CN111768943A - 压粉磁芯 - Google Patents

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Abstract

本发明提供能够减少软磁性粉末的涡流损耗、特别是在高频区域中损耗小的压粉磁芯。为了实现上述目的，使用下述压粉磁芯，其含有软磁性组合物的粉末，其中，上述粉末的圆形度的最大值为0.5以上，平均值为0.2以上。另外，使用下述压粉磁芯，其含有软磁性组合物的粉末，其中，上述粉末含有粉碎粉和球状粉，上述粉碎粉的圆形度的最大值为0.5以上、平均值为0.2以上，上述球状粉的圆形度的最大值为0.9以上、平均值为0.5以上。

Description

压粉磁芯
本申请是分案申请，其母案申请的申请号：201810727987.5，申请日：2018.7.4，发明名称：压粉磁芯
技术领域
本发明涉及使用了磁性粉末的压粉磁芯。特别地，本发明涉及在扼流线圈、电抗器、变压器等电感器中使用的使用了软磁性粉末的压粉磁芯。
背景技术
近年来，一直需求车辆的电动化、轻量化。对于各种各样的电子部件寻求小型化和轻量化的过程中，对于在扼流线圈、电抗器、变压器等中使用的软磁性粉末以及使用了该软磁性粉末的压粉磁芯而言，需要越来越高的性能。
对于使用了该软磁性粉末的压粉磁芯来说，为了实现小型化、轻量化，作为材质，要求饱和磁通密度高的方面优异且磁芯损耗(core lost)小，进一步要求直流叠加特性优异。
例如，在专利文献1中记载了使用具有低磁芯损耗、优异的直流叠加特性的Fe系非晶合金的粉碎粉的方法。
图1(a)、图1(b)中示出专利文献1所记载的Fe系非晶合金薄带的粉碎粉的照片。其是将薄带粉碎而制作的粉。
图1(a)示出粒径50μm以上的第一粉末1。图1(b)示出粒径50μm以下的第二粉末2。
专利文献1中记载了下述压粉磁芯，其将粉碎粉和Fe系非晶合金雾化球状粉作为主成分，所述粉碎粉是将Fe系非晶合金薄带粉碎而制作的。粉碎粉的粒径超过Fe系非晶合金薄带厚度的2倍(厚度25μm×2＝50μm)且为6倍(厚度25μm×6＝150μm)以下的第一粉末1为全部粉碎粉的80质量％以上。
并且，粒径为薄带厚度的2倍(厚度25μm×2＝50μm)以下的第二粉末2为全部粉碎粉的20质量％以下。在此，粉碎粉的粒径设为被粉碎为薄板状的粉的主面的面方向的最小值。
进而，雾化球状粉的粒径的特征在于，该粒径为薄带厚度的1/2(厚度25μm×1/2＝12.5μm)以下且3μm以上。
现有技术文献
专利文献1：日本特许第4944971号公报
发明内容
发明要解决的问题
但是，专利文献1中，粒径为薄带厚度的2倍(粒径50μm)以上的第一粉末1的比例多，因此，第一粉末1自身的电阻变小。进而，若达到高频(例如100kHz以上)，则涡流增加，涡流损耗急增。因而，使用了其的压粉磁芯的损耗增加。
本发明是为了解决上述以往的课题的发明，能够减少软磁性粉末的涡流损耗，特别地，在高频区域能够使损耗变小。其目的在于，提供一种可获得高饱和磁通密度且优异的软磁特性的压粉磁芯。
用于解决问题的手段
为了实现上述目的，对于含有软磁性组合物的粉末的压粉磁芯来说，使用上述粉末的圆形度的最大值为0.5以上、平均值为0.2以上的压粉磁芯。
另外，对于含有软磁性组合物的粉末的压粉磁芯来说，使用下述压粉磁芯，其中，上述粉末含有粉碎粉和球状粉，上述粉碎粉的圆形度的最大值为0.5以上、平均值为0.2以上，上述球状粉的圆形度的最大值为0.9以上、平均值为0.5以上。
发明的效果
如上所述，根据实施方式所公开的手段，能够减少软磁性粉末的涡流损耗，特别地，在高频区域能够使损耗变小。进而，能够提供可获得高饱和磁通密度且优异软磁特性的压粉磁芯。
附图说明
图1(a)为示出专利文献1所记载的粒径50μm以上的软磁性粉末的图，图1(b)为示出专利文献1所记载的粒径50μm以下的软磁性粉末的图。
图2(a)～图2(b)为示出实施方式1的软磁性粉末的制造工序的图。
图3(a)为示出实施例1中的软磁性粉末的SEM图像图，图3(b)为图2(a)的A区域的放大图像图。
图4为实施方式1中的软磁性粉末的粒度分布图。
图5(a)为实施方式1中的使用了软磁性粉末的压粉磁芯的剖面的SEM图像图，图5(b)为图5(a)的B区域的放大图像图。
