JP2009272615A - Dust core, and manufacturing method thereof - Google Patents

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Tetsuro Kato
哲朗 加藤
Yasushi Kaneko
泰 金子
Shigeo Fujii
重男 藤井
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a dust core having a constitution suitable for both high frequency characteristics and mass-productivity, and to provide a manufacturing method thereof. <P>SOLUTION: The manufacturing method of the dust core includes a process of obtaining a compact by pressure forming of a mixture of magnetic powder and a binder. The magnetic powder: is obtained by subjecting mixture powder of iron oxide powder and powder containing carbon to heat treatment in a non-oxidizing atmosphere; includes metal particulates having Fe as a main component and graphite coating the metal particulates; has an average particle size of 2.0 to 15.0 μm; and has a space factor of the magnetic powder in the dust core after pressure formation within a range of 70 to 98 vol.%. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、ノイズ除去素子、インダクタその他の各種インダクタンス素子に用いられる圧粉磁心に関する。   The present invention relates to a dust core used for a noise removing element, an inductor, and other various inductance elements.

各種電子機器の高機能・多機能化に伴い大電流に対応した電源が必要とされている。それに使用されるチョークコイル等の巻線部品の磁心に用いられる軟磁性材料においても、大電流でも特性変化の小さいこと、すなわち優れた直流重畳特性と低損失が求められる。これらの要請に対し、従来、軟磁性粒子表面に絶縁被膜処理を施した複合粒子、あるいは軟磁性粒子表面に絶縁体粒子を分散させた複合粒子に、結着剤を混合して圧密化した高密度のバルク形状体等が供されてきた。例えば、軟磁性粒子として、高い飽和磁化を有する磁性金属粒子を用いた圧粉磁心は、高い磁束密度まで飽和しないため、優れた直流重畳特性を示す。一般に金属粒子を用いた圧粉磁心の製造においては、使用する磁性金属粒子が塑性変形しにくいため、圧密化に際して高圧を必要とする。したがって大掛かりな加圧成形装置が必要となるとともに、成形効率も低いものであった。しかも、磁性金属粒子が小さくなればなるほど圧密化に対してより高圧が必要となるため、20〜200μm程度の粒径の大きい磁性金属粒子が用いられるのが一般的である(例えば特許文献1)。   As various electronic devices become more functional and multifunctional, power supplies that support large currents are required. A soft magnetic material used for a magnetic core of a winding component such as a choke coil used for it is also required to have a small characteristic change even at a large current, that is, excellent DC superposition characteristics and low loss. In response to these demands, conventionally, composite particles in which the surface of soft magnetic particles has been subjected to an insulating coating treatment, or composite particles in which insulator particles are dispersed on the surface of soft magnetic particles have been mixed with a binder to be compacted. Density bulk shapes and the like have been provided. For example, a dust core using magnetic metal particles having high saturation magnetization as soft magnetic particles does not saturate to a high magnetic flux density, and thus exhibits excellent DC superposition characteristics. In general, in the production of a powder magnetic core using metal particles, the magnetic metal particles to be used are difficult to be plastically deformed, so that a high pressure is required for consolidation. Therefore, a large pressure molding apparatus is required and the molding efficiency is low. Moreover, since the smaller the magnetic metal particles, the higher the pressure required for consolidation, magnetic metal particles having a large particle size of about 20 to 200 μm are generally used (for example, Patent Document 1). .

特開2001−135514号公報JP 2001-135514 A

しかしながら、電子機器の高速化に伴い高周波帯域を使用する用途では、透磁率が高周波まで維持されること、すなわち高周波特性に優れることが必要であるが、粒径の大きい磁性金属粒子を用いた圧粉磁心は周波数特性に劣るため不利である。そのため、例えば1MHz以上の高周波用途に対応し、高周波特性と量産性を両立した圧粉磁心を実現することは困難であった。そこで、本発明は、高周波特性と量産性の両立を図るうえで好適な構成を有する圧粉磁心およびその製造方法を提供することを目的とする。   However, in applications that use high-frequency bands as the speed of electronic equipment increases, it is necessary for the magnetic permeability to be maintained up to high frequencies, that is, excellent high-frequency characteristics. A powder magnetic core is disadvantageous because it has poor frequency characteristics. Therefore, for example, it has been difficult to realize a dust core that is compatible with high-frequency applications of 1 MHz or more and has both high-frequency characteristics and mass productivity. Then, an object of this invention is to provide the powder magnetic core which has a suitable structure when aiming at coexistence of a high frequency characteristic and mass productivity, and its manufacturing method.

本発明の圧粉磁心の製造方法は、磁性粉末と結着剤との混合物を加圧成形して成形体を得る工程を有する圧粉磁心の製造方法であって、前記磁性粉末は、酸化鉄粉末と炭素を含有する粉末との混合粉末を非酸化性雰囲気中で熱処理して得られたものであり、Feを主成分とする金属微粒子と、前記金属微粒子を被覆するグラファイトを備え、前記磁性粉末の平均粒径が2.0〜15.0μmであり、前記加圧成形後の圧粉磁心における前記磁性粉末の占積率を70〜98vol%の範囲とする。かかる熱処理で得られた磁性粉末は、細かい粒子であっても容易に圧密化することができる。かかる磁性粉末を用いた前記構成によれば、高周波特性に優れた圧粉磁心を簡易な方法で製造することができる。なお、Feを主成分とするとは、構成元素のうちFeの含有量が重量換算で最も多いことを意味する。また、平均粒径は湿式のレーザー回折法で測定されるd50を用いる。占積率は、圧粉磁心に占める磁性粉末の体積比率を示すものであり、以下のようにして算出する。磁性粉末の飽和磁化を測定し、磁性粉末における、Feを主成分とする金属微粒子の体積比率Rpを算出する。一方、圧粉磁心の飽和磁化を測定し、圧粉磁心における、Feを主成分とする金属微粒子の体積比率Rcを算出する。Ro=100×Rc/Rpより占積率Roを算出する。   The method for producing a powder magnetic core of the present invention is a method for producing a powder magnetic core comprising a step of pressing a mixture of magnetic powder and a binder to obtain a molded body, wherein the magnetic powder comprises iron oxide A powder obtained by heat-treating a mixed powder of powder and carbon-containing powder in a non-oxidizing atmosphere, comprising: metal fine particles mainly composed of Fe; and graphite covering the metal fine particles; The average particle diameter of the powder is 2.0 to 15.0 μm, and the space factor of the magnetic powder in the powder magnetic core after the pressure molding is in the range of 70 to 98 vol%. The magnetic powder obtained by such heat treatment can be easily consolidated even if it is a fine particle. According to the above configuration using such magnetic powder, a dust core excellent in high frequency characteristics can be manufactured by a simple method. In addition, that Fe is the main component means that the content of Fe is the largest in terms of weight among the constituent elements. The average particle diameter is d50 measured by a wet laser diffraction method. The space factor indicates the volume ratio of the magnetic powder in the dust core, and is calculated as follows. The saturation magnetization of the magnetic powder is measured, and the volume ratio Rp of the metal fine particles mainly composed of Fe in the magnetic powder is calculated. On the other hand, the saturation magnetization of the dust core is measured, and the volume ratio Rc of the metal fine particles mainly composed of Fe in the dust core is calculated. The space factor Ro is calculated from Ro = 100 × Rc / Rp.

また、前記圧粉磁心の製造方法において、前記混合粉末には、さらにCrを含有する粉末が混合され、FeとCr全体のうちCrの割合が7.5質量%以下(但し0を含まず)となるようにFeの一部がCrで置換されていることが好ましい。かかるCrを添加することで、圧粉磁心の透磁率の周波数依存性を改善することができる。   Further, in the method of manufacturing a powder magnetic core, the mixed powder is further mixed with a powder containing Cr, and a ratio of Cr to Fe and Cr as a whole is 7.5% by mass or less (excluding 0). It is preferable that a part of Fe is substituted with Cr so that By adding such Cr, the frequency dependence of the magnetic permeability of the dust core can be improved.

さらに、前記圧粉磁心の製造方法において、前記加圧成形の成形圧力が600MPa以下であることことが好ましい。成形圧力を低くすることによって、減衰率を低減することができるとともに、成形装置の簡略化にも寄与する。   Furthermore, in the manufacturing method of the said powder magnetic core, it is preferable that the molding pressure of the said pressure molding is 600 Mpa or less. Decreasing the molding pressure can reduce the attenuation rate and contribute to simplification of the molding apparatus.

また、本発明の圧粉磁心の製造方法において、前記成形体を熱処理する工程を有し、前記成形体を熱処理する温度が250℃以下であることが好ましい。成形後の熱処理温度を250℃以下とすることで、Feを主成分とする金属微粒子の酸化を抑制することができる。また、簡易な熱処理装置を用いて低温で熱処理を行うことができるため、製造コストを抑えることができる。   Moreover, in the manufacturing method of the powder magnetic core of this invention, it has a process which heat-processes the said molded object, It is preferable that the temperature which heat-processes the said molded object is 250 degrees C or less. By setting the heat treatment temperature after forming to 250 ° C. or less, oxidation of metal fine particles containing Fe as a main component can be suppressed. In addition, since the heat treatment can be performed at a low temperature using a simple heat treatment apparatus, the manufacturing cost can be reduced.

