JP2003129104A - 圧粉コア用粉末 - Google Patents
圧粉コア用粉末Info
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- JP2003129104A JP2003129104A JP2001325920A JP2001325920A JP2003129104A JP 2003129104 A JP2003129104 A JP 2003129104A JP 2001325920 A JP2001325920 A JP 2001325920A JP 2001325920 A JP2001325920 A JP 2001325920A JP 2003129104 A JP2003129104 A JP 2003129104A
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F41/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties
- H01F41/02—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets
- H01F41/0206—Manufacturing of magnetic cores by mechanical means
- H01F41/0246—Manufacturing of magnetic circuits by moulding or by pressing powder
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Soft Magnetic Materials (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 トランス、インダクター、モーター等に用い
る圧粉コア用粉末を提供する。 【解決手段】 Fe−Si−Al系合金粉末を用いた圧
粉コア用粉末において、飽和磁束密度(Bs)が1.3
T以上、粉末硬度(ビッカース硬さ)が150以上30
0以下であることを特徴とする圧粉コア用粉末。また、
質量%で、Si:0.5〜5%、Al:0.5〜5%、
Si+Al:0.5〜7%、残部Feからなる圧粉コア
用粉末。 【効果】 本発明により成形後のFe−Si−Al系合
金粉末の占有率を向上し、かつ良好なコア特性をもつ圧
粉コア用粉末を高い生産性のもとに製造することが可能
となる。
る圧粉コア用粉末を提供する。 【解決手段】 Fe−Si−Al系合金粉末を用いた圧
粉コア用粉末において、飽和磁束密度(Bs)が1.3
T以上、粉末硬度(ビッカース硬さ)が150以上30
0以下であることを特徴とする圧粉コア用粉末。また、
質量%で、Si:0.5〜5%、Al:0.5〜5%、
Si+Al:0.5〜7%、残部Feからなる圧粉コア
用粉末。 【効果】 本発明により成形後のFe−Si−Al系合
金粉末の占有率を向上し、かつ良好なコア特性をもつ圧
粉コア用粉末を高い生産性のもとに製造することが可能
となる。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、トランス、インダ
クター、モーター等に用いる圧粉コア用粉末に関するも
のである。
クター、モーター等に用いる圧粉コア用粉末に関するも
のである。
【0002】
【従来の技術】電子部品等に用いられる圧粉コア材は近
年の周波数化、大電流化に伴い、より高い飽和磁束密
度、透磁率が求められている。このような動向に伴い、
金属粉末を用いた圧粉コア材の開発が各社でも進められ
ているが、しかし、従来のフェライトと比較して損失が
大きいという問題がある。一方、圧粉コア用粉末として
用いられる軟磁性材料にはFe−Ni系、センダスト、
Fe−Si系等軟磁気特性が優れている材料が選ばれる
が、圧粉コアは樹脂と混合して成形するため、成形後の
粉末の占有率をどれだけ上げられるかがポイントとな
る。しかし、これまで占有率を向上させることを主眼に
おいての材料検討は殆ど行われていないのが現状であ
る。
年の周波数化、大電流化に伴い、より高い飽和磁束密
度、透磁率が求められている。このような動向に伴い、
金属粉末を用いた圧粉コア材の開発が各社でも進められ
ているが、しかし、従来のフェライトと比較して損失が
大きいという問題がある。一方、圧粉コア用粉末として
