JP4971886B2 - 軟磁性粉体、軟磁性成形体およびそれらの製造方法 - Google Patents

軟磁性粉体、軟磁性成形体およびそれらの製造方法 Download PDF

Info

Publication number
JP4971886B2
JP4971886B2 JP2007170387A JP2007170387A JP4971886B2 JP 4971886 B2 JP4971886 B2 JP 4971886B2 JP 2007170387 A JP2007170387 A JP 2007170387A JP 2007170387 A JP2007170387 A JP 2007170387A JP 4971886 B2 JP4971886 B2 JP 4971886B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
soft magnetic
powder
magnetic powder
oxide
molded
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2007170387A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2009010180A (ja
Inventor
宏幸 三谷
宣明 赤城
啓文 北条
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kobe Steel Ltd
Original Assignee
Kobe Steel Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kobe Steel Ltd filed Critical Kobe Steel Ltd
Priority to JP2007170387A priority Critical patent/JP4971886B2/ja
Priority to PCT/JP2008/059739 priority patent/WO2009001641A1/ja
Publication of JP2009010180A publication Critical patent/JP2009010180A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4971886B2 publication Critical patent/JP4971886B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/005Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing rare earths, i.e. Sc, Y, Lanthanides
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F1/00Metallic powder; Treatment of metallic powder, e.g. to facilitate working or to improve properties
    • B22F1/16Metallic particles coated with a non-metal
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C33/00Making ferrous alloys
    • C22C33/02Making ferrous alloys by powder metallurgy
    • C22C33/0257Making ferrous alloys by powder metallurgy characterised by the range of the alloying elements
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F1/00Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
    • H01F1/01Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
    • H01F1/03Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
    • H01F1/12Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials
    • H01F1/14Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials metals or alloys
    • H01F1/20Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials metals or alloys in the form of particles, e.g. powder
    • H01F1/22Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials metals or alloys in the form of particles, e.g. powder pressed, sintered, or bound together
    • H01F1/24Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials metals or alloys in the form of particles, e.g. powder pressed, sintered, or bound together the particles being insulated
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F1/00Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
    • H01F1/01Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
    • H01F1/03Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
    • H01F1/12Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials
    • H01F1/33Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials mixtures of metallic and non-metallic particles; metallic particles having oxide skin
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F1/00Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
    • H01F1/01Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
    • H01F1/03Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
    • H01F1/12Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials
    • H01F1/14Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials metals or alloys
    • H01F1/147Alloys characterised by their composition
    • H01F1/14766Fe-Si based alloys
    • H01F1/14791Fe-Si-Al based alloys, e.g. Sendust

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)
  • Soft Magnetic Materials (AREA)
  • Manufacture Of Metal Powder And Suspensions Thereof (AREA)

