JP2015053499A - 軟質磁性粉末 - Google Patents
軟質磁性粉末 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2015053499A JP2015053499A JP2014209200A JP2014209200A JP2015053499A JP 2015053499 A JP2015053499 A JP 2015053499A JP 2014209200 A JP2014209200 A JP 2014209200A JP 2014209200 A JP2014209200 A JP 2014209200A JP 2015053499 A JP2015053499 A JP 2015053499A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- powder
- iron
- particles
- based powder
- electrically insulated
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F41/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties
- H01F41/02—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets
- H01F41/0206—Manufacturing of magnetic cores by mechanical means
- H01F41/0246—Manufacturing of magnetic circuits by moulding or by pressing powder
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F1/00—Metallic powder; Treatment of metallic powder, e.g. to facilitate working or to improve properties
- B22F1/16—Metallic particles coated with a non-metal
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F1/00—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
- H01F1/01—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
- H01F1/03—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
- H01F1/12—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials
- H01F1/14—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials metals or alloys
- H01F1/20—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials metals or alloys in the form of particles, e.g. powder
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F1/00—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
- H01F1/01—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
- H01F1/03—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
- H01F1/12—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials
- H01F1/14—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials metals or alloys
- H01F1/20—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials metals or alloys in the form of particles, e.g. powder
- H01F1/22—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials metals or alloys in the form of particles, e.g. powder pressed, sintered, or bound together
- H01F1/24—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials metals or alloys in the form of particles, e.g. powder pressed, sintered, or bound together the particles being insulated
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F1/00—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
- H01F1/01—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
- H01F1/03—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
- H01F1/12—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials
- H01F1/33—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials mixtures of metallic and non-metallic particles; metallic particles having oxide skin
