に仕切壁を持った形状を有する。なお、２つの穴部４ａの深さ（Ｚ方向の長さ）は、同一であってもよく、また、異なってもよい。また、２つの穴部４ａは、例えば不図示の蓋部等によって＋Ｚ側及び−Ｚ側の一方または双方を閉じてもよい。
【００２４】
また、図３（Ｂ）に示すように、芯金２ｂは、＋Ｚ側の面及び−Ｚ側の面のそれぞれに、２つのスリット状の穴部４ｂを有するものでもよい。なお、穴部４ｂは、＋Ｚ側の面及び−Ｚ側の面の双方に形成されることに限定されず、例えば、＋Ｚ側の面のみに形成されてもよいし、−Ｚ側の面のみに形成されてもよい。また、各面において、穴部４ｂの数は任意であり、例えば、１〜３個でもよいし、５個以上でもよい。また、穴部４ｂの形状はスリット状であることに限定されず、断面が円形、楕円形、長円形等であってもよい。また、穴部４ｂは、外周側面（アモルファス合金３を巻き付ける面）の近傍に配置されるが、これに限定されず、外周側面から離れて形成されてもよい。また、穴部４ｂは、外周側面に形成されてもよい。
【００２５】
また、図３（Ｃ）に示す芯金２ｃのような形状のものでもよい。芯金２ｃは、角が面取りされた筒状部の内側に、複数のリブ５ａ〜５ｃと、複数の開口部６と、を備え、筒状部に複数の穴部４ｃを有する。リブ５ａは、芯金２ｃの筒状の内部に、Ｚ方向における中央部分において、ＸＹ平面と平行に配置される。リブ５ｂは、Ｘ方向における中央部分において、ＹＺ平面と平行に配置される。リブ５ｃは、Ｙ方向における中央部分において、ＺＸ平面と平行に配置される。このように複数のリブ５ａ〜５ｃを有する場合、芯金２ｃの強度を保ち且つ表面積を拡大することができる。複数の開口部６は、４つの側面に形成される。開口部６を有する場合、開口部６に面した芯金２ｃの表面における気相の流動性が高くなり、気相を介して被加熱体１の熱の移動をスムーズに行うことができる。なお、リブ５ａ〜５ｃの数は任意である。例えば、リブ５ａ〜５ｃは、２個でもよいし、４個以上でもよい。また、開口部６の数は任意である。例えば、開口部６は、１〜３個でもよいし、５個以上でもよい。開口部６の形状も任意であり、図示のような矩形状に代えて、円形状、楕円形状、長円形状、スリット状であってもよい。
【００２６】
また、芯金２は、熱伝導率が高い材料と組み合わせて形成されていてもよい。図４（Ａ）及び（Ｂ）は、芯金２の他の例を示す斜視図である。図４（Ａ）に示す芯金２ｄは、図３（Ｂ）に示す芯金２ｂにおける複数の穴部４ｂに熱伝導率が高い材料で形成された熱伝導部材７ｄが挿入されたものである。この場合、芯金２ｄのうち部分的に熱伝導率が高い部分が形成され、熱伝導部材７ｄを介して被加熱体１からの熱の移動をスムーズに行うことができる。熱伝導部材７ｄは、例えば、銅が使用される。また、熱伝導部材７ｄは、穴部４ｂと略同様の形状に形成され、穴部４ｂに対して着脱可能に形成されてもよい。
【００２７】
また、図４（Ｂ）に示す芯金２ｅは、図３（Ｃ）に示す芯金２ｃの４つの開口部６のそれぞれに、熱伝導率が高い材料で形成された熱伝導部材７ｅが挿入されたものである。この場合も上記と同様に、芯金２ｅのうち部分的に熱伝導率が高い部分が形成され、熱伝導部材７ｅを介して被加熱体１の熱の移動をスムーズに行うことができる。熱伝導部材７ｅは、例えば、上記と同様に銅が使用される。また、熱伝導部材７ｅは、開口部６と略同様の形状に形成され、開口部６に対して着脱可能に形成されてもよい。
【００２８】
なお、上記した芯金２、２ａ〜２ｅは、バルクから削り出して形成されてもよいし、鋳造等により一体的に形成されてもよい。また、芯金２、２ａ〜２ｅは、複数の部材を予め作成しておき、これらを組み合わせて（接合して）形成されてもよい。芯金２、２ａ〜２ｅは、シート状のアモルファス合金３を巻き付けた被加熱体１の形状を維持可能な剛性を有し、かつ、熱処理に耐えるものであれば、一体的に形成される場合と、組み合わせて形成される場合とのいずれが適用されてもよく、芯金２等の作成コストによって決定されてもよい。
【００２９】
