JP2009302420A

JP2009302420A - 圧粉磁心及びその製造方法

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Publication number: JP2009302420A
Application number: JP2008157466A
Authority: JP
Inventors: Yasuo Oshima; 泰雄大島; Susumu Shigeta; 進繁田
Original assignee: Tamura Corp
Current assignee: Tamura Corp
Priority date: 2008-06-17
Filing date: 2008-06-17
Publication date: 2009-12-24
Anticipated expiration: 2028-06-17
Also published as: JP5022999B2

Abstract

【課題】室温で低圧成形を行っても優れた直流特性、磁気特性を有する圧粉磁心を提供する。
【解決手段】２種類以上の非晶質軟磁性合金粉末を均一に分散させた複合磁性材料粉末と、結着性樹脂とから圧粉磁心を作製する。非晶質軟磁性合金粉末は、平均粒径が３０〜１００μｍの第１の非晶質軟磁性合金粉末と、平均粒径が１〜１５μｍの第２の非晶質軟磁性合金粉末とからなる。結着性樹脂は、メチルフェニル系シリコーン樹脂または平均粒径が１〜１５μｍのポリプロピレン粉末もしくはポリエチレン粉末からなる。結着性樹脂の分量を少なくするためにシランカップリング剤を使用することもできる。その後、非晶質軟磁性合金粉末と結着樹脂を含む組成物を室温で加圧成形し、成形体を作製する。その成形体を、非晶質軟磁性合金の結晶化温度より低い温度で焼鈍処理する。
【選択図】図１

Description

本発明は、スイッチング電源等に用いられる平滑用チョークコイル等の磁心とその製造方法に関する。

各種電子機器の高性能化及び多機能化に伴い大電流化が進み、それに使用されるチョークコイル等の磁心に用いられる軟磁性材料においては、大電流でも特性変化が小さい特性、すなわち、優れた直流重畳性と低損失が求められている。

高周波で用いられるチョークコイルとして、フェライト磁心や圧粉磁心が使用されている。これらの中で、フェライト磁心は飽和磁束密度が小さいという欠点を有している。これに対して、金属合金粉末を成型して作製される圧粉磁心は、軟磁性フェライトに比べて高い飽和磁束密度を持つため、直流重畳特性に優れている。

この金属合金粉末として、珪素とアルミと鉄の合金であるセンダスト、ニッケルと鉄の合金であるパーマロイ、珪素と鉄の合金である珪素鋼等が用いられている。また、より低損失な合金として、非晶質軟磁性合金であるアモルファス合金を使用することが検討されている。

これらの非晶質合金粉を用いて圧粉磁心を作製するためには、金属合金粉末を低融点ガラスと有機バインダーなどと混合して高圧で圧縮成型した後、熱処理を行う方法が知られている。

例えば、従来技術として、特許文献１のように、成型時に金型と粉末を高温にして高密度成型を行う方法や、特許文献２のように、金属合金粉末を低融点ガラスと有機バインダーなどと混合して、室温にて高圧で成型を行う方法がある。

しかしながら、特許文献１や特許文献２の方法は、非晶質軟磁性合金粉末の表面に低融点ガラス粉末を固着させ、ガラスの軟化点より高くしかも非晶質軟磁性合金粉末の結晶化温度よりも低い温度で加圧形成を行うものであり、装置が高価且つ工程が複雑であるために、量産化に向いていない。

さらに、特許文献１や特許文献２の方法は、低損失の圧粉磁心を得ることは可能であるが、圧粉磁心の加圧密度が十分でないため、優れた直流重畳特性を得ることができない。従って、課題である直流重畳性を向上させるには、圧粉磁心の高密度化が必要になるが実際には、圧粉磁心の高密度化が不可能であった。

そこで、特許文献３のように、直流重量特性を向上させるのを目的として、３０〜６０ｗｔ％の非晶質合金粉と７０〜４０ｗｔ％の純鉄粉を用い、５ｔｏｎ／ｃｍ^２の低圧力で成型する方法や、特許文献４のように、２種類の粒径の違う磁性合金粉末を用い、成型圧力が低くても小さな粒径の粉末が隙間を埋めることにより成型密度を高くし、圧粉磁心の特性を高める方法が提案されている。