图6为实施方式1中的压粉磁芯所含的软磁性粉末的圆形度的分布图。
图7为实施方式1中的压粉磁芯所含的软磁性粉末的最大长度的分布图。
图8为实施方式2中的使用了将粉碎粉和球状粉混合而得的软磁性粉末的压粉磁芯的剖面图。
图9(a)～图9(b)为示出实施方式2的软磁性的粉碎粉的制造工序的图。
图10(a)为示出实施方式2中的软磁性的粉碎粉的SEM图像，图10(b)为图9(a)的A区域的放大图像图。
图11为实施方式2中的软磁性的粉碎粉的粒度分布图。
图12为实施方式2中的压粉磁芯所含的软磁性的粉碎粉的最大长度的分布图。
图13为实施方式3中的使用了将粉碎粉和球状粉混合而得的软磁性粉末的压粉磁芯的剖面图。
图14为实施方式4中的使用了将粉碎粉和球状粉混合而得的软磁性粉末的压粉磁芯的剖面图。
具体实施方式
(实施方式1)
<软磁性粉末的制造>
首先，对于实施方式1的压粉磁芯的制造方法进行说明。
(1)通过高频加热等将合金组合物熔解，利用液体骤冷法来制作非晶层的薄带或薄片。作为制作非晶层的薄带的方法，有液体骤冷法。作为液体骤冷法，可使用在Fe基非晶薄带的制造等中使用的单辊式非晶制造装置、双辊式非晶制造装置。
(2)接下来，粉碎薄带或薄片而使其粉末化。薄带或薄片的粉碎可使用普通的粉碎装置。例如可使用球磨机、捣碎机、行星式磨机、旋风磨碎机、喷射磨、旋转磨等。
此时，若对薄带进行加热而使其结晶化，则薄带变脆，变得易于粉碎。然而，薄带的硬度变高，变得难以将薄带粉碎得较小，粒径小的第二粉末2的比例变少。因而，在实施方式中，通过在未经加热的状态下将薄带粉碎，由此，薄带的硬度低，能够粉碎得较小，使粒径小的第二粉末2的比例增加。
另外，通过使用筛子将经粉碎而得的粉末进行分级，从而可得到具有期望粒度分布的软磁性粉末。
使用图2(a)和图2(b)来对本实施方式的粉碎粉的制造机理进行说明。利用旋转磨等粉碎机将图2(a)所示出的软磁性薄带101粉碎。由此，如图2(b)所示，粉末102的表面开裂，逐渐被削切为微粉104。其结果，软磁性薄带101变为在表面具有粉碎痕103的粉末102。粉末102通过表面开裂而成为没有棱角而带有圆角的形状。另外，微粉104也以相同的机理表面开裂，成为没有棱角而带有圆角的形状。
(3)接下来，对粉末102和微粉104进行热处理，从而消除因粉碎所致的内部应变，或者使αFe结晶层析出。热处理装置例如可使用热风炉、热压机、灯、护套金属加热器、陶瓷加热器、回转窑等。
此时，优选使用热压机等来进行急速加热。进一步推进粉末102与微粉104的结晶化，进一步推进粉末102的表面的开裂。因而，使粒径小的第二粉末2的比例增加。
<压粉磁芯的制作>
(1)对于实施方式1中的压粉磁芯的制作来说，将软磁性的粉末102、微粉104和酚醛树脂或有机硅树脂等绝缘性良好且耐热性高的粘结剂混合来制作造粒粉。
(2)接下来，将造粒粉填充在具有期望形状的耐热性高的模具中并进行加压成形而得到压粉体。
(3)然后，通过在粘结剂发生固化的温度下进行加热，从而得到在高频区域中损耗小的压粉磁芯。
<实施例1>
使用旋转磨将通过骤冷单辊法所制作的Fe73.5-Cu1-Nb3-Si 13.5-B9(原子％)的Fe系非晶合金薄带进行粉碎，得到非晶层的软磁性合金粉末。粉碎设为：在粗粉碎3分钟后，进行通常的微粉碎20分钟以及伴随冷却的粉碎20分钟。
接下来，对软磁性合金粉末进行热处理，消除基于粉碎所导致的内部应变，并且使αFe结晶层析出。热处理设为在热压下在550℃加热20秒。
接下来，将有机硅树脂作为粘结剂来混合并进行造粒，制作出造粒粉。接下来，将造粒粉投入到模具中，使用挤压机以成形压力4吨/cm2的压力进行加压成形，从而制作出压粉体。有机硅树脂设为软磁性粉末的3重量％左右。
<磁芯损耗的评价(磁芯损耗)>
对于所得的各个压粉体，使用B-H分析仪测定了频率1MHz、磁通密度25mT时的磁芯损耗。将磁芯损耗合格与否的基准设为1300kW/m3以下。其理由在于，将达到普通的金属系材料的磁芯损耗以下作为目标。实施例1的压粉体的使用B-H分析仪所测定的磁芯损耗为1040kW/m3，通过了合格基准。得到了在高频区域中损耗小的压粉磁芯。
<粉末的形状>
