JPH0412605B2 - - Google Patents
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- JPH0412605B2 JPH0412605B2 JP59091437A JP9143784A JPH0412605B2 JP H0412605 B2 JPH0412605 B2 JP H0412605B2 JP 59091437 A JP59091437 A JP 59091437A JP 9143784 A JP9143784 A JP 9143784A JP H0412605 B2 JPH0412605 B2 JP H0412605B2
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F1/00—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
- H01F1/01—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
- H01F1/03—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
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- H01F1/24—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials metals or alloys in the form of particles, e.g. powder pressed, sintered, or bound together the particles being insulated
- H01F1/26—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials metals or alloys in the form of particles, e.g. powder pressed, sintered, or bound together the particles being insulated by macromolecular organic substances
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Description
粉末治金による磁心には圧粉体を焼結したいわ
ゆる焼結磁心と、焼結せずに鉄粉を熱硬化性樹脂
で固化した狭義の粉末磁心とがあるが、この発明
は後者に関するものである。 交流磁場内で使用される鉄心では、鉄損とくに
渦電流損の小さいこと、磁束密度の高いことが必
要である。この点、粉末磁心の場合は鉄粉粒子の
間に非磁性の樹脂が介在するために渦電流損が小
さいという本質的特徴があり、あとは高密度に成
形して磁束密度を高めれば要求特性を充足できる
訳である。（粉末磁心の場合、磁束密度は磁心の
圧粉密度即ち密度比により一義的に定まる。） そこで従来から、鉄粉と熱硬化性樹脂との混合
粉（粉末状樹脂はそのまま配合し、液状の樹脂は
鉄粉を浸漬して乾燥する。）を製品所定の形状に
圧縮成形する際に、焼結機械部品の場合と同様、
粉末相互の摩擦抵抗を減じるための量産に適する
潤滑法として通常0.8〜１％程度のステアリン酸
亜鉛粉末を添加しているが、潤滑剤の添加は磁心
の圧粉密度を高める反面、樹脂硬化の過程でその
強度を低下させるという短所があり、磁心の設計
製作上の障害となつている。 発明者はこの強度低下の原因について種々検討
した結果、それが成形体の圧粉密度と潤滑剤の融
点の相互作用によること、即ち、潤滑剤の融点が
樹脂の硬化温度よりも低い場合には、樹脂の硬化
過程で溶融した潤滑剤が鉄粉と樹脂の接合および
樹脂層の良好な形成を妨げ、その結果強度の低下
をもたらすことを見出してこの発明に到達した。 即ちこの発明は、圧粉体の圧粉密度を密度比で
82％以上とし且つ樹脂の硬化温度よりも融点が高
い潤滑剤を用いることをその骨子とし、それによ
り粉末磁心の高強度化に成功したものである。 以下この発明を、その実施例に基づいて詳細に
説明する。 なお粉末磁心の成形用熱硬化性樹脂としては、
一般にポリイミド樹脂およびエポキシ樹脂が用い
られている。そこで先ず、ポリイミド樹脂の場合
について述べる。 実施例 粒度が100メツシユ以下のアトマイズ鉄粉にロ
ーヌ・プーラン社のポリイミド樹脂を重量比で１
％と、各所定量の潤滑剤を添加して圧粉密度が
種々異なる試験片に成形し、最高温度200℃で４
時間の加熱硬化を行なつた。（以下この明細書に
おける添加量は全て重量％である。） 第１表は、かくして得られた各試料の諸元と、
それぞれの強度（抗折力）および磁束密度の測定
結果を示したものである。ただし、例えば低密度
など、重要度の低いグループについては代表的な
ゆる焼結磁心と、焼結せずに鉄粉を熱硬化性樹脂
で固化した狭義の粉末磁心とがあるが、この発明
は後者に関するものである。 交流磁場内で使用される鉄心では、鉄損とくに
