JP2002075720A

JP2002075720A - 圧粉磁芯

Info

Publication number: JP2002075720A
Application number: JP2000259437A
Authority: JP
Inventors: Satoshi Takemoto; 聡武本; Takanobu Saitou; 貴伸斉藤
Original assignee: Daido Steel Co Ltd
Current assignee: Daido Steel Co Ltd
Priority date: 2000-08-29
Filing date: 2000-08-29
Publication date: 2002-03-15

Abstract

(57)【要約】【課題】飽和磁束密度、機械的強度、および電気抵抗率
の十分に高い圧粉磁芯を提供する。【解決手段】磁芯は個々に絶縁皮膜を備えたFe-Si 系軟
質磁性粉末で構成されるが、その磁性粉末はSiの含有量
が0.5 〜5.0(%)、個々の粒子形状が平均アスペクト比で
1.5 〜3.0 であることから、磁束密度が1(T)以上、曲げ
強さが80(MPa) 以上、および電気抵抗率が500(μΩ・c
m) 以上と何れも十分に高い圧粉磁芯を得ることができ
る。しかも、磁性粉末の平均粒径が30〜100(μm)である
ことから、一層高い飽和磁束密度および電気抵抗率を得
ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、圧粉磁芯の改良に
関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、金属粉末を加圧成形して得られ
る圧粉磁芯は、インジェクタの電磁弁の作動用コイルの
磁芯、モータ・ヨーク、スイッチング電源の直流出力側
の平滑用チョークコイルや交流入力側のノーマルモード
・ノイズフィルタの磁芯、力率改善用のアクティブ・フ
ィルタの磁芯、或いはＤＣ−ＤＣコンバータの昇圧およ
び降圧コイルの磁芯等の種々の分野に利用されている。
このような用途に用いられる圧粉磁芯においては、一般
に、エネルギー・ロス（鉄損）を可及的に少なくするこ
とが望まれることから、保磁力を低くすると共に電気抵
抗率を高くする必要がある。そのため、上記金属粉末と
して、例えば、シリコーン樹脂や水ガラス等で粒子毎に
絶縁皮膜を施したFe-Si 系軟質磁性粉末が用いられてい
る。なお、Fe-Si 系磁性材料は Fe(鉄) に Si(珪素) を
添加することで電気抵抗率を高めたものであるが、特に
その粉末を用いる圧粉磁芯では、粒子表面に酸化膜(SiO
₂)が形成されることにより粒子相互間の導通が阻害され
るため、磁芯の電気抵抗率が更に高められることにな
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
な用途のうち、電磁弁の作動用コイルの磁芯やモータ・
ヨーク等の用途では、一層の小型化のために高い磁力・
吸着力すなわち高い磁束密度が要求される。また、電磁
弁のような磁芯に衝撃力や振動が与えられるような用途
では、高い機械的強度も必要となる。しかしながら、粉
末を加圧により相互に結合させた圧粉磁芯では、粒子相
互間の空隙が多く低密度であると共に粒子相互の結合力
が小さいことから、鋼板積層磁芯やアモルファス磁芯等
に比べて磁束密度が低く且つ機械的強度が低い傾向にあ
る。そのため、Fe-Si 系磁芯において、電気抵抗率を高
く保ちつつ磁束密度および機械的強度を一層高くするこ
とが望まれていた。

【０００４】本発明は、以上の事情を背景として為され
たものであって、その目的は、磁束密度、機械的強度、
および電気抵抗率の十分に高い圧粉磁芯を提供すること
にある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】斯かる目的を達成するた
め、本発明の圧粉磁芯の要旨とするところは、平均アス
ペクト比が1.5 乃至3.0 の形状を有して個々に絶縁皮膜
を備え、Siを0.5 乃至5.0(%)の質量割合で含むFe-Si 系
粒子から成る軟質磁性粉末が加圧成形されて成ることに
ある。

