JP3438396B2 - 磁気シールド用粉末 - Google Patents
磁気シールド用粉末Info
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- Soft Magnetic Materials (AREA)
Description
て磁気を遮蔽するために用いる軟磁性体からなる鱗片状
の磁気シールド用粉末に関するものである。 【0002】 【従来の技術】最近の磁気記録装置、電子機器などは、
高密度化、小型化が進むにつれて外部磁場の影響を受け
やすくなってきており、同時に磁場発生源として周辺機
器に悪影響を与える可能性も高い。これら装置の保護お
よび外部への磁場の漏洩を防止するために磁気シールド
を設ける場合が増えている。磁気シールド材としては、
板、箔、線、繊維など種々の形状のものが使用されてい
るが、鱗片状の軟磁性体粉末を塗布する方法が提案され
ている(特開昭58−59268号公報参照)。 【0003】この方法は、鱗片状の軟磁性体粉末を含む
塗料を塗布するだけで粉末が配向し、薄いシールド層が
得られるので小型軽量化に適している。このための鱗片
状軟磁性体粉末の材料は、フェライトなどの酸化物、パ
ーマロイ、センダストなどが知られているが、近年、ア
モルファス合金も用いられるようになってきた。 【0004】例えば、特開昭59−201493号公報
には、鉄族金属のうち一種以上、あるいはこれと他の遷
移金属の一種以上:65〜90原子%と、ガラス化元
素:10〜35原子%からなるアモルファス合金薄板を
切断またはスリットして所定の寸法とし、必要に応じて
熱処理することにより製造される鱗片状磁気シールド用
アモルファス合金粉末が記載されており、また、特開平
1−184202号公報には、厚さ:0.1〜10μ
m、長さ:1〜50μmでアスペクト比(長さ/厚さ)
が3〜100の鱗片状磁気シールド用アモルファス合金
粉末が記載されており、さらに、これら鱗片状磁気シー
ルド用アモルファス合金粉末の平均厚さを0.01〜1
μmと一層薄く、アスペクト比(平均外径/平均厚さ)
を10〜10000と一層大きくして磁気シールド粉末
としての特性を向上せしめた鱗片状磁気シールド用アモ
ルファス合金粉末が特開平1−139702号公報およ
び特開平1−205404号公報に記載されている。 【0005】しかし、フェライトなどの酸化物粉末は脆
いために鱗片状になりにくく、パーマロイは高価である
とともに鱗片状化に要する時間が長くてコストがかか
り、センダストは耐蝕性が低く、鱗片状化すると比表面
積が大きくなって発火しやすくなり取扱い上問題があ
る。さらにアモルファス合金鱗片状粉末は超急冷工程お
よび粉砕工程の少なくとも2工程を必要とし、しかも量
産化に限界があるなどの問題点があった。 【0006】そのため、最近は、大量に使用される鱗片
状磁気シールド粉末として比較的安価なFe−Cr系合
金粉末が用いられるようになり、例えば、特開平1−2
23627号公報には、Cr:0.5〜20重量%、S
i:0.5〜9重量%、Al:0.5〜15重量%を含
有し、残部:Feおよび不可避不純物からなる成分組成
を有することを特徴とする磁気シールド用粉末が記載さ
れており、また特開平3−295206号公報には、S
i:18〜30原子%、Cr:19原子%以下を含有
し、残部:Feおよび不可避不純物からなる成分組成を
有し、平均厚さd:1μm以下、粒度分布計によって求
められた粒径の小さい方から重量を累計して50%にな
ったときの粒径(以下、D50で示す)が5〜30μmで
あり、アスペクト比(D50/d):10〜3000であ
るFe−Cr系合金鱗片状磁気シールド粉末が記載され
ており、特に前記特開平3−295206号公報記載の
Fe−Cr系合金からなる鱗片状磁気シールド粉末は、
価格が安く、耐蝕性および磁気シールド性にも優れてい
るので注目されている。 【0007】 【発明が解決しようとする課題】しかし、従来よりも安
価でしかも磁気シールド性能の優れた磁気シールド粉末
は常に求められており、従来のFe−Cr系合金鱗片状
磁気シールド粉末の磁気シールド性能の一層の改善が求
められていた。 【0008】 【課題を解決するための手段】そこで、本発明者らは、
従来よりも保磁力が低く磁気シールド特性に優れたFe
−Cr系合金鱗片状磁気シールド粉末を開発すべく研究