渦電流損の小さいこと、磁束密度の高いことが必
要である。この点、粉末磁心の場合は鉄粉粒子の
間に非磁性の樹脂が介在するために渦電流損が小
さいという本質的特徴があり、あとは高密度に成
形して磁束密度を高めれば要求特性を充足できる
訳である。（粉末磁心の場合、磁束密度は磁心の
圧粉密度即ち密度比により一義的に定まる。） そこで従来から、鉄粉と熱硬化性樹脂との混合
粉（粉末状樹脂はそのまま配合し、液状の樹脂は
鉄粉を浸漬して乾燥する。）を製品所定の形状に
圧縮成形する際に、焼結機械部品の場合と同様、
粉末相互の摩擦抵抗を減じるための量産に適する
潤滑法として通常0.8〜１％程度のステアリン酸
亜鉛粉末を添加しているが、潤滑剤の添加は磁心
の圧粉密度を高める反面、樹脂硬化の過程でその
強度を低下させるという短所があり、磁心の設計
製作上の障害となつている。 発明者はこの強度低下の原因について種々検討
した結果、それが成形体の圧粉密度と潤滑剤の融
点の相互作用によること、即ち、潤滑剤の融点が
樹脂の硬化温度よりも低い場合には、樹脂の硬化
過程で溶融した潤滑剤が鉄粉と樹脂の接合および
樹脂層の良好な形成を妨げ、その結果強度の低下
をもたらすことを見出してこの発明に到達した。 即ちこの発明は、圧粉体の圧粉密度を密度比で
82％以上とし且つ樹脂の硬化温度よりも融点が高
い潤滑剤を用いることをその骨子とし、それによ
り粉末磁心の高強度化に成功したものである。 以下この発明を、その実施例に基づいて詳細に
説明する。 なお粉末磁心の成形用熱硬化性樹脂としては、
一般にポリイミド樹脂およびエポキシ樹脂が用い
られている。そこで先ず、ポリイミド樹脂の場合
について述べる。 実施例 粒度が100メツシユ以下のアトマイズ鉄粉にロ
ーヌ・プーラン社のポリイミド樹脂を重量比で１
％と、各所定量の潤滑剤を添加して圧粉密度が
種々異なる試験片に成形し、最高温度200℃で４
時間の加熱硬化を行なつた。（以下この明細書に
おける添加量は全て重量％である。） 第１表は、かくして得られた各試料の諸元と、
それぞれの強度（抗折力）および磁束密度の測定
結果を示したものである。ただし、例えば低密度
など、重要度の低いグループについては代表的な
【表】
試料を抽出して記載し、また、記述を簡素化する
ため、潤滑剤の表示に次の略号を用いた。 〔Zn−〕：ステアリン酸亜鉛 〔Li−〕：ステアリン酸リチウム 〔Na−〕：ステアリン酸ナトリウム 次に、これらのデータから、潤滑剤の添加量と
抗折力との関係を第１図のグラフに、圧粉密度と
抗折力との関係を第２図のグラフに示した。なお
第１図の試料は圧粉密度が6.8ｇ／cm3、第２図の
試料は潤滑剤の添加量が１％一定である。 第１図からは、磁心の抗折力は潤滑剤無添加の
場合（金型潤滑）が最も高く、潤滑剤が増えるに
つれて低下することと、添加量が同じ場合はステ
アリン酸亜鉛よりもステアリン酸リチウムの方が
高強度を示すことがわかる。 前者は、潤滑剤の性格が摩擦軽減のためにやむ
なく添加される、本質的には夾雑物であることに
由来する当然の結果であり、また、後者は潤滑剤
の融点の差に基づく現象と考えられるが、これに
ついては次の第２図で述べる。 第２図からは、ステアリン酸ナトリウムおよび
ステアリン酸リチウム（いずれも融点が220℃前
後）の場合は圧粉密度の増加と共に抗折力がほぼ
一様に高くなるのに対して、ステアリン酸亜鉛
（融点125〜134℃）の場合は圧分密度6.2ｇ／cm3程
度の低密度において抗折力が最大値を示し、磁束
密度の関係で圧粉密度の下限値とされる6.4ｇ／
cm3（密度比82％）以上の高密度では、抗折力は逆
に低下することがわかる。 この理由については、次のように考えられる。
即ち、ステアリン酸リチウムおよびステアリン酸
ナトリウムはポリイミド樹脂の硬化温度では溶融
しないため、その全量が殆ど配合時のままで圧粉
磁心内に夾雑物として残留していると推定され、
その量が同じ場合に圧粉密度が高いほど高強度を
示すのは首肯されることである。 これに対して、ステアリン酸亜鉛は樹脂の硬化
温度で溶融し蒸発する点で、事情が全く異なつて
いる。そして樹脂の硬化過程における液体の存在
が強度を低下させることは前述の通りであるが、
（潤滑剤の添加量が等しいにも拘らず）グラフが
圧粉密度6.3ｇ／cm3の辺りで顕著に変曲している
のは、圧粉体の空孔率の影響と考えられる。 即ち、圧粉体の空孔率は圧縮密度6.0ｇ／cm3で
17％、6.2でも15％あるのに、6.4では10％、6.6で
は僅か４％に急減する。その結果、低密度の場合
は溶融した潤滑剤の相当量が空孔から蒸発し、樹
脂の硬化過程に液状で介在する量も硬化後に残留
する量も少なくなるために強度の低下が少なくて
済む。 それに対して、高密度になるほど空孔が少なく
且つ早期に封孔されるために潤滑剤の蒸発が殆ど
なく、従つて樹脂の硬化過程に液状で介在する量
も硬化後に残留する量も多くなる。これが高密度
側における著しい強度低下の理由である。 次に、エポキシ樹脂の場合について述べる。 実施例 粒度が100メツシユ以下のアトマイズ鉄粉にシ
