JP3421944B2 - 圧粉磁心の製造方法及び製造装置 - Google Patents
圧粉磁心の製造方法及び製造装置Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は圧粉磁心の製造方法
及び製造装置に関するものである。
及び製造装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に、高周波用変圧器、リアクトル、
サイリスタバルブ、ノイズフィルタ、チョークコイル等
の高周波コイルとして圧粉磁心が用いられている。この
ような圧粉磁心は、低鉄損でかつ高磁束密度であること
は勿論のこと、それらの磁気特性が高周波領域において
も低下しないことが求められている。
サイリスタバルブ、ノイズフィルタ、チョークコイル等
の高周波コイルとして圧粉磁心が用いられている。この
ような圧粉磁心は、低鉄損でかつ高磁束密度であること
は勿論のこと、それらの磁気特性が高周波領域において
も低下しないことが求められている。
【０００３】鉄損には磁心の固有抵抗値と関係が深い渦
電流損と、磁性粉（鉄粉）の製造過程及びその後のプロ
セス履歴から生じるヒステリシス損とがある。このうち
渦電流損は周波数の二乗に比例して大きくなるので、高
周波での特性を向上させるためには、渦電流損を下げる
ことが重要となる。渦電流損を下げるには渦電流を小さ
な領域に閉じ込めればよいので、一般的には、個々の粒
子が絶縁された磁性粉から圧粉磁心が製造されている。
電流損と、磁性粉（鉄粉）の製造過程及びその後のプロ
セス履歴から生じるヒステリシス損とがある。このうち
渦電流損は周波数の二乗に比例して大きくなるので、高
周波での特性を向上させるためには、渦電流損を下げる
ことが重要となる。渦電流損を下げるには渦電流を小さ
な領域に閉じ込めればよいので、一般的には、個々の粒
子が絶縁された磁性粉から圧粉磁心が製造されている。
【０００４】従来の製造方法としては、磁性粉を絶縁処
理して、磁性粉の表面に電気絶縁層を形成し、その電気
絶縁層が形成された磁性粉に接着剤として樹脂を混合す
るとともに圧縮により成形を行って、圧粉磁心を製造す
る圧粉磁心の製造方法が知られている。
理して、磁性粉の表面に電気絶縁層を形成し、その電気
絶縁層が形成された磁性粉に接着剤として樹脂を混合す
るとともに圧縮により成形を行って、圧粉磁心を製造す
る圧粉磁心の製造方法が知られている。
【０００５】しかし、上記製造方法では、電気絶縁層に
よる絶縁が不十分であると、渦電流損が大きくなるとい
う欠点がある。絶縁性を良くするために電気絶縁層を厚
くすることが考えられるが、電気絶縁層が厚くなると磁
心中の磁性粉の占める割合が低下し、結果的に磁束密度
が低下してしまう。また、磁束密度を向上させるために
密度を上げようとして、高圧力で圧縮成形すると成形時
の歪が大きくなり、ヒステリシス損が大きくなり、鉄損
の増大を招いてしまう。
よる絶縁が不十分であると、渦電流損が大きくなるとい
う欠点がある。絶縁性を良くするために電気絶縁層を厚
くすることが考えられるが、電気絶縁層が厚くなると磁
心中の磁性粉の占める割合が低下し、結果的に磁束密度
が低下してしまう。また、磁束密度を向上させるために
密度を上げようとして、高圧力で圧縮成形すると成形時
の歪が大きくなり、ヒステリシス損が大きくなり、鉄損
の増大を招いてしまう。
【０００６】良好な圧粉磁心を製造するには、密度を下
げることなく圧粉磁心の固有抵抗を上げることが重要で
あり、そのためには、薄くて且つ絶縁性の良好な電気絶
縁層で磁性粉を覆うことが必要である。
げることなく圧粉磁心の固有抵抗を上げることが重要で
あり、そのためには、薄くて且つ絶縁性の良好な電気絶
縁層で磁性粉を覆うことが必要である。
【０００７】このような電気絶縁層を形成する方法とし
て、磁性粉に対して燐酸塩化成処理を施すことが、特開
平６-２６０３１９号公報、特開昭６２-２２４１０号公
報、及び特開昭６３-７０５０４号公報等において開示
されている。
て、磁性粉に対して燐酸塩化成処理を施すことが、特開
平６-２６０３１９号公報、特開昭６２-２２４１０号公
報、及び特開昭６３-７０５０４号公報等において開示
されている。
【０００８】また、本出願人も特開平９-１０９０７４
号公報において、固有抵抗が上がらない原因として、絶
縁層形成時に錆が磁性粉上に発生することに着目し、錆
