JP5145923B2 - Composite magnetic material - Google Patents

Composite magnetic material Download PDF

Info

Publication number
JP5145923B2
JP5145923B2 JP2007333774A JP2007333774A JP5145923B2 JP 5145923 B2 JP5145923 B2 JP 5145923B2 JP 2007333774 A JP2007333774 A JP 2007333774A JP 2007333774 A JP2007333774 A JP 2007333774A JP 5145923 B2 JP5145923 B2 JP 5145923B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
metal
metal oxide
magnetic powder
magnetic material
powder
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
JP2007333774A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2009158652A (en
Inventor
悠也 若林
岳史 高橋
伸哉 松谷
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.)
Panasonic Corp
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Panasonic Corp
Matsushita Electric Industrial Co 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 Panasonic Corp, Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Panasonic Corp
Priority to JP2007333774A priority Critical patent/JP5145923B2/en
Publication of JP2009158652A publication Critical patent/JP2009158652A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5145923B2 publication Critical patent/JP5145923B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Description

本発明は、各種インダクタンス部品に用いる優れた生産性と磁気特性を有した複合磁性材料およびその製造方法に関するものである。   The present invention relates to a composite magnetic material having excellent productivity and magnetic properties used for various inductance components, and a method for manufacturing the same.

インダクタンス部品などの磁芯として用いられる圧粉磁芯は、金属粉末に適宜樹脂などの結着剤を添加した混合粉末を加圧成形することにより製造される磁芯である。この圧粉磁芯の構造は、結着剤として絶縁性に優れる樹脂を使用することによって、高周波域におけるコアロスは電磁鋼板を使用した鉄心より小さくなる特徴がある。また、構成している磁性体が金属磁性を用いていることから飽和磁束密度はソフトフェライトコアよりも高くなるという特徴がある。   A dust core used as a magnetic core for an inductance component or the like is a magnetic core manufactured by press-molding a mixed powder obtained by appropriately adding a binder such as a resin to a metal powder. The structure of the dust core is characterized in that the core loss in a high frequency region is smaller than that of an iron core using an electromagnetic steel sheet by using a resin having excellent insulating properties as a binder. Moreover, since the magnetic body which comprises comprises using metal magnetism, there exists the characteristic that a saturation magnetic flux density becomes higher than a soft ferrite core.

しかしながら、圧粉磁芯のコアロスは依然としてソフトフェライトと比較すると大きく、さらなる低損失化が求められている。   However, the core loss of the dust core is still larger than that of soft ferrite, and further reduction in loss is required.

従来、圧粉磁芯は、コアロスの低減を目的として様々な製造方法の検討が行われてきた。例えば、シリコン樹脂と無機顔料を混合攪拌して作製された塗料を、金属磁性粉末の表面に噴霧・被覆し、絶縁性被膜を有する金属磁性粉末を加圧成形し、できた成形体を熱処理することによって得られる圧粉磁芯の製造方法が開示されている(例えば、特許文献1参照)。
特開2003−303711号公報
Conventionally, various manufacturing methods for dust cores have been studied for the purpose of reducing core loss. For example, a coating made by mixing and stirring a silicon resin and an inorganic pigment is sprayed and coated on the surface of the metal magnetic powder, the metal magnetic powder having an insulating film is pressure-molded, and the resulting molded body is heat-treated. The manufacturing method of the dust core obtained by this is disclosed (for example, refer patent document 1).
JP 2003-303711 A

しかしながら、前記従来の構成では、塑性変形能が低いFe−Si系およびFe−Si−Al系等の硬質金属磁性粉末を用いた場合、熱処理後の成形体の強度は未だ十分ではなく、複雑な形状を有する圧粉磁芯の量産時における歩留まり低下という課題を有している。   However, in the conventional configuration, when a hard metal magnetic powder such as Fe-Si-based and Fe-Si-Al-based plastic deformability is low, the strength of the molded body after the heat treatment is not yet sufficient and complicated. It has the subject of the yield fall at the time of mass production of the powder magnetic core which has a shape.

本発明は、Fe−Si系およびFe−Si−Al系等の硬質金属磁性粉末を用いた際において、熱処理後においても成形体が高強度を有することによって生産性を高め、かつ優れた磁気特性を有する複合磁性材料およびその製造方法を提供することを目的とするものである。   In the present invention, when hard metal magnetic powders such as Fe-Si and Fe-Si-Al are used, the molded body has high strength even after heat treatment, thereby improving productivity and having excellent magnetic properties. It is an object of the present invention to provide a composite magnetic material having the above and a method for producing the same.

前記従来の課題を解決するために、本発明は、金属磁性粉末と、絶縁性を有する金属酸化物と、有機結着剤とから成る複合磁性材料であって、前記金属磁性粉末の表面が部分的に露出するように、かつ網目状またはドット状に前記金属酸化物にて被覆されるとともに、前記有機結着材で結着され、前記金属酸化物の被覆厚みをBとし、前記金属磁性粉末の粒径をAとしたとき、前記金属酸化物の被覆厚みを、0.01≦B/A≦0.1の範囲とした構成とするものである。 In order to solve the above-described conventional problems, the present invention provides a composite magnetic material comprising a metal magnetic powder, an insulating metal oxide, and an organic binder, wherein the surface of the metal magnetic powder is a partial surface. manner so as to expose, and is covered with a mesh-like or dot-like on the metal oxide Rutotomoni, wherein the sintered wearing organic binder, the coating thickness of the metal oxide is B, the metal magnetic powder When the particle diameter of A is A, the coating thickness of the metal oxide is in the range of 0.01 ≦ B / A ≦ 0.1 .

