具体实施方式

本公开中，所谓“步骤”的用語不仅是独立步骤，即使在与其他步骤不能明确区另外的合金情况下只要能包括该步骤所期望的目的，也包含在本用于中。

本公开中，所谓“纳米晶合金”指含有纳米结晶相(即，由纳米结晶颗粒形成的相)的合金。“纳米晶合金”还可以含有除了纳米结晶相以外的相(例如非晶相)。

本公开中，所谓“Fe基”是指主要成分(即含有质量最大的成分)为Fe。

〔Fe基纳米晶合金薄带的制备方法〕

本公开的Fe基纳米晶合金薄带的制备方法(以下也称作“本公开的Fe基纳米晶合金薄带的制备方法”)，包括如下步骤：

向旋转的冷却辊上提供Fe基合金熔融液体，使得提供至所述冷却辊上的所述Fe基合金熔融液体急冷凝固，由此得到具有自由凝固面和辊接触面、宽度为5mm以上65mm以下、厚度为10μm以上15μm以下的Fe基非晶合金薄带的步骤，和

对所述Fe基非晶合金薄带进行热处理，得到Fe基纳米晶合金薄带的步骤；

其中，所述冷却辊的外周部由Cu合金构成，所述外周部的导热系数为70W/(m·K)以上225W/(m·K)以下。

本公开的Fe基纳米晶合金薄带的制备方法根据需要还可以含有其他步骤。

本公开中，所谓Fe基非晶合金薄带的自由凝固面是指Fe基非晶合金薄带的2个主要表面中，在制备Fe基非晶合金薄带阶段不接触冷却辊而暴露在气氛中的主要表面。将Fe基非晶合金薄带进行热处理得到的Fe基纳米晶合金薄带的自由凝固面的意思也相同。

本公开中，所谓Fe基非晶合金薄带的辊接触面是指Fe基非晶合金薄带的2个主要表面之中，在制备Fe基非晶合金薄带阶段接触冷却辊的主要表面。将Fe基非晶合金薄带进行热处理得到的Fe基纳米晶合金薄带的辊接触面的意思也相同。

合金薄带具有自由凝固面和辊接触面是指该合金薄带通过单辊法得到的合金薄带。

通过本发明人等的研究确定，向旋转的冷却辊上提供Fe基合金熔融液体，使得所提供的Fe基合金熔融液体急冷凝固，由此得到具有自由凝固面和辊接触面的Fe基非晶合金薄带(以下，也将至此的操作称作“铸造”)，将所得到的Fe基非晶合金薄带进行热处理得到Fe基纳米晶合金薄带的情况下，特别是Fe基非晶合金薄带的厚度为15μm以下且冷却辊的外周部由Cu合金构成，该外周部的导热系数为超过225W/(m·K)的情况下，在Fe基纳米晶合金薄带的自由凝固面易于产生突起。

其原因不明，但推测如下：

上述的Fe基非晶合金薄带的铸造通常在对冷却辊的外周面(即外周部的表面)进行研磨的同时来进行。该外周面的研磨通常在从将铸造得到的Fe基非晶合金薄带从上述外周面剥离开始直至对该外周面提供后续的Fe基合金熔融液体之间进行。此处，在冷却辊的外周部由Cu合金构成且上述外周部的导热系数超过225W/(m·K)的情况下，存在上述外周部的维氏硬度较低的倾向。其结果据认为是在对冷却辊的外周面进行研磨时，易于在外周部添加深的伤痕而产生粗大的研磨粉，所生成的研磨粉易于附着在外周面。在附着有研磨粉的外周面上提供Fe基合金熔融液体的情况下，所提供的Fe基合金熔融液体中易于卷入空气，其结果据认为是在局部产生由于冷却速度不足而易于发生结晶化的部分，该部分就会成为突起。在所要铸造的Fe基非晶合金薄带的厚度较薄(具体而言为15μm以下)的情况下，认为更易于受到研磨粉的影响，因此更易于产生突起。认为所产生的突起即使对Fe基非晶合金薄带进行热处理得到的Fe基纳米晶合金薄带的自由凝固面中也得到维持。

关于上述问题，本公开的Fe基纳米晶合金薄带的制备方法不仅限于铸造厚度为15μm以下的Fe基非晶合金薄带，还能够抑制自由凝固面中的突起的产生。

为了有效抑制自由凝固面中的突起的产生，使冷却辊的外周部(即由Cu合金所构成的外周部)的导热系数为225W/(m·K)以下是有利的。具体而言，通过使外周部的导热系数为225W/(m·K)以下，外周部的维氏硬度增加(即外周部变硬)，抑制上述粗大的研磨粉的产生，其结果据认为可以抑制突起的产生。

以下，对于本公开的Fe基纳米晶合金薄带的制备方法的各步骤进行说明。

<得到Fe基非晶合金薄带的步骤>

得到Fe基非晶合金薄带的步骤是向旋转的冷却辊上提供Fe基合金熔融液体，使得提供给冷却辊上的Fe基合金熔融液体急冷凝固，由此得到具有自由凝固面和辊接触面、宽度为5mm以上65mm以下、厚度为10μm以上15μm以下得Fe基非晶合金薄带的步骤。

(Fe基合金熔融液体的优选的合金组成)

