JP2001015320A - 複合磁性材料およびその製造方法 - Google Patents
複合磁性材料およびその製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 チョークコイルなどに用いられる高性能な金
属系圧粉磁芯に関するもので、高周波数でもコア損失が
低く良好な直流重畳特性を有する複合磁性材料を提供す
ることを目的とする。 【解決手段】 拡散防止材で表面処理されたＦｅＮｉ系
軟磁性粉末とＡ群軟磁性粉末のうち少なくとも一種類以
上を含む混合物を成形し熱処理することにより得られる
複合磁性材料で、Ａ群軟磁性粉末をＦｅＳｉ系合金、Ｆ
ｅＡｌ系合金、ＦｅＡｌＳｉ系合金であることで、高周
波数でもコア損失が低く透磁率が高くかつ優れた直流重
畳特性を有する複合磁性材料を提供する。
属系圧粉磁芯に関するもので、高周波数でもコア損失が
低く良好な直流重畳特性を有する複合磁性材料を提供す
ることを目的とする。 【解決手段】 拡散防止材で表面処理されたＦｅＮｉ系
軟磁性粉末とＡ群軟磁性粉末のうち少なくとも一種類以
上を含む混合物を成形し熱処理することにより得られる
複合磁性材料で、Ａ群軟磁性粉末をＦｅＳｉ系合金、Ｆ
ｅＡｌ系合金、ＦｅＡｌＳｉ系合金であることで、高周
波数でもコア損失が低く透磁率が高くかつ優れた直流重
畳特性を有する複合磁性材料を提供する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、変圧器、電動機、
チョーク、ノイズフィルター等に用いられる高性能な金
属系複合磁性材料に関し、特に磁芯用の軟磁性材料とし
て用いられる複合磁性材料およびその製造方法に関する
ものである。
チョーク、ノイズフィルター等に用いられる高性能な金
属系複合磁性材料に関し、特に磁芯用の軟磁性材料とし
て用いられる複合磁性材料およびその製造方法に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、電気・電子機器の小型化が進み、
小型で高効率の磁性材料が要求されており、高周波で用
いられるチョークコイルとしては、フェライト磁芯や圧
粉磁芯が使用されている。これらのうち、フェライト磁
芯は飽和磁束密度が小さいという欠点を有している。こ
れに対して、金属磁性粉を成形して作製される圧粉磁芯
は、軟磁性フェライトに比べて著しく大きい飽和磁束密
度を有しているため小型化に有利であるが、透磁率およ
び電力損失についてはフェライトより優れているとはい
えず、そのためチョークコイルやインダクターに使用す
るコアでは、コア損失が大きい分コアの温度上昇が大き
くなるため、小型化が図りにくいものであった。
小型で高効率の磁性材料が要求されており、高周波で用
いられるチョークコイルとしては、フェライト磁芯や圧
粉磁芯が使用されている。これらのうち、フェライト磁
芯は飽和磁束密度が小さいという欠点を有している。こ
れに対して、金属磁性粉を成形して作製される圧粉磁芯
は、軟磁性フェライトに比べて著しく大きい飽和磁束密
度を有しているため小型化に有利であるが、透磁率およ
び電力損失についてはフェライトより優れているとはい
えず、そのためチョークコイルやインダクターに使用す
るコアでは、コア損失が大きい分コアの温度上昇が大き
くなるため、小型化が図りにくいものであった。
【０００３】圧粉磁芯のコア損失は、通常ヒステリシス
損失と渦電流損失よりなるが、渦電流損失は、周波数の
二乗と渦電流が流れるサイズの二乗に比例して増大する
ので、磁性粉末表面に電気絶縁性樹脂等を覆うことによ
り渦電流の発生を抑制するようにしている。一方、ヒス
テリシス損失は、圧粉磁芯の成形密度をあげるために通
常５ton／ｃｍ2以上の成形圧力を加える必要があり、そ
のため磁性体として歪みが増大するとともに透磁率が劣
化して、ヒステリシス損失が増大してしまうものであっ
た。これを回避するために、必要に応じて歪みを解放す
