JP2002231518A - Soft magnetic powder and dust core formed thereof - Google Patents

Soft magnetic powder and dust core formed thereof

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JP2002231518A
JP2002231518A JP2001027125A JP2001027125A JP2002231518A JP 2002231518 A JP2002231518 A JP 2002231518A JP 2001027125 A JP2001027125 A JP 2001027125A JP 2001027125 A JP2001027125 A JP 2001027125A JP 2002231518 A JP2002231518 A JP 2002231518A
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powder
alloy
dust core
soft magnetic
easily oxidizable
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JP2001027125A
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Japanese (ja)
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Satoshi Takemoto
聡 武本
Takanobu Saitou
貴伸 斉藤
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Daido Steel Co Ltd
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Daido Steel Co Ltd
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
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    • 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
    • H01F1/33Magnets 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 mixtures of metallic and non-metallic particles; metallic particles having oxide skin

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a soft magnetic powder which is used for manufacturing a dust core of high electrical resistivity. SOLUTION: Alloy powder is a composition which contains one element or an alloy selected out of a pure Fe, Fe-Co alloy, Fe-Co-V alloy, Fe-Si alloy, and Fe-Ni alloy; and furthermore one or more easily oxidizable elements selected from Al, Cr, Mo, Ti, Zr, Nb, Y, Cs, and rare earth elements. The easily oxidizable element content of the alloy powder ranges from 0.5 to 3 wt.%. When two or more easily oxidizable elements are contained in the alloy powder, the content of them ranges from 0.5 to 4 wt.%, and all or a part of the surface of the alloy powder is coated with an oxide film which contains easily oxidizable elements as a main component and is 0.01 to 0.15 μm in thickness.

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】本発明は軟磁性粉末とそれを
用いた圧粉磁心に関し、更に詳しくは、電気抵抗率が高
い圧粉磁心を製造するときの原料粉末として好適な軟磁
性粉末と、それを用いた圧粉磁心に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a soft magnetic powder and a dust core using the same, and more particularly, a soft magnetic powder suitable as a raw material powder for producing a dust core having a high electric resistivity. It relates to a dust core using the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】圧粉磁心は、対象製品が小型・複雑な形
状であっても高い歩留まりで製造することができるの
で、従来の磁心の主流であるケイ素鋼板を用いた積層型
磁心に取って代わって広く用いられはじめている。この
圧粉磁心は、一般に、次のようにして製造されている。
2. Description of the Related Art A dust core can be manufactured with a high yield even if the target product is small and has a complicated shape. It is beginning to be widely used instead. This dust core is generally manufactured as follows.

【0003】まず、圧粉磁心の製造に先立ち、所定組成
の軟磁性合金から成る所定粒度の原料粉末が用意され
る。この原料粉末は、大別して、次のような方法で製造
されているのが通例である。まず、第1の方法は、例え
ば真空溶解法で所定の組成を有する軟磁性合金を溶製
し、その溶湯を冷却してインゴットにしたのち、当該イ
ンゴットを機械粉砕し、更に分級して所定粒度の軟磁性
合金粉末にする方法である。
First, prior to the production of a dust core, a raw material powder having a predetermined particle size made of a soft magnetic alloy having a predetermined composition is prepared. Generally, this raw material powder is generally manufactured by the following method. First, a first method is to melt a soft magnetic alloy having a predetermined composition by, for example, a vacuum melting method, cool the molten metal into an ingot, mechanically pulverize the ingot, further classify the ingot, and classify the ingot into a predetermined particle size. This is a method for producing a soft magnetic alloy powder.

【0004】また他の方法はアトマイズ法であって、高
速で流れる水やガスの中に上記した溶湯を滴下または噴
霧して、当該溶湯を造粒すると同時に冷却したのち分級
して所定粒度の軟磁性粉末にする方法である。そして、
この原料粉末に対しては次のような処置が施されるが、
この処置は、製造目的の圧粉磁心の電気抵抗率を高める
ためであり、同時に後述する原料粉末の成形時にその成
形性を高めるために行われる処置である。
[0004] Another method is an atomizing method, in which the above-mentioned molten metal is dropped or sprayed into water or gas flowing at a high speed, and the molten metal is granulated, cooled and classified, and then classified and softened to a predetermined particle size. This is a method of forming a magnetic powder. And
The following treatment is applied to this raw material powder,
This treatment is for increasing the electrical resistivity of the dust core for the purpose of manufacturing, and at the same time, for improving the formability of the raw material powder to be described later.

