JP2010141183A - 圧粉磁心及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】非晶質である軟磁性合金の粉末のうち85wt%を平均粒径が42μmの第1の粉末とし、残りの15wt%を粒度が異なる平均粒径4〜6μmの第2の粉末とする。複数の非晶質である軟磁性合金の粉末と、非晶質である軟磁性合金の粉末に対して5wt%分の平均粒径が0.8〜10.0μmの低融点ガラスを混合後、結着性絶縁樹脂を混合して乾燥し、300μmの目開きの篩に通すことにより被覆する。結着性絶縁樹脂により被覆した非晶質である軟磁性合金の粉末を含んだ混合物に潤滑性樹脂を混合し、室温にて成形圧力1300MPaで加圧成形することにより、成形体を形成する。形成した成形体に対して、480℃で30分の間、焼鈍処理を行う。
【選択図】図1
Description
(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と低融点ガラスを混合する第1混合工程。
(2)第1混合工程を経た混合物を結着性絶縁樹脂で被覆する被覆工程。
(3)結着性絶縁樹脂で被覆した複合軟磁性粉末と低融点ガラスに対して、潤滑性樹脂を混合する第2混合工程。
(4)第2混合工程を経た混合物を、加圧成形処理して成形体を作製する成形工程。
(5)成形工程を経た成形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。
本実施形態の第1混合工程では、非晶質である軟磁性合金の粉末のうち85wt%を平均粒径が42μmの第1の粉末とし、残りの15wt%を粒度が異なる平均粒径4〜6μmの第2の粉末とする。さらに、非晶質である軟磁性合金の粉末の体積に対して添加量2〜5vol%の低融点ガラスを混合機(V型混合機)を使用して2時間混合する。
前記混合工程を経た混合物を結着性絶縁樹脂で被覆する被覆工程は、混合工程を経た混合物に結着性絶縁樹脂を混合して乾燥する。その後300μmの目開きの篩に通す。被覆工程においても、潤滑性樹脂を混合しても良い。その場合の添加量は、混合工程で非晶質である軟磁性合金の粉末と混合した潤滑性樹脂と合計で非晶質である軟磁性合金の粉末に対して2.0wt%を超えないようにする。
前記被覆工程を経た混合物に潤滑性樹脂を混合する第2混合工程では、潤滑性樹脂を混合した第1混合物に結着性絶縁樹脂を混合する。結着性絶縁樹脂で被覆した複合軟磁性粉末と低融点ガラスの合計量に対して0.5wt%の量の潤滑性樹脂を混合機(V型混合機)を使用して2時間混合する。
成形工程では、前記のようにして結着剤により被覆した軟磁性合金を、室温にて成形圧力1300MPaで加圧成形することにより、成形体を形成する。この時、加圧乾燥された結着性絶縁樹脂は、成形時のバインダーとして作用する。
焼鈍工程では、前記成形体に対して、480℃で30分の間、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、非晶質である軟磁性合金の粉末の結晶化温度以下で、ある程度の圧環強度を維持するためである。一方、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するため、特に渦電流損失が大きく増加してしまうことにより、鉄損が増加するのを抑制するためである。
[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。
第1の特性比較では、非晶質である軟磁性合金の粉末に添加する低融点ガラスの添加量の比較を行った。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。表1は、本実施形態において、比較例及び実施例として非晶質である軟磁性合金の粉末に添加した低融点ガラスの種類と成分を示した表である。各低融点ガラスの平均粒径は0.9〜11.0μmである。