【０００６】

【発明の効果】このようにすれば、圧粉磁芯は個々に絶
縁皮膜を備えたFe-Si 系軟質磁性粉末で構成されるが、
その磁性粉末はSiの含有量が0.5 〜5.0(%)、個々の粒子
形状が平均アスペクト比で1.5 〜3.0 であることから、
磁束密度、機械的強度、および電気抵抗率が何れも十分
に高い圧粉磁芯を得ることができる。なお、Si含有量が
0.5(%)未満では十分に電気抵抗率が高められず、Si含有
量が5.0(%)を越えると、磁束密度および機械的強度が不
十分となる。また、アスペクト比が1.5 未満でも機械的
強度が不十分になり、アスペクト比が3.0 を越えると機
械的強度が不十分になると共に電気抵抗率も低くなる。
因みに、珪素鋼においては、Si含有量が多くなるほど電
気抵抗率が高められるが、その反面で磁束密度が低下す
ると共に、粒子の硬度上昇に伴い成形密度が低下し延い
ては機械的強度が低下する傾向にある。また、アスペク
ト比が大きくなるほど粒子相互の絡み合いが多くなり且
つ加圧成形時の粒子の変形により粒子相互間の隙間が埋
められることから、機械的強度が高められるが、その反
面で電気抵抗率が低下する傾向にあり、しかも、アスペ
クト比が大きくなり過ぎるとその絡み合いが却って成形
体の密度を低下させて機械的強度も低下させる。なお、
本願において「平均アスペクト比」とは、粉末を構成す
る個々の粒子の最大径（長径）と最小径（短径）との比
（アスペクト比）の粉末全体における平均値をいう。ま
た、「個々に絶縁皮膜を備え」とは、磁性粉末が一つ一
つの粒子毎に絶縁皮膜を有することをいうものである
が、磁芯を構成する全ての粒子がそのような理想状態に
ある必要はない。例えば２〜３個程度の粒子が纏まって
その周りに絶縁皮膜を有するような部分が存在していて
も差し支えない。また、本願において含有量や添加量等
の「(%) 」は、特に断らない限り質量百分率である。

【０００７】

【発明の他の態様】ここで、好適には、前記軟質磁性粉
末は、平均粒径が30乃至100(μm)である。このようにす
れば、磁性粉末の平均粒径が適切な範囲にあるため、磁
束密度および電気抵抗率が一層高い圧粉磁芯を得ること
ができる。なお、平均粒径が小さ過ぎると専ら成形のた
めの加圧時における圧力損失により、平均粒径が大き過
ぎると専ら成形のための充填時における粒子相互間の大
きな空隙の存在により、何れも成形体の密度を十分に高
くすることが困難になるため、高い磁束密度、例えば10
000(A/m)における磁束密度1.0(T)以上が得られない。ま
た、平均粒径が大きくなるほど磁芯内における粒子相互
の接触界面が少なくなるため、電気抵抗率が低下するこ
とになる。なお、本実施例において平均粒径は、質量累
積の50(%) 粒径である。

【０００８】また、好適には、前記軟質磁性粉末は、長
径に垂直な断面が略円形で短径に垂直な断面が略楕円形
を成し且つ長径方向における両端部に向かうに従ってそ
の断面が小径となる紡錘状粒子である。このようにすれ
ば、その断面が偏平な粒子が用いられる場合に比較し
て、加圧成形した成形体の密度が高められるため、磁束
密度および機械的強度の一層高い圧粉磁芯が得られる。

【０００９】また、好適には、前記圧粉磁芯は、Ｈ＝10
000(A/m)の強さの磁界における磁束密度が1(T)以上であ
る。このようにすれば、磁束密度が十分に高いため、電
磁弁の作動用コイルの磁芯やモータ・ヨークに好適に用
いることができる。電磁弁やモータの磁芯は、大きな力
やトルクを発生させるために一般的に10000(A/m)程度の
磁界が印加されていると考えられるため、この強さの磁
界において1(T)以上の高い磁束密度の得られることが望
ましい。

【００１０】また、好適には、前記圧粉磁芯は、曲げ強
さが80(MPa) 以上である。このようにすれば、曲げ強さ
が十分に高いため、衝撃や振動に対する高い抵抗力を要
求される電磁弁の作動用コイルの磁芯に好適に用いるこ
とができる。例えばモータのロータ（回転子）に使用す
る場合には、最大数万回転(rpm) の回転力、回転数に耐
え得る強度が必要であるため、80(MPa) 以上の曲げ強さ
が望ましい。