Fe基合金熔融液体的优选的合金组成，从通过热处理易于在合金组织中形成纳米结晶相的观点出发，为由下述组成式(A)所表示的合金组成。

本公开的Fe基纳米晶合金薄带的制备方法中的各步骤对于合金的合金组成不产生影响。

因此，Fe基合金熔融液体的合金组成在使用Fe基合金熔融液体制备Fe基非晶合金薄带及Fe基纳米晶合金薄带中保持原样。

即，下述组成式(A)所表示的合金组成是Fe基合金熔融液体的优选化学组成，且是Fe基非晶合金薄带的优选化学组成，且是Fe基纳米晶合金薄带的优选化学组成。

Fe_{100-a-b-c-d-e}Cu_aSi_bB_cNb_dC_e…组成式(A)

组成式(A)中，100-a-b-c-d-e、a、b、c、d及e，分别表示以Fe、Cu、Si、B、Nb及C的合计为100原子％时各元素的原子％，且a、b、c、d及e分别满足0.30≦a≦2.00、13.00≦b≦16.00、6.00≦c≦11.00、2.00≦d≦4.00及0.04≦e≦0.40。

以下，对于由组成式(A)表示的合金组成进行说明。

以下，表示各元素的含量的原子％是指以Fe、Cu、Si、B、Nb及C的合计为100原子％情况下的各元素的原子％。

Fe是成为软磁特性的主体的元素。

从获得高饱和磁通密度Bs的观点出发，Fe的含量(原子％)(即组成式(A)中的“100-a-b-c-d-e”)优选为72.00原子％以上，更优选为74.00原子％以上。

Cu是在将Fe基非晶合金薄带及进行热处理获得Fe基纳米晶合金薄带时，成为纳米晶粒的核的元素。通过该热处理，在合金组织内析出纳米晶粒。

从相关效果的观点出发，Cu的含量(即组成式(A)中的“a”为0.30原子％以上，优选为0.80原子％以上，更优选为0.90原子％以上。

另一方面，当Cu的含量超过2.00原子％时，在热处理前的Fe基非晶合金薄带中存在纳米结晶核的可能性增加，通过热处理纳米结晶核长大，粗大化，存在磁特性劣化的风险。因此，Cu的含量为2.00原子％以下，优选为1.50原子％以下，更优选为1.30原子％以下。

Si是使Fe的晶体磁各向异性降低、使软磁性能提高并与B(硼)一起是具有非晶形成能力的有效的元素。

当Si的含量为13.00原子％以上，在制备Fe基非晶合金薄带时可以获得高的非晶形成能力。另外，通过热处理获得的纳米晶合金薄带中，可以获得较低饱和磁致伸缩。因此，Si的含量(即组成式(A)中的“b”)为13.00原子％以上，优选为13.40原子％以上，更优选为13.50原子％以上。

另一方面，当Si的含量超过16.00原子％，合金熔融液体的粘度降低，因此在将合金熔融液体注入至冷却辊外周面上，使其急冷凝固得到Fe基非晶合金薄带时，存在Fe基非晶合金薄带的自由凝固面的平滑性劣化的风险。因此，Si的含量为16.00原子％以下，优选为15.5原子％以下。

如上所述，B(硼)与Si一起为具有非晶形成能力的有效的元素。另外，通过热处理在合金组织内形成纳米结晶相(即由纳米结晶颗粒形成的相)时，是决定作为未结晶化的相的非晶相的体积分数的元素。也就是说，B是决定热处理后的纳米结晶相与非晶相的体积比的元素。

相比于纳米结晶相的磁致伸缩为负，非晶相的为正，由两者的比例决定合金整体的磁致伸缩。B的含量多时，相比于热处理后的纳米结晶而言，非晶相的体积分数变多，导致饱和磁致伸缩增加。作为饱和磁致伸缩，优选为5×10^-6以下。从获得饱和磁致伸缩以下的观点出发，B的含量(即组成式(A)中的“c”)为11.00原子％以下，优选为9.00原子％以下。在饱和磁致伸缩较小的情况下，在将制备的磁芯收纳至壳体等中时，或者在磁芯上卷绕卷线形成线圈时，即使磁芯受到机械应力，也能够抑制磁特性劣化。

另一方面，当B的含量较少时，在将合金熔融液体进行急冷来制备合金薄带时，变得难以稳定地获得非晶相。从稳定地获得非晶相的观点出发，B的含量为6.00原子％以上，优选为6.50原子％以上。

Nb是使将热处理后析出的纳米晶粒均匀地分布在合金组织内且抑制生成粗大晶粒而析出微小的纳米晶粒的有效元素。

从所涉及的效果的观点出发，Nb的含量(即组成式(A)中的“d”)为2.00原子％以上，优选为2.40原子％以上，更优选为2.50原子％以上，进一步优选为2.80原子％以上。

另一方面，Nb对于磁特性没有帮助，优选为4.00原子％以下，更优选为3.50原子％以下，进一步优选为3.20原子％以下。

C(碳)在Fe基合金熔融液体的粘度的稳定化方面是有效的。从所涉及的效果的观点出发，C的含量(即组成式(A)中的“e”)为0.04原子％以上，优选为0.05原子％以上，更优选为0.10原子％以上，进一步优选为0.12原子％以上。

另一方面，从合金薄带的脆化抑制的观点出发，C的含量优选为0.40原子％以下，更优选为0.35原子％以下，进一步优选为0.30原子％以下。

具有由组成式(A)所表示的合金组成的Fe基合金熔融液体在该合金组成之外还可以含有至少1种杂质元素(具有由组成式(A)所表示的合金组成的Fe基非晶合金薄带以及具有由组成式(A)所表示的合金组成的Fe基纳米晶合金薄带也同样)。