本発明の圧粉磁心は、磁性粉末と結着剤とを圧密化してなる圧粉磁心であって、前記磁性粉末はFeを主成分とする金属微粒子と、前記金属微粒子を被覆するグラファイトとを備え、前記圧粉磁心はくびれを持つ粒子とくびれを持たない粒子で構成された複合組織を有し、25℃において印加磁界1.36MA/mで測定したときの飽和磁束密度が1.40〜1.70Tであるとともに、1MHzでの初透磁率をμ、10MHzでの初透磁率μ10としたとき、100×(μ−μ10)/μで表される減衰率αが20%以下であることを特徴とする。かかる構成によれば、量産性と磁気特性に優れた圧粉磁心を提供することができる。 The dust core of the present invention is a dust core formed by consolidating magnetic powder and a binder, and the magnetic powder comprises metal fine particles mainly composed of Fe and graphite covering the metal fine particles. The powder magnetic core has a composite structure composed of particles having a constriction and particles having no constriction, and a saturation magnetic flux density measured from an applied magnetic field of 1.36 MA / m at 25 ° C. is 1.40 to with a 1.70T, when the initial permeability at 1MHz and initial permeability mu 10 in μ 1, 10MHz, 100 × ( μ 1 -μ 10) / μ decay rate expressed by 1 alpha is 20 % Or less. According to such a configuration, a dust core excellent in mass productivity and magnetic characteristics can be provided.

本発明によれば、磁気特性とコストの両立を図るうえで好適な構成を有する圧粉磁心およびその製造方法を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, when aiming at coexistence with a magnetic characteristic and cost, the dust core which has a suitable structure, and its manufacturing method can be provided.

本発明に係る一実施形態の圧粉磁心の組織を示す図である。It is a figure which shows the structure | tissue of the powder magnetic core of one Embodiment which concerns on this invention. 本発明に係る他の実施形態の圧粉磁心の組織を示す図である。It is a figure which shows the structure | tissue of the powder magnetic core of other embodiment which concerns on this invention. 本発明に係る他の実施形態の圧粉磁心の組織を示す図である。It is a figure which shows the structure | tissue of the powder magnetic core of other embodiment which concerns on this invention. 本発明に係る他の実施形態の圧粉磁心の組織を示す図である。It is a figure which shows the structure | tissue of the powder magnetic core of other embodiment which concerns on this invention. 比較例の圧粉磁心の組織を示す図である。It is a figure which shows the structure | tissue of the powder magnetic core of a comparative example. 比較例の圧粉磁心の組織を示す図である。It is a figure which shows the structure | tissue of the powder magnetic core of a comparative example. 比較例の圧粉磁心の組織を示す図である。It is a figure which shows the structure | tissue of the powder magnetic core of a comparative example. 比較例の圧粉磁心の組織を示す図である。It is a figure which shows the structure | tissue of the powder magnetic core of a comparative example. 磁性粉末の走査電子顕微鏡写真である。It is a scanning electron micrograph of magnetic powder.

以下、本発明について具体的に説明する。本発明の圧粉磁心の製造方法は、磁性粉末と結着剤との混合物を加圧成形して成形体を得る工程を有する圧粉磁心の製造方法に関する。前記磁性粉末は、酸化鉄粉末と炭素を含有する粉末との混合粉末を非酸化性雰囲気中で熱処理して得られたものであり、Feを主成分とする金属微粒子と、前記金属微粒子を被覆するグラファイトを備え、該磁性粉末の平均粒径が2.0〜15.0μmである。さらに、加圧成形後の圧粉磁心における前記磁性粉末の占積率Roを70〜98vol%の範囲とする。以下、各構成について説明する。   Hereinafter, the present invention will be specifically described. The method for producing a dust core according to the present invention relates to a method for producing a dust core having a step of pressing a mixture of magnetic powder and a binder to obtain a compact. The magnetic powder is obtained by heat-treating a mixed powder of iron oxide powder and carbon-containing powder in a non-oxidizing atmosphere, and coats the metal fine particles mainly composed of Fe and the metal fine particles. The magnetic powder has an average particle diameter of 2.0 to 15.0 μm. Furthermore, the space factor Ro of the magnetic powder in the powder magnetic core after pressure molding is set to a range of 70 to 98 vol%. Each configuration will be described below.

本発明に係る圧粉磁心は、Feを主成分とする金属微粒子と、前記金属微粒子を被覆するグラファイトとを備える磁性粉末と結着剤とが圧密化されたものである。ここで、Feを主成分とするとは、構成元素のうちFeの含有量が重量換算で最も多いことを意味する。該Feの含有量はEDXで確認すればよい。本発明に係る金属微粒子は、鉄を主成分とするものであればよく、Fe単体の他、CoやNiなどの磁性金属元素、Feとの合金組織中のγ相生成を抑制しうるAl、Be、Cr、Ga、Mo、P、Sb、Si、Sn、Ti、V、W、Znなどの元素、その他の不可避不純物を含有したものでもよい。Feを主成分とする金属微粒子は、強磁性でありさえすればよいが、高飽和磁束密度を得る観点からはFe単体がより好ましい。   The dust core according to the present invention is obtained by compacting a magnetic powder comprising a metal fine particle mainly composed of Fe and graphite covering the metal fine particle and a binder. Here, “having Fe as a main component” means that the content of Fe among constituent elements is the largest in terms of weight. What is necessary is just to confirm content of this Fe by EDX. The metal fine particles according to the present invention may be those containing iron as a main component, and in addition to Fe alone, magnetic metal elements such as Co and Ni, Al capable of suppressing γ phase formation in an alloy structure with Fe, Elements containing elements such as Be, Cr, Ga, Mo, P, Sb, Si, Sn, Ti, V, W, and Zn, and other inevitable impurities may be used. The metal fine particles containing Fe as a main component need only be ferromagnetic, but Fe alone is more preferable from the viewpoint of obtaining a high saturation magnetic flux density.

例えば、金属微粒子にCrを含有させることで圧粉磁心の高周波特性を向上させることができる。具体的には、金属微粒子のFeの一部がCrで置換されており、FeとCr全体のうちCrの割合が7.5質量%以下(但し0を含まず)である構成が好ましい。かかるCrを含有することで、透磁率がより高い周波数まで維持され、圧粉磁心の透磁率の周波数依存性を改善することができる。さらにCrの割合を1.5〜7.5質量%の範囲にすることがより好ましい。透磁率μiが10MHzの条件で評価した値に対して10%低下するときの周波数をf(μi−10%)とすると、Crの割合をかかる範囲にすれば、前記f(μi−10%)を500MHz以上とし、Crを含有しない場合の1.7倍以上に増加させることも可能である。また、金属微粒子のFeの一部をSiで置換し、金属微粒子にSiを含有させても、圧粉磁心のf(μi−10%)を向上させることができる。さらに、FeとSi全体のうちSiの割合が2.0〜10.0質量%の範囲にすることがより好ましい。直流重畳特性を、直流印加磁界の増加により透磁率が1%低下したときの直流印加磁界の大きさH(μ−1%)で表すとき、Siの割合をかかる範囲にすれば、H(μ−1%)を2000A/m以上とし、Siを含有しない場合の1.1倍以上に増加させることも可能である。より好ましくは、前記Siの割合は6.0〜10.0質量%の範囲である。 For example, the high frequency characteristics of the powder magnetic core can be improved by adding Cr to the metal fine particles. Specifically, a configuration in which a part of Fe of the metal fine particle is replaced with Cr and the ratio of Cr in Fe and Cr as a whole is 7.5% by mass or less (however, not including 0) is preferable. By containing such Cr, the magnetic permeability is maintained up to a higher frequency, and the frequency dependence of the magnetic permeability of the dust core can be improved. Furthermore, it is more preferable to make the ratio of Cr into the range of 1.5-7.5 mass%. When the frequency at which the permeability .mu.i decreases by 10% against the values evaluated at 10MHz conditions as f (μi-10%), if the range according to the ratio of Cr, the f (μi-10%) It is also possible to increase it to 500 MHz or more and increase it by 1.7 times or more when Cr is not contained. Further, f (μi−10%) of the dust core can be improved by replacing part of Fe of the metal fine particles with Si and adding Si to the metal fine particles. Furthermore, it is more preferable that the ratio of Si in the entire Fe and Si is in the range of 2.0 to 10.0 mass%. When the DC superposition characteristic is expressed by the magnitude H (μ-1%) of the DC applied magnetic field when the permeability is decreased by 1% due to the increase of the DC applied magnetic field, the H (μ -1%) is 2000 A / m or more, and it is also possible to increase it by 1.1 times or more when Si is not contained. More preferably, the ratio of Si is in the range of 6.0 to 10.0% by mass.

また、前記磁性金属微粒子を被覆するとは、粒子表面全体を、または一部分を被覆していることを意味する。耐酸化性の観点からは、粒子表面全体が被覆されていることがより好ましい。耐酸化性の観点からは、一部分を被覆することにより耐酸化性を向上することができ、粒子表面全体が被覆することで優れた耐酸化性を発現できる。また、粒子表面の一部分を被覆している部分被覆粒子によって、加圧成形後の圧粉磁心における前記磁性粉末の占積率も制御することができる。さらに、圧粉成形体製造の観点からは、一部分をグラファイトで被覆した場合には、粒子の摩擦を低減させることができ、低圧で高密度の成形体を製造することができる。   Further, “coating the magnetic metal fine particles” means that the entire particle surface or a part thereof is coated. From the viewpoint of oxidation resistance, it is more preferable that the entire particle surface is coated. From the viewpoint of oxidation resistance, it is possible to improve oxidation resistance by coating a part, and excellent oxidation resistance can be expressed by coating the entire particle surface. Moreover, the space ratio of the magnetic powder in the powder magnetic core after the pressure molding can be controlled by the partially coated particles covering a part of the particle surface. Further, from the viewpoint of producing a green compact, if a portion is coated with graphite, the friction of particles can be reduced, and a high-density compact can be produced at a low pressure.

