(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
アモルファス合金薄帯の積層体を保持する積層治具と、
前記積層治具と接触することなく前記積層体を積層方向の上下面から挟み込む２つの加熱プレートと、
前記２つの加熱プレートを加熱温度制御するための加熱制御装置と、
を備えた、アモルファス合金薄帯の積層体の熱処理装置。
【請求項２】
前記２つの加熱プレートは、前記積層体の積層方向に垂直な平面形状より大きく、前記アモルファス合金薄帯の前記積層治具による保持位置を含む箇所について前記積層体と接触しない請求項１に記載のアモルファス合金薄帯の積層体の熱処理装置。
【請求項３】
前記積層治具において、前記アモルファス合金薄帯が結晶化する際の収縮に追従する機構を有する、請求項１または２に記載のアモルファス合金薄帯の積層体の熱処理装置。
【請求項４】
前記２つの加熱プレート間で前記積層体を積層方向の上下面から挟んで加圧する加圧駆動機構をさらに備え、
前記積層治具は、前記積層体の積層方向と交差する面内で前記積層体を保持する、請求項１から３のいずれか一項に記載のアモルファス合金薄帯の積層体の熱処理装置。
【請求項５】
前記積層治具は、前記積層体の積層方向と交差する面内において、前記積層体の中心から延在する半径方向と交差する少なくとも２つの支持体によって前記積層体を保持する、請求項１から４のいずれか一項に記載のアモルファス合金薄帯の積層体の熱処理装置。
【請求項６】
前記アモルファス合金薄帯は、Ｆｅ基合金薄帯であって、
前記加熱制御装置は、前記２つの加熱プレートを４００℃以上、５００℃以下の温度範囲に制御する、請求項１から５のいずれか一項に記載のアモルファス合金薄帯の積層体の熱処理装置。
【請求項７】
前記積層治具を前記２つの加熱プレート間に設置する治具設置機構と、
前記積層体を前記積層治具と共に前記治具設置機構へ配置する搬送装置と、
をさらに備えた、請求項１から６のいずれか一項に記載のアモルファス合金薄帯の積層体の熱処理装置。
【請求項８】
Ｆｅ基合金薄帯が積層された積層体からなり、
前記積層体の各Ｆｅ基合金薄帯は、積層方向に重なる同一形状の箇所の結晶化割合が相対的に高い箇所と、積層方向に重なる同一形状の箇所の結晶化割合が相対的に低い箇所と、を有し、
前記Ｆｅ基合金薄帯同士の接触面において、酸化膜の状態により着色されない箇所を有し、
前記箇所が前記積層体の平面視外形において、酸化膜の状態により着色される箇所により囲まれている軟磁性コア。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気ヘッド、トランス、チョークコイル等に用いられるナノ結晶合金薄帯の積層体、特に、鉄損及び保磁力が低く、軟磁気特性に優れたアモルファス合金薄帯の熱処理装置及びその積層治具及びＦｅ基アモルファス合金を熱処理して得られる軟磁性コアに関する。
【背景技術】
【０００２】
アモルファス合金薄帯の積層体は、磁気ヘッド、トランス、チョークコイル等において軟磁性コアとして用いられる。また、Ｆｅ基ナノ結晶合金は、高飽和磁束密度と低保磁力の両立が可能な軟磁性材料であるので、近年、アモルファス合金薄帯を熱処理して積層体として用いられている。
ここで、Ｆｅ基ナノ結晶合金は、磁性を担う必須元素としてＦｅ元素を主元素とした合金である。このＦｅ基ナノ結晶合金を用いた軟磁性コアの製造においては、アモルファス構造を有する合金組成物の薄帯を積層してコアを形成し、コアに熱処理を施して、微細なｂｃｃＦｅ結晶を析出させる必要がある。なお、ｂｃｃとは、体心立方格子構造のことである。
【０００３】
しかし、熱処理によってｂｃｃＦｅ結晶を析出させる際、ｂｃｃＦｅ結晶の結晶化に伴う自己発熱による過剰な温度上昇が起こり、ｂｃｃＦｅ結晶の結晶粒の肥大化とＦｅ−Ｂ、Ｆｅ−ＰなどのＦｅ化合物の析出による軟磁気特性の低下が生じる問題がある。
【０００４】
