JP2018137306A - Soft magnetic powder, magnetic part and powder-compact magnetic core - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、磁性シートなどの磁性部品や圧粉磁芯の使用に適している軟磁性粉末に関する。 The present invention relates to a soft magnetic powder suitable for use in a magnetic part such as a magnetic sheet or a dust core.
このタイプの軟磁性粉末は、例えば、特許文献１に開示されている。
This type of soft magnetic powder is disclosed in
特許文献１には、Ｆｅ，Ｂ，Ｓｉ，Ｐ，Ｃ及びＣｕからなる軟磁性合金粉末（軟磁性粉末）が開示されている。特許文献１の軟磁性合金粉末は、初期結晶が析出した結晶相を主相とする結晶相部と、非晶質相を主相とする非晶質相部とを有している。特許文献１の軟磁性合金粉末に所定の熱処理条件による熱処理（ナノ結晶化熱処理）を施すと、粉末外周部では４０ｎｍ以下、粉末中心部では６０ｎｍ以下のナノ結晶が析出する。このように熱処理した軟磁性合金粉末を使用することで、優れた磁気特性を有する磁性部品が得られる。
熱処理後のナノ結晶の粒径から理解されるように、特許文献１の軟磁性合金粉末の初期結晶は、例えば１０ｎｍに満たないような微細な粒径を有している。特許文献１に示唆されているように、従来の技術常識によれば、ナノ結晶化熱処理によって優れた磁気特性を得るためには、軟磁性粉末における初期結晶の粒径を微細化するか、又は、軟磁性粉末を非晶質単相とする必要がある。しかしながら、粒径の微細化や非晶質単相化を行う場合、高額な装置や複雑な製造工程が必要になり、これにより製造コストが増大する。
As can be understood from the particle size of the nanocrystal after the heat treatment, the initial crystal of the soft magnetic alloy powder of
そこで、本発明は、磁性部品や圧粉磁芯の使用に適している新たな軟磁性粉末であって製造コストを低減可能な軟磁性粉末を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a new soft magnetic powder that is suitable for the use of magnetic parts and dust cores, and that can reduce the manufacturing cost.
従来の技術常識によれば、軟磁性粉末における初期結晶の粒径が、数十ｎｍ程度よりも大きくなると、熱処理後の軟磁性粉末の磁気特性が大きく劣化する。一方、本発明の発明者による鋭意検討の結果、軟磁性粉末における初期結晶の粒径が更に大きくなり、２μｍ程度以上である場合、従来の技術常識に反して、熱処理後の軟磁性粉末の磁気特性が向上するという新たな知見が得られた。この知見に基づき、本発明は、以下の軟磁性粉末を提供する。 According to conventional common general knowledge, when the grain size of the initial crystal in the soft magnetic powder is larger than about several tens of nanometers, the magnetic properties of the soft magnetic powder after the heat treatment are greatly deteriorated. On the other hand, as a result of intensive studies by the inventor of the present invention, when the grain size of the initial crystal in the soft magnetic powder is further increased to about 2 μm or more, the magnetic properties of the soft magnetic powder after the heat treatment are contrary to the conventional common sense. New findings were obtained that the properties were improved. Based on this finding, the present invention provides the following soft magnetic powder.
本発明は、第１の軟磁性粉末として、
複数の金属粒子からなる軟磁性粉末であって、
前記金属粒子の夫々は、非晶質相を含んでおり、
前記金属粒子の少なくとも１つは、結晶相を含んでおり、
前記軟磁性粉末における前記結晶相の体積比率は、３０％以下であり、
前記軟磁性粉末において、前記結晶相に含まれる結晶の平均粒径（Ｄ５０）は、２μｍ以上である
軟磁性粉末を提供する。
The present invention provides the first soft magnetic powder as
A soft magnetic powder comprising a plurality of metal particles,
Each of the metal particles includes an amorphous phase;
At least one of the metal particles includes a crystalline phase;
The volume ratio of the crystal phase in the soft magnetic powder is 30% or less,
In the soft magnetic powder, a soft magnetic powder having an average particle diameter (D50) of crystals contained in the crystal phase of 2 μm or more is provided.
また、本発明は、第２の軟磁性粉末として、第１の軟磁性粉末であって、
前記金属粒子の夫々は、組成式ＦｅａＢｂＳｉｃＰｘＣｙＣｕｚで表わされ、７９≦ａ≦８６ａｔ％、５≦ｂ≦１３ａｔ％、０≦ｃ≦８ａｔ％、１≦ｘ≦１０ａｔ％、０≦ｙ≦５ａｔ％、０．４≦ｚ≦１．４ａｔ％、及び０．０６≦ｚ／ｘ≦１．２０を満たす
軟磁性粉末を提供する。
The present invention is the first soft magnetic powder as the second soft magnetic powder,
Each of said metal particles is represented by a composition formula Fe a B b Si c P x C y Cu z, 79 ≦ a ≦ 86at%, 5 ≦ b ≦ 13at%, 0 ≦ c ≦ 8at%, 1 ≦ x Provided is a soft magnetic powder satisfying ≦ 10 at%, 0 ≦ y ≦ 5 at%, 0.4 ≦ z ≦ 1.4 at%, and 0.06 ≦ z / x ≦ 1.20.
また、本発明は、第３の軟磁性粉末として、第１又は第２の軟磁性粉末であって、
所定の熱処理を施すことで、ナノ結晶相を有する軟磁性粉末を作製でき、
前記ナノ結晶相を有する軟磁性粉末において、前記結晶相及び前記ナノ結晶相に含まれる結晶のうち、２００ｎｍより小さな粒径を有する前記結晶の平均粒径（Ｄ５０）は、５０ｎｍ以下である
軟磁性粉末を提供する。
Further, the present invention is the first or second soft magnetic powder as the third soft magnetic powder,
By applying a predetermined heat treatment, it is possible to produce a soft magnetic powder having a nanocrystalline phase,
In the soft magnetic powder having the nanocrystalline phase, among the crystals contained in the crystalline phase and the nanocrystalline phase, the average particle size (D50) of the crystal having a particle size smaller than 200 nm is 50 nm or less. Provide powder.
また、本発明は、第４の軟磁性粉末として、
第１又は第２の軟磁性粉末を出発材料として得られるナノ結晶相を有する軟磁性粉末であって、
前記ナノ結晶相を有する軟磁性粉末において、前記結晶相及び前記ナノ結晶相に含まれる結晶のうち、２００ｎｍより小さな粒径を有する前記結晶の平均粒径（Ｄ５０）は、５０ｎｍ以下である
軟磁性粉末を提供する。
The present invention also provides a fourth soft magnetic powder as
A soft magnetic powder having a nanocrystalline phase obtained using the first or second soft magnetic powder as a starting material,
In the soft magnetic powder having the nanocrystalline phase, among the crystals contained in the crystalline phase and the nanocrystalline phase, the average particle size (D50) of the crystal having a particle size smaller than 200 nm is 50 nm or less. Provide powder.
