JPS63262237A - アモルフアス金属−金属複合体及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、アモルファス金属、アモルファス合金、アモ
ルファス或いは非晶質金属と呼ばれる主として金属元素
から構成され、溶融状態から急速に冷却固化して製造さ
れた為、結晶構造を持たない材料（以後アモルファス）
と、一般の結晶化金属とを爆薬の爆発圧力を利用して接
合して成るアモルファス金属−金属複合体（以後複合体
）及びその製造方法に関する。

アモルファス金属は優れた磁気特性を有する為、各種の
磁気材料としての利用が考えられて居る。

（従来の技術） アモルファスは急冷法の他にスパッター法、気相化学法
、メッキ法等種々な方法で製造され得るが、何れも数１
００μｍ未満の薄板、細線、粉末状の製品としてしか得
られず、限られた用途に用いられるに過ぎなかった。広
範な用途に用いるにはより寸法の大きな材料を必要とし
、その為爆発によってアモルファス金属粉末を圧縮成形
体としたものが提案されて来た（特開昭６１−１９５９
０５号公報）。

また、厚さ１００μｍ以下のアモルファス金属薄板を金
属の板や丸棒に爆発圧力によって接合し、磁気特性を利
用する部分についてはアモルファス金属に受は持たせ、
強度については金属に受は持たせることが考えられ、ま
た提案されて来た（第１０回日本応用磁気学会学術講演
概要集（１９８６，１１）６１Ｐ、講演番号４ＰＣ−１
０“爆着法によるトルクセンサの特性”笹田一部他）。

一方、従来１００μｍ前後の金属薄板を爆発圧力で接合
する手段として、例えば第２図に示すように厚さ１乃至
２印程度の金属板１′に金属薄板２′を接着剤３′で貼
りつけ、金属板１′の金属薄板２′を貼りつけた面の反
対側の面に板状の爆薬４′を装着し、金属薄板２′の接
着した面と反対側の面を爆発によって接合しようとする
金属５′に間隔を設けて向い合せて設置し、爆薬４′を
爆発させることによって厚さ１乃至２ｍｍの金属板１′
を介して金属薄板２′を接合しようとする金属５′に高
速で衝突させて接合する方法があった。

（発明が解決しようとする問題点） 従来のアモルファス金属粉末を用いて得られるアモルフ
ァス金属成形体は、アモルファス金属部分がブロック状
、丸棒状、環状で厚みを持ったものであり、また、粉末
を固めたものである為、強度が低く、例えばエンジンの
トルクを検出する為のセンサーであるトルクセンサー等
に利用するには強度が不十分であった。

また、従来のアモルファス金属薄板と金属の複合体を製
造する方法には、２．３の問題がある。

その一つは、アモルファス金属薄板の厚みが１００μｍ
以下、多くの場合２０μｍ乃至３０μ−程度であるため
、爆発圧力によって金属に接合しようとすると変形して
、平滑な表面を有する複合体が得られなかったり、部分
的な接合しか得られなかったりする問題があった。また
、接合に際してはアモルファス金属と金属の接合界面は
高温にさらされ、場合によってはアモルファス金属の多
くの部分がその高温によって結晶化し、優れた磁気特性
を失うと云う問題もあった。さらに、アモルファス金属
薄板を金属に高速で衝突させて接合する方法も、原理的
には可能であっても、現実には良好に接合した複合体を
得ることは困難で実用性は極めて低い。

本発明者らは、アモルファス金属薄板を金属に接合する
有効な手段を見出す為に、前記従来の方法の有する問題
点につき考察を加えた。

まず、従来の方法において、金属に接合したアモルファ
ス金属の表面が平滑でなくなる理由としては次の２つの
理由が考えられる。

（１）従来の金属板を他の金属板又は金属塊に爆発圧力
を利用して接合する方法では、第３図に示すように金属
板２＃を金属板５″から僅かに離して平行に設置し、金
属板２″の金属板５＃に相対する面と反対側の面に接し
て爆薬層４″を置き、その一端から爆発を開始させて爆
発圧力によって金属板２“を高速で飛ばし、金属板５″
に衝突させ、衝突点が爆発の進行に伴うで連続的に移動
して金属板２″と金属板５″が接合されるものであるが
、金属板２“が薄いと、爆発圧力によって飛ばされ衝突
する迄の過程で、金属板２＃は金属板５″に衝突する前
に爆発圧力による歪によって塑性変形したり、場合によ
っては破断して歪んだ接合体や金属板２＃が破断じた状
態で金属板５″に接合したものが得られることがあった
。特に、本発明において対象とするアモルファス金属を
金属板２＃に置き換えて接合しようとする場合は、アモ
ルファス金属は薄い上に固いが変形能が小さく破断され
やすい為に金属板５“に衝突する前に破断したり、好ま
しくない歪によって接合が不十分であったりする場合が
あった。

（２）前項で述べた金属板２＃が飛ばされる過程で変形
したり破断したりする不具合は、例えば前述した様に金
属板２′を厚さ１乃至２Ｗ程度の金属板１′に接着剤３
′で接合し、爆発圧力をその金属板１′を介して負荷す
ることによって避けることが考えられた。しかし、飛ば
される過程で金属板２′の変形や破断が回避されても、
接合する際に金属板２′と金属板５′の接合界面で相互
の塑性流動が起き、その塑性流動が金属板２′の表面の
形状に影響を及ぼして波状の変形を示したり、場合によ
っては表面が破断した接合体が得られることが多かった
。その理由は次のように考えられる。従来金属を爆発で
接合する場合、金属同士の衝突点の移動速度が金属板２
′或いは金属板５′のいずれかの音速より低い値である
ことを要し、その要件が達成される場合に金属板２′と
金属板５′の界面が塑性流動を起して強固に接合され、
その要件が達成されないと金属板２゛と金属板５°は反
発して接合されないことが知られていた。即ち従来爆発
圧力を利用して金属同士或いはアモルファス金属と金属
を接合しようとする際、接合界面で塑性流動を起こさせ
ることがその必須条件であり、それが無い場合は接合は
期待できなかった。処が、その接合を達成する為の必須
条件がアモルファス金属薄板を接合する場合にはその表
面を変形させたり、破断させたりする原因となり、謂わ
ば二律背反の状態であった。特にアモルファス金属の場
合には、硬度が高く、よって変形させることが困難で、
無理に大きな応力を負荷して変形させようとすると破断
する為、上記の問題が金属に比べて大きく影響すると考
えられる。

（問題点を解決するための手段） 前記従来の２つの問題点を解決するには次の方策が考え
られる。

（１）アモルファス金属薄板が、爆発圧力を受けて飛ば
される過程で変形することを防止する為に、飛ばされる
距離を最小限に止め、出来得れば爆発圧力で飛ばされる
こと無く接合することを検討する。