るために成形後熱処理を施すことが例えば特開平６−３
４２７１４号公報、特開平８−３７１０７号公報、特開
平９−１２５１０８号公報に記載されている。
損失と渦電流損失よりなるが、渦電流損失は、周波数の
二乗と渦電流が流れるサイズの二乗に比例して増大する
ので、磁性粉末表面に電気絶縁性樹脂等を覆うことによ
り渦電流の発生を抑制するようにしている。一方、ヒス
テリシス損失は、圧粉磁芯の成形密度をあげるために通
常５ton／ｃｍ2以上の成形圧力を加える必要があり、そ
のため磁性体として歪みが増大するとともに透磁率が劣
化して、ヒステリシス損失が増大してしまうものであっ
た。これを回避するために、必要に応じて歪みを解放す
るために成形後熱処理を施すことが例えば特開平６−３
４２７１４号公報、特開平８−３７１０７号公報、特開
平９−１２５１０８号公報に記載されている。
【０００４】また、直流重畳特性を確保するために従来
のフェライト等の磁芯は、磁路を妨げる垂直方向に数１
００μｍのギャップを設けることにより、直流重畳時の
インダクタンスＬ値の低下を低減している。しかし、こ
のような広いギャップは、うなり音の発生源となる他、
ギャップからの漏洩磁束が特に高周波数で巻線に銅損失
の著しい増加をもたらすものであった。一方、圧粉磁芯
は透磁率が低いためにギャップ無しで使用し、そのため
にうなり音または漏洩磁束による銅損失は小さい。
のフェライト等の磁芯は、磁路を妨げる垂直方向に数１
００μｍのギャップを設けることにより、直流重畳時の
インダクタンスＬ値の低下を低減している。しかし、こ
のような広いギャップは、うなり音の発生源となる他、
ギャップからの漏洩磁束が特に高周波数で巻線に銅損失
の著しい増加をもたらすものであった。一方、圧粉磁芯
は透磁率が低いためにギャップ無しで使用し、そのため
にうなり音または漏洩磁束による銅損失は小さい。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ＦｅＮｉ系複合磁性材
料は、金属軟磁性体の中でも飽和磁束密度が高く直流重
畳特性に優れているが、ＦｅＮｉ系金属は延性金属のた
め特に複雑形状成形体の成形取り出し時に、抜き圧が高
くなり金型壁面に強くこすられ成形体側面の金属粉体表
面の絶縁が破れ、そのため最終製品で渦電流損失が増大
するという問題があった。
料は、金属軟磁性体の中でも飽和磁束密度が高く直流重
畳特性に優れているが、ＦｅＮｉ系金属は延性金属のた
め特に複雑形状成形体の成形取り出し時に、抜き圧が高
くなり金型壁面に強くこすられ成形体側面の金属粉体表
面の絶縁が破れ、そのため最終製品で渦電流損失が増大
するという問題があった。
【０００６】本発明は上記従来の欠点を除去し、高周波
数でも低いコア損失で良好な直流重畳特性を有する複合
磁性材料を提供することを目的とするものである。
数でも低いコア損失で良好な直流重畳特性を有する複合
磁性材料を提供することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は、拡散防止材で表面処理されたＦｅＮｉ系軟
磁性粉末とＡ群軟磁性粉末のうち少なくとも一種類以上
を含む混合物を熱処理することにより得られる複合磁性
材料である。但し、Ａ群軟磁性粉末はＦｅＳｉ系合金、
ＦｅＡｌ系合金、ＦｅＡｌＳｉ系合金である。また、全
軟磁性粉末に対しＡ群軟磁性粉末を１０〜６０vol％含
まれていることが好ましく、ＦｅＮｉ系軟磁性粉末の組
成が重量で４５％≦Ｎｉ≦６８％、残Ｆｅを主成分とす
ることが好ましく、ＦｅＮｉ系軟磁性粉末およびＡ群軟
磁性粉末の平均粒径が１μｍ以上１００μｍ以下である
ことが好ましく、軟磁性粉末と結着材からなる混合物を
圧縮成形後、６５０℃以上９００℃以下で熱処理する事
が好ましい。
に本発明は、拡散防止材で表面処理されたＦｅＮｉ系軟
磁性粉末とＡ群軟磁性粉末のうち少なくとも一種類以上
を含む混合物を熱処理することにより得られる複合磁性