第2の特性比較では、非晶質である軟磁性合金の粉末に添加する低融点ガラスの粒度の比較を行った。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、非晶質である軟磁性合金の粉末のうち85wt%を平均粒径が42μmの第1の粉末とし、残りの15wt%を粒度が異なる平均粒径4μmの第2の粉末とする。さらに非晶質である軟磁性合金の粉末の5wt%分の平均粒径が0.8〜11μmの低融点ガラスであるBi2O3−ZnO−B2O3を混合機(V型混合機)を使用して2時間混合する。
第3の特性比較では、非晶質である軟磁性合金の粉末に低融点ガラスを加え、大気中または窒素雰囲気中で焼鈍工程を行う場合の圧粉磁心の磁気特性の比較を行った。第3の特性比較で使用する試料は、前記特性比較で使用した低融点ガラスとして平均粒径が1.1μmのビスマス系ガラスであるBi2O3−B2O3を非晶質である軟磁性合金の粉末に対して4.7vol%添加し、焼鈍工程を大気中または窒素雰囲気中で行った比較例3と実施例3の圧粉磁心を使用する。
本発明は、前記の実施形態に限定されるものではない。以下のような他の実施形態も包含する。
Claims (12)
- 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軟化点が非晶質軟磁性合金粉末の結晶化温度より低いガラス粉末を混合し、
その後結着絶縁樹脂を混合して得られた混合物を被膜し、その混合物を加圧成形して成形体を作製し、その成形体を前記非晶質軟磁性合金粉末の結晶化温度より低い温度で焼鈍処理してなる圧粉磁心において、
前記ガラス粉末は、ビスマス系ガラスまたはリン酸系ガラスであり、
前記焼鈍処理を大気中で行うことにより作製されたことを特徴とする圧粉磁心。 - 前記ガラス粉末が平均粒径0.8〜10μmであることを特徴とする請求項1に記載の圧粉磁心。
- 前記ガラス粉末の前記前記非晶質軟磁性合金粉末に対する添加量が、2〜5vol%であ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。
- 前記成形体が前記非晶質軟磁性合金粉末にガラス粉末と潤滑性樹脂を混合したもの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。
- 前記潤滑性樹脂の前記非晶質軟磁性合金粉末に対する添加量が、0.1〜2.0wt%であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の圧粉磁心。
- 前記潤滑性樹脂は、ステアリン酸、ステアリン酸塩、ステアリン酸石鹸、エチレンビスステアラマイドの中から選択された材料であることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の圧粉磁心。
- 非晶質軟磁性合金粉末と、軟化点が非晶質軟磁性合金粉末の結晶化温度より低いガラス粉末を混合する混合工程と、
混合工程で得られた混合物を結着性絶縁樹脂で被覆する被覆工程と、
被覆工程で得られた混合物を、加圧成形処理して成形体を作製する成形工程と、
成形工程を経た成形体を、前記非晶質軟磁性合金粉末の結晶化温度より低い温度で焼鈍処理する焼鈍工程とを有する圧粉磁心の製造方法において、
前記ガラス粉末は、ビスマス系ガラスまたはリン酸系ガラスであり、
前記焼鈍工程を大気中で行うことを特徴とする圧粉磁心の製造方法。 - 前記ガラス粉末が平均粒径0.8〜10μmであることを特徴とする請求項7に記載の圧粉磁心の製造方法。
- 前記ガラス粉末の前記非晶質軟磁性合金粉末に対する添加量が、2〜5vol%であることを特徴とする請求項7または請求項8に記載の圧粉磁心の製造方法。
- 前記成形体が前記非晶質軟磁性合金粉末にガラス粉末と潤滑性樹脂を混合したものであることを特徴とする請求項7〜9のいずれか1項に記載の圧粉磁心の製造方法。
- 前記潤滑性樹脂の前記非晶質軟磁性合金粉末に対する添加量が、0.1〜2.0wt%であることを特徴とする請求項7〜10のいずれか1項に記載の圧粉磁心の製造方法。
- 前記潤滑性樹脂は、ステアリン酸、ステアリン酸塩、ステアリン酸石鹸、エチレンビスステアラマイドの中から選択された材料であることを特徴とする請求項7〜11のいずれか1項に記載の圧粉磁心の製造方法。
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