JP2001135514A - 圧粉磁心の製造方法 - Google Patents
圧粉磁心の製造方法Info
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- JP2001135514A JP2001135514A JP31233399A JP31233399A JP2001135514A JP 2001135514 A JP2001135514 A JP 2001135514A JP 31233399 A JP31233399 A JP 31233399A JP 31233399 A JP31233399 A JP 31233399A JP 2001135514 A JP2001135514 A JP 2001135514A
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- H01F1/01—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
- H01F1/03—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 １０００ＭＰａ以下の比較的低圧力での成形
であっても、ハンドリングに十分な機械的強度の圧縮成
形体を得るとともに、従来困難であった形状のＦｅ−Ｓ
ｉ−Ａｌ系合金からなる圧粉磁心を得る。 【解決手段】 Ｆｅ−Ｓｉ−Ａｌ系合金粒子表面に、水
ガラス又は硼酸を被覆し、さらにその回りをポリビニル
アルコールで被覆し、これを金型内に充填し圧縮成形す
る工程と、前記工程で得た圧縮成形体を大気中で熱処理
する第１の熱処理工程と、前記圧縮成形体を還元雰囲気
中で熱処理する第２の熱処理工程を有する製造方法とす
る。
であっても、ハンドリングに十分な機械的強度の圧縮成
形体を得るとともに、従来困難であった形状のＦｅ−Ｓ
ｉ−Ａｌ系合金からなる圧粉磁心を得る。 【解決手段】 Ｆｅ−Ｓｉ−Ａｌ系合金粒子表面に、水
ガラス又は硼酸を被覆し、さらにその回りをポリビニル
アルコールで被覆し、これを金型内に充填し圧縮成形す
る工程と、前記工程で得た圧縮成形体を大気中で熱処理
する第１の熱処理工程と、前記圧縮成形体を還元雰囲気
中で熱処理する第２の熱処理工程を有する製造方法とす
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、各種電気・電子機
器に用いられる圧粉磁心の製造方法に関する。
器に用いられる圧粉磁心の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、スイッチング電源のチョークコイ
ル等に使用される磁心として、フェライト磁心やアモル
ファス磁心が用いられているが、近年の電子機器の小型
・薄型化に伴い、磁心の小型化のため、前記磁心に変わ
り飽和磁束密度が高いＦｅ−Ｓｉ−Ａｌ系合金がよく用
いられてきている。このＦｅ−Ｓｉ−Ａｌ系合金を磁心
として用いるには電気抵抗率が小さいため、絶縁性結着
剤で前記合金粉末を被覆して渦電流による損失を低減す
る必要がある。さらに１５００〜２０００Ｍｐａの高圧
力で圧縮成形した後、加熱することにより磁心としてい
る。こうした圧粉磁心では、圧縮成形圧力が高いほど金
属粉末の充填率が高くなり、優れた磁気特性が得られ易
くなるが、圧縮歪みによる軟磁気特性の劣化を生じてし
まう。このような圧縮歪みを除去する手段として、圧縮
成形体を熱処理することが知られている。しかし、圧縮
歪みを除去するには、比較的高温で熱処理する必要があ
り、前記絶縁性結着剤としては特開昭５６−１５５５１
０号に開示されているように、前記熱処理の際溶解しな
い水ガラスや硼酸を用いるのが一般的である。
ル等に使用される磁心として、フェライト磁心やアモル
ファス磁心が用いられているが、近年の電子機器の小型
・薄型化に伴い、磁心の小型化のため、前記磁心に変わ
り飽和磁束密度が高いＦｅ−Ｓｉ−Ａｌ系合金がよく用
いられてきている。このＦｅ−Ｓｉ−Ａｌ系合金を磁心
として用いるには電気抵抗率が小さいため、絶縁性結着
剤で前記合金粉末を被覆して渦電流による損失を低減す
る必要がある。さらに１５００〜２０００Ｍｐａの高圧
力で圧縮成形した後、加熱することにより磁心としてい
る。こうした圧粉磁心では、圧縮成形圧力が高いほど金
属粉末の充填率が高くなり、優れた磁気特性が得られ易