また、本発明は、第１の磁性部品として、
第１から第４までのいずれかの軟磁性粉末を備える磁性部品を提供する。
The present invention also provides the first magnetic component as
A magnetic component comprising any one of the first to fourth soft magnetic powders is provided.
また、本発明は、第１の圧粉磁芯として、
第１から第４までのいずれかの軟磁性粉末を備える圧粉磁芯を提供する。
The present invention also provides the first dust core as
A dust core comprising any one of the first to fourth soft magnetic powders is provided.
本発明の軟磁性粉末における初期結晶の平均粒径（Ｄ５０）は、２μｍ以上である。即ち、本発明の軟磁性粉末における初期結晶の多くは、従来の技術常識において熱処理後の磁気性能を劣化させると考えられていた数十ｎｍ程度の値を大きく超える２μｍ以上の粒径を有している。このように、初期結晶の粒径を敢えて大きくすることによって、熱処理後の磁気性能が向上する。加えて、本発明の軟磁性粉末は、粒径の微細化や非晶質相単相化が不要であるため、一般的な装置を使用して簡単に作製できる。即ち、本発明によれば、磁性部品や圧粉磁芯の使用に適している新たな軟磁性粉末であって製造コストを低減可能な軟磁性粉末を提供できる。 The average grain size (D50) of the initial crystals in the soft magnetic powder of the present invention is 2 μm or more. That is, most of the initial crystals in the soft magnetic powder of the present invention have a particle size of 2 μm or more, which greatly exceeds the value of about several tens of nm, which was considered to deteriorate the magnetic performance after heat treatment in the conventional technical common sense. ing. Thus, the magnetic performance after the heat treatment is improved by increasing the grain size of the initial crystal. In addition, the soft magnetic powder of the present invention does not need to be refined in particle size or made into a single phase of an amorphous phase, and thus can be easily produced using a general apparatus. That is, according to the present invention, it is possible to provide a new soft magnetic powder suitable for the use of a magnetic component or a dust core and capable of reducing the manufacturing cost.
本発明の実施の形態による軟磁性粉末は、複数の金属粒子からなり、磁性シートなどの磁性部品や、圧粉磁芯の材料として使用される。本実施の形態によれば、金属粒子の夫々は、非晶質相を含んでおり、且つ、金属粒子の少なくとも１つは、初期結晶が析出した結晶相を含んでいる。軟磁性粉末における結晶相の体積比率は、３０％以下である。軟磁性粉末において、結晶相に含まれる初期結晶の平均粒径（Ｄ５０）は、２μｍ以上である。 The soft magnetic powder according to the embodiment of the present invention is composed of a plurality of metal particles, and is used as a magnetic component such as a magnetic sheet or a material for a dust core. According to the present embodiment, each of the metal particles includes an amorphous phase, and at least one of the metal particles includes a crystal phase in which an initial crystal is precipitated. The volume ratio of the crystal phase in the soft magnetic powder is 30% or less. In the soft magnetic powder, the average grain size (D50) of the initial crystals contained in the crystal phase is 2 μm or more.
本実施の形態における平均粒径（Ｄ５０）は、一般的に用いられるメディアン径（５０％粒子径）であり、例えば、以下の方法によって得られる。まず、軟磁性粉末を液状の樹脂に混合する。次に、樹脂を硬化させて研磨する。研磨面を、１０％ナイタールでエッチングする。エッチングした研磨面を、電子顕微鏡にて組織観察し、結晶の粒径を求める。このとき、まず結晶の長径（Ｄ１）と短径（Ｄ２）とを測定し、長径及び短径の平均値である（Ｄ１＋Ｄ２）／２を、観察断面粒径Ｄ′とする。結晶の形状が球である場合の真の粒径Ｄを、Ｄ＝１．２２Ｄ′の計算式によって算定する。粒径Ｄから、体積累積分布曲線を作成し、累積５０％に対応する５０％粒子径を、平均粒径（Ｄ５０）とする。 The average particle diameter (D50) in the present embodiment is a median diameter (50% particle diameter) that is generally used, and is obtained, for example, by the following method. First, soft magnetic powder is mixed with a liquid resin. Next, the resin is cured and polished. The polished surface is etched with 10% nital. The polished polished surface is observed with an electron microscope to determine the crystal grain size. At this time, first, the major axis (D1) and minor axis (D2) of the crystal are measured, and the average value of the major axis and the minor axis (D1 + D2) / 2 is taken as the observed cross-sectional grain diameter D ′. The true particle diameter D when the crystal shape is a sphere is calculated by the calculation formula of D = 1.22D ′. A volume cumulative distribution curve is created from the particle diameter D, and the 50% particle diameter corresponding to 50% accumulation is taken as the average particle diameter (D50).
本実施の形態の軟磁性粉末は、例えば、以下のようにして作製できる。まず、原料を溶解して様々な金属元素を含む合金溶湯を作製する。次に、合金溶湯を、ノズルから排出する。排出によって生じる合金溶湯の流れに冷却媒体を衝突させ、これにより合金溶湯を分断して微細化すると共に急冷する。合金溶湯の分断方法は、特に限定されず、例えば、ガスアトマイズ法や水アトマイズ法を採用できる。また、冷却媒体は、合金溶湯の分断方法に合わせて適宜選択すればよい。例えば、ガスアトマイズ法において、窒素やアルゴンなどの不活性ガスや空気などの各種気体を用いてもよいし、水アトマイズ法において、高圧の水を用いてもよい。更に、合金溶湯の分断と急冷とを、異なる媒体を用いて実施しても良い。 The soft magnetic powder of the present embodiment can be produced, for example, as follows. First, a raw material is melted to produce a molten alloy containing various metal elements. Next, the molten alloy is discharged from the nozzle. The cooling medium is made to collide with the flow of the molten alloy generated by the discharge, whereby the molten alloy is divided and refined and rapidly cooled. The method for dividing the molten alloy is not particularly limited, and for example, a gas atomization method or a water atomization method can be employed. Moreover, what is necessary is just to select a cooling medium suitably according to the dividing method of molten alloy. For example, in the gas atomization method, an inert gas such as nitrogen or argon or various gases such as air may be used, and in the water atomization method, high-pressure water may be used. Furthermore, the molten alloy may be divided and rapidly cooled using different media.