核となる金属微粒子をグラファイトで被覆することによって、圧密化が格段に容易になる。すなわち、細かい磁性粉末を用いながらも低圧で圧密化することが可能となる。そのため加圧による応力が抑えられるとともに、高温での熱処理を省略することができる。   By coating the core metal fine particles with graphite, consolidation becomes much easier. That is, it is possible to perform compaction at a low pressure while using fine magnetic powder. Therefore, stress due to pressurization can be suppressed and heat treatment at a high temperature can be omitted.

上記効果のほかに、金属微粒子を被覆するグラファイトは、磁性金属微粒子間の磁気的結合を弱める働きも有する。グラファイトの被覆の厚さはこれを特に限定するものではないが、磁気的結合を十分弱めるためにはグラファイトの平均厚さは5nm以上であることが好ましい。一方、グラファイトが厚くなりすぎると飽和磁束密度が低下するため、グラファイトの平均厚さは300nm以下が好ましい。なお、グラファイトの平均厚さは、透過電子顕微鏡(TEM)写真または断面が観察できるように加工した粒子のTEM写真から算出し、厚さが不均一な場合は、最大厚さと最小厚さの平均を被覆の厚さとすればよい。これを五つの粒子で測定して、その平均を取って平均厚さを算出する。金属微粒子を被覆するグラファイトは、圧粉磁心の製造工程中およびその後において、核である金属微粒子の酸化抑制にも寄与する。   In addition to the above effects, the graphite coating the metal fine particles also has a function of weakening the magnetic coupling between the magnetic metal fine particles. The thickness of the graphite coating is not particularly limited, but the average thickness of the graphite is preferably 5 nm or more in order to sufficiently weaken the magnetic coupling. On the other hand, if the graphite becomes too thick, the saturation magnetic flux density decreases, so the average thickness of graphite is preferably 300 nm or less. The average thickness of graphite is calculated from a transmission electron microscope (TEM) photograph or a TEM photograph of particles processed so that a cross section can be observed. If the thickness is not uniform, the average of the maximum thickness and the minimum thickness is calculated. May be the thickness of the coating. This is measured with five particles, and the average is taken to calculate the average thickness. The graphite coating the metal fine particles also contributes to the suppression of oxidation of the metal fine particles as nuclei during and after the production process of the dust core.

Feを主成分とする金属微粒子と、前記金属微粒子を被覆するグラファイトとを備える磁性粉末は、酸化鉄粉末と炭素を含有する粉末との混合粉末を非酸化性雰囲気中で熱処理して得られた磁性粉末を用いる。かかる磁性粉末について、以下さらに詳述する。酸化鉄粉末と炭素を含有する粉末とを混合し、混合後の粉末を非酸化性雰囲気中で熱処理すると、Feを主成分とする金属微粒子の周りがグラファイトで被覆された粉末が得られる。酸化鉄がFeに還元されるとともに、その表面にグラファイトの被覆が形成されるので、他の製法では回避が困難な、Feの表面(Feとグラファイトの界面の部分)の酸化を防ぐことができる。この場合、グラファイト被覆は、その六方晶のc面((002)面)が、Feを主成分とする核(磁性金属微粒子)の表面に平行になるように積層した形態を有する。出発原料の構成元素であるFeは、グラファイト層形成の触媒の役割を果たしていると考えられる。また、該磁性粉末は熱処理後に徐冷して得られることから、アトマイズ粉のように粉末作製の際に熱応力や欠陥が導入されることを抑えることができる。以上記載のように、酸化鉄粉末と炭素を含有する粉末との混合粉末を非酸化性雰囲気中で熱処理して得られた磁性粉末は本発明の圧粉磁心の製造方法に特に好適なものである。   A magnetic powder comprising metal fine particles mainly composed of Fe and graphite covering the metal fine particles was obtained by heat-treating a mixed powder of iron oxide powder and carbon-containing powder in a non-oxidizing atmosphere. Use magnetic powder. Such magnetic powder will be described in further detail below. When iron oxide powder and carbon-containing powder are mixed and the mixed powder is heat-treated in a non-oxidizing atmosphere, a powder in which metal fine particles mainly composed of Fe are coated with graphite is obtained. Since iron oxide is reduced to Fe and a graphite coating is formed on the surface thereof, it is possible to prevent oxidation of the Fe surface (the interface between Fe and graphite), which is difficult to avoid by other manufacturing methods. . In this case, the graphite coating has a form in which the hexagonal c-plane ((002) plane) is laminated so as to be parallel to the surface of the nucleus (magnetic metal fine particles) whose main component is Fe. It is considered that Fe as a constituent element of the starting material plays a role of a catalyst for forming a graphite layer. In addition, since the magnetic powder is obtained by gradual cooling after the heat treatment, it is possible to suppress the introduction of thermal stress and defects during powder production as in the case of atomized powder. As described above, the magnetic powder obtained by heat-treating a mixed powder of iron oxide powder and carbon-containing powder in a non-oxidizing atmosphere is particularly suitable for the method of manufacturing a dust core of the present invention. is there.

炭素を含有する粉末は、グラファイトやカーボンブラック、天然黒鉛等の炭素粉が適しているが、炭素を含む化合物であってもよい。すなわち石炭や活性炭、コークスや脂肪酸、ポリビニルアルコールなどの高分子、B−C化合物、金属を含む炭化物であってもよい。ただし、被覆の炭素純度を高くするためには、炭素粉を用いるとよい。酸化鉄粉末はFeやFe等を用いることができる。酸化鉄の粉末の平均粒径を変化させることによって、得られる磁性粉末の平均粒径を制御することができる。酸化鉄粉末の平均粒径を大きくすると、得られる磁性粉末の平均粒径も大きくなる。酸化鉄の粉末の平均粒径は0.01〜3μmが好ましい。平均粒径0.01μm未満の粉末は作製困難であり実用的でない。平均粒径が3μmを越える酸化鉄の製造は困難であり、実用的ではない。また、粒の中心部まで十分に還元しにくくなる。 The powder containing carbon is suitably carbon powder such as graphite, carbon black, or natural graphite, but may be a compound containing carbon. That is, it may be a carbon containing carbon, activated carbon, coke, fatty acid, polymer such as polyvinyl alcohol, BC compound, or metal. However, carbon powder may be used to increase the carbon purity of the coating. As the iron oxide powder, Fe 2 O 3 , Fe 3 O 4, or the like can be used. By changing the average particle size of the iron oxide powder, the average particle size of the obtained magnetic powder can be controlled. When the average particle size of the iron oxide powder is increased, the average particle size of the obtained magnetic powder is also increased. The average particle size of the iron oxide powder is preferably 0.01 to 3 μm. A powder having an average particle size of less than 0.01 μm is difficult to produce and is not practical. Production of iron oxide having an average particle size exceeding 3 μm is difficult and impractical. Moreover, it becomes difficult to reduce enough to the center part of a grain.

なお、Fe以外の元素を含有する場合は、それらの元素は、単体、酸化物粉その他化合物粉の形で酸化鉄粉等と混合して熱処理を行えばよい。例えば上述のように金属微粒子にCrを含有させる場合は、混合粉末には、酸化鉄粉末と炭素を含有する粉末に加えて、さらにCrを含有する粉末が混合され、FeとCr全体のうちCrの割合が7.5質量%以下(但し0を含まず)となるようにFeの一部がCrで置換されればよい。Crを含有する粉末は、Cr単体の粉末、CrN、CrCを用いればよい。また、例えば上述のように金属微粒子にSiを含有させる場合は、混合粉末には、酸化鉄粉末と炭素を含有する粉末に加えて、さらにSiを含有する粉末が混合され、FeとSi全体のうちSiの割合が所定の割合となるようにFeの一部がSiで置換されればよい。Siを含有する粉末は、Si単体の粉末、SiC、SiNなどを用いればよい。   In addition, when elements other than Fe are contained, these elements may be mixed with iron oxide powder or the like in the form of a simple substance, oxide powder or other compound powder, and then heat-treated. For example, when Cr is contained in the metal fine particles as described above, the mixed powder is further mixed with a powder containing Cr in addition to the iron oxide powder and the powder containing carbon. It is only necessary that a part of Fe is replaced with Cr so that the ratio of is 7.5 mass% or less (excluding 0). As the powder containing Cr, powder of Cr alone, CrN, or CrC may be used. Further, for example, when Si is contained in the metal fine particles as described above, the mixed powder is further mixed with the powder containing Si in addition to the iron oxide powder and the powder containing carbon, and the Fe and Si as a whole are mixed. Of these, a part of Fe may be substituted with Si so that the ratio of Si becomes a predetermined ratio. As the powder containing Si, powder of Si alone, SiC, SiN, or the like may be used.

また、炭素を含有する粉末の平均粒径は0.01〜100μmが好ましく、さらには0.1〜50μmが好ましい。0.1μm未満の平均粒径の炭素粉末は高価であり実用的でない。また、平均粒径が100μmを越えると混合粉末中での分散に偏りが生じ、最終的に金属微粒子を均一に被覆することが困難になる。酸化鉄粉末と炭素を含有する粉末との混合比は、炭素を含有する粉末が重量比で全体の20〜95%の範囲となることが好ましい。炭素を含有する粉末の配合比が20%未満であると、炭素が不足することにより還元反応が不十分になりやすい。また炭素を含有する粉末の配合比が95%を越えると還元される金属の体積率が極端に小さくなり実用的ではない。また、グラファイト被覆を有する磁性粉末の平均粒径は、炭素量が多いと小さくなる。   Moreover, 0.01-100 micrometers is preferable and, as for the average particle diameter of the powder containing carbon, 0.1-50 micrometers is more preferable. Carbon powder having an average particle size of less than 0.1 μm is expensive and impractical. On the other hand, when the average particle size exceeds 100 μm, the dispersion in the mixed powder is biased, and finally it becomes difficult to uniformly coat the metal fine particles. The mixing ratio of the iron oxide powder and the carbon-containing powder is preferably in the range of 20 to 95% of the total weight of the carbon-containing powder. If the blending ratio of the powder containing carbon is less than 20%, the reduction reaction tends to be insufficient due to the lack of carbon. On the other hand, if the blending ratio of the powder containing carbon exceeds 95%, the volume ratio of the metal to be reduced becomes extremely small, which is not practical. In addition, the average particle size of the magnetic powder having a graphite coating decreases as the amount of carbon increases.