くなるが、圧縮歪みによる軟磁気特性の劣化を生じてし
まう。このような圧縮歪みを除去する手段として、圧縮
成形体を熱処理することが知られている。しかし、圧縮
歪みを除去するには、比較的高温で熱処理する必要があ
り、前記絶縁性結着剤としては特開昭５６−１５５５１
０号に開示されているように、前記熱処理の際溶解しな
い水ガラスや硼酸を用いるのが一般的である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、水ガラスや硼
酸を絶縁性結着剤とした場合には、圧縮成形体の機械的
強度が低くハンドリングが困難であり、また適当な機械
的強度を得ようとすれば１５００Ｍｐａ以上と言う高圧
力で成形しなければならない。このような高圧力での圧
縮成形にあっては磁心形状が限定され、例えばリング形
状のような成形金型の局部に応力集中が生じない形状に
限られていた。本発明は、上記の課題を解決するため
に、圧縮成形体の機械的強度が高く、複雑形状の圧粉磁
心の製造方法を提供することを目的とする。
酸を絶縁性結着剤とした場合には、圧縮成形体の機械的
強度が低くハンドリングが困難であり、また適当な機械
的強度を得ようとすれば１５００Ｍｐａ以上と言う高圧
力で成形しなければならない。このような高圧力での圧
縮成形にあっては磁心形状が限定され、例えばリング形
状のような成形金型の局部に応力集中が生じない形状に
限られていた。本発明は、上記の課題を解決するため
に、圧縮成形体の機械的強度が高く、複雑形状の圧粉磁
心の製造方法を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、Ｆｅ−Ｓｉ−
Ａｌ系合金粒子表面に、水ガラス又は硼酸を被覆し、さ
らにその回りをポリビニルアルコールで被覆し、これを
金型内に充填し圧縮成形する工程と、前記工程で得た圧
縮成形体を大気中で熱処理する第１の熱処理工程と、前
記圧縮成形体を還元雰囲気中で熱処理する第２の熱処理
工程を有する圧粉磁心の製造方法である。本発明におい
て、前記第１の熱処理工程は圧縮成形体からのポリビニ
ルアルコールの脱脂である。また、前記第２の熱処理工
程がＦｅ−Ｓｉ−Ａｌ系合金の応力歪の除去である。ま
た前記圧縮成形体は、水ガラスが０．２〜１．０ｗｔ
％、ポリビニルアルコール０．５〜２．０ｗｔ％、残部
がＦｅ−Ｓｉ−Ａｌ系合金である。
Ａｌ系合金粒子表面に、水ガラス又は硼酸を被覆し、さ
らにその回りをポリビニルアルコールで被覆し、これを
金型内に充填し圧縮成形する工程と、前記工程で得た圧
縮成形体を大気中で熱処理する第１の熱処理工程と、前
記圧縮成形体を還元雰囲気中で熱処理する第２の熱処理
工程を有する圧粉磁心の製造方法である。本発明におい
て、前記第１の熱処理工程は圧縮成形体からのポリビニ
ルアルコールの脱脂である。また、前記第２の熱処理工
程がＦｅ−Ｓｉ−Ａｌ系合金の応力歪の除去である。ま
た前記圧縮成形体は、水ガラスが０．２〜１．０ｗｔ
％、ポリビニルアルコール０．５〜２．０ｗｔ％、残部
がＦｅ−Ｓｉ−Ａｌ系合金である。
【０００５】
【発明の実施形態】本発明の圧粉磁心の製造方法は、Ｆ
ｅ−Ｓｉ−Ａｌ系合金粒子を水ガラス水溶液、又は硼酸
水溶液と混合した後、水分を蒸発させ、合金粒子表面を
水ガラス又は硼酸で被覆する。次に、ポリビニルアルコ
ール水溶液を加えて混合した後水分を蒸発させ、ポリビ
ニルアルコールで被覆する。前記合金粒子の平均粒子径
は２０〜２００μｍとすることが好ましい。粒子径が小
さすぎると粉末の充填率が上がらず、大きすぎると渦電
流損が大きくなる。また前記ポリビニルアルコールとし
ては、水への溶解性や成形性から重合度が３００〜１０
００、ケン化度が８８〜９８％とするのが好ましい。ま
た、ポリビニルアルコール０．５ｗｔ％未満であると、
圧縮成形体の機械的強度が低下するので好ましくなく、
２．０ｗｔ％超であるとポリビニルアルコール脱脂後の
合金粉末の充填率が低下し軟磁気特性が劣化するので好
ましくない。さらに圧縮成形体と金型との離型性の向上
と、合金粒子の流動性を増すためステアリン酸亜鉛を１
ｗｔ％以下添加するのも好ましい。得られた粒子を金型
内に充填し圧縮成形した後、大気中で前記ポリビニルア
ルコールを熱処理して脱脂し、さらに窒素雰囲気中で熱
処理を行って圧縮歪を除去して圧粉磁心を得る。
ｅ−Ｓｉ−Ａｌ系合金粒子を水ガラス水溶液、又は硼酸
