JP2001267115A - Dust core and its manufacturing method - Google Patents

Dust core and its manufacturing method

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JP2001267115A
JP2001267115A JP2000079062A JP2000079062A JP2001267115A JP 2001267115 A JP2001267115 A JP 2001267115A JP 2000079062 A JP2000079062 A JP 2000079062A JP 2000079062 A JP2000079062 A JP 2000079062A JP 2001267115 A JP2001267115 A JP 2001267115A
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JP
Japan
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atomic
metallic glass
glass alloy
powder
temperature
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JP2000079062A
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Japanese (ja)
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Shoji Yoshida
昌二 吉田
Takao Mizushima
隆夫 水嶋
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Alps Alpine Co Ltd
Original Assignee
Alps Electric Co Ltd
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F1/00Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
    • H01F1/01Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
    • H01F1/03Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
    • H01F1/12Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials
    • H01F1/14Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials metals or alloys
    • H01F1/147Alloys characterised by their composition
    • H01F1/153Amorphous metallic alloys, e.g. glassy metals
    • H01F1/15358Making agglomerates therefrom, e.g. by pressing
    • H01F1/15366Making agglomerates therefrom, e.g. by pressing using a binder

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a dust core which is low in coercive force and core loss and a method of manufacturing the same. SOLUTION: Metal glass alloy whose main phase is amorphous includes Fe, Ga and one or more elements Q selected out of P, C, Si, and B, a temperature gap ΔTx of the supercooled liquid of the metal glass alloy is 20K or above, where ΔTx is represented by a formula, ΔTx=Tx-Tg (wherein, Tx denotes a crystallization starting temperature, and Tg indicates a glass transition temperature), and the powder of the above metal glass alloy and insulating material are mixed together and molded into a dust core, and a method of manufacturing the dust core comprises a powder manufacturing process in which metal glass alloy powder is manufactured, a molding process in which the above metal glass alloy powder and insulating material are mixed together, and the mixture is compression-molded into a core precursor, and a thermal treatment in which the core precursor is thermally treated at a temperature of (Tg-170)K to (Tg)K so as to remove inner stress from it.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、圧粉磁心及び圧粉
磁心の製造方法に関するものであり、特に、保磁力が低
く低損失の圧粉磁心及びその製造方法に関するものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a dust core and a method of manufacturing the dust core, and more particularly to a dust core having a low coercive force and a low loss, and a method of manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】スイッチング電源用トランスコアや平滑
チョークコア等の高周波まで一定の透磁率が必要とされ
る磁心部品に用いられる磁心は、フェライトの開磁路型
あるいはギャップ付の磁心、またはアモルファス合金薄
帯を巻回した磁心にギャップを形成した磁心が提案され
ている。また、カーボニル鉄、パーマロイ、センダスト
等の粉末と絶縁材を混合して成形した圧粉磁心も提案さ
れている。
2. Description of the Related Art A magnetic core used for a magnetic core component such as a transformer for a switching power supply or a smooth choke core, which requires a constant magnetic permeability up to a high frequency, is an open magnetic circuit type of ferrite, a magnetic core with a gap, or an amorphous alloy. A magnetic core in which a gap is formed in a magnetic core formed by winding a ribbon has been proposed. A dust core formed by mixing powder such as carbonyl iron, permalloy, and sendust with an insulating material has also been proposed.

【0003】ところが、フェライトの焼結磁心は、コア
ロスが小さいものの飽和磁束密度が小さく、開磁路型や
ギャップ付の磁心ではギャップ部からの漏洩磁束が周囲
の電気回路に悪影響を与えるという欠点があった。ま
た、カーボニル鉄、パーマロイ、センダスト等の粉末を
用いた圧粉磁心は、飽和磁束密度がフェライトより優れ
るもののコアロスが大きいという欠点があった。
[0003] However, the sintered ferrite core has a disadvantage that the core loss is small but the saturation magnetic flux density is small, and in the case of an open magnetic circuit type or a magnetic core with a gap, the leakage magnetic flux from the gap adversely affects the surrounding electric circuit. there were. Further, a dust core using powder of carbonyl iron, permalloy, sendust, or the like has a defect that the saturation magnetic flux density is superior to ferrite, but the core loss is large.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】従来の圧粉磁心のコア
ロスが大きくなる原因としては、磁性粉に用いる磁性材
料のコアロスが大きいことと、圧粉磁心を成形する際に
かかる応力を十分に緩和できないことが原因であった。
The causes of the large core loss of the conventional dust core are that the core loss of the magnetic material used for the magnetic powder is large and that the stress applied when molding the dust core is sufficiently reduced. It was due to the inability to do so.

【0005】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
であって、保磁力が低く、コアロスが低い圧粉磁心及び
その製造方法を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a dust core having low coercive force and low core loss, and a method for manufacturing the same.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明は以下の構成を採用した。本発明の圧粉磁
心は、ΔTx=Tx−Tg(ただしTxは結晶化開始温度、
gはガラス遷移温度を示す。)の式で表される過冷却
液体の温度間隔ΔTxが20K以上であって、Feと、
Gaと、P、C、Si、Bのうちの1種以上の元素Qと
を含み、非晶質相を主相とする組織からなる金属ガラス
合金の粉末と、絶縁材とが混合され、成形されてなるこ
とを特徴とする。また、本発明の圧粉磁心においては、
上記金属ガラス合金の比抵抗が1.5μΩ・m以上であ
ることが好ましい。
In order to achieve the above object, the present invention employs the following constitution. The powder magnetic core of the present invention has ΔT x = T x −T g (where T x is the crystallization start temperature,
T g indicates the glass transition temperature. ), The temperature interval ΔT x of the supercooled liquid is 20K or more, and Fe and
A powder of a metallic glass alloy containing Ga and one or more elements Q of P, C, Si, and B and having a structure having an amorphous phase as a main phase is mixed with an insulating material. It is characterized by being done. In the dust core of the present invention,
The metallic glass alloy preferably has a specific resistance of 1.5 μΩ · m or more.

【0007】上記金属ガラス合金は、下記の組成で表さ
れるものであることが好ましい。 (Fe1-aa100-x-yGaxy ただし、TはCo、Niのいずれか一方または両方であ
り、QはP、C、Si、Bのうちの1種以上の元素であ
り、組成比を示すa、x、yは、0≦a≦0.15、x
≦20原子%、y≦50原子%である。本発明の圧粉磁
心は、上記のFe基金属ガラス合金(Coおよび/また
はNiの含有量よりFeの含有量が多い)の粉末から構
成されており、このFe基金属ガラス合金はCo基金属
ガラス合金よりも飽和磁束密度が高いので、圧粉磁心の
磁気特性をより向上することが可能になる。
It is preferable that the metallic glass alloy has the following composition. (Fe 1-a T a) 100-xy Ga x Q y However, T is Co, and one or both of Ni, Q is P, C, Si, be one or more elements of B A, x, and y indicating the composition ratio are 0 ≦ a ≦ 0.15, x
≦ 20 at%, y ≦ 50 at%. The dust core of the present invention is composed of powder of the above-mentioned Fe-based metallic glass alloy (having a higher Fe content than the Co and / or Ni contents). Since the saturation magnetic flux density is higher than that of the glass alloy, it is possible to further improve the magnetic characteristics of the dust core.

【0008】上記(Fe1-aa100-x-yGaxyなる
組成の金属ガラス合金において、組成比を示すa、x、
yが、0≦a≦0.15、x≦20原子%、5原子%≦
y≦50原子%であることがより好ましい。更に、上記
組成比を示すa、x、yが、0≦a≦0.15、0.5
原子%≦x≦15原子%、7原子%≦y≦35原子%で
あることが更に好ましい。
[0008] In the (Fe 1-a T a) 100-xy Ga x Q y a composition of the metallic glass alloy, a showing the composition ratio, x,
y is 0 ≦ a ≦ 0.15, x ≦ 20 at%, 5 at% ≦
It is more preferable that y ≦ 50 atomic%. Further, a, x, and y indicating the above composition ratios are 0 ≦ a ≦ 0.15, 0.5
It is more preferable that atomic% ≦ x ≦ 15 atomic% and 7 atomic% ≦ y ≦ 35 atomic%.

【0009】また、本発明の圧粉磁心に用いられられる
金属ガラス合金の別の例としては、(Fe1-aa
100-x-v-z-wGax(P1-bSibvzwなる組成の金
属ガラス合金であっても良い。ただしTはCo、Niの
いずれか一方または両方であり、組成比を示すa、b、
x、v、z、wは、0≦a≦0.15、0<b≦0.
8、x≦20原子%、v≦22原子%、0原子%≦z≦
10原子%、1原子%≦w≦20原子%である。上記
(Fe1-aa100-x-v-z-wGax(P1-bSibvz
wなる組成の金属ガラス合金において、上記組成比を示
すa、b、x、v、z、wが、0≦a≦0.15、0.
1≦b≦0.35、0.5原子%≦x≦15原子%、7
原子%≦v≦20原子%、0原子%≦z≦9.5原子
%、2原子%≦w≦14原子%であることがより好まし
い。更に、上記組成比を示すa、b、x、v、z、w
が、0≦a≦0.1、0.1≦b≦0.28、0.5原
子%≦x≦15原子%、10原子%≦v≦15.5原子
%、0.5原子%≦z≦6原子%、4原子%≦w≦11
原子%であることが更に好ましい。
Another example of the metallic glass alloy used in the dust core of the present invention is (Fe 1-a T a ).
A metallic glass alloy having a composition of 100-xvzw Ga x (P 1-b Si b ) v C z B w may be used. Here, T is one or both of Co and Ni, and a, b, and
x, v, z, and w are 0 ≦ a ≦ 0.15, 0 <b ≦ 0.
8, x ≦ 20 atomic%, v ≦ 22 atomic%, 0 atomic% ≦ z ≦
10 at%, 1 at% ≦ w ≦ 20 at%. The (Fe 1-a T a) 100-xvzw Ga x (P 1-b Si b) v C z B
In a metallic glass alloy having a composition of w , the composition ratios a, b, x, v, z, and w are 0 ≦ a ≦ 0.15, 0.
1 ≦ b ≦ 0.35, 0.5 atomic% ≦ x ≦ 15 atomic%, 7
It is more preferable that atomic% ≦ v ≦ 20 atomic%, 0 atomic% ≦ z ≦ 9.5 atomic%, and 2 atomic% ≦ w ≦ 14 atomic%. Further, a, b, x, v, z, w indicating the above composition ratio
Is 0 ≦ a ≦ 0.1, 0.1 ≦ b ≦ 0.28, 0.5 atomic% ≦ x ≦ 15 atomic%, 10 atomic% ≦ v ≦ 15.5 atomic%, 0.5 atomic% ≦ z ≦ 6 atomic%, 4 atomic% ≦ w ≦ 11
More preferably, it is atomic%.

【0010】また、本発明の圧粉磁心に用いられられる
金属ガラス合金の別の例としては、(Fe1-aa
100-x-v-z-wGaxvzwなる組成の金属ガラス合金
であっても良い。ただしTはCo、Niのいずれか一方
または両方であり、組成比を示すa、x、v、z、w
は、0≦a≦0.15、x≦20原子%、v≦22原子
%、0原子%≦z≦10原子%、1原子%≦w≦20原
子%である。上記(Fe1-aa100-x-v-z-wGaxv
zwなる組成の金属ガラス合金において、上記組成比
を示すa、x、v、z、wが、0≦a≦0.15、0.
5原子%≦x≦15原子%、7原子%≦v≦20原子
%、0原子%≦z≦9.5原子%、2原子%≦w≦14
原子%であることがより好ましい。更に、上記組成比を
示すa、x、v、z、wが、0≦a≦0.1、0.5原
子%≦x≦15原子%、10原子%≦v≦15.5原子
%、0.5原子%≦z≦6原子%、4原子%≦w≦11
原子%であることが更に好ましい。
Another example of the metallic glass alloy used in the dust core of the present invention is (Fe 1-a T a ).
A metallic glass alloy having a composition of 100-xvzw Ga x P v C z B w may be used. Here, T is one or both of Co and Ni, and a, x, v, z, w indicating the composition ratio
Is 0 ≦ a ≦ 0.15, x ≦ 20 at%, v ≦ 22 at%, 0 at% ≦ z ≦ 10 at%, 1 at% ≦ w ≦ 20 at%. The (Fe 1-a T a) 100-xvzw Ga x P v
C z in B w composed composition of the metallic glass alloy, a indicating the composition ratio, x, v, z, w is, 0 ≦ a ≦ 0.15,0.
5 atomic% ≦ x ≦ 15 atomic%, 7 atomic% ≦ v ≦ 20 atomic%, 0 atomic% ≦ z ≦ 9.5 atomic%, 2 atomic% ≦ w ≦ 14
More preferably, it is atomic%. Further, a, x, v, z, and w indicating the above composition ratios are 0 ≦ a ≦ 0.1, 0.5 atomic% ≦ x ≦ 15 atomic%, 10 atomic% ≦ v ≦ 15.5 atomic%, 0.5 atomic% ≦ z ≦ 6 atomic%, 4 atomic% ≦ w ≦ 11
More preferably, it is atomic%.

【0011】上記の絶縁材としては、エポキシ樹脂、シ
リコン樹脂、PVA(ポリビニルアルコール)等の液状
または粉末状の有機物や、水ガラス、酸化物ガラス粉
末、ゾルゲル法により生成するガラス状物質等のいずれ
か、あるいはこれらの混合物を用いることができる。ま
た、絶縁とともに潤滑材の役割を果たすステアリン酸亜
鉛、ステアリン酸カルシウム等のステアリン酸塩を同時
に用いることもできる。混合する絶縁材の混合率は、1
重量%〜5重量%の範囲が好ましい。また、上記金属ガ
ラス合金の粉末の粒径は45μm以上300μm以下の
範囲が好ましい。
Examples of the insulating material include liquid or powdery organic substances such as epoxy resin, silicon resin and PVA (polyvinyl alcohol), water glass, oxide glass powder, and glassy substances produced by a sol-gel method. Alternatively, a mixture thereof can be used. Further, a stearate such as zinc stearate, calcium stearate, etc. which plays a role of a lubricant together with insulation can be used at the same time. The mixing ratio of the insulating material to be mixed is 1
A range from 5% by weight to 5% by weight is preferred. Further, the particle diameter of the metallic glass alloy powder is preferably in a range of 45 μm or more and 300 μm or less.

【0012】本発明の圧粉磁心においては、上記のいず
れかの構成の金属ガラス合金の粉末と上記絶縁材とが混
合されて成形されているので、絶縁材によって圧粉磁心
全体の比抵抗を高くすることができ、渦電流損失を低減
して圧粉磁心のコアロスを低くすることが可能になると
ともに、高周波数帯での透磁率の低下を抑制することが
可能になる。また本発明の圧粉磁心において、特に、比
抵抗が1.5μΩ・m以上の金属ガラス合金を用いたも
のにあっては、高周波における金属ガラス合金粒子内の
渦電流損失が低減され、よりコアロスが低い圧粉磁心を
構成することが可能になる。更に本発明の圧粉磁心によ
れば、過冷却液体の温度間隔ΔTxを有する金属ガラス
合金を含んでなり、この金属ガラス合金は結晶化温度よ
りも十分低い温度の熱処理により磁心前駆体の内部応力
を緩和あるいは除去できるので、保磁力が低い圧粉磁心
を構成することが可能になる。
In the dust core of the present invention, since the powder of the metallic glass alloy having any one of the above constitutions and the insulating material are mixed and formed, the specific resistance of the whole dust core is reduced by the insulating material. As a result, the eddy current loss can be reduced, the core loss of the dust core can be reduced, and the decrease in magnetic permeability in a high frequency band can be suppressed. In the powder magnetic core of the present invention, particularly, in the case of using a metallic glass alloy having a specific resistance of 1.5 μΩ · m or more, the eddy current loss in the metallic glass alloy particles at high frequency is reduced, and the core loss is further reduced. However, it is possible to form a powder magnetic core having a low density. Further, according to the powder magnetic core of the present invention, the dust core comprises a metallic glass alloy having a temperature interval ΔT x of the supercooled liquid, and the metallic glass alloy is heat-treated at a temperature sufficiently lower than the crystallization temperature to form the inside of the magnetic core precursor. Since the stress can be reduced or removed, a dust core having a low coercive force can be formed.

【0013】また、本発明の圧粉磁心は、保磁力が80
A/m以下であることが好ましく、40A/m以下であ
ることがより好ましい。
The powder magnetic core of the present invention has a coercive force of 80.
It is preferably at most A / m, more preferably at most 40 A / m.