従来の上記問題への対策としては、アモルファス相のＦｅを主体とする急冷体について、ｂｃｃＦｅ結晶の結晶化に伴う発熱が開始した時点で１回目の熱処理を終了し、結晶化の発熱の終了後に２回目の熱処理を行うものがある（例えば、特許文献１参照。）。これによって、微細なｂｃｃＦｅ結晶を析出させている。なお、アモルファス相を主体とするＦｅを主成分とする急冷体は、Ｆｅを主成分とする液体の高温金属を急冷して得ている。
【０００５】
また、従来の上記問題への対策として、アモルファス合金薄帯の少なくとも一方の面に吸熱反応物質を設けるものがある（例えば、特許文献２参照。）。この吸熱反応物質は、前記アモルファス合金薄帯のｂｃｃＦｅの結晶化による発熱が開始する第１結晶化温度と、Ｆｅ化合物の結晶化による発熱が開始する第２結晶化温度の間にある吸熱反応温度を有する。上記のような吸熱反応物質を配置して熱処理を行うことで過剰な温度上昇を抑制している。
【０００６】
図６（ａ）、図６（ｂ）は、特許文献２に記載された従来の軟磁性コアの製造方法の一例を示す図である。図６（ａ）は、片面に吸熱反応物質の層が形成されたアモルファス合金薄帯をトロイダル状に巻いて積層した熱処理前の軟磁性コア６０１の斜視図を示す。図６（ｂ）は、図６（ａ）におけるＡ面の部分拡大断面図を示しており、アモルファス合金薄帯６０２の片面に吸熱反応物質６０３の層が形成されており、アモルファス合金薄帯６０２を積層することによって、吸熱反応物質６０３とアモルファス合金薄帯６０２が交互に配置される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００３−２１３３３１号公報
【特許文献２】特開２０１５−５６４２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１では、ｂｃｃＦｅ結晶の結晶化による自己発熱の開始時点を検出する方法として、熱処理炉内部の雰囲気温度と、アモルファス構造を有する合金組成物を積層したコアの温度を同時に連続して計測し、コアの温度上昇率が雰囲気温度の上昇率よりも高くなった時点を検出することで検知できるとしている。
【０００９】
しかし、コアの温度の計測は、実際的には熱処理炉内に収容されている全てのコアについて実施することは製造コストを考慮すると現実的ではないので、温度を計測するコアを限定する必要がある。そのため、ｂｃｃＦｅ結晶の結晶化による自己発熱の開始時点は、炉の場所による温度条件や、熱処理炉の昇温速度、あるいはコアの大きさ、コアの製造時による組成ばらつきなどによって、個々のコアによってばらつきがある。このため、限定されたコアによる温度計測では検出にもずれを生じることとなり、コアによっては昇温停止のタイミングに遅れが生じて、結晶化に伴う自己発熱による過加熱でＦｅ化合物が析出して軟磁気特性が劣化する問題がある。
【００１０】
また、ｂｃｃＦｅ結晶の結晶化に伴う自己発熱を検知して昇温を停止したとしても、炉内温度が降下するには時間遅れが有る。このため、自己発熱による温度上昇はしばらくの間継続することになり、ｂｃｃＦｅ結晶化温度（第１結晶化温度）とＦｅ−Ｂなどの化合物の結晶化温度（第２結晶化温度）との差が小さいアモルファス合金組成物の場合には、コア内部の温度はＦｅ化合物の結晶化温度を超え、Ｆｅ化合物が析出して軟磁気特性が劣化する問題もある。
【００１１】
特許文献２における構成では、アモルファス合金薄帯の少なくとも一方の面に、吸熱反応物質を配置して結晶化に伴う自己発熱を吸収するとしているが、吸熱反応物質の配置の為に、アモルファス合金薄帯がコア容積に占める占積率が減少する為、結果として、コアの軟磁気特性が低下してしまうという課題を有している。
【００１２】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、軟磁気特性を低下させることなく、アモルファス合金の結晶化に伴う自己発熱による影響を抑制可能なアモルファス合金薄帯の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】
【００１３】
