JPH06204021A - 複合磁性材料およびその製造方法 - Google Patents
複合磁性材料およびその製造方法Info
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- JPH06204021A JPH06204021A JP50A JP63193A JPH06204021A JP H06204021 A JPH06204021 A JP H06204021A JP 50 A JP50 A JP 50A JP 63193 A JP63193 A JP 63193A JP H06204021 A JPH06204021 A JP H06204021A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 飽和磁束密度および高周波特性の両方が共に
優れる複合磁性材料を開発すること。 【構成】 粒径100 μｍ以下でその表面に厚さ0.002 μ
ｍ〜0.04μｍの酸化皮膜を有する，センダストおよびFe
−Si系合金のうちから選ばれた１種又は２種のアトマイ
ズ鉄合金粉85〜99wt％と、平均粒径３μｍ以下のソフト
フェライト粉１〜15wt％とを、有機質または無機質のバ
インダーを介して結合させてなる複合磁性材料であり、
上記鉄合金粉と上記ソフトフェライト粉との混合物に、
0.3 〜1.0wt％の有機質バインダーまたは0.5 〜1.5 wt
％の無機質バインダーのいずれか一方と、成形助剤，潤
滑剤を添加混合し、次いで、５〜20ｔ／cm2 の圧力で加
圧成形し、その後、有機質バインダーを用いる場合は 1
20〜200 ℃の温度で、また無機質バインダーを用いる場
合は600〜800 ℃の温度で熱処理することにより製造す
る。
優れる複合磁性材料を開発すること。 【構成】 粒径100 μｍ以下でその表面に厚さ0.002 μ
ｍ〜0.04μｍの酸化皮膜を有する，センダストおよびFe
−Si系合金のうちから選ばれた１種又は２種のアトマイ
ズ鉄合金粉85〜99wt％と、平均粒径３μｍ以下のソフト
フェライト粉１〜15wt％とを、有機質または無機質のバ
インダーを介して結合させてなる複合磁性材料であり、
上記鉄合金粉と上記ソフトフェライト粉との混合物に、
0.3 〜1.0wt％の有機質バインダーまたは0.5 〜1.5 wt
％の無機質バインダーのいずれか一方と、成形助剤，潤
滑剤を添加混合し、次いで、５〜20ｔ／cm2 の圧力で加
圧成形し、その後、有機質バインダーを用いる場合は 1
20〜200 ℃の温度で、また無機質バインダーを用いる場
合は600〜800 ℃の温度で熱処理することにより製造す
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、磁気ヘッドやスイッチ
ング電源用トランスコア、平滑チョークなどの電子部品
などに好適に用いられる複合磁性材料およびその製造方
法に関し、特に、鉄合金粉とソフトフェライト粉とを有
機質または無機質のバインダーを介して結合させてなる
複合磁性材料とそれの製法についての提案である。
ング電源用トランスコア、平滑チョークなどの電子部品
などに好適に用いられる複合磁性材料およびその製造方
法に関し、特に、鉄合金粉とソフトフェライト粉とを有
機質または無機質のバインダーを介して結合させてなる
複合磁性材料とそれの製法についての提案である。
【０００２】
【従来の技術】磁気ヘッドやスイッチング電源用トラン
スコア、平滑チョークなどの電子部品などは近年、小型
化・高性能化の傾向にあり、それに伴って、これらの部
品に用いられる素材についても材料の高性能化が要求さ
れるようになった。このような材料としては、従来、鉄
合金などの金属磁性材料またはソフトフェライトなどの
酸化物磁性材料のいずれかが使用されていた。
スコア、平滑チョークなどの電子部品などは近年、小型
化・高性能化の傾向にあり、それに伴って、これらの部
品に用いられる素材についても材料の高性能化が要求さ
れるようになった。このような材料としては、従来、鉄
合金などの金属磁性材料またはソフトフェライトなどの
酸化物磁性材料のいずれかが使用されていた。
【０００３】ところが、金属磁性材料は、飽和磁束密度
は高いが高周波特性が悪いという欠点、すなわち、金属
磁性材料は電気伝導率が高く、そのために、高い周波数
領域で用いた場合には渦電流による表皮効果によって透
磁率が減少してしまい、高い周波数領域での損失が増加
するという欠点があった。一方、酸化物磁性材料は、金
属磁性材料に比べると電気伝導率が低いために、上記渦
電流による表皮効果の影響を受けることなく高い周波数
領域で優れた磁気特性を示すが、飽和磁束密度が低いと
いう欠点があった。
は高いが高周波特性が悪いという欠点、すなわち、金属
磁性材料は電気伝導率が高く、そのために、高い周波数
領域で用いた場合には渦電流による表皮効果によって透
