CN116249598A - 压粉磁芯的制造方法和压粉磁芯 - Google Patents

压粉磁芯的制造方法和压粉磁芯 Download PDF

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Abstract

将磁体粉末在模具内一边以规定温度加热一边加压来制造压粉磁芯。磁体粉末的至少一部分被覆盖剂覆盖。模具由压模、上压头、以及下压头构成。上压头在上下方向位于下压头的上方。模具设置有低温部和高温部。低温部的温度比高温部的温度低10℃以上。

Description

压粉磁芯的制造方法和压粉磁芯
技术领域
本发明涉及压粉磁芯的制造方法和压粉磁芯。
背景技术
作为压粉磁芯的制造方法，存在例如专利文献1所公开的制造方法。在专利文献1的压粉磁芯的制造方法中，将表面被绝缘剂覆盖的磁体粉末在模具内一边加热一边加压，成型出压粉磁芯。根据该制造方法，通过热将磁体粉末、用于粘结磁体粉末的粘结剂软化。因此，根据该制造方法，与在常温将磁体粉末加压成型的方法相比，能够实现磁体粉末的高填充化。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利第6651082号公报。
发明内容
发明要解决的问题
然而，在专利文献1的制造方法中，存在如下的问题：制造的压粉磁芯产生断裂、鼓起；制造的压粉磁芯不能得到期望的电磁特性。
于是，本发明的目的在于，提供一种压粉磁芯的制造方法，该压粉磁芯不会产生断裂、鼓起，能得到期望的电磁特性。此外，本发明的目的在于，提供一种通过该制造方法制造的压粉磁芯。
用于解决问题的方案
本申请人对上述问题的原因进行了深入研究，着眼于以下方面：在通常的热压机中，在设置于加热室内的模具内对磁体粉末进行加压；由此，模具整体形成均匀的温度。
具体地，本申请人发现这样的现象：在粘结剂为热固性树脂的情况下，模具整体的温度分布均匀，因此整体上的固化从与模具接触的压粉磁芯的外侧部分开始进行。基于该现象，本申请人发现以下事项：由于压粉磁芯的外侧部分的已固化的树脂，残存于磁体粉末间的空气向压粉磁芯外部的释放被阻碍；由于压粉磁芯的外侧部分的已固化的树脂，粘结剂等产生的气体向压粉磁芯外部的释放被阻碍；因此，在压粉磁芯产生断裂、鼓起。
此外，本申请人也发现了这样的现象：在磁体粉末通过热处理而晶化的情况下，模具整体的温度分布均匀，因此整体上的固化从与模具接触的压粉磁芯的外侧部分开始进行。基于该现象，本申请人发现以下事项：伴随压粉磁芯的外侧部分的晶化而产生的热在压粉磁芯的内部传输，使压粉磁芯的中心部过热；由于上述热，导致在压粉磁芯的中心部析出使软磁特性劣化的Fe-B化合物相；因此，压粉磁芯的电磁特性劣化。
即，本申请人发现，上述问题是由模具整体的均匀的温度分布而引起的。基于该原因，本申请人提出使模具的温度部分不均匀的方案，并完成了本发明。
本发明的第一方面提供了一种压粉磁芯的制造方法，作为第一压粉磁芯的制造方法，
将磁体粉末在模具内一边以规定温度加热一边加压来制造压粉磁芯，
所述磁体粉末的至少一部分被覆盖剂覆盖，
所述模具由压模、上压头、以及下压头构成，
所述上压头在上下方向位于所述下压头的上方，
所述模具设置有低温部和高温部，所述低温部的温度比所述高温部的温度低10℃以上。
本发明的第二方面提供了一种压粉磁芯，作为第一压粉磁芯，
其含有至少一部分被覆盖剂覆盖的磁体粉末，
所述磁体粉末含有纳米晶体，
所述压粉磁芯具有第一面、第二面、以及周面，
所述第一面朝向规定方向中的第一方位，
所述第二面朝向与所述第一方位反向的第二方位，
所述周面与正交方向交叉，所述正交方向与所述规定方向正交，
当设所述第一面的晶化度为C1、所述第二面的晶化度为C2、所述周面的晶化度为C时，满足max(C1，C2，C)-min(C1，C2，C)≥1。
本发明的第三方面提供了一种压粉磁芯，作为第二压粉磁芯，
其含有至少一部分被覆盖剂覆盖的磁体粉末，
所述磁体粉末为具有玻璃化转变点的金属玻璃，
所述压粉磁芯具有第一面、第二面、以及周面，
所述第一面朝向规定方向中的第一方位，
所述第二面朝向与所述第一方位反向的第二方位，
所述周面与正交方向交叉，所述正交方向与所述规定方向正交的，
当设所述第一面的表面电阻值为R1、所述第二面的表面电阻值为R2、所述周面的表面电阻值为R时，满足min(R1，R2，R)/max(R1，R2，R)≤0.95。
发明效果
本发明的压粉磁芯的制造方法如下地构成：模具设置有低温部和高温部；低温部的温度比高温部的温度低10℃以上。因此，在本发明的压粉磁芯的制造方法中，压粉磁芯的外表面包含与模具的低温部接触的第一部分和与模具的高温部接触的第二部分，上述第一部分中的粘结剂的固化比上述第二部分中的粘结剂的固化延迟地进行。因此，由于残存于磁体粉末间的空气、粘结剂等产生的气体从上述第一部分释放，压粉磁芯不会产生断裂、鼓起。此外，根据本发明的压粉磁芯的制造方法，由于伴随磁体粉末的晶化而产生的热经由模具的低温部而向压粉磁芯的外部散热，即使在晶化反应的最后阶段也不会使压粉磁芯的中心部过热。因此，根据本发明的压粉磁芯的制造方法，在压粉磁芯中不会析出使压粉磁芯的软磁特性劣化的Fe-B化合物相。即，在本发明的压粉磁芯的制造方法中，能得到不会产生断裂、鼓起，且具有期望的电磁特性的压粉磁芯。
此外，本发明的压粉磁芯如下地构成：磁体粉末含有纳米晶体；当设第一面的晶化度为C1、第二面的晶化度为C2、周面的晶化度为C时，满足max(C1，C2，C)-min(C1，C2，C)≥1。由此，本发明的压粉磁芯不会断裂、鼓起，并且具有期望的电磁特性。