（２）アモルファス金属薄板と金属の接合界面での塑性
変形を最小限に止めるには、接合界面の衝突点の進行速
度をアモルファス金属薄板及び金属の音速の高い方の値
より高くして塑性流動を最小限に止め、かつ両者が十分
な強度で接合し得る新たな方法を開発する。

（３）以上が達成されても、アモルファス金属の優れた
性質を保持する為に結晶化を最小限に止めることが必要
である。従って、接合界面での発熱を抑制して、アモル
ファス金属が結晶化され名温度に到達する領域の幅を最
小限に止める。

本発明者らは、これらの方策を達成する手段として各種
の方法につき、理論的、実験的に検討を重ね、本発明を
完成した。

即ち、本発明の製造方法は、上記（１）、（２）、（３
）を達成する為にアモルファス金属薄板を接合しようと
する金属の表面を予め一定の面粗度で仕上げ、その面に
アモルファス金属薄板を密着させて重ね合わせ、アモル
ファス金属薄板の金属と重ね合わせた面と反対側の面（
以後表面）に爆発圧力を負荷して接合するものである。

その際、（２）の要件を達成する為、表面に負荷する爆
発圧力は、表面を平面状に衝撃するか、アモルファス金
属薄板の音速より高い速度で表面を移動する、厳密には
アモルファス金属と金属の衝突点が移動する衝撃でなけ
ればならない。また、（３）の要件を達成し、同時に塑
性変形を必要最小限に止める為には、アモルファス金属
薄板を接合する金属の面の中心線平均粗さは１μｍを越
え、１０ｐｍ以下にすることが好ましい。

このようにして得られる本発明のアモルファス金属−金
属複合体は、アモルファス金属薄板と金属を爆発によう
、て接合してなる複合体において、アモルファス金属と
金属の接合界面が事実上平坦であり、接合時にアモルフ
ァス金属が結晶化した部分がアモルファス金属と金属の
界面に沿って存在し、その幅がアモルファス金属の結晶
化してない部分の幅として１０μｍ以上である範囲で存
在することを特徴としたものである。

次に本発明を具体的に説明する。本発明は原則としてど
のような形状の金属にもアモルファス金属薄板を接合で
きる。しかし、実際の問題としては前に説明したように
アモルファス金属薄板が空間を飛ばされる距離を最小に
して、歪を可能な限り抑制することが要求されるので、
金属表面に密着させることが必要である。無論これ迄説
明したように、金属表面は一定の面粗度を与える必要が
ある為、アモルファス金属薄板を全面にわたって隙間な
く密着させることは不可能であり、面の荒れた状態を波
に例えれば、波の頂点を連ねてなる仮想の表面に出来る
だけ密着させることが求められる。反面、現在得られる
アモルファス金属薄板は主としてロール法によって製造
され、１方向にはしわを発生することなく曲げることが
可能であるが、しわを発生することなく同時に２方向以
上の方向に曲げることは出来ない。従って本発明によっ
て得ることが出来るアモルファス金属−金属複合体は平
面又は１方向のみに曲っている面を有する形状のもので
ある。

本発明においてアモルファス金属と金属表面の密着のさ
せ方は、アモルファス金属と金属表面は可能な限り密着
させることが望ましい。それが不十分で一部分でも浮き
上がった部分があると、その部分でアモルファス金属が
破断されたり、接合が不十分なことがある。その要件に
対して、アモルファス金属は薄板であり、一般に巻いた
状態で供給保管される為、癖があって必ずしも相手側の
金属表面形状に沿わない。それを矯正して相手側の金属
表面に沿わせる為には、何等かの強制手段を必要とする
。まず、相手側金属表面の形状が平面の場合は、第５図
に示すようにアモルファス金属薄板２′と金属５′を重
ね合わせたもののアモルファス金属薄板２′の表面を、
ゴム板やプラスチック板のような弾性体１０で覆い、更
にその上面に別の金属板８′を重ね合わせて、弾性体１
０が圧縮されるようにプラスチックの粘着テープ９′を
緊張させながら縛着することによって可能となる。

圧縮された弾性体１０は、復元しようとする応力を発生
することによって、アモルファス金属薄板２を相手側の
金属板８′に押しつけるので両者の界面は密着すること
になる。また、別の金属板８′と弾性体７′はアモルフ
ァス金属薄板２′を金属５′に押しつける以外に薄くて
爆発衝撃によって変形破損し易いアモルファス金属薄板
の表面を保護し、同時に衝撃が伝わる際の伝達時間を調
整する作用も併せ持つ。どの程度の別の金属板８′と弾
性体１０を用いればどの程度の保護作用と衝撃伝達時間
調整作用が得られるかは、当業者であれば本発明の実施
例を参考にすれば容易に判断可能である。もう１つの方
法は第６図に示すように、アモルファス金属薄板２“の
縁を気密性のテープ１１″で覆い、真空ポンプ１２“で
排気することによって大気圧を利用してアモルファス金
属薄板２＃を相手側の金属板５″に密着させる方法であ
る。この場合、真空を保持する為の補助手段として、爆
発衝撃をアモルファス金属薄板２“に負荷する妨げにな
らない程度の真空コンパウンドやシール材を使用するの
は差し支えない。また、アモルファス金属薄板２″の縁
を気密性のテープ１１″で覆う代りに、アモルファス金
属薄板２″を相手側の金属板５“に重ねたものを気密性
のプラスチックの袋に納め、プラスチックの袋の内部を
真空ポンプで排気しても同様な効果が得られる。この場
合も別の金属板と弾性体を用い得るが、金属板について
は爆発設計の範囲に属し、使用しなくても差し支えない
場合があるが、これも当業者であれば容易に判断し得る
問題である。

無論、何れの場合についても爆発衝撃はアモルファス金
属薄板２′又は２”側の外面に負荷する訳であるが、そ
の方法については後に説明する。

相手側の金属表面の形状が曲面である場合についは、第
５図、第６図の方法が原則的には利用可能であるが、円
柱の表面については、別の方法として、第７図の方法が
利用可能である。第７図は、アモルファス金属薄板２ａ
を金属円柱５ａの表面に接合しようとして密着させた場
合の金属円柱５ａの軸に直角な断面の図で、プラスチッ
ク粘着テープ９ａを緊張させながらアモルファス金属薄
板２ａに巻きつけ、その収縮力を利用して両者を密着さ
せたものである。第５図の場合は、形状が平板である為
、プラスチック粘着テープ９′の収縮力のみではアモル
ファス金属薄板２′と相手側の金属板５′の中央部分は
密着することが困難で、ゴム板やプラスチック板のよう
な弾性体１０の復元力を利用する必要があったが、円柱
の場合はアモルファス金属薄板２ａ表面全面にプラスチ
ック粘着テープ９ａの収縮力を伝えることが可能であり
、ゴム板やプラスチック板のような弾性体１０や、その
上面の金属板８′は使用しないで済む。また、円柱に限
らず、円柱の一部を切取った形状の曲面についても第７
図の方法は利用可能である。更に、この場合爆発の態様
によっては第５，６図で採用した弾性体１０と別の金属
板８′の替りにプラスチック粘着テープ９ａのみをアモ
ルファス金属表面の保護材とじて利用し得る。