上記目的を達成するために、本発明に係るアモルファス合金薄帯の熱処理装置は、アモルファス合金薄帯の積層体を保持する積層治具と、
前記積層治具と接触することなく前記積層体を積層方向の上下面から挟み込む２つの加熱プレートと、
前記２つの加熱プレートを加熱温度制御するための加熱制御装置と、
を備える。
【発明の効果】
【００１４】
以上のように、本発明に係るアモルファス合金薄帯の積層体の熱処理装置によれば、熱処理でアモルファス合金薄帯の積層体を結晶化する際に生じる自己発熱の影響を抑制し、軟磁気特性を低下させること無く熱処理を行うことができる。これによって、この熱処理装置により得られる軟磁性コアは、高い軟磁気特性を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】実施の形態１に係るアモルファス合金薄帯の熱処理装置の構成を示す構造模式図である。
【図２】（ａ）は、実施の形態における積層治具の側面模式図であり、（ｂ）は、実施の形態１における積層治具の平面模式図である。
【図３】（ａ）は、実施の形態１における上側加熱プレートを上から見た平面模式図であり、（ｂ）は、上側加熱プレートの側面模式図であり、（ｃ）は、下側加熱プレートを上から見た平面模式図であり、（ｄ）は、下側加熱プレートの側面模式図である。
【図４】実施の形態１に係る軟磁性コアの概略図である。
【図５】実施の形態に係る軟磁性コアのアモルファス合金薄帯の接触面外略図である。
【図６】（ａ）は、特許文献２に記載された従来の積層軟磁性コアの斜視図であり、（ｂ）は、（ａ）におけるＡ面の部分拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
第１の態様に係るアモルファス合金薄帯の積層体の熱処理装置は、アモルファス合金薄帯の積層体を保持する積層治具と、
前記積層治具と接触することなく前記積層体を積層方向の上下面から挟み込む２つの加熱プレートと、
前記２つの加熱プレートを加熱温度制御するための加熱制御装置と、
を備える。
【００１７】
第２の態様に係るアモルファス合金薄帯の積層体の熱処理装置は、上記第１の態様において、前記２つの加熱プレートは、前記積層体の積層方向に垂直な平面形状より大きく、前記アモルファス合金薄帯の前記積層治具による保持位置を含む箇所について前記積層体と接触しなくともよい。
【００１８】
上記構成によって、２つの加熱プレートの温度の面内均一性を維持しつつ、積層体の熱処理を行うことが可能となる。
【００１９】
第３の態様に係るアモルファス合金薄帯の積層体の熱処理装置は、上記第１又は第２の態様において、前記積層治具において、前記アモルファス合金薄帯が結晶化する際の収縮に追従する機構を有してもよい。
【００２０】
上記構成によれば、積層治具にアモルファス合金薄帯の収縮に追従する機構を有するので、アモルファス合金薄帯が結晶化時に収縮する際に積層体を保持している積層治具によって変形する、もしくは破損することを抑制することが可能となる。
【００２１】
第４の態様に係るアモルファス合金薄帯の積層体の熱処理装置は、上記第１から第３のいずれかの態様において、前記２つの加熱プレート間で前記積層体を積層方向の上下面から挟んで加圧する加圧駆動機構をさらに備え、
前記積層治具は、前記積層体の積層方向と交差する面内で前記積層体を保持してもよい。
【００２２】
第５の態様に係るアモルファス合金薄帯の積層体の熱処理装置は、上記第１から第４のいずれかの態様において、前記積層治具は、前記積層体の積層方向と交差する面内において、前記積層体の中心から延在する半径方向と交差する少なくとも２つの支持体によって前記積層体を保持してもよい。
【００２３】
第６の態様に係るアモルファス合金薄帯の積層体の熱処理装置は、上記第１から第５のいずれかの態様において、前記アモルファス合金薄帯は、Ｆｅ基合金薄帯であって、
前記加熱制御装置は、前記２つの加熱プレートを４００℃以上、５００℃以下の温度範囲に制御してもよい。
【００２４】
第７の態様に係るアモルファス合金薄帯の積層体の熱処理装置は、上記第１から第６のいずれかの態様において、前記積層治具を前記２つの加熱プレート間に設置する治具設置機構と、