次に、図１に示すように、アモルファス合金３よりも熱伝導率が高い被覆部材８により被加熱体１に接触した状態で表面を被覆する（ステップＳ２）。これにより、被覆部材８は、被加熱体１に対して熱移動が可能な状態となる。図５は、被覆部材８により被加熱体１を被覆する一例を示し、（Ａ）は分解斜視図、（Ｂ）は被加熱体１を被覆した状態を示す斜視図である。被覆部材８の形状は、被加熱体１の形状や大きさに合わせて適宜設定され、被加熱体１に接触して被覆することができるものであれば、任意の形状や大きさのものを用いることができる。
【００３０】
例えば、図５（Ａ）に示すように、複数の被覆部材８を用いて被加熱体１を被覆することができる。被覆部材８は、被加熱体１の＋Ｚ側に接触して被覆する第１部材１０と、被加熱体１の外周側面に接触して被覆する第２部材１１と、被加熱体１の−Ｚ側に接触して被覆する第３部材１２と、を備える。これら第１部材１０、第２部材１１及び第３部材１２は、被加熱体１を被覆した際、第１部材１０と第２部材１１とが互いに接触し、かつ、第２部材１１と第３部材１２とが互いに接触するような寸法に形成される。被覆部材８は、アモルファス合金３よりも熱伝導率が高い材料で形成される。例えば、被覆部材８は、銅、タングステンなどの熱伝導率が高いものを含有する材料で形成される。中でも、銅を含有する材料で形成される場合、熱伝導率が高いので、被加熱体１に対する熱の移動を効率よく行うことができる。
【００３１】
第１部材１０は、中央に貫通穴１３を有する矩形板状に形成されている。貫通穴１３は、芯金２の穴部４の開口形状と略同様に開口するように形成される。第１部材１０は、被加熱体１のうち芯金２を除いた部分の＋Ｚ側の面を被覆する（図５（Ｂ）参照）。第２部材１１は、帯状に形成され、被加熱体１の外周側面に巻き付けられることにより、被加熱体１の外周側面を被覆する（図５（Ｂ）参照）。このとき、第２部材１１の端部同士を突き合わせた状態としてもよく、また、端部同士を一部重ね合わせた状態としてもよい。第３部材１２は、第１部材１０と同様に、中央に貫通穴１４を有する矩形板状に形成されている。貫通穴１４は、芯金２の穴部４の開口形状と略同様に開口するように形成される。第３部材１２は、被加熱体１のうち芯金２を除いた部分の−Ｚ側の面を被覆する（図５（Ｂ）参照）。
【００３２】
被覆部材８は、図５（Ｂ）に示すように、第１部材１０、第２部材１１及び第３部材１２により被加熱体１を被覆する。これにより、アモルファス合金３よりも熱伝導率が高い被覆部材８を用いて、芯金２以外の被加熱体１に接触した状態で表面を被覆することができる。なお、被覆部材８による被覆の形態は、図５に示すものに限定されない。例えば、芯金２を含めて被覆部材８で被加熱体１を被覆してもよい。また、例えば、膜厚が薄いテープ状の被覆部材８を用いて、被加熱体１を螺旋状に巻き付けて被覆させるものでもよい。
【００３３】
また、第１部材１０と第２部材１１との間や、第２部材１１と第３部材１２との間は、例えば、接合材等により接合されてもよく、また、図５（Ｂ）に示すように、クランプＣ１、Ｃ２により保持されてもよい。クランプＣ１、Ｃ２は簡略して図示している。クランプＣ１は、第１部材１０と第３部材１２とを挟み込んで、これらを被加熱体１に密着させかつ被加熱体１から外れないように保持している。クランプＣ２は、芯金２と第２部材１１とを挟み込んで、これらを被加熱体１に密着させかつ被加熱体１から外れないように保持している。また、これらクランプＣ１、Ｃ２は、一定間隔または所定間隔で複数個配置されてもよい。
【００３４】
図６は、被加熱体１を収容可能に形成された被覆部材８Ａの一例を示す斜視図である。図６に示すように、被覆部材８Ａは、蓋部となる第１部材１０Ａと、底部となる第３部材１２Ａと、第３部材１２Ａの外周から＋Ｚ方向に起立して壁部となる第２部材１１Ａと、を備えている。これら第１部材１０Ａ、第２部材１１Ａ、及び第３部材１２Ａは、上記した被覆部材８と同様に、例えば銅など、アモルファス合金３よりも熱伝導率が高い材料で形成される。また、第１部材１０Ａは、芯金２の穴部４の開口形状と略同様に開口する貫通穴１３Ａを備える。同様に、第３部材１２Ａは、芯金２の穴部４の開口形状と略同様に開口する貫通穴１４Ａを備える。