进而，本发明的压粉磁芯如下地构成：磁体粉末为具有玻璃化转变点的金属玻璃；当设第一面的表面电阻值为R1、第二面的表面电阻值为R2、周面的表面电阻值为R时，满足min(R1，R2，R)/max(R1，R2，R)≤0.95。由此，本发明的压粉磁芯不会断裂、鼓起，并且具有期望的电磁特性。
参照附图并对下述的最佳的实施方式的说明进行讨论，从而可以准确地理解本发明的目的，且能够更加完整地理解其结构。
附图说明
图1为表示本发明的第一实施方式的压粉磁芯的俯视图。
图2为表示图1的压粉磁芯的仰视图。
图3为用于说明图1的压粉磁芯的制造方法的流程图。
图4为用于说明图1的压粉磁芯的制造方法的图。在图中，模具的上压头和下压头处于初始状态。
图5为用于说明图1的压粉磁芯的制造方法的另一个图。在图中，上压头和下压头处于对磁体粉末进行加压的过程中的状态。
图6为用于说明图1的压粉磁芯的制造方法的又一个图。在图中，上压头和下压头处于已完成了对磁体粉末的加压的状态。
图7为表示本发明的第二实施方式的压粉磁芯的俯视图。
图8为表示图7的压粉磁芯的仰视图。
图9为用于说明图7的压粉磁芯的制造方法的图。在图中，模具的上压头和下压头处于初始状态。
图10为用于说明图1和图7的压粉磁芯的制造方法的变形例的图。在图中，模具的上压头和下压头处于初始状态。
具体实施方式
对于本发明而言，可通过多种变形、各种方式实现，作为本发明的一个例子，以下，对附图所示的特定的实施方式进行详细说明。附图和实施方式并没有将本发明限定在所公开的特定的方式中，在随附的权利要求书中所明示的范围内的所有变形例、等同物、替代例均包含在本发明的对象中。
(第一实施方式)
如图1所示，本实施方式的压粉磁芯600含有被覆盖剂110覆盖的磁体粉末100。另外，本发明不限于此，压粉磁芯600只要含有至少一部分被覆盖剂110覆盖的磁体粉末100即可。即，一部分磁体粉末100也可以不被覆盖剂110覆盖。
(磁体粉末)
本实施方式的磁体粉末100在非晶相中含有纳米晶体。即，磁体粉末100通过热处理在非晶质中析出纳米晶体。具体地，磁体粉末100为Fe-B-Si-P-C-Cu系、Fe-B-Si-Nb-Cu系、Fe-(Nb,Zr)-B系等。磁体粉末100具有晶化温度Tc。
(覆盖)
本实施方式的覆盖剂110的目的在于磁体粉末100的绝缘和提高机械强度。覆盖剂110由树脂等有机物、金属氧化物等无机物构成。在此，作为构成覆盖剂110的树脂，可以举出有机硅树脂、环氧树脂、酚醛树脂、聚酰胺树脂、聚酰亚胺树脂等热固性树脂、PPS树脂、PEEK树脂等热塑性树脂。此外，作为构成覆盖剂110的无机物，可以举出氧化铝、二氧化硅、氧化镁等金属氧化物、磷酸盐系、硼酸盐系、硅酸盐系等低熔点玻璃、聚硅烷、聚硅氮烷等无机高分子。另外，覆盖剂110可以仅由有机物构成。覆盖剂110也可以仅由无机物构成。覆盖剂110也可以由有机物与无机物的复合材料构成。更详细地，覆盖剂110可以如下地构成：覆盖剂110由内层与外层的两层结构构成；上述内层与磁体粉末100的表面接触；上述内层由无机物形成；上述外层位于上述内层的外侧；上述外层由有机物形成。另外，覆盖剂110可以并用多种材料。覆盖剂110可以由不同的材料形成两层或其以上的多层结构。
如图1和图2所示，本实施方式的压粉磁芯600具有第一面620、第二面640、以及周面660。
如图1所示，本实施方式的第一面620朝向规定方向中的第一方位。第一面620为与规定方向正交的平面。如图2所示，本实施方式的第二面640朝向与第一方位相反的第二方位。第二面640为与规定方向正交的平面。在此，在本实施方式中，规定方向为Z方向。此外，规定方向也为上下方向。在此，上方为+Z方向，下方为Z方向。另外，第一方位为+Z方向，第二方位为-Z方向。即，第一方位为上方，第二方位为下方。
如图1所示，本实施方式的周面660与正交方向交差，该正交方向与规定方向正交。在从规定方向观察压粉磁芯600的情况下，周面660具有田径跑道状的外缘。
在本实施方式的压粉磁芯600中，当设第一面620的晶化度为C1、第二面640的晶化度为C2、周面660的晶化度为C时，满足max(C1，C2，C)-min(C1，C2，C)≥1。即，在本实施方式的压粉磁芯600中，当设第一面620的晶化度C1、第二面640的晶化度C2、周面660的晶化度C之中的最大值为Cmax，第一面620的晶化度C1、第二面640的晶化度C2、周面660的晶化度C之中的最小值为Cmin时，满足Cmax-Cmin≥1。因此，本发明的压粉磁芯600不会断裂、鼓起，并且具有期望的电磁特性。特别地，在本实施方式中，第一面620的晶化度C1、第二面640的晶化度C2、周面660的晶化度C之中，周面660的晶化度C为最大值。即，在本实施方式中，max(C1，C2，C)＝C。在此，第一面620、第二面640以及周面660的晶化度C1，C2，C通过使用WPPD法(Whole-powder-pattern decomposition method，全粉型分解法)对由X射线衍射(XRD：X-ray diffraction)得到的测量结果进行解析来算出。
(压粉磁芯的制造方法)
参照图1至图6，本实施方式的压粉磁芯600如下地制造。
图3为表示本实施方式的压粉磁芯600的制造方法的流程图。具体地，压粉磁芯600通过依次执行覆盖工序、预成型工序、填充工序、以及加压·加热工序而制造。以下，对各工序的内容进行详细叙述。
(覆盖工序)
在覆盖工序中，作为压粉磁芯600的原料，准备在表面覆盖了覆盖剂110的磁体粉末100。另外，本发明并不限于此。作为压粉磁芯600的原料，也可以准备被覆盖剂110覆盖的磁体粉末100与未被覆盖剂110覆盖的磁体粉末100的混合物。