【0005】例えば、この原料粉末に、Al23粉末,
SiO2粉末のような電気絶縁性の酸化物粉末や、Al
N粉末,Si34粉末,BN粉末のような同じく電気絶
縁性の窒化物粉末の所定量と、水ガラス,リン酸,シリ
コーン樹脂,フェノール樹脂,イミド樹脂のような電気
絶縁性とともに結着能を有する液状のバインダ成分の所
定量とを混合して混合物にする。
For example, an Al 2 O 3 powder,
Electrically insulating oxide powder such as SiO 2 powder, Al
A predetermined amount of the same electrically insulating nitride powder such as N powder, Si 3 N 4 powder, and BN powder is bound together with electric insulating properties such as water glass, phosphoric acid, silicone resin, phenol resin, and imide resin. A predetermined amount of a liquid binder component having an ability is mixed to form a mixture.

【0006】したがって、得られた混合物においては、
個々の原料粉末の表面に上記した電気絶縁性の粉末が添
着されており、同時に原料粉末の全体の表面または一部
表面が上記したバインダ成分で被覆された状態になって
いる。換言すれば、この混合物は、電気絶縁性の被膜で
表面の全部または一部が被覆されている原料粉末の集合
体になっていて、全体としては電気絶縁性を備えてい
る。
[0006] Therefore, in the resulting mixture:
The above-mentioned electric insulating powder is attached to the surface of each raw material powder, and at the same time, the whole surface or a part of the surface of the raw material powder is covered with the above-mentioned binder component. In other words, this mixture is an aggregate of raw material powders whose surface is entirely or partially covered with an electrically insulating film, and has electrical insulation as a whole.

【0007】また、混合物の調製に関しては、原料粉末
に電気絶縁性の粉末を添加することなく、直接、上記し
たようなバインダ成分の所定量を原料粉末に混合するこ
ともある。この場合も、得られた混合物における原料粉
末は、その表面が上記した電気絶縁性のバインダ成分で
被覆されているので、混合物は全体として電気絶縁性に
なっている。
As for the preparation of a mixture, a predetermined amount of the above-mentioned binder component may be directly mixed with the raw material powder without adding an electrically insulating powder to the raw material powder. Also in this case, since the surface of the raw material powder in the obtained mixture is coated with the above-described electrically insulating binder component, the mixture is electrically insulating as a whole.

【0008】このようにして調製された混合物を所定形
状の金型に充填し、ついで所定の圧力で成形する。そし
て最後に、得られた成形体に対して温度500〜900
℃程度の熱処理を行って、原料粉末の製造時や混合物の
成形時に当該原料粉末に蓄積された歪みを除去し、目的
とする圧粉磁心が製造される。ところで、上記したよう
にして製造される圧粉磁心の用途分野としては、例え
ば、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,交流入力側のノーマルモードノイズフィルタ,力
率改善用のアクティブフィルタ,DC−DCコンバータ
の昇圧および降圧コイル、または電磁弁の作動用コイル
などがある。
[0008] The mixture thus prepared is filled in a mold having a predetermined shape, and then molded at a predetermined pressure. Finally, the temperature of the obtained molded body is 500 to 900.
By performing a heat treatment at about ° C., the strain accumulated in the raw material powder during the production of the raw material powder or the molding of the mixture is removed, and the intended dust core is manufactured. By the way, application fields of the powder magnetic core manufactured as described above include, for example, a smoothing choke coil on a DC output side of a switching power supply, a normal mode noise filter on an AC input side, an active filter for power factor improvement, There are a step-up and step-down coil of a DC-DC converter or a coil for operating an electromagnetic valve.

【0009】これら分野における圧粉磁心は高周波の印
加状態下で使用されるので、当該圧粉磁心は、電気抵抗
率が高いこと、すなわち電気絶縁性に優れていることが
必要になる。仮に、電気絶縁性が劣っていると、その圧
粉磁心は、高周波下で透磁率が低下したり、渦電流が流
れてコアロスが非常に高くなるなどの問題が発生するか
らである。
[0009] Since the dust core in these fields is used under a high frequency applied state, the dust core needs to have high electric resistivity, that is, excellent electrical insulation. This is because if the electrical insulation is inferior, the dust core has problems such as a decrease in magnetic permeability under a high frequency and an extremely high core loss due to eddy current flowing.