用いられる軟磁性材料にはFe−Ni系、センダスト、
Fe−Si系等軟磁気特性が優れている材料が選ばれる
が、圧粉コアは樹脂と混合して成形するため、成形後の
粉末の占有率をどれだけ上げられるかがポイントとな
る。しかし、これまで占有率を向上させることを主眼に
おいての材料検討は殆ど行われていないのが現状であ
る。
【0003】前述の通り、圧粉コアは樹脂成形体である
から、成形時にいかに金属粉末の充填量を大きくするか
が大事で材料のBeや透磁率が大きくても、充填量が小
さければ結果的に特性はでない。また、成形の際には損
失による部品の発熱を抑えるために、粉末同志が樹脂に
よって絶縁されている必要がある。従来は、高占有率と
絶縁を達成するために樹脂の材質や混合方法等の成形条
件が検討されている。
から、成形時にいかに金属粉末の充填量を大きくするか
が大事で材料のBeや透磁率が大きくても、充填量が小
さければ結果的に特性はでない。また、成形の際には損
失による部品の発熱を抑えるために、粉末同志が樹脂に
よって絶縁されている必要がある。従来は、高占有率と
絶縁を達成するために樹脂の材質や混合方法等の成形条
件が検討されている。
【0004】
【課題を解決するための手段】上述のような問題を解消
するために、発明者らは鋭意開発を進めた結果、成形後
の金属占有率を上げるために必要な材料特性について検
討した結果、粉末硬度と密接な関係があることを見出し
た。その発明の要旨とするところは、 (1)Fe−Si−Al系合金粉末を用いた圧粉コア用
粉末において、飽和磁束密度(Bs)が1.3T以上、
粉末硬度(ビッカース硬さ)が150以上300以下で
あることを特徴とする圧粉コア用粉末。 (2)質量%で、Si:0.5〜5%、Al:0.5〜
5%、Si+Al:0.5〜7%、残部Feからなるこ
とを特徴とする前記(1)記載の圧粉コア用粉末であ
る。
するために、発明者らは鋭意開発を進めた結果、成形後
の金属占有率を上げるために必要な材料特性について検
討した結果、粉末硬度と密接な関係があることを見出し
た。その発明の要旨とするところは、 (1)Fe−Si−Al系合金粉末を用いた圧粉コア用
粉末において、飽和磁束密度(Bs)が1.3T以上、
粉末硬度(ビッカース硬さ)が150以上300以下で
あることを特徴とする圧粉コア用粉末。 (2)質量%で、Si:0.5〜5%、Al:0.5〜
5%、Si+Al:0.5〜7%、残部Feからなるこ
とを特徴とする前記(1)記載の圧粉コア用粉末であ
る。
【0005】
【発明の実施の形態】以下、本発明について詳細に説明
する。成形後の金属占有率を上げるために必要な材料特
性について検討した結果、粉末硬度と密接な関係がある
ことを見出した。Hvが300以下の粉末であれは、成
形時に塑性変形が十分に起こって金属の占有率が十分に
大きくなり、コア特性が向上する。ただし、Hvが15
0未満では変形が進行し過ぎて粉末同志が接触してしま
い、絶縁が保てなくなる。粉末状態での飽和磁束密度
(Bs)は1.3T以上でないと高充填した場合でも、
十分なコア特性がでない。さらに粉末形状は球状である
ことが望ましい。Hvはさらに好ましくは180〜23
0とする。
する。成形後の金属占有率を上げるために必要な材料特
性について検討した結果、粉末硬度と密接な関係がある
ことを見出した。Hvが300以下の粉末であれは、成
形時に塑性変形が十分に起こって金属の占有率が十分に
大きくなり、コア特性が向上する。ただし、Hvが15
0未満では変形が進行し過ぎて粉末同志が接触してしま
い、絶縁が保てなくなる。粉末状態での飽和磁束密度
(Bs)は1.3T以上でないと高充填した場合でも、
十分なコア特性がでない。さらに粉末形状は球状である
ことが望ましい。Hvはさらに好ましくは180〜23
0とする。
【0006】さらに、このような条件を満たす成分組成
としては、質量%で、Si:0.5〜5%、Al:0.
5〜5%、Si+Al:0.5〜7%、残部Feからな
る圧粉コア用粉末である。この成分組成範囲にした理由
を以下に述べる。 Si:0.5〜5% Siは、硬さおよび透磁率を向上させるための必須元素
であり、そのためには0.5%以上必要である。しか
し、5%を超えると硬度は高くなるためコアにした際の
金属部分の占有率が低くなるため、その範囲を0.5〜
5%とした。さらに好ましくは、2〜4%とする。
としては、質量%で、Si:0.5〜5%、Al:0.