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F2998/00—Supplementary information concerning processes or compositions relating to powder metallurgy
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C2202/00—Physical properties
- C22C2202/02—Magnetic
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/29—Coated or structually defined flake, particle, cell, strand, strand portion, rod, filament, macroscopic fiber or mass thereof
- Y10T428/2982—Particulate matter [e.g., sphere, flake, etc.]
- Y10T428/2991—Coated
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Soft Magnetic Materials (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
Abstract
【課題】高周波数で動作するための粉末磁心、及び、当該磁心の製造、並びにその製造に好適な粉末を提供する。
【解決手段】鉄ベースの粉末を含有し、100μm未満の粒径を有する電気絶縁された粒子からなる鉄粉であって、0.1重量%未満の酸素含有量及び少なくとも0.005重量%のリン含有量を有し、電気絶縁された粒子の全酸素含有量と、鉄ベースの粉末との全リン含有量の差ΔPとの比が2から6になるように、多くとも0.8%の全酸素含有量Otot、及び鉄ベースの粉末のそれより多い少なくとも0.04重量%の全リン含有量を有し、ΔP/(Otot×D50)で表される関係が、4.5から50mm−1である。
【選択図】なし
【解決手段】鉄ベースの粉末を含有し、100μm未満の粒径を有する電気絶縁された粒子からなる鉄粉であって、0.1重量%未満の酸素含有量及び少なくとも0.005重量%のリン含有量を有し、電気絶縁された粒子の全酸素含有量と、鉄ベースの粉末との全リン含有量の差ΔPとの比が2から6になるように、多くとも0.8%の全酸素含有量Otot、及び鉄ベースの粉末のそれより多い少なくとも0.04重量%の全リン含有量を有し、ΔP/(Otot×D50)で表される関係が、4.5から50mm−1である。
【選択図】なし
Description
本発明は、軟質磁性材料を製造するための粉末、並びにこの粉末を使用して得られる軟質磁性材料に関する。具体的には、本発明は、高周波数で作用する軟質磁性複合体材料を製造するための粉末に関する。
軟質磁性材料は、電気機械、アクチュエータ、センサー及び変圧器磁心のためのインダクタ、固定子及び回転子における磁心材料などの用途に使用される。従来、電気機械における回転子及び固定子のような軟質磁心は、積層型鋼積層体で製造されている。軟質磁性複合体SMC材料は、電気絶縁コーティングが各粒子上に塗布された、通常は鉄ベースの軟質磁性粒子に基づく。従来的に粉末冶金法を用いて、絶縁粒子を任意選択に潤滑剤及び/又はバインダとともに圧縮することによって、SMC部品が得られる。SMC材料は、三次元磁束を担持することができ、三次元の形状を圧縮法によって得ることができるため、この粉末冶金技術を用いることによって、鋼積層体を使用することによるものより設計の自由度の高いSMC部品を製造することが可能である。SMC部品を高性能にし、それらを小型化するために、軟質磁性粉末の性能を向上させることが不可欠である。
SMC部品の性能を向上させるための1つの重要なパラメータは、その磁心損失特性を軽減することである。磁性材料を変動磁場に曝すと、ヒステリシス損失及び渦電流損失によりエネルギー損失が生じる。ヒステリシス損失は、交流磁場の周波数に比例するのに対して、渦電流損失は、周波数の二乗に比例する。したがって、高周波数において、たいていは渦電流損失が重要であり、渦電流損失を軽減しながら、低レベルのヒステリシス損失を維持することが特に必要とされる。これは、磁心の抵抗率を高めることが望まれることを暗示する。
その抵抗率を向上させる方法を求めて、異なる方法が使用及び提案されてきた。1つの方法は、粉末粒子を圧縮する前に、電気絶縁コーティング又は膜をこれら粉末粒子に設けることに基づく。したがって、異なる種類の電気絶縁コーティングを教示する多くの特許文献が存在する。無機コーティングに関する最近公開された特許の例は、米国特許第6,309,748号、米国特許第6,348,265号及び米国特許第6,562,458号である。有機材料のコーティングは、例えば、米国特許第5,595,609号から知られる。無機材料及び有機材料の両方を含むコーティングは、例えば、米国特許第6,372,348号及び同第5,063,011号並びにDE特許公開第3,439,397号から知られ、それらの文献によれば、粒子がリン酸鉄層及び熱可塑性材料に囲まれる。
高密度を有する部品を得ることがしばしば望まれるため、高性能のSMC部品を得るためには、電気絶縁粉末を高圧で圧縮成形することも可能でなければならない。高密度は、磁気特性を通常向上させる。具体的には、ヒステリシス損失を低レベルに維持するとともに、高い飽和磁束密度を得るために、高密度が必要である。更に、電気絶縁は、圧縮部品がダイから排出されるときに損傷を受けずに、必要な高圧縮圧力に耐えなければならない。これは、次には、排出力(ejection force)が強すぎてはならないことを意味する。
また、ヒステリシス損失をさらに軽減するために、圧縮部品の応力放出熱処理が必要とされる。効果的な応力放出を確保するために、好ましくは、非還元雰囲気において、300℃より高く、絶縁コーティングが損傷を受けることになる、約600℃未満の温度で熱処理を実施すべきである。