次に本発明における面の荒し方について説明する。アモ
ルファス金属薄板を接合する、相手金属の面粗さの様式
には２つの種類がある。１つは旋盤やセーバーで加工し
た表面のように、規則的な形状が規則的に繰り返される
もので、他は研削砥石やサンドペーパーで加工した場合
のように粗さの値に一定の幅はあるが表面形状がランダ
ムなものである。本発明を実施する場合、何れの面粗さ
様式でも差し支えなく、違いがあるとすれば、塑性変形
して溶融すると考えられる部分の体積■を推定する場合
、表面の波形をどのように取扱うかの問題のみであり、
実際上の問題は存在しない。

面の粗さは面の中心線平均粗さで表わされ、このことに
ついては後で詳しく述べる。

次に本発明におけるアモルファス金属薄板−表面の保護
について説明する。爆発負荷によってアモルファス金属
薄板の表面が傷つけられたり、汚染されたりする可能性
があるが、第５図の方法によれば弾性体１０、別の金属
板８′、プラスチック粘着テープ９′がこれを防ぐ役割
を果す。他の方法の場合についても、アモルファス金属
薄板と金属を密着させる手段として用いる材料を、アモ
ルファス金属薄板表面の保護材料として用いることが出
来るが、不足する場合は第５図の方法に用いられた材料
を補助的に採用して防護することにより、表面を傷や汚
染から防護することが可能である。

これについても、どのような材料でどの程度に防護すれ
ば良いかは、当業者であれば本発明の実施例を参考にし
て容易に設定出来る程度のものである。

次に本発明における衝撃の負荷方法について説明する。

ここでは、基本的な爆発負荷方法について説明するが、
それらは代表例であり、爆発負荷方法自体はアモルファ
ス金属薄板表面を衝撃が移動する速度の要件を除き、本
発明の一部を構成するものでもなく、制約するものでも
ない。基本的には本発明を実施する上で達成しなければ
ならない要件は、アモルファス金属薄板を高速で金属表
面に押し付けることである。その際、接合が全面均一に
、表面状態が良い状態で接合される為の要件は上記で詳
述しである。後はどの程度の衝撃をどのようにして負荷
すれば、接合可能な条件でアモルファス金属薄板を高速
で金属表面に押し付けられるか、と云う問題が残る。こ
れは、単純にアモルファス金属薄板と金属が重ね合わさ
れ、アモルファス金属薄板の表面に爆発衝撃を負荷する
だけの問題であれば、どの程度の衝撃をアモルファス金
属薄板表面に負荷すれば良いかを条件付けることが可能
である。しかし、本発明においては、接合する材料の一
方がアモルファス金属薄板と云う、接合を全面均一に、
表面状態が良い状態で接合することが極めて困難な材料
の為、アモルファス金属薄板の表面にゴム板或いはプラ
スチックの板のような弾性体やその表面を覆う金属板、
或いはプラスチックの粘着テープ類等が覆っていて１、
負荷した爆発衝撃の伝播状態が覆った状態によ；て異な
り、一般化して規定することが困難である。

しかし、当業者であれば、本発明の実施例を参考にして
２，３の実験をする程度で、容易に良好な接合が得られ
る条件を設定出来る。

第８図は本発明を実施する際、爆発応力を負荷する方法
の１例を示す側面図で、板状の爆薬１３に電気***１４
が設置されたものがアモルファス金属薄板と金属板を組
合せたもの（以後アセンブリー）１５の上に載置されて
いる。アセンブリー１５をどのよう゛な組合せにするか
は任意であり、第５図の方法、第６図の方法、その他上
記各種要件を達成するものであれば、どのような方法に
よっても差し支えない。この際、必須の条件は、板状の
爆薬１３の爆発速度、云い替えればアモルファス金属の
下面が金属の表面に押しスけられる点が、爆発の進行す
る方向に移動する速度がアモルファス金属の音速を越え
ていることである。もしそれがアモルファス金属の音速
より低いと、アモルファス金属が塑性流動を起こして接
合不良となったり、アモルファス金属表面に波形の変形
模様が現われたり、甚だしくはそれが発展してアモルフ
ァス金属が破断したりさえする。

第８図の方法は、アセンブリーに直接爆発衝撃を負荷す
る方法であるが、第９図のように板状の爆薬１３′を金
属板１６′に載置し、電気***１４′が爆発すると板状
の爆薬１３′が爆発して金属板１６′を下方に投射し、
金属板１６′はアセンブリー１５′の表面に衝突する。

その際、板状の爆薬１３′が電気***１４′の反対側の
方向に爆発して行く爆発速度をＤとし、金属板１６′が
アセンブリー１５′の表面に衝突してその衝突点が爆発
の進行方向と同じ方向に移動する速度をＵｏ、同様にし
てアモルファス金属の下面が金属の表面に押しつけられ
る点が爆発の進行する方向に移動する速度をＵ、とする
と、それらの間には次式の関係が成立する。

Ｄ　””　Ｕ　ｏ　＝　［１＋　　　　　　　　・・・
　（３）ここで、前述のアモルファス金属の下面が金属
の表面に押しつけられる点が爆発の進行する方向に移動
する速度がアモルファス金属の音速Ｃ，を越えていると
、と云う要件を加えれば（３）は次式になる。

Ｄ　＝Ｕｏ＝Ｕ＋　＞Ｃｏ　　　　　　・”　（３）　
’第９図の方法は、アモルファス金属を金属に高速で押
しつける際に、爆薬を直接アモルファス金属の外周に設
置して爆発させたのでは、爆発圧力が不十分であると考
えられる際に採用して効果がある方法である。

第１０図は第９図の方法を多少変更した方法で、金属板
１６＃とアセンブリー１５＃の間に角度θが設定されて
いる。この方法によれば、爆発速度りがアモルファス金
属の音速Ｃ０より低くても角度θを調整することによっ
て■。−Ｕ＋＞Ｃｏとすることが可能である。どの程度
のり、Ｃ，に対してどの程度のθを設ければ良いかは当
業者にとって容易に判断できることであり、本発明の実
施例を参考にすれば条件設定は簡単に実施できる。この
考え方を進めると、υ。＝Ｕ、−■、即ち公知の平面波
発生装置を使用して平面衝撃を負荷することに到達する
が、これも当業者にとっては容易なことであり、特に説
明は必要としない。

