JP2000087119A - 軟磁性微粉末材料および電磁波障害防止用複合材料の製造方法 - Google Patents
軟磁性微粉末材料および電磁波障害防止用複合材料の製造方法Info
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Abstract
磁性微粉末材料および電磁波障害防止用複合材料の製造
方法を提供する。 【解決手段】 リサイクル原料を衝撃破砕ミルと振動ボ
ールミルによる2段階の機械的粉砕工程より粉砕し、球
換算径が1〜5μmの鱗片形状の軟磁性合金粉末を得
る。さらにゴム等の基材を混合しプレス等によりシート
状に成形することにより耐燃性に優れた電磁波障害防止
用複合材料を得る。
Description
材料の微粉末製法造方法と電磁波障害防止用複合材料に
関するものである。さらに詳しくはこの発明は、電気・
電子機器用の部品を製造する過程に発生する、打ち抜き
残材(プレス端材)・機械加工残材(ダライ)、又電気
製品・電子製品の廃却によつて発生する軟磁性材料部品
を、リサイクル材として活用することによつて、電磁シ
ールド材・フイルター材・帯電防止材への用途におい
て、低廉な軟磁性微粉末材料として提供でき、省エネル
ギー・省資源化に有効な軟磁性材料微粉末の製造方法に
関するものである。
て、コンピユータ・携帯電話等電子機器の発展は目ざま
しく、且つ商品ライフサイクルも短期な状況である。こ
れら電子材料、電子部品、電子商品の生産過程及び廃却
によつて発生する磁性材料や磁性部品は、スクラツプと
なり特殊鋼製造用の原料として、溶解され電気・電子材
料の合金鋼及び合金粉末製造に使用されている。
資源(原料)が費やされる。この事は、省エネルギー・
省資源の観点見て必ずしも、有効且つ効果的にリサイク
ル又は再利用されているとは言いがたい。例えば、広く
普及し主流となつている、アトマイズ法は、溶解炉にお
いて溶解した材料(溶湯)を水又はガス等の噴霧媒体を
高圧にて溶湯に対し噴霧することで粉末を製造する方法
である。
注視すると 1)省エネ的には、粉末製造工程中の最大
エネルギー消費工程である溶解電力エネルギーがあげら
れる。 2)省資源的には、誘導炉溶解の特質から、一
般のスクラツプが使用できず、スタート原料として金属
や合金鉄が主体となつていてる。 3)製造コスト的に
は、現在1〜2μmのフアインレベルの微粉末を噴霧状
態で90%以上の高歩留で確保するには実際上経済的に
困難である。 4)粉末形状として、噴霧法では、球形
(ガス噴霧)、イレギユラ(水噴霧)の粉末形状が得ら
れるが、鱗片状あるいは薄片状の形状を得ることは不可
能であり、従って噴霧後、機械的粉砕法が追加される
為、製造工程が長くなりコストアツプにもつながる。
対応製品として使用される製品の素材として、シート状
に加工された軟磁性粉末材料と樹脂等よりなる複合材料
があげられる、これら複合材料に要求される主なる性能
は、1)シールド性能・吸収性能が高い 2)価格が安
く、加工性がよい 3)難燃性に優れる(UL−94−
V0をクリア) 4)機械的強度に優れる 5)その他
耐候性・耐熱性等々が要求される、特に1)〜3)に
ついては高度な技術開発要素であり、EMC対応応製品
の要求性能を支配する決定的な技術となっている。
材料に要求される条件として30μm以下の微粉末が対
象となつている。これは電磁波のシールド性能もしくは
吸収性能を満足するには、樹脂及びゴム等の基材に軟磁
性粉末材料粉末を高充填化することが必要条件となるか
らである。粗粒粉では90Wt%レベル以上の高充填は
難しく、必然的に微粉末が高充填要素となる。しかし、
金属粉末は表面エネルギーが大きく、時として触媒に使
用されるほど活性が強いことから、発熱着火という現象
が出現する。
著となる。こうした理由から、難燃性が要求される製品
には、必ずハロゲン系(臭素・塩素)、リン系、無機系
等々の難燃剤が添加される。即ち、難燃性を有するゴム
や樹脂でも金属微粉末を充填すると難燃性能が無くなり
可燃化するからである。しかし、難燃剤を多量に添加す
ると、ゴム及び樹脂に対しては、不純物の添加となり結
果として強度・伸び等の劣化を招き材料物性を阻害する
ことにもなる。
点を解決し、リサイクル原料による軟磁性微粉末および
それを用いた電磁波障害防止用複合材料の製造方法を提
供することにより、省エネルギー・省資源化に寄与する
とことを目的とする。
用部品の製造過程および廃却過程で発生するFeを含む
軟磁性金属または軟磁性合金の打ち抜き残材(プレス端
材)・機械加工残材(ダライ)等の加工残材およびスク
ラップをリサイクル原料として、機械的粉砕方法によ
り、軟磁性微粉末を製造することを特徴とする軟磁性微
粉末材料の製造方法である。
製または鋼製よりなり球および多角形の2種類の形状よ
りなる衝撃破砕媒体を用いた衝撃破砕ミルで展伸と剪断
の塑性加工を同時的に作用させ破砕粉体を得た後、振動
ボールミル粉砕機により鱗片形状粉末を得る2段階の機
械的粉砕工程とすることがより好ましい。
を調整することにより軟磁性微粉末の表面層の酸化皮膜
