CN1267894A

CN1267894A - 压粉磁心及其制造方法

Info

Publication number: CN1267894A
Application number: CN 00104377
Authority: CN
Inventors: 茂吕英治; 斋藤胜美
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 1999-03-23
Filing date: 2000-03-23
Publication date: 2000-09-27
Also published as: JP2000277314A

Abstract

本发明实现了饱和磁通密度高并且低损失和直流磁场叠加时的实效磁导率良好的压粉磁心。本压粉磁心是含有强磁性金属粉末和存在于构成它们的粒子之间的绝缘层的压粉磁心,上述绝缘层含有各向同性碳。各向同性碳可以是预先加入的,也可以在退火时,由绝缘材料树脂生成,或者二者同时使用。

Description

压粉磁心及其制造方法

本发明涉及变压器和电感器等的磁心、马达用磁心以及用于其它电磁产品中的压粉磁心，还涉及这种压粉磁心的制造方法。

近年来，电器和电子设备的小型化一直在进步，其结果是急需小型高效率的压粉磁心。压粉磁心采用铁氧体粉末或强磁性金属粉末。强磁性金属粉末与铁氧体粉末相比，饱和磁通密度高，因此可使磁心小型化，但是由于电阻低，磁心的涡流损失增大。因此，在压粉磁心中，在强磁性金属粒子的表面上通常设有绝缘层。

在压粉磁心的制造工序中，成形时发生的应变(应力)使剩磁增大，无法得到高导磁率，并且，由于磁滞损失增大，成形后，通常要进行退火。为了充分释放强磁性金属粒子的应力，必须进行高温下的退火。而且，为了使磁心小型化，重要的是具有优良的饱和磁通密度和直流重叠特性(直流磁场叠加时的实际磁导率)。

目前，用于在强磁性金属粒子表面上形成绝缘层的绝缘材料一般采用耐热性比较高的有机硅氧树脂和酚醛树脂。但是，根据本发明的发明者们的研究，发现在采用有机硅氧树脂的情况下，如果高温下进行退火，树脂的减少量会增大，结果不能使强磁性金属粒子之间充分绝缘。如果绝缘不足，在高频领域涡流损失会明显增大，所以，在磁心损失增大的同时，磁导率的频率特性变差。如果磁导率的频率特性变差，直流重叠特性也要变差。

根据本发明者的研究，在成形压力比较低的情况下，即使退火温度比较低，树脂也会飞散，树脂减少量容易增大，其结果显然是绝缘有损失。成形压力与磁心形状有关，对于形状比较复杂的磁心，例如除E型、ER型、锅型等曲面型之外的多数磁心，成形压力不可能很大。而且，即使降低成形压力并进行高温退火，也需要确保足够绝缘的手段。

本发明就是由此出发而获得的，其目的是获得饱和磁通密度高、低损失并且直流磁场叠加时的实效磁导率良好的压粉磁心。

上述目的是通过下面记载的本发明的(1)～(7)完成的。

(1)含有强磁性金属粉末和存在于构成它的粒子之间的绝缘层的压粉磁心，上述绝缘层中含有各向同性碳。

(2)上述绝缘层中含有热固性树脂的上述(1)的压粉磁心。

(3)上述热固性树脂中含有有机硅树脂和酚醛树脂以及环氧树脂中至少一种的上述(2)的压粉磁心。

(4)上述各向同性碳至少是含有各向同性碳粉末的上述(1)～(3)中任意一个的压粉磁心。

(5)压粉磁心的制造方法，该方法在将含有强磁性金属粉末和绝缘材料的混合物压缩成形之后进行退火来制造压粉磁心的方法，作为上述绝缘材料采用含有热固性树脂的物质，退火时，由上述热固性树脂生成各向同性碳。

(6)上述(5)的压粉磁心的制造方法，采用含有在热固性树脂中加入的各向同性碳粉末作为上述绝缘材料。

(7)压粉磁心的制造方法，该方法在将含有强磁性金属粉末和绝缘材料的混合物压缩成形之后进行退火来制造压粉磁心，作为上述绝缘材料采用含有热固性树脂和各向同性碳粉末的物质。

