JP2003226903A - 高強度、高密度および高抵抗を有する複合軟磁性焼結材およびその製造方法 - Google Patents
高強度、高密度および高抵抗を有する複合軟磁性焼結材およびその製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】高強度、高密度および高抵抗を有する複合軟磁
性焼結材およびその製造方法を提供する。 【解決手段】（１）Ｆｅ−Ｃｏ系合金粒子の間に、Ｙを
含む希土類元素の水素化物、Ｚｒの水素化物、Ｔｉの水
素化物、Ｈｆの水素化物、Ｖの水素化物、Ｔａの水素化
物またはＰｄの水素化物（以下、これらを金属水素化物
という）が介在した燒結組織を有する高強度、高密度お
よび高抵抗を有する複合軟磁性焼結材、（２）平均粒
径：１０〜１５０μｍのＦｅ−Ｃｏ系合金粉末に、平均
粒径：１〜１０μｍを有する金属水素化物粉末を０．０
５〜５．０質量％添加し混合粉砕し、得られた混合粉末
を圧粉成形し、非酸化性雰囲気中、温度：９００〜１２
００℃で焼結したのち、水素雰囲気中、温度：１５０〜
８００℃で加熱することにより水素化処理する複合軟磁
性焼結材の製造方法。
性焼結材およびその製造方法を提供する。 【解決手段】（１）Ｆｅ−Ｃｏ系合金粒子の間に、Ｙを
含む希土類元素の水素化物、Ｚｒの水素化物、Ｔｉの水
素化物、Ｈｆの水素化物、Ｖの水素化物、Ｔａの水素化
物またはＰｄの水素化物（以下、これらを金属水素化物
という）が介在した燒結組織を有する高強度、高密度お
よび高抵抗を有する複合軟磁性焼結材、（２）平均粒
径：１０〜１５０μｍのＦｅ−Ｃｏ系合金粉末に、平均
粒径：１〜１０μｍを有する金属水素化物粉末を０．０
５〜５．０質量％添加し混合粉砕し、得られた混合粉末
を圧粉成形し、非酸化性雰囲気中、温度：９００〜１２
００℃で焼結したのち、水素雰囲気中、温度：１５０〜
８００℃で加熱することにより水素化処理する複合軟磁
性焼結材の製造方法。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、高強度、高密度およ
び高抵抗を有する複合軟磁性焼結材およびその製造方法
に関するものである。
び高抵抗を有する複合軟磁性焼結材およびその製造方法
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】Ｆｅ−Ｃｏ系合金は軟磁性材料の一つと
して知られており、このＦｅ−Ｃｏ系合金粉末を燒結し
て得られた軟磁性燒結材料は高磁束密度を有している
が、固有抵抗が低く、これを磁心として用いると、渦電
流損失が発生して実効透磁率が低下するために、高周波
用としては使用できない。これを避けるために、Ｆｅ−
Ｃｏ系合金粉末の表面にシリカ、酸化チタン、アルミ
ナ、酸化ホウ素、鉄酸化物、スピネル構造を有するフェ
ライトなどの固有抵抗の大きい物質を被覆した複合軟磁
性粉末を作製し、この複合軟磁性粉末を燒結してＦｅ−
Ｃｏ系合金粒子の間に固有抵抗の大きいシリカ、酸化チ
タン、アルミナ、酸化ホウ素、鉄酸化物などの酸化物や
フェライトなどを介在させた組織を有する複合軟磁性焼
結材がすでに提供されており、この複合軟磁性焼結材は
Ｆｅ−Ｃｏ系合金粉末の間に固有抵抗の大きな物質が介
在しているために、抵抗値が大きくなり、渦電流損失の
発生は大幅に低下するところから高周波用として使用で
きるようになった。
して知られており、このＦｅ−Ｃｏ系合金粉末を燒結し
て得られた軟磁性燒結材料は高磁束密度を有している
が、固有抵抗が低く、これを磁心として用いると、渦電
流損失が発生して実効透磁率が低下するために、高周波
用としては使用できない。これを避けるために、Ｆｅ−
Ｃｏ系合金粉末の表面にシリカ、酸化チタン、アルミ
ナ、酸化ホウ素、鉄酸化物、スピネル構造を有するフェ
ライトなどの固有抵抗の大きい物質を被覆した複合軟磁
性粉末を作製し、この複合軟磁性粉末を燒結してＦｅ−
Ｃｏ系合金粒子の間に固有抵抗の大きいシリカ、酸化チ
タン、アルミナ、酸化ホウ素、鉄酸化物などの酸化物や
フェライトなどを介在させた組織を有する複合軟磁性焼
結材がすでに提供されており、この複合軟磁性焼結材は
Ｆｅ−Ｃｏ系合金粉末の間に固有抵抗の大きな物質が介
在しているために、抵抗値が大きくなり、渦電流損失の
発生は大幅に低下するところから高周波用として使用で
きるようになった。
【０００３】このＦｅ−Ｃｏ系合金粒子の間に固有抵抗
の大きい物質が介在している組織を有する複合軟磁性焼