を行った結果、平均厚さd:0.03〜0.6μm、D
50:3〜60μmであり、アスペクト比(D50/d):
20〜500である磁気シールド用粉末において、Mを
AlまたはSiのうちの1種または2種とすると、原子
%で、M:15〜30%、Cr:3〜15%、を含有
し、さらに、GeおよびSnを、10Ge+Sn≧1%
でかつGe+Sn≦15%の範囲内となるように含有
し、残部:Feおよび不可避不純物からなる成分組成を
有する磁気シールド用粉末は、従来よりも保磁力が低減
され磁気シールド性能が向上するという研究結果を得た
のである。 【0009】この発明は、かかる研究結果にもとずいて
なされたものであって、平均厚さd:0.03〜0.6
μm、D50:3〜60μmであり、アスペクト比(D50
/d):20〜500である磁気シールド用粉末におい
て、原子%で、M:15〜30%、Cr:3〜15%を
含有し、さらに、GeおよびSnを、10Ge+Sn≧
1%でかつGe+Sn≦15%の範囲内となるように含
有し、残部:Feおよび不可避不純物からなる成分組成
を有する磁気シールド用粉末に特徴を有するものであ
る。 【0010】以下にこの磁気シールド用粉末の成分組
成、平均厚さd、D50、アスペクト比(D50/d)を上
記の如く限定した理由について説明する (a) M(AlまたはSiのうちの1種または2種) Mの含有量が15原子%未満では粉末の保磁力が高くな
り過ぎるとともに磁気シールド性能も低下するので好ま
しくなく、一方、30原子%を越えて含有すると、粉末
の飽和磁化が下がるので磁気シールド性能が低下するた
めにシールド層を薄肉化および軽量化できない。したが
って、Mの含有量は15〜30原子%に定めた。Mの含
有量の一層好ましい範囲は20〜25原子%である。 【0011】(b) Cr Crの含有量は3原子%未満であると耐蝕性が低下し、
錆の発生や変色が起きやすくなるので好ましくなく、一
方、15原子%を越えて含有すると、飽和磁化が下がる
ので十分な磁気シールド性能が得られないため、シール
ド層を薄肉化および軽量化できない。したがって、Cr
の含有量は3〜15原子%に定めた。Crの含有量の一
層好ましい範囲は4〜10原子%である。 【0012】(c) GeおよびSn GeおよびSnは、偏平化処理時間を短縮し、加工歪み
を減少させるため、保磁力が低減し、磁気シールド性能
を向上させる作用を有するが、その含有量が、10Ge
+Sn<1%の範囲では十分な磁気シールド性能向上効
果が得られず、一方、Ge+Sn>15%では飽和磁化
が下がるので磁気シールド性能が低下するためにシール
ド層を薄肉化および軽量化することができない。したが
って、GeおよびSnの含有量は、10Ge+Sn≧1
%でかつGe+Sn≦15%の範囲内になるように定め
た。GeおよびSnの含有量の一層好ましい範囲は、1
0Ge+5Sn≧6%でかつ4Ge+7Sn≦28%で
ある。 【0013】(d) 平均厚さd 磁気シールド用粉末の平均厚さdを0.03μm未満に
すると塗膜中の粉末間に存在する有機バインダー部の厚
さが相対的に増えるため、磁気シールド特性が低下す
る。一方、平均厚さdが0.6μmを越えると、塗膜中
に含まれる粉末の枚数が少なくなり、やはり磁気シール
ド効果が低下するので好ましくない。したがって、磁気
シールド用粉末の平均厚さdは、0.03〜0.6μm
に定めた。平均厚さdの一層好ましい範囲は0.05〜
0.3μmである。 【0014】(e) D50 D50を3μm未満まで小さくすると、塗膜中の粉末間の
空隙部が相対的に大きくなり、磁気シールド効果が低下
するので好ましくない。一方、D50が60μmを越える
と、有機バインダー中での分散性が悪くなり、塗布時に
むらを生じ均一な塗膜が得られないので好ましくない。
したがって、D50:3〜60μmと定めた。D50の一層
好ましい範囲は5〜30μmである。 【0015】(f) アスペクト比(D50/d) アスペクト比が20未満であると、粉末の接触面積が減
り、塗膜の磁気抵抗が増加するので好ましくなく、一
方、アスペクト比が、500を越えると均一な塗膜を得
ることが難しくなる。したがって、アスペクト比は20
〜500に定めた。アスペクト比の一層好ましい範囲は
80〜200である。 【0016】 【実施例】合金原料を高周波溶解して表1〜表5に示さ
れる成分組成のインゴットを作製し、これらインゴット
