JPH076911A - Magnetic core consisting of agglomerate - Google Patents

Magnetic core consisting of agglomerate

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JPH076911A
JPH076911A JP7228594A JP7228594A JPH076911A JP H076911 A JPH076911 A JP H076911A JP 7228594 A JP7228594 A JP 7228594A JP 7228594 A JP7228594 A JP 7228594A JP H076911 A JPH076911 A JP H076911A
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JP
Japan
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coating material
magnetic
polymer coating
temperature
polybenzimidazole
Prior art date
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Application number
JP7228594A
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Japanese (ja)
Inventor
David Earl Gay
デーヴィッド・アール・ゲイ
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Motors Liquidation Co
Original Assignee
Motors Liquidation Co
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F1/00Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
    • H01F1/01Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
    • H01F1/03Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
    • H01F1/12Magnets 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
    • H01F1/14Magnets 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
    • H01F1/20Magnets 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
    • H01F1/22Magnets 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
    • H01F1/24Magnets 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
    • H01F1/26Magnets 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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Abstract

PURPOSE: To increase the permeability of a compression-molded magnetic core, made of a sealed powdered metal by causing the compression-molded magnetic core to contain a plurality of agglomerates, each of which is made of sheathed ferromagnetic particles, and which are substantially surrounded by a specific polymer coating material. CONSTITUTION: Each of compression-molded magnetic cores contains a plurality of agglomerates, each of which is made of sheathed ferromagnetic particles and which are substantially surrounded by a specific polymer coating material. The polymer coating material is selected from a group, consisting of polybenzimidazole and a polyimide induced from 3,4'-oxydianiline and polymethylene dianiline. The polymer coating material is less than 1 wt.% of the with respect to the entire agglomerate and has a magnetic field strength of 50 oersteds and a permeability of at least 175 G/Oe, when measured at 100 to 400 Hz. As a result, the permeability of the compression-molded magnetic core, made of a sealed powdered metal can be increased.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は一般に、請求項1の前文
に記載したような被覆強磁性粒子からの成形体の透磁率
を強化するための、請求項4の前文に記載した方法に関
する。さらに詳しくは、本発明はポリマー物質で被覆し
た強磁性粒子から圧縮成形磁性体を形成し、次に、該磁
性体が機械的性質の有意な低下を伴わずに強化された透
磁率を有するように、ポリマーコーチング物質を有意に
劣化させずに、圧縮成形中に該磁性体中に誘導される応
力を実質的に軽減するために焼きなます方法に関する。
FIELD OF THE INVENTION The present invention generally relates to a method according to the preamble of claim 4 for enhancing the magnetic permeability of shaped bodies from coated ferromagnetic particles as described in the preamble of claim 1. More specifically, the present invention forms compression molded magnetic bodies from ferromagnetic particles coated with a polymeric material which, in turn, have enhanced magnetic permeability without significant loss of mechanical properties. In particular, it relates to a method of annealing to substantially reduce the stresses induced in the magnetic body during compression molding without significantly degrading the polymer coating material.

【0002】[0002]

【従来の技術】例えば変圧器、誘導子、モーター、発電
機及び継電器用の軟質AC磁心のような磁石の形成のた
めの粉末金属、特に鉄とその合金の使用は公知である。
粉末金属を用いることの利点は、例えば圧縮成形、射出
成形又はアイソスタチック(isostatic)プレス成形方法
のような成形操作を用いて、付加的な機械加工及び/又
は穿孔操作を必要とせずに、例えば磁心のような、複雑
な形状の成形部品を形成することができることである。
その結果、成形部品はしばしば、成形プロセスによって
形成されたまま、その使用環境内で実質的に使用可能で
ある。
The use of powdered metals, in particular iron and its alloys, for forming magnets such as soft AC cores for transformers, inductors, motors, generators and relays is known.
The advantage of using powdered metal is that, using molding operations such as compression molding, injection molding or isostatic press molding methods, without the need for additional machining and / or drilling operations, For example, it is possible to form a molded part having a complicated shape such as a magnetic core.
As a result, molded parts are often substantially usable within their environment of use as formed by the molding process.

【0003】AC用途の成形磁心は一般に、低い鉄損(m
agnetic core loss)を有するべきである。低い鉄損を得
るためには、磁心内の粒子が相互に電気的に絶縁されな
ければならない。成形のために必要な結合剤としても作
用する、多くの種類の絶縁性物質が、例えば硫酸鉄とア
ルカリ金属ケイ酸塩のような無機物質並びに多様な有機
ポリマー物質を含めて、先行技術によって示唆されてい
る。粉末金属を無機下塗りコーチング(undercoating)に
よって被覆してから、有機仕上げ塗り(topcoat)を施す
ことも知られている。成形時に金属粒子間に充分な絶縁
と接着とを与える他に、コーチング物質は粒子の流動性
と圧縮可能性とを強化し、それによって成形製品が最大
密度と強度を得ることが可能であるために、成形操作中
に充分な潤滑(lubrication)を与える能力を有さなけれ
ばならない。
Molded magnetic cores for AC applications generally have low iron loss (m
should have a magnetic core loss). In order to obtain low iron loss, the particles in the magnetic core must be electrically isolated from each other. Many types of insulating materials, which also act as necessary binders for molding, have been suggested by the prior art, including inorganic materials such as iron sulfate and alkali metal silicates, as well as a variety of organic polymeric materials. Has been done. It is also known to coat powdered metals with an inorganic undercoating before applying an organic topcoat. Besides providing sufficient insulation and adhesion between the metal particles during molding, the coating material enhances the fluidity and compressibility of the particles, which allows the molded product to obtain maximum density and strength. In addition, it must have the ability to provide sufficient lubrication during the molding operation.

【0004】金属粒子を共に接着させるために用いる絶
縁性物質の耐熱性によって磁心の最大使用温度がしばし
ば決定されることに、先行技術の欠点がしばしば起こ
る。個々の金属粒子を相互から絶縁し、それによってA
C用途向きの低い鉄損を与えるために、絶縁性物質の結
合性を維持することが重要である。磁心がコーチング物
質の分解温度を越える温度に暴露される場合には、コー
チング物質が該粒子を封入して、接着させる可能性が低
下して、結局は磁心を破壊することになる。磁心の物理
的破壊が生じない場合にも、高温によるコーチング物質
の絶縁能力の低下のために、磁心の磁界特性が重度に損
なわれると思われる。
A drawback of the prior art often arises in that the heat resistance of the insulating material used to bond the metal particles together often determines the maximum operating temperature of the magnetic core. Insulates individual metal particles from each other, thereby
It is important to maintain the bondability of the insulating material in order to give a low iron loss suitable for C applications. If the magnetic core is exposed to a temperature above the decomposition temperature of the coating material, the coating material will have less chance of encapsulating and adhering the particles, eventually destroying the magnetic core. Even if no physical destruction of the magnetic core occurs, it is believed that the magnetic field characteristics of the magnetic core are severely impaired due to the reduced insulation capacity of the coating material due to high temperatures.

【0005】ポリベンズイミダゾール(PBI)、芳香
族ポリアミド(例えばポリフタルアミド(PPA))及
びある種のポリイミドが鉄粉末及び/又は鉄合金粉末の
コーチング物質として良好に機能することが判明してい
る。これらの好ましい物質の各々は約270℃を越える
高温用途におけるそれらの使用を可能にする、それらの
加熱たわみ温度によって限定される使用温度を有する。
その結果、これらの好ましいポリマーは、成形磁心の機
械的性質及び好ましい磁気的性質が高温において劣化し
ないような、特に比較的高い使用温度に耐えるそれらの
可能性に関して、良好に機能する。
Polybenzimidazole (PBI), aromatic polyamides (eg polyphthalamide (PPA)) and certain polyimides have been found to work well as coating materials for iron powder and / or iron alloy powder. . Each of these preferred materials has a use temperature limited by their heat deflection temperatures, allowing their use in high temperature applications above about 270 ° C.
As a result, these preferred polymers perform well, especially with regard to their ability to withstand relatively high service temperatures, such that the mechanical and favorable magnetic properties of the molded core do not deteriorate at elevated temperatures.

【0006】ポリベンズイミダゾール、芳香族ポリアミ
ド(例えばポリフタルアミド)及び好ましいポリイミド
は下方の鉄粒子に良好に接着し、鉄粒子を共に結合さ
せ、熱及び化学的作用(attack)に耐える可能性を有し、
しかも圧縮成形プロセス中に潤滑剤として、磁心の高い
密度と強度を増進させるようにも役立つ。成形プロセス
中に封入用物質が潤滑剤としても役立つ可能性は、不適
当に低い密度が磁心の透磁率の低下に対応する点からも
重要である。
Polybenzimidazoles, aromatic polyamides (eg polyphthalamides) and preferred polyimides adhere well to the underlying iron particles and bind the iron particles together, with the potential to withstand thermal and chemical attack. Have,
Moreover, it also serves as a lubricant during the compression molding process to enhance the high density and strength of the magnetic core. The ability of the encapsulating material to also serve as a lubricant during the molding process is important because improperly low density corresponds to a reduction in the magnetic permeability of the core.

