JPWO2005083725A1 - 軟磁性材料ならびに圧粉磁心およびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
[図2]下層被膜が、鉄と比較して酸素または炭素に対する親和性が大きい非鉄金属によって形成されている場合において、図1中の2点鎖線IIで囲まれた範囲を拡大して示した模式図である。
[図3]下層被膜が、鉄と比較して酸素または炭素の拡散係数が小さい非鉄金属から形成されている場合において、図1中の2点鎖線IIで囲まれた範囲を拡大して示した模式図である。
[図4]各種の金属が固溶した鉄の結晶磁気異方性と、固溶した金属の含有量との関係を示すグラフである。
保磁力Hcの小さな軟磁性が良好なものほど、ヒステリシス損係数Khが小さくなる。また、粒子間の絶縁性が良好であり、圧粉磁心全体としての抵抗が高いほど、渦電流損係数Keが小さくなる。つまり、低保磁力、高抵抗にするほど、ヒステリシス損係数Khおよび渦電流損係数Keが小さくなり、ヒステリシス損および渦電流損がそれぞれ小さくして、結果として鉄損値を小さくすることができる。一般的には、圧粉磁心の熱処理温度を高めるほど、歪み低減量が多くなるため、保磁力Hcおよびヒステリシス損係数Khを低減させることができる。但し、高温での熱処理により絶縁被膜が劣化し、粒子間の絶縁が十分でなくなると、いくつかの磁性粒子が表皮厚さに対してサイズの大きな1つの粒子として振舞う状態となる。この場合、表皮効果により発生する表層電流を無視することができなくなり、ヒステリシス損および渦電流損のいずれについても急激に増加する。このような状態における鉄損値から上式を用いてヒステリシス損係数Khおよび渦電流損係数Keを導出した場合、いずれの値も大きく増大してしまうが、本実施例では、後述する表中の上限温度を超えた温度で熱処理した場合に相当する。
Claims (16)
- 複数の複合磁性粒子(40)を備え、
前記複数の複合磁性粒子(40)の各々は、鉄を含む金属磁性粒子(10)と、前記金属磁性粒子(10)の表面を取り囲み、非鉄金属を含む下層被膜(20)と、前記下層被膜(20)の表面を取り囲み、酸素および炭素の少なくともいずれか一方を含む絶縁性の上層被膜(30)とを有し、
前記非鉄金属の、前記上層被膜(30)に含まれる酸素および炭素の少なくともいずれか一方に対する親和力は、鉄の前記親和力よりも大きい、軟磁性材料。 - 前記非鉄金属は、アルミニウム、クロム、シリコン、チタン、バナジウムおよびニッケルからなる群より選ばれた少なくとも一種を含む、請求項1に記載の軟磁性材料。
- 前記下層被膜(20)の平均厚みは、50nm以上1μm以下である、請求項1に記載の軟磁性材料。
- 前記上層被膜(30)は、リン化合物、シリコン化合物、アルミニウム化合物、ジルコニウム化合物およびチタン化合物からなる群より選ばれた少なくとも一種を含む、請求項1に記載の軟磁性材料。
- 前記上層被膜(30)の平均厚みは、10nm以上1μm以下である、請求項1に記載の軟磁性材料。
- 請求項1に記載の軟磁性材料を用いて作製された、圧粉磁心。
- 前記複数の複合磁性粒子(40)間に介在して前記複数の複合磁性粒子(40)を互いに接合し、ポリエチレン樹脂、シリコーン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、アクリル樹脂およびポリテトラフルオロエチレンからなる群より選ばれた少なくとも一種を含む有機物(50)をさらに備える、請求項6に記載の圧粉磁心。
- 請求項6に記載の圧粉磁心の製造方法であって、
前記複数の複合磁性粒子(40)を加圧成形することによって成形体を形成する工程と、
前記成形体を500℃以上の温度で熱処理をする工程とを備える、圧粉磁心の製造方法。 - 複数の複合磁性粒子(40)を備え、
前記複数の複合磁性粒子(40)の各々は、鉄を含む金属磁性粒子(10)と、前記金属磁性粒子(10)の表面を取り囲み、非鉄金属を含む下層被膜(20)と、前記下層被膜(20)の表面を取り囲み、酸素および炭素の少なくともいずれか一方を含む絶縁性の上層被膜(30)とを有し、
前記非鉄金属における、前記上層被膜(30)に含まれる酸素および炭素の少なくともいずれか一方の拡散係数は、鉄における前記拡散係数よりも小さい、軟磁性材料。 - 前記非鉄金属は、アルミニウム、クロム、シリコン、チタン、バナジウムおよびニッケルからなる群より選ばれた少なくとも一種を含む、請求項9に記載の軟磁性材料。
- 前記下層被膜(20)の平均厚みは、50nm以上1μm以下である、請求項9に記載の軟磁性材料。
- 前記上層被膜(30)は、リン化合物、シリコン化合物、アルミニウム化合物、ジルコニウム化合物およびチタン化合物からなる群より選ばれた少なくとも一種を含む、請求項9に記載の軟磁性材料。
- 前記上層被膜(30)の平均厚みは、10nm以上1μm以下である、請求項9に記載の軟磁性材料。
- 請求項9に記載の軟磁性材料を用いて作製された、圧粉磁心。
- 前記複数の複合磁性粒子(40)間に介在して前記複数の複合磁性粒子(40)を互いに接合し、ポリエチレン樹脂、シリコーン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、アクリル樹脂およびポリテトラフルオロエチレンからなる群より選ばれた少なくとも一種を含む有機物(50)をさらに備える、請求項14に記載の圧粉磁心。
- 請求項14に記載の圧粉磁心の製造方法であって、
前記複数の複合磁性粒子(40)を加圧成形することによって成形体を形成する工程と、
前記成形体を500℃以上の温度で熱処理をする工程とを備える、圧粉磁心の製造方法。
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