さらに、特許文献５のように、平均粒径が異なる粉末のどちらか片方に絶縁処理を行い、その後、ホットプレス、プラズマ放電焼結、熱間静水圧焼結（ＨＩＰ）などの方法を用いて、成型温度が４００〜５００℃、成型圧力を２００〜６００ＭＰａで行う方法が提案されている。

特開平１０−２１２５０３特開２００１−７３０６２特開平０７−３４１８３特開２００６−１７６８１７特開２００７−２２０８７６

ところが、特許文献３の方法は、非晶質軟磁性合金粉末に加えて、純鉄を微粉末に混合することで、直流重畳性は向上すると思われるが、本来の目的である高周波での低損失は望めない。

また、特許文献４の方法は、小さな粒径の磁性合金粉末を得るために、軟磁性合金に対して、水素雰囲気中で脆化処理処理を行い、その後、脆化処理処理した軟磁性合金を粉砕する。しかし、この方法では、工程が複雑になってしまい量産には向いていない。また、粉砕することで、微粉末内部に歪みが発生してヒステリシス損失の増加の問題が起こる。

さらに、特許文献５の方法は、通常のプレス成型を室温でを行うと、結着性樹脂が無いため成型すること自体ができず、成型を行うには、ホットプレス、プラズマ放電焼結及び熱間静水圧焼結（ＨＩＰ）などの方法が必要となる。しかし、このような方法では、成型速度やコストなどの問題が生じる。また、放電焼結法の使用も考えられるが、放電焼結法では、平均粒径が異なる２種類の粉末の一方を絶縁処理して、片方を非絶縁処理する必要がある。このため、非絶縁処理の粉末による渦電流損失の増加などの問題も生じてしまう。

以上のように、非晶質軟磁性合金粉末による圧粉磁心においては、その優れた磁気特性にもかかわらず成型性が他の金属と比較して悪く、量産上の点で問題がある。また、粉末自身が固いため、成型時圧力を高くしても十分な密度が得られず、優れた直流特性を得ることができない。

本発明の目的は、上記問題点を解決し、従来の金属合金と同様、室温で低圧成型を行っても、優れた直流特性と磁気特性を有する圧粉磁心及び圧粉磁心の製造方法を提供することにある。

上記目的をふまえ、本発明の圧粉磁心は、２種類以上の非晶質軟磁性合金粉末を均一に分散させた複合磁性材料粉末と結着性樹脂とを混合し、加圧成型して成型体を作製し、その成型体を焼鈍処理してなる圧粉磁心において、前記複合磁性材料粉末が、平均粒径が３０〜１００μｍの第１の非晶質軟磁性合金粉末と、前記第１の非晶質軟磁性合金粉末より平均粒径が小さい１〜１５μｍの第２の非晶質軟磁性合金粉末とからなり、加圧成型後の前記成型体が、前記焼鈍処理において、前記非晶質軟磁性合金の結晶化温度より低い温度で処理されたものであることを特徴とする。上記の構成によれば、粒径が違う２種類の非晶質軟磁性合金粉末を混ぜることにより、室温で低圧成型を行っても優れた直流重畳性や磁気特性を得ることが可能である。また、第２の粉末として水アトマイズ法で作製した非晶質軟磁性合金粉末を用いることにより、コストを抑えることも可能である。

本発明の他の態様は、前記第２の非晶質軟磁性合金粉末の添加量が５〜３０ｗｔ％であることを特徴とする。すなわち、この範囲内であれば、最大磁束密度や透磁率を高く維持できるが、これよりも多いと、最大磁束密度や透磁率が低下してしまう。

本発明の他の態様は、前記複合磁性材料粉末の表面が、耐熱性保護膜としてシランカップリング剤で被覆されたことを特徴とする。この態様によれば、耐熱性保護被膜としてシランカップリング剤を使用することによって、大気中で熱処理を行う場合でも透磁率を低下することなく、当該シランカップリング剤を使用しないよりも鉄損を低減させることが可能となる。そのため、結着性樹脂の分量が少なくてもシランカップリング剤を使用することで、鉄損を低減することが可能となる。