水溶液と混合した後、水分を蒸発させ、合金粒子表面を
水ガラス又は硼酸で被覆する。次に、ポリビニルアルコ
ール水溶液を加えて混合した後水分を蒸発させ、ポリビ
ニルアルコールで被覆する。前記合金粒子の平均粒子径
は２０〜２００μｍとすることが好ましい。粒子径が小
さすぎると粉末の充填率が上がらず、大きすぎると渦電
流損が大きくなる。また前記ポリビニルアルコールとし
ては、水への溶解性や成形性から重合度が３００〜１０
００、ケン化度が８８〜９８％とするのが好ましい。ま
た、ポリビニルアルコール０．５ｗｔ％未満であると、
圧縮成形体の機械的強度が低下するので好ましくなく、
２．０ｗｔ％超であるとポリビニルアルコール脱脂後の
合金粉末の充填率が低下し軟磁気特性が劣化するので好
ましくない。さらに圧縮成形体と金型との離型性の向上
と、合金粒子の流動性を増すためステアリン酸亜鉛を１
ｗｔ％以下添加するのも好ましい。得られた粒子を金型
内に充填し圧縮成形した後、大気中で前記ポリビニルア
ルコールを熱処理して脱脂し、さらに窒素雰囲気中で熱
処理を行って圧縮歪を除去して圧粉磁心を得る。
【０００６】
【実施例】以下本発明の実施例を詳細に説明する。まず
Ｆｅ：Ｓｉ：Ａｌ＝８５：９．５：５．５の比率の合金
粒子と水ガラス水溶液（１０％濃度）を５〜１０ｗｔ％
撹拌機にて約３０分間撹拌混合した後、乾燥機にて１４
０℃で乾燥させて水分を蒸発させ、３２メッシュの篩い
に通した。さらにその粒子とポリビニルアルコール水溶
液（１０％濃度）を５〜１５ｗｔ％撹拌機にて約３０分
間撹拌混合した後、乾燥機にて１４０℃で乾燥させて水
分を蒸発させ６０メッシュの篩いに通した。さらにその
粒子にステアリン酸亜鉛を０．５ｗｔ％加え撹拌機にて
約６０分撹拌混合した後、金型内に充填し、室温で６０
０ＭＰａ又は９００Ｍｐａの圧力で圧縮成形した。その
後、得られた成形体を金型より取り出して大気中で４０
０℃、２時間、さらに窒素雰囲気中で７００℃、２時間
熱処理を行って図１に示すＥ型の圧粉磁心を得た。また
比較例として、ポリビニルアルコールで被覆していない
以外は本発明の製造製方法と同一の手順で圧粉磁心を作
成し、圧縮成形体の機械的強度を測定した。圧縮成形体
の機械的強度を表１に示す。なお、機械的強度の測定
は、前記圧縮成形体側脚の一方の側面を定盤に設置し、
もう一方の側脚の側面から中央脚に向かってプッシュプ
ルゲージを押し当て、側脚が破壊する強度を読取ること
で行った。
Ｆｅ：Ｓｉ：Ａｌ＝８５：９．５：５．５の比率の合金
粒子と水ガラス水溶液（１０％濃度）を５〜１０ｗｔ％
撹拌機にて約３０分間撹拌混合した後、乾燥機にて１４
０℃で乾燥させて水分を蒸発させ、３２メッシュの篩い
に通した。さらにその粒子とポリビニルアルコール水溶
液（１０％濃度）を５〜１５ｗｔ％撹拌機にて約３０分
間撹拌混合した後、乾燥機にて１４０℃で乾燥させて水
分を蒸発させ６０メッシュの篩いに通した。さらにその
粒子にステアリン酸亜鉛を０．５ｗｔ％加え撹拌機にて
約６０分撹拌混合した後、金型内に充填し、室温で６０
０ＭＰａ又は９００Ｍｐａの圧力で圧縮成形した。その
後、得られた成形体を金型より取り出して大気中で４０
０℃、２時間、さらに窒素雰囲気中で７００℃、２時間
熱処理を行って図１に示すＥ型の圧粉磁心を得た。また
比較例として、ポリビニルアルコールで被覆していない
以外は本発明の製造製方法と同一の手順で圧粉磁心を作
成し、圧縮成形体の機械的強度を測定した。圧縮成形体
の機械的強度を表１に示す。なお、機械的強度の測定
は、前記圧縮成形体側脚の一方の側面を定盤に設置し、
もう一方の側脚の側面から中央脚に向かってプッシュプ
ルゲージを押し当て、側脚が破壊する強度を読取ること
で行った。
【０００７】
【表１】
【０００８】表１において、試料Ｎｏ１〜４は比較例で
あるので試料Ｎｏに括弧を付している。本発明圧粉磁心
の製造方法によれば、成形圧力が６００ＭＰａの圧縮成
形体であっても０．１５Ｎ以上のハンドリングに十分な
機械的強度が得られ、かつ従来困難であった形状の磁心
を得ることが出来た。
あるので試料Ｎｏに括弧を付している。本発明圧粉磁心
の製造方法によれば、成形圧力が６００ＭＰａの圧縮成
形体であっても０．１５Ｎ以上のハンドリングに十分な
機械的強度が得られ、かつ従来困難であった形状の磁心
を得ることが出来た。
【０００９】
【発明の効果】本発明によれば、１０００ＭＰａ以下の