の発生を防止した絶縁層形成処理液を用いて絶縁処理を
施すのが効果的であることを提案している。
号公報において、固有抵抗が上がらない原因として、絶
縁層形成時に錆が磁性粉上に発生することに着目し、錆
の発生を防止した絶縁層形成処理液を用いて絶縁処理を
施すのが効果的であることを提案している。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の技術によって絶縁処理された磁性粉を用いて圧粉磁
心を製造しても、その圧粉磁心の固有抵抗及び透磁率は
あまり大きくはならない。大きくならない原因を調べて
みると、磁性粉の一部が凝集（二次凝集）しているため
であることが分かった。すなわち、絶縁層形成時に磁性
粉上に完全に絶縁層が形成されていても、磁性粉の一部
が凝集していると、後工程で熱硬化性樹脂粉を混合した
ときに、凝集していた磁性粉の一部が剥離して磁性粉の
表面に電気絶縁層のない部分が露出し、その結果、渦電
流損が大きくなるからである。
来の技術によって絶縁処理された磁性粉を用いて圧粉磁
心を製造しても、その圧粉磁心の固有抵抗及び透磁率は
あまり大きくはならない。大きくならない原因を調べて
みると、磁性粉の一部が凝集（二次凝集）しているため
であることが分かった。すなわち、絶縁層形成時に磁性
粉上に完全に絶縁層が形成されていても、磁性粉の一部
が凝集していると、後工程で熱硬化性樹脂粉を混合した
ときに、凝集していた磁性粉の一部が剥離して磁性粉の
表面に電気絶縁層のない部分が露出し、その結果、渦電
流損が大きくなるからである。
【００１０】本発明の目的は、磁性粉の一つ一つに電気
絶縁層を完全に形成することにより、渦電流損を小さく
抑えることのできる圧粉磁心の製造方法及び製造装置を
提供することである。
絶縁層を完全に形成することにより、渦電流損を小さく
抑えることのできる圧粉磁心の製造方法及び製造装置を
提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に記載の発明は、磁性粉を絶縁処理して当
該磁性粉の表面に電気絶縁層を形成するとともに、その
電気絶縁層を形成した磁性粉に樹脂を混合して成形する
ことにより、圧粉磁心を製造する圧粉磁心の製造方法に
おいて、前記電気絶縁層の形成前に前記磁性粉の二次凝
集を解きほぐす解砕処理を行うことを特徴としている。
に、請求項１に記載の発明は、磁性粉を絶縁処理して当
該磁性粉の表面に電気絶縁層を形成するとともに、その
電気絶縁層を形成した磁性粉に樹脂を混合して成形する
ことにより、圧粉磁心を製造する圧粉磁心の製造方法に
おいて、前記電気絶縁層の形成前に前記磁性粉の二次凝
集を解きほぐす解砕処理を行うことを特徴としている。
【００１２】このように、電気絶縁層の形成前に解砕処
理を行っておけば、凝集していた磁性粉は一つ一つに分
離されてから絶縁処理されるので、磁性粉の一つ一つに
電気絶縁層を完全に形成することができる。その結果、
後工程で熱硬化性樹脂粉を混合したときでも、磁性粉の
表面に電気絶縁層のない部分が露出することはなく、圧
粉磁心として成形したときに、その渦電流損を小さく抑
えることができる。
理を行っておけば、凝集していた磁性粉は一つ一つに分
離されてから絶縁処理されるので、磁性粉の一つ一つに
電気絶縁層を完全に形成することができる。その結果、
後工程で熱硬化性樹脂粉を混合したときでも、磁性粉の
表面に電気絶縁層のない部分が露出することはなく、圧
粉磁心として成形したときに、その渦電流損を小さく抑
えることができる。
【００１３】前記解砕処理を行った前記磁性粉は、請求
項２のように、燐酸、硼酸、マグネシウムイオン、界面
活性剤及び防錆剤を含む絶縁層形成処理液を混合した
後、該混合物を乾燥させて絶縁処理を行うとよい。この
ようにすると、磁性粉に表面に薄くて且つ絶縁性の良好
な電気絶縁層を形成することができる。
項２のように、燐酸、硼酸、マグネシウムイオン、界面
活性剤及び防錆剤を含む絶縁層形成処理液を混合した
後、該混合物を乾燥させて絶縁処理を行うとよい。この
ようにすると、磁性粉に表面に薄くて且つ絶縁性の良好
な電気絶縁層を形成することができる。
【００１４】また、前記解砕処理は、請求項３のよう
に、Ｖ型又はＷコーン型のミキサーもしくはボールミル
を用いて、磁性粉に衝撃や振動を与えることによって行
うことができる。上記ミキサーやボールミルを用いて解
