JP5490556B2 - Fe-based soft magnetic alloy powder, method for producing the same, and magnetic sheet using the Fe-based soft magnetic alloy powder - Google Patents

Fe-based soft magnetic alloy powder, method for producing the same, and magnetic sheet using the Fe-based soft magnetic alloy powder Download PDF

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本発明は、性能係数Q及び複素比透磁率の実数部μ´が共に高いFe基軟磁性合金粉末及び磁性シートに関する。   The present invention relates to an Fe-based soft magnetic alloy powder and a magnetic sheet having both a high performance coefficient Q and a real part μ ′ of complex relative permeability.

アンテナ用の磁性シート(例えばRFID用磁性シート)には、薄型で、且つ高い複素比透磁率の実数部μ´及び性能係数Qが求められる。   A magnetic sheet for an antenna (for example, a magnetic sheet for RFID) is required to be thin and have a real part μ ′ having a high complex relative permeability and a performance coefficient Q.

従来では、磁性シートとしてフェライトやセンダスト(登録商標)を用いた磁性シート、Fe−Si系シート等が用いられた。   Conventionally, magnetic sheets using ferrite or Sendust (registered trademark), Fe-Si based sheets, and the like have been used as magnetic sheets.

しかしながら、いずれも、高い複素比透磁率の実数部μ´及び性能係数Qの双方を兼ね備えることが難しかった。   However, in both cases, it is difficult to combine both the real part μ ′ having a high complex relative permeability and the performance coefficient Q.

国際公開第2007/013436号のパンフレットPamphlet of International Publication No. 2007/013436 特開2007−266031号公報JP 2007-266031 A 特開2005−40759号公報JP 2005-40759 A 特開平3−211259号公報JP-A-3-211259 特開平2−125801号公報JP-A-2-125801 特開2005−57444号公報JP-A-2005-57444 特開2008−251735号公報JP 2008-251735 A 特開2006−157540号公報JP 2006-157540 A 特開2007−281074号公報JP 2007-281074 A 特開2003−45708号公報JP 2003-45708 A 特開2002−289414号公報JP 2002-289414 A 特開2009−59752号公報JP 2009-59752 A 特開平11−269509号公報JP-A-11-269509

そこで本発明は上記従来の課題を解決するためのものであり、特に、アトマイズ法など冷却速度が低い方法で合金粉末を作成しても、熱処理後の性能係数Q及び複素比透磁率の実数部μ´が共に高いFe基軟磁性合金粉末及びその製造方法、ならびに前記Fe基軟磁性合金粉末を用いた磁性シートを提供することを目的としている。   Therefore, the present invention is for solving the above-described conventional problems, and in particular, even when an alloy powder is prepared by a method with a low cooling rate such as an atomizing method, the real part of the performance coefficient Q and the complex relative permeability after heat treatment. It is an object of the present invention to provide an Fe-based soft magnetic alloy powder having a high μ ′, a method for producing the same, and a magnetic sheet using the Fe-based soft magnetic alloy powder.

本発明におけるFe基軟磁性合金粉末は、アモルファス相を主相とする合金を熱処理することにより、少なくともbcc相を有する組織から構成され、熱処理前のアモルファスを主相とする合金のTx1/Tm(end)が、K換算で、0.5以上となる組成を有するFe基軟磁性合金粉末とするものである。ここでTx1は、DSC曲線にて、bcc相の結晶化開始温度を示し、Tm(end)は、吸熱曲線の終わりの温度(熱流が融点Tmを示す吸熱ピークからベースラインに戻ったときの温度)を示すものであり、
組成式は、Fe 100-a-b-c-d-e Si a b c Cr d e で示され、Xは、B,P,Cのうち少なくともいずれか1種、Yは、Nb,Moのうち少なくともいずれか1種、Qは、Co,Ni,Cu,Alのうち少なくともいずれか1種であり、0at%≦a≦21at%、3at%≦b≦15at%、1at%≦c≦6at%、0at%≦d≦5at%、0at%≦e≦5at%であり、前記組織が前記bcc相と、前記bcc相と異なるX線回折ピークを持つ第2結晶相とを有する複相組織で構成され、前記bcc相のピーク強度(I 1 )と、前記第2結晶相のピーク強度(I 2 )とのピーク強度比率(I 2 /I 1 )が0.02以上0.15以下であることを特徴とする。
The Fe-based soft magnetic alloy powder in the present invention is composed of a structure having at least a bcc phase by heat-treating an alloy having an amorphous phase as a main phase, and Tx1 / Tm ( end) is a Fe-based soft magnetic alloy powder having a composition of 0.5 or more in terms of K. Here, Tx1 indicates the crystallization start temperature of the bcc phase in the DSC curve, and Tm (end) is the temperature at the end of the endothermic curve (temperature when the heat flow returns from the endothermic peak indicating the melting point Tm to the baseline). ) it is intended to show the,
Composition formula is represented by Fe 100-abcde Si a X b Y c Cr d Q e, X is B, P, at least any one of a C, Y is, Nb, at least one of Mo 1 The seed, Q, is at least one of Co, Ni, Cu, and Al, and 0 at% ≦ a ≦ 21 at%, 3 at% ≦ b ≦ 15 at%, 1 at% ≦ c ≦ 6 at%, 0 at% ≦ d. ≦ 5 at%, 0 at% ≦ e ≦ 5 at%, and the structure is composed of a multiphase structure having the bcc phase and a second crystal phase having an X-ray diffraction peak different from the bcc phase, and the bcc phase wherein the the peak intensity (I 1), the peak intensity of the second crystalline phase (I 2) the peak intensity of the ratio (I 2 / I 1) is 0.02 to 0.15.

Tx1/Tmは、均一な微細結晶組織を形成する上で重要なファクターである。本発明のFe基軟磁性合金粉末は、例えば、アトマイズ法で製造した後、熱処理を施してbcc相と結晶相とを析出させたものであり、Tx1/Tm(end)を上記のように調整することで、熱処理前の状態ではアモルファス相を主体に形成出来る。このように熱処理前の状態がアモルファス主体であると、熱処理により、均一な微細結晶組織を形成することができる。また、アトマイズ法は、金属リボンとして合金を得る液体急冷法に比較して、均一な球状合金粉末を得られる反面、合金溶湯の冷却速度が低いためアモルファスになりにくいが、Tx1/Tm(end)を上記のように調整することで、アトマイズ法でもアモルファス主体の球状合金粉末を得ることが容易となる。   Tx1 / Tm is an important factor in forming a uniform fine crystal structure. The Fe-based soft magnetic alloy powder of the present invention is, for example, manufactured by an atomizing method and then subjected to heat treatment to precipitate a bcc phase and a crystalline phase, and Tx1 / Tm (end) is adjusted as described above. By doing so, the amorphous phase can be mainly formed in the state before the heat treatment. Thus, when the state before the heat treatment is mainly amorphous, a uniform fine crystal structure can be formed by the heat treatment. In addition, the atomization method can obtain a uniform spherical alloy powder compared to the liquid quenching method in which an alloy is obtained as a metal ribbon, but it is difficult to become amorphous due to the low cooling rate of the molten alloy, but Tx1 / Tm (end) By adjusting the above as described above, it becomes easy to obtain a spherical alloy powder mainly composed of amorphous even by the atomizing method.

iの組成比aは、3at%以上であることがより好ましい。 The composition ratio of S i a is more preferably not less than 3at%.

本発明のFe基軟磁性合金粉末は、bcc相のほかに、前記bcc相と異なるX線回折ピークを持つ第2結晶相を有する。この第2結晶相は、Fe以外の元素を含む化合物相や単体相であるが、特に析出相は(FeSi)3B相、Fe2Nb相等と考えられる。本発明では、前記bcc相のピーク強度(I1)と、前記第2結晶相のピーク強度(I2)とのピーク強度比率(I2/I1)が0.02以上0.15以下としている。bcc相のみが析出した状態では、複素比透磁率の実数部μ´を比較的高くできるが、性能係数Qが低い。第2結晶相が析出すると、性能係数Qが高くなり、一方、複素比透磁率の実数部μ´は低下し始める。そこで本発明では、上記のようにピーク強度比率(I2/I1)を調整して、結晶相をわずかに析出させ、さほど複素比透磁率の実数部μ´を低下させることなく、性能係数Qを高くし、これにより、複素比透磁率の実数部μ´及び性能係数Qの双方を高くしている。 The Fe-based soft magnetic alloy powder of the present invention has a second crystal phase having an X-ray diffraction peak different from the bcc phase in addition to the bcc phase. The second crystal phase is a compound phase or an elemental phase containing an element other than Fe, and in particular, the precipitated phase is considered to be a (FeSi) 3 B phase, an Fe 2 Nb phase, or the like. In the present invention, with the bcc phase of the peak intensity (I 1), the peak intensity of the second crystalline phase (I 2) the peak intensity of the ratio (I 2 / I 1) as a 0.02 to 0.15 Yes. In the state where only the bcc phase is precipitated, the real part μ ′ of the complex relative permeability can be made relatively high, but the performance coefficient Q is low. When the second crystal phase precipitates, the performance coefficient Q increases, while the real part μ ′ of the complex relative permeability starts to decrease. Therefore, in the present invention, the peak intensity ratio (I 2 / I 1 ) is adjusted as described above, the crystal phase is slightly precipitated, and the performance coefficient is reduced without greatly reducing the real part μ ′ of the complex relative permeability. Q is increased, thereby increasing both the real part μ ′ of the complex relative permeability and the performance coefficient Q.

本発明では、前記ピーク強度比率(I2/I1)が0.02以上0.08以下であることが好ましい。 In the present invention, the peak intensity ratio (I 2 / I 1 ) is preferably 0.02 or more and 0.08 or less.

本発明では、前記bcc相の平均結晶粒径は、50nm以下であることが好ましい。このように微細な結晶組織にできることで、複素比透磁率の実数部μ´及び性能係数Qの双方を効果的に高くできる。   In the present invention, the average crystal grain size of the bcc phase is preferably 50 nm or less. By making the crystal structure fine in this way, both the real part μ ′ of the complex relative permeability and the performance coefficient Q can be effectively increased.

また本発明では、アトマイズ法でアモルファス主体の均一な球状合金粉末を得ることが可能となるため、その後の熱処理により微細で均一な組織を形成することができる。このとき、前記bcc相の平均結晶粒径を、50nm以下にでき、このように微細な結晶組織にできることで、複素比透磁率の実数部μ´及び性能係数Qの双方を効果的に高くできる。   Further, in the present invention, it is possible to obtain a uniform spherical alloy powder mainly composed of an amorphous material by the atomizing method, so that a fine and uniform structure can be formed by subsequent heat treatment. At this time, the average crystal grain size of the bcc phase can be reduced to 50 nm or less, and by making such a fine crystal structure, both the real part μ ′ of the complex relative permeability and the performance coefficient Q can be effectively increased. .

また本発明では、合金粉末の平均粒径が、30μm〜100μmの範囲内であることが好ましい。また本発明では、前記合金粉末の平均粒径が、60μm以上であることがより好ましい。 In the present invention, the average particle size of the alloy powder is preferably in the range of 30 .mu.m to 100 .mu.m. In the present invention, the average particle diameter of the alloy powder is more preferably 60 μm or more.

また本発明における磁性シートは、マトリクス材料と、上記に記載のFe基軟磁性合金粉末で形成された扁平粉末とを含むことを特徴とするものである。本発明の磁性シートによれば、特に13.56MHzでの性能係数Qを10以上に、且つ複素比透磁率の実数部μ´を30以上に出来る。また本発明では、扁平加工されたFe基軟磁性合金粉末の平均粒径を上記のように調整することで、13.56MHzにおける複素比透磁率の実数部μ´及び性能係数Qの双方が、より大きくなるように調整しやすく、特に、13.56MHzでの複素比透磁率の実数部μ´を50以上に、より好ましくは60以上に、且つ、性能係数Qを20以上に調整することが可能となる。   The magnetic sheet according to the present invention includes a matrix material and a flat powder formed of the Fe-based soft magnetic alloy powder described above. According to the magnetic sheet of the present invention, the performance coefficient Q at 13.56 MHz can be made 10 or more and the real part μ ′ of the complex relative permeability can be made 30 or more. Further, in the present invention, by adjusting the average particle size of the flat Fe-based soft magnetic alloy powder as described above, both the real part μ ′ of the complex relative permeability at 13.56 MHz and the performance coefficient Q are The real number part μ ′ of the complex relative permeability at 13.56 MHz can be adjusted to 50 or more, more preferably 60 or more, and the performance factor Q can be adjusted to 20 or more. It becomes possible.

また本発明におけるFe基軟磁性合金粉末の製造方法は、Tx1/Tm(end)が、K換算で、0.5以上となる組成の合金からアトマイズ法にてアモルファス単相もしくはアモルファス相を主体としたFe基軟磁性合金粉末を作製し、
前記Tx1は、DSC曲線にて、bcc相の結晶化開始温度を示し、Tm(end)は、吸熱曲線の終わりの温度(熱流が融点Tmを示す吸熱ピークからベースラインに戻ったときの温度)を示し、組成式は、Fe 100-a-b-c-d-e Si a b c Cr d e で示され、Xは、B,P,Cのうち少なくともいずれか1種、Yは、Nb,Moのうち少なくともいずれか1種、Qは、Co,Ni,Cu,Alのうち少なくともいずれか1種であり、0at%≦a≦21at%、3at%≦b≦15at%、1at%≦c≦6at%、0at%≦d≦5at%、0at%≦e≦5at%であり、
さらに熱処理を施してbcc相と、前記bcc相と異なるX線回折ピークを持つ第2結晶相とを析出させ、このとき、
熱処理温度を前記bcc相の結晶化開始温度(Tx1)よりも高く、前記第2結晶相の結晶化開始温度(Tx2)よりも100℃以内の低い温度に設定することを特徴とするものである。
In addition, the manufacturing method of the Fe-based soft magnetic alloy powder in the present invention is mainly composed of an amorphous single phase or an amorphous phase by an atomizing method from an alloy having a Tx1 / Tm (end) of 0.5 or more in terms of K. Produced an Fe-based soft magnetic alloy powder,
Tx1 indicates the crystallization start temperature of the bcc phase in the DSC curve, and Tm (end) is the temperature at the end of the endothermic curve (temperature when the heat flow returns from the endothermic peak indicating the melting point Tm to the baseline). are shown the composition formula is represented by Fe 100-abcde Si a X b Y c Cr d Q e, X is B, P, at least any one of a C, Y is, Nb, at least one of Mo Any one of them, Q is at least one of Co, Ni, Cu, and Al, and 0 at% ≦ a ≦ 21 at%, 3 at% ≦ b ≦ 15 at%, 1 at% ≦ c ≦ 6 at%, 0 at % ≦ d ≦ 5 at%, 0 at% ≦ e ≦ 5 at%,
Further heat treatment is performed to precipitate a bcc phase and a second crystal phase having an X-ray diffraction peak different from the bcc phase ,
The heat treatment temperature is set to be higher than the crystallization start temperature (Tx1) of the bcc phase and lower than 100 ° C. than the crystallization start temperature (Tx2) of the second crystal phase. .

これによりbcc相と第2結晶相の双方を適切に析出させ均一な微細結晶組織を形成できるとともに、bcc相のX線回折のピーク強度(I1)と、第2結晶相のX線回折のピーク強度(I2)とのピーク強度比率(I2/I1)が0.02以上0.15以下の範囲内になるように簡単且つ適切に調整できる。 As a result, both the bcc phase and the second crystal phase are appropriately precipitated to form a uniform fine crystal structure, and the bcc phase X-ray diffraction peak intensity (I 1 ) and the second crystal phase X-ray diffraction The peak intensity ratio (I 2 / I 1 ) with respect to the peak intensity (I 2 ) can be adjusted easily and appropriately so that it falls within the range of 0.02 to 0.15.

また本発明では、前記熱処理温度を、前記第2結晶相の結晶化開始温度(Tx2)よりも、55℃〜70℃の範囲内の低い温度に設定することが好適である。 In the present invention, the pre-Symbol heat treatment temperature, the second than the crystallization starting temperature of the crystalline phase (Tx2), it is preferable to set the lower temperature within the range of 55 ° C. to 70 ° C..

また上記において、前記Fe基軟磁性合金粉末を扁平加工し、このとき、合金粉末の平均粒径を30μm〜100μmの範囲内とし、続いて、前記熱処理を施すことが好ましい。これにより、50以上、好ましくは60以上の複素比透磁率の実数部μ´と20以上の性能係数Qを有する磁性シートを数百μmの薄いシート厚にて製造することが可能になる。   In the above, the Fe-based soft magnetic alloy powder is preferably flattened, and at this time, the average particle size of the alloy powder is preferably in the range of 30 μm to 100 μm, followed by the heat treatment. This makes it possible to manufacture a magnetic sheet having a real part μ ′ having a complex relative permeability of 50 or more, preferably 60 or more, and a performance coefficient Q of 20 or more with a thin sheet thickness of several hundreds of μm.

