CN108701530B - 层叠块芯、层叠块和层叠块的制造方法 - Google Patents

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Abstract

一种层叠块芯，其具备层叠块，所述层叠块层叠有具有Fe100‑a‑b‑c‑dBaSibCucMd〔此处，a、b、c和d均为原子％，分别满足13.0≤a≤17.0、3.5≤b≤5.0、0.6≤c≤1.1和0≤d≤0.5。M表示选自由Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Cr、Mo和W组成的组中的至少1种元素。〕所示的组成的纳米晶合金带片。

Description

层叠块芯、层叠块和层叠块的制造方法
技术领域
本发明涉及层叠块芯、层叠块和层叠块的制造方法。
背景技术
作为变压器、反应器、扼流线圈、马达、抗噪音部件、激光电源、加速器用脉冲功率磁性部件、发电机等中使用的磁心(芯)的磁性材料，已知有硅钢、铁氧体、Fe基非晶合金、Fe基纳米晶合金等。
作为芯，已知使用Fe基非晶合金带制作的环形磁心(例如参照专利文献1)。
另外，作为芯，还已知使用Fe基纳米晶合金带制作的环形磁心(例如参照专利文献2)。
专利文献1：日本特开2006-310787号公报
专利文献2：国际公开第2015/046140号
发明内容
发明要解决的问题
专利文献1和2中记载的环形磁心由于是将合金带卷绕而制造的，因此，也被称为卷磁心或卷芯。
卷芯必须如下制造：将合金带以成为期望的内径和外径的方式卷绕，之后进行热处理从而制造。出于该制造条件的限制，能制造的卷芯的尺寸的范围有时受到限制。因此，卷芯中存在缺乏芯尺寸设计的自由度的问题。
另外，专利文献1中记载的、使用Fe基非晶合金带的环形磁心(卷芯)在高温(例如100℃以上且200℃以下)下，相对于温度上升的饱和磁通密度(Bs)的降低率大。因此，专利文献1中记载的环形磁心有在高温下饱和磁通密度(Bs)低的倾向。
另外，专利文献2中记载的、使用Fe基纳米晶合金带的环形磁心(卷芯)有在室温下饱和磁通密度(Bs)低的倾向。
出于以上的观点，期望芯尺寸的设计自由度优异、且在遍及包括高温(例如100℃以上且200℃以下)的宽范围的温度区域维持高的饱和磁通密度(Bs)的层叠块芯、以及适合作为上述层叠块芯的一构件的层叠块和其制造方法。
用于解决问题的方案
用于解决上述课题的具体手段包括以下的方案。
<1>一种层叠块芯，其具备层叠块，所述层叠块层叠有具有下述组成式(A)所示的组成的纳米晶合金带片。
Fe100-a-b-c-dBaSibCucMd…组成式(A)
[组成式(A)中，a、b、c和d均为原子％，分别满足13.0≤a≤17.0、3.5≤b≤5.0、0.6≤c≤1.1和0≤d≤0.5。M表示选自由Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Cr、Mo和W组成的组中的至少1种元素。]
<2>根据<1>所述的层叠块芯，其槽满率为85％以上且92％以下。
<3>根据<1>或<2>所述的层叠块芯，其中，
前述纳米晶合金带片各自具有矩形形状，
前述层叠块具有长方体形状，
所述层叠块芯具备至少4个前述层叠块，
至少4个前述层叠块以方环状配置，
以前述方环状配置的前述层叠块中的纳米晶合金带片的层叠方向与以前述方环状配置的前述层叠块的配置面的法线方向为相同方向。
<4>根据<1>～<3>中任一项所述的层叠块芯，其中，前述纳米晶合金带片的厚度分别为10μm～30μm、宽度分别为5mm～100mm、长度相对于宽度之比分别为1～10。
<5>根据<1>～<4>中任一项所述的层叠块芯，其中，前述纳米晶合金带片各自包含30体积％～60体积％的晶体粒径1nm～30nm的纳米晶粒。
<6>一种层叠块，其层叠有具有下述组成式(A)所示的组成的纳米晶合金带片。
Fe100-a-b-c-dBaSibCucMd…组成式(A)
[组成式(A)中，a、b、c和d均为原子％，分别满足13.0≤a≤17.0、3.5≤b≤5.0、0.6≤c≤1.1和0≤d≤0.5。M表示选自由Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Cr、Mo和W组成的组中的至少1种元素。]
<7>一种层叠块的制造方法，其为制造<6>所述的层叠块的方法，所述制造方法包括如下工序：
准备具有前述组成式(A)所示的组成的非晶合金带的工序；
使前述非晶合金带在施加张力F的状态下连续行进，在满足下述式(1)的条件下使在施加前述张力F的状态下连续行进的前述非晶合金带的一部分的区域与温度维持在450℃以上的导热介质接触，从而使前述非晶合金带的温度以350℃～450℃的温度区域的平均升温速度成为10℃/秒以上的升温速度升温至450℃以上的到达温度，得到纳米晶合金带的工序；
从前述纳米晶合金带切取纳米晶合金带片的工序；和，
使前述纳米晶合金带片层叠，从而得到前述层叠块的工序。
tc>4/σ…式(1)
[式(1)中，tc表示从前述非晶合金带的任意一点与导热介质接触时起至前述任意一点从前述导热介质分离时为止的时间(秒)。σ表示由下述式(X)定义的、前述非晶合金带与前述导热介质的接触压力(kPa)。]
σ＝((F×(sinθ+sinα))/a)×1000…式(X)
[式(X)中，F表示对前述非晶合金带施加的张力(N)。
a表示前述非晶合金带与前述导热介质的接触面积(mm2)。
θ表示即将与前述导热介质接触前的前述非晶合金带的行进方向、跟与前述导热介质接触时的前述非晶合金带的行进方向所成的角度，为3°以上且60°以下的角度。
α表示与前述导热介质接触时的前述非晶合金带的行进方向、跟刚刚从前述导热介质分离后的前述纳米晶合金带的行进方向所成的角度，为超过0°且15°以下的角度。]
发明的效果
根据本发明，可以提供：芯尺寸的设计的自由度优异、且遍及包括高温(例如100℃以上且200℃以下)的宽范围的温度区域维持高的饱和磁通密度(Bs)的层叠块芯、以及适合作为上述层叠块芯的一构件的层叠块和其制造方法。
附图说明
图1为示意性示出本实施方式的具体例的层叠块芯(层叠块芯100)的立体图。
图2为示意性示出本实施方式的具体例的层叠块芯中的一个层叠块(层叠块10A)的立体图。
图3为图1的A-A线截面图。
图4为示意性示出本实施方式的一方案中的、在线退火装置的导热介质、和与该导热介质接触的非晶合金带(与导热介质接触后为纳米晶合金带)的部分侧面图。
具体实施方式