砕処理する場合、２０〜３０ｒｐｍの回転速度のとき
は、６０分以上の解砕時間が必要で、９０分以上の解砕
時間が好ましい。なお、１２０分解砕すれば充分であ
り、１２０分を越えての解砕は無駄である。
に、Ｖ型又はＷコーン型のミキサーもしくはボールミル
を用いて、磁性粉に衝撃や振動を与えることによって行
うことができる。上記ミキサーやボールミルを用いて解
砕処理する場合、２０〜３０ｒｐｍの回転速度のとき
は、６０分以上の解砕時間が必要で、９０分以上の解砕
時間が好ましい。なお、１２０分解砕すれば充分であ
り、１２０分を越えての解砕は無駄である。
【００１５】請求項４に記載の発明は、磁性粉を絶縁処
理して当該磁性粉の表面に電気絶縁層を形成する絶縁処
理手段と、前記電気絶縁層が形成された磁性粉に樹脂を
混合する混合手段と、樹脂混合後の磁性粉を成形して圧
粉磁心を製造する成形手段と、を含む圧粉磁心の製造装
置において、前記電気絶縁層の形成前に前記磁性粉の二
次凝集を解きほぐす解砕処理を行う解砕処理手段を設け
たことを特徴としている。
理して当該磁性粉の表面に電気絶縁層を形成する絶縁処
理手段と、前記電気絶縁層が形成された磁性粉に樹脂を
混合する混合手段と、樹脂混合後の磁性粉を成形して圧
粉磁心を製造する成形手段と、を含む圧粉磁心の製造装
置において、前記電気絶縁層の形成前に前記磁性粉の二
次凝集を解きほぐす解砕処理を行う解砕処理手段を設け
たことを特徴としている。
【００１６】上記構成によれば、電気絶縁層の形成前
に、解砕処理手段によって磁性粉を解砕処理することが
でき、請求項１の場合と同様に、圧粉磁心として成形し
たときの渦電流損を小さく抑えることができる。
に、解砕処理手段によって磁性粉を解砕処理することが
でき、請求項１の場合と同様に、圧粉磁心として成形し
たときの渦電流損を小さく抑えることができる。
【００１７】解砕処理手段としては、請求項５のよう
に、磁性粉に衝撃や振動を与えるＶ型又はＷコーン型の
ミキサーもしくはボールミルがある。
に、磁性粉に衝撃や振動を与えるＶ型又はＷコーン型の
ミキサーもしくはボールミルがある。
【００１８】
【００１９】
【００２０】
【００２１】
【００２２】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を図
面に従って説明する。図１は本発明に係る圧粉磁心の製
造工程を示した流れ図である。図に示すように、まず、
ステップ１００において磁性粉の解砕処理が行われる。
この解砕処理は、次のステップ１０１での絶縁処理以前
に行われる。この点が本発明の特徴部分である。通常、
磁性粉の一部は凝集（二次凝集）しており、磁性粉に対
して解砕処理を行うことにより、磁性粉の凝集を解きほ
ぐすことができる。このような解砕処理は、Ｖ型又はＷ
コーン型のミキサーもしくはボールミル等の解砕処理装
置を用いて行うことができる。これについては後述す
る。
面に従って説明する。図１は本発明に係る圧粉磁心の製
造工程を示した流れ図である。図に示すように、まず、
ステップ１００において磁性粉の解砕処理が行われる。
この解砕処理は、次のステップ１０１での絶縁処理以前
に行われる。この点が本発明の特徴部分である。通常、
磁性粉の一部は凝集（二次凝集）しており、磁性粉に対
して解砕処理を行うことにより、磁性粉の凝集を解きほ
ぐすことができる。このような解砕処理は、Ｖ型又はＷ
コーン型のミキサーもしくはボールミル等の解砕処理装
置を用いて行うことができる。これについては後述す
る。
【００２３】解砕処理されて凝集を解かれた磁性粉は、
ステップ１０１において絶縁処理が行われる。凝集を解
かれた磁性粉は個々に分離しており、絶縁処理を行うこ
とによって、磁性粉の一つ一つの表面に電気絶縁層を均
一に形成することができる。そして、表面に電気絶縁層
が形成された磁性粉は、ステップ１０２において混合さ
れ、更にステップ１０３において乾燥される。
ステップ１０１において絶縁処理が行われる。凝集を解
かれた磁性粉は個々に分離しており、絶縁処理を行うこ
とによって、磁性粉の一つ一つの表面に電気絶縁層を均
一に形成することができる。そして、表面に電気絶縁層
が形成された磁性粉は、ステップ１０２において混合さ
れ、更にステップ１０３において乾燥される。
【００２４】次に、ステップ１０４において、接着剤と
してポリイミド樹脂等の熱硬化性が磁性粉に加えられ混