上述のように合金溶湯を処理する際に、例えば、微細化した合金溶湯の冷却速度が緩やかになるように、合金溶湯の排出速度や合金溶湯の排出から冷却媒体の衝突までの時間等の処理条件を調整することにより、本実施の形態の軟磁性粉末が得られる。また、例えば、微細化した合金溶湯の全てを一律に同じ速度で急冷しようとせず、冷却速度のばらつきを許容して合金溶湯の一部を緩やかに冷却することによっても、本実施の形態の軟磁性粉末が得られる。即ち、非晶質相を含み、且つ、２μｍ以上の粒径を有する初期結晶が析出した結晶相を含む金属粒子が作製される。 When processing the molten alloy as described above, for example, processing such as the discharge speed of the molten alloy and the time from discharge of the molten alloy to the collision of the cooling medium so that the cooling rate of the refined molten alloy becomes slow By adjusting the conditions, the soft magnetic powder of the present embodiment can be obtained. Further, for example, the softening of the present embodiment can also be achieved by slowly cooling a part of the molten alloy while allowing a variation in the cooling rate without trying to rapidly cool all of the refined molten alloy at the same rate. Magnetic powder is obtained. That is, metal particles including an amorphous phase and a crystal phase in which an initial crystal having a particle diameter of 2 μm or more is precipitated are produced.
本実施の形態の軟磁性粉末は、主要元素として少なくともＦｅを含んでいる。より具体的には、本実施の形態の軟磁性粉末は、例えば、Ｆｅ基軟磁性粉末である。一般的に、Ｆｅ基軟磁性粉末をＡｒガス雰囲気のような不活性雰囲気中で熱処理した場合、２回以上結晶化される。最初に結晶化が開始する温度を第１結晶化開始温度（Ｔｘ１）といい、２回目の結晶化が開始する温度を第２結晶化開始温度（Ｔｘ２）という。また、第１結晶化開始温度（Ｔｘ１）と第２結晶化開始温度（Ｔｘ２）の間の温度差をΔＴ＝Ｔｘ２−Ｔｘ１という。第１結晶化開始温度（Ｔｘ１）は、ｂｃｃＦｅ（αＦｅやＦｅ−Ｓｉ）の結晶析出の発熱ピークであり、第２結晶化開始温度（Ｔｘ２）は、ＦｅＢやＦｅＰ等の化合物析出の発熱ピークである。これらの結晶化開始温度は、例えば、示差走査熱量分析（ＤＳＣ）装置を使用して、４０℃／分程度の昇温速度で熱分析を行うことで評価可能である。 The soft magnetic powder of the present embodiment contains at least Fe as a main element. More specifically, the soft magnetic powder of the present embodiment is, for example, an Fe-based soft magnetic powder. Generally, when an Fe-based soft magnetic powder is heat-treated in an inert atmosphere such as an Ar gas atmosphere, it is crystallized twice or more. The temperature at which crystallization starts first is called the first crystallization start temperature (Tx1), and the temperature at which the second crystallization starts is called the second crystallization start temperature (Tx2). The temperature difference between the first crystallization start temperature (Tx1) and the second crystallization start temperature (Tx2) is referred to as ΔT = Tx2−Tx1. The first crystallization start temperature (Tx1) is an exothermic peak of crystallization of bccFe (αFe or Fe-Si), and the second crystallization start temperature (Tx2) is an exothermic peak of precipitation of a compound such as FeB or FeP. is there. These crystallization start temperatures can be evaluated, for example, by performing thermal analysis at a rate of temperature increase of about 40 ° C./min using a differential scanning calorimetry (DSC) apparatus.
本実施の形態の軟磁性粉末に対して、化合物の析出を抑制可能な温度範囲での熱処理（以下、「ナノ結晶化熱処理」という。）を施すことにより、非晶質相から、数十ｎｍ以下の微細な粒径を有するナノ結晶が析出したナノ結晶相が形成され、これにより熱処理後の軟磁性粉末の磁気特性が向上する。即ち、本実施の形態の軟磁性粉末に所定の熱処理（ナノ結晶化熱処理）を施すことで、ナノ結晶相を有し且つ優れた磁気特性を有する軟磁性粉末を作製できる。ナノ結晶化熱処理は、間接加熱、直接加熱、誘導加熱等の様々な方法で行うことができる。 By subjecting the soft magnetic powder of the present embodiment to a heat treatment in a temperature range in which precipitation of the compound can be suppressed (hereinafter referred to as “nanocrystallization heat treatment”), several tens of nm from the amorphous phase. A nanocrystal phase in which nanocrystals having the following fine particle sizes are deposited is formed, thereby improving the magnetic properties of the soft magnetic powder after heat treatment. That is, by applying a predetermined heat treatment (nanocrystallization heat treatment) to the soft magnetic powder of the present embodiment, a soft magnetic powder having a nanocrystal phase and excellent magnetic properties can be produced. The nanocrystallization heat treatment can be performed by various methods such as indirect heating, direct heating, and induction heating.
ナノ結晶相を有する軟磁性粉末（即ち、熱処理後の軟磁性粉末）は、非晶質相とナノ結晶相とからなる金属粒子、及び、非晶質相とナノ結晶相と結晶相（初期結晶）とからなる金属粒子を含んでいる。ナノ結晶相を有する軟磁性粉末において、結晶相及びナノ結晶相に含まれる結晶（初期結晶及びナノ結晶）のうち、２００ｎｍより小さな粒径を有する結晶の平均粒径（Ｄ５０）は、５０ｎｍ以下である。 Soft magnetic powder having a nanocrystalline phase (that is, soft magnetic powder after heat treatment) includes metal particles composed of an amorphous phase and a nanocrystalline phase, and an amorphous phase, a nanocrystalline phase, and a crystalline phase (initial crystal). ) Are included. In the soft magnetic powder having a nanocrystalline phase, the average particle size (D50) of crystals having a particle size smaller than 200 nm among the crystals (initial crystals and nanocrystals) contained in the crystalline phase and the nanocrystalline phase is 50 nm or less. is there.
上述のように、本実施の形態によれば、熱処理前の軟磁性粉末を出発材料として、ナノ結晶相を有する熱処理後の軟磁性粉末が得られる。また、熱処理後の軟磁性粉末は、熱処理前の軟磁性粉末と同様に、磁性シートなどの磁性部品や、圧粉磁芯の材料として使用できる。即ち、本実施の形態によれば、熱処理前の軟磁性粉末や熱処理後の軟磁性粉末を備える磁性部品及び圧粉磁芯が得られる。本実施の形態による磁性部品や圧粉磁芯を作製する場合、ナノ結晶化熱処理は成形前に行っても良く、成形後に行っても良い。また、ナノ結晶化熱処理と成形とを同時に行ってもよい。 As described above, according to the present embodiment, a soft magnetic powder after heat treatment having a nanocrystalline phase can be obtained using the soft magnetic powder before heat treatment as a starting material. In addition, the soft magnetic powder after the heat treatment can be used as a magnetic part such as a magnetic sheet or a material for the dust core, similarly to the soft magnetic powder before the heat treatment. That is, according to the present embodiment, a magnetic component and a dust core including a soft magnetic powder before heat treatment and a soft magnetic powder after heat treatment are obtained. When producing a magnetic component or a dust core according to this embodiment, the nanocrystallization heat treatment may be performed before molding or after molding. Moreover, you may perform nanocrystallization heat processing and shaping | molding simultaneously.
以下、本実施の形態による軟磁性粉末の特徴について更に詳しく説明する。 Hereinafter, the characteristics of the soft magnetic powder according to the present embodiment will be described in more detail.