【0010】例えば、Fe−Si系,またはFe−Ni
系の軟磁性粉末から成る圧粉磁心は、主に周波数10kH
z以上の高周波域で用いられ、低コアロスであることが
必須要件となっているが、このような圧粉磁心の場合、
その電気抵抗率は0.03Ω・m以上であることが必要
とされている。また、純Fe,Fe−Co系,Fe−C
o−V系の軟磁性粉末から成る圧粉磁心のように、主に
10kHz以下の低周波数域で用いられるものには、高い
磁束密度が要求されるが、このような圧粉磁心の場合に
は、その電気抵抗率として数百μΩ・cm以上の値が必要
とされている。
[0010] For example, Fe-Si or Fe-Ni
Powder magnetic cores made of soft magnetic powders mainly have a frequency of 10 kHz.
It is used in the high frequency range of z or higher, and low core loss is an essential requirement, but in the case of such a dust core,
Its electrical resistivity is required to be 0.03 Ω · m or more. Further, pure Fe, Fe-Co system, Fe-C
High magnetic flux densities are required for those used mainly in the low frequency range of 10 kHz or less, such as powder magnetic cores made of oV-based soft magnetic powders. Is required to have a value of several hundred μΩ · cm or more as its electrical resistivity.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】ところで、前記した一
連の工程で圧粉磁心を製造する場合、混合物の成形工程
と成形体の熱処理工程で次のような問題が発生しやす
く、その結果として、高い電気抵抗率の圧粉磁心が得に
くいという問題がある。まず、混合物の成形時には、印
加される加圧力によって、原料粉末の表面に形成され、
原料粉末を互いに絶縁していた電気絶縁性の被膜が破損
して原料粉末が相互に接触するという事態が発生しやす
いということである。いわば、原料粉末間の電気絶縁性
が破壊されてしまうという問題である。
When a dust core is manufactured by the above-described series of steps, the following problems are likely to occur in the step of forming the mixture and the step of heat-treating the formed body. There is a problem that it is difficult to obtain a dust core having a high electric resistivity. First, at the time of molding the mixture, by the applied pressure, it is formed on the surface of the raw material powder,
This means that the electric insulating film that insulates the raw material powders from each other is damaged, and the raw material powders are likely to come into contact with each other. In other words, the problem is that the electrical insulation between the raw material powders is destroyed.

【0012】また、成形体の熱処理時には、電気絶縁性
の被膜中の例えばバインダ成分が熱分解して当該被膜が
収縮したり、また原料粉末の熱膨張によってその表面の
被膜が破損したりして、結局は、原料粉末の直接的な接
触が起こり、電気絶縁性が破壊されてしまうという問題
である。本発明は、上記したような問題を生ずることが
なく、圧粉磁心の製造過程において、仮に原料粉末間に
介在する電気絶縁性の被膜が破損して原料粉末が互いに
直接的に接触した場合であっても、製造された圧粉磁心
の電気抵抗率の低下を抑制することができる軟磁性粉末
とそれを用いた圧粉磁心の提供を目的とする。
Further, during the heat treatment of the molded body, for example, the binder component in the electrically insulating film is thermally decomposed and the film shrinks, or the film on the surface is damaged by thermal expansion of the raw material powder. Eventually, there is a problem in that the raw material powders come into direct contact with each other and the electric insulation is destroyed. The present invention does not cause the above-described problems, and in the process of manufacturing a dust core, in the case where the electric insulating film interposed between the raw material powders is damaged and the raw material powders come into direct contact with each other. It is an object of the present invention to provide a soft magnetic powder capable of suppressing a decrease in the electrical resistivity of a manufactured dust core and a dust core using the same.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために、本発明においては、純Fe,Fe−Co系合
金,Fe−Co−V系合金,Fe−Si系合金、または
Fe−Ni系合金のいずれかに、更に、Al,Cr,M
o,Ti,Zr,Nb,Y,Cs,希土類元素の群から
選ばれる1種または2種以上の易酸化性元素が含有され
ている組成を有する合金粉末であって、前記易酸化性元
素の含有量は、いずれも、0.5〜3重量%の範囲内に
あり、2種以上が含有されている場合には、それらの合
量は0.5〜4重量%の範囲内にあり、また、前記合金
粉末の表面の一部または全部には、前記易酸化性元素を
主成分とする厚み0.01〜0.15μmの酸化皮膜が形
成されていることを特徴とする軟磁性粉末が提供され
る。
In order to achieve the above-mentioned object, the present invention provides a pure Fe, Fe-Co alloy, Fe-Co-V alloy, Fe-Si alloy, or Fe-Ni alloy. Al, Cr, M
o, Ti, Zr, Nb, Y, Cs, an alloy powder having a composition containing one or more oxidizable elements selected from the group consisting of rare earth elements, The contents are all in the range of 0.5 to 3% by weight, and when two or more kinds are contained, the total amount thereof is in the range of 0.5 to 4% by weight, Further, a soft magnetic powder characterized in that an oxide film having a thickness of 0.01 to 0.15 μm mainly containing the oxidizable element is formed on a part or the whole of the surface of the alloy powder. Provided.

