JPH04147903A - 形状異方性軟磁性合金粉末とその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、ＦｅとＳｔ及びＣｒを主成分として含有する
形状異方性合金粉末及びその製造方法に関するものであ
る。

［従来の技術］ 従来、安価にして高い磁化を有する鉄（Ｆｅ）は、磁性
材料においては、最も重要な物質となっている。一般に
Ｆｅ、及びＳｉ、Ｃｒを主成分とする合金は、磁化か容
易である軟磁性をしめす。

これらＦｅ、及びＳｉ、Ｃｒを主成分とする軟磁性合金
は、塊状や板状で使用されることが通例となっていた。

しかしながら、近年形状が容易に選択できる粉末を使用
した成形、塗布等の手法が活用されている。一般に、粉
末では、金属の占める割合が少なくなるために、単位体
積当りの磁化量が小さくなる傾向となる。それに加えて
１粒状化にともない反磁界の影響も大きくなり、磁化特
性が低下する傾向となる。

これらの負の減少を軽減するためには粉末に形状異方性
を付与し、特定の方向にのみ磁化を容易にする方法か有
用となる。

これらの形状異方性軟磁性合金粉末は１通常ボールミル
、アトライター等の機械的粉砕方法を使用して製造する
方法か一般的であり、磁化容易方向に対して磁化困難方
向の厚さか薄い程、形状異方性の効果か大きくなる。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、これらの形状異方性軟磁性合金粉末は合
金粉末粒子の厚さの減少にともない１強度か低下する傾
向となる。

また　こうした　強度の低下した合金粉末を使用して、
成形、塗布等を実施する場合１合金粉末粒子に加わる外
力により破断か生しることが多い。

このため　粒子の微細化か進行し、　　、Ｈｏか増大し
たり１反磁界の影響か大きくなるといった本合金粉末の
軟磁気特性を著しく損う問題点か存在する。

そこで１本発明の技術的課題は、上記欠点に鑑み、形状
異方性軟磁性合金粉末表面にＣｒの酸化物被膜を形成さ
せる二とにより１合金粉末粒子を強固にし１機械的強度
に優れた形状異方性軟磁性合金粉末及びその製造方法を
提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 本発明によれば、Ｆｅ及びＳｉ、Ｃｒを主成分として含
有する合金磁性粉末であって、Ｆｅ−５ｌ中のＣｒ含有
量を２〜１０ｗｔ％とし１該合金粉末の粒子表面にＣｒ
の酸化物被膜を有し、その合金粉末粒子の酸素含有量は
１００〜１１００００ｐｐであることを特徴とする形状
異方性軟磁性合金粉末か得られる。

更に１本発明によれば、Ｆｅ及びＳｉ、Ｃｒを主成分と
して含有する合金磁性粉末であって、Ｆｅ−Ｓｉ中のＣ
ｒ含有量を２〜１０νｔ％とし、該合金粉末の粒子表面
にＣｒの酸化物被膜を形成させ、その合金粉末粒子の酸
素含有量を１００〜１００００　ｐｐｍとすることを特
徴とする形状異方性軟磁性合金粉末の製造方法が得られ
る。

即ち１本発明は１機械的粉砕法によって異方性形状を付
′テされた。鉄を主成分とする形状異方性軟磁性合金粉
末粒子の強度を改善する方法において１合金表面に密着
した酸化物被膜を形成することにより１機械的強度に、
優れた合金粉末を製造できるように構成されたものであ
る。

史に詳しく説明すると、前述の様に機械的粉砕法により
、形状異方性を付与された。Ｆｅ、及びＳｉ、Ｃｒを主
成分とする合金粉末の、Ｃｒ添加−を２　Ｗｔ９ｏ以上
とし、酸化雰囲気中にて該合金粉末中の酸素含を量を１
００〜１１００００ｐｐとなるように制御し１合金粉末
粒子の表面をクロム酸化物で被服することにより１合金
粉末粒子の強度を向上させるものである。

本発明において、Ｃｒ添加量を２　ｗｔ９６以上とし酸
素含有量を１００　ｐｐｍ以上としたのは、それ以下で
は１合金粉末粒子表面に密着したクロムの酸化物被膜が
形成されず、粉末粒子の強度の向上が認められないから
である。

方、酸素含有量を１００００　ｐｐｗ以下としたのは、
それを超える領域では、鉄の酸化物の生成か顕著となり
、クロムの酸化物被膜の密着強度が低下し、粉末粒子の
強度か明らかに劣化するからである。

また＋ＣｒｊＥＬを１０ｗｔ％以下としたのは、それを
超える領域では１合金粉末の磁化か約１０ｋＧ以下とな
り、Ｆｅ系合金の軟磁性特性の特徴が明らかに減した状
聾となるからである。

［実施例］ 以下１本発明の実施例について説明する。

（実施例１） 純度か９９．８％以上の鉄（Ｆｅ）及びケイ素（Ｓｌ）
、及びクロム（Ｃｒ）を使用し、アルゴン雰囲気中で高
周波加熱により、Ｓｉか１０ｗｔ％、Ｃｒか０．１．２
．３．４．６．８．１０．１２ｗｔ％て厚さ約２０ｍｍ
のインゴットを９種類作成した。