合される。その後、ステップ１０５において、圧縮によ
り圧粉磁心として成形される。そして最後に、ステップ
１０６において乾燥し硬化処理される。
してポリイミド樹脂等の熱硬化性が磁性粉に加えられ混
合される。その後、ステップ１０５において、圧縮によ
り圧粉磁心として成形される。そして最後に、ステップ
１０６において乾燥し硬化処理される。
【００２５】上記解砕処理を行うための装置としては、
図２や図３の解砕処理装置がある。図２はＶ型ミキサー
である。このＶ型ミキサー１はステンレス製のＶ型容器
２を有し、このＶ型容器２の左右側面には回転軸３，４
が取り付けられている。回転軸３は軸受５に、回転軸４
は支持棒６先端の軸受７にそれぞれ回転自在に支持され
ている。また、Ｖ型容器２の回転を制御する回転制御部
８が設けられ、この回転制御部８の内部にはモータが設
けられている。
図２や図３の解砕処理装置がある。図２はＶ型ミキサー
である。このＶ型ミキサー１はステンレス製のＶ型容器
２を有し、このＶ型容器２の左右側面には回転軸３，４
が取り付けられている。回転軸３は軸受５に、回転軸４
は支持棒６先端の軸受７にそれぞれ回転自在に支持され
ている。また、Ｖ型容器２の回転を制御する回転制御部
８が設けられ、この回転制御部８の内部にはモータが設
けられている。
【００２６】磁性粉Ｐは投入口２Ａ又は２ＢからＶ型容
器２内に投入される。Ｖ型容器２を回転させるときは、
投入口２Ａ又は２Ｂには蓋体（図示せず）が取り付けら
れ、Ｖ型容器２内は密閉される。そして、回転制御部８
内のモータで回転軸３を回転駆動することによって、Ｖ
型容器２は図の矢印Ａ方向に回転し、Ｖ型容器２内の磁
性粉Ｐが解砕される。解砕された磁性粉ＰはＶ型容器２
下部の排出口２Ｃから排出され、Ｖ型容器２下方に配置
された回収容器９に回収される。なお、ここではＶ型容
器２の回転数は２０〜３０ｒｐｍに設定されている。
器２内に投入される。Ｖ型容器２を回転させるときは、
投入口２Ａ又は２Ｂには蓋体（図示せず）が取り付けら
れ、Ｖ型容器２内は密閉される。そして、回転制御部８
内のモータで回転軸３を回転駆動することによって、Ｖ
型容器２は図の矢印Ａ方向に回転し、Ｖ型容器２内の磁
性粉Ｐが解砕される。解砕された磁性粉ＰはＶ型容器２
下部の排出口２Ｃから排出され、Ｖ型容器２下方に配置
された回収容器９に回収される。なお、ここではＶ型容
器２の回転数は２０〜３０ｒｐｍに設定されている。
【００２７】図３はボールミルである。このボールミル
１０は容器１１を有し、この容器１１の中には複数個の
ボール１２が収容されている。容器１１及びボール１２
共にＳＵＳ３０４で形成されている。容器１１の外周面
には放熱用フィン１１Ａが設けられている。
１０は容器１１を有し、この容器１１の中には複数個の
ボール１２が収容されている。容器１１及びボール１２
共にＳＵＳ３０４で形成されている。容器１１の外周面
には放熱用フィン１１Ａが設けられている。
【００２８】容器１１の上部には開口部１１Ｂが設けら
れ、容器１１内に磁性粉Ｐを投入した後には、開口部１
１Ｂには蓋体１３が取り付けられる。蓋体１３の中央部
には回転軸１４が取り付けられており、この回転軸１４
は蓋体１３を押さえて蓋体１３が容器１１から外れるの
を防ぐとともに、回転軸１４を回転させることによっ
て、容器１１を矢印Ｂ方向に回転（自転）させることが
できる。また、蓋体１３にはガス導入弁１５と真空弁１
６が取り付けられている。
れ、容器１１内に磁性粉Ｐを投入した後には、開口部１
１Ｂには蓋体１３が取り付けられる。蓋体１３の中央部
には回転軸１４が取り付けられており、この回転軸１４
は蓋体１３を押さえて蓋体１３が容器１１から外れるの
を防ぐとともに、回転軸１４を回転させることによっ
て、容器１１を矢印Ｂ方向に回転（自転）させることが
できる。また、蓋体１３にはガス導入弁１５と真空弁１
６が取り付けられている。
【００２９】容器１１内の磁性粉Ｐを解砕処理する際に
は、真空弁１６を介して容器１１内を真空引きした後、
ガス導入弁１５から容器１１内にＡｒ（アルゴン）を導
入する。そして、回転軸１４を回転させるとともに、容
器１１全体を図のＯを中心にして矢印Ｃ方向に回転（公
転）させる。矢印Ｃ方向に回転させることによって、ボ
ール１２には矢印Ｄ方向の遠心力が加わり、ボール１２
は容器１１の一側（図の右側）に寄ろうとするが、回転
軸１４を中心にして容器１１が回転（自転）しているの