磁体粉末100的覆盖的方法能够鉴于覆盖的材料的种类和经济性，从粉末混合法、浸渍法、喷雾法、流动层法、溶胶凝胶法、CVD法、或者PVD法等各种方法中选择。
(预成型工序)
在执行覆盖工序之后，对磁体粉末100进行预成型。
(填充工序)
参照图4，在执行预成型工序之后，将预成型后的成型体收容在规定的模具300内。以下，对在本实施方式的压粉磁芯600的制造中使用的模具300进行详细叙述。
图4所示，在本实施方式的压粉磁芯600的制造中使用的模具300由压模310、上压头350、以及下压头330构成。
参照图4，在与上下方向正交的正交平面，本实施方式的压模310包围上压头350。在正交平面，压模310包围下压头330。压模310具有第一开口316、第二开口318、内壁312、以及收容部314。第一开口316位于压模310的上下方向的上端。第二开口318位于压模310的上下方向的下端。在与上下方向正交的方向，第一开口316具有比第二开口318更大的外周。内壁312在上下方向朝向下方变细。即，压模310具有在上下方向朝向下方变细的内壁312。收容部314具有在上下方向贯通压模310的孔。收容部314连通第一开口316和第二开口318。
如图4所示，本实施方式的上压头350部分地收容在压模310的收容部314。上压头350在上下方向位于下压头330的上方。
如图4所示，本实施方式的下压头330部分地收容在压模310的收容部314。下压头330在上下方向位于上压头350的下方。
参照图4，预成型的成型体向模具300的收容、即磁体粉末100向模具300的填充如下进行：在已从模具300的第二开口318的下侧向收容部314中装入了下压头330的状态下，将磁体粉末100从第一开口316投入模具300的收容部314内；磁体粉末100的投入结束后，将上压头350从第一开口316部分地插入收容部314内。
(加压·加热工序)
参照图4至图6，在执行填充工序之后，将磁体粉末100在模具300内一边加压一边加热，得到作为成型体的压粉磁芯600。即，本实施方式的压粉磁芯600是将被覆盖剂110覆盖的磁体粉末100在模具300内一边以规定温度T加热一边加压来制造的。另外，本发明并不限于此。也可以将至少一部分被覆盖剂110覆盖的磁体粉末100在模具300内一边以规定温度T加热一边加压来制造压粉磁芯600。换言之，也可以将被覆盖剂110覆盖的磁体粉末100和未被覆盖剂110覆盖的磁体粉末100在模具300内一边以规定温度T加热一边加压来制造压粉磁芯600。另外，规定温度T高于磁体粉末100的晶化温度Tc。
具体地，对填充至模具300的磁体粉末100一边施加成型压力一边进行加热。此时，成型压力越高，高密度化的效果越高。然而，过度地提高成型压力则高密度化的效果会饱和，模具300破损的风险提高。因此，成型压力设为100～2000MPa的范围。此外，以在模具300产生后述的温度分布的方式进行温度设定，实施对填充后的磁体粉末100的加热。
如图4所示，本实施方式的模具300设置有低温部400和高温部500。低温部400的温度Tl比高温部500的温度Th低10℃以上。更详细地，高温部500为压模310，低温部400为上压头350。另外，本发明不限于此，低温部400也可以是下压头330。另外，上述的磁体粉末100的晶化温度Tc低于高温部500的温度Th。低温部400的温度Tl与高温部500的温度Th的温度差优选为650℃以下。低温部400的温度Tl与高温部500的温度Th的温度差更优选为420℃以下。
如图4所示，本实施方式的模具300还设置有附加高温部520。附加高温部520的温度Tm在低温部400的温度Tl与高温部500的温度Th之间。需要说明的是，附加高温部520的温度Tm优选比低温部400的温度Tl高10℃以上。在本实施方式中，附加高温部520为下压头330。另外，在下压头330为低温部400的情况下，上压头350为附加高温部520。
参照图4至图6，以如下方式对磁体粉末100施加成型压力和加热。
首先，在上压头350和下压头330施加对填充至模具300的磁体粉末100的压紧力。接着，以高温部500的温度Th比低温部400的温度Tl高10℃以上，且附加高温部520的温度Tm为低温部400的温度Tl与高温部500的温度Th之间的温度的方式，使用加热器、高频感应加热、燃烧器加热等，对模具300的低温部400、高温部500以及附加高温部520进行加热。其后，冷却模具300，将得到的压粉磁芯600从模具300中取出，得到作为成型体的压粉磁芯600。另外，通过执行该加压·加热工序，在本实施方式的压粉磁芯600的非晶相中析出纳米晶体。
通过图1、图2以及图4可以理解的是，制造出的压粉磁芯600的第一面620是磁体粉末100在模具300中加压成型时与模具300的上压头350接触的部分。即，第一面620是磁体粉末100在模具300中加压成型时与模具300的低温部400接触的部分。此外，制造出的压粉磁芯600的第二面640是磁体粉末100在模具300中加压成型时与模具300的下压头330接触的部分。即，第二面640是磁体粉末100在模具300中加压成型时与模具300的附加高温部520接触的部分。另外，制造出的压粉磁芯600的周面660是磁体粉末100在模具300中加压成型时与模具300的压模310的内壁312接触的部分。即，周面660是磁体粉末100在模具300中加压成型时与模具300的高温部500接触的部分。