本発明の複合磁性材料およびその製造方法は、熱処理後における成形体が高強度を有し、かつ優れた磁気特性を有する複合磁性材料およびその製造方法を提供するものである。   The composite magnetic material and the method for producing the same of the present invention provide a composite magnetic material having a high strength and a good magnetic property after the heat treatment, and a method for producing the same.

(実施の形態1)
以下、本発明の実施の形態1における複合磁性材料およびその製造方法について、図面を参照しながら説明する。
(Embodiment 1)
Hereinafter, the composite magnetic material and the manufacturing method thereof according to Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は本発明の実施の形態1における複合磁性材料の微細構造を説明するための断面図である。また、図2は図1の要部拡大断面図である。   FIG. 1 is a cross-sectional view for explaining the fine structure of the composite magnetic material according to Embodiment 1 of the present invention. FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of the main part of FIG.

図1および図2において、1は磁性を有する金属磁性粉末であり、飽和磁束密度が高く、透磁率の大きな磁性材料が好ましい。そして、この金属磁性粉末の表面を金属磁性粉末1の表面が部分的に露出するように金属酸化物2で被覆していることを特徴としており、例えば、網目状あるいはドット状に金属酸化物2にて被覆することが好ましい。この金属磁性粉末1を被覆する金属酸化物2については高い絶縁性と、高い接合強度を有するとともに優れた被覆性を有していることが好ましい。   1 and 2, reference numeral 1 denotes a magnetic metal magnetic powder, and a magnetic material having a high saturation magnetic flux density and a large magnetic permeability is preferable. The surface of the metal magnetic powder is covered with the metal oxide 2 so that the surface of the metal magnetic powder 1 is partially exposed. For example, the metal oxide 2 is formed in a mesh shape or a dot shape. It is preferable to coat with. About the metal oxide 2 which coat | covers this metal magnetic powder 1, it is preferable that it has high insulation and high joint strength, and also has excellent coating properties.

そして、微小空間である隙間には有機結着剤3を流動充填することによって複合磁性材料を構成している。このような金属酸化物2で部分的に被覆した金属磁性粉末1は表面に無数の凹凸を有する粒子となり、このような表面形状を有する金属磁性粉末1は有機結着剤3との接合強度が大きくなることが分かった。   And the composite magnetic material is comprised by carrying out fluid filling of the organic binder 3 in the clearance gap which is micro space. The metal magnetic powder 1 partially covered with the metal oxide 2 becomes particles having innumerable irregularities on the surface, and the metal magnetic powder 1 having such a surface shape has a bonding strength with the organic binder 3. It turns out that it grows.

また、金属酸化物2と有機結着剤3とが絶縁性を有していることから金属磁性粉末1との直接的な接触も防止することができ、磁気特性的にも優れた複合磁性材料を実現することができる。これは、特に有機結着剤3を金属磁性粉末1と金属酸化物2の両方に接触させて充填することを特徴としている。これによって、有機結着剤3の結合強度を高め、熱処理した後においても機械的強度を保持することができる複合磁性材料を実現することができる。特に、複雑なコア形状を必要とするインダクタンス部品においては、生産途中の工程においても、カケ、ワレなどの構造欠陥を発生させないような複合磁性材料を提供することができる。   In addition, since the metal oxide 2 and the organic binder 3 have insulating properties, direct contact with the metal magnetic powder 1 can be prevented, and a composite magnetic material excellent in magnetic characteristics can also be prevented. Can be realized. This is particularly characterized in that the organic binder 3 is filled in contact with both the metal magnetic powder 1 and the metal oxide 2. As a result, a composite magnetic material that can increase the bond strength of the organic binder 3 and retain the mechanical strength even after heat treatment can be realized. In particular, in an inductance component that requires a complicated core shape, it is possible to provide a composite magnetic material that does not cause structural defects such as chipping and cracking even in the course of production.

次に、本実施の形態1における複合磁性材料についてさらに、詳細に説明する。   Next, the composite magnetic material in Embodiment 1 will be described in further detail.

本実施の形態1における複合磁性材料に用いる金属磁性粉末1としては、Fe−Si系、Fe−Si−Al系、Fe基アモルファス、Co基アモルファス等の硬質金属磁性材料を用いたとき、磁気特性において高い透磁率と飽和磁束密度を実現できるとともに、複合磁性材料の成形体強度の向上効果がもっとも顕著である。   As the metal magnetic powder 1 used for the composite magnetic material in the first embodiment, when a hard metal magnetic material such as Fe-Si, Fe-Si-Al, Fe-based amorphous, Co-based amorphous or the like is used, magnetic characteristics are obtained. Can achieve high magnetic permeability and saturation magnetic flux density, and the effect of improving the strength of the composite magnetic material is most remarkable.

また、本実施の形態1における金属磁性粉の平均粒径は10〜100μmの範囲が好ましい。平均粒径が10μmより小さくなると、成形密度が低下することによって透磁率が低下するために好ましくない。また、平均粒径が100μmより大きくなると高周波領域での渦電流損失が大きくなることから好ましくない。   In addition, the average particle size of the metal magnetic powder in the first embodiment is preferably in the range of 10 to 100 μm. If the average particle size is smaller than 10 μm, the magnetic permeability decreases due to a decrease in molding density, which is not preferable. Further, if the average particle size is larger than 100 μm, eddy current loss in the high frequency region increases, which is not preferable.