【0014】また、本発明においては、上記した軟磁性
粉末を用いることにより、電気抵抗率が高い圧粉磁心が
提供される。
In the present invention, a dust core having a high electric resistivity is provided by using the above-mentioned soft magnetic powder.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】本発明の軟磁性粉末は、従来から
高周波用圧粉磁心の原料粉末として実使用されている例
えばFe−Si系合金粉末やFe−Ni系合金粉末のい
ずれかの粉末の合金;または、低周波用圧粉磁心の原料
粉末として実使用されている例えば純Fe粉末,Fe−
Co系合金粉末、もしくはFe−Co−V系合金粉末の
いずれかの粉末の合金;を母材として製造される。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The soft magnetic powder of the present invention may be any one of, for example, Fe-Si alloy powder or Fe-Ni alloy powder which has been conventionally used as a raw material powder for a high frequency dust core. Alloy; or, for example, pure Fe powder, Fe-
An alloy of any one of Co-based alloy powder and Fe-Co-V-based alloy powder is manufactured as a base material.

【0016】すなわち、まず、上記した母材合金に後述
する元素を添加し、これら元素が母材合金に均一分散し
て成る合金を溶製する。このときに、母材合金に添加さ
れる元素は、Al,Cr,Mo,Ti,Zr,Nb,
Y,Cs,希土類元素の1種または2種以上が選定され
る。そしてこれらの元素は、いずれも、上記母材合金の
構成元素、すなわち、Fe,Si,Ni,Co,Vなど
に比べて易酸化性である。
That is, first, the below-described elements are added to the above-described base material alloy, and an alloy in which these elements are uniformly dispersed in the base material alloy is melted. At this time, the elements added to the base alloy are Al, Cr, Mo, Ti, Zr, Nb,
One or more of Y, Cs, and rare earth elements are selected. All of these elements are more easily oxidizable than the constituent elements of the base metal alloy, that is, Fe, Si, Ni, Co, V, and the like.

【0017】ついで、溶湯から所定粒度の粉末が製造さ
れる。粉末製造法としては、前記したアトマイズ法と、
溶湯を冷却して一旦インゴットにし、それを機械粉末す
る方法の2つの方法をあげることができる。アトマイズ
法の場合、溶湯を含酸素雰囲気である大気中や水中に噴
霧して造粒・粉末化が進められるが、溶湯から冷却・固
化した粉末に転換する過程で、溶湯中に均一分散してい
た上記元素の一部は粉末の表面に表出して含酸素雰囲気
に曝される。そして当該元素は母材合金の構成元素より
易酸化性であるので当該元素が選好的に酸化されること
になる。したがって、得られた粉末は、中央部に前記元
素が母材合金に固溶しており、表面は前記易酸化性元素
を主成分とする酸化物の皮膜が形成された粉末になる。
Next, a powder having a predetermined particle size is produced from the molten metal. As the powder production method, the atomization method described above,
There are two methods of cooling the molten metal into an ingot and then mechanically pulverizing the ingot. In the case of the atomizing method, the molten metal is sprayed into the air or water, which is an oxygen-containing atmosphere, to promote granulation and pulverization. Some of the above elements are exposed on the surface of the powder and exposed to an oxygen-containing atmosphere. Since the element is more easily oxidized than the constituent elements of the base metal alloy, the element is preferentially oxidized. Therefore, the obtained powder is a powder in which the element is dissolved in the base metal alloy in the center part and the surface of which is formed with an oxide film containing the oxidizable element as a main component.

【0018】また、後者の機械粉末による粉末の製造時
には、インゴットは上記アトマイズ法の溶湯の場合のよ
うに高温下で含酸素雰囲気に曝されるわけではないの
で、粉砕によって表出した粉砕面に分布する前記易酸化
性元素の酸化はほとんど進行しない。しかしながら、そ
の場合には、機械粉砕によって得られたその粉末を、例
えば所定温度の含酸素雰囲気中で酸化処理を行うことに
より、前記易酸化性元素のみを選好的に酸化して本発明
の粉末にすることができる。
In the latter production of powder using mechanical powder, the ingot is not exposed to an oxygen-containing atmosphere at a high temperature as in the case of the above-mentioned molten metal of the atomization method. Oxidation of the distributed easily oxidizable element hardly proceeds. However, in such a case, the powder obtained by mechanical pulverization is subjected to an oxidation treatment in, for example, an oxygen-containing atmosphere at a predetermined temperature, whereby only the easily oxidizable element is preferentially oxidized to obtain a powder of the present invention. Can be

