JP4487025B2

JP4487025B2 - Dust core

Info

Publication number: JP4487025B2
Application number: JP2001134466A
Authority: JP
Inventors: 聡武本; 貴伸斉藤
Original assignee: Daido Steel Co Ltd
Current assignee: Daido Steel Co Ltd
Priority date: 2000-08-25
Filing date: 2001-05-01
Publication date: 2010-06-23
Anticipated expiration: 2021-05-01
Also published as: JP2002141213A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は圧粉磁心に関し、更に詳しくは、初透磁率を低くすることにより、高磁界を印加しても高い透磁率を示し、結果として優れた直流重畳特性を発揮するように設計された圧粉磁心に関する。
【０００２】
【従来の技術】
圧粉磁心は、対象製品が小型・複雑な形状であっても高い歩留まりで製造することができるので、従来の磁心の主流であるケイ素鋼板を用いた積層型磁心に取って代わって広く用いられはじめている。
この圧粉磁心は、一般に、次のようにして製造されている。
【０００３】
すなわちまず、所定組成の軟磁性合金に対して機械粉砕やアトマイズ法を適用して所定の粒度分布を有する粉末（軟磁性粉末）を製造する。
ついで、この軟磁性粉末に、所定量の絶縁材料とバインダ成分を均一に混合して、製造目的の圧粉磁心の電気抵抗率を高くするための処置が施される。このときに用いる絶縁材料としては例えばＡｌ₂Ｏ₃粉末，ＳｉＯ₂粉末などの酸化物粉末や、ＡｌＮ，Ｓｉ₃Ｎ₄，ＢＮのような窒化物粉末が用いられ、またバインダ成分としては電気絶縁性も備えている水ガラスや、シリコーン樹脂などの有機高分子が用いられている。
【０００４】
なお、以後の説明においては、上記した絶縁材料とバインダ成分を一括して「絶縁バインダ」と呼ぶ。
ついで、この混合物を金型に充填したのち所定の圧力で成形して圧粉磁心のグリーン体が製造される。なおこのとき、成形性を高めるために、通常は、上記した混合物に更にステアリン酸亜鉛のような潤滑剤の所定量が混合される。
【０００５】
そして最後に、上記グリーン体に熱処理を行って、成形時に蓄積された成形歪みを解放し、目的とする圧粉磁心にする。
ところで、このようにして製造された圧粉磁心は、一般に、直流磁界（印加磁界）が強くなるにつれて磁束密度が次第に高くなっていき、そしてある強さの印加磁界で磁束密度が飽和に達するという磁化曲線（Ｂ−Ｈ曲線）を描く。そして、磁束密度が高くなっていく過程において、ある直流磁界に交流微小磁界を重畳して磁界を微小変化させたときの磁束密度の変化量を前記磁界の微小変化量で除算した値をもって、その磁界における透磁率（微分比透磁率）が定義されている。したがって、Ｂ−Ｈ曲線の傾きが小さくなる、すなわち印加磁界が強くなるにつれて、上記微分比透磁率は小さくなるので透磁率は低くなり、飽和磁化に達した以降では、透磁率は事実上１となる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、原料としてセンダスト粉末のような軟磁性粉末を用いて製造した高透磁率の圧粉磁心の場合、大電流通電の状態で使用すると、強い直流磁界が印加されることになるため、当該圧粉磁心の磁束密度は急速に飽和に近づき、その結果、透磁率は１に向かって低下するという問題が発生する。すなわち、このような高透磁率の圧粉磁心は、直流重畳特性が悪い。
【０００７】
通常、各種の用途分野では、初透磁率が６０〜１２５程度の圧粉磁心が実用されているが、このような圧粉磁心の場合、例えば１６kA／ｍ以上の高磁界が印加されると、その透磁率は極めて低くなり、実使用に耐え得ないという問題が発生している。
したがって、例えば１６kA／ｍ以上の高磁界が印加された場合であっても、必要水準の透磁率を確保せしめて直流重畳特性の劣化を抑制するためには、対象とする圧粉磁心の初透磁率を低めることが効果的である。
【０００８】
そして、一般に、透磁率は圧粉磁心の密度の関数であることが知られている。すなわち、低密度の圧粉磁心は低い透磁率を示すということを考えると、圧粉磁心の初透磁率を低めるという上記した課題を解決するためには、圧粉磁心を低密度化することが効果的であるといえる。