如上所述，压粉磁芯600的第一面620、第二面640以及周面660是分别与制造所使用的模具300的上压头350、下压头330以及压模310接触的部分。因此，第一面620、第二面640以及周面660的物性反映了与模具300接触的部分的温度设定。
上述的压粉磁芯600的制造方法具有覆盖工序、预成型工序、填充工序、以及加压·加热工序，但本发明不限于此。也可以将压粉磁芯600的制造方法改变为不执行预成型工序地制造压粉磁芯600。即，压粉磁芯600可以通过依次执行覆盖工序、填充工序、以及加压·加热工序来制造。此外，也可以将压粉磁芯600的制造方法改变为：对经过加压·加热工序制造的压粉磁芯600，进一步实施热处理。
(第二实施方式)
如图7和图8所示，本实施方式的压粉磁芯600A含有被覆盖剂110A覆盖的磁体粉末100A。另外，本发明不限于此，压粉磁芯600A只要含有至少一部分被覆盖剂110A覆盖的磁体粉末100A即可。即，磁体粉末100A的一部分可以未被覆盖剂110A覆盖。
(磁体粉末)
本实施方式的磁体粉末100A为具有玻璃化转变点的金属玻璃。具体地，磁体粉末100A为FePCBSiGa系、FeSiBM(M为过渡金属)系、FePBM(M为过渡金属)系。磁体粉末100A具有玻璃化转变温度Tg。
(覆盖)
本实施方式的覆盖剂110A的目的在于磁体粉末100A的绝缘和机械强度提高。覆盖剂110A由树脂等有机物、金属氧化物等无机物构成。在此，作为构成覆盖剂110A的树脂，能够使用与第一实施方式的覆盖剂110同样的树脂。
如图7和图8所示，本实施方式的压粉磁芯600A具有第一面620A、第二面640A、以及周面660A。
如图7所示，本实施方式的第一面620A朝向规定方向中的第一方位。第一面620A为与规定方向正交的平面。如图8所示，本实施方式的第二面640A朝向与第一方位反向的第二方位。第二面640A为与规定方向正交的平面。本实施方式的周面660A与正交方向交叉，该正交方向与规定方向正交。在从规定方向观察压粉磁芯600A的情况下，周面660A具有田径跑道状的外缘。
在本实施方式的压粉磁芯600A中，当设第一面620A的表面电阻值为R1、第二面640A的表面电阻值为R2、周面660A的表面电阻值为R时，满足min(R1，R2，R)/max(R1，R2，R)≤0.95。即，在本实施方式的压粉磁芯600A中，当设第一面620A的表面电阻值R1、第二面640A的表面电阻值R2、周面660A的表面电阻值R之中的最大值为Rmax，第一面620A的表面电阻值R1、第二面640A的表面电阻值R2、周面660A的表面电阻值R之中的最小值为Rmin时，满足Rmin/Rmax≤0.95。因此，本发明的压粉磁芯600A不会断裂、鼓起，并且具有期望的电磁特性。在此，使测试器的探针以探针间的距离为10.5mm的方式接触第一面620A、第二面640A以及周面660A的表面，测量第一面620A、第二面640A以及周面660A的表面电阻值R1、R2、R。
(压粉磁芯的制造方法)
参照图3至图9，本实施方式的压粉磁芯600A如下地制造。
本实施方式的压粉磁芯600A与第一实施方式的压粉磁芯600同样地，通过依次执行覆盖工序、预成型工序、填充工序、以及加压·加热工序而制造。在此，在各工序之中，覆盖工序和预成型工序与第一实施方式相同，省略详细说明。
(填充工序)
参照图9，在执行预成型工序之后，将磁体粉末100A填充至规定的模具300内。本实施方式的模具300具有与上述第一实施方式的模具300相同的结构，因此省略详细说明。
参照图9，磁体粉末100A向模具300的填充如下进行：在从模具300的第二开口318的下侧向收容部314中装入了下压头330的状态下，将磁体粉末100A从第一开口316投入模具300的收容部314内，磁体粉末100A的投入结束后，将上压头350从第一开口316部分地插入收容部314内。
(加压·加热工序)
参照图9和图4至图6，在执行填充工序之后，将磁体粉末100A在模具300内一边加压一边加热，得到作为成型体的压粉磁芯600A。即，将被覆盖剂110A覆盖的磁体粉末100A在模具300内一边以规定温度TA加热一边加压来制造本实施方式的压粉磁芯600A。另外，本发明并不限于此。也可以将至少一部分被覆盖剂110A覆盖的磁体粉末100A在模具300A内一边以规定温度TA加热一边加压来制造压粉磁芯600A。换言之，也可以将被覆盖剂110A覆盖的磁体粉末100A和未被覆盖剂110A覆盖的磁体粉末100A在模具300内一边以规定温度TA加热一边加压来制造压粉磁芯600A。
具体地，对填充至模具300的磁体粉末100A一边施加成型压力一边进行加热。此时，成型压力越高，高密度化的效果越高。然而，过度地提高成型压力则高密度化的效果会饱和，模具300破损的风险提高。因此，成型压力优选为100～2000MPa的范围。此外，以模具300产生后述的温度分布的方式，进行温度设定，实施对填充后的磁体粉末100A的加热。
如图9所示，本实施方式的模具300设置有低温部400和高温部500。低温部400的温度Tl比高温部500的温度Th低10℃以上。更详细地，高温部500为压模310，低温部400为上压头350。另外，本发明不限于此，低温部400也可以是下压头330。低温部400的温度Tl与高温部500的温度Th的温度差优选为650℃以下。低温部400的温度Tl与高温部500的温度Th的温度差更优选为420℃以下。
如图9所示，本实施方式的模具300还设置有附加高温部520。附加高温部520的温度Tm在低温部400的温度Tl与高温部500的温度Th之间。需要说明的是，附加高温部520的温度Tm优选比低温部400的温度高10℃以上。在本实施方式中，附加高温部520为下压头330。需要说明的是，在下压头330为低温部400的情况下，上压头350为附加高温部520。