【0019】いずれの方法によるにせよ、本発明の軟磁
性粉末の場合、製造された粉末の表面の一部または全部
は、上記した易酸化性元素を主成分とする酸化皮膜で被
覆されることになるので表面は電気絶縁性になってい
る。そのため、この粉末で製造した圧粉磁心では、バイ
ンダ成分などで形成されて成る前記した電気絶縁性の被
膜が圧粉磁心の成形時や焼成の過程で破損して粉末が相
互に接触したとしても、各粉末の表面は電気絶縁性にな
っているので、圧粉磁心は高い電気抵抗率を維持するこ
とができる。
Regardless of the method used, in the case of the soft magnetic powder of the present invention, a part or all of the surface of the produced powder is coated with the oxide film containing the above-mentioned easily oxidizable element as a main component. The surface is electrically insulating. Therefore, in a dust core manufactured from this powder, even if the above-mentioned electrically insulating coating formed of a binder component or the like is damaged during the molding of the dust core or in the process of firing, the powders come into contact with each other. Since the surface of each powder is electrically insulating, the dust core can maintain a high electrical resistivity.

【0020】このようにして製造することができる本発
明の軟磁性粉末において、まず、母材合金に含有される
易酸化性元素の含有量は、いずれの元素においても、前
記した酸化皮膜の成膜に分配される量も含めて、0.5
〜3重量%の範囲内に設定される。また、2種類以上の
易酸化性元素が含有される場合には、その合量は、0.
5〜4重量%の範囲内に設定される。
In the soft magnetic powder of the present invention which can be produced in this manner, first, the content of the easily oxidizable element contained in the base metal alloy is determined by adjusting the content of the above-mentioned oxide film in any element. 0.5 including the amount distributed to the membrane
It is set in the range of 33% by weight. When two or more types of easily oxidizable elements are contained, the total amount is 0.1.
It is set in the range of 5 to 4% by weight.

【0021】上記易酸化性元素の含有量が0.5重量%
より少なくなると、粉末表面への酸化皮膜の形成が充分
といえず、また3重量%より多くすると、確かに酸化皮
膜の形成量は多くなって圧粉磁心の高抵抗を実現するこ
とはできるが、その易酸化性元素が不純物として機能す
るため、製造した圧粉磁心の磁束密度と透磁率の低下を
招くことになる。
The content of the easily oxidizable element is 0.5% by weight.
If the amount is smaller, the formation of an oxide film on the surface of the powder is not sufficient. If the amount is more than 3% by weight, the amount of the formed oxide film is certainly increased, and the high resistance of the dust core can be realized. Since the easily oxidizable element functions as an impurity, the magnetic flux density and the magnetic permeability of the manufactured dust core are reduced.

【0022】また、2種類以上を含有せしめる場合、そ
の合量は上記した理由と同様の理由で0.5重量%以上
に設定され、その上限値は4重量%に設定される。粉末
表面を被覆して形成される酸化皮膜の厚みは0.01〜
0.15μmに設定される。なお、この厚みは、オージ
ェ分析で易酸化性元素を分析し、その元素が観察される
電子照射時間から換算される値である。そして、酸化被
膜であるか否かの確認は、粉末表面で仮に酸素が濃化し
ており、同様に易酸化性元素が濃化している場合には、
両者による酸化物が形成されているものと推定する。
When two or more kinds are contained, the total amount is set to 0.5% by weight or more for the same reason as described above, and the upper limit is set to 4% by weight. The thickness of the oxide film formed by coating the powder surface is 0.01 to
It is set to 0.15 μm. In addition, this thickness is a value converted from the electron irradiation time in which an easily oxidizable element is analyzed by Auger analysis and the element is observed. Then, whether or not it is an oxide film is checked if oxygen is temporarily concentrated on the powder surface and the easily oxidizable element is similarly concentrated,
It is presumed that oxides are formed by both.

【0023】この厚みが0.01μmより薄い場合に
は、当該酸化皮膜が低強度であることもあって、粉末が
例えば成形時に相互に接触したときに破損することもあ
り、また電気絶縁性も悪くなり、高い電気抵抗率の圧粉
磁心の原料粉末としては不適当である。また厚みが0.
15μmより厚くなると、製造した圧粉磁心の透磁率の
低下を招くようになる。
When the thickness is less than 0.01 μm, the powder may be damaged when the powders come into contact with each other at the time of molding, for example, due to the low strength of the oxide film. However, it is not suitable as a raw material powder for a dust core having a high electric resistivity. In addition, the thickness is 0.
When the thickness is more than 15 μm, the magnetic permeability of the manufactured dust core is reduced.

