(57)【要約】      （修正有）【課題】新しい高強度ニッケル基非晶質合金を提供する。【解決手段】この合金は、重量％で、１０.０〜４０.０％のＣｒと、２５.０〜４２.０％のＭｏと、０.６〜６.０％のＳｉと、０.３〜３.０％のＢと、１.２〜５.０％のＺｒと、０.１〜１.８％の、ＣｅとＬａを含む希土類グループから選択される少なくとも一つの元素と、０.１〜１.５％のＹと、残りのＮｉとからなる組成を有する。このニッケル基非晶質合金は、ガラス絶縁材を有するマイクロワイヤの鋳造に使用される。【選択図】図１
2005163171.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
非晶質相にあるマイクロワイヤ鋳造用のニッケル基合金であって、重量％で、
１０.０〜４０.０％のＣｒと、
２５.０〜４２.０％のＭｏと、
０.６〜６.０％のＳｉと、
０.３〜３.０％のＢと、
１.２〜５.０％のＺｒと、
０.１〜１.８重量％の、ＣｅとＬａの希土類元素を含むグループから選択される少なくとも一つの元素と、
０.１〜１.５重量％のＹと、
残りのＮｉと、
からなる組成を有するニッケル基合金。
【請求項２】
ＳｉとＢの比は、Ｓｉ：Ｂ＝２：１である、請求項１記載のニッケル基合金。
【請求項３】
０.１〜１.８重量％の、ＮｄとＰｒから選択される少なくとも一つの元素をさらに有する、請求項１または請求項２記載のニッケル基合金。
【請求項４】
０.６〜５.０重量％のＡｌをさらに有する、請求項１から請求項３のいずれかに記載のニッケル基合金。
【請求項５】
ガラスコーティングで覆われたコアを有し、前記コアは前記ニッケル基合金で作られる、請求項１から請求項４のいずれかに記載のニッケル基合金の使用方法。
【請求項６】
前記ガラスコーティングは、硼珪酸ガラスとアルミニウム硼珪酸ガラスから選択される材料で作られる、請求項５記載のマイクロワイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高精度合金の調製に関し、特に、ガラスコーティングされたマイクロワイヤを製造するための高強度ニッケル基非晶質（high-strength nickel-based amorphous）の組成に関する。
【背景技術】
【０００２】
現代技術においては、材料工学の立場から新材料およびその製造プロセスを要求する傾向がある。高強度のファイバまたはワイヤを用いた補強による構造材料の強化は、厳しい環境・開発条件の下で作用する素子および構造を製造する場合において、材料工学の問題の一つである。
【０００３】
金属および合金を強化する現代の方法は、種々の処理、例えば、歪み硬化、熱的および熱機械的処理、析出硬化、マルテンサイト強化などを用いる。このような処理により、例えば、引張り強さが１０００〜３０００ＭＰａの範囲の鉄鋼および合金を得ることができる。特に、金属マトリクスにおいてδ相（Ｎｉ−Ｍｏ）、σ相、およびρ相（Ｃｒ１８Ｍｏ４２Ｎｉ４０）のような強化相を形成することは、高強度材料を取得する大きな可能性がある。
【０００４】
ガラス絶縁材を有するマイクロワイヤを鋳造する既知の技術は、材料に非晶質均一構造および強化相を形成することを可能にし、それによって強度特性を３０００〜４５００ＭＰａまで高めることができる。特に、高強度は、強化構成要素を適用し、材料を液相から最大３×１０６Ｋ／ｓの冷却速度で急冷するという条件で合金を「凍結（freeze）」することにより、高レベルの溶融過飽和（melt oversaturation）を与えることによって得られる。
【０００５】
マイクロワイヤ鋳造技術によれば、所望の金属分量（metal batch）を含むガラス管を、金属を溶融してガラスを軟化するのに十分な温度まで加熱する。一般的には、金属を溶融してガラスを軟化するための上記加熱は、電磁誘導によって得られる。その後、外側ガラス殻を、所望の細かさで引き出す。その結果、２つの同軸方向の流れが起こる。一つは、中心部の溶融金属の流れであり、もう一つは、溶融金属の回りの軟化ガラスの流れである。加熱ゾーンを離れると、両方の流れは水流を通過して冷却、凝固される。その結果は、ガラスコーティングで覆われたコアとして連続的に鋳造された金属を有する連続的なマイクロワイヤである。