【0014】本発明の圧粉磁心は保磁力が80A/m以
下であり、従来から知られている種々の圧粉磁心よりも
保磁力が大幅に低い。このような低い保磁力を得るに
は、上述のように過冷却液体領域の温度間隔を有し、F
eと、Gaと、P、C、Si、Bのうちの1種以上の元
素Qとを含み、非晶質相を主相とする組織からなる金属
ガラス合金を用いることや、圧粉磁心が高密度であるこ
とに加えて、圧粉磁心の内部応力を除去することが必要
である。従って、本発明の圧粉磁心は、内部応力を除去
するための熱処理がなされたものであることが好まし
い。
The dust core of the present invention has a coercive force of 80 A / m or less, and is much lower than various conventionally known dust cores. In order to obtain such a low coercive force, the temperature interval of the supercooled liquid region is required as described above, and F
e, Ga, and one or more elements Q of P, C, Si, and B, and using a metallic glass alloy having a structure having an amorphous phase as a main phase. In addition to the high density, it is necessary to remove the internal stress of the dust core. Therefore, it is preferable that the dust core of the present invention has been subjected to heat treatment for removing internal stress.

【0015】次に本発明の圧粉磁心の製造方法は、ΔT
x=Tx−Tg(ただしTxは結晶化開始温度、Tgはガラ
ス遷移温度を示す。)の式で表される過冷却液体の温度
間隔ΔTxが20K以上であって、Feと、Gaと、
P、C、Si、Bのうちの1種以上の元素Qとを含み、
非晶質相を主相とする組織からなる金属ガラス合金の粉
末を製造する粉末製造工程と、上記の金属ガラス合金の
粉末に絶縁材を加えて混合し、この混合物を圧縮成形し
て磁心前駆体を形成する成形工程と、上記磁心前駆体
を、(Tg−170)K以上(Tg)K以下の温度で熱処
理して上記磁心前駆体の内部応力を除去あるいは緩和す
る熱処理工程とを具備してなることを特徴とする。上記
金属ガラス合金は、比抵抗が1.5μΩ・m以上のもの
であることが好ましい。また、圧縮成形する前に混合物
に含まれる溶剤、水分等を蒸発させ、金属ガラス合金粉
末の表面に絶縁材層を形成させることが望ましい。
Next, the method for manufacturing a dust core according to the present invention comprises a ΔT
x = T x −T g (where T x is the crystallization onset temperature and T g is the glass transition temperature) The temperature interval ΔT x of the supercooled liquid is 20K or more, and Fe and , Ga,
Including one or more elements Q of P, C, Si, and B;
A powder manufacturing process for manufacturing a metal glass alloy powder having a structure having an amorphous phase as a main phase, and an insulating material added to and mixed with the above metal glass alloy powder, and the mixture is compression-molded to form a magnetic core precursor. A molding step of forming a body and a heat treatment step of heat-treating the magnetic core precursor at a temperature of (T g -170) K or more and (T g ) K or less to remove or relax the internal stress of the magnetic core precursor. It is characterized by comprising. It is preferable that the metallic glass alloy has a specific resistance of 1.5 μΩ · m or more. In addition, it is desirable to evaporate the solvent, moisture, and the like contained in the mixture before compression molding to form an insulating material layer on the surface of the metallic glass alloy powder.

【0016】また、本発明の圧粉磁心の製造方法に用い
る上記金属ガラス合金としては、下記の組成で表される
ものを用いることが好ましい。 (Fe1-aa100-x-yGaxy ただし、TはCo、Niのいずれか一方または両方であ
り、QはP、C、Si、Bのうちの1種以上の元素であ
り、組成比を示すa、x、yは、0≦a≦0.15、x
≦20原子%、y≦50原子%である。上記(Fe1-a
a100-x-yGaxyなる組成の金属ガラス合金におい
て、組成比を示すa、x、yが、0≦a≦0.15、x
≦20原子%、5原子%≦y≦50原子%であることが
より好ましい。更に、上記組成比を示すa、x、yが、
0≦a≦0.15、0.5原子%≦x≦15原子%、7
原子%≦y≦35原子%であることが更に好ましい。
The metallic glass alloy used in the method for manufacturing a dust core of the present invention is preferably one having the following composition. (Fe 1-a T a) 100-xy Ga x Q y However, T is Co, and one or both of Ni, Q is P, C, Si, be one or more elements of B A, x, and y indicating the composition ratio are 0 ≦ a ≦ 0.15, x
≦ 20 at%, y ≦ 50 at%. The above (Fe 1-a
T a ) In a metallic glass alloy having a composition of 100-xy Ga x Q y, a, x, and y indicating a composition ratio are 0 ≦ a ≦ 0.15, x
It is more preferable that ≦ 20 atomic% and 5 atomic% ≦ y ≦ 50 atomic%. Further, a, x, and y indicating the above composition ratios are:
0 ≦ a ≦ 0.15, 0.5 atomic% ≦ x ≦ 15 atomic%, 7
It is more preferable that atomic% ≦ y ≦ 35 atomic%.

【0017】また、本発明の圧粉磁心の製造方法に用い
られる金属ガラス合金の別の例としては、(Fe
1-aa100-x-v-z-wGax(P1-bSibvzwなる
組成の金属ガラス合金であってもよい。ただしTはC
o、Niのいずれか一方または両方であり、組成比を示
すa、b、x、v、z、wは、0≦a≦0.15、0<
b≦0.8、x≦20原子%、v≦22原子%、0原子
%≦z≦10原子%、1原子%≦w≦20原子%であ
る。上記(Fe1-aa100-x-v-z-wGax(P1-b
bvzwなる組成の金属ガラス合金において、上記
組成比を示すa、b、x、v、z、wが、0≦a≦0.
15、0.1≦b≦0.35、0.5原子%≦x≦15
原子%、7原子%≦v≦20原子%、0原子%≦z≦
9.5原子%、2原子%≦w≦14原子%であることが
より好ましい。更に、上記組成比を示すa、b、x、
v、z、wが、0≦a≦0.1、0.1≦b≦0.2
8、0.5原子%≦x≦15原子%、10原子%≦v≦
15.5原子%、0.5原子%≦z≦6原子%、4原子
%≦w≦11原子%であることが更に好ましい。
Another example of the metallic glass alloy used in the method for manufacturing a dust core of the present invention is (Fe
1-a T a) 100- xvzw Ga x (P 1-b Si b) v may be C z B w becomes glassy alloy composition. Where T is C
a, b, x, v, z, and w, which are either or both of o and Ni and indicate the composition ratio, are 0 ≦ a ≦ 0.15, 0 <
b ≦ 0.8, x ≦ 20 at%, v ≦ 22 at%, 0 at% ≦ z ≦ 10 at%, 1 at% ≦ w ≦ 20 at%. The (Fe 1-a T a) 100-xvzw Ga x (P 1-b S
i b) v C z in B w composed composition of the metallic glass alloy, a showing the above composition ratio, b, x, v, z , w is, 0 ≦ a ≦ 0.
15, 0.1 ≦ b ≦ 0.35, 0.5 atomic% ≦ x ≦ 15
Atomic%, 7 atomic% ≦ v ≦ 20 atomic%, 0 atomic% ≦ z ≦
More preferably, 9.5 atomic%, 2 atomic% ≦ w ≦ 14 atomic%. Further, a, b, x,
v, z, w are 0 ≦ a ≦ 0.1, 0.1 ≦ b ≦ 0.2
8, 0.5 at% ≦ x ≦ 15 at%, 10 at% ≦ v ≦
More preferably, 15.5 atomic%, 0.5 atomic% ≦ z ≦ 6 atomic%, and 4 atomic% ≦ w ≦ 11 atomic%.

【0018】また、本発明の圧粉磁心の製造方法に用い
る金属ガラス合金の別の例としては、(Fe1-aa
100-x-v-z-wGaxvzwなる組成の金属ガラス合金
であっても良い。ただしTはCo、Niのいずれか一方
または両方であり、組成比を示すa、x、v、z、w
は、0≦a≦0.15、x≦20原子%、v≦22原子
%、0原子%≦z≦10原子%、1原子%≦w≦20原
子%である。上記(Fe1-aa100-x-v-z-wGaxv
zwなる組成の金属ガラス合金において、上記組成比
を示すa、x、v、z、wが、0≦a≦0.15、0.
5原子%≦x≦15原子%、7原子%≦v≦20原子
%、0原子%≦z≦9.5原子%、2原子%≦w≦14
原子%であることがより好ましい。更に、上記組成比を
示すa、x、v、z、wが、0≦a≦0.1、0.5原
子%≦x≦15原子%、10原子%≦v≦15.5原子
%、0.5原子%≦z≦6原子%、4原子%≦w≦11
原子%であることが更に好ましい。
Another example of the metallic glass alloy used in the method for manufacturing a dust core of the present invention is (Fe 1-a T a ).
A metallic glass alloy having a composition of 100-xvzw Ga x P v C z B w may be used. Here, T is one or both of Co and Ni, and a, x, v, z, w indicating the composition ratio
Is 0 ≦ a ≦ 0.15, x ≦ 20 at%, v ≦ 22 at%, 0 at% ≦ z ≦ 10 at%, 1 at% ≦ w ≦ 20 at%. The (Fe 1-a T a) 100-xvzw Ga x P v
C z in B w composed composition of the metallic glass alloy, a indicating the composition ratio, x, v, z, w is, 0 ≦ a ≦ 0.15,0.
5 atomic% ≦ x ≦ 15 atomic%, 7 atomic% ≦ v ≦ 20 atomic%, 0 atomic% ≦ z ≦ 9.5 atomic%, 2 atomic% ≦ w ≦ 14
More preferably, it is atomic%. Further, a, x, v, z, and w indicating the above composition ratios are 0 ≦ a ≦ 0.1, 0.5 atomic% ≦ x ≦ 15 atomic%, 10 atomic% ≦ v ≦ 15.5 atomic%, 0.5 atomic% ≦ z ≦ 6 atomic%, 4 atomic% ≦ w ≦ 11
More preferably, it is atomic%.

【0019】上記の絶縁材としては、エポキシ樹脂、シ
リコン樹脂、PVA(ポリビニルアルコール)等の液状
または粉末状の有機物や、水ガラス、酸化物ガラス粉
末、ゾルゲル法により生成するガラス状物質等のいずれ
か、あるいはこれらの混合物を用いることができる。ま
た、絶縁とともに潤滑材の役割を果たすステアリン酸亜
鉛、ステアリン酸カルシウム等のステアリン酸塩を同時
に用いることもできる。混合する絶縁材の混合率は、1
重量%〜5重量%の範囲が好ましい。また、上記金属ガ
ラス合金の粉末の粒径は45μm以上300μm以下の
範囲が好ましい。
Examples of the insulating material include liquid or powdery organic substances such as epoxy resin, silicon resin, and PVA (polyvinyl alcohol), water glass, oxide glass powder, and glassy substances formed by a sol-gel method. Alternatively, a mixture thereof can be used. Further, a stearate such as zinc stearate, calcium stearate, etc. which plays a role of a lubricant together with insulation can be used at the same time. The mixing ratio of the insulating material to be mixed is 1
A range from 5% by weight to 5% by weight is preferred. Further, the particle diameter of the metallic glass alloy powder is preferably in a range of 45 μm or more and 300 μm or less.

【0020】上記の圧粉磁心の製造方法によれば、磁心
前駆体を(Tg−170)K以上(Tg)K以下の温度範
囲で熱処理するため、金属ガラス合金の結晶化を防ぐと
ともに粉末製造工程や成形工程にて生じた金属ガラス合
金または磁心前駆体の内部応力を除去あるいは緩和する
ことができるので、保磁力が低い圧粉磁心を製造するこ
とが可能になる。また、本発明の圧粉磁心の製造方法に
おいては、上記磁心前駆体を、 (Tg−150)K以
上(Tg−50)K以下の温度で熱処理することがより
好ましい。この温度範囲で熱処理すると、例えば保磁力
が100A/m以下の圧粉磁心を得ることができる。
According to the above method for manufacturing a dust core, the core precursor is heat-treated in a temperature range of (T g -170) K or more and (T g ) K or less, so that crystallization of the metallic glass alloy is prevented. Since the internal stress of the metallic glass alloy or the magnetic core precursor generated in the powder manufacturing process or the molding process can be removed or reduced, a dust core having a low coercive force can be manufactured. In the method for producing a dust core of the present invention, the core precursor, it is preferable to heat treatment at (T g -150) K or more (T g -50) K or lower. When heat treatment is performed in this temperature range, for example, a dust core having a coercive force of 100 A / m or less can be obtained.

【0021】また、本発明の圧粉磁心の製造方法におい
ては、上記磁心前駆体を、 (Tg−140)K以上
(Tg−50)K以下の温度で熱処理することがより好
ましい。この温度範囲で熱処理すると、例えば保磁力が
80A/m以下の圧粉磁心を得ることができる。
In the method for producing a dust core of the present invention, it is more preferable that the above-mentioned core precursor is heat-treated at a temperature of (T g -140) K or more and (T g- 50) K or less. When heat treatment is performed in this temperature range, for example, a dust core having a coercive force of 80 A / m or less can be obtained.

【0022】また、上記磁心前駆体を、(Tg−90)
K以上(Tg−50)K以下の温度で熱処理することが
更に好ましい。この温度範囲で熱処理すると、例えば保
磁力が40A/m以下の圧粉磁心を得ることができる。
The above-mentioned magnetic core precursor is represented by (T g -90)
More preferably, the heat treatment is performed at a temperature of K or more and ( Tg- 50) K or less. When heat treatment is performed in this temperature range, for example, a dust core having a coercive force of 40 A / m or less can be obtained.

【0023】[0023]

【発明の実施の形態】以下、本発明の圧粉磁心及び圧粉
磁心の製造方法の実施の形態例を図面を参照して説明す
る。本発明の実施形態の圧粉磁心は、ΔTx=Tx−Tg
(ただしTxは結晶化開始温度、Tgはガラス遷移温度を
示す。)の式で表される過冷却液体の温度間隔ΔTx
20K以上であって、Feと、Gaと、P、C、Si、
Bのうちの1種以上の元素Qとを含み、非晶質相を主相
とする組織からなる金属ガラス合金の粉末と、絶縁材と
が混合され、これらが成形されてなるものである。ま
た、上記金属ガラス合金としては、比抵抗が1.5μΩ
・m以上のものが好ましい。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a perspective view of a dust core according to a first embodiment of the present invention; The dust core according to the embodiment of the present invention has ΔT x = T x −T g.
(Wherein T x is the crystallization onset temperature, T g is. Showing the glass transition temperature) be the temperature interval [Delta] T x of the supercooled liquid of the formula of 20K or more, and Fe, and Ga, P, C , Si,
A powder of a metallic glass alloy containing one or more elements Q of B and having a structure having an amorphous phase as a main phase, and an insulating material are mixed and molded. Further, as the metallic glass alloy, the specific resistance is 1.5 μΩ.
M is preferred.

【0024】この圧粉磁心の形状は、例えば図1に示す
ように、円環状の磁心1を例示できるが、形状はこれに
限られず、長円環状や楕円環状であっても良い。また平
面視略E字状、平面視略コ字状、平面視略I字状等であ
っても良い。
The shape of the dust core may be, for example, an annular core 1 as shown in FIG. 1, but the shape is not limited to this, and may be an oval or elliptical ring. Further, it may be substantially E-shaped in plan view, substantially U-shaped in plan view, substantially I-shaped in plan view, or the like.

【0025】この圧粉磁心は、金属ガラス合金の粉末が
絶縁材によって結着されてなるもので、組織中に金属ガ
ラス合金の粉末が存在した状態となっており、金属ガラ
ス合金の粉末が溶解して均一な組織を構成しているもの
ではない。また、金属ガラス合金の粉末は、粉末を構成
する個々の粒子が絶縁材によって絶縁されていることが
好ましい。このように、圧粉磁心には金属ガラス合金の
粉末と絶縁材とが混合されて存在するので、絶縁材によ
って圧粉磁心自体の比抵抗が大きくなり、渦電流損失が
低減されて高周波領域における透磁率の低下が小さくな
る。
This dust core is made of a metallic glass alloy powder bound by an insulating material. The metallic glass alloy powder is present in the structure, and the metallic glass alloy powder is melted. It does not constitute a uniform tissue. Further, in the powder of the metallic glass alloy, it is preferable that individual particles constituting the powder are insulated by an insulating material. As described above, since the powder magnetic core includes a mixture of the powder of the metallic glass alloy and the insulating material, the specific resistance of the powder magnetic core itself is increased by the insulating material, the eddy current loss is reduced, and in the high frequency region, The decrease in magnetic permeability is reduced.