【0007】しかし、圧縮成形磁心に付随する欠点は、
圧縮成形プロセス中に透磁率の低下とおそらく高い鉄損
をも生ずる磁心内の応力を含めた、加工硬度が生ずるこ
とである。1例として、通常の圧縮成形方法によって形
成された磁心の透磁率は典型的に約50エルステッド磁
界強さと約100〜400Hzとにおいて約125ガウ
ス/エルステッド(G/Oe)を越えることはない。そ
の結果、封入(encapusulated)鉄粒子から圧縮成形され
た磁心は一般に、約50エルステッド磁界強さと約10
0〜400Hzとにおいて測定して約175G/Oeを
越える透磁率を必要とする、例えば発電機、固定子鉄
芯、変圧器等のような、AC用途に有用であるために充
分に高い透磁率を有さない。
However, the drawbacks associated with compression molded magnetic cores are:
Processing hardness occurs during the compression molding process, including stresses in the core that also lead to reduced permeability and possibly high iron loss. As an example, the magnetic permeability of a magnetic core formed by conventional compression molding methods typically does not exceed about 125 Gauss / Oersted (G / Oe) at about 50 Oersted field strength and about 100-400 Hz. As a result, magnetic cores compression molded from encapsulated iron particles typically have a magnetic field strength of about 50 Oersteds and about 10 Oersteds.
Permeability high enough to be useful in AC applications, such as generators, stator cores, transformers, etc., that require a permeability greater than about 175 G / Oe measured at 0-400 Hz. Does not have.

【0008】圧縮成形中に誘導される好ましくない応力
を軽減するために、磁心を少なくとも約450℃の温度
において焼きなまし、次にこの磁心を急冷せずに冷却す
ることが必要である。しかし、ポリマーコーチングは一
般に、このような温度に耐えることができず、分解し、
熱分解して、磁心における強度と磁気的性質との有意な
低下を生ずる傾向がある。
In order to reduce the undesired stresses induced during compression molding, it is necessary to anneal the core at a temperature of at least about 450 ° C. and then to cool the core without quenching it. However, polymer coatings generally cannot withstand such temperatures and decompose,
Pyrolysis tends to result in a significant reduction in strength and magnetic properties in the core.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】従って、封入金属粉末
から形成される圧縮成形磁心の透磁率を強化する方法で
あって、コーチング物質が圧縮成形プロセスによって誘
導される応力を軽減するように磁心を焼きなますために
充分である処理温度に耐える可能性を有する方法を提供
することが望ましい。さらに、このような方法が焼きな
まし中のコーチング物質の分解及び/又は熱分解の結果
として成形磁心の機械的性質と磁気的特性との対応する
低下を生じないことが望ましい。さらに、このようなコ
ーチング物質は適当な溶剤に可溶であるべきであり、成
形されたままの成形体の最大密度と強度とを得るため
に、成形プロセス中の潤滑を改良し、成形後の金属粒子
間を接着させることができるべきである。
Accordingly, there is provided a method of enhancing the permeability of a compression molded core formed from encapsulated metal powder, wherein the coating material reduces the stress induced by the compression molding process. It is desirable to provide a method that has the potential to withstand processing temperatures that are sufficient for annealing. Furthermore, it is desirable that such a method does not result in a corresponding degradation of the mechanical and magnetic properties of the molded core as a result of decomposition and / or thermal decomposition of the coating material during annealing. In addition, such coating materials should be soluble in a suitable solvent to improve lubrication during the molding process and to obtain maximum density and strength of the as-molded compacts, and post-molding. It should be possible to bond between the metal particles.

【0010】本発明による広範囲な高温用途に適した磁
性粒子の成形方法は、請求項4記載の特徴描写部分に記
載された特色(feature)を特徴とする。本発明による圧
縮成形磁心は請求項1の特徴描写部分に記載された特色
を特徴とする。
A method of molding magnetic particles suitable for a wide range of high temperature applications in accordance with the present invention is characterized by the features set forth in the characterizing portion of claim 4. The compression-molded magnetic core according to the invention is characterized by the features described in the characterizing part of claim 1.

【0011】封入粉末金属から成形される圧縮成形磁心
の透磁率を強化する方法を提供することが、本発明の目
的である。
It is an object of the present invention to provide a method of enhancing the magnetic permeability of compression molded cores molded from encapsulated powder metal.

【0012】このような方法が粉末金属粒子を封入する
ためのコーチング物質の使用を含み、圧縮成形プロセス
によって磁心中に誘導される応力が、焼きなまし中のコ
ーチング物質の分解及び/又は熱分解の結果としての磁
心の機械的性質と磁気的特性とを有意に劣化させること
なく、軽減されることができるように、このコーチング
物質が封入金属粒子から圧縮された磁心を焼きなますた
めに充分である温度に耐えることができることが、本発
明の他の目的である。
Such a method involves the use of a coating material for encapsulating powdered metal particles, the stress induced in the magnetic core by the compression molding process resulting from the decomposition and / or thermal decomposition of the coating material during annealing. This coating material is sufficient to anneal the compressed core from the encapsulated metal particles so that it can be mitigated without significantly degrading the mechanical and magnetic properties of the core as Being able to withstand temperature is another object of the invention.

【0013】成形プロセス後の磁心の直接の取り扱いと
使用を可能にするためにコーチング物質が金属粒子を共
に強度に接着させることができ、かつ磁心中の低い鉄損
を助成するために金属粒子が相互から充分に絶縁される
ように、このようなコーチング物質が高い強度と絶縁性
とを有することが、本発明のさらに他の目的である。
The coating material enables the metal particles to adhere strongly to each other to allow for direct handling and use of the core after the molding process, and the metal particles to promote low iron loss in the core. It is yet another object of the present invention that such coating materials have high strength and insulation so that they are well insulated from each other.

【0014】金属粒子の圧縮成形を促進し、それによっ
て得られる磁心の密度を最適化するために、このような
コーチング物質が高い圧縮可能性を有することも、本発
明のさらに他の目的である。
It is a further object of the present invention that such coating materials have a high compressibility in order to facilitate the compression molding of the metal particles and thus optimize the density of the resulting magnetic core. .

【0015】最後に、このようなコーチング物質が例え
ば流動床プロセスのような方法を用いて金属粒子上に付
着されることができることが、本発明のさらに他の目的
である。
Finally, it is a further object of the invention that such coating materials can be deposited on the metal particles using methods such as the fluidized bed process.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】本発明の好ましい実施態
様によると、上記その他の目的と利点は下記のように達
成される。
According to a preferred embodiment of the present invention, these and other objects and advantages are achieved as follows.

【0017】本発明によると、封入粉末金属から成形さ
れる圧縮成形磁心の透磁率を強化する方法であって、磁
心を焼きなますために充分である温度に耐えることがで
きる、例えば鉄及び鉄合金のような粉末金属を封入す
る、すなわち被覆するためのコーチング物質の使用を含
む方法を提供する。その結果、圧縮成形プロセスによっ
て誘導される応力を、焼きなまし中にコーチング物質の
分解の結果として磁心の機械的性質及び磁気的特性を実
質的に低下させることなく、軽減させることができる。
According to the invention, a method of strengthening the permeability of a compression-molded magnetic core formed from encapsulated powder metal, which can withstand temperatures sufficient to anneal the magnetic core, such as iron and iron. A method is provided that includes the use of a coating material to encapsulate or coat a powder metal such as an alloy. As a result, the stresses induced by the compression molding process can be reduced without substantially degrading the mechanical and magnetic properties of the magnetic core as a result of decomposition of the coating material during annealing.

【0018】必要な焼きなまし温度に最大に耐えること
ができると判明しているコーチング物質は、少なくとも
約400℃の加熱たわみ温度を有する、ポリベンズイミ
ダゾール(PBI)と特定のポリイミド(PI)であ
る。
Coating materials which have been found to be able to withstand the required annealing temperatures are polybenzimidazoles (PBI) and certain polyimides (PI), which have a heat deflection temperature of at least about 400.degree.

【0019】これらの好ましいコーチング物質によって
封入された金属粒子から圧縮成形された磁性体は圧縮プ
ロセスによって誘導される加工硬化応力を軽減するため
に充分である期間、一般に約450℃を越える温度に耐
えることができることが判明している。これらの応力の
除去が磁性体の透磁率を強化すると考えられる。本発明
によると、好ましいコーチング物質はこれらの焼きなま
し温度において有意に劣化又は熱分解しないため、磁心
の機械的強度(例えば強度)及び/又は磁気的性質(例
えば透磁率)の低下を軽減する。
The magnetic bodies compression molded from metal particles encapsulated by these preferred coating materials will withstand temperatures generally above about 450 ° C. for a period of time sufficient to reduce the work hardening stress induced by the compression process. It turns out to be possible. It is considered that the removal of these stresses enhances the magnetic permeability of the magnetic material. According to the present invention, the preferred coating materials do not significantly degrade or pyrolyze at these annealing temperatures, thus mitigating the loss of mechanical strength (eg strength) and / or magnetic properties (eg magnetic permeability) of the magnetic core.

【0020】好ましいコーチング物質の各々は約400
℃を越える加熱たわみ温度を有するので、好ましいコー
チング物質のいずれかによって被覆された金属粒子から
成形された磁性体は比較的高い使用温度における用途に
特に適する。詳しくは、これらのコーチング物質は、磁
心が特定の使用コーチング物質の少なくとも対応加熱た
わみ温度までの使用温度においてその機械的及び磁気的
性質を維持することを可能にする。
Each of the preferred coating materials has about 400
Having a heat deflection temperature in excess of 0 ° C., magnetic bodies formed from metal particles coated with any of the preferred coating materials are particularly suitable for use at relatively high service temperatures. In particular, these coating materials enable the magnetic core to maintain its mechanical and magnetic properties at service temperatures up to at least the corresponding heat deflection temperature of the particular service coating material.