【０００６】
特許文献１は、優れた非晶質相形成能力を有するニッケル基非晶質合金を開示している。この合金は、ＳｉやＰなどの付加的元素と共に、ニッケル、ジルコニウム、およびチタンを主要な構成元素として含んでいる。また、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｃｕ、Ｃｏ、Ｗ、Ｓｎ、Ｍｏ、Ｙ、Ｃ、Ｂ、Ｐ、およびＡｌからなるグループから選択される少なくとも１種類の元素を、含有量が２〜１５原子％の範囲で合金組成に加えることができる。
【０００７】
この合金の欠点の一つは、ＴｉやＺｒのような元素をやや多量に、つまり、４０〜６０％含んでおり、酸化しやすい金属であることである。この場合、少量の合金がマイクロワイヤ鋳造工程で酸化物になってしまうだけで、マイクロワイヤの製造が妨げられる。
【０００８】
特許文献２は、強度および硬度が高い非晶質合金を開示している。この合金の一般的な組成式は、ＴａＸｂＺｃＭｄである。ここで、
Ｔ：Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉのうちの少なくとも一つ
Ｘ：Ｚｒ、Ｔｉ、Ｈｆ、Ｙのうちの少なくとも一つ
Ｚ：Ｂ、Ｃ、Ｓｉ、Ａｌ、Ｇｅ、Ｂｉ、Ｓ、Ｐのうちの少なくとも一つ
Ｍ：Ｍｏ、Ｃｒ、Ｗ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｕ、Ｍｎ、Ｚｎ、Ｓｂ、Ｓｎ、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｒｕ、Ｏｓ、Ｒｈ、Ｉｒ、Ｃｅ、Ｌａ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙのうちの少なくとも一つ
ａ：７０〜９８原子％
ｂ：５〜３０原子％
ｃ：０〜０．５原子％
ｄ：２０原子％以下
ａ、ｂ、ｃ、ｄの合計は１００原子％である。
【０００９】
この合金の欠点の一つは、ＢやＳｉのような元素が不足しているため（０.５％未満）、マイクロワイヤの鋳造に適していないことである。その程度のＢやＳｉの含有量では、金属溶融物によるホウ化シリカガラス（silica-boride glass）の湿潤能力は、マイクロワイヤの大量生産工程を提供するには十分ではない。さらに、ＣｒやＭｏなどの元素の含有量が２０％を超えていないため、高強度ρ相の形成が妨げられる。
【００１０】
特許文献３は、マイクロワイヤ鋳造用の合金を開示している。この合金は、マイクロワイヤ鋳造工程における金属溶融物とガラスとの間の物理的・化学的相互作用の特定の条件を考慮して開発された。合金は、重量％で、次の含有量を有する。
Ｃｒ：１０.０〜２０.０％
Ｍｏ：２５.０〜４０.０％
Ｓｉ：０.２〜３.０％
Ｂ：０.１〜１.２％
Ｎｉ：基材（base）
【００１１】
この合金から得られるマイクロワイヤの引張り強さは、３０００〜４５００ＭＰａである。
【００１２】
この合金の使用の欠点の一つは、マイクロワイヤ鋳造工程において長く連続したマイクロワイヤの線（１００ｍ超）の製造には適していないことである。さらに、得られたマイクロワイヤには、その長さ方向に沿って直径に大きなばらつきがある（最大で＋／−２０％）。これらの欠点は、特に、取り込まれた（entrapped）ガスや他の非金属含有物に主として起因する合金の不十分な純度に関係している。これらの欠点は、特に構造強化が強化マイクロワイヤの巻き付けの結果として得られた場合、当該合金から得られたマイクロワイヤの実際の使用を制限し、ときにはその使用を禁止さえする。同様に、合金組成における非晶質剤（amorphizer）の不足に起因して、合金の非晶質構造を達成することができず、非晶質均質合金を得ることが妨げられる。
【００１３】
特許文献４は、重量％で、次の組成を有する合金を開示している。
Ｃｒ：１８〜４０％
Ｍｏ：３０〜４０％
Ｓｉ：０.２〜３.０％
Ｂ：０.１〜１.２％
Ｚｒ：０.３〜１.０％
Ｎｉ：基材
【００１４】
この合金の主な欠点は、上記の場合と同様に、長く連続した長さを有しかつその長さ方向に沿ってワイヤの直径のばらつきが小さいマイクロワイヤの製造が不可能なことである。金属組成にＺｒのような効果的な非晶質剤が含まれているにもかかわらず、やはり非晶質構造を提供するのは困難である。このような合金の非晶質化は、Ｚｒの含有量が１.２％以上の場合にのみ達成可能だからである。