【００３５】
被加熱体１は、第２部材１１Ａの内側に収容され、第１部材１０Ａによって閉じされることにより、被加熱体１の＋Ｚ側の面、外周側面、及び−Ｚ側の面が、それぞれ第１部材１０Ａ、第２部材１１Ａ、及び第３部材１２Ａにより接触した状態で被覆される。なお、第１部材１０Ａと第２部材１１Ａとの間は、接合材等によって接合されてもよく、また、図５（Ｂ）に示すようなクランプＣ２が使用されてもよい。また、被覆部材８Ａは、貫通穴１３Ａ、１４Ａが形成されなくてもよい。
【００３６】
上記した被覆部材８、８Ａは、被加熱体１の少なくとも一部と接触して被覆するものであれば、被加熱体１の表面全てを被覆しなくてもよい。例えば、被覆部材８、８Ａは、被加熱体１の＋Ｚ側の面、−Ｚ側の面及び外周側面のうち、少なくとも１つを覆うものでもよい。
【００３７】
図６に示す被覆部材８Ａが使用されることにより、被加熱体１を被覆部材８Ａに収容するといった簡単な作業により、被覆部材８による被加熱体１の被覆を行うことができる。また、被覆部材８、８Ａは、被加熱体１のうち芯金２を除いた部分の表面を被覆するので、芯金２を被覆部材の一部として利用し、被覆部材８、８Ａの使用量を低減できる。
【００３８】
次に、図１に示すように、被覆部材８で被覆した被加熱体１を熱処理することによりアモルファス合金３をナノ結晶化する（ステップＳ３）。本ステップにより、平均結晶粒径が１００ｎｍ以下の結晶粒を少なくとも一部に含み、良好な軟磁気特性を有するナノ結晶軟磁性合金磁心が完成する。なお、本実施形態における「ナノ結晶軟磁性合金」とは、平均結晶粒径が１００ｎｍ以下の結晶粒を少なくとも一部に含んだ合金を意味する。
【００３９】
ステップＳ３の熱処理は、予熱処理（ステップＳ３１）、結晶化熱処理（ステップＳ３２）、及び冷却処理（ステップＳ３３）を含んで実施される。ステップＳ３１の予熱処理とは、アモルファス合金３がナノ結晶化する温度より低い温度で加熱を行う処理を意味する。ステップＳ３２の結晶化熱処理とは、アモルファス合金３をナノ結晶化するために加熱する処理を意味する。ステップＳ３３の冷却処理とは、ナノ結晶化した被加熱体１を冷却する処理を意味する。ただし、ステップＳ３の熱処理として、図１に示すようなステップＳ３１〜Ｓ３３の処理を行うことは一例であり、他の熱処理が適用されてもよい。
【００４０】
図７は、ステップＳ３１の予熱処理、ステップＳ３２の結晶化熱処理、及びステップＳ３３の冷却処理の一例を示す図である。図７に示すように、まず、被加熱体１に対して常温から予熱処理温度まで昇温させて加熱する。予熱処理前の昇温の条件は任意である。図７では、被加熱体１を約４５分で２０℃（常温）から４００℃まで加熱しており、被加熱体１の昇温速度が約８．４４℃／分の例を示している。ただし、昇温速度はこれに限定されず、例えば、昇温速度が８．４４℃／分より大きくてもよく、また、小さくてもよい。
【００４１】
ステップＳ３１の予熱処理は、上記した予熱処理温度（例えば４００℃）で被加熱体１を所定時間加熱することにより行う。予熱処理を行うことにより、アモルファス合金３（被加熱体１）を常温から徐々に加熱して確実に高温状態にすることができ、次のステップである結晶化熱処理に確実に移行することが可能となる。予熱処理の目的は、磁心全体を均一にナノ結晶化熱処理させるためであり、結晶化熱処理を行う前にナノ結晶化温度より低い温度で磁心全体を均一な温度で保持することである。
【００４２】
