CN111508677B - 软磁性粉末、压粉磁芯、磁性元件以及电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种能够制造铁损小且磁通密度大的压粉体的软磁性粉末、软磁特性良好且磁通密度大的压粉磁芯及磁性元件以及具备该磁性元件的可靠性高的电子设备。所述软磁性粉末，具有以Fe_xCu_aNb_b(Si_1﹣yB_y)_{100﹣x﹣a﹣b﹣c}C_c表示的组成，其中，a、b、c以及x分别为单位是原子％的数值，且为满足0.3≤a≤2.0、2.0≤b≤4.0、0.1≤c≤4.0以及72.0≤x≤79.3的数值，另外，y为满足f(x)≤y≤0.99的数值，且f(x)＝(4×10^﹣34)x^17.56+0.07，该软磁性粉末含有30体积％以上的粒径在1.0nm以上且30.0nm以下的结晶组织。

Description

软磁性粉末、压粉磁芯、磁性元件以及电子设备

技术领域

本发明关于一种软磁性粉末、压粉磁芯、磁性元件以及电子设备。

背景技术

近年，笔记本型个人电脑那样的便携式设备的小型化、轻量化正在进行，但是为了实现兼具小型化与高性能化则需要开关式电源的高频化。伴随这一趋势，也需要使便携设备内置的扼流线圈或电感器等的磁性元件对应高频化。

例如，在专利文献1中公开了一种非晶质合金薄带，其特征在于，该非晶质合金薄带由以Fe_{(100﹣a﹣b﹣c﹣d)}M_aSi_bB_cCu_d(原子％)来表示的化合物，其中，0≤a≤10、0≤b≤20、4≤c≤20、0.1≤d≤3、9≤a+b+c≤35，以及不可避免的杂质组成，M为选自Ti、V、Zr、Nb、Mo、Hf、Ta、W中的至少一种的元素，且存在Cu偏析区域，在该Cu偏析区域中的Cu浓度的最大值为4原子％以下。

另外，还公开了通过使这样的非晶质合金薄带进行粉末化能够应用于压粉磁芯。

专利文献1：日本特开2009﹣263775号公报。

然而，在专利文献1中记载的压粉磁芯中，存在高频条件下的铁损大这样的课题。因此，为了应对高频化而需要磁性元件、即软磁性粉末的低铁损化。

另一方面，在智能手机这样的便携式设备中，电路的大电流化以及小型化正在进行。为了应对这样的大电流化以及小型化，虽然有必要提高软磁性粉末的磁通密度，以现状不能够充分实现高磁通密度化。

发明内容

本发明是为了解决上述课题而提出的，且能够作为以下应用例实现。

本应用例涉及的软磁性粉末，其特征在于，

该软磁性粉末具有以Fe_xCu_aNb_b(Si_1﹣yB_y)_{100﹣x﹣a﹣b﹣c}C_c表示的组成，其中，a、b、c以及x分别为单位是原子％的数值，且为满足0.3≤a≤2.0、2.0≤b≤4.0、0.1≤c≤4.0以及72.0≤x≤79.3的数值，另外，y为满足f(x)≤y≤0.99的数值，且f(x)＝(4×10^﹣34)x^17.56+0.07，

该软磁性粉末含有30体积％以上的粒径在1.0nm以上且30.0nm以下的结晶组织。

本应用例涉及的压粉磁芯，其特征在于，包含：上述的软磁性粉末。

本应用例涉及的磁性元件，其特征在于，包含：上述的压粉磁芯。

本应用例涉及的电子设备，其特征在于，包含：上述的磁性元件。

附图说明

图1为示出在以x为横轴且以y为纵轴的二轴正交坐标系中，x的范围和y的范围重叠区域的图。

图2为简要示出应用了磁性元件的第一实施方式的扼流线圈的俯视图。

图3为简要示出应用了磁性元件的第二实施方式的扼流线圈的透视立体图。

图4为示出通过高速旋转水流雾化法来制造软磁性粉末的装置的一例的纵向截面图。

图5为示出应用了具备实施方式涉及的磁性元件的电子设备的便携式个人电脑的结构的立体图。

图6为示出应用了具备实施方式涉及的磁性元件的电子设备的智能手机的结构的俯视图。

图7为示出应用了具备实施方式涉及的磁性元件的电子设备的数码相机的结构的立体图。

图8为相对于图1所示的正交坐标系，对应于在各实施例以及各比较例中所获得的软磁性粉末所具有的合金组成的x以及y的散点图。

附图标记说明

1…冷却用筒体、2…盖体、3…开口部、4…冷却液喷出管、5…喷出口、7…泵、8…储液槽、9…冷却液层、10…扼流线圈、11…压粉磁芯、12…导线、13…冷却液回收盖部件、14…排液口、15…坩埚、16…层厚调整用环、17…排液用网体、18…粉末回收容器、20…扼流线圈、21…压粉磁芯、22…导线、23…空间部、24…喷射喷嘴、25…熔融金属、26…冲射气流、27…气体供给管、30…粉末制造装置、100…显示部、1000…磁性元件、1100…个人电脑、1102…键盘、1104…主体部、1106…显示单元、1200…智能手机、1202…操作按钮、1204…听筒、1206…话筒、1300…数码相机、1302…壳体、1304…感光单元、1306…快门按钮、1308…存储器、1312…视频信号输出端子、1314…输入输出端子、1430…电视监控器、1440…个人电脑、A…区域A、B…区域B、C…区域C。

具体实施方式

以下，对本发明的软磁性粉末、压粉磁芯、磁性元件以及电子设备，基于附图所示的优选的实施方式进行详细地说明。

软磁性粉末

实施方式涉及的软磁性粉末为示出了软磁性的金属粉末。该软磁性粉末能够应用于利用了软磁性的任意用途，例如，经由粘合材料使颗粒彼此互相粘接，且通过塑形为规定的形状从而用于制造压粉磁芯。

实施方式涉及的软磁性粉末为具有以Fe_xCu_aNb_b(Si_1﹣yB_y)_{100﹣x﹣a﹣b﹣c}C_c表示的组成。其中，a、b、c以及x分别为单位是原子％的数值，且为满足0.3≤a≤2.0、2.0≤b≤4.0、0.1≤c≤4.0以及72.0≤x≤79.3的数值。另外，y为满足f(x)≤y≤0.99的数值，且f(x)＝(4×10^﹣34)x^17.56+0.07。

另外，实施方式涉及的软磁性粉末含有30体积％以上的粒径在1.0nm以上且30.0nm以下的结晶组织。

这样的软磁性粉末能够使制造铁损小且磁通密度大的压粉磁芯，即，压粉体成为可能。而且，该压粉磁芯能够应对大电流且有助于高效率的磁性元件的实现。

以下，对实施方式涉及的软磁性粉末的组成进行详细描述。

Fe(铁)会对实施方式涉及的软磁性粉末的基本的磁力特性或物理特性产生较大的影响。

Fe的含有率x为72.0原子％以上且79.3原子％以下，优选为75.0原子％以上且78.5原子％以下，更优选为75.5原子％以上且78.0原子％以下。此外，若Fe的含有率x小于前述下限值，则存在软磁性粉末的磁通密度降低的可能。另一方面，若Fe的含有率x大于前述上限值，则由于不能够在软磁性粉末的制造时形成稳定的非晶质组织，所以存在难以形成具有前述那样微小粒径的结晶组织的可能。

在从原材料制造实施方式涉及的软磁性粉末时，由于Cu(铜)存在与Fe分离的倾向则产生了组成上的分布不均，从而产生了容易局部发生结晶化的区域。其结果，促进了相对容易发生结晶化的体心立方晶格的Fe相的析出，从而能够容易形成前述那样具有微小粒径的结晶组织。