【0021】好ましいコーチング物質はまた、充分に可
溶性であり、化学的作用に対して高度に耐性であり、比
較的高い強度と良好な誘電性とを有する。その結果、コ
ーチング物質は流動床プロセスのような塗布されること
ができ、比較的高温の環境内で高い強度と絶縁性とを必
要とする用途への使用に適する。このコーチング物質は
圧縮成形プロセスを用いて成形体を形成するために金属
粒子を共に強度に接着させることができる。さらに、コ
ーチング物質の絶縁効果によって生ずる鉄損は適当に低
く、磁心の好ましい磁気的特性を保証する。最後に、こ
のコーチング物質は圧縮成形プロセス中の圧縮と緻密化
を助成するために充分に潤滑性である。上記性能は被覆
金属粒子から圧縮成形される磁心の製造に特に有利であ
る。
The preferred coating materials are also sufficiently soluble, highly resistant to chemical action, have a relatively high strength and good dielectric properties. As a result, the coating material can be applied such as in fluidized bed processes and is suitable for use in applications requiring high strength and insulation in relatively hot environments. This coating material is capable of strongly adhering metal particles together to form a compact using a compression molding process. Moreover, the iron loss caused by the insulating effect of the coating material is reasonably low, which guarantees the favorable magnetic properties of the core. Finally, the coating material is sufficiently lubricious to assist in compression and densification during the compression molding process. The above properties are particularly advantageous for the production of magnetic cores that are compression molded from coated metal particles.

【0022】好ましいコーチング物質は比較的少量で、
すなわち封入金属粒子の塊に比較して約1重量%未満で
存在しながら、上記利点を示すことができる。被覆金属
粒子を例えば圧縮成形若しくは射出成形機又はアイソス
タチックプレスのような、適当な成形装置中に導入し、
加熱された型キャビティ中で被覆金属粒子を適当な高圧
下で圧縮して、被覆金属粒子を緻密化して、緻密で、強
い固体磁性体を製造する。
The preferred coating material is a relatively small amount,
That is, the above advantages can be exhibited while being present at less than about 1% by weight compared to the mass of encapsulated metal particles. Introducing the coated metal particles into a suitable molding apparatus, such as a compression molding or injection molding machine or an isostatic press,
The coated metal particles are compacted in a heated mold cavity under an appropriate high pressure to densify the coated metal particles to produce a dense, strong solid magnetic material.

【0023】この磁性体を成形プロセスによって誘導さ
れる加工硬化を軽減するために充分である温度及び期間
において焼きなまして、磁性体の透磁率を助成し、次に
好ましくは、熱誘導応力の生成を避けるために充分に緩
慢な速度で冷却させる。好ましいコーチング物質は焼き
なましプロセスに耐えることができるので、コーチング
物質の有意な劣化又は熱分解が生じない。従って、好ま
しいコーチング物質の不利な変化の結果としての磁性体
の強度又はAC磁気的性質の有意な低下が生じない。従
って、本発明の好ましいコーチング物質によって封入さ
れた金属粒子から圧縮成形される磁心は、約50エルス
テッド磁界強さと100〜400Hzにおいて測定して
約175G/Oeを越えるような透磁率を必要とする、
例えば発電機、固定子鉄芯、変圧器等のような、AC用
途に有用であるために充分に高い透磁率を有する。
The magnetic body is annealed at a temperature and for a period of time sufficient to reduce the work hardening induced by the molding process to aid in the magnetic permeability of the magnetic body and, then, preferably to produce heat-induced stress. Allow to cool at a slow enough rate to avoid. The preferred coating material can withstand the annealing process so that no significant degradation or thermal decomposition of the coating material occurs. Therefore, there is no significant reduction in the strength or AC magnetic properties of the magnetic body as a result of adverse changes in the preferred coating material. Thus, a magnetic core compression molded from metal particles encapsulated by the preferred coating materials of the present invention requires a magnetic field strength of about 50 Oersteds and a permeability of greater than about 175 G / Oe measured at 100-400 Hz.
It has a sufficiently high magnetic permeability to be useful in AC applications such as generators, stator cores, transformers and the like.

【0024】本発明の他の目的及び利点は、添付図面に
関連した下記の詳細な説明から良好に理解されるであろ
う。
Other objects and advantages of the present invention will be better understood from the following detailed description in connection with the accompanying drawings.

【0025】図1と2は本発明によって形成した磁性体
の機械的性質に対して種々な焼きなまし温度が及ぼす影
響を説明するグラフであり;図3は本発明によって形成
した磁性体の透磁率に対して焼きなましが及ぼす影響を
説明するグラフである。
FIGS. 1 and 2 are graphs illustrating the effect of various annealing temperatures on the mechanical properties of the magnetic body formed according to the present invention; FIG. 3 is a graph showing the magnetic permeability of the magnetic body formed according to the present invention. It is a graph explaining the influence which annealing has on the other hand.

【0026】ここに記載する範囲が、技術上周知である
ように、達成が望まれる結果に有意に影響を与えずに、
或る場合に引用される限界をやや超えて拡大可能である
ことが理解される。
The ranges set forth herein, as are well known in the art, do not significantly affect the results desired to be achieved,
It is understood that it is possible to extend slightly beyond the limits quoted in some cases.

【0027】本発明の方法は粉末物質を被覆するため
に、さらに詳しくは、例えば、自動車業界で用いられる
AC磁心としての使用に特に適した磁石を形成するよう
に、粉末鉄及び強磁性鉄合金を封入するためにポリマー
コーチング物質の或るグループの使用を含む。好ましい
ポリマーコーチング物質は、磁心の透磁率の助成を生ず
るための、成形プロセス中に誘導される応力を軽減する
目的での磁心の焼きなましに充分である高温に耐えるこ
とができる。他の種類の製品の成形も本発明の請求の範
囲内であることに注意すべきである。
The method of the present invention is used to coat powdered materials, and more particularly powdered iron and ferromagnetic iron alloys, such as to form magnets particularly suitable for use as AC cores used in the automotive industry. Including the use of a group of polymer coating materials to encapsulate the. The preferred polymeric coating materials are capable of withstanding high temperatures that are sufficient to anneal the core in order to reduce stresses induced during the molding process to produce a magnetic permeability assistance. It should be noted that molding other types of products is also within the scope of the invention.

【0028】本発明によると、好ましいポリマーコーチ
ング物質は少なくとも約400℃の加熱たわみ温度を有
する、ポリベンズイミダゾール(PBI)とポリアミド
(PI)である。このようなポリイミドは3−4’オキ
シジアニリンとポリメチレンジアニリンとから誘導され
るものを含む。ポリベンズイミダゾールはヘキストセラ
ニーズ コーポレーション(Hoechst Celanese Corporat
ion)(米国)から商品名セラゾール(Celazole)U−60
で入手可能である。3−4’オキシジアニリンとポリメ
チレンジアニリンとから誘導されるポリイミドは、商品
名イミテック201Aでイミテック(Imitech)(米国)
から入手可能である。これらは本発明の好ましいポリマ
ーコーチング物質であるが、適当な高さの加熱たわみ温
度を有する他のポリマーも使用可能であると予想される
ことに注意すべきである。さらに、熱硬化性ポリマーも
使用可能であると考えられるが、適当な高温エポキシ樹
脂が必要である。
According to the present invention, the preferred polymer coating materials are polybenzimidazoles (PBI) and polyamides (PI) having a heat deflection temperature of at least about 400 ° C. Such polyimides include those derived from 3-4'oxydianiline and polymethylene dianiline. Polybenzimidazole is a Hoechst Celanese Corporat
ion) (USA) under the trade name Celazole U-60
It is available at. A polyimide derived from 3-4 ′ oxydianiline and polymethylene dianiline is available under the trade name Imitech 201A from Imitech (USA).
Available from. It should be noted that although these are the preferred polymeric coating materials of the present invention, it is anticipated that other polymers with moderately high heat deflection temperatures could be used. In addition, thermosetting polymers could be used, but a suitable high temperature epoxy resin is required.

【0029】好ましいコーチング物質の各々は、ポリマ
ー物質のシートを3点で支えて、たわみをポリマー物質
の温度上昇の関数として測定する、“曲げ負荷下のプラ
スチックのたわみ温度”なるタイトルのASTM試験D
−648による標準化加熱たわみ温度によって一般的に
測定して、少なくとも約400℃を越える温度範囲にわ
たって優れた機械的性質と誘電特性とを特徴とする。
Each of the preferred coating materials has an ASTM test D entitled "Plastic Deflection Temperature Under Bending Load" in which a sheet of polymeric material is supported at three points and the deflection is measured as a function of the temperature rise of the polymeric material.
It is characterized by excellent mechanical and dielectric properties over a temperature range of at least about 400 ° C., generally measured by standardized heat deflection temperatures according to -648.

【0030】ポリベンズイミダゾールは約435℃の加
熱たわみ温度を有し、3−4’オキシジアニリンとポリ
メチレンジアニリンとから誘導される好ましいポリイミ
ドは少なくとも約400℃の加熱たわみ温度を有する。
これらの物質が高い焼きなまし温度においてそれらの結
合性を維持せずに、封入粒子の塊から形成される成形体
の結合性の分解を惹起することが最初に考えられた。ま
た、好ましいポリベンズイミダゾールによって被覆され
た強磁性金属粒子から形成された成形体が少なくとも約
500℃の焼きなまし温度に1時間耐えて、このような
磁心の成形プロセス中に誘導される応力を軽減するため
の焼きなましを可能にすることが判明した。さらに、例
えば3−4’オキシジアニリンとポリメチレンジアニリ
ンとから誘導されるポリイミドのような、好ましいポリ
イミドによって被覆された強磁性粒子から形成された成
形体も少なくとも約450℃の焼きなまし温度に1時間
耐えることが可能である。これらの比較的高温において
も、磁心の物理的性質と誘電的性質の結合性が維持され
て、例えば鉄損によって測定されるような、成形体の磁
気的性質の劣化を、たとえあるとしても、殆ど生じな
い。
Polybenzimidazole has a heat deflection temperature of about 435 ° C. and the preferred polyimides derived from 3-4'oxydianiline and polymethylene dianiline have heat deflection temperatures of at least about 400 ° C.
It was initially thought that these substances do not maintain their binding properties at high annealing temperatures, but cause the degradation of the binding properties of the shaped bodies formed from the mass of encapsulated particles. Also, shaped bodies formed from ferromagnetic metal particles coated with the preferred polybenzimidazole withstand an annealing temperature of at least about 500 ° C. for 1 hour to reduce stress induced during the shaping process of such cores. It turned out to be possible to anneal for. In addition, shaped bodies formed from ferromagnetic particles coated with the preferred polyimides, such as polyimides derived from 3-4'oxydianiline and polymethylene dianiline, for example, have an annealing temperature of at least about 450 ° C. It is possible to endure time. Even at these relatively high temperatures, the bond between the physical and dielectric properties of the magnetic core is maintained, resulting in, if any, degradation of the magnetic properties of the compact, as measured by iron loss, for example. It hardly happens.