前述したように、本実施の形態による熱処理前の軟磁性粉末において、結晶相に含まれる初期結晶の平均粒径（Ｄ５０）は、２μｍ以上である。従来の技術常識によれば、このような大きな平均粒径（Ｄ５０）を有する初期結晶は、熱処理後の軟磁性粉末の磁気性能を劣化させるはずである。 As described above, in the soft magnetic powder before the heat treatment according to the present embodiment, the average grain size (D50) of the initial crystals contained in the crystal phase is 2 μm or more. According to the common general technical knowledge, the initial crystal having such a large average particle diameter (D50) should deteriorate the magnetic performance of the soft magnetic powder after the heat treatment.
詳しくは、従来の技術常識によれば、熱処理前の軟磁性粉末に含まれる初期結晶の粒径が数十ｎｍ程度よりも大きくなると、熱処理後の軟磁性粉末の磁気性能が劣化する。このため、熱処理前の軟磁性粉末を非晶質単相に形成するか、又は、熱処理前の軟磁性粉末に含まれる初期結晶の粒径を数ｎｍ程度の微細な値にする必要がある。例えば、水アトマイズ法によって軟磁性粉末を作製する場合、合金溶湯を粉砕して得た合金溶滴を急冷して金属粒子を作製し、これにより金属粒子に含まれる結晶を微小化する必要がある。しかしながら、全ての合金溶滴を必要な速度で急冷することは容易ではない。 Specifically, according to conventional common technical knowledge, when the grain size of the initial crystal contained in the soft magnetic powder before the heat treatment is larger than about several tens of nanometers, the magnetic performance of the soft magnetic powder after the heat treatment is deteriorated. For this reason, it is necessary to form the soft magnetic powder before heat treatment in an amorphous single phase, or to set the initial crystal grain size contained in the soft magnetic powder before heat treatment to a fine value of about several nanometers. For example, when producing a soft magnetic powder by the water atomization method, it is necessary to rapidly cool alloy droplets obtained by pulverizing molten alloy to produce metal particles, thereby miniaturizing crystals contained in the metal particles. . However, it is not easy to quench all alloy droplets at the required rate.
一方、本実施の形態において、熱処理前の軟磁性粉末における初期結晶の平均粒径（Ｄ５０）は、２μｍ以上である。この平均粒径（Ｄ５０）から理解されるように、本実施の形態の軟磁性粉末における初期結晶の多くは、従来の技術常識において熱処理後の磁気性能を劣化させると考えられていた数十ｎｍを大きく超える２μｍ以上の粒径を有している。本発明の発明者が得た知見によれば、軟磁性粉末における初期結晶の粒径が、このように大きくなると、従来の技術常識に反して、熱処理後の軟磁性粉末の磁気特性が向上する。即ち、初期結晶の粒径を敢えて大きくすることによって、熱処理後の磁気性能が向上する。加えて、粒径の微細化や非晶質相単相化が不要であるため、一般的な装置を使用して簡単に作製できる。より具体的には、全ての合金溶滴を必要な速度で急冷するといった厳しい製造条件を満たす必要がなくなる。即ち、本発明によれば、磁性部品や圧粉磁芯の使用に適している新たな軟磁性粉末であって製造コストを低減可能な軟磁性粉末を提供できる。 On the other hand, in the present embodiment, the average grain size (D50) of the initial crystals in the soft magnetic powder before the heat treatment is 2 μm or more. As can be understood from this average particle diameter (D50), many of the initial crystals in the soft magnetic powder of the present embodiment are several tens of nanometers, which were considered to deteriorate the magnetic performance after heat treatment in the conventional technical common sense. It has a particle size of 2 μm or more that greatly exceeds. According to the knowledge obtained by the inventor of the present invention, when the grain size of the initial crystal in the soft magnetic powder is thus increased, the magnetic properties of the soft magnetic powder after the heat treatment are improved against the conventional technical common sense. . That is, the magnetic performance after the heat treatment is improved by intentionally increasing the grain size of the initial crystal. In addition, since it is not necessary to make the grain size finer or to make the amorphous phase single phase, it can be easily manufactured using a general apparatus. More specifically, it is not necessary to satisfy severe manufacturing conditions such as quenching all alloy droplets at a necessary speed. That is, according to the present invention, it is possible to provide a new soft magnetic powder suitable for the use of a magnetic component or a dust core and capable of reducing the manufacturing cost.
本実施の形態によれば、熱処理前の軟磁性粉末における初期結晶の体積比率（以下、「結晶化度」という。）と、軟磁性粉末における初期結晶の平均粒径（Ｄ５０）との２つのパラメータが、熱処理後の軟磁性粉末の磁気特性に大きな影響を与える。具体的には、結晶化度が３０％よりも大きい場合、磁気特性が劣化する。この劣化は、熱処理時にナノ結晶化する対象体積が減少するためだと考えられる。また、平均粒径（Ｄ５０）が数十ｎｍ以上であって且つ２μｍよりも小さい場合、磁気特性が劣化する。この劣化は、磁壁移動のピニングサイト数の増加に起因すると考えられる。 According to the present embodiment, the volume ratio of the initial crystal in the soft magnetic powder before heat treatment (hereinafter referred to as “crystallinity”) and the average grain size (D50) of the initial crystal in the soft magnetic powder are two. The parameter greatly affects the magnetic properties of the soft magnetic powder after the heat treatment. Specifically, when the crystallinity is greater than 30%, the magnetic properties are deteriorated. This deterioration is thought to be due to a decrease in the target volume for nanocrystallization during heat treatment. Further, when the average particle diameter (D50) is several tens of nm or more and smaller than 2 μm, the magnetic properties are deteriorated. This deterioration is considered to be caused by an increase in the number of pinning sites for domain wall motion.
本実施の形態の軟磁性粉末は、結晶化度が３０％以下であり、且つ、平均粒径（Ｄ５０）が２μｍ以上であるため、熱処理後の軟磁性粉末は、良好な磁気特性を有する。結晶化度が３０％以下であり、且つ、平均粒径（Ｄ５０）が２μｍ以上という条件を満たしている場合、熱処理によって、ピニングサイト数の増加を抑制しつつ十分なナノ結晶が析出すると考えられる。熱処理後の軟磁性粉末の磁気特性を向上させるためには、結晶化度が１０％以下であり、且つ、平均粒径（Ｄ５０）が５μｍ以上であることが更に好ましい。 Since the soft magnetic powder of this embodiment has a crystallinity of 30% or less and an average particle size (D50) of 2 μm or more, the soft magnetic powder after heat treatment has good magnetic properties. When the degree of crystallinity is 30% or less and the average particle size (D50) satisfies the condition of 2 μm or more, it is considered that sufficient nanocrystals are precipitated by heat treatment while suppressing the increase in the number of pinning sites. . In order to improve the magnetic properties of the soft magnetic powder after the heat treatment, it is more preferable that the degree of crystallinity is 10% or less and the average particle diameter (D50) is 5 μm or more.