以下，对本发明的实施方式进行说明。
本说明书中，使用“～”表示的数值范围是指，包含“～”前后所记载的数值作为下限值和上限值的范围。
另外，本说明书中，术语“工序”不仅是独立的工序，而且与其他工序无法明确区分的情况下，只要能达成该工序的期望目的，则也包含于本术语中。
另外，本说明书中，“纳米晶合金带”是指，含有纳米晶体的长尺寸的合金带。例如，“纳米晶合金带”的概念中不仅包含仅由纳米晶体形成的合金带，还包含在非晶相中分散有纳米晶体的合金带。
另外，本说明书中，“纳米晶合金带片”是指，从(长尺寸的)纳米晶合金带以短条状切取的、长度比纳米晶合金带还短的构件。
另外，本说明书中，Fe、B、Si、Cu、M(此处，M表示选自由Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Cr、Mo和W组成的组中的至少1种元素)等各元素的含量(原子％)是指，将Fe、B、Si、Cu和M的合计设为100原子％时的含量(原子％)。
另外，本说明书中，作为2个线段所成的角度(具体而言，θ和α)，采用以2种方式定义的角度中较小的角度(0°以上且90°以下的范围的角度)。
〔层叠块、层叠块芯〕
本实施方式的层叠块是层叠有具有下述组成式(A)所示的组成的纳米晶合金带片的层叠块。
本实施方式的层叠块芯具备上述层叠块。
Fe100-a-b-c-dBaSibCucMd…组成式(A)
〔组成式(A)中，a、b、c和d均为原子％，分别满足13.0≤a≤17.0、3.5≤b≤5.0、0.6≤c≤1.1和0≤d≤0.5。M表示选自由Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Cr、Mo和W组成的组中的至少1种元素。〕
根据本实施方式的层叠块芯，可以解决卷芯中的、缺乏芯尺寸的设计的自由度的问题。即，本实施方式的层叠块芯的芯尺寸的设计的自由度高。例如，本实施方式的层叠块芯中，通过变更层叠块的尺寸和组合层叠块的数量中的至少一者，可以实现各种尺寸的层叠块芯。
另外，根据本实施方式的层叠块芯，还可以解决卷芯中的其他问题、例如涡流损耗容易变大、为了弯曲变形为期望的曲率而使制造工序容易复杂化等问题。
另外，本实施方式的层叠块芯中，使用纳米晶合金带片。因此，本实施方式的层叠块芯与使用非晶合金的芯相比，具有高的饱和磁通密度(Bs)(例如1.70T以上的Bs)。
需要说明的是，本说明书中，饱和磁通密度(Bs)是指，对于层叠块芯中所含的带片，通过VSM(Vibrating Sample Magnetometer)测定的值。
另外，根据本实施方式的层叠块芯，还可以解决使用非晶合金的芯的问题(具体而言，相对于温度上升的饱和磁通密度(Bs)的降低率大，因此，特别是，在高温环境下磁特性容易劣化的问题)。
本实施方式的层叠块芯中，可以将相对于温度上升的Bs的降低率例如在10℃以上且200℃以下的温度范围内抑制为-0.0004T/℃～0.0007T/℃。该Bs的降低率为使用Fe80Si9B11的组成(下标为原子％)的非晶合金带的层叠块芯中的值的约1/2。
因此，本实施方式的层叠块芯中，遍及包括高温(例如100℃以上且200℃以下，进而150℃以上且200℃以下)的宽范围的温度区域维持高的饱和磁通密度(Bs)。
另外，本实施方式的层叠块芯中所含的纳米晶合金带片具有上述组成式(A)所示的组成。
该组成为包含76.4(＝100-a-b-c-d＝100-17.0-5.0-1.1-0.5)原子％以上的Fe的组成。
源自该高的Fe的含量(76.4原子％以上)，本实施方式的层叠块芯中所含的纳米晶合金带片具有高的居里温度(Tc)(例如680℃以上且720℃以下)。
从降低芯的截面积的观点出发，本实施方式的层叠块芯的槽满率优选85％以上、更优选86％以上。
另一方面，从制造适合性的观点出发，本实施方式的层叠块芯的槽满率优选92％以下、更优选90％以下。
根据以上的观点，本实施方式的层叠块芯的槽满率优选85％以上且92％以下、优选86％以上且90％以下。
需要说明的是，本实施方式的层叠块的槽满率的优选的范围与本实施方式的层叠块芯的槽满率的优选的范围同样。
作为本实施方式的层叠块芯的优选的方案，可以举出如下方案：
纳米晶合金带片各自具有矩形形状，
层叠块具有长方体形状，
所述层叠块芯具备至少4个层叠块，
至少4个层叠块以方环状配置，
以方环状配置的层叠块中的纳米晶合金带片的层叠方向与以方环状配置的层叠块的配置面的法线方向为相同方向。
上述方案中，使以方环状配置的层叠块中的纳米晶合金带片的层叠方向均与这些层叠块的配置面的法线方向统一为同一方向(例如参照后述的图1和图3)。因此，如果着眼于层叠块彼此的相邻部分，则在该相邻部分中，特定的层叠块中的包含纳米晶合金带片的端面的面、跟与上述特定的层叠块相邻的其他层叠块中的包含纳米晶合金带片的端面的面对置。因此，形成跨过上述特定的层叠块与上述相邻的其他层叠块之间的、漏磁通被抑制的闭磁路。通过形成上述闭磁路，降低磁芯损耗，磁导率的降低被抑制。
本实施方式的层叠块芯中，纳米晶合金带片各自优选厚度为10μm～30μm。
厚度为10μm以上时，确保纳米晶合金带片的机械强度，纳米晶合金带片的断裂被抑制。纳米晶合金带片的厚度优选15μm以上、更优选20μm以上。
厚度为30μm以下时，作为纳米晶合金带片的原料的非晶合金带中，可以得到稳定的非晶状态。
本实施方式的层叠块芯中，纳米晶合金带片各自优选宽度为5mm～100mm。
纳米晶合金带片的宽度为5mm以上时，制造适合性优异。
纳米晶合金带片的宽度为100mm以下时，容易确保稳定生产率。从进一步提高稳定生产率的观点出发，纳米晶合金带片的宽度优选70mm以下。
本实施方式的层叠块芯中，纳米晶合金带片各自优选长度相对于宽度之比(长度/宽度)为1～10。
长度相对于宽度之比为1～10时，层叠块芯的芯尺寸设计的自由度进一步提高。
本说明书中，纳米晶合金带片的长度是指，纳米晶合金带片的长度方向长度(纳米晶合金带片具有矩形形状的情况下为长边长度)，纳米晶合金带片的宽度是指，纳米晶合金带片的宽度方向长度(纳米晶合金带片具有矩形形状的情况下为短边长度)。
纳米晶合金带片各自优选厚度为10μm～30μm、宽度为5mm～100mm、长度相对于宽度之比为1～10。厚度、宽度和长度相对于宽度之比的分别优选的范围分别如前述。
本实施方式的层叠块芯中，纳米晶合金带片各自优选包含30体积％～60体积％的晶体粒径1nm～30nm的纳米晶粒。
由此，层叠块芯的磁特性进一步提高。