で、ボール１２は容器１１の他側（図の左側）戻され、
結局、ボール１２は容器１１の内部で左右に激しく動か
されることになり、これによって、容器１１内部に投入
された磁性粉Ｐを解砕することが可能となる。なお、こ
こではボール１２は直径１０ｍｍの大きさで、磁性粉２
５０ｇに対して２００個入れられ、容器１１の自転方向
の回転数は１５０ｒｐｍに設定されている。
は、真空弁１６を介して容器１１内を真空引きした後、
ガス導入弁１５から容器１１内にＡｒ（アルゴン）を導
入する。そして、回転軸１４を回転させるとともに、容
器１１全体を図のＯを中心にして矢印Ｃ方向に回転（公
転）させる。矢印Ｃ方向に回転させることによって、ボ
ール１２には矢印Ｄ方向の遠心力が加わり、ボール１２
は容器１１の一側（図の右側）に寄ろうとするが、回転
軸１４を中心にして容器１１が回転（自転）しているの
で、ボール１２は容器１１の他側（図の左側）戻され、
結局、ボール１２は容器１１の内部で左右に激しく動か
されることになり、これによって、容器１１内部に投入
された磁性粉Ｐを解砕することが可能となる。なお、こ
こではボール１２は直径１０ｍｍの大きさで、磁性粉２
５０ｇに対して２００個入れられ、容器１１の自転方向
の回転数は１５０ｒｐｍに設定されている。
【００３０】解砕処理装置としては、上述したＶ型ミキ
サーやボールミルだけでなく、Ｗコーン型ミキサーでも
磁性粉Ｐを解砕することができる。また、容器内の磁性
粉Ｐに高圧ガスを吹き付けて磁性粉Ｐを攪拌するように
してもよいし、容器内の磁性粉Ｐに超音波を与えて磁性
粉Ｐを激しく振動させるようにしてもよい。
サーやボールミルだけでなく、Ｗコーン型ミキサーでも
磁性粉Ｐを解砕することができる。また、容器内の磁性
粉Ｐに高圧ガスを吹き付けて磁性粉Ｐを攪拌するように
してもよいし、容器内の磁性粉Ｐに超音波を与えて磁性
粉Ｐを激しく振動させるようにしてもよい。
【００３１】次に本発明の実施例について説明する。
【００３２】
【実施例１】まず、本出願人は、鉄損と固有抵抗の関係
について着目し、図４に示すように固有抵抗が２Ω・ｃ
ｍ以上で鉄損が小さく安定できることを実験により見い
出した。そこで、目標とする固有抵抗値は２Ω・ｃｍ以
上とした。但し、長期の寿命を考慮すると１０Ω・ｃｍ
が望ましい。
について着目し、図４に示すように固有抵抗が２Ω・ｃ
ｍ以上で鉄損が小さく安定できることを実験により見い
出した。そこで、目標とする固有抵抗値は２Ω・ｃｍ以
上とした。但し、長期の寿命を考慮すると１０Ω・ｃｍ
が望ましい。
【００３３】平均粒径７０μｍのアトマイズ球状鉄粉を
Ｖ型ミキサーに投入し、３０ｒｐｍの回転速度で３０
分、６０分、９０分、１２０分及び２４０分間の解砕処
理を施した解砕磁性粉をそれぞれ用意するとともに、比
較のため解砕処理を行わない磁性粉を用意した。
Ｖ型ミキサーに投入し、３０ｒｐｍの回転速度で３０
分、６０分、９０分、１２０分及び２４０分間の解砕処
理を施した解砕磁性粉をそれぞれ用意するとともに、比
較のため解砕処理を行わない磁性粉を用意した。
【００３４】また、絶縁層形成処理液として、水１リッ
トルに、燐酸２０ｇ、硼酸４ｇ、ＭｇＯ４ｇを溶解し、
界面活性剤としてＥＦ−１０４（トーケミプロダクツ
製）を０.１重量％、防錆剤としてベンゾトリアゾール
０.０４ｍｏｌを加えたものを用意した。
トルに、燐酸２０ｇ、硼酸４ｇ、ＭｇＯ４ｇを溶解し、
界面活性剤としてＥＦ−１０４（トーケミプロダクツ
製）を０.１重量％、防錆剤としてベンゾトリアゾール
０.０４ｍｏｌを加えたものを用意した。
【００３５】それぞれの磁性粉１ｋｇに対し絶縁層形成
処理液を５０ｍｏｌ添加し、Ｖ型ミキサーを用いて３０
分間混合し、温風循環型恒温槽を用いて１８０℃で６０
分間乾燥させ、磁性粉粒子表面の絶縁処理を行った。
処理液を５０ｍｏｌ添加し、Ｖ型ミキサーを用いて３０
分間混合し、温風循環型恒温槽を用いて１８０℃で６０
分間乾燥させ、磁性粉粒子表面の絶縁処理を行った。
【００３６】次に、接着剤としてポリイミド樹脂を２重
量％添加し、離型剤としてステアリン酸リチウムを０.
１重量％添加混合した後、金型に充填し、５００ＭＰａ
の圧力で圧縮成形した。その後、２００℃で４時間硬化
して、６０ｍｍ×１０ｍｍ×１０ｍｍの柱状圧粉磁心試
験片を作製した。
量％添加し、離型剤としてステアリン酸リチウムを０.