熱処理前の軟磁性粉末においては、結晶化度及び平均粒径（Ｄ５０）に加えて、２μｍ未満の粒径を有する初期結晶からなる結晶相の体積比率（以下、「小粒子結晶化度」という。）も、熱処理後の軟磁性粉末の磁気特性に影響を与える。より具体的には、小粒子結晶化度は、熱処理後の軟磁性粉末の磁気特性を向上させるために、１０％以下である必要があり、５％以下であることが好ましい。 In the soft magnetic powder before the heat treatment, in addition to the crystallinity and the average particle size (D50), the volume ratio of the crystal phase composed of initial crystals having a particle size of less than 2 μm (hereinafter referred to as “small particle crystallinity”). .) Also affects the magnetic properties of the soft magnetic powder after heat treatment. More specifically, the small particle crystallinity needs to be 10% or less, and preferably 5% or less, in order to improve the magnetic properties of the soft magnetic powder after the heat treatment.
一般的に、熱処理によって非晶質相からナノ結晶を析出する際には、発熱（結晶化発熱）が生じる。結晶化発熱に起因して、磁気特性の劣化をもたらす化合物が析出するおそれがある。一方、本実施の形態によれば、既に比較的大きな体積の初期結晶が析出しているため、結晶化発熱の量が低下する。このため、結晶化発熱による化合物の析出を抑制でき、軟磁性粉末からなる大型磁芯を容易に熱処理できる。また、良好な磁気特性を得られる粒径の範囲が広いため、熱処理前の軟磁性粉末を作製する際に初期結晶の粒径がばらついたとしても良好な磁気特性が得られる。 Generally, when nanocrystals are precipitated from an amorphous phase by heat treatment, heat generation (crystallization heat generation) occurs. Due to the crystallization heat generation, there is a possibility that a compound that causes deterioration of magnetic properties is precipitated. On the other hand, according to the present embodiment, since an initial crystal having a relatively large volume has already been deposited, the amount of heat generated by crystallization is reduced. For this reason, precipitation of the compound due to crystallization heat generation can be suppressed, and a large magnetic core made of soft magnetic powder can be easily heat-treated. In addition, since the range of particle diameters for obtaining good magnetic properties is wide, good magnetic properties can be obtained even when the grain size of the initial crystals varies when the soft magnetic powder before heat treatment is produced.
本実施の形態によれば、軟磁性粉末における結晶の体積比率が３０％以下であり且つ軟磁性粉末における初期結晶の平均粒径（Ｄ５０）が２μｍ以上である限り、軟磁性粉末の金属粒子は、どのような組成を有していてもよい。金属粒子は、全て同じ組成を有していてもよいし、夫々異なる組成を有していてもよい。換言すれば、本実施の形態による軟磁性粉末は、様々な組成式を有する金属粒子の集合体であってもよい。 According to the present embodiment, as long as the volume ratio of the crystals in the soft magnetic powder is 30% or less and the average particle diameter (D50) of the initial crystals in the soft magnetic powder is 2 μm or more, the metal particles of the soft magnetic powder are Any composition may be used. The metal particles may all have the same composition or may have different compositions. In other words, the soft magnetic powder according to the present embodiment may be an aggregate of metal particles having various composition formulas.
例えば、金属粒子がＦｅ基の合金であり、αＦｅの初期結晶が析出している場合、非晶質単相の金属粒子のみからなる軟磁性粉末を熱処理した場合に比べても、所定の熱処理によって、高い飽和磁束密度Ｂｓが得られる。また、熱処理後の軟磁性粉末を備えた圧粉磁芯は、磁束密度が飽和しにくくなるため、直流電流を重畳させても透磁率が低下しにくい。即ち、透磁率の直流重畳特性が良好である。 For example, when the metal particles are an Fe-based alloy and the initial crystals of αFe are precipitated, the heat treatment is performed by a predetermined heat treatment as compared with the case where the soft magnetic powder composed only of amorphous single-phase metal particles is heat-treated. A high saturation magnetic flux density Bs can be obtained. Further, since the magnetic flux density of the dust core provided with the soft magnetic powder after the heat treatment is difficult to be saturated, the magnetic permeability is hardly lowered even when a direct current is superimposed. That is, the direct current superposition characteristics of the magnetic permeability are good.
より具体的には、軟磁性粉末を構成する金属粒子の夫々は、組成式ＦｅａＢｂＳｉｃＰｘＣｙＣｕｚで表わされる合金粒子であってもよい。換言すれば、本実施の形態の軟磁性粉末は、組成式ＦｅａＢｂＳｉｃＰｘＣｙＣｕｚで表わされる軟磁性合金粉末であってもよい。この場合、７９≦ａ≦８６ａｔ％、５≦ｂ≦１３ａｔ％、０≦ｃ≦８ａｔ％、１≦ｘ≦１０ａｔ％、０≦ｙ≦５ａｔ％、０．４≦ｚ≦１．４ａｔ％、及び０．０６≦ｚ／ｘ≦１．２０を満たしていてもよい。 More specifically, Each of the metal particles constituting the soft magnetic powder may be alloy particles represented by the composition formula Fe a B b Si c P x C y Cu z. In other words, the soft magnetic powder of the present embodiment may be a soft magnetic alloy powder represented by a composition formula Fe a B b Si c P x C y Cu z. In this case, 79 ≦ a ≦ 86 at%, 5 ≦ b ≦ 13 at%, 0 ≦ c ≦ 8 at%, 1 ≦ x ≦ 10 at%, 0 ≦ y ≦ 5 at%, 0.4 ≦ z ≦ 1.4 at%, and You may satisfy | fill 0.06 <= z / x <= 1.20.
上記の軟磁性合金粉末によれば、熱処理後の軟磁性合金粉末の磁気特性は、結晶相に含まれる初期結晶の平均粒径（Ｄ５０）に応じて変化する。より具体的には、平均粒径（Ｄ５０）が５０ｎｍ以下である場合、良好な飽和磁束密度が得られ、平均粒径（Ｄ５０）が５０ｎｍよりも大きく且つ２μｍよりも小さい場合、飽和磁束密度が劣化する。平均粒径（Ｄ５０）が２μｍ以上である場合、良好な飽和磁束密度が得られる。 According to the above soft magnetic alloy powder, the magnetic properties of the soft magnetic alloy powder after the heat treatment change according to the average grain size (D50) of the initial crystals contained in the crystal phase. More specifically, when the average particle diameter (D50) is 50 nm or less, a satisfactory saturation magnetic flux density is obtained, and when the average particle diameter (D50) is larger than 50 nm and smaller than 2 μm, the saturation magnetic flux density is to degrade. When the average particle diameter (D50) is 2 μm or more, a satisfactory saturation magnetic flux density can be obtained.