纳米晶合金带片各自更优选包含40体积％～50体积％的晶体粒径1nm～30nm的纳米晶粒。
另外，纳米晶合金带片各自优选包含30体积％～60体积％的平均粒径为5nm～20nm的纳米晶粒，更优选包含40体积％～50体积％的平均粒径为5nm～20nm的纳米晶粒。
＜层叠块和层叠块芯的具体例>
接着，对本实施方式的层叠块和层叠块芯的具体例，边参照图1～3边进行说明。
图1为示意性示出本实施方式的具体例的层叠块芯(层叠块芯100)的立体图，图2为示意性示出本实施方式的具体例的层叠块芯中的一个层叠块(层叠块10A)的立体图，图3为图1的A-A线截面图和其部分放大图(用圆围成的部分)。
如图1所示那样，层叠块芯100具备4个层叠块(层叠块10A～10D)，这些层叠块10A～10D以方环状配置。
图1～图3中，将以方环状配置的层叠块10A～10D的配置面作为xy平面(包含x轴和y轴的平面)，将该配置面的法线方向作为z轴方向。
层叠块芯100中所含的层叠块10A如图2所示那样，是具有层叠有长尺寸平板形状的纳米晶合金带片12A的结构的、长方体形状的块。另外，省略图示，但在多个纳米晶合金带片12A间浸渗有丙烯酸类树脂、环氧树脂等树脂并固化。通过该固化的树脂，多个纳米晶合金带片12A被彼此固定，保持层叠块10A的长方体形状。
层叠块10B～10D的构成也与层叠块10A的构成同样。
但是，各层叠块的尺寸各自根据层叠块芯100的尺寸而适宜设定。因此，各层叠块的尺寸(特别是长度方向长度)可以彼此不同。
需要说明的是，图1～图3中，仅图示纳米晶合金带片的一部分，省略剩余的纳米晶合金带片的图示。
如图1所示那样，层叠块芯100中，层叠块10A～10D中的纳米晶合金带片的层叠方向与以方环状配置的层叠块10A～10D的配置面(xy平面)的法线方向(z轴方向)均为相同方向。因此，如图3所示那样，在层叠块10A与层叠块10B的相邻部分，层叠块10A中的包含纳米晶合金带片12A的端面的面、跟层叠块10B中的包含纳米晶合金带片12B的端面的面对置。由此，形成通过层叠块10A与层叠块10B的磁路M1。如此，层叠块芯100中，相邻的层叠块中的包含纳米晶合金带片的端面的面彼此对置。由此，层叠块芯100中，相邻的层叠块间的漏磁通被抑制，其结果，降低磁芯损耗、和磁导率的降低被抑制。
另外，省略图示，但在其他层叠块彼此的相邻部分中，包含纳米晶合金带片的端面的面也彼此对置。
通过具有这些结构，层叠块芯100中，通过层叠块10A～10D形成一周的闭磁路。通过上述闭磁路，降低磁芯损耗，磁导率的降低被抑制。
与本具体例不同地，也可以将构成方环状的4个层叠块以这些4个层叠块的配置面的法线方向、跟各层叠块中的纳米晶合金带片的层叠方向成为正交的方式进行配置(以下，将该配置记作“配置C”)。然而，在该配置C中，在2个层叠块的相邻部分中，一个层叠块中的包含纳米晶合金带片的端面的面(以下，也称为“层叠块的端面”)、跟另一个层叠块的包含纳米晶合金带片的主面(即，与纳米晶合金带片的厚度方向正交的面)对置。因此，该方案中，在一个层叠块的端面、跟另一个层叠块的纳米晶合金带片的主面之间，漏磁通非常大。即，上述配置C中，相邻的层叠块间的漏磁通大，因此，与本具体例相比，磁芯损耗大，磁导率低。
返回至图1，对层叠块芯100的优选的尺寸进行说明。但是，本实施方式的层叠块芯的尺寸不限定于以下的优选的尺寸。
层叠块芯100的长度方向长度L优选50mm～1000mm、更优选100mm～500mm。
层叠块芯100的宽度方向长度W优选10mm～200mm、更优选15mm～100mm。
层叠块芯100的厚度T优选3mm～100mm、更优选5mm～50mm。需要说明的是，层叠块芯100的厚度T与纳米晶合金带片的层叠厚对应。
层叠块芯100的框架宽度W1与纳米晶合金带片的宽度对应。框架宽度W1在层叠块芯100的4个边可以相同也可以不同。框架宽度W1的优选的范围已经作为纳米晶合金带片的宽度的优选的范围而示出。
层叠块芯100中的层叠数(层叠的纳米晶合金带片的数量)优选100～4000、更优选200～3000。
层叠块芯100的槽满率如前述，优选85％以上且92％以下、优选86％以上且90％以下。
需要说明的是，本说明书中，“方环状”是指，对于长方体设有贯通该长方体的6个面中的彼此平行的2个面间的长方体形状的开口部(即，空间部)的整个形状。
例如，层叠块芯100的形状也有时可以成为方筒型的形状(例如层叠块10A～10D的层叠数多的情况等)，上述方筒型的形状也包含于本说明书中所谓“方环状”中。
以上的具体例为4个层叠块以方环状配置的例子，但本实施方式不限定于上述具体例。
例如，本实施方式的层叠块芯可以为将5个以上的层叠块以方环状配置而得到的。
另外，本实施方式的层叠块芯可以为复合体，
所述复合体具备：作为上述层叠块芯100的第1层叠块芯；和，
(与构成第1层叠块芯的层叠块不同的)至少4个本实施方式的层叠块以绕着第1层叠块芯(层叠块芯100)的内周面侧1周的方式配置的第2层叠块芯。
该复合体中，第1层叠块芯中的纳米晶合金带片的层叠方向和第2的层叠块芯中的纳米晶合金带片的层叠方向优选为相同方向。另外，该复合体中，第1层叠块芯的内周面与第2层叠块芯的外周面优选接触。
另外，芯中，有内周侧的磁通密度高于外周侧的磁通密度的倾向。因此，上述复合体中，从不易使该复合体磁饱和的观点出发，优选位于内周侧的第2层叠块芯中的纳米晶合金带片的Bs高于位于外周侧的第1层叠块芯中的纳米晶合金带片的Bs。
另外，本实施方式的层叠块芯在以方环状配置的层叠块的基础上，可以进一步具备其他层叠块(不参与方环状的形成的层叠块)。
另外，上述具体例为方环状的“单相二脚芯”的例子，但本实施方式的层叠块芯也可以为将2个方环状的“单相二脚芯”并列的“三相三脚芯”的方案。
＜纳米晶合金带片>
接着，对本实施方式中的纳米晶合金带片更详细地进行说明。
需要说明的是，以下的纳米晶合金带片的组成的说明也适用于切取纳米晶合金带片的(长尺寸的)纳米晶合金带、和作为纳米晶合金带的原料的非晶合金带。
纳米晶合金带片具有下述组成式(A)所示的组成。
具有下述组成式(A)所示的组成的纳米晶合金带片可以如下制造：对具有下述组成式(A)所示的组成的非晶合金带进行热处理形成纳米晶合金带，接着，将纳米晶合金带切断从而可以制造。该热处理的优选的方案为后述的制法P中的“得到纳米晶合金带的工序”的方案。根据后述的制法P中的“得到纳米晶合金带的工序”，可以得到抑制膨胀、褶皱和翘曲的纳米晶合金带。其结果，可以得到源自这些膨胀、褶皱和翘曲的、槽满率的降低和磁特性的劣化被抑制的层叠块。