Cu的含有率a为0.3原子％以上且2.0原子％以下，优选为0.5原子％以上且1.5原子％以下。此外，若Cu的含有率a小于前述下限值，则存在阻碍结晶组织的微细化且不能够形成具有在前述范围的粒径的结晶组织的可能。另一方面，若Cu的含有率a大于前述上限值，则存在软磁性粉末的机械特性降低而变脆的可能。

在对多含非晶质组织的粉末实施热处理时，Nb(铌)与Cu一起有助于结晶组织的微细化。因此，能够容易形成前述那样微小粒径的结晶组织。

Nb的含有率b为2.0原子％以上且4.0原子％以下，优选为2.5原子％以上且3.5原子％以下。此外，若Nb的含有率b小于前述下限值，则存在阻碍结晶组织的微细化且不能够形成具有在前述范围的粒径的结晶组织的可能。另一方面，若Nb的含有率b大于前述上限值，则存在软磁性粉末的机械特性降低而变脆的可能。另外，存在软磁性粉末的磁导率降低的可能。

在从原材料制造实施方式涉及的软磁性粉末时，Si(硅)促进了非晶质化。因此，在制造实施方式涉及的软磁性粉末时，暂时形成了均质的非晶质组织，其后通过使其发生结晶化，从而变得更加容易形成具有均匀的粒径的结晶组织。而且，由于均匀的粒径有助于在各晶粒中的磁结晶各异向性的平均化，则能够降低顽磁力且提高磁导率，并且能够实现软磁性的改善。

在从原材料制造实施方式涉及的软磁性粉末时，B(硼)促进了非晶质化。因此，在制造实施方式涉及的软磁性粉末时，暂时形成了均质的非晶质组织，其后通过使其发生结晶化，从而变得更加容易形成具有均匀的粒径的结晶组织。而且，由于均匀的粒径有助于在各晶粒中的磁结晶各异向性的平均化，则能够降低顽磁力且提高磁导率，并且能够实现软磁性的改善。另外，通过一起使用Si和B，从而能够基于二者的原子半径的差来协同地促进非晶质化。

其中，Si和B的含有率的合计为1，且B的含有率相对于该合计的比例为y时，Si的含有率相对于该合计的比例为(1﹣y)。

该y为满足f(x)≤y≤0.99的数值，作为x的函数f(x)，其为f(x)＝(4×10^﹣34)x^17.56+0.07。

图1为示出了在以x为横轴且以y为纵轴的二轴正交坐标系中，x的范围与y的范围重叠的区域的图。

在图1中，x的范围与y的范围重叠的区域A为在正交坐标系所引出的实线的内侧。因此，位于区域A的(x，y)的坐标对应于表示具有实施方式涉及的软磁性粉末的组成的组成式所包含的x以及y。

此外，区域A为对应于以满足x＝72.0、x＝79.3、y＝f(x)以及y＝0.99的四个数学式的(x，y)的坐标分别投影到正交坐标系时而作成的三条直线和一条曲线所划定的闭合区域。

另外，y优选为满足f’(x)≤y≤0.97的数值，作为x的函数f’(x)，其为f’(x)＝(4×10^﹣29)x^14.93+0.10。

图1所示的虚线示出了前述优选的x的范围与上述优选的y的范围重叠的区域B。位于区域B的(x，y)的坐标对应于表示具有实施方式涉及的软磁性粉末的组成的组成式所包含的优选的x以及优选的y。

此外，区域B为对应于以满足x＝75.0、x＝78.5、y＝f’(x)以及y＝0.97的四个数学式的(x，y)的坐标分别投影到正交坐标系时而作成的三条直线和一条曲线所划定的闭合区域。

y优选为满足f”(x)≤y≤0.95的数值，作为x的函数f”(x)，其为f”(x)＝(4×10^﹣29)x^14.93+0.15。

图1所示的单点划线示出了前述更加优选的x的范围与上述更加优选的y的范围重叠的区域C。位于区域C的(x，y)的坐标对应于表示具有实施方式涉及的软磁性粉末的组成的组成式所包含的更加优选的x以及更加优选的y。

此外，区域C为对应于以满足x＝75.5、x＝78.0、y＝f”(x)以及y＝0.95的四个数学式的(x，y)的坐标分别投影到正交坐标系时而作成的三条直线和一条曲线所划定的闭合区域。

在x以及y至少包含于区域A时的软磁性粉末，能够使所制造的压粉体的铁损抑制为较小。即，这样的软磁性粉末在制造时由于能够以高概率形成均质的非晶质组织，通过使其发生结晶化从而能够形成具有特别均匀的粒径的结晶组织。据此，能够使顽磁力充分降低，且使压粉体的铁损充分抑制为较小。

另外，在x以及y至少包含于区域A时的软磁性粉末，能够使所制造的压粉体的磁通密度增大。即，这样的软磁性粉末即使在通过添加C(碳)而使Fe(铁)的含有率提高至一定程度的情况下，也能够形成具有均匀粒径的结晶组织从而实现低铁损化。据此，能够充分实现低铁损化，且能够实现磁通密度较大的压粉体。

此外，y值在偏离至小于区域A的一侧的情况下，在制造软磁性粉末时，则变得难以形成均质的非晶质组织。因此，不能够形成具有微小粒径的结晶组织，从而不能使顽磁力充分降低。

另一方面，y值在偏离至大于区域A的一侧的情况下，在制造软磁性粉末时，则变得难以形成均质的非晶质组织。因此，不能够形成具有微小粒径的结晶组织，从而不能使顽磁力充分降低。

此外，y的下限值如前所述由x的函数来决定，优选为0.30以上，更优选为0.35以上，进一步优选为0.40以上。据此，能够实现软磁性粉末的低顽磁力化、压粉体的高磁导率化以及低铁损化。

另外，特别是在区域B、C中，由于为在区域A中x的值相对较大的区域，从而Fe的含有率升高。因此，能够提高软磁性粉末的磁通密度。从而，能够使实现磁通密度升高且压粉磁芯或磁性元件的小型化或高效率化。

另外，作为Si的含有率和B的含有率的合计(100﹣x﹣a﹣b﹣c)没有特别限定，优选为15.0原子％以上且24.0原子％以下，更优选为16.0原子％以上且22.0原子％以下。通过(100﹣x﹣a﹣b﹣c)在前述范围内从而能够在软磁性粉末形成具有特别均匀的粒径的结晶组织。

C(碳)为在从原材料制造实施方式涉及的软磁性粉末时，即使在Fe的含有率高的情况下，也能够使非晶质化成为可能的半金属元素。因此，以实施方式涉及的软磁性粉末，能够提高磁通密度，且变得更加容易均匀形成具有微小粒径的结晶组织。而且，由于均匀的粒径有助于各晶粒中的磁结晶各异向性的平均化，且能够使保持力降低且提高磁导率，从而实现软磁性的改善。

C的含有率c为0.1原子％以上且4.0原子％以下，优选为0.3原子％以上且3.0原子％以下，更优选为0.5原子％以上且2.0原子％以下。此外，若C的含有率c小于前述下限值，则在Fe的含有率高的情况下，即，Fe的含有率在前述范围内的情况下，存在阻碍结晶组织的粒径的均匀化且不能够形成具有在前述范围的粒径的结晶组织的可能。另一方面，若C的含有率c大于前述上限值，则在Fe的含有率较高的情况下存在变得难以进行非晶质化的可能且使以软磁性粉末的磁通密度为主的磁力特性降低的可能。