【特許文献１】米国特許第６,３２５,８６８号
【特許文献２】米国特許第４,６６８,３１０号
【特許文献３】ＵＳＳＲの発明者証第４２８,０２８号
【特許文献４】ＵＳＳＲの発明者証第６６２,６１１号
【発明の開示】
【００１５】
したがって、ガラス被覆されたマイクロワイヤの分野における豊富な従来技術にもかかわらず、依然として合金含有量のさらなる改良に対する要求がある。マイクロワイヤ鋳造製造工程により得られるマイクロワイヤは、非常に高い引張り強さを有し、かつ、長さ方向に沿って安定した物理的および化学的特性を有することが望まれている。また、１０００ｍ以上の長さを有する長く連続したマイクロワイヤを製造することも望まれている。再生性を有するマイクロワイヤは、構造材料の強化に使用可能である。
【００１６】
本発明は、Ｙ、ならびに、ＣｅおよびＬａから選択される少なくとも一つの付加的な希土類元素と共に、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｓｉ、Ｂ、およびＺｒを含む、新しいニッケル基非晶質合金を提供することによって、上記の要求を満たす。
【００１７】
本発明の一実施態様によれば、非晶質ニッケル基合金は、重量％で、次の組成を有する。
１０.０〜４０.０％のＣｒ
２５.０〜４２.０％のＭｏ
０.６〜６.０％のＳｉ
０.３〜３.０％のＢ
１.２〜５.０％のＺｒ
０.１〜１.８％の、ＣｅとＬａを含む希土類グループから選択される少なくとも一つの元素
０.１〜１.５％のＹ
残りのＮｉ
【００１８】
安定した鋳造工程を提供するために、好ましくは、ＳｉとＢの比は、約Ｓｉ：Ｂ＝２：１でなければならない。
【００１９】
本発明の他の実施態様によれば、ニッケル基合金は、０.１〜１.８重量％の、ＮｄとＰｒから選択される少なくとも一つの元素をさらに有する。
【００２０】
本発明の一の実施態様によれば、ニッケル基非晶質合金は、ガラス絶縁材を有するマイクロワイヤの鋳造に使用される。ガラス材料の例には、硼珪酸ガラス（borosilicate glass）、アルミニウム硼珪酸ガラス（aluminum-borosilicate glass）、および石英ガラス（quartz glass）が含まれる（しかし、これに限定されるわけではない）。例えば、アルミニウム硼珪酸ガラス絶縁材の場合、合金は、さらに、０.６〜５.０重量％のＡｌを含む。
【００２１】
上述のように、後述の本発明の詳細な説明をより深く理解するために、本発明のより重要な特徴をかなり広範囲にその概要を述べた。本発明の付加的な詳細と利点は、下記に詳述するが、部分的にはその説明より理解され、または本発明の実施により理解されよう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
本発明を理解し、本発明が実際にはどのように実施されるかを理解するために、以下、好適な実施態様を、添付図面を参照して、非限定的な例のみによって説明する。
【００２３】
最適な合金組成の開発は、ρ相に対応する最大強度の構造を有するＮｉ−Ｃｒ−Ｍｏ系を基に実施される。ρ相に対応するＮｉ−Ｃｒ−Ｍｏ系の成分の関係は、例えば、重量％で、次の通りである。
Ｎｉ：残りの部分
Ｃｒ：１０.０〜１８.０％
Ｍｏ：２５.０〜２８.０％
【００２４】
この元素比は、合金の平衡状態の組成に対応する。合金が非平衡状態にある場合は、過飽和が存在するため、それに応じてρ相に対する濃度比が増大する。ρ相における増大した成分比は、約１０６Ｋ／ｓの速度で急冷することにより得られる過飽和に対応する。マイクロワイヤの鋳造に使用可能な増大した成分比の一例は、次の通りである。
Ｃｒ：１０.０〜４０.０％
Ｍｏ：２５.０〜４２.０％
Ｎｉ：残りの部分
【００２５】
この合金から製造されるマイクロワイヤは、約４６００〜４８００ＭＰａの引張り強さを有する。しかし、ガラスと溶融物の間の湿潤性は低いため、ρ相の状態では、１ｍを超える長さのマイクロワイヤを製造することはできない。Ｃｒの量が１０％未満で、Ｍｏが２５％未満の場合、または、Ｃｒの量が４０％を超え、Ｍｏが４２％を超える場合には、ρ相が形成されないため、この合金の引張り強さは、３００〜７００ＭＰａまで低減する。