本発明によれば、複素比透磁率の実数部μ´及び性能係数Qの双方を効果的に高くできる。   According to the present invention, both the real part μ ′ of the complex relative permeability and the performance coefficient Q can be effectively increased.

RFIDデバイス及びリードライタの模式図、Schematic diagram of RFID device and reader / writer Tx1、Tx2、Tm(start)、Tm(end)の定義を示すDSC曲線図、DSC curve diagram showing the definition of Tx1, Tx2, Tm (start), Tm (end), Tx1/Tm(end)と、熱処理前(急冷直後)の構造との関係を示すグラフ、A graph showing the relationship between Tx1 / Tm (end) and the structure before heat treatment (immediately after quenching); Fe基軟磁性合金粉末を扁平加工した際の加工時間とD50との関係を示すグラフ、A graph showing the relationship between processing time and D50 when flattening Fe-based soft magnetic alloy powder; 扁平加工されたFe基軟磁性合金粉末のSEM写真、SEM photograph of flattened Fe-based soft magnetic alloy powder, 磁性シートの断面状態を示すSEM写真、SEM photograph showing the cross-sectional state of the magnetic sheet, 表1に示す各実施例の熱処理温度に対するX線回折図、X-ray diffraction diagram with respect to the heat treatment temperature of each example shown in Table 1, Fe71.5at%Si13.5at%Nb3Cu19Cr2における熱処理温度に対するX線回折図とその一部を拡大した拡大X線回折図、X-ray diffractogram with respect to heat treatment temperature in Fe 71.5at% Si 13.5at% Nb 3 Cu 1 B 9 Cr 2 and enlarged X-ray diffractogram partially enlarged 実施例9と同じ組成のFe基軟磁性合金粉末であり、加工条件が実施例9と異なる試料に対するX線回折図とその一部を拡大した拡大X線回折図、An Fe-based soft magnetic alloy powder having the same composition as in Example 9, an X-ray diffraction diagram for a sample whose processing conditions are different from Example 9, and an enlarged X-ray diffraction diagram in which a part thereof is enlarged, 実施例9のX線回折図、X-ray diffraction diagram of Example 9, 各実施例の熱処理温度と、bcc相の平均結晶粒径Gs及び第2結晶相の平均結晶粒径Gsとの関係を示すグラフ、A graph showing the relationship between the heat treatment temperature of each example and the average crystal grain size Gs of the bcc phase and the average crystal grain size Gs of the second crystal phase; 各実施例の熱処理温度と、ピーク強度比率(I2/I1)との関係を示すグラフ、A graph showing the relationship between the heat treatment temperature of each example and the peak intensity ratio (I 2 / I 1 ); 各実施例(磁性シート)のピーク強度比率(I2/I1)と複素比透磁率の実数部μ´(13.56MHz)及び性能係数Qとの関係を示すグラフ、A graph showing the relationship between the peak intensity ratio (I 2 / I 1 ) of each example (magnetic sheet), the real part μ ′ (13.56 MHz) of the complex relative permeability, and the performance coefficient Q; 各実施例(磁性シート)の熱処理温度と、複素比透磁率の実数部μ´(13.56MHz)及び虚数部μ″(13.56MHz)との関係を示すグラフ、及び、複素比透磁率の実数部μ´(13.56MHz)と性能係数Qとの関係を示すグラフ、A graph showing the relationship between the heat treatment temperature of each example (magnetic sheet) and the real part μ ′ (13.56 MHz) and imaginary part μ ″ (13.56 MHz) of the complex relative permeability, and the real part of the complex relative permeability a graph showing the relationship between μ ′ (13.56 MHz) and the performance factor Q; 本実施例の磁性シートにおける複素比透磁率の実数部μ´及び虚数部μの周波数依存性を示すグラフ、A graph showing the frequency dependence of the real part μ ′ and the imaginary part μ of the complex relative permeability in the magnetic sheet of this example, センダスト(登録商標)の磁性シート(比較例)における複素比透磁率の実数部μ´及び虚数部μの周波数依存性を示すグラフ、A graph showing the frequency dependence of the real part μ ′ and the imaginary part μ of the complex relative permeability in the magnetic sheet of Sendust (registered trademark) (comparative example); Fe−Si系磁性シート(比較例)における複素比透磁率の実数部μ´及び虚数部μの周波数依存性を示すグラフ、A graph showing the frequency dependence of the real part μ ′ and the imaginary part μ of the complex relative permeability in the Fe—Si based magnetic sheet (comparative example); 表2の実験に使用した扁平粉末のSEM写真であり、(a)は38μm以下で分級した扁平粉末のSEM写真、(b)は分級なしの扁平粉末のSEM写真、(c)は38μm以上で分級した扁平粉末のSEM写真、It is a SEM photograph of the flat powder used for the experiment of Table 2, (a) SEM photograph of the flat powder classified at 38 μm or less, (b) SEM photograph of the flat powder without classification, (c) is 38 μm or more SEM photograph of classified flat powder, 表2に示す各サンプルの磁性シート、Fe−Si合金粉末を用いた磁性シート、Fe基非晶質合金粉末を用いた磁性シート、及びFe−Si−Al合金粉末(センダスト;登録商標)を用いた磁性シートにおける複素比透磁率の実数部μ´(13.56MHz)と性能係数Qとの関係を示すグラフ、The magnetic sheet of each sample shown in Table 2, the magnetic sheet using the Fe-Si alloy powder, the magnetic sheet using the Fe-based amorphous alloy powder, and the Fe-Si-Al alloy powder (Sendust (registered trademark)) are used. A graph showing the relationship between the real part μ ′ (13.56 MHz) of the complex relative permeability and the performance coefficient Q in the magnetic sheet, 図17の実験結果に基づき、性能係数Qを約20としたときの、扁平粉末の平均粒径(D50)と磁性シートの複素比透磁率の実数部μ´(13.56MHz)との関係を示すグラフ。FIG. 17 shows the relationship between the average particle diameter (D50) of the flat powder and the real part μ ′ (13.56 MHz) of the complex relative permeability of the magnetic sheet when the performance coefficient Q is about 20. Graph.

図1は、RFIDデバイス及びリードライタの模式図である。
図1に示すようにRFID(Radio Frequency ID)デバイス1は、アンテナ及びICチップを備えるアンテナ回路2と、金属部材3と、前記アンテナ回路2と前記金属部材3との間に挿入された磁性シート4とを有して構成される。通常、アンテナ回路2だけでも通信は可能であるが、アンテナ回路2は、製品の構造上金属部材3(導体)の上に配置されることが不可欠であり、その場合においては、アンテナ回路2と金属部材3との間に磁性シート4を配置することで通信が可能となる。
FIG. 1 is a schematic diagram of an RFID device and a reader / writer.
As shown in FIG. 1, an RFID (Radio Frequency ID) device 1 includes an antenna circuit 2 having an antenna and an IC chip, a metal member 3, and a magnetic sheet inserted between the antenna circuit 2 and the metal member 3. 4. Normally, communication is possible only with the antenna circuit 2, but it is indispensable that the antenna circuit 2 is disposed on the metal member 3 (conductor) because of the structure of the product. Communication is possible by arranging the magnetic sheet 4 between the metal member 3.

アンテナ回路2は、基板上にアンテナ及びICチップが形成された形態である。
金属部材3は例えば筐体の一部を成している。アンテナ回路2と金属部材3との間に挿入される本実施形態の磁性シート4については後述する。
The antenna circuit 2 has a form in which an antenna and an IC chip are formed on a substrate.
The metal member 3 forms a part of the housing, for example. The magnetic sheet 4 of this embodiment inserted between the antenna circuit 2 and the metal member 3 will be described later.

図1に示すように、磁性シート4をアンテナ回路2と金属部材3との間に挿入することで、リードライタ10からの磁束Hが磁性シート4内を通り、RFIDデバイス1とリードライタ10との間で還流磁束を形成できる。通常、RFID通信においては、13.56MHzの周波数が使用されているが、この結果、13.56MHzでのRFID特性の向上を効果的に図ることができる。   As shown in FIG. 1, by inserting the magnetic sheet 4 between the antenna circuit 2 and the metal member 3, the magnetic flux H from the reader / writer 10 passes through the magnetic sheet 4, and the RFID device 1, the reader / writer 10, A reflux magnetic flux can be formed between the two. Normally, a frequency of 13.56 MHz is used in RFID communication. As a result, it is possible to effectively improve RFID characteristics at 13.56 MHz.

本実施形態における磁性シート4は、例えば、扁平加工されたFe基軟磁性合金粉末とマトリクス材料とを含んで構成される。マトリクス材料としては、シリコーン樹脂、ポリプロピレン、塩素化ポリエチレン、ポリエチレン、アクリル樹脂、エチレン・プロピレン・ジエン・ターポリマ(EPDM)、クロロプレン、ポリウレタン、塩化ビニル、飽和ポリエステル、ニトリル樹脂等を選択できる。また、リン酸エステル、赤燐、三酸化アンチモン、カーボンブラック、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、ヘキサブロモベンゼン、メラミン誘導体、臭素系、塩素系、白金系等の難燃剤を添加してもよい。   The magnetic sheet 4 in the present embodiment includes, for example, flattened Fe-based soft magnetic alloy powder and a matrix material. As the matrix material, silicone resin, polypropylene, chlorinated polyethylene, polyethylene, acrylic resin, ethylene / propylene / diene / terpolymer (EPDM), chloroprene, polyurethane, vinyl chloride, saturated polyester, nitrile resin, and the like can be selected. Further, phosphoric acid esters, red phosphorus, antimony trioxide, carbon black, magnesium hydroxide, aluminum hydroxide, hexabromobenzene, melamine derivatives, bromine-based, chlorine-based, platinum-based flame retardants may be added.

Fe基軟磁性合金粉末の含有量は、30〜70体積%の範囲内であることが好ましい。これにより所望のシート特性を得ることが出来る。   The content of the Fe-based soft magnetic alloy powder is preferably in the range of 30 to 70% by volume. Thereby, desired sheet characteristics can be obtained.

磁性シート4を製造するには、まずFe基軟磁性合金の溶湯を水に噴出して急冷する、水アトマイズ法により合金粉末を作製する。なおFe基軟磁性合金粉末の製造方法としては水アトマイズ法に限定されず、ガスアトマイズ法を用いてもよい。また水アトマイズ法、ガスアトマイズ法の処理条件については、原料の種類に応じて通常行われる条件を用いることが出来る。一方、液体急冷法により製造された急冷薄帯であると、アモルファス合金を得やすい半面、薄帯を均一微細な扁平粉に粉砕することが困難であるのでアトマイズ法を使用し、最初から球状粉末状で製造することが好適である。   In order to manufacture the magnetic sheet 4, first, an alloy powder is prepared by a water atomization method in which a molten Fe-based soft magnetic alloy is jetted into water and rapidly cooled. The method for producing the Fe-based soft magnetic alloy powder is not limited to the water atomizing method, and a gas atomizing method may be used. Moreover, about the process conditions of the water atomization method and the gas atomization method, the conditions normally performed according to the kind of raw material can be used. On the other hand, the quenched ribbon manufactured by the liquid quenching method is easy to obtain an amorphous alloy, but it is difficult to pulverize the ribbon into a uniform fine flat powder. It is preferable to manufacture in the form.

そして得られた球状のFe基軟磁性合金粉末を分級して粒度を揃えた後に、合金粉末を扁平加工する。扁平加工に用いるミルは、アトライタ、ビーズミル、ボールミル、ピンミル等の各種ミルを用いることが出来るが、特にビーズミルを用いることが好適である。その後、所定条件で熱処理を施す。熱処理条件については後述する。   Then, after classifying the obtained spherical Fe-based soft magnetic alloy powder to make the particle size uniform, the alloy powder is flattened. Various mills such as an attritor, a bead mill, a ball mill, and a pin mill can be used as the mill used for flattening, but it is particularly preferable to use a bead mill. Thereafter, heat treatment is performed under predetermined conditions. The heat treatment conditions will be described later.

次に、磁性シート4を構成するマトリクス材料の液状体中に上記の扁平粉末を混合させて混合液を作製した後に、混合液をシート化することにより磁性シート4を作製する。シート成形方法は、ドクターブレード法や押し出し成形等が好ましい。なお、上記した熱処理は、磁性シート状に成形した後、行ってもよいし、Fe基軟磁性合金粉末の製造段階とともに、磁性シート状に成形した後の双方に対して行うことも可能である。   Next, after mixing said flat powder with the liquid material of the matrix material which comprises the magnetic sheet 4, and producing a liquid mixture, the magnetic sheet 4 is produced by forming a liquid mixture into a sheet. The sheet molding method is preferably a doctor blade method or extrusion molding. The heat treatment described above may be performed after being formed into a magnetic sheet, or may be performed on both after being formed into a magnetic sheet together with the production stage of the Fe-based soft magnetic alloy powder. .

本実施形態の磁性シート4の厚さは特に限定されないが、磁性シート4の厚さを薄くしても、具体的には1mmより薄くしても磁性シートを使用するデバイスに適したシート特性を得ることが出来る。本実施形態では磁性シートの厚さを0.5mm以下、さらには0.2mm以下に設定しても良好なシート特性を得ることが出来る。また後述する実施例では、磁性シート4の厚さを100μm程度にまで薄く形成している。   Although the thickness of the magnetic sheet 4 of the present embodiment is not particularly limited, sheet characteristics suitable for a device using the magnetic sheet can be obtained even if the thickness of the magnetic sheet 4 is reduced, specifically, less than 1 mm. Can be obtained. In this embodiment, even if the thickness of the magnetic sheet is set to 0.5 mm or less, and further 0.2 mm or less, good sheet characteristics can be obtained. Moreover, in the Example mentioned later, the thickness of the magnetic sheet 4 is thinly formed to about 100 micrometers.

本実施形態におけるFe基軟磁性合金粉末は、Tx1/Tm(end)が、K換算で、0.5以上である。Tx1/Tm(end)は、0.55以上であることが好適である。   In the Fe-based soft magnetic alloy powder in this embodiment, Tx1 / Tm (end) is 0.5 or more in K conversion. Tx1 / Tm (end) is preferably 0.55 or more.

図2に本実施形態における後述する実施例2のFe基軟磁性合金粉末のDSC曲線(一例)を示す。図2に示すように、DSC曲線には少なくとも2回の発熱ピークが発現する。低温側の発熱ピークはbcc相の析出を示しており、発熱曲線の始まりの温度(ベースラインから発熱ピークに向けて熱流が上昇し始めるときの温度)がbcc相の結晶化開始温度Tx1である。また、高温側の発熱ピークは第2結晶相の析出を示しており、発熱曲線の始まりの温度が結晶相の結晶化開始温度Tx2である。ここで、第2結晶相とは第1結晶相(bcc相)の次に高い温度で出てくる結晶相のことであり、さらに第3結晶相が出てくることを妨げるものでない。なお、Tx1、Tx2、Tm等の値は昇温速度20℃/分の条件にて測定した値である。   FIG. 2 shows a DSC curve (an example) of the Fe-based soft magnetic alloy powder of Example 2 described later in the present embodiment. As shown in FIG. 2, at least two exothermic peaks appear in the DSC curve. The exothermic peak on the low temperature side indicates the precipitation of the bcc phase, and the temperature at the beginning of the exothermic curve (the temperature at which the heat flow starts to rise from the baseline toward the exothermic peak) is the crystallization start temperature Tx1 of the bcc phase. . The exothermic peak on the high temperature side indicates the precipitation of the second crystal phase, and the temperature at the beginning of the exothermic curve is the crystallization start temperature Tx2 of the crystal phase. Here, the second crystal phase is a crystal phase that appears at the next highest temperature after the first crystal phase (bcc phase), and does not prevent the third crystal phase from appearing. In addition, values such as Tx1, Tx2, and Tm are values measured under conditions of a heating rate of 20 ° C./min.

また図2に示すように、発熱ピークよりもさらに高温側に、融点Tmを示す吸熱ピークが発現する。この吸熱曲線の始まりの温度(熱流がベースラインから吸熱ピークに向けて下降し始めるときの温度)がTm(start)で、終わりの温度(熱流が融点Tmを示す吸熱ピークから上昇してベースラインに戻ったときの温度)がTm(end)である。   As shown in FIG. 2, an endothermic peak exhibiting a melting point Tm appears on the higher temperature side than the exothermic peak. The temperature at the beginning of this endothermic curve (the temperature at which the heat flow begins to fall from the baseline toward the endothermic peak) is Tm (start), and the temperature at the end (the heat flow rises from the endothermic peak at which the melting point Tm is indicated) Tm (end) is the temperature when the temperature returns to.

