FR2874121A1 - Procede pour fabriquer un materiau magnetique doux - Google Patents
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Abstract
L'invention procure un procédé pour fabriquer un matériau magnétique doux, dans lequel une poudre d'alliage de fer et de silicium (Fe-Si) est chauffée dans une atmosphère faiblement oxydante pour former une pellicule d'oxyde de silicium (SiO2) sur la surface, et la poudre est ensuite moulée par pression et cuite dans une atmosphère faiblement oxydante, pour obtenir un produit fritté. En accomplissant l'étape d'oxydation de surface dans une atmosphère faiblement oxydante, telle que de la vapeur d'eau, le silicium (Si) est oxydé sélectivement pour former une pellicule d'oxyde mince avec une résistance électrique élevée. En outre, en cuisant le produit moulé dans une atmosphère faiblement oxydante, le frittage peut être effectué tout en réparant la pellicule d'oxyde, dans laquelle des fissures et autres sont créées dans le moulage par pression.
Description
2874121 PROCEDE POUR FABRIQUER UN MATERIAU MAGNETIQUE DOUX
La présente invention concerne un procédé pour fabriquer un matériau magnétique doux qui peut être appliqué, par exemple, au matériau de noyau de transducteurs et d'actionneurs à solénoïde. De façon plus spécifique, la présente invention concerne un procédé pour fabriquer un matériau magnétique doux par cuisson d'une poudre à magnétisme doux, à base de fer, dans laquelle la surface est recouverte d'une pellicule d'oxyde ayant une io résistance électrique élevée.
Pour augmenter une vitesse de réponse d'une électrovanne utilisée dans le système d'injection de carburant, ou analogue, d'un moteur à combustion interne, le matériau magnétique doux constituant un matériau de i5 noyau d'un actionneur doit avoir une densité de flux (induction) magnétique de saturation élevée et une perméabilité magnétique élevée. Le matériau magnétique doux utilisé pour une telle application est généralement fabriqué en frittant une poudre, et la poudre constituant la matière première utilisée dans ce but est habituellement une poudre à magnétisme doux, à base de fer, peu coûteuse, ayant une densité de flux (induction) magnétique de saturation élevée. Dans ces conditions, pour obtenir un matériau magnétique doux dans lequel les pertes attribuables à des courants de Foucault (pertes fer) sont réduites, il est nécessaire de former aux frontières de grains dans la structure frittée une couche de ségrégation ayant une résistance électrique élevée, et de fabriquer un produit fritté ayant une perméabilité magnétique élevée et une résistance mécanique élevée.
Au cours des dernières années, dans le but d'atteindre une perméabilité magnétique élevée, de faibles pertes fer et autres, pour le matériau magnétique doux, on a effectué des études concernant la technique de 2874121 2 fabrication d'un matériau magnétique doux par formation d'une pellicule isolante sur la surface d'une poudre à magnétisme doux, moulage par pression du matériau magnétique doux, en poudre, résultant, et frittage du produit moulé par pression. En ce qui concerne des techniques classiques, la Publication de Brevet Japonais Non Examiné n 05-036514 (pages 2, 3, etc.), par exemple, décrit un matériau magnétique doux composite, en poudre, dans lequel la surface d'une particule de phase mère comprenant un métal magnétique à base de fer (Fe), est recouverte d'une seconde substance ayant une résistance électrique élevée et une perméabilité magnétique élevée, telle que du ferrite, et est en outre recouverte d'une pellicule isolante comprenant une troisième substance avec une résistance électrique élevée.
Dans le procédé de fabrication de la Publication de Brevet Japonais Non Examiné n 05-036514, une poudre atomisée d'un alliage à base de fer (Fe) est immergée dans une solution aqueuse de NiC12 et ZnCl2 pour adsorber des ions métalliques, et ensuite elle est oxydée dans l'air pour provoquer une réaction de ferritisation, par laquelle une couche mince de ferrite Ni-Zn ayant un magnétisme doux (seconde substance) est formée sur la surface de la poudre.
En outre, une pulvérisation cathodique d'Al est effectuée dans une atmosphère d'azote pour former une pellicule isolante comprenant de l'AIN sur la couche mince de ferrite Ni-Zn. De cette manière, une poudre magnétique composite ayant une structure à trois couches est préparée. Ensuite, une poudre de B203 est ajoutée à cette poudre magnétique composite pour obtenir un matériau de moulage. Ce matériau de moulage est moulé par pression pour lui donner une forme désirée, et le produit moulé par pression est fritté à 1000 C par le procédé de pressage à chaud, et en appliquant 2874121 3 une pression, grâce à quoi un produit fritté constitué du matériau magnétique doux est obtenu.
Cependant, dans le procédé de fabrication classique décrit ci-dessus, la surface de la poudre d'alliage atomisée doit être recouverte de multiples substances différentes, et en outre le coût de produit est élevé, du fait que l'étape consistant à immerger, et ainsi à oxyder, la poudre d'alliage atomisée dans une solution, pour former une pellicule mince de ferrite NiZn, est répétée, ou bien io l'étape de pulvérisation cathodique d'Al dans une atmosphère d'azote pour former une pellicule isolante demande un effort supplémentaire. En outre, dans le procédé de fabrication d'une pellicule isolante en recouvrant la surface de la poudre de matière première avec une substance différente, comme par pulvérisation cathodique d'Al, l'épaisseur de la pellicule isolante est susceptible d'être grande et il est difficile de former uniformément une pellicule mince de l'ordre du nanomètre. Il en résulte que la densité de matériau magnétique dans l'élément magnétique doux diminue et, à son tour, la densité de flux (induction) magnétique de saturation diminue, ce qui occasionne une dégradation des propriétés magnétiques.
D'autre part, lorsque la pellicule isolante est formée comme une pellicule mince de façon à améliorer les propriétés magnétiques, la pellicule isolante sur la surface de la poudre à magnétisme doux peut se fendiller sous l'effet de la pression s'exerçant pendant le moulage par pression de la poudre à magnétisme doux. Lorsque la pellicule isolante est endommagée, la propriété d'isolation entre les particules de poudre à magnétisme doux diminue et les pertes fer (pertes attribuables à des courants de Foucault) dans le matériau magnétique doux fritté augmentent désavantageusement.
2874121 4 La présente invention a été faite dans ces circonstances et un but de la présente invention est d'obtenir un produit fritté d'un matériau magnétique doux, dans lequel une pellicule mince isolante avec une résistance électrique élevée est formée sur la surface d'une poudre comprenant principalement du fer qui est peu coûteux, et la pellicule isolante est protégée contre des dommages tels que le fendillement, et qui peut satisfaire, à un degré élevé, à toutes les exigences de densité de flux io (induction) magnétique de saturation élevée, de perméabilité magnétique élevée, de faibles pertes fer, de densité élevée et de productivité élevée.