Fe100-a-b-c-dBaSibCucMd…组成式(A)
〔组成式(A)中，a、b、c和d均为原子％，分别满足13.0≤a≤17.0、3.5≤b≤5.0、0.6≤c≤1.1和0≤d≤0.5。M表示选自由Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Cr、Mo和W组成的组中的至少1种元素。〕
以下，对上述组成式(A)更详细地进行说明。
组成式(A)中的100-a-b-c-d(即，Fe的原子％)理论上为76.4以上。
Fe为纳米晶合金带片的主成分，不言而喻是有利于磁特性的元素。
100-a-b-c-d优选78.0以上、更优选80.0以上、进一步优选超过80.0、进一步优选80.5以上、特别优选81.0以上。
100-a-b-c-d的上限根据a、b、c和d而确定。
组成式(A)中的a(即，B的原子％)为13.0以上且17.0以下。
B具有在作为纳米晶合金带片的原料的非晶合金带中稳定地维持非晶状态从而在所制造的纳米晶合金带片中提高纳米晶粒的存在密度的均匀性的功能。
本实施方式中，通过组成式(A)中的a为13.0以上，可以有效地发挥B的上述功能。另外，通过组成式(A)中的a为13.0以上，铸造作为纳米晶合金带片的原料的非晶合金带时的非晶相的形成能力提高，由此，通过热处理形成的纳米晶粒的粗大化被抑制。
另一方面，通过组成式(A)中的a为17.0以下，确保Fe的含量，因此，可以进一步提高纳米晶合金带片的Bs。
组成式(A)中的b(即，Si的原子％)为3.5以上且5.0以下。
Si具有使作为纳米晶合金带片的原料的非晶合金带的结晶温度上升、且形成牢固的表面氧化膜的功能。
本实施方式中，通过组成式(A)中的b为3.5以上，可以有效地发挥Si的上述功能。因此，更高温下的热处理成为可能，因此，容易有效地形成致密且微细的纳米晶体组织。其结果，所制造的纳米晶合金带片的Bs进一步提高。
另一方面，通过组成式(A)中的b为5.0以下，确保Fe的含量，因此，纳米晶合金带片的Bs提高。
组成式(A)中的c(即，Cu的原子％)为0.6以上且1.1以下。
Cu具有如下功能：对非晶合金带进行热处理得到纳米晶合金带的过程中，形成Cu簇，从而使以Cu簇为核的纳米结晶效率良好地进行。
本实施方式中，通过组成式(A)中的c为0.6以上，可以有效地发挥Cu的上述功能。另外，通过组成式(A)中的c为0.6以上，容易在成为纳米晶粒的核的Cu簇分散于合金组织内的状态下形成，由此，通过热处理形成的纳米晶粒的粗大化被抑制，且上述纳米晶粒的粒度分布的不均被抑制。
另一方面，通过组成式(A)中的c为1.1以下，可以进一步抑制非晶合金带的制作阶段(液体骤冷阶段)中的、Cu的簇形成和纳米晶粒的析出。因此，通过热处理，可以重现性更良好地制作纳米晶合金带。
另外，根据后述的制法P，有利于纳米结晶的进行的Cu即使为1.1原子％以下，也容易使纳米结晶进行。
组成式(A)中的d(即，组成式(A)中的M所示的、选自由Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Cr、Mo和W组成的组中的至少1种元素的原子％)为0以上且0.5以下。
M为任意的添加元素，M的含量可以为0原子％(即，组成式(A)中的d可以为0)。
然而，M具有如下功能：在作为纳米晶合金带片的原料的非晶合金带中，稳定地维持非晶状态，从而所制造纳米晶合金带片中提高纳米晶粒的存在密度的均匀性。从发挥M的上述功能的观点出发，组成式(A)中的d优选超过0。从更有效地发挥上述M的功能的观点出发，组成式(A)中的d优选0.1以上、更优选0.2以上。
另一方面，组成式(A)中的d优选0.5以下。
组成式(A)中的d为0.5以下时，可以进一步抑制软磁性的降低。
根据以上的观点，组成式(A)中的d优选超过0且0.5以下、更优选0.1以上且0.5以下、特别优选0.2以上且0.5以下。
纳米晶合金带片可以含有除上述Fe、B、Si、Cu和M以外的杂质。
作为杂质，可以举出选自由Ni、Mn和Co组成的组中的至少1种元素。其中，从进一步抑制软磁性的降低的观点出发，这些元素的总含量相对于纳米晶合金带片的总质量，优选0.4质量％以下、更优选0.3质量％以下、特别优选0.2质量％以下。
另外，作为杂质，还可以举出选自由Re、Zn、As、In、Sn和稀土元素组成的组中的至少1种元素。其中，从进一步提高饱和磁通密度(Bs)的观点出发，这些元素的总含量相对于纳米晶合金带片的总质量，优选1.5质量％以下、更优选1.0质量％以下。
作为杂质，还可以举出除上述元素以外的元素、例如O、S、P、Al、Ge、Ga、Be、Au、Ag等。
纳米晶合金带片中的杂质的总含量相对于纳米晶合金带片的总质量，优选1.5质量％以下、更优选1.0质量％以下。
对于纳米晶合金带片的厚度、宽度等优选的方案，如前述。
〔层叠块的制造方法(制法P)〕
对制造本实施方式的层叠块的方法没有特别限制，以下所示的制法P是适合的。
制法P包括如下工序：
准备具有上述组成式(A)所示的组成的非晶合金带的工序；
使非晶合金带在施加张力F的状态下连续行进，在满足下述式(1)的条件下使在施加张力F的状态下连续行进的非晶合金带的一部分的区域与温度维持在450℃以上的导热介质接触，从而使非晶合金带的温度以350℃～450℃的温度区域的平均升温速度成为10℃/秒以上的升温速度升温至450℃以上的到达温度，得到纳米晶合金带的工序；
从纳米晶合金带切取纳米晶合金带片的工序；和，
将纳米晶合金带片层叠，从而得到层叠块的工序。
tc>4/σ…式(1)
〔式(1)中，tc表示从非晶合金带的任意一点与导热介质接触时起至上述任意一点从上述导热介质分离时为止的时间(秒)。σ表示由后述的式(X)定义的、非晶合金带与导热介质的接触压力(kPa)。〕
根据制法P中的得到纳米晶合金带的工序，可以得到抑制膨胀、褶皱和翘曲的纳米晶合金带，因此，可以得到源自这些膨胀、褶皱和翘曲的槽满率的降低和磁特性的劣化被抑制的层叠块。
作为通过得到纳米晶合金带的工序从而得到抑制膨胀、褶皱和翘曲的纳米晶合金带的理由，认为是由于，通过本工序，可以降低成为膨胀、褶皱和翘曲的原因的、纳米晶粒的存在密度的不均。
作为通过得到纳米晶合金带的工序而可以降低纳米晶粒的存在密度的不均的理由，考虑以下的理由。但是，本发明不限定于以下的理由。