また、絶縁性を有する金属酸化物2としては、Al23、SiO2、MgO、ZrO、CaO、TiO2の無機物のうち少なくとも1種類以上含むことが好ましい。これらの金属酸化物2は、熱処理またはアニール処理などの温度処理の過程に於いても金属磁性粉末1とは反応しにくく、絶縁材としてより効果的である。また、所望の粒径を有する粉末を得ることが容易である。 Moreover, as the metal oxide 2 having insulating properties, it is preferable to include at least one of inorganic substances such as Al 2 O 3 , SiO 2 , MgO, ZrO, CaO, and TiO 2 . These metal oxides 2 are less likely to react with the metal magnetic powder 1 in the course of temperature treatment such as heat treatment or annealing treatment, and are more effective as insulating materials. Moreover, it is easy to obtain a powder having a desired particle size.

そして、金属磁性粉末1は、その表面上を金属酸化物2によって35〜90%の範囲で被覆することが好ましい。この被覆率が35%より小さくなると磁気特性の観点から好ましくない。これは金属磁性粉末1どうしが接触あるいは熱拡散を起こすことによる渦電流損失が大きくなるためである。一方、被覆率が90%より大きくなると透磁率が低下するとともに成形体強度が低下するため好ましくない。   And it is preferable to coat | cover the metal magnetic powder 1 on the surface with the metal oxide 2 in 35 to 90% of range. If this coverage is less than 35%, it is not preferable from the viewpoint of magnetic properties. This is because eddy current loss due to contact between metal magnetic powders 1 or thermal diffusion increases. On the other hand, if the coverage is greater than 90%, the magnetic permeability decreases and the strength of the molded body decreases, which is not preferable.

また、金属磁性粉末1の表面上に部分的に被覆される金属酸化物2の被覆層の厚みBは、金属磁性粉末の粒径をAとすると、0.01≦B/A≦0.1であることが好ましい。B/Aが0.01より小さくなると、高周波領域での渦電流損失が大きくなるため好ましくない。また、B/Aが0.1より大きくなると、成形体密度が低下し、透磁率が低下するため好ましくない。   The thickness B of the coating layer of the metal oxide 2 partially coated on the surface of the metal magnetic powder 1 is 0.01 ≦ B / A ≦ 0.1, where A is the particle size of the metal magnetic powder. It is preferable that When B / A is smaller than 0.01, eddy current loss in the high frequency region increases, which is not preferable. On the other hand, if B / A is greater than 0.1, the density of the molded body is lowered and the magnetic permeability is lowered.

さらに、有機結着剤3としては、絶縁性、接合強度および耐熱性を有する樹脂を用いることが好ましく、特にシリコン樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ブチラール樹脂、塩化ビニル樹脂、ポリイミド系樹脂またはポリアミド系樹脂のうち、少なくとも1種類以上を含む有機結着剤3とすることが好ましい。   Furthermore, as the organic binder 3, it is preferable to use a resin having insulating properties, bonding strength and heat resistance, and in particular, a silicon resin, an epoxy resin, a phenol resin, a butyral resin, a vinyl chloride resin, a polyimide resin or a polyamide resin. It is preferable to use the organic binder 3 containing at least one kind of the resin.

次に、本実施の形態1における複合磁性材料の製造方法について説明する。   Next, the manufacturing method of the composite magnetic material in this Embodiment 1 is demonstrated.

本実施の形態1における複合磁性材料は、以下の工程により作成することによって複合磁性材料の成形体強度の向上を発現し得るものである。   The composite magnetic material according to the first embodiment can be improved in the strength of the compact of the composite magnetic material by being produced by the following steps.

まず、金属磁性粉末1の表面に金属酸化物2を網目状あるいはドット状に部分的に被覆し、その後、有機結着剤3を添加混合し、加圧成形および熱処理を行い成形体とする。このような工程を経て作成された成形体は、金属磁性粉末1の表面上に形成された金属酸化物2の凹凸部分を無数に形成することが可能であり、その凹凸部分に有機結着剤3が侵入することで、アンカー効果を発揮し、複合磁性材料としての成形体強度を向上し得ることができる。次に、実施例について詳細に説明する。   First, the surface of the metal magnetic powder 1 is partially coated with the metal oxide 2 in a mesh or dot shape, and then the organic binder 3 is added and mixed, followed by pressure molding and heat treatment to obtain a molded body. The molded body produced through such a process can form an infinite number of uneven portions of the metal oxide 2 formed on the surface of the metal magnetic powder 1, and an organic binder is formed on the uneven portions. When 3 invades, the anchor effect can be exhibited and the strength of the compact as a composite magnetic material can be improved. Next, examples will be described in detail.