上記の軟磁性合金粉末において、Ｆｅは主元素であり、磁性を担う必須元素である。飽和磁束密度の向上及び原料価格の低減のため、Ｆｅの割合が多いことが基本的には好ましい。Ｆｅの割合が７９ａｔ％より少ないと、望ましいＢｓが得られない。Ｆｅの割合が８６ａｔ％より多いと、液体急冷条件下における非晶質相の形成が困難になる。また、１．６０Ｔ以上の飽和磁束密度を有する圧粉磁芯を得るためには、Ｆｅの割合は、８０ａｔ％以上であることが望ましい。 In the soft magnetic alloy powder described above, Fe is a main element and an essential element responsible for magnetism. In order to improve the saturation magnetic flux density and reduce the raw material price, it is basically preferable that the ratio of Fe is large. When the proportion of Fe is less than 79 at%, desirable Bs cannot be obtained. When the proportion of Fe is more than 86 at%, it becomes difficult to form an amorphous phase under liquid quenching conditions. Further, in order to obtain a dust core having a saturation magnetic flux density of 1.60 T or more, the proportion of Fe is desirably 80 at% or more.
上記の軟磁性合金粉末において、Ｂは非晶質相形成を担う必須元素である。Ｂの割合が５ａｔ％より少ないと、液体急冷条件下における非晶質相の形成が困難になる。１３ａｔ％より多いと、αＦｅの結晶が析出する温度である第１結晶化開始温度と化合物が析出する温度である第２結晶化開始温度との温度差であるΔＴが減少し、均質なナノ結晶相を得ることができない。特に、原料を溶湯とする際に融点を低くし量産化を容易にするためには、Ｂの割合は、１０ａｔ％以下であることが望ましい。 In the soft magnetic alloy powder, B is an essential element responsible for forming an amorphous phase. When the proportion of B is less than 5 at%, it becomes difficult to form an amorphous phase under liquid quenching conditions. If it exceeds 13 at%, ΔT, which is the temperature difference between the first crystallization start temperature, which is the temperature at which αFe crystals are precipitated, and the second crystallization start temperature, which is the temperature at which the compounds are precipitated, decreases, and homogeneous nanocrystals I can't get a phase. In particular, the ratio of B is desirably 10 at% or less in order to lower the melting point and facilitate mass production when the raw material is used as a molten metal.
上記の軟磁性合金粉末において、Ｓｉは非晶質相形成を担う元素であり、必ずしも含まれなくても良いが、ナノ結晶が析出する際にナノ結晶相の安定化に寄与する。Ｓｉの割合が８ａｔ％よりも多いと非晶質形成能が低下する。特に、合金溶湯を急冷する際に容易に非晶質の形成が行われることを考慮すると、Ｓｉの割合は、５ａｔ％以下であることが望ましい。 In the above soft magnetic alloy powder, Si is an element responsible for forming an amorphous phase and may not necessarily be contained, but contributes to stabilization of the nanocrystalline phase when the nanocrystal is precipitated. When the proportion of Si is more than 8 at%, the amorphous forming ability is lowered. In particular, it is desirable that the Si ratio be 5 at% or less, considering that the amorphous formation is easily performed when the molten alloy is rapidly cooled.
上記の軟磁性合金粉末において、Ｐは非晶質相形成を担う必須元素である。Ｐの割合が１ａｔ％より少ないと、液体急冷条件下における非晶質相の形成が困難になる。Ｐの割合が１０ａｔ％より多いと、Ｂｓが低下する。特に、本実施の形態においては、Ｂ、Ｓｉ及びＰの組み合わせを用いることで、いずれか一つしか用いない場合と比較して、非晶質相形成能やナノ結晶相の安定性を高めることができる。 In the soft magnetic alloy powder, P is an essential element responsible for forming an amorphous phase. When the proportion of P is less than 1 at%, it becomes difficult to form an amorphous phase under liquid quenching conditions. When the proportion of P is more than 10 at%, Bs decreases. In particular, in this embodiment, by using a combination of B, Si, and P, the amorphous phase forming ability and the stability of the nanocrystalline phase are improved as compared with the case where only one of them is used. Can do.
上記の軟磁性合金粉末において、Ｃは非晶質形成を担う元素であり、必ずしも含まれなくても良い。Ｃは安価であるため、Ｃの添加により他の半金属量が低減され、総材料コストが低減される。ただし、Ｃの割合が５ａｔ％を超えると、軟磁性合金粉末が脆化する。特に、原料の溶湯時におけるＣの蒸発に起因した組成のばらつきを抑えるためには、Ｃの割合は３ａｔ％以下であることが望ましい。また、本実施の形態においては、Ｂ、Ｓｉ、Ｐ、Ｃの組み合わせを用いることで、いずれか一つしか用いない場合と比較して、非晶質相形成能やナノ結晶相の安定性を高めることができる。 In the above-mentioned soft magnetic alloy powder, C is an element responsible for amorphous formation and does not necessarily need to be contained. Since C is inexpensive, the addition of C reduces the amount of other metalloids and reduces the total material cost. However, when the proportion of C exceeds 5 at%, the soft magnetic alloy powder becomes brittle. In particular, in order to suppress variation in composition due to evaporation of C when the raw material melts, it is desirable that the C ratio be 3 at% or less. Further, in this embodiment, by using a combination of B, Si, P, and C, compared with the case where only one of them is used, the amorphous phase forming ability and the stability of the nanocrystalline phase are improved. Can be increased.
上記の軟磁性合金粉末において、Ｃｕはナノ結晶相の形成に寄与する必須元素である。Ｃｕの割合が０．４ａｔ％より少ないと、ナノ結晶相の形成が困難になる。Ｃｕの割合が１．４ａｔ％より多いと、非晶質相が不均質になり、熱処理によって均質なナノ結晶相が得られないことに加え、材料コストが嵩む。特に、軟磁性合金粉末の酸化及びナノ結晶への粒成長を考慮すると、Ｃｕの割合は、０．５ａｔ％以上、１．３ａｔ％以下であることが好ましい。 In the soft magnetic alloy powder, Cu is an essential element that contributes to the formation of the nanocrystalline phase. When the ratio of Cu is less than 0.4 at%, it becomes difficult to form a nanocrystal phase. If the Cu content is higher than 1.4 at%, the amorphous phase becomes inhomogeneous, and a uniform nanocrystalline phase cannot be obtained by heat treatment, and the material cost increases. In particular, considering the oxidation of the soft magnetic alloy powder and the grain growth into nanocrystals, the Cu ratio is preferably 0.5 at% or more and 1.3 at% or less.