Pour atteindre le but décrit ci-dessus, dans le procédé de fabrication d'un matériau en poudre à magnétisme doux de la présente invention, on forme une pellicule d'oxyde sur la surface d'une poudre à magnétisme doux comprenant principalement du fer (étape d'oxydation de surface), on soumet ensuite la poudre à magnétisme doux sur la surface de laquelle une pellicule d'oxyde est formée à un moulage par pression pour obtenir un produit moulé d'une forme désirée (étape de moulage par pression), et on cuit le produit moulé de la poudre à magnétisme doux dans une atmosphère faiblement oxydante créée en mélangeant un gaz faiblement oxydant avec un gaz inerte, pour fabriquer ainsi un produit fritté du matériau magnétique doux (étape de frittage).
Dans le cas de la fabrication d'un matériau magnétique doux en frittant une poudre à magnétisme doux sur une surface de laquelle une pellicule d'oxyde est formée, si la pellicule d'oxyde est mince, le moulage par pression peut occasionner des dommages. Conformément au procédé de la présente invention, dans le processus de moulage par pression et ensuite de frittage de la poudre, on fournit un gaz faiblement oxydant, de façon que la surface de la poudre puisse à nouveau être oxydée pour 2874121 5 remplir les fissures ou autres, et réparer la pellicule d'oxyde. A ce moment, en créant une atmosphère faiblement oxydante, des éléments ayant une réactivité d'oxydation élevée sont oxydés sélectivement, et en même temps la vitesse d'oxydation est restreinte de façon appropriée, de manière qu'une couche de pellicule d'oxyde dense et mince ayant une résistance électrique élevée puisse être formée sur la surface de la poudre.
De cette manière, par les étapes plus simples que io celles utilisées précédemment, la propriété isolante entre des particules de poudre à magnétisme doux peut être garantie, les pertes attribuables à des courants de Foucault (pertes fer) peuvent être diminuées et, en même temps, les propriétés magnétiques peuvent être améliorées, avec une densité de matériau magnétique élevée grâce à une pellicule mince d'oxyde. Par conséquent, les exigences de densité de flux (induction) magnétique de saturation élevée, de perméabilité magnétique élevée, de faibles pertes fer, de résistance mécanique élevée et de productivité élevée peuvent toutes être satisfaites à un haut degré.
Conformément au procédé de la présente invention, dans l'étape d'oxydation de surface, on utilise une poudre d'alliage à magnétisme doux comprenant principalement du fer et contenant un second élément ayant une réactivité d'oxydation supérieure à celle du fer. Cette poudre d'alliage à magnétisme doux est chauffée dans une atmosphère faiblement oxydante qui est créée en mélangeant un gaz faiblement oxydant avec un gaz inerte, pour oxyder, principalement, le second élément dans la partie de couche de surface de la poudre, et pour former une pellicule d'oxyde du second élément sur la surface.
De préférence, on utilise pour la poudre de matière première une poudre d'alliage à magnétisme doux contenant un second élément ayant une réactivité d'oxydation élevée, 2874121 6 et on effectue la réaction d'oxydation dans une atmosphère faiblement oxydante, grâce à quoi l'oxydation du fer dans la partie de couche de surface de la poudre d'alliage à magnétisme doux est restreinte, et seulement le second élément, subissant plus aisément une réaction d'oxydation, est oxydé sélectivement. De plus, la vitesse d'oxydation est restreinte de façon appropriée et, par conséquent, une pellicule mince isolante dense et ayant une forte résistance mécanique, de l'ordre du nanomètre, peut être formée sur la surface de la poudre d'alliage à magnétisme doux, à base de fer, ayant une pureté élevée. Même si des fissures ou autres sont formées dans cette pellicule d'oxyde du second élément au cours de l'étape de moulage par pression, comme décrit ci-dessus, elles sont réparées dans l'étape de frittage, ce qui fait qu'on peut fabriquer par des étapes simples un produit fritté d'une poudre ayant un petit diamètre de particules, et dans lequel une couche dense et mince, à résistance élevée, est présente sous la forme de la couche de surface.
Conformément au procédé de la présente invention, dans l'étape d'oxydation de surface, une étape de processus d'oxydation consistant à chauffer une poudre d'alliage à magnétisme doux, comprenant principalement du fer et contenant un second élément ayant une réactivité d'oxydation plus élevée que celle du fer, dans une atmosphère faiblement oxydante créée en mélangeant un gaz faiblement oxydant avec un gaz inerte, et une étape de processus de réduction consistant à chauffer la poudre d'alliage à magnétisme doux dans une atmosphère réductrice, sont accomplies en alternance de façon à oxyder principalement le second élément dans la partie de couche de surface de la poudre, et à former une pellicule d'oxyde du second élément.
En utilisant une poudre d'alliage à magnétisme doux 35 contenant un second élément ayant une réactivité 2874121 7 d'oxydation élevée, pour la poudre de matière première, il est également possible de répéter une opération consistant à accomplir une réaction d'oxydation dans une atmosphère faiblement oxydante, et ensuite à effectuer une réaction de réduction dans une atmosphère réductrice. En répétant l'opération, l'oxydation du second élément dans la couche de surface peut être accélérée, tout en restreignant la progression de l'oxydation à l'intérieur, et il est possible de former une pellicule d'oxyde de surface avec Io une pureté plus élevée et une résistance électrique plus élevée. Il en résulte qu'on peut plus effectivement atteindre une réduction des pertes fer du matériau magnétique et une amélioration des propriétés magnétiques.
Dans le procédé de la présente invention, le second élément est au moins un élément sélectionné parmi les substances ayant une oxydabilité plus élevée que celle du fer, représentées par du silicium, du titane, de l'aluminium et du chrome (Si, Ti, Al et Cr).
Ces éléments conviennent pour la matière première 20 de la pellicule d'oxyde, du fait que l'énergie libre de Gibbs AG d'une réaction d'oxydation pour chacun de ces éléments est plus petite que celle pour le fer et la réaction d'oxydation se produit rapidement.
Dans le procédé de la présente invention, le gaz 25 faiblement oxydant est de la vapeur d'eau ou un gaz consistant en monoxyde de diazote.
