JP2005142241A - フェライトめっきされたセンダスト微粒子およびその成形体の製造方法、並びにフェライトめっきされたセンダスト微粒子およびその成形体 - Google Patents

Abstract

【課題】センダスト微粒子の表面に均一なフェライト被膜を形成したフェライトめっきセンダスト微粒子およびこの微粒子を成形した成形体の製造方法を開発することにより、優れた高周波磁気特性を有する高周波磁性材料およびその製造方法を提供する。
【解決手段】陽イオンとして２価鉄イオンを必須成分とする金属イオンを含み、陰イオンとして塩素イオンと硫酸イオンとを含む水溶液中に、センダスト微粒子を浸漬し、前記センダスト微粒子の表面と前記水溶液との反応により、センダスト微粒子の表面にフェライトめっき層を形成する。こうしてフェライト被膜を形成したセンダスト微粒子の粉末を成形し、高周波磁気特性の優れた磁性材料を得る。また必要に応じてこの成形体を熱処理し、抵抗率を低下させることなく成形体の透磁率を高め、さらに高周波磁気特性の優れた磁性材料を得る。
【選択図】図１

Description

本発明は、フェライトめっき層の形成されたセンダスト微粒子およびその成形体の製造方法、並びにフェライトめっきされたセンダスト微粒子およびその成形体に関し、特にセンダスト微粒子の表面に均一なフェライトめっき層の形成されたフェライトめっきセンダスト微粒子およびその成形体の製造方法、並びに均一にフェライトめっきされたセンダスト微粒子およびこの微粒子を成形して得られる高周波磁気特性の優れた成形体に関する。

情報通信システムの高速化と小型化に伴い、電源用の磁心など各種の磁心として、高飽和磁束密度を有し、数ＭＨｚ以上の高周波領域において高透磁率を有し低損失の磁性材料が望まれるようになった。本発明者らはこれまでに研究を重ねてきたフェライトめっき法（特許文献１および非特許文献１参照）を応用し、このような要望に応える磁心材料として、鉄などの金属磁性微粒子の表面をフェライトめっき層で被覆し、これを加圧成形した複合磁性材料を開発した（特許文献２）。この複合磁性材料は、材料を構成する各金属磁性微粒子の表面が高抵抗のフェライトめっき層で被覆されているため、高抵抗率を示し、従って渦電流が抑制される一方で、このフェライトめっき層は磁性を有するので、金属磁性微粒子間のフェライトめっき層により金属磁性微粒子間は磁気的に接続されるため、複合磁性材料として高い透磁率を確保することができる。

このようにして表面をフェライトめっき層で被覆した金属磁性微粒子を成形した複合磁性材料において、さらに高透磁率を得るためには、複合磁性材料を構成する金属磁性微粒子としてより高透磁率を示すものを用いることが望ましい。高透磁率を示す金属磁性材料としてパーマロイ即ち３０〜９０％ＮｉのＦｅ−Ｎｉ系の合金がある。金属磁性微粒子としてパーマロイ微粒子を用い、その表面にフェライト層を形成し加圧成形した複合磁性材料成形体は実際に高い透磁率を示す。

ところがパーマロイは応力歪みに対して敏感であって、表面にフェライト層を形成したパーマロイ微粒子の加圧成形体は成形などによる残留応力歪みを有することから、加熱処理（アニール処理）などの方法によって加圧成形で生じた応力歪みを除去し、透磁率をさらに高めることができることが望ましい。しかし、パーマロイのフェライトめっき微粒子成形体は、熱処理をするための加熱を行なうと、フェライトからパーマロイに原子の拡散が起こり、熱処理温度の上昇とともに抵抗率が低下して高周波における損失が増大し、また高周波における透磁率が減少することが見出されている。

