JP2009295613A - 圧粉磁心の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】絶縁酸化被膜付き軟磁性金属粒子と絶縁酸化被膜無し軟磁性金属粒子とを均一に混合した場合、前記絶縁酸化被膜無し軟磁性金属粒子の周囲を前記絶縁酸化被膜付き軟磁性金属粒子で取り巻き、実質的に前記絶縁酸化被膜無し軟磁性金属粒子同士が接触することがなく、その中で前記絶縁酸化被膜無し軟磁性金属粒子に対する前記絶縁酸化被膜付き軟磁性金属粒子の比率が最も低い配合比率〜前記最も低い配合比率×1.1の配合比率範囲で混合してなる磁性材料をプレス成型した後、熱処理することを特徴とする圧粉磁心の製造方法。
【選択図】図3
Description
特許文献4では、軟磁性金属ガラス合金のガラス遷移温度Tg以上、結晶化開始温度Tx以下の温度で熱処理をしながらプレス加工を行っている。その実施例では熱処理として放電プラズマ処理を行っている。
絶縁酸化被膜付き軟磁性金属粒子の軟磁性金属粒子の粒径(A)と絶縁酸化被膜無し軟磁性金属粒子の粒径(B)の比(A/B)は、1:2〜2:1であることが好ましい。前記範囲外であると、粒径比が大きすぎて均一混合が不十分となり、絶縁酸化被膜無し軟磁性金属粒子同士の接触が生じやすくなる。
配合比率が前記絶縁酸化被膜無し軟磁性金属粒子に対する前記絶縁酸化被膜付き軟磁性金属粒子の比率が最も低い配合比率未満であれば、電気抵抗率が比較的高く透磁率も大きい圧粉磁心を得ることができず、前記最も低い配合比率×1.1を超えた配合比率では、比較的高価な絶縁酸化被膜付き軟磁性金属粒子が必要以上に存在し、圧粉磁心のコストを引き上げてしまう。
<実施例1>
本実施例では、絶縁酸化被膜付き軟磁性金属粒子1(以下、粒子1と略す)として、水アトマイズ法にて作製したNi78Mo5Fe粒子(Niが78wt%、Moが5wt%、残りがFeからなる粒子。以下同様。)11(平均粒径8μm)の表面に水ガラス法で形成したSiO2からなる絶縁酸化被膜12を形成したものを用い、絶縁酸化被膜無し軟磁性金属粒子2(以下、粒子2と略す)の軟磁性金属材料は粒子1と同一の粒子を用いた。
混合後の材料をプレスによってリングコアに成型した。プレス成型では、超硬合金製の金型に混合後の材料を充填し、1177MPa(12t/cm2)の一軸プレスにより内径3mmφ、外形8mmφ、最終的な高さが約0.5mmになるようにリングコア形状に成型した。
成型後、電気炉にて不活性ガス中で熱処理をした。熱処理条件は設定温度500℃、保持時間1時間とした。
本実施例では、実施例1の粒子2として用いた平均粒径8μmのNi78Mo5Fe粒子の代わりに平均粒径4μmのNi78Mo5Fe粒子とした粒子3を用いた。また、粒子1の被膜厚を30nmに低減した。この粒子1と粒子3との重量比率を16:3として混合機を用いて混合した以外は実施例1と同様にしてリングコアを成型し、このリングコアに1次および2次巻線をそれぞれ5ターン巻回し、B−Hアナライザにて複素透磁率μ=μ′+iμ″を10kHz〜10MHzの周波数領域で測定した。透磁率μ′、μ″の周波数特性を実施例1の結果とともに図8に示す。
本実施例では、実施例2で用いた粒子1の代わりに平均粒径8μmのCoFe粒子の表面に厚み30nmのSiO2被膜を形成した絶縁酸化被膜付き軟磁性金属粒子(粒子4)を用い、粒子4と粒子3との重量比率を5:1として混合機を用いて混合した(被膜付き粒子と被膜無し粒子の個数比率が実施例2と同じになるようにした。CoFeの方がNi78Mo5Feより密度が低いので、実施例2に比べ粒子4の方が重量比率は若干小さくなる。)以外は実施例2と同様にしてリングコアを成型し、このリングコアに1次および2次巻線をそれぞれ5ターン巻回し、B−Hアナライザにて複素透磁率μ=μ′+iμ″を10kHz〜10MHzの周波数領域で測定した。透磁率μ′、μ″の周波数特性を実施例1、2の結果とともに図8に示す。