その場合に考慮すべきことは、その圧粉磁心は、印加磁界が強くなっていくにつれて磁束密度は高まり、最終的には飽和磁化にまで到達するという磁気特性を備えていることであり、また、仮に初透磁率は低くても、その圧粉磁心の飽和磁束密度は実使用上の必要水準を満たしていなければならないということであり、更には、工業的に高い歩留まりでの製造が可能であるという観点である。
【０００９】
本発明は、上記した観点に立って開発された圧粉磁心であって、高磁界が印加されても透磁率の低下が起こりにくく、高い印加磁界に至るまで実使用が可能である新規な圧粉磁心の提供を目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記した目的を達成するために、本発明においては、Ｆｅ基である軟磁性粉末を主体として成る圧粉磁心において、アスペクト比が１〜１.５である軟磁性粉末：６０〜７５体積％と、残部が絶縁バインダを主体とする成分とから成り、前記絶縁バインダの含有量が前記粉末１００重量部に対し５〜２０重量部であり、初透磁率をμ_０，印加磁界が２４kA／ｍのときの透磁率をμとしたとき、μ_０，μの間には、μ／μ_０≧０.５の関係が成立していることを特徴とする圧粉磁心が提供される。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の圧粉磁心は、後述する形状特性を有する軟磁性粉末と、同じく後述する絶縁バインダとを成形し、更に熱処理して製造され、ある密度を有するバルク体である。したがって、この圧粉磁心は、軟磁性粉末が絶縁バインダで被覆され、同時に前記絶縁バインダによって相互に結着された骨格構造を有し、そして内部には微細な孔が分布する組織構造になっている。
【００１２】
そして、本発明の圧粉磁心では、上記した組織構造において、軟磁性粉末が占有する体積割合は６０〜７５体積％の範囲に設定されている。したがって、残部の成分である絶縁バインダを主体とする成分と、前記微細孔の全体体積を合量した体積の割合は、２５〜４０体積％になっている。
まず、本発明の圧粉磁心は、その初透磁率をμ₀，印加磁界が２４kA／ｍのときの透磁率をμとしたとき、μ₀とμの間には、μ／μ₀≧０.５の関係が成立するような磁気特性を有している。
【００１３】
すなわち、初透磁率は低いけれども、高磁界が印加されても、透磁率の低下は少なく、具体的には、２４kA／ｍという高磁界が印加されても、その時点において、初透磁率（μ₀）に対して５０％以上の透磁率（μ）が確保されている圧粉磁心である。
このような磁気特性は、後述する要件を充足せしめることによって実現することができる。
【００１４】
その場合、軟磁性粉末としては、後述するアスペクト比が１〜１.５の範囲にあるものを用いることが好適である。
このアスペクト比が１.５より大きい軟磁性粉末である場合には、当該粉末の反磁界係数が小さくなるため、製造した圧粉磁心の初透磁率（μ₀）は高くなり、その結果、高磁界印加時の透磁率低下が引き起こされ、具体的には、μ／μ₀≧０.５の関係を成立させることができなくなるからである。
【００１５】
なお、本発明でいうアスペクト比とは、次のようにして測定された値のことをいう。
アスペクト比＝Ｌ_１／Ｌ_２
ここに、Ｌ_１は、図１に示すように粉末Ｐから観察される長軸長さと定義し、Ｌ_２は、Ｌ_１の中点を通り、長軸Ｌ_１に垂直な線が粉末の外周を横切って得られる短軸長さと定義する。
【００１６】
したがって、このアスペクト比が１の粉末とは、それが球であることを意味しており、またアスペクト比が１より小さい値として計算されることはない。
なお、本発明で用いる軟磁性粉末としてはＦｅ基軟磁性合金の粉末で、しかも、上記した形状特性を備えている粉末であれば何であってもよいが、その場合のＦｅ基軟磁性合金としては、例えば、Ｆｅ−３％Ｓｉ、Ｆｅ−６．５％Ｓｉ、Ｆｅ−９．５％Ｓｉ−５．５％Ａｌ（センダスト）、Ｆｅ−４７％Ｎｉ、Ｆｅ−（１〜１８）％Ｃｒ合金（％表示はいずれも質量％）などをあげることができる。
【００１７】
本発明の圧粉磁心において、このような形状特性を有する粉末の占有率は、６０〜７５体積％の範囲内に規制されている。
上記した占有率が７５体積％より大きい場合には、圧粉磁心の初透磁率（μ₀）は高くなり、その結果、高磁界の印加時の透磁率（μ）は低下する。具体的には、μ／μ₀≧０.５の関係を成立させることができなくなる。
【００１８】
また、この占有率が６０体積％より小さい場合には、後述する絶縁バインダなどの成分の相対的な割合が多くなっており、同時に微細孔の全体体積も多くなっている状態であるため、磁気特性の面では、初透磁率や飽和磁束密度などが低下し、直流重畳特性も劣化し、そのため、高磁界印加時の透磁率（μ）は低下する。具体的には、μ／μ₀≧０.５の関係を成立させることができなくなる。同時に、圧粉磁心は全体として相対的に多孔質になっているので、充分な強度特性が確保されているとはいいがたい。