本発明は、より高い抵抗率及びより低い磁心損失が不可欠である、より高い周波数、即ち2kHzを超える周波数、特に5から100kHzの周波数での使用を主に意図する粉末磁心の必要性に鑑みてなされたものである。磁心材料は、また、磁心の小型化のために高い飽和磁束密度を有するべきである。更に、ダイ壁潤滑及び/又は高温を用いて金属粉末を圧縮することを必要とせずに、磁心を製造することが可能でなければならない。好ましくは、これらの工程を除くべきである。
低い磁心損失が望まれる多くの使用及び提案された方法と対照的に、圧縮工程で使用される粉末組成物において、有機結着剤を使用する必要がないことが本発明の特別の利点である。したがって、有機結着剤が分解する危険性を伴わずに、生の成形体の熱処理を高温で実施することができる。より高い熱処理温度は、磁束密度を向上させ、磁心損失を低下させることにもなる。また、最終的な熱処理磁心に有機材料が存在しないため、有機バインダの軟化及び分解による強度低下の危険性を伴わずに高温を有する環境で磁心を使用することが可能になるとともに、温度安定性の向上が達成されることになる。
粉末磁心
本発明の粉末磁心は、新しい電気絶縁コーティングで被覆された鉄ベースの磁性粉末を加圧形成することによって得られる。該磁心は、2〜100kHz、好ましくは5〜100kHzの周波数範囲、及び1000μΩを超える、好ましくは2000μΩを超える、最も好ましくは3000μΩを超える抵抗率ρ、及び1.5(T)を超える、好ましくは1.7(T)を超える、最も好ましくは1.9(T)を超える飽和磁束密度Bsでの低い全損失を特徴とすることができる。
本発明の粉末磁心は、新しい電気絶縁コーティングで被覆された鉄ベースの磁性粉末を加圧形成することによって得られる。該磁心は、2〜100kHz、好ましくは5〜100kHzの周波数範囲、及び1000μΩを超える、好ましくは2000μΩを超える、最も好ましくは3000μΩを超える抵抗率ρ、及び1.5(T)を超える、好ましくは1.7(T)を超える、最も好ましくは1.9(T)を超える飽和磁束密度Bsでの低い全損失を特徴とすることができる。
鉄ベースの粉末
本発明によれば、「鉄ベースの粉末」という用語は、純粋の鉄で構成され、99.0%以上の鉄含有量を有する鉄粉を含むことを意図する。当該鉄含有量を有する粉末の例は、
スウェーデンから入手可能なABC100.30又はASC300である。不規則な形状の粒子を有する水噴霧粉末が特に好ましい。
本発明によれば、「鉄ベースの粉末」という用語は、純粋の鉄で構成され、99.0%以上の鉄含有量を有する鉄粉を含むことを意図する。当該鉄含有量を有する粉末の例は、
スウェーデンから入手可能なABC100.30又はASC300である。不規則な形状の粒子を有する水噴霧粉末が特に好ましい。
また、鉄ベースの粉末粒子は、100μm未満の粒径を有するべきである。好ましくは、粒径は、75μm(200メッシュ)未満であるべきである。より好ましくは、本発明による磁心の製造に使用される粉末は、D90が75μm以下であり、D50が50μmと10μmの間になるような粒径を有すべきである(D90及びD50は、それぞれ90重量パーセント及び50重量パーセントが、それぞれD90及びD50の値未満の粒径を有することを意味する)。
絶縁コーティング
鉄ベースの磁性粉末のそれぞれの粒子の表面上の絶縁コーティングは、より大きい比抵抗率及び低磁心損失を示す粉末磁心を得るために不可欠である。
鉄ベースの磁性粉末のそれぞれの粒子の表面上の絶縁コーティングは、より大きい比抵抗率及び低磁心損失を示す粉末磁心を得るために不可欠である。
既に言及したように、粉末粒子上の異なる種類の絶縁コーティング又は膜を開示したいくつかの文献が存在する。実際に、リン酸の使用に基づく膜又はコーティングは、好結果であることが証明された。これらのコーティングを製造する方法は、例えば、リン酸を鉄ベースの磁性粉末とともに水又は有機溶媒に混入することを含む。したがって、磁性粉末を、例えば、リン酸溶液に浸すことができる。或いは、溶液を粉末上にスプレーする。有機溶媒の例は、エタノール、メタノール、イソプロピルアルコール、アセトン、グリセロール等である。鉄粉上の膜又はコーティングの製造のための好適な方法は、米国特許第6372348号及び同第6348265号に開示されている。鉄ベースの粒子の各々を囲む実質的に均一且つ連続的な絶縁層を形成させる任意の方法によって、絶縁材料を塗布することができる。したがって、好ましくは、絶縁材料を鉄ベースの粒子上にスプレーするためのノズルを装備したミキサーを使用することができる。使用できるミキサーとしては、例えば、螺旋状ブレード型ミキサー、プラウブレード型ミキサー、連続式スクリューミキサー、コーンスクリューミキサー又はリボンブレンダーミキサーが挙げられる。
例えば、高濃度のリン酸を使用することによって、より厚いコーティングを設けるためにこの方法を適用するときは、絶縁特性を向上させることができ、即ち抵抗率をある程度まで高めることができる。
より高い抵抗率を得るために、リン酸溶液による鉄ベースの粉末の処理を繰り返すことによってこれを達成できることが見出された。この処理を、水、又は以上に言及した種類の有機溶媒における同じ又は異なる濃度のリン酸を用いて行ってもよい。
溶媒に溶解させたリン酸の量は、以下に定義される被覆粉末粒子上の所望のコーティング厚に対応すべきである。アセトンにおけるリン酸の好適な濃度は、アセトン1リットル当たりリン酸5mlから100mlであり、1000グラムの粉末に対するアセトン溶液の全添加量は、好適な5から300mlであることが見出された。軟質磁性粒子の電気絶縁を目的としたコーティング液において提案されてきたCr、Mg、B等の元素或いは他の物質又は元素を含めることは必要なく、又は好ましくない。よって、粒径と、酸素含有量と、リン含有量との指定の関係を得るような濃度及び処理時間でリン酸のみを溶媒に使用することが現行では好ましい。処理の間に粉末を完全又は部分的に乾燥させてもよい。
更に、本出願の脈絡において、絶縁コーティングは、非常に薄く、実際には、鉄ベースの粉末の粒径に対して無視できることに留意されたい。したがって、絶縁粉末粒子の粒径は、ベース粉末のそれと実質的に同じである。
電気絶縁鉄粉
