JPH0494502A - 高透磁率材料とその製造方法並びに高透磁率合金粉末の製造方法 - Google Patents
高透磁率材料とその製造方法並びに高透磁率合金粉末の製造方法Info
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- JPH0494502A JPH0494502A JP2212148A JP21214890A JPH0494502A JP H0494502 A JPH0494502 A JP H0494502A JP 2212148 A JP2212148 A JP 2212148A JP 21214890 A JP21214890 A JP 21214890A JP H0494502 A JPH0494502 A JP H0494502A
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- Powder Metallurgy (AREA)
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- Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
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。
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〕
本発明は高透磁率特性を有する材料とその製遣方法及び
そのような材料に用いられる高透磁率合金粉末の製造方
法に関し、特に高周波フィルターや高周波トランス用コ
アに好適に用いられるものである。
そのような材料に用いられる高透磁率合金粉末の製造方
法に関し、特に高周波フィルターや高周波トランス用コ
アに好適に用いられるものである。
〔従来の技術及び発明が解決しようとする課題〕従来磁
気ヘットやトランス等の磁芯材料として用いられる磁性
材料としてセンダスト合金がある。このセンダスト合金
は約５ｗｔ％のＡＯと約１０ｗｔ％のＳｔ及び残部Ｆｅ
からなる合金であって、良好な磁気特性を有するために
各種高周波磁芯として、また飽和磁束密度が高いので磁
気ヘッド材料として広く用いられている。
気ヘットやトランス等の磁芯材料として用いられる磁性
材料としてセンダスト合金がある。このセンダスト合金
は約５ｗｔ％のＡＯと約１０ｗｔ％のＳｔ及び残部Ｆｅ
からなる合金であって、良好な磁気特性を有するために
各種高周波磁芯として、また飽和磁束密度が高いので磁
気ヘッド材料として広く用いられている。
一般に磁場内に金属材料を置くと電磁誘導によって発生
する渦電流のために電磁エネルギーの損失が起きてしま
う。そこで高周波磁芯として用いる材料は、この渦電流
を防ぐために、材料を薄板状にして重ね合わせて使用す
る等の方法が採られている。
する渦電流のために電磁エネルギーの損失が起きてしま
う。そこで高周波磁芯として用いる材料は、この渦電流
を防ぐために、材料を薄板状にして重ね合わせて使用す
る等の方法が採られている。
ところが上記センダスト合金は硬く且つ脆いため冷間加
工ができないので、薄板に圧延することが不可能である
。このためセンダスト合金を用いて作る磁芯は、該合金
の粉末を結合剤と混合して圧縮成形する圧粉磁芯等の形
態が一般的である。しかしながら従来のフェライト磁芯
に比べて満足できる磁気特性は得られていなかった。
工ができないので、薄板に圧延することが不可能である
。このためセンダスト合金を用いて作る磁芯は、該合金
の粉末を結合剤と混合して圧縮成形する圧粉磁芯等の形
態が一般的である。しかしながら従来のフェライト磁芯
に比べて満足できる磁気特性は得られていなかった。
本発明はこれに鑑み種々検討の結果、フェライトの磁気
特性を凌ぐ優れた特性を有し、かつセンダスト合金の用
途を著しく拡大する磁性材料とその製造方法及びそのよ
うな材料を得るための合金粉末の製造方法を開発したも
のである。
特性を凌ぐ優れた特性を有し、かつセンダスト合金の用
途を著しく拡大する磁性材料とその製造方法及びそのよ
うな材料を得るための合金粉末の製造方法を開発したも
のである。
即ち本発明の材料は、薄片状の高透磁率合金粉末を非導
電性物質中に配向させて分散せしめたことを特徴とする