在本发明中，绝缘材料采用通过热处理可生成各向同性碳的热固性树脂，例如有机硅树脂和酚醛树脂，退火时，它们生成各向同性碳。各向同性碳电阻大，因此具有优良的绝缘性。从而实现了损失小的磁心。各向同性碳作为压粉磁心的绝缘材料使用的方案是在本发明中首次提出的。

在本发明优选的方案中，绝缘材料也可采用在热固性树脂中加入各向同性碳粉末。如果在预先加入各向同性碳粉末的状态下进行退火，可以抑制高温退火时树脂的飞散，从而降低树脂的减少量，因此，即使在退火后残存树脂的情况下和退火将全部树脂碳化的情况下，都会提高强磁性金属粒子之间的绝缘性。这种情况下的热固性树脂，除了通过高温退火生成各向同性碳的树脂之外，还可以采用不生成各向同性碳的树脂。各向同性碳在高温退火时可抑制树脂减少量，这是本发明者首先发现的。而且，在加入各向同性碳粉末时，其润滑效果可以使强磁性金属粒子之间的间隙更加均一，从而改善直流重叠特性。

由此，根据本发明，同时实现了高温退火产生的效果(即，使粉末化或成形时所产生的应力释放从而降低磁滞损失的效果和抑制导磁率劣化的效果)和保持绝缘性而产生的效果(降低涡流损失效果和改善导磁率频率特性效果)。因此，本发明压粉磁心的总损失(磁心损失)降低，磁导率和其频率特性良好。

使用碳作为绝缘材料的压粉磁心记载在特开平7-111209号公报中。在该压粉磁心中，在金属磁性粉末粒子的表面上形成由至少一部分含有阳离子交换性碳的碳层(碳和/或碳化物)构成的绝缘性粘接层。在该公报的实施例中，上述阳离子交换性碳通过热处理聚碳化二亚胺树脂而生成。但是，该公报记载的阳离子交换性碳和本发明所采用的各向同性碳如下面所述完全不同，采用阳离子交换性碳代替各向同性碳无法实现本发明的效果。

而且，采用酚醛树脂或者有机硅树脂作为绝缘材料的压粉磁心例如如下所述。

在特开昭56-155510号公报的实施例2中，在纯铁粉中加入水玻璃和酚醛系树脂，在其中加入硬脂酸锌，在7t/cm²的压力下加压成形之后，在150℃进行30分钟的加热处理，制成金属压粉磁心。但是，在该公报中，没有关于碳的记载。而且，在该公报的实施例中，由于在150℃这样的低温下进行热处理，绝缘性没有变差，磁导率的频率特性良好，但是，在如此低温下进行热处理不会充分释放金属磁性粉末的应力，磁导率不会太高。

在特开平61-288403号公报中公开了在粉化得到的60微米以下的纯铁粉中加入1～5％体积的酚醛树脂，进行压缩成形、硬化处理得到的压粉磁心。在该公报的实施例中，在纯铁粉中加入酚醛树脂，在其中加入硬脂酸锌作为润滑剂，在5t/cm²的压力下加压成形后，在80℃下硬化处理2小时，在180℃下处理2个小时，得到压粉磁心。但是，在该公报中与上述特开昭56-155510号公报中同样，没有关于碳的记载，而且，由于硬化处理温度低，不能得到足够的磁导率。

在特开平7-211531号公报和7-211532号公报中，记载了含有以Fe、Si和Al为主要成分的合金粉末、有机硅树脂和硬脂酸的压粉磁心。在这两个公报的实施例中，在10t/cm²的压力进行压缩成形后，在大气或者氩气气氛中，在700℃下进行热处理2个小时。但是，该公报也没有记载与碳有关的内容。