鉴于以上，y(100﹣x﹣a﹣b﹣c)相当于软磁性粉末中的B的含有率。考虑到如前所述的顽磁力、磁导率、铁损等适当设定了y(100﹣x﹣a﹣b﹣c)，具有软磁性粉末的前述组成优选满足9.2≤y(100﹣x﹣a﹣b﹣c)≤16.2，更优选满足9.5≤y(100﹣x﹣a﹣b﹣c)≤15.0。

据此，能够获得以相对较高浓度包含B(硼)的软磁性粉末。这样的软磁性粉末Fe的含有率高，且在即使包含C(碳)的情况下，也能够在其制造时形成均质的非晶质组织。因此，通过其后的热处理，能够形成具有微小粒径且粒径相对整齐的结晶组织，并且能够使顽磁力充分降低同时实现高磁通密度化。

此外，若y(100﹣x﹣a﹣b﹣c)小于前述下限值，则由于B的含有率变小，在制造软磁性粉末时根据整体的组成，存在包含C的情况下变得难以非晶质化的可能。另一方面，若y(100﹣x﹣a﹣b﹣c)大于前述上限值，则由于B的含有率变大，且相对地Si的含有率降低，存在软磁性粉末的磁导率降低的可能。

另外，作为C(碳)的含有率相对于B(硼)的含有率的比例的C/B没有特别限定，优选为原子数比在0.030以上且0.170以下，更优选为原子数比在0.030以上且0.120以下，进一步优选为0.050以上且0.107以下。通过使C/B设定为前述范围内，即使在Fe的含有率高的情况下，也能够更加提高促进软磁性粉末的制造时的非晶质化这样的效果。即，通过优化C的含有率相对于B的含有率的比例，在Fe的含有率高的组成中，能够更加均匀地形成具有微小粒径的结晶组织。

此外，若C/B小于前述下限值或大于前述上限值，则存在不能获得如上所述那样的C与B的相乘效果。

另外，实施方式涉及的软磁性粉末在以前述Fe_xCu_aNb_b(Si_1﹣yB_y)_{100﹣x﹣a﹣b﹣c}C_c所表示的组成以外，也可以包含杂质。作为杂质，能够举出上述以外的任意元素，优选杂质的含有率的合计为0.50原子％以下。若在此范围内，则由于杂质不易妨碍本发明的效果因此允许含有杂质。

另外，杂质的各元素的含有率优选分别为0.05原子％以下。若在此范围内，则由于杂质不易妨碍本发明的效果因此允许含有杂质。

其中，Al(铝)的含有率，特别优选为0.03原子％以下，更优选为0.02原子％以下。通过使Al的含有率抑制在前述范围内，从而能够抑制由软磁性粉末所形成的结晶组织的粒径变得不均匀。据此，能够抑制磁导率等的磁力特性的降低。

另外，Ti(钛)的含有率，特别优选为0.02原子％以下，更优选为0.01原子％以下。通过使Ti的含有率抑制在前述范围内，从而能够抑制由软磁性粉末形成的结晶组织的粒径变得不均匀。据此，能够抑制磁导率等的磁力特性的降低。

此外，作为Si的含有率和B的含有率的合计(100﹣x﹣a﹣b﹣c)根据x、a、b以及c的值单一对应而决定，通过制造误差或杂质的影响允许以(100﹣x﹣a﹣b﹣c)为中心值的±0.50原子％以下的偏差。

以上，对实施方式涉及的软磁性粉末的组成进行了详细的描述，上述组成以及杂质通过如下分析方法来鉴定。

作为该分析方法，能够例举，由JIS G 1257：2000规定的铁以及钢﹣原子吸收光谱分析法、由JIS G 1258：2007规定的铁以及钢﹣ICP(电感耦合等离子体)发射光谱分析法、由JIS G 1253：2002规定的铁以及钢﹣辉光放电发射光谱分析法、由JIS G 1256：1997规定的铁以及钢﹣X射线荧光光谱分析法、由JIS G 1211～G 1237规定的重量·滴定·吸光测定法等。

具体而言，能够例举SPECTRO公司制固体发射光谱仪；特别是辉光放电发射光谱仪，型号：SPECTROLAB、类别：LAVMB08A或Rigaku Corporation制CIROS120型ICP光谱仪。

另外，特别是在鉴定C(碳)以及S(硫)时，也能够使用由JIS G 1211：2011规定的氧气流燃烧(高频感应加热炉燃烧)﹣红外线吸收法。具体而言，能够举出LECO公司制的碳硫分析仪CS﹣200。

另外，特别是在鉴定N(氮)以及O(氧)时，也能够使用由JIS G 1228：2006规定的铁以及钢的氮元素定量法、由JIS Z 2613：2006规定的金属材料的氧元素定量法。具体而言，能够举出LECO公司制的氧氮分析仪TC﹣300/EF﹣300。

实施方式涉及的软磁性粉末含有30体积％以上的结晶粒径在1.0nm以上且30.0nm以下的结晶组织。由于具有这样的粒径的结晶组织是微小的，因此各晶粒中的磁结晶各异向性容易实现平均化。因此，能够使顽磁力降低，特别是能够获得具有磁性的软质粉末。另外，同时，在结晶组织包含一定以上这样的粒径的情况下软磁性粉末的磁导率升高。其结果，能够获得顽磁力低而磁导率高这样的富有软磁性的粉末。而且，通过在前述下限值以上包含具有这样的粒径的结晶组织，从而能够充分获得这样的效果。

另外，前述粒径范围的结晶组织的含有比率为30体积％以上，优选为40体积％以上且99体积％以下，更优选为55体积％以上且95体积％以下。若前述粒径范围的结晶组织的含有比率小于前述下限值，则由于具有微小粒径的结晶组织的比率降低，通过晶粒彼此的交换相互作用的磁结晶各异向性的平均化变得不充分，所以存在软磁性粉末的磁导率降低或软磁性粉末的顽磁力上升的可能。另一方面，前述粒径范围的结晶组织的含有比率也可以大于前述上限值，但是存在如后所述通过非晶质组织并存的效果变得不充分的可能。

另外，实施方式涉及的软磁性粉末也可以包含前述范围外的粒径，即，粒径小于1.0nm或者粒径大于30.0nm的结晶组织。在此情况下，优选将具有范围外的粒径的结晶组织抑制在10体积％以下，更加优选抑制在5体积％以下。据此，通过具有范围外的粒径的结晶组织，能够抑制前述效果的降低。

另外，软磁性粉末的结晶组织的粒径，通过例如以电子显微镜来观察软磁性粉末的切断面，且读取该观察映像来求出。此外，以这种方法，假设与结晶组织的面积具有相同面积的正圆，从而能够以该正圆的直径，即，以圆相当直径为结晶组织的粒径。

此外，结晶组织的含有比率(体积％)能够作为从通过对软磁性粉末进行X射线衍射而取得的光谱基于以下的数学式计计算的结晶度而求出。

结晶度(％)＝{结晶来源强度/(结晶来源强度+非晶质来源强度)}×100

另外，作为X射线衍射装置能够使用例如Rigaku Corporation制的RINT2500V/PC。

另外，实施方式涉及的软磁性粉末的结晶组织的平均粒径优选为2.0nm以上且25.0nm以下，更优选为5.0nm以上且20.0nm以下。据此，上述效果，即顽磁力降低且磁导率升高这样的效果变得更加显著，特别是能够获得具有磁性的软质粉末。

此外，软磁性粉末的结晶组织的平均粒径，能够通过在例如，如前所述求出结晶组织的粒径，除了在使其平均化的方法以外，在软磁性粉末的X射线衍射图案中求出Fe来源的谱峰的宽度，且根据从该值以Halder﹣Wagner法(Halder﹣Wagner作图)计算的方法来求出。