Description

本発明は、圧粉磁心等に用いられる軟磁性粉体、軟磁性成形体およびそれらの製造方法に関するものである。
一般に、圧粉磁心には軟磁性成形体が用いられ、軟磁性成形体は軟磁性粉体を成形することによって製造されている。そして、軟磁性粉体としては、一般的には鉄粉体が用いられ、特許文献1では、鉄粉体の例として、純鉄以外のFe合金粒体(文献では合金粉末)が記載されている。なお、Fe合金粒体としては、FeにAl、Si、Ti、Cr等の元素を添加したものが記載されている。
また、特許文献2では、軟磁性粉体の例として、金属粒子(Fe、Fe−Al、Fe−Si等)と、金属粒子の表面を被覆する高抵抗物質(Al、SiO等)と、高抵抗物質の破壊を防止するリン酸系化成処理被膜とよりなる軟磁性粒子が記載されている。なお、このリン酸系化成処理被膜は、高抵抗物質の表面にリン酸系処理液を塗布、乾燥することによって形成することが記載されている。さらに、非特許文献1、2では、このような軟磁性粉体を焼鈍することによって、軟磁性粉体の結晶粒を粗大化して磁気特性を向上させることが記載されている。
特公平6−82577号公報 特開2001−85211号公報 The International Journal of Powder Metallurgy,vol.22,No.2,1986,p.81 門間改三、須藤一著,「構成金属材料とその熱処理」,日本金属学会,昭和52年7月20日初版発行,p.97〜98
しかしながら、特許文献1に記載されているFe合金粉体は、Al、Si等が添加されているため、純鉄に比較して高硬度で、成形性が悪いものであった。また、磁気特性も圧粉磁心用として十分なものとはいえなかった。また、特許文献2に記載されている軟磁性粒子も、金属粒子としてAl、Si等が添加されたFe合金を使用したものは、高硬度で、成形性が悪いものであった。さらに、金属粒子が高硬度であるため、成形の際に被膜(高抵抗物質、リン酸系化成被膜)が破れ、軟磁性粒子の比抵抗が低下し、渦電流損(鉄損)の増加、すなわち、磁気特性の低下が見られた。
加えて、特許文献2に記載されている軟磁性粒子は、金属粒子(高抵抗物質)を被覆するリン酸系化成処理被膜が600℃程度で熱分解し耐熱性が低いものであった。したがって、特許文献2に記載されている軟磁性粒子は、非特許文献1および非特許文献2に記載された磁気特性向上のための焼鈍において、その上限温度を約800℃以上、具体的には金属粒子を構成するFeのα−γ変態温度(910℃)を超える温度に上げることができなかった。その結果、金属粒子(軟磁性粒子)の結晶粒が粗大化せず、磁気特性を向上させることができなかった。
そこで、本発明は、このような問題を解決すべく創案されたもので、その目的は、磁気特性に優れた、具体的には鉄損が小さい軟磁性粉体、軟磁性成形体およびそれらの製造方法を提供することにある。
前記課題を解決するために、請求項1に係る軟磁性粉体は、鉄を主成分とする鉄合金からなる軟磁性粉体であって、Al、Si、Ti、Cr、MoおよびGeからなる群から選択される少なくとも一種の元素と、Bとを含み、残部がFeおよび不可避的不純物からなり、前記軟磁性粉体において、前記Al、Si、Ti、Cr、MoおよびGeからなる群から選択される少なくとも一種の元素の総含有量が1〜15at%であり、前記Bの含有量が0.1〜4at%であることを特徴とする。
前記構成によれば、軟磁性粉体がAl、Si、Ti、Cr、MoおよびGeからなる群から選択された少なくとも一種の元素(以下、Al、Si等と称することがある)を含むことによって、軟磁性粉体の結晶磁気異方性定数が低下し、保磁力が低減する。その結果、この軟磁性粉体から製造された軟磁性成形体(圧粉磁心等)のヒステリシス損が抑制される。
また、軟磁性粉体がBを含むことによって、軟磁性粉体を用いて軟磁性成形体を製造(成形、液相焼結)する際、液相焼結によって軟磁性粉体の内部からBが液相状態で染み出す。染み出したBは、軟磁性粉体の表面を被覆すると共に、軟磁性粉体同士を接合させる成形酸化物被膜(Al、Si等の酸化物とBの酸化物との混合物)の構成成分の1つ(Bの酸化物)となる。そして、酸化物被膜(Al、Si等の酸化物とBの酸化物との混合物)が絶縁被膜として機能するため、軟磁性成形体の比抵抗が高くなり、渦電流損が抑制される。
また、軟磁性粉体がBを含むことによって、軟磁性粉体を用いて軟磁性成形体を製造する際の焼結温度をα−γ変態温度を超える温度に設定することが可能となる。変態温度を超える温度で液相焼結することによって、軟磁性成形体の結晶粒が粗大化し、ヒステリシス損(鉄損)が抑制される。
なお、軟磁性材料において、(鉄損)=(ヒステリシス損)+(渦電流損)である。
さらに、Al、Si等の総含有量、および、Bの含有量を所定範囲とすることによって、軟磁性粉体の結晶磁気異方性定数を低下させることにより透磁率を向上させ、磁束密度が向上する。また、軟磁性粉体を用いて製造される軟磁性成形体において、成形本体部同士を接合する成形酸化物被膜(Al、Si等の酸化物とBの酸化物との混合物)が均一なものとなる。
請求項2に係る軟磁性粉体は、鉄を主成分とする鉄合金からなる軟磁性粉体であって、Al、Si、Ti、Cr、MoおよびGeからなる群から選択される少なくとも一種の元素と、Bとを含み、残部がFeおよび不可避的不純物からなる粉体本体部と、前記粉体本体部の表面を被覆する前記Al、Si、Ti、Cr、MoおよびGeからなる群から選択される少なくとも一種の元素の酸化物からなる酸化物被膜とを備え、前記軟磁性粉体において、前記Al、Si、Ti、Cr、MoおよびGeからなる群から選択される少なくとも一種の元素の総含有量が1〜15at%であり、前記Bの含有量が0.1〜4at%であることを特徴とする。
前記構成によれば、粉体本体部のAl、Si等およびBによる、軟磁性粉体から製造される軟磁性成形体のヒステリシス損(鉄損)の抑制に加えて、粉体本体部を被覆するAl、Si等の酸化物からなる酸化物被膜を備えることによって、この酸化物被膜(Al、Si等の酸化物)が、軟磁性粉体を用いて製造(成形、液相焼結)された軟磁性成形体において、成形本体部同士を接合させる成形酸化物被膜(Al、Si等の酸化物とBの酸化物との混合物)の構成成分の1つとなる。そして、酸化物被膜(Al、Si等の酸化物とBの酸化物との混合物)が絶縁被膜として機能するため、軟磁性成形体の成形本体部間の電気的絶縁性が向上し、軟磁性成形体の比抵抗が高くなり、渦電流損がさらに抑制される。
また、この酸化物被膜(Al、Si等の酸化物)は高硬度であるため、成形によって酸化物被膜(Al、Si等の酸化物)が破れやすい。しかしながら、成形後の液相焼結において、この酸化物被膜(Al、Si等の酸化物)の破れたところから、粉体本体部に含まれているBが染み出して酸化物被膜を形成する。そして、この酸化物被膜(Bの酸化物)は、あたかも破れた酸化物被膜(Al、Si等の酸化物)を補修するかのごとく振舞うため、破れのない成形酸化物被膜(Al、Si等の酸化物とBの酸化物との混合物)が形成され、軟磁性成形体の比抵抗がさらに高くなり、渦電流損(鉄損)がさらに抑制される。さらに、Al、Si等の総含有量、および、Bの含有量を所定範囲とすることによって、軟磁性粉体の結晶磁気異方性定数を低下させることにより透磁率を向上させ、磁束密度が向上する。また、軟磁性粉体を用いて製造される軟磁性成形体において、成形本体部同士を接合する成形酸化物被膜(Al、Si等の酸化物とBの酸化物との混合物)が均一なものとなる。