特开平9-260126号公报记载了绝缘材料采用有机硅树脂、在550～650℃下进行退火为特征的方案。但是，该公报中也没有记载关于碳的内容。

本发明通过将含有强磁性金属粉末和绝缘材料、优选含有润滑剂的混合物压缩成形得到成形体并对该成形体施以退火来制造在强磁性金属粒子间存在绝缘层的压粉磁心。下面，详细说明本发明。

绝缘材料

本发明在退火后的压粉磁心中，在绝缘层中必须含有各向同性碳。

各向同性碳也叫做硬碳或者玻璃状碳，具有难以石墨化的性质，在碳中结晶化程度最低，接近非晶质的构造。其结构的基本单元是碳原子的六角网面，它们非常小，并且无规则聚集，因此整体是各向同性的。碳一般是通过热处理有机化合物来制备的，而各向同性碳是用含有大量氧、含氢量小的有机化合物来制备。对这类有机化合物进行热处理，在比较低的温度区域内进行快速脱氢，并且，不生成会热分解而产生焦油状物质的烃，所以，三维交联结构高度发达，在低温下发生固化。因此，妨碍平面分子的移动，得不到足够的取向，形成各向同性的构造。

上述特开平7-111209号公报中记载的碳是阳离子交换性碳，由于具有阳离子交换的功能，必须具有例如如《离子交换》(讲谈社Scientific出版发行)的第151～152页中记载的层状结构，这类碳是石墨那样的所谓软碳。软碳具有层状结构，因此与各向同性碳相比电阻小几个数量级，所以，使强磁性金属粒子之间绝缘的效果明显减小。具体地说，各向同性碳粉末的电阻率一般为0.2Ω·cm以上，软碳粉末的电阻率一般为5×10^-5Ω·cm以下。软碳与各向同性碳不同，高温退火时没有抑制树脂减量的作用。

压粉磁心中存在的碳是各向同性碳还是软碳，这可以通过X射线衍射来判断。图1表示两种碳的X射线衍射图。图中的上侧是软碳(石墨)的，其中可看到具有石墨的两个特征锐峰。而图中下侧是各向同性碳(Nippon Carbon制的Nicabeads)的。各向同性碳的特征在于不存在在软碳中所见的高角度侧的峰，在低角度侧的峰向更低角度侧移动的同时发生宽带化。

各向同性碳的粉末通常已知可作为各种填料，作为压粉磁心的绝缘材料使用的方案目前还没有人提出，当然，这种情况下的效果也是未知的。

在本发明中，在退火时需要生成各向同性碳时，使用可以生成各向同性碳的热固性树脂作为绝缘材料。这种热固性树脂优选采用酚醛树脂或者有机硅树脂，也可以将二者混合使用。

酚醛树脂是使酚和醛进行反应而合成的。合成时使用碱催化剂时得到可熔(Resol)型树脂，使用酸催化剂的是清漆(Novolak)型树脂。可熔型树脂通过加热或者酸催化固化，变成不溶不融性。清漆型树脂是本身不会热固化的可溶可融性树脂，通过六亚甲基四胺之类交联剂和加热发生固化。

本发明优选采用可熔型树脂作为酚醛树脂。在可熔型树脂中，从耐热性良好考虑，特别优选含有叔胺型N的。另一方面，如果采用清漆型树脂，由于成形体的强度变弱，在成形以后的工序中难以处理。在采用清漆型树脂时，优选在加温的同时进行成形(热压等)。在这种情况下，成形时的温度一般为150～400℃左右。清漆型优选含有交联剂的。

酚醛树脂可以采用市售的。例如，可以使用昭和高分子(株)制BRS-3801、ELS-572、577、579、580、582、583(以上为可熔型)等。

本发明所采用有机硅树脂优选重均分子量为约700～3300者。

在本发明中，各向同性碳可以全部由绝缘材料树脂制备，也可将含有各向同性碳粉末的绝缘材料和强磁性金属粉末混合之后，成形、退火而生成，实现上述效果。在预先添加各向同性碳粉末的情况下，可以用不生成各向同性碳的热固性树脂来代替可以生成各向同性碳的热固性树脂，或者向生成各向同性碳的热固性树脂中再加入不生成各向同性碳的热固性树脂。

