CN117637280A - 软磁性合金粉末、磁芯、磁性部件以及电子设备 - Google Patents

软磁性合金粉末、磁芯、磁性部件以及电子设备 Download PDF

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CN117637280A CN202311102558.6A CN202311102558A CN117637280A CN 117637280 A CN117637280 A CN 117637280A CN 202311102558 A CN202311102558 A CN 202311102558A CN 117637280 A CN117637280 A CN 117637280A
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梶浦良纪
细野雅和
吉留和宏
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Abstract

本发明提供一种具有由组成式((Fe(1‑(α+β))CoαNiβ)(1‑γ)X1γ)(1‑(a+b+c+d+e))BaPbSicCdCre(原子数比)构成的成分的软磁性合金粉末。X1为选自特定的元素中的1种以上。a～e、α～γ在特定的范围内。具有软磁性合金颗粒。粒径为(0.95×D90)以上且(1.05×D90)以下的软磁性合金颗粒的Wadell的圆形度的平均值为0.75以上，粒径为(0.95×D90)以上且(1.05×D90)以下的软磁性合金颗粒的Wadell的圆形度的方差为0.035以下。

Description

软磁性合金粉末、磁芯、磁性部件以及电子设备
技术领域
本发明涉及一种软磁性合金粉末、磁芯、磁性部件以及电子设备。
背景技术
专利文献1记载了包含非晶质软磁性粉末的环形磁芯。该非晶质软磁性粉末为金属玻璃，Wadell的实用球形度的平均值为0.90以上。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2011-023673号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
本发明的例示性的实施方式的目的在于得到一种能够制作改善了磁芯损耗和直流叠加特性的磁芯的软磁性合金粉末等。
用于解决技术问题的手段
为了实现上述目的，本发明的例示性的实施方式的软磁性合金粉末是具有由组成式((Fe(1-(α+β))CoαNiβ)(1-γ)X1γ)(1-(a+b+c+d+e))BaPbSicCdCre(原子数比)构成的成分的软磁性合金粉末，
X1为选自Ti、Zr、Hf、Nb、Ta、Mo、W、Al、Ga、Ag、Zn、S、Ca、Mg、V、Sn、As、Sb、Bi、N、O、Au、Cu、Mn、稀土元素和铂族元素中的1种以上，
0.020≤a≤0.200，
0≤b≤0.070，
0.020≤a+b≤0.200，
0≤c≤0.100，
0<d≤0.050，
0≤e≤0.040，
0.005≤α≤0.700，
0≤β≤0.200，
0≤γ≤0.030，
0.790≤1-(a+b+c+d+e)≤0.900，
具有软磁性合金颗粒，
粒径为(0.95×D90)以上且(1.05×D90)以下的软磁性合金颗粒的Wadell的圆形度的平均值为0.75以上，
粒径为(0.95×D90)以上且(1.05×D90)以下的软磁性合金颗粒的Wadell的圆形度的方差为0.035以下。
本发明的例示性的实施方式的磁芯包含上述的软磁性合金粉末。
磁芯也可以还包含树脂。
本发明的示例性实施方式的磁性部件包含上述的磁芯。
本发明的示例性实施方式的电子设备包括上述磁芯。
附图说明
图1是通过X射线晶体结构分析得到的图表的一例。
图2是通过对图1的图表进行轮廓拟合而得到的图案的一例。
图3A是本发明的例示性的实施方式所涉及的椭圆水流雾化装置的概略截面图。
图3B是图3A所示的椭圆水流雾化装置的主要部分放大截面图。
图3C是图3A所示的椭圆水流雾化装置的主要部分放大截面立体图。
图4A是从侧面观察图3A所示的椭圆水流雾化装置中的冷却液的流动的示意图。
图4B是从铅垂方向观察图4A所示的冷却液的流动的示意图。
图5A是表示图3A所示的椭圆水流雾化装置所涉及的筒体的结构的示意图。
图5B是表示图3A所示的筒体的变形例的结构的示意图。
图6A是从侧面观察现有的雾化装置中的冷却水的流动的示意图。
图6B是从上方观察图6A所示的冷却水的流动的示意图。
符号的说明：
10…椭圆水流雾化装置
20…熔融金属供给部
21…熔融金属
22…容器
23…熔融金属喷出口
24…加热用线圈
26…气体喷射喷嘴
27…气体喷射口
30…冷却部
32…筒体
32α…圆筒材料
33…内周面
34…排出部
36…冷却液导出部
37…供给管线
38…框体
39a…内框片
39b…框支承片
40…辅助筒体
42…通路部
44…外侧空间
45…外侧形成部件
46…内侧空间
50…冷却液层
52…冷却液喷出口
具体实施方式
以下，对本发明的实施方式所涉及的软磁性合金进行说明。
本实施方式所涉及的软磁性合金粉末为具有由组成式((Fe(1-(α+β))CoαNiβ)(1-γ)X1γ)(1-(a+b+c+d+e))BaPbSicCdCre(原子数比)构成的成分的软磁性合金粉末，
X1为选自Ti、Zr、Hf、Nb、Ta、Mo、W、Al、Ga、Ag、Zn、S、Ca、Mg、V、Sn、As、Sb、Bi、N、O、Au、Cu、Mn、稀土元素和铂族元素中的1种以上，
0.020≤a≤0.200，
0≤b≤0.070，
0.020≤a+b≤0.200，
0≤c≤0.100，
0<d≤0.050，
0≤e≤0.040，
0.005≤α≤0.700，
0≤β≤0.200，
0≤γ≤0.030，
0.790≤1-(a+b+c+d+e)≤0.900，
具有软磁性合金颗粒，
粒径为(0.95×D90)以上且(1.05×D90)以下的软磁性合金颗粒的Wadell的圆形度的平均值为0.75以上，
粒径为(0.95×D90)以上且(1.05×D90)以下的软磁性合金颗粒的Wadell的圆形度的方差为0.035以下。
在通过雾化法得到具有上述组成的软磁性合金粉末的情况下，通过将雾化法中使用的雾化装置设为具有后述的特定特征的装置，容易增大比较大的颗粒的圆形度的平均值，并且容易减小圆形度的方差。需要说明的是，方差是与平均值的偏差的平方的平均。
比较大的颗粒具体而言是粒径为(0.95×D90)以上且(1.05×D90)以下的颗粒。以下，有时将比较大的颗粒简记为大颗粒。D90是个数基准的累积相对频率成为90％的粒径。同样地，D50是个数基准的累积相对频率成为50％的粒径。
大颗粒的Wadell的圆形度的平均值为0.75以上，大颗粒的Wadell的圆形度的方差为0.035以下。