請求項3に係る軟磁性粉体は、鉄を主成分とする鉄合金からなる軟磁性粉体であって、Al、Si、Ti、Cr、MoおよびGeからなる群から選択される少なくとも一種の元素と、Bとを含み、残部がFeおよび不可避的不純物からなる粉体本体部と、前記粉体本体部の表面を被覆する前記Al、Si、Ti、Cr、MoおよびGeからなる群から選択される少なくとも一種の元素の酸化物からなる酸化物被膜およびBの酸化物からなる酸化物被膜とを備え、前記軟磁性粉体において、前記Al、Si、Ti、Cr、MoおよびGeからなる群から選択される少なくとも一種の元素の総含有量が1〜15at%であり、前記Bの含有量が0.1〜4at%であることを特徴とする。
前記構成によれば、粉体本体部のAl、Si等による、軟磁性粉体から製造される軟磁性成形体のヒステリシス損(鉄損)の抑制に加えて、粉体本体部を被覆するAl、Si等の酸化物からなる酸化物被膜と、Bの酸化物からなる酸化物被膜とを備えることによって、高硬度の酸化物被膜(Al、Si等の酸化物)があらかじめ酸化物被膜(Bの酸化物)によって補修されている。そのため、軟磁性成形体の製造(成形、液相焼結)において、成形の際に酸化物被膜(Al、Si等の酸化物)に破れが発生しにくくなる。また、液相焼結によって形成される成形本体部を被覆する成形酸化物被膜(Al、Si等の酸化物とBの酸化物との混合物)にも破れが発生しにくくなる。その結果、軟磁性成形体の比抵抗がさらに高くなり、渦電流損(鉄損)がさらに抑制される。また、Al、Si等の総含有量、および、Bの含有量を所定範囲とすることによって、軟磁性粉体の結晶磁気異方性定数を低下させることにより透磁率を向上させ、磁束密度が向上する。また、軟磁性粉体を用いて製造される軟磁性成形体において、成形本体部同士を接合する成形酸化物被膜(Al、Si等の酸化物とBの酸化物との混合物)が均一なものとなる。
請求項に係る軟磁性成形体は、請求項1ないし請求項のいずれか一項に記載の軟磁性粉体から製造された軟磁性成形体であって、Al、Si、Ti、Cr、MoおよびGeからなる群から選択される少なくとも一種の元素を含み、残部がFeおよび不可避的不純物からなる成形本体部と、前記成形本体部の表面を被覆し、前記成形本体部同士を接合する成形酸化物被膜とを備え、前記成形酸化物被膜が、Al、Si、Ti、Cr、MoおよびGeからなる群から選択される少なくとも一種の元素の酸化物とBの酸化物との混合物とからなることを特徴とする。
前記構成によれば、成形本体部がAl、Si等を含むため、これから製造される軟磁性成形体の結晶磁気異方性定数を低下させることにより透磁率を向上させ、磁束密度が向上する。また、成形酸化物被膜がAl、Si等の酸化物とBの酸化物との混合物からなることによって、絶縁性の高いものとなり、軟磁性成形体の比抵抗が高くなり、渦電流損(鉄損)が抑制される。
請求項に係る軟磁性粉体の製造方法は、Al、Si、Ti、Cr、MoおよびGeからなる群から選択される少なくとも一種の元素を総含有量で1〜15at%、Bを含有量で0.1〜4at%含み、残部がFeおよび不可避的不純物からなる金属原料を使用し、アトマイズ法を用いて前記金属原料を粉体化したことを特徴とする。
前記手順によれば、アトマイズ法を用いることによって、圧縮性に優れ、かつ反磁場係数の小さい軟磁性粉体を製造することが可能となる。また、金属原料がAl、Si等およびBを含むことによって、ヒステリシス損および渦電流損が抑制された軟磁性粉体を製造することが可能となる。また、金属原料が所定量のAl、Si等およびBを含有することによって、ヒステリシス損および渦電流損がさらに抑制された軟磁性粉体を製造することが可能となる。
請求項に係る軟磁性粉体の製造方法は、請求項で製造された軟磁性粉体に、前記Feに対しては還元性雰囲気であると共に、前記Al、Si、Ti、Cr、MoおよびGeからなる群から選択される少なくとも一種の元素に対しては酸化性雰囲気である雰囲気下で、600〜800℃の熱処理を施すことを特徴とする。
前記手順によれば、軟磁性粉体に所定の熱処理を施すことによって、Al、Si等の酸化物からなり、粉体本体部の表面を被覆する酸化物被膜を形成させることができる。
請求項に係る軟磁性粉体の製造方法は、請求項で製造された軟磁性粉体に、前記Feに対しては還元性雰囲気であると共に、前記Al、Si、Ti、Cr、MoおよびGeからなる群から選択される少なくとも一種の元素およびBに対しては酸化性雰囲気である雰囲気下で、1150〜1200℃の熱処理を施すことを特徴とする。
前記手順によれば、軟磁性粉体に所定の熱処理を施すことによって、Al、Si等の酸化物からなり、粉体本体部の表面を被覆する酸化物被膜と、Bの酸化物からなり、粉体本体部および酸化物被膜(Al、Si等の酸化物)の表面を被覆する酸化物被膜を形成させることができる。
請求項に係る軟磁性成形体の製造方法は、請求項ないし請求項のいずれか一項で製造された軟磁性粉体を加熱加圧成形し、その後、前記Feに対しては還元性雰囲気であると共に、前記Al、Si、Ti、Cr、MoおよびGeからなる群から選択される少なくとも一種の元素およびBに対しては酸化性雰囲気であり、かつ、1150〜1300℃である雰囲気下で、液相焼結すること特徴とする。
前記手順によれば、軟磁性粉体を加熱加圧成形後に、所定の液相焼結を施すことによって、成形本体部同士の間に絶縁性の高い成形酸化物被膜(Al、Si等の酸化物とBの酸化物との混合物)を形成させることができる。また、成形時に導入された歪が解放されると共に、結晶構造がα相からγ相に変態して結晶粒が粗大化するため、ヒステリシス損(鉄損)が抑制される。
本発明の軟磁性粉体によれば、Al、Si等とBとを含むことによって、この軟磁性粉体から製造される軟磁性成形体の磁気特性が優れたものとなる。特に、軟磁性成形体の鉄損が小さくなる。また、粉体本体部を被覆するAl、Si等の酸化物からなる酸化物被膜、または、粉体本体部を被覆するAl、Si等の酸化物からなる酸化物被膜とBの酸化物からなる酸化物被膜を備えることによって、軟磁性成形体の磁気特性がさらに優れたものとなる。さらに、軟磁性粉体に含有されるAl、Si等の総含有量、および、Bの含有量を所定範囲とすることによって、軟磁性成形体の磁気特性がさらに優れたものとなる。
本発明に係る軟磁性成形体によれば、Al,Si等を含む成形本体部と、その成形本体部の表面を被覆し、成形本体部同士を接合するAl、Si等の酸化物とBの酸化物との混合物からなる成形酸化物被膜とを備えることによって、磁気特性が優れたものとなる。特に、軟磁性成形体の鉄損が小さくなる。
本発明に係る軟磁性粉体の製造方法によれば、Al,Si等およびBを含む金属原料をアトマイズ法で粉体化することによって、磁気特性に優れた、特に、鉄損が小さい軟磁性成形体を得ることが可能な軟磁性粉体が製造される。また、金属原料が所定量のAl、Si等およびBを含有すること、さらに、製造された軟磁性粉体に所定の熱処理を施すことによって、磁気特性がさらに優れた軟磁性成形体を得ることが可能な軟磁性粉体が製造される。
本発明に係る軟磁性成形体の製造方法によれば、加熱加圧成形後、所定条件で液相焼結することによって、磁気特性に優れた、特に、鉄損が小さい軟磁性成形体が製造される。また、本発明に係る軟磁性成形体の製造方法によれば、液相焼結によって絶縁性の高い酸化物被膜を形成させる。そのため、従来のように、絶縁性の高い被膜(高抵抗物質)の破壊防止のために、リン酸系処理液を塗布する必要がなくなる。また、軟磁性粉体の焼鈍時、または、軟磁性成形体の製造(液相焼結)時に絶縁性の高い被膜が破壊されることがない。その結果、軟磁性成形体の生産性が向上する。
本発明に係る軟磁性粉体、軟磁性成形体およびそれらの製造方法について、図面を参照して詳細に説明する。図1(a)〜(c)は、軟磁性粉体の構成を示す模式図、図2(a)〜(c)は、軟磁性成形体の製造方法を模式的に説明する説明図である。
<軟磁性粉体>
まず、軟磁性粉体の第1の実施形態について説明する。