材料である。但し、Ａ群軟磁性粉末はＦｅＳｉ系合金、
ＦｅＡｌ系合金、ＦｅＡｌＳｉ系合金である。また、全
軟磁性粉末に対しＡ群軟磁性粉末を１０〜６０vol％含
まれていることが好ましく、ＦｅＮｉ系軟磁性粉末の組
成が重量で４５％≦Ｎｉ≦６８％、残Ｆｅを主成分とす
ることが好ましく、ＦｅＮｉ系軟磁性粉末およびＡ群軟
磁性粉末の平均粒径が１μｍ以上１００μｍ以下である
ことが好ましく、軟磁性粉末と結着材からなる混合物を
圧縮成形後、６５０℃以上９００℃以下で熱処理する事
が好ましい。
【０００８】本発明により、高周波数でも低いコア損失
で良好な直流重畳特性を有する複合磁性材料を得ること
ができる。
で良好な直流重畳特性を有する複合磁性材料を得ること
ができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明の請求項１記載の発明は、
拡散防止材で表面処理されたＦｅＮｉ系軟磁性粉末とＡ
群軟磁性粉末のうち少なくとも一種類以上を含む混合物
を熱処理することにより得られる複合磁性材料であり、
Ａ群軟磁性粉末はＦｅＳｉ系合金、ＦｅＡｌ系合金、Ｆ
ｅＡｌＳｉ系合金である。延性金属であるＦｅＮｉ系軟
磁性粉末に、比較的硬い軟磁性粉末であるＦｅＳｉ系合
金、ＦｅＡｌ系合金、ＦｅＡｌＳｉ系合金を少なくとも
一種類以上混合することにより、成形体取り出し時の抜
き圧を低減し成形体側面の絶縁破れを防止し、渦電流損
失を低減できる。ＦｅＮｉ系粉末とＡ群軟磁性粉末は必
ずしも各粒子毎に隣接している必要はなく、複合磁性材
料中で数百μｍ単位の同一軟磁性粉の固まりで存在して
もなんら問題がない。また、ＦｅＮｉ系軟磁性粉末を拡
散防止材で表面処理することにより、歪み取り熱処理温
度をＦｅＳｉ系合金、ＦｅＡｌ系合金、ＦｅＡｌＳｉ系
合金と同等の高温熱処理する事が可能になり、最終複合
磁性材でのヒステリシス損失を低減できる。従来は、Ｆ
ｅＮｉ系軟磁性粉末とＡ群軟磁性粉末は最適熱処理温度
が異なるため、このような複合磁性材料のヒステリシス
損失を充分低減することができなかった。当発明は渦電
流損失と同時にヒステリシス損失も充分に低減し、全体
としてコア損失が低くなる。上記軟磁性組成中に、添加
物が存在しても磁気特性が全体に極端に低下しなければ
問題ない。
拡散防止材で表面処理されたＦｅＮｉ系軟磁性粉末とＡ
群軟磁性粉末のうち少なくとも一種類以上を含む混合物
を熱処理することにより得られる複合磁性材料であり、
Ａ群軟磁性粉末はＦｅＳｉ系合金、ＦｅＡｌ系合金、Ｆ
ｅＡｌＳｉ系合金である。延性金属であるＦｅＮｉ系軟
磁性粉末に、比較的硬い軟磁性粉末であるＦｅＳｉ系合
金、ＦｅＡｌ系合金、ＦｅＡｌＳｉ系合金を少なくとも
一種類以上混合することにより、成形体取り出し時の抜
き圧を低減し成形体側面の絶縁破れを防止し、渦電流損
失を低減できる。ＦｅＮｉ系粉末とＡ群軟磁性粉末は必
ずしも各粒子毎に隣接している必要はなく、複合磁性材
料中で数百μｍ単位の同一軟磁性粉の固まりで存在して
もなんら問題がない。また、ＦｅＮｉ系軟磁性粉末を拡
散防止材で表面処理することにより、歪み取り熱処理温
度をＦｅＳｉ系合金、ＦｅＡｌ系合金、ＦｅＡｌＳｉ系
合金と同等の高温熱処理する事が可能になり、最終複合
磁性材でのヒステリシス損失を低減できる。従来は、Ｆ
ｅＮｉ系軟磁性粉末とＡ群軟磁性粉末は最適熱処理温度
が異なるため、このような複合磁性材料のヒステリシス
損失を充分低減することができなかった。当発明は渦電
流損失と同時にヒステリシス損失も充分に低減し、全体
としてコア損失が低くなる。上記軟磁性組成中に、添加
物が存在しても磁気特性が全体に極端に低下しなければ
問題ない。
【００１０】請求項２記載の発明は、全軟磁性粉末に対
し、Ａ群軟磁性粉末を１０〜６０vol％含まれている請
求項１記載の複合磁性材料である。そうすることによ
り、成形体取り出し時の抜き圧を低減し成形体側面の金
属粉体表面の絶縁破れを防止でき、渦電流損失を低減で