本発明の他の態様は、前記結着性樹脂はメチルフェニル系シリコーン樹脂または平均粒径が１〜１５μｍのポリプロピレン粉末もしくはポリエチレン粉末であることを特徴とする。この態様によれば、酸化雰囲気中（大気中）で熱処理が行われると、このメチルフェニル系シリコーン樹脂または平均粒径が１〜１５μｍのポリプロピレン粉末もしくはポリエチレン粉末は、非晶質軟磁性合金粉末の表面に残り、強固なバインダーかつ絶縁膜となる。特に、メチルフェニル系シリコーン樹脂は、３５０℃でＳｉ基に直結しているメチル基が熱分解し、その後シリカ（ＳｉＯ_２）層として、これは、強固なシリカ膜であるために、大気中における高温での熱処理を行う場合にも絶縁性は劣化せず、酸化等によるヒステリシス損失の増加の影響を低減できる。

本発明の他の態様では、印加磁界Ｈ＝２０ｋＡ／ｍにおいて、最大磁束密度が６００ｍＴ以上である請求項１〜４のいずれか１項に記載の圧粉磁心を特徴とする。

なお、前記の様な平均粒径が異なる２種類以上の非晶質軟磁性合金粉末を混合し、表面を無機絶縁物質で被膜し、加圧成型し、熱処理することで直流重畳特性の優れた圧粉磁心を得る製造方法も、本発明の一態様である。

以上のような本発明によれば、平均粒径が異なる２種類以上の非晶質軟磁性合金粉末を混合し、表面を無機絶縁物質で被膜し、加圧成型し、熱処理することで、低損失で直流重畳特性に優れた圧粉磁心と圧粉磁心の製造方法を提供することができる。

本実施形態の圧粉磁心の製造方法は、次のような各工程を有する。
（１）平均粒径が異なる２種類以上の非晶質軟磁性合金粉末を均一に分散させた複合磁性材料粉末と結着性樹脂とを混合する混合工程。
（２）前記複合軟磁性粉末と結着性樹脂に対して、メチルフェニル系シリコーン樹脂またはポリプロピレン粉末もしくはポリエチレン粉末を被覆する被覆工程。
（３）メチルフェニル系シリコーン樹脂またはポリプロピレン粉末もしくはポリエチレン粉末を被覆した軟磁性粉末と結着性樹脂を、加圧成型処理して成型体を作製する成型工程。
（４）成型工程を経た成型体を焼鈍処理する焼鈍工程。
以下、各工程を具体的に説明する。

（１）混合工程
本実施形態の混合工程では、平均粒径が４５μｍの第１の粉末８５ｗｔ％と、粒度が異なる平均粒径４〜１２μｍの第２の粉末を１５ｗｔ％を混合機（ボールを使用しないポットミル）を使用して２４時間混合する。

（２）被覆工程
前記混合工程を経た混合物を結着性樹で被覆するには、シランカップリング剤０．１ｗｔ％を混合物に対してコーティングし、室温にて２４時間の乾燥を行う。次に、メチルフェニル系のシリコーン樹脂を１．０ｗｔ％混合して、１８０℃で２時間の乾燥を行う。さらに、潤滑剤として、ステアリン酸亜鉛を０．２ｗｔ％混合する。

本実施形態の被覆工程で使用するメチルフェニル系シリコーン樹脂は、樹脂濃度が高く溶剤が揮発した後は粘着感があり、上述した２００℃前後の加熱乾燥においては成型時のバインダーとして最適に作用する。また、メチルフェニル系シリコーン樹脂の添加量は、０．５〜２．０ｗｔ％が適量である。これよりも少なければ、成型体の強度が不足して、割れが発生する。また、２．０ｗｔ％よりも多いと、密度低下による最大密度低下の低下、ヒステリシス損失の増加による磁気特性が低下する問題が発生する。