成形之前的绝缘材料中加入的各向同性碳粉末的量相对于强磁性金属粉末来说，优选1.0重量％以下，更优选0.8重量以下。如果各向同性碳分的加入量太多，为使非磁性成分的总量不过量，必须减少树脂加入量，因此，作为粘合剂的树脂量不足，磁心的机械强度低。为充分发挥加入各向同性碳粉末的效果，各向同性碳粉末相对于强磁性金属粉末的加入量优选为0.05重量％以上，更优选0.1重量％以上。

热固性树脂的加入量根据各向同性碳粉末的加入量而不同，相对于强磁性金属粉末优选为1～30体积％，更优选2～20体积％。如果树脂量太少，磁心的机械强度降低，可能发生绝缘不良的情况。另一方面，如果树脂量过多，压粉磁心中的非磁性成分的比例增大，磁心的磁导率和磁通密度降低。

在退火后的压粉磁心中，除各向同性碳外，也可含有软碳。例如，在绝缘材料使用可生成软碳的树脂和各向同性碳的情况下，通过退火由树脂生成软碳，在磁心中存在软碳。即使在这种情况下，因为绝缘层中存在各向同性碳，仍可以实现本发明的效果。

在将热固性树脂和强磁性金属粉末混合时，可将固体状或者液体状的树脂溶液化进行混合，也可以将液体状树脂直接混合。液体树脂的粘度优选在25℃为10～10000CPS，更优选50～9000CPS。粘度太低或者太高都难以在强磁性金属粉末的表面上形成均匀的覆膜。在加入各向同性碳粉末时，可以在进行混合的同时进行。

作为绝缘材料使用的树脂在退火后残存的情况下，还具有作为粘合剂的作用，可提高磁心的机械强度。

在本发明中，除热固性树脂和各向同性碳粉末外，还可以加入以下说明的无机绝缘材料来同时使用。无机绝缘材料优选是氧化钛溶胶和/或氧化锆溶胶。氧化钛溶胶、氧化锆溶胶是带负电的无定形氧化钛粒子、氧化锆粒子分散在水中或者有机分散介质中形成胶体状的物质，其粒子表面上存在-TiOH基、-ZrOH基。将氧化钛溶胶、氧化锆溶胶这样的微小粒子均匀分散在溶剂中形成的溶胶加入到强磁性金属粉末中，少量即可形成均匀的绝缘覆膜，从而实现高磁通密度和高绝缘性。

溶胶中所含的氧化钛粒子、氧化锆粒子的平均粒径优选为10～100纳米，更优选10～80纳米，进一步优选20～70纳米。溶胶中的粒子含量优选为15～40重量％左右。

氧化钛溶胶、氧化锆溶胶相对于强磁性金属粉末的换算成固形物的加入量，即氧化钛粒子和氧化锆粒子的合计加入量优选为15体积％以下，更优选5.0体积％以下。如果该合计量过多，压粉磁心中的非磁性成分增多，磁导性和磁通密度会降低。为使加入的这些溶胶可充分发挥效果，上述合计加入量优选为0.1体积％以上，更优选0.2％体积以上，进一步优选0.5体积％以上。

氧化钛溶胶和氧化锆溶胶可以分别单独使用，也可以两者同时使用。同时使用时，量比为任意。

这些溶胶可以使用市售品(日产化学工业(株)NZS-20A、NZS-30A、NZS-30B等)。在可获得的溶胶的pH值低的情况下，最好将pH调节到7左右。如果pH低，强磁性金属粉末被氧化，增加了非磁性的氧化物，磁导率和磁通密度降低，或者剩磁发生劣化。