ステップＳ３１の予熱処理の条件は、アモルファス合金３の組成、大きさ等により適宜決定されるものであるが、アモルファス合金３がナノ結晶化する温度より低い温度で、ナノ結晶化が進行しない条件であれば、任意の条件で行うことができる。例えば、予熱処理の条件は、ナノ結晶化が開始する温度より５０〜２００℃程度低い温度で、３０分以上の条件で実施することができる。例えば、Ｆｅ−Ｎｂ−Ｂ系やＦｅ−Ｎｂ−Ｂ−Ｓｎ系のアモルファス合金３の場合、予熱処理は、３００〜４５０℃で、３０分以上の処理で行うことができる。図７では、被加熱体１を約４００℃で約６０分程度加熱している例を示しているが、これに限定されない。また、ステップＳ３１の予熱処理は、後のステップＳ３２の結晶化熱処理より長い時間で行ってもよい。これにより、アモルファス合金３をナノ結晶化に向けて確実に準備することができる。
【００４３】
予熱処理に続いて、ステップＳ３２の結晶化熱処理が行われる。結晶化熱処理を行うことにより、アモルファス合金３の少なくとも一部がナノ結晶化される。結晶化熱処理の条件は、アモルファス合金３の組成等により適宜決定されるものであるが、ナノ結晶化が行われる温度であれば、任意の条件で行うことができる。例えば、ステップＳ３２の結晶化熱処理は、アモルファス合金３のナノ結晶化を開始する温度より高い温度で、３０〜６０分の処理で実施することができる。図７では、被加熱体１を約６５０℃で約３０分程度加熱している例を示しているが、これに限定されない。この結晶化熱処理により、アモルファス合金３の少なくとも一部がナノ結晶化される。なお、結晶化熱処理により、アモルファス合金３の全部またはほぼ全部がナノ結晶化されてもよい。本明細書において「少なくとも一部」は、アモルファス合金３の全部またはほぼ全部を含む意味で用いており、良好な軟磁気特性を得るために必要な部分がナノ結晶化されることを意図している。
【００４４】
例えば、Ｆｅ−Ｎｂ−Ｂ系やＦｅ−Ｎｂ−Ｂ−Ｓｎ系のアモルファス合金の場合、ステップＳ３２の結晶化熱処理は、５００〜７００℃の温度で、３０〜６０分の処理で行われる。なお、ステップＳ３２の結晶化熱処理は、ステップＳ３１の予熱処理、及び後述するステップＳ３３の冷却処理と異なる処理室で行ってもよい。これにより、被加熱体１に対する加熱温度の設定を容易に行うことができる。
【００４５】
このステップＳ３２の結晶化熱処理において、被加熱体１は、被覆部材８（芯金２を含む）により被覆された状態で加熱される。これにより、被加熱体１は、被覆部材８を介して加熱されることにより間接的に加熱され、被覆部材８がない場合と比較して加熱による被加熱体１への影響が緩和された状態となっている。すなわち、被覆部材８は、被加熱体１の加熱に対する緩衝機能を有する。また、被加熱体１（アモルファス合金３）が加熱されて結晶化する際に被加熱体１が発熱しても、その熱が被覆部材８に移動して放熱される。これにより、被加熱体１が適正な熱処理条件を超えて加熱されることを防止し、ナノ結晶軟磁性合金の軟磁気特性が低下するのを抑制することができる。
【００４６】
結晶化熱処理に続いて、ステップＳ３３の冷却処理が行われる。これにより、平均結晶粒径が１００ｎｍ以下の結晶粒を含み、良好な軟磁気特性を有するナノ結晶軟磁性合金磁心が完成する。冷却処理は、任意の条件で行うことができる。例えば、所定の処理室内において被加熱体１を室温で放置することにより冷却してもよいし、処理室内の加熱温度を徐々に低下させて冷却してもよい。なお、冷却速度は任意に設定可能である。図７では、ステップＳ３２の結晶化熱処理後に室温で放置する冷却処理を示しているが、これに限定されない。また、ステップＳ３３の冷却処理は、流体を用いて被加熱体１を冷却してもよい。例えば、冷却処理は、空気、窒素ガス、炭酸ガス等の気体や、水、油、フロリナート等の液体を被加熱体１に直接的または間接的に接触させることにより被加熱体１を冷却してもよい。例えば、気体の場合は、ファンなどにより吹き付けることにより、被加熱体１を冷却してもよい。
【００４７】
以上のように、被加熱体１の熱処理を、ステップＳ３１の予熱処理と、ステップＳ３２の結晶化熱処理と、ステップＳ３３の冷却処理とで行うことにより、アモルファス合金３のナノ結晶化を確実に行うことができる。なお、ステップＳ３の熱処理は、上記した予熱処理、結晶化熱処理、及び冷却処理（ステップＳ３１〜Ｓ３３）を含む方法で行うか否かは任意である。