きる。６０vol％よりＡ群軟磁性粉末の割合が多くなる
と、優れた直流重畳特性を維持することができなくな
り、１０vol％未満だと形成体側面の絶縁破れ防止に顕
著な効果がみられなくなり、渦電流損失が増大する。
し、Ａ群軟磁性粉末を１０〜６０vol％含まれている請
求項１記載の複合磁性材料である。そうすることによ
り、成形体取り出し時の抜き圧を低減し成形体側面の金
属粉体表面の絶縁破れを防止でき、渦電流損失を低減で
きる。６０vol％よりＡ群軟磁性粉末の割合が多くなる
と、優れた直流重畳特性を維持することができなくな
り、１０vol％未満だと形成体側面の絶縁破れ防止に顕
著な効果がみられなくなり、渦電流損失が増大する。
【００１１】請求項３記載の発明は、ＦｅＮｉ系軟磁性
粉末の組成が重量で４５％≦Ｎｉ≦６８％、残Ｆｅを主
成分とすることを特徴とする請求項１記載の複合磁性材
料である。この組成範囲で特に優れた直流重畳特性の複
合磁性材料を得ることができる。
粉末の組成が重量で４５％≦Ｎｉ≦６８％、残Ｆｅを主
成分とすることを特徴とする請求項１記載の複合磁性材
料である。この組成範囲で特に優れた直流重畳特性の複
合磁性材料を得ることができる。
【００１２】請求項４記載の発明は、ＦｅＮｉ系軟磁性
粉末およびＡ群軟磁性粉末の平均粒径が１μｍ以上１０
０μｍ以下の請求項１記載の複合磁性材料である。軟磁
性粉末の平均粒径を１００μｍ以下にすることにより、
渦電流の低減に効果的であり、より好ましくは５０μｍ
以下である。平均粒径が１μｍ未満になると、成形密度
が小さくなるため、透磁率が低下して好ましくない。こ
の軟磁性粉末は、厚みが５ｎｍ以上の酸化膜で皮膜され
ていることが好ましい。この皮膜により、絶縁性が向上
し渦電流損失が低減される。
粉末およびＡ群軟磁性粉末の平均粒径が１μｍ以上１０
０μｍ以下の請求項１記載の複合磁性材料である。軟磁
性粉末の平均粒径を１００μｍ以下にすることにより、
渦電流の低減に効果的であり、より好ましくは５０μｍ
以下である。平均粒径が１μｍ未満になると、成形密度
が小さくなるため、透磁率が低下して好ましくない。こ
の軟磁性粉末は、厚みが５ｎｍ以上の酸化膜で皮膜され
ていることが好ましい。この皮膜により、絶縁性が向上
し渦電流損失が低減される。
【００１３】請求項５記載の発明は、軟磁性粉末と結着
材からなる混合物を圧縮成形後、６５０℃以上９００℃
以下で熱処理を行うことを特徴とする請求項１記載の複
合磁性材料の製造方法である。高温熱処理することで、
成形時に受けた歪みを除去し、ヒステリシス損失を低減
できる。また、非酸化性雰囲気で熱処理することが好ま
しい。９００℃より高温だと金属磁性粉間で焼結が始ま
り、渦電流損失が急増する。６５０℃未満だと、ヒステ
リシス損失低減に充分でない。
材からなる混合物を圧縮成形後、６５０℃以上９００℃
以下で熱処理を行うことを特徴とする請求項１記載の複
合磁性材料の製造方法である。高温熱処理することで、
成形時に受けた歪みを除去し、ヒステリシス損失を低減
できる。また、非酸化性雰囲気で熱処理することが好ま
しい。９００℃より高温だと金属磁性粉間で焼結が始ま
り、渦電流損失が急増する。６５０℃未満だと、ヒステ
リシス損失低減に充分でない。
【００１４】本発明で用いられる軟磁性粉末は、ガスア
トマイズ法または水アトマイズ法または合金化後の粉砕
により得られる粉末であることが好ましい。また粉末形
状は、球状、扁平状、多角形状のいずれであっても良
い。また、結着材としてはエポキシ樹脂、フェノール樹
脂、ブチラール樹脂、有機シリコーン樹脂のうち少なく
とも１つであることが好ましい。また熱処理後に絶縁性
含浸剤で含浸することは、強度の向上、金属磁性体の防
錆、表面高抵抗化などに有効である。
トマイズ法または水アトマイズ法または合金化後の粉砕
により得られる粉末であることが好ましい。また粉末形
状は、球状、扁平状、多角形状のいずれであっても良