Tx1/Tm(end)は、均一な微細結晶組織を形成する上で重要なファクターである。本実施形態のFe基軟磁性合金粉末は、例えば、アトマイズ法でアモルファス単相もしくはアモルファス相を主体とした合金粉末を製造した後、熱処理を施してbcc相と第2結晶相とを析出させることが好ましいが、Tx1/Tm(end)を上記のように調整することで、熱処理前の状態(急冷直後の状態)ではアモルファス相を主体に形成出来る。ここで「アモルファス主体」とは、組織全体がアモルファス相であってもよいし、アモルファス相以外にわずかに(50%以下程度、より好ましくは30%以下)結晶質が存在してもよいことを指す。このように熱処理前の状態(急冷直後の状態)がアモルファス主体であると、その後の熱処理により、均一な微細結晶組織を形成することができる。   Tx1 / Tm (end) is an important factor in forming a uniform fine crystal structure. The Fe-based soft magnetic alloy powder of the present embodiment is prepared by, for example, producing an alloy powder mainly composed of an amorphous single phase or an amorphous phase by an atomizing method, and then performing heat treatment to precipitate the bcc phase and the second crystal phase. However, by adjusting Tx1 / Tm (end) as described above, the amorphous phase can be mainly formed in the state before the heat treatment (the state immediately after the rapid cooling). Here, “amorphous main body” means that the entire structure may be an amorphous phase, or there may be a slight amount of crystalline (about 50% or less, more preferably 30% or less) other than the amorphous phase. Point to. Thus, when the state before the heat treatment (the state immediately after the rapid cooling) is mainly amorphous, a uniform fine crystal structure can be formed by the subsequent heat treatment.

また、本実施形態における所定の熱処理が施されたFe基軟磁性合金粉末は、bcc相と、bcc相と異なるX線回折ピークを持つ第2結晶相とを有する複相組織で構成されることが好適である。また、bcc相のピーク強度(I1)と、第2結晶相のピーク強度(I2)とのピーク強度比率(I2/I1)が0.02以上0.15以下となっている。前記ピーク強度比率(I2/I1)は、0.02以上0.08以下であることが好適である。 In addition, the Fe-based soft magnetic alloy powder subjected to the predetermined heat treatment in the present embodiment is composed of a multiphase structure having a bcc phase and a second crystal phase having an X-ray diffraction peak different from the bcc phase. Is preferred. Further, the bcc phase of the peak intensity (I 1), the peak intensity of the second crystalline phase (I 2) the peak intensity of the ratio (I 2 / I 1) is in the 0.02 to 0.15. The peak intensity ratio (I 2 / I 1 ) is preferably 0.02 or more and 0.08 or less.

このように本実施形態のFe基軟磁性合金粉末は、bcc相のほかに、bcc相と異なるX線回折ピークを持つ第2結晶相を有する。bcc相は、α−Fe単相やFe固溶体である。第2結晶相は、Fe以外の元素を含む化合物相や単体相である。化合物相は、(FeSi)3B相、Fe2Nb相等と考えられる。第2結晶相は、X線回折ピークが異なる複数相、存在してもよい。 Thus, the Fe-based soft magnetic alloy powder of the present embodiment has a second crystal phase having an X-ray diffraction peak different from the bcc phase in addition to the bcc phase. The bcc phase is an α-Fe single phase or Fe solid solution. The second crystal phase is a compound phase or a single phase containing an element other than Fe. The compound phase is considered to be (FeSi) 3 B phase, Fe 2 Nb phase, or the like. The second crystal phase may exist in a plurality of phases having different X-ray diffraction peaks.

本実施形態では、bcc相のピーク強度(I1)と、第2結晶相のピーク強度(I2)とのピーク強度比率(I2/I1)を0.02以上0.15以下に設定し、第2結晶相をわずかに析出させている。ここで、bcc相のピーク強度および第2結晶相のピークは、X線回折結果より認識されるピークの最大のものを用いた。bcc相のピーク強度(I1)はd=2.015Å(λ=1.7903の波長を用いたX線回折で2θ=52.7°)付近の回折ピークであり、化合物相の回折ピークは比較的分かりやすい、d=2.089Å(λ=1.7903Åの波長を用いたX線回折で2θ=50.7°)付近のピークである。これにより、複素比透磁率の実数部μ´及び性能係数Qの双方を高くすることが出来る。 In this embodiment, the bcc phase of the peak intensity (I 1), setting the peak intensity of the second crystalline phase (I 2) the peak intensity of the ratio (I 2 / I 1) to 0.02 to 0.15 However, the second crystal phase is slightly precipitated. Here, as the peak intensity of the bcc phase and the peak of the second crystal phase, the maximum peak recognized from the X-ray diffraction result was used. The peak intensity (I 1 ) of the bcc phase is a diffraction peak near d = 2.015 = (2θ = 52.7 ° in X-ray diffraction using a wavelength of λ = 1.903), and the diffraction peak of the compound phase is It is a relatively easy-to-understand peak near d = 2.089Å (2θ = 50.7 ° by X-ray diffraction using a wavelength of λ = 1.903Å). Thereby, both the real part μ ′ of the complex relative permeability and the performance coefficient Q can be increased.

また本実施形態では、bcc相の平均結晶粒径を、50nm以下に微細結晶化できる。なお上記の平均結晶粒径は、Fe基軟磁性合金を扁平加工しない元粉での数値範囲であり、扁平加工後の合金粉末においても、bcc相の平均結晶粒径を、50nm以下に微細結晶化できる。このように微細な結晶組織にできることで、複素比透磁率の実数部μ´及び性能係数Qの双方を効果的に高くできる。   In this embodiment, the average crystal grain size of the bcc phase can be finely crystallized to 50 nm or less. The above average crystal grain size is a numerical range of the original powder that does not flatten the Fe-based soft magnetic alloy. Even in the alloy powder after flattening, the average crystal grain size of the bcc phase is reduced to 50 nm or less. Can be By making the crystal structure fine in this way, both the real part μ ′ of the complex relative permeability and the performance coefficient Q can be effectively increased.

本実施形態におけるFe基軟磁性合金粉末は、例えば、組成式が、Fe100-a-b-c-d-eSiabcCrdeで示され、Xは、B,P,Cのうち少なくともいずれか1種、Yは、Nb,Moのうち少なくともいずれか1種、Qは、Co,Ni,Cu,Alのうち少なくともいずれか1種であり、0at%≦a≦21at%、3at%≦b≦15at%、1at%≦c≦6at%、0at%≦d≦5at%、0at%≦e≦5at%である。特に、Siの組成比aは、3at%以上であることが好ましい。これにより、熱処理前の状態(急冷直後の状態)をアモルファス主体に形成しやすく、また、Tx1、Tx2、Tm(end)等を所定範囲内に収まるように調整しやすい。 Fe-based soft magnetic alloy powder in the present embodiment, for example, the composition formula is indicated by Fe 100-abcde Si a X b Y c Cr d Q e, X is B, P, at least one of C 1 Species, Y is at least one of Nb and Mo, Q is at least one of Co, Ni, Cu, and Al, and 0 at% ≦ a ≦ 21 at%, 3 at% ≦ b ≦ 15 at %, 1 at% ≦ c ≦ 6 at%, 0 at% ≦ d ≦ 5 at%, and 0 at% ≦ e ≦ 5 at%. In particular, the composition ratio a of Si is preferably 3 at% or more. Thereby, the state before the heat treatment (the state immediately after the rapid cooling) can be easily formed mainly by the amorphous body, and Tx1, Tx2, Tm (end), etc. can be easily adjusted to be within a predetermined range.

そして、上記した扁平状のFe基軟磁性合金粉末(扁平粉末)を有する磁性シート4によれば、特に13.56MHzでの性能係数Qを10以上に、且つ複素比透磁率の実数部μ´を30以上に出来る。   And according to the magnetic sheet 4 having the above-described flat Fe-based soft magnetic alloy powder (flat powder), the performance coefficient Q particularly at 13.56 MHz is 10 or more, and the real part μ ′ of the complex relative permeability is Can be increased to 30 or more.

本実施形態では、Fe基軟磁性合金粉末が上記のFe100-a-b-c-d-eSiabcCrdeで示された扁平粉末であり、合金粉末の平均粒径が、30μm〜100μmの範囲内であることが好ましい。合金粉末の平均粒径は、累積50%粒径(D50)であり、粒度分布計(NikkisoのMicrotrac MT3000)で測定したものである。 In this embodiment, a flat powder Fe-based soft magnetic alloy powder is given above of Fe 100-abcde Si a X b Y c Cr d Q e, the average particle diameter of the alloy powder is in the range of 30μm~100μm It is preferable to be within. The average particle size of the alloy powder is a 50% cumulative particle size (D50), measured with a particle size distribution meter (Microtrac MT3000 from Nikkiso).

また、前記合金粉末の平均粒径(D50)は、60μm以上であることが好ましく、より好ましくは63μm以上、更に好ましくは70μm以上である。   The average particle diameter (D50) of the alloy powder is preferably 60 μm or more, more preferably 63 μm or more, and further preferably 70 μm or more.

また、扁平粉末のアスペクト比(縦横比)は、10〜800の範囲内であり、厚みは、0.1μm〜100μm程度であり、好ましくは0.1μm〜10μm以下であることが好適である。   The aspect ratio (aspect ratio) of the flat powder is in the range of 10 to 800, and the thickness is about 0.1 μm to 100 μm, preferably 0.1 μm to 10 μm.

本実施形態では、30μm〜100μmの平均粒径(D50)を有する上記組成の扁平粉末を含有した磁性シート4では、13.56MHzにおける性能係数Q及び複素比透磁率の実数部μ´の双方がより大きくなるように調整しやすい。具体的には、13.56MHzでの性能係数Qを20以上に、且つ複素比透磁率の実数部μ´を50以上に調整することが可能になる。さらに、扁平粉末の平均粒径(D50)を60μm以上、更に好ましくは63μm以上にすることで、13.56MHzでの性能係数Qを20以上に、且つ複素比透磁率の実数部μ´を60以上に調整することが可能になる。   In this embodiment, in the magnetic sheet 4 containing the flat powder having the above composition having an average particle diameter (D50) of 30 μm to 100 μm, both the performance coefficient Q at 13.56 MHz and the real part μ ′ of the complex relative permeability are Easy to adjust to be larger. Specifically, the performance coefficient Q at 13.56 MHz can be adjusted to 20 or more, and the real part μ ′ of the complex relative permeability can be adjusted to 50 or more. Furthermore, by making the average particle diameter (D50) of the flat powder 60 μm or more, more preferably 63 μm or more, the performance coefficient Q at 13.56 MHz is 20 or more, and the real part μ ′ of the complex relative permeability is 60. It becomes possible to adjust above.

後述する実験に示すように、複素比透磁率の実数部μ´及び性能係数Qの双方を大きくするには、扁平粉末の平均粒径(D50)は大きいほうが効果的であるが、そのためには、アトマイズ法等で形成した球状のFe基軟磁性合金粉末(元粉)自体の平均粒径が大きくなくてはならない。しかしながら、粒径の大きい元粉を製造するにも限度があり、また元粉の平均粒径をかなり大きく形成できたとしても前記元粉を扁平加工した際に割れ等が生じやすくなり、具体的には、扁平粉末の平均粒径(D50)を100μmより大きく形成することが困難であった。そのため、本実施形態では、扁平粉末の平均粒径(D50)の上限を100μmに設定している。   As shown in the experiment described later, in order to increase both the real part μ ′ of the complex relative permeability and the performance coefficient Q, it is effective that the average particle diameter (D50) of the flat powder is large. The average particle size of the spherical Fe-based soft magnetic alloy powder (original powder) itself formed by the atomization method or the like must be large. However, there is a limit to producing a base powder having a large particle size, and even if the average particle size of the base powder can be formed to be quite large, cracking and the like are likely to occur when the base powder is flattened. It was difficult to form an average particle size (D50) of the flat powder larger than 100 μm. Therefore, in this embodiment, the upper limit of the average particle diameter (D50) of the flat powder is set to 100 μm.

本実施形態では、上記組成式において、Siの組成比aを3.2at%〜20.5at%の範囲内とすることが好ましく、12.5at%〜20.5at%、さらには13.5at%〜15.5at%の範囲内とすることがより好ましい。   In the present embodiment, in the above composition formula, the Si composition ratio a is preferably in the range of 3.2 at% to 20.5 at%, 12.5 at% to 20.5 at%, and further 13.5 at%. More preferably, it is within the range of ˜15.5 at%.

また本実施形態では、元素Xには少なくともBを含み、Bの組成比は、6at%〜10.5at%、さらに好ましくは、6.2at%〜10.5at%の範囲内であることが好ましい。さらには、Bの組成比は、6.5at%〜9at%の範囲内であることがより好ましい。   In this embodiment, the element X contains at least B, and the composition ratio of B is preferably in the range of 6 at% to 10.5 at%, more preferably in the range of 6.2 at% to 10.5 at%. . Furthermore, the composition ratio of B is more preferably in the range of 6.5 at% to 9 at%.

また、元素Yは少なくともNbを含み、Nbの組成比は、2at%〜5.5at%、3at%〜4at%の範囲内であることが好ましい。   The element Y contains at least Nb, and the composition ratio of Nb is preferably in the range of 2 at% to 5.5 at%, 3 at% to 4 at%.

また、Crの組成比dは1at%〜4at%、1at%〜3at%以下であることが好ましい。また,元素Qは少なくともCuを含み、Cuの組成比は0at%より大きく2at%以下、0.5at%〜1at%であることが好ましい。   The Cr composition ratio d is preferably 1 at% to 4 at%, 1 at% to 3 at% or less. The element Q contains at least Cu, and the composition ratio of Cu is preferably greater than 0 at% and 2 at% or less, and 0.5 at% to 1 at%.

本実施形態では、Fe基軟磁性合金粉末が、Fe−Si−Nb−Cu−B−Cr、Fe−Si−Nb−Cu−B、Fe−Nb−Si−P−C−B−Cu、Fe−Nb−Si−B−Cu−Al、Fe−Mo−Nb−P−B等であることが好適である。   In the present embodiment, the Fe-based soft magnetic alloy powder is Fe—Si—Nb—Cu—B—Cr, Fe—Si—Nb—Cu—B, Fe—Nb—Si—P—C—B—Cu, Fe -Nb-Si-B-Cu-Al, Fe-Mo-Nb-P-B, and the like are preferable.

本実施形態では、Fe基軟磁性合金粉末を上記した、より限定された組成範囲内にて調整し、且つ扁平粉末の平均粒径(D50)を30μm〜100μmの範囲内、好ましくは60μm以上とすることで、より効果的に、前記扁平粉末を含有する磁性シート4の13.56MHzにおける性能係数Qが20以上に、且つ複素比透磁率の実数部μ´が50以上(好ましくは60以上)となるように調整することが可能である。   In this embodiment, the Fe-based soft magnetic alloy powder is adjusted within the more limited composition range described above, and the average particle size (D50) of the flat powder is within a range of 30 μm to 100 μm, preferably 60 μm or more. Thus, the performance coefficient Q at 13.56 MHz of the magnetic sheet 4 containing the flat powder is more effectively 20 and the real part μ ′ of the complex relative permeability is 50 or more (preferably 60 or more). It is possible to adjust so that.

本実施形態では、このように、13.56MHzでの性能係数Q及び複素比透磁率の実数部μ´の双方を適切且つ簡単に大きくすることができる。したがって図1に示すリードライタ10とRFIDデバイス1間の最大通信距離L1を大きくすることが可能になる。特に本実施形態では、数百μm程度の薄いシート厚で、複素比透磁率の実数部μ´及び性能係数Qの双方を効果的に大きくすることができ、RFIDデバイス1の薄型化と、優れた通信特性を得ることが可能である。   In the present embodiment, both the performance coefficient Q at 13.56 MHz and the real part μ ′ of the complex relative permeability can be appropriately and easily increased as described above. Therefore, the maximum communication distance L1 between the reader / writer 10 and the RFID device 1 shown in FIG. 1 can be increased. In particular, in the present embodiment, both the real part μ ′ of the complex relative permeability and the performance coefficient Q can be effectively increased with a thin sheet thickness of about several hundred μm, and the RFID device 1 can be made thin and excellent. Communication characteristics can be obtained.

本実施形態のFe基軟磁性合金粉末の製造方法では、所定の熱処理を施して、アモルファス主体の状態から図2のDSC曲線に示すようにbcc相及び第2結晶相の双方を析出させる。このとき、熱処理温度をbcc相の結晶化開始温度(Tx1)よりも高く、第2結晶相の結晶化開始温度(Tx2)よりも100℃以内の低い温度に設定する。ここでTx2は、昇温速度20℃/分の条件で測定した場合のDSC曲線にてbcc相の結晶化開始温度Tx1の次に現れる結晶化開始温度である。また熱処理時間を5min以上240min以内に設定する。   In the method for producing the Fe-based soft magnetic alloy powder of this embodiment, a predetermined heat treatment is performed to precipitate both the bcc phase and the second crystal phase from the amorphous main state as shown in the DSC curve of FIG. At this time, the heat treatment temperature is set higher than the crystallization start temperature (Tx1) of the bcc phase and lower than 100 ° C. than the crystallization start temperature (Tx2) of the second crystal phase. Here, Tx2 is the crystallization start temperature that appears next to the crystallization start temperature Tx1 of the bcc phase in the DSC curve when measured at a temperature increase rate of 20 ° C./min. Further, the heat treatment time is set to 5 min or more and 240 min or less.