另一方面，实施方式涉及的软磁性粉末也可以进一步含有非晶质组织。通过前述粒径范围的结晶组织与非晶质组织并存，由于互相抵消了磁致伸缩，从而能够使软磁性粉末的磁致伸缩更小。其结果，能够获得磁导率特别高的软磁性粉末。另外，并且能够获得容易控制磁化强度的软磁性粉末。

在此情况下，非晶质组织的含有比率以体积比优选为具有前述粒径范围的结晶组织的含有比率的5.0倍以下，更优选为0.020倍以上且2.0倍以下，进一步优选为0.10倍以上且小于1.0倍。据此，结晶组织与非晶质组织之间的平衡得到了优化，且使通过结晶组织与非晶质组织并存而获得的效果更加显著。

另外，实施方式涉及的软磁性粉末其颗粒的维氏硬度优选为1000以上且3000以下，更优选为1200以上且2500以下。这样的硬度的软磁性粉末在被压缩塑形为压粉磁芯时，能够将在颗粒彼此的接触点处的变形抑制为最低限。因此，通过使接触面积抑制为较小，从而软磁性粉末的压粉体的电阻率升高。其结果，能够确保压粉时的颗粒间的高绝缘性更高。

此外，若维氏硬度小于前述下限值，则根据软磁性粉末的平均粒径，在将软磁性粉末压缩塑形时，存在颗粒彼此的接触点处的颗粒容易破碎的可能。据此，由于接触面积增大且软磁性粉末的压粉体的电阻率减小，存在颗粒间的绝缘性降低的可能。另一方面，若维氏硬度大于前述上限值，则根据软磁性粉末的平均粒径，由于压粉塑形性降低且在成为压粉磁芯时的密度降低，存在压粉磁芯的磁力特性降低的可能。

另外，软磁性粉末的颗粒的维氏硬度以显微维氏硬度测试仪在颗粒的截面的中心部来测定。此外，颗粒的截面的中心部是指，在以通过作为颗粒最大长度的长轴的方式将颗粒切断时，与该切断面上的长轴中点相当的部位。另外，测试时压头的压入载荷为1.96N。

实施方式涉及的软磁性粉末的平均粒径D50没有特别限定，优选为1.0μm以上且50μm以下，更优选为10μm以上且45μm以下，进一步优选为20μm以上且40μm以下。由于通过使用具有这样的平均粒径的软磁性粉末能够使涡流流经的路径变短，从而能够制造在软磁性粉末的颗粒内能够充分抑制产生的涡流损耗的压粉磁芯。

另外，在平均粒径为10μm以上的情况下，通过混合与其相比平均粒径更小的粉末，则能够制备能够实现高压粉塑形密度的混合粉末。其结果，能够提高压粉磁芯的填充密度，且能够提高压粉磁芯的磁通密度或磁导率。

此外，软磁性粉末的平均粒径D50能够作为以下粒径来求出，即，在通过激光衍射法而取得的质量基准的粒度分布中，从小粒径侧累积到50％时的粒径。

另外，若软磁性粉末的平均粒径小于前述下限值，则由于软磁性粉末变得过细，存在软磁性粉末的填充性变得容易降低的可能。据此，由于作为压粉体的一例的压粉磁芯的塑形密度降低，根据软磁性粉末的材料组成或机械特性，存在压粉磁芯的磁通密度或磁导率降低的可能。另一方面，若软磁性粉末的平均粒径大于前述上限值，则根据软磁性粉末的材料组成或机械特性，不能够在颗粒内充分抑制产生的涡流损耗，从而存在压粉磁芯的铁损增加的可能。

另外，对于实施方式涉及的软磁性粉末，将在通过激光衍射法而取得的质量基准的粒度分布中，从小粒径侧累积到10％时的粒径设为D10，且从小粒径侧累积到90％时的粒径设为D90时，(D90﹣D10)/D50优选为1.0以上且2.5以下程度，更优选为1.2以上且2.3以下程度。(D90﹣D10)/D50为表示粒度分布扩散程度的指标，通过该指标在前述范围内，从而软磁性粉末的填充性变得良好。因此，能够获得磁导率、磁通密度这样的磁力特性特别高的压粉体。

另外，实施方式涉及的软磁性粉末的顽磁力没有特别限定，优选为2.0Oe以下，即160A/m以下，更优选为0.1Oe以上且1.5Oe以下，即，39.9A/m以上且120A/m以下。这样通过使用顽磁力小的软磁性粉末，从而能够制造即使在高频率条件下也能够充分抑制磁滞损耗的压粉磁芯。

此外，软磁性粉末的顽磁力能够通过例如株式会社玉川制作所制TM﹣VSM1230﹣MHHL这样的振动样品磁强计来测定。

另外，实施方式涉及的软磁性粉末在设为压粉体时的磁导率在测定频率1MHz条件下优选为15以上，更优选为18以上且50以下。这样的软磁性粉末有助于实现磁力特性优异的压粉磁芯。另外，通过磁导率相对较高从而有助于磁性元件的高效率化。

此外，上述磁导率为将压粉体设为超环面形状且从闭合磁路磁芯线圈的自感而求出的相对磁导率(实效磁导率)。磁导率的测定使用例如Agilent Technologies株式会社制4194A那样的阻抗分析仪，且测定频率设为1MHz。另外，卷绕线的绕组数设为7圈，卷绕线的线径设为0.5mm。

压粉磁芯以及磁性元件

随后，对压粉磁芯以及磁性元件的各实施方式进行说明。

实施方式涉及的磁性元件能够应用于例如，扼流线圈、电感器、滤波器、电抗器、变压器、马达、致动器、电磁阀、发电机等这样的具备了磁芯的各种磁性元件。另外，实施方式涉及的压粉磁芯能够应用于这些磁性元件所具备的磁芯。

以下，作为磁性元件的一例以两种扼流线圈为代表进行说明。

第一实施方式

首先，对应用了磁性元件的第一实施方式的扼流线圈进行说明。

图2为简要示出应用了磁性元件的第一实施方式的扼流线圈的俯视图。

图2所示扼流线圈10(本实施方式涉及的磁性元件)具有：环状(超环面形状)的压粉磁芯11和卷绕在该压粉磁芯11的导线12。这样的扼流线圈10通常称作环状体线圈。

压粉磁芯11(本实施方式涉及的磁性元件)为，将实施方式涉及的软磁性粉末、粘合材料(粘合剂)与有机溶剂混合，将所获得的混合物供给到塑形模具中且加压、塑形而获得的元件。即，压粉磁芯11为包含实施方式涉及的软磁性粉末的压粉体。这样的压粉磁芯11铁损小。其结果，在电子设备等搭载了压粉磁芯11时，能够减少电子设备等的消耗电力或实现高性能化，且能够对电子设备等的可靠性的提高做出贡献。

此外，粘合材料或有机溶剂根据需要来添加即可，也可以省略。

另外，如前所述，作为磁性元件的一例的扼流线圈10具备压粉磁芯11。据此，扼流线圈10为实现了低铁损化以及高性能化的元件。其结果，在电子设备等搭载了扼流线圈10时，能够减少电子设备等的消耗电力或实现高性能化，且能够对改善电子设备等的可靠性做出贡献。

作为制备压粉磁芯11所用的粘合材料的构成材料，能够例举，硅酮系树脂、环氧系树脂、酚醛系树脂、聚酰胺系树脂、聚酰亚胺系树脂、聚苯硫醚系树脂等的有机材料；磷酸镁、磷酸钙、磷酸锌、磷酸锰、磷酸镉这样的磷酸盐；硅酸钠这样的硅酸盐(水玻璃)等的无机材料等，特别是优选热固性聚酰亚胺或环氧系树脂。这些的树脂材料通过加热容易固化且耐热性优异。从而，能够提高压粉磁芯11的易制造性以及耐热性。

