JP7375708B2

JP7375708B2 - Metal foil manufacturing method

Info

Publication number: JP7375708B2
Application number: JP2020142063A
Authority: JP
Inventors: 修山下
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2020-01-24
Filing date: 2020-08-25
Publication date: 2023-11-08
Anticipated expiration: 2040-08-25
Also published as: CN113257557B; CN113257557A; JP2021118349A

Description

本発明は、ナノ結晶系軟磁性材料からなる金属箔の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing metal foil made of nanocrystalline soft magnetic material.

従来のモータや変圧器などには、コアとして、金属箔を積層した積層体が利用されている。例えば、特許文献１には、アモルファス系軟磁性材料からなる金属箔を積層した状態で加熱することにより、金属箔のアモルファス系軟磁性材料をナノ結晶系軟磁性材料に結晶化する金属箔の製造方法が提案されている。 Conventional motors, transformers, and the like use a laminate of metal foils as a core. For example, Patent Document 1 describes the production of metal foil in which the amorphous soft magnetic material of the metal foil is crystallized into nanocrystalline soft magnetic material by heating the stacked metal foils made of the amorphous soft magnetic material. A method is proposed.

特開２０１７－１４１５０８号公報JP 2017-141508 Publication

ここで、一般的に、アモルファス系軟磁性材料をナノ結晶系軟磁性材料に結晶化する際には、その材料が自己発熱することが知られており、この自己発熱したときの自己発熱温度は、材料の結晶化が開始する温度よりも高いことが知られている。したがって、例えば、特許文献１に示すように、金属箔を積層した状態で加熱すると、金属箔同士の間に、自己発熱した熱がこもり、金属箔が過度に加熱されるおそれがある。さらに、積層した金属箔のうち、内部の金属箔と、外側に位置する金属箔との加熱温度にも、バラツキが生じてしまう。このような結果、金属箔の結晶の大きさにバラツキが生じてしまう。 It is generally known that when an amorphous soft magnetic material is crystallized into a nanocrystalline soft magnetic material, the material self-heats, and the self-heating temperature when it self-heats is , is known to be higher than the temperature at which crystallization of the material begins. Therefore, for example, as shown in Patent Document 1, when metal foils are heated in a stacked state, self-generated heat is trapped between the metal foils, and there is a risk that the metal foils will be excessively heated. Furthermore, among the laminated metal foils, variations occur in the heating temperatures of the inner metal foil and the outer metal foil. As a result, variations occur in the size of crystals in the metal foil.

このような点を鑑みると、金属箔を積層せずに、加熱されたベースの上で金属箔を１枚ずつ加熱することも考えられる。しかしながら、例えば、金属箔が反っている場合には、ベースに接触していない金属箔の部分の占める割合が多くなることがあり、結晶化時に金属箔の温度にバラツキが生じてしまう。特に、ベースに接触してない金属箔の部分と、ベースとの間に形成された空隙に熱が籠りやすく、この部分が過昇温となり、結晶粒が粗大化してしまう。このような結果、金属箔の結晶の大きさにバラツキが生じてしまい、金属箔の磁気特性が低下することがある。 In view of these points, it may be possible to heat the metal foils one by one on a heated base instead of stacking the metal foils. However, for example, if the metal foil is warped, the proportion of the portion of the metal foil that is not in contact with the base may increase, resulting in variations in the temperature of the metal foil during crystallization. Particularly, heat tends to be trapped in the gap formed between the base and the part of the metal foil that is not in contact with the base, resulting in excessive temperature rise in this part and coarsening of crystal grains. As a result, the size of crystals in the metal foil may vary, and the magnetic properties of the metal foil may deteriorate.

本発明は、このような点を鑑みてなされたものであり、アモルファス系軟磁性材料からなる金属箔に対して、金属箔を均一に加熱することにより、均一な大きさの結晶のナノ結晶系軟磁性材料に結晶化することができる金属箔の製造方法を提供することを課題とする。 The present invention has been made in view of these points, and by uniformly heating the metal foil made of amorphous soft magnetic material, nanocrystalline system of crystals of uniform size is produced. An object of the present invention is to provide a method for manufacturing metal foil that can be crystallized into a soft magnetic material.

本発明に係る金属箔の製造方法は、ナノ結晶系軟磁性材料からなる金属箔を製造する製造方法であって、前記製造方法は、アモルファス系軟磁性材料からなる金属箔を準備する工程と、準備した前記金属箔が金属製のベースの設置面に倣うように、前記金属箔を前記ベースに密着させながら、前記金属箔を加熱することにより、前記金属箔のアモルファス系軟磁性材料を前記ナノ結晶系軟磁性材料に結晶化する工程と、を含み、前記結晶化する工程において、前記ナノ結晶系軟磁性材料に結晶化する結晶化開始温度以上の加熱温度であり、かつ、結晶化する際に自己発熱により昇温される前記金属箔の温度よりも前記設置面の温度が低くなる加熱温度で、前記金属箔を加熱することにより、前記アモルファス系軟磁性材料を結晶化しつつ、前記結晶化する際の前記自己発熱の熱を前記ベースに吸熱させることを特徴とする。 A method for manufacturing a metal foil according to the present invention is a method for manufacturing a metal foil made of a nanocrystalline soft magnetic material, and the manufacturing method includes a step of preparing a metal foil made of an amorphous soft magnetic material; By heating the metal foil while bringing the metal foil into close contact with the base so that the prepared metal foil follows the installation surface of the metal base, the amorphous soft magnetic material of the metal foil is transferred to the nanoparticles. and a step of crystallizing into a crystalline soft magnetic material, in the crystallizing step, the heating temperature is higher than the crystallization start temperature at which the nanocrystalline soft magnetic material crystallizes, and when crystallizing. By heating the metal foil at a heating temperature at which the temperature of the installation surface is lower than the temperature of the metal foil, which is heated by self-heating, the amorphous soft magnetic material is crystallized and the crystallization is performed. It is characterized in that the heat generated by the self-heating at the time of heating is absorbed by the base.

本発明では、まず、アモルファス系軟磁性材料からなる金属箔を準備する。次に、この金属箔が金属製のベースの設置面に倣うように、金属箔をベースに密着させながら、設置面に密着させた状態の金属箔を加熱することにより、金属箔のアモルファス系軟磁性材料をナノ結晶系軟磁性材料に結晶化する。この際に、ナノ結晶系軟磁性材料に結晶化する結晶化開始温度以上の加熱温度であり、かつ、結晶化する際に自己発熱により昇温される前記金属箔の温度よりも設置面の温度が低くなる加熱温度で、金属箔を加熱する。これにより、金属箔のアモルファス系軟磁性材料が結晶化するとともに、ベースの設置面の温度が自己発熱した金属箔の温度よりも低いため、自己発熱した熱をベースの設置面からベースに吸熱させることができる。ここで、金属箔は、ベースに密着しているので、金属箔の熱は均一にベースに吸熱され、結晶化の際に、金属箔の温度は均一となる。したがって、金属箔の結晶を、均一な大きさの結晶に結晶化することができる。このような結果、結晶粒の大きさのバラツキ（具体的には結晶粒の粗大化）に起因した、金属箔の磁気特性の低下を抑えることができる。 In the present invention, first, a metal foil made of an amorphous soft magnetic material is prepared. Next, the metal foil is placed in close contact with the base so that it follows the installation surface of the metal base, and the metal foil that is in close contact with the installation surface is heated to soften the amorphous metal foil. A magnetic material is crystallized into a nanocrystalline soft magnetic material. At this time, the heating temperature is higher than the crystallization start temperature at which the nanocrystalline soft magnetic material crystallizes, and the temperature of the installation surface is lower than the temperature of the metal foil, which is heated by self-heating during crystallization. The metal foil is heated at a heating temperature that lowers the temperature. As a result, the amorphous soft magnetic material of the metal foil crystallizes, and since the temperature of the base installation surface is lower than the temperature of the self-heated metal foil, the self-generated heat is absorbed from the base installation surface to the base. be able to. Here, since the metal foil is in close contact with the base, the heat of the metal foil is uniformly absorbed by the base, and the temperature of the metal foil becomes uniform during crystallization. Therefore, the crystals of the metal foil can be crystallized into crystals of uniform size. As a result, it is possible to suppress deterioration of the magnetic properties of the metal foil due to variations in the size of crystal grains (specifically, coarsening of crystal grains).

前記結晶化する工程において、金属箔を加熱する際には、例えば、金属箔を挟んで、ベースに対向する位置から、ヒータによる熱または熱風による熱で、金属箔を加熱してもよい。しかしながら、より好ましい態様としては、前記結晶化する工程において、前記ベースに内蔵したヒータにより、前記金属箔を加熱する。 In the crystallizing step, when heating the metal foil, for example, the metal foil may be heated with heat from a heater or hot air from a position facing the base with the metal foil sandwiched therebetween. However, in a more preferred embodiment, in the crystallizing step, the metal foil is heated by a heater built into the base.

この態様によれば、ベースに内蔵したヒータにより、ベースの設置面を均一に加熱しつつ、この加熱された熱で、金属箔を均一に加熱することができる。さらに、結晶化する際に自己発熱した金属箔の温度よりも、設置面の温度が低く、設置面の温度は均一であるため、金属箔の自己発熱した熱を、設置面からベースに均一に吸熱させることができる。 According to this aspect, the installed surface of the base can be uniformly heated by the heater built into the base, and the metal foil can be uniformly heated by the heated heat. Furthermore, the temperature of the installation surface is lower than the temperature of the metal foil that self-generates during crystallization, and the temperature of the installation surface is uniform, so the heat generated by the metal foil is distributed evenly from the installation surface to the base. It can absorb heat.

なお、金属箔を反りなくベースに密着させることができるのであれば、例えばベースに磁石または電磁石等を設け、磁力により金属箔をベースに密着させてもよい。しかしながら、より好ましい態様としては、前記結晶化する工程において、前記金属箔を前記ベースに密着させる際に、前記ベースに形成された吸引口から前記金属箔を吸引することにより、前記金属箔を前記ベースに密着させる。 Note that as long as the metal foil can be brought into close contact with the base without warping, for example, a magnet or an electromagnet may be provided on the base, and the metal foil may be brought into close contact with the base by magnetic force. However, in a more preferred embodiment, in the crystallizing step, when the metal foil is brought into close contact with the base, the metal foil is sucked from a suction port formed in the base. Attach it to the base.

この態様によれば、金属箔をベースに形成された吸引口から吸引することにより、金属箔の反りを矯正し、ベースの表面に隙間なく密着させることができる。また、ベースの表面に、例えば異物等が存在したとしても、この異物を吸引口から吸引することも可能であり、金属箔とベースとの間に異物が噛み込むことを防止することができる。 According to this aspect, by sucking the metal foil through the suction port formed in the base, the warpage of the metal foil can be corrected and it can be brought into close contact with the surface of the base without any gaps. Further, even if foreign matter is present on the surface of the base, it is possible to suck the foreign matter through the suction port, and it is possible to prevent the foreign matter from being caught between the metal foil and the base.

さらに好ましい態様としては、前記金属箔を準備する工程において、前記金属箔の素材を溶融した溶融金属を、回転しているロール上に吹き付けて、溶融金属を前記ロール上で冷却して凝固させることにより、前記アモルファス系軟磁性材料からなる前記金属箔を製造し、前記金属箔を前記ベースに密着させる際に、前記金属箔の表面のうち、前記ロールと接触していた側の表面を、前記設置面に密着させる。 More preferably, in the step of preparing the metal foil, molten metal obtained by melting the material of the metal foil is sprayed onto rotating rolls, and the molten metal is cooled and solidified on the rolls. When manufacturing the metal foil made of the amorphous soft magnetic material and bringing the metal foil into close contact with the base, the surface of the metal foil that was in contact with the roll is Closely attach it to the installation surface.

この態様によれば、金属箔の素材を溶融した溶融金属を、回転しているロール上に吹き付けて、溶融金属をロール上で冷却して凝固させる方法、いわゆる単ロール法により、アモルファス系軟磁性材料からなる前記金属箔を製造する。このようにして、得られた金属箔の表面のうち、ロールと接触していた側の表面には、その反対側の表面に比べて、凹凸が少ないため、金属箔の表面をベースの設置面により均一に密着させることができ、この均一な密着状態で、金属箔を均一に加熱することができる。これにより、金属箔の均一な結晶化が促進され、結晶化時の収縮に伴う不均一な塑性変形を抑えることができるので、結晶化した金属箔をより緻密に積層することができる。 According to this aspect, amorphous soft magnetic The metal foil is made of a material. In this way, the surface of the metal foil obtained on the side that was in contact with the roll has fewer irregularities than the surface on the opposite side, so the surface of the metal foil is used as the installation surface of the base. This enables uniform adhesion, and in this uniform adhesion state, the metal foil can be heated uniformly. This promotes uniform crystallization of the metal foil and suppresses uneven plastic deformation due to shrinkage during crystallization, so that the crystallized metal foils can be laminated more densely.

さらに、好ましい態様としては、金属箔を準備する工程において、前記金属箔として、鉄系のアモルファス系軟磁性材料からなる金属箔を準備し、前記結晶化する工程は、支持部材の上に、前記金属箔を配置し、前記ベースと前記支持部材とが接近する方向に、前記ベースと前記支持部材との少なくとも一方を移動させることにより、前記金属箔を、前記ベースと前記支持部材との間に挟み込んで、前記金属箔を前記ベースに密着させつつ、前記ベースに内蔵されたヒータにより、前記金属箔を加熱するものであり、前記結晶化する工程において、以下の（ｉ）または（ｉｉ）の条件を満たす。（ｉ）前記支持部材を構成する材料の熱伝導率は、０．２Ｗ／ｍＫ以下である。（ｉｉ）前記支持部材の温度を、３００℃以上かつ前記結晶化開始温度未満にする。 Furthermore, in a preferred embodiment, in the step of preparing a metal foil, a metal foil made of an iron-based amorphous soft magnetic material is prepared as the metal foil, and the step of crystallizing the metal foil is performed on the support member. By arranging the metal foil and moving at least one of the base and the support member in a direction in which the base and the support member approach each other, the metal foil is placed between the base and the support member. The metal foil is held in close contact with the base and heated by a heater built in the base, and in the crystallization step, the following (i) or (ii) is performed. Satisfy the conditions. (i) The material constituting the support member has a thermal conductivity of 0.2 W/mK or less. (ii) The temperature of the support member is set to 300° C. or higher and lower than the crystallization start temperature.