１重量％添加混合した後、金型に充填し、５００ＭＰａ
の圧力で圧縮成形した。その後、２００℃で４時間硬化
して、６０ｍｍ×１０ｍｍ×１０ｍｍの柱状圧粉磁心試
験片を作製した。
【００３７】この試験片を用いて鉄損及び渦電流損に影
響の大きい固有抵抗を測定した。測定結果を図５に示
す。図５より、磁性粉を解砕することによって、解砕し
ない場合より高い固有抵抗が得られることが明らかであ
る。また、解砕時間が長くなるにつれて固有抵抗が大き
くなり、解砕時間６０分で目標とする固有抵抗２Ω・ｃ
ｍ以上が得られることが分かる。また、解砕時間９０分
で固有抵抗１０Ω・ｃｍ以上の値が得られるが、１２０
分まで解砕してもそれ以上の固有抵抗増加の効果は得ら
れず、１２０分までで、凝集した磁性粉の解砕が完全に
終了しているものと考えられる。
響の大きい固有抵抗を測定した。測定結果を図５に示
す。図５より、磁性粉を解砕することによって、解砕し
ない場合より高い固有抵抗が得られることが明らかであ
る。また、解砕時間が長くなるにつれて固有抵抗が大き
くなり、解砕時間６０分で目標とする固有抵抗２Ω・ｃ
ｍ以上が得られることが分かる。また、解砕時間９０分
で固有抵抗１０Ω・ｃｍ以上の値が得られるが、１２０
分まで解砕してもそれ以上の固有抵抗増加の効果は得ら
れず、１２０分までで、凝集した磁性粉の解砕が完全に
終了しているものと考えられる。
【００３８】以上の結果から、電気絶縁層の形成以前に
磁性粉に解砕処理を行っておくことにより、得られる圧
粉磁心の固有抵抗を増加させることができる。解砕時間
としては６０〜１２０分、より好ましくは９０〜１２０
分が妥当である。
磁性粉に解砕処理を行っておくことにより、得られる圧
粉磁心の固有抵抗を増加させることができる。解砕時間
としては６０〜１２０分、より好ましくは９０〜１２０
分が妥当である。
【００３９】
【実施例２】図６は、粒径１５０μm以下の磁性粉に対
し、解砕時間を変えてＶ型ミキサーで解砕したときの粒
度分布である。解砕時間は、１時間、２時間及び４時間
とした。また、比較のために、未処理（原料粉）の磁性
粉の粒度分布も示してある。
し、解砕時間を変えてＶ型ミキサーで解砕したときの粒
度分布である。解砕時間は、１時間、２時間及び４時間
とした。また、比較のために、未処理（原料粉）の磁性
粉の粒度分布も示してある。
【００４０】図から分かるように、未処理の磁性粉には
粒径１５０μmのものが、３５％以上存在するのに対
し、解砕処理を施すことで、２０％台に減少している。
これに伴い、粒径１５０μm未満の粒子の割合が多くな
っている。
粒径１５０μmのものが、３５％以上存在するのに対
し、解砕処理を施すことで、２０％台に減少している。
これに伴い、粒径１５０μm未満の粒子の割合が多くな
っている。
【００４１】
【実施例３】図７は、粒径１５０μm以下の磁性粉に対
し、ボールミルを用いて４時間解砕したときの粒度分布
である。図中、解砕処理１は実施例２（Ｖ型ミキサーを
用いて４時間解砕）の結果であり、解砕処理２は本実施
例での結果である。また、比較のために、未処理（原料
粉）の磁性粉の粒度分布も示してある。
し、ボールミルを用いて４時間解砕したときの粒度分布
である。図中、解砕処理１は実施例２（Ｖ型ミキサーを
用いて４時間解砕）の結果であり、解砕処理２は本実施
例での結果である。また、比較のために、未処理（原料
粉）の磁性粉の粒度分布も示してある。
【００４２】図から分かるように、解砕処理２は、解砕
処理１に比べて解砕エネルギーが大きい手法であるの
で、粒径の大きい磁性粉の割合が減少し、粒径の小さい
粒子が多くなっている。
処理１に比べて解砕エネルギーが大きい手法であるの
で、粒径の大きい磁性粉の割合が減少し、粒径の小さい
粒子が多くなっている。
【００４３】また表１は、解砕処理１並びに解砕処理２
を施したときの固有抵抗の値を示している。絶縁処理の
形成以前に、磁性粉の解砕処理を施したものの固有抵抗
は大きいことが分かる。
を施したときの固有抵抗の値を示している。絶縁処理の
形成以前に、磁性粉の解砕処理を施したものの固有抵抗
は大きいことが分かる。
【００４４】
【表１】
【００４５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
電気絶縁層の形成以前に解砕処理を行うことにより、磁
性粉の二次凝集が解きほぐされるので、電気絶縁層形成