前記積層体を前記積層治具と共に前記治具設置機構へ配置する搬送装置と、
をさらに備えてもよい。
【００２５】
第８の態様に係る軟磁性コアは、Ｆｅ基合金薄帯が積層された積層体からなり、
前記積層体の各Ｆｅ基合金薄帯は、積層方向に重なる同一形状の結晶化割合が相対的に高い箇所と、積層方向に重なる同一形状の結晶化割合が相対的に低い箇所と、を有する。
【００２６】
第９の態様に係る軟磁性コアは、上記第８の態様において、前記積層体における前記Ｆｅ基合金薄帯同士の接触面において、着色されない箇所を有してもよい。
【００２７】
第１０の態様に係る軟磁性コアは、上記第９の態様において、前記着色されない箇所は、前記積層体の平面視外形において前記着色された箇所により囲まれていてもよい。
【００２８】
第１１の態様に係る軟磁性コアは、上記第１０の態様において、前記積層体は、熱処理によって着色し、熱処理の程度を視認できる。
【００２９】
以下、実施の形態に係るアモルファス合金薄帯の積層体の熱処理装置及び軟磁性コアについて、添付図面を参照しながら説明する。なお、図面において実質的に同一の部材については同一の符号を付している。
【００３０】
（実施の形態１）
＜アモルファス合金薄帯の積層体の熱処理装置の構成＞
図１は、実施の形態１におけるアモルファス合金薄帯の積層体の熱処理装置１０１の構成を示す構造模式図である。
このアモルファス合金薄帯の積層体１０２の熱処理装置１０１は、アモルファス合金薄帯の積層体１０２を保持する積層治具１０３と、積層体１０２を積層方向の上下面から挟み込む２つの加熱プレート１０４ａ、１０４ｂと、を備える。さらに、２つの加熱プレート１０４ａ、１０４ｂを加熱温度制御する加熱制御装置（図示せず）と、２つの加熱プレート１０４ａ、１０４ｂ間で積層体１０２を積層方向の上下面から挟んで加圧する加圧駆動機構１０８ａと、を備える。なお、２つの加熱プレート１０４ａ、１０４ｂは、積層治具１０３と接触しない。
このアモルファス合金薄帯の積層体１０２の熱処理装置１０１では、アモルファス合金薄帯の積層体１０２を積層方向の上下面から挟み込む２つの加熱プレート１０４ａ、１０４ｂを有している。この２つの加熱プレート１０４ａ、１０４ｂによって、アモルファス合金薄帯の積層体１０２を加熱する。一方、アモルファス合金薄帯が結晶化する際の自己発熱によって過剰な温度上昇が生じた際には、アモルファス合金薄帯の積層体１０２から２つの加熱プレート１０４ａ、１０４ｂへの熱の移動が生じて、アモルファス合金薄帯１０２の過剰な温度上昇を抑制できる。これによって、アモルファス合金薄帯から微細な合金結晶を有する軟磁性コアを得ることができる。
【００３１】
なお、このアモルファス合金薄帯の積層体１０２の熱処理装置１０１は、積層治具１０３を２つの加熱プレート１０４ａ、１０４ｂ間に設置する治具設置機構１０７と、積層体１０２を積層治具１０７と共に治具設置機構１０７へ配置する搬送装置１０６と、を備えてもよい。
【００３２】
＜アモルファス合金薄帯の積層体＞
熱処理を受けるアモルファス合金薄帯の積層体は、例えば、アモルファスＦｅ基合金薄帯の積層体である。Ｆｅ基合金は、Ｆｅを主成分としてわずかにＢ、Ｐ、Ｃｕ、Ｓｉ、Ｃ等の不純物を含んでいてもよい。各アモルファス合金薄帯の厚さとしては、例えば、１０μｍ以上、１００μｍ以下の範囲であり、さらに、２０μｍ以上、５０μｍの範囲であってもよい。また、アモルファスＦｅ基合金薄帯の積層体１０２は、アモルファス合金薄帯が例えば数枚以上、４０枚未満の枚数を積層しており、その厚さとしては、例えば、２ｍｍ未満である。
【００３３】
＜積層治具＞
図２（ａ）、図２（ｂ）は、積層治具１０３と積層されたアモルファス合金薄帯１０２を示したものであり、図２（ａ）は、側面から見た図で図２（ｂ）は上から見た図である。