【0031】さらに、好ましいコーチング物質はそれぞ
れ適当な溶剤に可溶であるので、上述した、技術上知ら
れた、好ましいウルスター(Wurster)型流動塗布プロセ
スでのそれらの使用が可能である。詳しくは、ポリベン
ズイミダゾールは塩化リチウムと共に1−メチルー2−
ピロリドン中に可溶であり、好ましいポリイミドは一般
にN−メチルー2−ピロリドンに可溶であるが、他の適
当な溶剤が存在し、使用可能であることが予想される。
しかし、本発明の好ましいコーチング物質はそれらの上
記溶剤以外の溶液中に不溶性である傾向があり、これが
例えば自動車のエンジン要素の環境のような、たいてい
の環境内での化学作用に対してそれらを実質的に不感受
性(impervious)にしている。
Moreover, since each of the preferred coating materials is soluble in a suitable solvent, their use in the preferred Wurster type fluid coating process known in the art as described above is possible. Specifically, polybenzimidazole is 1-methyl-2- with lithium chloride.
Although soluble in pyrrolidone, the preferred polyimides are generally soluble in N-methyl-2-pyrrolidone, it is expected that other suitable solvents are present and can be used.
However, the preferred coating materials of the present invention tend to be insoluble in solutions other than their above solvents, which renders them susceptible to chemistry in most environments, such as the environment of automotive engine components. It is virtually impervious.

【0032】ポリベンズイミダゾールと好ましいポリイ
ミドの両方が少なくとも1種の溶剤中に溶解性であるこ
とは、本発明によって用いられる、好ましい塗布及び成
形プロセスの見地から有利である。好ましいコーチング
物質、特にポリベンズイミダゾールがコーチング物質を
溶剤中に最初に溶解することを必要としないスラリー塗
布プロセスで使用可能であることが予想されるが、粉末
物質上により均一な被膜を得て、それによって低い鉄損
を助成するために、好ましいポリマーが溶液状態である
流動化塗布プロセスを用いることが一般に好ましい。
The solubility of both the polybenzimidazole and the preferred polyimide in at least one solvent is advantageous from the point of view of the preferred coating and molding processes used according to the present invention. It is expected that the preferred coating materials, especially polybenzimidazole, can be used in slurry coating processes that do not require the coating material to be first dissolved in a solvent, but to obtain a more uniform coating on the powder material, It is generally preferred to use a fluidized coating process in which the preferred polymer is in solution in order to promote low core loss thereby.

【0033】本発明によると、好ましいコーチング物質
によって封入された強磁性粒子から形成される磁性体
が、磁性体の透磁率を強化するために、少なくとも45
0℃の焼きなまし温度に成形プロセスによって誘導され
る応力を軽減するために充分な期間、耐えることができ
る。焼きなまし後に、成形後の磁心の好ましい強度と形
状を維持するために、好ましいコーチング物質の機械的
及び磁気的性質は隣接金属粒子の間を充分に接着させる
ために保有される。さらに、好ましいコーチング物質の
絶縁能力は充分に維持されて、成形体の鉄損を最小にす
る。
According to the present invention, a magnetic body formed of ferromagnetic particles encapsulated by a preferred coating material has at least 45 to enhance the magnetic permeability of the magnetic body.
It can withstand an annealing temperature of 0 ° C. for a sufficient period of time to reduce the stress induced by the molding process. After annealing, the mechanical and magnetic properties of the preferred coating material are retained to provide sufficient adhesion between adjacent metal particles in order to maintain the desired strength and shape of the magnetic core after forming. Furthermore, the insulating ability of the preferred coating material is adequately maintained to minimize core loss of the compact.

【0034】好ましいコーチング物質のいずれかによっ
て被覆された強磁性金属粒子に対して使用可能な温度
は、約375℃を越え、従って、高温用途におけるそれ
らの広範囲な使用が可能である。これに応じて、これら
の高温領域における成形体の鉄損特性(magnetic core l
oss property)も維持される。
The temperatures that can be used for ferromagnetic metal particles coated with any of the preferred coating materials exceed about 375 ° C., thus allowing their widespread use in high temperature applications. Accordingly, the iron loss characteristics (magnetic core l
oss property) is also maintained.

【0035】好ましいコーチング物質は望ましい流動及
び供給(feed)性をも有し、圧縮可能かつ緻密であり、こ
れがこれらの物質を圧縮成形プロセスへの使用に非常に
適したものにしている。その結果、好ましいコーチング
物質は通常の分配装置によって容易に取り扱い可能であ
る。さらに、最大金属粒子密度は圧縮成形プロセスによ
って得ることができる。
The preferred coating materials also have desirable flow and feed properties, are compressible and compact, which makes them very suitable for use in compression molding processes. As a result, the preferred coating materials are easily handled by conventional dispensing equipment. Furthermore, the maximum metal particle density can be obtained by the compression molding process.

【0036】好ましいコーチング物質の各々は封入金属
粒子の総重量に比較して、約1重量%未満の量で存在し
ながら、上記利点を達成することができる。最も好まし
くは、ポリベンゾイミダゾールは約0.5〜約1重量%
の範囲内で存在し、好ましいポリイミドは約0.25〜
約0.75重量%の範囲内で存在する。これより多量の
好ましいコーチング物質が使用可能であることも予想さ
れるが、この場合には成形体の物理的性質の対応する変
化及び/又は透磁率の低下が生ずる可能性がある。
The above advantages can be achieved while each of the preferred coating materials is present in an amount less than about 1% by weight relative to the total weight of the encapsulated metal particles. Most preferably, the polybenzimidazole is about 0.5 to about 1% by weight.
And the preferred polyimide is about 0.25 to
It is present in the range of about 0.75% by weight. It is envisaged that larger amounts of the preferred coating material can be used, but this may lead to a corresponding change in the physical properties of the shaped body and / or a decrease in the permeability.

【0037】成形体の残部、約99重量%は、以下で詳
述するように高い透磁率の磁心を得るために、好ましく
は約5〜約400μm、より好ましくは約25〜約35
0μmの範囲内の範囲内の大きさの強磁性粒子から成
る。
The balance of the compact, about 99% by weight, is preferably about 5 to about 400 μm, more preferably about 25 to about 35, in order to obtain a magnetic core having a high magnetic permeability as described in detail below.
It consists of ferromagnetic particles with sizes in the range of 0 μm.

【0038】強磁性金属粒子を被覆する好ましい方法は
当業者に公知の種類のウルスター型噴霧塗装流動床を用
いるが、粒子上に均一な被膜を生ずる他の方法も使用可
能である。この流動床は本質的に、一方が他方の内部に
入る、同心対の直立円筒形容器を含む。外側容器は外側
容器のみの床を形成するように閉じた、その軸方向下端
部を有し、内側容器はこの床の上方に懸垂される。床は
種々な大きさの開孔を有し、これを通して、加熱された
空気を両方の容器に引き入れる。開孔は、空気流の大部
分が内側容器を通って上昇し、次に内側容器と外側容器
との間を通って下降するような、大きさ及び配置であ
る。流動床に導入する前に、必要ではないとしても、被
覆プロセス中に金属粒子上に実質的に均一な被膜厚さを
助成するために、金属粒子をサイズによって予め選別す
ることが好ましい。
The preferred method of coating the ferromagnetic metal particles employs a Wurster type spray coating fluidized bed of the type known to those skilled in the art, although other methods which produce a uniform coating on the particles are also possible. The fluidized bed essentially comprises a concentric pair of upright cylindrical vessels, one inside the other. The outer container has its axial lower end closed to form a floor of the outer container only, and the inner container is suspended above this floor. The bed has apertures of various sizes through which heated air is drawn into both vessels. The apertures are sized and arranged so that the majority of the air flow rises through the inner container and then descends between the inner and outer containers. Prior to introduction into the fluidized bed, it is preferred, if not necessary, to pre-sort the metal particles by size in order to promote a substantially uniform coating thickness on the metal particles during the coating process.

【0039】開始時に、粉末金属のバッチを容器の底に
入れ、粒子を流動化するために充分な速度で熱風を循環
させる。バッチサイズと粒度とに応じて、空気の流速度
は一般に約100m3/時〜約200m3/時の範囲内で
ある。また、空気の温度は被覆プロセスの開始時には約
55〜80℃の範囲内であるが、被覆プロセス中に溶媒
の導入と蒸発とによって変化する。空気温度が低すぎる
と、金属粒子の接触時に溶媒が蒸発せず、そのため不充
分な被覆粒子が生じ、空気温度が高すぎると、溶媒が迅
速に蒸発しすぎて、粒子上の均一な厚さの被膜の形成が
妨げられる。被覆プロセスが進行するにつれて、各粒子
は異常に多数回ランダムに被覆されて、粒子上に均一な
厚さの被膜が保証される。
At the beginning, a batch of powdered metal is placed at the bottom of the vessel and hot air is circulated at a rate sufficient to fluidize the particles. Depending on batch size and particle size, air flow rates are generally in the range of about 100 m 3 / hour to about 200 m 3 / hour. Also, the temperature of the air is in the range of about 55-80 ° C. at the beginning of the coating process, but will change due to solvent introduction and evaporation during the coating process. If the air temperature is too low, the solvent will not evaporate on contact with the metal particles, which will result in insufficient coated particles, and if the air temperature is too high, the solvent will evaporate too quickly, resulting in a uniform thickness on the particles. Formation of the film is prevented. As the coating process progresses, each particle is randomly coated an abnormally large number of times to ensure a uniform thickness of coating on the particles.