ＰとＣｕとの間には、強い原子間引力がある。従って、上記の軟磁性合金粉末が特定の比率のＰとＣｕとを含んでいると、１０ｎｍ以下のサイズのクラスターが形成され、この微細なクラスターによってナノ結晶の形成の際にαＦｅの結晶は微細構造を有するようになる。詳しくは、Ｐの割合（ｘ）とＣｕの割合（ｚ）との特定の比率（ｚ／ｘ）は０．０６以上、１．２以下である。特に、軟磁性合金粉末の脆化及び酸化を考慮すると、特定の比率（ｚ／ｘ）は、０．０８以上、０．８以下であることが望ましい。 There is a strong interatomic attractive force between P and Cu. Therefore, when the soft magnetic alloy powder contains a specific ratio of P and Cu, clusters having a size of 10 nm or less are formed, and αFe crystals are finely formed when nanocrystals are formed by the fine clusters. Has a structure. Specifically, the specific ratio (z / x) of the ratio (x) of P and the ratio (z) of Cu is 0.06 or more and 1.2 or less. In particular, in consideration of embrittlement and oxidation of the soft magnetic alloy powder, the specific ratio (z / x) is preferably 0.08 or more and 0.8 or less.
上記の軟磁性合金粉末において、Ｆｅの３ａｔ％以下をＴｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｗ、Ｃｒ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ａｌ、Ｍｎ、Ａｇ、Ｚｎ、Ｓ、Ｓｎ、Ａｓ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｙ、Ｎ、Ｏ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｖ及び希土類元素のうち１種類以上の元素で置換することにより良好な磁気特性が得られる。これらの元素は、基本的に不純物元素であり、製造過程において軟磁性合金粉末に含有される可能性がある。不純物元素を多く含有した場合には、磁気特性が劣化すると考えられる。一方、Ｆｅの置換量が３ａｔ％以下であれば、耐食性の改善や電気抵抗の調整などのため、飽和磁束密度の著しい低下が生じない範囲で置換可能で、良好な磁気特性を維持できる。 In the soft magnetic alloy powder, 3 at% or less of Fe is Ti, Zr, Hf, Nb, Ta, Mo, W, Cr, Co, Ni, Al, Mn, Ag, Zn, S, Sn, As, Sb, Good magnetic properties can be obtained by substituting one or more elements among Bi, Y, N, O, Mg, Ca, V and rare earth elements. These elements are basically impurity elements and may be contained in the soft magnetic alloy powder in the manufacturing process. When many impurity elements are contained, it is considered that the magnetic properties are deteriorated. On the other hand, if the substitution amount of Fe is 3 at% or less, the substitution can be performed within a range in which the saturation magnetic flux density does not significantly decrease for the purpose of improving the corrosion resistance and adjusting the electric resistance, and the good magnetic characteristics can be maintained.
本実施の形態は、既に説明した変形例に加えて、更に様々に変形可能である。 The present embodiment can be modified in various ways in addition to the modifications already described.
例えば、本実施の形態の軟磁性粉末に含まれる金属粒子は、ＦｅＣｕＮｂＳｉＢ系やＦｅアモルファスであってもよい。本実施の形態の軟磁性粉末は、非晶質単相の軟磁性粉末を熱処理して、２μｍ以上の粒径の初期結晶を析出させて作製してもよい。本実施の形態において、初期結晶の組成は、特に限定されない。例えば、本実施の形態の軟磁性粉末がＦｅ基の合金からなる場合、初期結晶は、αＦｅの結晶であることが好ましいが、化合物の結晶であってもよい。 For example, the metal particles contained in the soft magnetic powder of the present embodiment may be FeCuNbSiB or Fe amorphous. The soft magnetic powder of this embodiment may be produced by heat-treating an amorphous single-phase soft magnetic powder to precipitate initial crystals having a particle size of 2 μm or more. In the present embodiment, the composition of the initial crystal is not particularly limited. For example, when the soft magnetic powder of the present embodiment is made of an Fe-based alloy, the initial crystal is preferably an αFe crystal, but may be a compound crystal.
以下、本発明について実施例を使用して更に具体的に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described more specifically using examples.
実施例１の軟磁性粉末の原料として、工業純鉄、フェロシリコン、フェロリン、フェロボロン、及び電解銅を準備した。原料をＦｅ８２.９Ｓｉ４Ｂ６Ｐ６.５Ｃｕ０.６の合金組成となるように秤量し、アルゴン雰囲気中で高周波溶解によって溶解して合金溶湯を作製した。合金溶湯を、ガスアトマイズ法によって処理した。詳しくは、合金溶湯を、ノズルから排出して、高圧のガスを使用して合金溶滴に分断し、分断後の合金溶滴を冷却用の水に接触させることで冷却した。以上の分断処理及び分断処理から少し時間を置いた冷却処理により、平均粒径（Ｄ５０）が１０〜７０μｍの金属粒子からなる軟磁性粉末が得られた。金属粒子の析出相（析出物）を、Ｘ線回析（ＸＲＤ：X‐ray diffraction）によって評価し、初期結晶が析出した結晶相であることを確認した。また、軟磁性粉末における初期結晶の平均粒径（Ｄ５０）及び結晶化度を測定した。 Industrial pure iron, ferrosilicon, ferroline, ferroboron, and electrolytic copper were prepared as raw materials for the soft magnetic powder of Example 1. The raw materials were weighed so as to have an alloy composition of Fe 82.9 Si 4 B 6 P 6.5 Cu 0.6 and melted by high frequency melting in an argon atmosphere to prepare a molten alloy. The molten alloy was processed by the gas atomization method. Specifically, the molten alloy was discharged from the nozzle, divided into alloy droplets using a high-pressure gas, and cooled by bringing the divided alloy droplets into contact with cooling water. A soft magnetic powder composed of metal particles having an average particle size (D50) of 10 to 70 μm was obtained by the above-described fragmentation treatment and cooling treatment with a little time from the separation treatment. The precipitated phase (precipitate) of the metal particles was evaluated by X-ray diffraction (XRD), and it was confirmed that the initial phase was a precipitated crystal phase. Further, the average particle diameter (D50) and crystallinity of the initial crystals in the soft magnetic powder were measured.
上述のように得られた軟磁性粉末を使用して圧粉磁芯を作製した。詳しくは、軟磁性粉末を、２ｗｔ％のシリコーン樹脂を使用して造粒し、外径１３ｍｍ且つ内径８ｍｍの金型を使用して１０ｔｏｎ／ｃｍ２の成形圧力によって常温環境下で成形して硬化処理を施した。このようにして作製した圧粉磁芯に対して、電気炉を使用して、所定の熱処理条件によりアルゴン雰囲気中で熱処理を施した。熱処理を施した後の圧粉磁芯の鉄損を測定した。 A dust core was prepared using the soft magnetic powder obtained as described above. Specifically, soft magnetic powder is granulated using 2 wt% silicone resin, and then molded and cured in a normal temperature environment with a molding pressure of 10 ton / cm 2 using a mold having an outer diameter of 13 mm and an inner diameter of 8 mm. Treated. The dust core produced in this manner was subjected to heat treatment in an argon atmosphere under predetermined heat treatment conditions using an electric furnace. The iron loss of the dust core after the heat treatment was measured.