参照图9和图4至图6，以如下方式对磁体粉末100A施加成型压力和加热。
首先，在上压头350和下压头330施加对填充至模具300的磁体粉末100A的压紧力。接着，以高温部500的温度Th比低温部400的温度Tl高10℃以上且附加高温部520的温度Tm在低温部400的温度Tl与高温部500的温度Th之间的方式，使用加热器、高频感应加热、燃烧器加热等对模具300的低温部400、高温部500以及附加高温部520进行加热。然后，冷却模具300，将得到的压粉磁芯600A从模具300中取出，得到作为成型体的压粉磁芯600A。
通过图7至图9可以理解的是，制造出的压粉磁芯600A的第一面620A是磁体粉末100A在模具300中加压成型时与模具300的上压头350接触的部分。即，第一面620A是磁体粉末100A在模具300中加压成型时与模具300的低温部400接触的部分。此外，制造的压粉磁芯600A的第二面640A是磁体粉末100A在模具300中加压成型时与模具300的下压头330接触的部分。即，第二面640A是磁体粉末100A在模具300中加压成型时与模具300的附加高温部520接触的部分。另外，制造的压粉磁芯600A的周面660A是磁体粉末100A在模具300中加压成型时与模具300的压模310的内壁312接触的部分。即，周面660A是磁体粉末100A在模具300中加压成型时与模具300的高温部500接触的部分。
如上所述，压粉磁芯600A的第一面620A、第二面640A以及周面660A为分别与用于制造的模具300的上压头350、下压头330以及压模310接触的部分。因此，第一面620A、第二面640A以及周面660A的物性反映了模具300接触的部分的温度设定。
上述的压粉磁芯600A的制造方法具有覆盖工序、预成型工序、填充工序、以及加压·加热工序，但本发明不限于此。也可以将压粉磁芯600A的制造方法改变为不执行预成型工序地制造压粉磁芯600A。即，压粉磁芯600A可以通过依次执行覆盖工序、填充工序、以及加压·加热工序而制造。
在上述实施方式的压粉磁芯600、600A的制造方法中使用的模具300能够以如下方式变形。
如图10所示，本变形例的模具300B由压模310、上压头350B、以及下压头330构成。在此，关于压模310和下压头330，与上述实施方式的模具300的压模310和下压头330相同，省略详细的说明。
如图10所示，本变形例的上压头350B在上下方向位于下压头330的上方。上压头350B是组合多个构件而构成的。构成上压头350B的多个构件包括低温用构件352B和高温用构件356B。
如图10所示，本变形例的模具300B设置有低温部400B、高温部500、附加高温部520、以及辅助高温部540。低温部400B的温度Tl比高温部500的温度Th低10℃以上。附加高温部520的温度Tm在低温部400B的温度Tl与高温部500的温度Th之间。辅助高温部540的温度Td在低温部400B的温度Tl与高温部500的温度Th之间。另外，低温部400B的温度Tl与高温部500的温度Th的温度差优选为650℃以下。低温部400B的温度Tl与高温部500的温度Th的温度差更优选为420℃以下。另外，附加高温部520的温度Tm优选比低温部400B的温度Tl高10℃以上，辅助高温部540的温度Td优选比低温部400B的温度Tl高10℃以上。此外，辅助高温部540的温度Td也可以与高温部500的温度Th相同。在本变形例中，低温部400B为低温用构件352B，高温部500为压模310，附加高温部520为下压头330，辅助高温部540为高温用构件356B。如图10所示，低温部400B配置为在Y方向被夹在两个辅助高温部540之间，但本发明不限于此。即，低温部400B与辅助高温部540的配置可以相反。即，辅助高温部540也可以配置为在Y方向被夹在两个低温部400B之间。此外，下压头330也可以是组合多个包括低温用构件352B和高温用构件356B的构件而构成的。
(圧缩成型)
参照图10，与上述的实施方式同样地实施磁体粉末100、100A向模具300B的填充和加压成型。
(压粉磁芯)
在变形例中，也可以如上所述地通过以规定的条件对被覆盖剂110、100A覆盖的磁体粉末100、100A进行加压·加热，得到含有被覆盖剂110、100A覆盖的磁体粉末100、100A的压粉磁芯600、600A。
以下，参照实施例对本发明的实施方式进一步详细地说明。
(实施例1～26和比较例1～9)
作为磁体粉末100，使用了Fe80.9Si3B6P8.5Cr1Cu0.6(at％)。将P2O5-ZnO-R2O系的绝缘覆盖剂110以相对于混合物的重量比为1.0wt％的方式混合在磁体粉末100中，用绝缘覆盖剂110覆盖磁体粉末100。将被绝缘被覆盖剂110覆盖的磁体粉末100和作为粘结剂的酚醛树脂，以粘结剂相对于混合物的重量比为0.4wt％的方式混合，制作了混合物。将该混合物(重量：37g)填充至模具300中，以成型压力8t/cm2和下表1的温度条件将混合物一边加热一边加压成型，制作了长度55.69mm、宽度23mm、厚度4.5mm的压粉磁芯。另外，Fe80.9Si3B6P8.5Cr1Cu0.6的αFe的析出温度(晶化温度Tc)为400℃。Fe80.9Si3B6P8.5Cr1Cu0.6的Fe-B化合物的析出温度为499℃。制作的压粉磁芯的评价结果示于表1。
[表1]
Figure BDA0004151820860000161