【0024】上記した厚みは、母材合金への易酸化性元
素の添加量とその酸化処理条件で大きくは律速される
が、基本的には、酸化処理の条件で律速される。その酸
化処理としては、例えば、水蒸気熱処理、大気中熱処理
をあげることができるが、その場合、工業的な観点から
すると、熱処理時における酸素分圧を制御することが好
ましい。
The above-mentioned thickness is largely determined by the amount of the easily oxidizable element added to the base metal alloy and the conditions of the oxidation treatment, but is basically determined by the conditions of the oxidation treatment. Examples of the oxidation treatment include a steam heat treatment and an air heat treatment. In this case, from an industrial viewpoint, it is preferable to control the oxygen partial pressure during the heat treatment.

【0025】[0025]

【実施例】実施例1〜4,比較例1〜5 母材合金としてFe−Co−V系合金を選び、易酸化性
元素としてAlを選定した。両者を表1で示した組成と
なるような割合で混合して真空溶解炉に装入し、真空雰
囲気中において温度1600℃で表1で示した組成の合
金を溶製した。
EXAMPLES Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 5 An Fe--Co--V alloy was selected as a base metal alloy, and Al was selected as an easily oxidizable element. Both were mixed at a ratio such that the composition shown in Table 1 was obtained, and the mixture was charged into a vacuum melting furnace, and an alloy having a composition shown in Table 1 was melted at 1600 ° C. in a vacuum atmosphere.

【0026】得られた溶湯を表1で示した方法で粉末に
した。そしてその後、各粉末につき、大気中で表1に示
した熱処理を行い(または、熱処理を行わずに)圧粉磁
心用の粉末にした。各粉末(いずれも100メッシュ
下)100重量部に対し、水ガラス1重量部を添加し、
両者を攪拌・混合して成形用の混合物を調製した。な
お、混合物には更にステアリン酸亜鉛(潤滑剤)を全体
に対し0.5重量部添加した。
The obtained melt was powdered by the method shown in Table 1. Thereafter, each powder was subjected to the heat treatment shown in Table 1 in the air (or not to the heat treatment) to obtain powder for a dust core. To 100 parts by weight of each powder (all under 100 mesh), 1 part by weight of water glass was added,
Both were stirred and mixed to prepare a mixture for molding. In addition, 0.5 part by weight of zinc stearate (lubricant) was further added to the mixture.

【0027】ついで、混合物を圧力1670MPaでプレ
ス成形して、外径28mm、内径20mm、高さ5mmのリン
グ状成形体を製造した。ついで、各成形体に、真空中に
おいて温度700℃で1時間の熱処理を行って圧粉磁心
にした。そして、得られた圧粉磁心の磁束密度と電気抵
抗率を測定した。
Next, the mixture was press-molded at a pressure of 1670 MPa to produce a ring-shaped molded body having an outer diameter of 28 mm, an inner diameter of 20 mm, and a height of 5 mm. Next, each compact was heat-treated in vacuum at a temperature of 700 ° C. for 1 hour to obtain a dust core. Then, the magnetic flux density and the electric resistivity of the obtained dust core were measured.

【0028】以上の結果を表1に示した。The above results are shown in Table 1.

【0029】[0029]

【表1】 [Table 1]

【0030】実施例5,比較例6 Co:49重量%,V:2重量%,残部はFeから成る
組成の合金100重量部に対しAl:1重量部を添加
し、真空雰囲気中で全体を温度1400℃で溶製した。
得られた溶湯につき、噴霧水ノズルの圧力9.8MPaの条
件のアトマイズ法を実施した。
Example 5, Comparative Example 6 Co: 49% by weight, V: 2% by weight, and the balance: 100% by weight of Fe, Al: 1 part by weight, and the whole in a vacuum atmosphere. It was melted at a temperature of 1400 ° C.
The obtained molten metal was subjected to an atomizing method under a condition of a spray water nozzle pressure of 9.8 MPa.

【0031】得られたアトマイズ粉末の表面にSiO2
を5nm/minの速度で照射し、励起したオージェ電子の
エネルギーを分析して粉末表面の原子を固定し、またS
iO2の照射時間から深さ方向における原子濃度を測定
した。その結果を図1に示した。図1において、横軸は
SiO2の照射時間、すなわち粉末表面に存在する原子
層の厚みを表し、照射時間1×103秒が厚み0.08μ
mに相当する。
The surface of the obtained atomized powder is SiO 2
Is irradiated at a speed of 5 nm / min, and the energy of the excited Auger electrons is analyzed to fix the atoms on the powder surface.
The atomic concentration in the depth direction was measured from the irradiation time of iO 2 . The result is shown in FIG. In FIG. 1, the horizontal axis represents the irradiation time of SiO 2 , that is, the thickness of the atomic layer existing on the powder surface, and the irradiation time of 1 × 10 3 seconds corresponds to the thickness of 0.08 μm.
m.