另外，粘合材料相对于软磁性粉末的比例虽然根据以制备压粉磁芯11为目的的磁通密度或机械特性所允许的涡流损耗等多少不同，但是优选为0.5质量％以上且5质量％以下程度，更优选为1质量％以上且3质量％以下程度。据此，在使软磁性粉末的各颗粒彼此相互充分粘接的同时，够获得磁通密度或磁导率这样磁力特性优异的压粉磁芯11。

另外，作为有机溶剂只要为能够溶解粘合材料的溶剂即可，没有特别限定，能够例举，甲苯、异丙醇、丙酮、甲乙酮、氯仿、乙酸乙酯等各种溶剂。

此外，在前述混合物中，根据需要可也以添加用于任意目的的各种添加剂。

另一方面，作为导线12的构成材料，能够举出导电性高的材料，且能够例举，包含Cu、Al、Ag、Au、Ni等的金属材料。

此外，在导线12的表面优选具备具有绝缘性的表面层。据此，能够可靠地防止压粉磁芯11与导线12之间的短路。作为该表面层的构成材料能够例举各种树脂材料等。另外，同样的表面层可以设置于压粉磁芯11的表面也可以设置于双方。

随后对扼流线圈10的制造方法进行说明。

首先，将实施方式涉及的软磁性粉末、粘合材料、各种添加剂与有机溶剂混合从而获得混合物。

随后，在使混合物干燥而获得了块状的干燥体之后，通过粉碎该干燥体从而形成造粒粉末。

随后，使该造粒粉末塑形为应当制备的压粉磁芯的形状从而获得塑形体。

作为该情况下的塑形方法没有特别限定，能够例举压制塑形、挤压塑形、注射塑形等的方法。此外，该塑形体的形状尺寸考虑后续的塑形体在加热时的收缩量来决定。另外，在压制塑形的情况下的塑形压力设为1t/cm²(98MPa)以上且10t/cm²(981MPa)以下程度。

随后，通过加热所获得的塑形体来使粘合材料固化从而获得压粉磁芯11。此时，即使加热温度根据粘合材料的组成略有不同，但在以有机材料构成粘合材料的情况下，优选为100℃以上且500℃以下程度，更优选为120℃以上且250℃以下程度。另外，即使加热时间根据加热温度不同，但设为0.5小时以上且5小时以下程度。

根据以上，能够获得由加压、塑形实施方式涉及的软磁性粉末而成的压粉磁芯11以及沿该压粉磁芯11的外周面卷绕导线12而成的扼流线圈10(实施方式涉及的磁性元件)。

此外，压粉磁芯11的形状并非限定于图2所示的环状，可以为例如使环状缺失了一部分的形状，也可以为在长度方向上的形状为直线状的形状。

另外，压粉磁芯11根据需要也可以包含前述实施方式涉及的软磁性粉末以外的软磁性粉末或非磁性粉末。

第二实施方式

随后，对应用了磁性元件的第二实施方式的扼流线圈进行说明。

图3为简要示出应用了磁性元件的第二实施方式的扼流线圈的透视立体图。

以下，对第二实施方式涉及的扼流线圈进行说明，在以下的说明中，以与前述第一实施方式涉及的扼流线圈的不同点为中心进行说明，关于同样的事项则省略该说明。

如图3所示，本实施方式涉及的扼流线圈20为将塑形为线圈状的导线22埋设于压粉磁芯21的内部而成的元件。即，扼流线圈20以压粉磁芯21而使导线22成型。该压粉磁芯21具有与前述的压粉磁芯11同样的结构。

具有这样的形态的扼流线圈20能够容易地获得相对小型的元件。而且，在制造这样的小型的扼流线圈20时，通过使用磁通密度以及磁导率大且损耗小的压粉磁芯21即使为小型也能够获得能够应对大电流的低损耗、低发热的扼流线圈20。

另外，由于导线22埋设于压粉磁芯21的内部，从而难以在导线22与压粉磁芯21之间产生缝隙。因此，能够抑制由压粉磁芯21的磁致伸缩引起的振动，也能够抑制伴随该振动而产生的噪音。

在制造如上本实施方式涉及的扼流线圈20的情况下，首先，在塑形模具的内腔内配置导线22，且以包含实施方式涉及的软磁性粉末的造粒粉末填充于内腔内。即，以包含导线22的方式来填充造粒粉末。

随后，与导线22同时加压造粒粉末从而获得塑形体。

随后，与前述第一实施方式同样地对该塑形体实施热处理。据此，使粘合材料固化，从而获得压粉磁芯21以及扼流线圈20(实施方式涉及的磁性元件)。

此外，压粉磁芯21根据需要也可以包含前述实施方式涉及的软磁性粉末以外的软磁性粉末或非磁性粉末。

软磁性粉末的制造方法

随后，对软磁性粉末的制造方法进行说明。

软磁性粉末可以为以任意方法制造的物质，例如以水雾化法、气体雾化法、高速旋转水流雾化法这样的雾化法；还原法、羰基法、粉碎法等的各种粉末化法来制造。

已知雾化法根据冷却介质的种类或装置结构的不同有水雾化法、气体雾化法、高速旋转水流雾化法等。其中，软磁性粉末优选以雾化法来制造，更优选以水雾化法或者高速旋转水流雾化法来制造，进一步优选以高速旋转水流雾化法来制造。雾化法为通过使熔融金属，即，熔液与以高速喷射的液体或气体那样的流体发生冲击，在微粉化的同时冷却从而制造金属粉末(软磁性粉末)的方法。通过根据雾化法来制造软磁性粉末，能够高效地制造极微细的粉末。另外，通过表面张力作用而使所获得的粉末的颗粒形状变得接近球体形状。因此，能够在制造压粉磁芯时获得高填充率。即，能够获得能够制造磁导率以及磁通密度高的压粉磁芯的软磁性粉末。

此外，本说明书中的“水雾化法”是指，使用水或者油这样的液体作为冷却液，通过在将其以汇集于一点的倒圆锥体状而喷射的状态下，使熔融金属向该汇集点流下、冲击从而使熔融金属微粉化来制造金属粉末的方法。

另一方面，根据高速旋转水流雾化法，由于能够使熔液以极高速冷却，从而能够以高度维持熔融金属中的无秩序的原子配置的状态达到凝固。因此，通过在此后实施结晶化处理，能够高效地制造具有均匀粒径的结晶组织的软磁性粉末。

以下，对通过高速旋转水流雾化法的软磁性粉末的制造方法进行说明。

以高速旋转水流雾化法，通过沿冷却用筒体的内周面喷出供给冷却液，且沿冷却用筒体的内周面回旋，从而在内周面形成冷却液层。另一方面，使软磁性粉末的原材料熔化，且使所获得的熔融金属自由下落的同时，对其吹喷液体或者气体的冲射流。据此而使熔融金属飞散，从而飞散的熔融金属被吸收到冷却液层。其结果，飞散且微粉化的熔融金属急速冷却且凝固从而获得了软磁性粉末。

图4为示出通过高速旋转水流雾化法来制造软磁性粉末的装置的一例的纵向截面图。

图4所示的粉末制造装置30具备：用于在内周面形成冷却液层9的冷却用筒体1、作为用于向冷却液层9的内侧的空间部23供给流下熔融金属25的供给容器的坩埚15、作为用于向冷却用筒体1供给冷却液的机构的泵7和用于在将流下的细流状的熔融金属25切分为液滴的同时向冷却液层9供给的喷出冲射气流26的喷射喷嘴24。熔融金属25根据软磁性粉末的组成进行了适当调整。