ものである。そして非導電性物質として１〜２０ｗｔ％
の樹脂を用いたり、アスペクト比が２〜１００及び厚さ
が０．１〜３Ｉ！！Ｉの薄片状の高透磁率合金粉末を用
いるのはより効果があり、さらに薄片状の高透磁率合金
粉末としてＡｌ ２〜１４ｗｔ％、Ｓ ｉ ４〜１２ｗ
ｔ％、残部Ｆｅからなる合金を用いたり、またＡＯ２〜
１４ｗｔ％、Ｓｉ ４〜１２ｗｔ％、Ｔｉ０．１〜２
ｗｔ％を含み、さらにＮｂ ０．０１−１ ｗｔ％もし
くはＺ ｒ ０．０１〜ｌ ｗｔ％の何れか１種を含み
、残部Ｆｅからなる合金を用いるのは有効である。
電性物質中に配向させて分散せしめたことを特徴とする
ものである。そして非導電性物質として１〜２０ｗｔ％
の樹脂を用いたり、アスペクト比が２〜１００及び厚さ
が０．１〜３Ｉ！！Ｉの薄片状の高透磁率合金粉末を用
いるのはより効果があり、さらに薄片状の高透磁率合金
粉末としてＡｌ ２〜１４ｗｔ％、Ｓ ｉ ４〜１２ｗ
ｔ％、残部Ｆｅからなる合金を用いたり、またＡＯ２〜
１４ｗｔ％、Ｓｉ ４〜１２ｗｔ％、Ｔｉ０．１〜２
ｗｔ％を含み、さらにＮｂ ０．０１−１ ｗｔ％もし
くはＺ ｒ ０．０１〜ｌ ｗｔ％の何れか１種を含み
、残部Ｆｅからなる合金を用いるのは有効である。
また本発明の高透磁率材料の製造方法は、アスペクト比
が２〜１００及び厚さが０．１〜３Ｉｎ１の薄片状の高
透磁率合金粉末と非導電性物質とを混合し、該高透磁率
合金粉末を該非導電性物質中で配向させて分散せしめた
後、非導電性物質を圧縮成形して固化させることを特徴
とするものであり、磁場下で圧縮成形するのがよく、ま
た非導電性物質として１〜２０ｗｔ％の樹脂を用いるの
は一層の効果がある。
が２〜１００及び厚さが０．１〜３Ｉｎ１の薄片状の高
透磁率合金粉末と非導電性物質とを混合し、該高透磁率
合金粉末を該非導電性物質中で配向させて分散せしめた
後、非導電性物質を圧縮成形して固化させることを特徴
とするものであり、磁場下で圧縮成形するのがよく、ま
た非導電性物質として１〜２０ｗｔ％の樹脂を用いるの
は一層の効果がある。
また本発明の高透磁率合金粉末の製造方法は、高透磁率
合金を有機溶媒又は不活性ガス中にて室温〜２００℃の
範囲で、高エネルギーミルにより粉砕及び塑性加工して
アスペクト比が２〜１００で厚さが０．１〜３μｍの薄
片状の粉末とすることを特徴とするものである。
合金を有機溶媒又は不活性ガス中にて室温〜２００℃の
範囲で、高エネルギーミルにより粉砕及び塑性加工して
アスペクト比が２〜１００で厚さが０．１〜３μｍの薄
片状の粉末とすることを特徴とするものである。
本発明において、薄片状の高透磁率合金粉末を非導電性
物質、例えば樹脂中に配向させて分散させることにより
、各薄片状粉末の容易磁化方向を一定方向に揃え、密度
を高くすることができ、従って高い飽和磁束密度及び高
透磁率を得ることができるものである。
物質、例えば樹脂中に配向させて分散させることにより
、各薄片状粉末の容易磁化方向を一定方向に揃え、密度
を高くすることができ、従って高い飽和磁束密度及び高
透磁率を得ることができるものである。
この場合使用する樹脂の量を１〜２０ｗｔ％（以下ｗｔ
％を単に％と記す）と限定したのは、１％未満では所定
形状に成形できず、２０％を超えると飽和磁束密度や透
磁率といった磁気特性が低下するからである。
％を単に％と記す）と限定したのは、１％未満では所定
形状に成形できず、２０％を超えると飽和磁束密度や透
磁率といった磁気特性が低下するからである。
また上記合金粉末のアスペクト比（長さ／厚さ）を２〜
１００と限定したのは、２未満では高透磁率が得られな
く、１００を超えると薄片状粉末の製造が困難となるか
らである。さらに上記粉末の厚さを０．１〜３Ｊｒ１１
としたのは、０．１１ｍ未満では保磁力（Ｈｅ）が高く
なり、３＃を超えると高周波領域（ＩＭＨ２以上）にお
いて、渦電流損が大きくなってしまうからである。
１００と限定したのは、２未満では高透磁率が得られな
く、１００を超えると薄片状粉末の製造が困難となるか
らである。さらに上記粉末の厚さを０．１〜３Ｊｒ１１
としたのは、０．１１ｍ未満では保磁力（Ｈｅ）が高く
なり、３＃を超えると高周波領域（ＩＭＨ２以上）にお
いて、渦電流損が大きくなってしまうからである。
次に合金組成を上記のように限定した理由について述べ
る。
る。