【0026】また、金属ガラス合金の過冷却液体の温度
間隔ΔTxが20K未満であると、金属ガラス合金の粉
末と絶縁材とを混合して圧縮成形した後に行う熱処理時
に、結晶化させずに十分に内部応力を緩和させることが
困難になる。ΔTxが20K以上であると、熱処理温度
を下げることができ、絶縁材の分解を防止し、絶縁材の
分解による損失の増大を抑えることができる。
When the temperature interval ΔT x of the supercooled liquid of the metallic glass alloy is less than 20 K, the crystallization does not occur during the heat treatment performed after the metallic glass alloy powder and the insulating material are mixed and compression molded. It becomes difficult to sufficiently reduce the internal stress. When ΔT x is 20K or more, the heat treatment temperature can be lowered, the decomposition of the insulating material can be prevented, and an increase in loss due to the decomposition of the insulating material can be suppressed.

【0027】特に本発明の圧粉磁心は、保磁力が80A
/m以下であることが好ましく、40A/m以下である
ことがより好ましい。
In particular, the dust core of the present invention has a coercive force of 80 A
/ M or less, more preferably 40 A / m or less.

【0028】本発明の圧粉磁心を構成する絶縁材は、圧
粉磁心の比抵抗を高めるとともに、金属ガラス合金の粉
末を結着して圧粉磁心の形状を保持するもので、磁気特
性に大きな損失とならない材料からなることが好まし
く、例えば、エポキシ樹脂、シリコン樹脂、フェノール
樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、PVA(ポリビニルア
ルコール)等の液状又は粉末状の有機物や、水ガラス
(Na2O-SiO2)、酸化物ガラス粉末(Na2O-B2
3-SiO2、PbO-B23-SiO2、PbO-BaO-
SiO2、Na2O-B23-ZnO、CaO-BaO-Si
2、Al23-B23-SiO2、B23-SiO2)、ゾ
ルゲル法により生成するガラス状物質(SiO2、Al2
3、ZrO2、TiO2等を主成分とするもの)等を挙
げることができる。また、絶縁とともに潤滑材の役割を
果たすステアリン酸塩(ステアリン酸亜鉛、ステアリン
酸カルシウム、ステアリン酸バリウム、ステアリン酸マ
グネシウム、ステアリン酸アルミニウム等)を同時に用
いることもできる。
The insulating material constituting the dust core of the present invention increases the specific resistance of the dust core, and binds a metallic glass alloy powder to maintain the shape of the dust core. It is preferable to use a material that does not cause a large loss. For example, liquid or powdery organic substances such as epoxy resin, silicone resin, phenol resin, urea resin, melamine resin, PVA (polyvinyl alcohol), and water glass (Na 2 O— SiO 2 ), oxide glass powder (Na 2 O—B 2)
O 3 —SiO 2 , PbO—B 2 O 3 —SiO 2 , PbO—BaO—
SiO 2, Na 2 O-B 2 O 3 -ZnO, CaO-BaO-Si
O 2 , Al 2 O 3 —B 2 O 3 —SiO 2 , B 2 O 3 —SiO 2 ), and glassy substances (SiO 2 , Al 2
O 3, ZrO 2, TiO 2 or the like as a main component), and the like. In addition, a stearate (zinc stearate, calcium stearate, barium stearate, magnesium stearate, aluminum stearate, or the like) that plays a role of a lubricant together with insulation can be used at the same time.

【0029】また、本発明の圧粉磁心を構成する金属ガ
ラス合金の粉末は、ΔTx=Tx−T g(ただしTxは結晶
化開始温度、Tgはガラス遷移温度を示す。)の式で表
される過冷却液体の温度間隔ΔTxが20K以上であっ
て、Feと、Gaと、P、C、Si、Bのうちの1種以
上の元素Qとを含み、非晶質相を主相とする組織からな
るもので、金属ガラス合金の薄帯が粉砕されて得られた
もの、金属ガラス合金の溶湯を回転する冷却ロールに霧
状に吹き付けて冷却して得られたもの、金属ガラス合金
の溶湯を高圧ガスとともに霧状に吹き出して冷却して得
られたもの、あるいは金属ガラス合金の溶湯を水中に霧
状に吹き出して冷却して得られたものなどである。この
金属ガラス合金の粉末は、上記の非晶質相を主相とする
組織からなるので、保磁力が低くなって優れた軟磁気特
性を示す。
Further, the metal core constituting the dust core of the present invention is
The lath powder is ΔTx= Tx-T g(However, TxIs a crystal
Onset temperature, TgIndicates a glass transition temperature. ) Expression
Temperature interval ΔT of the supercooled liquidxIs over 20K
And Fe, Ga, and one or more of P, C, Si, and B
It has a structure containing the above element Q and an amorphous phase as a main phase.
It is obtained by grinding a thin strip of metallic glass alloy
Mist on a cooling roll rotating a molten metal and metallic glass alloy
What was obtained by spraying and cooling in a shape, metallic glass alloy
Blows out the molten metal in a mist with high-pressure gas and cools it.
Mist of molten metal or metallic glass alloy
It is obtained by blowing out and cooling. this
Metallic glass alloy powder has the above amorphous phase as the main phase
It is made of a soft magnetic material with low coercive force
Shows sex.

【0030】また、この金属ガラス合金は、組成によっ
てはΔTxが40K以上、さらには50K以上という顕
著な温度間隔を有し、また、比抵抗が1.5μΩ・m以
上を有しており、これまでの知見から知られる他の合金
からは全く予期されないものであり、室温で優れた軟磁
気特性を有しており、これまでの知見に見られない全く
新規なものである。
Further, this metallic glass alloy has a remarkable temperature interval of ΔT x of 40 K or more, furthermore, 50 K or more depending on the composition, and has a specific resistance of 1.5 μΩ · m or more, It is completely unexpected from other alloys known from the findings so far, has excellent soft magnetic properties at room temperature, and is a completely new one not seen in the findings so far.

【0031】また、本発明に係る金属ガラス合金におい
て、過冷却液体の温度間隔ΔTxは溶湯が液体構造を維
持したまま原子振動のみが生じている状態であり、この
過冷却液体の温度間隔ΔTxの存在が、金属ガラス合金
において原子の移動の起こり難い、即ち結晶化しにくい
性質を表している。過冷却液体の温度間隔ΔTxの大き
な金属ガラス合金は溶湯を冷却する際に、原子の移動が
起こり難いので、溶融状態の溶湯が固化される際に経る
過冷却液体状態が非常に広くなる。本発明で用いられる
金属ガラス合金は、過冷却液体の温度間隔ΔTxが大き
いために、溶融状態から冷却するとき、結晶化開始温度
Txの低温側に広い過冷却液体領域を有し、結晶化する
ことなく温度の低下に伴ってこの過冷却液体領域の温度
間隔ΔTxを経過したときに、ガラス遷移温度Tgに至っ
て非晶質相を容易に形成する。従って、冷却速度が比較
的遅くても充分に非晶質相を形成することが可能であ
り、例えば、比較的冷却速度が高い単ロール法などの液
体急冷法等により得られる金属ガラス合金の薄帯のほ
か、鋳造法等によって得られる金属ガラス合金のバルク
体等を粉砕することによっても、非晶質相を主相とする
金属ガラス合金の粉末が得られる。
In the metallic glass alloy according to the present invention, the temperature interval ΔT x of the supercooled liquid is a state in which only the atomic vibration occurs while the molten metal maintains the liquid structure. The presence of x indicates that atoms are less likely to move in the metallic glass alloy, that is, it is harder to crystallize. In a metallic glass alloy having a large temperature interval ΔT x of the supercooled liquid, atoms do not easily move when the molten metal is cooled, so that the supercooled liquid state in which the molten molten metal is solidified becomes very wide. The metallic glass alloy used in the present invention has a large supercooled liquid region on the low temperature side of the crystallization start temperature Tx when cooled from the molten state because the temperature interval ΔTx of the supercooled liquid is large, and crystallizes. When the temperature interval .DELTA.Tx of the supercooled liquid region has passed without a decrease in temperature, the temperature reaches the glass transition temperature Tg and an amorphous phase is easily formed. Therefore, it is possible to sufficiently form an amorphous phase even at a relatively low cooling rate. For example, a thin metal glass alloy obtained by a liquid quenching method such as a single roll method having a relatively high cooling rate can be used. In addition to the band, a powder of a metallic glass alloy having an amorphous phase as a main phase can be obtained by pulverizing a bulk body of a metallic glass alloy obtained by a casting method or the like.

【0032】本発明の圧粉磁心に好適に用いられる金属
ガラス合金の一例として、Feを主成分とし、Gaと元
素Qとを含有したものを挙げることができる。元素Qと
しては、P、B、C、Siのうちの1種以上の元素が用
いられるが、この元素QはP、B、C、Siのうちの少
なくとも元素Bを必須として含むものであっても良く、
Siを除いたP、B、Cのうちの少なくとも1種以上の
元素であっても良い。
As an example of a metallic glass alloy suitably used for the dust core of the present invention, an alloy containing Fe as a main component and Ga and an element Q can be given. As the element Q, one or more elements of P, B, C, and Si are used, and the element Q essentially contains at least the element B of P, B, C, and Si. Well,
At least one element of P, B, and C excluding Si may be used.

【0033】本発明で用いられる金属ガラス合金は、例
えば次の組成式で表すことができる。 (Fe1-aa100-x-yGaxy ただし、TはCo、Niのいずれか一方または両方であ
り、QはP、C、Si、Bのうちの1種以上の元素であ
り、組成比を示すa、x、yは、0≦a≦0.15、x
≦20原子%、y≦50原子%である。
The metallic glass alloy used in the present invention can be represented by, for example, the following composition formula. (Fe 1-a T a) 100-xy Ga x Q y However, T is Co, and one or both of Ni, Q is P, C, Si, be one or more elements of B A, x, and y indicating the composition ratio are 0 ≦ a ≦ 0.15, x
≦ 20 at%, y ≦ 50 at%.

【0034】上記組成比を示すa、x、yが、0≦a≦
0.15、x≦20原子%、5原子%≦y≦50原子%
であることがより好ましく、上記組成比を示すa、x、
yが、0≦a≦0.15、0.5原子%≦x≦15原子
%、7原子%≦y≦35原子%であることが更に好まし
い。
When the composition ratios a, x, and y are 0 ≦ a ≦
0.15, x ≦ 20 at%, 5 at% ≦ y ≦ 50 at%
And more preferably a, x,
It is more preferable that y satisfies 0 ≦ a ≦ 0.15, 0.5 atomic% ≦ x ≦ 15 atomic%, and 7 atomic% ≦ y ≦ 35 atomic%.

【0035】また、本発明で用いられる金属ガラス合金
は、以下の組成式で表すこともできる。 (Fe1-aa100-x-v-z-wGax(P1-bSibvz
w ただしTはCo、Niのいずれか一方または両方であ
り、組成比を示すa、b、x、v、z、wは、0≦a≦
0.15、0<b≦0.8、x≦20原子%、v≦22
原子%、0原子%≦z≦10原子%、1原子%≦w≦2
0原子%である。
The metallic glass alloy used in the present invention can be represented by the following composition formula. (Fe 1-a T a) 100-xvzw Ga x (P 1-b Si b) v C z B
w where T is one or both of Co and Ni, and a, b, x, v, z, and w indicating the composition ratio are 0 ≦ a ≦
0.15, 0 <b ≦ 0.8, x ≦ 20 atomic%, v ≦ 22
Atomic%, 0 atomic% ≦ z ≦ 10 atomic%, 1 atomic% ≦ w ≦ 2
0 atomic%.

【0036】上記組成比を示すa、b、x、v、z、w
は、0≦a≦0.15、0.1≦b≦0.35、0.5
原子%≦x≦15原子%、7原子%≦v≦20原子%、
0原子%≦z≦9.5原子%、2原子%≦w≦14原子
%であることがより好ましく、0≦a≦0.1、0.1
≦b≦0.28、0.5原子%≦x≦15原子%、10
原子%≦v≦15.5原子%、0.5原子%≦z≦6原
子%、4原子%≦w≦11原子%であることが更に好ま
しい。
A, b, x, v, z, w indicating the above composition ratios
Are 0 ≦ a ≦ 0.15, 0.1 ≦ b ≦ 0.35, 0.5
Atomic% ≦ x ≦ 15 atomic%, 7 atomic% ≦ v ≦ 20 atomic%,
More preferably, 0 atomic% ≦ z ≦ 9.5 atomic%, 2 atomic% ≦ w ≦ 14 atomic%, and 0 ≦ a ≦ 0.1, 0.1
≦ b ≦ 0.28, 0.5 atomic% ≦ x ≦ 15 atomic%, 10
It is more preferable that atomic% ≦ v ≦ 15.5 atomic%, 0.5 atomic% ≦ z ≦ 6 atomic%, and 4 atomic% ≦ w ≦ 11 atomic%.

【0037】また、本発明で用いられる金属ガラス合金
は、以下の組成式で表すこともできる。 (Fe1-aa100-x-v-z-wGaxvzw ただしTはCo、Niのいずれか一方または両方であ
り、組成比を示すa、x、v、z、wは、0≦a≦0.
15、x≦20原子%、v≦22原子%、0原子%≦z
≦10原子%、1原子%≦w≦20原子%である。
The metallic glass alloy used in the present invention can be represented by the following composition formula. (Fe 1-a T a ) 100-xvzw Ga x P v C z B w where T is one or both of Co and Ni, and a, x, v, z, and w indicating the composition ratio are 0. ≦ a ≦ 0.
15, x ≦ 20 at%, v ≦ 22 at%, 0 at% ≦ z
≦ 10 at%, 1 at% ≦ w ≦ 20 at%.

【0038】上記組成比を示すa、x、v、z、wは、
0≦a≦0.15、0.5原子%≦x≦15原子%、7
原子%≦v≦20原子%、0原子%≦z≦9.5原子
%、2原子%≦w≦14原子%であることがより好まし
く、0≦a≦0.1、0.5原子%≦x≦15原子%、
10原子%≦v≦15.5原子%、0.5原子%≦z≦
6原子%、4原子%≦w≦11原子%であることが更に
好ましい。
The composition ratios a, x, v, z, and w are as follows:
0 ≦ a ≦ 0.15, 0.5 atomic% ≦ x ≦ 15 atomic%, 7
Atomic% ≦ v ≦ 20 atomic%, 0 atomic% ≦ z ≦ 9.5 atomic%, 2 atomic% ≦ w ≦ 14 atomic%, more preferably 0 ≦ a ≦ 0.1, 0.5 atomic% ≦ x ≦ 15 atomic%,
10 atomic% ≦ v ≦ 15.5 atomic%, 0.5 atomic% ≦ z ≦
It is more preferable that 6 atomic%, 4 atomic% ≦ w ≦ 11 atomic%.

【0039】ところで、従来から金属ガラス合金の1種
として、Fe-Al-Ga-C-P-Si-B系の金属ガラス
合金が知られている。この従来の組成系の金属ガラス合
金は、Feに非晶質形成能を有するAl、Ga、C、
P、Si及びBを添加したものである。この従来の金属
ガラス合金に対して本発明で用いられる金属ガラス合金
は、FeとGaと元素Qとを含有したもので、従来の組
成系からAlを除去し、Fe量を増量させることなくこ
のAlの代わりにGaを増量させたものであり、従来に
おいては必須元素であると考えられてきたAlを除去し
ても非晶質相を形成することが確認され、更には過冷却
液体の温度間隔ΔTxをも発現することを本願発明者に
よって初めて見出された。
By the way, Fe-Al-Ga-CP-Si-B-based metallic glass alloys are conventionally known as one kind of metallic glass alloys. The conventional metallic glass alloy of the composition system is composed of Al, Ga, C,
P, Si and B are added. The metallic glass alloy used in the present invention with respect to the conventional metallic glass alloy contains Fe, Ga and the element Q, and removes Al from the conventional composition system without increasing the amount of Fe. Ga was increased in place of Al, and it was confirmed that an amorphous phase was formed even if Al, which was conventionally considered to be an essential element, was removed. It was found for the first time by the present inventor that they also express the interval ΔTx.