在这些溶胶中可以采用水系溶剂和非水系溶剂，但本发明优选采用与上述树脂相溶的溶剂，特别优选采用乙醇、丙醇、甲苯、二甲苯等非水系溶剂。在可获得的溶胶采用水系溶剂时，可以根据需要进行溶剂置换。

在溶胶中可以含有作为稳定剂的氯离子和氨等。

这些溶胶通常呈乳白色的胶体状。

润滑剂

润滑剂是为了在成形时增大粒子之间的润滑性和提高与模具的分离性而加入的。润滑剂优选采用选自硬脂酸镁、硬脂酸钙、硬脂酸锶和硬脂酸钡的至少一种。其中最优选硬脂酸锶。

这些硬脂酸二价金属盐的含量相对于强磁性金属粉末优选为0.2～1.5重量％，更优选0.2～1.0重量％。如果其含量太少，在压粉磁心中强磁性金属粒子之间的绝缘不足，并且，容易发生成形时难以从模中取出等不利问题。另一方面，如果其含量太多，压粉磁心中非磁性成分增多，除了磁导率和磁通密度变小之外，磁心的强度还容易不足。

润滑剂除了上述硬脂酸二价金属盐之外，还可以采用其它高级脂肪酸二价金属盐，特别是月桂酸二价金属盐。但是，其使用量优选不超过上述硬脂酸二价金属盐使用量的30重量％。

强磁性金属粉末

本发明所用的强磁性金属粉末没有特别限定，例如，根据目的可选择使用铁、仙台铁硅铝磁性合金(Fe-Al-Si)、硅化铁、坡莫合金(Fe-Ni)、苏珀马洛依超高导磁合金(Fe-Ni-Mo)、氮化铁、铁铝合金、铁钴合金、磷铁等公知的磁性金属材料的粉末。例如，为了制造代替目前采用多层硅钢板制造的用于低频领域的磁心的压粉磁心，优选采用饱和磁化高的铁粉末。铁粉末的制造方法有粉化法、电解法和将电解铁机械粉碎的方法等。

在强磁性金属粉末采用合金类时，与采用铁的情况相比，粒子硬，因此成形时应力增大，退火需要更高的温度。因此，在高退火温度的温度下保持绝缘性的本发明效果得以更显著地实现。

强磁性金属粉末的平均粒径优选为20～150微米，更优选25～80微米。如果平均粒径太小，剩磁会变大，如果平均粒径太大，涡流损失会增大。具有上述范围的平均粒径的强磁性金属粉末可以通过筛网等分级得到。

本发明可以根据需要将强磁性金属粒子扁平化。扁平化是在与使用时的磁路方向垂直的方向上加压成形，即所谓横压成形的磁心，例如，环形磁心和E型磁心的全部足(pin)为立方体状的是特别有效的。即，横压成形容易使在压粉磁心中扁平状粒子的主面与磁路基本平行，所以，通过采用扁平状粒子容易提高磁导率。对扁平化的方法没有特别限定，优选采用利用球磨机、棒磨机、振动磨机、研磨机等的压延、剪切作用的方法。对扁平化率没有特别限定，通常平均纵横尺寸比优选为5～25左右。这种情况下的纵横尺寸比是主面的短边长和长边长的平均值除以厚度的值。

压粉磁心的制造方法

在制造本发明的压粉磁心时，首先将强磁性金属粉末和绝缘材料混合。

强磁性金属粉末采用铁粉时，在混合之前，优选对铁粉进行变形矫正的热处理(退火)。混合之前，可以对铁粉施以氧化处理。通过该氧化处理，铁粒子表面附近形成数十纳米厚的薄氧化膜，可望提高绝缘性。该氧化处理可以通过在空气等氧化性气氛中在150～300℃加热0.1～2个小时进行。在进行氧化处理时，为了改善铁粒子表面的润湿性，可以混合乙基纤维素等分散剂。