酸化鉄粉末と炭素を含有する粉末の混合には、湿式または乾式のボールミルやビーズミル、V型混合機、粉砕機(例えば、ライカイ機のように粉砕と混合を兼ねる装置)、乳鉢などを使用する。均一な混合状態を実現するためには、水や有機溶媒を使用した湿式の混合方法を採用することが好ましい。混合粉末を、例えばアルミナ、窒化ほう素、黒鉛等の耐熱ルツボに所定量を充填して所定の条件で加熱処理することにより、Feを主成分とした金属微粒子がグラファイトで被覆された磁性粉末が得られる。熱処理時の雰囲気には、非酸化性雰囲気とする。非酸化性雰囲気としては、例えばアルゴンガス等の不活性ガス、窒素ガス、窒素を主要成分とした不活性ガスと窒素との混合ガスなどを用いることができる。熱処理温度は600℃〜1600℃が好ましく、さらに好ましくは900℃〜1400℃の範囲が好ましい。特に好ましくは、900℃〜1150℃の範囲である。熱処理温度を低くすると得られる磁性粉末の粒径は大きくなる。600℃未満では反応自体が進行しない。900℃未満では反応が完了するまでの所要時間が長くなる。また、非酸化性雰囲気中で1400℃を越えると炉部材として使用している酸化物セラミックスの分解により酸素が放出されることが懸念されると同時に、例えばアルミナ製ルツボが短期間で破損する場合がある。1600℃を越えると、ルツボのみならず設備自体に耐熱部材の使用が不可欠になり、高コストとなり工業化に適さない。熱処理は管状芯を有する固定静止型電気炉、ロータリーキルンなどのように炉心管が熱処理時に動的に動く機能を有する電気炉、流動層などのように粉体自体が飛散された状態で熱を印加される機構を有する装置などを用いることができる。   For mixing the iron oxide powder and the carbon-containing powder, a wet or dry ball mill or bead mill, a V-type mixer, a pulverizer (for example, a device that combines pulverization and mixing like a raikai machine), a mortar, or the like is used. . In order to realize a uniform mixed state, it is preferable to employ a wet mixing method using water or an organic solvent. The mixed powder is filled with a heat-resistant crucible such as alumina, boron nitride, graphite or the like in a predetermined amount and heat-treated under a predetermined condition to obtain a magnetic powder in which fine metal particles mainly composed of Fe are coated with graphite. can get. The atmosphere during the heat treatment is a non-oxidizing atmosphere. As the non-oxidizing atmosphere, for example, an inert gas such as an argon gas, a nitrogen gas, a mixed gas of an inert gas mainly containing nitrogen and nitrogen, or the like can be used. The heat treatment temperature is preferably 600 ° C to 1600 ° C, more preferably 900 ° C to 1400 ° C. Especially preferably, it is the range of 900 to 1150 degreeC. When the heat treatment temperature is lowered, the particle size of the magnetic powder obtained is increased. Below 600 ° C, the reaction itself does not proceed. If it is less than 900 degreeC, the time required until reaction is completed will become long. In addition, when the temperature exceeds 1400 ° C. in a non-oxidizing atmosphere, there is a concern that oxygen may be released due to decomposition of oxide ceramics used as a furnace member. At the same time, for example, when an alumina crucible breaks in a short period There is. If the temperature exceeds 1600 ° C., it is indispensable to use a heat-resistant member not only for the crucible but also for the equipment itself, resulting in high cost and not suitable for industrialization. For heat treatment, heat is applied in a state where the powder itself is scattered, such as a stationary static electric furnace with a tubular core, an electric furnace in which the furnace core tube moves dynamically during heat treatment, such as a rotary kiln, and a fluidized bed. A device having a mechanism to be used can be used.

金属微粒子がグラファイトで被覆されている形態を有する磁性粉末は圧密化が容易なので、従来の圧粉磁心に比べて細かい磁性粉末を用いて圧粉磁心を構成することができる。磁性粉末が大きすぎると周波数に対する透磁率の減衰率およびロスが大きくなり、小さすぎると取り扱いが困難になる他、圧密化しにくくなるとともに透磁率が低下する。なお、本願では、前記減衰率として、1MHzでの初透磁率をμ、10MHzでの初透磁率μ10としたときの、100×(μ−μ10)/μで表される減衰率αを用いる。20%以下の減衰率αを得るためには、圧密化前の磁性粉末の状態で、磁性粉末の平均粒径は2.0μm〜15.0μmであることが好ましい。2%以下の減衰率αを得るためには、磁性粉末の平均粒径は、2.0μm〜8.0μmがより好ましい。なお、磁性粉末の平均粒径は、湿式レーザー回折型粒径分布測定器で測定したd50の値である。磁性粉末表面を被覆しているグラファイトは疎水性であるため、水溶液を分散媒として使用すると粒子が凝集してしまう。そのため、分散媒としては、イソプロピルアルコール、エタノールやメタノールといったアルコールを使用することが好ましい。また、鉄を主成分とし、グラファイトで被覆された核(金属微粒子)の部分の粒径は、0.01μm〜50μmの範囲に分布していることが好ましい。0.01μm未満の核があると超常磁性の発現により飽和磁化等の磁気特性の低下を招くようになる。50μm超の核があると渦電流損失が増加し、コアロスが増加しやすい。また、核の部分の粒径が大きくなりすぎると、グラファイトの被覆の形成が不十分になる場合がある。なお、Feを主成分とする核(金属微粒子)の部分の粒径は、SEMによる反射電子像から直接的に測定することができる。該SEM像における最大直径をもって、該核部分の粒子径とすればよい。 A magnetic powder having a form in which metal fine particles are coated with graphite is easy to be compacted, so that a powder magnetic core can be formed using a fine magnetic powder compared to a conventional powder magnetic core. If the magnetic powder is too large, the attenuation factor and loss of the magnetic permeability with respect to the frequency will be large, and if it is too small, handling will be difficult, and consolidation will be difficult and the magnetic permeability will be reduced. In the present application, as the attenuation factor, when the initial permeability at 1MHz was initial permeability mu 10 in mu 1, 10 MHz, is expressed by 100 × (μ 1 -μ 10) / μ 1 attenuation The rate α is used. In order to obtain an attenuation factor α of 20% or less, the average particle size of the magnetic powder is preferably 2.0 μm to 15.0 μm in the state of the magnetic powder before consolidation. In order to obtain an attenuation factor α of 2% or less, the average particle size of the magnetic powder is more preferably 2.0 μm to 8.0 μm. In addition, the average particle diameter of magnetic powder is the value of d50 measured with the wet laser diffraction type particle size distribution measuring device. Since graphite covering the surface of the magnetic powder is hydrophobic, particles are aggregated when an aqueous solution is used as a dispersion medium. Therefore, it is preferable to use alcohol such as isopropyl alcohol, ethanol or methanol as the dispersion medium. Moreover, it is preferable that the particle size of the core (metal fine particle) portion containing iron as a main component and coated with graphite is distributed in the range of 0.01 μm to 50 μm. If there are nuclei of less than 0.01 μm, the magnetic properties such as saturation magnetization will be lowered due to the development of superparamagnetism. If there are nuclei exceeding 50 μm, eddy current loss increases and core loss tends to increase. Further, if the particle size of the core portion becomes too large, the formation of the graphite coating may be insufficient. Note that the particle size of the core (metal fine particles) containing Fe as a main component can be directly measured from a reflected electron image obtained by SEM. The maximum diameter in the SEM image may be the particle diameter of the core portion.