この態様によれば、金属箔が配置された支持部材を、ベースに相対的に接近させることができるので、金属箔を、ベースと支持部材との間に挟み込んで、金属箔をベースにより均一に密着させることができる。 According to this aspect, since the support member on which the metal foil is arranged can be brought relatively close to the base, the metal foil can be sandwiched between the base and the support member to spread the metal foil more uniformly on the base. Can be placed in close contact.

この際に、金属箔は、ベースに内蔵されたヒータにより加熱されて、金属箔は結晶化するが、（ｉ）支持部材を構成する材料の熱伝導率を、０．２Ｗ／ｍＫ以下とすることにより、支持部材で熱が奪われ難い。具体的には、金属箔のひずみ、反りの形状に起因して、金属箔に密着した際にベースの設置面の温度分布に偏り等が生じたとしても、金属箔の熱が支持部材に奪われ難くなり、金属箔の温度分布の均一化が図られる。これにより、金属箔がベースに密着した状態で、ベースの設置面の局所的な温度低下を抑えることができる。このような結果、金属箔の均一な結晶化が促進され、結晶化時の収縮に伴う不均一な塑性変形を抑えることができるので、結晶化した金属箔をより緻密に積層することができる。 At this time, the metal foil is heated by a heater built into the base and crystallized, but (i) the thermal conductivity of the material constituting the support member is 0.2 W/mK or less. This makes it difficult for heat to be removed by the support member. Specifically, even if the temperature distribution on the installation surface of the base becomes uneven when it is in close contact with the metal foil due to the shape of the metal foil being distorted or warped, the heat of the metal foil will not be absorbed by the supporting member. Therefore, the temperature distribution of the metal foil becomes more uniform. Thereby, a local temperature drop on the installation surface of the base can be suppressed while the metal foil is in close contact with the base. As a result, uniform crystallization of the metal foil is promoted, and uneven plastic deformation caused by shrinkage during crystallization can be suppressed, so that the crystallized metal foils can be laminated more densely.

ここで、支持部材を構成する材料の熱伝導率が、０．２Ｗ／ｍＫを超えた場合には、ベースの設置面の熱が、金属箔を介して支持部材に逃げやすい。したがって、金属箔とベースが密着した際にベースの設置面の温度分布に偏り等が生じたとしても、この偏りが均一にはなり難く、金属箔の結晶化が、高温の部位から優先的に開始されるため、結晶化に伴う収縮のタイミングが部位によって異なってしまう。この結果、金属箔に不均一な塑性変形が生じ、結晶化した金属箔を緻密に積層することができないことがある。 Here, if the thermal conductivity of the material constituting the support member exceeds 0.2 W/mK, heat from the installation surface of the base is likely to escape to the support member via the metal foil. Therefore, even if there is a bias in the temperature distribution on the installation surface of the base when the metal foil and the base are in close contact, this bias is difficult to become uniform, and the metal foil crystallizes preferentially starting from the high temperature area. Therefore, the timing of contraction associated with crystallization differs depending on the region. As a result, non-uniform plastic deformation occurs in the metal foil, and the crystallized metal foils may not be laminated densely.

一方、ベースに内蔵されたヒータにより加熱されて、金属箔を結晶化する際に、（ｉｉ）前記支持部材の温度を、３００℃以上かつ金属箔の結晶化開始温度未満にしても、ベースと支持部材との温度差が小さいため、ベースの熱が支持部材に奪われ難い。具体的には、金属箔のうねり等の形状に起因して、金属箔とベースが密着した際にベースの設置面の温度分布に偏り等が生じたとしても、金属箔の熱が支持部材に奪われ難く、金属箔の温度分布の均一化が図られる。これにより、金属箔がベースに密着した状態で、ベースの設置面の局所的な温度低下を抑えることができる。このような結果、金属箔の均一な結晶化が促進され、結晶化時の収縮に伴う不均一な塑性変形を抑えることができるので、結晶化した金属箔をより緻密に積層することができる。 On the other hand, when the metal foil is heated by the heater built into the base and crystallized, (ii) even if the temperature of the support member is set to 300°C or higher and lower than the crystallization starting temperature of the metal foil, the base Since the temperature difference between the base and the support member is small, heat from the base is not easily absorbed by the support member. Specifically, even if the temperature distribution on the installation surface of the base is uneven when the metal foil and base are in close contact due to the shape of the metal foil such as undulations, the heat of the metal foil will not reach the support member. It is difficult to be removed, and the temperature distribution of the metal foil can be made uniform. Thereby, a local temperature drop on the installation surface of the base can be suppressed while the metal foil is in close contact with the base. As a result, uniform crystallization of the metal foil is promoted, and uneven plastic deformation caused by shrinkage during crystallization can be suppressed, so that the crystallized metal foils can be laminated more densely.

ここで、支持部材の温度が３００℃未満の場合には、ベースの設置面の熱が、金属箔を介して支持部材に逃げやすい。したがって、設置面の温度にバラツキがある場合には、この温度のバラツキに応じて、金属箔の結晶化の進み具合が部位によって異なるため、結晶化に伴う収縮のタイミングが部位によって異なってしまう。この結果、金属箔に不均一な塑性変形が生じ、結晶化した金属箔を緻密に積層することができないことがある。一方、支持部材の温度が金属箔の結晶化開始温度以上の場合には、支持部材に金属箔を配置した際に（すなわち、ベースと支持部材で金属箔を挟み込む前に）、金属箔が結晶化することがあり、ベースの熱による金属箔の結晶化の効果が得られない。 Here, when the temperature of the support member is less than 300° C., heat from the installation surface of the base is likely to escape to the support member via the metal foil. Therefore, when there is variation in the temperature of the installation surface, the progress of crystallization of the metal foil varies depending on the location depending on the variation in temperature, and the timing of shrinkage due to crystallization differs depending on the location. As a result, non-uniform plastic deformation occurs in the metal foil, and the crystallized metal foils may not be laminated densely. On the other hand, if the temperature of the supporting member is higher than the crystallization start temperature of the metal foil, when the metal foil is placed on the supporting member (i.e., before the metal foil is sandwiched between the base and the supporting member), the metal foil will crystallize. The effect of crystallization of the metal foil due to the heat of the base cannot be obtained.

本発明に係るに金属箔の製造方法によれば、アモルファス系軟磁性材料からなる金属箔に対して、金属箔を過昇温させることなく、均一に加熱することにより、均一な大きさの結晶のナノ結晶系軟磁性材料に結晶化することができる。 According to the method for manufacturing metal foil according to the present invention, uniformly sized crystals are formed by uniformly heating the metal foil made of an amorphous soft magnetic material without overheating the metal foil. can be crystallized into nanocrystalline soft magnetic materials.

本発明の実施形態に係る金属箔の製造方法を実施する加熱装置を示した模式的斜視図である。1 is a schematic perspective view showing a heating device for carrying out a method for manufacturing metal foil according to an embodiment of the present invention. 図１に加熱装置のＡ－Ａ線における矢視方向の断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view of the heating device taken along line AA in the direction of arrows. 図１に示す加熱装置に金属箔を密着させた状態を示した模式的斜視図である。2 is a schematic perspective view showing a state in which metal foil is brought into close contact with the heating device shown in FIG. 1. FIG. 図３に示す金属箔の温度プロフィールを示した図である。4 is a diagram showing a temperature profile of the metal foil shown in FIG. 3. FIG. 変形例に係る金属箔の製造方法における準備工程を説明するための模式的斜視図である。It is a typical perspective view for explaining the preparation process in the manufacturing method of metal foil concerning a modification. 図５Ａにより製造された金属箔の模式的断面図である。FIG. 5A is a schematic cross-sectional view of the metal foil manufactured according to FIG. 5A. 図１に示す加熱装置を利用した金属箔の結晶化工程を説明するための模式的断面図である。2 is a schematic cross-sectional view for explaining a process of crystallizing metal foil using the heating device shown in FIG. 1. FIG. 金属箔をベースの設置面に吸着させながら加熱する状態を説明するための模式的断面図である。FIG. 3 is a schematic cross-sectional view for explaining a state in which the metal foil is heated while being adsorbed to the installation surface of the base. 図６Ｂの変形例に係る模式的断面図である。6B is a schematic cross-sectional view according to a modification of FIG. 6B. FIG. 図６Ｂの比較となる模式的断面図である。FIG. 6B is a schematic cross-sectional view for comparison with FIG. 6B. ロータコアの製造工程を説明するための模式的斜視図である。FIG. 3 is a schematic perspective view for explaining the manufacturing process of the rotor core. モータの製造工程を説明するための模式的斜視図である。FIG. 3 is a schematic perspective view for explaining the manufacturing process of the motor.

以下、図面を参照して本発明に係る金属箔の製造方法について説明する。なお、図１～図４において、用いられる金属箔を説明した後に、各実施形態における製造方法を説明する。 EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, the manufacturing method of the metal foil based on this invention is demonstrated with reference to drawings. In addition, in FIGS. 1 to 4, after explaining the metal foil used, the manufacturing method in each embodiment will be explained.

１．金属箔１０について
本実施形態において製造される金属箔は、ナノ結晶系軟磁性材料からなる金属箔である。以下に示す製造方法では、アモルファス系軟磁性材料からなる金属箔を準備し、これを熱処理することにより、アモルファス系軟磁性材料をナノ結晶系軟磁性材料に結晶化することで、金属箔を製造する。 1. Regarding the metal foil 10 The metal foil manufactured in this embodiment is a metal foil made of a nanocrystalline soft magnetic material. In the manufacturing method shown below, a metal foil made of an amorphous soft magnetic material is prepared and heat treated to crystallize the amorphous soft magnetic material into a nanocrystalline soft magnetic material, thereby manufacturing the metal foil. do.

ここで、金属箔を構成するアモルファス系軟磁性材料およびナノ結晶系軟磁性材料について説明する。アモルファス系軟磁性材料およびナノ結晶系軟磁性材料としては、例えば、Ｆｅ、Ｃｏ及びＮｉからなる群から選択される少なくとも１種の磁性金属と、Ｂ、Ｃ、Ｐ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｃｕ、Ｙ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｈｆ、Ｔａ及びＷからなる群から選択される少なくとも１種の非磁性金属とから構成されるものが挙げられるが、これらに限定されるものではない。 Here, the amorphous soft magnetic material and the nanocrystalline soft magnetic material that constitute the metal foil will be explained. The amorphous soft magnetic material and the nanocrystalline soft magnetic material include, for example, at least one magnetic metal selected from the group consisting of Fe, Co, and Ni, B, C, P, Al, Si, Ti, V , Cr, Mn, Cu, Y, Zr, Nb, Mo, Hf, Ta, and at least one nonmagnetic metal selected from the group consisting of W, but are limited to these. It's not a thing.

アモルファス系軟磁性材料またはナノ結晶系軟磁性材料の代表的な材料として、例えば、ＦｅＣｏ系合金（例えばＦｅＣｏ、ＦｅＣｏＶなど）、ＦｅＮｉ系合金（例えばＦｅＮｉ、ＦｅＮｉＭｏ、ＦｅＮｉＣｒ、ＦｅＮｉＳｉなど）、ＦｅＡｌ系合金又はＦｅＳｉ系合金（例えばＦｅＡｌ、ＦｅＡｌＳｉ、ＦｅＡｌＳｉＣｒ、ＦｅＡｌＳｉＴｉＲｕ、ＦｅＡｌＯなど）、ＦｅＴａ系合金（例えばＦｅＴａ、ＦｅＴａＣ、ＦｅＴａＮなど）またはＦｅＺｒ系合金（例えばＦｅＺｒＮなど）を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。Ｆｅ系合金の場合にはＦｅは８０ａｔ％以上含まれることが好ましい。 Typical amorphous soft magnetic materials or nanocrystalline soft magnetic materials include, for example, FeCo-based alloys (e.g., FeCo, FeCoV, etc.), FeNi-based alloys (e.g., FeNi, FeNiMo, FeNiCr, FeNiSi, etc.), and FeAl-based alloys. Alternatively, FeSi-based alloys (e.g., FeAl, FeAlSi, FeAlSiCr, FeAlSiTiRu, FeAlO, etc.), FeTa-based alloys (e.g., FeTa, FeTaC, FeTaN, etc.), or FeZr-based alloys (e.g., FeZrN, etc.) can be mentioned, but are not limited to these. It's not something you can do. In the case of Fe-based alloys, it is preferable that Fe is contained in an amount of 80 at% or more.

また、アモルファス系軟磁性材料又はナノ結晶系軟磁性材料の他の材料として、例えば、Ｃｏと、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｔｉ及びＹのうち少なくとも１種とを含有するＣｏ合金を用いることができる。Ｃｏ合金中Ｃｏは８０ａｔ％以上含まれることが好ましい。このようなＣｏ合金は、製膜した場合にアモルファスとなり易く、結晶磁気異方性、結晶欠陥及び粒界が少ないため、非常に優れた軟磁性を示す。好適なアモルファス系軟磁性材料としては、例えばＣｏＺｒ、ＣｏＺｒＮｂ、及びＣｏＺｒＴａ系合金などを挙げることができる。 Further, as another material of the amorphous soft magnetic material or the nanocrystalline soft magnetic material, for example, a Co alloy containing Co and at least one of Zr, Hf, Nb, Ta, Ti, and Y may be used. I can do it. It is preferable that the Co alloy contains 80 at% or more of Co. Such a Co alloy tends to become amorphous when formed into a film, and exhibits extremely excellent soft magnetism because it has few magnetocrystalline anisotropy, crystal defects, and grain boundaries. Examples of suitable amorphous soft magnetic materials include CoZr, CoZrNb, and CoZrTa alloys.