金属磁性合金でパーマロイと並び高透磁率を示すもう一種の合金としてセンダストがある。センダストは９．６％Ｓｉ、４．５４％Ａｌ、残Ｆｅを中心とし、５〜１１％Ｓｉ、３〜８％Ａｌ、残Ｆｅを主な組成範囲とする合金である。センダストはパーマロイと比べると応力歪みの影響が少ないという特徴がみられる。センダストの合金組成では結晶磁気異方性定数と磁歪定数がともにゼロに近いＤＯ３相になっていることがその理由と考えられる。従ってセンダスト微粒子にフェライトめっきによる被覆を行なったものを成形した複合磁性材料には、パーマロイ微粒子にフェライトめっきによる被覆を行なったものを成形した複合磁性材料とは異なった優れた特徴が期待できる。

パーマロイ粒子にフェライトコートを行なって成形した複合磁性材料についての研究の報告が非特許文献２になされている。この研究はメカニカルフュージョンを用い、機械的な手段でセンダスト粒子の表面をフェライトでコーティングし、このセンダスト粒子をホットプレスやプラズマ活性化燒結により成形した複合磁性材料についての研究の報告である。このフェライトコーティングの方法は、６１μｍまたは２８μｍと粒子サイズの大きなセンダスト粒子に対し、機械的な作用によってその表面にェライトをコーティングする方法であり、製作される複合磁性材料の透磁率の周波数限界が１ＭＨｚ程度と低いことに加えて、この粒子を成形した複合磁性材料の渦電流損が大きくセンダスト粒子のフェライトコートによる絶縁は良好なものではないことから、この方法では１ＭＨｚを超える高い周波数で用いる磁性材料を得ることは困難であると考えられる。
特開昭５９−１１１９２９号公報 ＷＯ ０３／０１５１０９ Ａ１公報 阿部正紀：日本応用磁気学会誌，ｖｏｌ．２２，Ｎｏ．９（１９９８） 茂呂英治ほか：日本機械学会第１回機械材料材料加工技術講演会講演論文集 第４２９頁（１９９３）

そこでセンダスト微粒子の表面を絶縁性の良好なフェライト層で被覆し成形して高周波特性の良好な複合磁性材料を得るために、鉄微粒子やパーマロイ微粒子の表面をフェライト層で被覆する場合と同様のフェライトめっきを用いてセンダスト微粒子をフェライト層で被覆する方法が考えられる。

ところが、センダスト微粒子に対し、鉄微粒子やパーマロイ微粒子に対するフェライトめっきと同様のフェライトめっきを試みたところ、センダスト微粒子の場合には、微粒子の表面を覆うフェライト層は形成できないことがわかった。

鉄微粒子などに対するフェライトめっきと同様のフェライトめっきを試みたセンダスト微粒子について、その表面を電子顕微鏡で観察してみると、フェライトの微細な粒子がセンダスト微粒子の表面に点在しており、フェライトによる被覆層は形成されていないことがわかった。

そこで本発明者らは、センダスト微粒子の表面にフェライト被膜を形成することのできるフェライトめっき方法を見出すために鋭意研究を重ねた結果、その方法を見出すことができた。この方法を用いてフェライトめっき層を被膜したセンダスト微粒子を加圧成形した成形体において優れた高周波磁気特性を得ることができた。また、この成形体を熱処理することにより、抵抗率を低下させることなく成形体の透磁率を高めることができ、高周波磁気特性をさらに高めることができた。

本発明は、このような研究の結果により得られた知見をもとになされた発明であって、フェライトめっきされたセンダスト微粒子およびその成形体の製造方法、並びにフェライトめっきされたセンダスト微粒子およびその成形体を提供するものである。

本発明のフェライトめっきセンダスト微粒子の製造方法は、２価鉄イオンを必須成分とする金属イオンを陽イオンとして含有し塩素イオンと硫酸イオンを陰イオンとして含有する水溶液にセンダスト微粒子を浸漬し、センダスト微粒子の表面に前記２価鉄イオンを必須成分とする金属イオンを吸着させ、酸化剤を用い前記センダスト微粒子の表面に吸着させた２価鉄イオンを酸化させることにより、フェライトめっき反応を生じさせてセンダスト微粒子の表面にフェライトめっき層の被覆を形成することを特徴とする。