(実施例1)
本実施例に用いた金属磁性粉末1としては、Fe−Si−Al系センダスト合金を用い、その組成はSi;9%、Al;5%、残部Feであり、またFe−Si系合金としては、Si;3.5%、残部Feであり、それぞれ(表1)に示した平均粒径を有するアトマイズ粉を用いた。また、Fe基アモルファス粉はFe−Si−B合金を、Co基アモルファスはCo−Fe−Nb−B合金を液体急冷法で合金リボンを作製した後、粉砕することによって、平均粒径;50μm程度の金属磁性粉末1を得た。また、絶縁性を有する金属酸化物2としては、平均粒径;5μm以下の粒子径を有するものを用いた。
Example 1
As the metal magnetic powder 1 used in this example, an Fe—Si—Al based sendust alloy is used, the composition of which is Si: 9%, Al: 5%, the balance Fe, and the Fe—Si based alloy , Si; 3.5%, balance Fe, and atomized powder having the average particle size shown in (Table 1). An Fe-based amorphous powder is an Fe—Si—B alloy, and a Co-based amorphous powder is a Co—Fe—Nb—B alloy prepared by liquid quenching and then pulverized to obtain an average particle size of about 50 μm. Metallic magnetic powder 1 was obtained. Moreover, as the metal oxide 2 having insulating properties, those having an average particle diameter of 5 μm or less were used.

次に、メカノフュージョン法を用いて金属磁性粉末1の表面に(表1)に示した金属酸化物2を所定の被覆率となるように網目状に被覆した。なお、被覆率は80%を基本とした。   Next, the surface of the metal magnetic powder 1 was coated with the metal oxide 2 shown in (Table 1) in a mesh shape so as to have a predetermined coverage using a mechano-fusion method. The coverage was basically 80%.

ここで、メカノフュージョン法とは、複数の異なる素材粒子の間に、機械的エネルギーを加えて、メカノケミカル的な反応を起こさせる技術のことである。このようなメカノフュージョン法に用いる装置として、例えば、ホソカワミクロン社製のメカノフュージョンシステムや奈良機械製作所社製のハイブリダイゼーションシステムが挙げられる。   Here, the mechanofusion method is a technique for causing a mechanochemical reaction by applying mechanical energy between a plurality of different material particles. Examples of the apparatus used for such a mechanofusion method include a mechanofusion system manufactured by Hosokawa Micron and a hybridization system manufactured by Nara Machinery Co., Ltd.

次に、メカノフュージョン法を用いて、金属酸化物2を網目状に被覆した金属磁性粉末1に有機結着剤3としてポリアミド樹脂;3重量部となるよう有機溶剤を用いて溶解した有機ビヒクルを添加した後、混合攪拌を行い、混合物を作製した。   Next, using a mechanofusion method, a polyamide resin as an organic binder 3 on a metal magnetic powder 1 coated with a metal oxide 2 in a network form; an organic vehicle dissolved using an organic solvent so as to be 3 parts by weight After the addition, mixing and stirring were performed to prepare a mixture.

その後、混合物中から有機溶剤を除去するために脱気乾燥を行った後、この脱気乾燥した後の混合物をロールグラニュエーター機で造粒して造粒粉を作製した。   Then, after deaeration drying was performed in order to remove the organic solvent from the mixture, the mixture after this deaeration drying was granulated with a roll granulator to produce granulated powder.

次に、この造粒粉を一軸成形機と所定の金型を用いて、10ton/cm2の加圧力で5秒間加圧成型し、外形;14mmφ、内径;10mmφ、厚み;約4.5mmのトロイダル形状の成形体を得た。また、3.5ton/cm2の加圧力で5秒間加圧成型し、高さ;1.8mm、奥行き;5.85mm、幅;50mmの機械的強度を測定するための平板形状の成形体サンプルを得た。 Next, this granulated powder is press-molded for 5 seconds with a pressing force of 10 ton / cm 2 using a uniaxial molding machine and a predetermined mold, and the outer shape: 14 mmφ, inner diameter: 10 mmφ, thickness: about 4.5 mm A toroidal shaped body was obtained. Further, a flat molded sample for measuring the mechanical strength of height: 1.8 mm, depth: 5.85 mm, width: 50 mm by press molding at a pressure of 3.5 ton / cm 2 for 5 seconds. Got.

その後、作製した各成形体を窒素雰囲気中にて300℃、温度保持時間は0.5時間で熱処理を施した。   Then, each produced molded object was heat-processed in 300 degreeC and the temperature holding time for 0.5 hour in nitrogen atmosphere.

以上説明してきたような構成と製造方法によって、(表1)に示すような金属磁性粉末1と金属酸化物2の組合せでトロイダルコアおよび平板形状の成形体サンプルを作製した。得られたトロイダルコアの成形体サンプルについて透磁率、コア損失(コアロス)を測定した。透磁率(μi)は、LCRメータで周波数100kHzにおいて測定し、コアロスはB−Hアナライザを用いて周波数;100kHz、磁束密度;25mTで測定を行った。   A toroidal core and a plate-shaped molded body sample were produced by the combination of the metal magnetic powder 1 and the metal oxide 2 as shown in (Table 1) by the configuration and the manufacturing method as described above. The magnetic permeability and core loss (core loss) of the obtained toroidal core molded body sample were measured. The magnetic permeability (μi) was measured with a LCR meter at a frequency of 100 kHz, and the core loss was measured with a BH analyzer at a frequency of 100 kHz and a magnetic flux density of 25 mT.