【0032】図1で示されているように、本発明のアト
マイズ法の場合、表面から厚み0.1μmまでの表層部
では明確にO成分が存在していて、この表層部が酸化皮
膜になっていることが明らかである。したがって、この
酸化皮膜の厚みは0.1μmと読むことができる。そし
て、この表層部、とりわけ表面側においては、Al成分
の濃度が異常に高く、主成分であるFe成分やCo成分
の濃度がAl成分と対をなすようにして表面から深くな
るほど減少している。更に、O成分は、表層部の表面側
で高濃度であり、深い箇所にいくほど、Al成分の濃度
変化の場合と同じように、濃度は低下していく。このよ
うなことから、深さ0.1μmまでの表層部は酸化皮膜
であり、その酸化物は添加したAl成分を主成分とする
酸化物であることがわかる。
As shown in FIG. 1, in the case of the atomizing method of the present invention, the O component is clearly present in the surface layer from the surface to a thickness of 0.1 μm, and this surface layer becomes an oxide film. It is clear that Therefore, the thickness of this oxide film can be read as 0.1 μm. Then, in the surface layer portion, particularly on the surface side, the concentration of the Al component is abnormally high, and the concentrations of the Fe component and the Co component, which are the main components, decrease as the depth increases from the surface so as to form a pair with the Al component. . Further, the O component has a high concentration on the surface side of the surface layer portion, and the deeper the portion, the lower the concentration, as in the case of the change in the concentration of the Al component. From this, it can be seen that the surface portion up to a depth of 0.1 μm is an oxide film, and the oxide is an oxide mainly containing the added Al component.

【0033】なお、比較のために、Al成分を添加しな
かったことを除いては、実施例1と同様の条件下でアト
マイズ粉を製造し、そのアトマイズ粉のオージェ分光分
析の結果を図2に示した。図2から明らかなように、こ
の比較例のアトマイズ粉の表面には、Al23などの酸
化物の存在は認められない。
For comparison, an atomized powder was produced under the same conditions as in Example 1 except that the Al component was not added, and the result of Auger spectroscopic analysis of the atomized powder was shown in FIG. It was shown to. As is clear from FIG. 2, no oxide such as Al 2 O 3 is found on the surface of the atomized powder of this comparative example.

【0034】この実施例と比較例の各アトマイズ粉(い
ずれも100メッシュ下)100重量部に対し、水ガラ
ス1重量部を添加し、両者を攪拌・混合して成形用の混
合物を調製した。なお、混合物には更にステアリン酸亜
鉛(潤滑剤)を全体に対し0.5重量部添加した。つい
で、混合物を圧力1670MPaでプレス成形して、外径
28mm、内径20mm、高さ5mmのリング状成形体を製造
した。
1 part by weight of water glass was added to 100 parts by weight of each atomized powder (all under 100 mesh) of this Example and Comparative Example, and both were stirred and mixed to prepare a mixture for molding. In addition, 0.5 part by weight of zinc stearate (lubricant) was further added to the mixture. Then, the mixture was press-molded at a pressure of 1670 MPa to produce a ring-shaped molded body having an outer diameter of 28 mm, an inner diameter of 20 mm, and a height of 5 mm.

【0035】ついで、各成形体に、真空中において温度
700℃で1時間の熱処理を行って圧粉磁心にした。そ
して、得られた圧粉磁心の電気抵抗率を測定した。実施
例の電気抵抗率は350μΩ・mであり、比較例のそれ
は80μΩ・mであった。 実施例6〜9,比較例7〜12 母材合金としてFe−Ni系合金を選び、易酸化性元素
としてAlとZrを選定した。これらを表2で示した組
成となるような割合で混合して真空溶解炉に装入し、真
空雰囲気中において温度1400℃で溶製した。
Then, each compact was subjected to a heat treatment at a temperature of 700 ° C. for 1 hour in a vacuum to obtain a dust core. And the electrical resistivity of the obtained dust core was measured. The electrical resistivity of the example was 350 μΩ · m, and that of the comparative example was 80 μΩ · m. Examples 6 to 9 and Comparative Examples 7 to 12 An Fe-Ni-based alloy was selected as a base metal alloy, and Al and Zr were selected as oxidizable elements. These were mixed at a ratio such that the composition shown in Table 2 was obtained, and charged into a vacuum melting furnace, and were melted at a temperature of 1400 ° C. in a vacuum atmosphere.