図１において、アモルファス合金薄帯の積層体１０２は、積層治具１０３にて位置決めされた状態で積層されて支持されている。積層治具１０３は、アモルファス合金薄帯の積層体１０２の積層方向と交差する面内でアモルファス合金薄帯の積層体１０２を保持する。積層治具１０３には、アモルファス合金薄帯の積層体１０２の積層方向に垂直な平面形状より大きいリング状の治具フレーム１０３と、アモルファス合金薄帯１０２に配置された穴１０５に入り、位置決めをする為の位置決めピン２０１と、位置決めピン２０１と治具フレーム２０３を接続する位置決めピン接続部２０２と、が配置されている。積層治具１０３は、アモルファス合金薄帯の積層体１０２の積層方向と交差する面内において、アモルファス合金薄帯の積層体１０２の中心から延在する半径方向と交差する少なくとも２組の位置決めピン２０１及び位置決めピン接続部２０２によってアモルファス合金薄帯の積層体１０２を保持する。この位置決めピン接続部２０２は、水平方向に屈曲することが可能な形状である。アモルファス合金薄帯１０２が収縮した際には、この位置決めピン２０１及び位置決めピン接続部２０２が矢印方向に移動することによってアモルファス合金薄帯１０２の収縮に追従できる。これによって、アモルファス合金薄帯１０２の収縮時の変形及び破損を抑制できる。
また、積層治具１０３に積層されたアモルファス合金薄帯１０２を２つの加熱プレート１０４ａ、１０４ｂの間に設置する為の、治具設置機構１０７と搬送機構１０６を備えてもよい。と、２つの加熱プレート１０４ａ、１０４ｂを駆動させ、アモルファス合金薄帯１０２と接触、加圧する為の加圧駆動機構１０８ａ、１０８ｂを備えてもよい。
【００３４】
＜加熱プレート＞
図３（ａ）〜図３（ｄ）は、２つの加熱プレート１０４ａ、１０４ｂの平面模式図及び側面模式図である。図３（ａ）は、上側の加熱プレート１０４ａを上から見た平面図である。図３（ｂ）は、側面から見た側面図である（固定用のねじ穴、上側の加熱プレートの加熱ヒータ１０５ａは図示せず）。図３（ｃ）は、下側の加熱プレート１０４ｂを上から見た図である。図３（ｄ）は、側面から見た側面図である（固定用のねじ穴、下側の加熱プレートの加熱ヒータ１０５ｂは図示せず）。
２つの加熱プレート１０４ａ、１０４ｂには、それぞれ加熱ヒータ１０５ａ、１０５ｂが配置され、これらの加熱ヒータ１０５ａ、１０５ｂに印加される電力を制御する加熱制御装置（図示せず）が配置されている。また、２つの加熱プレート１０４ａ、１０４ｂは、加圧駆動機構１０８ａ、１０８ｂにより、積層体を積層方向の上下面から挟んで加圧することができる。これによって、アモルファス合金薄帯の積層体１０２と２つの加熱プレート１０４ａ、１０４ｂとの接触熱抵抗を低くすることができる。そこで、アモルファス合金薄帯が結晶化する際の自己発熱によって過剰な温度上昇が生じた際には、アモルファス合金薄帯の積層体１０２から２つの加熱プレート１０４ａ、１０４ｂへの熱の移動が生じて、アモルファス合金薄帯１０２の過剰な温度上昇を抑制できる。これによって、アモルファス合金薄帯から微細な合金結晶を有する軟磁性コアを得ることができる。
【００３５】
また、２つの加熱プレート１０４ａ、１０４ｂには、それぞれ位置決めピン部逃げ構造３０１ａ、３０１ｂと治具フレーム部逃げ構造３０２ａ、３０２ｂの凹構造が形成されている。これによって、２つの加熱プレート１０４ａ、１０４ｂとアモルファス合金薄帯の積層体１０２とを互いに接触させる際に、２つの加熱プレート１０４ａ、１０４ｂと積層治具１０３とが接触しないようにできる。
【００３６】
＜アモルファス合金薄帯の積層体１０２の熱処理方法＞
上記アモルファス合金薄帯の積層体１０２の熱処理装置１０１による、アモルファス合金薄帯の積層体１０２の熱処理方法について、図１を用いて説明する。
（１）予め、２つの加熱プレート１０４ａ、１０４ｂを、加熱制御装置により加熱ヒータ１０５ａ、１０５ｂに印加する電力を制御し、加熱し温度を安定させておく。この際の２つの加熱プレート１０４ａ、１０４ｂは、アモルファス合金薄帯１０２のｂｃｃＦｅ結晶の結晶化温度より高く、軟磁気特性の低下の要因となるＦｅ化合物が析出する結晶化温度より低い温度に設定する。例えば、アモルファス合金薄帯としてアモルファスＦｅ基合金を用いる場合には、結晶化温度がおよそ４００℃であって、他相となるＦｅ化合物生成の温度がおよそ５３０℃である。そこで、例えば、４００℃以上、５００℃以下の温度範囲に設定してもよい。