【００２６】
本発明の一実施態様によれば、合金の溶融物による硼珪酸ガラスの湿潤性を高めるために、ＳｉとＢの元素を、それぞれ、０.６〜６.０重量％、０.３〜３.０重量％、Ｎｉ−Ｃｒ−Ｍｏ系に導入する。ＳｉとＢの比が約Ｓｉ：Ｂ＝２：１のとき、湿潤性の最良結果が得られること、したがって、連続したマイクロワイヤの長さを大幅に増大できることが分かった。湿潤性を高める効果は、ＳｉとＢの含有量がそれぞれ０.６％と０.３％の場合、または、それ以上の場合に得られる。しかし、ＳｉとＢの含有量がそれぞれ６.０％と３.０％を超えると、ρ相が破壊されるためマイクロワイヤの脆性（brittleness）が増大することが、Ｘ線および機械工学的な試験により示されている。
【００２７】
ＳｉとＢの最適含有量において、つまり、Ｓｉが０.６〜６.０重量％、Ｂが０.３〜３.０重量％の場合においては、１００ｍを超える長さのマイクロワイヤを得ることができる。
【００２８】
本発明のさらに他の実施態様によれば、Ｚｒのような元素もまた、合金の含有量に加えることができる。Ｚｒは効果的な非晶質剤である。本出願人は、遷移金属（transitional metal）、例えば、ニッケル基合金を基とした非晶質合金の調製には、いくつかの非晶質剤を導入することが有益であることを見出した。本出願人は、ＮｉやＣｒを含む合金にＳｉやＢのような非晶質剤が存在すると、Ｚｒを付加的に導入することにより、有効な結果が得られることを見出した。特に、Ｚｒの最適含有量（約１.２〜５.０重量％）においては、要求レベル、つまり、７０％を超えるレベルの有効非晶質化率（effective amorphization index）を達成することができる。
【００２９】
Ｚｒの含有量が１.２％未満の場合は、やはり非晶質構造を提供するのは困難である。一方、Ｚｒの含有量が５％を超えると、この元素は孤立相に浸出（exude）し、マイクロワイヤの脆性が増大する。留意すべきは、Ｚｒを導入する際は、ＺｒをＳｉとＢの後で溶融物に導入することである。
【００３０】
本発明のさらに他の実施態様によれば、高い引張り強さ（４５００ＭＰａ超）を有するマイクロワイヤの連続長を増大させるマイクロワイヤ製造技術のさらなる改良は、ニッケル基合金の徹底的な精製と、ガスや他の非金属含有物（例えば、酸素、水素、窒素、またはそれらの化合物）の除去とによって達成することができる。精製は特に重要である。なぜなら、得られるマイクロワイヤは、半径が、１０ミクロンから１５０ミクロンまでと、かなり小径であるからである。
【００３１】
精製のために、これらのガスとの親和性（affinity）が最も強い少量の元素の導入を利用することができる。ρ相を保護し、得られる物理的・化学的特性と技術的利点との複合を維持するためには、特別の注意が必要である。
【００３２】
酸素、水素、および窒素との親和性が最も強い元素の例としては、酸素に対してＣｅ（セリウム）、酸素と窒素に対して、Ｌａ（ランタン）、Ｎｄ（ネオジム）、Ｃｅ、Ｐｒ（プラセオジム）から選択される少なくとも一つの希土類元素、また、水素に対してＹ（イットリウム）がある（しかし、これに限定されるわけではない）。留意すべきは、これらの元素の例は、非毒性、化学的活性、および技術的能力の理由で選択されたことである。
【００３３】
一例として、ニッケル基合金組成を最適化するために、元素の複合導入を実現する。ここでは、重量％で、次の含有量で合金に元素を加える。
ＣｅとＬａから選択される少なくとも一つの希土類元素：０.１〜１.８％
Ｙ：０.１〜１.５％
【００３４】
本発明のさらに他の実施態様によれば、ニッケル基合金は、さらに、ＮｄとＰｒから選択される少なくとも一つの元素を、０.１〜１.８重量％有する。
【００３５】
これらの希土類元素の含有量が上記の例よりも少ない場合は、精製効果は得られない。一方、これらの元素の含有量が上記の例よりも多い場合は、これらの成分は孤立相に浸出し、その結果、マイクロワイヤの脆性が増大する。
【００３６】
本発明のさらなる実施態様によれば、ニッケル基合金が、アルミニウム硼珪酸ガラス絶縁材でマイクロワイヤを鋳造するのに使用される場合、合金の含有量にＡｌの元素を付加的に導入する。好ましくは、Ａｌの含有量は、０.６〜５.０重量％の範囲である。かかる量は、金属によるガラスの湿潤性にかなり良好な結果をもたらす。