本発明の圧粉磁心の製造方法では、磁性粉末と結着剤との混合物を加圧成形する工程を有するが、本発明で特定する部分以外は、従来からの製造方法を適用することができる。結着剤としては、例えば、250℃以下で硬化する熱硬化性樹脂等を用いることができる。、以下、結着剤として樹脂を用いる場合を例に説明する。加圧成形に供する前に磁性粉末と樹脂を混合する。樹脂の混合は、例えば樹脂を有機溶剤に溶解し、これと磁性粉末とを混合し、その後混合物を乾燥し、溶媒を揮発させることにより行う。樹脂は熱硬化性樹脂を用いることができる。この場合において、成形体強度向上に寄与し、絶縁性にも富むエポキシ樹脂を用いることが好ましい。樹脂が混合された磁性粉末は、プレス機を用いて加圧成形され、成形体が得られる。本発明に係る磁性粉末は圧密化が容易であるため、低い成形圧で高密度を得ることができる。かかる成形圧や結着剤である樹脂の量を制御して、加圧成形後の圧粉磁心における磁性粉末の占積率Roを70〜98vol%の範囲とする。占積率Roが70vol%未満であると圧粉磁心の飽和磁束密度が低くなるとともに、圧環強度が60未満程度に低下してしまう。一方、占積率Roが98vol%を超えると減衰率αが20%を超えるようになる。なお、占積率Roは、以下のようにして算出する。磁性粉末の飽和磁化を測定し、磁性粉末における、Feを主成分とする金属微粒子の体積比率Rpを算出する。一方、圧粉磁心の飽和磁化を測定し、圧粉磁心における、Feを主成分とする金属微粒子の体積比率Rcを算出する。Ro=100×Rc/Rpより占積率Roを算出する。飽和磁化はVSM(試料振動型磁力計)を用い、1.36MA/mの印加磁界で測定した値を用いる。   The method for manufacturing a powder magnetic core according to the present invention includes a step of pressure-molding a mixture of magnetic powder and a binder, but conventional manufacturing methods can be applied except for the portions specified in the present invention. . As the binder, for example, a thermosetting resin that cures at 250 ° C. or lower can be used. Hereinafter, a case where a resin is used as the binder will be described as an example. Magnetic powder and resin are mixed before being subjected to pressure molding. The resin is mixed, for example, by dissolving the resin in an organic solvent, mixing the resin and magnetic powder, then drying the mixture, and volatilizing the solvent. As the resin, a thermosetting resin can be used. In this case, it is preferable to use an epoxy resin that contributes to the improvement of the strength of the molded body and is rich in insulation. The magnetic powder mixed with the resin is pressure-molded using a press to obtain a molded body. Since the magnetic powder according to the present invention can be easily consolidated, a high density can be obtained with a low molding pressure. By controlling the molding pressure and the amount of the resin as the binder, the space ratio Ro of the magnetic powder in the powder magnetic core after the pressure molding is set in the range of 70 to 98 vol%. When the space factor Ro is less than 70 vol%, the saturation magnetic flux density of the dust core decreases and the crushing strength decreases to less than 60. On the other hand, when the space factor Ro exceeds 98 vol%, the attenuation rate α exceeds 20%. The space factor Ro is calculated as follows. The saturation magnetization of the magnetic powder is measured, and the volume ratio Rp of the metal fine particles mainly composed of Fe in the magnetic powder is calculated. On the other hand, the saturation magnetization of the dust core is measured, and the volume ratio Rc of the metal fine particles mainly composed of Fe in the dust core is calculated. The space factor Ro is calculated from Ro = 100 × Rc / Rp. Saturation magnetization uses a value measured with an applied magnetic field of 1.36 MA / m using a VSM (sample vibration type magnetometer).

樹脂の混合量が多すぎると占積率Roが低くなり、透磁率も低下する。逆に、少なすぎると成形体強度が低くなり、絶縁性も低下する。したがって、磁性粉末100重量部に対し、樹脂の量は0.1〜4.0重量部の範囲とすることが好ましい。成形圧は、前記占積率になるように制御すればよい。成形圧を600MPa以下にすることが特に好ましい。簡易な成形機で成形することができるとともに、例えば1MHz、10mTにおけるロスを400kW/cm以下に抑えることができるからである。成形圧の下限は、所望の最大磁束密度が得られる範囲であれば、これを特に限定するものではないが、高密度の圧粉磁心を得る観点からは300MPa以上であることが好ましい。なお、樹脂の他に粒子の流動性を高めるために、潤滑剤を混合してもよい。こうすることで、十分な特性を備える圧粉磁心が、より低い成形圧で得ることができる。加圧成形では、磁性粉末だけを成形してもよいし、コイルと一体で成形してもよい。上述のように本願発明に係る磁性粉末は低圧で圧密化が可能であるため、成形圧を低くすることによって、巻線内蔵(メタルコンポジット)型インダクタを製造することも可能となる。 When the amount of the resin mixed is too large, the space factor Ro is lowered and the magnetic permeability is also lowered. On the other hand, if the amount is too small, the strength of the molded body is lowered and the insulating property is also lowered. Therefore, the amount of the resin is preferably in the range of 0.1 to 4.0 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the magnetic powder. What is necessary is just to control a shaping | molding pressure so that it may become the said space factor. The molding pressure is particularly preferably 600 MPa or less. This is because it can be molded with a simple molding machine, and for example, the loss at 1 MHz and 10 mT can be suppressed to 400 kW / cm 3 or less. The lower limit of the molding pressure is not particularly limited as long as a desired maximum magnetic flux density is obtained, but is preferably 300 MPa or more from the viewpoint of obtaining a high-density powder magnetic core. In addition to the resin, a lubricant may be mixed in order to increase the fluidity of the particles. By doing so, a dust core having sufficient characteristics can be obtained with a lower molding pressure. In pressure molding, only the magnetic powder may be molded, or may be molded integrally with the coil. As described above, since the magnetic powder according to the present invention can be consolidated at a low pressure, a coil-incorporated (metal composite) type inductor can be manufactured by lowering the molding pressure.

得られた圧密体は結着剤の硬化や歪み除去のために熱処理を施して、圧粉磁心が得られる。かかる熱処理は省略することも可能である。磁性粉末として、酸化鉄粉末と炭素を含有する粉末との混合粉末を非酸化性雰囲気中で熱処理して得られたものを用いているので、加圧成形後の圧密体を熱処理する温度は、前記混合粉末を熱処理する温度よりも低くする。加圧成形後の熱処理温度が混合粉末の熱処理温度以上となるとグラファイト被覆が損傷するからである。さらに、グラファイトの被覆によっても完全には酸化を抑制することは困難であるので、酸化抑制の観点からは、加圧成形後の熱処理温度は250℃以下であることが好ましい。ここでいう加圧成形後の熱処理は、残留応力や歪み除去を目的とする熱処理、熱硬化樹脂を使用した場合の樹脂硬化処理(キュア)等である。かかる熱処理温度は樹脂硬化の目的であれば樹脂硬化温度以上とする。   The obtained compact is subjected to a heat treatment for curing the binder and removing the distortion to obtain a dust core. Such heat treatment can be omitted. Since the magnetic powder is a powder obtained by heat-treating a mixed powder of iron oxide powder and carbon-containing powder in a non-oxidizing atmosphere, the temperature for heat-treating the compacted body after pressure molding is The mixed powder is made lower than the temperature for heat treatment. This is because the graphite coating is damaged when the heat treatment temperature after the pressure molding is equal to or higher than the heat treatment temperature of the mixed powder. Furthermore, since it is difficult to completely suppress oxidation even by coating with graphite, the heat treatment temperature after pressure molding is preferably 250 ° C. or less from the viewpoint of suppressing oxidation. The heat treatment after pressure molding here is heat treatment for the purpose of removing residual stress or distortion, resin curing treatment (curing) when using a thermosetting resin, or the like. The heat treatment temperature is set to the resin curing temperature or more for the purpose of resin curing.

次に、本発明に係る圧粉磁心について、さらに説明する。本発明に係る圧粉磁心は、磁性粉末と結着剤とを圧密化してなる圧粉磁心であって、上述のように該磁性粉末はFeを主成分とする金属微粒子と、前記金属微粒子を被覆するグラファイトとを備える。さらに、かかる圧粉磁心はくびれを持つ粒子とくびれを持たない粒子で構成された複合組織を有する。くびれを持つ粒子とは、圧粉磁心の一面で観察して、異形状をなしており、粒子の端部以外で、他の部分よりも細くなっている部分を有する粒子である。通常の粒子は、くびれを持たない、略球状の形状である。本発明に係る圧粉磁心では、かかるくびれを持つ粒子とくびれを持たない粒子で構成された複合組織を有する。くびれを持つ粒子とくびれを持たない粒子で圧粉磁心を構成すると成形性が高い。また、くびれを持つ粒子は塑性変形しやすく、粒子同士の結合力が高まるため、高強度の圧粉磁心が得られる。したがって、グラファイト被覆を有するとともに、前記複合組織を有する圧粉磁心は、必ずしも高い成形圧を必要としない。   Next, the dust core according to the present invention will be further described. The dust core according to the present invention is a dust core formed by compacting magnetic powder and a binder, and as described above, the magnetic powder comprises metal fine particles mainly composed of Fe and the metal fine particles. And graphite for coating. Further, the dust core has a composite structure composed of particles having a constriction and particles having no constriction. The particle having a constriction is a particle having an irregular shape when observed on one surface of the dust core and having a portion that is thinner than the other portions other than the end portion of the particle. Ordinary particles have a substantially spherical shape with no constriction. The dust core according to the present invention has a composite structure composed of particles having such a constriction and particles having no constriction. Formability is high when a dust core is composed of particles having a constriction and particles having no constriction. In addition, since the particles having a constriction are easily plastically deformed and the bonding force between the particles is increased, a high-strength powder magnetic core can be obtained. Therefore, a dust core having a graphite coating and having the composite structure does not necessarily require a high molding pressure.