一般而言，对非晶合金带进行热处理制造纳米晶合金带的情况下，认为，用于热处理的升温的过程、特别是对350℃～450℃的温度区域进行升温的过程中，由于原子的移动，而形成作为原子彼此的集合体的簇(非晶合金带中含有Cu的情况下，主要为Cu簇)。而且认为，在450℃以上的温度区域中，以上述簇为核而使纳米晶粒生长，从而制造纳米晶合金带。以下，将纳米晶粒生长也称为“纳米结晶”。
上述情况下，认为，在簇的尺寸变得过大的条件(即，原子的移动时间较长的条件)下，在带中根据位置不同而使簇的存在密度的不均变大。其结果，认为，以簇为核而生长的纳米晶粒的存在密度的不均也变大。
鉴于以上方面，得到纳米晶合金带的工序中，以350℃～450℃的温度区域(即，形成簇的温度区域)的平均升温速度(以下，也称为“平均升温速度R350-450”)成为10℃/秒以上的升温速度，使非晶合金带的温度升温至450℃以上的到达温度(即，在该条件下对非晶合金带进行热处理)。由此认为，用于形成簇的原子的移动的时间变短，成为纳米晶体核的簇的尺寸变得过大的现象被抑制，进而簇的存在密度的不均被抑制。
进而，本工序中，为了非晶合金带的上述升温(即、热处理)，在满足式(1)的条件下使在施加张力F的状态下连续行进的非晶合金带的一部分的区域与温度维持在450℃以上的导热介质接触。详细而言，将从连续行进的非晶合金带的任意一点与导热介质接触时起至上述任意一点从上述导热介质分离时为止的时间tc(即，上述任意一点边与导热介质接触边通过该导热介质的时间)设为超过4/σ。由此，充分进行从导热介质至非晶合金带的导热，从非晶起充分进行纳米结晶，可以得到纳米晶合金带。而且，如上述，认为通过将平均升温速度R350-450设为10℃/秒以上，成为纳米晶粒核的簇的存在密度的不均被抑制。
总之，根据得到纳米晶合金带的工序，通过使平均升温速度R350-450为10℃/秒以上，缩短簇生长的时间，且通过使tc(秒)为超过4/σ，确保纳米结晶的时间，由此可以得到纳米晶粒的存在分布的均匀性得以提高的纳米晶合金带。
本说明书中，350℃～450℃的温度区域中的平均升温速度(平均升温速度R350-450)是指，450℃与350℃之差(即，100℃)除以非晶合金带的任意一点的温度达到350℃时至达到450℃时的时间(秒)而得到的值。
得到纳米晶合金带的工序中，平均升温速度R350-450为10℃/秒以上。
平均升温速度R350-450低于10℃/秒时，由于簇的生长而使原子移动的时间变长，簇的存在密度的不均变大，其结果，纳米结晶的均匀性降低，所得纳米晶合金带中，容易产生膨胀、褶皱和翘曲。
从进一步抑制所得纳米晶合金带中的、膨胀、褶皱和翘曲的发生的观点出发，平均升温速度R350-450优选100℃/秒以上。
对平均升温速度R350-450的上限没有特别限制，作为上限，例如可以举出10000℃/秒、900℃/秒、800℃/秒等。
另外，式(1)中的σ为由下述式(X)定义的、非晶合金带与导热介质的接触压力。
σ＝((F×(sinθ+sinα))/a)×1000…式(X)
〔式(X)中，F表示对前述非晶合金带施加的张力(N)。
a表示非晶合金带与导热介质的接触面积(mm2)。
θ表示即将与导热介质接触前的非晶合金带的行进方向、跟与导热介质接触时的非晶合金带的行进方向所成的角度，为3°以上且60°以下的角度。
α表示与导热介质接触时的非晶合金带的行进方向、跟刚刚从导热介质分离后的纳米晶合金带的行进方向所成的角度，为超过0°且15°以下的角度。〕
以下，对式(X)更详细地进行说明。
得到纳米晶合金带的工序中，使在施加张力F的状态下连续行进的非晶合金带的一部分区域与导热介质接触。即，施加了张力F的状态的非晶合金带以边维持与该导热介质的接触边通过导热介质的方式连续行进。非晶合金带通过导热介质，从而成为纳米晶合金带。
通过对非晶合金带施加张力F，从而使即将与导热介质接触前的非晶合金带的行进方向、与导热介质接触时的非晶合金带的行进方向、和刚刚从导热介质分离后的纳米晶合金带的行进方向均成为直线状。
其中，非晶合金带可以与“即将与导热介质接触前”相比在行进方向上游侧边经由输送辊等边进行蛇行行进。同样地，由非晶合金带得到的纳米晶合金带可以与“刚刚从导热介质分离后”相比在行进方向下游侧边经由输送辊等边进行蛇行行进。
式(X)中，即将与导热介质接触前的非晶合金带的行进方向、跟与导热介质接触时的非晶合金带的行进方向所成的角度θ(参照图4；以下，也称为“进入角度θ”)为3°以上且60°以下。
从更有效地确保σ的观点出发，进入角度θ优选5°～60°、更优选10°～60°、特别优选15°～50°。
式(X)中，与导热介质接触时的非晶合金带的行进方向、跟刚刚从导热介质分离后的纳米晶合金带的行进方向所成的角度α(参照图4；以下，也称为“退出角度α”)为超过0°且15°以下。
退出角度α优选0.05°以上且10°以下、更优选0.05°以上且5°以下。
另外，本工序中，连续行进的非晶合金带的一部分的区域与导热介质的接触在对非晶合金带施加张力F的状态下进行。
即，式(X)中的张力F超过0N。
本工序中，张力F超过0N、sinθ超过0(详细而言，θ为3°以上且60°以下)、sinα超过0(详细而言，α为超过0°且15°以下)。因此，接触压力(σ)也超过0kPa。通过接触压力(σ)超过0kPa，可以有效地进行从导热介质至非晶合金带的导热。
作为张力F，优选1.0N～40.0N、更优选2.0N～35.0N、特别优选3.0N～30.0N。
张力F为1.0N以上时，可以进一步抑制所制造的纳米晶合金带中的、膨胀、褶皱和翘曲的发生。
张力F为40.0N以下时，可以进一步抑制非晶合金带或纳米晶合金带的断裂。
式(X)中，从更有效地进行纳米结晶的观点出发，非晶合金带与导热介质的接触面积a优选500mm2以上、更优选1000mm2以上。对接触面积a的上限没有特别限制，从生产率的观点出发，接触面积a的上限例如为10000mm2、优选8000mm2以下。
另外，非晶合金带与导热介质的接触部分的带行进方向的长度还取决于非晶合金带的宽度，从更有效地进行纳米结晶的观点出发，优选30mm以上、更优选50mm以上。
对上述接触部分的带行进方向的长度的上限没有特别限制，从生产率的观点出发，上述接触部分的带行进方向的长度的上限例如为1000mm，优选500mm。
式(X)和式(1)中，σ优选0.1kPa以上、优选0.4kPa以上。
σ为0.1kPa以上时，更容易达成上述平均升温速度R350-450(10℃/秒以上)。另外，σ为0.1kPa以上时，在矫顽力(Hc)降低的方面也是有利的。
对σ的上限没有特别限制，作为上限，例如可以举出20kPa。