【００１１】また、好適には、前記圧粉磁芯は、電気抵
抗率が500(μΩ・cm) 以上である。このようにすれば、
電気抵抗率が十分に高いため、渦電流損延いてはエネル
ギー・ロスを十分に低くすることができる。電磁弁やモ
ータでは周波数に換算すると最大で数(kHz) 程度の交流
磁界が印加される。この程度の周波数で渦電流損を十分
に小さい値に抑制するためには、500(μΩ・cm) 以上の
電気抵抗率が望ましいのである。

【００１２】また、好適には、前記絶縁皮膜は、水ガラ
スに由来する珪酸系ガラス、シリコーン樹脂、フェノー
ル樹脂、或いはエポキシ樹脂等の耐熱性材料から成るも
のである。このようにすれば、圧粉磁芯を製造するに際
して磁性粉末の加圧成形時に粒子内に生ずる歪みを除去
するための焼鈍工程において成形体を加熱しても、絶縁
皮膜が粒子相互間に残存することになる。そのため、焼
鈍後にも絶縁皮膜による絶縁性が所期の値に保たれると
共に粒子相互の結合作用もある程度維持されることか
ら、高い電気抵抗率と高い機械的強度とを有する圧粉磁
芯を得ることができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例を図面を
参照して詳細に説明する。

【００１４】図１は、本発明の一適用例である磁芯１０
の全体を示す図である。磁芯１０は、例えば外形28(m
m)、内径20(mm)、厚み 5(mm)程度の大きさの円環状を成
すものである。この磁芯１０は、例えば、図２に示され
るように、導線１２が所定回数だけ巻き付けられること
によってチョークコイル或いは電磁弁の作動用コイル１
４等に用いられる。なお、図２においては導線１２が極
めて粗く巻き付けられているが、巻き付け密度は必要な
コイル特性に応じて適宜変更される。

【００１５】上記の磁芯１０は、例えば、Siを0.5 〜5.
0(%)程度の割合で含むFe-Si 系軟質磁性粉末を加圧成形
した圧粉磁芯である。磁性粉末は、例えば篩により測定
した平均粒径が30〜100(μm)程度のものであり、個々の
磁性粉末粒子１６は、走査電子顕微鏡により測定した得
た平均アスペクト比（長径と短径との比）が1.5 〜3.0
程度で、図３に断面形状を模式的に示すように、長径に
垂直な断面が略円形を成し且つ両端部に向かうに従って
その断面が小径となる紡錘状粒子である。また、この磁
性粉末粒子１６の表面は、個々に或いは２〜３個程度が
纏めて、例えば水ガラス（アルカリ珪酸系ガラスの濃厚
水溶液、例えば、Na₂O・nSiO₂・mH₂O）に由来する珪酸
系ガラス（例えば、Na₂O・nSiO₂）から成る薄い絶縁皮
膜１８で略覆われており、この絶縁皮膜１８によって磁
芯１０を構成する粒子１６相互が略絶縁させられてい
る。磁芯１０は、このような被覆された磁性粉末粒子１
６が相互に絡み合った組織で構成されているのである。
そのため、磁芯１０は、磁束密度が磁界の強さを10000
(A/m)としたときの値で1(T)以上、機械的強度が曲げ強
さで80(MPa) 以上、電気抵抗率が500(μΩ・cm) 以上
の、電磁弁の作動用コイル等の用途に好適な高い特性を
備えている。

【００１６】このような磁芯１０は、例えば、以下のよ
うにして製造される。以下、磁芯１０の製造方法を、図
４に示す工程図を参照して説明する。先ず、粉末製造工
程２０では、例えば、鉄(Fe)に0.5 〜5.0(%)の範囲内の
割合で珪素(Si)を添加した溶湯を細孔から流出させ、こ
れに圧縮ガスや水流ジェットを作用させて飛散させ粉末
化する噴霧法等により、Fe-Si 系磁性粉末を製造する。
このとき、溶湯の温度、細孔からの流出量、圧縮ガス等
の吹きつけ圧や温度等の生成条件を適宜設定することに
より、前記のような平均粒径および形状を備えた粉末を
得ることができる。溶湯温度は例えば1500〜 1650(℃)
程度に、細孔径は例えば直径3 〜10(mm)程度に設定され
る。なお、この噴霧の際にはSiが空気中の酸素(O₂)と化
合するため、製造されたFe-Si 系磁性粉末の表面にはSi
の酸化により生成されたSiO₂膜（酸化膜）が、その表面
全面或いは一部に存在する。

