JP6429212B2 - 磁性材料およびこれを用いた磁性部品 - Google Patents
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Description
比較例1および実施例1を、表1に示される量にしたがって作製した。比較例1−1を除き、第1の粒子および第2の粒子を乾式ボールミルで混合した。次いで、表1に示されるプロセスにしたがって、得られた混合物を用いて磁性材料を作った。
比較例2および実施例2を表3に示される内容にしたがって作製した。比較例2−1を除き、第1の粒子および第2の粒子を乾式ボールミルで混合した。次いで、表3に示されるプロセスにしたがって、得られた混合物を用いて磁性材料を作った。
図6Aは、実施例2−1で形成された磁性材料の走査型電子顕微鏡(SEM)断面概略図を示している。コア部分の周囲に合金領域が均一に分布しているのが観察できる。図6Bは、図6Aにおいて四角の囲いで示された領域の拡大図である。領域IはFeであり、領域IIはFeCrの酸化物を含むパッシベーション層であり、領域IIIはCr(Cr2O3)の酸化物を含むパッシベーション層である。
図7Aは、実施例2−1で得られた磁性材料の走査型電子顕微鏡(SEM)断面概略図を示している。図7Bは、図7Aにおいて四角の囲いで示された領域の拡大図である。図7Bに示される領域にEDS−ラインスキャンを行った後、中心付近の領域IはF元素の量が最も高く、かつCrおよびO元素は少量のみ含むということがわかった。よって、本開示の磁性材料の中心が、ほぼ全てFeからなるということが証明された。加えて、Crの量が領域IIIから中心へと次第に減少することも観察され、このことは、磁性材料中のCr元素が実際に領域IIIから領域IIへと拡散していることを証明している。さらに、O元素の量から判断すると、領域IIがFeCrの酸化物を含み、かつ領域IIIがCrの酸化物を含むことが推測できる。また、図7Bに示される領域III中のFeの量は、EDS−ラインスキャンの過程における検知位置の誤差によるものであると思われる。理論上、熱処理の過程において、少量のFeのみが中心付近の領域Iから領域IIおよび領域IIIへと拡散する。
比較例1−1で得られた磁性材料を600℃の焼結温度で銀と共焼結し、共焼結型インダクタを形成した(成形条件:ψ9mm×ψ5mmの型、600℃まで加熱してから、1時間焼結を続け、最後に自然冷却)。図8Aは、比較例3のSEMイメージを示している。図8Aから、自己形成パッシベーション層は形成されなかったことが観察できる。
実施例1−6で得られた磁性材料を600℃の焼結温度で銀と共焼結し、共焼結型インダクタを形成した(成形条件:ψ9mm×ψ5mmの型、600℃まで加熱してから、1時間焼結を続け、最後に自然冷却)。図8Bは、実施例3−1のSEMイメージを示している。図8Bから、自己形成パッシベーション層が形成されている(矢印で示される)ことが観察できる。
実施例1−8で得られた磁性材料を600℃の焼結温度で銀と共焼結し、共焼結型インダクタを形成した(成形条件:ψ9mm×ψ5mmの型、600℃まで加熱してから、1時間焼結を続け、最後に自然冷却)。図8Cは、実施例3−2のSEMイメージを示している。図8Cから、自己形成パッシベーション層が形成されている(矢印で示される)ことが観察できる。
10、20、30、40…コア部分
12、32…合金層
14、34…ハイブリッド層
22、42…第1のパッシベーション層
24、44…第2のパッシベーション層
100…第1の粒子
200…第2の粒子
I、II、III…領域
Claims (15)
- その全重量に対しFeを99wt%以上含むコア部分と、
前記コア部分の表面に配置され、FeM合金(MはCr、Si、Al、Ti、Zr、またはこれらの組み合わせである)を含む合金層と、
前記合金層の表面に配置され、MおよびMの酸化物を含むハイブリッド層と、
を備える磁性材料。 - 前記コア部分にはFeおよびFeの酸化物が含まれ、前記Feの酸化物には酸化第一鉄(ferrous oxide,FeO)、酸化第二鉄(ferric oxide,Fe2O3)、四酸化第三鉄(ferroferric oxide,Fe3O4)、またはこれらの組み合わせが含まれる、請求項1に記載の磁性材料。
- 粒径が0.5〜110μmである請求項1または2に記載の磁性材料。
- 前記合金層中のMの量が、前記FeM合金の全重量に対して5〜80wt%である、請求項1〜3のいずれか1項に記載の磁性材料。
- 前記合金層の厚さが0.05〜10μmである、請求項1〜4のいずれか1項に記載の磁性材料。
- 前記ハイブリッド層の厚さが0.05〜10μmである、請求項1〜5のいずれか1項に記載の磁性材料。
- その全重量に対しFeを99wt%以上含むコア部分と、
前記コア部分の表面に配置され、FeM合金の酸化物(MはCr、Si、Al、Ti、Zr、またはこれらの組み合わせである)を含む第1のパッシベーション層と、
前記第1のパッシベーション層の表面に配置され、Mの酸化物を含む第2のパッシベーション層と、
を備え、
前記コア部分にはFeおよびFeの酸化物が含まれ、前記Feの酸化物には酸化第一鉄(ferrous oxide,FeO)、酸化第二鉄(ferric oxide,Fe 2 O 3 )、四酸化第三鉄(ferroferric oxide,Fe 3 O 4 )、またはこれらの組み合わせが含まれる磁性材料。 - 粒径が0.5〜110μmである、請求項7に記載の磁性材料。
- 前記第1のパッシベーション層中のMの量が、前記FeM合金の酸化物の全重量に対して5〜80wt%である、請求項7または8に記載の磁性材料。
- 前記第1のパッシベーション層の厚さが0.05〜10μmである、請求項7〜9のいずれか1項に記載の磁性材料。
- 前記第2のパッシベーション層の厚さが0.05〜10μmである、請求項7〜10のいずれか1項に記載の磁性材料。
- 磁性材料と金属との焼結体を備え、前記磁性材料が、請求項1〜11のいずれか1項に記載の磁性材料を含む、磁性部品。
- 多層インダクタ、巻線型インダクタ、または電磁妨害(EMI)抑制部品を備える、請求項12に記載の磁性部品。
- 前記金属には、銀、銅、またはこれらの組み合わせが含まれる、請求項12または13に記載の磁性部品。
- 前記焼結体中の前記磁性材料が、粉末モノマー(powder monomer)、該粉末モノマーの残渣(debris)、該粉末モノマーの凝集体、またはこれらの組み合わせである、請求項12〜14のいずれか1項に記載の磁性部品。
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