図1(a)に示すように、軟磁性粉体(以下、粉体と称することがある)1は、鉄を主成分とする鉄合金からなる軟磁性粉体であって、Al、Si、Ti、Cr、MoおよびGeからなる群から選択された少なくとも一種の元素(以下、Al、Si等と称することがある)と、Bとを含み、残部がFeおよび不可避的不純物からなる。
粉体1は球状(丸い球形を指すばかりでなく、小さな粒子が凝集付着した異形状の球状粒子を含む)の粒子であって、その平均粒径は、この粉体1を用いて製造される軟磁性成形体(以下、成形体と称することがある。図2(c)参照)10の透磁率と保磁力、絶縁性に大きく影響し、45〜300μmであることが好ましい。平均粒径が45μm未満であると、成形体10の透磁率が低下しやすい。一方、平均粒径が300μmを超えると、粉体1が金型の細部に充填されにくくなるほか、粉体1から製造される成形本体部10a内での変形が大きく、成形本体部10a間に形成される成形酸化物被膜10bが破壊されやすくなり、成形体10の絶縁性が低下しやすい。
粉体1は、前記したAl、Si等の総含有量が1〜15at%、かつ、Bの含有量が0.1〜4at%であることが好ましい。そして、含有量の数値限定理由については以下のとおりである。
Al、Si等は、Feの結晶磁気異方性定数を小さくする元素であって、この粉体1を用いて製造される成形体10の結晶磁気異方性定数を低下させ、透磁率が向上するほか保磁力低減によってヒステリシス損(鉄損)が低減する効果がある。
そして、Al、Si等の総含有量が1at%未満であると、成形体10(粉体1)の結晶磁気異方性定数の低下が小さく、保磁力低減によるヒステリシス損(鉄損)低減の効果が小さくなりやすい。一方、Al、Si等の総含有量が15at%を超えると、粉体1において、磁性を担うFe原子の量が少なくなり、粉体1の磁束密度が低下しやすい。また、固溶強化により粉体1が硬くなるため、この粉体1を用いて製造される成形体10の密度の低下を引き起こし、成形体10の磁束密度が低下しやすい。したがって、Al、Si等の総含有量は、1〜15at%が好ましい。
Bは、この粉体1を用いて成形体10を製造(成形、液相焼結)する際、焼結時に液相となって粉体1の内部から染み出し、図2(c)に示すように、成形本体部10aの表面を被覆し、成形本体部10a同士を接合する絶縁性の高い成形酸化物被膜10b(Al、Si等の酸化物とBの酸化物との混合物)の構成成分の1つとなる。成形酸化物被膜10bの形成によって、成形体10の比抵抗が高くなり、渦電流損(鉄損)が低減する効果がある。なお、成形体10が高磁気特性を発現するためには、絶縁性の高い成形酸化物被膜10bの量が少なく、かつ、成形本体部10aの表面に均一に被覆されていることが重要である。
そして、Bの含有量が0.1at%未満であると、δ相の固溶限外となり、焼結時に液相となって染み出すB量が少なすぎるため、成形体10において成形本体部10aの表面を均一に被覆することが困難になりやすい。その結果、成形体10の比抵抗の増加が見られず、渦電流損(鉄損)が低減しにくい。一方、Bの含有量が4at%を超えると、液相となって染み出すB量が多すぎるため、均一被覆は十分に達成されるが、成形酸化物被膜10bの厚さが厚くなる。その結果、成形本体部10a間のギャップが大きくなるため、成形体10の透磁率が低下し、その結果として磁束密度が低下しやすい。また、成形本体部10aの内部に金属間化合物(FeB)が析出するため、成形体10の磁気特性が低下しやすい。したがって、Bの含有量は、0.1〜4at%が好ましい。
粉体1は、不可避的不純物として、例えば、Mn,P,S,C,Cu等を含有してもよい。そして、その含有量としては0.1at%以下であれば、本発明に係る粉体1の磁気特性に影響を与えない。
軟磁性粉体の第2の実施形態について説明する。
図1(b)に示すように、軟磁性粉体(粉体)1aは、鉄を主成分とする鉄合金からなる軟磁性粉体であって、Al、Si、Ti、Cr、MoおよびGeからなる群から選択される少なくとも一種の元素と、Bとを含み、残部がFeおよび不可避的不純物からなる粉体本体部2aと、粉体本体部2aの表面を被覆し、Al、Si、Ti、Cr、MoおよびGeからなる群から選択される少なくとも一種の元素の酸化物からなる酸化物被膜3aとを備える。なお、軟磁性粉体1aにおいて、粉体本体部2aについては、前記第1の実施形態(粉体1)と同様であるので、説明を省略する。
酸化物被膜3aは、後記するように、第1の実施形態である粉体1に所定の熱処理、具体的には酸化性雰囲気で600〜800℃(10分〜2時間)の熱処理を施すことによって、形成される。そして、酸化物被膜3aは、粉体1を構成するAl、Si等の一部が酸化したもので、Al、SiO、TiO、Cr、MoO等である。
酸化物被膜3aは、その厚さが0.01〜0.5μmであることが好ましい。厚さが0.01μm未満であると、成形体10において成形酸化物被膜(Al、Si等の酸化物とBの酸化物との混合物)10bが成形本体部10aを均一に被覆することが困難になりやすい(図2(c)参照)。その結果、成形体10の比抵抗の増加が見られず、渦電流損(鉄損)が低減しにくい。一方、厚さが0.5μmを超えると、成形体10において成形本体部10a間のギャップが大きくなり、透磁率が低下しやすく、その結果として磁束密度が低下しやすい。
粉体1a、すなわち、粉体本体部2aおよび酸化物被膜3aに含まれるAl、Si等の含有量は、総含有量で1〜15at%であることが好ましい。また、粉体1a、すなわち、粉体本体部2aに含まれるBの含有量は、0.1〜4at%であることが好ましい。そして、含有量の数値限定理由については前記とおりである。
軟磁性粉体の第3の実施形態について説明する。
図1(c)に示すように、軟磁性粉体(粉体)1bは、鉄を主成分とする鉄合金からなる軟磁性粉体であって、Al、Si、Ti、Cr、MoおよびGeからなる群から選択される少なくとも一種の元素を含み、残部がFeおよび不可避的不純物からなる粉体本体部2bと、粉体本体部2bの表面を被覆し、Al、Si、Ti、Cr、MoおよびGeからなる群から選択される少なくとも一種の元素の酸化物とからなる酸化物被膜3aと、Bの酸化物からなる酸化物被膜3bとを備える。なお、軟磁性粉体1bにおいて、粉体本体部2bは、基本的にBが含まれていないこと以外は、前記第1、2の実施形態(粉体1、粉体1aの粉体本体部2a)と同様であるので、説明を省略する。ただし、粉体本体部2bには少量のBが含まれている場合がある。すなわち、後記する酸化物被膜3aおよび酸化物被膜3bを形成するための熱処理において、熱処理条件(熱処理温度、処理時間)が下限に近い場合には、粉体1からほとんどのBが染み出て酸化物被膜3bを形成するが、粉体本体部2bに少量のBが固溶した状態で残存することがある。
酸化物被膜3aおよび酸化物被膜3bは、後記するように、第1の実施形態である軟磁性粉体1に所定の熱処理、具体的には酸化性雰囲気で1150〜1200℃(10分〜2時間)の熱処理を施すことによって、形成される。そして、酸化物被膜3aは、粉体1を構成するAl、Si等の一部が酸化したもので、Al、SiO、TiO、Cr、MoO等である。また、酸化物被膜3bは、粉体1から染み出したBが酸化したB等である。
酸化物被膜3bは、その厚さが0.01〜0.5μmであることが好ましい。厚さが0.01μm未満であると、成形体10において成形酸化物被膜(Al、Si等の酸化物とBの酸化物との混合物)10bが成形本体部10aを均一に被覆することが困難になりやすい(図2(c)参照)。その結果、成形体10の比抵抗の増加が見られず、渦電流損(鉄損)が低減しにくい。一方、厚さが0.5μmを超えると、成形体10において成形本体部10a間のギャップが大きくなり、透磁率が低下しやすく、その結果として磁束密度が低下しやすい。なお、酸化物被膜3aの厚さは前記軟磁性粉体1aと同様である。