Dans l'oxydation par la vapeur d'eau, la réaction d'oxydation a lieu conjointement à la réaction de réduction de H2O, et par conséquent la vitesse de réaction est inférieure en comparaison avec la réaction dans l'air. En particulier, la réaction d'oxydation du fer atteint presque un état d'équilibre et progresse à peine, et par conséquent il devient possible d'oxyder sélectivement seulement le second élément qui est plus aisément oxydable. L'oxydation 2874121 8 par un gaz consistant en monoxyde de diazote se déroule également selon le même mode de réaction que la réaction ci-dessus.
Dans le procédé de la présente invention, le gaz faiblement oxydant est de la vapeur d'eau et est mélangé dans le gaz inerte de façon que l'humidité relative à une température ordinaire puisse être supérieure à 50%.
De façon plus spécifique, lorsqu'on utilise de la vapeur d'eau, l'atmosphère faiblement oxydante est aisément Io créée. En particulier, lorsque l'oxydation est effectuée dans une atmosphère avec une humidité élevée dépassant 50%, l'effet décrit ci-dessus peut être obtenu aisément.
Dans le procédé de la présente invention, le gaz faiblement oxydant est de la vapeur d'eau et est mélangé dans le gaz inerte de façon que l'humidité relative à une température ordinaire puisse être de 70 à 100%.
L'oxydation est de préférence effectuée dans une atmosphère de vapeur d'eau à une humidité plus élevée, grâce à quoi la densité en nombre d'oxydes dans la pellicule d'oxyde produite peut être augmentée, et une pellicule dense et mince avec une résistance électrique élevée peut être formée.
Dans le procédé de la présente invention, l'étape d'oxydation de surface est accomplie sous une température 25 de 400 à 600 C.
Si la température de l'atmosphère est inférieure à la plage décrite cidessus, la variation d'énergie libre AG d'un système de réaction d'oxydation de fer par un gaz faiblement oxydant devient AG < 0, et l'effet de restriction de la réaction diminue. Si la température de l'atmosphère dépasse la plage décrite ci-dessus, l'oxydation du second élément peut se produire aisément, mais les propriétés du matériau magnétique obtenu peuvent être dégradées. A l'intérieur de la plage décrite ci- 2874121 9 dessus, il est possible de former une pellicule d'oxyde dense ayant une densité en nombre d'oxydes élevée et une résistance électrique élevée.
Dans le procédé de la présente invention, l'étape 5 de frittage est accomplie sous une température de 400 à 1100 C.
L'étape de frittage est accomplie en élevant la température jusqu'à une température qui est plus élevée que la température à laquelle l'effet de reformation de la io pellicule d'oxyde peut être obtenu, tout en restreignant la réaction du fer sous l'effet du gaz faiblement oxydant, et à laquelle le produit moulé par pression de la poudre à magnétisme doux peut être fritté. La température de frittage varie en fonction de la poudre de matière première, et dans le cas d'une poudre à magnétisme doux à base de fer, le frittage est habituellement effectué à une température qui est de préférence d'environ 1100 C ou moins.
Conformément au procédé de la présente invention, dans l'étape de frittage, la pellicule d'oxyde est tout d'abord reformée en mettant en contact la poudre à magnétisme doux avec un gaz faiblement oxydant, sous une température de 400 à 600 C (première étape), et la poudre à magnétisme doux est ensuite frittée sous une température de 600 à 1100 C (deuxième étape).
De préférence, la poudre à magnétisme doux est mise en contact avec un gaz faiblement oxydant à une température relativement basse dans la première étape, grâce à quoi la pellicule d'oxyde de surface est réparée et une pellicule mince isolante dense et cohérente, de l'ordre du nanomètre, est reformée sur la surface de la poudre d'alliage à magnétisme doux à base de fer. Ensuite, la température est élevée jusqu'à la température de frittage dans la deuxième étape, grâce à quoi on obtient un produit fritté ayant une perméabilité magnétique élevée et une résistance mécanique 2874121 10 élevée, et ayant une couche de ségrégation de frontières de grains présentant une résistance électrique élevée.
Dans le procédé de la présente invention (revendication 11), la poudre à magnétisme doux est une 5 poudre d'alliage atomisée ayant un diamètre de particules moyen de 0,01 à 500 m.
La réduction, décrite ci-dessus, de l'épaisseur de la pellicule d'oxyde de surface permet l'utilisation d'une poudre à magnétisme doux ayant un petit diamètre de io particules. Par conséquent, en utilisant une particule atomisée avec une bonne compressibilité et en réglant le diamètre de particule de façon qu'il ait une valeur fine telle que 0,01 à 500 m, la résistance mécanique du matériau magnétique doux peut être augmentée et la liberté de mise en forme au moment du moulage peut être élargie.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre de modes de réalisation, donnés à titre d'exemples non limitatifs. La suite de la description se réfère aux dessins annexés dans lesquels: - La figure 1 est une représentation pour expliquer un exemple du processus de fabrication d'un matériau magnétique doux conforme au procédé de la présente invention.
- La figure 2 est une représentation pour expliquer le mécanisme de l'oxydation de surface en conformité avec le procédé de la présente invention, en montrant la variation d'énergie libre AG pour la réaction d'oxydation de Fe et Si.
- La figure 3(a) est une représentation pour expliquer l'étape d'oxydation de surface d'une poudre de Fe-Si en conformité avec le procédé de la présente invention.
2874121 11 - La figure 3(b) est une représentation pour expliquer le mécanisme de l'oxydation de surface, qui est une représentation agrandie de la surface de la poudre de Fe-Si.
- La figure 4(a) est une représentation agrandie d'une partie de la figure 4(b).
- La figure 4(b) est une représentation de la structure entière d'un appareil de production de pellicule d'oxyde pour l'utilisation dans l'étape d'oxydation de 10 surface de la présente invention.
- La figure 5 est une représentation pour expliquer les conditions de température dans les première et deuxième étapes de l'étape de frittage en conformité avec le procédé de la présente invention.
- La figure 6 est une représentation de la structure entière d'un appareil de frittage pour l'utilisation dans l'étape de frittage de la présente invention.
- La figure 7(a) est une représentation montrant la relation entre la profondeur de pellicule d'oxyde à partir de la couche de surface et la densité en nombre d'oxydes lorsque l'humidité de l'atmosphère est réglée à 100% ou 50%.
- La figure 7(b) est une représentation montrant la relation entre l'humidité de l'atmosphère et l'épaisseur de pellicule d'oxyde formée lorsque la pellicule d'oxyde est formée sous différentes humidités de l'atmosphère.
- La figure 8 est une représentation pour expliquer un autre exemple de l'étape d'oxydation de surface en conformité avec le procédé de la présente invention.