磁率が減少してしまい、高い周波数領域での損失が増加
するという欠点があった。一方、酸化物磁性材料は、金
属磁性材料に比べると電気伝導率が低いために、上記渦
電流による表皮効果の影響を受けることなく高い周波数
領域で優れた磁気特性を示すが、飽和磁束密度が低いと
いう欠点があった。
【０００４】したがって、金属磁性材料と酸化物磁性材
料とを複合化することにより、各々の特性を他の特性を
犠牲にすることなく満足する材料を開発することができ
れば、上記のような部品の小型化・高性能化に対して大
きく貢献しうるものとなり、その応用範囲は極めて広く
なり有望である。
料とを複合化することにより、各々の特性を他の特性を
犠牲にすることなく満足する材料を開発することができ
れば、上記のような部品の小型化・高性能化に対して大
きく貢献しうるものとなり、その応用範囲は極めて広く
なり有望である。
【０００５】ところで、金属磁性材料を作成する雰囲気
は高真空であり、一方、酸化物磁性材料を作成する雰囲
気は酸化性雰囲気であることから、金属磁性材料と酸化
物磁性材料との複合化は極めて困難な状況であった。
は高真空であり、一方、酸化物磁性材料を作成する雰囲
気は酸化性雰囲気であることから、金属磁性材料と酸化
物磁性材料との複合化は極めて困難な状況であった。
【０００６】これに対し従来、上記複合化を図るべく、
種々の提案がなされている。例えば、 特開昭56−38402 号公報では、湿式フェライト製造法
を用いて、金属磁性粉末（パーマロイなど）を酸化物磁
性材料（フェライトなど）で被覆し、その後、熱処理，
成形，焼結，HIP 処理する方法が提案されている。 特開昭58−164753号公報では、酸化物磁性材料（フェ
ライトなど）とFe−Ni粉とを複合化した複合磁性材料が
提案されている。 特公昭62−38411 号公報では、金属磁性粉末（鉄合金
粉など）と酸化物磁性材料（フェライト粉など）との混
合物に、B2O3を１〜10％添加し、600 〜800 ℃の温度で
焼成する、サーメット型フェライトの製造方法が提案さ
れている。 そして、上述したような複合化に用いられる鉄合金粉と
しては、インゴットを粉砕した後に、成形、熱処理を加
えたものが主流であり、特公昭62−21041 号公報などに
おいて提案されている。ここで、熱処理工程を必要とす
る理由は、インゴットを粉砕して得た鉄合金粉の粒径分
布は広く、100 μｍを超える粒径のものは渦電流損の増
大により磁気特性の劣化を招き、一方、３μｍ以下の粒
径のものは粉砕による損傷が大きく、やはり磁気特性の
劣化を招くからである。しかも、粉砕によって得られる
粉末は、角のとがった種々の形状のものであり、粉の充
填性が悪く、その結果、密度が上がらないために磁気特
性が良くならないからである。
種々の提案がなされている。例えば、 特開昭56−38402 号公報では、湿式フェライト製造法
を用いて、金属磁性粉末（パーマロイなど）を酸化物磁
性材料（フェライトなど）で被覆し、その後、熱処理，
成形，焼結，HIP 処理する方法が提案されている。 特開昭58−164753号公報では、酸化物磁性材料（フェ
ライトなど）とFe−Ni粉とを複合化した複合磁性材料が
提案されている。 特公昭62−38411 号公報では、金属磁性粉末（鉄合金
粉など）と酸化物磁性材料（フェライト粉など）との混
合物に、B2O3を１〜10％添加し、600 〜800 ℃の温度で
焼成する、サーメット型フェライトの製造方法が提案さ
れている。 そして、上述したような複合化に用いられる鉄合金粉と
しては、インゴットを粉砕した後に、成形、熱処理を加
えたものが主流であり、特公昭62−21041 号公報などに
おいて提案されている。ここで、熱処理工程を必要とす
る理由は、インゴットを粉砕して得た鉄合金粉の粒径分
布は広く、100 μｍを超える粒径のものは渦電流損の増
大により磁気特性の劣化を招き、一方、３μｍ以下の粒
径のものは粉砕による損傷が大きく、やはり磁気特性の
劣化を招くからである。しかも、粉砕によって得られる
粉末は、角のとがった種々の形状のものであり、粉の充
填性が悪く、その結果、密度が上がらないために磁気特
性が良くならないからである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記各
従来技術については以下に示すような問題があった。す
なわち、 特開昭56−38402 号公報に開示の技術では、金属磁性
粉末の表面にフェライトを被覆しても、成形後の密度が
十分でないために、1100〜1280℃で焼結することが必須
とされていた。このため、金属磁性粉末の表面にフェラ
イトを被覆しても、界面で金属とフェライトとが反応し
てしまい、磁気特性が劣化するという問題があった。し
かも、この方法では、湿式フェライト法で金属磁性粉末
の表面にフェライトを被覆し、さらにHIP 処理をするの
で、製造コストが高く経済性の点でも問題があった。