本発明のフェライトめっきセンダスト微粒子の製造方法に従い、陰イオンとして塩素イオンと硫酸イオンとを共存させた状態でフェライトめっきを行なうことにより、従来はフェライトめっき膜の形成が困難であったセンダスト微粒子の表面に均一なフェライトめっき膜の形成を可能にしている。上記２価鉄イオンを必須成分とする金属イオンを陽イオンとして含有し塩素イオンと硫酸イオンを陰イオンとして含有する水溶液、即ち反応液の金属イオンの濃度は特に制限されないが、低濃度では緻密な膜を得る上で有利てあるもの体積速度が低く、また高濃度では膜を形成しないフェライト微粒子が析出し易くなることから、金属イオンの濃度範囲として、２５〜１００ mmol/lの範囲が好ましく、４０〜８０ mmol/lの範囲がさらに好ましい。

本発明のフェライトめっきセンダスト微粒子の製造方法においては、センダスト微粒子の表面をフェライトめっき層で被覆するのに先立って、センダスト微粒子を塩酸と硫酸の混合水溶液に浸漬する前処理工程を備えることが好ましい。このセンダスト微粒子を塩酸と硫酸の混合水溶液に浸漬する前処理工程においては、超音波振動や攪拌などによって、センダスト微粒子の表面が一様に前処理されるようにすることが望ましい。こうした前処理工程を行なうことにより、より均一なフェライトめっき層の被覆を形成することができる。

また本発明のフェライトめっきセンダスト微粒子成形体の製造方法は、２価鉄イオンを必須成分とする金属イオンを陽イオンとして含有し塩素イオンと硫酸イオンを陰イオンとして含有する水溶液にセンダスト微粒子を浸漬し、センダスト微粒子の表面に２価鉄イオンを必須成分とする金属イオンを吸着させ、酸化剤を用いセンダスト微粒子の表面に吸着させた２価鉄イオンを酸化させることにより、フェライトめっき反応を生じさせてセンダスト微粒子の表面にフェライトめっき層の被覆を形成するフェライトめっき工程と、フェライト層の形成されたセンダスト微粒子を加圧成形してフェライトめっきセンダスト微粒子成形体を得る成形工程とを備えたことを特徴とする。

本発明のフェライトめっきセンダスト微粒子成形体の製造方法によれば、センダスト微粒子の表面に均一なフェライトめっき膜による被覆を形成することができるようになり、このフェライトめっき膜の形成されたセンダスト微粒子の粉末を成形することにより、成形体を形成するセンダスト微粒子がフェライトめっき層によってよく絶縁された成形体を得ることができるようになった。この結果、従来のフェライトめっき方法を用いたセンダスト微粒子を成形した成形体に比べ、大幅に高周波透磁率を増加させ、同時に磁気共鳴周波数を高めることが可能となった。

本発明のフェライトめっきセンダスト微粒子成形体の製造方法においては、フェライト層の形成されたセンダスト微粒子を成形して得たセンダスト微粒子成形体を熱処理する成形体熱処理工程を備えることができる。

本発明の製造方法によって成形されたフェライトめっきセンダスト微粒子成形体は、成形後にセンダスト微粒子成形体を熱処理することによって、抵抗率を低下させることなく、また磁気共鳴周波数を低下させることなく、透磁率を高めることができる。

本発明のフェライトめっきセンダスト微粒子成形体の製造方法においては、フェライトめっきによりフェライト層を形成する前にセンダスト微粒子を熱処理するセンダスト微粒子の熱処理工程を備えることができる。また、前記センダスト微粒子を熱処理するセンダスト微粒子熱処理工程は、フェライトめっきによりフェライト層形成した後のセンダスト微粒子を熱処理するものであってもよい。

このようにして熱処理によって透磁率を高めたセンダスト微粒子の粉末を加圧成形することにより、センダスト微粒子がフェライトめっき層によってよく絶縁された成形体を得ることができ、高周波において高い透磁率と高い磁気共鳴周波数が得られるなど、この成形体にて優れた高周波磁気特性を得ることができる。

