KR100344268B1

KR100344268B1 - 비정질연자성합금의가압분말성형체및그제조방법

Info

Publication number: KR100344268B1
Application number: KR1019970063180A
Authority: KR
Inventors: 이사무 오츠카; 히데오 고시모토; 히로시 야마모토; 이사오 엔도; 료세이 오쿠노; 야기마사아키
Original assignee: 가부시끼 가이샤 구보다; 야기 마사아키
Priority date: 1996-11-26
Filing date: 1997-11-26
Publication date: 2002-12-05
Also published as: DE69706806T2; AU4542497A; EP0844623A1; US6017490A; AU724707B2; KR19980042792A; CA2221979A1; DE69706806D1; JPH10212503A; EP0844623B1

Abstract

복합 입자들의 분말은 합금 입자들의 표면을 글래스로 피복하도록 합금의 결정화 온도보다 더 낮은 연화점을 가지는 글래스를 비정질 연자성 합금 입자들 표면에 부착하고, 합금 입자들과 글래스가 접합하도록 글래스의 연화점보다 더 높은 온도로 합금의 결정화 온도 보다 더 낮은 온도에서 가압성형되어 제조되며, 가압 분말 성형체는 10⁷ Hz에서의 투자율과 10⁴ Hz에서의 투자율의 비율이 적어도 0.5가 된다.

Description

비정질 연자성 합금의 가압분말성형체 및 그 제조방법{PRESSED BODY OF AMORPHOUS MAGNETICALLY SOFT ALLOY POWDER AND PROCESS FOR PRODUCING SAME}

본 발명은, 저연화점을 가지는 글래스를 활용하여 비정질 연자성 합금의 성형 분말체에 관한 것으로서, 분말 성형체의 제조 방법을 보다 향상시키기 위한 것이다.

비정질 연자성 합금은, 결정재료와 비교해서, 내식성, 내마모성, 강도, 투자율등의 점에서 뛰어난 특성을 나타내며, 다양한 전기 또는 전자기기의 자성 재료로 활용된다.

비정질 연자성 합금은, 비정질상태를 확보하기 위한 담금질 프로세스를 포함하는 관계로, 통상 박띠형, 세선형 또는 분말형으로 된다. 따라서, 상기 형태의 부재가 박판형 또는 세선형의 합금으로 활용되게끔 제작될 경우, 상기 합금은 1차적으로 분말형으로 미분탄(pulverised)되고, 이어서, 상기 형상체로 설정온도에서 가압된다.

비정질 연자성 합금의 분말은 비정질 상태를 유지하도록 합금의 결정화 온도 보다 더 낮은 온도에서 가압된다. 상기 합금 분말은, 이러한 온도에서 벌크화되지 않기 때문에, 낮은 연화점을 가지는 글래스 분말과 상기 합금분말을 혼합하고, 상기 혼합물을 가열하여, 상기 합금 입자를 글래스를 통해 접합시킨다.

그러나, 접합재(binder)로 활용하기 위한 글래스의 양이 지나치게 많으면, 상기 성형체는 자기 특성이 저하되게 된다. 따라서, 상기 글래스는 통상 소량이 활용되는 반면, 상기 합금 입자는 상호 접촉하는 기회가 많아져, 상기 가압 성형체의 전기 저항이 감소되고 상기 입자들 사이에 와전류가 생성되어, 결과적으로는, 고주파영역에서의 투자율이 감소되게 된다. 또한, 글래스의 양이 불충분할 경우, 상기 글래스는 상기 합금 입자를 충분하게 접합시킬 수 없게 되어, 낮은 기계적 강도를 가지는 결점을 유발한다.

상술한 문제점을 해결하기 위하여, 가압 공정시 연화된 글래스가 상기 합금 입자에 균일하게 널리 퍼지도록 가압 이전에 상기 합금 분말과 상기 글래스 분말을 충분히 혼합하는 것이 요망된다.

종래 방법으로서는, 상기 합금 분말과 글래스 분말을 믹서기 안에서 혼합한 후, 상기 혼합물을 가압 가열한다. 상기 믹서기는 실질적으로 균일한 혼합물을 제공할지라도, 프레스 금형에의 충전시, 비중의 차이에 의해 더이상 균일해 지지 않으므로, 상기 가압 성형체는 상기 합금 입자 사이에 글래스가 부재하는 부분이 발생하게 된다. 이것은 상호간의 절연성이 부적절하게 되어 고주파 영역에서의 투자율이 감소하게 한다.

상술한 가압공정에 더하여, 폭발공정, 임팩트 건(impact gun) 공정 등이 비정질 연자성 합금의 분말을 벌크화하는 데 활용가능한 반면, 매우 큰 에너지를 부여하기 위한 특정의 장치를 필요로 할 뿐만 아니라, 성형 공정이 복잡하고 생산성이 낮다는 문제점을 내포하고 있었다.