图3(a)示出实施例1中的软磁性粉末的SEM图像。图3(b)示出图3(a)的A区域的放大图像。粉末201相当于粉末102，粉末202相当于微粉104。粉末201和粉末202基于上述粉碎机理而成为没有棱角而带有圆角的形状。
<第一粉末1和第二粉末2>
另外，粒径大于32μm的第一粉末1为全部粉碎粉的30重量％以下。另外，粒径为32μm以下的第二粉末2为全部粉碎粉的70重量％以上。满足任一者都可以。粒径以是否能够通过32μm直径的开口来进行判断。以下也同样。
因此，如图3(a)所示，成为了：第一粉末1存在一定数量而第二粉末2大量存在的粒度分布。
接下来，图4示出实施例1、比较例中的软磁性粉末的粒度分布。需要说明的是，比较例将粉碎时间设为比实施例1长。在以下的导磁率处说明制造条件。粒度分布通过Microtrack MT3000(2)系列来进行测定。图4中，横轴表示粒径，纵轴表示各粒径的软磁性粉末的存在频度。实施例1中，以累积分布计，D10％为7μm、D50％为约14.6μm、D90％为37.7μm。
<压粉磁芯>
图5(a)示出实施例1的压粉磁芯的剖面的SEM图像。图5(b)示出图5(a)的B区域的放大图像。粉末401相当于粉末102。粉末402相当于微粉104。粉末401以上述的机理而被粉碎，因此，粉末401的短边与原料的软磁性薄带的厚度基本相等。
<圆形度的分布>
图6示出实施例1的粉末的圆形度的分布。圆形度的分布使用WinRoof来算出。图6的横轴表示圆形度，纵轴表示各圆形度的软磁性粉末存在的频度。
圆形度的最大值为0.5以上、平均值为0.2以上较佳。优选圆形度的最大值为0.7以上、平均值为0.3以上。进而，圆形度的最大值为0.8以上、平均值为0.4以上较佳。
若圆形度变大，则制作压粉磁芯时，将软磁性粉末向模具填充时的流动性提高，能够降低压粉磁芯的空隙率。通过降低空隙率，从而每单位体积的软磁性粉末的比例增加，能够提高压粉磁芯的饱和磁通密度、导磁率这样的软磁特性。
<粉末的最大长度>
图7示出实施例1的粉末的最大长度(粉末中最长的长度)。最大长度的分布使用WinRoof来算出。图7的横轴表示最大长度，纵轴表示各最大长度的软磁性粉末存在的频度。
最大长度的最大值为50μm以上且100μm以下、最大长度的最小值为5μm以下、最大长度的平均值为6μm以上且9μm以下较佳。
最大长度的最大值为50μm以上且80μm以下、最小值为0.5μm以下、平均值为5μm以上且9μm以下较佳。
进而，最大长度的最大值优选为50μm以上且60μm以下。
若最大长度变小，则软磁性粉末的粒径变小，能够增大软磁性粉末的电阻。由此，在高频(例如100kHz以上)下能够减少涡流，能够减少涡流损耗。因而，能够减少使用了其的压粉磁芯的损耗。
<空隙率>
进而，通过图像解析来算出实施例1的压粉磁芯的空隙率。实施例1的压粉磁芯的空隙率为26.8％。
压粉磁芯的空隙率(软磁性粉末以外的部分)为30％以下较佳。为20％以下较佳。进一步优选为10％以下。
若空隙率变小，则每单位体积的软磁性粉末的比例增加，能够提高压粉磁芯的饱和磁通密度、导磁率这样的软磁特性。
<粒径和氧量>
软磁性粉末中的总体氧量如下所述地进行测定。首先，在不活泼气体气氛(氦气等)下仅对石墨坩埚进行加热，并加热至软磁性粉末熔融的温度。接下来，软磁性粉末中的氧与石墨反应而变成一氧化碳。该一氧化碳的红外线吸收是活性的，因此可利用红外线吸收法来检测。
若利用上述的测定方法，则实施例1的粉体的总体氧量为1.01％。第一粉末1的总氧量为0.8重量％以下、且第二粉末2的总氧量为1.7重量％以下较佳。
第一粉末1的总氧量为0.4重量％以下、且第二粉末2的总氧量为0.8重量％以下更佳。
进而，进一步优选第一粉末1的总氧量为0.2重量％以下、且第二粉末2的总氧量为0.4重量％以下。
若氧量变少，则软磁性粉末发生了氧化的比例变小，呈现出良好的软磁性特性的比例变大。由此，能够提高压粉磁芯的饱和磁通密度、导磁率这样的软磁特性。进而，能够减少损耗。
<效果>
对于利用了粉末表面的开裂的粉碎来说，粉末没有棱角而带有圆角，能够容易地控制为大量存在第一粉末1和第二粉末2的粒度分布。
通过在粉碎前不进行基于热处理的脆性化处理，从而在粉碎时粉体易于开裂。若为了脆性化而进行热处理，则薄带的硬度变高，相反地，粉碎变得困难。也就是说，变得难以发生开裂。