本発明のフェライトめっきセンダスト微粒子は、微粒子の表面がフェライトめっき層による均一な被覆がなされていることを特徴とする。

本発明においてフェライトめっき層による均一な被覆とは、適切なフェライトめっき量にてセンダスト粒子表面を覆うことのできる被覆であり、具体的には、フェライトめっき量がフェライト層の平均の厚さに換算して1μｍ以下にて、センダスト微粒子の表面を被覆し、微粒子の成形体においてセンダスト微粒子間がフェライトめっき層によりよく絶縁されて１０^２Ω・ｃｍ以上の高いい抵抗率を示し、高周波において高い透磁率と高い磁気共鳴周波数を示すフェライトめっき層被覆を意味するものとする。

本発明のフェライトめっきセンダスト微粒子成形体は、フェライトめっき層によって被覆されてなるセンダスト微粒子が成形された成形体であって、センダスト微粒子と、センダスト微粒子の表面を被覆しセンダスト微粒子間を絶縁するフェライトめっき層とを備えたことを特徴とする。

本発明のフェライトめっきセンダスト微粒子成形体は、センダスト微粒子がフェライトめっき層によってよく絶縁されており、高周波において高い透磁率と高い磁気共鳴周波数を示すなど、優れた磁気特性を有するとともに、熱処理によって高周波における透磁率を高めることができるなどの利点を有する。

本発明により、従来はフェライトめっきが困難であったセンダスト微粒子表面に均一なフェライトめっき膜による被覆が可能になった。この結果、フェライトめっき膜の形成されたセンダスト微粒子を成形した成形体において、従来のフェライトめっき方法を用いたセンダスト微粒子を成形した成形体に比べ、大幅に高周波透磁率を増加させ、同時に強磁性共鳴周波数を高めることができた。

次に本発明の実施形態について、図面を用いて具体的に説明する。

（実施形態１）フェライトめっきセンダスト微粒子とその成形体の製造工程１
図１（ａ）、（ｂ）および（ｃ）は本発明のフェライトめっきセンダスト微粒子成形体の製造方法における３つの実施形態について、工程の流れを示した図である。

図１（ａ）において、センダスト微粒子１１０は、塩素イオンおよび硫酸イオンを含有する反応液を用いたフェライトめっき工程１２０により、微粒子の表面にフェライトめっきを行ない、フェライトめっきされたセンダスト微粒子１３０を得る。

次にこのセンダスト微粒子１３０を成形工程１４０にて成形し、フェライトめっきセンダスト微粒子の成形体１５０を得る。成形には常温における３〜１５トン／ｃｍ^２、より好ましくは５〜１５トン／ｃｍ^２の加圧成形を用いる。なおホットプレスを用いて成形し充填密度を高めることもできる。こうして製作された成形体１５０は、良好な高周波磁気特性を有し高周波磁心として使用可能である。この成形体１５０を熱処理工程１６０にて熱処理することにより、高周波損失率を増加させることなく高周波における透磁率をさらに高めることができ、高周波磁気特性のさらに優れたフェライトめっきセンダスト微粒子の成形体１７０を得る。

（実施形態２）フェライトめっきセンダスト微粒子とその成形体の製造工程２
図１（ｂ）は、図１（ａ）の工程の変形であって、成形後に熱処理する代わりに、センダスト微粒子を先に熱処理して磁気特性を高めてから用いるものである。即ち、図１（ｂ）において、センダスト微粒子１１０はまず熱処理工程１６１により、熱処理されたセンダスト微粒子１３１とし、これに塩素イオンおよび硫酸イオン含有の反応液を用いたフェライトめっき工程１２０を加えて、熱処理されフェライトめっきされたセンダスト微粒子３２を得る。