冷却用筒体1为圆筒状，以筒体轴线沿垂直方向或者相对于垂直方向倾斜30°角以下的方式来设置。此外，在图4中筒体轴线相对于垂直方向倾斜，但是也可以为筒体轴线与垂直方向平行。

冷却用筒体1的上端开口以盖体2封闭，在盖体2形成有用于向冷却用筒体1的空间部23供给流下的熔融金属25的开口部3。

另外，在冷却用筒体1的上部设置有以能够向冷却用筒体1的内周面的切线方向喷出供给冷却液的方式而构成的冷却液喷出管4。而且，沿冷却用筒体1的圆周方向以等间隔设置有多个冷却液喷出管4的喷出口5。另外，冷却液喷出管4的管轴方向以相对于与冷却用筒体1的轴线垂直的平面以0°角以上且20°角以下程度向下方倾斜的方式来设定。

冷却液喷出管4经由连接有泵7的配管与储液槽8连接，由泵7吸出的储液槽8内的冷却液经由冷却液喷出管4向冷却用筒体1内喷出供给。据此，伴随冷却液沿冷却用筒体1的内周面一边旋转一边逐渐流下，形成了沿内周面的冷却液的层，即，冷却液层9。此外，在储液槽8内或循环流路的中途也可以根据需要设为中介冷却器的方式。在以水作为冷却液以外，也可以使用硅油这样的油，进一步还可以添加各种添加剂。另外，通过事先除去冷却液中的溶存氧从而能够抑制伴随所制造的粉末的冷却的氧化。

另外，在冷却用筒体1的内周面下方以自由拆装的方式设置有调整冷却液层9的层厚的层厚调整用环16。通过设置该层厚调整用环16，从而能够抑制冷却液的流下速度，在确保冷却液层9的层厚的同时实现层厚的均匀化。此外，根据需要设置层厚调整用环16即可。

另外，在冷却用筒体1的下方连续设置有圆筒状的排液用网体17，且在该排液用网体17的下侧设置有漏斗状的粉末回收容器18。在排液用网体17的周围以覆盖排液用网体17的方式设置有冷却液回收盖部件13，且形成在该冷却液回收盖部件13的底部的排液口14经由配管与储液槽8连接。

另外，在空间部23设置有用于使空气或惰性气体等的气体喷出的喷射喷嘴24。该喷射喷嘴24安装于经由盖体2的开口部3而插入的气体供给管27的末端，该喷出口以指向细流状的熔融金属25，进一步还指向其前方的冷却液层9的方式而配置。

为了在这样的粉末制造装置30中制造软磁性粉末，首先，使泵7工作从而在冷却用筒体1的内周面形成冷却液层9，随后，使坩埚15内的熔融金属25向空间部23流下。若对该熔融金属25吹喷冲射气流26，则熔融金属25飞散，从而微粉化的熔融金属25被卷入冷却液层9。其结果，微粉化的熔融金属25冷却凝固从而获得了软磁性粉末。

由于以高速旋转水流雾化法通过连续供给冷却液能够稳定地维持极大的冷却速度，从而使所制造的软磁性粉末的非晶质化度稳定。其结果，通过在后续实施结晶化处理从而能够高效地制造具有均匀粒径的结晶组织的软磁性粉末。

另外，由冲射气流26而微细化到一定大小的熔融金属25由于被卷入冷却液层9前惯性下落，此时实现了液滴的球体化。其结果，能够制造软磁性粉末。

例如，对于从坩埚15流下的熔融金属25的流下量根据装置的大小而不同且没有特别限定，但是优选抑制在每分钟1kg以下。据此，在熔融金属25飞散时，由于作为合适大小的液滴而飞散，从而能够获得具有如上所述的平均粒径的软磁性粉末。另外，通过在一定程度上抑制在一定时间内熔融金属25的供给量，由于能够充分获得冷却速度，从而非晶质化度升高，且能够获得具有均匀粒径的结晶组织的软磁性粉末。此外，通过例如使熔融金属25的流下量在前述范围内减少，从而能够进行使平均粒径变小这样的调整。

另一方面，从坩埚15流下的熔融金属25的细流的外径，即，坩埚15的流下口的内径没有特别限定，优选为1mm以下。据此，由于使冲射气流26变得容易与熔融金属25的细流均匀地接触，从而合适大小的液滴变得容易均匀地飞散。其结果，能够获得具有如上所述的平均粒径的软磁性粉末。并且，还是由于抑制了在一定时间内的熔融金属25的供给量，从而能够充分获得冷却速度且实现充分的非晶质化。

另外，关于冲射气流26的流速没有特别限定，但是优选设定为100m/s以上且1000m/s以下。据此，还是由于能够使熔融金属25作为合适大小的液滴而飞散，从而能够获得具有如上所述的平均粒径的软磁性粉末。另外，由于冲射气流26具有足够的速度，通过也能够对飞散的液滴赋予足够的速度，从而能够实现使液滴变得更加微细的同时缩短直至被卷入冷却液层9的时间。其结果，由于液滴能够在短时间内实现球体化，且在短时间内被冷却，从而进一步实现了非晶质化。此外，例如，通过使冲射气流26的流速在前述范围内增大，从而能够进行使平均粒径变小这样的调整。

另外，作为其他条件优选设定为例如，使向冷却用筒体1供给的冷却液喷出时的压力在50MPa以上且200MPa以下程度，液温在﹣10℃以上且40℃以下程度。据此，能够实现优化冷却液层9的流速，从而使微粉化的熔融金属25合适且均匀地冷却。

另外，在软磁性粉末的原材料熔化时，该熔融温度相对于原材料的熔点Tm优选设定为Tm+20℃以上且Tm+200℃以下程度，更优选设定为Tm+50℃以上且Tm+150℃以下程度。据此，在以冲射气流26使熔融金属25微粉化时，在将颗粒间的特性的偏差抑制为特别小的同时能够更加可靠地实现软磁性粉末的非晶质化。

此外，冲射气流26根据需要也能够以液体冲射流来代替。

另外，在雾化法中冷却熔融金属25时的冷却速度优选为1×10⁴℃/s以上，更优选为1×10⁵℃/s以上。通过这样的急速冷却，特别是能够获得非晶质化度高的软磁性粉末，且能够获得最终具有均匀粒径的结晶组织的软磁性粉末。另外，能够抑制软磁性粉末的颗粒間的组成比的偏差。

对于如上所述制造的软磁性粉末实施结晶化处理。据此，使非晶质组织的至少一部分发生结晶化从而形成结晶组织。

结晶化处理能够通过对包含非晶质组织的软磁性粉末实施热处理来进行。热处理的温度没有特别限定，但是优选为520℃以上且640℃以下，更优选为530℃以上且630℃以下，进一步优选为540℃以上且620℃以下。另外，热处理的时间，即，以前述维持的时间优选为1分钟以上且180分钟以下，更优选为3分钟以上且120分钟以下，进一步优选为5分钟以上且60分钟以下。通过使热处理的温度以及时间分别设定在前述范围内，从而能够更加均等地产生具有更加均匀粒径的结晶组织。其结果，能够获得含有30体积％以上的粒径在1.0nm以上且30.0nm以下的结晶组织的软磁性粉末。可知这是为了使具有微小且均匀粒径的结晶组织在一定程度上增多，例如通过包含30体积％以上，与非晶质组织占支配地位的情况或多有包含粗大粒径的结晶组织的情况相比，伴随在结晶组织与非晶质组织之间的界面上的相互作用变得特别具有支配性且硬度升高。