【0036】得られた溶湯を表2で示した方法で粉末に
したのち、各粉末につき、大気中で表2に示した熱処理
を行い(または、熱処理を行わずに)圧粉磁心用の粉末
にした。各粉末を用い、実施例1〜4の場合と同じ条件
で圧粉磁心を製造し、酸化被膜の厚み、磁気特性を測定
した。その結果を表2に示した。
After the obtained molten metal is powdered by the method shown in Table 2, each powder is subjected to the heat treatment shown in Table 2 (or without heat treatment) in the air, and the powder for the dust core is subjected to the heat treatment. I made it. Using each powder, a dust core was manufactured under the same conditions as in Examples 1 to 4, and the thickness of the oxide film and the magnetic properties were measured. The results are shown in Table 2.

【0037】[0037]

【表2】 [Table 2]

【0038】実施例10〜12,比較例13〜18 母材合金としてFe−Si系合金を選び、易酸化性元素
としてAlを選定した。これらを表3で示した組成とな
るような割合で混合して真空溶解炉に装入し、真空雰囲
気中において温度1400℃で溶製した。得られた溶湯
を表3で示した方法で粉末にしたのち、各粉末につき、
大気中で表3に示した熱処理を行い(または、熱処理を
行わずに)圧粉自身用の粉末にした。
Examples 10 to 12 and Comparative Examples 13 to 18 An Fe--Si alloy was selected as a base metal alloy, and Al was selected as an easily oxidizable element. These were mixed at a ratio such that the composition shown in Table 3 was obtained, and charged into a vacuum melting furnace, and were melted at a temperature of 1400 ° C. in a vacuum atmosphere. After the obtained molten metal was powdered by the method shown in Table 3, for each powder,
The heat treatment shown in Table 3 was performed in the atmosphere (or without the heat treatment) to obtain a powder for the green compact itself.

【0039】各粉末を用い、実施例1〜4の場合と同じ
条件で圧粉磁心を製造し、酸化被膜の厚み、電気抵抗
率、初透磁率を測定した。その結果を表3に示した。
Using each powder, a dust core was manufactured under the same conditions as in Examples 1 to 4, and the thickness of the oxide film, the electrical resistivity, and the initial permeability were measured. Table 3 shows the results.

【0040】[0040]

【表3】 [Table 3]

【0041】[0041]

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明の
軟磁性粉末は、それぞれの表面が電気絶縁性の酸化皮膜
で被覆されているので、圧粉磁心の製造過程の成形時や
焼結時に各粉末間に形成されていた電気絶縁性の被膜が
破損して各粉末が相互に接触しても、得られた圧粉磁心
は高い電気抵抗率を示す。
As is clear from the above description, the soft magnetic powder of the present invention has its surface coated with an electrically insulating oxide film, so that it can be used during molding in the manufacturing process of the dust core or burning. Even if the electric insulating film formed between the powders at the time of sintering is broken and the powders come into contact with each other, the obtained dust core shows a high electric resistivity.

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

【図1】実施例1の軟磁性粉末のオージェ分光分析の結
果を示すグラフである。
FIG. 1 is a graph showing the results of Auger spectroscopy of the soft magnetic powder of Example 1.

【図2】比較例1の軟磁性粉末のオージェ分光分析の結
果を示すグラフである。
FIG. 2 is a graph showing the results of Auger spectroscopy of the soft magnetic powder of Comparative Example 1.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 純Fe,Fe−Co系合金,Fe−Co
−V系合金,Fe−Si系合金、またはFe−Ni系合
金のいずれかに、更に、Al,Cr,Mo,Ti,Z
r,Nb,Y,Cs,希土類元素の群から選ばれる1種
または2種以上の易酸化性元素が含有されている組成を
有する合金粉末であって、 前記易酸化性元素の含有量は、いずれも、0.5〜3重
量%の範囲内にあり、2種以上が含有されている場合に
は、それらの合量は0.5〜4重量%の範囲内にあり、
また、前記合金粉末の表面の一部または全部には、前記
易酸化性元素を主成分とする厚み0.01〜0.15μm
の酸化皮膜が形成されていることを特徴とする軟磁性粉
末。
1. Pure Fe, Fe—Co alloy, Fe—Co
-V-based alloy, Fe-Si-based alloy, or Fe-Ni-based alloy, as well as Al, Cr, Mo, Ti, Z
r, Nb, Y, Cs, an alloy powder having a composition containing one or more oxidizable elements selected from the group of rare earth elements, wherein the content of the oxidizable element is: All are in the range of 0.5 to 3% by weight, and when two or more kinds are contained, their total amount is in the range of 0.5 to 4% by weight,
A part or the whole of the surface of the alloy powder has a thickness of 0.01 to 0.15 μm containing the oxidizable element as a main component.
A soft magnetic powder characterized by having an oxide film formed thereon.
【請求項2】 請求項1の軟磁性粉末を用いたことを特
徴とする圧粉磁心。
2. A dust core using the soft magnetic powder according to claim 1.
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