【００１７】次いで、コーティング工程２２において
は、磁性粉末100(%)に対して1(%)程度の割合となるよう
に、水ガラスで磁性粉末の粒子にその表面を覆う絶縁皮
膜１８を形成する。このコーティング工程２２は、例え
ば、水ガラスを磁性粉末に添加して攪拌機等で攪拌混合
（或いは混練）し、或いは、水ガラスをスプレした後、
50〜200(℃) 程度の適当な温度で乾燥すること等により
行うことができる。そのため、絶縁皮膜１８を形成する
際に磁性粉末の一部は凝集粒となっていることから、前
述したように必ずしも全ての粒子が個々に独立した状態
で絶縁皮膜１８を備えておらず、幾つかの粒子が凝集し
た凝集粒が一つの絶縁皮膜１８で覆われたものも生ずる
ことになる。なお、絶縁皮膜１８は、成形後に粒子相互
を絶縁するだけでなく、粒子相互を結合することにより
成形体の保形性を確保するためのバインダ（結合剤）と
しても機能するものである。そのため、絶縁皮膜１８の
構成材料は、後述する加熱処理の際にも焼失せず絶縁性
を保つだけの耐熱性を有するものが好ましく、本実施例
ではこのようなものが選ばれている。

【００１８】続く成形工程２４においては、所定形状の
金型を取り付けた冷間乾式プレス成形装置を用いて、上
記磁性粉末を外形28(mm)程度、内径20(mm)程度、厚さ 5
(mm)程度の寸法に加圧成形する。このとき、成形圧力は
例えば 1666(MPa)［＝17(tonf/cm²)］程度である。この
ように加圧成形することにより、略紡錘形状の磁性粉末
は相互に絡み合い、或いは金型に充填された際に生じた
粒子相互間の隙間を埋めるように圧力によって変形させ
られるため、相対密度で例えば88(%) 程度以上の高密度
の成形体が得られる。すなわち、同じアスペクト比の偏
平な磁性粉末を用いた場合に比較して成形体の密度が向
上する。なお、相対密度とは、成形体中に空隙が存在し
ないとした場合の理論密度に対する実際の密度の比をい
うものである。

【００１９】そして、焼鈍工程２６において、例えば0.
013(Pa)[＝10^-4(Torr)] 程度の真空中等の非酸化雰囲気
下において、700(℃) 程度の温度で１時間程度の加熱処
理を施す。これにより、上記成形工程２４において成形
体に生じた歪み、厳密には、成形体を構成する磁性粒子
に生じた歪みが除去され、前記の磁芯１０が得られる。
成形工程において加圧されることにより磁性粒子には残
留応力が内在することとなるが、このような残留応力に
起因する歪みは磁芯の保磁力を増大させることが知られ
ている。そのため、加熱することによって残留応力を解
放して歪みを除去し、保磁力を低下させるのである。し
かも、この加熱により磁性粒子の結晶粒が僅かに大きく
なることから、外部から磁化力を印加した場合の磁壁の
移動が容易になってヒステリシス損が小さくなるため、
加熱処理は磁芯のエネルギー・ロスを低下させることに
もなる。

【００２０】なお、上記の焼鈍を真空中で施すのは、磁
芯中への酸素の巻き込みや磁性粉末の酸化、特にSiの過
度の酸化等を抑制するためである。磁性粉末を製造する
際の噴霧により表面に生成されるSiO₂は電気抵抗率を高
める意味で好ましいものであるが、SiO₂はFe-Si に比較
して著しく硬い材料であるため、成形する際に加圧して
も粒子が変形し難くなって成形体の密度を高めることが
困難になる。そして、酸素を巻き込むほど、或いは低密
度化するほど磁芯の保磁力は高くなる傾向があるため、
非酸化雰囲気で熱処理を施すのである。