結材は、Ｆｅ−Ｃｏ系合金粉末にシリカ、酸化チタン、
アルミナ、酸化ホウ素、鉄酸化物、フェライト等のコロ
イドを混合して複合軟磁性粉末を作製し、この複合軟磁
性粉末を焼結することにより作られる。これら複合軟磁
性粉末を焼結することにより得られた金属軟磁性焼結材
料のうちでも、Ｆｅ−Ｃｏ系合金粉末の表面にスピネル
構造を有するフェライト層を被覆してなる複合軟磁性粉
末を焼結して得られたＦｅ−Ｃｏ系合金粒子同士をフェ
ライト層により隔離した組織を有する複合軟磁性焼結材
が最も注目されている。
の大きい物質が介在している組織を有する複合軟磁性焼
結材は、Ｆｅ−Ｃｏ系合金粉末にシリカ、酸化チタン、
アルミナ、酸化ホウ素、鉄酸化物、フェライト等のコロ
イドを混合して複合軟磁性粉末を作製し、この複合軟磁
性粉末を焼結することにより作られる。これら複合軟磁
性粉末を焼結することにより得られた金属軟磁性焼結材
料のうちでも、Ｆｅ−Ｃｏ系合金粉末の表面にスピネル
構造を有するフェライト層を被覆してなる複合軟磁性粉
末を焼結して得られたＦｅ−Ｃｏ系合金粒子同士をフェ
ライト層により隔離した組織を有する複合軟磁性焼結材
が最も注目されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、このＦｅ−Ｃ
ｏ系合金粒子同士をフェライト層により隔離した組織を
有する前記複合軟磁性燒結材は、高温で燒結して密度を
上げようとすると、フェライト層は分解または破壊され
るために十分な抵抗値が得られなくなり、実際の燒結は
９００℃未満で行なわなければならず、かかる低温で燒
結すると、Ｆｅ−Ｃｏ系合金粉末の表面に形成されてい
るフェライトの層は分解または破壊が極めて少なくなっ
て高抵抗の複合軟磁性燒結材がえられるが、反面、焼結
温度が低いために得られた複合軟磁性燒結材の密度が低
下し、したがって機械的強度、特に抗折力が低下すると
いう欠点があった。一方、シリカ、酸化チタン、アルミ
ナ、酸化ホウ素などの耐熱性に優れ高抵抗物質からなる
層をＦｅ−Ｃｏ系合金粒子の粒間に形成してＦｅ−Ｃｏ
系合金粒子同士を隔離した組織を有する複合軟磁性燒結
材は、シリカ、酸化チタン、アルミナ、酸化ホウ素などの
高抵抗物質は熱に対して安定している所から高温で燒結
しても燒結時に高抵抗物質粉末は分解または破壊される
ことが無いが、Ｆｅ−Ｃｏ系合金粉末とシリカ、酸化チ
タン、アルミナ、酸化ホウ素などの高抵抗物質粉末とは
燒結時に拡散し固溶することが少なく、したがって、こ
れら高抵抗物質粉末はＦｅ−Ｃｏ系合金粒子同士の接合
を妨げるために、十分な機械的強度を有する複合軟磁性
焼結材は得られないという欠点がある。ところが、近年、
これら複合軟磁性燒結材は、電話機振動板、ドットプリ
ンターのヘッド、電磁弁、プランジャーなどの振動また
は衝撃を受ける部品にも使用されようとしており、前記
従来の複合軟磁性燒結材では機械的強度が不十分であっ
て、かかる振動または衝撃を受ける部品に使用すること
のできる高強度で磁気特性に優れた複合軟磁性燒結材が
求められている。
ｏ系合金粒子同士をフェライト層により隔離した組織を
有する前記複合軟磁性燒結材は、高温で燒結して密度を
上げようとすると、フェライト層は分解または破壊され
るために十分な抵抗値が得られなくなり、実際の燒結は
９００℃未満で行なわなければならず、かかる低温で燒
結すると、Ｆｅ−Ｃｏ系合金粉末の表面に形成されてい
るフェライトの層は分解または破壊が極めて少なくなっ
て高抵抗の複合軟磁性燒結材がえられるが、反面、焼結
温度が低いために得られた複合軟磁性燒結材の密度が低
下し、したがって機械的強度、特に抗折力が低下すると
いう欠点があった。一方、シリカ、酸化チタン、アルミ
ナ、酸化ホウ素などの耐熱性に優れ高抵抗物質からなる
層をＦｅ−Ｃｏ系合金粒子の粒間に形成してＦｅ−Ｃｏ
系合金粒子同士を隔離した組織を有する複合軟磁性燒結
材は、シリカ、酸化チタン、アルミナ、酸化ホウ素などの
高抵抗物質は熱に対して安定している所から高温で燒結
しても燒結時に高抵抗物質粉末は分解または破壊される
ことが無いが、Ｆｅ−Ｃｏ系合金粉末とシリカ、酸化チ
タン、アルミナ、酸化ホウ素などの高抵抗物質粉末とは
燒結時に拡散し固溶することが少なく、したがって、こ
れら高抵抗物質粉末はＦｅ−Ｃｏ系合金粒子同士の接合
を妨げるために、十分な機械的強度を有する複合軟磁性
焼結材は得られないという欠点がある。ところが、近年、
これら複合軟磁性燒結材は、電話機振動板、ドットプリ