これにより、bcc相と第2結晶相の双方を適切に析出させ均一な微細結晶組織を形成できるとともに、bcc相のX線回折のピーク強度(I1)と、第2結晶相のX線回折のピーク強度(I2)とのピーク強度比率(I2/I1)が0.02以上0.15以下の範囲内になるように簡単且つ適切に調整できる。なお、本発明においては、第2結晶相の結晶化開始温度(Tx2)よりも100℃以内の低い温度で熱処理を行っても、ある一定の時間熱処理を行えば、第2結晶相が析出するものである。 As a result, both the bcc phase and the second crystal phase can be appropriately precipitated to form a uniform fine crystal structure, and the bcc phase X-ray diffraction peak intensity (I 1 ) and the second crystal phase X-ray diffraction can be formed. The peak intensity ratio (I 2 / I 1 ) to the peak intensity (I 2 ) can be adjusted easily and appropriately so that it falls within the range of 0.02 to 0.15. In the present invention, even if the heat treatment is performed at a temperature lower than 100 ° C. below the crystallization start temperature (Tx2) of the second crystal phase, the second crystal phase precipitates if the heat treatment is performed for a certain time. Is.

本実施形態では、組成式が、Fe100-a-b-c-d-eSiabcCrdeで示され、Xは、B,P,Cのうち少なくともいずれか1種、Yは、Nb,Moのうち少なくともいずれか1種、Qは、Co,Ni,Cu,Alのうち少なくともいずれか1種であり、0at%≦a≦21at%、3at%≦b≦15at%、1at%≦c≦6at%、0at%≦d≦5at%、0at%≦e≦5at%からなるFe基軟磁性合金粉末をアトマイズ法等で作製する。 In this embodiment, the composition formula is represented by Fe 100-abcde Si a X b Y c Cr d Q e, X is, B, P, at least any one of a C, Y is, Nb, the Mo At least one of them, Q is at least one of Co, Ni, Cu, and Al, and 0 at% ≦ a ≦ 21 at%, 3 at% ≦ b ≦ 15 at%, 1 at% ≦ c ≦ 6 at% , 0 at% ≦ d ≦ 5 at%, and 0 at% ≦ e ≦ 5 at%, an Fe-based soft magnetic alloy powder is produced by an atomizing method or the like.

その後、得られた球状のFe基軟磁性合金粉末(元粉)を分級して粒度を揃えた後に、前記元粉を扁平加工する。このとき、扁平状のFe基軟磁性合金粉末(扁平粉末)の平均粒径を30μm〜100μmの範囲内とし、続いて、前記熱処理を施す。合金粉末の平均粒径は、累積50%粒径(D50)であり、粒度分布計(NikkisoのMicrotrac MT3000)で測定したものである。   Then, after classifying the obtained spherical Fe-based soft magnetic alloy powder (original powder) to uniform the particle size, the original powder is flattened. At this time, the average particle size of the flat Fe-based soft magnetic alloy powder (flat powder) is in the range of 30 μm to 100 μm, and then the heat treatment is performed. The average particle size of the alloy powder is a 50% cumulative particle size (D50), measured with a particle size distribution meter (Microtrac MT3000 from Nikkiso).

上記した扁平粉末の平均粒径(D50)は、元粉の平均粒径の大きさ及び分級機におけるふるい目の大きさ等を調整することで得ることが可能である。   The average particle size (D50) of the flat powder described above can be obtained by adjusting the size of the average particle size of the base powder and the size of the sieves in the classifier.

そして本実施形態では、前記熱処理温度を、前記第2結晶相の結晶化開始温度(Tx2)よりも、55℃〜70℃の範囲内の低い温度に設定することがより好適である。   In this embodiment, it is more preferable to set the heat treatment temperature to a temperature lower than the crystallization start temperature (Tx2) of the second crystal phase within a range of 55 ° C to 70 ° C.

上記のようにして得られた扁平粉末と、マトリクス材とを有する磁性シート4では、13.56MHzにおける複素比透磁率の実数部μ´及び性能係数Qの双方をより効果的に大きくでき、具体的には、複素比透磁率の実数部μ´を50以上(好ましくは60以上)で且つ、性能係数Qを20以上に大きくすることが可能である。   In the magnetic sheet 4 having the flat powder and the matrix material obtained as described above, both the real part μ ′ of the complex relative permeability at 13.56 MHz and the performance coefficient Q can be increased more effectively. Specifically, the real part μ ′ of the complex relative permeability can be increased to 50 or more (preferably 60 or more) and the performance coefficient Q can be increased to 20 or more.

以下の表1に示す組成を有するFe基軟磁性合金粉末を水アトマイズ法により製造した。   Fe-based soft magnetic alloy powder having the composition shown in Table 1 below was produced by the water atomization method.

Figure 0005490556
Figure 0005490556

表1の「AS−Q構造」欄に示すように、熱処理前(急冷直後)の状態では、比較例1,2の組織全体がほぼ結晶質となっていることがわかった。実施例はいずれもアモルファス相が主体であることがわかった。   As shown in the “AS-Q structure” column of Table 1, it was found that the entire structures of Comparative Examples 1 and 2 were almost crystalline before the heat treatment (immediately after quenching). It was found that all the examples were mainly composed of an amorphous phase.

また各試料を示差走査熱量測定(20℃/minの昇温速度)し、図2に示すDSC曲線を得て、Tx1、Tx2、Tx3及び、Tm(end)を測定した。ここでTx2,Tx3はともに、第2結晶相の結晶化温度を示す。結晶化開始温度は、Tx1<Tx2<Tx3の順である。   Each sample was subjected to differential scanning calorimetry (temperature increase rate of 20 ° C./min) to obtain a DSC curve shown in FIG. 2, and Tx1, Tx2, Tx3, and Tm (end) were measured. Here, both Tx2 and Tx3 indicate the crystallization temperature of the second crystal phase. The crystallization start temperature is in the order of Tx1 <Tx2 <Tx3.

また表1に示すように各試料のTx1/Tm(end)をK換算で求めた。
図3にはTx1/Tm(end)(K換算)と、熱処理前(急冷直後)の構造との関係が示されている。
Further, as shown in Table 1, Tx1 / Tm (end) of each sample was obtained in K conversion.
FIG. 3 shows the relationship between Tx1 / Tm (end) (K conversion) and the structure before heat treatment (immediately after rapid cooling).

図3に示すように、Tx1/Tm(end)を0.5以上にすることで、アモルファス主体に出来ることがわかった。ここでアモルファス主体とは、アモルファス単相あるいはアモルファスが主体でわずかに結晶質が析出した状態を指す。   As shown in FIG. 3, it was found that by setting Tx1 / Tm (end) to 0.5 or more, it can be mainly amorphous. Here, the “amorphous main body” refers to a state in which an amorphous single phase or an amorphous body is a main body and a slight amount of crystal is precipitated.

またTx1/Tm(end)を0.55以上に設定することで組織全体をアモルファス単相にできることがわかった。   It was also found that the entire structure can be made into an amorphous single phase by setting Tx1 / Tm (end) to 0.55 or more.

続いて、Fe基軟磁性合金粉末を扁平加工した。扁平加工はビーズミルを用いて行った。その際の合金粉末の平均粒径(D50:ヒストグラム平均粒径)の変化を図4に示す。合金粉末の平均粒径(D50)は、粒度分布計(NikkisoのMicrotrac MT3000)により測定した。図4は、実施例9の組成を有する複数の試料に対して扁平加工した際の加工時間と合金粉末の平均粒径(D50)との関係を示すグラフである。初期段階においては、Fe基軟磁性合金粉末は、ミルの媒体により潰され、扁平状になり合金粉末の平均粒径(D50)が大きくなるが、さらに加工を続けることで、粉末が壊され、徐々に合金粉末の平均粒径(D50)は小さくなる。この実験では、最終的に合金粉末の平均粒径(D50)を40〜60μm程度に出来る。   Subsequently, the Fe-based soft magnetic alloy powder was flattened. Flattening was performed using a bead mill. The change in the average particle size (D50: histogram average particle size) of the alloy powder at that time is shown in FIG. The average particle size (D50) of the alloy powder was measured with a particle size distribution meter (Microtrac MT3000 from Nikkiso). FIG. 4 is a graph showing the relationship between the processing time and the average particle diameter (D50) of the alloy powder when flattening a plurality of samples having the composition of Example 9. In the initial stage, the Fe-based soft magnetic alloy powder is crushed by the mill medium, becomes flattened, and the average particle diameter (D50) of the alloy powder increases, but by further processing, the powder is broken, The average particle diameter (D50) of the alloy powder gradually decreases. In this experiment, the average particle diameter (D50) of the alloy powder can be finally set to about 40 to 60 μm.

なお実施例9におけるビーズミル加工時間は21時間とした。また表1に示す他の試料についてもビーズミル加工時間を21時間とした。   In addition, the bead mill processing time in Example 9 was 21 hours. The bead mill processing time was also 21 hours for the other samples shown in Table 1.

図5は扁平加工されたFe基軟磁性合金粉末のSEM写真である。図5に示すように、ほぼ均一な厚さで且つ薄い扁平粉末が得られることがわかった。本実施例では、0.1μm〜100μm程度好ましくは10μm以下程度に薄く、且つD50が20〜80μm程度となる扁平粉末を得ることが好適である。   FIG. 5 is an SEM photograph of the flat Fe-based soft magnetic alloy powder. As shown in FIG. 5, it was found that a thin flat powder having a substantially uniform thickness was obtained. In this embodiment, it is preferable to obtain a flat powder having a thickness of about 0.1 μm to 100 μm, preferably about 10 μm or less and a D50 of about 20 to 80 μm.

続いて、前記扁平粉末に対してN2中又は不活性ガス中で熱処理を施した。熱処理温度を、550〜800℃、熱処理時間を30minとした。そして、塩素化ポリエチレンと混錬してシートを成形した。なおシート厚を100μmとした。またマトリクス材(塩素化ポリエチレン)に対するFe基軟磁性合金粉末の含有量を32.5〜50体積%とした。 Subsequently, the flat powder was heat-treated in N 2 or in an inert gas. The heat treatment temperature was 550 to 800 ° C., and the heat treatment time was 30 minutes. And it knead | mixed with chlorinated polyethylene and shape | molded the sheet | seat. The sheet thickness was 100 μm. The content of the Fe-based soft magnetic alloy powder with respect to the matrix material (chlorinated polyethylene) was 32.5 to 50% by volume.

上記により得られた磁性シートの断面状態を図6のSEM写真で示す。図6に示すように扁平粉末が略平面方向に配向するとともに高さ方向にマトリクス材(塩素化ポリエチレン)を介して積層されていることがわかった。   The cross-sectional state of the magnetic sheet obtained by the above is shown in the SEM photograph of FIG. As shown in FIG. 6, it was found that the flat powder was oriented in a substantially planar direction and laminated in the height direction via a matrix material (chlorinated polyethylene).

続いて、表1に示す実施例4〜7,9の各試料に対して熱処理温度を600℃〜800℃(実施例9に対しては600℃〜640℃)で30分間保持したときの各試料のX線回折結果を示す。   Subsequently, each of the samples of Examples 4 to 7 and 9 shown in Table 1 was subjected to a heat treatment temperature of 600 ° C. to 800 ° C. (600 ° C. to 640 ° C. for Example 9) for 30 minutes. The X-ray diffraction result of a sample is shown.

なお実験では、扁平加工していない元粉と、扁平粉末の双方に対して行った。図7(a)(b)のX線回折が、実施例7に対する実験結果で、(a)が元粉、(b)が扁平粉末(平均粒径(D50)=64μm)の実験結果である。図7(c)(d)のX線回折が、実施例6に対する実験結果で、(c)が元粉、(d)が扁平粉末(平均粒径(D50)=42μm)の実験結果である。図7(e)(f)のX線回折が、実施例5に対する実験結果で、(e)が元粉、(f)が扁平粉末(平均粒径(D50)=54μm)の実験結果である。図7(g)(h)のX線回折が、実施例4に対する実験結果で、(g)が元粉、(h)が扁平粉末(平均粒径(D50)=62μm)の実験結果である。図7(i)のX線回折が、実施例9の扁平粉末(平均粒径(D50)=62μm)に対する実験結果である。   In addition, in experiment, it performed with respect to both the original powder which has not been flattened, and flat powder. 7 (a) and 7 (b) are experimental results for Example 7, (a) is the original powder, and (b) is the flat powder (average particle size (D50) = 64 μm). . 7 (c) and 7 (d) are experimental results for Example 6, (c) is the original powder, and (d) is the flat powder (average particle size (D50) = 42 μm). . The X-ray diffraction of FIG.7 (e) (f) is an experimental result with respect to Example 5, (e) is a base powder, (f) is a flat powder (average particle diameter (D50) = 54 micrometer). . The X-ray diffraction of FIGS. 7 (g) and 7 (h) is the experimental result for Example 4, (g) is the original powder, and (h) is the flat powder (average particle size (D50) = 62 μm). . The X-ray diffraction of FIG. 7 (i) is an experimental result with respect to the flat powder of Example 9 (average particle diameter (D50) = 62 μm).

図7(j)(k)は、Fe71.5at%Si13.5at%Nb3Cu19Cr2における熱処理温度に対するX線回折図とその一部を拡大した拡大X線回折図である。試料に対してはビーズミルで5.5時間の加工を行った。 FIGS. 7J and 7K are an X-ray diffraction diagram with respect to the heat treatment temperature in Fe 71.5 at% Si 13.5 at% Nb 3 Cu 1 B 9 Cr 2 and an enlarged X-ray diffraction diagram in which a part thereof is enlarged. The sample was processed with a bead mill for 5.5 hours.

また、図7(l)(m)は、実施例9と同じ組成のFe基軟磁性合金粉末であり、加工条件が実施例9と異なる試料に対するX線回折図とその一部を拡大した拡大X線回折図である。試料に対しては、ビーズミルで6時間の加工を行った。   FIGS. 7 (l) and 7 (m) are Fe-based soft magnetic alloy powders having the same composition as in Example 9, and an X-ray diffraction pattern for a sample whose processing conditions are different from those in Example 9 and an enlarged view of a part thereof. It is an X-ray diffraction diagram. The sample was processed with a bead mill for 6 hours.

X線回折による解析は、以下の方法で実施した。
X線回折は、Coターゲットを用いて、出力40kV、200mA、走査角度2θ=30〜110°でディフラクトメーター法より行った。その結果、比較的強い強度の見られた2θ=52°を中心として、さらに走査角度2θ=45〜60°で測定を行った。この2θ=45〜60°の測定は、ステップ角度0.02°、計測時間1秒でステップスキャン法(FT法)で行った。
Analysis by X-ray diffraction was carried out by the following method.
X-ray diffraction was performed by a diffractometer method using a Co target with an output of 40 kV, 200 mA, a scanning angle 2θ = 30 to 110 °. As a result, the measurement was further performed at a scanning angle 2θ = 45 to 60 ° centering on 2θ = 52 ° where a relatively strong intensity was observed. The measurement at 2θ = 45 to 60 ° was performed by the step scan method (FT method) with a step angle of 0.02 ° and a measurement time of 1 second.

強度の解析は、バックグランドの処理を施した後、Co−Kα1線の波長(1.789Å)を用いて実施した。熱処理後において、本発明品は、2θ=52°付近に強度ピークがみられ、これはbcc相に相当するピークである。また、ある温度以上での熱処理においては、化合物相と思われる析出ピークが複数見られ、特に2θ=50〜51°に見られるピークは比較的大きく、低温の熱処理後から見られる。例えば、図7(j)〜(m)の試料でのX線回折図形(拡大図)では、605〜610℃のアニールでピークの出始めが見られる。   The intensity analysis was performed using the Co-Kα1 wavelength (1.789 mm) after the background treatment. After the heat treatment, the product of the present invention has an intensity peak around 2θ = 52 °, which is a peak corresponding to the bcc phase. In addition, in the heat treatment at a certain temperature or more, a plurality of precipitation peaks that appear to be compound phases are observed, and in particular, the peak observed at 2θ = 50 to 51 ° is relatively large and is seen after the low-temperature heat treatment. For example, in the X-ray diffraction pattern (enlarged view) of the samples shown in FIGS. 7 (j) to (m), the peak starts to appear after annealing at 605 to 610 ° C.

図7の各図(なお、図7(j)〜(m)の試料については更に後で詳述する)に示すように、熱処理温度を上昇していくと、bcc相が析出し、さらに熱処理温度を上げていくと、bcc相の回折ピークと異なる回折ピークを示す第2結晶相が析出し始めることがわかった。この第2結晶相は(FeSi)3B相、Fe2Nb相等、Fe以外の元素を含む化合物相や単体相であると考えられる。 As shown in each figure of FIG. 7 (note that the samples of FIGS. 7 (j) to (m) will be described in detail later), as the heat treatment temperature is raised, the bcc phase precipitates and the heat treatment is further performed. It was found that as the temperature was raised, a second crystal phase showing a diffraction peak different from the diffraction peak of the bcc phase began to precipitate. This second crystal phase is considered to be a compound phase or a single phase containing elements other than Fe, such as (FeSi) 3 B phase, Fe 2 Nb phase, and the like.