表1的实施例1～4、6～9、11～18、20～26、A5、A10的压粉磁芯600是使用作为低温部400的上压头350的温度Tl比作为高温部500的压模310的温度Th低10℃以上的模具300制作的。表1示出以下的事项：实施例1～4、6～9、11～18、20～26、A5、A10的压粉磁芯600的外观良好；实施例1～4、6～9、11～18、20～26、A5、A10的压粉磁芯600未析出化合物相，因此具有良好的电磁特性。表1的实施例5、10、19、A1、A5、A6、A10、A15的压粉磁芯600是使用作为低温部400的下压头330的温度Tl比作为高温部500的压模310的温度Th低10℃以上的模具300制作的。表1示出以下的事项：实施例5、10、19、A1、A5、A6、A10、A15的压粉磁芯600的外观良好；实施例5、10、19、A1、A5、A6、A10、A15的压粉磁芯600未析出化合物相，因此具有良好的电磁特性。另一方面，表1的比较例1～8、A1～A6的压粉磁芯是在压模310与上压头350以及下压头330的各自的温度差小于10℃的条件下制作的。表1示出以下的事项：比较例1～8、A1～A6的压粉磁芯在外观上产生断裂；比较例1～8、A1～A6的压粉磁芯析出了化合物相，在电磁特性方面也差。此外，表1的比较例9的压粉磁芯是在压模310与上压头350以及下压头330的各自的温度差小于10℃的条件下制作的。表1示出：在比较例9的压粉磁芯中，由于以低于晶化温度Tc的温度进行了加热，因此不会促进晶化，在电磁特性方面也差。
表1的实施例A2、A3、A7、A8、A11、A12、A14的压粉磁芯600是使用作为低温部400的压模310的温度Th比作为高温部500的上压头350的温度Tl低10℃以上的模具300制作的。表1示出以下的事项：实施例A2、A3、A7、A8、A11、A12、A14的压粉磁芯600的外观良好；实施例A2、A3、A7、A8、A11、A12、A14的压粉磁芯600未析出化合物相，因此具有良好的电磁特性。表1的实施例A2、A4、A7、A9、A11、A13、A14的压粉磁芯600是使用作为低温部400的压模310的温度Th比作为高温部500的下压头330的温度Tl低10℃以上的模具300制作的。表1示出以下的事项：实施例A2、A4、A7、A9、A11、A13、A14的压粉磁芯600的外观良好；实施例A2、A4、A7、A9、A11、A13、A14的压粉磁芯600未析出化合物相，因此具有良好的电磁特性。
测量了实施例1～26、A1～A15的压粉磁芯600的第一面620的晶化度C1、第二面640的晶化度C2以及周面660的晶化度C。此外，同样测量了比较例1～9、A1～A6的压粉磁芯的第一面的晶化度、第二面的晶化度以及周面的晶化度。测量结果示于表2和表3。
[表2]
Figure BDA0004151820860000181
[表3]
Figure BDA0004151820860000182
表1、表2和表3示出了第一面620的晶化度C1、第二面640的晶化度C2、以及周面660的晶化度C随着加热温度的上升而晶化度上升的倾向。此外，表1、表2和表3示出了周面660的加热温度与第一面620的加热温度的差越大，周面660的晶化度C与第一面620的晶化度C1的差越大的倾向。同样地，表1、表2和表3示出了周面660的加热温度与第二面640的加热温度的差越大，周面660的晶化度C与第二面640的晶化度C2的差越大的倾向。在周面660的加热温度(520℃)与第一面620的加热温度(510℃)的差为10℃的实施例1中，周面660的晶化度C(51％)与第一面620的晶化度C1(50％)的差为1％。此外，在周面660的加热温度(500℃)与第二面640的加热温度(490℃)的差为10℃的实施例10中，周面660的晶化度C(50％)与第二面640的晶化度C2(49％)的差为1％。在周面660的加热温度(520℃)与第二面640的加热温度(510℃)的差为10℃的实施例A1、A5中，周面660的晶化度C(51％)与第二面640的晶化度C2(50％)的差为1％。在周面660的加热温度(510℃)与第一面620的加热温度(520℃)的差为10℃的实施例A2、A3中，周面660的晶化度C(50％)与第一面620的晶化度C2(51％)的差为1％。在周面660的加热温度(510℃)与第二面640的加热温度(520℃)的差为10℃的实施例A4中，周面660的晶化度C(50％)与第二面640的晶化度C2(51％)的差为1％。在周面660的加热温度(490℃)与第一面620的加热温度(500℃)的差为10℃的实施例A11中，周面660的晶化度C(49％)与第一面620的晶化度C2(50％)的差为1％。这些结果表示，根据本实施方式的制造方法，能够制造第一面620的晶化度C1、第二面640的晶化度C2以及周面660的晶化度C之中的最大值，即max(C1，C2，C)与第一面620的晶化度C1、第二面640的晶化度C2以及周面660的晶化度C之中的最小值，即min(C1，C2，C)的差为1％以上的压粉磁芯600。此外，这些结果表示，在制造方法未知的压粉磁芯中，如果第一面620的晶化度C1、第二面640的晶化度C2以及周面660的晶化度C之中的最大值(max(C1，C2，C))和第一面620的晶化度C1、第二面640的晶化度C2以及周面660的晶化度C之中的最小值(min(C1，C2，C))的差为1％以上，则能够推定为通过本发明的制造方法制造的压粉磁芯600。另外，对于实施例1～26而言，第一面620的晶化度C1、第二面640的晶化度C2以及周面660的晶化度C之中的最大值(max(C1，C2，C))为周面660的晶化度C。即，对于实施例1～26而言，max(C1，C2，C)＝C。