（実施形態３）フェライトめっきセンダスト微粒子とその成形体の製造工程３
図１（ｃ）は図１（ａ）の工程の変形であって、成形後に熱処理する代わりに、フェライトめっきしたセンダスト微粒子を熱処理して透磁率を高めるなど磁気特性を高めてから加圧成形に用いる。即ち、図１（ｃ）において、センダスト微粒子１１０はまず塩素イオンおよび硫酸イオン含有の反応液を用いたフェライトめっき工程１２０により、フェライトめっきされたセンダスト微粒子１３３とする。

このセンダスト微粒子１３３を熱処理工程１６２にてフェライトめっきされ熱処理されたセンダスト微粒子３３を得る。このセンダスト微粒子１３３を成形工程１４０にて成形し、高周波磁気特性の優れたフェライトめっきセンダスト微粒子成形体１７２を得る。

上記実施形態１〜３において、センダスト微粒子１１０として熱処理などの方法によって残留応力歪みがすでに除かれているセンダスト微粒子を用いる場合には、上記図１（ａ）〜（ｃ）における熱処理工程６０〜６２は省略することができる。

また上記センダスト微粒子１１０または１３１がフェライトめっき層で被覆されるフェライトめっき工程１２０に先立って、塩酸が３％〜１５％で硫酸が３０％〜５０％の塩酸と硫酸の混合水溶液に５分〜２０分間浸漬する前処理を行なっておくことが好ましい。センダスト微粒子を浸漬した塩酸と硫酸の混合水溶液には超音波振動を与えたり攪拌するなどして、センダスト微粒子の表面を一様に前処理されるようにすることが好ましい。こうすることにより、フェライトめっき層のより均一な被覆を得ることができる。

上記センダスト微粒子１１０の粒子サイズは、フェライトめっきセンダスト微粒子成形体が複合磁性材料として用いられる周波数における金属微粒子の表皮厚さを基準にして選択すればよい。数ＭＨｚ以上の高周波領域で用いられる複合磁性材料には、センダスト微粒子１１０の粒子サイズが５０ｎｍ以上、５０μｍ以下の範囲であることが望ましい。

上記フェライトめっき工程１２０における金属の塩酸塩および硫酸塩を含有する反応液は、良好なフェライトめっき被覆を得るために、金属の塩酸塩ＭＣｌ_２と硫酸塩ＭＳＯ_４との比率としてＭＣｌ_２／ＭＳＯ_４比で９／１〜１／９の範囲であることが好ましく、７／３〜３／７の範囲であることがさらに好ましい。

上記フェライトめっき工程１２０にてセンダスト微粒子を被覆するフェライトめっき層の組成は、特に限定されずさまざまなフェライト組成を用いることができるが、その中でもより高抵抗率を有するフェライト組成がより好ましく、そのような組成として例えばＮｉＺｎフェライト、Ｃｏフェライト、ＣｏＺｎフェライトや、これらを主成分とするフェライト組成が好ましい。

上記熱処理工程１６０，１６１および１６２の熱処理工程における熱処理温度としては、温度か低いとその効果が小さくなるので２００℃以上であることが好ましく、４００℃以上であることがさらに好ましい。他方で熱処理温度は複合磁性材料の基本的な構造が損なわれない温度にとどめておくことが望ましく、この観点から１０００℃以下が好ましく、８００℃以下がさらに好ましい。

ガスアトマイズ法によって製造され、粒径が１０μｍから２０μｍに分布した球状のセンダスト微粒子を、まず純水２５０ mlに７％塩酸１．２ mlと４７％硫酸１．２ mlを加えて作製した前処理液に浸漬して１０分間超音波振動を与える前処理を行なった。