粉体1b、すなわち、粉体本体部2bおよび酸化物被膜3aに含まれるAl、Si等の含有量は、総含有量で1〜15at%であることが好ましい。また、粉体1b、すなわち、酸化物被膜3bに含まれるBの含有量は、0.1〜4at%であることが好ましい。そして、含有量の数値限定理由については前記とおりである。
<軟磁性成形体>
次に、軟磁性成形体について説明する。
図2(a)〜(c)に示すように、軟磁性成形体10は、前記軟磁性粉体1、1a、1bから製造されたものであって、Al、Si、Ti、Cr、MoおよびGeからなる群から選択される少なくとも一種の元素を含み、残部がFeおよび不可避的不純物からなる成形本体部10aと、Al、Si、Ti、Cr、MoおよびGeからなる群から選択される少なくとも一種の元素の酸化物とBの酸化物との混合物とからなる成形酸化物被膜10bとを備える。なお、成形本体部10aは、前記軟磁性粉体1、粉体本体部2a(軟磁性粉体1a)または粉体本体部2b(軟磁性粉体1b)から後記する加圧成形、液相焼結によって製造され、実質的にBを含まないこと以外は、軟磁性粉体1、粉体本体部2aと構成において同一であるため説明を省略するが、その結晶粒径は、後記する液相焼結によって、粗大化している。
成形酸化物被膜10bは、成形本体部10aの表面を均一に被覆し、成形本体部10a同士を接合するもので、前記2種の酸化物の混合物からなることによって、高い絶縁性を有するものである。この絶縁被膜として機能する成形酸化物被膜10bが形成されることによって、軟磁性成形体10の比抵抗が高くなり、渦電流損(鉄損)が小さくなる。そして、成形酸化物被膜10bは、後記する液相焼結によって形成される。
成形酸化物被膜10bは、その厚さが0.01〜0.5μmであることが好ましい。厚さが0.01μm未満であると、成形体10において成形酸化物被膜10bが成形本体部10aを均一に被覆することが困難になりやすい。その結果、成形体10の比抵抗の増加が見られず、渦電流損(鉄損)が低減しにくい。一方、厚さが0.5μmを超えると、成形体10において成形本体部10a間のギャップが大きくなり、透磁率が低下しやすく、その結果として磁束密度が低下しやすい。
<軟磁性粉体の製造方法>
次に、本発明に係る軟磁性粉体の製造方法について説明する。
軟磁性粉体の製造方法において、第1の方法は、Al、Si、Ti、Cr、MoおよびGeからなる群から選択される少なくとも一種の元素と、Bとを含み、残部がFeおよび不可避的不純物からなる金属原料を使用し、アトマイズ法、好ましくは水アトマイズ法またはガスアトマイズ法を用いて粉体化するものである。なお、金属原料は、Al、Si等を1〜15at%、Bを0.1〜4at%含むものが好ましい。なお、この製造方法によって、図1(a)に示す軟磁性粉体1が製造される。
アトマイズ法は、金属原料を溶解し、その溶融金属を直径2〜20mmのノズルより溶融金属流として流下させ、それに50〜800kg/cmの高圧媒体を噴霧ノズルより噴射させて溶融金属流を粒滴化し、粉体として固化させるものである。水アトマイズ法は高圧媒体として水を用いるもの、ガスアトマイズ法は高圧媒体として、例えば、アルゴン等の不活性ガスを用いるものである。このアトマイズ法により得られる粉体は、成分組成の制御が容易で希望する成分のものがつくれること、さらに高圧媒体によって急冷されるために、粉体の形状が不規則状となり圧縮性に優れ、かつ反磁場係数が小さいものができる。そのため、圧粉磁心用に適した粉体を製造することができる。
第2の方法は、前記第1の方法で製造された軟磁性粉体1に、Feに対しては還元性雰囲気であると共に、Al、Si等に対しては酸化性雰囲気である雰囲気下で600〜800℃の熱処理を施すものである。なお、この製造方法によって、図1(b)に示す軟磁性粉体1aが製造される。
熱処理温度の数値限定理由は以下のとおりである。熱処理温度が600℃未満では、Al、Si等の酸化速度が遅く、十分な酸化物被膜3a(Al、Si等の酸化物)が形成されない。一方、800℃を超えると、軟磁性粉体1aが焼結し始めるため、酸化物被膜3aの形成後の解砕時の剥離により酸化被膜3aのダメージが大きくなる。したがって、熱処理温度は600〜800℃で行う必要がある。
軟磁性粉体1を、Feに対しては還元性雰囲気下で熱処理することによって、Feの酸化を抑制することができ、製造される軟磁性粉体1aの磁気特性が維持される。また、Al、Si等に対しては酸化性雰囲気下で熱処理することによって、軟磁性粉体1を構成するAl、Si等を酸化することができ、粉体本体部2aの表面を被覆する絶縁性の高い酸化物被膜3aが形成される。このような雰囲気の好ましい条件としては、酸素分圧が10−32〜10−26atm、(水素分圧/水蒸気分圧)=1〜10、または、(一酸化炭素分圧/二酸化炭素分圧)=1〜10である。
熱処理は、生産性の観点から圧力は大気圧で施すことが好ましい。また、処理時間は10分〜2時間が好ましく、30分〜1時間がさらに好ましい。さらに、処理プロセスは、軟磁性粉体1を攪拌しながら熱処理することが好ましい。軟磁性粉体1を攪拌することで、粉体1の表面が均一に雰囲気と接触するため、酸化物被膜3aが均一形成しやすくなる。
第3の方法は、前記第1の方法で製造された軟磁性粉体1に、Feに対しては還元性雰囲気であると共に、Al、Si等およびBには酸化性雰囲気である雰囲気下で1150〜1200℃の熱処理を施すものである。なお、この製造方法によって、図1(c)に示す軟磁性粉体1bが製造される。
熱処理温度の数値限定理由は以下のとおりである。熱処理温度が1150℃未満では、共晶温度(1150℃)未満であるため、Bが粉体本体部2bの表面に液相として染み出さず、十分な酸化物被膜3b(Bの酸化物)が形成されない。一方、1200℃を超えると、軟磁性粉体1b同士の焼結が進み、液相として染み出したBの酸化物被膜3bによる粉体本体部2bの被覆が不十分になる。したがって、熱処理温度は1150〜1200℃で行う必要がある。
軟磁性粉体1を、Feに対しては還元性雰囲気下で熱処理することによって、Feの酸化を抑制することができ、製造される軟磁性粉体1bの磁気特性が維持される。また、Al、Si等およびBに対しては酸化性雰囲気下で熱処理することによって、軟磁性粉体1を構成するAl、Si等およびBを酸化することができ、粉体本体部2bの表面を被覆する絶縁性の高い酸化物被膜(Al、Si等の酸化物)3aおよび酸化物被膜(Bの酸化物)3bが形成される。このような雰囲気の好ましい条件としては、酸素分圧が10−32〜10−26atm、(水素分圧/水蒸気分圧)=1〜10、または、(一酸化炭素分圧/二酸化炭素分圧)=1〜10である。
熱処理は、生産性の観点から圧力は大気圧で施すことが好ましい。また、処理時間は10分〜2時間が好ましく、30分〜1時間がさらに好ましい。さらに、処理プロセスは、軟磁性粉体1を攪拌しながら熱処理することが好ましい。軟磁性粉体1を攪拌することで、粉体本体部2bの表面が均一に雰囲気と接触するため、酸化物被膜3aおよび酸化物被膜3bが均一形成しやすくなる。
<軟磁性成形体の製造方法>
次に、本発明に係る軟磁性成形体の製造方法について説明する。
軟磁性成形体の製造方法は、図2(a)〜(c)に示すように、前記製造方法で製造された軟磁性粉体1、1a、1bを加圧成形して成形中間体9を製造し、その後、成形中間体9を液相焼結するものである。
加熱加圧成形の成形条件は、製造される成形体10の形状、特性に応じて適宜選択されるが、例えば、圧粉磁心(軟磁性成形体)を製造する際には、成形温度150〜600℃、成形圧力1〜15ton/cmで行うことが好ましい。