また、平板形状の成形体サンプルを用いて抗折強度の測定方法である3点曲げ試験を行い、最大曲げ応力を求めた。具体的には、間隔が30mmからなる2つのくさび形状の支持部で下方から平板形状の成形体サンプルを支持し、2つの支持部の中間部に上部より荷重を加え、サンプルが折れたときの加重を測定した。この曲げ試験結果をもって、機械的な強度として評価した。それらの評価結果を(表1)に示す。   Moreover, the three-point bending test which is a measuring method of bending strength was done using the flat-shaped molded object sample, and the maximum bending stress was calculated | required. Specifically, a flat shaped sample is supported from below by two wedge-shaped support portions each having an interval of 30 mm, and a load is applied from above to the middle portion of the two support portions, and the sample is broken. The weight was measured. This bending test result was evaluated as mechanical strength. The evaluation results are shown in (Table 1).

Figure 0005145923
Figure 0005145923

(表1)の結果より、Fe−Si系、Fe−Si−Al系、Fe基アモルファスおよびCo基アモルファスなどの金属磁性粉末1の表面に、絶縁性を有するAl23、SiO2、MgO、ZrO、CaO、TiO2の金属酸化物2を部分的に被覆することにより、複合磁性材料としての成形体強度の向上に効果があることが分かる。金属酸化物2よりなる絶縁被膜を形成しないときと比較して、その機械的強度は3倍以上となっている。 From the results of (Table 1), Al 2 O 3 , SiO 2 , MgO having insulating properties are formed on the surface of the metal magnetic powder 1 such as Fe—Si, Fe—Si—Al, Fe-based amorphous, and Co-based amorphous. It can be seen that coating the metal oxide 2 of ZrO, CaO, and TiO 2 partially has an effect of improving the strength of the compact as a composite magnetic material. Compared with the case where the insulating film made of the metal oxide 2 is not formed, the mechanical strength is three times or more.

次に、(表2)に示すような平均粒径を有する金属磁性粉末1を用いて前記と同様の方法によって、SiO2を被覆率70%となるように被覆した。このサンプルの評価結果を(表2)に示す。 Next, SiO 2 was coated to a coverage of 70% by the same method as described above using the metal magnetic powder 1 having an average particle size as shown in (Table 2). The evaluation results of this sample are shown in (Table 2).

Figure 0005145923
Figure 0005145923

(表2)の結果より、金属磁性粉末1の平均粒径が10〜100μmの範囲に於いて、より磁気特性と成形体強度に優れた複合磁性材料を実現していることが分かる。   From the results of (Table 2), it can be seen that a composite magnetic material having more excellent magnetic properties and compact strength is realized when the average particle size of the metal magnetic powder 1 is in the range of 10 to 100 μm.

なお、金属磁性粉末1としてFe−Si系、Fe−Si−Al系、Fe基アモルファスおよびCo基アモルファス金属磁性粉などの硬質金属強磁性体のうち、少なくとも1種類以上を含有する混合粉末においても同様な効果があることは言うまでもない。   In the mixed powder containing at least one or more of hard metal ferromagnets such as Fe-Si, Fe-Si-Al, Fe-based amorphous and Co-based amorphous metal magnetic powders as the metal magnetic powder 1 Needless to say, there is a similar effect.

また、金属酸化物2としては、Al23、SiO2、MgO、ZrO、CaO、TiO2の無機酸化物の粉体は絶縁性も高く、熱処理工程においても金属磁性粉末1と反応しにくいことから、特に好ましい。 Further, as the metal oxide 2 , the inorganic oxide powders of Al 2 O 3 , SiO 2 , MgO, ZrO, CaO, and TiO 2 have high insulating properties and are difficult to react with the metal magnetic powder 1 in the heat treatment process. Therefore, it is particularly preferable.

(実施例2)
前記実施例1と同様の方法によって、(表3)に示した金属磁性粉末1に金属酸化物2としてSiO2を用い、金属磁性粉末1に対する金属酸化物3の被覆率と金属磁性粉末1との寸法形状比の関係について評価した。
(Example 2)
Using the same method as in Example 1, SiO 2 was used as the metal oxide 2 for the metal magnetic powder 1 shown in Table 3, and the coverage of the metal oxide 3 on the metal magnetic powder 1 and the metal magnetic powder 1 The relationship between the size and shape ratio was evaluated.

寸法形状比については、平均粒径をAとし、金属酸化物2の被覆層の厚みをBとしたとき、平均粒径と被覆層の厚みとの比を寸法形状比としてB/Aで評価した。このようなサンプルの作製はメカノフュージョン法の諸条件を変化させることによって、所定の金属酸化物2を被覆した金属磁性粉末1を作製することができる。   Regarding the size / shape ratio, when the average particle size is A and the thickness of the coating layer of the metal oxide 2 is B, the ratio between the average particle size and the thickness of the coating layer is evaluated by B / A as the size / shape ratio. . In the production of such a sample, the metal magnetic powder 1 coated with a predetermined metal oxide 2 can be produced by changing various conditions of the mechanofusion method.

なお、金属磁性粉末1の表面上に被覆されるSiO2の被覆層の厚みBが金属磁性粉末1の粒径Aに対して、所定の比で形成されていることを評価する方法としては、サンプルの切断面を研磨した後、その断面を走査型電子顕微鏡(SEM)により確認した。これらのサンプルについての評価結果を(表3)に示す。 In addition, as a method for evaluating that the thickness B of the coating layer of SiO 2 coated on the surface of the metal magnetic powder 1 is formed at a predetermined ratio with respect to the particle diameter A of the metal magnetic powder 1, After the cut surface of the sample was polished, the cross section was confirmed by a scanning electron microscope (SEM). The evaluation results for these samples are shown in (Table 3).