对混合条件没有特别限定，例如采用加压捏合机、掺混机等，在室温下混合20～60分钟。混合时，优选在100～300℃干燥20～60分钟。

干燥后加入润滑剂。

在成形工序中，成形为所需要的磁心形状。对磁心形状没有特别限定，即环形、E型、I型、F型、C型、EE型、EI型、ER型、EPC型、壶型、鼓型、罐型、杯型等各种形状的磁心的制造都适用于本发明。本发明可以抑制成形压力小的情况下容易发生的树脂飞散，在制造形状复杂的磁心时是特别有效的。

对成形条件没有特别限定，根据强磁性金属粒子的种类和形状、尺寸、目的磁心的形状和磁心大小、磁心密度等可广泛进行适当选择，通常最大压力为6～20t/cm²左右，最大压力保持的时间为0.1秒～1分钟左右。

压粉后进行退火，提高磁心的磁特性。退火是为了释放粉末化和成形时强磁性金属粒子所产生的应力而进行的，在对粒子进扁平化时，也可以通过这种方式释放应力。并且，通过退火，绝缘材料树脂固化，提高压粉体的机械强度。

退火条件根据强磁性金属粉末的种类、成形条件、扁平化条件等进行适当选择，而且，在需要由绝缘材料树脂生成各向同性碳时，可选择可以生成各向同性碳的条件，处理温度优选为500～900℃，更优选600～850℃。如果处理温度太低，应力释放不足，不能充分回复原来的剩磁，直流重叠特性变差，磁滞损失会增大。另一方面，如果处理温度太高，绝缘覆膜受热遭到破坏，绝缘不足，结果除了涡流损失增大之外，磁导率的频率特性也变差，直流重叠特性也变差。为了生成各向同性碳，处理温度优选在600℃以上。处理时间，即，经过上述温度范围的时间，换句话说是保持上述温度范围内的一定温度的时间，优选为10分钟～2个小时。如果处理时间太短，退火效果容易不足，如果太长，容易破坏绝缘。

为了防止由强磁性金属粉末的氧化引起磁导率和磁通密度降低，退火优选在氮气、氩气、氢气等非氧化性气氛中进行。

热处理后，可以根据需要用树脂等浸渍磁心。通过浸渍树脂，进一步提高强度。浸渍用树脂可以举出酚醛树脂、环氧树脂、有机硅树脂、丙烯酸树脂等，其中酚醛树脂是优选的。这些树脂可溶解在乙醇、丙酮、甲苯、吡咯烷酮等溶剂中使用。

将磁心浸渍在树脂中的方法如下进行：将磁心放在桶等容器中，往该容器内注入树脂和溶剂的混合溶液(例如酚醛树脂10％的乙醇溶液)，将磁心完全淹没。在这种状态下保持1～30分钟左右后，取出磁心，清除周围附着的树脂溶液到一定程度后，进行加热处理。在进行该加热处理时，首先，采用干燥机，在大气气氛中，升温到80～120℃左右的温度，保持1～2个小时。接着，升温到130～170℃左右，保持1.5～3个小时左右，然后降温到10～60℃左右，保持0.5～2个小时左右。

热处理后，根据需要，为了在卷线之间保持绝缘性，在磁心表面上形成绝缘膜，将绕线和磁心加以组装，装入机箱等中。

本发明的压粉磁心适用于变压器和电感器等的磁心、马达用磁心和其它电磁部件。也可用于电动汽车的扼流圈、气胎的传感器。使用的频率优选为10Hz～500kHz，更优选500Hz～200kHz。