【００３７】
留意すべきは、合金中に５.０重量％を超えるＡｌが含まれる場合は、マイクロワイヤ鋳造工程において多量のＡｌ２Ｏ３型の酸化物が形成されることである。これらの酸化物がガラスコーティングにより形成された毛細管に入ると、鋳造工程の妨げになり得る。一方、合金中のＡｌが０.６重量％未満の場合は、金属によるガラスの、要求される湿潤性が得られず、これもまた鋳造工程を妨げる結果になり、安定した特性を有する長いワイヤの製造が不可能になる。
【００３８】
表１Ａと表１Ｂは、本発明の上記実施態様に係る合金の組成のいくつかの例と、これに対応して、この合金で作られたマイクロワイヤの特性を示している。
【００３９】
【表１Ａ】
2005163171.tif 000003
【００４０】
【表１Ｂ】
2005163171.tif 000004
【００４１】
これらの表から理解できるように、合金１、２、３は、最適な成分組成を有し、合金４、５は、最適な含有量よりも少ないまたは多い含有量の範囲の成分からなる組成を有する。
【００４２】
本発明によれば、合金は、誘導炉（induction furnace）によりアランダムるつぼ（alundum crucible）内で溶融される。
【００４３】
本発明の一実施態様によれば、以下の順序で成分を加える。
１．ニッケル、クロム、モリブデン
２．３種系の溶融後、珪素と硼素を連続して加える。
３．ジルコニウムを珪素と硼素の後に導入する。
４．ＣｅおよびＬａ（必要であれば、ＮｄとＰｒと共に）から選択される少なくとも一つの希土類元素、ならびにＹを導入する。
【００４４】
このようにして調製された合金サンプルは、Ｘ線回折分析技術によるテストにおいて、実質的に非晶質状態にあることが確認された。
【００４５】
非晶質金属コアを有するガラスコーティングマイクロワイヤは、所望の金属を含むガラス管を設け、その金属を高周波誘導電磁界で溶融することによって製造される。金属溶融物の熱はガラス管を軟化させ、軟化されたガラス管から細い毛細管が引き出される。その後、金属で充填された毛細管は冷却ゾーンに入り、そこで急激に冷却され、所望の非晶質マイクロワイヤが得られる。得られたマイクロワイヤの最適な直径は、１０〜１５０μである。鋳造の速度が低下すると、直径が２００μを超えるマイクロワイヤを得ることもできる。
【００４６】
図１について説明する。同図には、連続した長さのガラスコーティングマイクロワイヤの大量生産システムの概略が、本発明の一実施態様に係る工程を説明するために示されている。当然のことながら、同図は、ただ単に説明を目的として与えられており、これに限定されるわけではない。留意すべきは、図１のブロックは、ただ単に機能実体として意図されており、物理的接続および／または物理的関係というよりはむしろ、実体間の機能的関係を示している。参照番号１０で示す図１のシステムは、ガラス管１０２を供給する円１０１で示す適当なガラス供給機構を有する。また、本システムは、コア材料で作られたロッド、バー、またはワイヤ１０４を供給する円１０３で示すロッド供給機構も有する。本発明によれば、コア材料は上記ニッケル基合金である。
【００４７】
当然のことながら、二つの機構１０１、１０３を、ガラスとコア材料を供給する多機能を有する一つの供給装置として構成することができる。ガラス供給機構１０１は、ガラス供給信号によって制御可能であり、要求された速度でガラス材料を供給するガラス管１０２に作用する駆動モータ（図示せず）を有する。同様に、ロッド供給機構１０３は、ロッド供給信号によって制御可能であり、要求された速度でコア材料を供給するロッド１０４に作用する駆動モータ（図示せず）を有する。ガラス供給信号およびロッド供給信号は、システム１０を制御する制御装置１０９によって生成される。
【００４８】
ガラス管１０２のガラスの例としては、多量のアルカリ金属酸化物を含むガラス、硼珪酸ガラス、アルミ珪酸ガラス（aluminosilicate glass）などがある（しかし、これに限定されるわけではない）。当然のことながら、コーティングワイヤ合成物（coated wire composite）を使用する特定の所望の適用および環境に応じて当業者は種々の代替ガラスを選択することができる。