後に熱硬化性樹脂粉を混合しても、その電気絶縁層が剥
離したりすることが無く、圧粉磁心に成形したときの渦
電流損を小さく抑えることができる。その結果、透磁率
が高く、鉄損の小さな圧粉磁心を得ることが可能とな
る。
電気絶縁層の形成以前に解砕処理を行うことにより、磁
性粉の二次凝集が解きほぐされるので、電気絶縁層形成
後に熱硬化性樹脂粉を混合しても、その電気絶縁層が剥
離したりすることが無く、圧粉磁心に成形したときの渦
電流損を小さく抑えることができる。その結果、透磁率
が高く、鉄損の小さな圧粉磁心を得ることが可能とな
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る圧粉磁心の製造工程を示した流れ
図である。
図である。
【図２】Ｖ型ミキサーの概略構成図である。
【図３】ボールミルの概略構成図である。
【図４】固有抵抗と鉄損との関係を示したグラフであ
る。
る。
【図５】磁性粉の解砕時間と得られる圧粉磁心の固有抵
抗との関係を示すグラフである。
抗との関係を示すグラフである。
【図６】解砕時間を変えたときの磁性粉の粒度分布の変
化を示した線図である。
化を示した線図である。
【図７】解砕処理装置を変えたときの磁性粉の粒度分布
の変化を示した線図である。
の変化を示した線図である。
【符号の説明】
１ Ｖ型ミキサー
２ Ｖ型容器
３，４ 回転軸
８ 回転制御部
９ 回収容器
１０ ボールミル
１１ 容器
１２ ボール
１３ 蓋体
１４ 回転軸
１５ ガス導入弁
１６ 真空弁
Ｐ 磁性粉
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 浅香 一夫
千葉県松戸市稔台520番地 日立粉末冶
金株式会社内
(72)発明者 石原 千生
千葉県松戸市稔台520番地 日立粉末冶
金株式会社内
(56)参考文献 特開 平６−260319（ＪＰ，Ａ)
特開 昭60−80205（ＪＰ，Ａ)
特開 平８−250317（ＪＰ，Ａ)
特開 平１−220407（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H01F 41/02
Claims (5)
- 【請求項１】 磁性粉を絶縁処理して当該磁性粉の表面
に電気絶縁層を形成するとともに、その電気絶縁層を形
成した磁性粉に樹脂を混合して成形することにより、圧
粉磁心を製造する圧粉磁心の製造方法において、 前記電気絶縁層の形成前に前記磁性粉の二次凝集を解き
ほぐす解砕処理を行うことを特徴とする圧粉磁心の製造
方法。 - 【請求項２】 請求項１に記載の圧粉磁心の製造方法に
おいて、 前記解砕処理を行った前記磁性粉に、燐酸、硼酸、マグ
ネシウムイオン、界面活性剤及び防錆剤を含む絶縁層形
成処理液を混合した後、該混合物を乾燥させ前記磁性粉
を絶縁処理することを特徴とする圧粉磁心の製造方法。 - 【請求項３】 請求項１に記載の圧粉磁心の製造方法に
おいて、 前記解砕処理は、Ｖ型又はＷコーン型のミキサーもしく
はボールミルを用いて、磁性粉に衝撃や振動を与えるこ
とによって行われることを特徴とする圧粉磁心の製造方
法。 - 【請求項４】 磁性粉を絶縁処理して当該磁性粉の表面
に電気絶縁層を形成する絶縁処理手段と、前記電気絶縁
層が形成された磁性粉に樹脂を混合する混合手段と、樹
脂混合後の磁性粉を成形して圧粉磁心を製造する成形手
段と、を含む圧粉磁心の製造装置において、 前記電気絶縁層の形成前に前記磁性粉の二次凝集を解き
ほぐす解砕処理を行う解砕処理手段を設けたことを特徴
とする圧粉磁心の製造装置。 - 【請求項５】 請求項４に記載の圧粉磁心の製造装置に
おいて、 前記解砕処理手段は、磁性粉に衝撃や振動を与えるＶ型
又はＷコーン型のミキサーもしくはボールミルであるこ
とを特徴とする圧粉磁心の製造装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16191398A JP3421944B2 (ja) | 1998-06-10 | 1998-06-10 | 圧粉磁心の製造方法及び製造装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16191398A JP3421944B2 (ja) | 1998-06-10 | 1998-06-10 | 圧粉磁心の製造方法及び製造装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11354359A JPH11354359A (ja) | 1999-12-24 |