本実施例では、実施例2とは逆に平均粒径4μmのNi78Mo5Fe粒子の表面に厚み nmのSiO2被膜を形成した絶縁酸化被膜付き軟磁性金属粒子(粒子5)を用い、絶縁酸化被膜無し粒子には粒子2を用い、粒子5と粒子2との重量比率を9:4とした以外は実施例2と同様にしてリングコアを成型し、このリングコアに1次および2次巻線をそれぞれ5ターン巻回し、B−Hアナライザにて複素透磁率μ=μ′+iμ″を10kHz〜10MHzの周波数領域で測定した。透磁率μ′、μ″の周波数特性を実施例1、2、3の結果とともに図8に示す。
比較例として、絶縁酸化被膜付き粒子だけを用いた以外は実施例1と同様にしてリングコアを形成した。絶縁酸化被膜付き粒子としては、Ni78Mo5Fe粒子11(平均粒径8μm)の表面に水ガラス法で形成したSiO2からなる絶縁酸化被膜12を形成したものを用い、絶縁酸化被膜無し粒子を混合していないので、絶縁酸化被膜の膜厚は、粒子1より絶縁酸化被膜厚を薄くして20nmになるように形成した。このリングコアに1次および2次巻線をそれぞれ5ターン巻回し、B−Hアナライザにて複素透磁率μ=μ′+iμ″を10kHz〜10MHzの周波数領域で測定した。透磁率μ′、μ″の周波数特性を各実施例の結果とともに図8に示す。
実施例1は粒子1の使用量を比較例1に比べて75%に低減しているが、比較例とほぼ同等の周波数特性を得ることができた。このように、絶縁酸化被膜付き軟磁性金属粒子と絶縁酸化被膜無し軟磁性金属粒子を混合することによって、被膜付き粒子の使用量を減少でき、低コスト化が可能となる。
11:軟磁性金属粒子
12:絶縁酸化被膜
2:絶縁酸化被膜無し軟磁性金属粒子
3:粒径の小さい絶縁酸化被膜無し軟磁性金属粒子
4:組成の異なる軟磁性金属粒子による絶縁酸化被膜付き軟磁性金属粒子
5:粒径の小さい軟磁性金属粒子による絶縁酸化被膜付き軟磁性金属粒子
A/B:絶縁酸化被膜付き軟磁性金属粒子の軟磁性金属粒子の粒径と絶縁酸化被膜無し軟磁性金属粒子の粒径の比
C/D:絶縁酸化被膜付き軟磁性金属粒子と絶縁酸化被膜無し軟磁性金属粒子を均一に混合した場合、実質的に絶縁酸化被膜無し軟磁性金属粒子同士が接触することがなく、その中で絶縁酸化被膜付き軟磁性金属粒子の比率が最も低いような配合比率
Claims (5)
- 絶縁酸化被膜付き軟磁性金属粒子と絶縁酸化被膜無し軟磁性金属粒子とを均一に混合した場合、前記絶縁酸化被膜無し軟磁性金属粒子の周囲を前記絶縁酸化被膜付き軟磁性金属粒子で取り巻き、実質的に前記絶縁酸化被膜無し軟磁性金属粒子同士が接触することがなく、その中で前記絶縁酸化被膜無し軟磁性金属粒子に対する前記絶縁酸化被膜付き軟磁性金属粒子の比率が最も低い配合比率〜前記最も低い配合比率×1.1の配合比率範囲で混合してなる磁性材料をプレス成型した後、熱処理することを特徴とする圧粉磁心の製造方法。
- 前記絶縁酸化被膜付き軟磁性金属粒子と前記絶縁酸化被膜無し軟磁性金属粒子との軟磁性金属粒子が互いに異なる組成の粒子であることを特徴とする請求項1記載の圧粉磁心の製造方法。
- 前記絶縁酸化被膜付き軟磁性金属粒子と前記絶縁酸化被膜無し軟磁性金属粒子との軟磁性金属粒子の平均粒径が同一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。
- 前記絶縁酸化被膜が非磁性絶縁酸化被膜であることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1項に記載の圧粉磁心の製造方法。
- 前記絶縁酸化被膜無し軟磁性金属粒子と前記絶縁酸化被膜付き軟磁性金属粒子の粒径比率(A/B)が互いに異なる複数の組み合わせについて前記絶縁酸化被膜無し軟磁性金属粒子に対する前記絶縁酸化被膜付き軟磁性金属粒子の比率が最も低い配合比率(C/D)を算出して検量線を作成し、その検量線から所望の粒径比率A/Bの組み合わせにおける前記絶縁酸化被膜無し軟磁性金属粒子に対する前記絶縁酸化被膜付き軟磁性金属粒子の比率が最も低い配合比率C/Dを求めることを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1項に記載の圧粉磁心の製造方法。
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