い。また、結着材としてはエポキシ樹脂、フェノール樹
脂、ブチラール樹脂、有機シリコーン樹脂のうち少なく
とも１つであることが好ましい。また熱処理後に絶縁性
含浸剤で含浸することは、強度の向上、金属磁性体の防
錆、表面高抵抗化などに有効である。
【００１５】以下、本発明の実施の形態について説明す
る。
る。
【００１６】（実施の形態１）軟磁性粉末としてＦｅＮ
ｉ（Ｎｉ５０wt％、残部Ｆｅ）合金、Ａ群軟磁性粉末と
してＦｅＳｉ（Ｓｉ３wt％、残部Ｆｅ）合金、ＦｅＡｌ
（Ａｌ３wt％、残部Ｆｅ）合金、ＦｅＡｌＳｉ（Ａｌ
５．４wt％、Ｓｉ９．６wt％、残部Ｆｅ）合金の平均粒
径４０〜５０μｍガスアトマイズ粉を用いた。熱拡散防
止材を用いるサンプルにおいてはＦｅＮｉ粉末１００重
量部に対し、熱拡散防止材を０．５重量部配合し、溶剤
としてエタノール３重量部を加え混合攪拌機にて混合し
た。この混合物を１５０℃１時間乾燥し、この乾燥後の
混合物に結着剤を１重量部配合し、溶剤としてキシレン
３重量部を加え混合攪拌機にて混合した。混合終了後、
その混合物から溶剤を脱気乾燥する。乾燥後の混合物を
粉砕し成形機に導入出来る流動性を確保するために２０
０μｍ〜６００μｍになるように造粒粉を作製した。熱
拡散防止材を用いないサンプルは、ＦｅＮｉ粉末１００
重量部に対し、結着剤を１重量部配合し、溶剤としてキ
シレン３重量部を加え混合攪拌機にて混合し同様にし
て、２００μｍ〜６００μｍになるように造粒粉を作製
した。またＦｅＳｉ合金、ＦｅＡｌ合金、ＦｅＡｌＳｉ
合金はそれぞれ粉末１００重量部に対し、結着剤を１重
量部配合し、溶剤としてキシレン３重量部を加え混合攪
拌機にて混合し、同様にして２００μｍ〜６００μｍに
なるようにそれぞれ造粒粉を作製した。これらを（表
１）の配合になるようにクロスロータリーミキサーにて
混合し、造粒粉を調整した。
ｉ（Ｎｉ５０wt％、残部Ｆｅ）合金、Ａ群軟磁性粉末と
してＦｅＳｉ（Ｓｉ３wt％、残部Ｆｅ）合金、ＦｅＡｌ
（Ａｌ３wt％、残部Ｆｅ）合金、ＦｅＡｌＳｉ（Ａｌ
５．４wt％、Ｓｉ９．６wt％、残部Ｆｅ）合金の平均粒
径４０〜５０μｍガスアトマイズ粉を用いた。熱拡散防
止材を用いるサンプルにおいてはＦｅＮｉ粉末１００重
量部に対し、熱拡散防止材を０．５重量部配合し、溶剤
としてエタノール３重量部を加え混合攪拌機にて混合し
た。この混合物を１５０℃１時間乾燥し、この乾燥後の
混合物に結着剤を１重量部配合し、溶剤としてキシレン
３重量部を加え混合攪拌機にて混合した。混合終了後、
その混合物から溶剤を脱気乾燥する。乾燥後の混合物を
粉砕し成形機に導入出来る流動性を確保するために２０
０μｍ〜６００μｍになるように造粒粉を作製した。熱
拡散防止材を用いないサンプルは、ＦｅＮｉ粉末１００
重量部に対し、結着剤を１重量部配合し、溶剤としてキ
シレン３重量部を加え混合攪拌機にて混合し同様にし
て、２００μｍ〜６００μｍになるように造粒粉を作製
した。またＦｅＳｉ合金、ＦｅＡｌ合金、ＦｅＡｌＳｉ
合金はそれぞれ粉末１００重量部に対し、結着剤を１重
量部配合し、溶剤としてキシレン３重量部を加え混合攪
拌機にて混合し、同様にして２００μｍ〜６００μｍに
なるようにそれぞれ造粒粉を作製した。これらを（表
１）の配合になるようにクロスロータリーミキサーにて
混合し、造粒粉を調整した。
【００１７】この造粒粉を一軸プレスにて、１０ｔ／ｃ
ｍ2の加圧力で３秒間加圧成型し、外径１４ｍｍ、内径
１０ｍｍ、厚み約５ｍｍのトロイダル形状の成形体を得
た。その後、窒素雰囲気中で熱処理を施した。なお、温
度は（表１）に示す条件とし、温度保持時間は０．５時
間とした。ここで、結着剤にはシリコーン樹脂、熱拡散
防止材としてはシランモノマーを用いた。
ｍ2の加圧力で３秒間加圧成型し、外径１４ｍｍ、内径
１０ｍｍ、厚み約５ｍｍのトロイダル形状の成形体を得
た。その後、窒素雰囲気中で熱処理を施した。なお、温
度は（表１）に示す条件とし、温度保持時間は０．５時