由此，在制作压粉磁芯时，将软磁性粉末向模具填充时的流动性良好，第二粉末2能够进入到第一粉末1之间。因而，能够减少压粉磁芯的空隙率。通过减少空隙率，从而增加每单位体积的软磁性粉末的比例，能够提高压粉磁芯的饱和磁通密度、导磁率这样的软磁特性。
进而，第一粉末1为全部粉碎粉的30重量％以下、且第二粉末2为全部粉碎粉的70重量％以上，粉碎粉的电阻变大，在高频(例如100kHz以上)下能够减少涡流，能够减少涡流损耗。因而，能够减少使用了该软磁性粉末的压粉磁芯的损耗。
(导磁率)
接下来，考察压粉磁芯的导磁率。
<磁芯损耗的评价(导磁率)>
对于所得的各个压粉体，使用阻抗分析仪测定了频率100kHz下的导磁率。导磁率合格与否的基准设为22以上。其理由在于，以达到同种金属系材料的导磁率以上为目标。利用阻抗分析仪来测定实施例1的样品。实施例1的导磁率为24.0，能够满足合格与否的基准，得到了具有优异磁特性的压粉磁芯。
<实施例1>
在上述所说明的条件下进行制作。需要说明的是，通常微粉碎时间设为20分钟，伴随冷却的粉碎时间设为20分钟。对于伴随冷却的粉碎来说，利用定点冷却器(spot cooler)一边对粉碎机的马达和粉碎容器进行冷却一边进行粉碎。通过冷却而保持在平均65℃。需要说明的是，将通常的粉碎2.5分钟和伴随冷却的粉碎2.5分钟重复8次。
<比较例>
将总微粉碎时间设为60分钟。通常微粉碎时间为20分钟，将冷却粉碎时间设为50分钟。除此以外，与实施例1为相同的条件。平均为80℃。需要说明的是，将通常粉碎1分钟和冷却2分钟重复20次。
在实施例1、比较例中改变粉碎时间。对于总粉碎时间短的实施例1来说，粒径大，导磁率变高，磁特性变好。粉碎时间越长，则粒径变得越小。若粒径小，则氧化层相对于粒子占有体积的比例变大，导磁率低。
其结果，粒径d50％大于10.7μm，优选为13μm至17μm。
[表1]
Figure BDA0002578788640000091
(实施方式2)
图8示出本发明的实施方式2中的使用了将粉碎粉和球状粉混合而得的软磁性粉末的压粉磁芯的剖面。第一粉末501和第二粉末502为粉碎粉，球状粉503为球状粉。
第一粉末501为粒径大于32μm的粉碎粉，为全部粉碎粉的30重量％以下，第二粉末502为粒径32μm以下的粉碎粉，为全部粉碎粉的70重量％以上。
球状粉503为粒径的累积分布D50％为9μm以下的球状粉，占据压粉磁芯的1体积％～30体积％。
绝缘膜504为在第一粉末501的表面形成的电阻高的绝缘膜。绝缘膜504的厚度比自然氧化膜(10nm～20nm)厚。另外，对于绝缘膜504来说，通过热处理而使第一粉末501的构成元素与大气中的氧结合，形成FeO、Fe2O3、Fe3O4、Al2O3、SiO2等氧化膜。或者，使用化学手法或物理手法来形成SiO2、Al2O2、TiO2等绝缘膜。
接下来，对于实施方式2的压粉磁芯的制造方法来进行说明。
<第一粉末501、第二粉末502的制造>
(粉碎粉的制造)
(1)通过高频加热等使合金组合物熔解，利用液体骤冷法来制作非晶层的薄带或薄片。作为制作非晶层的薄带的液体骤冷法，可使用在制造Fe基非晶薄带等时所使用的单辊式非晶制造装置、双辊式非晶制造装置。
(2)接下来，将薄带或薄片粉碎而进行粉末化。薄带或薄片的粉碎可使用普通的粉碎装置。例如，可使用球磨机、捣碎机、行星式磨机、旋风磨碎机、喷射磨、旋转磨等。
此时，若对薄带进行加热而使其结晶化，则薄带变脆，易于进行粉碎。然而，薄带的硬度变高，变得难以将薄带粉碎得较小，粒径小的粉碎粉的比例变少。因而，在实施方式中，通过在未经加热的状态下粉碎薄带，由此，薄带的硬度低，能够粉碎得较小，使粒径小的粉碎粉的比例增加。
另外，通过使用筛子将经粉碎而得的粉末进行分级，从而可得到具有期望粒度分布的软磁性的粉碎粉。
使用图9(a)、图9(b)来对本实施方式的粉碎粉的制造机理进行说明。利用旋转磨等粉碎机将图9(a)所示的软磁性薄带601粉碎。由此，如图9(b)所示，粉末602的表面开裂，逐渐被削切为微粉604，成为在表面具有粉碎痕603的粉末602。粉末602通过表面开裂成为没有棱角而带有圆角的形状。另外，微粉604也以相同的机理表面开裂，成为没有棱角而带有圆角的形状。在此，粉末602相当于第一粉末501，微粉604相当于第二粉末502。