第１１図は金属円柱１７の表面にアモルファス金属薄板
１８を重ね、プラスチック粘着テープ１９を引張りなが
ら巻きつけて密着させ、その外側にアモルファス金属薄
板１８の表面を保護する為のゴム板２０を接着剤で接合
し、更にその外側に空隙を置いて外周に板状の爆薬２１
を巻きつけた金属管２２を、円柱軸に対して同心円位置
に設置した場合の軸に平行な断面図である。これは、爆
発負荷方法としては第９図の方法を円柱に応用する場合
の図であり、電気***２３が爆発すると、爆薬２１が電
気***２３の反対方向へ爆発して行き、速度関係が（３
）式と同様であることは変りない。また、金属管２２を
使用しないで、爆薬２１を直接ゴム板２０の周囲に巻き
つけても、接合の為の要件が達成されれば差し支えない
。

上記以外にも、爆発圧力の負荷方法として色々な手段が
考えられるが、これ迄説明した来た要件を達成できれば
どのような方法でも利用し得る。

次に衝突点の移動速度の設定方法について説明する。本
発明において、本発明を実施する上で必須の要件の一つ
として、アモルファス金属の下面が金属の表面に押しつ
けられる点が、爆発の進行する方向に移動する速度がア
モルファス金属の音速を越えていることがあることは十
分説明したが、アモルファス金属の音速がどの程度であ
るかはこれまで説明しなかった。

これ迄多くの種類のアモルファス金属が開発され、各種
のデータが公表されているが、音速に関するデータは殆
ど発表されていない、しかし体積弾性率に０と密度ρ。

が分れば、音速Ｃ０は（４）式によって容易に求めるこ
とができる。

（：ｏ＝　（Ｋｏ／ρ。）１″　　　　　　　　・・・
（４）但し体積弾性率に０、密度ρ。の両方のデータが
揃って得られる場合も少なく、必ずしも全てのアモルフ
ァス金属について音速Ｃ０が得られるとは限らない。発
明者らはそれらの事情に鑑み、それらのデータが入手出
来たものについて音速Ｃ０を計算した。その結果、殆ど
のアモルファス金属の音速は４ｈ／ｓｅｃから５１ａａ
／ｓｅｅの間にあることが判明した。よって任意のアモ
ルファス金属の音速Ｃ０が判明しない場合、アモルファ
ス金属の下面が金属の表面に押しつけられる点が、爆発
の進行する方向に移動する速度Ｕ、を５１ａａ／ｓｅｅ
以上に設定すれば良好なアモルファス金属−金属複合体
が得られる。

（作　用） 本発明の方法によって良好な複合体が得られる理由は次
の様に考えられる。

アモルファス金属薄板が表面に爆発圧力を受けると、大
きな応力で金属の一定の面粗度を持った面に押しつけら
れ、金属表面の粗い部分は急激社押し潰されて、その変
形エネルギーの余剰の部分が熱に変換されて変形した部
分は高温になり、溶融又は半溶融状態になりアモルファ
ス金属薄板と金属は強固に溶接されると考えられる。溶
融又は半溶融状態になった部分は、熱伝導によってその
熱エネルギーをアモルファス金属薄板と金属に奪われて
凝固するが、過渡的にアモルファス金属薄板の金属に接
した側の部分は、その結晶化温度以上に加熱されると推
定される。しかし、その時間は極めて短時間であり、ま
た、金属表面の面粗度を予め制御して一定の範囲つに収
めて置けば、溶融又は半溶融状態部分もそれに応じた量
に抑えられ、よって発生する熱エネルギーの量も制御可
能であると考えられる。

第１ａ図はその原理を図によって説明するための図で、
爆薬４、アモルファス金属薄板２及び金属５の一部を示
したものである０図の山形の部分６は、金属の表面の粗
い部分で、ｈは面の中心平均粗さＲａを示している。面
の粗さを表示する場合、一般にＲａと云う記号が用いら
れるが、この意味は表面の断面曲線から一定の長さより
長い波長の成分、即ち、うねり、平面度を除いたものの
中心線からの平均値（単位はμｍ）である、爆薬４が爆
発すると、その強大な衝皇圧力でアモルファス金属薄板
２は金属５の山形の部分６を高速で押し潰して金属５に
密着する。山形の部分６が押し潰される時間は極めて短
（、その為押し潰されることによって発生する熱がアモ
ルファス金属薄板２と金属５の平坦な部分に熱伝導によ
って移動する量は少なく、山形の部分６は急激な変形に
よって高温に加熱され、溶融若しくは半溶融状態になる
と考えられる。アモルファス金属が押しつけられる速度
は数１００ｍ／秒乃至十数１００ｍ／秒と考えられるが
、例えば山形の部分６の高さを１０μｍとすると、変形
を開始してからアモルファス金属２が金属５の平坦な部
分に密着１する迄の時間は数ナノ秒から数１０ナノ秒の
間（数億分の１秒乃至数１０００万分の１秒）となり、
発生した熱が伝達する暇がないことが理解される。その
様な作用によってアモルファス金属薄板２と金属５の平
坦な部分の間に溶融状態又は半溶融状態の層が形成され
、しかも爆発の強大な圧力によって密接に押しつけられ
るため、第１ｂ図に示すようにアモルファス金属薄板２
と金属５は溶融凝固層７を介して強固に接合される。

第４ａ図から第４ｄ図迄は第１ａ図の山形の部分６が潰
され発熱して冷却され、最終的に第１ｂ図の溶融凝堕層
７になる迄の温度履歴を模式的に示した説明図である。

第４ａ図は山形の部分が溶融して溶融状態の層７′を形
成し、かつアモルファス金属２と金属５に熱伝達が行わ
れていないとした状態を示す概念図であり、Ｔは温度を
意味し、溶融状態の層７′と金属の溶融温度Ｔｍに、ア
モルファス金属及び金属は常温ＴＯであることを意味す
る。厳密にはアモルファス金属及び金属共に爆発衝撃を
受けて圧縮される為、衝撃を受ける以前の温度より高い
温度になるが、温度上昇は数１０℃程度で金属の溶融温
度に比べれば十分に低く、無視して差し支えない。

第４ｂ図は第４ａ図の状態の僅かな時間後の温度分布状
態を示す模式図、第４ｃ図は更に僅少な時間を経てから
の温度分布状態を示す模式図で、溶融状態の層７′の温
度、アモルファスと金属の各々の熱伝導率が分れば計算
で求めることが出来る。しかし、実際上の問題として溶
融状態の層の熱がどのような時間経過で伝達されて周囲
の温度が変化して行くかを求めてもあまり意味がなく、
実用的な意味から以下の仮定を置いて、どの程度の面粗
さを金属に与えれば良好な複合体が得ることが出来るか
を検討する。第４ｄ図は、第４ｃ図では温度分布が山形
を示していたものを平均化し、高さＴの矩形の温度分布
を示すものとして描いた温度分布の模式図である。組成
によって多少の差はあるが、一般にアモルファス金属は
組成によるが、数１０分程度の時間範囲では約４００〜
６００℃を越えると結晶化することが知られている。し
かし、爆発衝撃を受けて部分的に溶融した金属が冷却さ
れる過程の様な、極めて短い時間のうちにアモルファス
金属が結晶化する現象が何度Ｃ以上で起きるかは未だ知
られていない。このような構成でアモルファス金属が金
属の融点の様な極めて高い温度に熱伝達によってさらさ
れるのは、金属の溶融した部分と密接した部分に限られ
、僅かに離れた部分ではかなり低い温度に、しかも極め
て短い時間さらされるに過ぎないと予想される。以上の
仮定に基づいて、どの程度の面粗さの金属に接合される
と、どの程度のアモルファス金属の部分が結晶化するか
を第４ｄ図の模式図による温度分布をとるものとして推
定した。