（２）次に、アモルファス合金薄帯１０２を積層治具１０３に積層し、アモルファス合金薄帯の熱処理装置１０１内へ投入する。投入されたアモルファス合金薄帯１０２は、積層治具１０３と共に、搬送機構１０６により、治具設置機構１０７に設置する。
（３）次に、加圧駆動機構１０８ａ、１０８ｂにより、加熱された２つの加熱プレート１０４ａ、１０４ｂをアモルファス合金薄帯１０２と接触させ、加圧することでアモルファス合金薄帯１０２の加熱、結晶化を行う。アモルファス合金薄帯１０２の結晶化の際の自己発熱が生じて、アモルファス合金薄帯１０２の温度が２つの加熱プレート１０４ａ、１０４ｂの温度よりも高くなった際には、２つの加熱プレート１０４ａ、１０４ｂが冷却プレートの作用を果たす。これによって、アモルファス合金薄帯１０２から２つの加熱プレート１０４ａ、１０４ｂに熱が移動、吸収され、アモルファス合金薄帯１０２の自己発熱による昇温を抑制できる。その結果、アモルファス合金薄帯１０２の軟磁性特性が低下するまで高温になることを抑制できる。なお、２つの加熱プレート１０４ａ、１０４ｂをアモルファス合金薄帯１０２と接触・加圧することによって、アモルファス合金薄帯１０２と２つの加熱プレート１０４ａ、１０４ｂとの間の接触熱抵抗を減らすことができる。この結果、加熱時には効率的にアモルファス合金薄帯１０２に熱を伝えることができる。一方、アモルファス合金薄帯１０２の結晶化に伴う自己発熱時には、アモルファス合金薄帯１０２から２つの加熱プレート１０４ａ、１０４ｂへの熱の移動を速やかにでき、自己発熱による過剰な温度上昇を効率的に抑制できる。
また、この加熱処理時にアモルファス合金薄帯１０２は収縮するが、積層治具１０３の位置決めピン２０１が、位置決めピン接続部２０２が屈曲することで移動し、アモルファス合金薄帯１０２の変形、破損を抑制している。
（４）次に、加圧駆動機構１０８ａ、１０８ｂにより、２つの加熱プレート１０４ａ、１０４ｂを開くことで、熱処理後の合金薄帯１０２の積層体と２つの加熱プレート１０４ａ、１０４ｂとの接触を開放する。
（５）次に、搬送機構１０６により熱処理後の合金薄帯の積層体１０２を積層治具１０３と共に回収後、熱処理後の合金薄帯の積層体１０２を積層治具から取り出す。
以上の各工程によって、アモルファス合金薄帯１０２を結晶化処理して、軟磁性コアを得ることができる。
【００３７】
＜結果：軟磁性コア＞
本構成によりアモルファス合金薄帯の積層体１０２を結晶化して軟磁性コアとして使用できる。図４は、本構成により熱処理を行い結晶化させた軟磁性コア４０１を示している。
軟磁性コア４０１には、熱処理時において、２つの加熱プレートに配置された位置決めピン部逃げ構造３０１ａ、３０２ｂにより、アモルファス合金薄帯１０２と２つの加熱プレート１０４ａ、１０４ｂとが接触せず、他の部分と比較して結晶化が少ない箇所４０２が存在する。つまり、加熱プレート１０４ａ、１０４ｂが接触した箇所は結晶の体積分率が５０％以上となっているが、結晶化が少ない箇所４０２においては、５０％未満となっている。この場合、各合金薄帯は、積層方向に重なる同一形状の結晶化割合が相対的に高い箇所と、積層方向に重なる実質的に同一形状の結晶化割合が相対的に低い箇所と、を有する。
なお、結晶化が少ない箇所４０２は、飽和磁束密度や軟磁気特性が劣る為、軟磁性コアでこれらの高い特性を必要とする領域には配置されないよう設計する必要がある。
また、この軟磁性コア４０１の積層体を分離すると、図５に示す合金薄帯５０１となる。合金薄帯５０１の外形部付近は、合金薄帯５０１の着色された箇所５０２が存在する。しかし、内部は合金薄帯５０１の着色されなかった箇所５０３が残されている。これは、加熱処理の際に加圧されることで、薄帯間に酸素が通るだけの隙間が狭いことと関係している。また、着色された箇所５０２の範囲は積層体を構成する薄帯間の密着状態に依存しており、アモルファス合金薄帯１０２の厚みの面内バラツキの他、加圧駆動機構１０８ａ、１０８ｂによる加圧力にも依存する。