かかる粒子は、上述の、酸化鉄粉末と炭素を含有する粉末との混合粉末を非酸化性雰囲気中で熱処理して得られた磁性粉末であって、平均粒径が2.0μm以上のものを用いることによって実現できる。かかる磁性粉末には前記くびれを持つ粒子が含まれる。平均粒径が小さい磁性粉末では、くびれを持つ粒子が生成しにくい。上記複合組織を有する圧粉磁心を採用することで、占積率を上げて飽和磁束密度の向上を図ることができる。ただし、これを上げすぎると減衰率αやロスが増加してしまう。そこで、25℃において印加磁界1.36MA/mで測定したときの飽和磁束密度を1.40〜1.70Tとし、1MHzでの初透磁率をμ、10MHzでの初透磁率μ10としたとき、100×(μ−μ10)/μで表される減衰率αを20%以下とすることにより、周波数特性、飽和磁束密度等の磁気特性のバランスに優れた圧粉磁心が提供される。飽和磁束密度が1.40T未満となると高飽和磁束密度である圧粉磁心の特徴が失われる。一方、飽和磁束密度が1.70Tを超えると減衰率αが増加し20%を超えるようになってしまう。また、ロスも増加し、400kW/cmを超えるようになってしまう。 Such particles are magnetic powders obtained by heat-treating the above-mentioned mixed powder of iron oxide powder and carbon-containing powder in a non-oxidizing atmosphere and having an average particle diameter of 2.0 μm or more. It can be realized by using. Such magnetic powder includes particles having the above-mentioned constriction. With a magnetic powder having a small average particle diameter, it is difficult to produce particles having a constriction. By employing the dust core having the composite structure, the space factor can be increased and the saturation magnetic flux density can be improved. However, if this is increased too much, the attenuation rate α and loss will increase. Therefore, the saturation magnetic flux density as measured at an applied magnetic field 1.36MA / m at 25 ° C. and 1.40~1.70T, the initial permeability at 1MHz was initial permeability mu 10 in mu 1, 10 MHz When the attenuation factor α expressed by 100 × (μ 1 −μ 10 ) / μ 1 is 20% or less, a dust core having an excellent balance of magnetic characteristics such as frequency characteristics and saturation magnetic flux density is provided. Is done. When the saturation magnetic flux density is less than 1.40 T, the characteristics of the dust core having a high saturation magnetic flux density are lost. On the other hand, when the saturation magnetic flux density exceeds 1.70 T, the attenuation rate α increases and exceeds 20%. Also, the loss increases and exceeds 400 kW / cm 3 .

以下、実施例により本発明を説明する。ただし、これら実施例により本発明が限定されるものではない。   Hereinafter, the present invention will be described by way of examples. However, the present invention is not limited to these examples.

(実施例1)
平均粒径0.61μmまたは0.76μmのα−Fe粉と平均粒径0.02μmのカーボンブラック粉を秤量し、ボールミルにて1000分間混合した。なお、α−Fe粉とカーボンブラック粉を合わせた全体に対するカーボンブラック粉の割合を17.5〜25wt%の範囲で変化させた。混合粉の合計は50gとした。溶媒はIPAを使用した。得られたスラリーを乾燥し、乾燥後の混合粉は、管状炉内で以下の条件で熱処理した。熱処理の雰囲気は、流量2l/minの窒素ガス気流中とした。室温から3℃/minの速度で昇温した後、900℃〜1100℃の範囲で設定した熱処理温度で2時間保持して室温まで3℃/minの速度で炉冷した。処理後の試料5gをIPA50ml中で10分間超音波照射し、磁石で磁気分離する操作を上澄みが透明になるまで繰り返した。得られた粉末に対してCuKα線を用いてX線回折を行い、その回折パターンからFeとグラファイトの生成を確認した。得られた磁性粉末について、磁気特性の評価を行なった。磁気特性は、VSM(試料振動型磁力計)を用いて1.36MA/mの印加磁界で測定した。また、湿式のレーザー回折法(堀場製作所製LA−920を使用)で平均粒径d50を測定した。分散溶媒としてはイソプロピルアルコールを使用した。結果を表1に示す。また、比較のために用いたカルボニル鉄粉(BASF社製 グレードHQおよびOM)の評価結果も併せて表1に示した。
Example 1
Α-Fe 2 O 3 powder having an average particle diameter of 0.61 μm or 0.76 μm and carbon black powder having an average particle diameter of 0.02 μm were weighed and mixed for 1000 minutes by a ball mill. Incidentally, the proportion of carbon black powder to the total of the combined α-Fe 2 O 3 powder and carbon black powder was varied in the range of 17.5~25wt%. The total of the mixed powder was 50 g. IPA was used as the solvent. The obtained slurry was dried, and the dried mixed powder was heat-treated in the tubular furnace under the following conditions. The atmosphere of the heat treatment was a nitrogen gas stream with a flow rate of 2 l / min. After the temperature was raised from room temperature at a rate of 3 ° C./min, the temperature was maintained at a heat treatment temperature set in the range of 900 ° C. to 1100 ° C. for 2 hours and the furnace was cooled to room temperature at a rate of 3 ° C./min. An operation of subjecting 5 g of the treated sample to ultrasonic irradiation in 50 ml of IPA for 10 minutes and magnetic separation with a magnet was repeated until the supernatant became transparent. The obtained powder was subjected to X-ray diffraction using CuKα rays, and the formation of Fe and graphite was confirmed from the diffraction pattern. The magnetic characteristics of the obtained magnetic powder were evaluated. The magnetic properties were measured with an applied magnetic field of 1.36 MA / m using a VSM (sample vibration type magnetometer). Further, the average particle diameter d50 was measured by a wet laser diffraction method (using LA-920 manufactured by Horiba, Ltd.). Isopropyl alcohol was used as a dispersion solvent. The results are shown in Table 1. Table 1 also shows the evaluation results of the carbonyl iron powder (BASF grades HQ and OM) used for comparison.

次に、上記で得られたNo1、No3〜No9の磁性粉末を用いて以下のようにして圧粉磁心を作製した。結着剤としてエポキシ樹脂((株)ソマール社製 EPX−6136)を用いた。エポキシ樹脂量の割合は、磁性粉末100重量部に対して4.0重量部とした。秤量した樹脂をアセトンに溶解し、磁性粉末と混合した。混合物を乾燥し、アセトンを揮発させた。混合物を分級した後、600MPaの条件で加圧成形して成形体を得た。得られた成形体は大気中で、200℃の温度で1時間熱処理した後、炉冷して、圧粉磁心を得た。得られた圧粉磁心の室温(25℃)における磁気特性、圧環強度を評価した。占積率RoはRc/Rp×100から算出した。ここで、Feを主成分とする金属微粒子の体積比率Rpは表1に示す磁性粉末の飽和磁化から算出した。一方、圧粉磁心の飽和磁化を測定し、圧粉磁心における、Feを主成分とする金属微粒子の体積比率Rcを算出した。初透磁率μiはインピーダンス/ゲイン・フェーズアナライザ(アジレント社製、4194A)を用いて、100kHzの条件で評価した。また、最大磁束密度Bmおよび保磁力HcはVSM(東英工業社製)を用いて、1.36MA/mの条件で評価した。ロスはB−Hアナライザ(岩崎通信機社製、SY−8232)を用いて、1MHz、10mTの条件で評価した。圧環強度の評価にはオートグラフ(島津製作所製、AG−50NG)を使用し、外径7.2mm、内径4.0mmのトロイダル状試料を用いた。試料に直径方向に荷重を加えてコアが割れたときの試験力を測定し、圧環強度=試験力×[外径―(外径―内径)/2]/[厚み×{(外径―内径)/2}]の式から圧環強度を算出した。結果を表2に示す。 Next, using the magnetic powders No. 1 and No. 3 to No. 9 obtained above, dust cores were produced as follows. An epoxy resin (EPX-6136 manufactured by Somaru Corporation) was used as a binder. The ratio of the amount of the epoxy resin was 4.0 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the magnetic powder. The weighed resin was dissolved in acetone and mixed with magnetic powder. The mixture was dried and acetone was volatilized. After classifying the mixture, it was pressure molded under the condition of 600 MPa to obtain a molded body. The obtained molded body was heat-treated in the atmosphere at a temperature of 200 ° C. for 1 hour and then cooled in a furnace to obtain a dust core. The magnetic properties and the crushing strength at room temperature (25 ° C.) of the obtained dust core were evaluated. The space factor Ro was calculated from Rc / Rp × 100. Here, the volume ratio Rp of the metal fine particles mainly composed of Fe was calculated from the saturation magnetization of the magnetic powder shown in Table 1. On the other hand, the saturation magnetization of the dust core was measured, and the volume ratio Rc of the metal fine particles mainly composed of Fe in the dust core was calculated. The initial permeability μi was evaluated using an impedance / gain phase analyzer (manufactured by Agilent, 4194A) under the condition of 100 kHz. Moreover, the maximum magnetic flux density Bm and the coercive force Hc were evaluated under the condition of 1.36 MA / m using VSM (manufactured by Toei Industry Co., Ltd.). Loss was evaluated using a BH analyzer (SY-8232, manufactured by Iwasaki Tsushinki Co., Ltd.) under conditions of 1 MHz and 10 mT. An autograph (manufactured by Shimadzu Corporation, AG-50NG) was used for evaluation of the crushing strength, and a toroidal sample having an outer diameter of 7.2 mm and an inner diameter of 4.0 mm was used. Measure the test force when the core was cracked by applying a load to the sample in the diametric direction, crushing strength = test force x [outer diameter-(outer diameter-inner diameter) / 2] / [thickness x {(outer diameter-inner diameter ) / 2} 2 ], the crushing strength was calculated. The results are shown in Table 2.

次に、表1に示す平均粒径3.3μmの磁性粉末を用い、成形圧を300MPa、600MPa、1000MPaと変化させて圧粉磁心を作製し、磁気特性を評価した。結果を表3に示す。   Next, using a magnetic powder having an average particle size of 3.3 μm shown in Table 1 and changing the molding pressure to 300 MPa, 600 MPa, and 1000 MPa, a dust core was prepared, and the magnetic characteristics were evaluated. The results are shown in Table 3.