間とした。ここで、結着剤にはシリコーン樹脂、熱拡散
防止材としてはシランモノマーを用いた。
【００１８】得られたサンプルについてコア損失、直流
重畳特性を測定した。直流重畳特性は、ＬＣＲメーター
で周波数５０ｋHz、磁界３２００Ａ／ｍでの透磁率を測
定し、コア損失は交流Ｂ−Ｈカーブ測定機を用いて測定
周波数５０ｋHz、測定磁束密度０．１Ｔで測定を行っ
た。評価結果を（表１）に示す。
重畳特性を測定した。直流重畳特性は、ＬＣＲメーター
で周波数５０ｋHz、磁界３２００Ａ／ｍでの透磁率を測
定し、コア損失は交流Ｂ−Ｈカーブ測定機を用いて測定
周波数５０ｋHz、測定磁束密度０．１Ｔで測定を行っ
た。評価結果を（表１）に示す。
【００１９】
【表１】
【００２０】ここで高調波歪み対策用チョークコイル
は、電流測定周波数５０ｋHz、測定磁束密度０．１Ｔで
コア損失１０００ｋＷ／ｍ3以下、直流重畳特性は透磁
率７０以上が選定の基準となる。
は、電流測定周波数５０ｋHz、測定磁束密度０．１Ｔで
コア損失１０００ｋＷ／ｍ3以下、直流重畳特性は透磁
率７０以上が選定の基準となる。
【００２１】（表１）の結果より明らかなように、拡散
防止材で表面処理されたＦｅＮｉ系軟磁性粉末とＦｅＳ
ｉ系合金、ＦｅＡｌ系合金、ＦｅＡｌＳｉ系合金のうち
少なくとも一種類以上を含む混合物を全軟磁性粉末に対
しＡ群軟磁性粉末を１０〜６０vol％で混合成形し熱処
理することにより、高周波数でも低いコア損失で良好な
直流重畳特性を有する複合磁性材料を得ることができ
る。また、被成形物を６５０〜９００℃の温度で熱処理
することによって、高周波数でも低いコア損失で良好な
直流重畳特性を有する複合磁性材料を得ることができ
る。
防止材で表面処理されたＦｅＮｉ系軟磁性粉末とＦｅＳ
ｉ系合金、ＦｅＡｌ系合金、ＦｅＡｌＳｉ系合金のうち
少なくとも一種類以上を含む混合物を全軟磁性粉末に対
しＡ群軟磁性粉末を１０〜６０vol％で混合成形し熱処
理することにより、高周波数でも低いコア損失で良好な
直流重畳特性を有する複合磁性材料を得ることができ
る。また、被成形物を６５０〜９００℃の温度で熱処理
することによって、高周波数でも低いコア損失で良好な
直流重畳特性を有する複合磁性材料を得ることができ
る。
【００２２】（実施の形態２） （表２）に示す組成のＦｅＮｉ系合金粉末とＡ群軟磁性
粉末としてＦｅＳｉ（Ｓｉ５wt％、残部Ｆｅ）合金、Ｆ
ｅＡｌＳｉ（Ａｌ６．０wt％、Ｓｉ８．５wt％、残部Ｆ
ｅ）を（表２）に示される平均粒径の水アトマイズ粉を
用いた。ＦｅＮｉ粉末１００重量部に対し、熱拡散防止
材を０．５重量部配合し、溶剤としてエタノール３重量
部を加え混合攪拌機にて混合し、混合物を１５０℃１時
間乾燥した。この表面処理されたＦｅＮｉ粉末にＡ群軟
磁性粉末が全体の軟磁性粉末の比率で６０vol％になる
ように（表２）に示す組み合わせで混合し、この混合物
１００重量部に結着剤を１〜１．５重量部配合し、溶剤
としてキシレン３重量部を加え混合攪拌機にて混合し
た。この混合物を粉砕し成形機に導入出来る流動性を確
保するために２５０μｍ〜６５０μｍになるように造粒
粉を作製した。
粉末としてＦｅＳｉ（Ｓｉ５wt％、残部Ｆｅ）合金、Ｆ
ｅＡｌＳｉ（Ａｌ６．０wt％、Ｓｉ８．５wt％、残部Ｆ
ｅ）を（表２）に示される平均粒径の水アトマイズ粉を
用いた。ＦｅＮｉ粉末１００重量部に対し、熱拡散防止
材を０．５重量部配合し、溶剤としてエタノール３重量
部を加え混合攪拌機にて混合し、混合物を１５０℃１時
間乾燥した。この表面処理されたＦｅＮｉ粉末にＡ群軟
磁性粉末が全体の軟磁性粉末の比率で６０vol％になる
ように（表２）に示す組み合わせで混合し、この混合物
１００重量部に結着剤を１〜１．５重量部配合し、溶剤
としてキシレン３重量部を加え混合攪拌機にて混合し
た。この混合物を粉砕し成形機に導入出来る流動性を確
保するために２５０μｍ〜６５０μｍになるように造粒