図１を参照すると、初期結晶の平均粒径（Ｄ５０）が２μｍ以上かつ結晶化度が３０％以下の場合の鉄損は、２４０ｋＷ／ｍ３以下であり、概ね２５０ｋＷ／ｍ３の鉄損を有するＦｅ−Ｓｉコアと比較しても良好な磁気特性が得られる。更に、結晶の平均粒径（Ｄ５０）が５μｍ以上かつ結晶化度が１０％以下の場合の鉄損は、１５０ｋＷ／ｍ３以下であり、概ね１６０ｋＷ／ｍ３の鉄損を有するＦｅアモルファスコアと比較しても良好な磁気特性が得られる。 Referring to FIG. 1, the iron loss when the average grain size (D50) of the initial crystals is 2 μm or more and the crystallinity is 30% or less is 240 kW / m 3 or less, and the iron loss is approximately 250 kW / m 3 . Even if compared with the Fe-Si core which has, a favorable magnetic characteristic is acquired. Furthermore, the iron loss when the average grain size (D50) of the crystal is 5 μm or more and the crystallinity is 10% or less is 150 kW / m 3 or less, and an Fe amorphous core having an iron loss of approximately 160 kW / m 3 and Even when compared, good magnetic properties can be obtained.
上述のように、本実施例の金属粒子は、Ｆｅ８２.９Ｓｉ４Ｂ６Ｐ６.５Ｃｕ０.６である。但し、組成式ＦｅａＢｂＳｉｃＰｘＣｙＣｕｚ（７９≦ａ≦８６ａｔ％、５≦ｂ≦１３ａｔ％、０≦ｃ≦８ａｔ％、１≦ｘ≦１０ａｔ％、０≦ｙ≦５ａｔ％、０．４≦ｚ≦１．４ａｔ％、及び０．０６≦ｚ／ｘ≦１．２０）を有する軟磁性粉末においては、Ｆｅ８１.４Ｓｉ３Ｂ１０Ｐ５Ｃｕ０.６，Ｆｅ８１.３Ｓｉ５Ｂ９Ｐ４Ｃｕ０.７，Ｆｅ８０.３Ｓｉ５Ｂ１０Ｐ４Ｃｕ０.７，Ｆｅ８１.４Ｓｉ５Ｂ６Ｐ７Ｃｕ０.６，Ｆｅ８２.４Ｓｉ１Ｂ１１Ｐ５Ｃｕ０.６，Ｆｅ８３.３Ｓｉ４Ｂ８Ｐ４Ｃｕ０.７，Ｆｅ８３.４Ｂ１０Ｐ６Ｃｕ０.６，Ｆｅ８２.４Ｂ１０Ｐ６Ｃ１Ｃｕ０.６，Ｆｅ８２.３Ｓｉ３Ｂ１０Ｐ３Ｃ１Ｃｕ０.７等の様々な組成においても本実施例と同様な磁気特性が得られる。
As described above, the metal particles of this example are Fe 82.9 Si 4 B 6 P 6.5 Cu 0.6 . However, the composition formula Fe a B b Si c P x C y Cu z (79 ≦ a ≦ 86at%, 5 ≦ b ≦ 13at%, 0 ≦ c ≦ 8at%, 1 ≦ x ≦ 10at%, 0 ≦ y ≦ 5at %, 0.4 ≦ z ≦ 1.4 at%, and 0.06 ≦ z / x ≦ 1.20), Fe 81.4 Si 3 B 10 P 5 Cu 0.6 , Fe 81.3 Si 5 B 9 P 4 Cu 0.7 , Fe 80.3 Si 5 B 10 P 4 Cu 0.7 , Fe 81.4 Si 5 B 6 P 7 Cu 0.6 , Fe 82.4 Si 1 B 11 P 5 Cu 0.6, Fe 83.3 Si 4 B 8 P 4 Cu 0.7, Fe 83.4 B 10 P 6 Cu 0.6, Fe 82.4 B 10 P 6
Claims (6)
前記金属粒子の夫々は、非晶質相を含んでおり、
前記金属粒子の少なくとも１つは、結晶相を含んでおり、
前記軟磁性粉末における前記結晶相の体積比率は、３０％以下であり、
前記軟磁性粉末において、前記結晶相に含まれる結晶の平均粒径（Ｄ５０）は、２μｍ以上である
軟磁性粉末。 A soft magnetic powder comprising a plurality of metal particles,
Each of the metal particles includes an amorphous phase;
At least one of the metal particles includes a crystalline phase;
The volume ratio of the crystal phase in the soft magnetic powder is 30% or less,
In the soft magnetic powder, the average particle size (D50) of crystals contained in the crystal phase is 2 μm or more.
前記金属粒子の夫々は、組成式ＦｅａＢｂＳｉｃＰｘＣｙＣｕｚで表わされ、７９≦ａ≦８６ａｔ％、５≦ｂ≦１３ａｔ％、０≦ｃ≦８ａｔ％、１≦ｘ≦１０ａｔ％、０≦ｙ≦５ａｔ％、０．４≦ｚ≦１．４ａｔ％、及び０．０６≦ｚ／ｘ≦１．２０を満たす
軟磁性粉末。 The soft magnetic powder according to claim 1,
Each of said metal particles is represented by a composition formula Fe a B b Si c P x C y Cu z, 79 ≦ a ≦ 86at%, 5 ≦ b ≦ 13at%, 0 ≦ c ≦ 8at%, 1 ≦ x Soft magnetic powder satisfying ≦ 10 at%, 0 ≦ y ≦ 5 at%, 0.4 ≦ z ≦ 1.4 at%, and 0.06 ≦ z / x ≦ 1.20.
所定の熱処理を施すことで、ナノ結晶相を有する軟磁性粉末を作製でき、
前記ナノ結晶相を有する軟磁性粉末において、前記結晶相及び前記ナノ結晶相に含まれる結晶のうち、２００ｎｍより小さな粒径を有する前記結晶の平均粒径（Ｄ５０）は、５０ｎｍ以下である
軟磁性粉末。 The soft magnetic powder according to claim 1 or 2,
By applying a predetermined heat treatment, it is possible to produce a soft magnetic powder having a nanocrystalline phase,
In the soft magnetic powder having the nanocrystalline phase, among the crystals contained in the crystalline phase and the nanocrystalline phase, the average particle size (D50) of the crystal having a particle size smaller than 200 nm is 50 nm or less. Powder.
前記ナノ結晶相を有する軟磁性粉末において、前記結晶相及び前記ナノ結晶相に含まれる結晶のうち、２００ｎｍより小さな粒径を有する前記結晶の平均粒径（Ｄ５０）は、５０ｎｍ以下である
軟磁性粉末。 A soft magnetic powder having a nanocrystalline phase obtained using the soft magnetic powder according to claim 1 or 2 as a starting material,
In the soft magnetic powder having the nanocrystalline phase, among the crystals contained in the crystalline phase and the nanocrystalline phase, the average particle size (D50) of the crystal having a particle size smaller than 200 nm is 50 nm or less. Powder.
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