【００４９】
ロッド１０４が入っているガラス管１０２の先端は、炉１０６の中に導入される。炉１０６は、溶融状態のワイヤ材料の滴１０５が形成されるように、管１０２を構成するガラス材料を軟化して出口孔１０７近傍のロッド１０４を溶融するように構成されている。
【００５０】
本発明の一実施態様によれば、炉１０６は、少なくとも一つの高周波誘導コイル、例えば、巻き線コイルを有する。炉１０６の動作自体は知られているため、その詳細な説明は省略する。
【００５１】
本発明の製造工程に適していると証明された模範的な炉は、ドイツのEFD Induction Gmbhによって製造されたModel HFP 12である。
【００５２】
滴の温度は、滴の最も高温点を指し箱１０８で示す温度センサによって測定される。温度センサの例としては、Omega Engineering Ltdによって製造されたModel Omega OS1553-Aがある（しかし、これに限定されるわけではない）。
【００５３】
温度センサ１０８は、温度センサ信号を生成する。温度センサ１０８は、制御装置１０９に接続されている。制御装置１０９は、とりわけ、温度センサ信号に応答して、ＰＩＤループによって、滴１０５の温度を安定化し要求された温度に維持するように、滴１０５の温度を調整する制御を行うことができる。例えば、滴の温度は、８００℃〜１５００℃の範囲に維持される。
【００５４】
当然のことながら、滴の温度を調整する一つの方法は、炉１０６の消費電力を変えることによって炉１０６の温度を調整することである。このため、制御装置１０９は、ＰＩＤ制御ループによって、炉１０６の電源装置１１３に対する炉電力信号を生成することができる。例えば、消費電力が増大すると、炉１０６に対して滴１０５の位置が変わらないという条件の下では、滴の温度も上昇する。しかし、炉は高周波誘導コイルを含むため、消費電力の増加は、浮上効果（levitation effect）により、滴の上昇につながる。よって、滴の温度は、多くのパラメータに依存しており、ただ単に消費電力を調整するだけでは、必ずしも所望の方向に変化するとは限らない。
【００５５】
電源装置１１３の例としては、日本の三菱製の、三菱ＡＣインバータのModel FR-A540-11k-ECがある（しかし、これに限定されるわけではない）。
【００５６】
本発明の一の実施態様によれば、浮上効果の補償は、ガラス管１０２内のガス圧を調整することによって達成される。それゆえ、消費電力の増加による滴の上昇を避けるために、負のガス圧力（大気圧に対する）を、制御装置１０９により算出された要求値まで減少する。
【００５７】
このため、本システム１０には、さらに、参照番号１２０で示されガラス管１０２からガスを抜く真空装置が設けられている。真空装置１２０は、適当な封止可能な連結要素（図示せず）を介してガラス管１０２に連結され、ロッド１０４の通過を可能にしながら、負のガス圧力をガラス管１０２の内部に加えるようになっている。
【００５８】
真空装置１２０は、制御装置１０９によって生成される真空装置信号によって制御され、ガラスと接触する領域における溶融金属滴に可変の負圧を提供する。圧力が可変であることは、所望の結果を提供するのに適した方法で、ガラスと接触している溶融金属の操作と制御を可能にする。
【００５９】
本システム１０にはさらに冷却装置１１０が設けられている。冷却装置１１０は、炉１０６の下流に配置され、滴１０５から引き出されたマイクロワイヤフィラメント１１１を冷却するように構成されている。マイクロワイヤフィラメント１１１は、冷却装置１１０を通って５ｍ／分から１５００ｍ／分の範囲の速度で引き出すことができる。冷却装置１１０は、形成中のフィラメント１１１が、冷却液を通過し、そこで過冷却されて凝固し、その後、マイクロワイヤ１１２として、冷却装置１１０の下流に配置された受取部１３０に向かって進むように作られている。冷却速度は、例えば、非晶質コア材料に対しては、１０５℃／秒から１０６℃／秒の範囲で調整可能である。
【００６０】