ンターのヘッド、電磁弁、プランジャーなどの振動また
は衝撃を受ける部品にも使用されようとしており、前記
従来の複合軟磁性燒結材では機械的強度が不十分であっ
て、かかる振動または衝撃を受ける部品に使用すること
のできる高強度で磁気特性に優れた複合軟磁性燒結材が
求められている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明者らは、
高強度、高密度を有しかつ高抵抗を有する複合軟磁性焼
結材を得るべく研究を行った。その結果、 （イ）平均粒径：１０〜１５０μｍのＦｅ−Ｃｏ系合金
粉末に、いずれも平均粒径：１〜１０μｍを有するＹを
含む希土類元素（以下、Ｒで示す）の水素化物粉末、Ｚ
ｒの水素化物粉末、Ｔｉの水素化物粉末、Ｈｆの水素化
物粉末、Ｖの水素化物粉末、Ｔａの水素化物粉末または
Ｐｄの水素化物粉末などを添加し混合粉砕して混合粉砕
粉末を作製し、この混合粉砕粉末を燒結すると、燒結時
に金属水素化物粉末は脱水素されてＲ、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｈ
ｆ、Ｖ、ＴａまたはＰｄの一部はＦｅ−Ｃｏ系合金粒子
の表面に拡散し固溶してＦｅ−Ｃｏ系合金粒子同士の結
合を強め、燒結終了後、水素雰囲気中で熱処理すると、
Ｆｅ−Ｃｏ系合金粒子の粒界に存在するＲ、Ｚｒ、Ｔ
ｉ、Ｈｆ、Ｖ、ＴａまたはＰｄは水素を吸収してＦｅ−
Ｃｏ系合金粒子の表面にＲ、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｈｆ、Ｖ、Ｔ
ａまたはＰｄの水素化物を形成し、Ｆｅ−Ｃｏ系合金粒
子がＲ、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｈｆ、Ｖ、ＴａまたはＰｄなどの
水素化物により被覆されてＦｅ−Ｃｏ系合金粒子とＦｅ
−Ｃｏ系合金粒子の間にＲ、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｈｆ、Ｖ、Ｔ
ａまたはＰｄなどの水素化物が介在した組織を有する複
合軟磁性焼結材が得られ、このＲ、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｈｆ、
Ｖ、ＴａまたはＰｄなどの水素化物被膜は固有抵抗値が
高いところから、高抵抗を有する複合軟磁性焼結材が得
られ、この複合軟磁性焼結材は高温で燒結されるところ
から鉄酸化物またはフェライト層を有する複合軟磁性焼
結材と比較して高密度および高強度を有し、またシリ
カ、酸化チタン、アルミナ、酸化ホウ素などの耐熱性に
優れ高抵抗物質からなる層をＦｅ−Ｃｏ系合金粒子の粒
界に形成した従来の複合軟磁性燒結材に比べて機械的強
度が向上する、（ロ）前記燒結終了後、水素雰囲気中で
熱処理する熱処理工程において、水素雰囲気に含まれる
水素量を調節することによりＹを含む希土類元素、Ｚ
ｒ、Ｔｉ、Ｈｆ、Ｖ、ＴａまたはＰｄなどの水素化の程
度を調節することができ、それによって、Ｆｅ−Ｃｏ系
合金粒子とＦｅ−Ｃｏ系合金粒子との間に介在するＲ、
Ｚｒ、Ｔｉ、Ｈｆ、Ｖ、ＴａまたはＰｄなどの水素化物
の量を調節することができ、それによって複合軟磁性焼
結材の抵抗値を調節することができるので低周波から高
周波にわたる広範囲な周波数帯域において使用可能な複
合軟磁性燒結材が得られる、などの研究結果が得られた
のである。
高強度、高密度を有しかつ高抵抗を有する複合軟磁性焼
結材を得るべく研究を行った。その結果、 （イ）平均粒径：１０〜１５０μｍのＦｅ−Ｃｏ系合金
粉末に、いずれも平均粒径：１〜１０μｍを有するＹを
含む希土類元素（以下、Ｒで示す）の水素化物粉末、Ｚ
ｒの水素化物粉末、Ｔｉの水素化物粉末、Ｈｆの水素化
物粉末、Ｖの水素化物粉末、Ｔａの水素化物粉末または
Ｐｄの水素化物粉末などを添加し混合粉砕して混合粉砕
粉末を作製し、この混合粉砕粉末を燒結すると、燒結時
に金属水素化物粉末は脱水素されてＲ、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｈ
ｆ、Ｖ、ＴａまたはＰｄの一部はＦｅ−Ｃｏ系合金粒子
の表面に拡散し固溶してＦｅ−Ｃｏ系合金粒子同士の結
合を強め、燒結終了後、水素雰囲気中で熱処理すると、
Ｆｅ−Ｃｏ系合金粒子の粒界に存在するＲ、Ｚｒ、Ｔ
ｉ、Ｈｆ、Ｖ、ＴａまたはＰｄは水素を吸収してＦｅ−