【００１９】
次に、絶縁バインダなどに関していえば、本発明で使用可能な絶縁バインダとしては格別限定されるものではなく、例えば、水ガラスやシリコーン樹脂，リン酸，フェノール樹脂，イミド樹脂のように従来から使用されているものを用いればよい。
しかしながら、その含有量は、上記した軟磁性粉末１００重量部に対し５〜２０重量部という従来の圧粉磁心の場合に比べて非常に大量に設定されていることが好ましい。
【００２０】
このように大量に絶縁バインダを含有せしめることにより、本発明の圧粉磁心は低密度になり、その結果、初透磁率（μ₀）が小さい値になってくるのである。
この含有量が５重量部より少ない場合には、圧粉磁心の低密度化が不充分となってその初透磁率（μ₀）は大きくなり、そのため、高磁界印加時の透磁率（μ）が低下する。具体的には、μ／μ₀≧０.５の関係を成立せしめることができなくなる。
【００２１】
また、２０重量部よりも多くすると、圧粉磁心としての低密度化は可能になって初透磁率（μ₀）を小さくすることはできるが、他方では、軟磁性粉末の占有割合が少なくなることに基因して、例えば目的とする飽和磁束密度が得にくくなり、また成形時に割れなどの現象が起こって不良品の発生率が高くなる。
本発明の圧粉磁心は、従来と同じように、上記した各成分を混合し、その混合物を成形し、ついで熱処理を行って製造することができる。
【００２２】
【実施例】
実施例１〜１０，比較例１〜６
ガスと水を用いるアトマイズ法により、Ｆｅ−９.５％Ｓｉ−５.５％Ａｌ（センダスト合金組成）で、粒度１００メッシュ下の軟磁性粉末を製造した。このとき、アトマイズ法の運転条件を変えて、表１で示したようなアスペクト比の粉末にした。
【００２３】
ついで、これら粉末１００重量部に対し、表１で示した割合（重量部）の水ガラスを混合し、さらに０.５重量部のステアリン酸亜鉛（潤滑剤）を混合した。
この混合物を０.４９〜１.９６×１０³ＭＰａの圧力でプレス成形して、外径２８mm，内径２０mm，高さ５mmのリング形状の圧粉体を成形し、ついで、真空中において温度８００℃で１時間の熱処理を行って圧粉磁心にした。
【００２４】
得られた圧粉磁心の嵩密度を測定したのち、１次側４０ターン、２次側２０ターンの巻線を施し、下記の仕様で透磁率を測定した。
（１）初透磁率（μ₀）：ＹＨＰ社製の４２８４１ＡプレシジョンＬＣＲメータを用い、印加磁界４Ａ／ｍ，周波数２０kHzの交流磁界における微分比透磁率として測定。
【００２５】
（２）印加磁界２４kA／ｍでの透磁率（μ）：ＹＨＰ社製の４２８４１ＡプレシジョンＬＣＲメータを用い、１次側３００ターンの巻線を行い、印加磁界２４kA／ｍのバイアス直流磁界に印加磁界４Ａ／ｍ，周波数２０kHzの交流磁界を重畳したときにおける微分比透磁率として測定。
以上の結果を一括して表１に示した。
【００２６】
【表１】

【００２７】
表１から次のことが明らかである。
（１）絶縁バインダの割合が本発明で規定する範囲より少ない比較例１は、嵩密度が高く、初透磁率が高く、高磁界印加時における透過率の低下の度合が大きくなっている。また、絶縁バインダが本発明で規定する範囲より多い比較例２の場合は、割れの発生が認められ不良品になっていた。このようなことから、絶縁バインダの含有量は軟磁性粉末１００重量部に対し５〜２０重量部に規定すべきであることがわかる。
【００２８】
（２）実施例７と比較例３を対比して明らかなように、他の要件は同じであっても、アスペクト比が本発明で規定する範囲から外れている比較例３の場合は、実施例７の場合に比べて、初透磁率が高く、高磁界印加時の透磁率が低下している。このようなことから、用いる軟磁性粉末のアスペクト比を１〜１.５の範囲内に設定すべきであることがわかる。
【００２９】
（３）Ｆｅ−９．５％Ｓｉ−５．５％Ａｌ粉末の体積割合が本発明で規定する７５体積％より大きい比較例１，体積割合が本発明で規定する６０体積％より小さい比較例２，比較例５と、体積割合が本発明の規定範囲内である実施例１とを対比して明らかなように、比較例１の場合は初透磁率が大きく、高磁界印加時の透磁率の低下が激しい。また比較例２，比較例５の場合は、初透磁率は小さいとはいえ、やはり、高磁界印加時の透磁率は低下している。このようなことから、軟磁性粉末の体積割合は６０〜７５体積％に規定すべきであることがわかる。
【００３０】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、本発明の圧粉磁心は、初透磁率は低いけれども、高磁界の印加時にあっても透磁率の低下が抑制されている。
したがって、この圧粉磁心は、大電流用のチョークコイルやインダクターのような用途に使用して有用である。
【図面の簡単な説明】