液相焼結は、Feに対しては還元性雰囲気であると共に、Al、Si、Ti、Cr、MoおよびGeからなる群から選択される少なくとも一種の元素およびBに対しては酸化性雰囲気であり、かつ、1150〜1300℃である雰囲気下で行う。
このような雰囲気下で液相焼結を行うことによって、軟磁性粉体1、1a、1bを構成するFeの酸化が抑制されるため、製造される成形体10の磁気特性が維持される。また、軟磁性粉体1、1a、1bを構成するAl、Si等およびBが酸化される。そして、それぞれの酸化物の混合物からなり、成形本体部10aの表面を均一に被覆して成形本体部10a同士を接合する絶縁性の高い成形酸化物被膜10bを形成する。また、このような雰囲気の好ましい条件としては、酸素分圧10−25〜10−16atm、(水素分圧/水蒸気分圧)=1〜10、または、(一酸化炭素分圧/二酸化炭素分圧)=1〜10である。
焼結温度の数値限定理由は以下のとおりである。焼結温度が1150℃未満であると、焼結温度が共晶温度(1150℃)未満となるため、軟磁性粉体1、1a、1bを構成するBが液相となって出現せず、成形酸化物被膜10bが形成されない。また、焼結温度がFe合金のα−γ変態温度を超えないため、成形体10の結晶粒が粗大化しない。なお、Fe合金は、α−γ変態温度を超えるとγ相でその結晶構造は面心立方(FCC)構造となり、α−γ変態温度未満ではα相でその結晶構造は体心立方(BCC)構造となる。α−γ変態では、結晶構造が大きく変わるので、原子の移動が大きく、結晶粒を粗大化させることが可能となる。
一方、焼結温度が1300℃を超えると、成形本体部10a同士の焼結が進み、金属結合が形成され、電気的に導通するため、渦電流損(鉄損)が大きくなる。
したがって、液相焼結は1150〜1300℃で行う必要がある。
また、焼結条件としては、粉末冶金における一般的な焼結条件と同一で、焼結時間は30分〜2時間程度、焼結圧力は大気圧で実施することが好ましい。
(実施例No.1〜9)
表1に示す組成の金属原料(No.1〜9)を用いてガスアトマイズ法で表2に示す組成の軟磁性粉体(平均粒径約100μm、No.1〜9)を製造した。そして、これらの軟磁性粉体を表2に示す成形温度、成形圧力で成形し、成形中間体を製造した。その後、これらの成形中間体を、表2に示す熱処理雰囲気下で、表2に示す温度、時間で液相焼結を行い、直径30mm×厚さ15mmの軟磁性成形体(No.1〜9)を製造した。ここで、表1、表2の組成において、Fe−1at%Al−0.2at%Bは、Alを1at%、Bを0.2at%含有し、残部がFeである鉄合金を意味する。
(比較例No.10〜17)
表1に示す組成の金属原料(No.10〜17)を用いてガスアトマイズ法で粉体(粒径平均粒径約100μm、No.10〜17)を製造した。そして、これらの粉体に、650℃×30分間の熱処理を施し、粉体表面にAl、Siの酸化物からなる酸化物被膜を形成させた表2に示す組成の軟磁性粉体(No.10〜17)を製造した。ただし、軟磁性粉体(No.12、13、16、17)については、酸化物被膜の表面にリン酸処理液を塗布、乾燥して、軟磁性粉体の最表面にリン酸系処理被膜を形成させた。これらの軟磁性粉体(No.10〜17)を表2に示す成形温度、成形圧力で成形し、直径30mm×厚さ15mmの軟磁性成形体(No.10〜17)を製造した。
次に、製造した軟磁性成形体(No.1〜17)の密度、磁束密度、比抵抗および鉄損を、以下の方法で測定した。その結果を表2に示す。
(密度)
各軟磁性成形体の質量を電子上皿天秤により測定すると共に、軟磁性成形体の寸法をマイクロメータにて測定し体積を求めた。そして、密度=質量/体積を算出した。
(磁束密度)
各軟磁性成形体から直径φ10mm×長さ10mmの円柱形の試料をワイヤーカットにより作製した。これを直流磁化特性自動記録装置(理研電子(株)製,BHU-60)の電磁石に挟んで、印加磁場625Oe(エルステッド)を負荷し、そのときの磁束密度を測定した。
(比抵抗)
各軟磁性成形体から厚み(a)が2mm、幅(b)が3mm、長さ(c)が12mmの直方体形状の試料20(図3参照)をマイクロカッターにより作製した。この表面をバフ研磨により鏡面仕上げした後,4端子法により測定した。4端子法は、図4に示すごとく、試料20に所定の電流を流し,その先端面20Aと後端面20Bとの間の電流値と,上面20Cの中央において間隔(d)=1mmの間の電圧値とを求め,これらの値から算出した。
(鉄損)
各軟磁性成形体から内径φ11mm×外径φ15mm×長さ2mmのリング状の試料をワイヤーカットにより作製し、これに1次側、2次側共に50ターンのコイルを巻いた。この試料を用いて、交流磁気特性測定装置(岩崎通信機(株)製,B−Hanalyzer SY−8232)で、10kHz,50mTの場合についての体積鉄損(鉄損)を測定した。
Figure 0004971886
Figure 0004971886
表2の結果から、実施例(No1〜9)の軟磁性成形体は、比較例(No.10〜17)の軟磁性成形体に比べて、比抵抗が高く、鉄損が小さいことが確認された。
(実施例No.18〜26)
表2に示す組成の軟磁性粉体(No.1〜9)に、650℃×30分間の熱処理(水素分圧/水蒸気分圧=10雰囲気下)を施し、粉体表面にAl、Si、Ti、CrまたはMoの酸化物からなる酸化物被膜を形成させた表3に示す組成の軟磁性粉体(平均粒径約100μm、No.18〜26)を製造した。そして、これらの酸化物被膜が形成された軟磁性粉体を表3に示す成形温度、成形圧力で成形し、成形中間体を製造した。その後、これらの成形中間体を、表3に示す熱処理雰囲気下で、表3に示す熱処理温度、時間で液相焼結を行い、直径30mm×厚さ15mmの軟磁性成形体(No.18〜26)を製造した。
次に、製造した軟磁性成形体(No.18〜26)の密度、磁束密度、比抵抗および鉄損を前記の方法で測定した。その結果を表3に示す。
Figure 0004971886
表3の結果から、実施例(No18〜26)の軟磁性成形体は、表2に記載された比較例(No.10〜17)の軟磁性成形体に比べて、比抵抗が高く、鉄損が小さいことが確認された。
(実施例No.27〜35)
表2に示す組成の軟磁性粉体(No.1〜9)に、1150℃×30分間の熱処理(水素分圧/水蒸気分圧=10雰囲気下)を施し、粉体表面にAl、Si、Ti、CrまたはMoの酸化物からなる酸化物被膜と、Bの酸化物からなる酸化物被膜とを形成させた表4に示す組成の軟磁性粉体(平均粒径約100μm、No.27〜35)を製造した。そして、これらの酸化物被膜が形成された軟磁性粉体を表4に示す成形温度、成形圧力で成形し、成形中間体を製造した。その後、これらの成形中間体を、表4に示す熱処理雰囲気下で、表4に示す熱処理温度、時間で液相焼結を行い、直径30mm×厚さ15mmの軟磁性成形体(No.27〜35)を製造した。
次に、製造した軟磁性成形体(No.27〜35)の密度、磁束密度、比抵抗および鉄損を前記の方法で測定した。その結果を表4に示す。
Figure 0004971886
表4の結果から、実施例(No27〜35)の軟磁性成形体は、表2に記載された比較例(No.10〜17)の軟磁性成形体に比べて、比抵抗が高く、鉄損が小さいことが確認された。
(a)〜(c)は、本発明に係る軟磁性粉体の構成を示す模式図である。 (a)〜(c)は、軟磁性成形体の製造方法を模式的に説明する説明図である。 比抵抗を測定する試料の斜視図である。 比抵抗の測定方法(4端子法)を説明する説明図である。
符号の説明
1、1a、1b 軟磁性粉体(粉体)
2a、2b 粉体本体部
3a、3b 酸化物被膜
10 軟磁性成形体(成形体)
10a 成形本体部
10b 成形酸化物被膜