本明細書でいうアモルファス系軟磁性材料は、主構造としてアモルファス構造を有する軟磁性材料である。アモルファス構造の場合には、Ｘ線回折パターンには明瞭なピークは見られず、ブロードなハローパターンのみが観測される。一方、アモルファス構造に熱処理を加えることでナノ結晶構造を形成することができるが、ナノ結晶構造を有するナノ結晶系軟磁性材料では、結晶面の格子間隔に対応する位置に回折ピークが観測される。その回折ピークの幅からＳｃｈｅｒｒｅｒの式を用いて結晶子径を算出することができる。 The amorphous soft magnetic material referred to herein is a soft magnetic material having an amorphous structure as a main structure. In the case of an amorphous structure, no clear peaks are observed in the X-ray diffraction pattern, and only a broad halo pattern is observed. On the other hand, a nanocrystalline structure can be formed by applying heat treatment to an amorphous structure, but in nanocrystalline soft magnetic materials that have a nanocrystalline structure, diffraction peaks are observed at positions corresponding to the lattice spacing of crystal planes. . The crystallite diameter can be calculated from the width of the diffraction peak using Scherrer's formula.

本明細書でいうナノ結晶系軟磁性材料では、ナノ結晶とは、Ｘ線回折の回折ピークの半値全幅からＳｃｈｅｒｒｅｒの式で算出される結晶子径が１μｍ未満のものをいう。本実施形態において、ナノ結晶の結晶子径（Ｘ線回折の回折ピークの半値全幅からＳｃｈｅｒｒｅｒの式で算出される結晶子径）は、好ましくは１００ｎｍ以下であり、より好ましくは５０ｎｍ以下である。また、ナノ結晶の結晶子径は、好ましくは５ｎｍ以上である。ナノ結晶の結晶子径がこのような大きさであることで、磁気特性の向上が見られる。なお、従来の電磁鋼板の結晶子径は、μｍオーダーであり、一般的には、５０μｍ以上である。 In the nanocrystalline soft magnetic material referred to in this specification, nanocrystals refer to those having a crystallite diameter of less than 1 μm as calculated by the Scherrer equation from the full width at half maximum of the diffraction peak of X-ray diffraction. In the present embodiment, the crystallite diameter of the nanocrystal (crystallite diameter calculated by Scherrer's formula from the full width at half maximum of the diffraction peak of X-ray diffraction) is preferably 100 nm or less, more preferably 50 nm or less. Further, the crystallite diameter of the nanocrystals is preferably 5 nm or more. When the crystallite diameter of the nanocrystals is this large, the magnetic properties are improved. The crystallite diameter of conventional electrical steel sheets is on the order of μm, and is generally 50 μm or more.

アモルファス系軟磁性材料は、例えば、上に示した組成となるように配合された金属原料を高周波溶解炉などにより高温で溶融して均一な溶湯とし、これを急冷して得ることができる。急冷速度は、材料にもよるが、例えば約１０^６℃／ｓｅｃであり、結晶化する前に、アモルファス構造を得ることができれば、その急冷速度は特に限定されない。本実施形態では、後述する金属箔は、回転する冷却ロールに金属原料の溶湯を吹きつけることでアモルファス系軟磁性材料からなる金属箔帯を製造し、これを、所望の形状に打ち抜き成形等により成形することにより得ることができる。このように、溶湯を急冷することにより、材料が結晶化する前に、アモルファス構造の軟磁性材料を得ることができる。金属箔の厚みは、例えば、１０μｍ以上１００μｍ以下の範囲内であり、中でも２０μｍ以上５０μｍ以下の範囲内が好ましい。 An amorphous soft magnetic material can be obtained, for example, by melting a metal raw material blended to have the composition shown above at high temperature in a high-frequency melting furnace or the like to form a uniform molten metal, and then rapidly cooling the molten metal. The quenching rate is, for example, about 10 ⁶ °C/sec, although it depends on the material, and is not particularly limited as long as an amorphous structure can be obtained before crystallization. In this embodiment, the metal foil to be described later is produced by spraying molten metal raw material onto a rotating cooling roll to produce a metal foil strip made of amorphous soft magnetic material, which is then punched into a desired shape, etc. It can be obtained by molding. By rapidly cooling the molten metal in this way, a soft magnetic material with an amorphous structure can be obtained before the material crystallizes. The thickness of the metal foil is, for example, within the range of 10 μm or more and 100 μm or less, and preferably within the range of 20 μm or more and 50 μm or less.

なお、後述する図面では、矩形状の金属箔１０であるが、この形状に限定されるものではない。例えば、金属箔は、モータのロータコアの形状に応じた扇形の金属箔であってもよい。金属箔１０は、アモルファス系軟磁性材料の帯体から、打ち抜き成形等の成形で得られたものであり、このような成形により、図１に示すように、金属箔１０に反りが発生することがある。このように反りが発生した金属箔１０に対して、図１に示す加熱装置１で、ナノ結晶系軟磁性材料からなる金属箔１０を好適に製造することができる。 Note that although the metal foil 10 is shown in a rectangular shape in the drawings to be described later, it is not limited to this shape. For example, the metal foil may be a fan-shaped metal foil that corresponds to the shape of the rotor core of the motor. The metal foil 10 is obtained from a strip of an amorphous soft magnetic material by punching or other molding, and such molding may cause the metal foil 10 to warp as shown in FIG. There is. Metal foil 10 made of a nanocrystalline soft magnetic material can be suitably manufactured using heating apparatus 1 shown in FIG. 1 for metal foil 10 that has warped in this way.

２．金属箔１０の加熱装置１について
加熱装置１は、金属箔１０を加熱する装置であり、金属箔１０を設置するベース（基台）２と、ベース２に設置された金属箔１０を吸引する吸引装置３と、ベース２を介して金属箔１０を加熱する複数のヒータ５、５、…と、を備えている。 2. About the heating device 1 for the metal foil 10 The heating device 1 is a device that heats the metal foil 10, and includes a base (base) 2 on which the metal foil 10 is installed and a suction device that sucks the metal foil 10 installed on the base 2. It includes a device 3 and a plurality of heaters 5, 5, . . . that heat the metal foil 10 via the base 2.

ベース２は、加熱される金属箔１０よりも熱伝導性の高い材料であることが好ましく、金属箔１０がＦｅ系アモルファス合金である場合には、アルミニウム合金、銅合金などの金属材料が好ましい。ベース２には、金属箔１０を設置する設置面２１が形成されている。本実施形態では、設置面２１は平面であるが、加熱される金属箔１０の形状に応じた形状であれば、設置面２１の形状は特に限定されるものではない。 The base 2 is preferably made of a material with higher thermal conductivity than the metal foil 10 to be heated, and when the metal foil 10 is an Fe-based amorphous alloy, a metal material such as an aluminum alloy or a copper alloy is preferable. The base 2 is formed with an installation surface 21 on which the metal foil 10 is installed. In this embodiment, the installation surface 21 is a flat surface, but the shape of the installation surface 21 is not particularly limited as long as it corresponds to the shape of the metal foil 10 to be heated.

本実施形態では、設置面２１には、複数の吸引口２２、２２、…が形成されており、これらの吸引口２２、２２、…は、ベース２の内部に形成された吸引通路２３により連通している。吸引口２２、２２、２２、…に対して吸引通路２３の他方には、配管８を介して吸引装置３が接続されている。吸引装置３は、例えば、吸引ポンプなどであってもよいが、例えば、アスピーレータ（図示せず）により配管８内および吸引通路２３を減圧し、金属箔１０を吸引するものであってもよい。 In this embodiment, a plurality of suction ports 22, 22, ... are formed on the installation surface 21, and these suction ports 22, 22, ... are communicated through a suction passage 23 formed inside the base 2. are doing. A suction device 3 is connected to the other side of the suction passage 23 with respect to the suction ports 22, 22, 22, . . . via a piping 8. The suction device 3 may be, for example, a suction pump or the like, but it may also be one that reduces the pressure in the piping 8 and the suction passage 23 using an aspirator (not shown) and suctions the metal foil 10 .

図２に示すように、ベース２には、各ヒータ５を収容する収容部２５が形成されている。本実施形態では、収容部２５は、吸引通路２３を挟んで設置面２１と反対側に設けられている。本実施形態では、ヒータ５は、棒状のヒータ５であることから、収容部２５は、一方向に延在した空洞であり、その一端が開口している。ヒータ５は、この開口した部分からベース２の収容部２５に挿入されている。 As shown in FIG. 2, the base 2 is formed with an accommodating portion 25 for accommodating each heater 5. As shown in FIG. In this embodiment, the accommodating portion 25 is provided on the opposite side of the installation surface 21 with the suction passage 23 interposed therebetween. In this embodiment, since the heater 5 is a rod-shaped heater 5, the housing portion 25 is a cavity extending in one direction, and one end thereof is open. The heater 5 is inserted into the housing portion 25 of the base 2 from this open portion.

本実施形態では、ヒータ５は、電気抵抗加熱式の棒状のヒータであり、配線５１を介して、電源（図示せず）に接続されている。ヒータ５は、ベース２に内蔵されている。具体的には、ヒータ５は、ベース２の収容部２５に収容されている。本実施形態では、ヒータ５は、棒状のヒータであるが、ベース２の設置面２１を均一に加熱することができるのであれば、ヒータ５の形状は特に限定されず、面状のヒータであってもよい。 In this embodiment, the heater 5 is a rod-shaped electrical resistance heating type heater, and is connected to a power source (not shown) via a wiring 51. The heater 5 is built into the base 2. Specifically, the heater 5 is housed in the housing section 25 of the base 2. In this embodiment, the heater 5 is a rod-shaped heater, but the shape of the heater 5 is not particularly limited as long as it can uniformly heat the installation surface 21 of the base 2, and it may be a planar heater. It's okay.

さらに、本実施形態では、ヒータ５の電気抵抗により、ベース２および金属箔１０を加熱しているが、例えば誘導加熱または熱媒体による加熱により、ベース２および金属箔１０を加熱してもよい。この他にも、ヒータ５をベース２の外部に設けて、外部からベース２を加熱してもよい。 Further, in the present embodiment, the base 2 and the metal foil 10 are heated by the electric resistance of the heater 5, but the base 2 and the metal foil 10 may be heated, for example, by induction heating or heating by a heat medium. Alternatively, the heater 5 may be provided outside the base 2 to heat the base 2 from the outside.

３．金属箔１０の製造方法
図１および図２に示す加熱装置１を用いて金属箔１０を加熱する。まず、本実施形態では、アモルファス系軟磁性材料からなる金属箔１０を金属製のベース２の設置面２１に設置する。この際、設置面２１に形成された吸引口２２、２２、…を覆うように金属箔１０を設置する。 3. Method for manufacturing metal foil 10 Metal foil 10 is heated using heating device 1 shown in FIGS. 1 and 2. First, in this embodiment, the metal foil 10 made of an amorphous soft magnetic material is installed on the installation surface 21 of the metal base 2. At this time, the metal foil 10 is installed so as to cover the suction ports 22, 22, . . . formed on the installation surface 21.

次に、アモルファス系軟磁性材料からなる金属箔１０をベース２の設置面２１に倣うように密着させる。具体的には、金属箔１０の設置後、吸引装置３を稼働する。これにより、配管８内および吸引通路２３は減圧状態になり、複数の吸引口２２、２２、…から金属箔１０を吸引することができる。本実施形態では、金属箔１０を複数の吸引口２２、２２…から吸引することにより、図３に示すように、例えば反った形状の金属箔１０を平面状の設置面２１に倣わせて、その形状を矯正し、金属箔１０をベース２の設置面２１に密着させることができる。また、ベース２の設置面２１に、例えば異物等が存在したとしても、この異物を吸引口２２から吸引することも可能であり、金属箔１０とベース２との間に異物が噛み込むことを防止することができる。 Next, a metal foil 10 made of an amorphous soft magnetic material is attached closely to the installation surface 21 of the base 2. Specifically, after installing the metal foil 10, the suction device 3 is operated. As a result, the inside of the pipe 8 and the suction passage 23 are brought into a reduced pressure state, and the metal foil 10 can be suctioned from the plurality of suction ports 22, 22, . In this embodiment, by suctioning the metal foil 10 from a plurality of suction ports 22, 22..., as shown in FIG. The metal foil 10 can be brought into close contact with the installation surface 21 of the base 2 by correcting its shape. Further, even if there is a foreign object, for example, on the installation surface 21 of the base 2, it is possible to suction the foreign object from the suction port 22, thereby preventing the foreign object from getting caught between the metal foil 10 and the base 2. It can be prevented.

次に、ベース２に密着させた状態の金属箔１０を加熱することにより、金属箔１０のアモルファス系軟磁性材料をナノ結晶系軟磁性材料に結晶化する。具体的には、ナノ結晶系軟磁性材料に結晶化する結晶化開始温度以上の加熱温度であり、かつ、結晶化する際に自己発熱により昇温される金属箔１０の表面温度よりも設置面２１の温度が低くなる加熱温度で、金属箔１０を加熱する。これにより、金属箔１０のアモルファス系軟磁性材料をナノ結晶系軟磁性材料に結晶化しつつ、結晶化する際に、金属箔１０の自己発熱の熱を、ベース２に吸熱させる。 Next, by heating the metal foil 10 in close contact with the base 2, the amorphous soft magnetic material of the metal foil 10 is crystallized into a nanocrystalline soft magnetic material. Specifically, the heating temperature is higher than the crystallization start temperature at which the nanocrystalline soft magnetic material crystallizes, and is lower than the surface temperature of the metal foil 10, which is heated by self-heating during crystallization. The metal foil 10 is heated at a heating temperature that lowers the temperature of the metal foil 10. Thereby, the amorphous soft magnetic material of the metal foil 10 is crystallized into the nanocrystalline soft magnetic material, and the heat generated by self-heating of the metal foil 10 is absorbed by the base 2 during crystallization.