另外，式(1)中，对从非晶合金带的任意一点与导热介质接触时起至上述任意一点从上述导热介质分离时为止的时间(tc)的上限没有特别限制，tc优选300秒以下、更优选100秒以下、进一步优选50秒以下、特别优选10秒以下。
tc为300秒以下时，纳米晶合金带的生产率进一步提高。
另外，tc为300秒以下时，可以进一步降低能使纳米晶合金带的软磁特性(矫顽力(Hc)、饱和磁通密度(Bs)等)劣化的Fe-B化合物的析出频率。
需要说明的是，只要满足式(1)就对tc的下限没有特别限制。如果从生产稳定性的观点出发，则tc优选0.5秒以上。
另外，如上所述，本工序中，满足式(1)(tc>4/σ)。
本工序中，tc相对于(4/σ)之比(tc/(4/σ))优选1.1以上、更优选1.2以上。
本工序中，tc与(4/σ)之差(tc-(4/σ))优选0.3以上、更优选0.5以上。
以下，对制法P的优选的方案进一步进行详细说明。
＜准备非晶合金带的工序>
本工序包括准备具有上述组成式(A)所示的组成的非晶合金带。
上述非晶合金带为纳米晶合金带的原料。
上述非晶合金带可以通过向轴旋转的冷却辊喷出合金熔液的液体骤冷法等公知的方法而制造。但是，准备非晶合金带的工序未必为制造非晶合金带的工序，也可以为单纯准备预先制造的非晶合金带的工序。
上述非晶合金带的宽度和厚度的优选的范围与纳米晶合金带片的宽度和厚度的优选的范围同样。
准备非晶合金带的工序可以包括准备上述非晶合金带的卷绕体。
上述情况下，以下的得到纳米晶合金带的工序中，使从非晶合金带的卷绕体卷开的非晶合金带在施加张力F的状态下连续行进。
＜得到纳米晶合金带的工序>
本工序包括：使非晶合金带在施加张力F的状态下连续行进，在满足上述式(1)的条件下使在施加张力F的状态下连续行进的非晶合金带的一部分的区域与温度维持在450℃以上的导热介质接触，从而使非晶合金带的温度以350℃～450℃的温度区域的平均升温速度成为10℃/秒以上的升温速度升温至450℃以上的到达温度，得到纳米晶合金带。
对于得到纳米晶合金带的工序的优选方案的一部分，如上述说明。
作为导热介质，可以举出板、双辊等。
作为导热介质的材质，可以举出铜、铜合金(青铜、黄铜等)、铝、铁、铁合金(不锈钢等)等，优选铜、铜合金或铝。
导热介质可以实施镀Ni、镀Ag等镀覆处理。
导热介质的温度如前述为450℃以上。由此，带的组织中，纳米结晶进行。
导热介质的温度优选450℃～550℃。
导热介质的温度为550℃以下时，可以进一步降低能使纳米晶合金带的软磁特性(Hc、Bs等)劣化的Fe-B化合物的析出频率。
另外，本工序中，使非晶合金带升温至450℃以上的到达温度。由此，带的组织中，纳米结晶进行。
到达温度优选450℃～550℃。
到达温度为550℃以下时，可以进一步降低能使纳米晶合金带的软磁特性(Hc、Bs等)劣化的Fe-B化合物的析出频率。
另外，到达温度优选与导热介质的温度为相同温度。
另外，本工序中，升温后，在导热介质上，可以将纳米晶合金带的温度保持一定时间。
另外，本工序中，优选将所得纳米晶合金带冷却(优选至室温)。
另外，本工序可以包括：通过将所得纳米晶合金带(优选上述冷却后的纳米晶合金带)卷取从而得到纳米晶合金带的卷绕体。
＜得到纳米晶合金带的工序的优选的一方案(方案X)>
作为得到纳米晶合金带的工序的优选的一方案，可以举出：使用具备导热介质的在线退火装置，使上述非晶合金带与导热介质接触并进行热处理，从而制作纳米晶合金带的方案(以下，记作“方案X”)。
图4为示意性示出方案X中的、在线退火装置的导热介质、和与该导热介质接触的非晶合金带(与导热介质接触后为纳米晶合金带)的部分侧面图。
如图4所示那样，方案X中，使沿方箭头的方向连续行进的非晶合金带200A与温度维持在450℃以上的导热介质210接触，从而对非晶合金带200A连续地进行热处理。以下，对于该热处理的详细情况，简便起见阶段性地进行说明，但以下的热处理连续地进行。
首先，使通过拉紧器(不图示)施加了张力F的状态的非晶合金带200A以进入角度θ进入温度维持在450℃以上的导热介质210。由此，使导热介质210与非晶合金带200A接触。
接着，将非晶合金带200A利用导热介质210进行热处理，从而得到纳米晶合金带200B。详细而言，在满足上述式(1)(tc>4/σ)的条件下使其与导热介质210接触，从而在350℃～450℃的温度区域的平均升温速度R350-450成为10℃/秒以上的条件下使非晶合金带200A升温至450℃以上的温度，从而得到纳米晶合金带200B。
平均升温速度R350-450、以及上述式(1)中的tc和σ的优选的范围如前述。
热处理后，将纳米晶合金带200B以退出角度α从导热介质210退出，接着，冷却(空气冷却)至室温。之后，通过未图示的卷取辊，对纳米晶合金带200B进行卷取。
＜将纳米晶合金带片切取的工序>
本工序包括从上述纳米晶合金带切取纳米晶合金带片。
此处，从纳米晶合金带切取纳米晶合金带片可以如下进行：将纳米晶合金带以成为期望的长度方向长度(例如目标层叠块的长边长度)的方式切断，从而进行。
目标层叠块的短边长度与纳米晶合金带的宽度相同的情况下，本工序中，可以仅进行上述期望的长度方向长度上的切断。
另外，目标层叠块的短边长度短于纳米晶合金带的宽度的情况下，在进行了上述期望的长度方向长度上的切断后，进行期望的宽度方向长度(例如想要制造的层叠块的短边长度)上的加工(切断和研磨中的至少一者)。
纳米晶合金带片的切取(即，纳米晶合金带的切断)可以利用磨石、金刚石切割机等公知的切断手段而进行。
上述得到纳米晶合金带的工序中，将纳米晶合金带卷取形成卷绕体的情况下，切取纳米晶合金带片的工序中，从纳米晶合金带的卷绕体卷开纳米晶合金带，从卷开的纳米晶合金带切取纳米晶合金带片。
＜得到层叠块的工序>
本工序包括使纳米晶合金带片层叠从而得到层叠块。
本工序优选包括：使纳米晶合金带片层叠，使树脂(例如丙烯酸类树脂、环氧树脂等)浸渗在层叠的纳米晶合金带片间的至少一部分中，接着，使该树脂固化。
通过使浸渗的树脂固化，多个纳米晶合金带片被固定，因此，容易维持层叠块的形状(例如长方体形状)。
本工序可以包括：对层叠块中的层叠的纳米晶合金带片的端面进行研磨；为了去除切截面中的残留加工应力而进行利用酸等的蚀刻去除等。
制法P可以包括除上述工序以外的其他工序。
作为其他工序，可以举出：将层叠块多个(优选4个以上)组合而得到层叠块芯的工序。
层叠块芯中的多个层叠块的配置的优选方案如前述。
多个层叠块可以用粘接剂等粘接。另外，多个层叠块可以以各层叠块的连接部分确实地接触的方式收纳于规定形状的塑料壳体并固定。