以下，对软磁性合金粉末的组成进行更详细地说明。
B的含量(a)满足0.020≤a≤0.200。也可以满足0.075≤a≤0.150。通过软磁性合金含有B，软磁性合金的非晶质性提高。但是，如果B的含量变多，则软磁性合金的Bs容易降低。进而，B的含量无论过多或过少，软磁性合金的熔点容易上升，熔融的软磁性合金的粘性容易上升。因此，如果B的含量过多，则即使变更雾化装置，大颗粒的圆形度和方差也难以得到改善。
在使用B的含量过少的软磁性合金粉末或B的含量过多的软磁性合金粉末制作磁芯的情况下，即使变更用于制作软磁性合金粉末的雾化装置，磁芯损耗和直流叠加特性也难以充分改善。
P的含量(b)满足0≤b≤0.070。即，软磁性合金也可以不含有P。也可以满足0.010≤b≤0.070。通过软磁性合金含有P，软磁性合金的非晶质性提高。进而，软磁性合金的熔点容易降低，熔融后的软磁性合金的粘性容易降低。因此，通过雾化装置的变更，大颗粒的圆形度和方差容易变得良好。但是，如果P的含量变多，则软磁性合金的Bs容易降低。
在使用P的含量过多的软磁性合金粉末制作磁芯的情况下，即使变更用于制作软磁性合金粉末的雾化装置，磁芯损耗和直流叠加特性也难以充分改善。
B与P的合计含量(a+b)满足0.020≤a+b≤0.200。也可以满足0.125≤a+b＜0.180。B与P的合计含量过多时，软磁性合金的Bs容易降低。
在使用B和P的合计含量过多的软磁性合金粉末制作磁芯的情况下，即使变更用于制作软磁性合金粉末的雾化装置，磁芯损耗和直流叠加特性也难以充分改善。
Si的含量(c)满足0≤c≤0.100。即，软磁性合金也可以不含有Si。也可以满足0≤c≤0.060。优选满足0≤c≤0.020。通过软磁性合金含有Si，软磁性合金的非晶质性及耐腐蚀性提高。进而，软磁性合金的熔点容易降低，熔融后的软磁性合金的粘性容易降低。因此，通过雾化装置的变更，大颗粒的圆形度和方差容易变得良好。但是，如果Si的含量变多，则软磁性合金的Bs容易降低。
在使用Si的含量过多的软磁性合金粉末制作磁芯的情况下，即使变更用于制作软磁性合金粉末的雾化装置，磁芯损耗和直流叠加特性也难以充分改善。
C的含量(d)满足0＜d≤0.050。可以满足0.001≤d≤0.050，也可以满足0.001≤d≤0.020。通过软磁性合金含有C，软磁性合金的非晶质性提高。进而，软磁性合金的熔点容易降低，熔融后的软磁性合金的粘性容易降低。因此，通过雾化装置的变更，大颗粒的圆形度和方差容易变得良好。但是，如果C的含量变多，则非晶质性容易降低。进而，在软磁性合金中容易生成异相，由此软磁特性容易恶化。具体而言，矫顽力容易上升。
在使用C的含量过少的软磁性合金粉末或C的含量过多的软磁性合金粉末制作磁芯的情况下，即使变更用于制作软磁性合金粉末的雾化装置，磁芯损耗和直流叠加特性也难以充分改善。
Cr的含量(e)满足0≤e≤0.040。即，软磁性合金也可以不含有Cr。也可以满足0≤e＜0.020。通过软磁性合金含有Cr，软磁性合金的耐腐蚀性提高。但是，如果Cr的含量变多，则软磁性合金的Bs容易降低。
在使用Cr的含量过多的软磁性合金粉末制作磁芯的情况下，即使变更用于制作软磁性合金粉末的雾化装置，直流叠加特性也难以充分改善。
Co相对于Fe、Co和Ni的合计含量的含有比例(α)满足0.005≤α≤0.700。也可以满足0.005≤α≤0.500，也可以满足0.010≤α≤0.500。
Ni相对于Fe、Co和Ni的合计含量的含有比例(β)满足0≤β≤0.200。也可以满足0≤β≤0.050，也可以满足0≤β≤0.005。即，软磁性合金也可以不含Ni。
特别是在软磁性合金具有由后述的非晶质构成的结构时，在软磁性合金中的Co的含有比例和Ni的含有比例合适的情况下，与软磁性合金不含Co和Ni的情况相比，软磁性合金的Bs容易提高。并且，在使用该软磁性合金制作磁芯的情况下，与使用不含Co和Ni的软磁性合金制作磁芯的情况相比，磁芯的直流叠加特性得到改善。
在使用Co的含有比例过小的软磁性合金粉末制作磁芯的情况下，即使变更用于制作软磁性合金粉末的雾化装置，磁芯损耗和直流叠加特性也难以充分改善。
在使用Co的含有比例过大的软磁性合金粉末制作磁芯的情况下，软磁性合金的Bs容易降低，即使变更用于制作软磁性合金粉末的雾化装置，直流叠加特性也难以充分改善。
在使用Ni的含有比例过大的软磁性合金粉末制作磁芯的情况下，软磁性合金的Bs容易降低，即使变更用于制作软磁性合金粉末的雾化装置，直流叠加特性也难以充分改善。
X1为选自Ti、Zr、Hf、Nb、Ta、Mo、W、Al、Ga、Ag、Zn、S、Ca、Mg、V、Sn、As、Sb、Bi、N、O、Au、Cu、Mn、稀土元素及铂族元素中的1种以上。稀土元素包括Sc、Y和镧系元素。铂族元素中包含Ru、Rh、Pd、Os、Ir和Pt。X1可以作为杂质含有，也可以有意添加。
X1相对于Fe、Co、Ni和X1的合计含量的含有比例(γ)满足0≤γ≤0.030。
Fe、Co、Ni和X1的合计含量(1-(a+b+c+d+e))满足0.790≤1-(a+b+c+d+e)≤0.900。也可以满足0.820≤1-(a+b+c+d+e)≤0.850。在Fe、Co、Ni及X1的合计含量过少的情况下，软磁性合金的Bs容易降低。
在使用Fe、Co、Ni及X1的合计含量过少的软磁性合金粉末制作磁芯的情况下，即使变更用于制作软磁性合金粉末的雾化装置，直流叠加特性也难以充分改善。
在使用Fe、Co、Ni及X1的合计含量过大的软磁性合金粉末制作磁芯的情况下，即使变更用于制作软磁性合金粉末的雾化装置，磁芯损耗和直流叠加特性也难以充分改善。
软磁性合金也可以含有上述以外的元素，即除Fe、Co、Ni、X1、B、P、Si、C和Cr以外的元素作为不可避免的杂质。例如，相对于软磁性合金100质量％，可以包含0.1质量％以下。
通过雾化装置的变更，在对具有上述组成的软磁性合金粉末进行加压成型而制作的磁芯中，如果成型压力相同，则容易得到矫顽力Hc及填充率相同且相对磁导率μ比较高的磁芯。该磁芯的磁芯损耗容易变低，直流叠加特性容易变高。
通过雾化装置的变更，在对具有上述组成的软磁性合金粉末进行加压成型而制作的磁芯中，如果使成型压力变化而使相对磁导率μ相等，则容易得到矫顽力Hc及填充率比较低的磁芯。该磁芯的磁芯损耗容易变低，直流叠加特性容易变高。
关于得到的磁芯中包含的软磁性合金颗粒，大颗粒的Wadell的圆形度的平均值也可以为0.75以上，大颗粒的Wadell的圆形度的方差也可以为0.035以下。使用大颗粒的Wadell的圆形度的平均值为0.75以上、大颗粒的Wadell的圆形度的方差为0.035以下的软磁性合金粉末得到的磁芯容易具有上述的圆形度。