Claims (8)

  1. 鉄を主成分とする鉄合金からなる軟磁性粉体であって、
    Al、Si、Ti、Cr、MoおよびGeからなる群から選択される少なくとも一種の元素と、Bとを含み、残部がFeおよび不可避的不純物からなり、
    前記軟磁性粉体において、前記Al、Si、Ti、Cr、MoおよびGeからなる群から選択される少なくとも一種の元素の総含有量が1〜15at%であり、前記Bの含有量が0.1〜4at%であることを特徴とする軟磁性粉体。
  2. 鉄を主成分とする鉄合金からなる軟磁性粉体であって、
    Al、Si、Ti、Cr、MoおよびGeからなる群から選択される少なくとも一種の元素と、Bとを含み、残部がFeおよび不可避的不純物からなる粉体本体部と、
    前記粉体本体部の表面を被覆する前記Al、Si、Ti、Cr、MoおよびGeからなる群から選択される少なくとも一種の元素の酸化物からなる酸化物被膜とを備え
    前記軟磁性粉体において、前記Al、Si、Ti、Cr、MoおよびGeからなる群から選択される少なくとも一種の元素の総含有量が1〜15at%であり、前記Bの含有量が0.1〜4at%であることを特徴とする軟磁性粉体。
  3. 鉄を主成分とする鉄合金からなる軟磁性粉体であって、
    Al、Si、Ti、Cr、MoおよびGeからなる群から選択される少なくとも一種の元素と、Bとを含み、残部がFeおよび不可避的不純物からなる粉体本体部と、
    前記粉体本体部の表面を被覆する前記Al、Si、Ti、Cr、MoおよびGeからなる群から選択される少なくとも一種の元素の酸化物からなる酸化物被膜およびBの酸化物からなる酸化物被膜とを備え
    前記軟磁性粉体において、前記Al、Si、Ti、Cr、MoおよびGeからなる群から選択される少なくとも一種の元素の総含有量が1〜15at%であり、前記Bの含有量が0.1〜4at%であることを特徴とする軟磁性粉体。
  4. 請求項1ないし請求項のいずれか一項に記載の軟磁性粉体から製造された軟磁性成形体であって、
    Al、Si、Ti、Cr、MoおよびGeからなる群から選択される少なくとも一種の元素を含み、残部がFeおよび不可避的不純物からなる成形本体部と、
    前記成形本体部の表面を被覆し、前記成形本体部同士を接合する成形酸化物被膜とを備え、
    前記成形酸化物被膜が、Al、Si、Ti、Cr、MoおよびGeからなる群から選択される少なくとも一種の元素の酸化物とBの酸化物との混合物とからなることを特徴とする軟磁性成形体。
  5. Al、Si、Ti、Cr、MoおよびGeからなる群から選択される少なくとも一種の元素を総含有量で1〜15at%、Bを含有量で0.1〜4at%含み、残部がFeおよび不可避的不純物からなる金属原料を使用し、アトマイズ法を用いて前記金属原料を粉体化したことを特徴とする軟磁性粉体の製造方法。
  6. 請求項で製造された軟磁性粉体に、前記Feに対しては還元性雰囲気であると共に、前記Al、Si、Ti、Cr、MoおよびGeからなる群から選択される少なくとも一種の元素に対しては酸化性雰囲気である雰囲気下で、600〜800℃の熱処理を施すことを特徴とする軟磁性粉体の製造方法。
  7. 請求項で製造された軟磁性粉体に、前記Feに対しては還元性雰囲気であると共に、前記Al、Si、Ti、Cr、MoおよびGeからなる群から選択される少なくとも一種の元素およびBに対しては酸化性雰囲気である雰囲気下で、1150〜1200℃の熱処理を施すことを特徴とする軟磁性粉体の製造方法。
  8. 請求項ないし請求項のいずれか一項で製造された軟磁性粉体を加熱加圧成形し、その後、前記Feに対しては還元性雰囲気であると共に、前記Al、Si、Ti、Cr、MoおよびGeからなる群から選択される少なくとも一種の元素およびBに対しては酸化性雰囲気であり、かつ、1150〜1300℃である雰囲気下で、液相焼結すること特徴とする軟磁性成形体の製造方法。
JP2007170387A 2007-06-28 2007-06-28 軟磁性粉体、軟磁性成形体およびそれらの製造方法 Active JP4971886B2 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007170387A JP4971886B2 (ja) 2007-06-28 2007-06-28 軟磁性粉体、軟磁性成形体およびそれらの製造方法
PCT/JP2008/059739 WO2009001641A1 (ja) 2007-06-28 2008-05-27 軟磁性粉体、軟磁性成形体およびそれらの製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007170387A JP4971886B2 (ja) 2007-06-28 2007-06-28 軟磁性粉体、軟磁性成形体およびそれらの製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2009010180A JP2009010180A (ja) 2009-01-15
JP4971886B2 true JP4971886B2 (ja) 2012-07-11