5〜5%、Si+Al:0.5〜7%、残部Feからな
る圧粉コア用粉末である。この成分組成範囲にした理由
を以下に述べる。 Si:0.5〜5% Siは、硬さおよび透磁率を向上させるための必須元素
であり、そのためには0.5%以上必要である。しか
し、5%を超えると硬度は高くなるためコアにした際の
金属部分の占有率が低くなるため、その範囲を0.5〜
5%とした。さらに好ましくは、2〜4%とする。
【0007】Al:0.5〜5%
Alは、Siと同様に硬さを向上させるための必須の元
素であり、さらに電子部品材料に必要な耐食性を向上さ
せる効果がある。しかし、0.5%未満ではその効果が
得られず、また、5%を超えると透磁率を劣化させるこ
とから、その範囲を0.5〜5%とした。さらに好まし
くは、2〜4%とする。 Si+Al:0.5〜7% SiとAl量とのバランス規制により飽和磁束密度(B
s)を1.3T以上と粉末硬度(ビッカース硬さ)Hv
を150〜300を満足する。従って、Si+Alが
0.5%未満ないし7%を超えても、この設定値が得ら
ず、しかも、透磁率を劣化させる。従って、その範囲を
0.5〜7%とする。さらに好ましくは、2〜5%とす
る。
素であり、さらに電子部品材料に必要な耐食性を向上さ
せる効果がある。しかし、0.5%未満ではその効果が
得られず、また、5%を超えると透磁率を劣化させるこ
とから、その範囲を0.5〜5%とした。さらに好まし
くは、2〜4%とする。 Si+Al:0.5〜7% SiとAl量とのバランス規制により飽和磁束密度(B
s)を1.3T以上と粉末硬度(ビッカース硬さ)Hv
を150〜300を満足する。従って、Si+Alが
0.5%未満ないし7%を超えても、この設定値が得ら
ず、しかも、透磁率を劣化させる。従って、その範囲を
0.5〜7%とする。さらに好ましくは、2〜5%とす
る。
【0008】このように規制することにより、粉末硬度
(ビッカース硬さ)Hvを300以下の球状粉を用いる
ことにより占有率を向上させることが出来、高占有率で
高いコア特性を発揮するために飽和磁束密度(Bs)を
1.3T以上の材料とすることが出来る。しかし、粉末
硬度(ビッカース硬さ)Hvを150未満では、成形時
に粉末が変形しすぎて接触し、損失が大きくなるからで
ある。これら球状粉末はガスアトマイズ法により作製可
能となり、そのアスペクト比は2以下とする。
(ビッカース硬さ)Hvを300以下の球状粉を用いる
ことにより占有率を向上させることが出来、高占有率で
高いコア特性を発揮するために飽和磁束密度(Bs)を
1.3T以上の材料とすることが出来る。しかし、粉末
硬度(ビッカース硬さ)Hvを150未満では、成形時
に粉末が変形しすぎて接触し、損失が大きくなるからで
ある。これら球状粉末はガスアトマイズ法により作製可
能となり、そのアスペクト比は2以下とする。
【0009】
【実施例】以下、本発明について実施例によって具体的
に説明する。Fe−Si−Al系合金をArガスアトマ
イズもしくは水アトマイズにより作製し、篩により10
0μm以下に分級した。得られた粉末をSi系樹脂1.
5mass%混合した後、成形圧1Gpaで外径15m
m、内径10mm、高さ5mmの試料を製作した後、7
00℃×1hrで熱処理した。その特性評価として、粉
末の飽和磁束密度(Bs)、および粉末の耐食性試験と
して温度95℃、湿度95%、1000hrによる高温
高湿試験を行い、また、成形後の透磁率は、LCRメー
ターにて周波数100kHz、印加磁場144kA/m
で測定した。さらに、成形後の磁性損失はBHアナライ
ザーで周波数100kHz、最大磁場0.1Tにて測定
した。
に説明する。Fe−Si−Al系合金をArガスアトマ
イズもしくは水アトマイズにより作製し、篩により10
0μm以下に分級した。得られた粉末をSi系樹脂1.
5mass%混合した後、成形圧1Gpaで外径15m
m、内径10mm、高さ5mmの試料を製作した後、7
00℃×1hrで熱処理した。その特性評価として、粉
末の飽和磁束密度(Bs)、および粉末の耐食性試験と
して温度95℃、湿度95%、1000hrによる高温
高湿試験を行い、また、成形後の透磁率は、LCRメー
ターにて周波数100kHz、印加磁場144kA/m
で測定した。さらに、成形後の磁性損失はBHアナライ
ザーで周波数100kHz、最大磁場0.1Tにて測定
した。
【0010】その結果を表1に示す。No.1〜8は本
発明例であり、No.9〜15は比較例である。これか
ら判るように、本発明例は比較例に比べて耐食性、透磁
率および磁性損失の優れていることが判る。一方、比較
例No.9は成分組成のSi,Al,Si+Alの条件
が外れていることから、粉末硬度、耐食性が劣り、かつ
透磁率および磁性損失に劣る。比較例No.10は成分
組成のSiの条件が外れていることから、透磁率および
磁性損失が劣る。
発明例であり、No.9〜15は比較例である。これか
ら判るように、本発明例は比較例に比べて耐食性、透磁
率および磁性損失の優れていることが判る。一方、比較
例No.9は成分組成のSi,Al,Si+Alの条件
が外れていることから、粉末硬度、耐食性が劣り、かつ
透磁率および磁性損失に劣る。比較例No.10は成分
組成のSiの条件が外れていることから、透磁率および
磁性損失が劣る。
【0011】比較例No.11は成分組成のAlの条件
が外れていることから、耐食性が劣り、かつ透磁率に劣
る。比較例No.12は成分組成のSi,Si+Alの
条件が外れていることから、粉末の飽和磁束密度(B
s)、粉末硬度が劣り、かつ透磁率が劣る。比較例N
o.13は成分組成のSi+Alの条件が外れているこ
とから、粉末の飽和磁束密度(Bs)、粉末硬度が劣
り、かつ透磁率が劣る。比較例No.14〜15はFe
−50Ni粉末およびFe−80Ni粉末であり、いず
れも粉末硬度が劣り、かつ磁性損失が劣ることが判る。
が外れていることから、耐食性が劣り、かつ透磁率に劣
る。比較例No.12は成分組成のSi,Si+Alの
条件が外れていることから、粉末の飽和磁束密度(B
s)、粉末硬度が劣り、かつ透磁率が劣る。比較例N