【００２１】ここで、下記の表１は、本実施例の磁芯１
０の特性を、磁性材料粉末の組成や粒子形状等を種々変
更して測定し、それらの値が本発明の範囲外にある比較
例と対比して示したものである。表１において、「材
質」欄は磁性材料粉末の組成を表しており、この欄に示
した数字および元素記号は、それぞれFeに添加した元素
の割合（質量百分率）および種類である。また、「アス
ペクト比」欄および「粒径」欄は磁芯の製造に用いた磁
性粉末の前述した測定方法による平均アスペクト比およ
び平均粒径を、「相対密度」欄は磁芯の理論密度に対す
る比を、「磁束密度」欄は直流Ｂ−Ｈトレーサを用いて
測定した10000(A/m)の強さの磁界における磁束密度を、
「抗折強度」欄は三点曲げ法による磁芯の曲げ強度を、
「電気抵抗率」欄は四端子法で測定した磁芯の電気抵抗
率をそれぞれ表す。

【００２２】［表１］［実施例］粒径相対密度磁束密度抗折強度電気抵抗率材質アスヘ゜クト比 (μm) (%) (T) (MPa) (μΩ・cm) １ 1Si 2.0 70 94.0 1.38 117.6 3000 ２ 2Si 2.0 70 92.5 1.37 122.5 8000 ３ 3Si 2.0 70 90.0 1.30 122.5 12000 ４ 3Si 2.0 35 90.0 1.10 127.4 30000 ５ 3Si 2.0 50 90.0 1.25 122.5 20000 ６ 3Si 2.0 90 88.0 1.15 117.6 7000 ７ 3Si 1.6 70 91.0 1.15 88.2 30000 ８ 3Si 2.8 70 89.0 1.30 83.3 1500 ９ 2Si-1Mo 2.0 70 91.0 1.20 98.0 10000 10 1Si-2Cr 2.0 70 93.0 1.25 93.1 35000 11 4Si 2.0 70 88.0 1.10 98.0 1000 ［比較例］粒径相対密度磁束密度抗折強度電気抵抗率材質アスヘ゜クト比 (μm) (%) (T) (MPa) (μΩ・cm) 12 0.3Si 2.0 70 94.0 1.40 112.7 200 13 6Si 2.0 70 82.0 0.75 53.9 35000 14 3Si 2.0 20 86.0 0.86 117.6 40000 15 3Si 2.0 110 85.0 0.85 93.1 1500 16 3Si 1.3 70 91.0 1.01 58.8 50000 17 3Si 3.5 70 84.0 1.15 39.2 200

【００２３】上記の表１において、Si量が1.0 〜4.0(%)
の範囲では、種々の平均アスペクト比および平均粒径に
おいて好適な特性を得ることができる。実施例９、１０
に示すように、添加物の割合をSi 2(%) およびMo 1(%)
或いはSi 1(%) およびCr 2(%) の合計3(%)とした場合に
も、実施例３等に比較すればやや劣るものの、磁束密
度、曲げ強さ、および電気抵抗率の全ての特性が十分に
高い磁芯を得ることができる。また、平均アスペクト比
が1.6 〜2.8 の範囲では、種々のSi量および平均粒径に
おいて好適な特性を得ることができ、平均粒径が35〜 9
0(μm)の範囲では、種々のSi量および平均アスペクト比
において好適な特性を得ることができる。

【００２４】図５〜１１は、上記の表１に示す磁性粉末
の特性の各々と磁芯の特性値の各々との関係をそれぞれ
表したグラフである。先ず、図５〜７は、アスペクト比
が２、平均粒径が 70(μm)の場合におけるSi量と磁束密
度、曲げ強さ、電気抵抗率との関係をそれぞれ表したも
のである。図５において、Si量が2(%)程度以下の範囲で
はその添加による磁束密度の低下は殆ど見られないが、
2(%)を越えると添加量が増大するに従って磁束密度が急
激に低下し、5(%)を越えると1(T)未満の不十分な値にな
る。また、図６において、3(%)程度以下の範囲では添加
により機械的強度の僅かな改善効果が見られるが、3(%)
を越えると強度が急激に低下する傾向が見られ、5(%)を
越えると80(MPa) 未満の不十分な値になる。また、図７
において、Siの添加量の比較的少ない範囲ではその増大
に伴って電気抵抗率が著しく増大して0.5(%)程度の添加
で500(μΩ・cm) 以上の十分に高い値が得られるが、そ
の増大傾向は1(%)程度から緩くなり、更に4(%)程度で飽
和し、それ以上添加しても電気抵抗率は殆ど変化しな
い。以上のことから、Si添加量は0.5 〜5(%)が好ましい
と言える。