【0040】Gaは、本発明で用いられる金属ガラス合
金に必須の元素であり、特にGaの組成比xを20原子
%以下とすることにより、金属ガラス合金の過冷却液体
の温度間隔ΔTxを20K以上にすることができる。ま
たGaは、Feとの間での混合エンタルピーが負であ
り、Feよりも原子半径が大きく、更にFeよりも原子
半径が小さいP、B、Siとともに用いることにより、
結晶化し難く、非晶質構造の熱的に安定化した状態とな
る。更にGaは金属ガラス合金のキュリー温度を高め、
各種磁気特性の熱安定性を向上させることができる。G
aの組成比xは、20原子%以下であることが好まし
く、0.5原子%以上15原子%以下であることがより
好ましい。組成比xが20原子%を越えると、Fe量が
相対的に低下して飽和磁化が低下し、また過冷却液体の
温度間隔ΔTxが消失するので好ましくない。
Ga is an essential element in the metallic glass alloy used in the present invention. In particular, when the composition ratio x of Ga is set to 20 atomic% or less, the temperature interval ΔTx of the supercooled liquid of the metallic glass alloy becomes 20K. Or more. Ga has a negative enthalpy of mixing with Fe, has a larger atomic radius than Fe, and has a smaller atomic radius than Fe.
It is difficult to be crystallized, and becomes a thermally stabilized state of the amorphous structure. Ga further increases the Curie temperature of the metallic glass alloy,
The thermal stability of various magnetic properties can be improved. G
The composition ratio x of a is preferably 20 atomic% or less, more preferably 0.5 atomic% or more and 15 atomic% or less. If the composition ratio x exceeds 20 atomic%, the amount of Fe relatively decreases and the saturation magnetization decreases, and the temperature interval ΔTx of the supercooled liquid is undesirably lost.

【0041】Feは磁性を担う元素であって、Gaと同
様に本発明で用いられる金属ガラス合金に必須の元素で
ある。また、Feの一部をCo、Niのいずれか一方ま
たは両方の元素Tで置換しても良い。
Fe is an element responsible for magnetism and, like Ga, is an essential element in the metallic glass alloy used in the present invention. Further, a part of Fe may be replaced with one or both elements T of Co and Ni.

【0042】元素Qは、非晶質形成能を有する元素であ
り、FeとGaに元素Qを添加して多元系とすることに
より、FeとGaのみの2元系の場合と異なり安定して
非晶質相が形成される。元素Qの組成比yは、50原子
%以下であることが好ましく、5原子%以上50原子%
以下であることがより好ましく、7原子%以上35原子
%以下であることが更に好ましい。組成比yが50原子
%を越えると、Fe量が相対的に低下して飽和磁化が低
下するので好ましくない。
The element Q is an element having an ability to form an amorphous phase. By adding the element Q to Fe and Ga to form a multi-component system, unlike the binary system of only Fe and Ga, the element Q is stably formed. An amorphous phase is formed. The composition ratio y of the element Q is preferably 50 atomic% or less, and more preferably 5 atomic% or more and 50 atomic%.
It is more preferably at most 7 atomic% and more preferably at most 35 atomic%. If the composition ratio y exceeds 50 atomic%, the amount of Fe relatively decreases and the saturation magnetization decreases, which is not preferable.

【0043】元素QのなかでもPは特に非晶質形成能が
高いので、このPを必ず含み、それ以外のB、C、Si
のうちのいずれか1種以上を含むようにすると、金属ガ
ラス合金の組織の全体が非晶質相になるとともに過冷却
液体の温度間隔ΔTxが発現しやすくなる。またPとS
iを同時に添加すると、過冷却液体の温度間隔ΔTxを
より向上させることができる。
Among the elements Q, P has a particularly high ability to form an amorphous phase. Therefore, P always contains this P, and B, C, Si
When at least one of the above is included, the entire structure of the metallic glass alloy becomes an amorphous phase and the temperature interval ΔTx of the supercooled liquid is easily developed. Also P and S
When i is added at the same time, the temperature interval ΔTx of the supercooled liquid can be further improved.

【0044】PとSiを同時に添加する場合は、PとS
iの合計量を示す組成比vを22原子%以下とすること
が好ましく、7原子%以上20原子%以下とすることが
より好ましく、10原子%以上15.5原子%以下とす
ることが最も好ましい。PとSiの合計量を示す組成比
vが上記の範囲であれば、過冷却液体の温度間隔ΔTx
を向上させることができる。
When P and Si are added simultaneously, P and S
The composition ratio v indicating the total amount of i is preferably at most 22 at%, more preferably at least 7 at% and at most 20 at%, most preferably at least 10 at% and at most 15.5 at%. preferable. If the composition ratio v indicating the total amount of P and Si is within the above range, the temperature interval ΔTx of the supercooled liquid
Can be improved.

【0045】PとSiを同時に添加した場合のSiとP
との比を表す組成比bは、組成比vが22原子%以下の
ときに0<b≦0.8とすることが好ましく、組成比v
が7原子%以上20原子%以下のときに0.1≦b≦
0.35とすることが好ましく、組成比vが10原子%
以上15.5原子%以下のときに0.1≦b≦0.28
とすることが好ましい。組成比bが0.8を越えるとS
iの量が過剰になり、過冷却液体領域ΔTxが消滅する
おそれがあるので好ましくない。なお、このときの金属
ガラス合金におけるSiの濃度を示すと、好ましい場合
に16原子%以下、より好ましい場合に0.8原子%以
上6.65原子%以下、最も好ましい場合に0.95原
子%以上4.34原子%以下となる。
Si and P when P and Si are added simultaneously
Is preferably 0 <b ≦ 0.8 when the composition ratio v is 22 atom% or less, and the composition ratio v
Is not less than 7 atomic% and not more than 20 atomic%, 0.1 ≦ b ≦
Preferably, the composition ratio v is 10 atomic%.
0.1 ≦ b ≦ 0.28 when not less than 15.5 atomic%
It is preferable that If the composition ratio b exceeds 0.8, S
It is not preferable because the amount of i becomes excessive and the supercooled liquid region ΔTx may disappear. Incidentally, the concentration of Si in the metallic glass alloy at this time is 16 atomic% or less in a preferable case, 0.8 atomic% or more and 6.65 atomic% or less in a more preferable case, and 0.95 atomic% in a most preferable case. At least 4.34 atomic%.

【0046】PとSiの組成比を示すb、vを上記の範
囲とすれば、過冷却液体の温度間隔ΔTxを向上させる
ことができる。
When b and v, which indicate the composition ratio of P and Si, are within the above ranges, the temperature interval ΔTx of the supercooled liquid can be improved.

【0047】なおSiの組成比bを0としてもよい。即
ち、元素Qを、P、B、Cのうちのいずれか1種以上の
元素としてもよい。この場合のPの組成比vは、22原
子%以下とすることが好ましく、7原子%以上20原子
%以下とすることがより好ましく、10原子%以上1
5.5原子%以下とすることが最も好ましい。Pの組成
比vが上記の範囲であれば、過冷却液体の温度間隔ΔT
xを向上させることができる。
The composition ratio b of Si may be zero. That is, the element Q may be any one or more of P, B, and C. In this case, the composition ratio v of P is preferably 22 atomic% or less, more preferably 7 atomic% or more and 20 atomic% or less, and more preferably 10 atomic% or more and 1 atomic% or more.
Most preferably, it is set to 5.5 atomic% or less. If the composition ratio v of P is within the above range, the temperature interval ΔT of the supercooled liquid
x can be improved.

【0048】またCの組成比zは、0原子%以上10原
子%以下であることが好ましく、0原子%以上9.5原
子%以下であることがより好ましく、0.5原子%以上
6原子%以下であることが最も好ましい。更にBの組成
比wは、1原子%以上20原子%以下であることが好ま
しく、2原子%以上14原子%以下であることがより好
ましく、4原子%以上11原子%以下であることが最も
好ましい。
Further, the composition ratio z of C is preferably 0 to 10 atomic%, more preferably 0 to 9.5 atomic%, more preferably 0.5 to 6 atomic%. % Is most preferred. Further, the composition ratio w of B is preferably 1 atomic% or more and 20 atomic% or less, more preferably 2 atomic% or more and 14 atomic% or less, and most preferably 4 atomic% or more and 11 atomic% or less. preferable.

【0049】また、上記の組成の金属ガラス合金には、
Geが4原子%以下含有されていてもよく、Nb、M
o、Hf、Ta、W、Zr及びCrのうち少なくとも1
種以上が0〜7原子%含有されていてもよい。本発明で
用いられる上記構成の金属ガラス合金においては、過冷
却液体の温度間隔ΔTxは20K以上、組成によっては
ΔTxが35K以上、さらにはΔTxが50K以上が得ら
れる。また本発明で用いられる上記構成の金属ガラス合
金には、上記の組成で示される元素の他に不可避的不純
物が含まれていても良い。
The metallic glass alloy having the above composition includes
Ge may be contained at 4 atomic% or less, and Nb, M
at least one of o, Hf, Ta, W, Zr and Cr
Species or more may be contained at 0 to 7 atomic%. In the metallic glass alloy having the above configuration used in the present invention, the temperature interval ΔTx of the supercooled liquid is 20K or more, and depending on the composition, ΔTx is 35K or more, and further, ΔTx is 50K or more. In addition, the metallic glass alloy having the above configuration used in the present invention may contain unavoidable impurities in addition to the elements shown in the above composition.

【0050】次に、本発明の圧粉磁心の製造方法の実施
形態例を図面を参照して説明する。本発明の圧粉磁心の
製造方法は、ΔTx=Tx−Tg(ただしTxは結晶化開始
温度、Tgはガラス遷移温度を示す。)の式で表される
過冷却液体の温度間隔ΔTxが20K以上であって、F
eと、Gaと、P、C、Si、Bのうちの1種以上の元
素Qとを含み、非晶質相を主相とする金属ガラス合金の
粉末を製造する粉末製造工程と、上記の金属ガラス合金
の粉末に絶縁材を加えて混合し、この混合物を圧縮成形
して磁心前駆体を形成する成形工程と、上記磁心前駆体
を、(Tg−170)K以上(Tg)K以下の温度で熱処
理して上記磁心前駆体の内部応力を除去する熱処理工程
とからなる。
Next, an embodiment of a method for manufacturing a dust core according to the present invention will be described with reference to the drawings. In the method for producing a dust core of the present invention, the temperature of a supercooled liquid represented by the following formula: ΔT x = T x −T g (where T x represents a crystallization start temperature and T g represents a glass transition temperature). When the interval ΔT x is 20K or more,
e, Ga, and one or more elements Q of P, C, Si, and B, and a powder manufacturing process of manufacturing a metal glass alloy powder having an amorphous phase as a main phase; An insulating material is added to and mixed with the powder of the metallic glass alloy, the mixture is compression-molded to form a magnetic core precursor, and the magnetic core precursor is subjected to (T g -170) K or more and (T g ) K A heat treatment step of removing the internal stress of the magnetic core precursor by heat treatment at the following temperature.

【0051】粉体製造工程では、例えば、金属ガラス合
金の薄帯(金属ガラス合金薄帯)を粉砕、分級すること
により金属ガラス合金の粉末を製造する。金属ガラス合
金薄帯は、上述の組成の金属ガラス合金の溶湯を、回転
する冷却ロールの冷却面に噴出させて急冷するいわゆる
ロール急冷法により製造される。次に、得られた金属ガ
ラス合金薄帯を粉砕して粉末とする。粉砕には、ロータ
ミル、ボールミル、ジェットミル、アトマイザー、摩砕
機等を用いることができる。
In the powder production step, for example, a metallic glass alloy powder is produced by pulverizing and classifying a metallic glass alloy ribbon (metallic glass alloy ribbon). The metallic glass alloy ribbon is manufactured by a so-called roll quenching method in which a molten metal of the metallic glass alloy having the above-described composition is jetted onto a cooling surface of a rotating cooling roll to be rapidly cooled. Next, the obtained metallic glass alloy ribbon is pulverized into powder. For the pulverization, a rotor mill, a ball mill, a jet mill, an atomizer, a grinder and the like can be used.

【0052】次に、得られた粉砕体を分級して、所定の
平均粒径を有する粉末とする。粉末の平均粒径は、30
μm以上、より好ましくは45μm以上300μm以下
の範囲がよい。平均粒径が30μm未満であると、粒径
が小さくなって反磁界の影響が大きくなり、圧粉磁心の
飽和磁束密度及び透磁率が低くなるとともに保磁力及び
コアロスが大きくなるので好ましくない。また、粉砕の
際にロータミル等からのコンタミネーションが起こる可
能性もあるので好ましくない。また、平均粒径が300
μmを越えると、粉末を構成する粒子が粗くなり、絶縁
材を混合して圧縮成形した際に圧粉磁心の組織中に空隙
が残存するおそれがあり、圧粉磁心の保磁力が大きくな
るので好ましくない。分級には、ふるい、振動ふるい、
音波ふるい、気流式分級機等を用いることができる。
Next, the obtained pulverized product is classified to obtain a powder having a predetermined average particle size. The average particle size of the powder is 30
The range is preferably not less than μm, more preferably not less than 45 μm and not more than 300 μm. If the average particle size is less than 30 μm, the particle size becomes smaller, the influence of the demagnetizing field increases, the saturation magnetic flux density and the magnetic permeability of the dust core decrease, and the coercive force and core loss increase. In addition, contamination from a rotor mill or the like may occur during pulverization, which is not preferable. In addition, the average particle size is 300
If it exceeds μm, the particles constituting the powder become coarse, voids may remain in the structure of the dust core when the insulating material is mixed and compression molded, and the coercive force of the dust core increases. Not preferred. For classification, sieve, vibration sieve,
A sonic sieve, an airflow classifier or the like can be used.

【0053】また、粉体製造工程の他の例としては、上
記組成の金属ガラス合金の溶湯を、回転する冷却ロール
に霧状に吹き付けることによっても、金属ガラス合金の
粉末を得ることができる。この場合は、溶湯を冷却ロー
ルに霧状に吹き付けるだけで、粉末を容易に得ることが
できる。このときの粉末の平均粒径の制御は、冷却ロー
ルの回転速度、溶湯の温度、噴霧条件等を適宜調整する
ことにより制御できる。また、上記組成の金属ガラス合
金の溶湯を高圧ガスとともに霧状に吹き出して冷却した
り、あるいは上記組成の金属ガラス合金の溶湯を水中に
霧状に吹き出して冷却することによっても得ることがで
きる。
As another example of the powder production process, a powder of a metallic glass alloy can be obtained by spraying a molten metal of the metallic glass alloy having the above composition in a mist state on a rotating cooling roll. In this case, powder can be easily obtained only by spraying the molten metal in a mist state on the cooling roll. At this time, the average particle size of the powder can be controlled by appropriately adjusting the rotation speed of the cooling roll, the temperature of the molten metal, the spraying conditions, and the like. Further, it can also be obtained by blowing a molten metal glass alloy of the above composition together with high-pressure gas in a mist state to cool it, or by blowing a molten metal glass alloy of the above composition into water in a mist state and cooling it.

【0054】次に上記の金属ガラス合金の粉末に上記の
絶縁材を加えて混合し、この混合物を圧縮成形して磁心
前駆体を形成する成形工程を行う。混合物中の絶縁材の
混合率は、1重量%以上5重量%以下であることが好ま
しい。絶縁材の混合率が1重量%未満では、金属ガラス
合金の粉末をこの絶縁材とともに所定の形状に成形でき
なくなるので好ましくない。また、混合率が5重量%を
越えると、圧粉磁心における金属ガラス合金の含有率が
低下し、圧粉磁心の軟磁気特性が低下するので好ましく
ない。また、圧縮成形する前に混合物に含まれる溶剤、
水分等を蒸発させ、金属ガラス合金粉末の表面に絶縁材
層を形成させることが望ましい。
Next, the above-mentioned insulating material is added to and mixed with the above-mentioned metallic glass alloy powder, and the mixture is compression-molded to form a magnetic core precursor. The mixing ratio of the insulating material in the mixture is preferably 1% by weight or more and 5% by weight or less. If the mixing ratio of the insulating material is less than 1% by weight, it is not preferable because the powder of the metallic glass alloy cannot be formed into a predetermined shape together with the insulating material. On the other hand, if the mixing ratio exceeds 5% by weight, the content of the metallic glass alloy in the dust core decreases, and the soft magnetic properties of the dust core deteriorate. Also, the solvent contained in the mixture before compression molding,
It is desirable to evaporate moisture and the like to form an insulating material layer on the surface of the metallic glass alloy powder.

【0055】次にこの混合物を圧縮成形して磁心前駆体
を製造する。磁心前駆体の製造には、図2に示すような
金型10を用いる。この金型10は、中空円筒型のダイ
11と、このダイ11の中空部11aに挿入される上パ
ンチ12および下パンチ13からなる。上パンチ12の
下面には円柱状の突起12aが設けられており、これら
上パンチ12、下パンチ13及びダイ11が一体化し
て、金型10の内部に円環状の型が形成される。そして
この金型10に上述の混合物を充填する。
Next, the mixture is compression-molded to produce a magnetic core precursor. A mold 10 as shown in FIG. 2 is used for manufacturing the magnetic core precursor. The die 10 includes a hollow cylindrical die 11, and an upper punch 12 and a lower punch 13 inserted into a hollow portion 11 a of the die 11. A cylindrical projection 12 a is provided on the lower surface of the upper punch 12, and the upper punch 12, the lower punch 13, and the die 11 are integrated to form an annular mold inside the mold 10. Then, the mold 10 is filled with the above-described mixture.