上記の様な仮定に基づいて、良好な接合を得る為の具体
的な条件を求める方法を以下に検討する。

まず接合の際、金属５の山形の部分６が押し潰されるこ
とによって発生する熱の発生位置は山形の部分６に限ら
れ、それによって発生する熱は山形の部分を溶融状態に
するだけの熱量とする。その理由は、アモルファス金属
薄板２が高速で山形の部分６におしつけられると、その
衝撃は選択的に山形の部分６に負荷されるが、山形の部
分６が押し潰されると、金属５の平坦な部分全体に衝撃
が加わり、その場合は殆ど塑性流動を伴わない為、前述
の様に高圧による圧縮のみであり温度上昇は数１０℃程
度でしかないので殆ど無視出来る為であり、余分なエネ
ルギーは全てアモルファス金属薄板２と金属５の運動エ
ネルギーに転換されると考えて良い為である。ここで、
山形の部分６の金属５の表面の単位面積当り体積をＶと
すると、山形の部分６を溶融させるに要した熱量Ｅｍは
、次式で求められる。

Ｅｍ　＝Ｖ　・ｐｏ　　−Ｃｖ−Ｔｍ＋ｔ！ｍｌ　　”
・（１）ここで、ρ０は金属５の密度、Ｃｖは金属５の
常温から溶触部Ｔｍに達する間の比熱の平均値、Ｅｍｌ
は金属５の溶融潜熱である。更に、簡単の為にこの溶融
に要した熱量は周囲のアモルファス金属薄板２と金属５
によって冷却される際、両者に均等に分配されると考え
る。アモルファス金属は構成元素の殆どが金属又は半金
属元素であり、その仮定によっても十分に実際の状況に
沿った推定が可能なことが後の実験によって確認された
。上記に、第４ｄ図の模式図による仮定を加えると次式
が得られる。

Ｗ、　＝ｌｌ　　（Ｅｍ　−ｐｏ　　−Ｃｖｔ　　−ｔ
）／（２・ｐａ−Ｃｖａｔ）・・・　（２） −２はアモルファス金属薄板２の接合界面側の温度がｔ
″Ｃに達する部分の幅、ｐａはアモルファス金属薄板２
の密度、ｔは結晶化上限温度、Ｃｖａｔ。

はアモルファス金属薄板２の、Ｃｖｔは金属の、常温か
らもの間の比熱の平均値である。ＥｍからρＯ・Ｃｖｔ
・・ｔ／２が差引かれている理由は、金属の溶融した部
分がアモルファス金属と同等の温度であることを計算に
入れ、その保持する熱エネルギーをＥｍから差引いてい
るものである。

原則としては、上記２式で結晶化上限温度もさえ分れば
どのような面粗さの金属にアモルファス金属薄板を接合
すれば、どの程度の結晶化領域幅を有する接合体が得ら
れるかが求められる訳であるが、ここで注意する必要が
あることは、金属表面の単位面積当りの山形の部分の体
積Ｖは、面の粗さの状態によって異なることで、例えば
金属丸棒の表面を旋盤を使用して刃先が円弧のバイトで
切削した場合と、サンドペーパーや研削砥石の様なある
一定の幅を持ったランダムに近い面状態のものとでは扱
いを変えなければならない。前者の場合であれば、バイ
トの刃先の曲率と旋盤の送りから容易に求められ、後者
の場合は面粗さ計を用いてＲａ値を求め、表面の波は一
定の高さＲａを有する鋸歯状波であると仮定して計算可
能である。熱論、前者についても後者同様、面粗さ計を
用いてＲａ値を求めて体積■を推定しても差し支えない
。

何れの場合についても、一般的な数学の知識によって容
易に求めることが出来る。また、金属或いはアモルファ
ス金属の密度は各種便覧や、製造業者のカタログから求
められる。Ｃｖ及びＣｖａｚについては、同様にして求
めるか、もし得られない場合は、デバイモデルを利用し
て求めることが出来る。デバイモデルは、熱力学の教科
書に記載され、当業者であれば容易にその指示に従って
計算し、比熱の値を得ることが出来る。

以上の論理を発明者等の実験の結果と突き合わせた処、
アモルファス金属は９００℃を越えた温度にさらされる
と結晶化するもの推定して安全であると考えられる結果
が得られた。

（発明の効果） 本発明によるアモルファス金属−金属複合体及びその製
造法は、従来接着剤等の接合材料を使用しなければ接合
できなかったか、爆発圧力を使用して直接接合しようと
しても接合が不十分であったり、表面が破断、汚染、変
形等によって良好な複合体が得られず、或いは見掛は上
良好な接合が得られたとしても、アモルファス金属のか
なりな部分が結晶化をして、アモルファス金属本来の優
れた磁気特性を発揮出来なかったものを、特定の条件で
処理することによって上記の問題を一気に解決した、極
めて優れたアモルファス金属−金属複合体及びその製造
方法である。

（実施例） 次に本発明を実施例によって説明する。

実施例１ 幅２０ＩＩＩＩ１１×長さ５０ｎｎａＸ厚さ２５μ鋼の
Ｆｅ？ｌＢ１３Ｓｉ？（数字はそれぞれの原子χ）の組
成を有するアモルファス金属薄板を、予め１６０のサン
ドペーパーによる手作業で片側の表面の面粗さを３．２
Ｒａにした幅５０ａａＸ長さ８０＋ｎａ＋Ｘ厚さ２鰺の
Ｃｕ板のサンドペーパーによる表面処理をした側に、概
ね面の中央に位置するようにして重ねた。アモルファス
金属薄板のＣｕ板と向い合った面の反対側の面に、平面
寸法がＣｕ板と同じで厚さが２１１Ｉ１１１の黒ゴム板
をその縁をＣｕ板の縁に合わせて重ね、更にアモルファ
ス金属薄板に面した側と反対側の面に、平面寸法がＣｕ
板と同じで厚さが１ｍｍの冷間圧延鋼板を同様に縁−縁
に合わせて重ね合わせた。以上の下からＣｕ板−アモル
ファス金属薄板−黒ゴム板−冷間圧延鋼板の組合せ体（
以後アセンブリー）を、市販の塩化ビニール絶縁テープ
でテープの縁と縁が接するようにしてテープを緊張しな
がら巻きつけ、アセンブリーの全面が一層のテープで覆
われるようにした。