【００２５】また、図８、９は、Si量が3(%)、平均粒径
が 70(μm)の場合におけるアスペクト比と曲げ強さおよ
び電気抵抗率との関係をそれぞれ表したものである。図
８において、球状（アスペクト比１）に近い形状では曲
げ強さは60(MPa) 以下の不十分な値であるが、アスペク
ト比が増大するに従って曲げ強さが増大し、1.5 以上の
アスペクト比になると80(MPa) 以上の十分な曲げ強さと
なる。しかしながら、2.0 を越えると却って低下傾向と
なり、3.0 を越えると80(MPa) を下回る不十分な値にな
る。また、図９において、アスペクト比が増大するほど
電気抵抗率は低下するが、3.0 程度までのアスペクト比
では 1000(μΩ・cm) 程度以上の十分に高い電気抵抗率
に維持される。したがって、アスペクト比は1.5 〜3.0
が好ましいと言える。

【００２６】また、図１０、１１は、Si量が3(%)、アス
ペクト比が2.0 の場合における平均粒径と磁束密度およ
び電気抵抗率との関係をそれぞれ表したものである。図
１０において、 70(μm)程度までは平均粒径が増大する
に従って磁束密度が増大し、30(μm)以上で磁束密度が1
(T)を越えるが、平均粒径がそれ以上大きくなると却っ
て磁束密度が低下し、100(μm)を越えると磁束密度が1
(T)を下回る。また、図１１において、平均粒径が増大
するに従って電気抵抗率が低下する傾向があるが、100
(μm)程度の平均粒径においても 1500(μΩ・cm) 以上
の十分に高い値に維持される。したがって、平均粒径は
30〜100(μm)が好ましいことが判る。

【００２７】要するに、本実施例によれば、磁芯１０は
個々に絶縁皮膜１８を備えたFe-Si系軟質磁性粉末１６
で構成されるが、その磁性粉末１６はSiの含有量が0.5
〜5.0(%)、個々の粒子形状が平均アスペクト比で1.5 〜
3.0 であることから、磁束密度が1(T)以上、曲げ強さが
80(MPa) 以上、および電気抵抗率が500(μΩ・cm) 以上
と何れも十分に高い圧粉磁芯１０を得ることができる。
しかも、磁性粉末１６の平均粒径が30〜100(μm)である
ことから、一層高い磁束密度および電気抵抗率を得るこ
とができる。

【００２８】また、本実施例においては、長径に垂直な
断面が略円形で短径に垂直な断面が略楕円形を成し且つ
長径方向における両端部に向かうに従ってその断面が小
径となる紡錘状の磁性粉末１６が用いられているため、
その断面が偏平な粒子が用いられる場合に比較して、加
圧成形した成形体の密度が高められ、磁芯１０の磁束密
度および機械的強度が一層高められている。

【００２９】以上、本発明の一実施例を図面を参照して
詳細に説明したが、本発明は、更に別の態様でも実施で
きる。

【００３０】例えば、実施例においては、本発明が電磁
弁の作動用コイルの磁芯に適用された場合について説明
したが、他の用途の磁芯であっても、磁束密度、機械的
強度、および電気抵抗率が何れも高いことが望まれるも
のであれば、モータ・ヨーク、チョークコイル、ノイズ
フィルタ等の種々の用途の磁芯にも、本発明は同様に適
用される。なお、磁芯の寸法、形状は、その用途に応じ
て適宜変更されるものである。

【００３１】また、実施例においては、噴霧法により製
造された磁性材料粉末１６を用いて磁芯１０を製造する
場合について説明したが、粉末１６の製造方法は、公知
の種々の方法を適用し得る。例えば、機械的な粉砕や金
属塩の還元等の固相から生成する方法、沈殿、析出、電
解等の液相から生成する方法、熱分解等の気相から生成
する方法等を、生成しようとする組成や粒子の寸法・形
状等に応じて適宜用いることができる。

【００３２】また、実施例においては、金型を用いて16
66(MPa) 程度の圧力で粉末を加圧成形することにより磁
芯１０を製造していたが、成形圧力は粉末の性状や所望
とする相対密度等の特性に応じて適宜変更される。ま
た、熱間静水圧加圧成形（ＨＩＰ）や冷間静水圧加圧成
形（ＣＩＰ）等の他の成形方法を用いることも可能であ
る。