本実施形態の被覆工程では、メチルフェニル系シリコーン樹脂の代りに、結着剤としてポリプロピレン粉末もしくはポリエチレン粉末を使用しても良い。この時のポリプロピレン粉末もしくはポリエチレン粉末の添加量は、１．０〜３．０ｗｔ％が適当である。これよりも少なければ、成型体の強度が不足して、割れが発生する。また、３．０ｗｔ％より多いと、密度低下による最大磁束密度の低下、ヒステリシス損失の増加による磁気特性が低下する問題が発生する。また、粉末の平均粒径は、第２の粉末軟磁性合金粉末の平均粒径以下が良い。これより大きいと、密度低下の要因となる。

また、軟磁性合金粉末に対して、シランカップリング剤を混合し被覆させるのは、当該軟磁性合金粉末の表面に耐熱性保護皮膜を形成するためで、当該カップリング剤を使用しない手法よりも、ヒステリシス損失を格段に低減させ、鉄損を低下させることができる。なお、メチルフェニル系シリコーン樹脂と相性の良いシランカップリング剤としては、アミノ系のシランカップリング剤であり、特に、γ−アミノプロピルトキシシランがよい。また、ポリプロピレン粉末もしくはポリエチレン粉末と相性の良いシランカップリング剤としては、ビニル系のシランカップリング剤で、特に、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシランなどがあげられる。また、メタクリロキシ系のシランカップリング剤でもよい。

さらに、本実施形態の被覆工程では、潤滑剤としてステアリン酸の金属塩であるステアリン酸亜鉛を使用することにより、金属の種類によってメチル基の熱分解速度を速めることが可能となり、より低温からでも丈夫なシリカ層が形成される。

（３）成型工程
成型工程では、前記のようにして結着剤により被覆した軟磁性合金を、室温にて成型圧力１３００ＭＰａで加圧成型することにより、成型体を形成する。ここで、加圧乾燥されたメチルフェニル系シリコーン樹脂は、成型時のバインダーとして作用する。

（４）焼鈍工程
焼鈍工程では、前記成型体に対して、４８０℃で焼鈍処理を行うことで圧粉磁心が作製される。ここで、４８０℃で熱処理を行うのは、非晶質軟磁性合金粉末の結晶化温度以下で、ある程度の圧環強度を維持し、一方で、焼鈍温度を上げ過ぎると絶縁性能の劣化から磁気特性が劣化し、特に渦電流損失が大きく増加してしまうことで、鉄損が増加するのを抑制するためである。

また、このメチルフェニル系シリコーン樹脂は、焼鈍処理中におていて３５０℃程度になると、Ｓｉ基に直結しているメチル基が熱分解する。実際には、圧粉磁心の熱処理が大気中で行われることで、緻密で強固なシリカ膜となるので、高温で熱処理を行っても絶縁性が劣化せず、酸化などによるヒステリシス損失が増加しない。さらに、この大気中における熱処理により、熱分解したメチル基が炭素として残存しないので、機械的強度が改善できる。

次に、本発明の実施例１〜１２を、図１〜５及び表１〜３を参照して、以下に説明する。
［１．測定項目］
測定項目として、透磁率と最大磁束密度と直流重畳性を次のような手法により測定する。透磁率は、作製された圧粉磁心に１次巻線（２０ターン）を施し、インピーダンスアナライザーを使用することで、１００ｋＨｚ、０．５Ｖにおけるインダクタンスから算出した。

最大磁束密度は、圧粉磁心に１次巻線（１７０ターン）及び２次巻線（２０ターン）を施し、磁気計測機器であるＢＨアナライザ（岩通計測株式会社：ＳＹ−８２３２）を用いて、印加磁界Ｈ＝２００００Ａ／ｍでの磁束密度を測定した。また、直流重畳性は、各圧粉磁心に１次巻線（１７０ターン）を施し、インダクタンス、キャパシタンス、抵抗の測定が可能なＬＣＲメータを（ＨＰ：４２８４Ａ）使用することで、１００ｋＨｚ、０．５Ｖにおける各直流バイアスにおけるインダクタンスを測定し、透磁率を計算により求めた。