此处，所谓杂质元素是指由组成式(A)所表示的合金组成中的各元素之外的元素。

由组成式(A)所表示的合金组成整体(即Fe、Cu、Si、B、Nb及C的合计)为100原子％的情况下的杂质元素的总含量优选为0.20原子％以下，更优选为0.10原子％以下。

(冷却辊)

在得到Fe基非晶合金薄带的步骤中，将Fe基合金熔融液体提供至冷却辊上，使提供至冷却辊上的Fe基合金熔融液体急冷，由此得到上述Fe基非晶合金薄带。

冷却辊的外周部(即包含外周面的部分)由Cu合金构成。

由Cu合金构成的外周部的导热系数为70W/(m·K)以上225W/(m·K)以下。

通过使得由Cu合金所构成的外周部的导热系数为225W/(m·K)以下，能够抑制最终得到的Fe基纳米晶合金薄带的自由凝固面上突起的产生。

从进一步抑制突起的产生的观点出发，外周部的导热系数优选为220W/(m·K)以下，更优选为200W/(m·K)以下，进一步优选为170W/(m·K)以下，更进一步优选为150W/(m·K)以下，更进一步优选为130W/(m·K)以下。

另一方面，从使提供至冷却辊上的Fe基合金熔融液体急冷的性能的观点出发，外周部的导热系数为70W/(m·K)以上。从进一步提高上述性能的观点出发，外周部的导热系数优选为90W/(m·K)以上，更优选为110W/(m·K)以上。

外周部的导热系数能够通过构成外周部的Cu合金中的除了Cu以外的含有金属元素的种类以及量来控制。

例如，Cu-Be合金时，能够通过Be含量来控制。作为导热系数为70W/(m·K)以上225W/(m·K)以下的Cu合金，例如，可以列举相对于Cu-Be合金整体含有1.6～2.2质量％的Be的Cu-Be合金。

在上述Cu-Be合金中，除了Be的余量部为Cu及杂质。Cu-Be合金中的杂质为Cu及Be以外的元素中的至少1种。作为Cu-Be合金中的杂质，可以列举Ni、Co等。杂质的总含量例如为1.0质量％以下。

进一步，作为构成外周部的Cu合金，还可以列举Cu-Ni合金、Cu-Ni-Be合金等。这些Cu合金中也可以含有杂质，作为杂质，可以列举Si、Cr、Ag、Zr等。

冷却辊的外周部的维氏硬度优选为250HV以上。由此，能够进一步抑制自由凝固面中突起的产生。

从更进一步抑制自由凝固面中突起的产生的观点出发，冷却辊的外周部的维氏硬度更优选为260HV以上，进一步优选为300HV以上。

冷却辊的外周部的维氏硬度的上限无需特别限制。

冷却辊的外周部的维氏硬度例如可以为400HV以下。由此，在铸造中(即Fe基非晶合金薄带的制备中)冷却辊的外周部的研磨变得更容易，能够更加提高冷却辊的外周面(即，外周部的外表面)所附着的沉积物的除去性，由沉积物引起的Fe基非晶合金薄带的结晶化进一步得到抑制。

本公开中，维氏硬度指在试验负荷20kgf时所测定的值。

冷却辊优选在冷却辊的内部具有对外周部进行冷却的结构。由此，能够进一步抑制因与Fe基合金熔融液体接触所导致的外周面的温度上升，能够更有效地维持外周面的冷却能力。

作为对外周部进行冷却的结构，优选使外周部的冷却辊旋转轴一侧(即外周部的内表面)与温度得到控制的水接触并使其循环的结构。

在此情况下，冷却辊中，从外周部观察位于冷却辊旋转轴一侧的部分的原材料优选使用另外的合金。对于另外的合金，无需特别考虑导热系数。作为另外的合金，可以列举不锈钢、铸铁等。

冷却辊的外周部的厚度，从确保对Fe基合金熔融液体的冷却能的观点以及易于维持管理冷却辊的外周面的表面状态的观点出发，优选为15mm以上40mm以下。

外周部的厚度更优选为17mm以上，进一步优选为20mm以上。

另外，外周部的厚度更优选为30mm以下。

冷却辊的直径，从冷却辊主体的维持管理的观点出发，优选为300mm以上，更优选为400mm以上。

另外，冷却辊的直径优选为1000mm以下，更优选为900mm以下。

另外，冷却辊的宽度，从更稳定地获得Fe基合金熔融液体的冷却能观点出发，优选为所制备的Fe基非晶合金薄带的最大宽度的2.5倍以上。冷却辊的宽度更优选为Fe基非晶合金薄带的最大宽度的3.0倍以上。

另一方面，冷却辊的宽度，从维持管理冷却辊的外周面的表面状态的观点出发，优选为Fe基非晶合金薄带的最大宽度的10.0倍以下。

从进一步提高Fe基合金熔融液体的冷却速度、更稳定地制备Fe基非晶合金薄带的观点出发，旋转的冷却辊的外周的周速度优选为20m/秒以上35m/秒以下。旋转的冷却辊的外周的周速度更优选为25m/秒以上35m/秒以下，进一步优选为27m/秒以上30m/秒以下。