なお、着色される、着色されないは、酸化膜の状態によるものと思われる。
【００３８】
ここで、着色された箇所５０２は、青色から紫色である。一方、薄帯間で着色されなかった箇所５０３は、金属光沢である。熱処理による着色を確認することで、熱処理の程度を判断できる。つまり、適切な熱処理ができていないと、青色から紫色以外の色、例えば、黄色や褐色、または、薄い、青色から紫色、または、濃い、青色から紫色となる。特に、結晶化に伴う自己発熱により、合金薄帯の温度が高くなりすぎると、表面の色は白くなる。また、軟磁性コア４０１の側面、上面、下面の色から、部分的に熱処理ができているかどうかもわかる。軟磁性コア４０１のひと塊ごとで、色で視認して熱処理の程度を判断できる。
着色された箇所５０２は、その色を視認することで品質を判断できる。
【００３９】
＜まとめ＞
かかる構成によれば、アモルファス合金薄帯の積層体を２つの加熱プレートにより接触、加圧することにより、熱処理で結晶化する際に生じる自己発熱および収縮の影響を抑制可能となり、軟磁気特性を低下させること無く熱処理することができ、軟磁気特性が高いコアを得ることができる。
なお、本実施の形態において、積層治具１０３はアモルファス合金薄帯１０２に開けられた穴へ位置決めピン２０１を挿入することで、位置決めし積層する構成としているが、アモルファス合金薄帯の外形の一部もしくは全部を規制する構成としてもよい。その際にその規制部はアモルファス合金薄帯の収縮に合わせ追従する構成となる。
また、本実施の形態において、２つの加熱プレート１０４ａ、１０４ｂの平面形状は四角形としているが、円形その他の形状をしていてもよい。円形とした場合、加熱プレートに配置した治具フレーム部逃げ構造３０２ａ、３０２ｂが不要とすることが可能である。
また、本実施の形態において、アモルファス合金薄帯１０２を積層治具１０３と共に２つの加熱プレート１０４ａ、１０４ｂの間に配置するのに、治具設置機構１０７に設置しているが、これに限られない。例えば、搬送機構１０６でアモルファス合金薄帯１０２を積層治具１０３と共に保持した状態で、２つの加熱プレート１０４ａ、１０４ｂを加圧駆動機構１０８ａ、１０８ｂにより閉じる構成としてもよい。
【００４０】
なお、本開示においては、前述した様々な実施の形態及び／又は実施例のうちの任意の実施の形態及び／又は実施例を適宜組み合わせることを含むものであり、それぞれの実施の形態及び／又は実施例が有する効果を奏することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
本発明のアモルファス合金薄帯の熱処理装置は、熱処理で結晶化する際に生じる自己発熱および収縮の影響を抑制し、軟磁気特性を低下させること無く熱処理を行うことができる。そこで、この熱処理装置は、化学反応により発熱するシート材料等の積層加熱処理用途にも適用できる。
【符号の説明】
【００４２】
１０１  アモルファス合金薄帯の熱処理装置
１０２  アモルファス合金薄帯またはその積層体
１０３  積層治具（治具フレーム）
１０４ａ  加熱プレート
１０４ｂ  加熱プレート
１０５ａ  加熱ヒータ
１０５ｂ  加熱ヒータ
１０６  搬送機構
１０７  治具設置機構
１０８ａ  加圧駆動機構
２０１  位置決めピン（支持体）
２０２  位置決めピン接続部
２０３  治具フレーム
３０１ａ  構造
３０２ａ  構造
４０１  軟磁性コア
４０２  結晶化が少ない箇所
５０１  結晶化された合金薄帯
５０２  合金薄帯の着色された箇所
５０３  合金薄帯の着色されなかった箇所
６０１  軟磁性コア
６０２  アモルファス合金薄帯
６０３  吸熱反応物質
【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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