此外，若热处理的温度或者时间小于前述下限值，则根据软磁性粉末的材料组成等，由于结晶化变得不充分且粒径的均匀性低下，则不能够利用在结晶组织与非晶质组织之间的界面上的相互作用，从而存在硬度变得不够充分的可能。因此，压粉体中的电阻率降低，从而存在不能够确保颗粒间的高绝缘性的可能。另一方面，若热处理的温度或者时间大于前述上限值，则根据软磁性粉末的材料组成等，由于结晶化的过度进行且粒径的均匀性低下，从而结晶组织与非晶质组织之间的界面减少，还是存在硬度变得不够充分的可能。因此，压粉体中的电阻率降低，从而存在不能够确保颗粒间的高绝缘性的可能。

另外，结晶化处理的气氛没有特别限定，优选氮气、氩气这样的惰性气体气氛；氢气、氨分解气体这样的还原性气氛或这些的减压气氛。据此，在能够抑制金属氧化的同时能够使结晶化进行，从而能够获得磁力特性优异的软磁性粉末。

如上能够制造本实施方式涉及的软磁性粉末。

此外，对于如此所获得的软磁性粉末也可以根据需要进行分级。作为分级的方法，能够例举，筛分法、惯性分级、离心分级、风力分级这样的干式分级；沉降法这样的湿式分级等。

另外，根据需要也可以设为在所获得的软磁性粉末的各颗粒表面使绝缘膜成膜的方式。作为该绝缘膜的构成材料，能够例举，磷酸镁、磷酸钙、磷酸锌、磷酸锰、磷酸镉这样的磷酸盐、硅酸钠这样的硅酸盐(水玻璃)等的无机材料等。另外，也可以从作为后续所述的粘合材料的构成材料而举出的有机材料中适当地选择。

电子设备

随后，对具备实施方式涉及的磁性元件的电子设备(实施方式涉及的电子设备)基于图5至图7进行详细地说明。

图5为示出应用了具备实施方式涉及的磁性元件的电子设备的便携式个人电脑的结构的立体图。在该图中，个人电脑1100由具备键盘1102的主体部1104和具备显示部100的显示单元1106而构成，显示单元1106经由相对于主体部1104能够转动的铰链构造部被支撑。在这样的个人电脑1100中内置有例如开关式电源用的扼流线圈或电感器、马达等的磁性元件1000。

图6为示出应用了具备实施方式涉及的磁性元件的电子设备的智能手机的结构的俯视图。在该图中，智能手机1200具备多个操作按钮1202、听筒1204以及话筒1206。在这样的智能手机1200中内置有例如电感器、滤波器、马达等的磁性元件1000。

图7为示出应用了具备实施方式涉及的磁性元件的电子设备的数码相机的结构的立体图。此外，在该图中简易地示出了与外部设备的连接。数码相机1300通过将被拍摄对象的影像通过CCD(Charge Coupled Device，电荷耦合器件)等的摄像元件进行光电转换从而生成映像信号。

在数码相机1300中的壳体1302的背面设置有显示部100，且构成为基于通过CCD的映像信号显示摄像的图像，显示部100作为以被拍摄对象显示作为电子图像的取景器发挥功能。另外，在壳体1302的正面侧，即图中里侧设置有包含光学透镜(摄像光学系)或CCD等的感光单元1304。

若拍摄者确认显示在显示部100的被拍摄对象的图像且按下快门按钮1306，该时刻的CCD的映像信号则被转送、保存至存储器1308。另外，在该数码相机1300中，在壳体1302的侧面设置有视频信号输出端子1312和数据通信用的输入输出端子1314。而且，如图所示，根据需要，视频信号输出端子1312与电视监控器1430；数据通信用的输入输出端子1314与个人电脑1440分别连接。进一步，还构成为根据规定的操作，从而使保存在存储器1308中的映像信号输出到电视监控器1430或个人电脑1440。在这样的数码相机1300中也内置有例如电感器、滤波器等的磁性元件1000。

此外，作为实施方式涉及的电子设备，在图5的个人电脑、图6的智能手机、图7的数码相机以外，能够例举，移动电话、平板终端、钟表、喷墨打印机那样的喷墨式喷出装置、膝上型个人电脑、电视、摄影机、磁带录像机、车载导航装置、传呼机、电子手帐、电子词典、电子计算器、电子游戏机、文书处理器、工作站、电视电话、防盗用电视监控器、电子双筒望远镜、POS终端(销售终端)、电子体温计、血压计、血糖计、心电图计测装置、超声波诊断装置、电子内窥镜那样的医疗设备、鱼群探测仪、各种测定设备、车辆、飞行器、船舶的计测器类、汽车控制设备、飞行器控制

设备、铁道车辆控制设备、船舶控制设备那样的移动物体控制设备、航空模拟器等。

这样的电子设备如前所述具备实施方式涉及的磁性元件。据此，能够利用低铁损且高性能的磁性元件的效果，且能够提高电子设备的可靠性。

以上，基于优选的实施方式对于本发明的软磁性粉末、压粉磁芯、磁性元件以及电子设备进行了说明，但本发明并非限定于此。

例如，在前述实施方式中，举出了压粉磁芯作为本发明的软磁性粉末的应用例进行了说明，但应用例并非限定于此，也可以为例如磁性流体、磁力屏蔽片、磁力帽等的磁性设备。

另外，压粉磁芯或磁性元件的形状并非限定于图示出的形状，也可以为任意形状。

实施例

随后，对本发明的具体实施例进行说明。

1.压粉磁芯的制造

样本No.1

[1]首先，以高频感应炉熔化原材料，且通过高速旋转水流雾化进行粉末化从而获得了软磁性粉末。此时，将从坩埚流下的熔融金属的流下量设为0.5kg/分钟，坩埚的流下口的内径设为1mm，冲射气流的流速设为900m/s。随后，通过风力分级机进行了分级。所获得的软磁性粉末的合金组成在表1中示出。此外，鉴定合金组成使用了SPECTRO公司制固体发射光谱仪(辉光发射分析仪)，型号：SPECTROLAB、类别：LAVMB08A。其结果，杂质的含有率的合计为0.50原子％以下。另外，特别是Al(铝)的含有率为0.03原子％以下；Ti(钛)的含有率为0.02原子％以下。

[2]随后，对所获得的软磁性粉末进行了粒度分布測定。此外，通过使用了作为激光衍射方式的粒度分布测定装置的日机装株式会社制Microtrac、HRA9320﹣X100来进行了该测定。而且，在从粒度分布求出了软磁性粉末的平均粒径D50时为20μm。另外，对所获得的软磁性粉末通过X射线衍射装置评价了热处理前的组织是否是非晶质。

[3]随后，在氮气气氛下将所获得的软磁性粉末进行560℃×15分钟的加热。据此，使颗粒中的非晶质组织发生结晶化。

[4]随后，将所获得的软磁性粉末与作为粘合材料的环氧树脂以及作为有机溶剂的甲苯混合从而获得了混合物。此外，环氧树脂的添加量相对于软磁性粉末100质量份设为2质量份。

[5]随后，在搅拌所获得的混合物之后，使其进行短时间干燥从而获得了块状的干燥体。随后，将该干燥体使用网眼400μm的筛进行筛分，在粉碎干燥体后获得了造粒粉末。使所获得的造粒粉末在50℃下进行1小时干燥。

[6]随后，将所获得的造粒粉末填充于塑形模具，基于下述的塑形条件而获得了塑形体。

塑形条件

·塑形方法：压制塑形

·塑形体的形状：环状

·塑形体的尺寸：外径14mm、内径8mm、厚度3mm

·塑形压力：3t/cm²，即，294MPa

[7]随后，在大气气氛中，将塑形体以温度150℃进行0.50小时加热从而使粘合材料固化。据此，获得了压粉磁芯。

样本No.2至17

在分别使用表1中所示的物质作为软磁性粉末以外，与样本No.1同样地获得了压粉磁芯。此外，将各样本的平均粒径D50控制在10μm以上30μm且以下的范围内。另外，以使在各样本中顽磁力变为最小的方式而将为了结晶化的加热温度适当地设定在470℃至600℃之间。