通过磁芯所含的大颗粒的Wadell的圆形度的平均为0.75以上，磁芯的磁芯损耗特别容易变低。通过磁芯中所含的大颗粒的Wadell的圆形度的方差为0.035以下，特别是磁芯的直流叠加特性有容易提高的倾向。
在对软磁性合金粉末进行加压成型而制作的磁芯中，在按粒径测定磁芯中包含的软磁性合金颗粒的圆形度的情况下，粒径越大的软磁性合金颗粒，圆形度的平均值越容易变小，圆形度的方差越容易变大。即，特别是粒径大且具有变形的形状的软磁性合金颗粒容易包含于磁芯中。特别是，如果在磁芯中包含粒径大且具有变形的形状的软磁性合金颗粒，则在其周边容易产生局部饱和。其结果，直流叠加特性特别容易降低。
一直以来，难以以个数基准增大大颗粒的圆形度的平均值并减小大颗粒的圆形度的方差。特别是难以减小大颗粒的圆形度的方差。但是，本发明者们发现，在使用具有上述组成的软磁性合金通过后述的雾化装置制作软磁性合金粉末的情况下，能够增大大颗粒的圆形度的平均，并且能够减小大颗粒的圆形度的方差。
磁芯除了上述软磁性合金颗粒以外，还可以包含树脂。树脂的种类和含量没有特别限制。作为树脂的种类，可以例示酚醛树脂、环氧树脂等热固性树脂。相对于软磁性合金颗粒100质量份，树脂的含量可以为1质量份以上且5质量份以下。
以下，对软磁性合金粉末中的D50、D90的测定方法及大颗粒的圆形度的平均值及方差的算出方法进行说明。
软磁性合金粉末中的D50、D90的测定方法没有特别限制。可以通过激光衍射法等各种粒度分析法进行测定。特别地，也可以使用作为颗粒图像分析装置的Morphologi G3(Malvern Panalytical公司)进行确认。Morphologi G3是能够通过空气使粉末分散，投影各个颗粒形状，对得到的投影图进行评价的装置。
具体而言，能够根据各个颗粒的投影面积得到各个颗粒的圆当量直径(粒径)。需要说明的是，本实施方式中的圆当量直径为Heywood直径。并且，能够根据各个颗粒的圆当量直径得到粒度分布。根据得到的粒度分布，可以将个数基准的累积相对频数为50％时的粒径设为D50，将个数基准的累积相对频数为90％时的粒径设为D90。需要说明的是，在本实施方式中，根据至少2000个以上、优选20000个以上的颗粒的圆当量直径来计算D50、D90。
接着，从得到投影图的全部颗粒中确定大颗粒，即粒径为(0.95×D90)以上且(1.05×D90)以下的颗粒。然后，根据各个大颗粒的投影图算出各个大颗粒的圆形度。需要说明的是，本实施方式中的圆形度为Wadell的圆形度。然后，根据各个大颗粒的圆形度计算大颗粒的圆形度的平均值以及大颗粒的圆形度的方差。
由于Morphologi G3能够一次制作并评价多个颗粒的投影图，因此，能够在短时间内评价多个颗粒的形状。因此，对于成型前的软磁性合金粉末，适合评价粒度分布等。对于多个颗粒制作投影图，自动算出各个颗粒的粒径和圆形度，可以算出大颗粒的圆形度的平均值和大颗粒的圆形度的方差。
接着，对磁芯中包含的软磁性合金颗粒中的D50、D90的测定方法及大颗粒的圆形度的平均值及方差的算出方法进行说明。
首先，在任意位置切断磁芯，得到截面。接着，观察截面。截面的观察方法没有特别限制。例如，也可以使用电子显微镜(SEM、STEM等)。观察范围和倍率没有特别限制，对于至少2000个以上的软磁性合金颗粒，只要能够观察各个的截面形状即可。
接着，计算观察范围内的各个颗粒的圆当量直径。圆当量直径的计算方法没有特别限制。例如也可以使用分析程序等。但是，在使用分析程序等的情况下，有时将明显不是颗粒的部分识别为颗粒。这样的部分适当排除。
然后，根据各个颗粒的圆当量直径来计算D50、D90。接着，从观察到的全部颗粒中确定大颗粒，即粒径为(0.95×D90)以上且(1.05×D90)以下的颗粒。然后，根据各个大颗粒的投影图算出各个大颗粒的圆形度。需要说明的是，本实施方式中的圆形度为Wadell的圆形度。然后，根据各个大颗粒的圆形度计算大颗粒的圆形度的平均值以及大颗粒的圆形度的方差。
由Morphologi G3确认的软磁性合金粉末的个数基准下的粒度分布及圆形度与最终得到的磁芯的截面中的软磁性合金颗粒的个数基准下的粒度分布及圆形度不一致。
但是，由Morphologi G3确认的磁性粉末的个数基准下的粒度分布及圆形度与最终得到的磁芯的截面中的磁性粉末的颗粒的个数基准下的粒度分布及圆形度之间存在相关关系。因此，通过利用Morphologi G3确认软磁性合金粉末的粒度分布和圆形度，能够在某种程度上预测最终得到的磁芯的截面中的软磁性合金颗粒的粒度分布。即，容易控制成型前的软磁性合金粉末的个数基准下的粒度分布和圆形度，容易控制最终得到的磁芯的截面中的软磁性合金颗粒的个数基准下的粒度分布和圆形度。
本实施方式所涉及的软磁性合金粉末的D50和D90没有特别限制。D50例如可以为3μm以上且50μm以下。D90例如可以为10μm以上且100μm以下。
本实施方式所涉及的软磁性合金粉末的微细结构没有特别限制，但由于容易改善磁芯中的磁芯损耗和直流叠加特性，因此优选具有由非晶质构成的结构、由异质非晶构成的结构或由纳米结晶构成的结构。
在以下的记载中，由非晶质构成的结构是指非晶质化率X为85％以上，并且未观察到结晶的结构。由异质非晶构成的结构是指非晶质化率X为85％以上，并且结晶存在于非晶质中的结构。由纳米结晶构成的结构是指非晶质化率X小于85％，并且平均结晶粒径为100nm以下的结构。由结晶构成的结构是指非晶质化率X小于85％，并且平均结晶粒径超过100nm的结构。
在本实施方式所涉及的软磁性合金粉末具有由异质非晶构成的结构的情况下，平均结晶粒径优选为0.1nm以上且10nm以下。在本实施方式所涉及的软磁性合金粉末具有由纳米结晶构成的结构的情况下，平均结晶粒径优选为3nm以上且50nm以下。
评价非晶质化率X的方法没有特别限制。例如，有使用XRD的方法、使用扫描型透射电子显微镜(STEM)的方法等。特别是使用STEM的方法用于评价磁芯中包含的软磁性合金的非晶质化率X的情况。
以下，对使用XRD来评价非晶质化率的方法进行说明。需要说明的是，对于使用XRD评价平均结晶粒径的方法没有特别限制，可以用通常使用的方法适当地评价。
在通过XRD对非晶质化率X进行评价的情况下，非晶质化率X通过下述式(1)算出。
X＝100-(Ic/(Ic+Ia)×100)…(1)
Ic：结晶性散射积分强度
Ia：非晶质性散射积分强度
非晶质化率X是对软磁性合金通过XRD实施X射线晶体结构分析，进行相的鉴定，读取结晶化后的Fe或化合物的峰(Ic：结晶性散射积分强度，Ia：非晶质性散射积分强度)，由该峰强度算出结晶化率，通过上述式(1)算出。以下，进一步具体地说明计算方法。
对于软磁性合金，通过XRD进行X射线晶体结构分析，得到如图1所示的图表。使用下述式(2)的洛伦兹函数对其进行轮廓拟合，得到如图2所示的表示结晶性散射积分强度的结晶分量图案αc、表示非晶质性散射积分强度的非晶分量图案αa、以及将它们合并的图案αc+a。由得到的图案的结晶性散射积分强度和非晶质性散射积分强度，通过上述式(1)求出非晶质化率X。需要说明的是，测定范围为能够确认源自非晶质的晕圈的衍射角2θ＝30°～60°的范围。在该范围内，使利用XRD的实测的积分强度与使用洛伦兹函数算出的积分强度的误差在1％以内。