従来技術については以下に示すような問題があった。す
なわち、 特開昭56−38402 号公報に開示の技術では、金属磁性
粉末の表面にフェライトを被覆しても、成形後の密度が
十分でないために、1100〜1280℃で焼結することが必須
とされていた。このため、金属磁性粉末の表面にフェラ
イトを被覆しても、界面で金属とフェライトとが反応し
てしまい、磁気特性が劣化するという問題があった。し
かも、この方法では、湿式フェライト法で金属磁性粉末
の表面にフェライトを被覆し、さらにHIP 処理をするの
で、製造コストが高く経済性の点でも問題があった。
【０００８】特開昭58−164753号公報に開示の技術で
は、金属磁性粉末の表面状態が何ら改善されず活性状態
にあるために、熱処理工程（950 ℃）で、金属とフェラ
イトとが反応してしまい磁気特性が劣化すること、さら
には結合剤を用いていないために熱処理後の密度が低い
ことなどの問題があった。
は、金属磁性粉末の表面状態が何ら改善されず活性状態
にあるために、熱処理工程（950 ℃）で、金属とフェラ
イトとが反応してしまい磁気特性が劣化すること、さら
には結合剤を用いていないために熱処理後の密度が低い
ことなどの問題があった。
【０００９】特公昭62−38411 号公報に開示の技術で
は、金属磁性粉末の表面状態が何ら改善されず活性状態
にあるために、熱処理工程（600 〜800 ℃）で、金属と
フェライトとが反応してしまい磁気特性が劣化するこ
と、結合剤（B2O3）の結合効果が十分でないこと、金属
部分の渦電流による磁気特性の劣化を防止できないこと
などの問題があった。
は、金属磁性粉末の表面状態が何ら改善されず活性状態
にあるために、熱処理工程（600 〜800 ℃）で、金属と
フェライトとが反応してしまい磁気特性が劣化するこ
と、結合剤（B2O3）の結合効果が十分でないこと、金属
部分の渦電流による磁気特性の劣化を防止できないこと
などの問題があった。
【００１０】特公昭62−21041 号公報に開示の技術で
は、粉砕によって生じる機械的歪みを緩和するために熱
処理工程（600 〜800 ℃）が必要であり、これにより、
鉄合金どうしまたは鉄合金とソフトフェライトとの反応
による磁気特性の劣化が避けられないという問題があっ
た。
は、粉砕によって生じる機械的歪みを緩和するために熱
処理工程（600 〜800 ℃）が必要であり、これにより、
鉄合金どうしまたは鉄合金とソフトフェライトとの反応
による磁気特性の劣化が避けられないという問題があっ
た。
【００１１】本発明の目的は、従来技術が抱える上述し
たそれぞれの問題を克服し、飽和磁束密度および高周波
特性の両方が共に優れる複合磁性材料を開発することに
より、磁気ヘッドやスイッチング電源用トランスコア、
平滑チョークとして好適に用いられる磁気特性に優れた
材料を提供しようとするところにある。
たそれぞれの問題を克服し、飽和磁束密度および高周波
特性の両方が共に優れる複合磁性材料を開発することに
より、磁気ヘッドやスイッチング電源用トランスコア、
平滑チョークとして好適に用いられる磁気特性に優れた
材料を提供しようとするところにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記目的を実現すべく鋭
意研究した結果、発明者は、アトマイズ鉄合金粉と有機
質または無機質のバインダーとの採用により、ソフトフ
ェライトが示す優れた軟磁気特性とともに金属磁性材料
が示す高い飽和磁束密度をそのまま具えており、一方
で、欠点である金属部分に生じる渦電流による磁気特性
の劣化を効果的に防止することができる磁性材料の複合
化技術を確立し、以下に述べる要旨構成の本発明に想到
した。
意研究した結果、発明者は、アトマイズ鉄合金粉と有機
質または無機質のバインダーとの採用により、ソフトフ
ェライトが示す優れた軟磁気特性とともに金属磁性材料
が示す高い飽和磁束密度をそのまま具えており、一方
で、欠点である金属部分に生じる渦電流による磁気特性
の劣化を効果的に防止することができる磁性材料の複合
化技術を確立し、以下に述べる要旨構成の本発明に想到
した。
【００１３】すなわち、本発明は、粒径100 μｍ以下で
その表面に厚さ0.002 μｍ〜0.04μｍの酸化皮膜を有す
る，センダストおよびFe−Si系合金のうちから選ばれた
１種又は２種のアトマイズ鉄合金粉85〜99wt％と、平均
粒径３μｍ以下のソフトフェライト粉１〜15wt％とを、
有機質または無機質のバインダーを介して結合させてな
ることを特徴とする複合磁性材料である。そして、本発
明の製造方法は、上記鉄合金粉と上記ソフトフェライト
粉との混合物に、0.3 〜1.0 wt％の有機質バインダーま
たは0.5 〜1.5 wt％の無機質バインダーのいずれか一
方，および潤滑剤を添加混合し、次いで、５〜20ｔ／cm
2 の圧力で加圧成形し、その後、有機質バインダーにつ