粉を作製した。
【００２３】この造粒粉を一軸プレスにて、１２ｔ／ｃ
ｍ2の加圧力で３秒間加圧成型し、外径１４ｍｍ、内径
１０ｍｍ、厚み約５ｍｍのトロイダル形状の成形体を得
た。その後、窒素雰囲気中で熱処理を７２５℃で施し
た。結着剤にはシリコーン樹脂、熱拡散防止材としては
シランモノマーを用いた。
ｍ2の加圧力で３秒間加圧成型し、外径１４ｍｍ、内径
１０ｍｍ、厚み約５ｍｍのトロイダル形状の成形体を得
た。その後、窒素雰囲気中で熱処理を７２５℃で施し
た。結着剤にはシリコーン樹脂、熱拡散防止材としては
シランモノマーを用いた。
【００２４】得られたサンプルについてコア損失、直流
重畳特性を測定した。直流重畳特性は、ＬＣＲメーター
で周波数５０ｋHz、磁界３２００Ａ／ｍでの透磁率を測
定し、コア損失は交流Ｂ−Ｈカーブ測定機を用いて測定
周波数５０ｋHz、測定磁束密度０．１Ｔで測定を行っ
た。評価結果を（表２）に示す。
重畳特性を測定した。直流重畳特性は、ＬＣＲメーター
で周波数５０ｋHz、磁界３２００Ａ／ｍでの透磁率を測
定し、コア損失は交流Ｂ−Ｈカーブ測定機を用いて測定
周波数５０ｋHz、測定磁束密度０．１Ｔで測定を行っ
た。評価結果を（表２）に示す。
【００２５】
【表２】
【００２６】ここで高調波歪み対策用チョークコイル
は、電流測定周波数５０ｋHz、測定磁束密度０．１Ｔで
コア損失１０００ｋＷ／ｍ3以下、直流重畳特性は透磁
率７０以上が選定の基準となる。
は、電流測定周波数５０ｋHz、測定磁束密度０．１Ｔで
コア損失１０００ｋＷ／ｍ3以下、直流重畳特性は透磁
率７０以上が選定の基準となる。
【００２７】（表２）の結果より明らかなように、Ｆｅ
Ｎｉ系軟磁性粉末の組成が重量で４５％≦Ｎｉ≦６８
％、残Ｆｅを主成分の時、直流重畳特性の優れた複合磁
性材料を得られることが分かる。また、ＦｅＮｉ系軟磁
性粉末およびＡ群軟磁性粉末の平均粒径が１μｍ以上１
００μｍ以下である時、より好ましくは１μｍ以上５０
μｍ以下のとき低損失が実現していることが分かる。
Ｎｉ系軟磁性粉末の組成が重量で４５％≦Ｎｉ≦６８
％、残Ｆｅを主成分の時、直流重畳特性の優れた複合磁
性材料を得られることが分かる。また、ＦｅＮｉ系軟磁
性粉末およびＡ群軟磁性粉末の平均粒径が１μｍ以上１
００μｍ以下である時、より好ましくは１μｍ以上５０
μｍ以下のとき低損失が実現していることが分かる。
【００２８】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように本発明
は、高周波数でコア損失が低く優れた直流重畳特性を示
す複合磁性材料を提供することができる。
は、高周波数でコア損失が低く優れた直流重畳特性を示
す複合磁性材料を提供することができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｆ 1/147 Ｈ０１Ｆ 1/14 Ａ Ｂ (72)発明者 藤井 浩 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 4K018 AA30 BA16 BB04 BC13 CA11 DA21 DA33 KA44 5E041 AA03 AA04 AA07 AC05 CA01 HB11 NN18
Claims (5)
- 【請求項１】 拡散防止材で表面処理されたＦｅＮｉ系
軟磁性粉末と、ＦｅＳｉ系合金、ＦｅＡｌ系合金、Ｆｅ
ＡｌＳｉ系合金のうちの少なくとも一種類以上からなる
Ａ群軟磁性粉末とを含む混合物を成形し熱処理すること
により得られる複合磁性材料。 - 【請求項２】 全軟磁性粉末に対し、Ａ群軟磁性粉末を
１０〜６０vol％含まれている請求項１記載の複合磁性
材料。 - 【請求項３】 ＦｅＮｉ系軟磁性粉末の組成が重量で４
５％≦Ｎｉ≦６８％、残Ｆｅを主成分とすることを特徴
とする請求項１記載の複合磁性材料。 - 【請求項４】 ＦｅＮｉ系軟磁性粉末およびＡ群軟磁性