【0040】内側室の下方の床に配置された噴霧ノズル
は、適当な溶剤に溶解した、好ましいコーチング物質の
1種を室中に供給するのに役立つ。被覆操作の効率を最
大にするために、溶液は好ましくは約5〜約15重量%
のコーチング物質を含み、より好ましくは約10重量%
のコーチング物質を含むが、極度に大きい範囲の溶液に
よって適当な被覆結果を得ることができる。
A spray nozzle located in the floor below the inner chamber serves to feed one of the preferred coating materials, dissolved in a suitable solvent, into the chamber. To maximize the efficiency of the coating operation, the solution is preferably about 5 to about 15% by weight.
Of coating material, more preferably about 10% by weight
Of coating material, but with an extremely large range of solutions, suitable coating results can be obtained.

【0041】次に、溶液を流動床中に噴霧する。流動床
内では、溶媒が蒸発して、粒子上に付着したコーチング
物質が残される。ひと度付着されたならば、封入金属粒
子は熱風の作用によって内側容器と外側容器とによって
画定される限定容積の間を再循環する。各金属粒子が、
好ましくは本発明のコーチング物質の各々について上述
したそれぞれの重量%に応じて、特定の使用コーチング
物質の均一で、充分な厚さの被膜を得るまで、循環が続
けられる。典型的に被膜厚さは約5〜約400μmの好
ましい範囲内の金属粒子に対して約0.3〜約4.5μ
mの範囲内である。
The solution is then sprayed into the fluidized bed. In the fluidized bed, the solvent evaporates leaving behind the coating material deposited on the particles. Once deposited, the encapsulated metal particles recirculate between the limited volume defined by the inner and outer vessels by the action of hot air. Each metal particle
Circulation is continued until a uniform, sufficiently thick coating of the particular coating material used is obtained, preferably depending on the respective weight percents mentioned above for each of the coating materials of the invention. Typically the coating thickness is from about 0.3 to about 4.5μ for metal particles within the preferred range of from about 5 to about 400μm.
It is within the range of m.

【0042】上述したように、各粒子上に実質的に均一
な被膜が得られる限り、他の付着方法も使用可能であ
る。
As mentioned above, other deposition methods can be used, so long as a substantially uniform coating is obtained on each particle.

【0043】その後に、被覆金属粒子を適当な成形装置
中に導入することができる。例えば、磁心の形成に用い
られる典型的な成形プロセスは、圧縮成形、射出成形及
びアイソスタチックプレス成形を含み、一般に約室温か
ら約370℃まで、より好ましくは約260℃〜約37
0℃の範囲内の成形温度において実施され、粒子は約1
50〜約175℃に予熱される。これらの温度におい
て、好ましいコーチング物質は充分に流体であり、成形
操作中の圧力下で流動するが、金属粒子に接着し、隣接
金属粒子の間に潤滑作用を与えるほどに粘稠である。
Thereafter, the coated metal particles can be introduced into a suitable molding apparatus. For example, typical molding processes used to form magnetic cores include compression molding, injection molding and isostatic pressing, generally from about room temperature to about 370 ° C, more preferably from about 260 ° C to about 37 ° C.
Performed at a molding temperature in the range of 0 ° C., the particles are about 1
Preheat to 50 to about 175 ° C. At these temperatures, the preferred coating materials are sufficiently fluid that they flow under pressure during the molding operation, but are sufficiently viscous to adhere to the metal particles and provide a lubricating action between adjacent metal particles.

【0044】その結果、自動化取り扱い装置を用いて、
被覆金属粒子を被覆及び成形プロセスを通して加工及び
供給して、サイクル時間を短縮することができる。さら
に、これらのプロセスによって形成される、例えば磁心
のような、圧縮成形体は成形されたままの成形体の直接
の取り扱いと使用を一般に可能にし、必要に応じて成形
体の機械加工を可能にするように、物理的に強く、緻密
であることを特徴とする。
As a result, using an automated handling device,
Coated metal particles can be processed and fed through coating and molding processes to reduce cycle times. In addition, compression moldings formed by these processes, such as magnetic cores, generally allow direct handling and use of the as-molded moldings and, if necessary, machining of the moldings. As described above, it is physically strong and dense.

【0045】金属粒子と型キャビティとを予熱するため
に、被覆金属粒子は型キャビティ中へ容易に流入し、3
08.886〜772.215MPa[約20〜約50
トン/平方インチ(tsi)]の典型的な成形圧力を受
けた場合に、充分に流動して、緻密化されて、例えばそ
の密度が約7.0g/cm3より大きいことが好ましい
強磁性コアのような成形体を形成する。上記被覆及び成
形プロセスを広範囲に変化させて、技術上公知であるよ
うに、成形体の物理的及び磁気的性質を変化させること
ができる。
The coated metal particles easily flow into the mold cavity to preheat the metal particles and the mold cavity.
08.886-772.215 MPa [about 20 to about 50
Ton / square inch (tsi)], which is preferably sufficiently flowable and densified when subjected to typical molding pressures, eg, its density is greater than about 7.0 g / cm 3 To form a molded body such as. The coating and molding process can be widely varied to change the physical and magnetic properties of the molded body, as is known in the art.

【0046】次に、成形プロセス中に誘導された加工硬
化応力を軽減するために、成形体を焼きなます。本発明
の焼きなましプロセスの好ましい温度範囲は選択した特
定コーチング物質に一部依存する。一般に、本発明のコ
ーチング物質には約425〜約550℃の焼きなまし温
度が好ましく、ポリベンズイミダゾールによって形成さ
れた成形体に対しては約475〜約550℃がより好ま
しい範囲であり、好ましいポリイミドによって形成され
た成形体に対しては約425〜約500℃がより好まし
い範囲である。焼きなましプロセスの期間は典型的なA
C用途に対しては好ましくは約0.5〜約2時間であ
る。大抵の用途に対しては約1時間の期間が充分である
ように思われるが、特定の成形体に対する最適期間は成
形体の大きさ及び形状に非常に依存する。従って、状況
によっては0.5時間未満又は2時間を越える焼きなま
し期間が好ましいこともあると考えられる。
The compact is then annealed to reduce the work hardening stress induced during the molding process. The preferred temperature range for the annealing process of the present invention depends in part on the particular coating material selected. Generally, an anneal temperature of about 425 to about 550 ° C. is preferred for the coating materials of the present invention, with a range of about 475 to about 550 ° C. being more preferred for moldings formed by polybenzimidazole, and preferred polyimides. About 425 to about 500 ° C. is a more preferable range for the formed body. The duration of the annealing process is typical A
For C applications, it is preferably about 0.5 to about 2 hours. While a period of about 1 hour appears to be sufficient for most applications, the optimum time period for a particular molding is highly dependent on the size and shape of the molding. Therefore, it is believed that an annealing period of less than 0.5 hours or more than 2 hours may be preferable in some circumstances.

【0047】焼きなまし後に、成形体を急冷せずに、好
ましくは成形体中の熱誘導応力の形成を避けるために充
分に緩慢な速度で、冷却させる。適切な方法は焼きなま
し炉がその加熱サイクルから冷却するときの炉内の自然
の対流によって成形体を冷却させることである。
After annealing, the compact is not quenched, preferably at a slow enough rate to avoid the formation of thermally induced stress in the compact. A suitable method is to cool the compact by natural convection in the furnace as it cools from its heating cycle.

【0048】本発明によって被覆した強磁性粒子から形
成される磁性体の好ましい焼きなまし温度を決定するた
めに、強磁性体粒子の個別の量を上記流動床プロセスに
従って、好ましいコーチング物質のいずれかによって選
択的に被覆した。強磁性粒子は一般に約5〜約300μ
mの粒度を有し、これらの粒子をポリベンズイミダゾー
ル(ヘキスト セラニーズ コーポレーションからのセ
ラローズU−60)又は好ましいポリイミド(イミテッ
クからのイミテック201A)によって被覆した。ポリ
ベンズイミダゾールによって封入した粒子に対しては、
コーチング物質を被覆強磁性粒子の量の約0.75重量
%になる量を生ずるために充分な厚さに付着させ、ポリ
イミドによって封入した粒子は、ポリイミドが被覆粒子
の量の約0.375重量%になるために充分な厚さに被
覆した。これらの特定の重量%は各ポリマー被膜に対し
て最適量であるように算出したものである。
In order to determine the preferred annealing temperature of the magnetic bodies formed from the ferromagnetic particles coated according to the present invention, the individual amounts of the ferromagnetic particles are selected according to the fluid bed process described above and by any of the preferred coating materials. Coated. Ferromagnetic particles are generally about 5 to about 300μ.
m having a particle size of m and these particles were coated with polybenzimidazole (Cerarose U-60 from Hoechst Celanese Corporation) or the preferred polyimide (Imitech 201A from Imitec). For particles encapsulated by polybenzimidazole,
Particles having a coating material deposited to a thickness sufficient to result in an amount of about 0.75% by weight of the coated ferromagnetic particles and encapsulated by the polyimide have a polyimide content of about 0.375% of the amount of the coated particles. It was coated to a thickness sufficient to reach 100%. These particular weight percentages are calculated to be the optimum amount for each polymer coating.