次に図２示した超音波励起フェライトめっきの方法により、この前処理を行なったセンダスト微粒子の表面をＮｉＺｎフェライト膜で被覆した。図２において、反応容器２０１中にてセンダスト微粒子２０２を純水２０３に浸漬し、窒素ガス２０４を流して容器２０１内の酸素を除き、超音波ホーン２０５により純水に対し周波数１９．５ｋＨｚで６００ｗの超音波振動を与えながら、塩化第１鉄（ＦｅＣｌ_２）２５ mmol/l、硫酸第１鉄（ＦｅＳＯ_４）２５ mmol/l、硫酸ニッケル（ＮｉＳＯ_４）２５ mmol/l、および硫酸亜鉛（ＺｎＳＯ_４）２ mmol/lの混合水溶液の反応液２０６を２ ml/l、また亜硝酸ナトリウム（ＮａＮＯ_２）の２８ mmol/l水溶液を用いた酸化液２０７を３ ml/lと、それぞれ一定流速で滴下し、６０分間のフェライトめっき処理を行なった。このフェライトめっき反応に伴う液のｐＨ値の低下は、ｐＨメータ２０８でモニターし、アンモニア水２０９を加えることによって調整することにより、フェライトめっき反応の液のｐＨを９に固定した。

このフェライトめっき処理の工程を経たセンダスト微粒子を水洗浄し、フェライトめっき被覆をしたセンダスト微粒子を得た。この６０分間のフェライトめっき処理の工程でセンダスト微粒子に形成されたフェライトめっき層は、膜厚でおよそ０．３μｍの程度であった。

次にこうしてフェライトめっき被覆をしたセンダスト微粒子を５ｔｏｎ／ｃｍ^２の圧力で加圧成形し、外径８ｍｍ、内径３ｍｍ、厚さ２ｍｍのトロイダルコアを作製した。このトロイダルコアについて、高周波インピーダンスアナライザを用い複素透磁率（μ＝μ'−ｉμ"）を１ＭＨｚから３ＧＨｚにわたって測定した。

図３はその結果を示したものである。図３の３０１および３０２は、こうして作製したトロイダルコアのそれぞれμ'およびμ"の測定値である。

図３には、このトロイダルコアのμ'およびμ"の測定値３０１および３０２との比較のために、フェライトめっきを行なわないセンダスト微粒子、即ちフェライトめっき層を設けないセンダスト微粒子を加圧成形して作製したトロイダルコアのμ'およびμ"の測定結果３０３および３０４、および反応液に硫酸イオンを含有させずに塩化第１鉄、塩酸ニッケル、および塩酸亜鉛（ＦｅＣｌ_２＋ＮｉＣｌ_２＋ＺｎＣｌ_２）の水溶液を混ぜた反応液を用いてフェライトめっき処理を行なったセンダスト微粒子を加圧成形して作製したトロイダルコアのμ'およびμ"の測定結果３０５および３０６を同時に示した。

図３から、反応液として塩化第１鉄、硫酸第１鉄、硫酸ニッケル、および硫酸亜鉛（ＦｅＣｌ_２＋ＦｅＳＯ_４＋ＮｉＳＯ_４＋ＺｎＳＯ_４）の水溶液を混ぜた反応液を用いてフェライトめっきをしたセンダスト微粒子を加圧成形して作製したトロイダルコアは、フェライトめっき層を設けないセンダスト微粒子を加圧成形して作製したトロイダルコアや、反応液に硫酸イオンを含有しない反応液を用いてフェライトめっき処理を行なったセンダスト微粒子を加圧成形して作製したトロイダルコアに比べ、高周波において大きな透磁率を有し、磁気共鳴周波数が高いことがわかる。

なお、図４（ａ）は、実施例１にて塩化第１鉄、硫酸第１鉄、硫酸ニッケル、および硫酸亜鉛の水溶液を混合した反応液を用いてフェライトめっきされたセンダスト微粒子表面の走査電子顕微鏡写真である。この写真から、センダスト微粒子表面がフェライトめっき膜によってよく被覆されていることがわかる。

また図４（ｂ）は、実施例１と比較するための走査電子顕微鏡写真であって、塩化第１鉄、塩酸ニッケル、および塩酸亜鉛の水溶液を混合した反応液を用いた場合のセンダスト微粒子表面を捉えたものである。この写真から、センダスト微粒子表面には、微粒子が点在しているだけで、フェライトめっき膜による被覆はみられない。さらに図４（ｃ）も実施例１との比較のための走査電子顕微鏡写真であって、フェライトめっき処理を行なわない場合のセンダスト微粒子表面を捉えたものである。この写真にはフェライト被覆のないセンダスト微粒子の表面が見られる。