エル化学の液状エポキシ樹脂エピコート815を１
％添加して60℃に加熱しながら混合後粉砕して原
料粉とした。これに潤滑剤としてステアリン酸亜
鉛を１％添加して密度6.7ｇ／cm3に成形後、150℃
で３時間空気中で硬化して試料とした。 ステアリン酸リチウムについても、同様にして
試料を作成した。 実施例 粒度が100メツシユ以下のアトマイズ鉄粉にチ
バガイギーの粉末状エポキシ樹脂アラルダイト
AT−１を１％、潤滑剤としてステアリン酸亜鉛
を１％添加し密度6.7ｇ／cm3に成形後、160℃で３
時間空気中で硬化して試料とした。 ステアリン酸リチウムについても、同様にして
試料を作成した。 上記の実施例、における各試料の抗折力を
測定した結果を第２表に示す。
ため、潤滑剤の表示に次の略号を用いた。 〔Zn−〕：ステアリン酸亜鉛 〔Li−〕：ステアリン酸リチウム 〔Na−〕：ステアリン酸ナトリウム 次に、これらのデータから、潤滑剤の添加量と
抗折力との関係を第１図のグラフに、圧粉密度と
抗折力との関係を第２図のグラフに示した。なお
第１図の試料は圧粉密度が6.8ｇ／cm3、第２図の
試料は潤滑剤の添加量が１％一定である。 第１図からは、磁心の抗折力は潤滑剤無添加の
場合（金型潤滑）が最も高く、潤滑剤が増えるに
つれて低下することと、添加量が同じ場合はステ
アリン酸亜鉛よりもステアリン酸リチウムの方が
高強度を示すことがわかる。 前者は、潤滑剤の性格が摩擦軽減のためにやむ
なく添加される、本質的には夾雑物であることに
由来する当然の結果であり、また、後者は潤滑剤
の融点の差に基づく現象と考えられるが、これに
ついては次の第２図で述べる。 第２図からは、ステアリン酸ナトリウムおよび
ステアリン酸リチウム（いずれも融点が220℃前
後）の場合は圧粉密度の増加と共に抗折力がほぼ
一様に高くなるのに対して、ステアリン酸亜鉛
（融点125〜134℃）の場合は圧分密度6.2ｇ／cm3程
度の低密度において抗折力が最大値を示し、磁束
密度の関係で圧粉密度の下限値とされる6.4ｇ／
cm3（密度比82％）以上の高密度では、抗折力は逆
に低下することがわかる。 この理由については、次のように考えられる。
即ち、ステアリン酸リチウムおよびステアリン酸
ナトリウムはポリイミド樹脂の硬化温度では溶融
しないため、その全量が殆ど配合時のままで圧粉
磁心内に夾雑物として残留していると推定され、
その量が同じ場合に圧粉密度が高いほど高強度を
示すのは首肯されることである。 これに対して、ステアリン酸亜鉛は樹脂の硬化
温度で溶融し蒸発する点で、事情が全く異なつて
いる。そして樹脂の硬化過程における液体の存在
が強度を低下させることは前述の通りであるが、
（潤滑剤の添加量が等しいにも拘らず）グラフが
圧粉密度6.3ｇ／cm3の辺りで顕著に変曲している
のは、圧粉体の空孔率の影響と考えられる。 即ち、圧粉体の空孔率は圧縮密度6.0ｇ／cm3で
17％、6.2でも15％あるのに、6.4では10％、6.6で
は僅か４％に急減する。その結果、低密度の場合
は溶融した潤滑剤の相当量が空孔から蒸発し、樹
脂の硬化過程に液状で介在する量も硬化後に残留
する量も少なくなるために強度の低下が少なくて
済む。 それに対して、高密度になるほど空孔が少なく
且つ早期に封孔されるために潤滑剤の蒸発が殆ど
なく、従つて樹脂の硬化過程に液状で介在する量
も硬化後に残留する量も多くなる。これが高密度
側における著しい強度低下の理由である。 次に、エポキシ樹脂の場合について述べる。 実施例 粒度が100メツシユ以下のアトマイズ鉄粉にシ
エル化学の液状エポキシ樹脂エピコート815を１
％添加して60℃に加熱しながら混合後粉砕して原
料粉とした。これに潤滑剤としてステアリン酸亜
鉛を１％添加して密度6.7ｇ／cm3に成形後、150℃
で３時間空気中で硬化して試料とした。 ステアリン酸リチウムについても、同様にして
試料を作成した。 実施例 粒度が100メツシユ以下のアトマイズ鉄粉にチ
バガイギーの粉末状エポキシ樹脂アラルダイト
AT−１を１％、潤滑剤としてステアリン酸亜鉛
を１％添加し密度6.7ｇ／cm3に成形後、160℃で３
時間空気中で硬化して試料とした。 ステアリン酸リチウムについても、同様にして
試料を作成した。 上記の実施例、における各試料の抗折力を
測定した結果を第２表に示す。
【表】
以上の結果を総括すると、潤滑剤を従来のステ
アリン酸亜鉛から樹脂の熱硬化温度よりも融点の
高い種類に、例示した金属石けんの中ではステア
リン酸リチウムまたはナトリウムに変更し、且つ
圧粉体の密度を密度比で82％以上とすることによ
つて、磁束密度、強度（抗折力）ともに優れた粉
末磁心を得ることができる。
アリン酸亜鉛から樹脂の熱硬化温度よりも融点の
高い種類に、例示した金属石けんの中ではステア
リン酸リチウムまたはナトリウムに変更し、且つ
圧粉体の密度を密度比で82％以上とすることによ
つて、磁束密度、強度（抗折力）ともに優れた粉
末磁心を得ることができる。
第１図は粉末磁心の潤滑剤添加量と抗折力の関
係を示すグラフ、第２図は粉末磁心の圧粉密度と
抗折力の関係を示すグラフである。
