JPWO2014157517A1 - リアクトル用圧粉磁心 - Google Patents
リアクトル用圧粉磁心Info
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Abstract
Description
又、本発明は、雰囲気に晒された状態で使用しても鉄損及びヒステリシス損の増加が抑制され、経時的に安定した特性を示すリアクトル用圧粉磁心を提供することを目的とする。
また、本発明のもう一つの態様によれば、リアクトル用圧粉磁心は、ポッティングされずにコアが露出した状態で使用されるリアクトルに適用されるリアクトル用圧粉磁心であって、鉄基軟磁性粉末の表面に絶縁被膜が形成された絶縁被覆鉄基軟磁性粉末によって構成されるとともに、隣り合う2つの絶縁被覆鉄基軟磁性粉末粒子間の空隙量が2体積%以下である圧粉体から実質的になることを要旨とする。
We=(k1Bm 2t2 /ρ)f2 (2)
Wh=k2Bm 1.6f (3)
1)軟磁性粉末の表面に、リン酸系化成被膜と、シリコーン樹脂被膜とをこの順で形成し、上記リン酸系化成被膜に、Co,Na,S,Si及びWよりなる群から選択される1種以上の元素が含まれるもの、あるいは、
2)軟磁性粉末の表面に、粒子状金属酸化物及びリン酸カルシウムを含む絶縁層を形成し、該絶縁層にシリコーン樹脂を接触させたもの。
このような理由から、磁気特性の経時変化が少ない圧粉磁心を得るには、成形潤滑剤を含有せず、縁被覆鉄基軟磁性粉末のみからなる原料粉末を用い、これを圧縮成形して熱処理することが最も好ましく、原料粉末に上述のような熱分解性の成形潤滑剤を配合する場合には、成形潤滑剤の含有量を0.05質量%以下とする必要がある。
(圧粉磁心A)
絶縁被覆された鉄基軟磁性粉末として、市販の粉末MH20D(株式会社神戸製鋼所製)を用意した。この粉末MH20Dは、特許第4044591号公報に係る粉末であり、鉄基軟磁性粉末表面に、リン酸系化成被膜と、シリコーン樹脂被膜とが、この順で形成されており(粒度分布における主たる粒分:45〜75μm)、上記リン酸系化成被膜には、Co、Na、S、Si及びWからなる群より選択される1種以上の元素が含まれる。この粉末は、成形潤滑剤の類は含有していない。また、上記のリン酸系化成被膜とシリコーン樹脂被膜とからなる絶縁被覆層は、鉄基軟磁性粉末の表面に比較的均一に形成され、絶縁被覆層の膜厚が最も薄い部分で50nm程度である。この粉末MH20Dを、1200MPaの成形圧で圧粉成形して、外径30mm、内径20mm、高さ5mmのリング形状の圧粉体(密度:7.4g/cm3)を作製した後、600℃に加熱して熱処理を行い、圧粉磁心Aを得た。
絶縁被覆された鉄基軟磁性粉末として、鉄基軟磁性粉末表面に、粒子状金属酸化物及びリン酸カルシウムを含む絶縁層を備え、該絶縁層がシリコーン樹脂で被覆された、特許第4927983号の範疇の粉末を用意した。この粉末も成形潤滑剤の類は含有していない。また、上記の粒子状金属酸化物及びリン酸カルシウムを含む絶縁層とシリコーン樹脂被膜とからなる絶縁被覆層は、鉄基軟磁性粉末の表面に不均一に形成され、絶縁被覆層の膜厚は最も薄い部分で70nm程度であった。この粉末を、成形圧力1480MPaで圧粉成形して、外径30mm、内径20mm、高さ5mmのリング形状の圧粉体(密度:7.4g/cm3)を作製した後、600℃に加熱して熱処理を行い、圧粉磁心Bを得た。
比較のために、市販のリン酸系化成被膜により絶縁被覆された鉄基軟磁性粉末として、ヘガネスAB社製の粉末Somaloy110i(5P)を用意した(粒度分布における主たる粒分:106〜150μm)。尚、この粉末は、成形潤滑剤(エチレンビスステアリン酸アミド)を含有しており、リン酸系化成被膜の表面を成形潤滑剤成分が被覆していた。また、上記のリン酸系化成被膜と成形潤滑剤成分とからなる絶縁被覆層は、鉄基軟磁性粉末の表面に不均一に形成され、絶縁被覆層の膜厚は最も薄い部分で20nm程度であった。この粉末を成形圧力1200MPaで圧粉成形して、外径30mm、内径20mm、高さ5mmのリング形状の圧粉体(密度:7.4g/cm3)を作製した後、600℃に加熱して熱処理を行い、圧粉磁心Cを得た。