このように、本実施例の試料は全て熱処理前(急冷直後)の状態ではアモルファスを主体としたが、熱処理を施すことで、アモルファス相が結晶化し、bcc相、さらには第2結晶相(Fe以外の化合物相や単体相)が析出することがわかった。   As described above, all the samples of this example were mainly amorphous before the heat treatment (immediately after the rapid cooling), but by performing the heat treatment, the amorphous phase was crystallized, and the bcc phase and further the second crystal phase (Fe It was found that other compound phases and simple substance phases) were precipitated.

また、図7(i)の実施例9のX線回折について詳述すると、まず600℃程度の熱処理温度でbcc相が析出し始め、625℃程度の熱処理温度によりbcc相以外の第2結晶相が析出し始めることがわかった。   Further, the X-ray diffraction of Example 9 in FIG. 7 (i) will be described in detail. First, the bcc phase starts to precipitate at a heat treatment temperature of about 600 ° C., and the second crystal phase other than the bcc phase is obtained at the heat treatment temperature of about 625 ° C. Was found to begin to precipitate.

図8は、実施例9のX線回折である。実験では、実施例9に対して、650℃の熱処理を施し、熱処理時間を30minとしてX線回折を測定した。ここで、X線回折の測定条件は波長1.789(Kα1)のCoターゲットを用いて測定を行った。 FIG. 8 is an X-ray diffraction pattern of Example 9. In the experiment, heat treatment at 650 ° C. was performed on Example 9, and X-ray diffraction was measured with a heat treatment time of 30 minutes. Here, the measurement conditions of X-ray diffraction were measured using a Co target having a wavelength of 1.789 (Kα 1 ).

図8に示すように、2θ=52〜53°のbcc相を示す回折ピーク以外に、第2結晶相を示す回折ピークを観測した。図8に示すように面間隔d=2.06(2θ=51.6°)、d=2.09(2θ=50.7°)に回折ピーク(1)(2)が現れる。図8に示すように、化合物相(1)(2)のピークは、bcc相以外の回折ピークの中では最も大きい回折ピークであるが、bcc相を示す回折ピークに比べて極めて小さい強度である。なお、以下に説明するピーク強度比率(I2/I1)のI2は第2結晶相を示す上記化合物相(1)のピークが必ずしも検出されるものではない。その場合、化合物相(2)に相当するピークにてピーク強度比率(I2/I1)を特定するものとする。 As shown in FIG. 8, in addition to the diffraction peak showing the bcc phase at 2θ = 52 to 53 °, a diffraction peak showing the second crystal phase was observed. As shown in FIG. 8, diffraction peaks (1) and (2) appear at an interplanar spacing of d = 2.06 (2θ = 51.6 °) and d = 2.09 (2θ = 50.7 °). As shown in FIG. 8, the peak of the compound phases (1) and (2) is the largest diffraction peak among the diffraction peaks other than the bcc phase, but has a very small intensity compared to the diffraction peak showing the bcc phase. . Note that I 2 of the peak intensity ratio (I 2 / I 1) to be described below are not intended peak of the compound phase (1) of a second crystalline phase that is not necessarily detected. In that case, the peak intensity ratio (I 2 / I 1 ) is specified at the peak corresponding to the compound phase (2).

続いて、表1の実施例4〜7,9の各試料を用いて、熱処理温度と、bcc相及び第2結晶相の平均結晶粒径Gsとの関係を測定した。熱処理時間を30minとした。なお平均結晶粒径Gsは、X線回折図からシェラーの式を用いて求めた。   Subsequently, the relationship between the heat treatment temperature and the average crystal grain size Gs of the bcc phase and the second crystal phase was measured using the samples of Examples 4 to 7 and 9 in Table 1. The heat treatment time was 30 minutes. The average crystal grain size Gs was determined from the X-ray diffraction diagram using the Scherrer equation.

図9(a)〜(c)は、実施例7の実験結果であり、図9(a)は、元粉と扁平粉末におけるbcc相の平均結晶粒径Gsを示し、図9(b)は、扁平粉末における第2結晶相の平均結晶粒径Gsを示し、図9(c)は、元粉における第2結晶相の平均結晶粒径Gsを示す。なお図9(b),(c)では、図8のように複数、存在する第2結晶相(1)(2)の夫々の平均結晶粒径を示している。図9(e)(f)(h)(i)(k)(l)についても同様である。   FIGS. 9A to 9C show the experimental results of Example 7. FIG. 9A shows the average crystal grain size Gs of the bcc phase in the base powder and the flat powder, and FIG. The average crystal grain size Gs of the second crystal phase in the flat powder is shown, and FIG. 9C shows the average crystal grain size Gs of the second crystal phase in the base powder. 9B and 9C show the average crystal grain sizes of the plurality of second crystal phases (1) and (2) that exist as shown in FIG. The same applies to FIGS. 9 (e), (f), (h), (i), (k), and (l).

図9(d)〜(f)は、実施例6の実験結果であり、図9(d)は、元粉と扁平粉末におけるbcc相の平均結晶粒径Gsを示し、図9(e)は、扁平粉末における第2結晶相の平均結晶粒径Gsを示し、図9(f)は、元粉における第2結晶相の平均結晶粒径Gsを示す。   9 (d) to (f) show the experimental results of Example 6. FIG. 9 (d) shows the average crystal grain size Gs of the bcc phase in the base powder and the flat powder, and FIG. The average crystal grain size Gs of the second crystal phase in the flat powder is shown, and FIG. 9F shows the average crystal grain size Gs of the second crystal phase in the base powder.

図9(g)〜(i)は、実施例5の実験結果であり、図9(g)は、元粉と扁平粉末におけるbcc相の平均結晶粒径Gsを示し、図9(h)は、扁平粉末における第2結晶相の平均結晶粒径Gsを示し、図9(i)は、元粉における第2結晶相の平均結晶粒径Gsを示す。   9 (g) to (i) show the experimental results of Example 5. FIG. 9 (g) shows the average crystal grain size Gs of the bcc phase in the base powder and the flat powder, and FIG. 9 (h) The average crystal grain size Gs of the second crystal phase in the flat powder is shown, and FIG. 9 (i) shows the average crystal grain size Gs of the second crystal phase in the base powder.

図9(j)〜(l)は、実施例4の実験結果であり、図9(j)は、元粉と扁平粉末におけるbcc相の平均結晶粒径Gsを示し、図9(k)は、扁平粉末における第2結晶相の平均結晶粒径Gsを示し、図9(l)は、元粉における第2結晶相の平均結晶粒径Gsを示す。   9 (j) to (l) are the experimental results of Example 4, FIG. 9 (j) shows the average crystal grain size Gs of the bcc phase in the base powder and the flat powder, and FIG. 9 (k) The average crystal grain size Gs of the second crystal phase in the flat powder is shown, and FIG. 9 (l) shows the average crystal grain size Gs of the second crystal phase in the base powder.

図9(m)〜(n)は、実施例9の実験結果であり、図9(m)は、扁平粉末におけるbcc相の平均結晶粒径Gsを示し、図9(n)は、扁平粉末における第2結晶相の平均結晶粒径Gsを示す。図9(n)では、図8の回折ピーク(2)を示す第2結晶相(2)の平均結晶粒径Gsを求めた。   9 (m) to (n) show the experimental results of Example 9. FIG. 9 (m) shows the average crystal grain size Gs of the bcc phase in the flat powder, and FIG. 9 (n) shows the flat powder. 2 shows the average crystal grain size Gs of the second crystal phase in FIG. In FIG. 9 (n), the average crystal grain size Gs of the second crystal phase (2) showing the diffraction peak (2) in FIG. 8 was determined.

図9(a)(d)(g)(j)(m)に示すように、各試料においてもbcc相の平均結晶粒径は、50nm以下で、10〜40nm程度に微細化しており、扁平粉末の場合も平均結晶粒径は10〜35nm程度であることがわかった。また熱処理温度を600℃〜650℃程度に設定すると、bcc相の平均結晶粒径を30nm以下、あるいは20nm以下に出来ることがわかった。   As shown in FIGS. 9 (a) (d) (g) (j) (m), the average crystal grain size of the bcc phase in each sample is 50 nm or less and is refined to about 10 to 40 nm. Also in the case of powder, the average crystal grain size was found to be about 10 to 35 nm. It was also found that when the heat treatment temperature was set to about 600 ° C. to 650 ° C., the average crystal grain size of the bcc phase could be made 30 nm or less, or 20 nm or less.

図9(b)(e)(h)(k)(n)に示すように、各試料(扁平粉末)においても、第2結晶相の平均結晶粒径は、10〜40nm程度に微細化していることがわかった。また、図9(c)(f)(i)(l)に示すように、各試料(元粉)においても、第2結晶相の平均結晶粒径は、10〜70nm程度に微細化していることがわかった。   As shown in FIGS. 9 (b), (e), (h), (k), and (n), in each sample (flat powder), the average crystal grain size of the second crystal phase was refined to about 10 to 40 nm. I found out. Moreover, as shown to FIG.9 (c) (f) (i) (l), also in each sample (original powder), the average crystal grain diameter of the 2nd crystal phase is refined | miniaturized to about 10-70 nm. I understood it.

続いて、表1の実施例4〜7,9の各試料を用いて、熱処理温度と、ピーク強度比率(I2/I1)を求めた。熱処理時間を30minとした。実験では、各試料の熱処理温度に対するX線回折を測定し、図8に示すX線回折に対して、第2結晶相(1)(2)の夫々の回折ピーク強度(I2)と、bcc相の回折ピーク強度(I1)を求め、各第2結晶相のbcc相に対するピーク強度比率(I2/I1)を求めた。その実験結果が図10に示されている。 Subsequently, the heat treatment temperature and the peak intensity ratio (I 2 / I 1 ) were determined using the samples of Examples 4 to 7 and 9 in Table 1. The heat treatment time was 30 minutes. In the experiment, X-ray diffraction with respect to the heat treatment temperature of each sample was measured, and with respect to the X-ray diffraction shown in FIG. 8, the diffraction peak intensities (I 2 ) of the second crystal phases (1) and ( 2 ) and bcc The diffraction peak intensity (I 1 ) of the phase was determined, and the peak intensity ratio (I 2 / I 1 ) of each second crystal phase to the bcc phase was determined. The experimental results are shown in FIG.

図10(a)(b)は、実施例7の実験結果であり、図10(a)は、扁平粉末におけるピーク強度比率(I2/I1)を示し、図10(b)は、元粉におけるピーク強度比率(I2/I1)を示す。 10 (a) and 10 (b) show the experimental results of Example 7. FIG. 10 (a) shows the peak intensity ratio (I 2 / I 1 ) in the flat powder, and FIG. The peak intensity ratio (I 2 / I 1 ) in the powder is shown.

図10(c)(d)は、実施例6の実験結果であり、図10(c)は、扁平粉末におけるピーク強度比率(I2/I1)を示し、図10(d)は、元粉におけるピーク強度比率(I2/I1)を示す。 10 (c) and (d) show the experimental results of Example 6. FIG. 10 (c) shows the peak intensity ratio (I 2 / I 1 ) in the flat powder, and FIG. The peak intensity ratio (I 2 / I 1 ) in the powder is shown.

図10(e)(f)は、実施例5の実験結果であり、図10(e)は、扁平粉末におけるピーク強度比率(I2/I1)を示し、図10(f)は、元粉におけるピーク強度比率(I2/I1)を示す。 10 (e) and (f) are the experimental results of Example 5, FIG. 10 (e) shows the peak intensity ratio (I 2 / I 1 ) in the flat powder, and FIG. The peak intensity ratio (I 2 / I 1 ) in the powder is shown.

図10(g)(h)は、実施例4の実験結果であり、図10(g)は、扁平粉末におけるピーク強度比率(I2/I1)を示し、図10(h)は、元粉におけるピーク強度比率(I2/I1)を示す。 10 (g) and (h) are the experimental results of Example 4, FIG. 10 (g) shows the peak intensity ratio (I 2 / I 1 ) in the flat powder, and FIG. The peak intensity ratio (I 2 / I 1 ) in the powder is shown.

図10(i)は、実施例9の実験結果であり、図10(i)は、扁平粉末におけるピーク強度比率(I2/I1)を示す。 FIG. 10 (i) shows the experimental results of Example 9, and FIG. 10 (i) shows the peak intensity ratio (I 2 / I 1 ) in the flat powder.

図10に示すように、熱処理温度が上昇すると、ピーク強度比率(I2/I1)は大きくなりやすいことがわかった。これは第2結晶相の析出が促進されているためと考えられる。 As shown in FIG. 10, it was found that the peak intensity ratio (I 2 / I 1 ) tends to increase as the heat treatment temperature increases. This is presumably because the precipitation of the second crystal phase is promoted.

次に、表1の実施例4〜7,9の扁平化されたFe基軟磁性合金粉末を有する磁性シートを用いてピーク強度比率(I2/I1)と複素比透磁率の実数部μ´(13.56MHz)及び性能係数Qとの関係を調べた。その実験結果が図11に示されている。 Next, by using the magnetic sheet having the flattened Fe-based soft magnetic alloy powder of Examples 4 to 7 and 9 in Table 1, the peak intensity ratio (I 2 / I 1 ) and the real part μ of the complex relative permeability μ The relationship between ´ (13.56 MHz) and the performance factor Q was investigated. The experimental results are shown in FIG.

図11(a)(b)は、実施例7の磁性シートの実験結果であり、図11(a)は、ピーク強度比率(I2/I1)と複素比透磁率の実数部μ´(13.56MHz)との関係を示し、図11(b)は、ピーク強度比率(I2/I1)と性能係数Qとの関係を示す。なおインピーダンスアナライザーにより周波数13.56MHzの複素比透磁率の実数部μ´及び虚数部μ″を求めた。また損失tanθの逆数を性能係数Qとした。 11A and 11B show the experimental results of the magnetic sheet of Example 7. FIG. 11A shows the peak intensity ratio (I 2 / I 1 ) and the real part μ ′ ( complex relative permeability). 13.56 MHz) and FIG. 11B shows the relationship between the peak intensity ratio (I 2 / I 1 ) and the performance coefficient Q. The real part μ ′ and the imaginary part μ ″ of the complex relative permeability at a frequency of 13.56 MHz were obtained by an impedance analyzer. The reciprocal of the loss tan θ was defined as the performance coefficient Q.

図11(c)(d)は、実施例6の磁性シートの実験結果であり、図11(c)は、ピーク強度比率(I2/I1)と複素比透磁率の実数部μ´(13.56MHz)との関係を示し、図11(d)は、ピーク強度比率(I2/I1)と性能係数Qとの関係を示す。 11C and 11D show the experimental results of the magnetic sheet of Example 6. FIG. 11C shows the real part μ ′ ( peak intensity ratio (I 2 / I 1 ) and complex relative permeability. shows the relationship between the 13.56 MHz), FIG. 11 (d) shows the relationship between peak intensity ratio (I 2 / I 1) and the performance factor Q.

図11(e)(f)は、実施例5の磁性シートの実験結果であり、図11(e)は、ピーク強度比率(I2/I1)と複素比透磁率の実数部μ´(13.56MHz)との関係を示し、図11(f)は、ピーク強度比率(I2/I1)と性能係数Qとの関係を示す。 FIGS. 11E and 11F show the experimental results of the magnetic sheet of Example 5. FIG. 11E shows the peak intensity ratio (I 2 / I 1 ) and the real part μ ′ ( complex relative permeability). shows the relationship between the 13.56 MHz), FIG. 11 (f) shows the relationship between peak intensity ratio (I 2 / I 1) and the performance factor Q.

図11(g)(h)は、実施例4の磁性シートの実験結果であり、図11(g)は、ピーク強度比率(I2/I1)と複素比透磁率の実数部μ´(13.56MHz)との関係を示し、図11(h)は、ピーク強度比率(I2/I1)と性能係数Qとの関係を示す。 FIGS. 11 (g) and 11 (h) show experimental results of the magnetic sheet of Example 4. FIG. 11 (g) shows the peak intensity ratio (I 2 / I 1 ) and the real part μ ′ ( complex relative permeability). shows the relationship between the 13.56 MHz), FIG. 11 (h) shows the relationship between peak intensity ratio (I 2 / I 1) and the performance factor Q.

図11(i)(j)は、実施例9の磁性シートの実験結果であり、図11(i)は、ピーク強度比率(I2/I1)と複素比透磁率の実数部μ´(13.56MHz)との関係を示し、図11(j)は、ピーク強度比率(I2/I1)と性能係数Qとの関係を示す。 11 (i) and (j) show the experimental results of the magnetic sheet of Example 9, and FIG. 11 (i) shows the peak intensity ratio (I 2 / I 1 ) and the real part μ ′ ( complex relative permeability). shows the relationship between the 13.56 MHz), FIG. 11 (j) shows the relationship between peak intensity ratio (I 2 / I 1) and the performance factor Q.