(Fe基非晶合金薄带的宽度及厚度)

在得到Fe基非晶合金薄带的步骤中，得到宽度为5mm以上65mm以下且厚度为10μm以上15μm以下的Fe基非晶合金薄带。

Fe基非晶合金薄带的宽度及厚度不会因施加后述的热处理而变化。因此，Fe基非晶合金薄带通过热处理得到的Fe基纳米晶合金薄带的宽度也为5mm以上65mm以下，Fe基纳米晶合金薄带的厚度也为10μm以上15μm以下。

通过使得Fe基非晶合金薄带的厚度为15μm以下，能够抑制使用Fe基非晶合金薄带制备得到得磁芯中的涡流损失。

另外，如前所示，在Fe基非晶合金薄带的厚度为15μm以下的情况下，存在在自由凝固面易于产生突起的倾向。然而，根据本公开的Fe基纳米晶合金薄带的制备方法，即使厚度为15μm以下，也能够得到在自由凝固面突起的产生得到抑制的Fe基非晶合金薄带及Fe基纳米晶合金薄带。

Fe基非晶合金薄带的厚度优选为14.7μm以下，更优选为14.5μm以下，进一步优选为14μm以下，更进一步优选为13.5μm以下。

另一方面，Fe基非晶合金薄带的厚度为10μm以上。由此，能够稳定地获得长长的Fe基非晶合金薄带及长长的Fe基纳米晶合金薄带。进一步，确保用于抑制由于后续步骤的处理等引起的断裂等的机械强度。

Fe基非晶合金薄带的厚度优选为11μm以上。

另外，通过使得Fe基非晶合金薄带的宽度为65mm以下，能够稳定地得到长长的Fe基非晶合金薄带及长长的Fe基纳米晶合金薄带。Fe基非晶合金薄带的宽度优选为63mm以下，更优选为60mm以下，进一步优选为55mm以下。

另一方面，通过使Fe基非晶合金薄带的宽度为5mm以上，能够确保生产性(经济合理性)。Fe基非晶合金薄带的宽度优选为10mm以上，更优选为15mm以上。

本步骤中，也可以将Fe基非晶合金薄带切开，将Fe基非晶合金薄带的宽度调节为5mm以上65mm以下。

另外，还可以通过切开得到多根5mm以上65mm以下宽度的Fe基非晶合金薄带。

Fe基非晶合金薄带的宽度及厚度分别在对Fe基非晶合金薄带进行热处理而得到的Fe基纳米晶合金薄带中也得以维持。

因此，Fe基纳米晶合金薄带的宽度及厚度的优选范围与Fe基非晶合金薄带的宽度及厚度的优选范围相同。

(Fe基非晶合金薄带的翘曲)

Fe基非晶合金薄带的翘曲优选Fe基非晶合金薄带的每10mm宽度为0.30mm以下。

由此，在Fe基非晶合金薄带上形成绝缘层的情况下，能够进一步提高绝缘层的厚度的均匀性(具体而言，Fe基非晶合金薄带的宽度方向的均匀性)。

其结果是能够进一步抑制从形成有绝缘层的Fe基非晶合金薄带(或通过热处理得到的Fe基纳米晶合金薄带)的绝缘层的脱落。

由此，在后述的磁芯中，能够有效抑制相邻的Fe基纳米晶合金薄带之间的绝缘性的降低(即由于绝缘层的脱落引起的绝缘性的降低)。

Fe基非晶合金薄带的每10mm宽度的Fe基非晶合金薄带的翘曲更优选为0.25mm以下，进一步优选为0.20mm以下，更进一步优选为0.10mm以下。

冷却辊的外周部的导热系数为70W/(m·K)以上225W/(m·K)以下还有助于降低Fe基非晶合金薄带的翘曲。

在冷却辊的外周部的维氏硬度为250HV以上的情况下，进一步降低Fe基非晶合金薄带的翘曲。

Fe基非晶合金薄带的翘曲通过将Fe基非晶合金薄带放置在压板上以使翘曲的凸侧为上面，使用具有激光发光部以及激光接收部的装置来进行测定。

作为装置，例如，使用基恩士公司制备的LB-300。

Fe基非晶合金薄带的翘曲在对Fe基非晶合金薄带进行热处理而得到的Fe基纳米晶合金薄带中被维持下来。

因此，Fe基纳米晶合金薄带的翘曲的优选的范围与Fe基非晶合金薄带的翘曲的优选范围相同。

Fe基纳米晶合金薄带的翘曲的测定方法与Fe基非晶合金薄带的翘曲的测定方法相同。

<得到Fe基纳米晶合金薄带的步骤>

在得到Fe基纳米晶合金薄带的步骤中，对上述Fe基非晶合金薄带进行热处理，得到Fe基纳米晶合金薄带。

通过热处理，Fe基非晶合金薄带的合金组织的至少一部分发生纳米结晶化(即生成纳米晶粒)，其结果是得到Fe基纳米晶合金薄带。

本公开的Fe基纳米晶合金薄带的制备方法中，可以将由得到Fe基非晶合金薄带的步骤所得到的Fe基非晶合金薄带直接进行热处理，也可以将由得到Fe基非晶合金薄带的步骤所得到的Fe基非晶合金薄带进行层叠或卷绕，对所得到的层压体或卷绕体进行热处理。