【0056】次に、金型10に充填された金属ガラス合
金の粉末と絶縁材からなる混合物を、一軸圧力を印加し
つつ所定の温度まで加熱して圧縮成形する。図3には、
圧縮成形する際に用いて好適な放電プラマ焼結装置の一
例の要部を示す。この例の放電プラズマ焼結装置は、混
合物を充填した金型10と、金型10の下パンチ13を
支え、後述するパルス電流を流す際の一方の電極ともな
るパンチ電極14と、金型10の上パンチ12を下側に
押圧し、パルス電流を流す他方の電極となるパンチ電極
15と、金型10内の混合物の温度を測定する熱電対1
7を主体として構成されている。そして、この放電プラ
ズマ焼結装置は、チャンバ18内に収納されており、こ
のチャンバ18は図示略の真空排気装置および雰囲気ガ
スの供給装置に接続されていて、金型10に充填される
混合物を不活性ガス雰囲気などの所望の雰囲気下に保持
できるように構成されている。なお、図3では通電装置
が省略されているが、上下のパンチ12、13およびパ
ンチ電極14、15には別途設けた通電装置が接続され
ていてこの通電装置からパルス電流をパンチ12、13
およびパンチ電極14、15を介して通電できるように
構成されている。
Next, a mixture of the metallic glass alloy powder and the insulating material filled in the mold 10 is heated to a predetermined temperature while applying a uniaxial pressure and compression-molded. In FIG.
The main part of an example of a spark sintering apparatus suitable for use in compression molding is shown. The discharge plasma sintering apparatus of this example includes a mold 10 filled with a mixture, a punch electrode 14 which supports the lower punch 13 of the mold 10 and serves as one electrode when a pulse current to be described later flows, and a mold 10. The upper punch 12 is pressed downward, and a punch electrode 15 serving as the other electrode through which a pulse current flows and a thermocouple 1 for measuring the temperature of the mixture in the mold 10.
7 as a main component. The discharge plasma sintering apparatus is housed in a chamber 18. The chamber 18 is connected to a vacuum exhaust device and an atmosphere gas supply device (not shown). It is configured so that it can be maintained under a desired atmosphere such as an inert gas atmosphere. Although an energizing device is omitted in FIG. 3, an energizing device provided separately is connected to the upper and lower punches 12 and 13 and the punch electrodes 14 and 15, and a pulse current is supplied from the energizing device to the punches 12 and 13.
It is configured to be able to conduct electricity through the punch electrodes 14 and 15.

【0057】そして、金属ガラス合金の粉末と絶縁材と
を含む混合物が充填された金型10を放電プラズマ焼結
装置に設置し、チャンバ18の内部を真空引きするとと
もに、パンチ12、13で上下から一軸圧力Pを混合物
に印加すると同時に、パルス電流を印加して混合物を加
熱しつつ圧縮成形する。この放電プラズマ焼結処理にお
いては、通電電流により混合物を所定の速度で素早く昇
温することができ、圧縮成形の時間を短くすることがで
きるので、金属ガラス合金の非晶質相を維持したまま圧
縮成形するのに適している。
Then, the mold 10 filled with the mixture containing the powder of the metallic glass alloy and the insulating material is set in a discharge plasma sintering apparatus, and the inside of the chamber 18 is evacuated. The compression molding is performed while applying a uniaxial pressure P to the mixture and simultaneously heating the mixture by applying a pulse current. In this discharge plasma sintering process, the temperature of the mixture can be quickly raised at a predetermined speed by the supplied current, and the compression molding time can be shortened, so that the amorphous phase of the metallic glass alloy is maintained. Suitable for compression molding.

【0058】本発明において、上記の混合物を圧縮成形
する際の温度は、絶縁材の種類と金属ガラス合金の組成
によって異なるが、絶縁材として水ガラス、金属ガラス
合金としてFe70Ga710.493.455.75Si3.31
なる組成のものを用いた場合には、絶縁材によって金属
ガラス合金を結着させるために373K(100℃)以
上とすることが必要であり、また絶縁材が溶融して金型
10からしみ出さないようにするには623K(350
℃)以下とすることが必要である。絶縁材がしみ出る
と、圧粉磁心中の絶縁材の含有量が低下して圧粉磁心の
比抵抗が低下し、高周波帯域における透磁率が低下して
しまう。373K(100℃)以上623K(350
℃)以下の温度範囲で混合物を圧縮成形すれば、絶縁材
が適度に軟化するので、金属ガラス合金の粉末を結着さ
せて混合物を所定の形状に成形することができる。
In the present invention, the temperature at which the above mixture is subjected to compression molding varies depending on the type of insulating material and the composition of the metallic glass alloy, but water glass is used as the insulating material, and Fe 70 Ga 7 P 10.49 C is used as the metallic glass alloy. 3.45 B 5.75 Si 3.31
When a material having the following composition is used, the temperature must be 373 K (100 ° C.) or more in order to bind the metallic glass alloy with the insulating material, and the insulating material is melted and exudes from the mold 10. 623K (350
° C) or lower. When the insulating material seeps, the content of the insulating material in the dust core decreases, the specific resistance of the dust core decreases, and the magnetic permeability in a high frequency band decreases. 373K (100 ° C) or more 623K (350
If the mixture is compression-molded in a temperature range of not more than (° C.), the insulating material is appropriately softened, so that the mixture can be formed into a predetermined shape by binding the powder of the metallic glass alloy.

【0059】また圧縮成形の際に混合物に印加する一軸
圧力Pについては、圧力が低すぎると圧粉磁心の密度を
高くすることができず、緻密な圧粉磁心を形成できなく
なる。また、圧力が高すぎると絶縁材がしみ出し、圧粉
磁心中の絶縁材の含有量が低下して圧粉磁心の比抵抗が
低下し、高周波帯域における透磁率が低下してしまう。
従って一軸圧力Pは、絶縁材の種類と金属ガラス合金の
組成によって異なるが、絶縁材として水ガラス、金属ガ
ラス合金としてFe70Ga710.493.455. 75Si
3.31なる組成のものを用いた場合には、600MPa以
上1500MPa以下とするのが好ましく、600MP
a以上900MPa以下とするのがより好ましい。この
ようにして円環状の磁心前駆体が得られる。
Regarding the uniaxial pressure P applied to the mixture during compression molding, if the pressure is too low, the density of the dust core cannot be increased, and a dense dust core cannot be formed. On the other hand, if the pressure is too high, the insulating material exudes, the content of the insulating material in the dust core decreases, the specific resistance of the dust core decreases, and the magnetic permeability in a high frequency band decreases.
Therefore uniaxial pressure P varies depending on the composition type and metallic glass alloy of the insulating material, P 10.49 Fe 70 Ga 7 as insulating material water glass, metal glassy alloy C 3.45 B 5. 75 Si
When a material having a composition of 3.31 is used, the pressure is preferably set to 600 MPa or more and 1500 MPa or less.
It is more preferable that the pressure is not less than a and not more than 900 MPa. In this way, an annular core precursor is obtained.

【0060】次に上記の磁心前駆体を熱処理して磁心前
駆体の内部応力を除去する熱処理工程を行う。磁心前駆
体を所定の温度範囲で熱処理すると、粉末製造工程や成
形工程にて生じた磁心前駆体自体の内部応力や、磁心前
駆体に含まれる金属ガラス合金粉末の内部応力を除去す
ることができ、保磁力が低い圧粉磁心を製造することが
できる。熱処理の温度は、(Tg−170)K以上
(Tg)K以下の範囲が好ましく、(Tg−150)K以
上(Tg−50)K以下の範囲がより好ましく、(Tg
140)K以上(Tg−50)K以下の範囲がさらに好
ましく、(Tg−90)K以上(Tg−50)K以下の範
囲が最も好ましい。
Next, a heat treatment step of heat-treating the above-mentioned core precursor to remove the internal stress of the core precursor is performed. When the core precursor is heat-treated in a predetermined temperature range, the internal stress of the core precursor itself generated in the powder manufacturing process and the molding process and the internal stress of the metallic glass alloy powder contained in the core precursor can be removed. Thus, a dust core having a low coercive force can be manufactured. The heat treatment temperature, (T g -170) K or more (T g) K more preferably in the range, (T g -150) K or more (T g -50) K the range is more preferable, (T g -
140) K or more (T g -50) K is more preferably the range, (T g -90) K or more (T g -50) K following ranges are most preferred.

【0061】磁心前駆体を(Tg−150)K以上(Tg
−50)K以下の温度範囲で熱処理すると、例えば保磁
力が100A/m以下の圧粉磁心を製造することがで
き、(Tg−140)K以上(Tg−50)K以下の温度
で熱処理すると、例えば保磁力が80A/m以下の圧粉
磁心を得ることができ、更に上記磁心前駆体を(Tg
90)K以上(Tg−50)K以下の温度で熱処理する
と、例えば保磁力が40A/m以下の圧粉磁心を得るこ
とができる。
The precursor of the magnetic core is (T g -150) K or more (T g
When the heat treatment is performed in a temperature range of −50) K or less, for example, a dust core having a coercive force of 100 A / m or less can be manufactured, and at a temperature of (T g −140) K to (T g −50) K, Heat treatment, for example, the coercive force can be obtained following powder core 80A / m, more the core precursor (T g -
90) When K or more (T g -50) treated at K below the temperature can be for example the coercive force is obtained the following powder core 40A / m.

【0062】熱処理温度が(Tg−170)K未満で
は、磁心前駆体の内部応力を十分に除去することができ
ないので好ましくなく、(Tg)Kを越えると、金属ガ
ラス合金が結晶化し、保磁力が大きくなってしまうので
好ましくない。
If the heat treatment temperature is lower than (T g -170) K, the internal stress of the magnetic core precursor cannot be sufficiently removed, which is not preferable. If the heat treatment temperature exceeds (T g ) K, the metallic glass alloy crystallizes, It is not preferable because the coercive force increases.

【0063】例えば、Fe70Ga710.493.455.75
Si3.31なる組成の金属ガラス合金の場合には、熱処理
温度を573K(300℃)〜743K(470℃)の
範囲とすることが好ましく、593K(320℃)〜6
93K(420℃)の範囲とすることがより好ましく、
603K(330℃)〜693K(420℃)の範囲と
することがさらに好ましく、653K(380℃)〜6
93K(420℃)の範囲とすることが最も好ましい。
このように熱処理することにより、本発明の円環状の圧
粉磁心が得られる。
For example, Fe 70 Ga 7 P 10.49 C 3.45 B 5.75
In the case of a metallic glass alloy having a composition of Si 3.31 , the heat treatment temperature is preferably in the range of 573 K (300 ° C.) to 743 K (470 ° C.), and 593 K (320 ° C.) to 6 ° C.
More preferably, the temperature is in the range of 93 K (420 ° C.),
More preferably, the range is from 603K (330 ° C) to 693K (420 ° C), and more preferably from 653K (380 ° C) to 6K.
Most preferably, it is in the range of 93 K (420 ° C.).
By performing the heat treatment in this manner, the annular dust core of the present invention is obtained.

【0064】このようにして得られた圧粉磁心は、上記
構成の金属ガラス合金の粉末を含むものであるから、室
温で優れた軟磁性特性を有し、また熱処理によってより
良好な軟磁気特性を示すものである。このため、優れた
Soft magnetic特性(軟磁気特性)を有する材料とし
て、この圧粉磁心を種々の磁気素子の磁心として適用す
ることができ、従来材に比べて優れた軟磁気特性を有す
る磁心を得ることができる。
Since the dust core thus obtained contains the metallic glass alloy powder having the above constitution, it has excellent soft magnetic properties at room temperature and shows better soft magnetic properties by heat treatment. Things. Because of this, excellent
As a material having soft magnetic characteristics, the powder magnetic core can be applied as a magnetic core of various magnetic elements, and a magnetic core having excellent soft magnetic characteristics as compared with conventional materials can be obtained.

【0065】尚、上記説明では、金属ガラス合金の粉末
と絶縁材を含む混合物を放電プラズマ焼結装置により圧
縮成形する方法を用いたが、これに限らず、通常の粉末
プレス法、ホットプレス法、押し出し法などの方法によ
り圧縮成形することによっても本発明の圧粉磁心を得る
ことができる。
In the above description, a method in which a mixture containing a powder of a metallic glass alloy and an insulating material is compression-molded by a discharge plasma sintering apparatus is used. The dust core of the present invention can also be obtained by compression molding by a method such as extrusion.

【0066】また、上記説明では、金型を用いて円環状
の圧粉磁心を製造する方法を説明したが、これに限られ
ず、バルク状の成形体を製造し、これを切削加工して、
円環状、棒状、平面視略E字状、平面視略コ字状等の形
状に切り出すことにより種々の形状の圧粉磁心を製造し
ても良い。
In the above description, a method of manufacturing an annular dust core using a mold has been described. However, the present invention is not limited to this.
Dust cores of various shapes may be manufactured by cutting into a shape such as an annular shape, a bar shape, a substantially E-shape in plan view, and a substantially U-shape in plan view.

【0067】実施形態の圧粉磁心によれば、上記構成の
金属ガラス合金の粉末と上記絶縁材とが混合されて成形
されているので、絶縁材によって圧粉磁心全体の比抵抗
を高くすることができ、渦電流損失を低減して圧粉磁心
のコアロスを低くすることが可能になるとともに、高周
波数帯での透磁率の低下を抑制することができる。ま
た、実施形態の圧粉磁心において、比抵抗が1.5μΩ
・m以上の金属ガラス合金を用いたものにあっては、高
周波における金属ガラス合金粒子内の渦電流損失が低減
され、よりコアロスが低い圧粉磁心を構成することが可
能になる。
According to the dust core of the embodiment, since the powder of the metallic glass alloy having the above structure and the insulating material are mixed and formed, the specific resistance of the entire dust core is increased by the insulating material. As a result, the core loss of the dust core can be reduced by reducing the eddy current loss, and the decrease in the magnetic permeability in a high frequency band can be suppressed. In the dust core of the embodiment, the specific resistance is 1.5 μΩ.
In the case of using a metallic glass alloy of m or more, the eddy current loss in the metallic glass alloy particles at high frequency is reduced, and a dust core having a lower core loss can be formed.

【0068】また、実施形態の圧粉磁心の製造方法によ
れば、磁心前駆体を(Tg−170)K以上(Tg)K以
下の温度範囲で熱処理するため、粉末製造工程や成形工
程にて生じた金属ガラス合金または磁心前駆体の内部応
力を除去するとともに金属ガラス合金の結晶化を防ぐこ
とができ、保磁力が低い圧粉磁心を製造することができ
る。
According to the method for manufacturing a dust core of the embodiment, the core precursor is heat-treated in a temperature range of (T g -170) K or more and (T g ) K or less. In addition to removing the internal stress of the metallic glass alloy or the magnetic core precursor generated in the above, crystallization of the metallic glass alloy can be prevented, and a dust core having a low coercive force can be manufactured.

【0069】[0069]

【実施例】Fe、Ga、Fe-C合金、Fe-P合金、
B、Siを原料としてそれぞれ所定量秤量し、減圧Ar
雰囲気下においてこれらの原料を高周波誘導加熱装置で
溶解し、Fe70Ga710.493.455.75Si3.31なる
組成のインゴットを作製した。このインゴットをるつぼ
内に入れて溶解し、減圧Ar雰囲気下でるつぼのノズル
から回転しているロールに溶湯を吹き出して急冷する単
ロール法により、幅15mm、厚さ20μmの非晶質相
組織の金属ガラス合金の薄帯を得た。これをローターミ
ルを用いて大気中で粉砕し、45〜300μmの範囲の
粒径のものをふるいで分級し、これを金属ガラス合金の
粉末とした。
[Example] Fe, Ga, Fe-C alloy, Fe-P alloy,
B and Si are each weighed to a predetermined amount as a raw material,
Under an atmosphere, these raw materials were melted by a high-frequency induction heating device to produce an ingot having a composition of Fe 70 Ga 7 P 10.49 C 3.45 B 5.75 Si 3.31 . This ingot is put into a crucible and melted, and a melt is blown out from a nozzle of the crucible into a rotating roll under a reduced-pressure Ar atmosphere, and the roll is rapidly cooled by a single roll method to form an amorphous phase structure having a width of 15 mm and a thickness of 20 μm. A ribbon of metallic glass alloy was obtained. This was pulverized in the air using a rotor mill, and those having a particle size in the range of 45 to 300 μm were sieved and classified to obtain a metallic glass alloy powder.