Ｃｏ系合金粒子の表面にＲ、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｈｆ、Ｖ、Ｔ
ａまたはＰｄの水素化物を形成し、Ｆｅ−Ｃｏ系合金粒
子がＲ、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｈｆ、Ｖ、ＴａまたはＰｄなどの
水素化物により被覆されてＦｅ−Ｃｏ系合金粒子とＦｅ
−Ｃｏ系合金粒子の間にＲ、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｈｆ、Ｖ、Ｔ
ａまたはＰｄなどの水素化物が介在した組織を有する複
合軟磁性焼結材が得られ、このＲ、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｈｆ、
Ｖ、ＴａまたはＰｄなどの水素化物被膜は固有抵抗値が
高いところから、高抵抗を有する複合軟磁性焼結材が得
られ、この複合軟磁性焼結材は高温で燒結されるところ
から鉄酸化物またはフェライト層を有する複合軟磁性焼
結材と比較して高密度および高強度を有し、またシリ
カ、酸化チタン、アルミナ、酸化ホウ素などの耐熱性に
優れ高抵抗物質からなる層をＦｅ−Ｃｏ系合金粒子の粒
界に形成した従来の複合軟磁性燒結材に比べて機械的強
度が向上する、（ロ）前記燒結終了後、水素雰囲気中で
熱処理する熱処理工程において、水素雰囲気に含まれる
水素量を調節することによりＹを含む希土類元素、Ｚ
ｒ、Ｔｉ、Ｈｆ、Ｖ、ＴａまたはＰｄなどの水素化の程
度を調節することができ、それによって、Ｆｅ−Ｃｏ系
合金粒子とＦｅ−Ｃｏ系合金粒子との間に介在するＲ、
Ｚｒ、Ｔｉ、Ｈｆ、Ｖ、ＴａまたはＰｄなどの水素化物
の量を調節することができ、それによって複合軟磁性焼
結材の抵抗値を調節することができるので低周波から高
周波にわたる広範囲な周波数帯域において使用可能な複
合軟磁性燒結材が得られる、などの研究結果が得られた
のである。
【０００６】この発明は、かかる研究結果に基づいてな
されたものであって、（１）Ｆｅ−Ｃｏ系合金粒子の間
に、Ｒの水素化物、Ｚｒの水素化物、Ｔｉの水素化物、
Ｈｆの水素化物、Ｖの水素化物、Ｔａの水素化物または
Ｐｄの水素化物(以下、これら水素化物を金属水素化物と
総称する)が介在している燒結組織を有する高強度、高
密度および高抵抗を有する複合軟磁性焼結材、に特徴を
有するものである。
されたものであって、（１）Ｆｅ−Ｃｏ系合金粒子の間
に、Ｒの水素化物、Ｚｒの水素化物、Ｔｉの水素化物、
Ｈｆの水素化物、Ｖの水素化物、Ｔａの水素化物または
Ｐｄの水素化物(以下、これら水素化物を金属水素化物と
総称する)が介在している燒結組織を有する高強度、高
密度および高抵抗を有する複合軟磁性焼結材、に特徴を
有するものである。
【０００７】Ｆｅ−Ｃｏ系合金粒子とＦｅ−Ｃｏ系合金
粒子の間に介在する水素化物は、Ｆｅ−Ｃｏ系合金粒子
が水素化物により被覆されてＦｅ−Ｃｏ系合金粒子同士
が金属水素化物により完全に隔離されている燒結組織を
有することが一層の高抵抗をもたらし、渦電流損失の発
生を一層抑制することができる。従って、この発明は、
（２）Ｆｅ−Ｃｏ系合金粒子の間に金属水素化物が介在
し、Ｆｅ−Ｃｏ系合金粒子が水素化物により被覆されて
Ｆｅ−Ｃｏ系合金粒子同士が金属水素化物により隔離さ
れている燒結組織を有する高強度、高密度および高抵抗
を有する複合軟磁性焼結材、に特徴を有するものであ
る。
粒子の間に介在する水素化物は、Ｆｅ−Ｃｏ系合金粒子
が水素化物により被覆されてＦｅ−Ｃｏ系合金粒子同士
が金属水素化物により完全に隔離されている燒結組織を
有することが一層の高抵抗をもたらし、渦電流損失の発
生を一層抑制することができる。従って、この発明は、
（２）Ｆｅ−Ｃｏ系合金粒子の間に金属水素化物が介在
し、Ｆｅ−Ｃｏ系合金粒子が水素化物により被覆されて
Ｆｅ−Ｃｏ系合金粒子同士が金属水素化物により隔離さ
れている燒結組織を有する高強度、高密度および高抵抗
を有する複合軟磁性焼結材、に特徴を有するものであ
る。
【０００８】この発明の複合軟磁性焼結材を製造するに
は、まず、平均粒径：１０〜１５０μｍを有する市販の
Ｆｅ−Ｃｏ系合金粉末を用意し、さらに、いずれも平均
粒径：１〜１０μｍを有する市販のＲの水素化物粉末、
Ｚｒの水素化物粉末、Ｔｉの水素化物粉末、Ｈｆの水素
化物粉末、Ｖの水素化物粉末、Ｔａの水素化物粉末、Ｐ
ｄの水素化物粉末（以下、これら水素化物粉末を金属水
素化物粉末という）を用意し、前記Ｆｅ−Ｃｏ系合金粉