Figure 0005145923
Figure 0005145923

(表3)の結果より、金属酸化物2の被覆率が35〜90%のときに磁気特性と成形体強度の両立が図れる複合磁性材料を実現していることが分かる。   From the results of (Table 3), it can be seen that a composite magnetic material capable of achieving both magnetic properties and compact strength when the coverage of the metal oxide 2 is 35 to 90% is realized.

また、金属酸化物2の平均粒子径Aと金属酸化物2の被覆層の厚みBの比(A/B)が、0.01≦B/A≦0.1の関係にあるときに磁気特性と成形体強度の両立が図れることが分かった。   Further, when the ratio (A / B) of the average particle diameter A of the metal oxide 2 and the thickness B of the coating layer of the metal oxide 2 is in the relationship of 0.01 ≦ B / A ≦ 0.1, the magnetic characteristics It has been found that the strength of the molded body can be achieved.

(実施例3)
金属磁性粉末1に平均粒子径が50μmのFe−9Si−5Alセンダスト粉を用い、金属酸化物2に平均粒子径0.5μmのSiO2を用い、有機結着剤には(表4)に示すものを用いた。
(Example 3)
Fe-9Si-5Al sendust powder with an average particle diameter of 50 μm is used for the metal magnetic powder 1, SiO 2 with an average particle diameter of 0.5 μm is used for the metal oxide 2, and the organic binder is shown in (Table 4). A thing was used.

なお、上記以外の条件は実施例1と同様に行い、サンプルを作製し、評価を行った。   In addition, conditions other than the above were performed in the same manner as in Example 1, and samples were produced and evaluated.

センダスト粉末の表面上に被覆されるSiO2の被覆層の厚みBが金属磁性粉末1の粒径Aに対して、0.01≦B/A≦0.1で形成されたことを、走査型電子顕微鏡(SEM)により確認した。 That the thickness B of the coating layer of SiO 2 coated on the surface of the sendust powder was formed with 0.01 ≦ B / A ≦ 0.1 with respect to the particle size A of the metal magnetic powder 1, the scanning type It confirmed with the electron microscope (SEM).

評価結果を(表4)に示す。   The evaluation results are shown in (Table 4).

Figure 0005145923
Figure 0005145923

(表4)の結果より、有機結着剤3として、シリコン樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ブチラール樹脂、ポリイミド系樹脂またはアミド系樹脂を用いた場合、より磁気特性と成形体強度に優れた複合磁性材料を得ることができることが分かった。   From the results of (Table 4), when the organic binder 3 is a silicon resin, epoxy resin, phenol resin, butyral resin, polyimide resin or amide resin, a composite having more excellent magnetic properties and molded body strength. It has been found that a magnetic material can be obtained.

なお、上記有機結着剤3を添加しない場合、機械的強度が不足することによって成形体を作製することができなかった。   In addition, when the said organic binder 3 was not added, the molded object could not be produced because mechanical strength was insufficient.

(実施例4)
金属磁性粉末1として、組成がFe−3.5Siとし、平均粒径;50μmのアトマイズ粉を用いた。そして、この金属磁性粉末1の表面に絶縁性を有する金属酸化物2として平均粒径;1μmのコロイダルシリカを被覆した。
Example 4
As the metal magnetic powder 1, an atomized powder having a composition of Fe-3.5Si and an average particle diameter of 50 μm was used. The surface of the metal magnetic powder 1 was coated with colloidal silica having an average particle diameter of 1 μm as the metal oxide 2 having insulating properties.

前記金属磁性粉末1に対してコロイダルシリカ;20%水溶液を噴霧した後、150℃、窒素雰囲気で2時間乾燥させた。このようにして金属磁性粉末1の表面を被覆したコロイダルシリカは金属磁性粉末1の表面上に網目状に被覆することができる。   After colloidal silica; 20% aqueous solution was sprayed on the metal magnetic powder 1, it was dried at 150 ° C. in a nitrogen atmosphere for 2 hours. The colloidal silica thus coated on the surface of the metal magnetic powder 1 can be coated on the surface of the metal magnetic powder 1 in a mesh shape.

このようにして作製した金属磁性粉末1に有機結着剤3として、ポリアミド樹脂;3重量部を含むように有機溶剤にて溶解した有機ビヒクルを加えて混合撹拌し、実施例1と同条件で、脱気乾燥、造粒を行い、トロイダルコア、平板形状サンプルなどの成形体を作製し、熱処理を施した。   An organic vehicle dissolved in an organic solvent so as to contain 3 parts by weight of a polyamide resin as an organic binder 3 was added to the metal magnetic powder 1 thus prepared, and mixed and stirred, under the same conditions as in Example 1. Then, deaeration drying and granulation were carried out to produce molded bodies such as toroidal cores and flat plate samples, and heat treatment was performed.

なお、金属磁性粉末1の表面上に被覆したシリカの被覆層の厚みBが金属磁性粉末1の粒径Aに対して、0.01≦B/A≦0.1で形成されたことを走査型電子顕微鏡(SEM)により確認した。その評価結果を(表5)に示す。   In addition, it is scanned that the thickness B of the silica coating layer coated on the surface of the metal magnetic powder 1 is 0.01 ≦ B / A ≦ 0.1 with respect to the particle size A of the metal magnetic powder 1. This was confirmed by a scanning electron microscope (SEM). The evaluation results are shown in (Table 5).