本発明によるリン酸塩で被覆された鉄ベースの粉末粒子をさらに以下のように特徴づけることができる。被覆粒子は、0.1重量%未満の酸素含有量を有する鉄ベースの粉末粒子を含む。また、電気絶縁粒子の粉末は、多くとも0.8重量%の酸素含有量、及びベース粉末のそれより高い少なくとも0.04重量%のリン含有量を有する。また、絶縁粉末の全酸素含有量と、絶縁粒子を有する粉末のリン含有量とベース粉末のそれとの差との比、即ちOtot/ΔPは、2から6である。
本発明によるリン酸塩で被覆された鉄ベースの粉末粒子をさらに以下のように特徴づけることができる。被覆粒子は、0.1重量%未満の酸素含有量を有する鉄ベースの粉末粒子を含む。また、電気絶縁粒子の粉末は、多くとも0.8重量%の酸素含有量、及びベース粉末のそれより高い少なくとも0.04重量%のリン含有量を有する。また、絶縁粉末の全酸素含有量と、絶縁粒子を有する粉末のリン含有量とベース粉末のそれとの差との比、即ちOtot/ΔPは、2から6である。
具体的には、ΔP/(Otot×D50)で表される酸素含有量と、ベース粉末のリン含有量と絶縁粉末のリン含有量との差ΔPと、平均粒径D50との関係は、4.5から50 1/mmである。
上記関係における4.5未満の値は、個々の鉄ベースの粒子内又は全部品内により強い渦電流が生成されるため、より大きな磁心損失を与えることになる。50を超える値は、許容不可能な程低い飽和磁束密度を与えることになる。
混合工程
続いて、そのようにして絶縁された粒子を有する粉末を、金属石鹸、例えばステアリン酸亜鉛、EBS又はポリエチレン蝋などの蝋、脂肪酸の一級又は二級アミド、或いは脂肪酸の他の誘導体、アミドポリマー又はアミドオリゴマー、Kenolube(登録商標)等の潤滑剤と混合する。通常、潤滑剤の量は、粉末の1.0重量%未満である。潤滑剤の範囲の例は、0.1〜0.6、より好ましくは0.2〜0.5重量%である。
続いて、そのようにして絶縁された粒子を有する粉末を、金属石鹸、例えばステアリン酸亜鉛、EBS又はポリエチレン蝋などの蝋、脂肪酸の一級又は二級アミド、或いは脂肪酸の他の誘導体、アミドポリマー又はアミドオリゴマー、Kenolube(登録商標)等の潤滑剤と混合する。通常、潤滑剤の量は、粉末の1.0重量%未満である。潤滑剤の範囲の例は、0.1〜0.6、より好ましくは0.2〜0.5重量%である。
本発明は、内部潤滑による圧縮、即ち圧縮工程の前に潤滑剤を粉末と混合する圧縮に特に興味深いが、高密度が特に重要である特定の用途では、絶縁粉末を外部潤滑のみ、又は内部潤滑と外部潤滑の組合せ(ダイ壁潤滑)で圧縮できることを見出した。
既に言及したように、高い抵抗率及び低い全磁心損失を得るために、バインダを使用する必要がないことが特別の利点である。しかし、圧縮される組成物においてバインダを使用することを排除するのでなく、存在する場合、PPS、アミドオリゴマー、ポリアミド、ポリイミド、ポリエーテルイミドなどのバインダを0.05%〜0.6%の量で使用することが可能である。水ガラスなどの他の無機バインダも対象となり得る。
圧縮工程
続いて、本発明による粉末を、400から1500MPa、より具体的には600から1200MPaの範囲であってもよい圧力にてダイで一軸圧縮する。圧縮を雰囲気温度で実施することが好ましいが、圧縮を加熱したダイ及び/又は粉末で実施することもできる。
続いて、本発明による粉末を、400から1500MPa、より具体的には600から1200MPaの範囲であってもよい圧力にてダイで一軸圧縮する。圧縮を雰囲気温度で実施することが好ましいが、圧縮を加熱したダイ及び/又は粉末で実施することもできる。
熱処理
絶縁コーティングに悪影響を与えないために、空気などの非還元雰囲気で熱処理を実施する。300℃未満の熱処理温度は、小さな応力放出効果を有することになり、600℃を超える温度は、リン含有コーティングを劣化させることになる。熱処理の時間は、通常は、5から500分間、より具体的には10から180分間の範囲である。
絶縁コーティングに悪影響を与えないために、空気などの非還元雰囲気で熱処理を実施する。300℃未満の熱処理温度は、小さな応力放出効果を有することになり、600℃を超える温度は、リン含有コーティングを劣化させることになる。熱処理の時間は、通常は、5から500分間、より具体的には10から180分間の範囲である。
本発明の粉末を使用することによって得られる粉末磁心をモータ、アクチュエータ、変圧器、誘導加熱器(IH)及びスピーカーなどの様々な電磁装置に使用することができる。しかし、粉末磁心は、2から100kHzの周波数で作用するインバータ又はコンバータに使用される誘導素子に特に適する。低い全磁心損失を与える高い磁束飽和と低いヒステリシス及び渦電流損失との得られた組合せは、部品の小型化、より高いエネルギー効率及びより高い使用温度を可能にする。
以下の実施例は、特定の実施形態を例示することを意図し、本発明の範囲を限定することを意図するものではない。
レーザ回折装置Sympathecを利用して、異なる水噴霧された純粋の鉄ベースの粉末の粒径分布を測定した。
(実施例1)
30mlの85重量%のリン酸を1000mlのアセトンに溶解させることによってコーティング溶液を調製した。
30mlの85重量%のリン酸を1000mlのアセトンに溶解させることによってコーティング溶液を調製した。
比較例であるサンプルa)〜d)を、米国特許第6348265号に記載されているように、リン酸をアセトンに溶解させた溶液で処理したのに対して、本発明によるサンプルe)〜g)を以下のように処理した。
サンプルe)を粉末1000グラム当たり全部で50mlのアセトン溶液で処理した。
サンプルf)を粉末1000グラム当たり全部で40mlのアセトン溶液で処理した。
サンプルg)を粉末1000グラム当たり全部で60mlのアセトン溶液で処理した。
(実施例2)
さらなる処理
粉末を0.5%の潤滑剤KENOLUBE(登録商標)とさらに混合し、雰囲気温度にて、45mmの内径、55mmの外径及び5mmの高さを有する環に800MPaの圧力で成形した。空気雰囲気中500℃で0.5時間にわたる熱処理プロセスを実施した。
さらなる処理
粉末を0.5%の潤滑剤KENOLUBE(登録商標)とさらに混合し、雰囲気温度にて、45mmの内径、55mmの外径及び5mmの高さを有する環に800MPaの圧力で成形した。空気雰囲気中500℃で0.5時間にわたる熱処理プロセスを実施した。
得られたサンプルの比抵抗率を、参考文献(Koefoed O.、1979、「ジオサウンディング原理1:抵抗率サウンディング測定(Geosounding Principles 1:Resistivity sounding measurements)」、Elsevier Science Publishing Company、Amsterdam)による4点測定によって測定した。