h：峰高
u：峰位置
w：半峰宽
b：背景高
以下，对通过STEM评价非晶质化率X的方法进行说明。
首先，将磁芯以任意的截面切断，用STEM观察得到的截面。倍率没有特别限制，为了通过后述的方法评价非晶质化率X，只要是足够高的倍率即可。对于通过观察得到的STEM图像，确定作为非晶质的部分和作为结晶的部分。然后，将非晶质的部分相对于非晶质的部分和结晶的部分的合计面积的面积比例设为非晶质化率X。
关于平均结晶粒径，可以通过观察进一步提高了STEM的分辨率的高分辨率图像来评价。
以下，对本实施方式所涉及的作为软磁性合金的软磁性合金粉末的制造方法进行说明。
软磁性合金粉末的制造方法没有特别限定。但是，本发明者们发现，在软磁性合金具有上述组成的情况下，在使用后述的椭圆水流雾化装置10通过气体雾化法制作软磁性合金粉末的情况下，能够增大大颗粒的圆形度的平均值，并且容易减小大颗粒的圆形度的方差。以下，对椭圆水流雾化装置10的结构进行说明。
如图3A所示，本实施方式所涉及的椭圆水流雾化装置10是用于通过气体雾化法使熔融金属21粉末化而得到包含多个软磁性金属颗粒的软磁性合金粉末的装置。该装置10具有熔融金属供给部20和配置于金属供给部20的铅垂方向的下方的冷却部30。在附图中，铅垂方向是沿着Z轴的方向。熔融金属21的制作方法没有特别限制。例如可以将目标组成中包含的各元素的单质等作为原料金属进行称量并使其熔融，也可以使具有目标组成的软磁性合金重新熔融。
熔融金属供给部20具有收容熔融金属21的耐热性容器22。在耐热性容器22的外周配置有加热用线圈24，以对收容于容器22的内部的熔融金属21进行加热维持为熔融状态。在容器22的底部形成有熔融金属喷出口23，熔融金属21从此处朝向构成冷却部30的筒体32的内周面33作为滴下熔融金属21a喷出。
在容器22的外底壁的外侧部以包围熔融金属喷出口23的方式配置有气体喷射喷嘴26。气体喷射喷嘴26具备气体喷射口27。从气体喷射口27朝向从熔融金属喷出口23喷出的滴下熔融金属21a喷射高压气体。高压气体从由熔融金属喷出口23喷出的熔融金属的周围整周向斜下方喷射，滴下熔融金属21a成为多个液滴，沿着气体的流动朝向筒体32的上部内侧的内周面33运送。
具有上述组成的熔融金属21通过与空气短时间的接触而容易氧化而形成氧化膜。如果形成氧化膜，则难以微细化。通过使用惰性气体或还原性气体作为从气体喷射喷嘴26的气体喷射口27喷射的气体，能够防止氧化膜的形成而容易地进行粉末化。
作为惰性气体，例如可以举出氮气、氩气、氦气等。作为还原性气体，例如可以举出氨分解气体。
在本实施方式中，图3A所示的筒体32的至少上部内侧(供给滴下熔融金属21a的部分)的内周面33在相对于筒体32的轴芯O以角度θ1倾斜的截面(例如与Z轴大致垂直的截面)具有大致椭圆的形状。如果筒体32的轴芯O相对于Z轴以角度θ2倾斜，则角度θ1能够表示为θ1＝(90度-θ2)。
在相对于筒体32的轴芯O以角度θ1倾斜的截面中，内周面33的椭圆的长轴优选与筒体32的轴芯O相对于Z轴(铅垂线)倾斜的方向一致。即，优选筒体32构成为椭圆的长轴包含于包含筒体32的轴芯O和与该轴芯O交叉的Z轴的平面。
例如如图5A所示，这样构成的筒体32能够由与轴芯O垂直的截面的内周面为圆形的圆筒材料32α制造。即，通过在使圆筒材料32α的轴芯O相对于铅垂方向(Z轴方向)以规定角度θ2倾斜的状态下将筒部材料32α的上下部分水平地切断，能够形成图3A所示的筒体32。在本实施方式中，在筒体32上沿着轴芯O连续地形成在相对于轴芯O以角度θ1倾斜的截面中相同尺寸的大致椭圆形状的内周面33。
如图4B所示，在本实施方式中，在筒体32的内周面33的各水平截面上显现的椭圆形的长径L3与短径L2之比(L3/L2)优选为1.01以上且3.00以下，进一步优选为1.04以上且2.00以下，特别优选为1.04以上且1.30以下。通过这样构成，容易使冷却液(例如冷却水)的流速变化，并且形成均匀厚度的冷却液层50。例如，虽然也根据冷却液层50的流量、流体压力以及厚度等而变化，但在将L3/L2设为1.04～3.00的情况下，能够使冷却液的流速的速度比(最高速度/最低速度)变化为1.07～1.33的程度。
如图3A所示，沿着筒体32的轴芯O在下方具备排出部34。排出部34能够将冷却液层50中所含的流过来的软磁性合金粉末与冷却液一起向外部排出。排出部34的内周面的内径可以比筒体32的内周面33的内径小。优选内径从筒体32的内周面33朝向排出部34的内周面连续地变小。需要说明的是，排出部34的内周面的水平截面也可以不一定是椭圆状，也可以是圆形。优选筒体32的内周面33的水平截面从筒体32的上部沿着轴芯O朝向排出部34是相同尺寸的椭圆。
沿着筒体32的轴芯O在上部具备冷却液导出部36。如图3B所示，冷却液导出部36具有框体38和外侧形成部件(外框形成部件)45。外侧形成部件45可以与筒体32一体成型，也可以与筒体32分开成型并安装于筒体32。
外侧形成部件45在筒体32的上部在内周面33的外侧形成外侧空间44。另外，在筒体32的上部内周面安装有辅助筒体40。辅助筒体40也可以是筒体32的上端开口缘本身。但是，在图示的例子中，辅助筒体40与筒体32分开成型，安装于筒体32的上部内周面。辅助筒体40的内周面优选与筒体32的内周面33齐平，但也可以不齐平。
框体38也可以与筒体32一体地成型。但是，优选框体38与筒体32分开成型。框体38具有配置于筒体32的内周面的内侧的内框片39a和相对于内框片39a以规定角度交叉的框支承片39b。如图3C所示，框支承片39b是大致椭圆环形状的板片。内框片39a具有从框支承片39b的大致椭圆形状的中央开口缘相对于椭圆的直轴以角度θ1倾斜的具有中心轴Oa的大致椭圆筒形状。
图3C所示的内框片39a的轴芯Oa与图3A所示的筒体32的轴芯O一致。图3C所示的内框片39a的外周面的水平截面具有有比图3A所示的筒体32的内周面33(或者辅助筒体40的内周面)的水平截面的椭圆小的内径的相似的椭圆形状。即，内框片39a的外周面的直径比筒体32的内周面33(或者辅助筒体40的内周面)的直径小，而且与筒体32的内周面33(或者辅助筒体40的内周面)平行。
如图3A所示，框支承片39b的外径部也可以安装于外侧形成部件45的上端或筒体32的上端。或者，框支承片39b的外径部也可以与外侧形成部件45的上端或筒体32的上端一体地形成。框支承片39b的内径部和内框片39a与筒体32的内周面、辅助筒体40的内周面和/或外侧形成部件45的内周面一起在筒体32的上部在内周面33的内侧划分内侧空间46。