末に対して前記金属水素化物粉末を０．０５〜５．０質
量％添加し混合粉砕して混合粉砕粉末を作製し、得られ
た混合粉砕粉末を圧粉成形し、非酸化性雰囲気中、温
度：９００〜１３００℃で焼結したのち、水素雰囲気
中、温度：１５０〜８００℃で加熱することにより水素
化処理することにより得られる。この場合、水素雰囲気
中、温度：１５０〜８００℃で加熱することにより水素
化処理する工程を、焼結後冷却する途中の工程において
雰囲気を水素雰囲気とすることにより代替することがで
きる。
は、まず、平均粒径：１０〜１５０μｍを有する市販の
Ｆｅ−Ｃｏ系合金粉末を用意し、さらに、いずれも平均
粒径：１〜１０μｍを有する市販のＲの水素化物粉末、
Ｚｒの水素化物粉末、Ｔｉの水素化物粉末、Ｈｆの水素
化物粉末、Ｖの水素化物粉末、Ｔａの水素化物粉末、Ｐ
ｄの水素化物粉末（以下、これら水素化物粉末を金属水
素化物粉末という）を用意し、前記Ｆｅ−Ｃｏ系合金粉
末に対して前記金属水素化物粉末を０．０５〜５．０質
量％添加し混合粉砕して混合粉砕粉末を作製し、得られ
た混合粉砕粉末を圧粉成形し、非酸化性雰囲気中、温
度：９００〜１３００℃で焼結したのち、水素雰囲気
中、温度：１５０〜８００℃で加熱することにより水素
化処理することにより得られる。この場合、水素雰囲気
中、温度：１５０〜８００℃で加熱することにより水素
化処理する工程を、焼結後冷却する途中の工程において
雰囲気を水素雰囲気とすることにより代替することがで
きる。
【０００９】したがって、この発明は、（３）平均粒
径：１０〜１５０μｍのＦｅ−Ｃｏ系合金粉末に、平均
粒径：１〜１０μｍを有する金属水素化物粉末を０．０
５〜５．０質量％添加し混合粉砕して混合粉砕粉末を作
製し、得られた混合粉砕粉末を圧密成形し、圧密成形体
を非酸化性雰囲気中、温度：９００〜１３００℃で焼結
したのち、水素雰囲気中、温度：１５０〜８００℃で加
熱することにより水素化処理する高強度、高密度および
高抵抗を有する複合軟磁性焼結材の製造方法、（４）平
均粒径：１０〜１５０μｍのＦｅ−Ｃｏ系合金粉末に、
平均粒径：１〜１０μｍを有する金属水素化物粉末を
０．０５〜５．０質量％添加し混合粉砕して混合粉砕粉
末を作製し、得られた混合粉砕粉末を圧密成形し、圧密
成形体を非酸化性雰囲気中、温度：９００〜１３００℃
で焼結し、焼結後冷却途中の温度範囲：１５０〜８００
℃における雰囲気を水素雰囲気とする高強度、高密度お
よび高抵抗を有する複合軟磁性焼結材の製造方法、に特
徴を有するものである。
径：１０〜１５０μｍのＦｅ−Ｃｏ系合金粉末に、平均
粒径：１〜１０μｍを有する金属水素化物粉末を０．０
５〜５．０質量％添加し混合粉砕して混合粉砕粉末を作
製し、得られた混合粉砕粉末を圧密成形し、圧密成形体
を非酸化性雰囲気中、温度：９００〜１３００℃で焼結
したのち、水素雰囲気中、温度：１５０〜８００℃で加
熱することにより水素化処理する高強度、高密度および
高抵抗を有する複合軟磁性焼結材の製造方法、（４）平
均粒径：１０〜１５０μｍのＦｅ−Ｃｏ系合金粉末に、
平均粒径：１〜１０μｍを有する金属水素化物粉末を
０．０５〜５．０質量％添加し混合粉砕して混合粉砕粉
末を作製し、得られた混合粉砕粉末を圧密成形し、圧密
成形体を非酸化性雰囲気中、温度：９００〜１３００℃
で焼結し、焼結後冷却途中の温度範囲：１５０〜８００
℃における雰囲気を水素雰囲気とする高強度、高密度お
よび高抵抗を有する複合軟磁性焼結材の製造方法、に特
徴を有するものである。
【００１０】この発明において、前記Ｒは、Ｙ，Ｃｅ，
Ｌａ，Ｐｒ，Ｎｄ，Ｓｍ，Ｇｄ，Ｈｏ，Ｅｒ，Ｙｂ，Ｌ
ｕの内の１種以上である。また、この発明の高強度、高
密度および高抵抗を有する複合軟磁性焼結材を製造する
ためのＦｅ−Ｃｏ系合金粉末は、アトマイズ法、電解
法、還元法のいずれかの方法で作製したＦｅ−Ｃｏ系合
金粉末を使用することができる。さらに、この発明の複
合軟磁性焼結材を製造する際に使用するＦｅ−Ｃｏ系合
金粉末は、質量％で、Ｃｏ：２５〜６０％を含み、残部
がＦｅおよび不可避不純物からなる組成のＦｅ−Ｃｏ系
合金（例えば、５０％Ｃｏ−Ｆｅ）粉末、Ｃｏ：２５〜
６０％を含み、Ｖ：０．５〜５％を含有し、残部がＦｅ
および不可避不純物からなる組成のＦｅ−Ｃｏ系合金
（例えば、４９％Ｃｏ−２％Ｖ−Ｆｅ）粉末が好ましい
が、この成分組成の粉末に限定されるものではなく、そ
の他一般に知られているＦｅ−Ｃｏ系合金粉末はいかな
る成分組成のＦｅ−Ｃｏ系合金粉末であっても使用する