磁心損失及び磁気飽和磁束密度測定では、環を一次回路に対しては112巻のワイヤで、二次回路に対しては25巻のワイヤで「巻いて」、ヒステリシスグラフ、Brockhaus MPG100を利用して、それぞれ0.1T、10kHz及び0.2T、10kHzで測定される磁気特性の測定を可能にした。
表1は、粒径分布、ベース粉末並びに被覆粉末における酸素及びリンの含有量、OtotとΔPとD50の関係を示す。
Claims (10)
- 100μm未満の粒径を有する電気絶縁された鉄ベースの粉末粒子からなる鉄粉であって、該鉄ベースの粉末は、0.1重量%未満の酸素含有量を有し、該電気絶縁された鉄ベースの粉末粒子は、電気絶縁された鉄ベースの粉末粒子の全酸素含有量と、電気絶縁された鉄ベースの粉末粒子と鉄ベースの粉末粒子との全リン含有量の差ΔPとの比が2から6になるように、多くとも0.8%の全酸素含有量Otot、及び鉄ベースの粉末粒子のそれより多い少なくとも0.04重量%の全リン含有量を有し、ΔP/(Otot×D50)で表される電気絶縁された鉄ベースの粉末粒子の全酸素含有量と、電気絶縁された鉄ベースの粉末粒子の全リン含有量と鉄ベースの粉末粒子のリン含有量との差ΔPと、平均粒径D50との関係が、4.5から50 1/mmである鉄粉。
- D90が75μm未満であり、D50が10μmから50μmである、請求項1に記載の鉄粉。
- Ptotが0.05%以上である、請求項1又は2に記載の鉄粉。
- 鉄粉の圧縮成形によって得られる、2から100kHz、好ましくは5から100kHzの周波数で動作するための粉末磁心であって、その粒子は、100μm未満であり、その粒子は、電気絶縁無機コーティングが設けられ、
1000μΩを超える、好ましくは2000μΩを超える、最も好ましくは3000μΩを超える比抵抗率ρ、及び
1.5(T)を超える、好ましくは1.7(T)を超える、最も好ましくは1.9(T)を超える飽和磁束密度B
を有する粉末磁心。 - 電気絶縁粒子が75μm以下のD90及び10μmから50μmのD50を有する、請求項4に記載の粉末磁心。
- 電気絶縁コーティングがリンを含む、請求項4又は5に記載の粉末磁心。
- 0.1T及び10kHzにおいて多くとも30W/kgの全損失を有する、請求項4から6までのいずれか一項に記載の粉末磁心。
- 請求項1から3までのいずれか一項に記載の絶縁粉末と、1重量%未満の量の潤滑剤とを混合する工程と、
得られた混合物をダイに充填する工程と、
前記混合物を圧縮し、得られた成形体をダイから排出し、生の成形体を加熱する工程と
を含む鉄心製造方法。 - 圧縮を雰囲気温度で実施する、請求項8に記載の方法。
- 請求項1に記載の鉄粉を製造する方法であって、
a)溶媒に溶解されたリン酸で鉄ベースの粉末を少なくとも1回処理する工程と、
b)得られた被覆粉末を乾燥させる工程と
を含む方法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SE0602652-0 | 2006-12-07 | ||
SE0602652 | 2006-12-07 |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2009540208A Division JP5896590B2 (ja) | 2006-12-07 | 2007-12-06 | 軟質磁性粉末 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2015053499A true JP2015053499A (ja) | 2015-03-19 |
Family
ID=39492763
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2009540208A Active JP5896590B2 (ja) | 2006-12-07 | 2007-12-06 | 軟質磁性粉末 |
JP2014209200A Pending JP2015053499A (ja) | 2006-12-07 | 2014-10-10 | 軟質磁性粉末 |
Family Applications Before (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2009540208A Active JP5896590B2 (ja) | 2006-12-07 | 2007-12-06 | 軟質磁性粉末 |
Country Status (13)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US8187394B2 (ja) |
EP (1) | EP2147445B1 (ja) |
JP (2) | JP5896590B2 (ja) |
KR (1) | KR101477582B1 (ja) |
CN (1) | CN101681709B (ja) |
BR (1) | BRPI0719925B1 (ja) |
CA (1) | CA2670732C (ja) |
ES (1) | ES2638431T3 (ja) |
MX (1) | MX2009006098A (ja) |
PL (1) | PL2147445T3 (ja) |
RU (1) | RU2422931C2 (ja) |
TW (1) | TWI456599B (ja) |
WO (1) | WO2008069749A2 (ja) |
Families Citing this family (31)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7973446B2 (en) | 2007-05-09 | 2011-07-05 | Motor Excellence, Llc | Electrical devices having tape wound core laminate rotor or stator elements |
WO2008141173A2 (en) | 2007-05-09 | 2008-11-20 | Motor Excellence, Llc. | Powdered metal manufacturing method and devices |