접착재로서 저연화점을 가지는 글래스를 활용하여 설정온도로 가열 및 가압함으로 비정질 연자성 합금을 벌크화하는 데 있어서, 본 발명의 목적은, 글래스를 통해 비정질 연자성 합금 입자들을 상호 접합시킴으로써, 높은 기계적 강도와, 고주파 영역에서의 투자율의 저하가 적은 비정질 연자성 합금의 가압 분말 성형체를 제작할 수 있는 방법을 제공하는 데 있다.

도 1은 본 발명의 실시예 1의 가압 성형체의 마이크로 조직을 도시한 사진.

도 2는 비교 실시예 1의 가압 성형체의 마이크로 조직을 도시한 사진.

도 3은 고속 회전 수류법에 의해 이루어진 비정질 합금 입자의 외관을 도시한 사진.

도 4는 비정질 연자성 합금 입자들과 글래스 입자들을 복합 입자를 이루게 하는 장치를 설명하기 위한 측단면도.

도 5는 비정질 연자성 합금 입자들의 표면에 글래스 층을 피복하여 이루어지는 본 발명의 복합 입자들의 외관을 도시한 사진.

도 6은 도 5에 도시된 복합 입자의 단면을 개략적으로 도시한 도면.

도 7은 가압 성형체 시편의 투자율 측정 결과를 도시한 그래프.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 비정질 연자성 합금의 입자들 표면에 상기 합금의 결정화 온도보다더 낮은 연화점을 가지는 글래스를 고착시켜, 상기 합금 입자들의 표면이 글래스로 피복된 복합 입자로 이루어진 분말을 제공한다. 따라서, 이렇게 마련된 복합 입자의 분말은 상기 글래스의 연화점 보다 더 높은 온도로 가압되며, 상기 합금의 결정화 온도보다 더 낮은 온도로 가압되어, 상기 합금 입자가 글래스로 접합되게 된다.

보다 구체적으로 설명하면, 상기 복합 입자의 분말은, 성형용 금형내에 고밀도로 글래스로 피복형성된 비정질 연자성 합금 입자들을 구비한다. 상기 금형이 가열될 경우, 글래스는 연화되어, 상기 합금 입자들의 표면 전체에 걸친 글래스층은 유동성이 된다. 이 상태에서 금형내의 분말을 가압하면, 상기 압력은 상기 합금 입자들을 가압하여, 미세 입자들이 조제의 입자 사이의 틈으로 들어감과 동시에, 유동성 글래스가 합금 입자들 사이의 틈으로 들어가고, 따라서, 상기 합금 입자들 사이에 존재하는 글래스를 가지는 가압 분말 성형체가 형성된다. 상기 가압 성형체가 냉각되면, 상기 글래스는 상기 합금 분말용 접합재로서의 기능과 상기 입자들 사이에서 절연재로서의 기능을 수행하도록 응고된다. 따라서, 얻어진 가압 성형체는 아주 큰 기계적 강도와 필요로 하는 투자율 특성을 구비하게 된다. 또, 가열 온도는 비정질 합금의 결정화 온도 보다 더 낮게 되고, 따라서, 강압된 합금은 비정질 상태를 유지하게 된다.

상기 가압 분말 성형체는 상술한 방법으로 10⁷ Hz에서의 투자율에 대한 10⁴ Hz에서의 투자율의 비율이 적어도 0.5가 되며, 따라서, 우수한 투자율 특성을 갖추게 된다.

비정질 연자성 합금 및 글래스의 복합 입자들의 조제

비정질 연자성 합금의 입자들은 복합 입자들을 확보하도록 후술하는 절차에 의해 저연화점을 가지는 글래스층으로 피복되어 있다.

비정질 연자성 합금의 바람직한 예는, Fe계 합금(Fe-Si-B) 및 Co계 합금(Co-Fe-Si-B)이다. 이러한 합금들의 결정화 온도는 대략 500℃이다.

비정질 연자성 합금 분말은, 그 입자들이 외측을 향해 둥그스름한 곡면을 갖도록 고속 회전 수류법에 의해 이루어지는 것이 바람직하다. 고속 회전 수류법을 활용할 경우, 원료 합금은 그 용융점 보다 더 높은 약 50 내지 200℃의 온도에서 용융되며, 이어서, 적어도 10⁵K/sec의 높은 냉각 속도로 담금질된다. 이것은 냉각용 통체의 외주면에서 유동 적하하는 냉각수층에 용융 금속의 분류를 공급함과 동시에, 금속 스트림을 선회 냉각수층으로 분단하여 응고를 위해 금속을 담금질(일본 공개 평4-17605호 참조)하여 금속 분말을 제조하기 위한 방법이다.