実施例１で述べた方法により、センダスト微粒子にフェライトめっき被覆をしたものを５ｔｏｎ／ｃｍ^２の圧力で加圧成形し、実施例１と同じ外径８ｍｍ、内径３ｍｍ、厚さ２ｍｍのトロイダルコアを複数個作製した。続いてこのようにして作製した複数個のトロイダルコアに対し、２００℃、４００℃、および６００℃の熱処理を行なった。

高周波インピーダンスアナライザを用い、これら各熱処理を行なったトロイダルコアの複素透磁率（μ＝μ'−ｉμ"）を１ＭＨｚから３ＧＨｚにわたって測定した。

図５にその結果を示す。図５において、３０１および３０２の測定値は、熱処理なしの場合のμ'およびμ"であって、図３にてすでに示した測定値そのものである。５０１および５０２、５０３および５０４、並びに５０５および５０６の測定値はそれぞれ、２００℃、４００℃、および６００℃で熱処理した場合のμ'およびμ"である。

図４において、熱処理によってμ'の値は増大し、６００℃の熱処理で特に顕著である。またμ"の値は熱処理によって少しずつ増加し、その磁気共鳴周波数はほとんど変化しない。このようにしてセンダスト微粒子にフェライトめっき被覆したものを加圧成形したトロイダルコアの熱処理により、トロイダルコアの高周波磁気特性を大幅に向上させることができた。

（比較例）フェライトめっきパーマロイ微粒子成形体
図６は実施例１に倣ってフェライトめっきパーマロイ微粒子のトロイダルコアを作製し、トロイダルコアの熱処理を行い、高周波複素透磁率の測定を行なって、高周波複素透磁率の実数部μ'と虚数部μ"の周波数特性の熱処理による変化を求めた結果を示したものである。

図６における成形体の高周波複素透磁率の実数部μ'は、熱処理を行なうことによって減少する傾向がみられ、２００℃の熱処理ではその減少量はまだ小さいが、４００℃以上の熱処理では大きな減少を示し、さらに６００℃の熱処理ではμ'は非常に小さな値となる。このようにフェライトめっきしたパーマロイ微粒子の成形体の場合には、熱処理によって高周波透磁率の向上を得ることはできなかった。

本発明によれば、センダスト微粒子の表面に均一なフェライト被膜を形成することができる。この方法でフェライト被膜を形成したセンダスト微粒子を加圧成形した成形体は優れた高周波磁気特性を示す。しかもこの成形体は熱処理することによって抵抗率を低下させることなく成形体の透磁率を高めることができ、さらに優れた高周波磁気特性を得るこができる。従って本発明によれば従来に比べ磁気特性の大幅に向上した磁性材料が提供できるので、本発明の産業に与えるインパクトは大である。

（ａ）、（ｂ）、および（ｃ）は、本発明のフェライトめっきセンダスト微粒子成形体の製造方法における３つの実施形態の工程の流れを示した図である。 超音波励起フェライトめっきの方法を模式的に示した図である。 フェライトめっき被覆をしたセンダスト微粒子を加圧成形した本発明の実施例のトロイダルコアについて複素透磁率の周波数特性を測定した結果を比較例の結果とともに示した図である。 （ａ）は実施例１にてフェライトめっきされたセンダスト微粒子表面の走査電子顕微鏡写真、（ｂ）は、従来の反応液を用いた場合のセンダスト微粒子表面の走査電子顕微鏡写真、また（ｃ）はフェライトめっき処理を行なわないセンダスト微粒子表面の走査電子顕微鏡写真である。 フェライトめっき被覆をしたセンダスト微粒子を加圧成形した本発明の実施例のトロイダルコアについて、熱処理による複素透磁率の周波数特性の変化を示した図である。 従来技術によるフェライトめっきしたパーマロイ微粒子を成形したトロイダルコアについて、高周波複素透磁率の周波数特性の熱処理による変化を示した図である。