【図１】アスペクト比を算出する長軸Ｌ₁，短軸Ｌ₂の定義を説明するための軟磁性粉末の平面図である。
【符号の説明】
Ｐ軟磁性粉末
Ｌ₁ 長軸
Ｌ₂ 短軸[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a powder magnetic core, and more specifically, a pressure designed to exhibit a high magnetic permeability even when a high magnetic field is applied by lowering the initial permeability and, as a result, to exhibit excellent DC superposition characteristics. Concerning powder magnetic core.
[0002]
[Prior art]
Since dust cores can be manufactured with high yield even if the target product is small and complex, it is widely used as a replacement for laminated cores using silicon steel plates, which are the mainstream of conventional magnetic cores. I'm starting.
This dust core is generally manufactured as follows.
[0003]
That is, first, powder (soft magnetic powder) having a predetermined particle size distribution is manufactured by applying mechanical pulverization or atomization to a soft magnetic alloy having a predetermined composition.
Next, the soft magnetic powder is uniformly mixed with a predetermined amount of an insulating material and a binder component to give a measure for increasing the electrical resistivity of the dust core for manufacturing purposes. As the insulating material used at this time, for example, oxide powder such as Al ₂ O ₃ powder and SiO ₂ powder, and nitride powder such as AlN, Si ₃ N ₄ and BN are used. Organic polymers such as water glass and silicone resin are also used.
[0004]
In the following description, the above-described insulating material and binder component are collectively referred to as “insulating binder”.
Next, the mixture is filled in a mold and then molded at a predetermined pressure to produce a green body of a dust core. At this time, in order to improve the moldability, usually, a predetermined amount of a lubricant such as zinc stearate is further mixed with the above mixture.
[0005]
Finally, the green body is subjected to a heat treatment to release the molding distortion accumulated at the time of molding, thereby obtaining a target dust core.