实施例

实施例1

采用下面的物质按照下面的顺序制造压粉磁心样品。

强磁性金属粉末：坡莫合金粉末[大同特殊钢(株)制，平均粒径30微米]，

锆溶胶：日产化学(株)制ZrO₂溶胶(NZS-30A，平均粒径62纳米)调整到pH为7之后，将水溶剂置换为乙醇溶剂的分散物，

酚醛树脂：可熔型树脂[昭和高分子(株)制ELS-582，重均分子量1500]，

各向同性碳粉末：Nicabeads(Nippon Carbon制)，

润滑剂：硬脂酸锶(堺化学社制)。

首先，将强磁性金属粉末和相对于该粉末换算成固形物为2.0体积％的锆溶胶、7.1体积％的酚醛树脂以及表1所示的重量比的各向同性碳粉末采用加压混合机在室温下混合30分钟。接着，在大气中在250℃下干燥30分钟。向干燥后的混合物中加入润滑剂，其量相对于强磁性金属粉末为0.6重量％，采用V搅拌机混合15分钟后，采用9t/cm²的压力成形为外径为17.5毫米，内径为10.2毫米、高约6毫米的环形。成形后，在氮气气氛中，在表1所示的温度下进行30分钟的退火，得到压粉磁心样品。

再制备不加入各向同性碳粉末的样品。为了进行比较，代替酚醛树脂，以上述特开平7-111209号公报中的阳离子交换性碳为原料，采用所记载的聚碳化二亚胺树脂制备样品。

对各样品求出100kHz、4000A/m下的实效磁导率(μ_DC)，在10kHz和100mT下求出磁心损失[总损失(Pc)、磁滞损失(Ph)以及涡流损失(Pe)]。磁导率是采用LCR计[横河Hewlett Packard(株)制，HP4284A]测定的电感系数算出的。磁心损失是通过B-H测定仪[岩崎通信机(株)制SY-8232]测定。其结果如表1所示。

将各样品用硝酸溶解，除去金属部分，通过X射线衍射进行分析，检测各向同性碳的存在情况。图1表示软碳(石墨)和各向同性碳(日本碳社制的ニカビ-ク)的X射线衍射图。图2表示表1的样品101中生成的碳的X射线衍射图。将两个图进行比较，显然样品101中有各向同性碳生成。如上所述测定的各样品中的各向同性碳是否存在的情况在表1表示。

通过气体分析测定样品中的碳含量。结果在表1表示。

表1

样品编号	树脂	各向同性碳粉末的加入量(重量％)	退火温度(℃)	各向同性碳	碳含量(重量％)	μ_DC	磁心损失(kW/m³)
							磁心损失(kW/m³)			Pc Ph Pe
							101	酚醛	-	Pc Ph Pe			750	有	0.190	57	1740	1468	272
102	酚醛	0.1	750	有	0.283	62	101	酚醛	-	1706	1466	240	750	有	0.190	57	1740	1468	272
102	酚醛	0.1	750	有	0.283	62	103	酚醛	0.2	1706	1466	240	750	有	0.344	62	1636	1413	223
104	酚醛	0.5	750	有	0.593	61	103	酚醛	0.2	1624	1400	224	750	有	0.344	62	1636	1413	223
104	酚醛	0.5	750	有	0.593	61	105	酚醛	1.0	1624	1400	224	750	有	0.990	60	1600	1386	214
106(比较)	聚碳化二亚胺	-	750	无	0.512	45	105	酚醛	1.0	4605	2362	2243	750	有	0.990	60	1600	1386	214

由表1可见，含有各向同性碳的样品，特别是加入了各向同性碳粉末再进行退火的样品，直流重叠特性良好，而且损失低。

实施例2

除了强磁性金属粉末采用坡莫合金粉末[大同特殊钢(株)制，平均粒径50微米]，采用有机硅树脂[信越化学(株)制KR153，重均分子量2600]代替酚醛树脂，退火温度如表2所示的值之外，与实施例1相同，制造压粉磁心样品。采用聚碳化二亚胺，在表2所示的温度下进行退火，也制造样品。对各样品，各向同性碳粉末的加入量、退火温度、样品中有无各向同性碳、样品中的碳含量在表2表示。