ＡＱの含有量を２〜１４％及びＳｉ の含有量を４〜１
２％としたのは、これらの組成外では飽和磁束密度や透
磁率といった磁気特性が低下するからである。
２％としたのは、これらの組成外では飽和磁束密度や透
磁率といった磁気特性が低下するからである。
またＴｉの含有量を０．１〜２％としたのは、０．１％
未満では材料強度の十分な向上が得られなく、２％を超
えると硬くなり過ぎて材料が脆（なってしまうためアス
ペクト比が大きくとれないからである。さらにＮｂもし
くはＺ「を０．０１〜１％としたのは０．０１％未満で
は結晶粒微細化による材料の延性向上が不十分であり、
１％を超えると却って硬くなり、いずれの場合もアスペ
クト比が十分に高くならないからである。
未満では材料強度の十分な向上が得られなく、２％を超
えると硬くなり過ぎて材料が脆（なってしまうためアス
ペクト比が大きくとれないからである。さらにＮｂもし
くはＺ「を０．０１〜１％としたのは０．０１％未満で
は結晶粒微細化による材料の延性向上が不十分であり、
１％を超えると却って硬くなり、いずれの場合もアスペ
クト比が十分に高くならないからである。
また本発明の高透磁率材料を製造する際に、磁場下で圧
縮成形するのは成形品の密度を向上させるためであり、
これにより飽和磁束密度が１０％程度向上する効果を有
する。さらに圧縮方向に対して直角な方向に横磁場を加
えると合金粉末が配向し易くなる利点もある。
縮成形するのは成形品の密度を向上させるためであり、
これにより飽和磁束密度が１０％程度向上する効果を有
する。さらに圧縮方向に対して直角な方向に横磁場を加
えると合金粉末が配向し易くなる利点もある。
またこのような合金粉末を製造する際に、合金を粉砕及
び塑性加工（一種の圧延加工）する雰囲気として有機溶
媒又は不活性ガス雰囲気を用いてその温度を室温〜２０
０℃としたのは、般に加工温度は高い方が材料の延性は
向上するので、アスペクト比を大きくとりゃすく、かつ
粉砕及び塑性加工に要する時間を短縮できるものである
が、２００℃を超える有機溶媒雰囲気中では該有機溶媒
が揮発してしまい、一方２００”Ｃを超える不活性ガス
雰囲気中では粉砕された粉末が酸化してしまうために２
００’Ｃ以下とした。
び塑性加工（一種の圧延加工）する雰囲気として有機溶
媒又は不活性ガス雰囲気を用いてその温度を室温〜２０
０℃としたのは、般に加工温度は高い方が材料の延性は
向上するので、アスペクト比を大きくとりゃすく、かつ
粉砕及び塑性加工に要する時間を短縮できるものである
が、２００℃を超える有機溶媒雰囲気中では該有機溶媒
が揮発してしまい、一方２００”Ｃを超える不活性ガス
雰囲気中では粉砕された粉末が酸化してしまうために２
００’Ｃ以下とした。
さらに上記合金を粉末化するのに用いる高エネルギーミ
ルとしては、いわゆるアトライターがよい。このアトラ
イターとは粉砕物質とボールとの混合物をインペラーで
強制攪拌することにより、上記合金を１５０メツシュ程
度に粗粉枠抜上記ボールにより圧延加工して薄片状とす
るものである。
ルとしては、いわゆるアトライターがよい。このアトラ
イターとは粉砕物質とボールとの混合物をインペラーで
強制攪拌することにより、上記合金を１５０メツシュ程
度に粗粉枠抜上記ボールにより圧延加工して薄片状とす
るものである。
次に本発明の実施例について説明する。
〈実施例１〉
６％ＡＱ−９．５％Ｓ ｉ−０，７％Ｔ ｊ−０，２％
Ｎｂ−残部Ｆｅよりなるセンダスト合金を真空溶解鋳造
した後、９５０℃×４８時間のソーキングを行い粉砕し
た。そして４８メツシユアンダーに分級し、さらにアト
ライターにて粉砕・塑性加工後アスペクト比が１５で厚
さがＩＩｍの薄片状（フレーク状）パウダーを得、該パ
ウダーを７５０℃で１時間焼鈍した。次にこのセンダス
トフレーク状パウダー９５％と粉末状フェノール樹脂５
％を混合して外径１０ｍｍＸ内径６ ｍｍ Ｘ高さ６閣
のリング形状の成形型に充填した後、該リングのラジア
ル方向にＩＫＯｅの磁場を加えて室温でリングの高さ方
向に圧縮成形して上記リングの高さを４ｍｍとした。そ
の後このリングを１５０°Ｃで１６時間キュアを行って
リング状の試料を作った。
Ｎｂ−残部Ｆｅよりなるセンダスト合金を真空溶解鋳造
した後、９５０℃×４８時間のソーキングを行い粉砕し
た。そして４８メツシユアンダーに分級し、さらにアト
ライターにて粉砕・塑性加工後アスペクト比が１５で厚