【００４８】
なお、上記した各熱処理の際における、雰囲気ガスは任意である。雰囲気ガスとしては例えば、窒素ガス、アルゴンガス、ヘリウムガスなど、被加熱体１に対して不活性なガスが使用されてもよく、また、必要に応じてその他のガス、空気（乾燥空気）が使用されてもよい。また、各熱処理の際における雰囲気ガスは、必要に応じて適宜炉内に供給されてもよく、また、炉内から排気されてもよい。
【００４９】
ステップＳ３の熱処理として、予熱処理、結晶化熱処理、及び冷却処理（ステップＳ３１〜Ｓ３３）とを行う装置は、任意の装置を用いて行うことができる。図８（Ａ）は熱処理装置の一例を示す図、（Ｂ）は熱処理装置の他の例を示す図である。図８（Ａ）及び（Ｂ）では、各熱処理装置１５、１５ａを模式的に示している。図８（Ａ）に示すように、熱処理装置１５は、被覆部材８に被覆された被加熱体１に熱処理を行う装置である。熱処理装置１５は、被覆部材８と、テーブル１６と、第１処理室１７と、第２処理室１８と、を含んで構成される。被覆部材８は、上記した図５に示すものと同様であり、これに代えて、図６に示す被覆部材８Ａが使用されてもよい。テーブル１６、第２処理室１８及び第１処理室１７は、この順番で＋Ｘ方向に並んで、互いに隣接して配置される。この配置により、被加熱体１に対して迅速に熱処理を行うことができる。
【００５０】
テーブル１６は、被加熱体１を第１処理室１７に搬入または搬出するために用いられる。なお、熱処理装置１５がテーブル１６を備えるか否かは任意である。また、テーブル１６の上面や、第１処理室１７及び第２処理室１８の底部には、複数のローラＲが一定間隔または所定間隔で配置される。複数のローラＲのうち一部または全部は、不図示の駆動装置によって回転駆動し、載置された被加熱体１を＋Ｘ方向または−Ｘ方向に移送可能としている。なお、被加熱体１の移送にローラＲが使用されることに限定されず、被加熱体１を移送可能な任意の構成が適用される。例えば、ローラＲに代えて、Ｘ方向に沿ってテーブル１６上や第１処理室１７及び第２処理室１８の底部にレールが敷設され、このレールに沿って移動可能なステージが使用されてもよい。この場合、ステージ上に被加熱体１が載置され、ステージの移動によって被加熱体１の移送を行う。
【００５１】
第１処理室１７は、被覆部材８に被覆された被加熱体１を結晶化熱処理（図１のステップＳ３２）してアモルファス合金をナノ結晶化する。第２処理室１８は、被加熱体１に対して予熱処理（図１のステップＳ３１）及び冷却処理（図１のステップＳ３３）の少なくとも一方を行う。このように、予熱処理、結晶化熱処理を結晶化熱処理とは別の処理室で行う場合、それぞれの処理に適した状態に処理室を設定することができ、各処理を効率的に行うことができる。
【００５２】
第１処理室１７及び第２処理室１８は、被加熱体１を所定温度に加熱可能に形成される。例えば、第１処理室１７及び第２処理室１８は、それぞれ、炉室１９、２０と、電気ヒータ等の加熱装置２１、２２を備え、加熱装置２１、２２によって炉室１９、２０を所定温度に設定可能である。炉室１９、２０の内壁または外壁等には、例えば、断熱材等が配置され、炉内温度を保つように構成されてもよい。また、炉室１９、２０には、不図示のガス導入口やガス排出口が設けられてもよい。ガス導入口を介してガスを導入することにより、炉室１９、２０内の雰囲気を調整することができる。第１処理室１７及び第２処理室１８は、不図示の開閉可能な扉部が設けられており、扉部を閉じることにより炉室１９、２０を密閉し、扉部を開くことにより炉室１９、２０に被加熱体１を搬入または搬出することができる。
【００５３】
また、テーブル１６や第１処理室１７、第２処理室１８には、流体を用いて外部に露出する部分を冷却する装置が設けられてもよい。また、第２処理室１８には、例えば、ファンなどの気体撹拌装置や、エアを噴出するノズル装置など、被加熱体１に冷却用の気体を吹き付けるような装置が設けられてもよいし、水などの冷却用の液体を被加熱体１に噴射するような装置が設けられてもよい。