또, 다른 방법으로 비정질 연자성 합금 분말이 제조될 수 있다. 예를 들면, 회전 드럼을 활용하는 회전액 세분화 방법이 그것이다.

고속 회전 수류법이 이용되면, 비정질 연자성 합금의 입자는 도 3에 도시된 바와 같이, 입자가 작을 수록 진구(true sphere)에 가깝게 되어, 조제 입자들은 플랫(flat) 내지 티어 드롭(tear drops)으로 형상화된다. 비정질 연자성 합금 분말의형상이 도시된 도 3을 참조할 경우, 사진 (A)는 직경이 대략 44 마이크로미터까지는 입자들을 도시하며, 사진 (B)는 직경이 대략 74 내지 105 마이크로미터의 입자들을 도시하며, 사진 (C)는 직경이 대략 149 내지 210 마이크로미터의 입자들을 도시하고 있다.

(A), (B) 및 (C)의 입자들은 대략 1 내지 2, 대략 2 내지 4 및 대략 3 내지 5의 종횡비(aspect ratio)로 되어 있다. 고 투자율을 가지는 가압 성형체를 확보하기 위해서는, 상기 입자들이 진구에 가까울수록 반자계의 영향이 커져 성형체 전체에 걸쳐 투자율이 저하되므로, 평균 종횡비가 대략 2 내지 5인 비정질 자성 연질합금 입자들을 활용하는 것이 바람직하다.

종횡비는 합금 입자의 단경에 대한 장경의 비를 나타내며, 종횡비가 1에 가까울수록 진구에 가까운 형상임을 나타낸다.

활용되는 글래스는 비정질 연자성 합금의 결정화 온도 보다 더 낮은 연화점을 가진다. 예를 들면, 그 연화점은 합금 분말을 가압하기 위한 온도 영역이 광범위화되도록 대략 100 내지 200℃ 낮게 하는 것이 바람직하다.

적당한 글래스 재료의 예로는, 산화연함유의 붕산염계 (P_bO .B₂O₃) 글래스와 같이 저연화점을 가지는 글래스를 들 수 있다.

상기 글래스 분말의 입자 크기는 활용되는 비정질 연자성 합금 입자들의 크기에 따라 적정하게 선택된다, 예를 들면, 상기 합금 분말의 입자 크기가 100 내지 150 마이크로미터인 경우, 글래스 분말의 입자 크기는 대략 3 내지 7 마이크로미터가 바람직하다. 상기 합금 분말의 입자 크기가 대략 50 내지 100 마이크로미터인 경우에는, 입자 크기가 대략 1 내지 5 마이크로미터인 글래스 분말을 사용하는 것이 바람직하다.

글래스 분말 혼합량은 3 내지 20 체적%의 양을 사용하는 것이 바람직 하다. 만일, 글래스의 양이 부족할 경우, 상기 글래스는 접합재로서 효과적으로 작용할 수 없어, 합금 분말의 벌크화가 어렵게 된다. 글래스의 존재량이 과다할 경우, 상기 합금 입자들은 증대된 기계적 강도를 부여하도록 충분하게 접합되는 반면, 이때의 가압 성형체의 합금의 비율이 적어져, 충분한 자기 특성을 가지지 못하게 되는 우려가 있기 때문이다.

도 4는 글래스층으로 피복된 비정질 연자성 합금을 구비하는 복합 입자들의 분말을 제조하는 데 활용되는 장치의 일예를 도시하고 있다. 상기 도면은 일단부에 가까운 부위에서 중공의 통형 컨테이너의 축과 직교하는 방향에서 절단하여 도시한 측단면도이다.

도 4를 참조하면, 상기 통형 컨테이너(10)는 보스(11)와 더불어 고정 설치된 회전축(20)을 내장하고 있다. 상기 보스(11)로 부터 반경방향으로 돌출한 제1 암(12)에는 상기 컨테이너(10)의 축상에 연재하는 슈형상 (shoelike)의 압압부재(14)가 형성되어 있다. 상기 압압부재(14)의 첨단면은 상기 분말이 상기 부재에 의해 압압 또는 압축되도록 소정 간극으로 상기 컨테이너의 내면으로 부터 이격되어 있다. 상기 보스(11)는 상기 제1 암(12)와 대향하는 방향에 반경방향으로 돌출하는 제2 암(16)을 구비하고 있다. 상기 제2 암(16)은 가느다란 플레이트 형태의 스크래퍼(18, scraper)를 가지고 외단부에 형성되어, 상기 컨테이너(10)의 축상에 연장 설치되어 있다. 상기 스크래퍼는 분말(22)를 긁어모을 수 있도록 컨테이너 내면과 거의 접촉하도록 배치되어 있다. 상기 컨테이너(10)는 진공이나 불활성 가스 분위기로 될 수 있다.