【００３３】また、実施例においては、水ガラスを混練
やスプレ等により磁性粉末粒子１６にコーティングして
いたが、絶縁皮膜となる材料中に浸漬する等の他の方法
を用いることも可能である。また、絶縁皮膜１８は、水
ガラスに由来するガラス膜の他、シリコーン樹脂、フェ
ノール樹脂やエポキシ樹脂等の焼鈍工程２６において加
熱された際にもその絶縁性を失わない種々の材料を好適
に用いることができ、添加量は、実施例で示した1(%)に
限られず、必要な絶縁性や成形性等に応じて適宜定めら
れる。

【００３４】また、実施例においては、成形工程２４に
続いて0.013(Pa) 程度の真空中において700(℃) 程度の
温度で加熱処理する焼鈍工程２６が実施されていたが、
処理条件は絶縁皮膜１８の種類、磁性材料粉末１６の種
類、形状、寸法や磁芯１０の要求特性等に応じて適宜定
められる。磁性粉末１６の酸化抑制のための非酸化性雰
囲気は、真空雰囲気に代えてアルゴン等の不活性ガス雰
囲気で実現することもできる。また、真空中で処理する
場合の真空度は許容される粉末の酸化の程度等に応じて
適宜定められる。また、焼鈍温度や時間は、磁性粉末材
料１６の種類、炉の雰囲気、および絶縁皮膜１８の種類
等に応じて決定されるものであるが、例えば 500〜 100
0(℃) 程度の範囲内で適宜の温度が選ばれ、加熱時間は
１時間より長く或いは短い時間に適宜設定される。ま
た、成形による歪みが問題にならない場合には、焼鈍処
理は施す必要がない。

【００３５】また、実施例においては、磁性材料粉末１
６はSiを0.5 〜5(%)の範囲で含むFe-Si 系材料であった
が、磁芯１０の特性に影響のない、或いは影響の少ない
範囲で、実施例に示したMoやCr、或いはNi、Mn、Al等の
更に他の元素を0.1 〜3.0(%)程度の範囲で添加しても差
し支えない。すなわち、請求の範囲に言う「Fe-Si 系粒
子」には、Siの他にこれらの他の成分が添加されたもの
を含み、且つ0.1(%)程度以下の範囲で不可避不純物が入
っていることが許容される。

【００３６】その他、一々例示はしないが、本発明は、
その主旨を逸脱しない範囲で種々変更を加えた態様で実
施し得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の製造方法により製造された
磁芯を示す図である。

【図２】図１の磁芯のコイルとしての使用形態を説明す
る図である。

【図３】図１の磁芯を構成する磁性粉末粒子の断面を示
す図である。

【図４】図１の磁芯の製造工程の要部を説明する工程図
である。

【図５】Ｓｉ量と磁芯の磁束密度との関係を表したグラ
フである。

【図６】Ｓｉ量と磁芯の曲げ強さとの関係を表したグラ
フである。

【図７】Ｓｉ量と磁芯の電気抵抗率との関係を表したグ
ラフである。

【図８】磁性粉末粒子の平均アスペクト比と磁芯の曲げ
強さとの関係を表したグラフである。

【図９】磁性粉末粒子の平均アスペクト比と磁芯の電気
抵抗率との関係を表したグラフである。

【図１０】磁性粉末粒子の平均粒径と磁芯の磁束密度と
の関係を表したグラフである。

【図１１】磁性粉末粒子の平均粒径と磁芯の電気抵抗率
との関係を表したグラフである。

【符号の説明】

１０：磁芯１６：磁性粉末粒子１８：絶縁皮膜

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】平均アスペクト比が1.5 乃至3.0 の形状
を有して個々に絶縁皮膜を備え、Siを0.5 乃至5.0(%)の
質量割合で含むFe-Si 系粒子から成る軟質磁性粉末が加
圧成形されて成ることを特徴とする圧粉磁芯。
【請求項２】前記軟質磁性粉末は、平均粒径が30乃至
100(μm)である請求項１の圧粉磁芯。
【請求項３】Ｈ＝10000(A/m)の強さの磁界における磁
束密度が1(T)以上である請求項１または２の圧粉磁芯。
【請求項４】曲げ強さが80(MPa) 以上である請求項１
乃至３の何れかの圧粉磁芯。