【0049】比較のために、強磁性粒子をアモコ パー
フォーマンス プロダクツ社(AmocoPerformance Produc
ts,Inc.)(米国)から商品名アモデル(Amodel)AD−1
000で得られるポリフタルアミドによっても被覆し
た。ポリフタルアミドは高温用途に適した成形磁性体の
形成用の好ましいコーチングとして開示されている。こ
のポリフタルアミドを被覆強磁性体の約0.75重量%
を成すように付着させた。
For comparison, the ferromagnetic particles were loaded with Amoco Performance Products (Amoco Performance Products).
ts, Inc.) (USA) under the trade name Amodel AD-1
It was also coated with the polyphthalamide obtained at 000. Polyphthalamide is disclosed as the preferred coating for the formation of shaped magnetic bodies suitable for high temperature applications. About 0.75% by weight of the ferromagnetic material coated with this polyphthalamide
Was adhered so that

【0050】次に、特定コーチング物質の各々の横方向
破断バーを成形圧力772.215MPa(約50ts
i)における室温圧縮成形によって形成した。この横方
向破断バーは長さ約31.75mm(1.25イン
チ)、幅12.7mm(0.5インチ)、厚さ9.52
5mm(0.375インチ)であった。ポリイミド被覆
横方向破断バーは約7.4g/cm3の密度を有し、ポ
リベンズイミダゾール被覆横方向破断バーは約7.5g
/cm3の密度を有した。
Next, the lateral breaking bar of each of the specific coating materials is formed into a molding pressure of 772.215 MPa (about 50 ts).
Formed by room temperature compression molding in i). This transverse break bar is approximately 31.75 mm (1.25 inches) long, 12.7 mm (0.5 inches) wide and 9.52 thick.
It was 5 mm (0.375 inch). The polyimide coated lateral break bar has a density of about 7.4 g / cm 3 , and the polybenzimidazole coated lateral break bar is about 7.5 g.
It had a density of / cm 3 .

【0051】形成後に、各コーチング物質の試験バーを
約180℃、290℃、400℃、450℃及び510
℃の温度において選択的に焼きなまし、各コーチング物
質の1サンプルは比較のために焼きなましせずに残し
た。サンプルの焼きなまし時間は約1時間であった。次
に強度試験を実施して、0.2%オフセット(offset)時
の荷重と試験バー破断時の荷重とを“金属粉末焼結試験
片の横方向破断強度”なるタイトルのASTM試験B5
28−83Aに従って測定した。
After formation, test bars for each coating material were placed at about 180 ° C, 290 ° C, 400 ° C, 450 ° C and 510 ° C.
It was selectively annealed at a temperature of ° C and one sample of each coating material was left unannealed for comparison. The sample annealing time was about 1 hour. A strength test is then carried out to determine the load at 0.2% offset and the load at rupture of the test bar as ASTM test B5 titled "Lateral breaking strength of metal powder sintered test piece".
28-83A.

【0052】引張り試験の結果を以下の表Iと、図1と
2に示す。表Iと、図1と2において、“PI”はポリ
イミド被覆横方向破断バーに対応する結果を表すために
用い、“PBI”はポリベンズイミダゾール被覆横方向
破断バーに対応する結果を表すために用い、“PPA”
はポリフタルアミド被覆横方向破断バーに対応する結果
を表すために用いる。記載すべきデータの欠損は、コー
チング物質が試験が不能である程度に分解したことを意
味する。
The results of the tensile tests are shown in Table I below and in FIGS. In Table I and FIGS. 1 and 2, "PI" is used to represent the results corresponding to the polyimide coated lateral break bars and "PBI" is used to represent the results corresponding to the polybenzimidazole coated lateral break bars. Use "PPA"
Is used to represent the result corresponding to a polyphthalamide coated lateral break bar. The lack of data to describe means that the coating material decomposed to some extent untestable.

【0053】 表I ポストベークせず PPA PI PBI 最大破断荷重MPa(psi) 12.79(1855) 20.42(2962) 15.93(2310) 0.2%オフセット荷重MPa(psi) 10.63(1542) 20.15(2923) 15.04(2181)180℃焼きなまし 最大破断荷重MPa(psi) 38.18(5537) 15.57(2258) 20.07(2911) 0.2%オフセット荷重MPa(psi) 36.71(5325) 15.44(2240) 18.96(2750)290℃焼きなまし 最大破断荷重MPa(psi) 41.12(5964) 63.52(9213) 70.70(11270) 0.2%オフセット荷重MPa(psi) 39.44(5721) 45.11(6542) 52.54(7621)400℃焼きなまし 最大破断荷重MPa(psi) 29.49(4277) 86.81(12590) 98.04(14220) 0.2%オフセット荷重MPa(psi) 23.12(3353) 53.08(7698) 59.58(8642)450℃焼きなまし 最大破断荷重MPa(psi) −− 90.98(13170) 105.90(15360) 0.2%オフセット荷重MPa(psi) −− 51.89(7526) 67.49(9788)510℃焼きなまし 最大破断荷重MPa(psi) −− 68.48(9932) 106.18(15400) 0.2%オフセット荷重MPa(psi) −− 46.55(6751) 67.09(9730) 上記データは、本発明の好ましいコーチング物質が特定
温度における焼きなまし後に適切な強度を有することを
説明する。実際に、試験バーは焼きなまし温度を高めた
時により重い破断荷重を必要とし、ポリベンズイミダゾ
ール(PBI)は510℃まで(510℃を含める)の
高温において破断のために最も重い荷重を必要とした。
コーチング物質として好ましいポリイミドを用いた試験
片は約510℃において機械的性質の若干の劣化を示
し、このことはより最適な焼きなまし温度が約450℃
に近いことを実証した。これとは対照的に、コーチング
物質としてポリフタルアミドを用いた試験片は約180
℃を越える焼きなまし温度において最低の機械的性質を
示し、熱分解がこれらの試験片を劣化させすぎて、約4
00℃を越える焼きなまし温度においてもはや試験する
ことができなかった。
Table I PPA PI PBI Maximum Post-Baking Load MPa (psi) 12.79 (1855) 20.42 (2962) 15.93 (2310) 0.2% Offset Load MPa (psi) 10.63 (1542) 20.15 (2923) 15.04 (2181) ) 180 ℃ maximum annealing load MPa (psi) 38.18 (5537) 15.57 (2258) 20.07 (2911) 0.2% offset load MPa (psi) 36.71 (5325) 15.44 (2240) 18.96 (2750) 290 ℃ annealing maximum fracture load MPa (psi) 41.12 (5964) 63.52 (9213) 70.70 (11270) 0.2% Offset load MPa (psi) 39.44 (5721) 45.11 (6542) 52.54 (7621) 400 ℃ Annealed maximum breaking load MPa (psi) 29.49 (4277) 86.81 (12590) 98.04 (14220) 0.2% Offset load MPa (psi) 23.12 (3353) 53.08 (7698) 59.58 (8642) 450 ℃ Annealed maximum breaking load MPa (psi) −− 90.98 (13170) 105.90 (15360) 0.2% offset Load MPa (psi) −−51.89 (7526) 67.49 (9788) 510 ° C Annealing maximum breaking load MPa (psi) −− 68.48 (9932) 106.18 (15400) 0.2% Offset load MPa (psi) −− 46.55 (6751) 67.09 (9730) above Data illustrates that the preferred coating materials of the present invention has a suitable strength after annealing at a specific temperature. In fact, the test bar required a heavier load to break when the annealing temperature was increased, and polybenzimidazole (PBI) required the heaviest load to break at elevated temperatures up to 510 ° C (including 510 ° C). .
Specimens using the preferred polyimide as the coating material show some degradation of mechanical properties at about 510 ° C, which results in a more optimal annealing temperature of about 450 ° C.
Proved to be close to. In contrast, a test piece using polyphthalamide as the coating material has about 180
It exhibits the lowest mechanical properties at annealing temperatures above 0 ° C., and pyrolysis degrades these specimens too much, resulting in about 4
It could no longer be tested at annealing temperatures above 00 ° C.

【0054】ポリベンズイミダゾール物質及び、3ー
4’オキシジアニリンとポリメチレンジアニリンとから
誘導された好ましいポリイミドが、それらのそれぞれの
好ましい焼きなまし温度において、成形体内に存在する
応力を軽減するほどに充分に軟化し、好ましいポリイミ
ドも恐らく比較的高温においてイミド化し(imidize)、そ
れによってより強度な、応力を含まない成形体を生ずる
と考えられる。
The preferred polyimides derived from polybenzimidazole materials and 3-4'oxydianiline and polymethylenedianiline are such that at their respective preferred annealing temperatures, the stresses present in the compact are reduced. It is believed that it softens sufficiently and that the preferred polyimides are also probably imidized at relatively high temperatures, resulting in stronger, stress-free moldings.