表1

此外，在表1中，将各样本No.的软磁性粉末中相当于本发明的物质表示为“实施例”，且将不是相当于本发明的物质表示为“比较例”。

另外，在各样本No.的软磁性粉末的合金组成中的x以及y位于区域A、B、C的任一方的内侧的情况下，将区域A的栏设为“A”，在位于区域A的外侧的情况下将区域A的栏设为“﹣”。

2.软磁性粉末以及压粉磁芯的评价

2.1软磁性粉末的结晶组织的评价

将在各实施例以及各比较例中所获得的软磁性粉末通过聚焦离子束(FIB)装置加工成薄片从而获得了测试样本片。

随后，将所获得的测试样本片使用扫描透射电子显微镜(STEM，scanningtransmission electron microscopy)进行观察。

随后，从观察图像来测定结晶组织的粒径，求出包含于1.0nm以上且30.0nm以下这样的特定的范围的结晶组织的面积率，且将其作为规定粒径的结晶组织的含有率。

随后，求出非晶质组织的面积率，将其作为非晶质组织的体积比率，且求出了作为非晶质组织的含有率相对于规定粒径的结晶组织的含有率的比的“非晶质/结晶”。

另外，还求出了平均结晶粒径。

在表2中示出了评价结果。

2.2软磁性粉末的顽磁力的测定

对在各实施例以及各比较例中所获得的软磁性粉末，基于以下的测定条件测定了各自的顽磁力。

顽磁力的测定条件

·测定装置：振动样品磁强计，株式会社玉川制作所制VSM系统，TM﹣VSM1230﹣MHHL

而且，根据以下的评价基准对测定的顽磁力进行了评价。

顽磁力的评价基准

A：顽磁力小于0.5Oe

B：顽磁力为0.5Oe以上且小于1.0Oe

C：顽磁力为1.0Oe以上且小于1.33Oe

D：顽磁力为1.33Oe以上且小于1.67Oe

E：顽磁力为1.67Oe以上且小于2.0Oe

F：顽磁力为2.0Oe以上

在表2中示出了评价结果。

2.3压粉磁芯的磁导率的测定

在各实施例以及各比较例中所获得的压粉磁芯，基于以下的测定条件测定了各自的磁导率。

磁导率的测定条件

·测定装置：阻抗分析仪，Agilent Technologies株式会社制4194A

·测定频率：1MHz

·卷绕线的绕组数：7圈

·卷绕线的线径：0.5mm

在表2中示出了测定结果。

2.4压粉磁芯的铁损的测定

对在各实施例以及各比较例中所获得的压粉磁芯，基于以下的测定条件测定了各自的铁损。

铁损的测定条件

·测定装置：BH分析仪，岩崎通信机株式会社制SY﹣8258

·测定频率：1MHz

·卷绕线的绕组数：1次侧36圈、2次侧36圈

·卷绕线的线径：0.5mm

·最大磁通密度：10mT

在表2中示出了测定结果。

2.5软磁性粉末的磁通密度的计算

对在各实施例以及各比较例中所获得的软磁性粉末，通过以下方式测定了各自的磁通密度。

首先，通过全自动气体置换法密度仪，Micromeritics Instrument Corp.公司制AccuPyc1330测定了软磁性粉末的真密度ρ。

随后，使用在2.2所使用的振动样品磁强计测定了软磁性粉末的最大磁化强度Mm。

随后，通过下式求出了磁通密度Bs。

Bs＝4π/10000×ρ×Mm

在表2示出了计算结果。

表2

从表2明确可知，在各实施例中所获得的软磁性粉末能够制造铁损小的压粉磁芯。另外，确认了热处理前的软磁性粉末的组织为非晶质，根据热处理生成了微小的结晶。

图8为相对于图1所示的正交坐标系，对应于在各实施例以及各比较例中所获得的软磁性粉末具有的合金组成的x以及y的散点图。此外，在图8中，以黑色(标签)来表示与相当于实施例的合金组成对应的点，而以空白(标签)来表示与相当于比较例的合金组成对应的点。

如图8所示，各实施例位于以实线划定的区域A的内侧，另一方面，各比较例位于区域A的外侧。因此，区域A的轮廓线也可以说是否生成了规定的体积比率的微细结晶的境界线。

另外，可知包含在各实施例中所获得的软磁性粉末的压粉磁芯磁通密度也高。

另一方面，在各比较例中，热处理前的组织为结晶质且，结晶粒径不均匀。另外，也有热处理前的组织为非晶质的比较例，但由于组成中部包含C因此磁通密度低。

此外，在各实施例中所获得的软磁性粉末，均为由高速旋转水流雾化法制造的粉末，但是对于由水雾化法制造的软磁性粉末也进行了与上述同样的评价。其结果，对于由水雾化法制造的软磁性粉末也示出了与由高速旋转水流雾化法制造的软磁性粉末同样的倾向。

另外，在上述的各实施例以外，对于具有以下的合金组成的软磁性粉末也进行了与上述同样的评价。

·Fe₇₇Cu₁Nb₃(Si_0.3B_0.7)_18.5C_0.5

·Fe₇₇Cu₁Nb₃(Si_0.3B_0.7)_18.0C_1.0

·Fe₇₇Cu₁Nb₃(Si_0.3B_0.7)_17.5C_1.5

·Fe₇₇Cu₁Nb₃(Si_0.3B_0.7)_17.0C_2.0

·Fe₇₇Cu₁Nb₃Si_5.4B_13.1C_0.5

·Fe₇₇Cu₁Nb₃Si_5.4B_12.6C_1.0

·Fe₇₇Cu₁Nb₃Si_5.4B_12.1C_1.5

其结果，获得了与上述的各实施例同样的良好的评价结果。

Claims (9)

1.一种软磁性粉末，其特征在于，

所述软磁性粉末具有以Fe_xCu_aNb_b(Si_1﹣yB_y)_{100﹣x﹣a﹣b﹣c}C_c表示的组成，其中，a、b、c以及x分别为单位是原子％的数值，且为满足0.3≤a≤2.0、2.0≤b≤4.0、0.1≤c≤4.0以及75.0≤x≤78.5的数值，另外，y为满足f(x)≤y≤0.99的数值，且f(x)＝(4×10^﹣34)x^17.56+0.07，

所述软磁性粉末含有30体积％以上的粒径在1.0nm以上且30.0nm以下的结晶组织，

碳的原子数与硼的原子数之比c/y是0.030以上且0.170以下，

所述软磁性粉末的颗粒的维氏硬度为1000以上且3000以下。

2.根据权利要求1所述的软磁性粉末，其特征在于，

所述组成为9.2≤y(100﹣x﹣a﹣b﹣c)≤16.2。

3.根据权利要求1或2所述的软磁性粉末，其特征在于，

所述软磁性粉末进一步含有非晶质组织。

4.根据权利要求1所述的软磁性粉末，其特征在于，

所述结晶组织的平均粒径为2.0nm以上且25.0nm以下。

5.根据权利要求1所述的软磁性粉末，其特征在于，

Al的含有率为0.03原子％以下。

6.根据权利要求1所述的软磁性粉末，其特征在于，

Ti的含有率为0.02原子％以下。

7.一种压粉磁芯，其特征在于，包含：

权利要求1至6中任一项所述的软磁性粉末。

8.一种磁性元件，其特征在于，包含：

权利要求7所述的压粉磁芯。

9.一种电子设备，其特征在于，包含：

权利要求8所述的磁性元件。

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