(3)接下来，对薄带或薄片的粉碎粉(粉末)进行热处理，从而消除因粉碎所致的内部应变，或者使αFe结晶层析出。热处理装置例如可使用热风炉、热压机、灯、护套金属加热器、陶瓷加热器、回转窑等。此时，优选使用热压机等来进行急速加热。其原因在于，进一步推进结晶化，进一步推进粉末602的表面的开裂。因而，使粒径小的粉碎粉的比例增加。
(球状粉503的制造)
对于球状粉来说，利用气体雾化法或水雾化法等来制作非晶相的粉末。然后，进行热处理而消除内部应变，或者使αFe结晶相析出，由此进行制造。
或者，还可通过以成为球状的方式对上述所制作的粉碎粉的表面进行机械削切，或利用热等离子体使其再熔融而进行制造。
<粉碎粉与球状粉503的混合以及压粉磁芯的制作>
(1)对于实施方式2中的压粉磁芯的制作来说，使用混合搅拌机将第一粉末501、第二粉末502、上述球状粉503、以及酚醛树脂或有机硅树脂等绝缘性良好且耐热性高的粘结剂混合，从而制作造粒粉。在此，将粉碎粉和球状粉503混合而得的粉末为软磁性粉末。
(2)将造粒粉填充在具有期望形状的耐热性高的模具中，进行加压成形而得到压粉体。
(3)然后，通过在粘结剂发生固化的温度下进行加热，从而得到在高频区域中的损耗小的压粉磁芯。
(实施例2)
使用旋转磨对通过骤冷单辊法所制作的Fe73.5-Cu1-Nb3-Si 13.5-B9(原子％)的Fe系非晶合金薄带进行粉碎，得到非晶层的软磁性的粉碎粉。对于粉碎来说，在实施3分钟的粗粉碎后，实施40分钟的微粉碎。
球状粉503使用的是EPSONATMIX株式会社制造的Fe-Si-Cr-B(粒径为5μm)。
接下来，对粉碎粉进行热处理，从而消除因粉碎所致的内部应变，并且使αFe结晶层析出。关于热处理，在热压下在550℃加热20秒。
接下来，将有机硅树脂作为粘结剂，与将粉碎粉和球状粉503混合而得的软磁性粉末混合，并进行造粒，制作出造粒粉。
接下来，将造粒粉投入到模具中，使用挤压机以成形压力为4吨/cm2的压力进行加压成形，从而制作出压粉体。将粉碎粉和球状粉503混合而得的软磁性粉末中，粉碎粉与球状粉503的比例设为9∶1(重量比)。有机硅树脂设为将粉碎粉和球状粉503混合而得的软磁性粉末的3重量％左右。
对于所得的各个压粉体，使用B-H分析仪来测定频率1MHz、磁通密度25mT时的磁芯损耗。磁芯损耗合格与否的基准达到了1300kW/m3以下，满足了合格与否的基准。合格与否的基准将达到以往的金属系材料的磁芯损耗以下为目标。由此，得到了在高频区域中的损耗小的压粉磁芯。
<粉碎粉的形状>
图10(a)示出实施例2中的软磁性的粉碎粉的SEM图像。图10(b)示出图10(a)的A区域的放大图像。第一粉末701为图9(b)的粉末602，第二粉末702为图9(b)的微粉604。第一粉末701和第二粉末702通过上述的粉碎机理成为没有棱角而带有圆角的形状。
<粒径为32μm以上的粉碎粉>
第一粉末701为粒径大于32μm的粉碎粉。第一粉末701为全部粉碎粉的30重量％以下。另外，第二粉末702是粒径为32μm以下的粉碎粉。第二粉末702为全部粉碎粉的70重量％以上。为任一者都可以。粒径以是否能够通过32μm直径的开口来进行判断。以下相同。
因此，如图10(a)所示，成为存在一定数量的第一粉末701且大量存在第二粉末702的粒度分布。
接下来，图11示出实施例2中的软磁性的粉碎粉的粒度分布。粒度分布通过Microtrack MT3000(2)系列来进行测定。图11中，横轴表示粒径，纵轴表示各粒径的软磁性的粉碎粉的存在频度。累积分布中，D10％为7μm、D50％为14.6μm、D90％为37.7μm。
<粉碎粉和球状粉503的圆形度>
粉碎粉的圆形度的分布使用WinRoof而算出。
实施例2的粉碎粉的圆形度的最大值为0.79、平均值为0.31。需要说明的是，粉碎粉的圆形度的最大值为0.5以上、平均值为0.2以上较佳。进而，粉碎粉的圆形度的最大值为0.7以上、平均值为0.3以上较佳。另外，优选粉碎粉的圆形度的最大值为0.8以上、平均值为0.4以上。
实施例2的球状粉503的圆形度的最大值为0.95、平均值为0.6。需要说明的是，球状粉503的圆形度的最大值为0.9以上、平均值为0.5较佳。