いては 120〜200 ℃の温度で、また無機質バインダーに
ついては600〜800 ℃の温度で熱処理することを特徴と
する。
その表面に厚さ0.002 μｍ〜0.04μｍの酸化皮膜を有す
る，センダストおよびFe−Si系合金のうちから選ばれた
１種又は２種のアトマイズ鉄合金粉85〜99wt％と、平均
粒径３μｍ以下のソフトフェライト粉１〜15wt％とを、
有機質または無機質のバインダーを介して結合させてな
ることを特徴とする複合磁性材料である。そして、本発
明の製造方法は、上記鉄合金粉と上記ソフトフェライト
粉との混合物に、0.3 〜1.0 wt％の有機質バインダーま
たは0.5 〜1.5 wt％の無機質バインダーのいずれか一
方，および潤滑剤を添加混合し、次いで、５〜20ｔ／cm
2 の圧力で加圧成形し、その後、有機質バインダーにつ
いては 120〜200 ℃の温度で、また無機質バインダーに
ついては600〜800 ℃の温度で熱処理することを特徴と
する。
【００１４】
【作用】本発明の複合磁性材料の特徴は、表面酸化され
たアトマイズ粉を鉄合金粉として用い、この鉄合金粉と
ソフトフェライト粉とを有機質または無機質のバインダ
ーを使って固着結合させてなる点の構成にある。このよ
うな構成にすることによって、飽和磁束密度および高周
波特性がともに優れた複合磁性材料を容易かつ確実に得
ることができる。
たアトマイズ粉を鉄合金粉として用い、この鉄合金粉と
ソフトフェライト粉とを有機質または無機質のバインダ
ーを使って固着結合させてなる点の構成にある。このよ
うな構成にすることによって、飽和磁束密度および高周
波特性がともに優れた複合磁性材料を容易かつ確実に得
ることができる。
【００１５】さて、本発明にかかる複合磁性材料の作製
に用いられる鉄合金粉は、ガスアトマイズ法または水ア
トマイズ法により作成された，粒径が100 μｍ以下のア
トマイズ粉を用いる。この理由は、アトマイズ法によっ
て得られる粉末は、ほぼ球形に近い形状であり、フェ
ライトとの複合化において高密度体となりやすいこと、
粉砕による機械的歪みがないために高温での熱処理を
必要としないからである。なお、ガスアトマイズ法また
は水アトマイズ法により作成したこの鉄合金粉は、粒径
が100 μｍ以下のものをそのまま用いてもよいが、より
好ましくは、微粉を除く20μｍ以上の粉末が好適であ
る。ただし、このようにして準備したアトマイズ粉が 1
00μｍを超える粒径成分を含む場合には、150 メッシュ
の篩によって100μｍを超える粒径の粉末を取り除くこ
とが望ましい。
に用いられる鉄合金粉は、ガスアトマイズ法または水ア
トマイズ法により作成された，粒径が100 μｍ以下のア
トマイズ粉を用いる。この理由は、アトマイズ法によっ
て得られる粉末は、ほぼ球形に近い形状であり、フェ
ライトとの複合化において高密度体となりやすいこと、
粉砕による機械的歪みがないために高温での熱処理を
必要としないからである。なお、ガスアトマイズ法また
は水アトマイズ法により作成したこの鉄合金粉は、粒径
が100 μｍ以下のものをそのまま用いてもよいが、より
好ましくは、微粉を除く20μｍ以上の粉末が好適であ
る。ただし、このようにして準備したアトマイズ粉が 1
00μｍを超える粒径成分を含む場合には、150 メッシュ
の篩によって100μｍを超える粒径の粉末を取り除くこ
とが望ましい。
【００１６】このような鉄合金粉としては、軟磁気特性
が優れたセンダスト（Fe-Si-Al合金、組成はSi４〜13wt
％，Al４〜７wt％, 残部Fe）またはFe-Si 合金（Si３〜
７wt％, 残部Fe）が好適に用いられる。この理由は、透
磁率などの磁気特性がこの組成範囲で優れていることに
よる。
が優れたセンダスト（Fe-Si-Al合金、組成はSi４〜13wt
％，Al４〜７wt％, 残部Fe）またはFe-Si 合金（Si３〜
７wt％, 残部Fe）が好適に用いられる。この理由は、透
磁率などの磁気特性がこの組成範囲で優れていることに
よる。
【００１７】上記アトマイズ鉄合金粉は、粒子間の絶縁
性を保つために、表面酸化させた粉末を用いる。このア
トマイズ鉄合金粉表面の酸化皮膜（絶縁膜）の厚さは、
0.002 μｍ〜0.04μｍとする。この理由は、この酸化皮
膜の厚さが0.04μｍを超えると、非磁性の部分が多くな
り鉄合金粉の磁気特性が劣化するからである。一方、酸
化皮膜の厚さが0.002 μｍ未満では、鉄合金粉末表面の
比抵抗が小さくなり渦電流損により鉄系合金粉の磁気特
性が劣化するからである。
性を保つために、表面酸化させた粉末を用いる。このア
トマイズ鉄合金粉表面の酸化皮膜（絶縁膜）の厚さは、
0.002 μｍ〜0.04μｍとする。この理由は、この酸化皮
膜の厚さが0.04μｍを超えると、非磁性の部分が多くな
り鉄合金粉の磁気特性が劣化するからである。一方、酸
化皮膜の厚さが0.002 μｍ未満では、鉄合金粉末表面の