さがＩＩｍの薄片状（フレーク状）パウダーを得、該パ
ウダーを７５０℃で１時間焼鈍した。次にこのセンダス
トフレーク状パウダー９５％と粉末状フェノール樹脂５
％を混合して外径１０ｍｍＸ内径６ ｍｍ Ｘ高さ６閣
のリング形状の成形型に充填した後、該リングのラジア
ル方向にＩＫＯｅの磁場を加えて室温でリングの高さ方
向に圧縮成形して上記リングの高さを４ｍｍとした。そ
の後このリングを１５０°Ｃで１６時間キュアを行って
リング状の試料を作った。
この試料について磁気特性の試験を実施した結果、飽和
磁束密度は６０００ Ｇ、磁心損失及び透磁率はそれぞ
れ７．０Ｗ／ｃｃ及び５０（４ＭＨｚにおいて）であり
、通常のフェライト（飽和磁束密度は４０００ Ｇ、磁
心損失は１０．０Ｗ／ｃｃ（４Ｍ Ｈｚにおいて））よ
り高い磁気特性の磁芯が得られた。
磁束密度は６０００ Ｇ、磁心損失及び透磁率はそれぞ
れ７．０Ｗ／ｃｃ及び５０（４ＭＨｚにおいて）であり
、通常のフェライト（飽和磁束密度は４０００ Ｇ、磁
心損失は１０．０Ｗ／ｃｃ（４Ｍ Ｈｚにおいて））よ
り高い磁気特性の磁芯が得られた。
なお上記センダスト合金の組成中の０．２％のＮｂに代
えて０．２％のＺｒを含有した合金について上記と同様
にフレーク状パウダーとした後リング状に成形して磁気
特性を調べたところ同様の結果が得られた。
えて０．２％のＺｒを含有した合金について上記と同様
にフレーク状パウダーとした後リング状に成形して磁気
特性を調べたところ同様の結果が得られた。
〈実施例２〉
実施例１と同一組成のセンダスト合金を真空溶解して鋳
造し、９５０°Ｃ×４８時間のソーキングを行い、粗粉
砕して４８メツシユアンダーに分級した。次にこの粉体
をアトライターにてさらに粉砕・塑性加工後アスペクト
比が１５で厚さｌＩＩＭのフレーク状パウダーを得た。
造し、９５０°Ｃ×４８時間のソーキングを行い、粗粉
砕して４８メツシユアンダーに分級した。次にこの粉体
をアトライターにてさらに粉砕・塑性加工後アスペクト
比が１５で厚さｌＩＩＭのフレーク状パウダーを得た。
そして該パウダーを７５０℃×１時間焼鈍した後、９５
％の該パウダーと５％の液状フェノール樹脂とを混合し
て、ロール外径が３０ｍｍの３本ロールで混線圧延を行
い、厚さ６ｍｌ１１のシートとした。続いてこのシート
から外径１０ｍｍＸ内径６ ｍｍ Ｘ高さ６ｍｍのリン
グを打ち抜き、その後１５０℃×１６時間キュアしてリ
ング状試料を作製した。
％の該パウダーと５％の液状フェノール樹脂とを混合し
て、ロール外径が３０ｍｍの３本ロールで混線圧延を行
い、厚さ６ｍｌ１１のシートとした。続いてこのシート
から外径１０ｍｍＸ内径６ ｍｍ Ｘ高さ６ｍｍのリン
グを打ち抜き、その後１５０℃×１６時間キュアしてリ
ング状試料を作製した。
この試料について磁気特性を調べた結果、飽和磁束密度
は５５００ Ｇ、磁心損失及び透磁率はそれぞれ５．０
Ｗ／ｃｃ及び４５ （４ＭＨｚ）であり、通常のフェラ
イトより高い磁気特性が得られた。
は５５００ Ｇ、磁心損失及び透磁率はそれぞれ５．０
Ｗ／ｃｃ及び４５ （４ＭＨｚ）であり、通常のフェラ
イトより高い磁気特性が得られた。
なお上記センダスト合金の組成中の０，２％Ｎｂに代え
て０．２％Ｚｒを含有したセンダスト合金についても同
様の結果が得られた。
て０．２％Ｚｒを含有したセンダスト合金についても同
様の結果が得られた。
このように本発明によれば、高周波領域における透磁率
が改善されて高飽和磁束密度及び高透磁率を有し、従来
のフェライトより優れた磁気特性を有する磁性材料が得
られる等顕著な効果を奏するものである。
が改善されて高飽和磁束密度及び高透磁率を有し、従来
のフェライトより優れた磁気特性を有する磁性材料が得
られる等顕著な効果を奏するものである。
Claims (9)
- （１）薄片状の高透磁率合金粉末を非導電性物質中に配
向させて分散せしめたことを特徴とする高透磁率材料。 - （２）非導電性物質が１〜２０ｗｔ％の樹脂である請求
項（１）記載の高透磁率材料。 - （３）薄片状の高透磁率合金粉末の形状が、アスペクト
比：２〜１００及び厚さ：０．１〜３μｍである請求項
（１）又は（２）記載の高透磁率材料。 - （４）薄片状の高透磁率合金粉末がＡｌ２〜１４ｗｔ％
、Ｓｉ４〜１２ｗｔ％、残部Ｆｅからなる合金である請