o.13は成分組成のSi+Alの条件が外れているこ
とから、粉末の飽和磁束密度(Bs)、粉末硬度が劣
り、かつ透磁率が劣る。比較例No.14〜15はFe
−50Ni粉末およびFe−80Ni粉末であり、いず
れも粉末硬度が劣り、かつ磁性損失が劣ることが判る。
【0012】
【表1】
【0013】
【発明の効果】以上述べたように、本発明により成形後
のFe−Si−Al系合金粉末の占有率を向上させ、か
つ良好なコア特性をもつ圧粉コア用粉末を高い生産性の
もとに製造することが可能となり、工業的に極めて有利
である。
のFe−Si−Al系合金粉末の占有率を向上させ、か
つ良好なコア特性をもつ圧粉コア用粉末を高い生産性の
もとに製造することが可能となり、工業的に極めて有利
である。
Claims (2)
- 【請求項1】 Fe−Si−Al系合金粉末を用いた圧
粉コア用粉末において、飽和磁束密度(Bs)が1.3
T以上、粉末硬度(ビッカース硬さ)が150以上30
0以下であることを特徴とする圧粉コア用粉末。 - 【請求項2】 質量%で、Si:0.5〜5%、Al:
0.5〜5%、Si+Al:0.5〜7%、残部Feか
らなることを特徴とする請求項1記載の圧粉コア用粉
末。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001325920A JP2003129104A (ja) | 2001-10-24 | 2001-10-24 | 圧粉コア用粉末 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001325920A JP2003129104A (ja) | 2001-10-24 | 2001-10-24 | 圧粉コア用粉末 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003129104A true JP2003129104A (ja) | 2003-05-08 |
Family
ID=19142388
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001325920A Pending JP2003129104A (ja) | 2001-10-24 | 2001-10-24 | 圧粉コア用粉末 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2003129104A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2006106566A1 (ja) * | 2005-03-29 | 2006-10-12 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | 軟磁性材料および圧粉成形体の製造方法 |
JP2016076517A (ja) * | 2014-10-02 | 2016-05-12 | Ntn株式会社 | 磁心用粉末および圧粉磁心 |
JP2021017635A (ja) * | 2019-07-23 | 2021-02-15 | 新東工業株式会社 | 軟磁性合金粉末及びそれを用いた電子部品 |
JP7405817B2 (ja) | 2021-12-09 | 2023-12-26 | 株式会社タムラ製作所 | 軟磁性粉末及び圧粉磁心 |
-
2001
- 2001-10-24 JP JP2001325920A patent/JP2003129104A/ja active Pending
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2006106566A1 (ja) * | 2005-03-29 | 2006-10-12 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | 軟磁性材料および圧粉成形体の製造方法 |
EP1868213A1 (en) * | 2005-03-29 | 2007-12-19 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Soft magnetic material and process for producing green compact |
US7641745B2 (en) | 2005-03-29 | 2010-01-05 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Soft magnetic material and method of producing powder compact |
EP1868213A4 (en) * | 2005-03-29 | 2011-01-26 | Sumitomo Electric Industries | SOFT MAGNETIC MATERIAL AND PROCESS FOR PRODUCING A GREEN BODY |
JP2016076517A (ja) * | 2014-10-02 | 2016-05-12 | Ntn株式会社 | 磁心用粉末および圧粉磁心 |
JP2021017635A (ja) * | 2019-07-23 | 2021-02-15 | 新東工業株式会社 | 軟磁性合金粉末及びそれを用いた電子部品 |
JP7314678B2 (ja) | 2019-07-23 | 2023-07-26 | 新東工業株式会社 | 軟磁性合金粉末及びそれを用いた電子部品 |
JP7405817B2 (ja) | 2021-12-09 | 2023-12-26 | 株式会社タムラ製作所 | 軟磁性粉末及び圧粉磁心 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
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A977 | Report on retrieval |
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