在对Fe基非晶合金薄带卷绕而得到的卷绕体进行热处理的方式中，包括后述本公开的磁芯的制备方法。

热处理中的最高温度优选为500℃以上700℃以下，更优选为550℃以上600℃以下。

热处理中，最高温度时的保持时间优选为0.3小时以上5小时以下，更优选为0.5小时以上3小时以下，进一步优选为1小时以上2小时以下。

热处理时的气氛可以是氮气等非氧化性气氛，也可以是大气气氛，从品质稳定化的观点出发，优选为非氧化性气氛。

热处理例如使用热处理炉来进行。

热处理还可以在磁场中进行。

〔磁芯的制备方法〕

本公开的磁芯的制备方法是制备包括Fe基纳米晶合金薄带介隔着绝缘层卷绕而得到的卷绕体C的磁芯的方法，包括如下步骤：

向旋转的冷却辊上提供Fe基合金熔融液体，使得提供至冷却辊上的所述Fe基合金熔融液体急冷凝固，由此得到具有自由凝固面和辊接触面、宽度为5mm以上65mm以下、厚度为10μm以上15μm以下的Fe基非晶合金薄带的步骤，

在Fe基非晶合金薄带的所述自由凝固面上形成所述绝缘层的步骤，

通过将形成有绝缘层的Fe基非晶合金薄带进行卷绕，得到Fe基非晶合金薄带介隔着绝缘层卷绕而形成的卷绕体A的步骤，和

对卷绕体A进行热处理，得到卷绕体C(即，Fe基纳米晶合金薄带介隔着绝缘层卷绕而得到的卷绕体C)的步骤；

其中，所述冷却辊的外周部由Cu合金构成，所述外周部的导热系数为70W/(m·K)以上225W/(m·K)以下。

本公开的磁芯的制备方法根据需要还可以含有其他步骤。

本公开的磁芯的制备方法中，形成绝缘层的步骤、得到卷绕体A的步骤以及得到卷绕体C的步骤全部包扩在上述本公开的Fe基纳米晶合金薄带的制备方法中的“得到Fe基纳米晶合金薄带的步骤”的概念中。

本公开的磁芯的制备方法除了这一点以外与上述本公开的Fe基纳米晶合金薄带的制备方法相同。

本公开的磁芯的制备方法中的“得到Fe基非晶合金薄带的步骤”与上述本公开的Fe基纳米晶合金薄带的制备方法中的“得到Fe基非晶合金薄带的步骤”相同。因此，本公开的磁芯的制备方法中的“得到Fe基非晶合金薄带的步骤”中，也能够得到自由凝固面中的突起的产生得以抑制的Fe基非晶合金薄带。

本公开的磁芯的制备方法中，对Fe基非晶合金薄带介隔着绝缘层进行卷绕而形成的卷绕体A进行热处理。通过该热处理，卷绕体A中的Fe基非晶合金薄带变为Fe基纳米晶合金薄带，其结果是得到包含Fe基纳米晶合金薄带介隔着绝缘层卷绕而形成的卷绕体C的磁芯。

卷绕体A中的Fe基非晶合金薄带中，如上所述，自由凝固面中的突起的产生得到了抑制。因此，在卷绕体C中，抑制了介隔着绝缘层相邻的Fe基纳米晶合金薄带之间的绝缘性的降低。

如上所示，通过本公开的磁芯的制备方法制备的磁芯中，介隔着绝缘层相邻的Fe基纳米晶合金薄带之间的绝缘性优异。

因此，通过本公开的磁芯的制备方法制备的磁芯中，降低了涡流损失。

通常，磁芯的损失由滞后损失与涡流损失所决定。

涡流损失存在频率依赖性，随着所适用的频率增加而增加的倾向显著。

从上述观点出发，本公开的磁芯的制备方法尤其适用于制备高频条件(特别是，MHz级别以上的高频条件)下所使用的磁芯的方法。

从进一步抑制涡流损失的观点出发，由本公开的磁芯的制备方法制备的磁芯优选后述的绝缘率RI满足80％以上。绝缘率RI的更优选范围与后述的根据本公开的一例的磁芯的绝缘率RI的更优选范围相同。

以下，对于本公开的磁芯的制备方法中除了得到Fe基非晶合金薄带步骤之外的步骤进行说明。

<形成绝缘层的步骤>

在本公开的磁芯的制备方法中形成绝缘层的步骤中，在Fe基非晶合金薄带的自由凝固面上形成绝缘层。

绝缘层优选含有热处理氧化硅(氧化硅)、氧化铝(氧化铝)及氧化镁(氧化镁)等金属氧化物。

在该情况下，绝缘层所含的金属氧化物可以为1种，也可以为2种以上。

在绝缘层含有金属氧化物的情况下，进一步降低得到卷绕体C的步骤中的热处理对绝缘层的影响。

例如，最高温度550℃～600℃的热处理的最高温度超过高分子等有机物的耐热温度。即使在该最高温度进行热处理的情况下，在绝缘层含有金属氧化物的情况下，能够降低热处理对于绝缘层的影响，能够有效获得绝缘层的绝缘性。

绝缘层的厚度优选为1.5～2.5μm。

绝缘层可以设置在Fe基非晶合金薄带的自由凝固面和辊接触面的双方，但优选在Fe基非晶合金薄带的自由凝固面上设置且不在辊接触面上设置。由此，能够防止在获得卷绕体的步骤以及以后步骤中绝缘层之间的接触，其结果是能够进一步抑制由绝缘层之间的接触而引起的绝缘层的脱落。