【００５４】
熱処理装置１５は、被加熱体１の熱処理（図１のステップＳ３）を行う場合、先ず、テーブル１６の−Ｘ側に載置された被加熱体１に対して、ローラＲを駆動して被加熱体１を＋Ｘ方向に移送し、第２処理室１８に搬入する。被加熱体１を第２処理室１８に搬入後、加熱装置２２を駆動して炉室２０内を昇温する。炉室２０内が予熱処理に必要な温度まで昇温された後、予め設定された加熱時間で被加熱体１に対して予熱処理を行う。このとき第１処理室１７の加熱装置２１を駆動させ、炉室１９を結晶化熱処理に必要な温度まで昇温しておく。
【００５５】
続いて、予熱処理の後、ローラＲを駆動して被加熱体１を第２処理室１８から＋Ｘ方向に移送し、第１処理室１７に搬入する。第１処理室１７の炉室１９内は、結晶化熱処理に必要な温度まで昇温されているので、被加熱体１の結晶化熱処理が炉室１９への搬入とほぼ同時に開始される。このとき、第２処理室１８の加熱装置２２の駆動が停止され、例えば、炉室２０に外気等が導入されることにより、炉室２０内が常温となるように炉室２０内の冷却が開始される。
【００５６】
続いて、結晶化熱処理の後、ローラＲを駆動して被加熱体１を第１処理室１７から−Ｘ方向に移送し、第２処理室１８に搬入する。第２処理室１８は、常温まで炉室２０内が冷却されているので、被加熱体１の冷却処理が炉室２０への搬入とほぼ同時に開始される。続いて、被加熱体１の冷却後、ローラＲを駆動して被加熱体１を−Ｘ方向に移送し、第２処理室１８から搬出する。このように、被加熱体１は、熱処理が完了した後、熱処理前の位置に戻った状態となる。
【００５７】
このように、上記した熱処理装置１５によれば、被覆部材８に被覆された被加熱体１に対する熱処理を効率よく行うことができる。また、結晶化熱処理が他の処理とは別の処理室で行われるので、ナノ結晶化に必要な炉室１９内の温度を精度よく設定することができる。
【００５８】
次に、図８（Ｂ）に示すように、熱処理装置１５ａは、被覆部材８と、テーブル１６と、第１処理室１７と、第２処理室１８と、第３処理室２３と、を備えて構成される。この熱処理装置１５は、図８（Ａ）に示す熱処理装置１５と異なり、第１処理室１７の＋Ｘ側に第３処理室２３が配置されている。テーブル１６、第２処理室１８、第１処理室１７及び第３処理室２３は、この順にＸ方向に並んで、互いに隣接して配置される。被覆部材８、テーブル１６、第１処理室１７及び第２処理室１８は、上記した熱処理装置１５と同様である。第３処理室２３は、炉室２４と、加熱装置２５とを備え、被加熱体１を搬送するための複数のローラＲが設けられている。また、第３処理室２３は、被加熱体１を搬入または搬出するための不図示の扉部や、外気を炉室２４に導入するための給気装置などが設けられてもよい。
【００５９】
この熱処理装置１５ａでは、第２処理室１８において被加熱体１の予熱処理を行い、第１処理室１７において被加熱体１の結晶化熱処理を行い、第３処理室２３において冷却処理を行う。熱処理装置１５ａは、被加熱体１の熱処理（図１のステップＳ３）を行う場合、先ず、テーブル１６の−Ｘ側に載置された被加熱体１に対して、ローラＲを駆動して被加熱体１を＋Ｘ方向に移送し、第２処理室１８に搬入する。第２処理室１８での被加熱体１の予熱処理については、上記した熱処理装置１５と同様である。続いて、予熱処理の後、ローラＲを駆動して被加熱体１を第２処理室１８から＋Ｘ方向に移送し、第１処理室１７に搬入する。第１処理室１７での被加熱体１の結晶化熱処理については、上記した熱処理装置１５と同様である。
【００６０】
続いて、結晶化熱処理の後、ローラＲを駆動して被加熱体１を＋Ｘ方向に移送し、第１処理室１７から第３処理室２３に搬入する。第３処理室２３は、炉室２４が常温に設定されているので、被加熱体１の冷却処理が炉室２４への搬入とほぼ同時に開始される。続いて、被加熱体１の冷却後、ローラＲを駆動して被加熱体１を＋Ｘ方向に移送し、第３処理室２３から搬出する。なお、図示しないが、第３処理室２３の＋Ｘ側に、被加熱体１を搬出するためのテーブルが配置されてもよい。