【0070】次に、金属ガラス合金粉末97重量部に対
し、絶縁材としてステアリン酸カルシウム1重量部と水
ガラス2重量部とを混合して混合物とした。この混合物
を大気中473K(200℃)で1時間乾燥して解砕し
た。この混合物を図2に示すWC製の金型に充填した
後、図3に示す放電プラズマ焼結装置を用い、チャンバ
の内部を6.6×10-3Paの減圧雰囲気とし、上下の
パンチ12、13で混合物を成形圧力PS600MP
a、900MPaまで加圧するとともに、通電装置から
パルス電流を通電して混合物を室温((298K(25
℃))から573K(300℃)、623K(350℃
の成形温度TSまで加熱した。そして、混合物に上記の
成形圧力Psを印加したままで上記の成形温度TSを約8
分間保持することにより圧縮成形を行った。そして、熱
処理温度Taが573K(300℃)〜723K(45
0℃)で3600秒間熱処理して、各種の圧粉磁心を製
造した。この圧粉磁心の形状は、外径12mm、内径6
mm、厚さ2mmの円環状であった。
Next, 1 part by weight of calcium stearate as an insulating material and 2 parts by weight of water glass were mixed with 97 parts by weight of the metallic glass alloy powder to form a mixture. The mixture was dried at 473 K (200 ° C.) for 1 hour in the atmosphere and pulverized. After filling this mixture into a mold made of WC shown in FIG. 2, the interior of the chamber was set to a reduced pressure atmosphere of 6.6 × 10 −3 Pa using a discharge plasma sintering apparatus shown in FIG. , 13 at molding pressure P S 600MP
a, pressurizing to 900 MPa and applying a pulse current from an energizing device to bring the mixture to room temperature ((298K (25K
° C)) to 573K (300 ° C), 623K (350 ° C
Was heated to a molding temperature T S. Then, the above molding temperature T S to the mixture while applying the above molding pressure P s of about 8
The compression molding was carried out by holding for minutes. Then, the heat treatment temperature T a is 573K (300 ℃) ~723K (45
(0 ° C.) for 3600 seconds to produce various dust cores. The shape of this dust core has an outer diameter of 12 mm and an inner diameter of 6 mm.
mm and a thickness of 2 mm.

【0071】(金属ガラス合金の粉末の物性)図4に
は、Fe70Ga710.493.455.75Si3.31なる組成
の金属ガラス合金の薄帯及び粉末のX線回折測定の結果
を示す。図4から明らかなように、金属ガラス合金の薄
帯及び粉末のX線回折パターンは、いずれもブロードな
パターンを示しており、いずれも非晶質相を主体とする
組織を有していることがわかる。このように薄帯を粉砕
して金属ガラス合金の粉末を形成しても、結晶質相が析
出することなく非晶質状態が維持されていることが判
る。
(Physical Properties of Metallic Glass Alloy Powder) FIG. 4 shows the results of X-ray diffraction measurement of the ribbon and powder of the metallic glass alloy having the composition of Fe 70 Ga 7 P 10.49 C 3.45 B 5.75 Si 3.31 . As is evident from FIG. 4, the X-ray diffraction patterns of the metallic glass alloy ribbon and the powder all show broad patterns, and both have a structure mainly composed of an amorphous phase. I understand. It can be seen that even when the ribbon is pulverized to form a metallic glass alloy powder in this manner, the amorphous state is maintained without precipitation of the crystalline phase.

【0072】図5には、上記の組成の金属ガラス合金の
薄帯及び粉末のDSC曲線(Differential scanning ca
loriemeter:示差走査熱量測定による曲線(測定時の昇
温速度:40K/分))を示す。図5から、上記の組成
の金属ガラス合金薄帯のDSC曲線には、740Kにガ
ラス遷移によるガラス遷移温度Tgが認められ、800
Kに結晶化による結晶化開始温度Txが観察される。ま
た、650Kにキュリー温度Tcによる吸熱ピークが観
察される。またΔTx=Tx−Tgで示される過冷却液体
の温度間隔ΔTxは60Kであった。また、上記の組成
の金属ガラス合金粉末のDSC曲線には、743Kにガ
ラス遷移によるガラス遷移温度Tgが認められ、802
Kに結晶化による結晶化開始温度Txが観察される。ま
た649Kにキュリー温度Tcによる吸熱ピークが観察
される。またΔTx=Tx−Tgで示される過冷却液体の
温度間隔ΔTxは59Kであった。このように、Fe70
Ga710.493.455.75Si3.31なる組成の金属ガラ
ス合金薄帯及び粉末には結晶化温度Tx以下の広い温度
領域で過冷却液体域が存在し、ΔTx=Tx−Tgで示さ
れる値が大きく、この系の組成の合金が高いアモルファ
ス形成能と高い熱的安定性を有することがわかる。
FIG. 5 shows the DSC curves (Differential scanning ca.) of the ribbon and powder of the metallic glass alloy having the above composition.
loriemeter: A curve obtained by differential scanning calorimetry (heating rate during measurement: 40 K / min). From FIG. 5, the DSC curve of the metallic glass alloy ribbon having the above composition shows a glass transition temperature T g due to a glass transition at 740 K.
Crystallization starting temperature T x by crystallization is observed K. At 650 K, an endothermic peak due to the Curie temperature Tc is observed. The temperature interval ΔTx of the supercooled liquid represented by ΔT x = T x −T g was 60K. In addition, the DSC curve of the glassy alloy powder of the above composition, the glass transition temperature T g by the glass transition was observed at 743K, 802
Crystallization starting temperature T x by crystallization is observed K. An endothermic peak due to the Curie temperature Tc is observed at 649K. The temperature interval ΔTx of the supercooled liquid represented by ΔT x = T x −T g was 59K. Thus, Fe 70
Ga 7 P 10.49 C 3.45 B 5.75 Si in metallic glass alloy ribbon and powder of 3.31 a composition exists supercooled liquid region in a wide temperature range below the crystallization temperature T x, at ΔT x = T x -T g The values shown are large, indicating that alloys of this system composition have high amorphous forming ability and high thermal stability.

【0073】(磁気特性の熱処理温度Ta依存性)次
に、図6〜図7には、熱処理前(圧縮成形直後)と熱処
理後の圧粉磁心(Fe70Ga710.493.455.75Si
3.31なる組成の金属ガラス合金の粉末と絶縁材を用いて
作製した圧粉磁心)の、磁束密度(B2.4k)、保磁力
(Hc)の熱処理温度依存性をそれぞれ示す。なお、図
6〜図7において、■は成形温度Tsが573K(30
0℃)、成形圧力PSが900MPaの場合であり、●
は成形温度Ts が623K(350℃)、成形圧力PS
が600MPaの場合であり、▲は成形温度Ts が6
23K(350℃)、成形圧力PSが900MPaの場
合である。また、熱処理時に、熱処理温度Taで保持す
る時間は、3600秒間とした。また、図6に示す磁束
密度(B2.4k)は印加磁界2.4kA/mにおける磁束
密度である。
(Dependence of Magnetic Properties on Heat Treatment Temperature Ta) Next, FIGS. 6 and 7 show the dust cores before heat treatment (immediately after compression molding) and after heat treatment (Fe 70 Ga 7 P 10.49 C 3.45 B 5.75 Si
The dependence of the magnetic flux density (B 2.4k ) and coercive force (Hc) on the heat treatment temperature of a dust core manufactured using a powder of a metallic glass alloy having a composition of 3.31 and an insulating material are shown below. Note that in FIGS. 6 7, ■ the molding temperature T s is 573K (30
0 ° C.), the molding pressure P S is 900 MPa,
Indicates that the molding temperature T s is 623 K (350 ° C.) and the molding pressure P S
6 There is the case of 600 MPa, ▲ molding temperature T s is
23K (350 ° C.) and a molding pressure P S of 900 MPa. During the heat treatment, the time for which the heat treatment temperature Ta was maintained was 3600 seconds. The magnetic flux density (B 2.4k ) shown in FIG. 6 is a magnetic flux density at an applied magnetic field of 2.4 kA / m.

【0074】また、比較のためにFe70Ga710.49
3.455.75Si3.31なる組成の金属ガラス合金の粉末に
代えてFeの粉末(カーボニル鉄の粉末)を用いた以外
は上記圧粉磁心の作製方法と同様にして圧粉磁心(比較
例の圧粉磁心)を作製した。図8〜図9には、熱処理後
の圧粉磁心(Feの粉末と絶縁材を用いて作製した圧粉
磁心)の、磁束密度(B2.4k)、保磁力(Hc)の熱処
理温度依存性をそれぞれ示す。なお、図8〜図9におい
て、■は成形温度Ts が673K(400℃)、成形
圧力PSが600MPaの場合であり、●は成形温度Ts
が623K(350℃)、成形圧力PSが600MP
aの場合であり、▲は成形温度Ts が573K(30
0℃)、成形圧力PSが900MPaの場合であり、◆
は成形温度Ts が573K(300℃)、成形圧力PS
が600MPaの場合である。また、熱処理時に、熱処
理温度Taで保持する時間は、3600秒間とした。ま
た、図8に示す磁束密度(B2.4k)は印加磁界2.4k
A/mにおける磁束密度である。
For comparison, Fe 70 Ga 7 P 10.49 C
3.45 B 5.75 Si A dust core (the dust powder of the comparative example) was prepared in the same manner as the above-described method of manufacturing the dust core except that a powder of Fe (a powder of carbonyl iron) was used instead of the powder of the metallic glass alloy having the composition of 3.31. Magnetic core). 8 and 9 show the dependence of the magnetic flux density ( B2.4k ) and the coercive force (Hc) on the heat treatment temperature of the heat-treated dust core (the dust core manufactured using the Fe powder and the insulating material). Are respectively shown. 8 and 9, ■ indicates a case where the molding temperature T s is 673K (400 ° C.) and a molding pressure P S is 600 MPa, and ● indicates a molding temperature T s.
There 623K (350 ℃), molding pressure P S is 600MP
It is the case of a, ▲ molding temperature T s is 573K (30
0 ° C.), when the molding pressure P S is 900 MPa,
Indicates that the molding temperature T s is 573 K (300 ° C.) and the molding pressure P S
Is 600 MPa. During the heat treatment, the time for which the heat treatment temperature Ta was maintained was 3600 seconds. The magnetic flux density (B 2.4k ) shown in FIG.
This is the magnetic flux density at A / m.

【0075】図6に示すように、Fe70Ga710.49
3.455.75Si3.31なる組成の金属ガラス合金の粉末と
絶縁材を用いて作製した圧粉磁心は、成形温度TSや成
形圧力PSなどの成形条件に係わらず、熱処理によって
磁束密度(B2.4k)が高くなっていることが分かる。ま
た、熱処理後の圧粉磁心については、熱処理温度Ta
623K(350℃)を越えると、磁束密度(B2.4k
が大幅に高くなることが分かる。なお、成形条件がTs
=623K(350℃)、PS=900MPaのもの
は、熱処理温度Ta が 643K(370℃)を越える
と磁束密度(B2. 4k)が僅かに低下している。また図7
に示すように、Fe70Ga710.493.455.75Si
3.31なる組成の金属ガラス合金の粉末と絶縁材を用いて
作製した圧粉磁心は、成形条件に係わらず、熱処理によ
って保磁力(Hc)が低下していることが分かる。ま
た、熱処理後の圧粉磁心については、熱処理温度Ta
が593K〜693Kの範囲で保磁力(Hc)が100
A/m以下を示しており、熱処理温度Ta が603K
〜693Kの範囲で保磁力(Hc)が80A/m以下を
示しており、熱処理温度Taが653K〜693Kの範
囲で保磁力(Hc)が40A/m以下を示しており、ま
た、673K(400℃)付近で保磁力(Hc)が約1
5A/mで極小を示している。
As shown in FIG. 6, Fe 70 Ga 7 P 10.49 C
3.45 B 5.75 powder and dust core produced using the insulating material of Si 3.31 a composition of metallic glass alloys, regardless of the molding conditions such as molding temperature T S and the molding pressure P S, the magnetic flux density by the heat treatment (B 2.4 It can be seen that k ) is higher. Also, the dust core after the heat treatment, the heat treatment temperature T a exceeds 623 K (350 ° C.), the magnetic flux density (B 2.4k)
It can be seen that is greatly increased. The molding condition is T s
= 623K (350 ℃), those of P S = 900 MPa, the heat treatment temperature T a exceeds 643K (370 ℃) magnetic flux density (B 2. 4k) is slightly reduced. FIG.
As shown in the figure, Fe 70 Ga 7 P 10.49 C 3.45 B 5.75 Si
It can be seen that the coercive force (Hc) of the dust core manufactured using the powder of the metallic glass alloy having the composition of 3.31 and the insulating material is reduced by the heat treatment regardless of the molding conditions. In addition, for the dust core after the heat treatment, the heat treatment temperature T a
Is in the range of 593K to 693K and the coercive force (Hc) is 100
Shows the following A / m, the heat treatment temperature T a is 603K
Coercive force in the range of ~693K (Hc) has shown the following 80A / m, a coercive force annealing temperature T a is in the range of 653K~693K (Hc) has shown the following 40A / m, also, 673 K ( 400 ° C), the coercive force (Hc) is about 1
The minimum is shown at 5 A / m.

【0076】一方、図8に示すように、Feの粉末と絶
縁材を用いて作製した比較例の圧粉磁心は、成形温度T
Sや成形圧力PSなどの成形条件に係わらず、熱処理によ
って磁束密度(B2.4k)が殆ど変化しないことが分か
る。また図9に示すように、比較例の圧粉磁心は、成形
条件に係わらず、熱処理によって保磁力(Hc)が殆ど
変化せず、100A/m以上の保磁力を示すことが分か
る。
On the other hand, as shown in FIG. 8, the powder magnetic core of the comparative example manufactured by using the Fe powder and the insulating material has a molding temperature T
Regardless of the molding conditions such as S and the molding pressure P S, it can be seen that the magnetic flux density (B 2.4k) hardly changes by heat treatment. Further, as shown in FIG. 9, the powder magnetic core of the comparative example shows that the coercive force (Hc) hardly changes due to the heat treatment and shows a coercive force of 100 A / m or more regardless of the molding conditions.

【0077】(透磁率とコアロスの周波数(f)特性)
図10に、Fe70Ga710.493.455.75Si3.31
金属ガラスの粉末と絶縁材を用いて作製した圧粉磁心の
透磁率(μ’)の周波数(f)特性を示す。また、図1
1に、Fe70Ga710.493.455.75Si3.31の金属
ガラスの粉末と絶縁材を用いて作製した圧粉磁心のコア
ロス(W)の周波数(f)特性を示す。ここでのコアロ
スは、周波数10〜100kHz、磁束密度(Bm)
0.1Tの条件で測定したものである。なお、図10お
よび図11において、■は成形温度Ts が573K
(300℃)、成形圧力PSが900MPa、熱処理温
度Taが653K(380℃)の場合であり、●は成形
温度Ts が623K(350℃)、成形圧力PSが60
0MPa、熱処理温度Taが683K(410℃)の場
合であり、▲は成形温度Tsが623K(350℃)、
成形圧力PSが900MPa、熱処理温度Taが683K
(410℃)の場合である。また、熱処理時に、熱処理
温度Taで保持する時間は、3600秒間とした。
(Frequency (f) Characteristics of Permeability and Core Loss)
FIG. 10 shows the frequency (f) characteristics of the magnetic permeability (μ ′) of a dust core manufactured using a metallic glass powder of Fe 70 Ga 7 P 10.49 C 3.45 B 5.75 Si 3.31 and an insulating material. FIG.
FIG. 1 shows the frequency (f) characteristics of the core loss (W) of a dust core manufactured using a metallic glass powder of Fe 70 Ga 7 P 10.49 C 3.45 B 5.75 Si 3.31 and an insulating material. The core loss here is a frequency of 10 to 100 kHz and a magnetic flux density (Bm).
It was measured under the condition of 0.1T. Note that in FIG. 10 and FIG. 11, ■ the molding temperature T s is 573K
(300 ° C.), molding pressure P S is 900 MPa, the case the heat treatment temperature T a is 653K of (380 ℃), ● the molding temperature T s is 623K (350 ℃), molding pressure P S is 60
0 MPa, a case the heat treatment temperature T a is 683K (410 ℃), ▲ molding temperature T s is 623K (350 ℃),
Molding pressure P S is 900 MPa, the heat treatment temperature T a is 683K
(410 ° C.). During the heat treatment, the time for which the heat treatment temperature Ta was maintained was 3600 seconds.