US8854171B2 (en) | 2010-11-17 | 2014-10-07 | Electric Torque Machines Inc. | Transverse and/or commutated flux system coil concepts |
WO2012067893A2 (en) | 2010-11-17 | 2012-05-24 | Motor Excellence, Llc | Transverse and/or commutated flux systems having segmented stator laminations |
WO2012067896A2 (en) | 2010-11-17 | 2012-05-24 | Motor Excellence, Llc | Transverse and/or commutated flux systems having laminated and powdered metal portions |
EP2656359B1 (en) * | 2010-12-23 | 2018-05-16 | Höganäs AB (publ) | Inductor material |
JP5027945B1 (ja) | 2011-03-04 | 2012-09-19 | 住友電気工業株式会社 | 圧粉成形体、圧粉成形体の製造方法、リアクトル、コンバータ、及び電力変換装置 |
EP2509081A1 (en) | 2011-04-07 | 2012-10-10 | Höganäs AB | New composition and method |
WO2012149938A1 (en) * | 2011-05-04 | 2012-11-08 | Dali A/S | Electromagnetic drive unit |
RU2469430C1 (ru) * | 2011-09-13 | 2012-12-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Российский государственный технический университет (Новочеркасский политехнический институт)" | Магнитно-мягкий композиционный материал |
CN104039483B (zh) | 2011-12-30 | 2017-03-01 | 思高博塔公司 | 涂层组合物 |
JP6073066B2 (ja) * | 2012-03-27 | 2017-02-01 | 株式会社神戸製鋼所 | 圧粉磁心用軟磁性鉄基粉末の製造方法 |
US20150050178A1 (en) * | 2012-04-26 | 2015-02-19 | The Hong Kong University Of Science And Technolog | Soft Magnetic Composite Materials |
KR101385756B1 (ko) * | 2013-01-24 | 2014-04-21 | 주식회사 아모그린텍 | Fe계 비정질 금속분말의 제조방법 및 이를 이용한 비정질 연자성 코어의 제조방법 |
EP3083106A1 (en) | 2013-12-20 | 2016-10-26 | Höganäs Ab (publ) | Soft magnetic composite powder and component |
EP3083109B1 (en) | 2013-12-20 | 2019-10-23 | Höganäs AB (publ) | Soft magnetic powder mix |
KR101504131B1 (ko) * | 2014-04-01 | 2015-03-19 | 한국생산기술연구원 | 저철손 Fe-P 연자성 소재 및 그 제조방법 |
JP5920495B2 (ja) * | 2014-05-14 | 2016-05-18 | Tdk株式会社 | 軟磁性金属粉末、およびその粉末を用いた軟磁性金属圧粉コア |
US11130205B2 (en) | 2014-06-09 | 2021-09-28 | Oerlikon Metco (Us) Inc. | Crack resistant hardfacing alloys |
EP3234209A4 (en) | 2014-12-16 | 2018-07-18 | Scoperta, Inc. | Tough and wear resistant ferrous alloys containing multiple hardphases |
SE542793C2 (en) | 2015-02-09 | 2020-07-07 | Jfe Steel Corp | Raw material powder for soft magnetic powder, and soft magnetic powder for dust core |
CA2997367C (en) | 2015-09-04 | 2023-10-03 | Scoperta, Inc. | Chromium free and low-chromium wear resistant alloys |
CA3010706C (en) * | 2016-01-15 | 2020-07-21 | Jfe Steel Corporation | Mixed powder for powder metallurgy |
CN105742049A (zh) * | 2016-04-29 | 2016-07-06 | 成都锦粼科技有限公司 | 一种铁芯及其制作方法 |
KR101947872B1 (ko) | 2016-10-21 | 2019-02-13 | 현대자동차주식회사 | 고효율 모터 고정자 및 그 제조방법 |
CN106531386B (zh) * | 2016-12-27 | 2019-03-26 | 益阳市新纪元粉末冶金有限公司 | 软磁粉末材料及生产方法和由该材料生产的软磁罐及应用 |
CN112585996A (zh) | 2018-04-11 | 2021-03-30 | 达利有限责任公司 | 双音圈扬声器变换器单元 |