【0055】機械的強度のデータを用いて、ポリマー分
解度を示した。結果は、これらの強磁性体を少なくとも
約450℃までの温度において焼きなました後に、機械
的性質が強化されたことを示す。好ましいコーチング物
質から形成した磁性体の磁気的特性に焼きなましが及ぼ
す効果を評価するために、コーチング物質としてポリベ
ンズイミダゾールを用いて、約772.215MPa
(50tsi)の成形圧力による約290℃での圧縮成
形によってドーナツ型試験サンプルを形成した。このド
ーナツ型試験サンプルは約50.8mm(2インチ)の
外径、約43.18mm(1.7インチ)の内径及び約
6.35mm(0.25インチ)の横断厚さを有した。
このドーナツ型サンプルを種々な温度において約1時間
焼きなました。付加的サンプルは比較のために焼きなま
さなかった。ポリベンズイミダゾールが被覆強磁性粒子
の約0.75重量%を成すように、ポリベンズイミダゾ
ール被膜を付着させた。
The mechanical strength data was used to indicate the degree of polymer degradation. The results show that the mechanical properties were enhanced after annealing these ferromagnets at temperatures up to at least about 450 ° C. To evaluate the effect of annealing on the magnetic properties of magnetic materials formed from the preferred coating materials, using polybenzimidazole as the coating material, approximately 772.215 MPa.
Donut type test samples were formed by compression molding at about 290 ° C. with a molding pressure of (50 tsi). The toroidal test sample had an outer diameter of about 50.8 mm (2 inches), an inner diameter of about 43.18 mm (1.7 inches), and a transverse thickness of about 6.35 mm (0.25 inches).
This donut-shaped sample was annealed at various temperatures for about 1 hour. Additional samples were not annealed for comparison. A polybenzimidazole coating was deposited so that the polybenzimidazole comprised about 0.75% by weight of the coated ferromagnetic particles.

【0056】次に、サンプルを試験して、100Hz〜
400HzのAC電流に暴露させた場合の透磁率(μ)
を測定した。450℃又は510℃において焼きなまし
たサンプルによって最良の試験結果が得られ、これらの
サンプルのデータは図3に示す。これらのサンプルから
得られたデータは、焼きなまさなかったサンプルに比べ
て、焼きなましたサンプルでは透磁率の実質的な増加が
生じたことを実証した。このような結果は、圧縮成形プ
ロセスが成形体を加工硬化させて、その透磁率を対応し
て低下させるという見解に一致する。試験サンプルを焼
きなますことによって、図3の結果が示すように、加工
硬化に由来する応力は軽減されて、透磁率を上昇させ
た。本発明の好ましいコーチング物質によって封入され
た強磁性粒子から形成された特定の磁性体に関して、要
求の厳しいAC用途に磁性体が使用可能であるように、
本発明の焼きなまし方法が50エルステッド磁界強さと
100〜400Hzにおいて測定して約210G/Oe
より大きく透磁率を容易に高めることができることが予
想される。
The sample is then tested and tested from 100 Hz
Permeability (μ) when exposed to 400 Hz AC current
Was measured. The best test results were obtained with samples annealed at 450 ° C or 510 ° C and the data for these samples are shown in Figure 3. The data obtained from these samples demonstrated that there was a substantial increase in permeability in the annealed samples as compared to the unannealed samples. Such results are consistent with the view that the compression molding process work hardens the compact and correspondingly reduces its permeability. By annealing the test sample, the stress resulting from work hardening was reduced and the permeability increased, as the results in Figure 3 show. With respect to certain magnetic materials formed from ferromagnetic particles encapsulated by the preferred coating materials of the present invention, such that the magnetic materials can be used in demanding AC applications,
The annealing method of the present invention provides about 210 G / Oe measured at 50 Oersted field strength and 100-400 Hz.
It is expected that the magnetic permeability can be increased more easily.

【0057】好ましいコーチング物質から形成した磁性
体の磁気的特性をさらに評価するために、各好ましいコ
ーチング物質のドーナツ型試験サンプルを上記圧縮成形
方法によって再び形成した。ポリベンズイミダゾールを
そのそれぞれの被覆粒子の約0.75重量%を成すよう
に付着させ、好ましいポリイミドをそのそれぞれの被覆
粒子の約0.375重量%を成すように付着させた。ポ
リイミド被覆サンプルは約7.4g/cm3の密度を有
し、ポリベンズイミダゾール被覆サンプルは約7.5g
/cm3の密度を有した。
To further evaluate the magnetic properties of magnetic bodies formed from the preferred coating materials, doughnut-shaped test samples of each preferred coating material were re-formed by the compression molding method described above. Polybenzimidazole was deposited to make up about 0.75% by weight of its respective coated particles and the preferred polyimide was deposited to make up about 0.375% by weight of its respective coated particles. The polyimide coated sample has a density of about 7.4 g / cm 3 and the polybenzimidazole coated sample is about 7.5 g.
It had a density of / cm 3 .

【0058】各好ましいコーチング物質のサンプルを次
に、上記機械的試験で得られた最良の結果に従って、焼
きなました。ポリベンズイミダゾールによって封入され
た強磁性粒子から形成したサンプルは約510℃におい
て約1時間焼きなました。好ましいポリイミドによって
封入された強磁性粒子から形成したサンプルは約450
℃において約1時間焼きなました。
Samples of each preferred coating material were then annealed according to the best results obtained in the mechanical tests above. Samples formed from ferromagnetic particles encapsulated by polybenzimidazole were annealed at about 510 ° C for about 1 hour. A sample formed from ferromagnetic particles encapsulated by the preferred polyimide has about 450
Annealed at ℃ for about 1 hour.

【0059】次に、サンプルを試験して、DC電流、1
00HzAC電流及び400HzAC電流に暴露させた
時の、エルステッドでの磁界強さ(Hmax)、ガウス
での磁束密度(Bmax)、ワット/ポンドでの総鉄損
(Pcm)及び透磁率(μ)を測定した。これらの試験
結果は以下の表IIに示す。この表において、各コーチ
ング物質は前記表Iと同様に確認される。
The sample is then tested for DC current, 1
Measures magnetic field strength at Oersted (Hmax), magnetic flux density at Gauss (Bmax), total iron loss at Watts / pound (Pcm) and permeability (μ) when exposed to 00 Hz AC current and 400 Hz AC current did. The results of these tests are shown in Table II below. In this table, each coating material is identified as in Table I above.

【0060】 表II DC電流 PI PBI Hmax(Oe) 160 159 Bmax(G) 16,000 16,800 透磁率(μ) 100 106周波数=100Hz Hmax(Oe) 59.1 75.9 Bmax(G) 12,520 15,100 透磁率(μ) 212 198 鉄損(W/lb) 23.0 39.8周波数=400Hz Hmax(Oe) 58.9 78.6 Bmax(G) 12,520 15,100 透磁率(μ) 213 192 鉄損(W/lb) 120 326 上記データは、図3に示した結果と共に、サンプルの焼
きなましによって強化された透磁率を有する有用な磁心
体が得られることを実証する。ポリイミド(PI)サン
プルはポリベンズイミダゾール(PBI)サンプルより
も低い鉄損を示したが、個々の強磁性粒子により均一な
被膜を得ることによって、又はより低い成形圧力を用い
ることによってポリベンズイミダゾール(PBI)より
も改良がなされたと考えられる。低い鉄損を有するポリ
イミドサンプルに対する可能な説明として、好ましいポ
リイミドが成形中に部分的にイミド化し、焼きなまし中
にほぼ完全にイミド化することが考えられる。
Table II DC current PI PBI Hmax (Oe) 160 159 Bmax (G) 16,000 16,800 Permeability (μ) 100 106 Frequency = 100Hz Hmax (Oe) 59.1 75.9 Bmax (G) 12 , 520 15,100 Magnetic permeability (μ) 212 198 Iron loss (W / lb) 23.0 39.8 Frequency = 400 Hz Hmax (Oe) 58.9 78.6 Bmax (G) 12,520 15,100 Magnetic permeability (Μ) 213 192 Iron Loss (W / lb) 120 326 The above data, together with the results shown in FIG. 3, demonstrate that annealing of the samples results in useful magnetic cores with enhanced permeability. The polyimide (PI) sample showed lower iron loss than the polybenzimidazole (PBI) sample, but the polybenzimidazole (PBI) sample was obtained by obtaining a uniform coating with individual ferromagnetic particles or by using a lower molding pressure. It is considered that an improvement was made over PBI). A possible explanation for a polyimide sample with low iron loss is that the preferred polyimide is partially imidized during molding and almost completely imidized during annealing.

【0061】上記から、本発明の有意な利点が、被覆金
属粒子から圧縮成形された磁心を焼きなますために充分
な温度に耐えることができる粉末金属封入用のポリマー
コーチング群を提供することであることは、当業者に明
らかであろう。この結果、圧縮成形プロセス中に磁心の
加工硬化によって誘導される応力は、焼きなまし中のコ
ーチング物質の分解及び/又は熱分解の結果として磁心
の機械的性質を有意に低下させずに、軽減されることが
できる。さらに、本発明による好ましいコーチング物質
を用いて磁気的性質の有意な改良、さらに詳しくは透磁
率の改良が達成されることは明らかである。この結果、
本発明によって製造される磁心は、50エルステッド磁
界強さと100〜400Hzにおいて測定して約175
G/Oeを越えるような透磁率を必要とする発電機、固
定子鉄芯、変圧器等のようなAC用途に有用であるよう
に、約210G/Oeのオーダーの有意に高い透磁率を
有することができる。
From the above, a significant advantage of the present invention is that it provides a group of polymer coatings for powder metal encapsulation that can withstand temperatures sufficient to anneal compression molded cores from coated metal particles. It will be apparent to those skilled in the art. As a result, stresses induced by work hardening of the magnetic core during the compression molding process are mitigated without significantly degrading the mechanical properties of the magnetic core as a result of decomposition and / or thermal decomposition of the coating material during annealing. be able to. Furthermore, it is clear that significant improvements in magnetic properties, and more particularly in permeability, can be achieved with the preferred coating materials according to the invention. As a result,
A magnetic core made in accordance with the present invention has a magnetic field strength of 50 Oersteds and about 175 measured at 100-400 Hz.
It has a significantly higher magnetic permeability, on the order of about 210 G / Oe, so that it is useful in AC applications such as generators, stator cores, transformers, etc. that require a magnetic permeability that exceeds G / Oe. be able to.