受取部１３０は、完成したマイクロワイヤ製品を集めるスプーラ１３８を有する。スプーラ１３８は、少なくとも一つの受取スプール１４１と、スプール径（spool diameter）センサ１４２と、駆動モータアセンブリ１４３と、ガイドプーリアセンブリ１４４とを有する。スプール径センサ１４２は、スプールの有効コア径（effective core diameter）を測定し、スプール径の値を表すスプール径センサ信号を生成するように構成されている。
【００６１】
駆動モータアセンブリ１４３は、制御装置１０９によって生成されるスプール速度信号によって制御され、スプール径センサ信号に応答してスプールを必要な周期速度（cyclic speed）で回転する。周期速度は、マイクロワイヤの直線速度（linear speed）を所望の値に維持するように調整される。
【００６２】
スプーラ１３８の例としては、オーストリアのＭＡＧによって製造されたModel M/HOA-0/1-63Sがある（しかし、これに限定されるわけではない）。
【００６３】
受取部１３０には、さらに、張力センサ信号を生成する張力センサ１４５を有する張力ユニット１３１を設けることができる。張力センサの例としては、Tensometric Messtechnik, Strohmann & Co GmbHによって製造された張力メータがある（しかし、これに限定されるわけではない）。
【００６４】
張力ユニット１３１は、張力生成器１４６を有する。張力生成器１４６は、張力センサ信号に応答して制御装置１０９によって生成されたワイヤ張力信号によって制御される。張力生成器１４６は、マイクロワイヤの張力を作り出すために配置されている。
【００６５】
また、受取部１３０には、マイクロワイヤにワックスを塗布するワックス塗布器１３６を設けることもできる。また、本システム１０には、マイクロメータ１３５を設けることもできる。マイクロメータ１３５は、張力ユニット１３１の下流に配置され、マイクロワイヤの外径（overall diameter）、全長（overall length）、その他パラメータ（例えば、マイクロワイヤの速度）を測定するように構成されている。マイクロメータ１３５は、とりわけ、マイクロワイヤの外径を表すワイヤ径センサ信号を生成するように構成されている。マイクロメータ１３５は、動作可能なように制御装置１０９に接続されている。制御装置１０９は、ワイヤ径センサ信号に応答して、全体のマイクロワイヤ径を安定化させるために、とりわけ、滴温度を調整するための対応信号を生成する。
【００６６】
例えば、マイクロメータ１３５は、受取部１３０に取り付けることができる。マイクロメータ１３５の例としては、フランスのＣＥＲＳＡによって製造されたレーザマイクロメータＬＤＳ１５０がある（しかし、これに限定されるわけではない）。
【００６７】
また、受取部１３０には、マイクロワイヤを要求された方向に送るために、必要な数のガイドプーリ１３２が設けられている。
【００６８】
本発明は、好適な実施態様を通じて説明されているが、この開示の基盤をなす概念は、本発明のいくつかの目的を実施するための他の構造、システム、工程の設計の基盤として容易に利用可能であることは、当業者にとっては当然のことである。
【００６９】
当然のことながら、本発明に係る合金は、多種多様なコーティングワイヤ合成物の製造に等しく適しており、必ずしも上記した特定の例の製造に限定されるわけではない。
【００７０】
以上、ワイヤ形状の物質を製造するシステムについて説明したが、当然のことながら、本発明の合金は、既知の製造装置を用いて薄いリボン状の物を調製する場合にも使用可能である。
【００７１】
また、当然のことながら、ここで採用した表現や用語は、説明を目的としたもので、それに限定されると見なされるべきではない。
【００７２】
したがって、本発明の範囲が、ここで記述された説明的な実施態様と例により限定されると解釈されてはならないということは重要である。他の変形例も、添付の請求項およびその均等物において規定されるように、本発明の範囲内で可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】本発明の一実施態様に係る連続した長さのガラスコーティングマイクロワイヤを大量生産するためのシステムの略図
【図１】
2005163171.tif 000005
【外国語明細書】
2005163171000001.pdf