ことができる。
Ｌａ，Ｐｒ，Ｎｄ，Ｓｍ，Ｇｄ，Ｈｏ，Ｅｒ，Ｙｂ，Ｌ
ｕの内の１種以上である。また、この発明の高強度、高
密度および高抵抗を有する複合軟磁性焼結材を製造する
ためのＦｅ−Ｃｏ系合金粉末は、アトマイズ法、電解
法、還元法のいずれかの方法で作製したＦｅ−Ｃｏ系合
金粉末を使用することができる。さらに、この発明の複
合軟磁性焼結材を製造する際に使用するＦｅ−Ｃｏ系合
金粉末は、質量％で、Ｃｏ：２５〜６０％を含み、残部
がＦｅおよび不可避不純物からなる組成のＦｅ−Ｃｏ系
合金（例えば、５０％Ｃｏ−Ｆｅ）粉末、Ｃｏ：２５〜
６０％を含み、Ｖ：０．５〜５％を含有し、残部がＦｅ
および不可避不純物からなる組成のＦｅ−Ｃｏ系合金
（例えば、４９％Ｃｏ−２％Ｖ−Ｆｅ）粉末が好ましい
が、この成分組成の粉末に限定されるものではなく、そ
の他一般に知られているＦｅ−Ｃｏ系合金粉末はいかな
る成分組成のＦｅ−Ｃｏ系合金粉末であっても使用する
ことができる。
【００１１】平均粒径：１〜１０μｍの金属水素化物粉
末の添加量を０．０５質量％以上にした理由は、平均粒
径：１〜１０μｍの金属水素化物粉末が０．０５質量％
未満含まれていても抵抗値に大きく影響を及ぼすことは
ないからであり、一方、５．０質量％を越えて含有する
と非磁性相の割合が多くなり、比透磁率の低下をもたら
すので好ましくないことによるものである。金属水素化
物粉末はＦｅ−Ｃｏ系合金粉末に比べて粉砕されやすい
ため、ボールミル等により混合粉砕することにより金属
水素化物粉末はさらに微細化され、Ｆｅ−Ｃｏ系合金粉
末の表面に金属水素化物粉末が均一に付着し、金属水素
化物粉末が均一に分散した混合粉末が得られ、この混合
粉末を圧密成形すると、金属水素化物粉末が一層均一に
分散した圧密成形体が得られる。
末の添加量を０．０５質量％以上にした理由は、平均粒
径：１〜１０μｍの金属水素化物粉末が０．０５質量％
未満含まれていても抵抗値に大きく影響を及ぼすことは
ないからであり、一方、５．０質量％を越えて含有する
と非磁性相の割合が多くなり、比透磁率の低下をもたら
すので好ましくないことによるものである。金属水素化
物粉末はＦｅ−Ｃｏ系合金粉末に比べて粉砕されやすい
ため、ボールミル等により混合粉砕することにより金属
水素化物粉末はさらに微細化され、Ｆｅ−Ｃｏ系合金粉
末の表面に金属水素化物粉末が均一に付着し、金属水素
化物粉末が均一に分散した混合粉末が得られ、この混合
粉末を圧密成形すると、金属水素化物粉末が一層均一に
分散した圧密成形体が得られる。
【００１２】
【発明の実施の形態】実施例
原料粉末として、平均粒径：６０μｍを有し、成分組成
がＣｏ：５０％を含有し、残部がＦｅおよび不可避不純
物からなるＦｅ−Ｃｏ系合金のアトマイズ粉末を用意
し、さらに、いずれも平均粒径：３μｍを有するＹの水
素化物粉末、Ｌａの水素化物粉末、Ｃｅの水素化物粉
末、Ｎｄの水素化物粉末、Ｓｍの水素化物粉末、Ｚｒの
水素化物粉末、Ｔｉの水素化物粉末、Ｈｆの水素化物粉
末、Ｖの水素化物粉末、Ｔａの水素化物粉末またはＰｄ
の水素化物粉末を用意した。前記Ｙの水素化物粉末、Ｌ
ａの水素化物粉末、Ｃｅの水素化物粉末、Ｎｄの水素化
物粉末、Ｓｍの水素化物粉末、Ｚｒの水素化物粉末、Ｔ
ｉの水素化物粉末、Ｈｆの水素化物粉末、Ｖの水素化物
粉末、Ｔａの水素化物粉末またはＰｄの水素化物粉末を
表１に示される配合組成となるように前記Ｆｅ−Ｃｏ系
合金アトマイズ粉末に添加し、混合粉砕して混合粉砕粉
末を作製し、得られた混合粉砕粉末を６ｔｏｎ／ｃｍ2
の成形圧をかけることにより縦：４０ｍｍ、横：１０ｍ
ｍ、厚さ：５ｍｍの寸法を有する圧密体を成形し、得ら
れた圧密体を不活性ガス雰囲気中、１１５０℃の温度で
焼結し、焼結後の冷却工程において８００℃まで冷却し
た時点で雰囲気が水素雰囲気となるように水素を供給
し、この水素雰囲気は少なくとも１５０℃に冷却するま
で保持することにより水素化処理して本発明複合軟磁性
焼結材１〜１１、比較複合軟磁性焼結材１〜２を作製し
た。
がＣｏ：５０％を含有し、残部がＦｅおよび不可避不純
物からなるＦｅ−Ｃｏ系合金のアトマイズ粉末を用意
し、さらに、いずれも平均粒径：３μｍを有するＹの水
素化物粉末、Ｌａの水素化物粉末、Ｃｅの水素化物粉
末、Ｎｄの水素化物粉末、Ｓｍの水素化物粉末、Ｚｒの
水素化物粉末、Ｔｉの水素化物粉末、Ｈｆの水素化物粉
末、Ｖの水素化物粉末、Ｔａの水素化物粉末またはＰｄ