［２．第１の特性比較（結着剤としてシリコーン樹脂を使用した場合）］
第１の特性比較で使用する試料は、下記のように作製した。まず、平均粒径が４５μｍの第１の粉末８５ｗｔ％と、粒度が異なる平均粒径４〜１２μｍの第２の粉末１５ｗｔ％を混合機（ボールを使用しないポットミル）を使用して２４時間混合した。そして、シランカップリング剤を０．１ｗｔ％をコーティングし、室温にて２４時間の乾燥を行う。

次に、メチルフェニル系のシリコーン樹脂を１．０ｗｔ％混合して、１８０℃で２時間の乾燥を行う。さらに、潤滑剤として、ステアリン酸亜鉛を０．２ｗｔ％混合した。これを室温にて１３００ＭＰａの圧力で加圧成型し、圧粉磁心を作製した。そして、これらの圧粉磁心に対し、３０分の間、焼鈍処理を行う。

表１における第１の粉末と第２の粉末の関係は、次のとおりである。比較例１は、第１の粉末に対して第２の粉末を添加しない比較例であり、平均粒径が４５μｍの第１の粉末の含有量が１００ｗｔ％、第２の粉末の含有量が０ｗｔ％である。実施例１〜３は、比較例１と同じ平均粒径が４５μｍの第１の粉末に対して、第２の粉末を平均粒径を変化させて、第２の粉末の含有量が１５ｗｔ％になるように添加させた実施例である。実施例１では、第２の粉末の平均粒径が４μｍであり、実施例２では、平均粒径が６μｍであり、実施例３では、平均粒径が１２μｍである。

本実施形態において使用した第１の粉末は、平均粒経４５μｍに限定するものではなく、平均粒径が３０〜１００μｍの範囲のもので構わないが、この範囲より平均粒径が大きいと渦電流損失が増大し、一方、この範囲より平均粒径が小さいと、密度低下によるヒステリシス損失が増加する。

表１は、実施例１〜３と比較例１について、第１の粉末と第２の粉末と、シリコーン樹脂とカップリング剤、相対密度と透磁率と最大磁束密度との関係について示した表である。また、図１は、透磁率と直流重畳特性を示したグラフである。

表１から判るように、第２の粉末を混ぜた実施例１〜３の方が、第２の粉末を混ぜない比較例１よりも、相対密度が高くなり、また１００ｋＨｚにおける透磁率及び最大磁束密度が増加している。第２の粉末の平均粒径が４μｍの実施例１と第２の粉末の平均粒径が１２μｍの実施例３の比較からは、添加する第２の粉末の平均粒径を大きくしていくに従って、相対密度と透磁率と最大磁束密度が低下することが判る。さらに、図１より、直流バイアス磁界に対する透磁率は、直流バイアス電流が０〜１００００Ａ／ｍでは、第２の粉末を混ぜた実施例１〜３の方が、第２の粉末を混ぜない比較例１よりも、高くなることが判る。

これらの実施例１〜３と比較例１から、第１の粉末にそれより平均粒径の小さい第２の粉末を加えることにより、成型時に第１の粉末の隙間が第２の粉末で埋められ、成型密度が高くなることが判る。この第２の粉末の作用により、成型時の圧力が同じでも、密度の高い圧粉磁心を作製可能なことも判明した。

［３．第２の特性比較（結着剤としてポリエチレン粉末もしくはポリプロピレン粉末を使用した場合）］
第２の特性比較で使用する試料は下記のように作製した。まず、平均粒径が３８〜４５μｍの第１の粉末８５ｗｔ％と、粒度が異なる平均粒径６μｍの第２の粉末１５ｗｔ％と、粘着性樹脂粉末であるポリエチレン粉末もしくは平均粒径５μｍのポリプロピレン粉末を混合機（ボールを使用しないポットミル）を使用して２４時間混合した。これを室温にて１３００ＭＰａの圧力で加圧成型し、この成型体に対し、３０分の間、焼鈍処理を行う。