テープで覆われたアセンブリーの冷間圧延鋼板側の上面
に、幅６０Ｍ×長さ１２０ｍｎ＋Ｘ厚さ５ｍｍの密度が
１．４ｇ／　ｃｍ’　、爆発速度５．５ｋｍ／ｓｅｅの
爆薬を、３つの縁でアセンブリーの縁から爆薬の縁が５
　ｍｍづつはみ出し、他の一辺で３５１１１ｍはみ出す
様にしてテープと爆薬の間に空隙が無いようにして合成
ゴム系接着剤で接着し、３５ｍｍはみ出した側の辺の中
央に６号電気***を設置して爆薬の面を上にして、地上
に置かれた長さと幅が３００Ｍで厚さが３０ｍｍの鋼板
製台座の略中夫に置き、電気***に通電して爆薬を爆発
させた。

回収したアセンブリーは、冷間圧延鋼板と黒ゴム板は飛
散していたが、アモルファス金属薄板とＣｕ板は強固に
接合され、アモルファス金属薄板の表面には汚染、破断
、波状の変形等は認められなかった。ただし、アモルフ
ァス金属薄板を接合した側の面は、アモルファス金属部
分、露出したＣｕ板部分に黒ゴム板が分解して出来たと
考えられる煤状の汚れが付着していたが、溶剤で拭（こ
とによって容易に除去できた。

接合したアモルファス金属の音速については、データが
無かったが、類似の組成のものの体積弾性率が１４１Ｇ
Ｐａであり、実測した密度が７．１８ｇ／ｃｍ’であっ
たので、その値を用いて（４）弐によって計算した処、
音速の値として４．４３１Ｋｍ／ｓｅｃが得られた。こ
の値に対して、使用した爆薬の爆発速度である５、５Ｋ
ｍ／ｓｅｃは十分に高（、また、先にアモルファス金属
の音速が不明の場合、アモルファス金属薄板と金属の衝
突点の移動速度を５　Ｋｍ／ｓｅｃ以上とすれば良い旨
説明したが、その値と比べても問題はない。

アモルファス金属薄板とＣｕ板の接合した部分の一部を
精密カッターにより冷却しながら切取った後、イオンミ
ーリング装置を用いてアモルファス金属部分から接合境
界部分にかけて薄肉化して透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）
観察用試片を作成した。そして、ＴＥＭによって高分解
能像観察及び電子線回折をアモルファス金属部分から接
合境界部分にかけて丹念に行った。その結果、接合境界
近傍のアモルファス金属部分に結晶化した領域が観察さ
れたが、アモルファス金属−Ｃｕの境界から２２．４　
μｍ以上離れた部分では結晶化が起きていないことが確
認された。一方、（１）及び（２）弐によって熱伝達に
よってアモルファス金属が９００℃以上に加熱される幅
を推定した処、２．１　μｍの値が得られた。

この値は実際に結晶化されていた領域の幅に近く、良い
近偵が得られたと考えられる。一般に結晶化温度とされ
る約５００℃の値は、数分から数時間と云ったような比
較的長時間の値であるのに対して、本発明を実施する場
合、接合の熱にアモルファス金属がさらされる時間は１
μｓｅｃ　（１０−６ｓｅｃ）未満の極く短い時間であ
る為、その程度の温度では結晶化せず、より高い温度に
さらされた部分のみが結晶化したものと考えて良い。

比較例１ 実施例１の実験を繰り返した。ただし、Ｃｕ板のアモル
ファス金属薄板と向い合う面は、表面を電解研磨した状
態で、０．８Ｒａの面粗度のものとした。

爆薬を爆発させた後、アセンブリーを回収した処、見掛
は上アモルファス金属薄板とＣｕ板は接合しているよう
に見えたが、殆どの部分で容易に手で剥離することが出
来た。

実施例２ 実施例１の実験を繰り返した。ただし、アモルファス金
属−Ｃｕ板−黒ゴム板−冷間圧延鋼板を組合せる際、塩
化ビニールテープを緊張して巻きつける代りに、アセン
ブリーの縁の部分を幅２０鵬長さ３０ｍｍの塩化ビニー
ルテープで仮止めし、全体を気密性の幅１００ｍｍＸ長
さ２００［１１１＋１Ｘ厚さ０．０５ｍｍのプラスチッ
クの袋に収め、口に真空ホース及び真空ポンプに接続さ
れた外径１０ｍｍＸ内径８Ｉｎ！１１×長さ１５０鵬の
鋼管を取付け、塩化ビニールテープと油粘土でシールし
た。全体を実施例１で使用した鋼板製の台座の略中央に
冷間圧延鋼板の面が上になるようにして置き、幅８０ｍ
ｍＸ長さ１２０鵬×厚さ２ａｍのＡｌ板の上面に、厚さ
３閣で平面寸法がＡｌ板と等しい爆薬で爆発速度が７　
Ｋｍ／ｓｅｃのものを合成ゴム系接着剤で接着し、Ａｌ
板の下面が冷間圧延鋼板の上面に向い合い、両者の間が
平行で距離が１０胴になるようにして、縁の部分でボー
ル紙で指示して設置した。その際、平面的なアセンブリ
ーと爆薬−Ａｌ板の相対位置は、実施例１と同様になる
ようにした。

真空ポンプを起動してプラスチックの袋の内部を排気し
、ｌ　ｔｏｒｒ以下の気圧にした処、大気圧によってア
センブリーは強固に押しつけられた。その状態で爆薬の
アセンブリーの端から長くはみ出した側の縁の中央に取
付けた電気***によって爆薬を爆発させた処、ＡＩ＋ｆ
ｆｌは高速で冷間圧延鋼板の上面に衝突し、アモルファ
ス金属薄板とＣｕ板は強固に接合して回収された。実施
例１と同様な方法でアモルファス金属の結晶化した部分
の幅を測定した処、１．８　μｍであった。

比較例２ 実施例２と同様な実験を行った。ただし、Ｃｕ板のアモ
ルファス金属薄板と向い合った面は、＃３６のアルミナ
砥石を取付けたディスクグライダ−で研磨して、表面の
面粗さを２１Ｒａに調整したものとした。実施例２と同
様にして爆発処理した結果外観良好なアモルファス金属
−金属複合体が得られたが、アモルファス金属の結晶化
領域を３ケ所で測定した処、平均１３．８μ輸の幅が結
晶化していることが分った。この結晶化領域の幅は、場
所によってばらつきがある為、残存した非結晶化領域の
幅は１０μｍに満たない場所があった。この場合のアモ
ルファス金属が９００℃になる領域の幅を計算した処１
４．５μｍで、結晶化領域の幅を推定するには、９００
℃以上にさらされる領域の幅を求めると良い近似が得ら
れることが判明した。