对这些样品进行与实施例1同样的特性测定。结果列于表2。

表2

样品编号	树脂	各向同性碳粉末的加入量(重量％)	退火温度(℃)	各向同性碳	碳含量(重量％)	μ_DC	磁心损失(kW/m³)
							磁心损失(kW/m³)			Pc Ph Pe
							201	硅氧烷	-	Pc Ph Pe			780	有	0.326	53	798	400	398
202	硅氧烷	0.1	780	有	0.373	55	201	硅氧烷	-	740	410	330	780	有	0.326	53	798	400	398
202	硅氧烷	0.1	780	有	0.373	55	203	硅氧烷	0.2	740	410	330	780	有	0.558	56	725	414	311
204	硅氧烷	0.5	780	有	0.701	55	203	硅氧烷	0.2	721	416	305	780	有	0.558	56	725	414	311
204	硅氧烷	0.5	780	有	0.701	55	205	硅氧烷	1.0	721	416	305	780	有	0.798	54	722	414	308
206(比较)	聚碳化二亚胺	-	780	无	0.483	41	205	硅氧烷	1.0	3490	1180	2310	780	有	0.798	54	722	414	308

由表2可见，即使在采用有机硅树脂的情况下，也可能生成各向同性碳。而且，在采用有机硅树脂的情况下，含有各向同性碳的样品，特别是加入了各向同性碳粉末再进行退火的样品，直流重叠特性良好，而且损失低。

实施例3

除了采用环氧树脂[日本Ciba-Geigy(株)制Araidite]代替酚醛树脂，退火温度如表3所示的值之外，与实施例1同样，制造压粉磁心。对各样品，各向同性碳粉末的加入量、退火温度、样品中有无各向同性碳、样品中的碳含量在表3表示。

对这些样品进行与实施例1同样的特性测定。结果列于表3。

表3

样品编号	树脂	各向同性碳粉末的加入量(重量％)	退火温度(℃)	各向同性碳	碳含量(重量％)	μ_DC	磁心损失(kW/m³)
							磁心损失(kW/m³)			Pc Ph Pe
							301(比较)	环氧	-	Pc Ph Pe			700	无	0.376	46	3855	1967	1888
302	环氧	0.1	700	有	0.436	58	301(比较)	环氧	-	1955	1621	334	700	无	0.376	46	3855	1967	1888
302	环氧	0.1	700	有	0.436	58	303	环氧	0.2	1955	1621	334	700	有	0.703	57	1924	1597	327
304	环氧	0.5	700	有	0.905	56	303	环氧	0.2	1908	1590	318	700	有	0.703	57	1924	1597	327
304	环氧	0.5	700	有	0.905	56	305	环氧	1.0	1908	1590	318	700	有	1.021	56	1898	1584	314

在表3的样品301中，没有由树脂生成各向同性碳。但是，由表3可见，通过预先加入各向同性碳粉末，实现了提高直流重叠特性和降低损失。

根据本发明，实现了饱和磁通密度高并且低损失和直流重叠特性良好的压粉磁心。

附图的简要说明

图1表示软碳和各向同性碳的X射线衍射图。

图2表示通过退火生成的各向同性碳的X射线衍射图。

Claims

1.一种压粉磁心，它含有强磁性金属粉末和存在于构成金属粉末的粒子之间的绝缘层，上述绝缘层含有各向同性碳。

2.权利要求1的压粉磁心，上述绝缘层含有热固性树脂。

3.权利要求2的压粉磁心，上述热固性树脂含有有机硅树脂和酚醛树脂以及环氧树脂中的至少一种。

4.权利要求1到3任意一项的压粉磁心，至少含有各向同性碳粉末作为上述各向同性碳。

5.压粉磁心的制造方法，是将含有强磁性金属粉末和绝缘材料的混合物压缩成形之后进行退火来制造压粉磁心，作为上述绝缘材料采用含有热固性树脂的物质，退火时，由上述热固性树脂生成各向同性碳。

6.权利要求5的压粉磁心的制造方法，上述绝缘材料采用含有热固性树脂之外加有各向同性碳粉末的物质。

7.压粉磁心的制造方法，是在将含有强磁性金属粉末和绝缘材料的混合物压缩成形之后进行退火来制造压粉磁心，作为上述绝缘材料采用包括热固性树脂和各向同性碳粉末的物质。