を形成制御することが出来る。
製造された軟磁性微粉末材料とゴム・樹脂・紙・繊維等
の基材とを混合し、ロール成形・プレス成形・射出成形
・押し出し成形・印刷等によつて成形する電磁波障害防
止用複合材料の製造方法である。
器用等の部品製造過程並び廃却によつて産出する、軟磁
性材料と軟磁性部品のスクラツプをソース原料に用いて
機械的破砕することにより軟磁性微粉末材料を製造する
ことを提案する。
素鋼(Fe−Si)・パーマロイ(Fe−Ni)・セン
ダスト・(Fe−Si−Al)・アルパーム(Fe−A
l)・パーメンジユール(Fe−Co)・パーミンバー
(Fe−Ni−Co)のいずれかの軟磁性材料を用いる
のが好ましい。これらの材料は電気・電子機器に大量に
使用され回収しやすいのみではなく、軟磁性微粉末材料
として磁気特性が優れている。
ボールミルとの2段階併用することにより、粉末粒径が
球換算径で1〜3μmの鱗片形状を有する軟磁性微粉末
材料が得られる。
状を有する微粉末の製造にあたつては、まず微粉末のソ
ース原料は寸法は厚さ0.5mm以下・幅20mm以下
・長さ30mm以下とするサイズが1次破砕の衝撃衝撃
破砕ミルのスタート原料として好ましく、かつ1バツチ
あたりの原料装入量は、30〜40Kgが望ましい。
φ×ドラム長680(mm)の円筒形状を有し、内部に
破砕媒体が最大落下点に到達する距離まで保持するブレ
ードがドラムに対して直角に設けてあり、材質は鉄をベ
ースとした耐磨耗鋼で構成されている。衝撃による塑性
変形用の破砕媒体として径は80〜45(mm)、重量
860〜300(g)の球形媒体を20個以上と、剪断
用媒体として一辺が15mm以上、長さが50mm以上
の、六角形状以上の多角形の媒体を25個以上とを両者
の合計重量が50Kg以上になるように調整しドラム内
に原料とともに装入する。ドラムを回転させることによ
り破砕を開始し、3mmサイズ以下が得られるまで連続
運転を行う。所定時間後、衝撃粉砕ミルから破砕粉体を
排出し、網目サイズが1mmのふるいを用いて分級を行
い1mm以下の粉体を2次粉砕機に装入して1次破砕を
完了とする。
ルギーを発生させる破砕媒体が、被破砕材料に対し塑性
変形と剪断作用が同時に作用するよう破砕媒体が球とエ
ツジを有する多角形状の2種類以上よりなっていること
が特徴である。また被破砕材料の寸法あるいは処理能力
をスケールアツプする場合においても、前述の衝撃破砕
ミルの構造をベースとして大型化が可能である。
を用いている。2次粉砕に振動ボールミルとする選定理
由は、衝撃力(重力加速度倍率)(G)が大きく、又、
原理的には衝撃と摩擦が同時に作用することから、1次
破砕で得られた数mmサイズの鱗片形状が損なわれずに
微粉末状態になるまで鱗片形状が維持確保できるからで
ある。
ルミルの粉砕容器を密閉し、内部に充填するガス(大
気、窒素、アルゴン等)の種類・量比を変えることによ
り容易に雰囲気を制御できる。粉砕中の雰囲気を制御す
ることにより、粉末表面に酸化皮膜層を形成させかつ皮
膜厚さを制御し、粉末の耐燃性を向上させるとともに体
積固有抵抗値を1×102Ωcm以上とすることが出来
る。
磁性微粉末とゴム等の基材を混合しし成形するすること
により電磁波障害防止用複合材料シートを製造すること
ができる、その製造工程を図1に示す。成形手段として
ロール成形・プレス成形・射出成形・押し出し成形・印
刷等、基材としてはゴム・樹脂・紙・繊維等が適切であ
る。
について説明する。材質がFe−42Ni合金にて、形
状が板状をなし、寸法が厚さ0.25〜0.30×幅
3.2〜6.1×長さ10〜25(mm)であるリサイ
クル材料(打ち抜き材)を36Kgを計量し衝撃破砕ミ
ルに装入する。次いで破砕媒体として、球径が50〜7
0Φmm(300〜860g/個)を20個、六角形状
ロツドの一辺が15〜20、長さ50〜60mm(30
0〜860g/個)を30個、合計50個(60Kg)
を破砕機械に装入し、ドラム内部の雰囲気を大気雰囲気
として,29rpmのドラム回転で48時間連続破砕し
た。
のふるいにて分級した。1mm以下となつた鱗片形状の
破砕粉体を微粉末化する為、振動ボールミルに35Kg
装入した。振動ボールミルの仕様は、粉砕筒全容量:7
7L、破砕方式:バツチ式となつており、粉砕条件は、
振動数:1200CPM、全振幅:9mm、粉砕媒体:
16mmのカーボン鋼球、粉砕時間:28Hrの条件に
て粉砕した。粉砕後得られた微粉末について粒度を測定
した結果、平均粒径で1.3μmの微粉末が得られた。
ズが、Φ200×500L(mm)のオープンロールに
て10分間混練し、加熱式70トンプレスにて、成形温
度:170℃、成形時間:7分の工程をえて、200×
200×2(mm)サイズのゴムシート形の電磁波障害
防止用複合材料シート製品を得た。
図2に示す如く500〜1000MHzの周波数帯域
で、電界、磁界とも20dB以上のシールド効果がえら
れている。製品物性値を表2に示す。物性値からわかる
如く、可撓性にすぐれた、柔軟な性質を有するシートで
ある。粉体表層に形成された酸化皮膜により難燃材の添