实施例
以下，示出本发明的实施例，但本发明不限定于以下的实施例。
〔实施例1〕
＜层叠块的制作>
通过向轴旋转的冷却辊喷出合金熔液的液体骤冷法，制造具有Fe81.3B13.8Si4.0Cu0.7Mo0.2的组成(下标为原子％)的、宽度19mm、厚度23μm的非晶合金带。
进行X射线衍射和透射型电子显微镜(TEM)观察，结果非晶合金带的非晶相中未确认到纳米晶体的析出。
接着，通过上述方案X，使用具备导热介质的在线退火装置，使上述非晶合金带与导热介质接触并进行热处理，从而制作纳米晶合金带。使所得纳米晶合金带从导热介质退出，接着，冷却(空气冷却)至室温后，进行卷取形成纳米晶合金带的卷绕体。
本实施例1中的制造条件如以下所示。
-实施例1中的制造条件-
导热介质：青铜制板
导热介质的温度：510℃
对非晶合金带施加的张力F：30N
非晶合金带与导热介质的接触面积a：1880mm2
进入角度θ：45°
非晶合金带与导热介质的接触压力σ：12.7kPa(基于上述式(X)的算出值)。
4/σ：0.3(基于上述σ的算出值)
非晶合金带与导热介质的接触时间tc：0.9秒
退出角度α：5°
平均升温速度R350-450：超过200℃/秒
到达温度Ta：510℃
用TEM观察上述冷却后的纳米晶合金带的截面，结果上述冷却后的纳米晶合金带包含纳米晶粒。详细而言，冷却后的纳米晶合金带中的晶体粒径1nm以上且30nm以下的纳米晶粒的含量为45体积％。余量为非晶相。
需要说明的是，本实施例中，求出视野面积1μm×1μm的TEM图像整体中晶体粒径1nm以上且30nm以下的纳米晶粒所占的面积的比率(％)，将该面积的比率(％)作为纳米晶合金带中的纳米晶粒相的含量(体积％)。
另外，通过ICP发射分光光度分析法，确认了上述冷却后的纳米晶合金带与作为原料的非晶合金带为相同组成。
接着，从纳米晶合金带的卷绕体卷开纳米晶合金带，将卷开的纳米晶合金带切断，从而切取长度方向长度为86mm的纳米晶合金带片1320张。纳米晶合金带的切断使用具备旋转磨石的刀刃进行。
使上述1320张的纳米晶合金带片层叠形成层叠体，接着，通过真空浸渗使丙烯酸类树脂浸渗于层叠体中的纳米晶合金带片间，接着，使丙烯酸类树脂固化。
接着，对层叠体的端面(包括纳米晶合金带片的端面的面)进行研磨，接着，进行几μm左右的蚀刻去除，从而得到层叠块。
通过以上操作，制作2个长度85mm、宽度18mm、厚度(层叠厚)35mm的层叠块。
进而，将切取的纳米晶合金带片的长度方向长度变更为64mm，除此之外，与上述同样地，制作2个长度63mm、宽度18mm、厚度(层叠厚)35mm的层叠块。
另外，基于各层叠块中的纳米晶合金带片的层叠数(全部层叠块均为1320层)，求出各层叠块中的槽满率(即，后述的层叠块芯中的槽满率)，结果槽满率为87％。以下示出槽满率的算出式。
槽满率(％)＝((23×1320)/35000)×100
＜层叠块芯的制作>
使上述4个层叠块与前述层叠块10A～10D(图1)同样地配置，得到与前述层叠块芯100同样构成的方环状的层叠块芯。
制作的层叠块芯的尺寸如下：长度方向长度L为121mm、宽度方向长度W为63mm、厚度T为35mm、框架宽度W1为18mm。
＜层叠块芯的磁特性的测定>
对于本实施例1的层叠块芯，作为磁特性，分别测定纳米晶合金带片的Bs(T)和Hc(A/m)。需要说明的是，如前述，Bs通过层叠块芯中所含的纳米晶合金带片的VSM测定而求出(后述的实施例2中的Bs也是同样的)。
其结果，本实施例1的层叠块芯中，纳米晶合金带片的Bs为1.71T、Hc为4.0A/m。
如以上，本实施例1的层叠块芯与后述的比较用层叠块芯相比，具有优异的磁特性。
〔实施例2〕
将作为原料的非晶合金带的组成变更为Fe81.8B13.3Si3.8Cu0.8Mo0.3的组成(下标为原子％)，将导热介质的温度变更为498℃，除此之外，进行与实施例1同样的操作。
对于本实施例1的层叠块芯，作为磁特性，分别测定纳米晶合金带片的Bs(T)和Hc(A/m)。
其结果，Bs为1.72T、Hc为4.0A/m。
如以上，本实施例2的层叠块芯与后述的比较用层叠块芯相比，具有优异的磁特性。
〔比较例1〕
将纳米晶合金带变更为Fe80Si9B11的组成(下标为原子％)的非晶合金带，除此之外，与实施例1同样地，制作层叠有非晶合金带片的结构的比较用层叠块芯。
比较用层叠块芯中，非晶合金带片的Bs为1.56T。
2016年2月29日申请的美国临时专利申请62/300,937的公开内容将其整体通过参照引入至本说明书。
本说明书中记载的全部文献、专利申请和技术标准与具体分别记载各文献、专利申请和技术标准通过参照引入的情况同等程度地，通过参照引入至本说明书中。

Claims (8)

1.一种层叠块芯，其具备层叠块，所述层叠块层叠有具有下述组成式(A)所示的组成的纳米晶合金带片，
Fe100-a-b-c-dBaSibCucMd…组成式(A)
组成式(A)中，a、b、c和d均为原子％，分别满足13.0≤a≤17.0、3.5≤b≤5.0、0.6≤c≤1.1和0＜d≤0.2，M表示选自由Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Cr、Mo和W组成的组中的至少1种元素，
所述纳米晶合金带片各自包含30体积％～60体积％的晶体粒径1nm～30nm的纳米晶粒。
2.根据权利要求1所述的层叠块芯，其槽满率为85％以上且92％以下。
3.根据权利要求1所述的层叠块芯，其中，
所述纳米晶合金带片各自具有矩形形状，
所述层叠块具有长方体形状，
所述层叠块芯具备至少4个所述层叠块，
至少4个所述层叠块以方环状配置，
以所述方环状配置的所述层叠块中的纳米晶合金带片的层叠方向与以所述方环状配置的所述层叠块的配置面的法线方向为相同方向。
4.根据权利要求1～权利要求3中任一项所述的层叠块芯，其中，所述纳米晶合金带片的厚度分别为10μm～30μm、宽度分别为5mm～100mm、长度相对于宽度之比分别为1～10。
5.根据权利要求1～权利要求3中任一项所述的层叠块芯，其中，所述纳米晶合金带片的厚度分别为10μm～30μm、宽度分别为5mm～100mm、长度相对于宽度之比分别为1～10；并且
所述层叠块芯的槽满率为85％以上且92％以下。
6.一种层叠块，其层叠有具有下述组成式(A)所示的组成的纳米晶合金带片，
Fe100-a-b-c-dBaSibCucMd…组成式(A)