符号の説明

１１０……センダスト微粒子、１２０……塩素イオンおよび硫酸イオンを含有する反応液を用いたフェライトめっき工程、１３０……フェライトめっきされたセンダスト微粒子、１３１……熱処理されたセンダスト微粒子、１３２……熱処理されフェライトめっきされたセンダスト微粒子、１４０……成形工程、１５０……フェライトめっきセンダスト微粒子成形体、１６０，１６１，１６２……熱処理工程、１７０……熱処理されたフェライトめっきセンダスト微粒子成形体、１７１，１７２……フェライトめっきセンダスト微粒子成形体、２０１……反応容器、２０２……センダスト微粒子、２０３……純水、２０４……窒素ガス、２０５……超音波ホーン、２０６……反応液、２０７……酸化液、２０８……ｐＨメータ、２０９……ｐＨ調整液（アンモニア水）、３０１……フェライトめっきセンダスト微粒子成形体トロイダルコアのμ'、３０２……同コアのμ"、５０１，５０３，５０５……フェライトめっきセンダスト微粒子成形体トロイダルコア熱処理後のμ'、５０２，５０４，５０６……同コアのμ"

Claims (8)

1. ２価鉄イオンを必須成分とする金属イオンを陽イオンとして含有し塩素イオンと硫酸イオンを陰イオンとして含有する水溶液にセンダスト微粒子を浸漬し、前記センダスト微粒子の表面に前記２価鉄イオンを必須成分とする金属イオンを吸着させ、酸化剤を用い前記センダスト微粒子の表面に吸着させた前記２価鉄イオンを酸化させることにより、フェライトめっき反応を生じさせて前記センダスト微粒子の表面にフェライトめっき層の被覆を形成することを特徴とするフェライトめっきセンダスト微粒子の製造方法。
2. 前記センダスト微粒子の表面をフェライトめっき層で被覆するのに先立って、前記センダスト微粒子を塩酸と硫酸の混合水溶液に浸漬する前処理工程を備えたことを特徴とする請求項１記載のフェライトめっきセンダスト微粒子の製造方法。
3. ２価鉄イオンを必須成分とする金属イオンを陽イオンとして含有し塩素イオンと硫酸イオンを陰イオンとして含有する水溶液にセンダスト微粒子を浸漬し、前記センダスト微粒子の表面に前記２価鉄イオンを必須成分とする金属イオンを吸着させ、酸化剤を用い前記センダスト微粒子の表面に吸着させた前記２価鉄イオンを酸化させることにより、フェライトめっき反応を生じさせて前記センダスト微粒子の表面にフェライトめっき層の被覆を形成するフェライトめっき工程と、前記フェライト層の形成されたセンダスト微粒子を成形してフェライトめっきセンダスト微粒子成形体を得る成形工程とを備えたことを特徴とするフェライトめっきセンダスト微粒子成形体の製造方法。
4. 前記フェライト層の形成された前記センダスト微粒子を成形して得た前記センダスト微粒子成形体を熱処理する熱処理工程を備えたことを特徴とする請求項３記載のフェライトめっきセンダスト微粒子成形体の製造方法。
5. 前記フェライトめっきによりフェライト層を形成する前の前記センダスト微粒子を熱処理する熱処理工程を備えたことを特徴とする請求項３記載のフェライトめっきセンダスト微粒子成形体の製造方法。
6. 前記フェライトめっきによりフェライト層を形成した前記センダスト微粒子を熱処理する熱処理工程を備えたことを特徴とする請求項３記載のフェライトめっきセンダスト微粒子成形体の製造方法。
7. センダスト微粒子の表面がフェライトめっき層によって均一に被覆されていることを特徴とするフェライトめっきセンダスト微粒子。
8. フェライトめっき層によって被覆されたセンダスト微粒子が成形されてなる成形体であって、センダスト微粒子と、前記センダスト微粒子の表面を被覆し、前記センダスト微粒子間を絶縁するフェライトめっき層とを備えていることを特徴とするフェライトめっきセンダスト微粒子成形体。