の水素化物粉末を用意した。前記Ｙの水素化物粉末、Ｌ
ａの水素化物粉末、Ｃｅの水素化物粉末、Ｎｄの水素化
物粉末、Ｓｍの水素化物粉末、Ｚｒの水素化物粉末、Ｔ
ｉの水素化物粉末、Ｈｆの水素化物粉末、Ｖの水素化物
粉末、Ｔａの水素化物粉末またはＰｄの水素化物粉末を
表１に示される配合組成となるように前記Ｆｅ−Ｃｏ系
合金アトマイズ粉末に添加し、混合粉砕して混合粉砕粉
末を作製し、得られた混合粉砕粉末を６ｔｏｎ／ｃｍ2
の成形圧をかけることにより縦：４０ｍｍ、横：１０ｍ
ｍ、厚さ：５ｍｍの寸法を有する圧密体を成形し、得ら
れた圧密体を不活性ガス雰囲気中、１１５０℃の温度で
焼結し、焼結後の冷却工程において８００℃まで冷却し
た時点で雰囲気が水素雰囲気となるように水素を供給
し、この水素雰囲気は少なくとも１５０℃に冷却するま
で保持することにより水素化処理して本発明複合軟磁性
焼結材１〜１１、比較複合軟磁性焼結材１〜２を作製し
た。
【００１３】従来例
比較のために、Ｆｅ−Ｃｏ系合金アトマイズ粉末の表面
に（Ｍｎ17Ｚｎ16Ｆｅ 67）3Ｏ4を被覆した複合粉末を用
意し、この複合粉末を８００℃で燒結することにより粒
界にフェライト相を有する従来複合軟磁性焼結材を作製
した。
に（Ｍｎ17Ｚｎ16Ｆｅ 67）3Ｏ4を被覆した複合粉末を用
意し、この複合粉末を８００℃で燒結することにより粒
界にフェライト相を有する従来複合軟磁性焼結材を作製
した。
【００１４】このようにして得られた本発明複合軟磁性
焼結材１〜１１、比較複合軟磁性焼結材１〜２および従
来複合軟磁性焼結材の組織をＳＥＭで観察した結果、本
発明複合軟磁性焼結材１〜１１および比較複合軟磁性焼
結材１〜２にはいずれもＦｅ結晶粒の粒界に水素化金属
が介在している組織を有していた。さらに本発明複合軟
磁性焼結材１〜１１、比較複合軟磁性焼結材１〜２およ
び従来複合軟磁性焼結材について相対密度および抗折力
を測定し、その結果を表１に示し、さらに、本発明複合軟
磁性焼結材１〜１１、比較複合軟磁性焼結材１〜２およ
び従来複合軟磁性焼結材について、磁束密度、抵抗値お
よび周波数：１００ＫＨｚの高周波における比透磁率を
測定し、その結果を表１に示した。
焼結材１〜１１、比較複合軟磁性焼結材１〜２および従
来複合軟磁性焼結材の組織をＳＥＭで観察した結果、本
発明複合軟磁性焼結材１〜１１および比較複合軟磁性焼
結材１〜２にはいずれもＦｅ結晶粒の粒界に水素化金属
が介在している組織を有していた。さらに本発明複合軟
磁性焼結材１〜１１、比較複合軟磁性焼結材１〜２およ
び従来複合軟磁性焼結材について相対密度および抗折力
を測定し、その結果を表１に示し、さらに、本発明複合軟
磁性焼結材１〜１１、比較複合軟磁性焼結材１〜２およ
び従来複合軟磁性焼結材について、磁束密度、抵抗値お
よび周波数：１００ＫＨｚの高周波における比透磁率を
測定し、その結果を表１に示した。
【００１５】
【表１】
【００１６】表１に示される結果から、本発明複合軟磁
性焼結材１〜１１は、粒界にフェライト相を有する従来
複合軟磁性焼結材に比べて磁気特性および抵抗値につい
ては遜色が無いが、本発明複合軟磁性焼結材１〜１１は
従来複合軟磁性焼結材に比べて一層高密度を有すると共
に一層機械的強度が高いことが分かる。しかし、比較複
合軟磁性焼結材１〜２は機械的特性または磁気特性の内
の少なくともいずれかが劣るので好ましくないことが分
かる。
性焼結材１〜１１は、粒界にフェライト相を有する従来
複合軟磁性焼結材に比べて磁気特性および抵抗値につい
ては遜色が無いが、本発明複合軟磁性焼結材１〜１１は
従来複合軟磁性焼結材に比べて一層高密度を有すると共
に一層機械的強度が高いことが分かる。しかし、比較複
合軟磁性焼結材１〜２は機械的特性または磁気特性の内
の少なくともいずれかが劣るので好ましくないことが分
かる。
【００１７】
【発明の効果】この発明は、高密度で機械的強度が優
れ、さらに高周波の比透磁率の高い複合軟磁性焼結材を
提供することができ、電気および電子産業において優れ
た効果をもたらすものである。
れ、さらに高周波の比透磁率の高い複合軟磁性焼結材を
提供することができ、電気および電子産業において優れ
た効果をもたらすものである。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考）
Ｈ０１Ｆ 1/22 Ｈ０１Ｆ 1/22
Ｆターム(参考） 4K018 AA25 AB10 AC01 BA16 BA20
BC12 CA11 DA11 DA31 FA08