【0078】また、比較として、図12に、Feの粉末
(カーボニル鉄の粉末)と絶縁材を用いて作製した比較
例の圧粉磁心の透磁率(μ’)の周波数(f)特性を示
す。また、図13にFeの粉末(カーボニル鉄の粉末)
と絶縁材を用いて作製した比較例の圧粉磁心のコアロス
(W)の周波数(f)特性を示す。ここでのコアロス
は、周波数10〜100kHz、磁束密度(Bm)0.
1Tの条件で測定したものである。なお、図12および
図13において、■は成形温度Ts が673K(40
0℃)、成形圧力PSが600MPa、熱処理温度Ta
673K(400℃)の場合であり、●は成形温度Ts
が623K(350℃)、成形圧力PSが600MP
a、熱処理温度Taが673K(400℃)の場合であ
り、▲は成形温度Tsが573K(300℃)、成形圧
力PSが900MPa、熱処理温度Taが673K(40
0℃)の場合であり、◆は成形温度Ts が573K
(300℃)、成形圧力PSが600MPa、熱処理温
度Taが673K(400℃)場合である。また、熱処
理時に、熱処理温度Taで保持する時間は、3600秒
間とした。
For comparison, FIG. 12 shows the frequency (f) characteristics of the magnetic permeability (μ ′) of the dust core of the comparative example manufactured using Fe powder (carbonyl iron powder) and an insulating material. . FIG. 13 shows Fe powder (carbonyl iron powder).
7 shows the frequency (f) characteristics of the core loss (W) of the powder magnetic core of the comparative example manufactured by using the insulating material. The core loss here is a frequency of 10 to 100 kHz, a magnetic flux density (Bm) of 0.
It was measured under the condition of 1T. Note that, in FIGS. 12 and 13, ■ the molding temperature T s is 673 K (40
0 ° C.), molding pressure P S is 600 MPa, the case the heat treatment temperature T a is 673K of (400 ℃), ● the forming temperature T s
There 623K (350 ℃), molding pressure P S is 600MP
a, a case the heat treatment temperature T a is 673K of (400 ℃), ▲ molding temperature T s is 573K (300 ℃), molding pressure P S is 900 MPa, the heat treatment temperature T a is 673K (40
0 ℃) is a case of, ◆ 573K is the molding temperature T s
(300 ° C.), molding pressure P S is 600 MPa, the heat treatment temperature T a is the case 673K (400 ℃). During the heat treatment, the time for which the heat treatment temperature Ta was maintained was 3600 seconds.

【0079】図10に示すように、本発明の実施例の圧
粉磁心(Fe70Ga710.493.455.75Si3.31の金
属ガラスの粉末と絶縁材を用いて作製した圧粉磁心)
は、透磁率と周波数との関係を示すグラフがフラットを
示す範囲(周波数帯域)が広く)が大きく、また、10
00kHz以上の高周波数帯域においても透磁率
(μ’)の低下割合が小さく、透磁率(μ’)の周波数
(f)特性に優れていることが判る。このような特性
は、成形温度TSや成形圧力PSなどの成形条件に係わら
ず示すことができることがわかる。なお、実施例の圧粉
磁心で、■(Ts =573K、PS=900MPa、T
a=653K)の場合は、0.3〜10000kHzの
広い周波数帯域において透磁率が一定になっており、ま
た、●(Ts =623K、PS=600MPa、Ta
683K)の場合は、0.3〜1000kHzの広い周
波数帯域において透磁率が一定になっており、また、▲
(Ts =623K、成形圧力PSが900MPa、熱処
理温度Taが683K)の場合は、0.3〜300kH
zの広い周波数帯域において透磁率が一定になってい
る。従って、本発明の実施例の圧粉磁心は、スイッチン
グ電源用トランスコアや平滑チョークコア等の高周波帯
域まで一定の透磁率が必要とされる磁心部品に用いた場
合に、有効である。
As shown in FIG. 10, a dust core according to an embodiment of the present invention (a dust core manufactured using metallic glass powder of Fe 70 Ga 7 P 10.49 C 3.45 B 5.75 Si 3.31 and an insulating material)
Indicates that the range (frequency band) in which the graph indicating the relationship between the magnetic permeability and the frequency shows a flat value is wide), and
Even in a high frequency band of 00 kHz or more, the decrease rate of the magnetic permeability (μ ′) is small, and it can be seen that the frequency (f) characteristic of the magnetic permeability (μ ′) is excellent. It can be seen that such characteristics can be exhibited regardless of the molding conditions such as the molding temperature T S and the molding pressure P S. In the dust core of Example, ■ (T s = 573K, P S = 900MPa, T
a = the case of 653K), in a wide frequency band 0.3~10000kHz has become permeability constant and, ● (T s = 623K, P S = 600MPa, T a =
683K), the magnetic permeability is constant in a wide frequency band of 0.3 to 1000 kHz.
(T s = 623K, molding pressure P S is 900 MPa, the heat treatment temperature T a is 683K) For, 0.3~300KH
The magnetic permeability is constant in a wide frequency band of z. Therefore, the dust core of the embodiment of the present invention is effective when used for a core component requiring a constant magnetic permeability up to a high frequency band, such as a transformer core for a switching power supply and a smoothing choke core.

【0080】一方、図12に示すように、Feの粉末と
絶縁材を用いて作製した比較例の圧粉磁心は、実施例の
ものに比べて、透磁率と周波数との関係を示すグラフが
フラットな範囲(周波数帯域)が小さく、また、比較例
の圧粉磁心で■(Ts =673K、PS=600MP
a、Ta=673K)の場合は、周波数が高くなるに従
って透磁率が大きく低下しており、●(Ts =623
K、PS=600MPa、T a=673K)の場合は、1
0kHzを越えると透磁率が急激に低下しており、▲
(Ts =573K、PS=900MPa、Ta=673
K)の場合や、◆(Ts=573K、PS=600MP
a、Ta=673K)の場合は、200kHzを越える
と透磁率が急激に低下している。また、比較例の圧粉磁
心は、いずれも、1000kHz以上の高周波数帯域に
おいて、本発明の実施例の圧粉磁心よりも透磁率が低い
ことがわかる。
On the other hand, as shown in FIG.
The dust core of the comparative example manufactured using the insulating material is the same as that of the example.
Graph showing the relationship between magnetic permeability and frequency
Flat range (frequency band) is small and comparative example
圧 (Ts = 673K, PS= 600MP
a, Ta= 673K), the higher the frequency,
, The permeability is greatly reduced.s = 623
K, PS= 600MPa, T a= 673K), 1
When the frequency exceeds 0 kHz, the magnetic permeability sharply decreases.
(Ts = 573K, PS= 900MPa, Ta= 673
K) or ◆ (Ts= 573K, PS= 600MP
a, Ta= 673K), exceeds 200 kHz
And the magnetic permeability sharply decreases. In addition, the powder magnetic
The mind is in the high frequency band of 1000 kHz or more
In this case, the magnetic permeability is lower than that of the dust core of the embodiment of the present invention.
You can see that.

【0081】図11、図13に示した結果から明らかな
ように本発明の実施例の圧粉磁心(Fe70Ga710.49
3.455.75Si3.31の金属ガラスの粉末と絶縁材を用
いて作製した圧粉磁心)は、10kHz〜100kHz
の周波数帯域において比較例の圧粉磁心よりも低いコア
ロスを示している。また、本発明の実施例の圧粉磁心
は、10kHz〜20kHz付近のコアロスが比較例の
圧粉磁心のコアロスより1桁以上小さくなっている。従
って、本発明の実施例の圧粉磁心は、低周波から高周波
までコアロスに優れていることが判る。
As is clear from the results shown in FIGS. 11 and 13, the dust core (Fe 70 Ga 7 P 10.49) of the embodiment of the present invention was used.
A powder magnetic core manufactured using a metal glass powder of C 3.45 B 5.75 Si 3.31 and an insulating material) is 10 kHz to 100 kHz.
2 shows a core loss lower than the dust core of the comparative example in the frequency band of FIG. Further, in the powder magnetic core of the example of the present invention, the core loss in the vicinity of 10 kHz to 20 kHz is smaller by one digit or more than the core loss of the powder magnetic core of the comparative example. Therefore, it can be seen that the dust core of the embodiment of the present invention has excellent core loss from low frequencies to high frequencies.

【0082】(金属ガラス合金の物性のC、P、Si、
Bの組成依存性調査)Fe、Ga、Fe-C合金、Fe-
P合金、B、Siを原料としてそれぞれ所定量秤量し、
減圧Ar雰囲気下においてこれらの原料を高周波誘導加
熱装置で溶解し、Fe70Ga7(P,Si)vzw系の
組成の種々のインゴットを作製した。このインゴットを
るつぼ内に入れて溶解し、減圧Ar雰囲気下でるつぼの
ノズルから回転しているロールに溶湯を吹き出して急冷
する単ロール法により、幅1mm、厚さ20μmの非晶
質相組織の金属ガラス合金の薄帯を得た。ここで得られ
た各種の金属ガラス合金の薄帯の組成は、以下に示すも
のであった。 Fe70Ga78.895.575.09Si3.45 、Fe70Ga
76.119.134.45Si3.31、Fe70Ga77.94
5.576.41Si3.08、Fe70Ga710.643.145.09
Si4.13、Fe70Ga710.555.572.79Si4.09
Fe70Ga78.469.081.64Si3.82、Fe70Ga7
7.913.388.12Si3.59、Fe70Ga78.89
0.979.69Si3.45、Fe70Ga710.490.977.39
Si4.15、Fe70Ga712.20.975.09Si4.74
Fe70Ga712.23.272.79Si4.74 、Fe70Ga
78.892.128.54Si3.45 、Fe70Ga710.52
2.376.03Si4.08 、Fe70Ga711.613.27
6.24Si1.88 、Fe70Ga76.054.688.34Si
3.93 、Fe70Ga75.363.5310.64Si3.47 、F
70Ga75.651.2312.46Si3.66
(C, P, Si,
Investigation of composition dependence of B) Fe, Ga, Fe-C alloy, Fe-
P alloys, B, and Si are weighed in predetermined amounts as raw materials,
Under a reduced pressure Ar atmosphere, these raw materials were melted by a high-frequency induction heating apparatus to produce various ingots of Fe 70 Ga 7 (P, Si) v C z B w composition. This ingot is put into a crucible and melted, and the molten metal is blown out from a nozzle of the crucible into a rotating roll under a reduced-pressure Ar atmosphere to rapidly cool the roll. A ribbon of metallic glass alloy was obtained. The compositions of the ribbons of various metallic glass alloys obtained here were as follows. Fe 70 Ga 7 P 8.89 C 5.57 B 5.09 Si 3.45 , Fe 70 Ga
7 P 6.11 C 9.13 B 4.45 Si 3.31 , Fe 70 Ga 7 P 7.94 C
5.57 B 6.41 Si 3.08 , Fe 70 Ga 7 P 10.64 C 3.14 B 5.09
Si 4.13 , Fe 70 Ga 7 P 10.55 C 5.57 B 2.79 Si 4.09 ,
Fe 70 Ga 7 P 8.46 C 9.08 B 1.64 Si 3.82 , Fe 70 Ga 7
P 7.91 C 3.38 B 8.12 Si 3.59 , Fe 70 Ga 7 P 8.89 C
0.97 B 9.69 Si 3.45 , Fe 70 Ga 7 P 10.49 C 0.97 B 7.39
Si 4.15 , Fe 70 Ga 7 P 12.2 C 0.97 B 5.09 Si 4.74 ,
Fe 70 Ga 7 P 12.2 C 3.27 B 2.79 Si 4.74 , Fe 70 Ga
7 P 8.89 C 2.12 B 8.54 Si 3.45 , Fe 70 Ga 7 P 10.52 C
2.37 B 6.03 Si 4.08 , Fe 70 Ga 7 P 11.61 C 3.27 B
6.24 Si 1.88 , Fe 70 Ga 7 P 6.05 C 4.68 B 8.34 Si
3.93 , Fe 70 Ga 7 P 5.36 C 3.53 B 10.64 Si 3.47 , F
e 70 Ga 7 P 5.65 C 1.23 B 12.46 Si 3.66

【0083】得られた金属ガラス合金の薄帯について、
DSC測定(Differential scanning caloriemetry:示
差走査熱量測定)を行い、ガラス遷移温度Tg、結晶化
開始温度Txを測定するとともに、過冷却液体の温度間
隔ΔTxを求めた。DSC測定の昇温速度は0.67K
/秒とした。図14にガラス遷移温度Tgの組成依存
性、図15に結晶化開始温度Txの組成依存性、図16
に過冷却液体の温度間隔ΔTxの組成依存性をそれぞれ
示す。
With respect to the obtained metallic glass alloy ribbon,
DSC measurement (Differential scanning caloriemetry) was performed to measure the glass transition temperature Tg and the crystallization start temperature Tx, and the temperature interval ΔTx of the supercooled liquid was obtained. The heating rate of DSC measurement is 0.67K
/ Sec. FIG. 14 shows the composition dependence of the glass transition temperature Tg, FIG. 15 shows the composition dependence of the crystallization start temperature Tx, and FIG.
The composition dependence of the temperature interval ΔTx of the supercooled liquid is shown in FIG.

【0084】なお、図14〜図16の三角組成図中のプ
ロットの添え数字は、ガラス遷移温度Tg、結晶化開始
温度Tx、過冷却液体の温度間隔ΔTxの値をそれぞれ示
すものである。また、図14〜図16の三角組成図に
は、等値線を記入しており、等値線上あるいは近傍の添
え数字はこれらの等値線の値を示すものである。
The subscripts in the plots in the triangular composition diagrams in FIGS. 14 to 16 show the values of the glass transition temperature Tg, the crystallization start temperature Tx, and the temperature interval ΔTx of the supercooled liquid, respectively. Further, in the triangular composition diagrams of FIGS. 14 to 16, isolines are drawn, and subscripts on or near the isolines indicate the values of these isolines.

【0085】図14よりガラス遷移温度Tgは、Bの増
加に伴って上昇しており、Tgの750Kの等値線がB
の組成比wの1.5〜10.5原子%の範囲にある。ま
た図15より結晶化開始温度Txは、Tgの場合と同様に
Bの増加に伴って上昇しており、Txの800Kの等値
線がBの組成比wの4.5〜10.5原子%の範囲にあ
る。そして図16に示すように、図14に示すTgの7
50Kの等値線と、図15に示すTxの800Kの等値
線とに囲まれた範囲が、ΔTxの50Kの等値線の範囲
に相当し、この範囲内で過冷却液体の温度間隔ΔTxが
50Kを越えており、特にFe70Ga711.613.27
6.24Si1.88なる組成の合金においてΔTxが60Kを
示していることがわかる。
As shown in FIG. 14, the glass transition temperature Tg increases with the increase of B, and the isothermal line of Tg of 750 K
Is in the range of 1.5 to 10.5 atomic% of the composition ratio w. Further, as shown in FIG. 15, the crystallization start temperature Tx rises with the increase of B as in the case of Tg, and the 800 K isoline of Tx indicates that the composition ratio w of B is 4.5 to 10.5 atom. % Range. Then, as shown in FIG. 16, the Tg of 7 shown in FIG.
The range enclosed by the 50K isoline and the Tx 800K isoline shown in FIG. 15 corresponds to the range of the ΔTx 50K isoline, and within this range, the temperature interval ΔTx of the supercooled liquid. Exceeds 50K, and in particular, Fe 70 Ga 7 P 11.61 C 3.27 B
It can be seen that ΔTx of the alloy having the composition of 6.24 Si 1.88 indicates 60K.

【0086】[0086]

【発明の効果】以上、詳細に説明したように本発明の圧
粉磁心は、過冷却液体の温度間隔ΔT xが20K以上で
あって、Feと、Gaと、P、C、Si、Bのうちの1
種以上の元素Qとを含み、非晶質相を主相とする金属ガ
ラス合金の粉末と絶縁材とが混合されて成形されている
ので、絶縁材によって圧粉磁心全体の比抵抗を高くする
ことができ、渦電流損失を低減して圧粉磁心のコアロス
を低くすることが可能になるとともに、高周波数帯での
透磁率の低下を抑制することができる。また本発明の圧
粉磁心において、比抵抗が1.5μΩ・m以上の金属ガ
ラス合金を用いたものにあっては、高周波における金属
ガラス合金粒子内の渦電流損失が低減され、よりコアロ
スが低い圧粉磁心を構成することができる。
As described in detail above, the pressure of the present invention
The powder core has a temperature interval ΔT of the supercooled liquid. xIs over 20K
And Fe, Ga, and one of P, C, Si, and B
Containing at least one kind of element Q and having an amorphous phase as a main phase
Lath alloy powder and insulating material are mixed and molded
Therefore, the specific resistance of the whole dust core is increased by the insulating material
Can reduce the eddy current loss and core loss of the dust core
In the high frequency band
A decrease in magnetic permeability can be suppressed. The pressure of the present invention
In a powder magnetic core, a metal core with a specific resistance of 1.5 μΩ
In the case of using lath alloy, metal at high frequency
Eddy current loss in glass alloy particles is reduced,
Thus, a powder magnetic core having a low hardness can be formed.