另外，如图3B所示，外侧形成部件45在筒体32的上部在内周面33的外侧与筒体32(包括辅助筒体40)一起划分外侧空间44。内侧空间46位于外侧空间的径向的内侧，通过通路部42与外侧空间44连通。以通路部42沿着筒体32的轴芯O形成于外侧空间44的最上部或与其接近的位置的方式，辅助筒体40或筒体32的上端位于外侧空间44与内侧空间之间。
在本实施方式中，外侧空间44在筒体32的内周面33的外侧形成为沿水平方向连续的大致椭圆环状。内侧空间46在筒体32的内周面33的内侧形成为沿着内周面33在水平方向上连续的大致椭圆环状。通路部42也同样地形成为在水平方向上连续的大致椭圆环状。通路部42的沿着轴芯O的上下宽度W1比外侧空间44的轴芯方向的上下宽度W2窄。W1/W2为1/2以下即可。
在外侧形成部件45的径向的外侧安装有导入冷却液的冷却液供给管线37。从供给管线37向外侧空间44的连接口优选位于比通路部42沿着轴芯O更靠下方的位置。
在外侧空间44中，优选从供给管线37流入的冷却液形成从外侧空间的下方朝向上方的流动，形成从通路部42进入内侧空间46的流动。另外，用于形成内侧空间46的内框片39a的下端优选位于比通路部42沿着轴芯O更靠下侧的位置，在内框片39a的下端与筒体32内周面33(包括辅助筒体40的内周面)之间形成冷却液喷出口52。如图3C所示，内框片39a的下端在水平面内划分大致椭圆形的开口。
冷却液喷出口52的内径与内框片39a的外径一致，冷却液喷出口52的外径与筒体32的内周面(辅助筒体40的内径)一致。冷却液喷出口52优选形成为在水平截面中沿着周向连续的大致椭圆环状。
冷却液喷出口52与内侧空间46相连。内侧空间46所包含的冷却液从冷却液喷出口52朝向筒体32的内周面33呈椭圆螺旋状吹出。在本实施方式中，冷却液喷出口52的径向宽度没有特别限定，冷却液喷出口52的径向宽度与沿着筒体32的内周面流动的冷却液的冷却液层50的厚度对应。因此，冷却液喷出口52的径向宽度根据与冷却液层50的厚度的关系来确定。
如图3A所示，内框片39a的轴向长度L1是覆盖图3B所示的通路部42的轴芯O方向的宽度W1的程度的长度。内框片39a的轴向长度L1以在从熔融金属供给部20喷出的熔融金属与冷却液层50接触的位置的上游侧形成冷却液喷出口52的方式确定。另外，如图3A所示，内框片39a的轴向长度L1以充分的轴向长度L0的冷却液层50的液面在筒体32的内周面33露出的方式确定。
在内侧露出的冷却液层50的沿着轴芯O的长度L0优选为内框片39a的轴向长度L1的5～500倍的长度。另外，筒体32的内周面33的内径(椭圆的短径)没有特别限定，优选为50～500mm。
在本实施方式中，冷却液供给管线37也可以与冷却液导出部36的切线方向连接。冷却液能够以绕轴芯O呈椭圆螺旋状旋转的方式从冷却液供给管线37进入外侧空间44的内部。呈螺旋状地进入到外侧空间44的内部的冷却液通过通路部42，以螺旋状进入到内侧空间46的内部。
在本实施方式中，在冷却液导出部36中，冷却液暂时贮存在配置于筒体32的外侧的外侧空间44。另外，外侧空间44形成为大致椭圆形状。通过这样构成，冷却液在外侧空间44一边椭圆状回旋一边被导入内侧空间46。
另外，在本实施方式中，通路部42的下端形成于比外侧空间44的下端靠上方的位置。因此，冷却液在外侧空间44一边椭圆螺旋状回旋一边被暂时向上方抬起。然后，冷却液通过通路部42进入内侧空间46。进入位于筒体32的上部内侧的内侧空间46的冷却液通过通路部42，由此其流速加快。然后，冷却液通过与内侧空间46的内框片39a碰撞而其流动的方向发生变化。
通过在筒体32的上部具备的通路部42并椭圆螺旋状地进入到内侧空间46的内部的冷却液沿着内框片39a(沿着轴芯O)向下流动。另外，框支承片39b阻止冷却液向上方的流动。冷却液在内侧空间46形成绕轴芯O沿着内周面33的椭圆环状的流动。进而，重力沿着内周面33(沿着轴芯O)向下作用于冷却液。通过冷却液与重力的协同作用，冷却液从冷却液喷出口52以沿着内周面33的大致椭圆形的螺旋轨道流动的方式喷出。从冷却液喷出口52喷出的冷却液沿着内周面33以大致恒定的厚度形成冷却液以椭圆螺旋状流动的冷却液层50。
如图3A所示，在本实施方式中，从冷却液导出部36向形成为筒体32的上部内侧的椭圆状的内周面33供给冷却液。因此，冷却液能够形成沿着筒体32的内周面33以大致椭圆螺旋状流动的冷却液层50。通过向该冷却液层50的内侧液面喷射作为熔融金属21的熔滴的滴下熔融金属21a并使其入射，能够进一步急速冷却滴下熔融金属21a。如图4A和图4B所示，椭圆螺旋状的冷却液的流动在椭圆的短径侧的流速变快，在长径侧的流速变慢。喷射到冷却液层50的滴下熔融金属21a在冷却液层50中与冷却液一起在流速变化的同时流动。
通过一边使滴下熔融金属21a与冷却液一起改变流速一边在冷却液层50中流动，认为在刚与冷却液接触之后产生的滴下熔融金属21a周围的蒸汽的膜容易从滴下熔融金属21剥离。其结果，滴下熔融金属21a容易在冷却液层50中骤冷。通过这样将滴下熔融金属21a急冷，即使在微小粒径中也能够制造非晶质性、磁特性良好的软磁性合金粉末。
如图3A所示，在本实施方式中，冷却液喷出口52遍及筒体32的周向连续地形成为大致椭圆形状。但是，在冷却液喷出口52设置有加强部件等的基础上，冷却液喷出口52也可以遍及筒体32的周向断续地形成。通过遍及筒体32的周向地形成冷却液喷出口52，沿着筒体32的内周面33以椭圆螺旋状流动的冷却液能够形成冷却液层50。
如图3A所示，在本实施方式中，冷却液导出部36能够在内框片39a与筒体32的内周面33之间形成大致椭圆形状的冷却液喷出口52。其结果，能够从冷却液喷出口52喷出沿着筒体32的内周面33呈椭圆螺旋状流动的冷却液。
如图3A所示，在本实施方式中，内周面33所形成的椭圆形的中心以随着朝向筒体32的下部而相对于铅垂线(Z轴)以角度θ2倾斜的方式偏离。如图4A所示，沿着内周面33形成的冷却液层50的冷却液一边描绘椭圆螺旋轨道一边相对于铅垂方向(重力方向)倾斜地流动。
因此，在沿着Z轴的长度彼此相同的情况下，与现有的雾化装置相比，能够延长冷却液流动的椭圆螺旋的距离。另外，通过朝向筒体32的内周面33的沿着椭圆长轴的一端在重力方向上喷射熔融金属，滴下熔融金属21a容易从筒体32的上端开口进入筒体32的内周面33(冷却液层50)。因此，能够顺畅地冷却熔滴。
需要说明的是，在上述的实施方式中，筒体32的内周面33的水平截面是从筒体32的上部沿着轴芯O朝向排出部34相同尺寸的椭圆。但是，筒体32的内周面33的水平截面只要至少在筒体32的上部为大致椭圆形状即可，也可以沿着轴芯O从中途朝向排出部34变化。例如，也可以从筒体32的上部沿着轴芯O朝向排出部34，从大致椭圆形逐渐变化为大致圆形(或其他)。