求項（１）、（２）又は（３）記載の高透磁率材料。 - （５）薄片状の高透磁率合金粉末がＡｌ２〜１４ｗｔ％
、Ｓｉ４〜１２ｗｔ％、Ｔｉ０．１〜２ｗｔ％を含み、
さらにＮｂ０．０１〜１ｗｔ％もしくはＺｒ０．０１〜
１ｗｔ％の何れか１種を含み、残部Ｆｅからなる合金で
ある請求項（１）、（２）又は（３）記載の高透磁率材
料。 - （６）アスペクト比が２〜１００及び厚さが０．１〜３
μｍの薄片状の高透磁率合金粉末と非導電性物質とを混
合し、該高透磁率合金粉末を該非導電性物質中で配向さ
せて分散せしめた後、非導電性物質を圧縮成形して固化
させたことを特徴とする高透磁率材料の製造方法。 - （７）磁場下で圧縮成形する請求項（６）記載の高透磁
率材料の製造方法。 - （８）非導電性物質が１〜２０ｗｔ％の樹脂である請求
項（６）又は（７）記載の高透磁率材料の製造方法。 - （９）高透磁率合金を有機溶媒又は不活性ガス中にて室
温〜２００℃の範囲で、高エネルギーミルにより粉砕及
び塑性加工してアスペクト比が２〜１００で厚さが０．
１〜３μｍの薄片状の粉末とすることを特徴とする高透
磁率合金粉末の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2212148A JPH0494502A (ja) | 1990-08-10 | 1990-08-10 | 高透磁率材料とその製造方法並びに高透磁率合金粉末の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2212148A JPH0494502A (ja) | 1990-08-10 | 1990-08-10 | 高透磁率材料とその製造方法並びに高透磁率合金粉末の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0494502A true JPH0494502A (ja) | 1992-03-26 |
Family
ID=16617686
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2212148A Pending JPH0494502A (ja) | 1990-08-10 | 1990-08-10 | 高透磁率材料とその製造方法並びに高透磁率合金粉末の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0494502A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0762535A1 (en) * | 1995-08-22 | 1997-03-12 | Mitsubishi Materials Corporation | Antenna for transponder and transponder |
| US5627804A (en) * | 1991-10-28 | 1997-05-06 | Canon Kabushiki Kaisha | Magneto-optical recording apparartus including a magnetic head having a core composed of a single crystal ferrite material |
| US6201777B1 (en) | 1995-11-30 | 2001-03-13 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Apparatus for discriminating optical recording media of different thicknesses from each other and reproducing information therefrom |
| JP2004500480A (ja) * | 1999-03-19 | 2004-01-08 | キャボット コーポレイション | 粉砕によるニオビウムおよびその他の金属粉末の製造 |
-
1990
- 1990-08-10 JP JP2212148A patent/JPH0494502A/ja active Pending
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