若圆形度变大，则制作压粉磁芯时、将软磁性粉末向模具填充时的流动性提高，能够降低压粉磁芯的空隙率。通过降低空隙率，从而每单位体积的软磁性粉末的比例增加，能够提高压粉磁芯的饱和磁通密度、导磁率这样的软磁特性。
<粉碎粉的最大长度>
图12示出粉碎粉的最大长度(粉末中最长的长度)。粉碎粉的最大长度的分布使用WinRoof来算出。图12的横轴表示最大长度，纵轴表示各最大长度的软磁性的粉碎粉的存在频度。
最大长度的最大值为50μm以上且100μm以下、最大长度的最小值为5μm以下、最大长度的平均值为6μm以上且9μm以下较佳。
最大长度的最大值为50μm以上且80μm以下、最小值为0.5μm以下、平均值为5μm以上且9μm以下较佳。
进而，最大长度的最大值优选为50μm以上且60μm以下。
如果最大长度变小，则软磁性的粉碎粉的粒径变小，能够使软磁性的粉碎粉的电阻变大。由此，在高频(例如100kHz以上)下能够减少涡流，能够减少涡流损耗。因而，能够减少使用了其的压粉磁芯的损耗。
<粉碎粉的氧量>
软磁性的粉碎粉中的总体氧量如下所述地进行测定。首先，在不活泼气体气氛(氦气等)下仅对石墨坩埚进行加热，并加热至软磁性的粉碎粉发生熔融的温度为止。接下来，软磁性的粉碎粉中的氧与石墨反应而成为一氧化碳。该一氧化碳的红外线吸收是活性的，因此可利用红外线吸收法进行检测。
实施例2的粉碎粉的总体氧量为1.01重量％。
第一粉末701的总氧量为0.8重量％以下、且第二粉末702的总氧量为1.7重量％以下较佳。
第一粉末701的总氧量为0.4重量％以下、且第二粉末702的总氧量为0.8重量％以下较佳。
进而，优选第一粉末701的总氧量为0.2重量％以下、且第二粉末702的总氧量为0.4重量％以下。
若氧量变少，则软磁性的粉碎粉发生了氧化的比例变小，示出良好的软磁性特性的比例变大。由此，能够提高压粉磁芯的饱和磁通密度、导磁率这样的软磁特性。进而，能够减少损耗。
<效果>
对于利用了粉末表面的开裂的粉碎粉来说，粉末没有棱角而带有圆角，能够容易地控制为大量存在第一粉末701和第二粉末702的粒度分布。
由此，制作压粉磁芯时，将软磁性的粉碎粉向模具填充时的流动性良好，第二粉末702能够进入到第一粉末701之间。
进而，通过混合球状粉503(粒径的累积分布D50％为9μm以下的球状粉)，从而球状粉503能够进入到第一粉末701、第二粉末702的间隙中。
因而，能够降低压粉磁芯的空隙率。通过降低空隙率，从而每单位体积的将粉碎粉和球状粉503混合而得的软磁性粉末的比例增加，能够提高压粉磁芯的饱和磁通密度、导磁率这样的软磁特性。
进而，第一粉末701为全部粉碎粉的30重量％以下、且第二粉末702为全部粉碎粉的70重量％以上，粉碎粉的电阻变大，在高频(例如100kHz以上)下能够减少涡流，能够减少涡流损耗。因而，能够减少使用了其的压粉磁芯的损耗。
进而，通过在第一粉末701的表面形成绝缘膜，能够提高压粉磁芯的绝缘耐压，能够得到可靠性高的压粉磁芯。
需要说明的是，将实施方式2与以下的实施方式3、4的内容汇总于表2。
[表2]
Figure BDA0002578788640000151
(实施方式3)
图13示出本发明的实施方式3中的使用了将粉碎粉和第二球状粉503b混合而得的软磁性粉末的压粉磁芯的剖面。在图13中，对于与图8相同的要素构成，使用相同的符号，并省略说明。未说明的事项与实施方式2相同。
第一粉末701为与实施方式2相同的粉碎粉。还含有第二球状粉503b。第一粉末701为粒径大于32μm的粉碎粉，且占据全部软磁性粉末的30重量％以下，第二球状粉503b是粒径为32μm以下的球状粉，且占据全部软磁性粉末的70重量％以上。绝缘膜504为在第一粉末701的表面形成的电阻高的绝缘膜，利用与实施方式2相同的方法来制造。
在实施方式3中，对于实施方式2的粉碎粉，利用筛子将粒径为32μm以下的粉碎粉除去，将粒径大于32μm的粉碎粉的第一粉末701与粒径为32μm以下的第二球状粉503b混合，从而制作出压粉磁芯。
对于第二球状粉503b来说，利用气体雾化法或水雾化法等来制作非晶相的粉末。例如，使用EPSONATMIX株式会社制造的Fe-Si-Cr-B(粒径为5μm)。