ここで、金属箔１０の熱処理の条件は、その材料を結晶化でき、自己発熱時に金属箔１０の熱をベース２に吸熱させることができるのであれば、その熱処理条件は特に制限されるものではなく、金属原料の組成や発現させたい磁気特性などを考慮して適宜選択される。熱処理は不活性ガス雰囲気下で行うことが好ましい。 Here, the heat treatment conditions for the metal foil 10 are not particularly limited as long as the material can be crystallized and the heat of the metal foil 10 can be absorbed by the base 2 during self-heating. Rather, it is selected appropriately in consideration of the composition of the metal raw material and the desired magnetic properties. The heat treatment is preferably performed under an inert gas atmosphere.

ここで、金属箔１０を加熱する加熱温度の下限値は、アモルファス系軟磁性材料からナノ結晶系軟磁性材料に結晶化が開始する結晶化開始温度である。「結晶化開始温度」は、アモルファス系軟磁性材料に対して結晶化が生じる温度である。 Here, the lower limit of the heating temperature for heating the metal foil 10 is the crystallization start temperature at which crystallization starts from an amorphous soft magnetic material to a nanocrystalline soft magnetic material. The "crystallization start temperature" is the temperature at which crystallization occurs in an amorphous soft magnetic material.

結晶化の際には発熱反応が起きるため、結晶化開始温度は、金属箔１０の結晶化に伴って発熱する温度を測定することで決定することができる。例えば、示差走査熱量測定（ＤＳＣ）を用い、所定の加熱速度（例えば０．６７Ｋｓ^－１）の条件下で結晶化温度を測定することができる。アモルファス系軟磁性材料の結晶化開始温度は、その材質等によって異なるものであるが、材質がＦｅ基アモルファス合金である場合には、例えば、４００℃以上４５０℃以下の範囲内となる。 Since an exothermic reaction occurs during crystallization, the crystallization start temperature can be determined by measuring the temperature at which heat is generated as the metal foil 10 crystallizes. For example, differential scanning calorimetry (DSC) can be used to measure the crystallization temperature under conditions of a predetermined heating rate (eg, 0.67 Ks ⁻¹ ). The crystallization start temperature of the amorphous soft magnetic material varies depending on the material, etc., but when the material is an Fe-based amorphous alloy, it falls within the range of, for example, 400° C. or more and 450° C. or less.

ここで、金属箔１０が、設置面２１からの伝達される熱により、室温から結晶化開始温度未満の温度まで昇温される際には、ｍｃΔＴの熱量が、顕熱として金属箔１０に保持される。ここで、ｍは、金属箔１０の質量であり、ｃは、金属箔１０の材料の比熱であり、ΔＴは昇温幅である。さらに、金属箔１０の露出した表面から、入熱された熱のうち一部の熱量ΔＱoutが放熱される。なお、本明細書で表記する「Δ」は、単位時間あたりを意味する。 Here, when the metal foil 10 is heated from room temperature to a temperature below the crystallization start temperature by the heat transferred from the installation surface 21, the amount of heat of mcΔT is retained in the metal foil 10 as sensible heat. be done. Here, m is the mass of the metal foil 10, c is the specific heat of the material of the metal foil 10, and ΔT is the temperature increase width. Further, part of the input heat ΔQout is radiated from the exposed surface of the metal foil 10. In addition, "Δ" described in this specification means per unit time.

ここで、図４に示すように、金属箔１０が結晶化開始温度Ｔｓ以上に加熱されると、金属箔１０は、結晶化により自己発熱する。この際、金属箔１０に自己発熱による熱量ΔＱselfが発生する。 Here, as shown in FIG. 4, when the metal foil 10 is heated above the crystallization start temperature Ts, the metal foil 10 self-heats due to crystallization. At this time, a heat amount ΔQself is generated in the metal foil 10 due to self-heating.

例えば、ベース２の加熱温度（具体的には設置面２１の温度）Ｔｔを結晶化開始温度Ｔｓと同じ温度に設定したとき、金属箔１０は自己発熱する。このため、金属箔１０の自己発熱による熱量ΔＱselfが発生し、金属箔１０は、結晶化開始温度Ｔｓよりも高い温度に昇温され、金属箔１０の昇温速度が増加する。 For example, when the heating temperature Tt of the base 2 (specifically, the temperature of the installation surface 21) is set to the same temperature as the crystallization start temperature Ts, the metal foil 10 self-heats. Therefore, a heat amount ΔQself is generated due to self-heating of the metal foil 10, the temperature of the metal foil 10 is raised to a temperature higher than the crystallization start temperature Ts, and the temperature increase rate of the metal foil 10 increases.

この場合には、金属箔１０の温度Ｔａが、ベース２の設置面２１の温度（加熱温度Ｔｔ）よりも高くなる。したがって、ベース２はヒータ５により加熱されているにもかかわらず、自己発熱した金属箔１０が熱源となって、自己発熱による発生した熱が、設置面２１からベース２に吸熱される。 In this case, the temperature Ta of the metal foil 10 becomes higher than the temperature of the installation surface 21 of the base 2 (heating temperature Tt). Therefore, even though the base 2 is heated by the heater 5, the self-heated metal foil 10 serves as a heat source, and the heat generated by the self-heating is absorbed by the base 2 from the installation surface 21.

さらに、ベース２の設置面２１の温度（具体的には加熱温度Ｔｔ）を結晶化開始温度Ｔｓよりも、高い温度に設定した場合も、金属箔１０は結晶化開始温度Ｔｓ以上になった時点から自己発熱するため、金属箔１０の自己発熱による熱量ΔＱselfが発生する。 Furthermore, even when the temperature of the installation surface 21 of the base 2 (specifically, the heating temperature Tt) is set to a higher temperature than the crystallization start temperature Ts, the metal foil 10 reaches the point at which the temperature reaches the crystallization start temperature Ts or higher. Since self-heating is generated from the metal foil 10, a heat amount ΔQself is generated due to self-heating of the metal foil 10.

ここで、金属箔１０の温度が結晶化開始温度Ｔｓ以上となったタイミングから、自己発熱による熱量ΔＱselfに応じて、金属箔１０の温度がさらに昇温されるが、加熱温度Ｔｔが、自己発熱時の金属箔１０の温度Ｔａよりも高い場合には、設置面２１から金属箔１０に熱が入熱され続ける。したがって、このような場合には、金属箔１０の自己発熱の熱を、設置面２１からベース２に吸熱することができない。 Here, from the timing when the temperature of the metal foil 10 becomes equal to or higher than the crystallization start temperature Ts, the temperature of the metal foil 10 is further increased according to the amount of heat ΔQself due to self-heating, but the heating temperature Tt is If the temperature is higher than the temperature Ta of the metal foil 10 at the time, heat continues to be input from the installation surface 21 to the metal foil 10. Therefore, in such a case, the heat generated by self-generation of the metal foil 10 cannot be absorbed from the installation surface 21 to the base 2.

このような観点から、金属箔１０を加熱する加熱温度Ｔｔ（設置面２１の温度）の上限値は、ベース２に金属箔１０を設置した状態で、結晶化する際に自己発熱により昇温される金属箔１０の温度Ｔａよりも低い温度に設定される。加熱温度Ｔｔの上限値は、その材質等によって異なるものであるが、材質がＦｅ基アモルファス合金である場合には、例えば、上述した結晶化開始温度Ｔｓよりも３０℃～１００℃高い温度であることが好ましい。 From this point of view, the upper limit of the heating temperature Tt (temperature of the installation surface 21) for heating the metal foil 10 is determined by the temperature rise due to self-heating during crystallization when the metal foil 10 is installed on the base 2. The temperature is set to be lower than the temperature Ta of the metal foil 10. The upper limit of the heating temperature Tt varies depending on the material, etc., but if the material is an Fe-based amorphous alloy, it is, for example, a temperature 30 ° C to 100 ° C higher than the above-mentioned crystallization start temperature Ts. It is preferable.

このような範囲に加熱温度Ｔｔを設定することにより、自己発熱時の金属箔１０の温度Ｔａは、結晶化開始温度Ｔｓよりも高い温度となり、結晶化温度Ｔｓ以上の加熱温度Ｔｔで金属箔１０を加熱する期間Ｌ１のうち期間Ｌ２において、加熱温度Ｔｔよりも高い温度になる。すなわち、金属箔１０の温度Ｔａが結晶化開始温度Ｔｓに到達した時点Ａ１から、金属箔１０の結晶化が完了する時点Ａ２までの期間Ｌ１のうち、金属箔１０の温度Ｔａが加熱温度Ｔｔを超えた時点Ａ３から金属箔１０の結晶化が完了する時点Ａ２までの期間Ｌ２が、金属箔１０の自己発熱した熱をベース２に吸熱する期間となる。なお、金属箔１０の結晶化が完了する時点Ａ２は、金属箔１０のナノ結晶が所定の結晶粒径の範囲となる時点である。 By setting the heating temperature Tt in such a range, the temperature Ta of the metal foil 10 during self-heating becomes higher than the crystallization start temperature Ts, and the metal foil 10 is heated at a heating temperature Tt higher than the crystallization temperature Ts. During the period L2 of the period L1 in which the heating temperature is increased, the temperature becomes higher than the heating temperature Tt. That is, during the period L1 from the time A1 when the temperature Ta of the metal foil 10 reaches the crystallization start temperature Ts to the time A2 when the crystallization of the metal foil 10 is completed, the temperature Ta of the metal foil 10 reaches the heating temperature Tt. The period L2 from the time point A3, which is exceeded, to the time point A2, when the crystallization of the metal foil 10 is completed, is a period during which the heat self-generated by the metal foil 10 is absorbed by the base 2. Note that the time point A2 when the crystallization of the metal foil 10 is completed is the time point when the nanocrystals of the metal foil 10 have a predetermined crystal grain size range.

自己発熱により昇温される金属箔１０の温度は、金属箔１０に入熱される熱量、金属箔１０に保持される顕熱の熱量、金属箔１０の表面から放熱される熱量、金属箔１０の自己発熱による熱量、金属箔１０から設置面２１に吸熱される熱量、および金属箔１０と設置面２１の熱の接触抵抗等から一般的な熱計算により算出することができる。この他にも、自己発熱により昇温される金属箔１０の温度を、実際に設置面２１の加熱温度Ｔｔを変化させることで実験的に求めてもよい。 The temperature of the metal foil 10 that increases due to self-heating is determined by the amount of heat input into the metal foil 10, the amount of sensible heat retained in the metal foil 10, the amount of heat radiated from the surface of the metal foil 10, and the amount of heat radiated from the surface of the metal foil 10. It can be calculated by general thermal calculation from the amount of heat due to self-heating, the amount of heat absorbed from the metal foil 10 to the installation surface 21, the thermal contact resistance between the metal foil 10 and the installation surface 21, and the like. In addition, the temperature of the metal foil 10, which is heated due to self-heating, may be experimentally determined by actually changing the heating temperature Tt of the installation surface 21.

このように、結晶化温度Ｔｓ以上の加熱温度Ｔｔで金属箔１０を加熱する期間Ｌ１内で、自己発熱時の金属箔１０の温度Ｔａが、加熱温度Ｔｔよりも高い温度になる期間Ｌ２が存在すればよい。これにより、金属箔１０から設置面２１に吸熱される熱量が、金属箔１０の自己発熱による熱量より大きくなる期間Ｌ２が存在するため、この期間Ｌ２において、金属箔１０が発熱した熱を、ベース２に吸熱させることができる。 In this way, within the period L1 in which the metal foil 10 is heated at the heating temperature Tt that is higher than the crystallization temperature Ts, there is a period L2 in which the temperature Ta of the metal foil 10 during self-heating is higher than the heating temperature Tt. do it. As a result, there is a period L2 in which the amount of heat absorbed from the metal foil 10 to the installation surface 21 is greater than the amount of heat generated by self-heating of the metal foil 10, so during this period L2, the heat generated by the metal foil 10 is transferred to the base. 2 can be made to absorb heat.

以上、本実施形態によれば、ベース２の設置面２１に密着させた状態の金属箔１０を加熱することにより、金属箔１０のアモルファス系軟磁性材料をナノ結晶系軟磁性材料に結晶化する。この際には、上述した温度の加熱温度Ｔｔとすることにより、金属箔１０のアモルファス系軟磁性材料が結晶化するとともに、自己発熱した金属箔１０の熱をベース２の設置面２１からベース２に吸熱させることができる。 As described above, according to the present embodiment, by heating the metal foil 10 that is in close contact with the installation surface 21 of the base 2, the amorphous soft magnetic material of the metal foil 10 is crystallized into a nanocrystalline soft magnetic material. . At this time, by setting the heating temperature Tt to the above-mentioned temperature, the amorphous soft magnetic material of the metal foil 10 is crystallized, and the heat of the self-heated metal foil 10 is transferred from the installation surface 21 of the base 2 to the base 2. can be made to absorb heat.

金属箔１０は、ベース２に密着しているので、金属箔１０の熱は均一にベース２に吸熱され、結晶化の際に、金属箔１０の温度は均一となる。したがって、金属箔１０の結晶を、均一な大きさの結晶に結晶化することができる。このような結果、結晶粒の大きさのバラツキ（具体的には結晶粒の粗大化）に起因した、金属箔１０の磁気特性の低下を抑えることができる。 Since the metal foil 10 is in close contact with the base 2, the heat of the metal foil 10 is uniformly absorbed by the base 2, and the temperature of the metal foil 10 becomes uniform during crystallization. Therefore, the crystals of the metal foil 10 can be crystallized into crystals of uniform size. As a result, it is possible to suppress deterioration of the magnetic properties of the metal foil 10 due to variations in the size of crystal grains (specifically, coarsening of crystal grains).