绝缘层，例如可以如下形成。

在醇等有机溶剂中悬浊粉体的金属氧化物(以下也称作金属氧化物粉)来调制悬浊液。在所得到的悬浊液中，将Fe基非晶合金薄带浸渍一定时间以在Fe基非晶合金薄带上附着悬浊液，接着，使附着在Fe基非晶合金薄带的悬浊液干燥，由此能够在Fe基非晶合金薄带的自由凝固面和辊接触面形成绝缘层。

绝缘层的厚度可通过控制悬浊液中的金属氧化物粉的含量、浸渍时间等来确定。

此处，在取出后且干燥前除去辊接触面所附着的悬浊液的情况下，可以仅在Fe基非晶合金薄带的自由凝固面上形成绝缘层。

<得到卷绕体A的步骤>

在得到卷绕体A的步骤中，通过将形成有绝缘层的Fe基非晶合金薄带进行卷绕，得到Fe基非晶合金薄带介隔着绝缘层卷绕而形成的卷绕体A。

形成有绝缘层的Fe基非晶合金薄带的卷绕可以通过公知的方法来进行。

此时，可以将卷绕体A通过直径0.5mm左右的Cu线等暂时固定来维持形状。

<得到卷绕体C的步骤>

在得到卷绕体C的步骤中，通过对卷绕体A进行热处理，得到卷绕体C(即，Fe基纳米晶合金薄带介隔着绝缘层卷绕而形成的卷绕体C)。

在得到卷绕体C的步骤中，卷绕体A中的Fe基非晶合金薄带被热处理从而变为Fe基纳米晶合金薄带。这一点与上述的本公开的Fe基纳米晶合金薄带的制备方法中的“得到Fe基纳米晶合金薄带的步骤”相同。

得到卷绕体C的步骤中的热处理的优选条件与上述本公开的Fe基纳米晶合金薄带的制备方法中的“得到Fe基纳米晶合金薄带的步骤”中的热处理的优选条件相同。

如上所示，热处理可以在磁场中进行。

作为磁场的方向，优选为磁芯的圆周方向与磁芯的高度(合金薄带的宽度)方向这2个方向。

施加磁场的强度和/或施加磁场的温度区域可以根据磁芯的用途适当调整。

进一步，上述2个磁场方向的顺序可以改变。

〔Fe基纳米晶合金薄带、磁芯〕

根据本公开的一例的Fe基纳米晶合金薄带具有自由凝固面和辊接触面，所述自由凝固面中，在中央部具有凹坑的突起P的个数为每100mm²面积中1.2个以下，且Fe基纳米晶合金薄带的宽度为5mm以上65mm以下，厚度为10μm以上15μm以下。

如此，根据本公开的一例的Fe基纳米晶合金薄带中，自由凝固面中的突起的产生得到抑制。

根据本公开的一例的磁芯包含根据本公开的一例的Fe基纳米晶合金薄带介隔着绝缘层卷绕而形成的卷绕体C1。

根据本公开的一例的磁芯中的介隔着绝缘层相邻的Fe基纳米晶合金薄带之间的绝缘性优异。

如上所述，厚度15μm以下的Fe基纳米晶合金薄带中，在自由凝固面易于生成突起，在突起之中，尤其易于产生中央部具有凹坑的突起P。

根据本发明人等的研究确定，通过将厚度15μm以下的Fe基纳米晶合金薄带的自由凝固面中的突起P限制为每100mm²面积中1.2个以下，在含有由上述Fe基纳米晶合金薄带介隔着绝缘层卷绕而形成卷绕体C1的磁芯中，Fe基纳米晶合金薄带之间的绝缘性得到显著提高。

根据本公开一例的Fe基纳米晶合金薄带及磁芯是基于该发现而完成的。

本公开中，“Fe基纳米晶合金薄带介隔着绝缘层卷绕而形成的卷绕体”(卷绕体C1、卷绕体C)是指Fe基纳米晶合金薄带介隔着绝缘层卷绕的状态下的卷绕体。

因此，“Fe基纳米晶合金薄带介隔着绝缘层卷绕而形成的卷绕体”不限于由形成有绝缘层的Fe基纳米晶合金薄带卷绕得到的卷绕体。

例如，如上述本公开的磁芯的制备方法，将形成有绝缘层的Fe基非晶合金薄带卷绕而得到的卷绕体在预定条件下进行热处理，由此得到Fe基纳米晶合金薄带介隔着绝缘层卷绕的状态下的卷绕体。这样的卷绕体也包含在“Fe基纳米晶合金薄带介隔着绝缘层卷绕而形成的卷绕体”的概念中。

制备根据本公开一例的Fe基纳米晶合金薄带及磁芯的方法没有特殊限制。

例如，根据上述的本公开的Fe基纳米晶合金薄带的制备方法，可以制备根据本公开一例的Fe基纳米晶合金薄带。

特别地，根据上述本公开的磁芯的制备方法，能够适宜地制备根据本公开一例的磁芯。在此情况下，作为本公开的磁芯的制备方法中的卷绕体C，得到根据本公开一例的磁芯中的卷绕体C1。