EP3576110A1 (en) | 2018-05-30 | 2019-12-04 | Höganäs AB (publ) | Ferromagnetic powder composition |
CN109295446A (zh) * | 2018-10-08 | 2019-02-01 | 柳州凯通新材料科技有限公司 | 一种高速电机电芯粉末表面钝化处理方法 |
AU2019363613A1 (en) | 2018-10-26 | 2021-05-20 | Oerlikon Metco (Us) Inc. | Corrosion and wear resistant nickel based alloys |
WO2021067036A1 (en) * | 2019-09-30 | 2021-04-08 | The Penn State Research Foundation | Cold sintering process for densification and sintering of powdered metals |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000504785A (ja) * | 1996-02-23 | 2000-04-18 | ホガナス アクチボラゲット | リン酸塩被覆した鉄粉末およびその製造方法 |
WO2005023464A1 (en) * | 2003-09-09 | 2005-03-17 | Höganäs Ab | Iron based soft magnetic powder |
Family Cites Families (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3439397A1 (de) | 1984-10-27 | 1986-04-30 | Vacuumschmelze Gmbh, 6450 Hanau | Verfahren zur pulvermetallurgischen herstellung eines weichmagnetischen koerpers |
US5063011A (en) | 1989-06-12 | 1991-11-05 | Hoeganaes Corporation | Doubly-coated iron particles |
RU2040810C1 (ru) | 1992-08-27 | 1995-07-25 | Галина Анатольевна Дорогина | Способ получения магнито-мягкого материала |
US5595609A (en) | 1993-04-09 | 1997-01-21 | General Motors Corporation | Annealed polymer-bonded soft magnetic body |
SE505235C2 (sv) | 1995-06-07 | 1997-07-21 | Volvo Ab | Sätt och anordning för att bestämma syrebuffertkapaciteten i en katalytisk avgasrenare |
US5982073A (en) | 1997-12-16 | 1999-11-09 | Materials Innovation, Inc. | Low core loss, well-bonded soft magnetic parts |
JP3690562B2 (ja) | 1998-03-02 | 2005-08-31 | 日立粉末冶金株式会社 | 高周波用圧粉磁心の製造方法 |
US6372348B1 (en) | 1998-11-23 | 2002-04-16 | Hoeganaes Corporation | Annealable insulated metal-based powder particles |
SE0000454D0 (sv) | 2000-02-11 | 2000-02-11 | Hoeganaes Ab | Iron powder and method for the preparaton thereof |
US6903641B2 (en) | 2001-01-19 | 2005-06-07 | Kabushiki Kaisha Toyota Chuo Kenkyusho | Dust core and method for producing the same |
JP2003303711A (ja) * | 2001-03-27 | 2003-10-24 | Jfe Steel Kk | 鉄基粉末およびこれを用いた圧粉磁心ならびに鉄基粉末の製造方法 |
JP4179145B2 (ja) * | 2003-11-27 | 2008-11-12 | Jfeスチール株式会社 | 圧粉磁心用金属粉末の製造方法 |
JP2005213621A (ja) | 2004-01-30 | 2005-08-11 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 軟磁性材料および圧粉磁心 |
JP2005232535A (ja) * | 2004-02-19 | 2005-09-02 | Jfe Steel Kk | 圧粉磁心用鉄粉および圧粉磁心 |
-
2007
- 2007-12-06 CN CN2007800450158A patent/CN101681709B/zh active Active
- 2007-12-06 JP JP2009540208A patent/JP5896590B2/ja active Active
- 2007-12-06 TW TW096146534A patent/TWI456599B/zh not_active IP Right Cessation
- 2007-12-06 ES ES07852217.4T patent/ES2638431T3/es active Active
- 2007-12-06 BR BRPI0719925-2A patent/BRPI0719925B1/pt not_active IP Right Cessation
- 2007-12-06 CA CA2670732A patent/CA2670732C/en not_active Expired - Fee Related