表２における第１の粉末と第２の粉末の関係は、次のとおりである。比較例２は、第１の粉末に対して第２の粉末を添加しない比較例であり、平均粒径が４５μｍの第１の粉末の含有量が１００ｗｔ％、第２の粉末の含有量が０ｗｔ％である。実施例４、５は、比較例２と同じ平均粒径が４５μｍの第１の粉末に対して、第２の粉末を平均粒径を変化させて、第２の粉末の含有量が１５ｗｔ％になるように添加させた実施例である。実施例４では、第２の粉末の平均粒径が４μｍであり、実施例５では、平均粒径が６μｍである。

表３における第１の粉末と第２の粉末の関係は、次のとおりである。比較例３は、第１の粉末に対して第２の粉末を添加しない比較例であり、平均粒径が４５μｍの第１の粉末の含有量が１００ｗｔ％、第２の粉末の含有量が０ｗｔ％である。実施例６〜１０は、比較例３と同じ平均粒径が４５μｍの第１の粉末に対して、平均粒径が６μｍの第２の粉末を添加量を変化させて添加させた実施例である。

実施例６は、第１の粉末の含有量が９５ｗｔ％、第２の粉末の含有量が５ｗｔ％であり、実施例７は、第１の粉末の含有量が９０ｗｔ％、第２の粉末の含有量が１０ｗｔ％であり、実施例８は、第１の粉末の含有量が８５ｗｔ％、第２の粉末の含有量が１５ｗｔ％であり、実施例９は、第１の粉末の含有量が８０ｗｔ％、第２の粉末の含有量が２０ｗｔ％であり、実施例１０は、第１の粉末の含有量が７０ｗｔ％、第２の粉末の含有量が３０ｗｔ％である。

実施例１１及び１２は、第１の粉末の含有量と第２の粉末の含有量が同じである実施例８に対して、第１の粉末の平均粒径を変化させた実施例であって、実施例１１は、第１の粉末の平均粒径が４２μｍであり、実施例１２は、第１の粉末の平均粒径が３８μｍである。

本実施形態において使用した第１の粉末は、平均粒経３８、４２、４５μｍに限定するものではなく、平均粒径が３０〜１００μｍの範囲のもので構わないが、この範囲より平均粒径が大きいと渦電流損失が増大し、一方、この範囲より平均粒径が小さいと、密度低下によるヒステリシス損失が増加する。

表２は、実施例６〜１２と比較例３について、第１の粉末と第２の粉末と、ポリエチレン粉末と、相対密度と透磁率と最大磁束密度との関係について示した表である。また、図２は、透磁率と直流重畳特性を示したグラフである。

表２から判るように、第２の粉末を混ぜた実施例４、５の方が、第２の粉末を混ぜない比較例２よりも相対密度が高くなり、透磁率及び最大磁束密度が大きくなる。第２の粉末の平均粒径は１〜１５μｍの間が良く、また、第２の粉末の平均粒径が４μｍの実施例１と第２の粉末の平均粒径が１２μｍの実施例からは、第２の粉末の平均粒径を大きくすると、相対密度と透磁率と最大磁束密度が低下することが判る。

さらに、図２より直流バイアス磁界に対する透磁率は、直流バイアス電流が０〜１００００Ａ／ｍでは、第２の粉末を混ぜた実施例４、５の方が、第２の粉末を混ぜない比較例２よりも高くなることが判る。

表３は、実施例６〜１２と比較例３について、第１の粉末と第２の粉末と、ポリプロピレン粉末と、相対密度と透磁率と最大磁束密度との関係について示した表である。図３は、透磁率と直流重畳特性を示したグラフであり、図４は、第２の粉末の添加量と最大磁束密度の関係を示したグラフである。

表３から判るように、第２の粉末を５〜３０ｗｔ％混合させることにより、ポリエチレン粉末を添加した圧粉磁心においても、相対密度、透磁率、最大磁束密度を増加させることができる。また、図４によれば、最大磁束密度は、第２の粉末の添加量が１５〜２０ｗｔ％の間で最大になり、そのあと減少していく。さらに、図５によれば、相対密度は１５ｗｔ％の時に最大になり、その後第２の粉末の添加量を増やしても、相対密度は増加しない。