を粗粉砕した後、分級処理を行って最大粒径:50μm
に揃えた。この粗粉末をさらに湿式アトライターボール
ミルにて偏平化し、表1〜表5に示される、D50、dお
よびアスペクト比(D50/d)を有する本発明磁気シー
ルド用粉末1〜34、比較磁気シールド用粉末1〜16
および従来磁気シールド用粉末1〜2を作製した。 【0017】 【表1】 【0018】 【表2】【0019】 【表3】 【0020】 【表4】【0021】 【表5】 【0022】これら本発明磁気シールド用粉末1〜3
4、比較磁気シールド用粉末1〜16および従来磁気シ
ールド用粉末1〜2を、熱処理炉に入れ、1.0×10
-2Torrの真空に排気した後、Arガスを導入してA
rガス雰囲気に保持し、このArガス雰囲気中にて温
度:400℃で1時間熱処理し、熱処理された本発明磁
気シールド用粉末1〜34、比較磁気シールド用粉末1
〜16および従来磁気シールド用粉末1〜2の飽和磁化
(σs )および保磁力(Hc )を測定し、それらの測定
値を表6〜表10に示した。 【0023】さらに、前記熱処理された本発明磁気シー
ルド用粉末1〜34、比較磁気シールド用粉末1〜16
および従来磁気シールド用粉末1〜2をそれぞれ有機バ
インダー(エポキシ樹脂)と5:1の重量比になるよう
に塗料化し、基板上に厚さ:0.1mmの塗布膜を形成
し、これを10枚重ね合わせ、磁気シールド板を作製し
た。この磁気シールド板をフェライト磁石上に設置し、
磁気シールド板から0.5cmの上方での漏れ磁束密度
Bを測定し、これと磁気シールド板がない場合の磁束密
度B0 を測定し、シールド比(B/B0 )を算出し、こ
れらの結果を表6〜表10に示した。 【0024】 【表6】 【0025】 【表7】 【0026】 【表8】【0027】 【表9】 【0028】 【表10】【0029】表1〜表10に示される結果から、Geお
よびSnを10Ge+Sn≧1%でかつGe+Sn≦1
5%の範囲内となるように含有する本発明磁気シールド
用粉末1〜34で作製した磁気シールド板を設置したと
きシールド比:B/B0 は、GeおよびSnを含まない
従来磁気シールド用粉末1〜2で作製した磁気シールド
板を設置したときのシールド比:B/B0 に比べて格段
に小さな値を示すところから、本発明磁気シールド用粉
末1〜34は従来磁気シールド用粉末1〜2に比べて優
れた磁気シールド性能を示すことが分かる。しかし、こ
の発明の範囲から外れている値(表4および表5におい
て、この発明の範囲から外れている値に*印を付して示
した。)を有する比較磁気シールド用粉末1〜16で作
製した磁気シールド板を設置した時のシールド比:B/
B0 はやや大きくなることから、比較磁気シールド用粉
末1〜16の磁気シールド性能はやや劣ることがわか
る。 【0030】 【発明の効果】この発明によると、従来よりも磁気シー
ルド性能に優れた鱗片状磁気シールド用粉末を提供する
ことができ、電気および電子産業において優れた効果を
もたらすものである。
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項1】 平均厚さd:0.03〜0.6μm、 粒度分布計によって求められた粒径の小さい方から重量
を累計して50%になったときの粒径をD50とすると、
D50:3〜60μmであり、アスペクト比(D50/
d):20〜500である磁気シールド用粉末におい
て、 MをAlまたはSiのうちの1種または2種とすると、
原子%で、 M:15〜30%、 Cr:3〜15%、を含有し、さらに、GeおよびSn
を、 10Ge+Sn≧1%でかつGe+Sn≦15%の範囲
内となるように含有し、 残部:Feおよび不可避不純物からなる成分組成を有す
ることを特徴とする磁気シールド用粉末。
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JPH08250313A JPH08250313A (ja) | 1996-09-27 |
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- 1995-03-08 JP JP07720695A patent/JP3438396B2/ja not_active Expired - Lifetime
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