- 2007-12-06 WO PCT/SE2007/050945 patent/WO2008069749A2/en active Application Filing
- 2007-12-06 KR KR1020097014078A patent/KR101477582B1/ko active IP Right Grant
- 2007-12-06 US US12/516,053 patent/US8187394B2/en active Active
- 2007-12-06 EP EP07852217.4A patent/EP2147445B1/en active Active
- 2007-12-06 PL PL07852217T patent/PL2147445T3/pl unknown
- 2007-12-06 RU RU2009125920/07A patent/RU2422931C2/ru not_active IP Right Cessation
- 2007-12-06 MX MX2009006098A patent/MX2009006098A/es active IP Right Grant
-
2014
- 2014-10-10 JP JP2014209200A patent/JP2015053499A/ja active Pending
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000504785A (ja) * | 1996-02-23 | 2000-04-18 | ホガナス アクチボラゲット | リン酸塩被覆した鉄粉末およびその製造方法 |
WO2005023464A1 (en) * | 2003-09-09 | 2005-03-17 | Höganäs Ab | Iron based soft magnetic powder |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2008069749A2 (en) | 2008-06-12 |
EP2147445A2 (en) | 2010-01-27 |
TWI456599B (zh) | 2014-10-11 |
MX2009006098A (es) | 2009-06-24 |
RU2422931C2 (ru) | 2011-06-27 |
US20100038580A1 (en) | 2010-02-18 |
BRPI0719925A2 (pt) | 2014-03-04 |
BRPI0719925B1 (pt) | 2019-05-28 |
KR101477582B1 (ko) | 2015-01-02 |
CN101681709B (zh) | 2013-04-10 |
CA2670732C (en) | 2018-06-12 |
KR20090086637A (ko) | 2009-08-13 |
US8187394B2 (en) | 2012-05-29 |
ES2638431T3 (es) | 2017-10-20 |
JP5896590B2 (ja) | 2016-03-30 |
EP2147445A4 (en) | 2011-09-07 |
JP2010511791A (ja) | 2010-04-15 |
TW200832455A (en) | 2008-08-01 |
CN101681709A (zh) | 2010-03-24 |
PL2147445T3 (pl) | 2017-10-31 |
RU2009125920A (ru) | 2011-01-20 |
CA2670732A1 (en) | 2008-06-12 |
WO2008069749A3 (en) | 2010-01-21 |
EP2147445B1 (en) | 2017-05-31 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5896590B2 (ja) | 軟質磁性粉末 | |
CN101578669B (zh) | 软磁性材料、压粉磁芯、制造软磁性材料的方法以及制造压粉磁芯的方法 | |
JP5067544B2 (ja) | リアクトル用コアとその製造方法およびリアクトル | |
JP2006225766A (ja) | 磁性鉄粉末の熱処理 | |
JP2000504785A (ja) | リン酸塩被覆した鉄粉末およびその製造方法 | |
JP2010251779A (ja) | 絶縁粒子と、有機シラン、有機チタネート、有機アルミネート、及び有機ジルコネートから選択された潤滑剤とを含む軟磁性粉末組成物、並びにその調製方法 | |
RU2311261C2 (ru) | Магнитно-мягкий порошок на основе железа | |
JP2012134244A (ja) | 圧粉磁心の製造方法、および該製造方法によって得られた圧粉磁心 | |
WO2013159558A1 (en) | Soft magnetic composite materials | |
JP2003142310A (ja) | 高い電気抵抗を有する圧粉磁心とその製造方法 | |
EP3083109B1 (en) | Soft magnetic powder mix | |
CN108698124B (zh) | 新组合物和方法 | |
JP6912027B1 (ja) | 圧粉磁芯用鉄基軟磁性粉末、圧粉磁芯及びそれらの製造方法 | |
TWI738711B (zh) | 新穎組合物及方法 | |
WO2021199525A1 (ja) | 圧粉磁芯用鉄基軟磁性粉末、圧粉磁芯及びそれらの製造方法 | |
KR20220015830A (ko) | 연자성 철계 분말 및 그 제조방법과 연자성 소재의 제조방법 | |
JP6073066B2 (ja) | 圧粉磁心用軟磁性鉄基粉末の製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20150817 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20150911 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20151130 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20160506 |