次に、これらインゴットをハンマーを用いて最大辺長が
約１０ｃｍ以下に破砕した。

次に、これら破砕粉を、ショークラッシャ、及びロール
クラッシャーを用いて、１５０μａ以下に粗粉砕した。

この粗粉砕粉末をステンレスポール、及びエタノールを
用いて湿式でアトライター粉砕し平均直径が約４０μ−
で厚さか約０，５μ門の板状粒子からなる合金粉末を各
々得た。

次にこの粉末を酸素雰囲気中にて、５００℃で５〜６０
分間保持し、酸素含有量か、１０，５０゜１００．１０
００，１００００，１５０００．２００００　（ｐｐｍ
）の粉末を得た。

次に、これら粉末に対し、内径１５０　＋＊＋＊で容積
が２．５ｇの回転ボールミル用ポットに、１ｍｍ径のガ
ラスピーズを１ｋｇ充填したボールミルを用いて。

合金粉末５００ｇとエタノールを１ｇ投入し１回転数１
５０　ｖｐｉで１時間処理し、処理後の粉末粒子形状を
走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）にて観察した。

その結果を第１表に示す。表中、Ｑ印は粉末粒子の破断
が全く確認されない状況を示し、Δ印は。

粉末粒子の破断がわずかに確認される状況を示し。

Ｘ印は、粉末粒子の破断が顕著に確認される状況を示し
ている。

Ｃｒ値を２ｗｔ％以上とし酸素含有量を１００〜１００
００　ｐｐｍとＮことにより１強固な合金粉末粒子を作
製することができる。

第１表 粉末粒子の破断ナシ △ 粉末粒子がわずかに破断 Ｘ　： 粉末粒子の破断が顕著 （実施例２） 実施例１で得られた、酸素含有量か１００．１００００
　ｐｐｍて、Ｓｉが１０ｗｔ％、Ｃｒか／２４　６．８
，１０，１２ｗｔ％の１２種類の偏平粉末に対して、エ
ポキシ樹脂を２ｗｔ％混合した後。

金型を使用して約５００＋＊ｇ／ｃ−の圧力で一方向に
加圧圧縮して、約１３１１１１の立方体の圧粉体を得た
。

これら成形体内部の粉末粒子は、圧縮方向と直交するよ
うに１円板状粒子の表面が配向していた。

これら成形体粒子の板面方向か磁化方向となるようにし
て磁気特性を測定した。

その結果を第１図に示す。図中、４πＩｓは粉末の占積
率を１００％に換算した値である。

Ｃｒ１ｋの増加に対し＋　　Ｉ　ＨＣは顕著な減少は示
さないが、４π１５は減少する傾向にあり、Ｓｉ１０ｗ
ｔ％に対して、Ｃｒが１０ｗｔ％より増加すると、４π
Ｉｓが約１０ｋＧを下回ることになる。

［発明の効果〕 以上の説明かられかるように１本発明によれば。

Ｃｒの酸化物被膜形成によるＦｅ−Ｓｉ−Ｃｒ系偏平粉
末粒子（但しＣｒ２νｔ％以上）の強度の向上は、酸素
含有量が１００　ｐｐ＠以上で認められ。

１００００　ｐｐｍを超える領域では低下している。

従って、酸素含有量は１００〜１００００　ｐｐｍが有
用であることがわかる。

また１合金粉末として、ＳｉｌＯｗｔ％の場合について
のみ述べたが１本発明は、これのみに限定されるわけて
はなく、Ｆｅ及びＳｉ、Ｃｒを主成分とした合金粉末で
、粉末粒子表面に密着したクロムの磁化物被膜を形成で
きるものであれば、この効果か十分適用できることは、
当業者であれば容易に推測できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は１本発明の実施例２における。酸素含有量が１
００，１００００ｐｐ−てＳｔが１０ｗｔ％。 Ｃｒが２．４，６，８，１０，１２ｗｔ％、残部Ｆｅか
らなる合金粉末の磁気特性（４πＩｓ、、ＨＣ）との関
係を示している。尚１図中の実線（Ｏ印）は１０ｗｔ％
Ｓｉ、２〜１２ｗｔ％Ｃｒ残部Ｆｅて酸素含有Ｒ１００
ｐｐＩｌを示し、破線（△印）は１０讐【％Ｓｉ、２〜
１２ｗｔ％Ｃｒ、残部Ｆｅて酸素含何量１００００　ｐ
ｐｃを示している第１図 ｒＮ （Ｗｔり）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）　Ｆｅ及びＳｉ、Ｃｒを主成分として含有する合金
   磁性粉末であって、Ｆｅ−Ｓｉ中のＣｒ含有量を２〜１
   ０ｗｔ％とし、該合金粉末の粒子表面にＣｒの酸化物被
   膜を有し、その合金粉末粒子の酸素含有量は１００〜１
   ００００ｐｐｍであることを特徴とする形状異方性軟磁
   性合金粉末。 ２）　Ｆｅ及びＳｉ、Ｃｒを主成分として含有する合金
   磁性粉末であって、Ｆｅ−Ｓｉ中のＣｒ含有量を２〜１
   ０ｗｔ％とし、該合金粉末の粒子表面にＣｒの酸化物被
   膜を形成させ、その合金粉末粒子の酸素含有量を１００
   〜１００００ｐｐｍとすることを特徴とする形状異方性
   軟磁性合金粉末の製造方法。 以下余白