比抵抗が小さくなり渦電流損により鉄系合金粉の磁気特
性が劣化するからである。
【００１８】本発明にかかる複合磁性材料の作製に用い
られるソフトフェライト粉としては、平均粒径が３μｍ
以下のものを用いる。この理由は、ソフトフェライト粉
の平均粒径が３μｍを超えると、金属粉の分散効果が十
分ではなく、そのために絶縁効果が悪くなると共に密度
の向上があまり期待できないからである。すなわち、こ
のようなソフトフェライト粉が、比較的粒子の大きい
（20〜100 μｍ）鉄合金粉に起因した空隙中に侵入する
ことにより、密度が向上し、連続的な磁路が形成され、
磁気特性が向上するのである。この点、鉄合金粉のみか
らなる従来の磁性材料の場合は、大きい粒径（20〜100
μｍ）に起因した空隙が生ずるために密度が上がらず、
かつ連続的な磁路も形成されにくく、それ故に磁気特性
が向上しないのである。
られるソフトフェライト粉としては、平均粒径が３μｍ
以下のものを用いる。この理由は、ソフトフェライト粉
の平均粒径が３μｍを超えると、金属粉の分散効果が十
分ではなく、そのために絶縁効果が悪くなると共に密度
の向上があまり期待できないからである。すなわち、こ
のようなソフトフェライト粉が、比較的粒子の大きい
（20〜100 μｍ）鉄合金粉に起因した空隙中に侵入する
ことにより、密度が向上し、連続的な磁路が形成され、
磁気特性が向上するのである。この点、鉄合金粉のみか
らなる従来の磁性材料の場合は、大きい粒径（20〜100
μｍ）に起因した空隙が生ずるために密度が上がらず、
かつ連続的な磁路も形成されにくく、それ故に磁気特性
が向上しないのである。
【００１９】このソフトフェライト粉の配合量は、複合
磁性材料に対し、内枠量で１〜15wt％とする。この理由
は、ソフトフェライト粉が１wt％未満では、ソフトフェ
ライト粉の割合が少なすぎるために上記アトマイズ鉄合
金粉の空隙を埋めることができず、結果として良好な絶
縁効果が得られにくく、かつ密度の向上もあまり期待で
きないからである。一方、ソフトフェライト粉が15wt％
を超えると、複合磁性粉末中に占める細かい粉の割合が
多くなり、その結果、成形時に割れを生じやすく密度の
向上も期待できないからである。
磁性材料に対し、内枠量で１〜15wt％とする。この理由
は、ソフトフェライト粉が１wt％未満では、ソフトフェ
ライト粉の割合が少なすぎるために上記アトマイズ鉄合
金粉の空隙を埋めることができず、結果として良好な絶
縁効果が得られにくく、かつ密度の向上もあまり期待で
きないからである。一方、ソフトフェライト粉が15wt％
を超えると、複合磁性粉末中に占める細かい粉の割合が
多くなり、その結果、成形時に割れを生じやすく密度の
向上も期待できないからである。
【００２０】次に、本発明の複合磁性材料を製造する方
法について説明する。まず、粒径が100 μｍ以下である
鉄合金粉（Fe-Si 系合金，Fe-Si-Al系合金）と平均粒径
が３μｍ以下であるソフトフェライト粉とを混合し、次
いで、成形助剤であるポリビニルアルコール（ＰＶＡ）
0.5〜1.0wt％と、エポキシ樹脂やウレタン樹脂などの有
機質バインダー0.3 〜 1.0wt％または水ガラス，H3BO3
などの無機質バインダー0.5 〜 1.5wt％と、ステアリン
酸亜鉛やステアリン酸カルシウム，ステアリン酸などの
潤滑剤0.2 〜0.7 wt％とを添加し、その後、５〜20ｔ／
cm2 の圧力で加圧成形し所定の成形体を得る。
法について説明する。まず、粒径が100 μｍ以下である
鉄合金粉（Fe-Si 系合金，Fe-Si-Al系合金）と平均粒径
が３μｍ以下であるソフトフェライト粉とを混合し、次
いで、成形助剤であるポリビニルアルコール（ＰＶＡ）
0.5〜1.0wt％と、エポキシ樹脂やウレタン樹脂などの有
機質バインダー0.3 〜 1.0wt％または水ガラス，H3BO3
などの無機質バインダー0.5 〜 1.5wt％と、ステアリン
酸亜鉛やステアリン酸カルシウム，ステアリン酸などの
潤滑剤0.2 〜0.7 wt％とを添加し、その後、５〜20ｔ／
cm2 の圧力で加圧成形し所定の成形体を得る。
【００２１】ここで、ＰＶＡ，有機質バインダー，無機
質バインダーおよび潤滑剤の添加量の下限値は、成形体
の保形力および機械的強度，熱処理後の製品における粒
子間の絶縁効果，ならびに潤滑力の効果が、この値未満
だと現れてこないことから限定されている。一方、ＰＶ
Ａ，有機質バインダー，無機質バインダーおよび潤滑剤
の添加量の上限値は、この値を超えると磁気特性の劣化
が起こることから限定されている。加圧成形の圧力範囲
を５〜20ｔ／cm2 に限定した理由は、５ｔ／cm2 未満だ
と成形体密度が低くなりすぎ、20ｔ／cm2 を超えると金
型の劣化が激しくなるからである。
質バインダーおよび潤滑剤の添加量の下限値は、成形体
の保形力および機械的強度，熱処理後の製品における粒