FA14 FA27 KA43
5E041 AA05 AA19 AC05 BD01 CA01
HB03 HB05 HB08 HB17 NN06
NN18
Claims (4)
- 【請求項１】Ｆｅ−Ｃｏ系合金粒子の間に、Ｙを含む希
土類元素の水素化物、Ｚｒの水素化物、Ｔｉの水素化
物、Ｈｆの水素化物、Ｖの水素化物、Ｔａの水素化物ま
たはＰｄの水素化物（以下、これらを金属水素化物とい
う）が介在した燒結組織を有することを特徴とする高強
度、高密度および高抵抗を有する複合軟磁性焼結材。 - 【請求項２】Ｆｅ−Ｃｏ系合金粒子の間に金属水素化物
が介在し、Ｆｅ−Ｃｏ系合金粒子が水素化物により被覆
されてＦｅ−Ｃｏ系合金粒子同士が金属水素化物により
隔離されている燒結組織を有することを特徴とする高強
度、高密度および高抵抗を有する複合軟磁性焼結材。 - 【請求項３】平均粒径：１０〜１５０μｍのＦｅ−Ｃｏ
系合金粉末に、平均粒径：１〜１０μｍを有する金属水
素化物粉末を０．０５〜５．０質量％添加し混合粉砕し
て混合粉砕粉末を作製し、得られた混合粉砕粉末を圧密
成形し、圧密成形体を非酸化性雰囲気中、温度：９００
〜１３００℃で焼結したのち、水素雰囲気中、温度：１
５０〜８００℃で加熱することにより水素化処理するこ
とを特徴とする高強度、高密度および高抵抗を有する複
合軟磁性焼結材の製造方法。 - 【請求項４】平均粒径：１０〜１５０μｍのＦｅ−Ｃｏ
系合金粉末に、平均粒径：１〜１０μｍを有する金属水
素化物粉末を０．０５〜５．０質量％添加し混合粉砕し
て混合粉砕粉末を作製し、得られた混合粉砕粉末を圧密
成形し、圧密成形体を非酸化性雰囲気中、温度：９００
〜１３００℃で焼結し、焼結後冷却途中の温度範囲：１
５０〜８００℃における雰囲気を水素雰囲気とすること
を特徴とする高強度、高密度および高抵抗を有する複合
軟磁性焼結材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002025815A JP2003226903A (ja) | 2002-02-01 | 2002-02-01 | 高強度、高密度および高抵抗を有する複合軟磁性焼結材およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002025815A JP2003226903A (ja) | 2002-02-01 | 2002-02-01 | 高強度、高密度および高抵抗を有する複合軟磁性焼結材およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003226903A true JP2003226903A (ja) | 2003-08-15 |
Family
ID=27747850
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002025815A Withdrawn JP2003226903A (ja) | 2002-02-01 | 2002-02-01 | 高強度、高密度および高抵抗を有する複合軟磁性焼結材およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003226903A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005243794A (ja) * | 2004-02-25 | 2005-09-08 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 複合焼結磁性材料の製造方法 |
-
2002
- 2002-02-01 JP JP2002025815A patent/JP2003226903A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005243794A (ja) * | 2004-02-25 | 2005-09-08 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 複合焼結磁性材料の製造方法 |
| JP4534523B2 (ja) * | 2004-02-25 | 2010-09-01 | パナソニック株式会社 | 複合焼結磁性材料の製造方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20050405 |