特に、本実施形態では、ベース２に内蔵したヒータ５により、金属箔１０を加熱するので、ベース２に内蔵したヒータ５により、ベース２の設置面２１を均一に加熱しつつ、この加熱された熱で、金属箔１０を均一に加熱することができる。さらに、結晶化する際に自己発熱した金属箔１０の温度よりも、設置面２１の温度が低く、設置面２１の温度は均一であるため、金属箔１０の自己発熱した熱を、設置面２１からベース２に均一に吸熱させることができる。 In particular, in this embodiment, since the metal foil 10 is heated by the heater 5 built into the base 2, the installed surface 21 of the base 2 is uniformly heated by the heater 5 built into the base 2, and the heated The metal foil 10 can be uniformly heated with heat. Furthermore, since the temperature of the installation surface 21 is lower than the temperature of the metal foil 10 that self-generates heat during crystallization, and the temperature of the installation surface 21 is uniform, the heat self-generated by the metal foil 10 is transferred to the installation surface 21. The base 2 can uniformly absorb heat from the base 2.

ここで、金属箔１０を、図５Ａに示す成形装置２０を用いて、予め準備してもよく、この点に関しては上述したが、その詳細を図５Ａを参照しながら、以下に簡単に説明する。本実施形態では、成形装置２０は、坩堝５０と円柱状の冷却ロール６０とを備えており、液体急冷法により、金属箔１０が成形される。液体急冷法としては、単ロール法、双ロール法、または遠心法等が挙げられるが、本実施形態では、生産性及びメンテナンス性の観点から、高速で回転する一つの冷却ロール６０上に金属溶湯Ｍを供給して、急冷凝固させて帯状の金属箔１０Ａを得る単ロール法が採用される。 Here, the metal foil 10 may be prepared in advance using the forming apparatus 20 shown in FIG. 5A, and although this point has been described above, the details will be briefly explained below with reference to FIG. 5A. . In this embodiment, the molding device 20 includes a crucible 50 and a cylindrical cooling roll 60, and the metal foil 10 is molded by a liquid quenching method. The liquid quenching method includes a single roll method, a twin roll method, a centrifugal method, etc., but in this embodiment, from the viewpoint of productivity and maintainability, the molten metal is placed on one cooling roll 60 rotating at high speed. A single roll method is employed in which M is supplied and rapidly solidified to obtain the strip-shaped metal foil 10A.

図５Ａに示す坩堝５０には、高周波加熱ヒータ（図示せず）が設けられており、高周波加熱ヒータにより、金属箔１０の出発材料である金属が加熱されて、溶融金属Ｍとなる。溶融金属Ｍの組成は上述したとおりである。ここで、坩堝５０は、上述した高周波溶解炉に相当する。 The crucible 50 shown in FIG. 5A is provided with a high-frequency heater (not shown), and the metal that is the starting material for the metal foil 10 is heated to become molten metal M by the high-frequency heater. The composition of the molten metal M is as described above. Here, the crucible 50 corresponds to the above-mentioned high frequency melting furnace.

坩堝５０の下方には、坩堝５０内の溶融金属Ｍを噴出する噴射口５１が形成されている。噴射口５１は、スリット状の形状をしており、冷却ロール６０の軸方向に延在するように、冷却ロール６０の周面に対向して配置している。冷却ロール６０は、銅製のロールであり、モータ（図示せず）に接続され、回転駆動する。冷却ロール６０の内部には、冷却液が流れる冷却機構が設けられている。なお、坩堝５０の上流側には、噴射口からの溶融金属Ｍの吹き付け量（噴出量）を調整する圧力調整装置（図示せず）が設けられている。 An injection port 51 for ejecting the molten metal M in the crucible 50 is formed below the crucible 50. The injection port 51 has a slit-like shape and is disposed facing the circumferential surface of the cooling roll 60 so as to extend in the axial direction of the cooling roll 60 . The cooling roll 60 is a roll made of copper, and is connected to a motor (not shown) to rotate. A cooling mechanism through which a cooling liquid flows is provided inside the cooling roll 60. Note that a pressure regulating device (not shown) is provided on the upstream side of the crucible 50 to adjust the amount of molten metal M sprayed (sprayed amount) from the injection port.

金属箔１０を製造する際には、金属箔１０の素材を溶融した溶融金属Ｍを、回転している冷却ロール６０の周面上に吹き付けて、溶融金属Ｍを冷却ロール６０の周面上で冷却して凝固させる。冷却ロール６０で溶融金属Ｍを急冷することにより、溶融金属Ｍが結晶化せず、アモルファス系軟磁性材料からなる帯状の金属箔１０を得ることができる。得られた帯状の金属箔１０Ａは、切断加工、打ち抜き加工等を経て、所望の形状に成形され、得られた金属箔１０を、例えば、図１に示す加熱装置１等で加熱する。 When manufacturing the metal foil 10, the molten metal M obtained by melting the material of the metal foil 10 is sprayed onto the circumferential surface of the rotating cooling roll 60, and the molten metal M is sprayed onto the circumferential surface of the cooling roll 60. Cool and solidify. By rapidly cooling the molten metal M with the cooling roll 60, the molten metal M is not crystallized, and a strip-shaped metal foil 10 made of an amorphous soft magnetic material can be obtained. The obtained strip-shaped metal foil 10A is formed into a desired shape through cutting, punching, etc., and the obtained metal foil 10 is heated, for example, with a heating device 1 shown in FIG. 1 or the like.

ここで、図５Ａ、図５Ｂに示すように、得られた金属箔１０Ａ（１０）の表面のうち、冷却ロール６０に接触した表面１０ａは、円柱状の冷却ロール６０の表面の形状に応じて、平坦な表面となる。その一方、得られた金属箔１０の表面のうち、冷却ロール６０に接触した表面１０ａとは反対の表面１０ｂは、冷却ロール６０の溶融金属Ｍの付着量のバラツキにより、凹凸が形成されている。そこで、本実施形態では、図６Ａ、図６Ｂに示すように、加熱装置１Ａを用いて、金属箔１０を加熱する。 Here, as shown in FIGS. 5A and 5B, among the surfaces of the obtained metal foil 10A (10), the surface 10a in contact with the cooling roll 60 is shaped according to the shape of the surface of the cylindrical cooling roll 60. , resulting in a flat surface. On the other hand, among the surfaces of the obtained metal foil 10, the surface 10b opposite to the surface 10a in contact with the cooling roll 60 has irregularities formed due to variations in the amount of molten metal M deposited on the cooling roll 60. . Therefore, in this embodiment, as shown in FIGS. 6A and 6B, the metal foil 10 is heated using the heating device 1A.

図６Ａ、図６Ｂに示す加熱装置１Ａは、図１および２に示す加熱機構と同じであるが、図６Ａ、図６Ｂに示す加熱装置１Ａでは、ベース２の設置面２１が下方を向くように、上下反転して配置されている。加熱装置１Ａは、ベース２の設置面２１に対向する位置に、支持部材３０を、さらに備えている。ベース２と支持部材３０には、ベース２と支持部材３０とが相対的に接近および離間するように、これらの少なくとも一方を移動させる移動装置（図示せず）が、取り付けられている。 The heating device 1A shown in FIGS. 6A and 6B has the same heating mechanism as the heating mechanism shown in FIGS. 1 and 2, but in the heating device 1A shown in FIGS. 6A and 6B, the installation surface 21 of the base 2 faces downward. , arranged upside down. The heating device 1A further includes a support member 30 at a position facing the installation surface 21 of the base 2. A moving device (not shown) is attached to the base 2 and the support member 30 to move at least one of the base 2 and the support member 30 so that the base 2 and the support member 30 relatively approach and separate from each other.

本実施形態では、図６Ａ、図６Ｂに示すように、金属箔１０をベース２に密着させる際に、金属箔１０の表面のうち、冷却ロール６０と接触していた側の表面１０ａを、設置面２１に密着させる。具体的には、図６Ａに示すように、本実施形態では、金属箔１０の表面１０ａを、ベース２に対向するように、金属箔１０を支持部材３０に配置する。すなわち、金属箔１０の表面１０ａとは、反対側の表面１０ｂが支持部材３０に接触するように、金属箔１０を支持部材３０に配置する。 In this embodiment, as shown in FIGS. 6A and 6B, when the metal foil 10 is brought into close contact with the base 2, the surface 10a of the metal foil 10 that was in contact with the cooling roll 60 is Bring it into close contact with surface 21. Specifically, as shown in FIG. 6A, in this embodiment, the metal foil 10 is placed on the support member 30 so that the surface 10a of the metal foil 10 faces the base 2. That is, the metal foil 10 is arranged on the support member 30 such that the surface 10b of the metal foil 10 on the opposite side to the surface 10a contacts the support member 30.

次に、図６Ｂに示すように、ベース２と支持部材３０とが接近するように、ベース２および支持部材３０の少なくともいずれか一方を、複数の吸引口２２、２２、…から金属箔１０を吸引することができる位置まで移動させる。すなわち、本実施形態では、ベース２と支持部材３０とにより、金属箔１０を挟み込まない。したがって、金属箔１０の形状は、ベース２と支持部材３０とにより矯正されず、複数の吸引口２２、２２、…の吸引により矯正され、金属箔１０は、ベース２と支持部材３０とにより加圧されず、金属箔１０の反対側の表面１０ｂは、大気に露出している。これにより、金属箔１０の加圧される圧力分布のバラツキ等により、金属箔１０が不均一に加熱されることを抑えることができる。 Next, as shown in FIG. 6B, the metal foil 10 is inserted into at least one of the base 2 and the support member 30 through the plurality of suction ports 22, 22, ... so that the base 2 and the support member 30 approach each other. Move it to a position where it can be suctioned. That is, in this embodiment, the metal foil 10 is not sandwiched between the base 2 and the support member 30. Therefore, the shape of the metal foil 10 is not corrected by the base 2 and the support member 30, but is corrected by suction from the plurality of suction ports 22, 22, . The opposite surface 10b of the metal foil 10 is exposed to the atmosphere. This can prevent the metal foil 10 from being heated non-uniformly due to variations in the pressure distribution of the metal foil 10.

ところで、例えば、図７に示すように、金属箔１０の反対側の表面１０ｂをベース２の設置面２１に対して密着させる場合、その過程で、表面１０ｂの凹凸の程度にもよるが、均一に密着しない（その一部が浮き上がる）ことがある。ベース２の熱により、密着した部分１０ｃから結晶化が進むとともに、その部分１０ｃが収縮し、隙間Ｃにより部分的に密着していない部分１０ｄが遅れて結晶化して収縮する。このような結晶化による不均一な収縮により、金属箔が不均一に塑性変形することがある。なお、部分的に密着していない部分１０ｄは、密着した部分１０ｃに比べて、ベース２に遅れて密着する。 By the way, for example, when the opposite surface 10b of the metal foil 10 is brought into close contact with the installation surface 21 of the base 2, as shown in FIG. It may not adhere to the surface (part of it may rise). Due to the heat of the base 2, crystallization progresses from the closely adhered portion 10c, and that portion 10c contracts, and the portion 10d, which is not partially adhered due to the gap C, crystallizes and contracts with a delay. Due to such non-uniform shrinkage due to crystallization, the metal foil may undergo non-uniform plastic deformation. Note that the portion 10d that is not partially in close contact comes into close contact with the base 2 later than the part 10c that is in close contact with the base 2.

しかしながら、金属箔１０の表面のうち、冷却ロール６０と接触していた側の表面１０ａは平坦であり、図６Ｂに示すように、この表面１０ａをベース２の設置面２１に密着させることにより、金属箔１０を設置面２１に均一に密着させることができる。このため、図７の場合と比べて、金属箔１０を均一に加熱して結晶化させることができる。このような結果、金属箔１０の均一な結晶化が促進され、結晶化時の収縮に伴うひずみにより、不均一な塑性変形が発生することを抑えることができるので、結晶化した金属箔１０をより緻密に積層することができる。なお、図１に示す加熱装置１を用いる場合には、金属箔１０の表面１０ａを、ベース２の設置面２１に配置すればよい。 However, among the surfaces of the metal foil 10, the surface 10a on the side that was in contact with the cooling roll 60 is flat, and as shown in FIG. 6B, by bringing this surface 10a into close contact with the installation surface 21 of the base 2, The metal foil 10 can be uniformly brought into close contact with the installation surface 21. Therefore, compared to the case of FIG. 7, the metal foil 10 can be uniformly heated and crystallized. As a result, uniform crystallization of the metal foil 10 is promoted, and generation of non-uniform plastic deformation due to strain caused by contraction during crystallization can be suppressed, so that the crystallized metal foil 10 can be It is possible to laminate more densely. Note that when using the heating device 1 shown in FIG. 1, the surface 10a of the metal foil 10 may be placed on the installation surface 21 of the base 2.

さらに、結晶化する工程において、図６Ｃに示す加熱装置１Ｂを用いてもよい。この加熱装置１Ｂのベース２には、吸引口は設けられておらず、図６Ａと同様に、ベース２には、ヒータ５が内蔵されている。さらに、ベース２と支持部材３０との少なくとも一方には、金属箔１０を、ベース２と支持部材３０との間に挟み込むことができる位置まで、ベース２と支持部材３０とが接近する方向に移動させる移動装置（図示せず）が接続されている。 Furthermore, in the crystallization step, a heating device 1B shown in FIG. 6C may be used. The base 2 of this heating device 1B is not provided with a suction port, and the base 2 has a built-in heater 5 as in FIG. 6A. Further, at least one of the base 2 and the support member 30 is moved in a direction where the base 2 and the support member 30 approach each other to a position where the metal foil 10 can be sandwiched between the base 2 and the support member 30. A moving device (not shown) is connected thereto.

