JP2015201481A - ナノ結晶軟磁性合金粉末を用いた圧粉磁芯とその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】αFe(−Si)結晶相を有するナノ結晶軟磁性合金粉末1と、ナノ結晶軟磁性合金粉末1の平均粒子径に対する比が、0.04以上0.15以下である平均粒子径を有する軟磁性金属微粉末6と、バインダーを含む圧粉磁芯の断面において、ナノ結晶軟磁性合金粉末1の粒子断面の外周2に、軟磁性金属微粉末の平均粒子径を直径とする円3を密接して配列できる最大数をNsとし、次に、ナノ結晶軟磁性合金粉末1の粒子断面の外周2からナノ結晶軟磁性合金粉末の粒子断面の円相当径の0.2倍の長さ4の距離範囲5に含まれる軟磁性金属微粉末6の個数をNとしたとき、N/Nsの平均値が0.5以上0.9以下である圧粉磁芯を得る。
【選択図】図2
Description
原料としてFe、Fe−Si、Fe−B、Fe−PおよびCuを用い、組成式でFe82.4Si5.0B7.0P5.0Cu0.6となる様に秤量し、高周波加熱炉で溶解して合金組成物を得た。その後、水アトマイズ装置を用いてアモルファス相の軟磁性合金粉末を作製した。アモルファス相の軟磁性合金粉末の平均粒子径は約45μmであった。
比較例1、2は、アモルファス相の軟磁性合金粉末に対するFe粉末の量を質量比で、比較例1では1mass%、比較例2では15mass%とした以外は、実施例1〜3と同様にして圧粉磁芯の作製を行い、コア損失と、N/Nsの平均値を測定した。
比較例3は、実施例1〜3と同じアモルファス相の軟磁性合金粉末と、バインダーとして実施例1〜3と同じ熱硬化型のシリコーン樹脂を、粉末全体に対する樹脂分が質量比で3mass%となる様に加えて混合し造粒粉を作製した。その後、実施例1〜3と同様にして圧粉磁芯の作製を行い、コア損失の測定を行った。比較例3では軟磁性金属微粉末を加えていないので、N/Nsは測定しなかった。
比較例4は、実施例1〜3と同じアモルファス相の軟磁性合金粉末に、実施例1〜3と同じFe粉末と実施例1〜3と同じ熱硬化型のシリコーン樹脂を同時に加えて混合して造粒粉を作製した。Fe粉末の量は、アモルファス相の軟磁性合金粉末に対して質量比で10mass%である。また熱硬化型のシリコーン樹脂の量は、粉末全体に対する樹脂分が質量比で3mass%となる様にした。その後、実施例1〜3と同様にして圧粉磁芯の作製を行い、コア損失と、N/Nsの平均値の測定を行った。
2 粒子断面の外周
3 軟磁性金属微粉末の平均粒子径を直径とする円
4 ナノ結晶軟磁性合金粉末の粒子断面の円相当径の0.2倍の長さ
5 距離範囲
6 軟磁性金属微粉末
Claims (7)
- αFe(−Si)結晶相を有するナノ結晶軟磁性合金粉末と、前記ナノ結晶軟磁性合金粉末よりも平均粒子径が小さい軟磁性金属微粉末と、バインダーを含む圧粉磁芯であって、
前記圧粉磁芯の断面において、
前記軟磁性金属微粉末の平均粒子径を直径とする円が、前記ナノ結晶軟磁性合金粉末の粒子断面の外周に密接して配列できる最大数をNsとし、
前記ナノ結晶軟磁性合金粉末の前記粒子断面の外周から前記ナノ結晶軟磁性合金粉末の前記粒子断面の円相当径の0.2倍の長さの距離範囲に、少なくとも一部が含まれる前記軟磁性金属微粉末の粒子の数をNとしたとき、
N/Nsの平均値が0.5以上0.9以下であることを特徴とする圧粉磁芯。 - 前記ナノ結晶軟磁性合金粉末の平均粒子径に対する前記軟磁性金属微粉末の平均粒子径の比が、0.04以上0.15以下である請求項1に記載の圧粉磁芯。
- 前記ナノ結晶軟磁性合金粉末の平均粒子径は、40μmを超え60μm未満である請求項1または2に記載の圧粉磁芯。
- 前記ナノ結晶軟磁性合金粉末の含有量に対する前記軟磁性金属微粉末の添加量が、質量比において1mass%を超え15mass%未満である請求項1乃至3のいずれかに記載の圧粉磁芯。
- 前記軟磁性金属微粉末の主たる成分が、Feである請求項1乃至4のいずれかに記載の圧粉磁芯。
- 前記ナノ結晶軟磁性合金粉末の組成が、組成式FeaBbSicPxCyCuzで表され、
79.0≦a≦86.0、5.0≦b≦13.0、0.0≦c≦8.0、1.0≦x≦10.0、0.0≦y≦5.0、0.4≦z≦1.4および0.06≦z/x≦1.20で、
Feの一部をTi、Zr、Hf、Nb、Ta、Mo、W、Cr、Co、Ni、Al、Mn、Zn、S、Sn、As、Sb、Bi、N、O、Ca、V、Mgおよび希土類元素、貴金属元素のうち1種類以上の元素で、組成全体の3at%以下を置換し、Feとの合計が79.0at%以上、86.0at%以下である請求項1乃至5のいずれかに記載の圧粉磁芯。 - 熱処理によりナノ結晶を析出させるアモルファス相の軟磁性合金粉末と、バインダーを混合して前記軟磁性合金粉末の表面に前記バインダーを付着させ、
前記バインダーを付着させた前記軟磁性合金粉末と、前記軟磁性合金粉末よりも平均粒子径が小さい軟磁性金属微粉末とを混合して、前記軟磁性合金粉末の粒子表面に前記バインダーを介して前記軟磁性金属微粉末を付着させ、
前記軟磁性金属微粉末が付着した前記軟磁性合金粉末に、バインダーを追加し、混合して造粒粉を作製し、
前記造粒粉を金型に充填して加圧成形により圧粉体を作製し、
前記圧粉体を熱処理して前記軟磁性合金粉末にαFe(−Si)結晶相を析出させることを特徴とする圧粉磁芯の製造方法。
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