加量が1.0Wt%以下の少量添加であるにもかかわら
ず、難燃性についてはUL−94−V0を満足し、かつ
高い体積固有抵抗を呈する。
軟磁性微粉末を製造することにより安価で性能の優れた
軟磁性微粉末材料が製造できる。また、機械的粉砕方法
を材質が鉄製または鋼製よりなり球および多角形の2種
類の形状よりなる衝撃破砕媒体を用いた衝撃破砕ミルと
振動ボールミル粉砕機による2段階の機械的粉砕工程よ
り球換算径が1〜5μmの鱗片形状粉末を得ることがで
きる。さらに機械的粉砕工程において軟磁性微粉末の表
面層に酸化皮膜を形成させることにより粉末の耐燃性を
向上させるとともに体積固有抵抗値を1×102Ωcm
以上とすることが出来る。また、これら軟磁性合金粉末
をもちいた電磁波障害防止用複合材料は優れた耐燃性お
よび電磁波障害防止能力を持つ。
トの製造工程を示したブロツク図である。
効果を示す。
Claims (4)
- 【請求項1】 電気・電子機器用部品等の製造過程およ
び廃却過程で発生するFeを含む軟磁性金属または軟磁
性合金の打ち抜き残材(プレス端材)・機械加工残材
(ダライ)等の加工残材およびスクラップをリサイクル
原料として、機械的粉砕方法により軟磁性微粉末を製造
することを特徴とする軟磁性微粉末材料の製造方法。 - 【請求項2】 機械的粉砕方法が材質が鉄製または鋼製
よりなり球および多角形の2種類の形状よりなる衝撃破
砕媒体を用いた衝撃破砕ミルで展伸と剪断の塑性加工を
同時的に作用させ破砕粉体を得た後、振動ボールミル粉
砕機により鱗片形状粉末を得る2段階の機械的粉砕工程
よりなることを特徴とする請求項1に記載の軟磁性微粉
末材料の製造方法。 - 【請求項3】 機械的粉砕方法において雰囲気を調整す
ることにより軟磁性微粉末の表面層の酸化皮膜を形成制
御することを特徴とする請求項1または2に記載の軟磁
性微粉末材料の製造方法。 - 【請求項4】 請求項1ないし3により製造された軟磁
性微粉末材料とゴム・樹脂・紙・繊維等の基材を混合
し、ロール成形・プレス成形・射出成形・押し出し成形
・印刷等によつて成形することを特徴とする電磁波障害
防止用複合材料の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP28993198A JP2000087119A (ja) | 1998-09-07 | 1998-09-07 | 軟磁性微粉末材料および電磁波障害防止用複合材料の製造方法 |
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JP28993198A JP2000087119A (ja) | 1998-09-07 | 1998-09-07 | 軟磁性微粉末材料および電磁波障害防止用複合材料の製造方法 |
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Publication Number | Publication Date |
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ID=17749614
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JP28993198A Pending JP2000087119A (ja) | 1998-09-07 | 1998-09-07 | 軟磁性微粉末材料および電磁波障害防止用複合材料の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2000087119A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007038206A (ja) * | 2005-06-30 | 2007-02-15 | Seiko Epson Corp | 粉砕方法、粉砕装置および粉末 |
JP2008305835A (ja) * | 2007-06-05 | 2008-12-18 | Yaskawa Electric Corp | 磁石粉とその製造方法およびこの磁石粉を用いたボンド磁石 |
CN107876782A (zh) * | 2017-10-30 | 2018-04-06 | 安泰科技股份有限公司 | 一种从废旧磁粉心中回收软磁金属粉末及再利用的方法 |
JP2019212849A (ja) * | 2018-06-08 | 2019-12-12 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 磁性体材料のリサイクル方法 |
CN113798042A (zh) * | 2021-09-16 | 2021-12-17 | 上海岩川科技有限公司 | 一种用于铁矿的选矿方法和选矿控制系统 |
-
1998
- 1998-09-07 JP JP28993198A patent/JP2000087119A/ja active Pending
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