実施例３ 実施例１で使用したアセンブリーと同様なものを用意し
た。ただし、アモルファス金属薄板は実施例１で使用し
たものとほぼ同じとしたが、材質はＮ１５ｑＰ＋＋のも
のとした。この組成の場合、計算して求めた音速は３．
７１５層ｍ／ｓｅｃであった。また、アモルファス金属
薄板を接合する相手として、Ｃｕ板の替りに同平面寸法
で厚さＩＩＩＩＲＩの工業用純Ｔｉ板の表面を＃８０の
ＧＣ砥石で平面研磨し、面粗さを４Ｒａに調整したもの
を用いた。一方、爆発衝撃を負荷する手段として平面波
発生装置を用意した、平面波発生装置は、平面寸法が１
２０　ａａＸ１２０　ａｍ、厚きが２１ｎＩＩｌのＡｌ
板の表面に実施例で使用した爆薬と同種類の爆薬で平面
寸法がＡｌ板とほぼ等しいものを合成ゴム系接着剤で貼
り付け、被衝撃面に対してＡｌ板の底面を１２°傾けて
Ａｌ板の投影面の中心にアセンブリーが位置するように
して設置し、Ａｌ板の被衝撃面から最も離れた側の縁に
、同種のＡｌ板で幅３０ＩｆｌＩ１１×長さ１５０ｍｍ
Ｘ厚さ２−のもので片面に上記の爆薬と同種で平面寸法
がＡｌ板とほぼ等しく、厚さが３ｆｆｌＩ１１の爆薬を
同様にして貼りつけたものを、１２０−角の爆薬の厚み
の中心の平面の延長に対して幅３０鴫のＡｌ板の長手の
中心線が一致し、長手の端が１２０　ｍの縁の一方の端
に接し、他の端が１２０閣の緑の他端から離れるように
し、かつ３０ｍｍＸ１５０鵬のＡｌ板の爆薬を貼りつけ
ていない側の面が１２０層の緑に対して１２０　ｙｎ角
の平面の延長面上で１２゜の角度を有しつつ、平面の延
長面に対して直角に設置したものを使用した。

アセンブリーを実施例１と同様の鋼板上に設置し、上記
の平面波発生装置の３０ｍｏ＋Ｘ１５０　ｍｍの平面寸
法の爆薬の１２０　ｍ角の爆薬から最も離れた位置の端
に６号電気***を設置して起爆した。３０ｍｍＸ１５０
　ｉｎの爆薬が一端から起爆されたことにより、接着さ
れたＡｌ板は高速で飛ばされ、１２０　ｗ角の爆薬の一
辺にほぼ同時に衝突し、線状の爆轟波で起爆した。１２
０　ｍ１ＩＩ角の爆薬の爆発によって、その下面に貼り
付けられたＡｌ板は高速で下方に飛ばされ、塩化ビニー
ルテープで覆われた鋼板の上面に１．５Ｋｍ／ｓｅｃの
速度で衝突した、その際、鋼板の上面はほぼ同時に１２
Ｏｒｐｍ角のＡｌ板によって衝撃される所謂平面波衝撃
を負荷された。平面波衝撃の場合、アモルファス金属薄
板と金属の衝突点の移動速度は前に述べたように無限大
と考えて良いので、アモルファス金属の音速に対する衝
突点移動速度の要件は十分に充たしている。

アセンブリーのうちのアモルファス金属薄板とＴｉ板は
強固に接合して回収され、実施例１と同様にしてアモル
ファス金属の結晶化領域の幅を測定した処、９．８μｍ
であった。９００℃以上さらされた領域の幅を計算した
処、１０．０，１／１１の値が得られ、非常に良い近似
であることが分った。

比較例３ 実施例３と同様の実験を行った。ただし、平面波発生装
置の起爆側の端を塩化ビニールテープで覆われた鋼板の
上面に近い方に、他の端を塩化ビニールテープで覆われ
た鋼板の上面から遠ざけ、平面波発生装置底面のＡｌ板
と塩化ビニールテープで覆われた鋼板の上面の線に形成
される角度を１２゜として設置した、爆発処理したアセ
ンブリーのアモルファス金属薄板とＴ　ｉ　ｖｉは強固
に接合された状態で回収されたが、アモルファス金属の
上面には波状の歪が現われ、一部分は波状の変形の谷の
部分で破断してＴｉ板が破断面から見えていた。更に、
アモルファス金属の端では、端から１乃至２ＩＩＩＩｌ
ｌ程度アモルファス金属が長さ３乃至３０ｍにわたって
切断されている部分があった。

この場合のアモルファス金属薄板と金属の衝突点の移動
速度は３．５Ｋｍ／ｓｅｃで、計算によって得られたア
モルファス金属の音速３．７１５Ｋｍ／ｓｅｃより低か
った。

実施例４ 外周の面粗さを旋盤加工によって調整し、２．ＩＲａと
した５ｔｌＳ３０４ステンレス鋼で長さ２００ｍｍＸ直
径φ２２鴫のものの長手方向の中央部に、幅５０胴のア
モルファス金属薄板で厚さ２８μｍのものをステンレス
鋼の周囲を一周し、アモルファス金属薄板の端と端が隙
間なく突き合されるようにして巻き、塩化ビニールテー
プでテープの縁と縁が接するようにしてテープを緊張し
ながら巻いて固定した。その際、塩化ビニールテープは
アモルファス金属薄板の周囲のみでなく、ステンレス鋼
丸棒の全周を覆うようにした。アモルファス金属薄板の
組成はＣ０１６Ｐ８４Ｎｉ＋Ｂ＋ｎＳｉ＋ｓのもので、
計算によって求めた音速は４．６７６Ｋｍ／ｓｅｃであ
った。塩化ビニールテープの外側に合成ゴム系接着剤で
幅２００ｍｍＸ厚さ２ｍｍの黒ゴム板を周囲を一周して
端と端が隙間なく突き合されるようにして接着し、更に
その外側に長さ２００ｍｍＸ外径３０ｍ＋ｎＸ厚さ１．
５　ｍｍの鋼管を端がステンレス丸棒の端と一致するよ
うにして被せ、端を塩化ビニールテープで封じた。以上
の構成（以後アセンブリー）を長さ２８０ｍｍＸ直径７
０ｍｍの円柱状の爆薬の軸中心にセンブリ−の軸中心が
一致し、アセンブリーの一端が爆薬の一端から２０ｍｍ
、他の端が６０ｍｍになるようにして埋め込んだ。爆薬
は爆発速度が５．９Ｋｍ／ｓｅｃで比重が１．３のもの
とした。

爆薬のアセンブリーの端から長さ６０ｍｍの距離を取っ
た側の中央部に６号電気***を設置して爆発させた処、
アセンブリーはほぼ元の形状のまま回収された。ただし
、最外周の銅管の外径は平均して約２６ｍｍ程度に収縮
していた。鋼管を切断砥石で切開いて除去した処、アモ
ルファス金属薄板とステンレス丸棒は強固に接合され、
清掃できない表面汚れ、波状の変形、アモルファス金属
の破断や不整合部分は認められなかった。