By the way, the dust core manufactured in this way generally has a magnetic flux density that gradually increases as the DC magnetic field (applied magnetic field) increases, and the magnetic flux density reaches saturation with an applied magnetic field of a certain strength. Draw a magnetization curve (BH curve). Then, in the process of increasing the magnetic flux density, a value obtained by dividing the change amount of the magnetic flux density when the magnetic field is slightly changed by superimposing an alternating current magnetic field on a certain DC magnetic field, Magnetic permeability (differential relative permeability) in a magnetic field is defined. Therefore, as the slope of the BH curve decreases, that is, as the applied magnetic field increases, the differential relative permeability decreases, so the permeability decreases. After reaching saturation magnetization, the permeability is effectively 1 and Become.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the case of a high magnetic permeability powder core manufactured using a soft magnetic powder such as Sendust powder as a raw material, a strong direct current magnetic field is applied when used in a state where a large current is applied. The magnetic flux density of the powder magnetic core quickly approaches saturation, and as a result, there arises a problem that the magnetic permeability decreases toward 1. That is, such a high magnetic permeability magnetic core has poor direct current superposition characteristics.
[0007]
Usually, in various application fields, a dust core having an initial permeability of about 60 to 125 is practically used. In such a dust core, for example, when a high magnetic field of 16 kA / m or more is applied, The magnetic permeability is extremely low, and there is a problem that it cannot withstand actual use.
Therefore, even when a high magnetic field of, for example, 16 kA / m or more is applied, in order to ensure the necessary level of magnetic permeability and suppress the deterioration of the DC superimposition characteristics, the initial permeability of the target dust core is reduced. It is effective to lower the magnetic susceptibility.
[0008]
In general, it is known that the magnetic permeability is a function of the density of the dust core. That is, in view of the fact that a low-density dust core exhibits a low permeability, in order to solve the above-described problem of reducing the initial permeability of the dust core, it is necessary to reduce the density of the dust core. It can be said that it is effective.
What should be considered in that case is that the dust core has a magnetic property that the magnetic flux density increases as the applied magnetic field becomes stronger, and finally reaches saturation magnetization. This means that even if the initial permeability is low, the saturation magnetic flux density of the dust core must satisfy the level required for actual use, and it can be manufactured at a high industrial yield. It is a point of view.
[0009]
The present invention is a dust core developed from the above viewpoint, and it is a novel pressure core that is less likely to cause a decrease in permeability even when a high magnetic field is applied and can be used up to a high applied magnetic field. The purpose is to provide a powder magnetic core.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above-described object, in the present invention, in a dust core mainly composed of Fe-based soft magnetic powder, the soft magnetic powder having an aspect ratio of 1 to 1.5: 60 to 75 vol% The balance is composed mainly of an insulating binder, the insulating binder content is 5 to 20 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the powder, the initial permeability is μ ₀ , and the applied magnetic field is 24 kA / m. when the magnetic permeability mu when, mu _0, between the mu, dust magnetic center, wherein a relationship of μ / μ ₀ ≧ 0.5 is satisfied is provided.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The dust core of the present invention is a bulk body having a certain density, which is produced by molding a soft magnetic powder having a shape characteristic described later and an insulating binder, which will also be described later, and further heat-treating. Therefore, this dust core has a skeletal structure in which soft magnetic powder is covered with an insulating binder, and at the same time bonded to each other by the insulating binder, and has a structure in which fine holes are distributed inside. Yes.
[0012]
In the powder magnetic core of the present invention, the volume ratio occupied by the soft magnetic powder is set in the range of 60 to 75% by volume in the above-described structure. Therefore, the ratio of the total volume of the component mainly composed of the insulating binder as the remaining component and the total volume of the fine holes is 25 to 40% by volume.
First, in the dust core of the present invention, μ / μ ₀ ≧ 0 between μ ₀ and μ when the initial permeability is μ ₀ and the permeability when the applied magnetic field is 24 kA / m is μ. It has magnetic characteristics that satisfy the relationship of .5.
[0013]
That is, although the initial permeability is low, even when a high magnetic field is applied, there is little decrease in the permeability. Specifically, even when a high magnetic field of 24 kA / m is applied, the initial permeability (μ ₀ )) is a dust core having a permeability (μ) of 50% or more.