<效果>
粒径为32μm以下的粉碎粉(第二粉末702)通过粉末602的开裂来制作，因此，粒子所含的氧量多，矫顽力增大，形成压粉磁芯时的损耗增加。因此，通过利用筛子将粒径为32μm以下的粉碎粉(第二粉末702)除去，并将粒径大于32μm的第一粉末701与粒径小于32μm的第二球状粉503b混合而制作出压粉磁芯。第二球状粉503b利用雾化法在气氛下进行制作，因此，粒子表面仅为自然氧化，粒子所含的氧量少，矫顽力小，能够减少制成压粉磁芯时的损耗。
进而，若混合与实施方式2相同的粒径的累积分布D50％为9μm以下的第二球状粉503b，则能够降低压粉磁芯的空隙率，每单位体积的将粉碎粉和球状粉混合而得的软磁性粉末的比例增加，能够提高压粉磁芯的饱和磁通密度、导磁率这样的软磁特性。
进而，通过在粒径大于32μm的第一粉末701的表面形成绝缘膜504，从而能够提高压粉磁芯的绝缘耐压，能够得到可靠性高的压粉磁芯。
(实施方式4)
图14示出本发明的实施方式4中的使用了将粉碎粉和第一球状粉503a混合而得的软磁性粉末的压粉磁芯的剖面。在图14中，对于与图8相同的要素构成，使用相同的符号，并省略说明。未说明的事项与实施方式2相同。
第二粉末702为与实施方式2相同的粉碎粉，含有第一球状粉503a。第二粉末702是粒径为32μm以下的粉碎粉，且占据全部软磁性粉末的70重量％以上，第一球状粉503a为粒径大于32μm的球状粉，且占据全部软磁性粉末的30重量％以下。绝缘膜504b为在第一球状粉503a的表面形成的电阻高的绝缘膜，利用与实施方式1相同的方法来制造。
在实施方式4中，对于实施方式2的粉碎粉，利用筛子将粒径大于32μm的第一粉末701除去，将粒径大于32μm的第一球状粉503a与粒径为32μm以下的粉碎粉的第二粉末702混合，从而制作出压粉磁芯。
对于球状粉来说，利用气体雾化法或水雾化法等来制作非晶相的粉末。例如，使用EPSON ATMIX株式会社制造的Fe-Si-Cr-B(粒径为25μm)。
<效果>
在实施方式2和实施方式3中使用的第一粉末701通过开裂来制作，因此，在粒子表面残留有开裂的粉碎痕，存在因粉碎痕而破坏绝缘膜的担忧，绝缘耐压降低。
因此，利用筛子将第一粉末701除去，将粒径为32μm以下的第二粉末702和粒径大于32μm的第一球状粉503a混合，从而制作出压粉磁芯。第一球状粉503a利用雾化法在气氛下进行制作，因而为球状，且没有像粉碎粉那样的粉碎痕，不存在绝缘膜被破坏的担忧，绝缘耐压不会降低。
进而，若混合粒径的累积分布D50％为32μm以下的第二球状粉503b，则能够降低压粉磁芯的空隙率，每单位体积的将粉碎粉和球状粉混合而得的软磁性粉末的比例增加，能够提高压粉磁芯的饱和磁通密度、导磁率这样的软磁特性。
需要说明的是，由于使用了粒径为32μm以下的粉碎粉(第二粉末702)，因此，形状为扁平形状，与球状相比来说，空隙率变小，能够使压粉磁芯的导磁率提高。
进而，通过在粒径大于32μm的第一球状粉503a的表面形成绝缘膜，从而能够使压粉磁芯的绝缘耐压得到提高，能够得到可靠性高的压粉磁芯。
(作为整体)
需要说明的是，构成压粉磁芯的软磁性粉末为金属、合金、硅钢板、非晶合金、纳米结晶合金等显示出软磁性特性的粉末即可。
另外，构成压粉磁芯的软磁性的粉碎粉和球状粉为金属、合金、硅钢板、非晶合金、纳米结晶合金等显示出软磁性特性的粉碎粉和球状粉即可。
需要说明的是，构成压粉磁芯的软磁性的粉碎粉和球状粉可以为相同的材料，也可以不同的材料。
对于含有软磁性组合物的粉末的压粉磁芯来说，以下的压粉磁芯与比较例相比来说分别更具有效果。
(压粉磁芯1)一种压粉磁芯，其含有软磁性组合物的粉末，其中，上述粉末的圆形度的最大值为0.5以上、平均值为0.2以上。
(压粉磁芯2)根据压粉磁芯1所述的压粉磁芯，其中，上述粉末的最大长度的最大值为50μm以上且100μm以下、最大长度的最小值为5μm以下、最大长度的平均值为5μm以上且9μm以下。
(压粉磁芯3)根据压粉磁芯1或2所述的压粉磁芯，其中，上述粉末的粒径大于32μm的第一粉末为上述粉末的30重量％以下。
(压粉磁芯4)根据压粉磁芯1～3中任一项所述的压粉磁芯，其中，上述粉末的粒径为32μm以下的第二粉末为上述粉末的70重量％以上。