図11に示すように、ピーク強度比(I2/I1)が大きくなると、複素比透磁率の実数部μ´は低下しやすく、一方、性能係数Qは高くなりやすいことがわかった。 As shown in FIG. 11, it was found that as the peak intensity ratio (I 2 / I 1 ) increases, the real part μ ′ of the complex relative permeability tends to decrease, while the performance coefficient Q tends to increase.

図12は、表1の実施例4〜7,9の各試料(磁性シート)の熱処理温度に対する複素比透磁率の実数部μ´(13.56MHz)及び虚数部μ″(13.56MHz)、性能係数Qとの関係、さらには、複素比透磁率の実数部μ´(13.56MHz)と性能係数Qとの関係を示すグラフである。 FIG. 12 shows the real part μ ′ (13.56 MHz) and the imaginary part μ ″ (13.56 MHz) of the complex relative permeability with respect to the heat treatment temperature of each sample (magnetic sheet) of Examples 4 to 7 and 9 in Table 1, and the performance coefficient. 4 is a graph showing the relationship between Q and the relationship between the real part μ ′ (13.56 MHz) of the complex relative permeability and the performance coefficient Q.

図12(a)〜(c)は、実施例7の磁性シートの実験結果であり、図12(a)は、熱処理温度と、複素比透磁率の実数部μ´(13.56MHz)及び虚数部μ″(13.56MHz)との関係を示すグラフ、図12(b)は、熱処理温度と性能係数Qとの関係を示すグラフ、図12(c)は、複素比透磁率の実数部μ´(13.56MHz)と性能係数Qとの関係を示すグラフである。 12A to 12C show the experimental results of the magnetic sheet of Example 7. FIG. 12A shows the heat treatment temperature, the real part μ ′ (13.56 MHz) and the imaginary part of the complex relative permeability. mu "graph showing the relationship between the (13.56 MHz), FIG. 12 (b), a graph showing the relationship between the heat treatment temperature and the performance coefficient Q, FIG. 12 (c), the real part of the complex relative permeability Myu' ( 13 is a graph showing the relationship between 13.56 MHz) and performance coefficient Q.

図12(d)〜(f)は、実施例6の磁性シートの実験結果であり、図12(d)は、熱処理温度と、複素比透磁率の実数部μ´(13.56MHz)及び虚数部μ″(13.56MHz)との関係を示すグラフ、図12(e)は、熱処理温度と性能係数Qとの関係を示すグラフ、図12(f)は、複素比透磁率の実数部μ´(13.56MHz)と性能係数Qとの関係を示すグラフである。 12D to 12F show the experimental results of the magnetic sheet of Example 6, and FIG. 12D shows the heat treatment temperature, the real part μ ′ (13.56 MHz) and the imaginary part of the complex relative permeability. mu "graph showing the relationship between the (13.56 MHz), FIG. 12 (e) graph showing the relationship between the heat treatment temperature and the performance coefficient Q, FIG. 12 (f), the real part of the complex relative permeability Myu' ( 13 is a graph showing the relationship between 13.56 MHz) and performance coefficient Q.

図12(g)〜(i)は、実施例5の磁性シートの実験結果であり、図12(g)は、熱処理温度と、複素比透磁率の実数部μ´(13.56MHz)及び虚数部μ″(13.56MHz)との関係を示すグラフ、図12(h)は、熱処理温度と性能係数Qとの関係を示すグラフ、図12(i)は、複素比透磁率の実数部μ´(13.56MHz)と性能係数Qとの関係を示すグラフである。 12 (g) to (i) are experimental results of the magnetic sheet of Example 5. FIG. 12 (g) shows the heat treatment temperature, the real part μ ′ (13.56 MHz) and the imaginary part of the complex relative permeability. mu "graph showing the relationship between the (13.56 MHz), FIG. 12 (h) is a graph showing the relationship between the heat treatment temperature and the performance coefficient Q, FIG. 12 (i), the real part of the complex relative permeability Myu' ( 13 is a graph showing the relationship between 13.56 MHz) and performance coefficient Q.

図12(j)〜(l)は、実施例4の磁性シートの実験結果であり、図12(j)は、熱処理温度と、複素比透磁率の実数部μ´(13.56MHz)及び虚数部μ″(13.56MHz)との関係を示すグラフ、図12(k)は、熱処理温度と性能係数Qとの関係を示すグラフ、図12(l)は、複素比透磁率の実数部μ´(13.56MHz)と性能係数Qとの関係を示すグラフである。 12 (j) to (l) show the experimental results of the magnetic sheet of Example 4. FIG. 12 (j) shows the heat treatment temperature, the real part μ ′ (13.56 MHz) and the imaginary part of the complex relative permeability. mu "graph showing the relationship between the (13.56 MHz), FIG. 12 (k) is a graph showing the relationship between the heat treatment temperature and the performance coefficient Q, FIG. 12 (l) is the real part of the complex relative permeability Myu' ( 13 is a graph showing the relationship between 13.56 MHz) and performance coefficient Q.

図12(m)(n)は、実施例9の磁性シートの実験結果であり、図12(m)は、熱処理温度と、複素比透磁率の実数部μ´(13.56MHz)及び虚数部μ″(13.56MHz)との関係を示すグラフ、図12(n)は、熱処理温度と性能係数Qとの関係を示すグラフである。 12 (m) and (n) show the experimental results of the magnetic sheet of Example 9. FIG. 12 (m) shows the heat treatment temperature, the real part μ ′ (13.56 MHz) and the imaginary part μ of the complex relative permeability. ″ (13.56 MHz) is a graph showing the relationship between (13.56 MHz) , FIG. 12 (n) is a graph showing the relationship between the heat treatment temperature and the performance coefficient Q.

Figure 0005490556
Figure 0005490556

表2は、図9〜図12に示す実験結果をまとめた表である。
まず図9〜図12及び表2を用いて実施例7(合金粉末の平均粒径(D50)=64μm)について考察すると、585℃以上の熱処理を施すことで、徐々に複素比透磁率の実数部μ´が低下し、性能係数Qが徐々に上昇することがわかった。例えば625℃程度(Tx1よりも高くTx2よりも100℃以内の低い温度)の熱処理温度を施すと、複素比透磁率の実数部μ´は40程度、性能係数Qは100程度となり双方高い数値が得られることがわかった。このとき、bcc相(Fe基軟磁性合金粉末は扁平粉末)の平均結晶粒径Gsは、14nm程度、第2結晶相(Fe基軟磁性合金粉末は扁平粉末)の平均結晶粒径Gsは、40nm以下の微細結晶構造であり、またピーク強度比率(I2/I1)は、0.03〜0.07(3%〜7%)程度を示した。
Table 2 summarizes the experimental results shown in FIGS.
First, considering Example 7 (the average particle diameter (D50) of alloy powder (D50) = 64 μm) with reference to FIGS. 9 to 12 and Table 2, the real number of the complex relative permeability gradually increases by performing heat treatment at 585 ° C. or higher. It was found that the part μ ′ decreased and the performance coefficient Q gradually increased. For example, when a heat treatment temperature of about 625 ° C. (a temperature higher than Tx1 and lower than 100 ° C. than Tx2) is applied, the real part μ ′ of the complex relative permeability is about 40 and the performance coefficient Q is about 100. It turns out that it is obtained. At this time, the average crystal grain size Gs of the bcc phase (Fe-based soft magnetic alloy powder is flat powder) is about 14 nm, and the average crystal grain size Gs of the second crystal phase (Fe-based soft magnetic alloy powder is flat powder) is The crystal structure was 40 nm or less, and the peak intensity ratio (I 2 / I 1 ) was about 0.03 to 0.07 (3% to 7%).

次に、実施例6(合金粉末の平均粒径(D50)=42μm)について考察すると、熱処理温度が625℃以上になると、徐々に複素比透磁率の実数部μ´が低下するとともに、性能係数Qは高くなることがわかった。例えば675℃程度(Tx1よりも高くTx2よりも100℃以内の低い温度である)の熱処理温度を施すと、複素比透磁率の実数部μ´は40程度、性能係数Qは10程度となり双方高い数値が得られることがわかった。このとき、bcc相(Fe基軟磁性合金粉末は扁平粉末である)の平均結晶粒径Gsは、22nm程度、第2結晶相(Fe基軟磁性合金粉末は扁平粉末である)の平均結晶粒径Gsは、30nm以下の微細結晶構造であり、またピーク強度比率(I2/I1)は、0.03〜0.12(3%〜12%)程度を示した。 Next, considering Example 6 (average particle diameter of alloy powder (D50) = 42 μm), when the heat treatment temperature is 625 ° C. or higher, the real part μ ′ of the complex relative permeability gradually decreases and the performance coefficient Q was found to be high. For example, when a heat treatment temperature of about 675 ° C. (a temperature higher than Tx1 and lower than 100 ° C. than Tx2) is applied, the real part μ ′ of the complex relative permeability is about 40 and the performance coefficient Q is about 10, both being high. It turns out that a numerical value is obtained. At this time, the average crystal grain size Gs of the bcc phase (Fe-based soft magnetic alloy powder is a flat powder) is about 22 nm, and the average crystal grain of the second crystal phase (Fe-based soft magnetic alloy powder is a flat powder). The diameter Gs was a fine crystal structure of 30 nm or less, and the peak intensity ratio (I 2 / I 1 ) was about 0.03 to 0.12 (3% to 12%).

次に、実施例5(合金粉末の平均粒径(D50)=54μm)について考察すると、熱処理温度が600℃以上になると、徐々に複素比透磁率の実数部μ´が低下するとともに、性能係数Qは高くなることがわかった。例えば650℃程度(Tx1よりも高くTx2よりも100℃以内の低い温度である)の熱処理温度を施すと、複素比透磁率の実数部μ´は60程度、性能係数Qは10程度となり双方高い数値が得られることがわかった。このとき、bcc相(Fe基軟磁性合金粉末は扁平粉末である)の平均結晶粒径Gsは、15nm程度、第2結晶相(Fe基軟磁性合金粉末は扁平粉末である)の平均結晶粒径Gsは、40nm以下の微細結晶構造であり、またピーク強度比率(I2/I1)は、0.01〜0.04(1%〜4%)程度を示した。 Next, considering Example 5 (average particle diameter of alloy powder (D50) = 54 μm), when the heat treatment temperature is 600 ° C. or higher, the real part μ ′ of the complex relative permeability gradually decreases, and the performance coefficient Q was found to be high. For example, when a heat treatment temperature of about 650 ° C. (a temperature higher than Tx1 and lower than 100 ° C. than Tx2) is applied, the real part μ ′ of the complex relative permeability is about 60 and the performance coefficient Q is about 10, both being high. It turns out that a numerical value is obtained. At this time, the average crystal grain size Gs of the bcc phase (Fe-based soft magnetic alloy powder is a flat powder) is about 15 nm, and the average crystal grain of the second crystal phase (Fe-based soft magnetic alloy powder is a flat powder). The diameter Gs was a fine crystal structure of 40 nm or less, and the peak intensity ratio (I 2 / I 1 ) was about 0.01 to 0.04 (1% to 4%).

次に、実施例4(合金粉末の平均粒径(D50)=62μm)について考察すると、熱処理温度が600℃以上になると、徐々に複素比透磁率の実数部μ´が低下するとともに、性能係数Qは高くなることがわかった。例えば650℃程度(Tx1よりも高くTx2よりも100℃以内の低い温度である)の熱処理温度を施すと、複素比透磁率の実数部μ´は40程度、性能係数Qは10程度となり双方高い数値が得られることがわかった。このとき、bcc相(Fe基軟磁性合金粉末は扁平粉末である)の平均結晶粒径Gsは、14nm程度、第2結晶相(Fe基軟磁性合金粉末は扁平粉末である)の平均結晶粒径Gsは、30nm以下の微細結晶構造であり、またピーク強度比率(I2/I1)は、0.06〜0.10(6%〜10%)程度を示した。 Next, considering Example 4 (average particle diameter of alloy powder (D50) = 62 μm), when the heat treatment temperature is 600 ° C. or higher, the real part μ ′ of the complex relative permeability gradually decreases, and the performance coefficient Q was found to be high. For example, when a heat treatment temperature of about 650 ° C. (a temperature higher than Tx1 and lower than 100 ° C. than Tx2) is applied, the real part μ ′ of the complex relative permeability is about 40 and the performance coefficient Q is about 10, both being high. It turns out that a numerical value is obtained. At this time, the average crystal grain size Gs of the bcc phase (Fe-based soft magnetic alloy powder is a flat powder) is about 14 nm, and the average crystal grain of the second crystal phase (Fe-based soft magnetic alloy powder is a flat powder). The diameter Gs was a fine crystal structure of 30 nm or less, and the peak intensity ratio (I 2 / I 1 ) was about 0.06 to 0.10 (6% to 10%).

次に、実施例9(合金粉末の平均粒径(D50)=62μm)について考察すると、熱処理温度が600℃以上になると、徐々に複素比透磁率の実数部μ´が低下するとともに、性能係数Qは高くなることがわかった。例えば625℃程度(Tx1よりも高くTx2よりも100℃以内の低い温度である)の熱処理温度を施すと、複素比透磁率の実数部μ´は80程度、性能係数Qは10程度となり双方高い数値が得られることがわかった。このとき、bcc相(扁平粉末)の平均結晶粒径Gsは、14nm程度、第2結晶相(扁平粉末)の平均結晶粒径Gsは、40nm以下の微細結晶構造であり、またピーク強度比率(I2/I1)は、0.04〜0.10(4%〜10%)程度を示した。 Next, considering Example 9 (average particle diameter of alloy powder (D50) = 62 μm), when the heat treatment temperature is 600 ° C. or higher, the real part μ ′ of the complex relative permeability gradually decreases and the coefficient of performance Q was found to be high. For example, when a heat treatment temperature of about 625 ° C. (a temperature higher than Tx1 and lower than 100 ° C. than Tx2) is applied, the real part μ ′ of the complex relative permeability is about 80, and the performance coefficient Q is about 10, both being high. It turns out that a numerical value is obtained. At this time, the average crystal grain size Gs of the bcc phase (flat powder) is about 14 nm, the average crystal grain size Gs of the second crystal phase (flat powder) is a fine crystal structure of 40 nm or less, and the peak intensity ratio ( I 2 / I 1 ) was about 0.04 to 0.10 (4% to 10%).

図13は、実施例9のFe基軟磁性合金(扁平粉末)を用いた磁性シートの複素比透磁率の実数部μ´及び虚数部μ″の周波数依存性を示すグラフである。磁性シートにおけるFe基軟磁性合金の含有量は50体積%、合金粉末の平均粒径(D50)は50.60μm、密度は3.1g/cm3であった。なお、Fe基軟磁性合金に対する熱処理温度は620℃、熱処理時間は90minであった。 13 is a graph showing the frequency dependence of the real part μ ′ and the imaginary part μ ″ of the complex relative permeability of the magnetic sheet using the Fe-based soft magnetic alloy (flat powder) of Example 9. The content of the Fe-based soft magnetic alloy was 50% by volume, the average particle size (D50) of the alloy powder was 50.60 μm, and the density was 3.1 g / cm 3 . The heat treatment time was 620 ° C. and 90 minutes.

図14は、センダスト(登録商標)を用いた磁性シートの複素比透磁率の実数部μ´及び虚数部μ″の周波数依存性を示すグラフである。図15は、Fe−Si系磁性シートの複素比透磁率の実数部μ´及び虚数部μ″の周波数依存性を示すグラフである。   14 is a graph showing the frequency dependence of the real part μ ′ and the imaginary part μ ″ of the complex relative permeability of a magnetic sheet using Sendust (registered trademark). FIG. 15 is a graph showing the frequency dependence of the Fe—Si based magnetic sheet. It is a graph which shows the frequency dependence of the real part μ 'and the imaginary part μ "of the complex relative permeability.

図14に示すセンダスト(登録商標)を用いた磁性シートでは、13.56MHzでの複素比透磁率の実数部μ´は高いが、同時に、虚数部μ″も高く性能係数Qが大きく低下した。   In the magnetic sheet using Sendust (registered trademark) shown in FIG. 14, the real part μ ′ of the complex relative permeability at 13.56 MHz is high, but at the same time, the imaginary part μ ″ is also high and the performance coefficient Q is greatly reduced.

また図15に示すFe−Si系磁性シートでは、13.56MHzでの複素比透磁率の虚数部μ″は低いが、実数部μ´も低くなった。   Further, in the Fe—Si based magnetic sheet shown in FIG. 15, the imaginary part μ ″ of the complex relative permeability at 13.56 MHz is low, but the real part μ ′ is also low.

一方、図13に示す本実施例の磁性シートによれば、13.56MHzでの複素比透磁率の実数部μ´及び性能係数Qの双方を高くできることがわかった。この実施例では、複素比透磁率の実数部μ´(13.56MHz)を60程度、性能係数Qを12程度に出来ることがわかった。 On the other hand, according to the magnetic sheet of this example shown in FIG. 13, it was found that both the real part μ ′ of the complex relative permeability at 13.56 MHz and the performance coefficient Q can be increased. In this example, it was found that the real part μ ′ (13.56 MHz) of the complex relative permeability can be about 60 and the performance coefficient Q can be about 12.