【００６１】
このように、被加熱体１は、熱処理が完了した後、熱処理前の位置と異なる位置に搬出される。また、ローラＲは、熱処理装置１５と異なり、被加熱体１を＋Ｘ方向のみに移送させるだけで足りる。従って、ローラＲの駆動制御が簡単であり、装置構成を簡素化することができる。
【００６２】
また、被加熱体１は＋Ｘ方向に移送されるので、被加熱体１に対する予熱処理、結晶化熱処理及び冷却処理を同時に行うことも可能である。例えば、被加熱体１を第１処理室１７で結晶化熱処理する間に、別の被加熱体１を第２処理室１８に搬入して予熱処理を行ってもよい。また、例えば、被加熱体１を＋Ｘ方向に一定速度で移送する場合、第１処理室１７の炉室１９、第２処理室１８の炉室２０、第３処理室２３の炉室２４の、それぞれのＸ方向の長さを変えることにより各処理における処理時間を設定可能である。このように、予熱処理、結晶化熱処理及び冷却処理のうち少なくとも２つを同時に行うことにより、複数の被加熱体１に対して効率よく熱処理を行うことができる。
【００６３】
このように、上記した熱処理装置１５ａによれば、上記した熱処理装置１５と同様の効果を有する。さらに、被加熱体１が一方向に移送され、各処理が特定の処理室により行われるので、各処理における温度管理が容易であり、被加熱体１の熱処理を容易に行うことができる。なお、熱処理装置１５ａにおいて、第３処理室２３を設けるか否かは任意である。例えば、第３処理室２３を設けずに、被加熱体１の冷却処理を単に外気中に放置することで行ってもよい。
【実施例】
【００６４】
以下、実施例及び比較例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらにより何ら制限されるものではない。
【００６５】
［実施例］
上記したナノ結晶軟磁性合金磁心の製造方法により製造したナノ結晶軟磁性合金磁心の性能評価試験を行った。
【００６６】
ナノ結晶軟磁性合金磁心の製造は、以下のように行った。まず、図２（Ａ）に示す磁心形状の被加熱体１を成形した。被加熱体１は、シート状のアモルファス合金３を芯金２に巻き付けた状態で成形した。なお、芯金２としては、鉄を主成分とする金属材料から形成され、図２（Ａ）に示す、Ｙ方向の長さが５０ｍｍ、Ｘ方向の長さが１４４ｍｍ、Ｚ方向の厚さが２５ｍｍのものを用いた。また、アモルファス合金３としては、Ｆｅ−Ｎｂ−Ｂ系合金からなる５０ｍｍ幅のシート状のものを用いた。成形した被加熱体１のサイズは、図２（Ａ）に示す、Ｙ方向の長さが１９４ｍｍ、Ｘ方向の長さが１００ｍｍ、Ｚ方向の厚さが２５ｍｍであった。
【００６７】
次に、図５（Ａ）及び（Ｂ）に示す被覆部材８により被加熱体１に接触した状態で、被加熱体１の芯金２を除いた表面を被覆した。なお、被覆部材８は、銅を主成分とする金属材料により形成され、厚みが約１０ｍｍのものを用いた。評価用のサンプルとして、被覆部材８で被覆した複数の被加熱体１と、被覆部材８で被覆しない複数の被加熱体１（比較例）とを用意した。
【００６８】
次に、各被加熱体１を熱処理することによりアモルファス合金３をナノ結晶化した。熱処理は、図８（Ａ）に示す熱処理装置１５を用い、予熱処理と、結晶化熱処理と、冷却処理とを行うことにより実施した。被加熱体１の熱処理については、図７とほぼ同様に行った。まず、第２処理室１８で被加熱体１を室温から４００℃まで、約１０℃／ｍｉｎの昇温速度にて昇温し、被加熱体１を４００℃で６０分間保持することにより予熱処理を行った。予熱処理後、直ちに、被加熱体１を複数の結晶化熱処理温度で複数の処理時間保持することにより結晶化熱処理を行った。結晶化熱処理後、直ちに被加熱体１を室温に放置することにより冷却処理を行った。以上の工程により、平均結晶粒径が１００ｎｍ以下の結晶粒を含有するナノ結晶軟磁性合金磁心を製造した。
【００６９】