子間の絶縁効果，ならびに潤滑力の効果が、この値未満
だと現れてこないことから限定されている。一方、ＰＶ
Ａ，有機質バインダー，無機質バインダーおよび潤滑剤
の添加量の上限値は、この値を超えると磁気特性の劣化
が起こることから限定されている。加圧成形の圧力範囲
を５〜20ｔ／cm2 に限定した理由は、５ｔ／cm2 未満だ
と成形体密度が低くなりすぎ、20ｔ／cm2 を超えると金
型の劣化が激しくなるからである。
【００２２】次に、上述のようにして得られた成形体
は、有機質バインダーについては120〜200 ℃の温度
で、また無機質バインダーについては600 〜800 ℃の温
度で熱処理することにより、鉄合金粉とソフトフェライ
ト粉とを固着結合させ、複合磁性材料を得る。有機質バ
インダーを用いる場合は、熱処理の温度を120 〜200 ℃
にすることにより、合金粒子間または、合金−フェライ
ト間に起こる反応を無視できるくらいに小さくすること
ができ、その結果、機械的強度と粒子間の絶縁を十分に
保つことができる。一方、無機質バインダーを用いる場
合は、熱処理の温度を600 〜800 ℃にすることにより、
合金粒子間または合金−フェライト間の結合をより強固
に行わせ、かつ余分な反応を最小限にすることができ
る。
は、有機質バインダーについては120〜200 ℃の温度
で、また無機質バインダーについては600 〜800 ℃の温
度で熱処理することにより、鉄合金粉とソフトフェライ
ト粉とを固着結合させ、複合磁性材料を得る。有機質バ
インダーを用いる場合は、熱処理の温度を120 〜200 ℃
にすることにより、合金粒子間または、合金−フェライ
ト間に起こる反応を無視できるくらいに小さくすること
ができ、その結果、機械的強度と粒子間の絶縁を十分に
保つことができる。一方、無機質バインダーを用いる場
合は、熱処理の温度を600 〜800 ℃にすることにより、
合金粒子間または合金−フェライト間の結合をより強固
に行わせ、かつ余分な反応を最小限にすることができ
る。
【００２３】
【実施例】以下に本発明の実施例を比較例と対比して示
す。 (1) 表１に示すような条件で、Si：9.5wt％，Al：5.5wt
％, 残部Feからなる「センダスト粉」、および／または
Si：6.5 wt％を含むFe−Si系合金粉を、水アトマイズ法
ならびにガスアトマイズ法により作成した。この水アト
マイズ法ならびにガスアトマイズ法により得られた、種
々の粒径を有する粉末の一部をメッシュで篩って、100
μｍ以下，20〜100 μｍおよび100 μｍ超の粉末とに分
離した。 (2) 上記(1) で得られた各種粉末の一部を、種々の温
度、時間、雰囲気で酸化し表面酸化合金粉とした。それ
ぞれの酸化皮膜の厚さは、重量増などより測定した。 (3) 一方、MnZnフェライト焼結体（ZnO 13.5 mol％，Fe
2O3 53.0 mol％, MnO33.5 mol％，CaO 0.15wt％, SiO2
0.015wt％を含む）または、NiZnフェライトを粉砕して
平均粒径の異なるフェライト粉を作製した。 (4) このようにして得られた合金粉あるいは表面酸化合
金粉とフェライト粉とを種々の割合で混合し、混合粉末
を作成した。次いで、これらの混合粉末に、ＰＶＡと、
有機質バインダー（エポキシ樹脂，ウレタン樹脂）また
は無機質バインダー（水ガラス，H3BO3）と、潤滑剤と
を添加し、その後、種々の圧力で加圧成形してから有機
質バインダーについては200℃以下の温度で、また無機
質バインダーについては600〜800℃の温度で熱処理する
ことにより、複合磁性材料を製造した。
す。 (1) 表１に示すような条件で、Si：9.5wt％，Al：5.5wt
％, 残部Feからなる「センダスト粉」、および／または
Si：6.5 wt％を含むFe−Si系合金粉を、水アトマイズ法
ならびにガスアトマイズ法により作成した。この水アト
マイズ法ならびにガスアトマイズ法により得られた、種
々の粒径を有する粉末の一部をメッシュで篩って、100
μｍ以下，20〜100 μｍおよび100 μｍ超の粉末とに分
離した。 (2) 上記(1) で得られた各種粉末の一部を、種々の温
度、時間、雰囲気で酸化し表面酸化合金粉とした。それ
ぞれの酸化皮膜の厚さは、重量増などより測定した。 (3) 一方、MnZnフェライト焼結体（ZnO 13.5 mol％，Fe
2O3 53.0 mol％, MnO33.5 mol％，CaO 0.15wt％, SiO2
0.015wt％を含む）または、NiZnフェライトを粉砕して
平均粒径の異なるフェライト粉を作製した。 (4) このようにして得られた合金粉あるいは表面酸化合
金粉とフェライト粉とを種々の割合で混合し、混合粉末
を作成した。次いで、これらの混合粉末に、ＰＶＡと、
有機質バインダー（エポキシ樹脂，ウレタン樹脂）また
は無機質バインダー（水ガラス，H3BO3）と、潤滑剤と
を添加し、その後、種々の圧力で加圧成形してから有機