(实施例27～40和比较例10～15)
作为磁体粉末100A，使用了Fe77.1B14.4P5.5Cr1Nb2(at％)的金属玻璃粉末。将P2O5-ZnO-R2O系的绝缘覆盖剂110A以相对于混合物的重量比为1.0wt％的方式混合在磁体粉末100A中，用绝缘覆盖剂110覆盖磁体粉末100A。将被绝缘被覆盖剂110覆盖的磁体粉末100A和作为粘结剂的酚醛树脂，以粘结剂相对于混合物的重量比为0.4wt％的方式混合，制作了混合物。将该混合物(重量：37g)填充至模具300中，以成型压力8t/cm2和下表4的温度条件将混合物一边加热一边加压成型，制作了长度55.69mm、宽度23mm、厚度4.5mm的压粉磁芯。另外，作为金属玻璃粉末的Fe77.1B14.4P5.5Cr1Nb2的玻璃化转变温度Tg为484℃。作为金属玻璃粉末的Fe77.1B14.4P5.5Cr1Nb2的晶化温度为511℃。制作出的压粉磁芯的评价结果示于表4。
[表4]
Figure BDA0004151820860000211
表4的实施例27～29、33～35、39、40、A19、A23的压粉磁芯600A是使用作为低温部400的上压头350的温度Tl比作为高温部500的压模310的温度Th低10℃以上的模具300制作的。表4示出以下的事项：实施例27～29、33～35、39、40、A19、A23的压粉磁芯600A的外观良好；实施例27～29、33～35、39、40、A19、A23的压粉磁芯600A未析出化合物相，因此具有良好的电磁特性。表4的实施例30～32、36～38、A19、A23的压粉磁芯600A是使用作为低温部400的下压头330的温度Tl比作为高温部500的压模310的温度Th低10℃以上的模具300制作的。表4示出以下的事项：实施例30～32、36～38、A19、A23的压粉磁芯600A的外观良好；实施例30～32、36～38、A19、A23的压粉磁芯600A未析出化合物相，因此具有良好的电磁特性。另一方面，表4的比较例10～15、A7～A14的压粉磁芯是在压模310与上压头350以及下压头330的各自的温度差小于10℃的条件下制作的。表4示出：在比较例10～15、A7～A14的压粉磁芯中，外观上产生了断裂。
表4的实施例A16、A17、A20、A21的压粉磁芯600是使用作为低温部400的压模310的温度Th比作为高温部500的上压头350的温度Tl低10℃以上的模具300制作的。表4示出以下的事项：实施例A16、A17、A20、A21的压粉磁芯600的外观良好；实施例A16、A17、A20、A21的压粉磁芯600未析出化合物相，因此具有良好的电磁特性。表4的实施例A16、A18、A20、A22的压粉磁芯600是使用作为低温部400的压模310的温度Th比作为高温部500的下压头330的温度Tl低10℃以上的模具300制作的。表4示出以下的事项：实施例A16、A18、A20、A22的压粉磁芯600的外观良好；实施例A16、A18、A20、A22的压粉磁芯600未析出化合物相，因此具有良好的电磁特性。
此外，测量了实施例27～40、A16～A23的压粉磁芯600A中的第一面620A的表面电阻值R1、第二面640A的表面电阻值R2以及周面660A的表面电阻值R。此外，同样测量了比较例10～15、A7～A14的压粉磁芯中的第一面的表面电阻值、第二面的表面电阻值以及周面的表面电阻值。测量结果示于表5和表6。
[表5]
Figure BDA0004151820860000231
[表6]
Figure BDA0004151820860000232
表4、表5和表6示出了第一面620A的表面电阻值R1、第二面640A的表面电阻值R2、以及周面660A的表面电阻值R随着加热温度的上升而表面电阻值上升的倾向。此外，表4、表5和表6示出了周面660A的加热温度与第一面620A的加热温度的差越大，第一面620A的表面电阻值R1相对于周面660A的表面电阻值R的比越小的倾向。同样地，表4、表5和表6示出了周面660A的加热温度与第二面640A的加热温度的差越大，第二面640A的表面电阻值R2相对于周面660A的表面电阻值R的比越小的倾向。在周面660A的加热温度(500℃)与第一面620A的加热温度(490℃)的差为10℃的实施例27中，第一面620A的表面电阻值R1(9.5*105Ω)相对于周面660A的表面电阻值R(1.0*106Ω)的比为0.95。此外，在周面660A的加热温度(500℃)与第二面640A的加热温度(490℃)的差为10℃的实施例30中，第二面640A的表面电阻值R2(9.5*105Ω)相对于周面660A的表面电阻值R(1.0*106Ω)的比为0.95。在周面660A的加热温度(490℃)与第一面620A的加热温度(500℃)的差为10℃的实施例A17中，周面660A的表面电阻值R(9.5*105Ω)相对于第一面620A的表面电阻值R1(1.0*106Ω)的比为0.95。在周面660A的加热温度(490℃)与第二面640A的加热温度(500℃)的差为10℃的实施例A18中，周面660A的表面电阻值R(9.3*105Ω)相对于第二面640A的表面电阻值R2(1.0*106Ω)的比为0.93。在周面660A的加热温度(420℃)与第一面620A的加热温度(430℃)的差为10℃的实施例A21中，周面660A的表面电阻值R(3.1*105Ω)相对于第一面620A的表面电阻值R1(3.8*105Ω)的比为0.82。