根据本公开一例中，所谓中央部具有凹坑的突起P(以下也仅称作“突起P”)是指从相对自由凝固面垂直的方向观察的情况下，中央部具有凹坑的突起。

根据本公开的一例，为了计算每100mm²面积中的突起P的个数而进行的观察适用实体显微镜，在倍率40倍下进行。

自由凝固面的每100mm²面积中的突起P的个数如上所述为1.2个以下。上述突起P的个数也可以为0个。

上述突起P的个数，从进一步提高磁芯中Fe基纳米晶合金薄带间的绝缘性的观点出发，优选为1.0个以下。

根据本公开一例的Fe基纳米晶合金薄带的优选方式(例如，合金组成、宽度、厚度、翘曲等的优选方式)与由本公开的Fe基纳米晶合金薄带的制备方法所得到的Fe基纳米晶合金薄带的优选方式相同。

根据本公开一例的磁芯的优选方式与由本公开的磁芯的制备方法所得到的磁芯的优选方式相同。

<绝缘率RI>

根据本公开一例的磁芯，如上所述，Fe基纳米晶合金薄带间的绝缘性优异。由此，能够降低涡流损失。

从进一步降低涡流损失的观点出发，根据本公开一例的磁芯的由下式(1)所表示的绝缘率RI优选为80％以上。

RI＝Rr/(Ru·Lr)×100(％)…式(1)

式(1)中，Rr为Fe基纳米晶合金薄带中最内周的一端与最外周的另一端这2端间的直流电阻值(Ω)，Ru为Fe基纳米晶合金薄带的长度方向每1m长度的直流电阻值(Ω)，Lr为Fe基纳米晶合金薄带的长度(m)。

以下，对于式(1)所表示的绝缘率RI进行说明。

在根据本公开一例的磁芯中，在Fe基纳米晶合金薄带之间被完全绝缘的情况下，式(1)中的Ru与Lr之间的积(即“Ru·Lr”)与式(1)中的Rr为相同值。在此情况下，绝缘率RI为100％。

另一方面，在Fe基纳米晶合金薄带之间，存在绝缘被破坏之处(即发生短路之处)的情况下，Rr变得小于“Ru·Lr”。在此情况下，绝缘率RI不足100％。

式(1)中的Ru可以通过如下方式计算，即：基于根据本公开一例的磁芯的直径，估计距离该磁芯的最外周端部的1m的位置，测定最外周端部与距离最外周端部1m的位置之间的直流电阻值(Ω)。

从进一步降低涡流损失的观点出发，根据本公开一例的磁芯的绝缘率RI优选为85％以上，更优选为90％以上。

另外，根据本公开一例的磁芯的绝缘率RI也可以为100％，从磁芯的制造适应性(制备容易度)的观点出发，优选不足100％。

实施例

以下给出本公开的实施例，但本公开不限于下述实施例。

(实施例1)

-Fe基非晶合金薄带的制备(铸造)-

将具有由Fe_bal.Cu_0.98Si_14.99B_6.68Nb_2.89C_0.05(原子％)所表示的合金组成的Fe基合金熔融液体(9.1kg)，提供至旋转的冷却辊上，通过使所提供的Fe基合金熔融液体急冷凝固，得到具有自由凝固面和辊接触面且宽度为25mm、厚度为13.4μm的Fe基非晶合金薄带。

此处，“bal.”(balance，余量)是对应组成式(A)中的“100-a-b-c-d-e”的值。

所得到的Fe基合金薄带为Fe基非晶合金薄带，即合金组织由非晶相形成，其可以通过扫描电子显微镜(SEM)观察薄带的横截面来确认。

遍及本实施例的所有步骤，Fe基合金的合金组成不发生变化。因此，Fe基合金熔融液体、Fe基非晶合金薄带及后述的Fe基纳米晶合金薄带的合金组成相同。

另外，在本实施例的所有步骤中，薄带的尺寸(厚度、宽度及长度)不发生变化。因此，后述的Fe基纳米晶合金薄带的尺寸(厚度、宽度及长度)与Fe基非晶合金薄带的尺寸(厚度、宽度及长度)相同。

以下，仅称作“薄带”的用语是指Fe基纳米晶合金薄带或Fe基非晶合金薄带。

冷却辊的旋转速度以外周的周速度计为28m/秒。

作为冷却辊，使用下述冷却辊。

该冷却辊在内部作为冷却外周部的结构而具有使冷却水循环的水路。

-冷却辊-

·直径：800mm

·宽度：150mm

·外周部的厚度：20mm

·外周部的原材料：Cu-Be合金(Be：1.9质量％，余量部为Cu及杂质)

·外周部的导热系数：124W/(m·K)