组成式(A)中，a、b、c和d均为原子％，分别满足13.0≤a≤17.0、3.5≤b≤5.0、0.6≤c≤1.1和0＜d≤0.2，M表示选自由Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Cr、Mo和W组成的组中的至少1种元素，
所述纳米晶合金带片各自包含30体积％～60体积％的晶体粒径1nm～30nm的纳米晶粒。
7.根据权利要求6所述的层叠块，其中，所述纳米晶合金带片的厚度分别为10μm～30μm、宽度分别为5mm～100mm、长度相对于宽度之比分别为1～10。
8.一种层叠块的制造方法，其为制造权利要求6或7所述的层叠块的方法，所述制造方法包括如下工序：
准备具有所述组成式(A)所示的组成的非晶合金带的工序；
使所述非晶合金带在施加张力F的状态下连续行进，在满足下述式(1)的条件下使在施加所述张力F的状态下连续行进的所述非晶合金带的一部分的区域与温度维持在450℃以上的导热介质接触，从而以350℃～450℃的温度区域的平均升温速度成为10℃/秒以上的升温速度，使所述非晶合金带的温度升温至450℃以上的到达温度，得到纳米晶合金带的工序；
从所述纳米晶合金带切取纳米晶合金带片的工序；和，
使所述纳米晶合金带片层叠，从而得到所述层叠块的工序，
tc>4/σ…式(1)
式(1)中，tc表示从所述非晶合金带的任意一点与导热介质接触时起至所述任意一点从所述导热介质分离时为止的时间，单位为秒，σ表示由下述式(X)定义的、所述非晶合金带与所述导热介质的接触压力，单位为kPa，
σ＝((F×(sinθ+sinα))/a)×1000…式(X)
式(X)中，F表示对所述非晶合金带施加的张力，单位为N，
a表示所述非晶合金带与所述导热介质的接触面积，单位为mm2，
θ表示即将与所述导热介质接触前的所述非晶合金带的行进方向、跟与所述导热介质接触时的所述非晶合金带的行进方向所成的角度，为3°以上且60°以下的角度，
α表示与所述导热介质接触时的所述非晶合金带的行进方向、跟刚刚从所述导热介质分离后的所述纳米晶合金带的行进方向所成的角度，为超过0°且15°以下的角度。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111850431B (zh) * 2019-09-23 2022-02-22 宁波中科毕普拉斯新材料科技有限公司 一种含亚纳米尺度有序团簇的铁基非晶合金、制备方法及其纳米晶合金衍生物
CN114823030A (zh) * 2021-01-22 2022-07-29 日立金属株式会社 软磁性合金、软磁性合金薄带及其制造方法、磁芯、以及部件

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014125675A (ja) * 2012-12-27 2014-07-07 Hitachi Metals Ltd ナノ結晶軟磁性合金及びこれを用いた磁性部品
JP2014240516A (ja) * 2013-06-12 2014-12-25 日立金属株式会社 ナノ結晶軟磁性合金及びこれを用いた磁性部品
JP2015095500A (ja) * 2013-11-11 2015-05-18 Ｎｅｃトーキン株式会社 ナノ結晶合金薄帯およびそれを用いた磁心

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3550266A (en) * 1967-04-20 1970-12-29 Linton & Hirst Ltd Method of producing cores
JPS5934780B2 (ja) * 1977-12-16 1984-08-24 松下電器産業株式会社 非晶質磁性合金薄板の熱処理法
JP4636365B2 (ja) * 2004-07-05 2011-02-23 日立金属株式会社 Ｆｅ基非晶質合金薄帯および磁心体
JP4771215B2 (ja) 2005-03-29 2011-09-14 日立金属株式会社 磁心ならびにそれを用いた応用品
JP5455040B2 (ja) 2007-04-25 2014-03-26 日立金属株式会社 軟磁性合金、その製造方法、および磁性部品
JP2009110998A (ja) * 2007-10-26 2009-05-21 Nakagawa Special Steel Co Inc アンテナコア、これを用いたアンテナ、およびその製造方法
JP2009200428A (ja) * 2008-02-25 2009-09-03 Hitachi Metals Ltd 積層体およびその製造方法
AU2010321636A1 (en) * 2009-11-19 2012-07-05 Hydro-Quebec System and method for treating an amorphous alloy ribbon
JP5686439B2 (ja) * 2011-08-29 2015-03-18 株式会社日立製作所 静止誘導電器用積層鉄心
CN104619875A (zh) 2012-09-10 2015-05-13 日立金属株式会社 超微晶合金薄带、微晶软磁合金薄带及使用其的磁性部件
WO2015046140A1 (ja) 2013-09-27 2015-04-02 日立金属株式会社 Ｆｅ基ナノ結晶合金の製造方法及びＦｅ基ナノ結晶合金磁心の製造方法
US11230754B2 (en) * 2015-01-07 2022-01-25 Metglas, Inc. Nanocrystalline magnetic alloy and method of heat-treatment thereof

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014125675A (ja) * 2012-12-27 2014-07-07 Hitachi Metals Ltd ナノ結晶軟磁性合金及びこれを用いた磁性部品
JP2014240516A (ja) * 2013-06-12 2014-12-25 日立金属株式会社 ナノ結晶軟磁性合金及びこれを用いた磁性部品
JP2015095500A (ja) * 2013-11-11 2015-05-18 Ｎｅｃトーキン株式会社 ナノ結晶合金薄帯およびそれを用いた磁心

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