Family

ID=40185463

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2007170387A Active JP4971886B2 (ja) 2007-06-28 2007-06-28 軟磁性粉体、軟磁性成形体およびそれらの製造方法

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP4971886B2 (ja)
WO (1) WO2009001641A1 (ja)

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5382424B2 (ja) * 2009-03-23 2014-01-08 アイシン精機株式会社 磁心用粉末の製造方法
JP2012230948A (ja) * 2011-04-25 2012-11-22 Toyota Central R&D Labs Inc 磁心用粉末、圧粉磁心およびその製造方法
JP4906972B1 (ja) 2011-04-27 2012-03-28 太陽誘電株式会社 磁性材料およびそれを用いたコイル部品
JP2012238841A (ja) 2011-04-27 2012-12-06 Taiyo Yuden Co Ltd 磁性材料及びコイル部品
JP5032711B1 (ja) 2011-07-05 2012-09-26 太陽誘電株式会社 磁性材料およびそれを用いたコイル部品
JP5048155B1 (ja) 2011-08-05 2012-10-17 太陽誘電株式会社 積層インダクタ
JP5280500B2 (ja) * 2011-08-25 2013-09-04 太陽誘電株式会社 巻線型インダクタ
JP5082002B1 (ja) * 2011-08-26 2012-11-28 太陽誘電株式会社 磁性材料およびコイル部品
JP6091744B2 (ja) 2011-10-28 2017-03-08 太陽誘電株式会社 コイル型電子部品
JP5833983B2 (ja) * 2012-07-20 2015-12-16 株式会社神戸製鋼所 圧粉磁心用粉末、および圧粉磁心
WO2015068401A1 (ja) * 2013-11-07 2015-05-14 株式会社 東芝 磁石材料、永久磁石、モータ、および発電機
JP6493778B2 (ja) * 2014-07-17 2019-04-03 日立金属株式会社 積層部品及びその製造方法
JP2017092162A (ja) * 2015-11-06 2017-05-25 トヨタ自動車株式会社 圧粉磁心の製造方法
TWI598895B (zh) * 2015-11-19 2017-09-11 Alps Electric Co Ltd Powder magnetic core and its manufacturing method
JP7045905B2 (ja) * 2018-03-30 2022-04-01 山陽特殊製鋼株式会社 軟磁性粉末及びその製造方法
JP7375469B2 (ja) 2019-10-30 2023-11-08 セイコーエプソン株式会社 絶縁体被覆磁性合金粉末粒子、圧粉磁心、およびコイル部品
JP2021174935A (ja) 2020-04-28 2021-11-01 Tdk株式会社 成形体、コアおよび電子部品
JP7459639B2 (ja) 2020-04-28 2024-04-02 Tdk株式会社 複合粒子、コアおよび電子部品
JP7413484B1 (ja) 2022-10-31 2024-01-15 太陽誘電株式会社 磁性基体、磁性基体を備えるコイル部品、コイル部品を備える回路基板、及び回路基板を備える電子機器

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3068155B2 (ja) * 1989-05-27 2000-07-24 ティーディーケイ株式会社 軟磁性合金およびその製造方法
JPH049401A (ja) * 1990-04-26 1992-01-14 Tdk Corp 微結晶軟磁性合金粉末とその製造法
JP2003068514A (ja) * 2001-08-28 2003-03-07 Daido Steel Co Ltd 圧粉磁心とその製造方法
JP4479998B2 (ja) * 2004-05-19 2010-06-09 株式会社ダイヤメット 高密度、高強度、高比抵抗および高磁束密度を有する複合軟磁性焼結材の製造方法
JP4480015B2 (ja) * 2005-03-02 2010-06-16 株式会社ダイヤメット 積層酸化膜被覆鉄粉末
JP2007013069A (ja) * 2005-05-31 2007-01-18 Mitsubishi Materials Pmg Corp MgおよびSi含有酸化物被覆軟磁性粉末の製造方法
JP2007012745A (ja) * 2005-06-29 2007-01-18 Sumitomo Electric Ind Ltd 圧粉磁心およびその製造方法
JP2007048902A (ja) * 2005-08-09 2007-02-22 Sumitomo Electric Ind Ltd 圧粉磁心およびその製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
WO2009001641A1 (ja) 2008-12-31
JP2009010180A (ja) 2009-01-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4971886B2 (ja) 軟磁性粉体、軟磁性成形体およびそれらの製造方法
TWI294321B (en) Method for manufacturing of insulated soft magnetic metal powder formed body
JP4483624B2 (ja) 圧粉磁心用の軟磁性金属粉末および圧粉磁心
KR101702862B1 (ko) 연자성 금속 분말 및 그 분말을 사용한 연자성 금속 압분 코어
JP6511832B2 (ja) 軟磁性金属粉末、およびその粉末を用いた軟磁性金属圧粉コア
EP2589450B1 (en) Composite magnetic material and process for production thereof
JP5063861B2 (ja) 複合圧粉磁心及びその製造法
JP2006049625A (ja) 軟磁性材の製造方法
JP2008028162A (ja) 軟磁性材料の製造方法、軟磁性材料、および圧粉磁心
JP6511831B2 (ja) 軟磁性金属粉末、およびその粉末を用いた軟磁性金属圧粉コア
JP2014060183A (ja) 軟磁性体及びその製造方法
JP2009302420A (ja) 圧粉磁心及びその製造方法
JP5327765B2 (ja) 圧粉コア
JP2007092162A (ja) 高圧縮性鉄粉、およびそれを用いた圧粉磁芯用鉄粉と圧粉磁芯
JP2013098384A (ja) 圧粉磁心
JP2019178402A (ja) 軟磁性粉末
JPH02290002A (ja) Fe―Si系合金圧粉磁心およびその製造方法
JP2015088529A (ja) 圧粉磁心、磁心用粉末およびそれらの製造方法
JP6846016B2 (ja) 圧粉磁心
JP4618557B2 (ja) 軟磁性合金圧密体及びその製造方法
JP2001085211A (ja) 軟磁性粒子,軟磁性成形体及びその製造方法
CN108028131B (zh) 压粉磁芯的制造方法
JP6563348B2 (ja) 軟磁性粉末及び当該軟磁性粉末によって成形された軟磁性体、並びに当該軟磁性粉末及び当該軟磁性体の製造方法
JP2002075721A (ja) 圧粉磁芯
JP6488773B2 (ja) コイル封入圧粉磁芯

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20090929

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20111018

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20111213

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20120403

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20120406

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150413

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150