Such magnetic characteristics can be realized by satisfying the requirements described later.
[0014]
In that case, it is preferable to use a soft magnetic powder having an aspect ratio in the range of 1 to 1.5 described later.
When the aspect ratio is a soft magnetic powder larger than 1.5, since the demagnetizing factor of the powder is small, the initial permeability (μ ₀ ) of the manufactured dust core is high, and as a result, This is because the magnetic permeability is lowered when a magnetic field is applied, and specifically, the relationship of μ / μ ₀ ≧ 0.5 cannot be established.
[0015]
In addition, the aspect ratio as used in the field of this invention means the value measured as follows.
Aspect ratio = L ₁ / L ₂
Here, L ₁ is major axis and the length and defined as observed from the powder P as shown in FIG. 1, L ₂ passes through the midpoint of L _1, the outer periphery of the powder a line perpendicular to the long axis L ₁ Is defined as the minor axis length obtained across
[0016]
Therefore, a powder having an aspect ratio of 1 means that it is a sphere, and the aspect ratio is not calculated as a value smaller than 1.
The soft magnetic powder used in the present invention may be any Fe-based soft magnetic alloy powder and any powder having the above-described shape characteristics. For example, Fe-3% Si, Fe-6.5% Si, Fe-9.5% Si-5.5% Al (Sendust), Fe-47% Ni, Fe- (1-18)% Cr Alloys (% indications are all by mass) can be cited.
[0017]
In the dust core of the present invention, the occupation ratio of the powder having such shape characteristics is regulated within a range of 60 to 75% by volume.
When the above-mentioned occupation ratio is larger than 75% by volume, the initial permeability (μ ₀ ) of the dust core becomes high, and as a result, the permeability (μ) when a high magnetic field is applied decreases. Specifically, the relationship of μ / μ ₀ ≧ 0.5 cannot be established.
[0018]
In addition, when the occupation ratio is smaller than 60% by volume, the relative proportion of components such as an insulating binder described later is increased, and at the same time, the total volume of the fine holes is increased. In terms of characteristics, the initial permeability, saturation magnetic flux density, and the like are reduced, and the DC superimposition characteristics are also deteriorated. Therefore, the permeability (μ) when a high magnetic field is applied is lowered. Specifically, the relationship of μ / μ ₀ ≧ 0.5 cannot be established. At the same time, since the dust core is relatively porous as a whole, it cannot be said that sufficient strength characteristics are ensured.
[0019]
Next, as for the insulating binder, the insulating binder that can be used in the present invention is not particularly limited. For example, it is conventionally used like water glass, silicone resin, phosphoric acid, phenol resin, imide resin. What is used may be used.
However, the content is preferably set in a very large amount as compared with the case of the conventional dust core of 5 to 20 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the soft magnetic powder.
[0020]
By including an insulating binder in such a large amount, the dust core of the present invention becomes low density, and as a result, the initial permeability (μ ₀ ) becomes a small value.
When this content is less than 5 parts by weight, the density of the powder magnetic core is insufficiently reduced and the initial permeability (μ ₀ ) increases, and therefore the permeability (μ) when a high magnetic field is applied. Decreases. Specifically, the relationship of μ / μ ₀ ≧ 0.5 cannot be established.
[0021]
On the other hand, when the amount is more than 20 parts by weight, the density of the powder magnetic core can be reduced, and the initial magnetic permeability (μ ₀ ) can be reduced. On the other hand, the occupation ratio of the soft magnetic powder is reduced. For this reason, for example, it becomes difficult to obtain a target saturation magnetic flux density, and a phenomenon such as cracking occurs at the time of molding, resulting in a high incidence of defective products.
The dust core of the present invention can be produced by mixing the above-described components, forming the mixture, and then performing a heat treatment, as in the conventional case.
[0022]
【Example】
Examples 1-10, Comparative Examples 1-6
A soft magnetic powder with a particle size of 100 mesh was produced with Fe-9.5% Si-5.5% Al (Sendust alloy composition) by an atomizing method using gas and water. At this time, the operating conditions of the atomizing method were changed to obtain powders having an aspect ratio as shown in Table 1.