【0087】また本発明の圧粉磁心の製造方法によれ
ば、磁心前駆体を(Tg−170)K以上(Tg)K以下
の温度範囲で熱処理するため、粉末製造工程や成形工程
にて生じた金属ガラス合金または磁心前駆体の内部応力
を除去するとともに金属ガラス合金の結晶化を防ぐこと
ができ、保磁力が低い圧粉磁心を製造できる。
According to the method for manufacturing a dust core of the present invention, the core precursor is heat-treated in a temperature range of (T g -170) K or more and (T g ) K or less. The internal stress of the metallic glass alloy or the magnetic core precursor generated as described above can be removed, and crystallization of the metallic glass alloy can be prevented, so that a dust core having a low coercive force can be manufactured.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明の圧粉磁心の一実施形態例を示す斜
視図である。
FIG. 1 is a perspective view showing an embodiment of a dust core according to the present invention.

【図2】 本発明の圧粉磁心の製造方法を実施する際
に用いる金型の一例を示す分解斜視図である。
FIG. 2 is an exploded perspective view showing an example of a mold used when performing the method for manufacturing a dust core of the present invention.

【図3】 本発明の圧粉磁心の製造方法をを実施する
際に用いる放電プラズマ焼結装置の要部の模式図であ
る。
FIG. 3 is a schematic view of a main part of a spark plasma sintering apparatus used when performing the method for manufacturing a dust core of the present invention.

【図4】 Fe70Ga710.493.455.75Si3.31
なる組成の金属ガラス合金薄帯及び粉末のX線回折結果
を示す図である。
FIG. 4 Fe 70 Ga 7 P 10.49 C 3.45 B 5.75 Si 3.31
It is a figure which shows the X-ray-diffraction result of the metal glass alloy ribbon and powder of the composition which become.

【図5】 Fe70Ga710.493.455.75Si3.31
なる組成の金属ガラス合金薄帯及び粉末のDSC曲線を
示す図である。
FIG. 5: Fe 70 Ga 7 P 10.49 C 3.45 B 5.75 Si 3.31
It is a figure which shows the DSC curve of the metallic glass alloy ribbon and powder of composition.

【図6】 本発明の圧粉磁心(Fe70Ga710.49
3.455.75Si3.31なる組成の金属ガラス合金の粉末と
絶縁材を用いて作製した圧粉磁心)の磁束密度の熱処理
温度依存性を示すグラフである。
FIG. 6 is a powder magnetic core (Fe 70 Ga 7 P 10.49 C) of the present invention.
It is a graph which shows the heat treatment temperature dependence of the magnetic flux density of the powder magnetic core manufactured using the powder of the metallic glass alloy of 3.45 B 5.75 Si 3.31 and an insulating material.

【図7】 本発明の圧粉磁心(Fe70Ga710.49
3.455.75Si3.31なる組成の金属ガラス合金の粉末と
絶縁材を用いて作製した圧粉磁心)の保磁力の熱処理温
度依存性を示すグラフである、
FIG. 7 is a powder magnetic core (Fe 70 Ga 7 P 10.49 C) of the present invention.
FIG. 3 is a graph showing the heat treatment temperature dependence of the coercive force of a dust core manufactured using a powder of a metallic glass alloy having a composition of 3.45 B 5.75 Si 3.31 and an insulating material;

【図8】 比較例の圧粉磁心(Feの粉末と絶縁材を用
いて作製した圧粉磁心)の磁束密度の熱処理温度依存性
を示すグラフである。
FIG. 8 is a graph showing the heat treatment temperature dependence of the magnetic flux density of a dust core of the comparative example (a dust core manufactured using an Fe powder and an insulating material).

【図9】 比較例の圧粉磁心(Feの粉末と絶縁材を用
いて作製した圧粉磁心)の保磁力の熱処理温度依存性を
示すグラフである。
FIG. 9 is a graph showing the heat treatment temperature dependency of the coercive force of a dust core of the comparative example (a dust core manufactured using an Fe powder and an insulating material).

【図10】 Fe70Ga710.493.455.75Si3.31
の金属ガラスの粉末と絶縁材を用いて作製した圧粉磁心
の透磁率(μ’)の周波数(f)特性を示すグラフであ
る。
FIG. 10: Fe 70 Ga 7 P 10.49 C 3.45 B 5.75 Si 3.31
7 is a graph showing frequency (f) characteristics of magnetic permeability (μ ′) of a dust core manufactured using a metallic glass powder and an insulating material.

【図11】 Fe70Ga710.493.455.75Si3.31
の金属ガラスの粉末と絶縁材を用いて作製した圧粉磁心
のコアロス(W)の周波数(f)特性を示すグラフであ
る。
FIG. 11: Fe 70 Ga 7 P 10.49 C 3.45 B 5.75 Si 3.31
7 is a graph showing frequency (f) characteristics of core loss (W) of a dust core manufactured using a metallic glass powder and an insulating material.

【図12】 Feの粉末と絶縁材を用いて作製した比較
例の圧粉磁心の透磁率(μ’)の周波数(f)特性を示
すグラフである。
FIG. 12 is a graph showing a frequency (f) characteristic of a magnetic permeability (μ ′) of a dust core of a comparative example manufactured using an Fe powder and an insulating material.

【図13】 Feの粉末と絶縁材を用いて作製した比較
例の圧粉磁心のコアロス(W)の周波数(f)特性を示
すグラフである。
FIG. 13 is a graph showing a frequency (f) characteristic of a core loss (W) of a dust core of a comparative example manufactured using an Fe powder and an insulating material.

【図14】 Fe70Ga7(P,Si)vzwなる組成の
金属ガラス合金の薄帯のガラス遷移温度Tgの組成依存
性を示す三角組成図である。
FIG. 14 is a triangular composition diagram showing the composition dependence of the glass transition temperature Tg of a ribbon of a metallic glass alloy having a composition of Fe 70 Ga 7 (P, Si) v C z B w .

【図15】 Fe70Ga7(P,Si)vzwなる組成の
金属ガラス合金の薄帯の結晶化開始温度Txの組成依存
性を示す三角組成図である。
FIG. 15 is a triangular composition diagram showing the composition dependence of the crystallization start temperature Tx of a ribbon of a metallic glass alloy having a composition of Fe 70 Ga 7 (P, Si) v C z B w .

【図16】 Fe70Ga7(P,Si)vzwなる組成の
金属ガラス合金の薄帯の過冷却液体の温度間隔ΔTxの
組成依存性を示す三角組成図である。
FIG. 16 is a triangular composition diagram showing the composition dependence of the temperature interval ΔTx of a supercooled liquid in a ribbon of a metallic glass alloy having a composition of Fe 70 Ga 7 (P, Si) v C z B w .

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 圧粉磁心 1 dust core

Claims (14)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ΔTx=Tx−Tg(ただしTxは結晶化
開始温度、Tgはガラス遷移温度を示す。)の式で表さ
れる過冷却液体の温度間隔ΔTxが20K以上であっ
て、Feと、Gaと、P、C、Si、Bのうちの1種以
上の元素Qとを含み、非晶質相を主相とする組織からな
る金属ガラス合金の粉末と、絶縁材とが混合され、成形
されてなることを特徴とする圧粉磁心。
1. A temperature interval ΔT x of a supercooled liquid represented by the following equation: ΔT x = T x −T g (where T x indicates a crystallization start temperature and T g indicates a glass transition temperature). And a powder of a metallic glass alloy containing Fe, Ga, and one or more elements Q of P, C, Si, and B and having a structure having an amorphous phase as a main phase; A dust core characterized by being mixed with a material and molded.
【請求項2】 前記金属ガラス合金の比抵抗が1.5
μΩ・m以上であることを特徴とする請求項1記載の圧
粉磁心。
2. The specific resistance of the metallic glass alloy is 1.5.
2. The dust core according to claim 1, wherein the dust core is not less than μΩ · m.
【請求項3】 保磁力が80A/m以下であることを
特徴とする請求項1または請求項2に記載の圧粉磁心。
3. The dust core according to claim 1, wherein the coercive force is 80 A / m or less.
【請求項4】 保磁力が40A/m以下であることを
特徴とする請求項1または請求項2に記載の圧粉磁心。
4. The dust core according to claim 1, wherein the coercive force is 40 A / m or less.
【請求項5】 前記金属ガラス合金が、下記の組成で
表されるものであることを特徴とする請求項1ないし請
求項4のいずれかに記載の圧粉磁心。 (Fe1-aa100-x-yGaxy ただし、TはCo、Niのいずれか一方または両方であ
り、QはP、C、Si、Bのうちの1種以上の元素であ
り、組成比を示すa、x、yは、0≦a≦0.15、x
≦20原子%、y≦50原子%である。
5. The dust core according to claim 1, wherein the metallic glass alloy is represented by the following composition. (Fe 1-a T a) 100-xy Ga x Q y However, T is Co, and one or both of Ni, Q is P, C, Si, be one or more elements of B A, x, and y indicating the composition ratio are 0 ≦ a ≦ 0.15, x
≦ 20 at%, y ≦ 50 at%.
【請求項6】 前記金属ガラス合金が、下記の組成で
表されるものであることを特徴とする請求項1ないし請
求項4のいずれかに記載の圧粉磁心。 (Fe1-aa100-x-v-z-wGax(P1-bSibvz
w ただしTはCo、Niのいずれか一方または両方であ
り、組成比を示すa、b、x、v、z、wは、0≦a≦
0.15、0<b≦0.8、x≦20原子%、v≦22
原子%、0原子%≦z≦10原子%、1原子%≦w≦2
0原子%である。
6. The dust core according to claim 1, wherein the metallic glass alloy is represented by the following composition. (Fe 1-a T a) 100-xvzw Ga x (P 1-b Si b) v C z B
w where T is one or both of Co and Ni, and a, b, x, v, z, and w indicating the composition ratio are 0 ≦ a ≦
0.15, 0 <b ≦ 0.8, x ≦ 20 atomic%, v ≦ 22
Atomic%, 0 atomic% ≦ z ≦ 10 atomic%, 1 atomic% ≦ w ≦ 2
0 atomic%.
【請求項7】 前記金属ガラス合金が、下記の組成式
で表されるものであることを特徴とする請求項1ないし
請求項4のいずれかに記載の圧粉磁心。 (Fe1-aa100-x-v-z-wGaxvzw ただしTはCo、Niのいずれか一方または両方であ
り、組成比を示すa、x、v、z、wは、0≦a≦0.
15、x≦20原子%、v≦22原子%、0原子%≦z
≦10原子%、1原子%≦w≦20原子%である。
7. The dust core according to claim 1, wherein the metallic glass alloy is represented by the following composition formula. (Fe 1-a T a ) 100-xvzw Ga x P v C z B w where T is one or both of Co and Ni, and a, x, v, z, and w indicating the composition ratio are 0. ≦ a ≦ 0.
15, x ≦ 20 at%, v ≦ 22 at%, 0 at% ≦ z
≦ 10 at%, 1 at% ≦ w ≦ 20 at%.
【請求項8】 ΔTx=Tx−Tg(ただしTxは結晶化
開始温度、Tgはガラス遷移温度を示す。)の式で表さ
れる過冷却液体の温度間隔ΔTxが20K以上であっ
て、Feと、Gaと、P、C、Si、Bのうちの1種以
上の元素Qとを含み、非晶質相を主相とする組織からな
る金属ガラス合金の粉末を製造する粉末製造工程と、 前記の金属ガラス合金の粉末に絶縁材を加えて混合し、
この混合物を圧縮成形して磁心前駆体を形成する成形工
程と、 前記磁心前駆体を、(Tg−170)K以上(Tg)K以
下の温度で熱処理して前記磁心前駆体の内部応力を除去
する熱処理工程とを具備してなることを特徴とする圧粉
磁心の製造方法。
8. The temperature interval ΔT x of the supercooled liquid represented by the formula ΔT x = T x −T g (where T x indicates the crystallization start temperature and T g indicates the glass transition temperature) is 20K or more. Producing a powder of a metallic glass alloy containing Fe, Ga, and one or more elements Q of P, C, Si, and B, and having a structure having an amorphous phase as a main phase. Powder manufacturing process, adding an insulating material to the metallic glass alloy powder and mixing,
A forming step of forming a core precursor and the mixture compression molded to, the core precursor, (T g -170) K or more (T g) the internal stress of K was heat-treated at a temperature below the core precursor A method for producing a dust core, comprising:
【請求項9】 前記熱処理工程において、前記磁心前
駆体を、(Tg−150)K以上(Tg−50)K以下の
温度で熱処理することを特徴とする請求項8に記載の圧
粉磁心の製造方法。
9. The powder compact according to claim 8, wherein in the heat treatment step, the magnetic core precursor is heat-treated at a temperature of (T g -150) K or more and (T g -50) K or less. Manufacturing method of magnetic core.
【請求項10】 前記熱処理工程において、前記磁心
前駆体を、(Tg−140)K以上(Tg−50)K以下
の温度で熱処理することを特徴とする請求項8に記載の
圧粉磁心の製造方法。
10. The powder compact according to claim 8, wherein, in the heat treatment step, the magnetic core precursor is heat-treated at a temperature of (T g -140) K or more and (T g -50) K or less. Manufacturing method of magnetic core.
【請求項11】 前記熱処理工程において、前記磁心
前駆体を、(Tg−90)K以上(Tg−50)K以下の
温度で熱処理することを特徴とする請求項8に記載の圧
粉磁心の製造方法。
11. The powder compact according to claim 8, wherein in the heat treatment step, the magnetic core precursor is heat-treated at a temperature of (T g -90) K or more and (T g -50) K or less. Manufacturing method of magnetic core.
【請求項12】 前記金属ガラス合金として、下記の
組成で表されるものを用いることを特徴とする請求項8
ないし請求項11のいずれかに記載の圧粉磁心の製造方
法。 (Fe1-aa100-x-yGaxy ただし、TはCo、Niのいずれか一方または両方であ
り、QはP、C、Si、Bのうちの1種以上の元素であ
り、組成比を示すa、x、yは、0≦a≦0.15、x
≦20原子%、y≦50原子%である。
12. The metallic glass alloy according to claim 8, wherein said alloy has the following composition.
A method for manufacturing a dust core according to any one of claims 11 to 11. (Fe 1-a T a) 100-xy Ga x Q y However, T is Co, and one or both of Ni, Q is P, C, Si, be one or more elements of B A, x, and y indicating the composition ratio are 0 ≦ a ≦ 0.15, x
≦ 20 at%, y ≦ 50 at%.
【請求項13】 前記金属ガラス合金として、下記の
組成で表されるものを用いることを特徴とする請求項8
ないし請求項11のいずれかに記載の圧粉磁心の製造方
法。 (Fe1-aa100-x-v-z-wGax(P1-bSibvz
w ただしTはCo、Niのいずれか一方または両方であ
り、組成比を示すa、b、x、v、z、wは、0≦a≦
0.15、0<b≦0.8、x≦20原子%、v≦22
原子%、0原子%≦z≦10原子%、1原子%≦w≦2
0原子%である。
13. The method according to claim 8, wherein the metallic glass alloy has the following composition.
A method for manufacturing a dust core according to any one of claims 11 to 11. (Fe 1-a T a) 100-xvzw Ga x (P 1-b Si b) v C z B
w where T is one or both of Co and Ni, and a, b, x, v, z, and w indicating the composition ratio are 0 ≦ a ≦
0.15, 0 <b ≦ 0.8, x ≦ 20 atomic%, v ≦ 22
Atomic%, 0 atomic% ≦ z ≦ 10 atomic%, 1 atomic% ≦ w ≦ 2
0 atomic%.
【請求項14】 前記金属ガラス合金として、下記の
組成で表されるものを用いることを特徴とする請求項8
ないし請求項11のいずれかに記載の圧粉磁心の製造方
法。 (Fe1-aa100-x-v-z-wGaxvzw ただしTはCo、Niのいずれか一方または両方であ
り、組成比を示すa、x、v、z、wは、0≦a≦0.
15、x≦20原子%、v≦22原子%、0原子%≦z
≦10原子%、1原子%≦w≦20原子%である。
14. The method according to claim 8, wherein said metallic glass alloy is represented by the following composition.
A method for manufacturing a dust core according to any one of claims 11 to 11. (Fe 1-a T a ) 100-xvzw Ga x P v C z B w where T is one or both of Co and Ni, and a, x, v, z, and w indicating the composition ratio are 0. ≦ a ≦ 0.
15, x ≦ 20 at%, v ≦ 22 at%, 0 at% ≦ z
≦ 10 at%, 1 at% ≦ w ≦ 20 at%.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2009543370A (en) * 2006-07-12 2009-12-03 ファキュウムシュメルゼ ゲーエムベーハー ウント コンパニー カーゲー Method for manufacturing magnetic core, magnetic core and inductive member with magnetic core

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