JP2013165251A - 軟磁性鉄基粉末およびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】水アトマイズ処理によって得られた軟磁性酸化鉄基粉末を還元熱処理した軟磁性鉄基粉末であって、平均粒子径が100μm以上であり、且つ前記軟磁性鉄基粉末の断面積(μm2)と断面周囲長(μm)から算出される界面密度が2.6×10-2μm-1以下(0μm-1を含まない)である軟磁性鉄基粉末。
【選択図】図4
Description
界面密度=Σ(軟磁性鉄基粉末の断面周囲長)/2/Σ(軟磁性鉄基粉末の断面積) ・・・(1)
界面密度=Σ(軟磁性鉄基粉末の断面周囲長)/2/Σ(軟磁性鉄基粉末の断面積) ・・・(1)
Wadellの球形度=(投影面積に等しい面積を持つ円の直径)/(外接する最小円の直径)
本発明では、水アトマイズ処理によって得られた軟磁性酸化鉄基粉末を準備する。水アトマイズ処理は、公知の条件で行えばよく、水アトマイズ処理によって得られた粉末は、表面が酸化している。
本発明では、水アトマイズ処理によって得られた軟磁性酸化鉄基粉末の粒度を調整して、質量基準の粒子径D10を50μm以上に調整することが重要である。即ち、2次粒子の大半は、後述する還元熱処理工程において、微細な粒子が部分的に焼結し、隣り合う粒子と接触結合することによって形成されるため、還元熱処理の前に、予め微細な粉末を除去することによって、2次粒子の形成を抑制できると考えられる。そこで本発明では、軟磁性酸化鉄基粉末の粒度が、質量基準の粒子径D10が50μm以上(好ましくは80μm以上)となるように粒度調整している。
粒度調整して得られた軟磁性酸化鉄基粉末は、850℃以上で還元熱処理を行う。熱処理温度が850℃未満では、軟磁性酸化鉄基粉末の還元は殆ど進まない。還元熱処理温度を高くするほど、酸化傾向の高い不純物を多く除去できるため、還元熱処理温度は、好ましくは900℃以上、より好ましくは1000℃以上、更に好ましくは1100℃以上とする。しかし還元熱処理温度を高くし過ぎると、焼結が進み過ぎて粉砕できなくなる。従って還元温度の上限は、例えば、1250℃とする。
りん酸系化成皮膜は、Pを含む化合物を用いて形成されるガラス状の皮膜であればその組成は特に限定されるものではないが、P以外に、さらにCo、Na、Sを含む化合物や、Csおよび/またはAlを含む化合物を用いて形成されるガラス状の皮膜であることが好ましい。これらの元素は、後述する熱処理工程の際に、酸素がFeと半導体を形成して比抵抗を低下させるのを抑制するからである。
本発明で用いるりん酸系化成皮膜形成鉄粉は、いずれの態様で製造されてもよい。例えば、水および/または有機溶剤からなる溶媒に、Pを含む化合物を溶解させた溶液と、軟磁性鉄基粉末とを混合した後、必要に応じて前記溶媒を蒸発させて得ることができる。
本発明では、上記りん酸系化成皮膜の上に、更にシリコーン樹脂皮膜を有していてもよい。これにより、シリコーン樹脂の架橋・硬化反応終了時(圧縮時)には、粉末同士が強固に結合する。また、耐熱性に優れたSi−O結合を形成して、絶縁皮膜の熱的安定性を向上できる。
上記シリコーン樹脂皮膜の形成は、例えば、シリコーン樹脂をアルコール類や、トルエン、キシレン等の石油系有機溶剤等に溶解させたシリコーン樹脂溶液と、りん酸系化成皮膜を有する軟磁性鉄基粉末(りん酸系化成皮膜形成鉄粉)とを混合し、次いで必要に応じて前記有機溶剤を蒸発させることによって行うことができる。
以上、具体例として、上記軟磁性鉄基粉末の表面に、りん酸系化成皮膜とシリコーン樹脂皮膜をこの順に形成した粉末について詳細に説明した。
(1)n−C2H3(OH)2−CONH−n−C6H13
(N−ヘキシル)グリセリン酸アミド
(2)n−C2H3(OH)2−CONH−n−C8H17
(N−オクチル)グリセリン酸アミド
(3)n−C2H3(OH)2−CONH−n−C18H37
(N−オクタデシル)グリセリン酸アミド
(4)n−C2H3(OH)2−CONH−n−C18H35
(N−オクタデセニル)グリセリン酸アミド
(5)n−C2H3(OH)2−CONH−n−C22H45
(N−ドコシル)グリセリン酸アミド
(6)n−C2H3(OH)2−CONH−n−C24H49
(N−テトラコシル)グリセリン酸アミド
(7)n−C5H6(OH)5−CONH−n−C6H13
(N−ヘキシル)グルコン酸アミド
(8)n−C5H6(OH)5−CONH−n−C8H17
(N−オクチル)グルコン酸アミド
(9)n−C5H6(OH)5−CONH−n−C18H37
(N−オクタデシル)グルコン酸アミド
(10)n−C5H6(OH)5−CONH−n−C18H35
(N−オクタデセニル)グルコン酸アミド
(11)n−C5H6(OH)5−CONH−n−C22H45
(N−ドコシル)グルコン酸アミド
(12)n−C5H6(OH)5−CONH−n−C24H49
(N−テトラコシル)グルコン酸アミド
また、圧粉磁心の断面を光学顕微鏡で撮影した図面代用写真を図7に示す。図7は、表1に示したNo.2の圧粉磁心の断面を撮影したものである。
Claims (6)
- 水アトマイズ処理によって得られた軟磁性酸化鉄基粉末を還元熱処理した軟磁性鉄基粉末であって、
平均粒子径が100μm以上であり、且つ
前記軟磁性鉄基粉末の断面積(μm2)と断面周囲長(μm)から下記式(1)で算出される界面密度が2.6×10-2μm-1以下(0μm-1を含まない)であることを特徴とする軟磁性鉄基粉末。
界面密度=Σ(軟磁性鉄基粉末の断面周囲長)/2/Σ(軟磁性鉄基粉末の断面積) ・・・(1) - 請求項1に記載の軟磁性鉄基粉末を用いて得られた圧粉磁心。
- 水アトマイズ処理によって得られた軟磁性酸化鉄基粉末を還元熱処理した軟磁性鉄基粉末を用いて得られた圧粉磁心であって、
該圧粉磁心の断面に認められる軟磁性鉄基粉末を観察したとき、該軟磁性鉄基粉末の内部に、同一軟磁性鉄基粉末における表面同士が接触して形成された表面由来の不連続粒子界面が、観察視野1mm2あたり200本以下である圧粉磁心。 - 水アトマイズ処理によって得られた軟磁性酸化鉄基粉末を還元熱処理して軟磁性鉄基粉末を製造する方法であって、
前記軟磁性酸化鉄基粉末の粒度を調整することによって、質量基準の粒子径D10を50μm以上とする工程と、
粒度調整して得られた軟磁性酸化鉄基粉末を850℃以上で還元熱処理して軟磁性鉄基粉末を得る工程と
を含むことを特徴とする軟磁性鉄基粉末の製造方法。 - 上記還元熱処理して得られた軟磁性鉄基粉末の粒度を調整し、平均粒子径を100μm以上とする工程を更に含む請求項4に記載の製造方法。
- 請求項4または5に記載の製造方法で得られた軟磁性鉄基粉末を成形したものを熱処理することを特徴とする圧粉磁心の製造方法。
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