[0023]
Subsequently, 100 parts by weight of these powders were mixed with water glass in the proportions (parts by weight) shown in Table 1, and 0.5 parts by weight of zinc stearate (lubricant) was further mixed.
This mixture was press-molded at a pressure of 0.49 to 1.96 × 10 ³ MPa to form a green compact in the form of a ring having an outer diameter of 28 mm, an inner diameter of 20 mm, and a height of 5 mm. A heat treatment was carried out at 1 ° C. for 1 hour to form a dust core.
[0024]
After measuring the bulk density of the obtained powder magnetic core, winding of 40 turns on the primary side and 20 turns on the secondary side was applied, and the magnetic permeability was measured with the following specifications.
(1) Initial permeability (μ ₀ ): Measured as a differential relative permeability in an alternating magnetic field with an applied magnetic field of 4 A / m and a frequency of 20 kHz using a 42841A precision LCR meter manufactured by YHP.
[0025]
(2) Magnetic permeability (μ) at an applied magnetic field of 24 kA / m: Using a 42841A precision LCR meter manufactured by YHP, winding 300 turns on the primary side, and applying an applied magnetic field to a bias DC magnetic field at an applied magnetic field of 24 kA / m Measured as differential relative permeability when an alternating magnetic field of 4 A / m, frequency 20 kHz is superimposed.
The above results are collectively shown in Table 1.
[0026]
[Table 1]

[0027]
From Table 1, the following is clear.
(1) Comparative Example 1 in which the proportion of the insulating binder is smaller than the range defined in the present invention has a high bulk density, a high initial magnetic permeability, and a high degree of decrease in the transmittance when a high magnetic field is applied. Moreover, in the case of the comparative example 2 with more insulating binders than the range prescribed | regulated by this invention, generation | occurrence | production of a crack was recognized and it was inferior goods. From this, it can be seen that the content of the insulating binder should be regulated to 5 to 20 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the soft magnetic powder.
[0028]
(2) As apparent from the comparison between Example 7 and Comparative Example 3, in the case of Comparative Example 3 in which the aspect ratio deviates from the range defined in the present invention even though other requirements are the same, Compared to the case of Example 7 , the initial permeability is high, and the permeability when a high magnetic field is applied is reduced. From this, it can be seen that the aspect ratio of the soft magnetic powder to be used should be set within the range of 1 to 1.5.
[0029]
(3) Comparative Example 1 in which the volume ratio of Fe-9.5% Si-5.5% Al powder is greater than 75% by volume defined in the present invention 1, Comparative Example in which the volume ratio is less than 60% by volume defined in the present invention 2, Comparative Example 5 and Example 1 in which the volume ratio is within the specified range of the present invention are clear. In Comparative Example 1, the initial permeability is large, and the magnetic permeability when a high magnetic field is applied. The fall of is severe. In Comparative Examples 2 and 5, although the initial permeability is small, the permeability when a high magnetic field is applied is still lowered. From this, it can be seen that the volume ratio of the soft magnetic powder should be regulated to 60 to 75% by volume.
[0030]
【The invention's effect】
As is clear from the above description, the powder magnetic core of the present invention has a low initial permeability, but a decrease in the permeability is suppressed even when a high magnetic field is applied.
Therefore, this dust core is useful for use in applications such as choke coils and inductors for large currents.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view of soft magnetic powder for explaining definitions of a major axis L ₁ and a minor axis L ₂ for calculating an aspect ratio.
[Explanation of symbols]
P Soft magnetic powder L ₁ long axis L ₂ short axis

Claims

In a dust core mainly composed of soft magnetic powder that is Fe-based,
Soft magnetic powder having an aspect ratio of 1 to 1.5: 60 to 75% by volume, and the balance is composed mainly of an insulating binder, and the content of the insulating binder is 5 to 100 parts by weight of the powder. 20 parts by weight,
When the initial permeability is μ ₀ and the permeability when the applied magnetic field is 24 kA / m is μ, the relationship of μ / μ ₀ ≧ 0.5 is established between μ ₀ and μ. Features a dust core.