係を示すグラフ、第２図は粉末磁心の圧粉密度と
抗折力の関係を示すグラフである。
Claims (1)
- １ 鉄粉に潤滑剤と絶縁兼成形用の熱硬化性樹脂
とを混合して所定の形状に圧縮成形した後樹脂を
硬化させて粉末磁心を製造するに当たり、圧粉体
の圧粉密度を密度比で82％以上とし、且つ樹脂の
硬化温度よりも融点が高い潤滑剤を用いることを
特徴とする高強度の粉末磁心の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9143784A JPS60235412A (ja) | 1984-05-08 | 1984-05-08 | 高強度の粉末磁心の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9143784A JPS60235412A (ja) | 1984-05-08 | 1984-05-08 | 高強度の粉末磁心の製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60235412A JPS60235412A (ja) | 1985-11-22 |
| JPH0412605B2 true JPH0412605B2 (ja) | 1992-03-05 |
Family
ID=14026341
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9143784A Granted JPS60235412A (ja) | 1984-05-08 | 1984-05-08 | 高強度の粉末磁心の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60235412A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005043559A1 (ja) * | 2003-10-30 | 2005-05-12 | Mitsubishi Materials Pmg Corporation | 高強度および高比抵抗を有する複合軟磁性材の製造方法 |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0744099B2 (ja) * | 1985-04-19 | 1995-05-15 | 鐘淵化学工業株式会社 | 軟質磁性材料組成物 |
| JPS61288403A (ja) * | 1985-06-15 | 1986-12-18 | Kobe Steel Ltd | 高周波数領域用圧粉磁心 |
| JPH0343717U (ja) * | 1989-09-04 | 1991-04-24 | ||
| JP2700713B2 (ja) * | 1990-09-05 | 1998-01-21 | 株式会社トーキン | インダクタ |
| JP4325793B2 (ja) | 2002-09-30 | 2009-09-02 | 日立粉末冶金株式会社 | 圧粉磁心の製造方法 |
| JP4850764B2 (ja) | 2007-03-19 | 2012-01-11 | 日立粉末冶金株式会社 | 圧粉磁心の製造方法 |
| JP6250125B2 (ja) * | 2016-10-27 | 2017-12-20 | 太陽誘電株式会社 | 電子部品 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5935927A (ja) * | 1982-08-21 | 1984-02-27 | Showa Electric Wire & Cable Co Ltd | ポリイミド系樹脂コンパウンドの射出成形法 |
-
1984
- 1984-05-08 JP JP9143784A patent/JPS60235412A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5935927A (ja) * | 1982-08-21 | 1984-02-27 | Showa Electric Wire & Cable Co Ltd | ポリイミド系樹脂コンパウンドの射出成形法 |
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| WO2005043559A1 (ja) * | 2003-10-30 | 2005-05-12 | Mitsubishi Materials Pmg Corporation | 高強度および高比抵抗を有する複合軟磁性材の製造方法 |
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| Publication number | Publication date |
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| JPS60235412A (ja) | 1985-11-22 |
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