另外，筒体32的内周面33的水平截面优选从筒体32的上部沿着轴芯O朝向排出部34椭圆的长径L3与短径L2之比(L3/L2)也恒定，但也可以使比(L3/L2)变化。例如，也可以使比(L3/L2)以从筒体32的上部沿着轴芯O朝向排出部34变小的方式变化，或者以变大的方式变化，或者以它们交替地显现的方式变化。
另外，筒体32的内周面33的水平截面也可以从筒体32的上部沿着轴芯O朝向排出部34，使椭圆的长径的朝向逐渐变化。例如，也可以在筒体32的上部，使椭圆的长径的朝向与筒体32的轴芯O的倾斜方向一致，在筒体32的下部，使椭圆的长径的朝向以与筒体32的轴芯O的倾斜方向大致垂直的方式变化。
在本实施方式中，筒体32的轴芯O与铅垂方向的规定角度θ2没有特别限定，优选为5～45度。通过设为这样的角度范围，容易从熔融金属喷出口23朝向形成于筒体32的内周面33的冷却液层50喷出滴下熔融金属21a。
在本实施方式中，以框支承片39b成为水平的方式形成冷却液导出部36。但是，如果构成为喷出椭圆螺旋状的冷却液层50，则也可以不以框支承片39b成为水平的方式形成冷却液导出部36。
与此相对，在现有的雾化装置中，如图6A及图6B所示，筒体32的内周面33的与轴芯O垂直的截面为圆形(L3/L2＝1.00)。另外，冷却液导出部的内框片39a的下端在与轴芯O垂直的截面上划分圆形的开口，冷却液喷出口52为圆形状。
关于软磁性合金粉末的粒径，可以通过使雾化的条件适当变化来调整粒径。另外，也可以通过利用干式分级或湿式分级调整粒度来调整粒径。作为干式分级方法，例如可以举出使用干式筛的筛分级、以及气流分级的分级方法。作为湿式分级方法，例如可以举出通过湿式过滤器过滤的分级、通过离心分离的分级等分级方法。
也可以在本实施方式所涉及的软磁性合金粉末上形成绝缘涂层。
通过将得到的软磁性合金粉末成型，能够得到磁芯。成型方法没有特别限定。作为一例，对通过加压成型得到磁芯的方法进行说明。
首先，将软磁性合金粉末与树脂混合。通过混合树脂，容易得到通过成型而强度高的成型体。树脂的种类没有特别限制。例如可以举出酚醛树脂、环氧树脂等。树脂的添加量也没有特别限制。在添加树脂的情况下，可以相对于磁性粉末添加1质量％以上且5质量％以下。
将软磁性合金粉末与树脂的混合物造粒而得到造粒粉。造粒方法没有特别限制。例如，也可以使用搅拌机进行造粒。造粒粉的粒径没有特别限制。
对得到的造粒粉进行加压成型而得到成型体。成型压力没有特别限制。例如，也可以是面压为0.1t/cm2以上且20t/cm2以下。在使用利用椭圆水流雾化装置制作的具有上述组成的软磁性合金粉末的情况下，与使用现有的雾化装置的情况相比，能够以较小的成型压力提高相对磁导率μ。而且，与使用现有的雾化装置的情况相比，能够得到磁芯损耗和直流叠加特性得到改善的磁芯。
然后，能够使成型体中所含的树脂固化而得到磁芯。固化方法没有特别限制，可以在能够使使用的树脂固化的条件下进行热处理。
磁芯的用途没有特别限制。例如，能够适合用作电感器用、特别是功率电感器用的磁芯。进而，也能够适用于将磁芯和线圈一体成型而成的电感器。
进而，上述的磁芯、使用了上述磁芯的磁性部件能够适用于电子设备。
特别是上述磁芯容易使磁芯损耗比较低，容易使直流叠加特性比较高，因此，适合用于要求小型化、高频化、高效率化及节能化的领域。例如，能够适用于搭载于ICT设备、电动汽车等的磁芯、磁性部件以及电子设备。
实施例
以下，基于实施例对本发明进行具体地说明。
(实验例1)
＜软磁性合金粉末＞
以原子数比计成为(Fe0.700Co0.300)0.820B0.110P0.020Si0.030C0.010Cr0.010的合金组成的方式称量原料金属，通过高频加热溶解，制作母合金。
将制作的母合金加热使其熔融，制成1500℃的熔融状态的金属后，通过气体雾化法，制作具有各试样的合金组成的软磁性合金粉末。具体而言，在从喷出口向筒体内的冷却部喷出熔融的母合金时，朝向喷出的滴下熔融金属喷射高压气体。需要说明的是，高压气体为N2气。滴下熔融金属通过与冷却部(冷却水)碰撞而被冷却固化，成为软磁性合金粉末。
在雾化装置栏中记载为“现有装置”的情况下，使用图6所示的现有的雾化装置。在雾化装置栏中记载为“椭圆水流装置”的情况下，使用图3～图5所示的椭圆水流雾化装置。
关于气体雾化法的条件，将熔融金属的喷出量设为0.8～12kg/分钟，将气体喷射压力设为0.5～9MPa，将冷却水的压力设为2～30MPa。另外，以得到目标软磁性合金粉末的方式适当控制上述各条件。
对于各试样，通过ICP分析确认了母合金的组成与粉末的组成大致一致。另外，对各粉末进行X射线衍射测定，确认了微细结构。在实验例1～3中，确认了全部粉末具有由非晶质构成的结构。
各试样的个数基准下的D50、D90通过使用Morphologi G3(Malvern Panalytical公司)以倍率10倍观察20000个粉末颗粒的形状来测定。具体而言，使体积3cc的粉末以1～3bar的气压分散，拍摄基于激光显微镜的投影图像。然后，将各粉末颗粒的投影图像中的Heywood直径作为粒径进行测定。
将个数基准下的累积相对频数成为50％的粒径设为D50，将成为90％的粒径设为D90。将结果示于表1。并且，将粒径为(0.95×D90)以上且(1.05×D90)以下的颗粒作为大颗粒。
由各大颗粒的投影图像测定各大颗粒的圆形度，算出大颗粒的圆形度的平均值及方差。将结果示于表1。
＜Bs测定用软磁性合金薄带＞
通过单辊法制作与上述软磁性合金粉末相同组成的软磁性合金薄带，具体而言，以原子数比计为(Fe0.700Co0.300)0.820B0.110P0.020Si0.030C0.010Cr0.010的组成的Bs测定用软磁性合金薄带。
首先，准备各元素的纯物质，以最终得到目标组成的Bs测定用软磁性合金薄带的方式进行称量。然后，通过高频加热将各元素的纯物质熔融，制作母合金。
然后，对制作的母合金进行加热使其熔融，制成1300℃的熔融状态的金属后，在大气中通过以旋转速度25m/sec.使用30℃的辊的单辊法向辊喷射上述金属，制作Bs测定用软磁性合金薄带。薄带的厚度设为20～25μm，薄带的宽度设为约5mm，薄带的长度设为约70m。辊的材质设为Cu。
对得到的Bs测定用软磁性合金薄带进行X射线衍射测定，确认了得到的Bs测定用软磁性合金薄带由非晶质构成。
通过ICP分析确认了母合金的组成与Bs测定用软磁性合金薄带的组成大致一致。
然后，测定该Bs测定用软磁性合金薄带的Bs。使用振动试样型磁力计(VSM)以磁场1000kA/m测定Bs。将结果示于表1。在Bs测定用软磁性合金薄带的Bs为1.30T以上的情况下，视为软磁性合金粉末的Bs良好。
＜磁芯＞
使用各试样的软磁性合金粉末制作环形磁芯。