On décrira ci-dessous le meilleur mode pour mettre en oeuvre l'invention, en se référant à des exemples spécifiques.
2874121 12 La figure 1 montre le processus de fabrication d'un matériau magnétique doux conforme à la présente invention, comprenant (1) une étape de préparation d'une poudre d'alliage à magnétisme doux pour l'utilisation en tant que matière première, (2) une étape d'oxydation de surface consistant à oxyder la surface de la poudre d'alliage à magnétisme doux pour former une pellicule d'oxyde, (3) une étape de moulage par pression consistant à mouler par pression la poudre d'alliage à magnétisme doux, ayant une io pellicule d'oxyde formée sur sa surface, de façon à obtenir un produit moulé avec une forme désirée, (4) une étape de suppression de liant consistant à enlever le liant du produit moulé par pression, et (5) et (6) une étape de frittage consistant à fritter le produit moulé débarrassé du liant, pour obtenir un produit fritté constitué du matériau magnétique doux.
(1) Etape de Préparation de la Poudre de Matière Première Dans la présente invention, la poudre d'alliage à magnétisme doux utilisée comme la matière première est une poudre comprenant principalement du fer (Fe) et contenant un second élément ayant une réactivité d'oxydation plus élevée que celle du fer. Des exemples du second élément comprennent Si, Ti, Al et Cr. On utilise une poudre d'un alliage contenant au moins un élément, ou deux éléments ou plus, sélectionnés parmi ces éléments, comme un alliage Fe-Si, un alliage Fe-Ti, un alliage Fe-Al, un alliage Fe-Cr et un alliage Fe-Al-Si. De façon plus spécifique, on peut utiliser un alliage Fe-Si dans un rapport de composition qui est par exemple de 95 à 99,9% de Fe et 0,1 à 0,5% de Si, un alliage Fe-Al dans un rapport de composition qui est par exemple de 92,5 à 97,5% de Fe et 2,5 à 7,5% d'Al, et un alliage Fe-Al-Si dans un rapport de composition qui est par exemple de 90 à 97% de Fe, 3,5 à 6,5% d'Al et 0,1 à 5% de Si.
2874121 13 Ici, de façon générale, le rapport de composition de Si, Al et autres est déterminé en tenant compte des trois facteurs (i) à (iii) suivants: (i) les proportions d'Al, Si et autres sont de 5 préférence plus faibles dans le but d'améliorer les propriétés magnétiques; (ii) les proportions d'Al, Si et autres doivent être en deçà de la limite de solubilité solide où aucun composé intermétallique n'est formé; et io (iii) l'épaisseur de la pellicule d'oxyde ne doit pas être inférieure à l'épaisseur avec laquelle on peut obtenir une valeur désirée de résistance électrique.
Par exemple, dans le but d'améliorer les propriétés magnétiques mentionnées en (i) ci-dessus, le rapport de is composition de ces éléments est de façon appropriée de 2% ou moins, de préférence 1% ou moins. A partir de cette plage, on peut sélectionner un rapport de composition minimal permettant la formation d'une pellicule d'oxyde satisfaisante. La figure 1 montre une poudre d'alliage (Fe - 1% de Si) obtenue en incorporant seulement Si dans Fe. On notera incidemment qu'on peut mélanger et utiliser deux ou plus des poudres d'alliage à magnétisme doux décrites ci-dessus.
La poudre d'alliage à magnétisme doux utilisée comme la matière première est de préférence constituée de particules atomisées préparées par un procédé d'atomisation consistant à réduire en poudre un alliage à l'état fondu, en utilisant un milieu d'atomisation tel que de l'eau et un gaz inerte. La poudre d'alliage atomisée a une pureté élevée et une bonne compressibilité, et par conséquent on peut réaliser un matériau à magnétisme doux ayant une densité élevée et de bonnes propriétés magnétiques. Le diamètre de particules moyen de la poudre d'alliage à magnétisme doux est de façon générale de 500 m ou moins, de préférence de 100 à 200 m. La poudre d'alliage à 2874121 14 magnétisme doux est pulvérisée par un appareil de pulvérisation (broyeur à attrition) pour avoir un diamètre de particules moyen désiré. Dans cette étape de pulvérisation, une surface de fracture fortement active est formée sur la surface de la poudre d'alliage à magnétisme doux. Pour faciliter la pulvérisation, un matériau qui n'a pas encore été recuit est utilisé comme la matière première pour la fabrication de la poudre d'alliage à magnétisme doux. Pendant la pulvérisation, le récipient en acier io inoxydable pour la pulvérisation est de préférence refroidi par eau de façon à éviter que la température de la poudre d'alliage à magnétisme doux ne s'élève à cause de la chaleur de pulvérisation.
Pour obtenir la poudre d'alliage à magnétisme doux constituant la matière première, soit la poudre atomisée préparée par le procédé d'atomisation, soit les particules de poudre pulvérisées en utilisant un appareil de pulvérisation (broyeur à attrition), peuvent être utilisées seules.
(2) Etape d'Oxydation de Surface Ensuite, on forme une pellicule d'oxyde sur la surface de la poudre d'alliage à magnétisme doux constituant la matière première. Cette étape d'oxydation de surface est effectuée dans une atmosphère faiblement oxydante créée en mélangeant un gaz faiblement oxydant avec un gaz inerte et, dans cette étape, la poudre d'alliage à magnétisme doux est chauffée à une température élevée de façon à oxyder principalement le second élément dans la partie de couche de surface. Des exemples appropriés du gaz inerte comprennent un gaz consistant en azote (N2), et des exemples appropriés du gaz faiblement oxydant comprennent de la vapeur d'eau (H2O). En créant une atmosphère faiblement oxydante, l'oxydation de Fe est restreinte et le second élément, qui est plus aisément oxydable, est oxydé 2874121 15 sélectivement, grâce à quoi on peut former une pellicule d'oxyde du second élément. Dans le cas où la poudre d'alliage Fe-Si représentée sur la figure 1 est oxydée par de la vapeur d'eau (H20), Si qui est le second élément est oxydé sélectivement sur la surface de la poudre, et il en résulte qu'une pellicule de SiO2 avec une résistance électrique élevée, couvrant la surface de la poudre, est formée avec une faible épaisseur, par exemple quelques nanomètres.
Io On décrit maintenant le mécanisme d'oxydation de surface de la poudre d'alliage Fe-Si dans une atmosphère faiblement oxydante. La figure 2 montre la réactivité d'oxydation de Fe et la réactivité d'oxydation de Si dans une atmosphère d'oxygène (02) et dans une atmosphère de vapeur d'eau (H20), en les comparant mutuellement. La réaction d'oxydation de Fe ou Si dans chaque atmosphère est exprimée par les formules suivantes.