粉末の平均粒径が１μｍ以上１００μｍ以下の請求項１
記載の複合磁性材料。 - 【請求項５】 軟磁性粉末と結着材からなる混合物を圧
縮成形後、熱処理する複合磁性材料の製造方法であっ
て、熱処理を６５０℃以上９００℃以下の温度で行うこ
とを特徴とする請求項１記載の複合磁性材料の製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11182853A JP2001015320A (ja) | 1999-06-29 | 1999-06-29 | 複合磁性材料およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11182853A JP2001015320A (ja) | 1999-06-29 | 1999-06-29 | 複合磁性材料およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001015320A true JP2001015320A (ja) | 2001-01-19 |
Family
ID=16125609
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11182853A Pending JP2001015320A (ja) | 1999-06-29 | 1999-06-29 | 複合磁性材料およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001015320A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1460140A1 (en) * | 2001-12-27 | 2004-09-22 | Kawatetsu Mining Co., LTD. | Ni−Fe BASE ALLOY POWDER |
| JP2018109238A (ja) * | 2015-10-14 | 2018-07-12 | 株式会社デンソー | ＦｅＮｉ規則合金粉末およびそれを含む磁性材料 |
| US11996224B2 (en) | 2017-09-29 | 2024-05-28 | Tokin Corporation | Method for manufacturing a powder core, the powder core and an inductor |
-
1999
- 1999-06-29 JP JP11182853A patent/JP2001015320A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1460140A1 (en) * | 2001-12-27 | 2004-09-22 | Kawatetsu Mining Co., LTD. | Ni−Fe BASE ALLOY POWDER |
| EP1460140A4 (en) * | 2001-12-27 | 2005-07-13 | Kawatetsu Mining | POWDER OF Ni-Fe BASE ALLOY |
| JP2018109238A (ja) * | 2015-10-14 | 2018-07-12 | 株式会社デンソー | ＦｅＮｉ規則合金粉末およびそれを含む磁性材料 |
| JP2019178426A (ja) * | 2015-10-14 | 2019-10-17 | 株式会社デンソー | ＦｅＮｉ規則合金粉末およびそれを含む磁性材料 |
| US11996224B2 (en) | 2017-09-29 | 2024-05-28 | Tokin Corporation | Method for manufacturing a powder core, the powder core and an inductor |
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