実施例１の方法と同様の方法で測定した処、アモルファ
ス金属の結晶化領域の幅は１．３μｍで、推定結晶化部
分幅は１．９μｍであった。

比較例４ 実施例４の実験を繰り返した。但し、ステンレス鋼丸棒
の表面は円筒研削によって０．５Ｒａの粗さに調整し、
アモルファス金属薄板をステンレス鋼丸棒に巻きつける
際、両者の間に平均粒径１６０μｍの鉄粉を１０　ｍｍ
　”の間に１０個程度介在させて平行な空隙を設けた。

回収したアセンブリーの外周の鋼管を除去してアモルフ
ァス金属薄板とステンレス鋼丸棒の接合状況を観察した
処、アモルファス金属薄板は幅１乃至３１ＩＩＩ！１程
度の細い帯状に略々円周に沿って分断されて所々で接合
されて居り、隣り合う細い帯状のアモルファス金属薄板
の間からは１ステンレス鋼丸棒が見えていた。また、ア
モルファス金属薄板の端の部分では全く接合されてなく
、殆どの部分で幅２乃至５閣の帯状に千切れていた。

以上のように、本発明では、アモルファス金属薄板を、
相手金属表面の面粗度を適切に調整することによって、
ご（境界近傍を除いてアモルファス状態を保持したまま
強固に接合できる爆発圧着技術を開発した。これにより
、従来、アモルファス金属薄板−金属間の接合が樹脂接
着でしかできなかったために生じていた接合強度、耐久
性、信頼性（特に温度上昇時）等の問題を一気に解決す
ることができた。

本発明を適用できるアモルファス金属薄板はＦｅ系、Ｃ
ｏ系、Ｎｉ系合金はもとより、大部分の組成のアモルフ
ァス金属薄板について可能であり、相手金属もステンレ
ス、ＣｕＳＡｌ、　Ｔｉの他、はとんどの金属について
可能である。

また、本発明は磁性部品、高強度複合材料、耐食材料、
電気部品といったアモルファス金属薄板を用いるほとん
どの用途に適用できるが、なかでも、磁気センサ、磁気
シールド、フィルタ等については利用価値が高い。

また、本発明を用いて、高磁歪特性を有するＦｅｔｓＢ
＋：＋Ｓｉｗ及びＦｅａｇＣＯ１１１Ｂ＋４Ｓｉ＋アモ
ルファス金属薄板２種について、直径２２ＩＩＩＩＩ１
１長さ２００　ｍｍの５ＯＳ３０４ステンレス丸棒及び
Ｔｔ丸棒に爆発圧接することによりトルクセンサシャフ
トを製作し、それを用いて磁歪式非接触トルクセンサを
試作してセンサ特性を測定したが、その結果、パーマロ
イ製シャフトを用いた同型のトルクセンサと比較して、
同等以上の感度が得られた上、さらに出力−トルク間の
線形性が良好で、そのヒステリシスも極めて小さく、パ
ーマロイよりも優れたセンサ特性を示した。

【図面の簡単な説明】

第１ａ図及び第１ｂ図は本発明の実施態様の原理を説明
する図、 第２図は従来の爆薬を使って金属薄板を接合する方法の
１例を示す説明図、 第３図は従来の爆薬を使って金属板を接合する場合の問
題点を説明する為の図、 第４ａ図、第４ｂ図、第４ｃ図及び第４ｄ図は本発明の
アモルファス金属薄板の結晶化の機構を説明する為の図
、 第５図は本発明を実施する為の１例を示す図、第６図は
本発明の他の実施態様を示す図、第７図は本発明を円柱
状の金属について実施する場合の説明図、 第８図は本発明を実施する際に爆発応力を負荷する方法
の１例を示す図、 第９図は本発明を実施する際に爆発応力を負荷する方法
の他の例を示す図、 第１０図は第９図の方法を多少変更した方法を説明する
図、さらに 第１１図は第９図の方法を円柱に応用する場合の説明図
である。 １′・・・金属板 ２．２“、２ａ・・・アモルファス金属薄板２′・・・
金属薄板　　　　３′・・・接着剤４、４’　、４“・
・・爆薬　　　５．５’　、５’・・・金属板５ａ・・
・金属円柱 ６・・・金属の表面の山形の部分 ７・・・溶融凝固層　　　　７＃・・・弾性体８　’　
、８’・・・別の金属 ９　！、９ａ・・・プラスチック粘着テープ１０・・・
弾性体　　　　　　１１″・・・気密性のテープ１２″
・・・真空ポンプ　　　１２．１２　’・・・板状の爆
薬１３・・・電気*** １４．１４　’　、１４“・・・アセンブリー１５’　
、１５“・・・金属板　　１６・・・金属円柱１７・・
・アモルファス金属薄板 １８・・・プラスチック粘着テープ １９・・・ゴム板　　　　　　２０・・・板状の爆薬２
１・・・金属管　　　　　　２２・・・電気***ｈ・・
・面の中心線平均粗さ Ｔｍ・・・溶融凝固層の温度 ＴＯ・・・アモルファス金属及び金属が溶融層からの熱
伝達を受けない状態での温度 ｔ・・・温度分布が矩形であると仮定した場合の温度θ
・・・アセンブリーと金属板との間に設定された角度第
１ａ図 第１ｂ図 第４ａ図 第４ｂ図 ト　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　ト第
８図 第９図 第１Ｏ図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、アモルファス金属薄板と金属を爆発によって接合し
   て成る複合体において、アモルファス金属薄板と金属の
   接合界面が事実上平坦であり、接合時にアモルファス金
   属の結晶化した部分がアモルファス金属と金属の界面に
   沿って存在し、その幅がアモルファス金属の結晶化して
   いない部分の幅として１０μｍ以上である範囲で存在す
   ることを特徴とするアモルファス金属−金属複合体。 ２、アモルファス金属薄板と金属を接合する際に負荷す
   る爆発衝撃によって、金属表面の粗い部分に密着したア
   モルファス金属が高速で金属表面の粗い部分を塑性変形
   させ、その際のアモルファス金属と金属が押しつけられ
   て行く部分の移動速度が、アモルファス金属の音速を越
   え、金属のアモルファス金属に面した側の表面の平滑で
   ない部分が全部衝突時の発熱によって溶融したものとし
   て、その熱量がアモルファス金属と金属に均等に配分し
   たと考えた際に、アモルファス金属部分の９００℃を越
   える部分の幅がアモルファス金属の厚みから１０μｍを
   引いた値より小さいことを特徴とするアモルファス金属
   −金属複合体の製造方法。 ３、金属のアモルファス金属と向い合った面の中心線平
   均粗さを、１μｍ乃至１０μｍにしてなることを特徴と
   する特許請求の範囲第２項に記載のアモルファス金属−
   金属複合体の製造方法。