Dans le cas de l'oxydation par l'oxygène (02) : 2Fe + 02 4 2FeO (formule 1) Si + 02 8 SiO2 (formule 2) Dans le cas de l'oxydation par la vapeur d'eau (H20) Fe + H20 8 FeO + H2 (formule 3) Si + 2H20 8 SiO2 + H2 (formule 4) Sur la figure 2, l'ordonnée spécifie la variation d'énergie libre de Gibbs AG dans chaque système de réaction. Plus AG est grande, moins l'oxydation a lieu. La figure 2 montre que l'oxydation de Fe se produit moins, en comparaison de Si, et que la réaction d'oxydation avec la vapeur d'eau (H2O) (formules 3 et 4) a lieu plus difficilement que la réaction d'oxydation par l'oxygène (02) (formules 1 et 2). Dans l'oxydation par l'oxygène (02), dans les deux cas, de Fe et Si, l'énergie libre après la réaction est inférieure à l'énergie libre avant la réaction, et le système est dans un état plus stable. En d'autres termes, l'énergie libre de GibbsAG est négative pour les deux cas, et les deux réactions des formules 1 et 2 se déroulent, bien que Si, ayant une grande valeur absolue de AG, soit plus aisément oxydable.
D'autre part, dans l'oxydation par la vapeur d'eau (H2O), dans les deux cas de Fe et Si, une valeur absolue de l'énergie libre de Gibbs AG est plus faible que dans l'oxydation par l'oxygène (02). En particulier, l'énergie libre de Gibbs AG de Fe avant et après la réaction devient presque 0, et par conséquent la réaction de la formule 3 se produit à peine, et seule la réaction de la formule 4 a lieu.
Ainsi, dans le cas de l'oxydation par la vapeur 20 d'eau (H2O), une pellicule d'oxyde SiO2 peut être formée sélectivement tout en restreignant l'oxydation de Fe. Comme représenté sur la figure 2, dans l'oxydation de Fe par la vapeur d'eau (H2O), l'énergie libre de Gibbs AG est voisine de 0 dans la plage de température entière. En particulier, 25 dans la plage de température d'environ 400 C ou plus, l'énergie libre de Gibbs AG devient presque 0 et l'effet de restriction de l'oxydation de Fe augmente. Dans l'oxydation de Si par la vapeur d'eau (H2O), une réaction de réduction de H2O se produit simultanément et, par conséquent, la réaction a lieu plus difficilement que dans une atmosphère d'oxygène (02), grâce à quoi l'oxydation peut avoir lieu à une vitesse appropriée. Il en résulte que l'oxydation ne 2874121 17 progresse pas vers l'intérieur, ce qui fait que la densité de matériau magnétique peut être maintenue élevée, et la pellicule d'oxyde SiO2 peut être formée uniformément avec une densité élevée dans la partie de couche de surface de s la poudre, pour donner une pellicule dense et mince, de l'ordre de quelques nanomètres, avec une résistance électrique élevée.
De cette manière, le gaz faiblement oxydant est de préférence un gaz consistant en un composé d'oxygène, qui Io permet la progression d'une réaction de réduction simultanément à la réaction d'oxydation. En ce qui concerne le gaz donnant lieu au même mode de réaction, par exemple, on peut obtenir les mêmes effets même lorsqu'on utilise du monoxyde de diazote (N2O).
Dans le cas où le gaz faiblement oxydant est de la vapeur d'eau (H2O), l'humidité relative à une température ordinaire est de préférence réglée de façon à être supérieure à 50% au moment où on mélange la vapeur d'eau dans l'atmosphère. De façon générale, lorsque l'humidité de l'atmosphère devient plus élevée, l'épaisseur de la pellicule d'oxyde formée devient plus grande. Dans la condition de faible humidité, la pellicule d'oxyde ne croît pas de façon satisfaisante. Lorsque l'humidité devient plus élevée, la réaction d'oxydation du second élément, tel que Si et Al, dans la partie de couche de surface de la poudre, est davantage favorisée et la densité en nombre d'oxydes dans la pellicule d'oxyde devient plus élevée, grâce à quoi on obtient une pellicule d'oxyde isolante dense avec une résistance électrique élevée. De préférence, la vapeur d'eau est mélangée pour donner une humidité élevée de 70 à 100% (humidité relative) à une température ordinaire. Lorsque l'humidité de l'atmosphère est au voisinage de 100%, on obtient une pellicule d'oxyde ayant une densité en 2874121 18 nombre d'oxydes élevée et une épaisseur suffisante, et la résistance électrique désirée peut être garantie.
En ce qui concerne le moyen de chauffage dans l'étape d'oxydation de surface, on utilise un four de chauffage de type général, tel qu'un four électrique. Par exemple, dans le cas de la formation d'une pellicule d'oxyde dans un four électrique, on peut régler l'épaisseur de la pellicule d'oxyde en commandant la température de l'atmosphère (température de chauffage), le temps de Io chauffage et la proportion de Si et Al dans la poudre d'alliage à magnétisme doux. Habituellement, la température de l'atmosphère peut être fixée de façon appropriée dans la plage de 400 à 900 C. En fixant la température de l'atmosphère à 400 C ou plus, l'énergie libre de Gibbs AG pour la réaction d'oxydation du fer peut devenir proche de 0, et on peut obtenir un effet de restriction de l'oxydation du fer. Lorsque la température de l'atmosphère est augmentée, la formation de la pellicule d'oxyde a lieu aisément, mais les propriétés du matériau magnétique obtenu peuvent être dégradées. Par conséquent, la température de l'atmosphère est de façon appropriée de 900 C ou moins. La température de l'atmosphère est de préférence de 400 à 600 C.
Les figures 3 (a) , 3 (b) , 4 (a) et 4 (b) montrent un exemple de l'oxydation de surface de la poudre d'alliage à magnétique doux par le procédé décrit ci-dessus. Comme représenté sur la figure 3(a), on utilise pour la poudre de matière première des particules atomisées d'alliage Fe 1% de Si, préparées de façon à avoir un diamètre de particule moyen d'environ 100 m, et on les chauffe dans une atmosphère inactive ayant une humidité élevée, pour effectuer une oxydation de surface. La figure 4(b) représente un appareil de formation de pellicule d'oxyde utilisé ici, dans lequel un récipient contenant la poudre 2874121 19 de matière première est placé (voir la figure 4(a)) au centre du tube central de four positionné dans un four électrique, et un gaz d'atmosphère réglé à une humidité relative de 100% (à la température ordinaire) en mélangeant de la vapeur d'eau (H2O) dans un gaz consistant en azote (N2) à travers un humidificateur, est introduit dans le tube central du four avec un débit prédéterminé. L'intérieur du four électrique est chauffé à une température de 450 C en utilisant un thermocouple pour la Io commande de température, de façon que la réaction d'oxydation se déroule pendant 2 heures, et il en résulte qu'une pellicule d'oxyde SiO2 avec une épaisseur de 5 nm est formée sur la surface de la poudre d'alliage de Fe - 1% de Si.