【0062】好ましいコーチング物質の温度容量(tempe
rature capability)も、熱的にホスティルな(thermally
-hostile)環境で使用される磁心にとって有利である。
好ましいコーチング物質は金属粒子を共に強度に接着さ
せる結果としての強度と密度を含めた機械的性質を磁心
に与える。
Temperature Coat of Preferred Coating Materials
rature capability is also thermally
-hostile) Advantageous for magnetic cores used in the environment.
The preferred coating material imparts mechanical properties to the core, including strength and density, resulting in strong adhesion of the metal particles together.

【0063】さらに、好ましいコーチング物質の耐高温
性は金属粒子を相互から電気的に絶縁させる可能性を含
み、多くの用途に受容される鉄損(AC用途の重要な磁
気的特性)を生ずることができる。好ましいコーチング
物質は広範囲な化学物質に対して高度に耐性であり、こ
れはこれらの磁心を例えば自動車のエンジンコンパート
メントのような化学的にホスティルな(chemically-host
ile)環境での使用に適したものにする。さらに、このよ
うなコーチング物質は典型的な成形温度において高密度
の成形材料の形成を可能にするほど、充分に潤滑性であ
る。
Furthermore, the high temperature resistance of the preferred coating materials includes the potential to electrically insulate the metal particles from each other, resulting in iron loss (an important magnetic property for AC applications) that is acceptable for many applications. You can The preferred coating materials are highly resistant to a wide range of chemicals, which makes these cores chemically-hosted, such as in the engine compartment of an automobile.
ile) Make it suitable for use in the environment. Moreover, such coating materials are sufficiently lubricious to allow the formation of dense molding compounds at typical molding temperatures.

【0064】本発明をその好ましい実施態様に関して説
明したが、例えば少なくとも約400℃の加熱たわみ温
度を有する他の熱可塑性ポリマーを用いることによっ
て、又は例えば使用温度と圧力のような加工パラメータ
ーを変更することによって、又は例えば他の磁性もしく
は磁化可能な物質のような他の適当な粉末物質を用いる
ことによって、又は代替え用途に用いるための特定の物
質及び方法を用いることによって、他の形式を当業者が
採用できることは明らかである。従って、本発明の範囲
は特許請求の範囲によってのみ限定されるものである。
Although the present invention has been described with respect to its preferred embodiments, it may be modified, for example, by using other thermoplastic polymers having a heat deflection temperature of at least about 400 ° C., or by changing processing parameters such as use temperature and pressure. Other formats by, for example, or by using other suitable powdered materials, such as other magnetic or magnetizable materials, or by using specific materials and methods for use in alternative applications. It is clear that can be adopted. Therefore, the scope of the present invention is limited only by the claims.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明によって形成した磁性体の機械的性質に
対して種々な焼きなまし温度が及ぼす影響を説明するグ
ラフ。
FIG. 1 is a graph illustrating the effect of different annealing temperatures on the mechanical properties of magnetic materials formed according to the present invention.

【図2】本発明によって形成した磁性体の機械的性質に
対して種々な焼きなまし温度が及ぼす影響を説明するグ
ラフ。
FIG. 2 is a graph illustrating the effect of various annealing temperatures on the mechanical properties of magnetic materials formed according to the present invention.

【図3】本発明によって形成した磁性体の透磁率に対し
て焼きなましが及ぼす影響を説明するグラフ。
FIG. 3 is a graph illustrating the effect of annealing on the magnetic permeability of a magnetic body formed according to the present invention.

Claims (12)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 各々がポリマーコーチング物質によって
実質的に囲まれた、複数の被覆強磁性粒子から成る凝集
体を含む圧縮成形磁心であって、該ポリマーコーチング
物質がポリベンズイミダゾール及び、3,4’オキシジ
アニリンとポリメチレンジアニリンとから誘導されたポ
リイミドから成る群から選択されること;該ポリマーコ
ーチング物質が該凝集体の全体に比較して実質的に1重
量%未満を成すこと;及び50エルステッド磁界強さと
100〜400Hzにおいて測定して少なくとも175
G/Oeの透磁率を有することを特徴とする磁心。
1. A compression molded core comprising an agglomerate of a plurality of coated ferromagnetic particles, each substantially surrounded by a polymeric coating material, the polymeric coating material comprising polybenzimidazole and 3,4. 'Be selected from the group consisting of polyimides derived from oxydianiline and polymethylene dianiline; the polymeric coating material comprises substantially less than 1% by weight relative to the total mass of the agglomerates; and 50 Oersted field strength and at least 175 measured at 100-400 Hz
A magnetic core having a magnetic permeability of G / Oe.
【請求項2】 該ポリマーコーチング物質がポリベンズ
イミダゾールであり、該凝集体の全体に比較して0.5
〜1重量%を成す請求項1記載の磁心。
2. The polymer coating material is polybenzimidazole, which is 0.5 relative to the total mass of the aggregate.
The magnetic core according to claim 1, wherein the magnetic core comprises -1% by weight.
【請求項3】 該ポリマーコーチング物質が3,4’オ
キシジアニリンとポリメチレンジアニリンとから誘導さ
れたポリイミドであり、該ポリマーコーチング物質が該
凝集体の全体に比較して0.25〜0.75重量%未満
を成す請求項1記載の磁心。
3. The polymer coating material is a polyimide derived from 3,4′oxydianiline and polymethylene dianiline, the polymer coating material being 0.25 to 0 relative to the total mass of the agglomerates. A magnetic core according to claim 1, comprising less than 0.75% by weight.
【請求項4】 複数の強磁性粒子の各々上にポリマーコ
ーチング物質の実質的に均一なカプセル封入層を付着さ
せて、実質的に1重量%未満のポリマーコーチング物質
を含み、5〜400μmのサイズ範囲である、複数の強
磁性粒子を形成する工程と;型キャビティ中で、複数の
被覆粒子をポリマーコーチング物質と共に圧縮し、接着
させるために充分な温度及び圧力において、複数の被覆
粒子を圧縮して、磁性体を形成する工程とを含む広範囲
な高温用途に適した磁性体の製造方法において、該ポリ
マーコーチング物質を少なくとも400℃の加熱たわみ
温度を有するポリベンズイミダゾールとポリイミドとか
ら成る群から選択することと、該ポリマーコーチング物
質を有意に劣化又は熱分解することなく、該磁性体の透
磁率を強化するように、圧縮工程によって生ずる応力を
軽減するために充分である温度と期間において該磁性体
を焼きなますことを特徴とする前記方法。
4. Depositing a substantially uniform encapsulation layer of a polymeric coating material on each of a plurality of ferromagnetic particles, comprising substantially less than 1% by weight of the polymeric coating material and having a size of 5 to 400 μm. Forming a plurality of ferromagnetic particles; compressing the coated particles in a mold cavity at a temperature and pressure sufficient to bond and bond the coated particles with the polymeric coating material. A polymer coating material suitable for a wide range of high temperature applications, including the step of forming a magnetic body, wherein the polymer coating material is selected from the group consisting of polybenzimidazole having a heat deflection temperature of at least 400 ° C. and a polyimide. To enhance the magnetic permeability of the magnetic material without significantly degrading or thermally decomposing the polymer coating material. Said method characterized in that the annealed the magnetic body at a temperature and duration are sufficient to alleviate the stress generated by the compression process.
【請求項5】 ポリイミドが3,4’オキシジアニリン
とポリメチレンジアニリンとから誘導される請求項4記
載の方法。
5. The method of claim 4, wherein the polyimide is derived from 3,4'oxydianiline and polymethylenedianiline.
【請求項6】 該ポリマーコーチング物質がポリベンズ
イミダゾールであり、付着工程後の複数の被覆粒子の全
体に比較して0.5〜1重量%を成す請求項4記載の方
法。
6. The method of claim 4, wherein the polymer coating material is polybenzimidazole and comprises 0.5 to 1 wt% relative to the total of the plurality of coated particles after the deposition step.
【請求項7】 該ポリマーコーチング物質がポリイミド
であり、付着工程後の複数の被覆粒子の全体に比較して
0.25〜0.75重量%未満を成す請求項4記載の方
法。
7. The method of claim 4, wherein the polymer coating material is a polyimide and comprises 0.25 to less than 0.75 wt% relative to the total of the plurality of coated particles after the deposition step.
【請求項8】 該磁性体を室温から370℃までの範囲
内の温度において圧縮成形する請求項4記載の方法。
8. The method according to claim 4, wherein the magnetic material is compression molded at a temperature within the range of room temperature to 370 ° C.
【請求項9】 該ポリマーコーチング物質を流動床噴霧
方法を用いて該強磁性粒子上に付着させる請求項4記載
の方法。
9. The method of claim 4, wherein the polymer coating material is deposited on the ferromagnetic particles using a fluidized bed spraying method.
【請求項10】 該ポリマーコーチング物質がポリベン
ズイミダゾールであり、該磁性体を475℃〜550℃
の温度において焼きなます請求項4記載の方法。
10. The polymer coating material is polybenzimidazole, and the magnetic material is 475 ° C. to 550 ° C.
The method according to claim 4, wherein annealing is performed at the temperature of.
【請求項11】 該ポリマーコーチング物質がポリイミ
ドであり、該磁性体を425℃〜500℃の温度におい
て焼きなます請求項4記載の方法。
11. The method of claim 4, wherein the polymer coating material is polyimide and the magnetic material is annealed at a temperature of 425 ° C to 500 ° C.
【請求項12】 該磁性体が50エルステッド磁界強さ
と100〜400Hzにおいて測定して少なくとも17
5G/Oeの透磁率を有する請求項4記載の方法。
12. The magnetic material has a magnetic field strength of 50 Oersteds and at least 17 measured at 100 to 400 Hz.
The method of claim 4 having a magnetic permeability of 5 G / Oe.
JP7228594A 1993-04-09 1994-04-11 Magnetic core consisting of agglomerate Pending JPH076911A (en)

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