次に以下の表3に示す複数のFe基軟磁性合金粉末を水アトマイズ法により製造し、更に、各Fe基軟磁性粉末を扁平加工し、続いて、扁平粉末をマトリクス材(塩素化ポリエチレン)と混練して磁性シートを成形した。   Next, a plurality of Fe-based soft magnetic alloy powders shown in Table 3 below are manufactured by a water atomization method, and each Fe-based soft magnetic powder is flattened, and then the flat powder is converted into a matrix material (chlorinated polyethylene). And kneaded to form a magnetic sheet.

Figure 0005490556
Figure 0005490556

表3に示す各サンプルのFe基軟磁性合金粉末の組成は、Fe70.5at%Si13.5at%Nb3at%Cu1at%9at%Cr3at%であった。サンプルNo.1〜3については扁平加工粉(扁平状のFe基軟磁性合金粉末)を38μm以下で分級し、サンプルNo.10〜15について扁平加工粉を38μm以上で分級し、サンプルNo.4〜9については扁平加工粉を分級しなかった。なお、元粉の扁平加工は加工時間を20時間とした。扁平加工はボールミルを用いて行った。各サンプルの扁平粉末の平均粒径(D50)が表に示されている。合金粉末の平均粒径は、累積50%粒径(D50)であり、粒度分布計(NikkisoのMicrotrac MT3000)で測定したものである。 The composition of the Fe-based soft magnetic alloy powder of each sample shown in Table 3 was Fe 70.5 at% Si 13.5 at% Nb 3 at% Cu 1 at% B 9 at% Cr 3 at% . Sample No. 1-3, flat processed powder (flat Fe-based soft magnetic alloy powder) was classified at 38 μm or less. 10-15, the flat processed powder is classified by 38 μm or more. About 4-9, the flat processing powder was not classified. In addition, the processing time was 20 hours for flat processing of the original powder. Flattening was performed using a ball mill. The average particle size (D50) of the flat powder of each sample is shown in Table 3 . The average particle size of the alloy powder is a 50% cumulative particle size (D50), measured with a particle size distribution meter (Microtrac MT3000 from Nikkiso).

図16(a)は38μm以下で分級された扁平粉末のSEM写真、図16(b)は、分級なしの扁平粉末のSEM写真、図16(c)は、38μm以上で分級された扁平粉末のSEM写真である。   16A is an SEM photograph of flat powder classified at 38 μm or less, FIG. 16B is an SEM photograph of flat powder without classification, and FIG. 16C is an image of flat powder classified at 38 μm or more. It is a SEM photograph.

続いて、扁平粉末の含有量を約50体積%に調整してシート成形し、表に示す熱処理を施した。この実験に使用した扁平粉末のbcc相の結晶化開始温度(Tx1)は、538℃であり、第2結晶相の結晶化開始温度(Tx2)は699℃であった(表1の実施例9を参照)。したがって表に示す熱処理温度は、全て、Tx1より高くTx2より低い温度であった。 Subsequently, the flat powder content was adjusted to about 50% by volume to form a sheet, and the heat treatment shown in Table 3 was performed. The crystallization start temperature (Tx1) of the bcc phase of the flat powder used in this experiment was 538 ° C., and the crystallization start temperature (Tx2) of the second crystal phase was 699 ° C. (Example 9 in Table 1). See). Therefore, the heat treatment temperatures shown in Table 3 were all higher than Tx1 and lower than Tx2.

磁気ートをドクターブレード法により成形し、この際、250kg/cm2、100℃、10minの条件でプレスした。 The magnetic tote was molded by the doctor blade method, and was pressed under the conditions of 250 kg / cm 2 , 100 ° C. and 10 min.

には各磁性シートの平均密度(g/cm3)が示されている。
また、各磁性シートのシート厚は概ね90μm〜100μmの範囲内であった。
Table 3 shows the average density (g / cm 3 ) of each magnetic sheet.
The sheet thickness of each magnetic sheet was generally in the range of 90 μm to 100 μm.

そして、各磁性シートにおける扁平粉末の複素比透磁率の実数部μ´、虚数部μ″及び性能係数Qを求めた。複素比透磁率の実数部μ´(13.56MHz)及び虚数部μ″(13.56MHz)を、インピーダンスアナライザを用いて測定した。性能係数Q(13.56MHz)は、μ´(13.56MHz)/μ″(13.56MHz)で求めることが出来る。その結果が表の「実測値」欄に示されている。 Then, the real part μ ′, the imaginary part μ ″ and the performance coefficient Q of the complex relative permeability of the flat powder in each magnetic sheet were determined. The real part μ ′ (13.56 MHz) and the imaginary part μ ″ ( 13.56 MHz) was measured using an impedance analyzer. The performance factor Q (13.56 MHz) can be obtained by μ ′ (13.56 MHz) / μ ″ (13.56 MHz). The result is shown in the “Measured Value” column of Table 3 .

また表に示すように各磁性シートにおける扁平粉末の平均密度は、各サンプルでばらつきがあるため、平均密度を3.0(g/cm3)に統一して、実測値から複素比透磁率の実数部μ´、虚数部μ″を求めた。表の「密度d=3.0」欄に、平均密度を3.0(g/cm3)として計算した複素比透磁率の実数部μ´及び虚数部μ″が示されている。また、平均密度を3.0(g/cm3)とした際の性能係数Qは、実測値と同じであった。 Further, as shown in Table 3 , since the average density of the flat powder in each magnetic sheet varies among the samples, the average density is unified to 3.0 (g / cm 3 ), and the complex relative permeability is determined from the actually measured value. The real part μ ′ and the imaginary part μ ″ were calculated. In the column “Density d = 3.0” in Table 3 , the real part of the complex relative permeability calculated with an average density of 3.0 (g / cm 3 ). μ ′ and imaginary part μ ″ are shown. The performance coefficient Q when the average density was 3.0 (g / cm 3 ) was the same as the actually measured value.

図17、18に示す複素比透磁率の実数部μ´及び性能係数Qは、いずれも、平均密度を3.0(g/cm3)に統一して計算したものである。   The real part μ ′ and the performance coefficient Q of the complex relative permeability shown in FIGS. 17 and 18 are both calculated by unifying the average density to 3.0 (g / cm 3).

図17には、各サンプルにおける複素比透磁率の実数部μ´と性能係数Qとの関係が示されている。図17に示すように各サンプルの扁平粉末の平均粒径(D50)を大きくするほど、複素比透磁率の実数部μ´及び性能係数Qの双方が大きくなるように調整しやすいことがわかった。   FIG. 17 shows the relationship between the real part μ ′ of the complex relative permeability and the performance coefficient Q in each sample. As shown in FIG. 17, it was found that the larger the average particle diameter (D50) of the flat powder of each sample, the easier it is to adjust so that both the real part μ ′ of the complex relative permeability and the performance coefficient Q increase. .

そして図17の実験結果から性能係数Qを約20としたとき、図18に示すように、合金粉末の平均粒径(D50)を約30μm以上にすると、複素比透磁率の実数部μ´を50以上に調整でき、合金粉末の平均粒径(D50)を約60μm以上にすると、複素比透磁率の実数部μ´を60以上に調整できることがわかった。また合金粉末の平均粒径(D50)を約63μm以上に設定すると、より効果的に、合金粉末の平均粒径(D50)を約60μm以上に調整しやすく、好ましいことがわかった。   Then, when the performance coefficient Q is about 20 from the experimental results of FIG. 17, when the average particle diameter (D50) of the alloy powder is about 30 μm or more as shown in FIG. 18, the real part μ ′ of the complex relative permeability is It was found that when the average particle size (D50) of the alloy powder was about 60 μm or more, the real part μ ′ of the complex relative permeability could be adjusted to 60 or more. Further, it was found that setting the average particle size (D50) of the alloy powder to about 63 μm or more is preferable because the average particle size (D50) of the alloy powder can be easily adjusted to about 60 μm or more.

本実施例では、複素比透磁率の実数部μ´が50以上で且つ性能係数Qが20以上となる特性範囲を好ましい範囲に設定し、さらに、複素比透磁率の実数部μ´が60以上で且つ性能係数Qが20以上となる特性範囲をより好ましい範囲に設定した(図17、図18にはより好ましい範囲に薄く色が塗られている)。   In this embodiment, the characteristic range in which the real part μ ′ of the complex relative permeability is 50 or more and the performance coefficient Q is 20 or more is set to a preferable range, and the real part μ ′ of the complex relative permeability is 60 or more. In addition, the characteristic range in which the performance coefficient Q is 20 or more is set to a more preferable range (FIGS. 17 and 18 are lightly colored in a more preferable range).

さらに図17には、Fe−Si合金粉末を用いた磁性シート、Fe基非晶質合金粉末を用いた磁性シート、及びFe−Si−Al合金粉末(センダスト;登録商標)を用いた磁性シートにおける複素比透磁率の実数部μ´と性能係数Qとの関係が示されている(いずれも比較例)。Fe−Si合金粉末、Fe基非晶質合金粉末及びFe−Si−Al合金粉末の含有量を約50体積%とし、マトリクス材に塩素化ポリエチレンを使用した。また各比較例のシート厚は、90〜110μm程度であった。   Further, FIG. 17 shows a magnetic sheet using an Fe—Si alloy powder, a magnetic sheet using an Fe-based amorphous alloy powder, and a magnetic sheet using an Fe—Si—Al alloy powder (Sendust (registered trademark)). The relationship between the real part μ ′ of the complex relative permeability and the performance coefficient Q is shown (both are comparative examples). The content of the Fe—Si alloy powder, Fe-based amorphous alloy powder, and Fe—Si—Al alloy powder was about 50% by volume, and chlorinated polyethylene was used as the matrix material. Moreover, the sheet thickness of each comparative example was about 90-110 micrometers.

図17に示すように、Fe−Si合金粉末を用いた磁性シート及びFe基非晶質合金粉末を用いた磁性シートでは、性能係数Qを大きくすることができるが、複素比透磁率の実数部μ´が小さくなった。また、Fe−Si−Al合金粉末(センダスト;登録商標)を用いた磁性シートでは、複素比透磁率の実数部μ´を大きくすることができるが、性能係数Qが小さくなった。   As shown in FIG. 17, in the magnetic sheet using the Fe—Si alloy powder and the magnetic sheet using the Fe-based amorphous alloy powder, the performance coefficient Q can be increased, but the real part of the complex relative permeability is increased. μ´ became smaller. In addition, in the magnetic sheet using Fe—Si—Al alloy powder (Sendust; registered trademark), the real part μ ′ of the complex relative permeability can be increased, but the performance coefficient Q is decreased.

これに対して、本実施例によれば、図17及び図18に示すように、複素比透磁率の実数部μ´及び、性能係数Qの双方が大きくなるように調整することが可能になり、特に、扁平粉末の平均粒径(D50)を30μm以上、好ましくは60μm以上、より好ましくは63μm以上とすることで、50以上、好ましくは60以上の複素比透磁率の実数部μ´、及び20以上の性能係数Qが得やすくなることがわかった。   On the other hand, according to the present embodiment, as shown in FIGS. 17 and 18, it is possible to adjust both the real part μ ′ of the complex relative permeability and the performance coefficient Q to be large. In particular, by setting the average particle size (D50) of the flat powder to 30 μm or more, preferably 60 μm or more, more preferably 63 μm or more, the real part μ ′ of the complex relative permeability of 50 or more, preferably 60 or more, and It has been found that a performance factor Q of 20 or more is easily obtained.

なお扁平粉末の平均粒径(D50)を大きくするにも限度があり、合金粉末の平均粒径(D50)の上限を100μmとした。   There is a limit to increasing the average particle size (D50) of the flat powder, and the upper limit of the average particle size (D50) of the alloy powder is set to 100 μm.

続いて、表3の各サンプルに対する熱処理温度について考察する。表3において複素比透磁率の実数部μ´(密度d=3.0)が50以上で、性能係数Q(実測値)が20以上となるサンプルは、No.7,8,12〜15であった。表3に示すようにこれらサンプルの熱処理温度は、633℃〜642℃であった。各サンプルに使用した扁平粉末(Fe70.5at%Si13.5at%Nb3at%Cu1at%9at%Cr3at%)の第2結晶相の結晶化開始温度(Tx2)は、699℃であるため、熱処理温度を、Tx2よりも、約55℃〜70℃の範囲内の低い温度に設定し、好ましくは、57℃〜70℃の範囲内の低い温度、更には60℃〜66℃の範囲内の低い温度に設定することで、より効果的に、複素比透磁率の実数部μ´を50以上、好ましくは60以上で且つ性能係数Qを20以上に設定できることがわかった。
次に、図7(j)〜(m)の実験に使用した試料を用いて磁性シートを作製した。
Next, the heat treatment temperature for each sample in Table 3 will be considered. In Table 3, a sample in which the real part μ ′ (density d = 3.0) of the complex relative permeability is 50 or more and the performance coefficient Q (actual measurement value) is 20 or more is No. 7, 8, 12-15. As shown in Table 3, the heat treatment temperature of these samples was 633 ° C to 642 ° C. Since the flat powder used in each sample (Fe 70.5at% Si 13.5at% Nb 3at% Cu 1at% B 9at% Cr 3at%) crystallization start temperature of the second crystal phase of (Tx2) is a 699 ° C., The heat treatment temperature is set to a lower temperature in the range of about 55 ° C. to 70 ° C. than Tx2, preferably in the range of 57 ° C. to 70 ° C., more preferably in the range of 60 ° C. to 66 ° C. It has been found that the real part μ ′ of the complex relative permeability can be set to 50 or more, preferably 60 or more, and the performance coefficient Q can be set to 20 or more by setting the temperature to a low temperature.
Next, the magnetic sheet was produced using the sample used for experiment of FIG.7 (j)-(m).

Figure 0005490556
Figure 0005490556

実験では、表4に示すFe71.5at%Si13.5at%Nb3Cu19Cr2からなる試料No.16〜22、実施例9と同じ組成からなる試料No.23〜30を夫々、加工機ビーズミルにて表に示す加工時間、扁平加工し、更に、表4に示す所定の温度で90分間の熱処理を行った。 In the experiment, sample Nos. 5 and 7 consisting of Fe 71.5 at% Si 13.5 at% Nb 3 Cu 1 B 9 Cr 2 shown in Table 4 were used. 16 to 22 and sample Nos. Having the same composition as in Example 9. 23-30 respectively, the processing time shown in Table 4 in machine bead mill, flattened working was further subjected to heat treatment for 90 minutes at a predetermined temperature shown in Table 4.

続いて、各試料に対してカップリング剤をコーティング処理した。また各試料に、マトリクス材(樹脂)として、エラスレン402NA(昭和電工)(塩素化ポリエチレン)を用いた。ここで、各試料においては、磁性粉末の充填率を約50体積%となるように調整した。   Subsequently, a coupling agent was coated on each sample. In addition, Eraslene 402NA (Showa Denko) (chlorinated polyethylene) was used as a matrix material (resin) for each sample. Here, in each sample, the filling rate of the magnetic powder was adjusted to be about 50% by volume.

そして、磁性粉末とマトリクス材とを混練した。磁性粉末とマトリクス材とをマゼルスター(クラボウ社製のKK−V)を用いて24分間、混練して混合材料を形成した。   Then, the magnetic powder and the matrix material were kneaded. The magnetic powder and the matrix material were kneaded using Mazerustar (KK-V, Kurabo Industries Co., Ltd.) for 24 minutes to form a mixed material.

これら各試料の混合材料を、ドクターブレード法を用いて表4に示す板厚にて磁性シートを形成した。なお成形加工の際、プレス加工を、100℃、15分、250kg/cm2の条件の下で行った。 A magnetic sheet was formed from the mixed materials of these samples at the plate thicknesses shown in Table 4 using the doctor blade method. During the forming process, press working was performed under the conditions of 100 ° C., 15 minutes, 250 kg / cm 2 .

密度はシートサンプルを外形10mmの円形に打ち抜いた後、形状寸法から体積を求め、質量をその体積で割ることにより求めた。   The density was obtained by punching a sheet sample into a circle having an outer diameter of 10 mm, obtaining the volume from the shape dimension, and dividing the mass by the volume.

表4には、各試料におけるbcc相(2θ=52.72−52.76°)、化合物相(1)(2)(化合物相(1)は2θ=51.51−51.64°、化合物相(2)は2θ=50.68−50.76°)の2θの値と、bcc相のピーク強度(I1)に対する各化合物相(1)(2)のピーク強度(I2)のピーク強度比率((I2/I1)×100)(%)が示されている。 Table 4 shows the bcc phase (2θ = 52.72-52.76 °), compound phase (1), (2) (compound phase (1) is 2θ = 51.51-51.64 °, compound in each sample. phase (2) is the value of 2 [Theta] of 2θ = 50.68-50.76 °), the peak of the peak intensity of each compound phase (1) (2) to the peak intensity of the bcc-phase (I 1) (I 2) The intensity ratio ((I 2 / I 1 ) × 100) (%) is shown.