表1に示すように、平均粒径が3.0〜15.0μmの範囲内の磁性粉末を用い、占積率Roを70〜98vol%の範囲としたA〜Dの圧粉磁心は減衰率が20%以下となり、平均粒径が15.0μmを超えるEおよびFの圧粉磁心に比べて、透磁率の周波数依存性が優れることがわかる。また、A〜Dの圧粉磁心はロスも400kW/cm以下であり、ロスにおいても優れることがわかる。特に、平均粒径が3.0〜8.0μmの範囲内の磁性粉末を用いたA〜Cの圧粉磁心は2%以下の優れた減衰率を示した。なお、A〜Dの圧粉磁心はいずれも1.40〜1.70Tの範囲の最大磁束密度と、20以上の初透磁率を示した。また、A〜Dの圧粉磁心はいずれも60MPa以上の圧環強度を有する。特に、平均粒径7.0μm以上の磁性粉末を用いた圧粉磁心は100MPa以上の高い圧環強度を示した。一方、カルボニル鉄を用いたEおよびFの圧粉磁心では、成形体密度が上がらないため、占積率は57%と低く、最大磁束密度、初透磁率および圧環強度がいずれも低いものとなった。 As shown in Table 1, the powder magnetic cores A to D using magnetic powder having an average particle diameter of 3.0 to 15.0 μm and a space factor Ro of 70 to 98 vol% are attenuation factors. It can be seen that the frequency dependency of the magnetic permeability is excellent as compared with E and F dust cores having an average particle size of more than 15.0 μm. Further, the powder magnetic cores A to D have a loss of 400 kW / cm 3 or less, and it is understood that the loss is excellent. In particular, the powder magnetic cores A to C using magnetic powder having an average particle size in the range of 3.0 to 8.0 μm exhibited an excellent attenuation rate of 2% or less. Each of the dust cores A to D exhibited a maximum magnetic flux density in the range of 1.40 to 1.70 T and an initial permeability of 20 or more. Each of the dust cores A to D has a crushing strength of 60 MPa or more. In particular, a dust core using a magnetic powder having an average particle size of 7.0 μm or more showed a high crushing strength of 100 MPa or more. On the other hand, in E and F dust cores using carbonyl iron, the compact density does not increase, so the space factor is as low as 57%, and the maximum magnetic flux density, initial permeability, and pressure ring strength are all low. It was.

図1〜図8にA〜Hの圧粉磁心の表面の走査電子顕微鏡(SEM)写真を示す。図1に示すように、平均粒径3.0μmの磁性粉末を用いた圧粉磁心において、くびれを持つ粒子1が観察されており、くびれを持つ粒子1とくびれを持たない粒子2で構成された複合組織であることがわかる。かかるくびれの部分に他の粒子が入り込んでいることがわかる。図1〜図6から明らかなように、使用した磁性粉末の粒径が大きくなるにしたがって、くびれを持つ粒子の割合が増加している。A〜Hの各圧粉磁心とも、最大径が6μmを超える粗い粒子における個数割合では、くびれを持つ粒子の方が多い。表2のA〜Hの圧粉磁心において、占積率はあまり変化していないが、圧環強度が大きく変化した。これは磁性粉末の平均粒径が大きくなるにしたがって、くびれを持つ粒子の割合が増えていることに起因すると考えられる。一方、比較例のカルボニル鉄を用いた圧粉磁心GおよびHの組織では、くびれを持つ粒子は観察されなかった。   1 to 8 show scanning electron microscope (SEM) photographs of the surfaces of the A to H dust cores. As shown in FIG. 1, in a powder magnetic core using magnetic powder having an average particle diameter of 3.0 μm, a particle 1 having a constriction is observed, and it is composed of a particle 1 having a constriction and a particle 2 having no constriction. It can be seen that this is a complex organization. It can be seen that other particles have entered the constricted portion. As is clear from FIGS. 1 to 6, the proportion of particles having a constriction increases as the particle size of the magnetic powder used increases. In each of the dust cores A to H, the number of particles having a constriction is larger in the ratio of the number of coarse particles having a maximum diameter exceeding 6 μm. In the dust cores A to H in Table 2, the space factor did not change much, but the crushing strength changed greatly. This is considered to be due to the fact that the proportion of particles having a constriction increases as the average particle size of the magnetic powder increases. On the other hand, in the structure of the powder magnetic cores G and H using the carbonyl iron of the comparative example, particles having a constriction were not observed.

また、表2に示すように、成形圧が高くなるにしたがって占積率が増加した。占積率が98%を超えるKの圧粉磁心では、最大磁束密度Bmが1.70Tを超え、減衰率が20%を大きく超えて40%近くになった。また、ロスも600kW/cm近い高い値となった。成形圧を600MPa以下としたI、Jの圧粉磁心では減衰率が抑えられ、20%以下の減衰率が得られた。成形圧を600MPa以下としたI、Jの圧粉磁心では、最大磁束密度Bmが1.40〜1.70Tの範囲であり、初透磁率も20以上であった。本発明に係る磁性粉末を用いると300MPaという低い成形圧でも十分な圧粉磁心の特性を示した。また、成形圧を300〜1000MPaまで変化させても保磁力は変化せず、熱処理温度が低いにもかかわらず、成形による歪みも少ないことがわかる。 Moreover, as shown in Table 2, the space factor increased as the molding pressure increased. In the powder magnetic core of K with a space factor exceeding 98%, the maximum magnetic flux density Bm exceeded 1.70T, and the damping rate greatly exceeded 20% and became nearly 40%. Also, the loss was a high value close to 600 kW / cm 3 . In the I and J powder magnetic cores with a molding pressure of 600 MPa or less, the damping rate was suppressed, and a damping rate of 20% or less was obtained. In the powder magnetic cores of I and J having a molding pressure of 600 MPa or less, the maximum magnetic flux density Bm was in the range of 1.40 to 1.70 T, and the initial permeability was 20 or more. When the magnetic powder according to the present invention was used, sufficient powder magnetic core characteristics were exhibited even at a molding pressure as low as 300 MPa. Further, it can be seen that even when the molding pressure is changed from 300 to 1000 MPa, the coercive force does not change and the distortion due to molding is small despite the low heat treatment temperature.

図9には上記実施例で用いた磁性粉末の走査電子顕微鏡(SEM)写真を示す。写真中央の粒子は、表面にグラファイトに被覆された部分3(図中の黒色部分)とグラファイトに被覆されていない部分4(図中の白色部分)が形成された、グラファイト部分被覆粒子である。図9に示すグラファイト部分被覆粒子は熱処理の温度を低くすることによって得ることができる。かかるグラファイト部分被覆粒子を含む磁性粉末を用いて、加圧成形後の圧粉磁心における前記磁性粉末の占積率を制御することができる。一部分をグラファイトで被覆した場合には、粒子の摩擦を低減させることができ、低圧で高密度の成形体を製造することができる点で優れる。   FIG. 9 shows a scanning electron microscope (SEM) photograph of the magnetic powder used in the above examples. The particle at the center of the photograph is a graphite partially coated particle in which a portion 3 (black portion in the figure) covered with graphite and a portion 4 (white portion in the drawing) not covered with graphite are formed on the surface. The graphite partially coated particles shown in FIG. 9 can be obtained by lowering the temperature of the heat treatment. Using the magnetic powder containing such graphite partially coated particles, the space factor of the magnetic powder in the powder magnetic core after pressure molding can be controlled. When a portion is coated with graphite, it is excellent in that the friction of particles can be reduced and a high-density molded body can be produced at a low pressure.

(実施例2)
平均粒径0.61μmのα−Fe粉と平均粒径0.02μmのカーボンブラック粉と、平均粒径0.05μmのCr粉を、Cr含有量がそれぞれ1.5質量%、3.0質量%、4.5質量%、6.0質量%、7.5質量%になるように秤量し、実施例1と同様にして磁性粉末を得た。但し、熱処理温度は1100℃とした。得られた粉末に対してCuKα線を用いてX線回折を行い、その回折パターンからFeとグラファイトの生成を確認した。得られた磁性粉末について、磁気特性の評価を行なった。磁気特性は、VSM(試料振動型磁力計)を用いて1.36MA/mの印加磁界で測定した。また、湿式のレーザー回折法(堀場製作所製LA−920を使用)で測定した平均粒径d50はいずれも2μmであった。また、Cr粉の代りに平均粒径0.01μmのSiCを用い、Si含有量がそれぞれ2.0質量%、4.0質量%、6.0質量%、10.0質量%になるように秤量し、同様にして磁性粉末を得た。
(Example 2)
An α-Fe 2 O 3 powder having an average particle diameter of 0.61 μm, a carbon black powder having an average particle diameter of 0.02 μm, and a Cr powder having an average particle diameter of 0.05 μm, each having a Cr content of 1.5% by mass, Magnetic powder was obtained in the same manner as in Example 1 by weighing to 0.0 mass%, 4.5 mass%, 6.0 mass%, and 7.5 mass%. However, the heat treatment temperature was 1100 ° C. The obtained powder was subjected to X-ray diffraction using CuKα rays, and the formation of Fe and graphite was confirmed from the diffraction pattern. The magnetic characteristics of the obtained magnetic powder were evaluated. The magnetic properties were measured with an applied magnetic field of 1.36 MA / m using a VSM (sample vibration type magnetometer). The average particle diameter d50 measured by a wet laser diffraction method (using LA-920 manufactured by Horiba, Ltd.) was 2 μm. Further, SiC having an average particle size of 0.01 μm is used instead of Cr powder so that the Si content becomes 2.0 mass%, 4.0 mass%, 6.0 mass%, and 10.0 mass%, respectively. Weighed and similarly obtained magnetic powder.