La figure 3(b) montre une situation de formation de la pellicule d'oxyde dans la partie de couche de surface de la poudre d'alliage atomisée consistant en Fe - 1% de Si. Comme représenté par 1 à 3 sur la figure, lorsque de la vapeur d'eau (H2O) est amenée à la surface de la poudre par l'appareil décrit ci-dessus, à la place de l'oxygène (02), une réaction entre Si, qui est plus aisément oxydable que Fe, et H2O a lieu dans la partie de couche de surface de la poudre, comme décrit ci-dessus. Ensuite, la concentration en Si sur la surface diminue, et par conséquent Si diffuse à partir de l'intérieur vers la surface, réagit avec H2O et est oxydé sélectivement.
D'autre part, comme représenté par 4 et 5 sur la figure, Fe dont la concentration devient relativement élevée se déplace comme s'il était poussé vers l'intérieur, et l'oxydation de Fe est restreinte. Il en résulte que la surface de la poudre d'alliage de Fe - 1% de Si est uniformément recouverte par une pellicule d'oxyde consistant en SiO2.
2874121 20 De plus, contrairement à l'oxydation par l'oxygène (02), lorsque la poudre d'alliage Fe-Si est oxydée par de la vapeur d'eau (H2O), comme décrit ci-dessus, la réaction d'oxydation de Si et la réaction de production de H2 du fait de la réduction de H2O ont lieu simultanément sur la surface de la poudre. Dans de telles conditions, la vitesse d'oxydation est restreinte de façon appropriée et la progression de l'oxydation vers l'intérieur est empêchée, ce qui fait qu'une pellicule d'oxyde SiO2 peut être formée io sélectivement avec une densité élevée. Par conséquent, même lorsque la pellicule d'oxyde est une pellicule mince d'environ 5 nm, comme dans l'Exemple de la figure 3(a), on peut obtenir une résistance électrique élevée.
De cette manière, en effectuant l'oxydation de surface dans une atmosphère inactive, à température élevée, on peut former une pellicule mince isolante et dense de l'ordre du nanomètre, avec une résistance électrique élevée, dans la partie de couche de surface de la poudre d'alliage à magnétisme doux.
(3) Etape de Moulage par Pression Après qu'une pellicule d'oxyde SiO2 a été formée sur la surface sur la figure 1, on applique l'étape de moulage par pression à la poudre d'alliage à magnétisme doux. Dans cette étape, on mélange un liant et un solvant avec la poudre d'alliage à magnétisme doux sur laquelle une pellicule d'oxyde de surface a été formée, et on les malaxe soigneusement pour produire un matériau de moulage. En ce qui concerne le liant, on utilise par exemple du camphre ayant une propriété d'adhésivité élevée et de glissement élevé, de façon à obtenir une densité élevée. En ce qui concerne le solvant, on peut utiliser un solvant organique tel que de l'acétone. Ce matériau de moulage de la poudre d'alliage à magnétisme doux est injecté dans un outil de moulage et moulé par 2874121 21 compression sous une pression appliquée, pour obtenir un produit moulé d'une forme désirée. La pression de compression peut être par exemple d'environ 980 MPa (10 tonnes/cm2). La poudre d'alliage à magnétisme doux sur laquelle une pellicule d'oxyde de surface est formée, peut également être soumise telle quelle à un moulage par compression sous une pression appliquée.
(4) Etape de Suppression de Liant Le produit moulé obtenu à l'étape de moulage par io pression est, comme représenté sur la figure 1, dans l'état dans lequel des particules de Fe - 1% de Si, ayant chacune une pellicule d'oxyde sur la surface, sont liées par un liant, et le liant et autres sont de préférence supprimés avant l'étape de frittage. De façon plus spécifique, le produit moulé par pression de la poudre d'alliage à magnétisme doux est chauffé, par exemple, dans un four électrique, pour ainsi évaporer et éliminer le liant et le solvant. La température de chauffage est de préférence par exemple de l'ordre de 50 à 100 C.
(5) Etape de Frittage (Première Etape) Le produit moulé, après suppression du liant, est cuit pour obtenir un produit fritté du matériau magnétique doux. Cependant, la pellicule d'oxyde SiO2 formée sur la surface de la poudre d'alliage à magnétisme doux dans l'étape d'oxydation de surface a une très faible épaisseur, de quelques nanomètres, et en outre elle est vitreuse et fragile, et par conséquent des fissures et autres peuvent se former à cause de la pression dans l'étape de moulage par pression. Par conséquent, dans la présente invention, l'étape de frittage est effectuée dans une atmosphère faiblement oxydante et, de cette manière, les fissures et autres formées dans la pellicule d'oxyde de surface sont réparées. De façon plus spécifique, dans la première étape, le produit moulé de la poudre d'alliage à magnétisme doux 2874121 22 est chauffé dans une atmosphère faiblement oxydante qui est créée en mélangeant un gaz faiblement oxydant dans un gaz inerte. Des exemples appropriés du gaz inerte comprennent l'azote (N2), et des exemples appropriés du gaz faiblement oxydant comprennent la vapeur d'eau (H20) et un gaz consistant en monoxyde de diazote (N20). En fournissant de la vapeur d'eau (H20) ou autres à la surface de la poudre d'alliage à magnétisme doux, une atmosphère de formation de pellicule d'oxyde SiO2 est à nouveau créée.
En ce qui concerne le moyen de chauffage, on utilise un four de chauffage de type général, tel qu'un four électrique. De façon similaire à l'étape d'oxydation de surface, la température de l'atmosphère peut être fixée de façon appropriée dans la plage de 400 à 600 C. En fixant la température de l'atmosphère à 400 C ou plus, on peut faire en sorte que l'énergie libre de Gibbs AG pour la réaction d'oxydation du fer devienne proche de 0, et on peut obtenir un effet de reformation de la pellicule d'oxyde tout en restreignant l'oxydation du fer. Si la température de l'atmosphère dépasse 600 C, le frittage peut avoir lieu sans réparer de façon satisfaisante la pellicule d'oxyde. La température de l'atmosphère est de préférence fixée à une valeur de 450 à 550 C et maintenue pendant un temps prédéterminé, grâce à quoi la surface de la poudre d'alliage à magnétisme doux peut à nouveau être recouverte d'une pellicule mince cohérente, électriquement isolante.