質バインダーについては200℃以下の温度で、また無機
質バインダーについては600〜800℃の温度で熱処理する
ことにより、複合磁性材料を製造した。
【００２４】上記各実施例ならびに比較例についての磁
気特性などの測定結果を表２に示す。表１，表２に示す
結果から明らかなように、本発明適合例に示された磁気
特性の改善効果は明白であり、かつ目標特性を満たして
いることを確認した。なお、一般的には、要求される磁
気特性の目標特性値は、透磁率：70以上、品質係数：70
以上、飽和磁束密度：0.65Ｔ以上であり、本発明例は全
てこのような目標値を超えるものであった。
気特性などの測定結果を表２に示す。表１，表２に示す
結果から明らかなように、本発明適合例に示された磁気
特性の改善効果は明白であり、かつ目標特性を満たして
いることを確認した。なお、一般的には、要求される磁
気特性の目標特性値は、透磁率：70以上、品質係数：70
以上、飽和磁束密度：0.65Ｔ以上であり、本発明例は全
てこのような目標値を超えるものであった。
【００２５】
【表１】
【００２６】
【表２】
【００２７】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、飽
和磁束密度および高周波特性が共に優れた複合磁性材料
を、容易かつ確実に得ることができる。これにより、本
発明の複合磁性材料を、磁気ヘッドやスイッチング電源
用トランスコア、平滑チョークなどに用いた場合に得ら
れる部品の特性は、著しく向上する。
和磁束密度および高周波特性が共に優れた複合磁性材料
を、容易かつ確実に得ることができる。これにより、本
発明の複合磁性材料を、磁気ヘッドやスイッチング電源
用トランスコア、平滑チョークなどに用いた場合に得ら
れる部品の特性は、著しく向上する。
Claims (2)
- 【請求項１】 粒径100 μｍ以下でその表面に厚さ0.00
2 μｍ〜0.04μｍの酸化皮膜を有する，センダストおよ
びFe−Si系合金のうちから選ばれた１種又は２種のアト
マイズ鉄合金粉85〜99wt％と、平均粒径３μｍ以下のソ
フトフェライト粉１〜15wt％とを、有機質または無機質
のバインダーを介して結合させてなることを特徴とする
複合磁性材料。 - 【請求項２】 粒径100 μｍ以下でその表面に厚さ0.00
2 μｍ〜0.04μｍの酸化皮膜を有する，センダストおよ
びFe−Si系合金のうちから選ばれた１種又は２種のアト
マイズ鉄合金粉85〜99wt％と、平均粒径３μｍ以下のソ
フトフェライト粉１〜15wt％との混合物に、0.3 〜1.0
wt％の有機質バインダーまたは0.5 〜1.5 wt％の無機質
バインダーのいずれか一方を添加混合し、次いで、５〜
20ｔ／cm2 の圧力で加圧成形し、その後、有機質バイン
ダーについては 120〜200 ℃の温度で、また無機質バイ
ンダーについては600〜800 ℃の温度で熱処理すること
を特徴とする複合磁性材料の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP50A JPH06204021A (ja) | 1993-01-06 | 1993-01-06 | 複合磁性材料およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP50A JPH06204021A (ja) | 1993-01-06 | 1993-01-06 | 複合磁性材料およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06204021A true JPH06204021A (ja) | 1994-07-22 |
Family
ID=11479082
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP50A Pending JPH06204021A (ja) | 1993-01-06 | 1993-01-06 | 複合磁性材料およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06204021A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998010439A1 (fr) * | 1996-09-02 | 1998-03-12 | Tokin Corporation | Materiau magnetique composite, procede de fabrication et materiau permettant de supprimer les interferences electromagnetiques |