表4に示すように、13.56MHzにおける磁性シートの特性を見てみると、595℃ではQ値が10以下であるが、化合物相の析出がみられる605℃以上の熱処理においては、15以上のQ値を示すことがわかった。また、アニール温度が高くなりすぎると2θ=51.5°付近のピークが明瞭となり、化合物相の析出が多くなるとがわかる。このように、化合物相の析出が大きくなりすぎるとμ´が下がり、好ましくない。例えば635℃以上のアニールにおいては、μ´が15以下になりやすい。   As shown in Table 4, when looking at the characteristics of the magnetic sheet at 13.56 MHz, the Q value is 10 or less at 595 ° C., but 15 or more in the heat treatment at 605 ° C. or more where precipitation of the compound phase is observed. It was found to show a Q value of. It can also be seen that if the annealing temperature is too high, the peak around 2θ = 51.5 ° becomes clear and the precipitation of the compound phase increases. Thus, when the precipitation of the compound phase becomes too large, μ ′ decreases, which is not preferable. For example, in annealing at 635 ° C. or higher, μ ′ tends to be 15 or less.

次に、Fe68.5at%Si13.5at%Nb39at%Cu1at%Cr3at%Ni2at%の磁性粉末(表5No.31〜39)、Fe73.5at%Si13.5at%Nb3at%8at%1at%Cu1at%の磁性粉末(表5のNo.40〜45)を作製した。 Next, Fe 68.5 at% Si 13.5 at% Nb 3 B 9 at% Cu 1 at% Cr 3 at% Ni 2 at% magnetic powder (Table 5 No. 31-39), Fe 73.5 at% Si 13.5 at% Nb 3 at% B 8 at Magnetic powder (No. 40 to 45 in Table 5) of % P 1at% Cu 1at % was produced.

Figure 0005490556
Figure 0005490556

表5に示す各試料を加工機ビーズミルにて表5に示す加工時間、扁平加工し、更に、表5に示す所定の温度及び時間の熱処理を行った。   Each sample shown in Table 5 was flattened with a processing machine bead mill for the processing time shown in Table 5 and further subjected to heat treatment at a predetermined temperature and time shown in Table 5.

続いて、各試料に対してカップリング剤をコーティング処理した。また各試料に、マトリクス材(樹脂)として、エラスレン402NA(昭和電工)(塩素化ポリエチレン)を用いた。ここで、各試料における磁性粉末の充填率は表5に示されている。   Subsequently, a coupling agent was coated on each sample. In addition, Eraslene 402NA (Showa Denko) (chlorinated polyethylene) was used as a matrix material (resin) for each sample. Here, the filling rate of the magnetic powder in each sample is shown in Table 5.

そして、磁性粉末とマトリクス材とを混練した。磁性粉末とマトリクス材とをマゼルスター(クラボウ社製のKK−V)を用いて24分間、混練して混合材料を形成した。   Then, the magnetic powder and the matrix material were kneaded. The magnetic powder and the matrix material were kneaded using Mazerustar (KK-V, Kurabo Industries Co., Ltd.) for 24 minutes to form a mixed material.

これら各試料の混合材料を、ドクターブレード法を用いて表5に示す板厚にて磁性シートを形成した。なお成形加工の際のプレス加工は表5の「HP」欄に示されている。   A magnetic sheet was formed from the mixed materials of these samples with the plate thicknesses shown in Table 5 using a doctor blade method. The press working at the time of molding is shown in the “HP” column of Table 5.

密度はシートサンプルを外形10mmの円形に打ち抜いた後、形状寸法から体積を求め、質量をその体積で割ることにより求めた。   The density was obtained by punching a sheet sample into a circle having an outer diameter of 10 mm, obtaining the volume from the shape dimension, and dividing the mass by the volume.

表5には、各試料におけるbcc相(2θ=52.72−52.76°)、化合物相(1)(2)(化合物相(1)は2θ=51.51−51.64°、化合物相(2)は2θ=50.68−50.76°)の2θの値と、bcc相のピーク強度(I1)に対する各化合物相(1)(2)のピーク強度(I2)のピーク強度比率((I2/I1)×100)(%)が示されている。 Table 5 shows the bcc phase (2θ = 52.72-52.76 °), compound phase (1), (2) (compound phase (1) is 2θ = 51.51-51.64 °, compound in each sample. phase (2) is the value of 2 [Theta] of 2θ = 50.68-50.76 °), the peak of the peak intensity of each compound phase (1) (2) to the peak intensity of the bcc-phase (I 1) (I 2) The intensity ratio ((I 2 / I 1 ) × 100) (%) is shown.

表5に示すように、13.56MHzにおける磁性シートの特性を見てみると、600℃ではQ値が10以下になりやすいが、625℃以上の熱処理においては、高いQ値を示すことがわかった。一方、アニール温度が高くなりすぎると、化合物相の析出が多くなり、μ´が下がり、好ましくなく、概ね630〜640℃程度まで熱処理温度が上がると、μ´が15以下になりやすくなる。   As shown in Table 5, when looking at the characteristics of the magnetic sheet at 13.56 MHz, the Q value tends to be 10 or less at 600 ° C., but a high Q value is exhibited in heat treatment at 625 ° C. or more. It was. On the other hand, if the annealing temperature is too high, the precipitation of the compound phase increases and μ ′ decreases, which is not preferable.

以上の実験結果に示すように、良好な特性を実現するためには、第2結晶相(化合物相)とbcc相のピーク強度比(I2/I1)を適切に調整することが必要であり、ピーク強度比(I2/I1)は、少なくとも0.02以上で0.15(2%〜15%)以下、好ましくは0.02以上0.08以下(2〜8%)であることがよいとわかった。ピーク強度比(I2/I1)は大きすぎても、μ´の低下が激しくなることから、0.08(8%)以下とすることが好適である。ここで化合物相(第2結晶相)の析出ピーク強度I2は、比較的低温熱処理後からその存在が確認できる2θ=50.6°付近のものを用い、またbcc相の析出ピークは最も強く現れる2θ=52.7°付近のピークを用いて、算出をした。 As shown in the above experimental results, in order to realize good characteristics, it is necessary to appropriately adjust the peak intensity ratio (I 2 / I 1 ) between the second crystal phase (compound phase) and the bcc phase. The peak intensity ratio (I 2 / I 1 ) is at least 0.02 and 0.15 (2% to 15%), preferably 0.02 to 0.08 (2 to 8%). I found that it was good. Even if the peak intensity ratio (I 2 / I 1 ) is too large, the decrease in μ ′ becomes severe, so 0.08 (8%) or less is preferable. Here, the precipitation peak intensity I 2 of the compound phase (second crystal phase) is about 2θ = 50.6 °, the presence of which can be confirmed after heat treatment at a relatively low temperature, and the precipitation peak of the bcc phase is the strongest. Calculation was performed using a peak around 2θ = 52.7 ° that appears.

1 RFIDデバイス
2 アンテナ回路
3 金属部材
4 磁性シート
10 リードライタ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 RFID device 2 Antenna circuit 3 Metal member 4 Magnetic sheet 10 Lead dryer

Claims (11)

少なくともbcc相を有する組織から構成され、Tx1/Tm(end)が、K換算で、0.5以上となる組成を有するFe基軟磁性合金粉末であり、
前記Tx1は、DSC曲線にて、bcc相の結晶化開始温度を示し、Tm(end)は、吸熱曲線の終わりの温度(熱流が融点Tmを示す吸熱ピークからベースラインに戻ったときの温度)を示すものであり、
組成式は、Fe 100-a-b-c-d-e Si a b c Cr d e で示され、Xは、B,P,Cのうち少なくともいずれか1種、Yは、Nb,Moのうち少なくともいずれか1種、Qは、Co,Ni,Cu,Alのうち少なくともいずれか1種であり、0at%≦a≦21at%、3at%≦b≦15at%、1at%≦c≦6at%、0at%≦d≦5at%、0at%≦e≦5at%であり、
前記組織が前記bcc相と、前記bcc相と異なるX線回折ピークを持つ第2結晶相とを有する複相組織で構成され、
前記bcc相のピーク強度(I 1 )と、前記第2結晶相のピーク強度(I 2 )とのピーク強度比率(I 2 /I 1 )が0.02以上0.15以下であることを特徴とするFe基軟磁性合金粉末。
Fe-based soft magnetic alloy powder composed of a structure having at least a bcc phase and having a composition in which Tx1 / Tm (end) is 0.5 or more in terms of K ,
The Tx1 is at DSC curve shows the crystallization starting temperature of the bcc-phase, Tm (end The), the temperature of the end of the endothermic curve (the temperature at which the heat flow returns from an endothermic peak showing the melting point Tm to baseline) It is intended to indicate the,
Composition formula is represented by Fe 100-abcde Si a X b Y c Cr d Q e, X is B, P, at least any one of a C, Y is, Nb, at least one of Mo 1 The seed, Q, is at least one of Co, Ni, Cu, and Al, and 0 at% ≦ a ≦ 21 at%, 3 at% ≦ b ≦ 15 at%, 1 at% ≦ c ≦ 6 at%, 0 at% ≦ d. ≦ 5 at%, 0 at% ≦ e ≦ 5 at%,
The structure is composed of a multiphase structure having the bcc phase and a second crystal phase having an X-ray diffraction peak different from the bcc phase;
Wherein the bcc phase of the peak intensity (I 1), the peak intensity of the second crystalline phase (I 2) the peak intensity of the ratio (I 2 / I 1) is 0.02 to 0.15 Fe-based soft magnetic alloy powder.
Siの組成比aは、3at%以上である請求項記載のFe基軟磁性合金粉末。 The composition ratio of Si a is, Fe-based soft magnetic alloy powder according to claim 1, wherein at least 3at%. 前記ピーク強度比率(I 2 /I 1 が0.02以上0.08以下である請求項1または2記載のFe基軟磁性合金粉末。 The Fe-based soft magnetic alloy powder according to claim 1 or 2, wherein the peak intensity ratio (I 2 / I 1 ) is 0.02 or more and 0.08 or less. 前記bcc相の平均結晶粒径は、50nm以下である請求項1ないしのいずれか1項に記載のFe基軟磁性合金粉末。 The Fe-based soft magnetic alloy powder according to any one of claims 1 to 3 , wherein an average crystal grain size of the bcc phase is 50 nm or less. Fe基軟磁性合金粉末は扁平加工されている請求項1ないしのいずれか1項に記載のFe基軟磁性合金粉末。 The Fe-based soft magnetic alloy powder according to any one of claims 1 to 4 , wherein the Fe-based soft magnetic alloy powder is flattened. e基軟磁性合金粉末の平均粒径が、30μm〜100μmの範囲内である請求項記載のFe基軟磁性合金粉末。 The average particle size of F e based soft magnetic alloy powder, Fe-based soft magnetic alloy powder according to claim 5, wherein in the range of 30 .mu.m to 100 .mu.m. 前記合金粉末の平均粒径が、60μm以上である請求項記載のFe基軟磁性合金粉末。 The Fe-based soft magnetic alloy powder according to claim 6 , wherein the alloy powder has an average particle size of 60 μm or more. マトリクス材料と、請求項5ないし7のいずれか1項に記載のFe基軟磁性合金粉末で形成された扁平粉末とを含むことを特徴とする磁性シート。 A magnetic sheet comprising a matrix material and a flat powder formed of the Fe-based soft magnetic alloy powder according to any one of claims 5 to 7 . Tx1/Tm(end)が、K換算で、0.5以上となる組成の合金からアトマイズ法にてアモルファス単相もしくはアモルファス相を主体としたFe基軟磁性合金粉末を作製し、
前記Tx1は、DSC曲線にて、bcc相の結晶化開始温度を示し、Tm(end)は、吸熱曲線の終わりの温度(熱流が融点Tmを示す吸熱ピークからベースラインに戻ったときの温度)を示し、組成式は、Fe 100-a-b-c-d-e Si a b c Cr d e で示され、Xは、B,P,Cのうち少なくともいずれか1種、Yは、Nb,Moのうち少なくともいずれか1種、Qは、Co,Ni,Cu,Alのうち少なくともいずれか1種であり、0at%≦a≦21at%、3at%≦b≦15at%、1at%≦c≦6at%、0at%≦d≦5at%、0at%≦e≦5at%であり、
さらに熱処理を施してbcc相と、前記bcc相と異なるX線回折ピークを持つ第2結晶相とを析出させ、このとき、
熱処理温度を前記bcc相の結晶化開始温度(Tx1)よりも高く、前記第2結晶相の結晶化開始温度(Tx2)よりも100℃以内の低い温度に設定することを特徴とするFe基軟磁性合金粉末の製造方法。
An Fe-based soft magnetic alloy powder mainly composed of an amorphous single phase or an amorphous phase is prepared by an atomizing method from an alloy having a composition in which Tx1 / Tm (end) is 0.5 or more in terms of K,
Tx1 indicates the crystallization start temperature of the bcc phase in the DSC curve, and Tm (end) is the temperature at the end of the endothermic curve (temperature when the heat flow returns from the endothermic peak indicating the melting point Tm to the baseline). are shown the composition formula is represented by Fe 100-abcde Si a X b Y c Cr d Q e, X is B, P, at least any one of a C, Y is, Nb, at least one of Mo Any one of them, Q is at least one of Co, Ni, Cu, and Al, and 0 at% ≦ a ≦ 21 at%, 3 at% ≦ b ≦ 15 at%, 1 at% ≦ c ≦ 6 at%, 0 at % ≦ d ≦ 5 at%, 0 at% ≦ e ≦ 5 at%,
Further heat treatment is performed to precipitate a bcc phase and a second crystal phase having an X-ray diffraction peak different from the bcc phase ,
The heat treatment temperature is set to a temperature higher than the crystallization start temperature (Tx1) of the bcc phase and lower than 100 ° C. than the crystallization start temperature (Tx2) of the second crystal phase. Method for producing magnetic alloy powder.
記熱処理温度を、前記第2結晶相の結晶化開始温度(Tx2)よりも、55℃〜70℃の範囲内の低い温度に設定する請求項記載のFe基軟磁性合金粉末の製造方法。 The pre-Symbol heat treatment temperature, the second than the crystalline phase of the crystallization starting temperature (Tx2), the method of producing Fe-base soft magnetic alloy powder according to claim 9 wherein the set to a low temperature within the range of 55 ° C. to 70 ° C. . 前記Fe基軟磁性合金粉末を扁平加工し、このとき、前記合金粉末の平均粒径を30μm〜100μmの範囲内とし、続いて、前記熱処理を施す請求項10記載のFe基軟磁性合金粉末の製造方法。 11. The Fe-based soft magnetic alloy powder according to claim 10, wherein the Fe-based soft magnetic alloy powder is flattened, and at this time, an average particle diameter of the alloy powder is in a range of 30 μm to 100 μm, and subsequently the heat treatment is performed. Production method.
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Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5537534B2 (en) * 2010-12-10 2014-07-02 Necトーキン株式会社 Fe-based nanocrystalline alloy powder and manufacturing method thereof, and dust core and manufacturing method thereof
JP6415910B2 (en) 2014-09-18 2018-10-31 株式会社東芝 Magnetic materials and devices
JP6593146B2 (en) * 2015-12-16 2019-10-23 セイコーエプソン株式会社 Soft magnetic powder, dust core, magnetic element and electronic equipment
JP6750437B2 (en) * 2016-09-29 2020-09-02 セイコーエプソン株式会社 Soft magnetic atomized powder, dust core, magnetic element and electronic equipment
CN109273233A (en) * 2018-09-19 2019-01-25 上海岱梭动力科技有限公司 The preparation method and magnetic core of magnetic core
JPWO2021039712A1 (en) * 2019-08-26 2021-03-04
CN110586947B (en) * 2019-08-28 2023-01-24 中航迈特粉冶科技(北京)有限公司 Preparation method of spherical amorphous alloy powder
WO2021123884A1 (en) * 2019-12-19 2021-06-24 Arcelormittal Metal powder for additive manufacturing
CN111451515B (en) * 2020-03-16 2022-08-23 深圳顺络电子股份有限公司 Low-power-consumption soft magnetic alloy material, preparation method thereof and electronic device
CN112768166B (en) * 2020-12-30 2022-06-24 横店集团东磁股份有限公司 Magnetic core material and preparation method and application thereof

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0768604B2 (en) * 1987-12-04 1995-07-26 日立金属株式会社 Fe-based magnetic alloy
JP2702757B2 (en) * 1988-11-01 1998-01-26 日立金属株式会社 Flat Fe-based soft magnetic alloy fine powder and method for producing the same
JP3058662B2 (en) * 1989-09-08 2000-07-04 日立金属株式会社 Ultra-microcrystalline magnetic alloy
JP2004179270A (en) * 2002-11-25 2004-06-24 Mitsui Chemicals Inc Magnetic composite material for antenna tag

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