Dans le cas où le gaz faiblement oxydant est de la vapeur d'eau (H20), l'humidité relative à une température ordinaire est de préférence réglée de façon à être supérieure à 50% au moment où on mélange la vapeur d'eau dans l'atmosphère. De façon générale, lorsque l'humidité de l'atmosphère est plus élevée, la réaction d'oxydation a lieu plus aisément, tandis que si l'humidité est faible, la réaction d'oxydation n'a pas lieu. Par conséquent, la 2874121 23 vapeur d'eau est de préférence mélangée de façon à donner une humidité élevée, de 70 à 100% (humidité relative) à une température ordinaire. De façon similaire à l'étape d'oxydation de surface, lorsque l'humidité est plus élevée, la réaction d'oxydation du second élément, tel que Si et Al, est favorisée à l'extrémité d'une fissure dans la pellicule d'oxyde de surface, et l'effet de réparation devient plus marqué. En outre, la densité en nombre d'oxydes dans la pellicule d'oxyde reformée est augmentée, et on obtient une pellicule d'oxyde isolante dense avec une résistance électrique élevée. Lorsque l'humidité de l'atmosphère est au voisinage de 100 C, on obtient une pellicule d'oxyde ayant une densité en nombre d'oxydes élevée et une épaisseur suffisante, et la résistance électrique désirée peut être garantie.
(6) Etape de Frittage (Deuxième Etape) Le produit moulé après suppression du liant, dans lequel la pellicule d'oxyde de surface est reformée, est ensuite chauffé à une température qui est par exemple de 600 à 1100 C, et il est maintenu dans une atmosphère faiblement oxydante pendant un temps prédéterminé, pour produire un produit fritté pour le matériau magnétique doux. La deuxième étape n'est pas nécessairement accomplie dans une atmosphère faiblement oxydante, mais en considérant l'effet de la chaleur sur la pellicule, il est préférable de faire en sorte que l'atmosphère soit faiblement oxydante. En accomplissant la deuxième étape dans une atmosphère faiblement oxydante, de la chaleur est appliquée dans l'atmosphère capable de toujours reformer la pellicule, ce qui permet d'éviter une rupture de pellicule unilatérale.
Les figures 5 et 6 montrent un exemple de l'étape de frittage de la poudre d'alliage à magnétisme doux par le procédé décrit ci-dessus. Un produit moulé consistant en une poudre d'alliage Fe - 1% de Si, ayant subi une 2874121 24 oxydation de surface à l'étape de la figure 3(a), est utilisé comme l'échantillon pour le frittage et est fixé sur la table dans le four électrique d'un appareil de frittage représenté sur la figure 6. Un gaz d'atmosphère s réglé à une humidité relative de 100% (température ordinaire), en mélangeant de la vapeur d'eau (H2O) dans un gaz consistant en un mélange d'azote (N2) et de 5% d'hydrogène (H2), à travers un humidificateur, est introduit dans le four électrique et chauffé à une io température prédéterminée. A ce moment, comme représenté sur la figure 5, la température à l'intérieur du four électrique est élevée jusqu'à 450 C et maintenue pendant un temps prédéterminé pour accomplir une réaction d'oxydation dans la première étape, et la température est en outre élevée jusqu'à 880 C et maintenue pendant un temps prédéterminé dans la deuxième étape. Ensuite, un recuit est effectué en abaissant progressivement la température, garantissant ainsi l'obtention d'un produit moulé, par une série d'étapes de frittage.
De cette manière, conformément au procédé de la présente invention, la pellicule d'oxyde de surface de la poudre d'alliage Fe-Si est réparée dans l'étape de frittage, et la surface de la poudre peut à nouveau être recouverte par une pellicule mince et cohérente, électriquement isolante, de l'ordre du nanomètre. Par conséquent, on obtient un produit fritté consistant en une poudre d'alliage à magnétisme doux comprenant principalement un élément Fe peu coûteux et ayant de faibles pertes fer, dans lequel une pellicule isolante dense avec une résistance élevée est formée. En outre, même lorsque la pellicule d'oxyde SiO2 formée dans l'étape d'oxydation de surface a une faible épaisseur telle qu'environ 5 nm, une propriété isolante suffisamment élevée peut être garantie, ce qui fait que la densité de 2874121 25 matériau magnétique dans le matériau magnétique doux peut être augmentée, une densité de flux (induction) magnétique de saturation élevée et une perméabilité magnétique élevée peuvent être obtenues, et les propriétés magnétiques peuvent être améliorées. En outre, l'amincissement de la pellicule d'oxyde permet l'utilisation d'une poudre à magnétisme doux ayant un faible diamètre de particules et, par exemple, en réglant le diamètre moyen des particules de façon qu'il ait une valeur fine telle que 0,01 à 10 m, io comme il ressort de la Loi de Hall-Petch suivante, la résistance mécanique peut être augmentée.
Loi de Hall-Petch: ay = aO + k.d-1/2 avec les notations suivantes: ay est une contrainte à la limite élastique, k est une constante, d est un diamètre de particules de la poudre à magnétisme doux, et a0 est une contrainte initiale.
En outre, le processus de fabrication est simple, et la productivité est également excellente. Le produit fritté du matériau magnétique doux obtenu de cette manière est utile pour divers composants à magnétisme doux tels qu'une électrovanne d'un moteur à combustion interne et un matériau de circuit magnétique d'un transducteur.
La figure 7(a) montre la profondeur de la pellicule d'oxyde de surface à partir de la couche de surface et la densité en nombre d'oxydes lorsque l'humidité relative à une température ordinaire est réglée à 100% ou 50% dans une atmosphère résultant du mélange de vapeur d'eau dans un gaz inerte, en comparaison mutuelle. Comme représenté sur la figure, dans la condition d'humidité relative de 50%, la densité en nombre d'oxydes sur la surface est diminuée, ce qui fait qu'une bonne pellicule d'oxyde n'est pas formée, et en outre l'oxydation progresse vers l'intérieur, ce qui révèle que l'humidité a un grand effet sur la formation de la pellicule d'oxyde de surface. De façon générale, la température de l'atmosphère et l'épaisseur de la pellicule 2874121 26 d'oxyde formée sont dans la relation représentée sur la figure 7(b), et la pellicule d'oxyde ne croît pas de façon satisfaisante dans la condition de faible humidité. Lorsque l'humidité de l'atmosphère est supérieure à 70% ou plus, on peut obtenir une pellicule d'oxyde ayant une épaisseur presque satisfaisante. L'humidité de l'atmosphère est de préférence voisine de 100%, et on voit que dans ce cas il est possible de former une pellicule d'oxyde ayant une densité en nombre d'oxydes élevée et une résistance Io électrique élevée.