(压粉磁芯5)根据压粉磁芯1～4中任一项所述的压粉磁芯，其中，上述第一粉末的总氧量为0.8重量％以下。
(压粉磁芯6)根据压粉磁芯1～5中任一项所述的压粉磁芯，其中，上述第二粉末的总氧量为1.7重量％以下。
(压粉磁芯7)根据压粉磁芯1～6中任一项所述的压粉磁芯，其中，上述压粉磁芯的空隙率为30％以下。
(压粉磁芯8)根据压粉磁芯1～7中任一项所述的压粉磁芯，其中，上述粉末的粒径d50％大于10.7μm。
(压粉磁芯9)一种压粉磁芯，其含有软磁性组合物的粉末，其中，上述粉末含有粉碎粉和球状粉，上述粉碎粉的圆形度的最大值为0.5以上、平均值为0.2以上，上述球状粉的圆形度的最大值为0.9以上、平均值为0.5以上。
(压粉磁芯10)根据压粉磁芯9所述的压粉磁芯，其中，上述粉碎粉的最大长度的最大值为50μm以上且100μm以下、最大长度的最小值为5μm以下、最大长度的平均值为5μm以上且9μm以下。
(压粉磁芯11)根据压粉磁芯9或10所述的压粉磁芯，其中，上述粉碎粉的粒径大于32μm的第一粉末为上述粉碎粉的30重量％以下。
(压粉磁芯12)根据压粉磁芯9～11中任一项所述的压粉磁芯，其中，上述粉碎粉的粒径为32μm以下的第二粉末为上述粉碎粉的70重量％以上。
(压粉磁芯13)根据压粉磁芯11或12所述的压粉磁芯，其中，上述第一粉末的总氧量为0.8重量％以下。
(压粉磁芯14)根据压粉磁芯12或13所述的压粉磁芯，其中，上述第二粉末的总氧量为1.7重量％以下。
(压粉磁芯15)根据压粉磁芯11～14中任一项所述的压粉磁芯，其中，上述第一粉末在表面具有10nm以上的绝缘膜。
(压粉磁芯16)根据压粉磁芯12～15中任一项所述的压粉磁芯，其不含上述第二粉末，而含有上述第一粉末和上述球状粉的粒径为32μm以下的粉末。
(压粉磁芯17)根据压粉磁芯9所述的压粉磁芯，其不含上述第一粉末，而含有上述第二粉末和上述球状粉的粒径大于32μm的粉末。
(压粉磁芯18)根据压粉磁芯9～17中任一项所述的压粉磁芯，其中，上述球状粉的粒径的累积分布D50％为9μm以下。
产业上的可利用性
本实施方式的压粉磁芯在扼流线圈、电抗器、变压器等电感器中被利用。另外，也被用于马达。
符号标记说明
1 第一粉末
2 第二粉末
101 软磁性薄带
102 粉末
103 粉碎痕
104 微粉
201 粉末
202 粉末
401 粉末
402 粉末
501 第一粉末
502 第二粉末
503 球状粉
503a 第一球状粉
503b 第二球状粉
504 绝缘膜
504b 绝缘膜
601 软磁性薄带
602 粉末
603 粉碎痕
604 微粉
701 第一粉末
702 第二粉末

Claims (10)

1.一种压粉磁芯，其含有软磁性组合物的粉末，其中，所述粉末含有粉碎粉和球状粉，
所述粉碎粉的圆形度的最大值为0.5以上、平均值为0.2以上，
所述球状粉的圆形度的最大值为0.9以上、平均值为0.5以上。
2.根据权利要求1所述的压粉磁芯，其中，所述粉碎粉的最大长度的最大值为50μm以上且100μm以下、
最大长度的最小值为5μm以下、
最大长度的平均值为5μm以上且9μm以下。
3.根据权利要求1所述的压粉磁芯，其中，所述粉碎粉的粒径大于32μm的第一粉末为所述粉碎粉的30重量％以下。
4.根据权利要求1所述的压粉磁芯，其中，所述粉碎粉的粒径为32μm以下的第二粉末为所述粉碎粉的70重量％以上。
5.根据权利要求3所述的压粉磁芯，其中，所述第一粉末的总氧量为0.8重量％以下。
6.根据权利要求4所述的压粉磁芯，其中，所述第二粉末的总氧量为1.7重量％以下。
7.根据权利要求3所述的压粉磁芯，其中，所述第一粉末在表面具有10nm以上的绝缘膜。
8.根据权利要求4所述的压粉磁芯，其不含所述第二粉末，而含有所述第一粉末和所述球状粉的粒径为32μm以下的粉末。
9.根据权利要求1所述的压粉磁芯，其不含所述粉碎粉的粒径大于32μm的第一粉末，而含有所述粉碎粉的粒径为32μm以下的第二粉末和所述球状粉的粒径大于32μm的粉末。
10.根据权利要求1所述的压粉磁芯，其中，所述球状粉的粒径的累积分布D50％为9μm以下。
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