次に、ナノ結晶軟磁性合金磁心の性能評価試験を行った。性能評価試験は、ナノ結晶軟磁性合金磁心の鉄損を測定することにより行った。鉄損の測定は、製造したナノ結晶軟磁性合金磁心の芯金を外したものに、１次コイル及び２次コイルを装着し、交流ＢＨ測定装置により、磁束密度１．３３Ｔ、周波数５０Ｈｚの正弦波の交流磁界を与えることにより行った。なお、すべてのサンプルの鉄損の測定は、結晶化熱処理の温度及び時間を除いて、同一条件により行った。各サンプルの結晶化熱処理の温度及び時間は図９に示すとおりである。また、図９のグラフは、各サンプルについて、結晶化熱処理の温度と鉄損との関係を示している。図９に示すように、被覆部材８を用いたナノ結晶軟磁性合金磁心の製造方法により製造したものは、試験を行ったすべての結晶化熱処理温度及び結晶化熱処理時間の条件において、被覆部材８を用いない被加熱体１と比較して、鉄損が少ないことが確認された。
【００７０】
また、一部のサンプルについては、結晶化熱処理時のアモルファス合金３部分の温度を測定した。その結果を図１０に示す。なお、図１０では、被覆部材８を使用したサンプルと、使用しないサンプルと、を用い、異なる温度で結晶化熱処理している。図１０に示すように、被覆部材８を被覆せずに結晶化熱処理を行った場合、結晶化熱処理時のアモルファス合金３の最大温度は、結晶化熱処理温度が５６０℃と低いにもかかわらず６７３℃まで上昇し、結晶化熱処理温度より約１１３℃高いものであった。これは、結晶化熱処理による結晶形成に伴いアモルファス合金３が発熱し、温度が上昇したことを意味する。一方、結晶化熱処理時に被覆部材８で被覆した場合、結晶化熱処理時のアモルファス合金３の最大温度は、結晶化熱処理温度が６５０℃と高いものの、結晶化熱処理温度より約２４℃高いだけにとどまっている。この結果から、被覆部材８が、結晶化熱処理による結晶形成に伴うアモルファス合金３の温度上昇を抑制することが確認される。
【００７１】
すなわち、被覆部材８で被覆しない被加熱体１では、結晶化熱処理に際して材料の発熱により被加熱体１の温度が結晶化熱処理の温度より大幅に高くなっている。その結果、被加熱体１の温度が適正な熱処理条件を超えてしまい、図９に示すような鉄損の増加を招いている。一方、被覆部材８で被覆した被加熱体１では、結晶化熱処理を行ったときでも、材料の発熱を抑制、または材料の発熱を被覆部材８が吸収するので、被加熱体１の温度が熱処理設定温度より大幅に高くなることが抑制されている。
【００７２】
この性能評価試験の結果、被覆部材８により被加熱体１を被覆することにより、アモルファス合金３の結晶化に伴う温度上昇を効果的に抑制し、目的とする結晶化熱処理温度に近い温度でアモルファス合金の結晶化熱処理を行うことで、得られるナノ結晶軟磁性合金磁心の軟磁気特性の低下を防止できる。このことから、ナノ結晶軟磁性合金磁心の製造方法は、軟磁気特性が良好なナノ結晶軟磁性合金磁心を製造できることがわかる。
【００７３】
以上のように、実施形態に係るナノ結晶軟磁性合金磁心の製造方法によれば、ナノ結晶軟磁性合金磁心の材料であるアモルファス合金を熱処理する際、材料の温度が熱処理設定温度より高くなることを簡易な構成で確実に抑制することができ、軟磁気特性が良好なナノ結晶軟磁性合金磁心を製造することができる。
【００７４】
以上、本発明の実施形態及び実施例について説明したが、本発明の技術範囲は、上記の実施形態や実施例に限定されるものではない。例えば、上記の実施形態や実施例で説明した要件の１つ以上は、省略されることがある。また、上記の実施形態や実施例で説明した要件は、適宜組み合わせることができる。また、上記した実施形態では、複数の処理室を持つ熱処理装置１５、１５ａを示しているが、１つの処理室を持つ熱処理装置であってもよい。
【符号の説明】
【００７５】
１…被加熱体、２、２ａ〜２ｅ…芯金、３…アモルファス合金、４、４ａ〜４ｃ…穴部、８、８Ａ…被覆部材、１５、１５ａ…熱処理装置、１７…第１処理室、１８…第２処理室
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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