Dans le procédé de fabrication décrit ci-dessus, on emploie seulement une atmosphère faiblement oxydante pour l'atmosphère dans l'étape d'oxydation de surface mais, comme représenté sur la figure 8, une étape de processus d'oxydation dans une atmosphère faiblement oxydante créée en mélangeant un gaz faiblement oxydant dans un gaz inerte, et une étape de processus de réduction dans une atmosphère réductrice, peuvent être accomplies en alternance pour former la pellicule d'oxyde. Dans ce cas, l'étape de processus d'oxydation est accomplie de la même manière que ci-dessus, en chauffant une poudre d'alliage à magnétisme doux à une température élevée de 400 à 900 C, de préférence de 450 à 600 C, dans une atmosphère faiblement oxydante créée en mélangeant un gaz faiblement oxydant dans un gaz inerte. Le gaz consistant en azote (N2) ou similaire est utilisé pour le gaz inerte, et en utilisant par exemple de la vapeur d'eau (H20) pour le gaz faiblement oxydant, on règle l'humidité relative à une température ordinaire de façon qu'elle soit supérieure à 50%, et de préférence de 70 à 100%.
La poudre d'alliage magnétique doux après la formation d'une pellicule d'oxyde sur la surface dans l'étape de processus d'oxydation, est ensuite chauffée à une température de 400 à 900 C, de préférence de 450 à 2874121 27 600 C, dans une atmosphère réductrice, pour effectuer un processus de réduction. Des exemples appropriés du gaz réducteur incluent un gaz consistant en hydrogène (H2).
Dans le cas de l'application d'un processus de réduction s après le processus d'oxydation, de cette manière, on présume que la partie de couche de surface est exposée à une atmosphère réductrice, grâce à quoi l'oxygène ne peut pas diffuser à l'intérieur, et la pureté peut être augmentée seulement dans la partie de couche de surface.
io Ainsi, en répétant l'étape de processus d'oxydation et l'étape de processus de réduction, il est possible d'élever la pureté de la pellicule d'oxyde, il est possible de former uniformément une pellicule mince d'oxyde plus dense avec une résistance électrique élevée, et on peut obtenir un produit consistant en un matériau magnétique doux fritté de qualité plus élevée.
Il va se soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées au procédé décrit et représenté, sans sortir du cadre de l'invention.
Claims (11)
1. Procédé pour fabriquer un matériau magnétique doux, caractérisé en ce qu'il comprend: - une étape d'oxydation de surface consistant à 5 former une pellicule d'oxyde sur la surface d'une poudre à magnétisme doux comprenant principalement du fer; - une étape de moulage par pression consistant à obtenir un produit moulé avec une forme désirée, en moulant par pression la poudre à magnétisme doux sur la surface de Io laquelle une pellicule d'oxyde est formée; et - une étape de frittage consistant à obtenir un produit fritté du matériau magnétique doux, en cuisant le produit moulé de la poudre à magnétisme doux dans une atmosphère faiblement oxydante créée en mélangeant un gaz faiblement oxydant dans un gaz inerte.
2. Procédé pour fabriquer un matériau magnétique doux selon la revendication 1, caractérisé en ce que, dans l'étape d'oxydation de surface, une poudre d'alliage à magnétisme doux comprenant principalement du fer et contenant un second élément ayant une réactivité d'oxydation supérieure à celle du fer, est chauffée dans une atmosphère faiblement oxydante créée en mélangeant un gaz faiblement oxydant avec un gaz inerte, pour oxyder principalement le second élément dans la partie de couche de surface de la poudre, et former une pellicule d'oxyde du second élément sur la surface.
3. Procédé pour fabriquer un matériau magnétique doux selon la revendication 1, caractérisé en ce que, dans l'étape d'oxydation de surface, une étape de processus d'oxydation consistant à chauffer une poudre d'alliage à magnétisme doux comprenant principalement du fer et contenant un second élément ayant une réactivité d'oxydation plus élevée que celle du fer, dans une 2874121 29 atmosphère faiblement oxydante créée en mélangeant un gaz faiblement oxydant avec un gaz inerte, et une étape de processus de réduction consistant à chauffer la poudre d'alliage à magnétisme doux dans une atmosphère réductrice, s sont accomplies en alternance pour oxyder principalement le second élément dans la partie de couche de surface de la poudre, et former une pellicule d'oxyde du second élément sur la surface.
4. Procédé pour fabriquer un matériau magnétique Io doux selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que le second élément est au moins un élément sélectionné parmi des substances ayant une oxydabilité plus élevée que celle du fer, comme représenté par le silicium, le titane, l'aluminium et le chrome (Si, Ti, Al et Cr).
5. Procédé pour fabriquer un matériau magnétique doux selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le gaz faiblement oxydant est de la vapeur d'eau ou un gaz consistant en monoxyde de diazote.
6. Procédé pour fabriquer un matériau magnétique doux selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le gaz faiblement oxydant est de la vapeur d'eau mélangée avec le gaz inerte, de façon que l'humidité relative à une température ordinaire puisse être supérieure à 50%.
7. Procédé pour fabriquer un matériau magnétique doux selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le gaz faiblement oxydant est de la vapeur d'eau mélangée avec le gaz inerte, de façon que l'humidité relative à une température ordinaire puisse aller de 70 à 100%.
8. Procédé pour fabriquer un matériau magnétique doux selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que l'étape d'oxydation de surface est accomplie sous la condition de température de 400 à 600 C.
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9. Procédé pour fabriquer un matériau magnétique doux selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que l'étape de frittage est accomplie sous la condition de température de 400 à 1100 C.
10. Procédé pour fabriquer un matériau magnétique doux selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que l'étape de frittage comprend une première étape consistant à reformer la pellicule d'oxyde en mettant en contact la poudre à magnétisme doux avec un io gaz faiblement oxydant sous la condition de température de 400 à 600 C, et une deuxième étape consistant à fritter la poudre à magnétisme doux sous la condition de température de 600 à 1100 C.
11. Procédé pour fabriquer un matériau magnétique doux selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que la poudre à magnétisme doux est une poudre d'alliage atomisée ayant un diamètre de particules moyen de 0,01 à 500 m.
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