原料粉末として、第1実施例の圧粉磁心Aの作製で用いた市販の粉末MH20D(株式会社神戸製鋼所製)を用意し、成形潤滑剤として用意したステアリン酸亜鉛粉末をエタノールに溶解して成形潤滑剤溶液を調製した。原料粉末に対する成形潤滑剤の割合が表1に記載の割合となるように成形潤滑剤溶液に原料粉末を浸漬し、撹拌しながらエタノールを揮発させて、原料粉末の表面を成形潤滑剤で被覆した。得られた原料粉末を用いて、第1実施例の圧粉磁心Aと同様にして圧粉成形して試料番号A1〜A7の圧粉磁心を作製し、2粉末粒子間の空隙の量を測定した。更に、作製した圧粉磁心をコアとして、第1実施例と同じ条件で、実効透磁率μa、渦電流損We及びヒステリシス損Whを経時的に測定して鉄損Wを計算し、加熱雰囲気中での経過時間と各値との関係を調べた。試料番号A1〜A7の圧粉磁心の各々について、空隙量、初期及び528時間経過後の実効透磁率μa及びこの間の実効透磁率μaの変化率[=100×(528時間後の値−初期値)/初期値、(%)]を表1に示し、渦電流損We、ヒステリシス損Wh及び鉄損Wの初期及び528時間経過後の値を表2に示す。尚、表1及び表2に、第1実施例で作製した圧粉磁心A、圧粉磁心B及び圧粉磁心Cにおける測定値も、試料番号A、試料番号B及び試料番号Cとして併せて記載する。
このような理由から、磁気特性の経時変化が少ない圧粉磁心を得るには、成形潤滑剤を含有せず、絶縁被覆鉄基軟磁性粉末のみからなる原料粉末を用い、これを圧縮成形して熱処理することが最も好ましく、原料粉末に上述のような熱分解性の成形潤滑剤を配合する場合には、成形潤滑剤の含有量を0.05質量%以下とする必要がある。
又、本発明の一態様によれば、リアクトルは、ポッティングされずに露出した状態で、上記のリアクトル用圧粉磁心を有することを要旨とする。
Claims (7)
- ポッティングされずにコアが露出した状態で使用されるリアクトルに適用されるリアクトル用圧粉磁心であって、鉄基軟磁性粉末の表面に絶縁被膜が形成された絶縁被覆鉄基軟磁性粉末によって構成されると共に、180℃での500時間の経時変化が実効透磁率の低下率について1%以下である圧粉体から実質的になるリアクトル用圧粉磁心。
- ポッティングされずにコアが露出した状態で使用されるリアクトルに適用されるリアクトル用圧粉磁心であって、鉄基軟磁性粉末の表面に絶縁被膜が形成された絶縁被覆鉄基軟磁性粉末によって構成されると共に、隣り合う2つの絶縁被覆鉄基軟磁性粉末粒子間の空隙量が2体積%以下である圧粉体から実質的になるリアクトル用圧粉磁心。
- 前記絶縁被膜は、内側のリン酸系化成被膜と、外側のシリコーン樹脂被膜とを有する複層膜であり、上記リン酸系化成被膜は、Co、Na、S、Si及びWからなる群より選択される少なくとも1種の元素を含有する請求項1または2に記載のリアクトル用圧粉磁心。
- 前記絶縁被膜は、粒子状金属酸化物及びリン酸カルシウムを含む絶縁層を有し、該絶縁層は、シリコーン樹脂によって被覆されている請求項1または2に記載のリアクトル用圧粉磁心。
- 前記絶縁被覆の膜厚は、少なくとも50nm以上である請求項1〜4のいずれかに記載のリアクトル用圧粉磁心。
- 前記圧粉体は、潤滑剤粉末の含有量が0.05質量%以下である前記絶縁被覆鉄基軟磁性粉末の圧縮成形体の熱処理物であり、前記潤滑剤粉末の分解によって前記絶縁被覆鉄基軟磁性粉末のみからなる請求項1〜5のいずれかに記載のリアクトル用圧粉磁心。
- 前記圧粉体は、潤滑剤粉末を含まない前記絶縁被覆鉄基軟磁性粉末の圧縮成形体の熱処理物であり、前記絶縁被覆鉄基軟磁性粉末のみからなる請求項1〜5のいずれかに記載のリアクトル用圧粉磁心。
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