-外周部的维氏硬度-

外周部的维氏硬度使用维氏硬度试验机在试验负荷20kgf下进行测定。

结果示于表1。

-自由凝固面中每100mm²面积中的突起P的个数的测定-

为了评价所得到的Fe基非晶合金薄带的自由凝固面中的突起P的个数，通过实体显微镜以倍率40倍30视野(面积1154mm²)观察自由凝固面。

基于观察结果，求出每100mm²面积中的突起P的个数。

结果示于表1。

Fe基非晶合金薄带(即，热处理前的薄带)的自由凝固面中突起P的个数，在此后的步骤中不发生变化。

即，后述的Fe基纳米晶合金薄带(即，热处理后的薄带)的自由凝固面中突起P的个数与Fe基非晶合金薄带(即，热处理前的薄带)的自由凝固面中突起P的个数相同。

-宽度方向的翘曲-

Fe基非晶合金薄带的宽度方向的翘曲，如下进行测定。

从Fe基非晶合金薄带的铸造开始侧的端部及铸造结束侧的端部分别截取长度100mm的样品1片。

在压板上配置各样品以使翘曲的凸起侧处于上面一侧，在该状态下，测定样品的上面的最上部的高度。最上部的高度的测定使用基恩士公司制LB-300进行。

2片样品中最上部的高度的最大值为0.10mm。

样品的宽度为25mm，由此求得Fe基非晶合金薄带的宽度方向的翘曲为每10mm宽度0.04mm(参考表1)。

-绝缘层的形成-

进行如下操作，在Fe基非晶合金薄带的自由凝固面上形成厚度2.1μm的绝缘层。

在异丙醇(IPA)中悬浮平均粒径0.5μm的氧化硅粉，准备悬浊液。

使上述得到的Fe基非晶合金薄带通过该悬浊液，此后，除去附着在Fe基非晶合金薄带的辊接触面的悬浊液。

使得附着在Fe基非晶合金薄带的自由凝固面的悬浊液干燥，由此得到厚度2.1μm的绝缘层。

-卷绕体A的制备-

将形成有绝缘层的Fe基非晶合金薄带(长度264m)进行卷绕，由此得到内径60.5mm、外径100.0mm的卷绕体A(即，Fe基非晶合金薄带介隔着绝缘层卷绕而形成的卷绕体A)。

-卷绕体C(磁芯)的制备-

将上述卷绕体A在最高保持温度580℃、保持时间2小时的条件下进行热处理，由此得到卷绕体C(即，Fe基纳米晶合金薄带介隔着绝缘层卷绕而形成的卷绕体C)作为磁芯。

通过对卷绕体C中的薄带的横截面由扫描电子显微镜(SEM)进行观察，确认了卷绕体C中的Fe基合金薄带为Fe基纳米晶合金薄带，即，合金组织中生成了纳米晶粒。

-绝缘率RI的测定-

对于上述得到的磁芯的绝缘率RI(即，式(1)所表示的绝缘率RI)，通过上述方法进行测定。

结果示于表1。

(实施例2～4及比较例1)

Fe基非晶合金薄带的制备条件(包括Fe基合金熔融液体的合金组成)除了表1所示的变更之外，与实施例1进行同样的操作。

但是，对于实施例3及4，进一步，将对于卷绕体A的热处理的最高保持温度变更为550℃。

结果示于表1。

实施例2中使用如下冷却辊。

实施例2的冷却辊也在内部作为冷却外周部的构造而具有使冷却水循环的水路。

-实施例2的冷却辊-

·直径：800mm

·宽度：150mm

·外周部的厚度：20mm

·外周部的原材料：Cu-Be合金(Be：2.0质量％，余量部为Cu及杂质)

·外周部的导热系数：120W/(m·K)

实施例3中使用如下冷却辊。

实施例3的冷却辊也在内部作为冷却外周部的构造而具有使冷却水循环的水路。

-实施例3的冷却辊-

·直径：450mm

·宽度：300mm

·外周部的厚度：17mm

·外周部的原材料：Cu-Ni合金(Cu：90质量％以上，余量部为杂质(含有Ni、Si及Cr))

·外周部的导热系数：168W/(m·K)

实施例4中使用如下的冷却辊。

实施例4的冷却辊也在内部作为冷却外周部的构造而具有使冷却水循环的水路。

-实施例4的冷却辊-

·直径：650mm

·宽度：300mm

·外周部的厚度：17mm

·外周部的原材料：Cu-Ni-Be合金(Cu：90质量％以上，Ni：7质量％，Be：0.3质量％，余量部为杂质(含有Ag、Cr及Zr))

·外周部的导热系数：212W/(m·K)

比较例1中使用如下的冷却辊。

比较例1的冷却辊也在内部作为冷却外周部的构造而具有使冷却水循环的水路。

-比较例1的冷却辊-

·直径：800mm

·宽度：150mm

·外周部的厚度：20mm

·外周部的原材料：Cu-Be合金(Be：0.3质量％，余量部为Cu及杂质)

·外周部的导热系数：240W/(m·K)

[表1]

如表1所示，冷却辊的外周部的导热系数为70W/(m·K)以上225W/(m·K)以下的实施例1～4中，降低了薄带的自由凝固面每100mm ²中的突起P的个数，且磁芯的绝缘率RI优异。

与此相对，冷却辊的外周部的导热系数超过225W/(m·K)的比较例1中，薄带的自由凝固面每100mm ²中的突起P的个数大幅增加，且磁芯的绝缘率RI大幅劣化。

图1是比较例1的Fe基非晶合金薄带中2个突起P(即中央部具有凹坑的突起P)在从相对于自由凝固面垂直的方向观察的情况下的激光显微镜图像(倍率50倍)，图2表示图1的三维(Three Dimension)显示图。此处，作为激光显微镜，使用基恩斯公司制备的激光显微镜“VK-8716”，用于获得三维图像的解析使用该公司的解析软件“VK Analayzerver.2.4.0.0”。

比较例1中，这样的突起P大量产生，但实施例1～4中，降低了这样的突起P。

2018年9月26日申请的日本国专利申请2018-180031号的公开通过援引全部引入本说明书中。

本说明书中所记载的所有的文献、专利申请及技术标准，与各文献、专利申请及技术标准通过援引引入而具体且各处记载的情况同样地通过援引引入本说明书。