本実施形態では、支持部材３０の上に、金属箔１０を配置し、ベース２と支持部材３０とを相対的に接近する方向に移動させることにより、金属箔１０を、ベース２と支持部材３０との間に挟み込む。金属箔１０は、この挟み込みにより、金属箔１０をベース２に密着させつつ、ベース２に内蔵されたヒータ５により、金属箔１０を加熱する。 In this embodiment, the metal foil 10 is arranged on the support member 30 and the base 2 and the support member 30 are moved in a direction in which the base 2 and the support member 30 approach each other. Insert it between. By sandwiching the metal foil 10, the metal foil 10 is brought into close contact with the base 2, and the metal foil 10 is heated by the heater 5 built into the base 2.

ここで、金属箔１０を均一に加熱することができるのであれば、金属箔１０のうち、ベース２に接触させる表面は、いずれの表面であってもよい。しかしながら、上述した単ロール法により、金属箔１０を製造する場合には、上述した理由と同じ理由により、冷却ロール６０と接触していた側の金属箔１０の表面１０ａを、設置面２１に密着させることが好ましい。 Here, as long as the metal foil 10 can be heated uniformly, any surface of the metal foil 10 may be brought into contact with the base 2. However, when manufacturing the metal foil 10 by the single roll method described above, the surface 10a of the metal foil 10 on the side that was in contact with the cooling roll 60 is tightly attached to the installation surface 21 for the same reason as described above. It is preferable to let

さらに、図１に示す加熱装置１では、ベース２に吸引口を設けたが、例えば、図６Ｃに示す、加熱装置１Ｂにおいて、ベース２および支持部材３０のいずれか一方に、図１に示す吸引口を設け、金属箔１０を吸引してもよい。支持部材３０に吸引口を設けた場合には、支持部材３０に金属箔１０を載置した段階で、吸引口の吸引により、金属箔１０の反り等の変形を強制することができる。一方、ベース２に吸引口を設けた場合には、金属箔１０を配置した支持部材３０をベース２に接近させると、金属箔１０がベース２の設置面２１に吸着され、吸着された金属箔１０が、支持部材３０に挟み込まれて、加圧される。 Further, in the heating device 1 shown in FIG. 1, the suction port is provided in the base 2, but for example, in the heating device 1B shown in FIG. 6C, the suction port shown in FIG. A mouth may be provided to suck the metal foil 10. When the support member 30 is provided with a suction port, when the metal foil 10 is placed on the support member 30, the metal foil 10 can be forced to deform, such as warping, by suction from the suction port. On the other hand, when the base 2 is provided with a suction port, when the support member 30 on which the metal foil 10 is arranged approaches the base 2, the metal foil 10 is attracted to the installation surface 21 of the base 2, and the attracted metal foil 10 is sandwiched between the support members 30 and pressurized.

ここで、金属箔１０のうち、ベース２に接触させる表面は、いずれの表面であっても、金属箔１０の形状が僅かに反った形状、うねった形状である場合、図６Ｃに示す加熱装置1Ｂで金属箔１０を加熱すると、金属箔１０が不均一に加熱されるおそれがある。このような点を鑑みて、発明者らは、後述する実験からも明らかなように、以下の点を見出した。 Here, no matter which surface of the metal foil 10 is brought into contact with the base 2, if the shape of the metal foil 10 is slightly warped or undulating, the heating device shown in FIG. 6C may be used. If the metal foil 10 is heated with 1B, there is a risk that the metal foil 10 will be heated unevenly. In view of these points, the inventors discovered the following points, as is clear from experiments described below.

具体的には、結晶化する工程において、図６Ｃに示す加熱装置１Ｂを用いる場合には、以下の（ｉ）または（ｉｉ）の条件を満たすことが好ましい。
（ｉ）支持部材３０を構成する材料の熱伝導率は、０．２Ｗ／ｍＫ以下である。
（ｉｉ）支持部材３０の温度を、３００℃以上かつ結晶化開始温度未満にする。 Specifically, when using the heating device 1B shown in FIG. 6C in the crystallization step, it is preferable that the following condition (i) or (ii) is satisfied.
(i) The thermal conductivity of the material constituting the support member 30 is 0.2 W/mK or less.
(ii) The temperature of the support member 30 is set to 300° C. or higher and lower than the crystallization start temperature.

金属箔１０は、ベース２と支持部材３０に挟み込まれた状態で、ベース２に内蔵されたヒータ５により加熱されて、金属箔１０は結晶化するが、（ｉ）支持部材３０を構成する材料の熱伝導率を、０．２Ｗ／ｍＫ以下とすることにより、支持部材３０で熱が奪われ難い。 The metal foil 10 is heated by the heater 5 built into the base 2 while being sandwiched between the base 2 and the support member 30, and the metal foil 10 is crystallized. By setting the thermal conductivity of 0.2 W/mK or less, it is difficult for the support member 30 to lose heat.

具体的には、打ち抜き加工、切断加工などにより発生する、金属箔１０のうねった形状（波状）、反った形状に起因して、金属箔１０に密着した際にベース２の設置面２１の温度分布に偏り等が生じたとしても、金属箔１０の熱が支持部材３０に奪われ難くなる。これにより、金属箔１０と支持部材３０との間において、熱が保持され易いため、金属箔１０の温度分布の均一化が図られる。 Specifically, due to the undulating (wavy) or warped shape of the metal foil 10 caused by punching, cutting, etc., the temperature of the installation surface 21 of the base 2 may decrease when the metal foil 10 is in close contact with the metal foil 10. Even if the distribution is uneven, the heat of the metal foil 10 is difficult to be taken away by the support member 30. Thereby, heat is easily retained between the metal foil 10 and the support member 30, so that the temperature distribution of the metal foil 10 can be made uniform.

これにより、金属箔１０がベース２に密着した状態で、ベース２の設置面２１の局所的な温度低下を抑えることができる。このような結果、金属箔１０の均一な結晶化が促進され、結晶化時の収縮に伴うひずみにより、不均一な塑性変形が発生することを抑えることができるので、結晶化した金属箔１０をより緻密に積層することができる。 Thereby, with the metal foil 10 in close contact with the base 2, a local temperature drop on the installation surface 21 of the base 2 can be suppressed. As a result, uniform crystallization of the metal foil 10 is promoted, and generation of non-uniform plastic deformation due to strain caused by contraction during crystallization can be suppressed, so that the crystallized metal foil 10 can be It is possible to laminate more densely.

ここで、後述する実施例からも明らかなように、支持部材３０を構成する材料の熱伝導率が、０．２Ｗ／ｍＫを超えた場合には、ベース２の設置面２１の熱が、金属箔を介して支持部材に逃げやすい。したがって、金属箔１０に密着した際にベース２の設置面２１の温度分布に偏り等が生じたとしても、この偏りが均一にはなり難く、金属箔１０の結晶化が、高温の部位から開始されるため、結晶化に伴う収縮のタイミングが部位によって異なってしまう。この結果、金属箔１０の不均一な塑性変形が生じ、結晶化した金属箔１０を緻密に積層することができないことがある。 Here, as is clear from the examples described later, when the thermal conductivity of the material constituting the support member 30 exceeds 0.2 W/mK, the heat of the installation surface 21 of the base 2 is transferred to the metal. It is easy to escape to the support member through the foil. Therefore, even if there is a bias in the temperature distribution on the installation surface 21 of the base 2 when the base 2 is in close contact with the metal foil 10, it is difficult for this bias to become uniform, and the crystallization of the metal foil 10 starts from the high temperature area. As a result, the timing of contraction associated with crystallization differs depending on the region. As a result, non-uniform plastic deformation of the metal foil 10 occurs, and the crystallized metal foil 10 may not be laminated densely.

ここで、支持部材３０を構成する材料として、熱伝導率が、０．２Ｗ／ｍＫ以下の条件を満たす材料としては、ケイ酸カルシウム、石膏、または、ＰＶＣ、アクリルなどの樹脂、などを挙げることができる。 Here, examples of materials constituting the support member 30 that satisfy the condition that the thermal conductivity is 0.2 W/mK or less include calcium silicate, gypsum, and resins such as PVC and acrylic. I can do it.

一方、ベース２に内蔵されたヒータ５により加熱されて、金属箔１０を結晶化する際に、（ｉｉ）支持部材３０の温度を、３００℃以上かつ金属箔の結晶化開始温度未満にしても、ベース２と支持部材３０との温度差が小さいため、ベースの熱が支持部材に奪われ難い。 On the other hand, when the metal foil 10 is crystallized by being heated by the heater 5 built into the base 2, (ii) even if the temperature of the supporting member 30 is set to 300° C. or higher and lower than the crystallization start temperature of the metal foil. Since the temperature difference between the base 2 and the support member 30 is small, heat from the base is not easily absorbed by the support member.

具体的には、金属箔１０の反り等の形状に起因して、金属箔１０に密着した際にベース２の設置面２１の温度分布に偏り等が生じたとしても、金属箔１０の熱が支持部材３０に奪われ難く、金属箔１０の温度分布の均一化が図られる。 Specifically, even if the temperature distribution of the installation surface 21 of the base 2 is uneven when the metal foil 10 is in close contact with the metal foil 10 due to the shape of the metal foil 10 such as warpage, the heat of the metal foil 10 It is difficult for the support member 30 to remove the heat, and the temperature distribution of the metal foil 10 can be made uniform.

これにより、金属箔１０がベース２に密着した状態で、ベース２の設置面２１の局所的な温度低下を抑えることができる。このような結果、金属箔１０の均一な結晶化が促進され、結晶化時の収縮に伴うひずみにより、不均一な塑性変形が発生することを抑えることができるので、結晶化した金属箔１０をより緻密に積層することができる。 Thereby, with the metal foil 10 in close contact with the base 2, a local temperature drop on the installation surface 21 of the base 2 can be suppressed. As a result, uniform crystallization of the metal foil 10 is promoted, and generation of non-uniform plastic deformation due to strain caused by contraction during crystallization can be suppressed, so that the crystallized metal foil 10 can be It can be laminated more densely.

ここで、後述する実施例からも明らかなように、支持部材３０の温度が３００℃未満の場合には、ベース２の設置面２１の熱が、金属箔１０を介して支持部材３０に逃げやすい。したがって、設置面２１の温度にバラツキがある場合には、この温度のバラツキに応じて、金属箔１０の結晶化の進み具合が部位によって異なるため、結晶化に伴う収縮のタイミングが部位によって異なってしまう。この結果、金属箔１０に不均一な塑性変形が生じ、結晶化した金属箔１０を緻密に積層することができないことがある。一方、支持部材３０の温度が金属箔１０の結晶化開始温度以上の場合には、支持部材３０に金属箔１０を配置した際に（すなわち、ベース２と支持部材３０で金属箔を挟み込む前に）、金属箔１０が結晶化することがあり、ベース２の熱による金属箔１０の結晶化の効果が得られない。 Here, as is clear from the examples described later, when the temperature of the support member 30 is less than 300° C., the heat of the installation surface 21 of the base 2 tends to escape to the support member 30 via the metal foil 10. . Therefore, if there is variation in the temperature of the installation surface 21, the progress of crystallization of the metal foil 10 will vary depending on the location depending on the variation in temperature, and the timing of shrinkage due to crystallization will vary depending on the location. Put it away. As a result, non-uniform plastic deformation occurs in the metal foil 10, and the crystallized metal foil 10 may not be laminated densely. On the other hand, if the temperature of the support member 30 is equal to or higher than the crystallization start temperature of the metal foil 10, when the metal foil 10 is placed on the support member 30 (that is, before the metal foil is sandwiched between the base 2 and the support member 30), ), the metal foil 10 may be crystallized, and the effect of crystallization of the metal foil 10 due to the heat of the base 2 cannot be obtained.

結晶化する工程において、図６Ｃに示す加熱装置１Ｂを用いる場合には、さらに、以下の条件を満たすことがより好ましい。具体的には、結晶化する工程において、ベース２と支持部材３０とが接近する方向に、移動速度が１２５ｍｍ／秒以上で、ベース２と支持部材３０の少なくとも一方を移動させて、金属箔１０を、ベース２と支持部材３０との間に挟み込む。これにより、金属箔１０がベース２の設置面２１に瞬時に接触させることができ、金属箔１０の各部位において、ベース２の設置面２１に加熱されるタイミングを近づけることができる。この結果、金属箔１０をより均一に加熱することができるため、金属箔１０の均一な結晶化が促進され、結晶化時の収縮に伴う不均一な塑性変形を抑えることができる。そのため、結晶化した金属箔１０をより緻密に積層することができる。 In the crystallization step, when using the heating device 1B shown in FIG. 6C, it is more preferable that the following conditions are further satisfied. Specifically, in the crystallization step, at least one of the base 2 and the support member 30 is moved in a direction in which the base 2 and the support member 30 approach each other at a moving speed of 125 mm/sec or more, and the metal foil 10 is moved. is sandwiched between the base 2 and the support member 30. Thereby, the metal foil 10 can be brought into instantaneous contact with the installation surface 21 of the base 2, and the timing at which each portion of the metal foil 10 is heated can be brought closer to the installation surface 21 of the base 2. As a result, the metal foil 10 can be heated more uniformly, so uniform crystallization of the metal foil 10 is promoted, and uneven plastic deformation due to shrinkage during crystallization can be suppressed. Therefore, the crystallized metal foils 10 can be laminated more densely.

ここで、ベース２と支持部材３０との移動速度が１２５ｍｍ／秒未満である場合には、他の部位に比べて、ベース２に接触して、局所的に加熱が開始される部位が存在することがあり、結晶化に伴う収縮のタイミングが部位によって異なってしまうことがある。この結果、金属箔１０に不均一な塑性変形が生じ、結晶化した金属箔１０を緻密に積層することができないことがある。 Here, if the moving speed between the base 2 and the support member 30 is less than 125 mm/sec, there are parts that come into contact with the base 2 and start to be heated locally compared to other parts. Therefore, the timing of contraction due to crystallization may differ depending on the region. As a result, non-uniform plastic deformation occurs in the metal foil 10, and the crystallized metal foil 10 may not be laminated densely.