| JP3421944B2 true JP3421944B2 (ja) | 2003-06-30 |
Family
ID=15744413
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16191398A Expired - Lifetime JP3421944B2 (ja) | 1998-06-10 | 1998-06-10 | 圧粉磁心の製造方法及び製造装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3421944B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8062583B2 (en) | 2007-03-19 | 2011-11-22 | Hitachi Powdered Metals Co., Ltd. | Method for producing soft magnetic powdered core |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1542242B1 (en) * | 2002-08-07 | 2013-09-11 | Hitachi Powdered Metals Co., Ltd. | Dust core and process for producing the same |
| JP4325793B2 (ja) | 2002-09-30 | 2009-09-02 | 日立粉末冶金株式会社 | 圧粉磁心の製造方法 |
| WO2005038829A1 (ja) * | 2003-10-15 | 2005-04-28 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | 軟磁性材料の製造方法、軟磁性材料および圧粉磁心 |
| JP2005133148A (ja) * | 2003-10-30 | 2005-05-26 | Mitsubishi Materials Corp | 高強度および高比抵抗を有する複合軟磁性材の製造方法 |
| SE0303580D0 (sv) * | 2003-12-29 | 2003-12-29 | Hoeganaes Ab | Composition for producing soft magnetic composites by powder metallurgy |
| US7824324B2 (en) | 2005-07-27 | 2010-11-02 | Neuronetics, Inc. | Magnetic core for medical procedures |
| JP2008308758A (ja) * | 2006-09-26 | 2008-12-25 | Mitsubishi Materials Corp | 高比抵抗を有しかつ低鉄損を有する複合軟磁性材を製造するための複合軟磁性鉄粉末 |
| CN104759619B (zh) * | 2015-01-16 | 2016-10-05 | 横店集团东磁股份有限公司 | 一种金属磁粉绝缘处理及制备金属磁粉芯的方法 |
| JP7447640B2 (ja) * | 2020-04-02 | 2024-03-12 | セイコーエプソン株式会社 | 圧粉磁心の製造方法および圧粉磁心 |
-
1998
- 1998-06-10 JP JP16191398A patent/JP3421944B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8062583B2 (en) | 2007-03-19 | 2011-11-22 | Hitachi Powdered Metals Co., Ltd. | Method for producing soft magnetic powdered core |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH11354359A (ja) | 1999-12-24 |
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