Figure 0005145923
Figure 0005145923

(表5)の結果より、金属磁性粉末1の表面に金属酸化物2を部分的に均一に被覆させる手法として、メカノフュージョンおよびコロイダルシリカ水溶液の噴霧が適することが確認できた。   From the results of (Table 5), it was confirmed that spraying of mechanofusion and colloidal silica aqueous solution was suitable as a technique for coating the surface of the metal magnetic powder 1 with the metal oxide 2 partially and uniformly.

以上のように、本発明にかかる複合磁性材料およびその製造方法は、成形体としての機械的強度を保持することができるとともに、優れた磁気特性を有する複合磁性材料を実現できることからインダクタンス部品などに用いる圧粉磁芯として有用である。   As described above, the composite magnetic material and the manufacturing method thereof according to the present invention can maintain the mechanical strength as a molded body and can realize a composite magnetic material having excellent magnetic properties. It is useful as a dust core to be used.

本発明の実施の形態1における複合磁性材料の微細構造を説明するための断面図Sectional drawing for demonstrating the fine structure of the composite magnetic material in Embodiment 1 of this invention 図1の要部拡大断面図1 is an enlarged cross-sectional view of the main part of FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1 金属磁性粉末
2 金属酸化物
3 有機結着剤
1 Metallic magnetic powder 2 Metal oxide 3 Organic binder

Claims (6)

金属磁性粉末と、
絶縁性を有する金属酸化物と、
有機結着剤とから成る複合磁性材料であって、
前記金属磁性粉末の表面が部分的に露出するように、かつ網目状またはドット状に前記金属酸化物にて被覆されるとともに、前記有機結着材で結着され
前記金属酸化物の被覆厚みをBとし、前記金属磁性粉末の粒径をAとしたとき、前記金属酸化物の被覆厚みを、0.01≦B/A≦0.1の範囲とした複合磁性材料。
Metal magnetic powder,
An insulating metal oxide;
A composite magnetic material comprising an organic binder,
Wherein as metal magnetic powder surface is partially exposed and covered by reticulated or dots on the metal oxide Rutotomoni are sintered wearing the organic binder,
Composite magnetism wherein the metal oxide coating thickness is in the range of 0.01 ≦ B / A ≦ 0.1, where B is the metal oxide coating thickness and A is the particle size of the metal magnetic powder. material.
前記金属磁性粉末をFe−Si系、Fe−Si−Al系、Fe基アモルファスまたはCo基アモルファスの強磁性体のうち、少なくとも1種類以上を含んだ前記金属磁性粉末とした請求項1に記載の複合磁性材料。 2. The metal magnetic powder according to claim 1, wherein the metal magnetic powder includes at least one or more of Fe—Si, Fe—Si—Al, Fe-based amorphous, and Co-based amorphous ferromagnetic materials. Composite magnetic material. 前記金属磁性粉末の平均粒径を10〜100μmとした請求項1に記載の複合磁性材料。 The composite magnetic material according to claim 1, wherein the metal magnetic powder has an average particle size of 10 to 100 μm. 前記金属酸化物をAl23、SiO2、MgO、ZrO、CaOまたはTiO2のうち少なくとも一つを含む前記金属酸化物とした請求項1に記載の複合磁性材料。 The composite magnetic material according to the metal oxide Al 2 O 3, SiO 2, MgO, ZrO, to claim 1 in which the said metal oxide comprising at least one of CaO or TiO 2. 前記金属磁性粉末の表面を前記金属酸化物にて35〜90%の範囲で被覆した請求項1に記載の複合磁性材料。 The composite magnetic material according to claim 1, the surface of the magnetic metal powder coated with a range of 35 to 90% by the metal oxide. 前記有機結着剤を、シリコン樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ブチラール樹脂、塩化ビニル樹脂、ポリイミド系樹脂またはポリアミド系樹脂のうち、少なくとも一つを含んだ前記有機結着剤とした請求項1に記載の複合磁性材料。 The organic binder, silicone resin, epoxy resin, phenol resin, butyral resin, vinyl chloride resin, of polyimide resin or polyamide resin, to claim 1 where the comprising at least one said organic binder The composite magnetic material described.
JP2007333774A 2007-12-26 2007-12-26 Composite magnetic material Active JP5145923B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007333774A JP5145923B2 (en) 2007-12-26 2007-12-26 Composite magnetic material

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007333774A JP5145923B2 (en) 2007-12-26 2007-12-26 Composite magnetic material

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2009158652A JP2009158652A (en) 2009-07-16
JP5145923B2 true JP5145923B2 (en) 2013-02-20

Family

ID=40962365

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2007333774A Active JP5145923B2 (en) 2007-12-26 2007-12-26 Composite magnetic material

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5145923B2 (en)