次に、上記で得られた磁性粉末を用いて以下のようにして圧粉磁心を作製した。結着剤としてエポキシ樹脂((株)ソマール社製 E−530)を用いた。磁性粉末100重量部に対するエポキシ樹脂量の割合は4.0重量部とした。秤量した樹脂をアセトンに溶解し、磁性粉末と混合した。混合物を乾燥し、アセトンを揮発させた。混合物を分級した後、300MPaの条件で加圧成形して成形体を得た。得られた成形体は、大気中、150℃の温度で1時間熱処理した後、炉冷して、圧粉磁心を得た。得られた圧粉磁心の室温(25℃)における周波数特性と直流重畳特性を評価した。占積率Roは実施例1と同様にして算出した。初透磁率μiはインピーダンス/マテリアルアナライザ(アジレント社製、4291B)を用いて、10MHzの条件で評価した。周波数特性は、透磁率μiが10MHzの条件で評価した値に対して10%低下するときの周波数f(μi−10%)で評価した。直流重畳特性はプレシジョンLCRメータ(アジレント社製、4284A)を用い、1MHz、重畳電流値0〜20Aの条件で重畳電流に対するインダクタンスの変化を測定した後、試料形状よりインダクタンスを透磁率に、重畳電流値を印加磁界(A/m)にそれぞれ変換して評価した。直流印加磁界の増加により、透磁率が直流磁界印加を印加しない状態での値から1%低下したときの直流印加磁界の大きさH(μ−1%)を直流重畳特性の評価に用いた。評価結果を表4に示す。 Next, a dust core was produced using the magnetic powder obtained above as follows. Epoxy resin (E-530, manufactured by Somaru Co., Ltd.) was used as a binder. The ratio of the amount of epoxy resin to 100 parts by weight of magnetic powder was 4.0 parts by weight. The weighed resin was dissolved in acetone and mixed with magnetic powder. The mixture was dried and acetone was volatilized. After classifying the mixture, it was pressure molded under the condition of 300 MPa to obtain a molded body. The obtained molded body was heat-treated in the atmosphere at a temperature of 150 ° C. for 1 hour and then cooled in a furnace to obtain a dust core. The frequency characteristics and direct current superposition characteristics at room temperature (25 ° C.) of the obtained dust core were evaluated. The space factor Ro was calculated in the same manner as in Example 1. The initial permeability μi was evaluated under the condition of 10 MHz using an impedance / material analyzer (manufactured by Agilent, 4291B). The frequency characteristic was evaluated by the frequency f (μi−10%) when the magnetic permeability μi was reduced by 10% with respect to the value evaluated under the condition of 10 MHz. DC superimposition characteristics were measured using a precision LCR meter (Agilent, 4284A) at 1 MHz with a superimposed current value of 0 to 20 A, and the change in inductance with respect to the superimposed current was measured. Each value was converted into an applied magnetic field (A / m) and evaluated. The magnitude H (μ−1%) of the DC applied magnetic field when the permeability decreased by 1% from the value when no DC magnetic field application was applied due to the increase of the DC applied magnetic field was used for the evaluation of the DC superposition characteristics. The evaluation results are shown in Table 4.

表4から明らかなように磁性粉末に7.5質量%以下のCrを含有させることによって周波数特性が向上することがわかる。圧粉磁心M〜Qではいずれもf(μi−10%)が500MHz以上であり、圧粉磁心Lに比べて優れた周波数特性を示した。また、圧粉磁心M〜Qは、透磁率が1%低下するときの印加磁界H(μ−1%)がいずれも2000A/m以上であり、圧粉磁心Lに比べて高く、直流重畳特性においても優れる。また、Crを置換した磁性分末に対してXPS分析を行ったところ、Crは酸素と結合した形態で、粒子内部よりも粒子表面近傍に多く存在していることが確認された。かかる構成が周波数特性および直流重畳特性の向上に寄与しているものと考えられる。 As is apparent from Table 4, it is understood that the frequency characteristics are improved by adding 7.5% by mass or less of Cr to the magnetic powder. In each of the powder magnetic cores M to Q, f (μi−10%) was 500 MHz or more, and an excellent frequency characteristic was exhibited as compared with the powder magnetic core L. The dust cores M to Q each have an applied magnetic field H (μ-1%) of 2000 A / m or more when the magnetic permeability decreases by 1% , which is higher than the dust core L, and has direct current superposition characteristics. Is also excellent. Further, when XPS analysis was performed on the magnetic powder substituted with Cr, it was confirmed that Cr was present in the vicinity of the particle surface in a form bonded to oxygen rather than inside the particle. Such a configuration is considered to contribute to the improvement of frequency characteristics and DC superposition characteristics.

また、表4において、磁性粉末にSiを含有させることによっても周波数特性が向上することがわかる。特に、Siを6.0〜10.0質量%置換した圧粉磁心T、Uではf(μi−10%)が700MHz以上であり、優れた周波数特性を示した。また、Siを2〜10質量%置換した粉末を用いた圧粉磁心R〜Uでは、H(μ−1%)がいずれも2000A/m以上であり、圧粉磁心Lに比べて高く、直流重畳特性においても優れる。特に、Siを6.0〜10.0質量%置換した圧粉磁心T、Uでは3000A/m以上が得られている。但し、Siを多く置換しすぎるとRoが低下し、70%を切るようになる。したがって、Siを置換する場合は、高いRo、高い飽和磁束密度が必要とされない場合に用いることが好ましい。 Moreover, in Table 4, it turns out that a frequency characteristic improves also by making Si contain magnetic powder. In particular, in dust cores T and U in which Si is substituted by 6.0 to 10.0% by mass, f (μi−10%) is 700 MHz or more, and excellent frequency characteristics are exhibited. Moreover, in the powder magnetic cores R to U using powder in which 2 to 10% by mass of Si is substituted, H (μ-1%) is 2000 A / m or more, which is higher than the powder magnetic core L, and is DC. Excellent superimposition characteristics. In particular, 3000 A / m or more is obtained in the dust cores T and U in which Si is substituted by 6.0 to 10.0 mass%. However, if a large amount of Si is substituted, Ro decreases, and it becomes less than 70%. Therefore, when replacing Si, it is preferable to use it when high Ro and high saturation magnetic flux density are not required.

1:くびれを持つ粒子 2:くびれを持たない粒子
3:グラファイトに被覆された部分
4:グラファイトに被覆されていない部分
1: Particles with constriction 2: Particles without constriction 3: Part covered with graphite 4: Part not covered with graphite

Claims (5)

磁性粉末と結着剤との混合物を加圧成形して成形体を得る工程を有する圧粉磁心の製造方法であって、
前記磁性粉末は、酸化鉄粉末と炭素を含有する粉末との混合粉末を非酸化性雰囲気中で熱処理して得られたものであり、Feを主成分とする金属微粒子と、前記金属微粒子を被覆するグラファイトを備え、
前記磁性粉末の平均粒径が2.0〜15.0μmであり、
前記加圧成形後の圧粉磁心における前記磁性粉末の占積率を70〜98vol%の範囲とすることを特徴とする圧粉磁心の製造方法。
A method for producing a powder magnetic core comprising a step of pressing a mixture of magnetic powder and a binder to obtain a molded body,
The magnetic powder is obtained by heat-treating a mixed powder of iron oxide powder and carbon-containing powder in a non-oxidizing atmosphere, and coats the metal fine particles mainly composed of Fe and the metal fine particles. With graphite to
The magnetic powder has an average particle size of 2.0 to 15.0 μm,
A method for manufacturing a dust core, wherein a space factor of the magnetic powder in the dust core after the pressure molding is in a range of 70 to 98 vol%.
前記混合粉末には、さらにCrを含有する粉末が混合され、FeとCr全体のうちCrの割合が7.5質量%以下(但し0を含まず)となるようにFeの一部がCrで置換されていることを特徴とする請求項1に記載の圧粉磁心の製造方法。   The mixed powder is further mixed with a powder containing Cr, and a part of Fe is Cr so that the proportion of Cr in Fe and Cr as a whole is 7.5 mass% or less (excluding 0). 2. The method of manufacturing a dust core according to claim 1, wherein the dust core is replaced. 前記加圧成形の成形圧力が600MPa以下であることを特徴とする請求項1または2に記載の圧粉磁心の製造方法。   The method for producing a dust core according to claim 1 or 2, wherein a molding pressure of the pressure molding is 600 MPa or less. 前記成形体を熱処理する工程を有し、
前記成形体を熱処理する温度が250℃以下であることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の圧粉磁心の製造方法。
A step of heat-treating the molded body,
The method for producing a dust core according to any one of claims 1 to 3, wherein a temperature at which the compact is heat-treated is 250 ° C or lower.
磁性粉末と結着剤とを圧密化してなる圧粉磁心であって、
前記磁性粉末はFeを主成分とする金属微粒子と、前記金属微粒子を被覆するグラファイトとを備え、
前記圧粉磁心はくびれを持つ粒子とくびれを持たない粒子で構成された複合組織を有し、
25℃において印加磁界1.36MA/mで測定したときの飽和磁束密度が1.40〜1.70Tであるとともに、
1MHzでの初透磁率をμ、10MHzでの初透磁率μ10としたとき、100×(μ−μ10)/μで表される減衰率が20%以下であることを特徴とする圧粉磁心。
A dust core formed by compacting magnetic powder and a binder,
The magnetic powder includes fine metal particles mainly composed of Fe, and graphite covering the fine metal particles,
The dust core has a composite structure composed of particles having a constriction and particles having no constriction,
The saturation magnetic flux density when measured with an applied magnetic field of 1.36 MA / m at 25 ° C. is 1.40 to 1.70 T,
When the initial permeability at 1 MHz is μ 1 and the initial permeability at 10 MHz μ 10 , the attenuation rate represented by 100 × (μ 1 −μ 10 ) / μ 1 is 20% or less. Powder magnetic core to do.
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