以上のことより、第２の粉末の添加量は、５〜３０ｗｔ％の間が好ましい。この範囲より多くなると、透磁率の低下や最大磁束密度の低下などがおこる。さらに、図３より、直流バイアス磁界に対する透磁率は、直流バイアス電流が０〜１００００Ａ／ｍでは、第２の粉末を混ぜた実施例６〜１０の方が、第２の粉末を混ぜない比較例３よりも高くなることが判る。

本発明の実施例の第１の特性比較における、第２の粉末の平均粒径を変化させた場合の圧粉磁心の透磁率と直流重畳特性を示したグラフ。本発明の実施例の第２の特性比較における、第２の粉末としてポリプロピレン粉末を使用した場合の圧粉磁心の透磁率と直流重畳特性を示したグラフ。本発明の実施例の第２の特性比較における、第２の粉末としてポリエチレン粉末を使用した場合の圧粉磁心の透磁率と直流重畳特性を示したグラフ。本発明の実施例の第２の特性比較における、第２の粉末としてポリエチレン粉末を使用した場合の圧粉磁心の第２の粉末の添加量と最大磁束密度を示したグラフ。本発明の実施例の第２の特性比較における、第２の粉末としてポリエチレン粉末を使用した場合の圧粉磁心の第２の粉末の添加量と相対密度を示したグラフ。

Claims

２種類以上の非晶質軟磁性合金粉末を均一に分散させた複合磁性材料粉末と結着性樹脂とを混合し、加圧成型して成型体を作製し、その成型体を焼鈍処理してなる圧粉磁心において、
前記複合磁性材料粉末が、平均粒径が３０〜１００μｍの第１の非晶質軟磁性合金粉末と、前記第１の非晶質軟磁性合金粉末より平均粒径が小さい１〜１５μｍの第２の非晶質軟磁性合金粉末とからなり、
前記成型体が、前記非晶質軟磁性合金の結晶化温度より低い温度で焼鈍処理されたものであることを特徴とする圧粉磁心。
前記第２の非晶質軟磁性合金粉末の添加量が５〜３０ｗｔ％であることを特徴とする請求項１に記載の圧粉磁心。
前記複合磁性材料粉末の表面が、耐熱性保護膜としてシランカップリング剤で被覆されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の圧粉磁心。
前記結着性樹脂は、メチルフェニル系シリコーン樹脂または平均粒径が１〜１５μｍのポリプロピレン粉末もしくはポリエチレン粉末であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の圧粉磁心。
印加磁界Ｈ＝２０ｋＡ／ｍにおいて、最大磁束密度が６００ｍＴ以上である請求項１〜４のいずれか１項に記載の圧粉磁心。
２種類以上の非晶質軟磁性合金粉末を均一に分散させた複合磁性材料粉末と結着性樹脂とを混合し、この混合物を加圧成型して成型体を作製し、成型された前記成型体を焼鈍する圧粉磁心の製造方法において、
平均粒径が３０〜１００μｍの第１の非晶質軟磁性合金粉末と、前記第１の非晶質軟磁性合金粉末より平均粒径が小さい１〜１５μｍの第２の非晶質軟磁性合金粉末とからなる前記複合磁性材料粉末と、結着性樹脂とを加圧成型して成型体を作製し、
前記加圧成型後の前記成型体を、前記非晶質軟磁性合金の結晶化温度より低い温度で焼鈍処理することを特徴とする圧粉磁心の製造方法。
第２の非晶質軟磁性合金粉末の添加量が５〜３０ｗｔ％であることを特徴とする請求項６に記載の圧粉磁心の製造方法。
前記複合磁性材料粉末の表面を加圧成型前において、耐熱性保護膜であるシランカップリング剤で被覆することを特徴とする請求項６または請求項７に記載の圧粉磁心の製造方法。
前記結着性樹脂が、メチルフェニル系シリコーン樹脂または平均粒径が１〜１５μｍのポリプロピレン粉末もしくはポリエチレン粉末であることを特徴とする請求項６〜８のいずれか１項に記載の圧粉磁心の製造方法。