比較的低圧力での成形であっても、ハンドリングに十分
な機械的強度の圧縮成形体を得るとともに、従来困難で
あった形状の磁心を得ることが出来る。
比較的低圧力での成形であっても、ハンドリングに十分
な機械的強度の圧縮成形体を得るとともに、従来困難で
あった形状の磁心を得ることが出来る。
【図１】本発明の一実施例に係る圧粉磁心の斜視図であ
る。
る。
Claims (4)
- 【請求項１】 Ｆｅ−Ｓｉ−Ａｌ系合金粒子表面に、水
ガラス又は硼酸を被覆し、さらにその回りをポリビニル
アルコールで被覆し、これを金型内に充填し圧縮成形す
る工程と、前記工程で得た圧縮成形体を大気中で熱処理
する第１の熱処理工程と、前記圧縮成形体を還元雰囲気
中で熱処理する第２の熱処理工程を有することを特徴と
する圧粉磁心の製造方法。 - 【請求項２】 前記第１の熱処理工程が圧縮成形体から
のポリビニルアルコールの脱脂であることを特徴とする
請求項１に記載の圧粉磁心の製造方法。 - 【請求項３】 前記第２の熱処理工程がＦｅ−Ｓｉ−Ａ
ｌ系合金の応力歪の除去であることを特徴とする請求項
１に記載の圧粉磁心の製造方法。 - 【請求項４】 前記圧縮成形体は、水ガラスが０．２〜
１．０ｗｔ％、ポリビニルアルコール０．５〜２．０ｗ
ｔ％、残部がＦｅ−Ｓｉ−Ａｌ系合金であることを特徴
とする請求項１乃至３のいずれかに記載の圧粉磁心の製
造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31233399A JP2001135514A (ja) | 1999-11-02 | 1999-11-02 | 圧粉磁心の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31233399A JP2001135514A (ja) | 1999-11-02 | 1999-11-02 | 圧粉磁心の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001135514A true JP2001135514A (ja) | 2001-05-18 |
Family
ID=18027988
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31233399A Pending JP2001135514A (ja) | 1999-11-02 | 1999-11-02 | 圧粉磁心の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001135514A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009128425A1 (ja) * | 2008-04-15 | 2009-10-22 | 東邦亜鉛株式会社 | 複合磁性材料およびその製造方法 |
| CN110610803A (zh) * | 2018-06-15 | 2019-12-24 | 山东精创磁电产业技术研究院有限公司 | 一种软磁复合材料的成型方法 |
| JP2021002555A (ja) * | 2019-06-20 | 2021-01-07 | 株式会社タムラ製作所 | 圧粉磁心及び圧粉磁心の製造方法 |
-
1999
- 1999-11-02 JP JP31233399A patent/JP2001135514A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009128425A1 (ja) * | 2008-04-15 | 2009-10-22 | 東邦亜鉛株式会社 | 複合磁性材料およびその製造方法 |
| JP5412425B2 (ja) * | 2008-04-15 | 2014-02-12 | 東邦亜鉛株式会社 | 複合磁性材料およびその製造方法 |
| CN110610803A (zh) * | 2018-06-15 | 2019-12-24 | 山东精创磁电产业技术研究院有限公司 | 一种软磁复合材料的成型方法 |
| JP2021002555A (ja) * | 2019-06-20 | 2021-01-07 | 株式会社タムラ製作所 | 圧粉磁心及び圧粉磁心の製造方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060119 |