首先，将软磁性合金粉末与树脂(酚醛树脂)混合。相对于软磁性合金粉末100质量份，以树脂量为3质量份的方式混合。接着，作为搅拌机使用通常的行星式搅拌机以成为粒径500μm左右的造粒粉的方式进行造粒。接着，对得到的造粒粉进行加压成型，制作外径为内径为/>高度为6.0mm的环形形状的成型体。以最终得到的磁芯的相对磁导率μ成为表1所示的值的方式适当控制成型压力(面压)。使得到的成型体在150℃下固化，制作环形磁芯。环形磁芯制作了后述的试验所需的数量。
对各试样的磁芯(环形磁芯)中包含的软磁性合金颗粒中的个数基准下的D50、D90的测定方法进行说明。首先，将各试样的磁芯中的环形磁芯以任意的截面切断，使用SEM以倍率500倍观察截面。观察范围设定为至少观察到2000个软磁性合金颗粒的大小。然后，对于上述观察范围，算出全部软磁性合金颗粒的圆当量直径(Heywood径)。将个数基准下的累积相对频数成为50％的粒径设为D50，将成为90％的粒径设为D90。将结果示于表1。并且，将粒径为(0.95×D90)以上且(1.05×D90)以下的颗粒作为大颗粒。
测定各大颗粒的圆形度，算出大颗粒的圆形度的平均值及方差。将结果示于表1。
相对磁导率μ是在环形磁芯上卷绕UEW线，使用4284A PRECISION LCR METER(Hewlett Packard)以100kHz进行测定。将结果示于表1。
矫顽力Hc是对于环形磁芯使用HC仪(东北特殊钢株式会社制造的K-HC1000)进行测定。将结果示于表1。
关于填充率，首先，根据该环形磁芯的尺寸和质量算出环形磁芯的密度。接着，将算出的环形磁芯的密度除以根据软磁性合金粉末的质量比率算出的密度即真密度，由此算出填充率(相对密度)。将结果示于表1。
关于磁芯损耗，首先，对于各环形磁芯，将一次绕组卷绕20次，将二次绕组卷绕14次。然后，使用B-H分析仪(岩崎通信机株式会社制造的SY-8232)测定300kHz、50mT、20～25℃下的铁损。将结果示于表1。
进而，对于μ彼此相等的情况，算出使用椭圆水流装置制作的实验例的磁芯损耗相对于使用现有装置制作的实验例的磁芯损耗的比例。具体而言，分别算出试样编号1b的磁芯损耗相对于试样编号4a的磁芯损耗的比例、试样编号2b的磁芯损耗相对于试样编号5a的磁芯损耗的比例、试样编号3b的磁芯损耗相对于试样编号6a的磁芯损耗的比例、试样编号4b的磁芯损耗相对于试样编号7a的磁芯损耗的比例、试样编号5b的磁芯损耗相对于试样编号8a的磁芯损耗的比例、试样编号6b的磁芯损耗相对于试样编号9a的磁芯损耗的比例。将结果示于表1。
关于Isat，一边对各环形磁芯从0施加直流电流一边测定电感。将相对于直流电流0时的电感，电感降低至10％时施加的直流电流的值设为Isat。电感的测定中，在测定频率100kHz、测定电压0.5mV下使用LCR仪(Hewlett-Packard Company制造)。将结果示于表1。
进而，对于μ彼此相等的情况，算出使用椭圆水流装置制作的实验例的Isat相对于使用现有装置制作的实验例的Isat的比例。具体而言，分别算出试样编号1b的Isat相对于试样编号4a的Isat的比例、试样编号2b的Isat相对于试样编号5a的Isat的比例、试样编号3b的Isat相对于试样编号6a的Isat的比例、试样编号4b的Isat相对于试样编号7a的Isat的比例、试样编号5b的Isat相对于试样编号8a的Isat的比例、试样编号6b的Isat相对于试样编号9a的Isat的比例。将结果示于表1。
[表1]
根据表1，软磁性合金粉末的D50、D90即使将雾化装置从现有装置变更为椭圆水流装置也没有大幅变化。但是，软磁性合金粉末中所含的大颗粒的圆形度的平均值通过将雾化装置从现有装置变更为椭圆水流装置而变大。软磁性合金粉末中所含的大颗粒的圆形度的方差通过将雾化装置从现有装置变更为椭圆水流装置而变小。
将除了雾化装置以外在相同条件下制作磁芯的试样编号1a与试样编号1b进行比较。试样编号1a和试样编号1b的Hc和填充率为同等程度。试样编号1b的μ较高。并且，试样编号1b的磁芯损耗较低，试样编号1b的Isat较高。即，通过将雾化装置从现有装置变更为椭圆水流装置，能够将Hc及填充率维持为同等程度，并且提高μ，降低磁芯损耗，提高直流叠加特性。
对于将除了雾化装置以外在相同条件下制作了磁芯的试样编号2a与试样编号2b进行比较的情况，将试样编号3a与试样编号3b进行比较的情况，对试样编号4a与试样编号4b进行比较的情况，对试样编号5a与试样编号5b进行比较的情况，对试样编号6a与试样编号6b进行比较的情况，也成为与对试样编号1a与试样编号1b进行比较的情况同样的结果。
另外，通过将雾化装置从现有装置变更为椭圆水流装置，能够确认得到低成型压力及低填充率且μ同等的磁芯。而且，在以雾化装置不同、μ相同的试样进行比较时，在使用椭圆水流装置的情况下，成为磁芯损耗低且直流叠加特性高的结果。
(实验例2)
实验例2是使软磁性合金的组成从实验例1变化的实验例。气体雾化法的条件适当控制，最终得到的磁芯的μ全部为25。另外，在实验例2中，与实验例1不同，不测定Hc。
对于使用椭圆水流装置制作的磁芯的磁芯损耗，将组成相同且使用现有装置制作的磁芯的磁芯损耗设为1，算出磁芯损耗的比率。将磁芯损耗的比率为0.85以下的情况记为良好。磁芯损耗的比率更优选为0.70以下，进一步优选为0.60以下。
关于直流叠加特性，对于使用椭圆水流装置制作的磁芯的Isat，将组成相同且使用现有装置制作的磁芯的Isat设为1，算出Isat的比率。将Isat的比率为1.10以上的情况设为良好。Isat的比率更优选为1.15以上，进一步优选为1.20以上。
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表2中，关于不含P的情况，主要表示使B的含量(a)变化的情况。满足0.020≤a≤0.200等的软磁性合金的组成在规定的范围内时，能够根据雾化装置的种类来改变大颗粒的圆形度的平均值和方差。而且，能够使得到的磁芯的磁芯损耗及Isat变化。
Bs有随着B的含量增加而减少的倾向。表2中，B的含量(a)为0.100以上且0.200以下时，随着B的含量(a)增加，Bs增加。这是因为，在B的含量(a)为0.100以上且0.200以下的情况下，为了使软磁性合金的组成在规定的范围内而使Si的含量(c)同时变化。
试样编号24相对于试样编号23的磁芯损耗的比率比试样编号22相对于试样编号21的磁芯损耗的比率减少。这是因为试样编号23的大颗粒的圆形度相对低，μ＝25，因此，试样编号23的成型压力相对变大，试样编号23的磁芯损耗相对变大。
在不含B的情况下，即使变更雾化装置，大颗粒的圆形度的平均值的变化及方差的变化也小。而且，即使变更雾化装置，磁芯的磁芯损耗也不会充分降低，直流叠加特性未充分提高。
B的含量过多时，即使变更雾化装置，大颗粒的圆形度的平均值的变化及方差的变化也小。而且，即使变更雾化装置，磁芯的磁芯损耗也不会充分降低，直流叠加特性未充分提高。