本実施形態では、矩形状の金属箔１０を製造したが、例えば、モータのステータを製造する場合には、ステータコアをモータの回転軸を中心として周方向に分割した扇形状の金属箔を準備し、これを加熱することにより、ナノ結晶系軟磁性材料からなる金属箔を製造する。次に、金属箔１０を、所定の圧力で互いに密着させて、積層体１０Ａを成形する。この際、各金属箔１０同士を接着剤などの樹脂等により拘束してもよい。 In the present embodiment, a rectangular metal foil 10 is manufactured, but for example, when manufacturing a stator for a motor, fan-shaped metal foil in which the stator core is divided in the circumferential direction around the rotation axis of the motor is prepared. By heating this, a metal foil made of a nanocrystalline soft magnetic material is manufactured. Next, the metal foils 10 are brought into close contact with each other under a predetermined pressure to form a laminate 10A. At this time, the metal foils 10 may be restrained with resin such as adhesive.

さらに、図８Ａに示すように、積層体１０Ａをステータコアの状態に積み重ね、積層体１０Ａを固定することにより、ステータコア８０Ａを作製する。なお、図８Ａおよび８Ｂでは、ステータコアのティース等の詳細な形状は省略している。 Furthermore, as shown in FIG. 8A, the stator core 80A is produced by stacking the laminated body 10A in a stator core state and fixing the laminated body 10A. Note that in FIGS. 8A and 8B, detailed shapes of the stator core teeth and the like are omitted.

最後に、図８Ｂに示すように、組み付け工程を行う。この工程では、ステータコアのティース（図示せず）にコイル（図示せず）を配置してステータ８０とし、ステータ８０と、ロータ７０とをケース（図示せず）に配置することで、モータ１００が製造される。 Finally, as shown in FIG. 8B, an assembly process is performed. In this step, a coil (not shown) is placed on the teeth (not shown) of the stator core to form the stator 80, and the stator 80 and rotor 70 are placed in a case (not shown), thereby starting the motor 100. Manufactured.

以下、実施例及び比較例を挙げて、本実施形態に係る金属箔の製造方法をさらに具体的に説明する。 Hereinafter, the method for manufacturing metal foil according to the present embodiment will be described in more detail by giving Examples and Comparative Examples.

［実施例１］
まず、一般的な方法で作製された、厚さ２５μｍのアモルファス系軟磁性材料（Ｆｅ系アモルファス合金）からなる金属箔（株式会社東北マグネットインスティテュート製ＮＡＮＯＭＥＴ）を準備した。この金属箔の結晶化開始温度は４１９．１９℃である。この金属箔を、５００℃に加熱したホットプレートの表面に１秒間密着させた。すなわち、金属箔の加熱温度は、５００℃である。得られた金属箔は、ナノ結晶系軟磁性材料に結晶化しており、飽和磁束密度が１．７６～１．７３Ｔの範囲にあり、保磁力が８～１０Ａ／ｍの範囲にあった。 [Example 1]
First, a metal foil (NANOMET manufactured by Tohoku Magnet Institute Co., Ltd.) made of an amorphous soft magnetic material (Fe-based amorphous alloy) and having a thickness of 25 μm was prepared using a general method. The crystallization start temperature of this metal foil is 419.19°C. This metal foil was brought into close contact for 1 second to the surface of a hot plate heated to 500°C. That is, the heating temperature of the metal foil is 500°C. The obtained metal foil was crystallized into a nanocrystalline soft magnetic material, had a saturation magnetic flux density in the range of 1.76 to 1.73 T, and had a coercive force in the range of 8 to 10 A/m.

［比較例１］
実施例１と同じようにして金属箔を製造した。実施例１と相違する点は、金属箔を吸引せずに、金属箔の一部がホットプレートに接触していない状態で、金属箔を加熱した点である。得られた金属箔は、ナノ結晶系軟磁性材料に結晶化していたが、ホットプレートに接触していない金属箔の部分は過昇温されており、結晶の粗大化が確認された。飽和磁束密度が１．７４Ｔであり、保磁力が３７５１Ａ／ｍであった。この特性の金属箔をモータした場合には、トルクの損失が大きくなると言える。 [Comparative example 1]
A metal foil was produced in the same manner as in Example 1. The difference from Example 1 is that the metal foil was heated without suction and with a portion of the metal foil not in contact with the hot plate. The obtained metal foil was crystallized into a nanocrystalline soft magnetic material, but the portion of the metal foil that was not in contact with the hot plate was overheated, and coarsening of the crystals was confirmed. The saturation magnetic flux density was 1.74T, and the coercive force was 3751A/m. If a metal foil with this characteristic is used as a motor, it can be said that the torque loss will be large.

このように、比較例１の場合には、ホットプレートに接触していない金属箔の部分は、金属箔の自己発熱により８００℃程度まで昇温されたと考えられる。これにより、実施例１の金属箔の如く微細な結晶が得られず、実施例１よりも保磁力が高くなったと考えられる。 Thus, in the case of Comparative Example 1, it is considered that the portion of the metal foil that was not in contact with the hot plate was heated to about 800° C. due to self-heating of the metal foil. As a result, fine crystals like the metal foil of Example 1 were not obtained, and it is thought that the coercive force was higher than that of Example 1.

［実施例２－１］
実施例１と同様に、金属箔を加熱した。具体的には、まず、厚さ２５μｍのアモルファス系軟磁性材料（Ｆｅ系アモルファス合金、具体的にはＦｅ－Ｎｉ－Ｂ系のアモルファス合金）を、図５Ａに示す成形装置２０を用いて、帯状の金属箔１０Ａを製造した。得られた帯状の金属箔１０Ａから、外径５０．４ｍｍ、内径３０ｍｍのリング状の金属箔１０を、複数枚打ち抜き成形した。次に、図６Ｂに示すように、５００℃に加熱したベース２の設置面２１に、冷却ロール６０と接触した側の金属箔１０の表面１０ａを密着させながら、金属箔１０を加熱した、ナノ軟磁性材料からなる複数枚の金属箔１０を製造した。この金属箔１０を４００枚積層した積層体を作製した。積層体の層厚さ方向の寸法を積層体の厚さとして測定し、その測定した積層体の厚さを、密度１００％としたときの積層体の厚さで除算し、１００を乗じた値を、積層体の占積率として算出した。この結果を表１に示す。 [Example 2-1]
The metal foil was heated in the same manner as in Example 1. Specifically, first, an amorphous soft magnetic material (Fe-based amorphous alloy, specifically Fe-Ni-B-based amorphous alloy) with a thickness of 25 μm is formed into a strip shape using the forming apparatus 20 shown in FIG. 5A. A metal foil 10A was manufactured. A plurality of ring-shaped metal foils 10 having an outer diameter of 50.4 mm and an inner diameter of 30 mm were punched and formed from the obtained band-shaped metal foil 10A. Next, as shown in FIG. 6B, the metal foil 10 was heated while the surface 10a of the metal foil 10 on the side that was in contact with the cooling roll 60 was brought into close contact with the installation surface 21 of the base 2 heated to 500°C. A plurality of metal foils 10 made of a soft magnetic material were manufactured. A laminate was produced by laminating 400 sheets of this metal foil 10. The value obtained by measuring the dimension in the layer thickness direction of the laminate as the thickness of the laminate, dividing the measured thickness of the laminate by the thickness of the laminate when the density is 100%, and multiplying by 100. was calculated as the space factor of the laminate. The results are shown in Table 1.

［実施例２－２］
実施例２－１と同じようにして、積層体を作製した。実施例２－１と相違する点は、図６Ｃに示すようにして、加熱装置１Ｂにより、金属箔１０を加熱した点である。なお、実施例２－２では、鋼製の支持部材３０に複数の吸引口を設けて、金属箔１０を吸引することで、その形状を矯正した状態で、金属箔１０を支持部材３０とベース２との間に挟み込んだ。得られた積層体の占積率を、実施例２－１と同じように算出した。この結果を表１に示す。なお、実施例２－２では、ベース２の設置面２１に、冷却ロール６０と接触した側の金属箔１０の表面１０ａを密着させながら、金属箔１０を加熱した。 [Example 2-2]
A laminate was produced in the same manner as in Example 2-1. The difference from Example 2-1 is that the metal foil 10 was heated by the heating device 1B as shown in FIG. 6C. In Example 2-2, a plurality of suction ports are provided in the steel support member 30 to suck the metal foil 10, and the metal foil 10 is connected to the support member 30 and the base with its shape corrected. It was sandwiched between 2. The space factor of the obtained laminate was calculated in the same manner as in Example 2-1. The results are shown in Table 1. In Example 2-2, the metal foil 10 was heated while the surface 10a of the metal foil 10 on the side that was in contact with the cooling roll 60 was brought into close contact with the installation surface 21 of the base 2.

［実施例２－３］
実施例２－１と同じようにして、積層体を作製した。実施例２－１と相違する点は、図７に示すようにして、ベース２の設置面２１に、冷却ロール６０と接触していない側の金属箔１０の表面１０ｂを密着させながら、金属箔１０を加熱した点である。得られた積層体の占積率を、実施例２－１と同じように算出した。この結果を表１に示す。 [Example 2-3]
A laminate was produced in the same manner as in Example 2-1. The difference from Example 2-1 is that as shown in FIG. This is the point where 10 was heated. The space factor of the obtained laminate was calculated in the same manner as in Example 2-1. The results are shown in Table 1.

［実施例２－４］
実施例２－２と同じようにして、積層体を作製した。実施例２－２と相違する点は、ベース２の設置面２１に、冷却ロール６０と接触していない側の金属箔１０の表面１０ｂを密着させながら、図６Ｃに示す加熱装置１Ｂにより、金属箔１０を加熱した点である。得られた積層体の占積率を、実施例２－１と同じように算出した。この結果を表１に示す。 [Example 2-4]
A laminate was produced in the same manner as in Example 2-2. The difference from Example 2-2 is that while the surface 10b of the metal foil 10 on the side that is not in contact with the cooling roll 60 is brought into close contact with the installation surface 21 of the base 2, the heating device 1B shown in FIG. 6C is used to heat the metal. This is the point at which the foil 10 is heated. The space factor of the obtained laminate was calculated in the same manner as in Example 2-1. The results are shown in Table 1.

実施例２－１～実施例２－４の順で、積層体の占積率は、低くなった。実施例２－１の積層体の占積率が最も高かったのは、冷却ロール６０と接触した側の表面１０ａは平坦であり、この表面１０ａを熱源であるベース２に均一に密着させたからであるとか考えられる。これに加えて、実施例２－１では、冷却ロール６０と接触していない側の表面１０ｂが、支持部材など、大気より熱伝導性の高い材料に接触せず、大気中に晒されているため、金属箔１０に、均一にベース２からの熱が伝達したと考えられる。 The space factor of the laminate decreased in the order of Examples 2-1 to 2-4. The reason why the laminate of Example 2-1 had the highest space factor was because the surface 10a on the side in contact with the cooling roll 60 was flat, and this surface 10a was uniformly brought into close contact with the base 2, which is the heat source. It is conceivable that there is. In addition, in Example 2-1, the surface 10b on the side not in contact with the cooling roll 60 is exposed to the atmosphere without contacting a material having higher thermal conductivity than the atmosphere, such as a support member. Therefore, it is considered that the heat from the base 2 was uniformly transferred to the metal foil 10.

実施例２－２の積層体の占積率が、実施例２－１のものよりも低いのは、金属箔１０がベース２と支持部材３０により挟み込まれることにより、ベース２からの熱が金属箔１０を介して支持部材３０に局所的に逃げてしまい、金属箔１０への熱伝達が不均一になったものと考えられる。 The reason why the space factor of the laminate of Example 2-2 is lower than that of Example 2-1 is because the metal foil 10 is sandwiched between the base 2 and the support member 30, so that the heat from the base 2 is transferred to the metal. It is thought that the heat locally escaped to the support member 30 via the foil 10, and the heat transfer to the metal foil 10 became uneven.

さらに、実施例２－３、２－４の場合には、熱源であるベース２に、冷却ロール６０と接触していない側の金属箔１０の表面（凹凸を有した表面）１０ｂが接触するため、金属箔１０への熱伝達が不均一になったものと考えられる。この熱伝達の不均一により、金属箔１０が、結晶化時にひずんで塑性変形し、積層体の占積率が低下したと考えられる。 Furthermore, in the case of Examples 2-3 and 2-4, the surface (surface with unevenness) 10b of the metal foil 10 on the side not in contact with the cooling roll 60 contacts the base 2, which is the heat source. , it is thought that heat transfer to the metal foil 10 became non-uniform. It is considered that due to this non-uniform heat transfer, the metal foil 10 was distorted and plastically deformed during crystallization, and the space factor of the laminate was reduced.

［実施例３－１］
実施例２－１と同じようにして、積層体を作製した。実施例３－１では、図６Ｃに示す加熱装置１Ｂにより、金属箔１０を加熱した。具体的には、図６Ｃに示す加熱装置１Ｂのベース２と支持部材３０との相対的な移動速度が１２５ｍｍ／秒となるように、ベース２を支持部材３０に接近させ、これらで金属箔１０を挟み込んだ。支持部材３０の温度を室温（２０℃～５０℃の範囲内）とし、支持部材３０に、ケイ酸カルシウムからなる熱伝導率０．２Ｗ／ｍＫの材料を用いた。加熱により得られた金属箔１０の外観を確認するとともに、得られた積層体の占積率を、実施例２－１と同じように算出した。この結果を表２に示す。 [Example 3-1]
A laminate was produced in the same manner as in Example 2-1. In Example 3-1, the metal foil 10 was heated by the heating device 1B shown in FIG. 6C. Specifically, the base 2 is brought close to the support member 30 so that the relative movement speed between the base 2 and the support member 30 of the heating device 1B shown in FIG. was inserted. The temperature of the support member 30 was set to room temperature (within a range of 20° C. to 50° C.), and a material made of calcium silicate and having a thermal conductivity of 0.2 W/mK was used for the support member 30. The appearance of the metal foil 10 obtained by heating was confirmed, and the space factor of the obtained laminate was calculated in the same manner as in Example 2-1. The results are shown in Table 2.