在周面660A的加热温度(420℃)与第二面640A的加热温度(430℃)的差为10℃的实施例A22中，周面660A的表面电阻值R(3.1*105Ω)相对于第二面640A的表面电阻值R2(3.7*105Ω)的比为0.84。这些结果表示，根据本实施方式的制造方法，能够制造第一面620A的表面电阻值R1、第二面640A的表面电阻值R2以及周面660A的表面电阻值R之中的最小值，即min(R1，R2，R)相对于第一面620A的表面电阻值R1、第二面640A的表面电阻值R2以及周面660A的表面电阻值R之中的最大值，即max(R1，R2，R)的比为0.95以下的压粉磁芯600A。此外，这些结果表示，在制造方法未知的压粉磁芯中，如果第一面620A的表面电阻值R1、第二面640A的表面电阻值R2以及周面660A的表面电阻值R之中的最小值(min(R1，R2，R))相对于第一面620A的表面电阻值R1、第二面640A的表面电阻值R2以及周面660A的表面电阻值R之中的最大值(max(R1，R2，R))的比为0.95以下，则能够推定为通过本发明的制造方法制造的压粉磁芯600A。另外，在实施例27、29～34、36～40中，第一面620A的表面电阻值R1、第二面640A的表面电阻值R2以及周面660A的表面电阻值R之中的最大值(max(R1，R2，R))为周面660A的表面电阻值R。即，对于实施例27、29～34、36～40而言，max(R1，R2，R)＝R。
以上，举出实施方式对本发明进行了具体说明，但本发明不限于此，能够进行各种变形、变更。
本发明基于在2020年9月30日向日本专利局提交的日本专利申请第2020-164976号，其内容通过引用而成为本说明书的一部分。
虽然对本发明的最佳的实施方式进行了说明，对本领域技术人员来说显而易见地，在不脱离本发明的精神的范围内能够将实施方式变形，这样的实施方式属于本发明的范围。
附图标记说明
100、100A：磁体粉末
110、110A：覆盖剂
300、300B：模具
310：压模
312：内壁
314：收容部
316：第一开口
318：第二开口
330：下压头
350、350B：上压头
352B：低温用构件
356B：高温用构件
400、400B：低温部
500：高温部
520：附加高温部
540：辅助高温部
600、600A：压粉磁芯
620、620A：第一面
640、640A：第二面
660、660A：周面

Claims (12)

1.一种压粉磁芯的制造方法，将磁体粉末在模具内一边以规定温度加热一边加压来制造压粉磁芯，其中，
所述磁体粉末的至少一部分被覆盖剂覆盖，
所述模具由压模、上压头、以及下压头构成，
所述上压头在上下方向位于所述下压头的上方，
所述模具设置有低温部和高温部，
所述低温部的温度比所述高温部的温度低10℃以上。
2.根据权利要求1所述的压粉磁芯的制造方法，其中，
所述高温部为所述压模。
3.根据权利要求1或2所述的压粉磁芯的制造方法，其中，
所述模具还设置有附加高温部，
所述附加高温部为所述下压头，
所述附加高温部的温度比所述低温部的温度高10℃以上。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的压粉磁芯的制造方法，其中，
所述压模具有在所述上下方向朝向下方变细的内壁，
所述低温部为所述上压头。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的压粉磁芯的制造方法，其中，
所述上压头是组合多个构件构成的，
所述多个构件包括低温用构件和高温用构件，
所述模具还设置有辅助高温部，
所述低温部为所述低温用构件，
所述辅助高温部为所述高温用构件，
所述辅助高温部的温度比所述低温部的温度高10℃以上。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的压粉磁芯的制造方法，其中，
在所述压粉磁芯的所述加压时，在所述压粉磁芯的非晶相中析出纳米晶体。
7.根据权利要求6所述的压粉磁芯的制造方法，其中，
所述磁体粉末的晶化温度低于所述规定温度。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的压粉磁芯的制造方法，其中，
所述磁体粉末的一部分未被所述覆盖剂覆盖。
9.一种压粉磁芯，其含有至少一部分被覆盖剂覆盖的磁体粉末，
所述磁体粉末含有纳米晶体，
所述压粉磁芯具有第一面、第二面、以及周面，
所述第一面朝向规定方向中的第一方位，
所述第二面朝向与所述第一方位反向的第二方位，
所述周面与正交方向交叉，所述正交方向与所述规定方向正交，
当设所述第一面的晶化度为C1、所述第二面的晶化度为C2、所述周面的晶化度为C时，满足max(C1，C2，C)-min(C1，C2，C)≥1。
10.根据权利要求9所述的压粉磁芯，其中，
max(C1，C2，C)＝C。
11.一种压粉磁芯，其含有至少一部分被覆盖剂覆盖的磁体粉末，
所述磁体粉末为具有玻璃化转变点的金属玻璃，
所述压粉磁芯具有第一面、第二面、以及周面，
所述第一面朝向规定方向中的第一方位，
所述第二面朝向与所述第一方位反向的第二方位，
所述周面与正交方向交叉，所述正交方向与所述规定方向正交，
当设所述第一面的表面电阻值为R1、所述第二面的表面电阻值为R2、所述周面的表面电阻值为R时，满足min(R1，R2，R)/max(R1，R2，R)≤0.95。
12.根据权利要求11所述的压粉磁芯，其中，
max(R1，R2，R)＝R。
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