| EP1150311A2 (en) * | 2000-04-27 | 2001-10-31 | TDK Corporation | Composite magnetic material and composite dielectric material for electronic parts |
| JP2001313208A (ja) * | 2000-04-27 | 2001-11-09 | Tdk Corp | 複合磁性材料とこれを用いた磁性成形材料、圧粉磁性粉末成形材料、磁性塗料、プリプレグおよび磁性基板 |
| JP2005243794A (ja) * | 2004-02-25 | 2005-09-08 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 複合焼結磁性材料の製造方法 |
| JP2013123007A (ja) * | 2011-12-12 | 2013-06-20 | Shindengen Electric Mfg Co Ltd | インダクタ、複合磁性材料及びインダクタ製造方法 |
| JP2016092403A (ja) * | 2014-11-04 | 2016-05-23 | サムソン エレクトロ−メカニックス カンパニーリミテッド． | 軟磁性金属複合体 |
| JP2019096747A (ja) * | 2017-11-24 | 2019-06-20 | 日本特殊陶業株式会社 | 圧粉磁心 |
-
1993
- 1993-01-06 JP JP50A patent/JPH06204021A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998010439A1 (fr) * | 1996-09-02 | 1998-03-12 | Tokin Corporation | Materiau magnetique composite, procede de fabrication et materiau permettant de supprimer les interferences electromagnetiques |
| EP1150311A2 (en) * | 2000-04-27 | 2001-10-31 | TDK Corporation | Composite magnetic material and composite dielectric material for electronic parts |
| JP2001313208A (ja) * | 2000-04-27 | 2001-11-09 | Tdk Corp | 複合磁性材料とこれを用いた磁性成形材料、圧粉磁性粉末成形材料、磁性塗料、プリプレグおよび磁性基板 |
| EP1150311A3 (en) * | 2000-04-27 | 2003-03-12 | TDK Corporation | Composite magnetic material and composite dielectric material for electronic parts |
| US7060350B2 (en) | 2000-04-27 | 2006-06-13 | Tdk Corporation | Composite magnetic material and magnetic molding material, magnetic powder compression molding material, and magnetic paint using the composite magnetic material, composite dielectric material and molding material, powder compression molding material, paint, prepreg, and substrate using the composite dielectric material, and electronic part |
| JP2005243794A (ja) * | 2004-02-25 | 2005-09-08 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 複合焼結磁性材料の製造方法 |
| JP2013123007A (ja) * | 2011-12-12 | 2013-06-20 | Shindengen Electric Mfg Co Ltd | インダクタ、複合磁性材料及びインダクタ製造方法 |
| JP2016092403A (ja) * | 2014-11-04 | 2016-05-23 | サムソン エレクトロ−メカニックス カンパニーリミテッド． | 軟磁性金属複合体 |
| JP2019096747A (ja) * | 2017-11-24 | 2019-06-20 | 日本特殊陶業株式会社 | 圧粉磁心 |
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