［実施例３－２］
実施例３－１と同じようにして、積層体を作製した。実施例３－１と相違する点は、図６Ｃに示す加熱装置１Ｂのベース２と支持部材３０との相対的な移動速度が１２８ｍｍ／秒となるように、ベース２を支持部材３０に接近させ、これらで金属箔１０を挟み込んだ点である。さらに、相違する点は、支持部材３０に、ガラス繊維とセメントからなる熱伝導率０．４Ｗ／ｍＫの材料を用いた点である。加熱により得られた金属箔１０の外観を確認するとともに、得られた積層体の占積率を、実施例２－１と同じように算出した。この結果を表２に示す。 [Example 3-2]
A laminate was produced in the same manner as in Example 3-1. The difference from Example 3-1 is that the base 2 of the heating device 1B shown in FIG. 6C is moved closer to the support member 30 so that the relative movement speed between the base 2 and the support member 30 is 128 mm/sec. , is the point where the metal foil 10 is sandwiched between these. Another difference is that the support member 30 is made of a material made of glass fiber and cement and has a thermal conductivity of 0.4 W/mK. The appearance of the metal foil 10 obtained by heating was confirmed, and the space factor of the obtained laminate was calculated in the same manner as in Example 2-1. The results are shown in Table 2.

［実施例３－３］
実施例３－１と同じようにして、積層体を作製した。実施例３－１と相違する点は、図６Ｃに示す加熱装置１Ｂのベース２と支持部材３０との相対的な移動速度が１２８ｍｍ／秒となるように、ベース２を支持部材３０に接近させ、これらで金属箔１０を挟み込んだ点である。さらに、相違する点は、支持部材３０に、一般構造用圧延鋼材（ＪＩＳ規格：ＳＳ４００）からなる熱伝導率５１．６Ｗ／ｍＫの材料を用いた点である。加熱により得られた金属箔１０の外観を確認した。この結果を表２に示す。 [Example 3-3]
A laminate was produced in the same manner as in Example 3-1. The difference from Example 3-1 is that the base 2 of the heating device 1B shown in FIG. 6C is moved closer to the support member 30 so that the relative movement speed between the base 2 and the support member 30 is 128 mm/sec. , is the point where the metal foil 10 is sandwiched between these. A further difference is that the support member 30 is made of a general structural rolled steel material (JIS standard: SS400) with a thermal conductivity of 51.6 W/mK. The appearance of the metal foil 10 obtained by heating was confirmed. The results are shown in Table 2.

［実施例３－４～実施例３－７］
実施例３－３と同じようにして、積層体を作製した。実施例３－４～実施例３－７が、実施例３－３と相違する点は、図６Ｃに示す加熱装置１Ｂのベース２と支持部材３０との相対的な移動速度が１３６ｍｍ／秒、１３１ｍｍ／秒、１２９ｍｍ／秒、１３６ｍｍ／秒となるように、ベース２を支持部材３０に接近させ、これらで金属箔１０を挟み込んだ点である。さらに、相違する点は、金属箔１０が配置される支持部材３０の温度を、１００℃、２００℃、３００℃、４００℃に設定した点である。加熱により得られた金属箔１０の外観を確認した。この結果を表２に示す。実施例３－５、実施例３－６の積層体の占積率を、実施例２－１と同じように算出し、表２に示す。 [Example 3-4 to Example 3-7]
A laminate was produced in the same manner as in Example 3-3. Examples 3-4 to 3-7 are different from Example 3-3 in that the relative moving speed between the base 2 of the heating device 1B and the support member 30 shown in FIG. 6C is 136 mm/sec. The base 2 was brought close to the support member 30 so that the speeds were 131 mm/sec, 129 mm/sec, and 136 mm/sec, and the metal foil 10 was sandwiched between them. Furthermore, the difference is that the temperature of the support member 30 on which the metal foil 10 is placed is set to 100°C, 200°C, 300°C, and 400°C. The appearance of the metal foil 10 obtained by heating was confirmed. The results are shown in Table 2. The space factors of the laminates of Examples 3-5 and 3-6 were calculated in the same manner as in Example 2-1, and are shown in Table 2.

表２からも明らかなように、実施例３－１～実施例３－３を比較すると、実施例３－１の金属箔１０には、シワがなく、実施例３－１の積層体の占積率は、実施例３－２のものに比べて高かった。これは、実施例３－１～実施例３－３では、支持部材３０の熱伝導率が大きく相違する。実施例３－１の如く、熱伝導率が低い材料（０．２Ｗ／ｍＫ以下）で構成される支持部材３０を用いれば、支持部材３０に金属箔１０の熱が局所的に逃げ難く、金属箔１０を均一に加熱することができ、金属箔１０の結晶化時に塑性変形が発生し難いと考えられる。 As is clear from Table 2, when comparing Examples 3-1 to 3-3, the metal foil 10 of Example 3-1 has no wrinkles, and the laminate of Example 3-1 has no wrinkles. The product modulus was higher than that of Example 3-2. This is because the thermal conductivity of the support member 30 is greatly different in Examples 3-1 to 3-3. If the support member 30 made of a material with low thermal conductivity (0.2 W/mK or less) is used as in Example 3-1, the heat of the metal foil 10 will be difficult to locally escape to the support member 30, and the metal It is considered that the foil 10 can be heated uniformly and plastic deformation is unlikely to occur when the metal foil 10 is crystallized.

表２からも明らかなように、実施例３－３～実施例３－７を比較すると、実施例３－６、実施例３－７の金属箔１０には、シワがなく、実施例３－６の積層体の占積率は、実施例３－５のものに比べて高かった。これは、実施例３－３～実施例３－７では、支持部材３０の温度が大きく相違する。実施例３－６、実施例３－７の如く、支持部材３０を３００℃以上にすれば、支持部材３０の温度をベース２の温度に近づけ、支持部材３０に金属箔１０の熱が局所的に逃げ難く、金属箔１０を均一に加熱することができ、金属箔１０の結晶化時に塑性変形が発生し難いと考えられる。 As is clear from Table 2, when comparing Examples 3-3 to 3-7, the metal foils 10 of Examples 3-6 and 3-7 have no wrinkles; The space factor of the laminate of Example 6 was higher than that of Examples 3-5. This is because the temperature of the support member 30 is greatly different in Examples 3-3 to 3-7. As in Examples 3-6 and 3-7, if the temperature of the support member 30 is set to 300° C. or higher, the temperature of the support member 30 approaches the temperature of the base 2, and the heat of the metal foil 10 is locally applied to the support member 30. It is considered that the metal foil 10 is hard to escape, the metal foil 10 can be uniformly heated, and plastic deformation is unlikely to occur when the metal foil 10 is crystallized.

［実施例４－１～実施例４－４］
実施例３－１と同じようにして、積層体を作製した。実施例４－１～実施例４－４が、実施例３－１と相違する点は、図６Ｃに示す加熱装置１Ｂのベース２と支持部材３０との相対的な移動速度を、順次、２１ｍｍ／秒、８６ｍｍ／秒、１２５ｍｍ／秒、５３１ｍｍ／秒となるように、ベース２を支持部材３０に接近させ、これらで金属箔１０を挟み込んだ点である。なお、実施例４－３は、実施例３－１と同じである。加熱により得られた金属箔１０の外観を確認した。この結果を表３に示す。なお、表３には、実施例４－２、４－３の積層体の占積率も示した。

[Example 4-1 to Example 4-4]
A laminate was produced in the same manner as in Example 3-1. The difference between Examples 4-1 and 4-4 from Example 3-1 is that the relative moving speed between the base 2 and the support member 30 of the heating device 1B shown in FIG. 6C was sequentially increased by 21 mm. The base 2 was brought close to the support member 30 and the metal foil 10 was sandwiched between them so that the speed was 86 mm/sec, 125 mm/sec, and 531 mm/sec. Note that Example 4-3 is the same as Example 3-1. The appearance of the metal foil 10 obtained by heating was confirmed. The results are shown in Table 3. Note that Table 3 also shows the space factors of the laminates of Examples 4-2 and 4-3.

表３からも明らかなように、実施例４－１～実施例４－４を比較すると、実施例４－３、４－４の金属箔１０には、シワがなく、実施例４－３の積層体の占積率は、実施例４－２のものに比べて高かった。これは、実施例４－１～実施例４－４では、支持部材３０の移動速度が、大きく相違する。実施例４－３および実施例４－４の如く、移動速度を１２５ｍｍ／秒以上とすることにより、ベース２と支持部材３０の間に、金属箔１０を瞬時に挟み込み、金属箔１０を均一に加熱することができ、金属箔１０の結晶化時に塑性変形が発生し難いと考えられる。 As is clear from Table 3, when comparing Examples 4-1 to 4-4, the metal foils 10 of Examples 4-3 and 4-4 have no wrinkles, and the metal foils 10 of Examples 4-3 have no wrinkles. The space factor of the laminate was higher than that of Example 4-2. This is because the moving speed of the support member 30 is greatly different in Examples 4-1 to 4-4. As in Examples 4-3 and 4-4, by setting the moving speed to 125 mm/sec or more, the metal foil 10 is instantly sandwiched between the base 2 and the support member 30, and the metal foil 10 is evenly spread. It is considered that plastic deformation is unlikely to occur when the metal foil 10 is crystallized.

以上、本発明の実施形態について詳述したが、本発明は、前記の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の精神を逸脱しない範囲で、種々の設計変更を行うことができるものである。 Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various designs can be made without departing from the spirit of the present invention as described in the claims. Changes can be made.

本実施形態では、ナノ結晶系軟磁性材料からなる金属箔を積層することにより、モータのステータコアを作製したが、金属箔を積層することにより、モータのロータコアを作製してもよい。 In this embodiment, the stator core of the motor was produced by laminating metal foils made of nanocrystalline soft magnetic material, but the rotor core of the motor may also be produced by laminating metal foils.

本実施形態では、ベースの設置面を上方に向けたが、例えばベースの設置面を下方に向けて、金属箔の上方から金属箔に設置面を接近させ、金属箔を吸着し、ベースとともに搬送しながら、金属箔を加熱してもよい。 In this embodiment, the installation surface of the base is directed upward, but for example, the installation surface of the base is directed downward, and the installation surface is brought close to the metal foil from above the metal foil, and the metal foil is adsorbed and transported together with the base. At the same time, the metal foil may be heated.

本実施形態では、ベースの設置面の温度（加熱温度）を一定としたが、例えば、金属箔が自己発熱した時点で、ヒータの加熱を停止することで、設置面の温度を降下させてもよい。 In this embodiment, the temperature (heating temperature) of the installation surface of the base is kept constant; however, for example, when the metal foil self-heats, the temperature of the installation surface can be lowered by stopping the heating of the heater. good.

１０：金属箔、２：ベース、２１：設置面、：２２：吸引口、５：ヒータ、Ｔａ：金属箔の温度、Ｔｓ：結晶化開始温度、Ｔｔ：加熱温度

10: Metal foil, 2: Base, 21: Installation surface, : 22: Suction port, 5: Heater, Ta: Temperature of metal foil, Ts: Crystallization start temperature, Tt: Heating temperature

Claims

A manufacturing method for manufacturing a metal foil made of a nanocrystalline soft magnetic material, the manufacturing method comprising:
The manufacturing method includes a step of preparing a metal foil made of an amorphous soft magnetic material;
By heating the metal foil while bringing the metal foil into close contact with the base so that the prepared metal foil follows the installation surface of the metal base, the amorphous soft magnetic material of the metal foil is transferred to the nanoparticles. a step of crystallizing into a crystalline soft magnetic material;
In the crystallizing step, the heating temperature is higher than the crystallization start temperature at which the nanocrystalline soft magnetic material crystallizes, and higher than the temperature of the metal foil that is heated by self-heating during crystallization. By heating the metal foil at a heating temperature that lowers the temperature of the installation surface, the amorphous soft magnetic material is crystallized and the self-generated heat during the crystallization is absorbed by the base. and
In the step of preparing the metal foil, a molten metal obtained by melting the material of the metal foil is sprayed onto a rotating roll, and the molten metal is cooled and solidified on the roll, thereby contacting the roll. manufacturing the metal foil made of the amorphous soft magnetic material so that the surface on the side that has been
In the crystallizing step, when bringing the metal foil into close contact with the base, by suctioning the metal foil from a suction port formed in the base, the surface of the metal foil is brought into contact with the roll. A method for producing metal foil , the method comprising: bringing the surface of the metal foil in close contact with the installation surface .

2. The method for manufacturing metal foil according to claim 1, wherein in the crystallizing step, the metal foil is heated by a heater built into the base.

In the step of preparing a metal foil, preparing a metal foil made of an iron-based amorphous soft magnetic material as the metal foil,
The crystallizing step includes arranging the metal foil on a support member and moving at least one of the base and the support member in a direction in which the base and the support member approach each other. A metal foil is sandwiched between the base and the support member, and the metal foil is heated by a heater built into the base while the metal foil is brought into close contact with the base.
The method for manufacturing metal foil according to claim 1 or 2 , wherein the following condition (i) or (ii) is satisfied in the crystallizing step.
(i) The material constituting the support member has a thermal conductivity of 0.2 W/mK or less.
(ii) The temperature of the support member is set to 300° C. or higher and lower than the crystallization start temperature.