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101745637B (en) * 2010-02-11 2016-03-09 昆山磁通新材料科技有限公司 A kind of insulating coating method and the metal-powder-core prepared according to the method
ITVR20120168A1 (en) * 2012-08-10 2014-02-11 Marco Mandelli CHEMICAL COMPOSITION SENSITIVE TO TEMPERATURE CHANGES AND PRODUCTION METHOD AND USE OF THE SAME.
JP5822146B2 (en) * 2013-03-29 2015-11-24 パウダーテック株式会社 Composite magnetic powder for noise suppression
JP2014216495A (en) * 2013-04-25 2014-11-17 Tdk株式会社 Soft magnetic material composition, magnetic core, coil type electronic component, and process of manufacturing compact
JP6522462B2 (en) 2014-08-30 2019-05-29 太陽誘電株式会社 Coil parts
WO2016129263A1 (en) * 2015-02-09 2016-08-18 Jfeスチール株式会社 Raw material powder for soft magnetic powder, and soft magnetic powder for powder magnetic core
CN104835609B (en) * 2015-05-05 2017-11-03 深圳市麦捷微电子科技股份有限公司 A kind of inductor non-crystaline amorphous metal magnetic and manufacture method
US11756714B2 (en) 2016-02-10 2023-09-12 Tokin Corporation Composite magnetic material and method for manufacturing same
CN106409453B (en) * 2016-08-31 2019-01-01 余云森 A kind of magnet composite material of nano modification and the application in inductance component
JP6926419B2 (en) * 2016-09-02 2021-08-25 Tdk株式会社 Powder magnetic core
JP7283031B2 (en) * 2017-03-09 2023-05-30 Tdk株式会社 dust core
US11915847B2 (en) 2017-03-09 2024-02-27 Tdk Corporation Dust core
CN107919202A (en) * 2017-10-20 2018-04-17 江苏瑞德磁性材料有限公司 A kind of preparation method of high direct current biasing high frequency stability iron Si-Al Magnetic Powder Core
CN113228205B (en) * 2018-12-28 2023-11-07 株式会社村田制作所 Sintered body and method for producing same
JP7078016B2 (en) * 2019-06-17 2022-05-31 株式会社村田製作所 Inductor parts

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55130103A (en) * 1979-03-30 1980-10-08 Tohoku Metal Ind Ltd Process for producing dust magnetic material
JPS59119710A (en) * 1982-12-27 1984-07-11 Toshiba Corp Iron core
US4601765A (en) * 1983-05-05 1986-07-22 General Electric Company Powdered iron core magnetic devices
JPS63244706A (en) * 1987-03-31 1988-10-12 Toshiba Corp Manufacture of iron core
JP2002313620A (en) * 2001-04-13 2002-10-25 Toyota Motor Corp Soft magnetic powder with insulating film, soft magnetic molded body using the same, and their manufacturing method
JP2003332116A (en) * 2002-05-15 2003-11-21 Hitachi Powdered Metals Co Ltd Dust core and its manufacturing method
JP2008169439A (en) * 2007-01-12 2008-07-24 Toyota Motor Corp Magnetic powder, dust core, electric motor and reactor

Also Published As

Publication number Publication date
JP2009158652A (en) 2009-07-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5145923B2 (en) Composite magnetic material
KR101152042B1 (en) Powder magnetic core and production method thereof
CN100520993C (en) Soft magnetic material and dust core
EP1808242B1 (en) METHOD FOR PRODUCING SOFT MAGNETIC METAL POWDER COATED WITH Mg-CONTAINING OXIDIZED FILM AND METHOD FOR PRODUCING COMPOSITE SOFT MAGNETIC MATERIAL USING SAID POWDER
JP5915920B1 (en) Manufacturing method of dust core
KR101945580B1 (en) Method of producing powder for magnetic core
CN1914697B (en) Dust core and method for producing same
EP2252419B1 (en) Ferromagnetic powder composition and method for its production
WO2009128425A1 (en) Composite magnetic material and manufacturing method thereof
KR101910139B1 (en) Magnetic core, method for producing magnetic core, and coil component
JP2002343618A (en) Soft magnetic material and manufacturing method therefor
KR101953032B1 (en) Soft magnetic metal dust core and reactor having thereof
JP3624681B2 (en) Composite magnetic material and method for producing the same
EP2578338A1 (en) Soft magnetic powder, powder granules, dust core, electromagnetic component, and method for producing dust core
JP2007019134A (en) Method of manufacturing composite magnetic material
JP5470683B2 (en) Metal powder for dust core and method for producing dust core
JPWO2007077689A1 (en) Soft magnetic material, dust core, method for producing soft magnetic material, and method for producing dust core
JP2009185312A (en) Composite soft magnetic material, dust core using the same, and their production method
JP2006097124A (en) METHOD FOR PRODUCING SOFT MAGNETIC METAL POWDER COATED WITH Mg-CONTAINING OXIDE FILM AND METHOD FOR PRODUCING COMPOSITE SOFT MAGNETIC MATERIAL FROM THE POWDER
JP4618557B2 (en) Soft magnetic alloy compact and manufacturing method thereof
CN109716454B (en) Magnetic core and coil component
JP2010027871A (en) Dust core and manufacturing method thereof
JP2011216571A (en) High-strength low-loss composite soft magnetic material, method of manufacturing the same, and electromagnetic circuit part
JP6571146B2 (en) Soft magnetic material, dust core using soft magnetic material, reactor using dust core, and method for manufacturing dust core
JP2014199884A (en) High-strength low-loss composite soft magnetic material, geopolymer coated metal powder, electromagnetic circuit part, and method for manufacturing high-strength low-loss composite soft magnetic material

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20101119

RD01 Notification of change of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421

Effective date: 20101214

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20110920

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20110927

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20111125

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20120807

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20121005

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: 20121030

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20121112

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 5145923

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20151207

Year of fee payment: 3