表3中示出一边使B和P的合计含量恒定一边使B的含量(a)和P的含量(b)变化的情况。在满足0≤b≤0.070等的软磁性合金的组成在规定的范围内的情况下，能够根据雾化装置的种类使大颗粒的圆形度的平均值和方差变化。而且，能够使得到的磁芯的磁芯损耗及Isat变化。
在P的含量过多的情况下，与P的含量在上述范围内的情况相比，Bs降低。而且，即使变更雾化装置，磁芯的磁芯损耗也不会充分降低，直流叠加特性未充分提高。
表4中示出使B与Si的合计含量恒定并且使Si的含量(c)变化的情况。在满足0≤c≤0.100等的软磁性合金的组成在规定的范围内的情况下，能够根据雾化装置的种类使大颗粒的圆形度的平均值和方差变化。而且，能够使得到的磁芯的磁芯损耗及Isat变化。
在Si的含量过多的情况下，与Si的含量在上述的范围内的情况相比，Bs降低。而且，即使变更雾化装置，磁芯的磁芯损耗也不会充分降低，直流叠加特性未充分提高。
表5中示出使B和C的合计含量恒定并且使C的含量(d)变化的情况。在满足0＜d≤0.050等的软磁性合金的组成在规定的范围内的情况下，能够根据雾化装置的种类使大颗粒的圆形度的平均值及方差变化。而且，能够使得到的磁芯的磁芯损耗及Isat变化。
在C的含量过少的情况下，与C的含量在上述范围内的情况相比，大颗粒的圆形度的平均值降低，大颗粒的圆形度的方差上升。而且，即使变更雾化装置，磁芯的磁芯损耗也不会充分降低，直流叠加特性未充分提高。
在C的含量过大的情况下，即使使用椭圆水流装置，磁芯的磁芯损耗也显著变大。进而，即使变更雾化装置，直流叠加特性也未充分提高。
表6中示出使Cr的含量(e)变化的情况。在满足0≤e≤0.040等的软磁性合金的组成在规定的范围内的情况下，能够根据雾化装置的种类使大颗粒的圆形度的平均值和方差变化。而且，能够使得到的磁芯的磁芯损耗及Isat变化。
在Cr的含量过多的情况下，与Cr的含量在上述范围内的情况相比，Bs降低。其结果，即使变更雾化装置，磁芯的直流叠加特性也未充分提高。
在表7A～表7G中示出不使a～e变化而使α、β变化的情况。各表中表示β＝0的情况、β＝0.005的情况、β＝0.010的情况、β＝0.030的情况、β＝0.050的情况、β＝0.100的情况、β＝0.200的情况、β＝0.210的情况。
表7A中示出α＝0、即不含Co的情况。由于不含Co，因此，即使变更雾化装置，磁芯的磁芯损耗也不会充分降低，直流叠加特性无法充分提高。
表7B示出α＝0.005的情况，表7C示出α＝0.010的情况，表7D示出α＝0.300的情况，表7E示出α＝0.500的情况，表7F示出α＝0.700的情况。在软磁性合金的组成为规定的范围内的情况下，能够根据雾化装置的种类来改变大颗粒的圆形度的平均值和方差。而且，能够使得到的磁芯的磁芯损耗及Isat变化。
与此相对，β过大时，即使变更雾化装置，磁芯的直流叠加特性也未充分提高。
表7G中示出α＝0.710的情况。由于α过大，因此，即使变更雾化装置，磁芯的直流叠加特性也没有充分提高。
表8中示出使Fe、Co、Ni及X1的合计含量(1-(a+b+c+d+e))变化，随之使B、P、Si及C的含量变化的情况。满足0.790≤1-(a+b+c+d+e)≤0.900等的软磁性合金的组成在规定的范围内时，能够根据雾化装置的种类来改变大颗粒的圆形度的平均值和方差。而且，能够使得到的磁芯的磁芯损耗及Isat变化。
在Fe、Co、Ni及X1的合计含量过小的情况下，即使变更雾化装置，磁芯的直流叠加特性也未充分提高。在Fe、Co、Ni及X1的合计含量过多的情况下，即使变更雾化装置，磁芯的磁芯损耗也不会充分降低，直流叠加特性无法充分提高。
在表9A～表9G中示出对于γ＝0.001的情况、为0.005的情况、为0.010的情况、以及γ＝0.030的情况分别使X1的种类变化的情况。软磁性合金的组成在规定的范围内时，能够根据雾化装置的种类使大颗粒的圆形度的平均值和方差变化。而且，能够使得到的磁芯的磁芯损耗及Isat变化。
(实验例3)
对于表1的试样编号6a、3b，除了使软磁性合金粉末的粒径变化以外，在相同的条件下实施。软磁性合金粉末的粒径通过适当变更熔融金属的喷出量、气体喷射压力、冷却水的压力而变化。将结果示于表10。
[表10]
根据表10，如果D50及D90彼此相等，则软磁性合金粉末中所含的大颗粒的圆形度的平均值通过将雾化装置从现有装置变更为椭圆水流装置而变大。如果D50及D90彼此相等，则软磁性合金粉末中所含的大颗粒的圆形度的方差通过将雾化装置从现有装置变更为椭圆水流装置而变小。
关于所得到的磁芯的磁芯损耗和直流叠加特性，如果D50、D90和μ彼此相等，则通过将雾化装置从现有装置变更为椭圆水流装置，磁芯损耗降低，直流叠加特性提高。
(实验例4)
除了对得到的软磁性合金粉末适当实施热处理以外，在与试样编号257、258相同的条件下实施。具体而言，试样编号257a、258a在热处理温度300℃下进行热处理。试样编号257b、258b在热处理温度575℃下进行热处理。试样编号257c、258c在热处理温度900℃下进行热处理。对各粉末通过X射线衍射测定评价微细结构。其他方面与实验例2同样地实施。将结果示于表11。
[表11]
根据表11，大颗粒的圆形度的平均值和方差没有通过热处理而变化。而且，无论微细结构如何，通过将雾化装置从现有装置变更为椭圆水流装置，磁芯的磁芯损耗降低，直流叠加特性提高。

Claims (5)

1.一种软磁性合金粉末，其中，
具有由组成式((Fe(1-(α+β))CoαNiβ)(1-γ)X1γ)(1-(a+b+c+d+e))BaPbSicCdCre(原子数比)构成的成分，
X1为选自Ti、Zr、Hf、Nb、Ta、Mo、W、Al、Ga、Ag、Zn、S、Ca、Mg、V、Sn、As、Sb、Bi、N、O、Au、Cu、Mn、稀土元素和铂族元素中的1种以上，
0.020≤a≤0.200，
0≤b≤0.070，
0.020≤a+b≤0.200，
0≤c≤0.100，
0<d≤0.050，
0≤e≤0.040，
0.005≤α≤0.700，
0≤β≤0.200，
0≤γ≤0.030，
0.790≤1-(a+b+c+d+e)≤0.900，
具有软磁性合金颗粒，
粒径为(0.95×D90)以上且(1.05×D90)以下的软磁性合金颗粒的Wadell的圆形度的平均值为0.75以上，
粒径为(0.95×D90)以上且(1.05×D90)以下的软磁性合金颗粒的Wadell的圆形度的方差为0.035以下。
2.一种磁芯，其中，
包含权利要求1所述的软磁性合金粉末。
3.根据权利要求2所述的磁芯，其中，
还包含树脂。
4.一种磁性部件，其中，
包含权利要求2或3所述的磁芯。
5.一种电子设备，其中，
包含权利要求2或3所述的磁芯。
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