상기 회전축(20)은 회전구동장치(도시 안됨)에 연결되어, 상기 축(20)에 따라 고속으로 제1 암 및 제2 암이 회전하도록 한다. 도 4(A)는 스크래퍼(16)가 최저의 위치에 위치할 때의 도면이고, 도 4(B)는 압압부재(14)가 최저의 위치에 위치할 때의 도면이다.

본 발명의 복합 입자들은 상기 장치를 사용하여 다음의 방식으로 제작된다.

비정질 연자성 합금(2) 분말 및 글래스 분말(22)은 상기 컨테이너(10)내에 투입되어, 상기 스크래퍼(16)에 의해 끌어모아져 뒤섞인다. 이때, 상기 분말은 상기 컨테이너(10)의 내주면에 대향하는 압압부재(14)에 의해 가압되고, 이 때문에, 강력한 압축마찰작용을 받는다. 이에 의해, 상기 분말은 고속으로 반복작용되어, 합금 입자들 및 글래스 입자들은 그 표면상에서 융합됨과 더불어, 상기 글래스 입자들도 상호 응착된다 그 결과, 비정질 연자성 합금 입자(2)는 도 6에 도시된 바와 같이, 복합 입자들을 부여하도록 글래스의 층(4)로 피복된다. 도 5는 이러한 복합 입자들(6)의 일부의 외관을 도시한 도면이다.

또, 글래스층의 두께는 대략 3 마이크로미터로 하는 것이 바람직하다. 이는, 상기 두께가 3 마이크로미터를 초과할 경우, 글래스층이 빠져 두께가 비균질화되어, 절연성을 손상시킬 우려가 있기 때문이다.

산화 방지를 위해, 상기 복합 입자들은 불황성 가스 분위기나 진공하에서 제작된다. 진공으로 하면, 고체와 고체 사이의 접합을 저해하는 기체 분자가 존재하지 않기 때문에, 복합 입자들의 형성을 촉진하게 된다.

비정질 연자성 합금Fe ₇ Si ₉ B ₁₃ 의 입자들 및 글래스 P_bO·B₂O₃의 분말은 상술한 바와 동일한 방식으로 복합 입자들로 이루어진다. 상기 입자들은 진동 시료형 자력계(VSM)을 이용하여 복합화 전후의 보자력을 조사하였다. 상기 합금 입자들은 대략 1 에르스텟(Oe)이고, 복합 입자들에 대한 측정에서도 동일한 1 에르스텟(Oe)이었다. 이때문에, 상기 합금 입자들은 복합화가 이루어진 때의 보자력으로 변화되지 않아, 원래의 우수한 비정질 연자성 합금을 유지하게 된다.

글래스층으로 피복된 비정질 연자성 합금을 구비하는 복합 입자들의 분말은, 상기 방법이외의 플라즈마 법, 졸-겔법(sol-gel process) 등에 의해 제작 수 있다.

본 발명의 미립 복합 재료는 60℃의 온도 및 1000 시간 동안 상대 습도 80%에서 방치할 경우, 상기 입자들은 그 표면상태 어떠한 산화도 이루어지지 않는 것으로 밝혀졌다. 이 때문에, 비정질 연자성 합금이 같은 환경하에서 동일 시점의 기간동안 방지할 경우, 입자 표면은 지독하게 산화되는 것으로 밝혀졌다.

이와 같이, 비정질 연자성 합금의 표면상에 피복되는 글래스는 상기 합금 표면의 산화를 방지한다. 따라서, 복합 입자들의 분말은 굳이 비-산화성 분위기하에서 분말을 보존할 필요는 없기 때문에, 보존에 안성맞춤이다.

비정질 합금의 가압 분말 성형체의 제작

상술한 방법으로 제작되는 비정질 자성 연질 합금과 글래스의 복합 입자들의 분말은, 예를 들면, 글래스의 연화점 보다 더 높은 온도에서 합금의 결정화 온도 보다 더 낮은 온도로 핫 프레스를 활용하여 가압됨에 따라, 원료 분말을 벌크화시켜, 가압 성형체를 확보할 수 있게 된다. 가압성형법은 핫 프레스에 한정되는 것이 아니라, 열간정수압소결법(hot isostatic processing process, HIP)을 채용화는 것도 가능함은 물론이다.

예컨데, 대략 500℃의 결정화온도를 가지는 Fe계 비정질 합금(Fe-Si-B)과 대략 320℃의 연화점을 갖는 붕산염계 글래스는 대략 400 내지 480℃의 온도에서 분당 1 내지 2 GPa의 압력하에서 성형체로 가압될 수 있다.

이러한 방법에 의해 제작된 가압성형체에 있어서, 비정질 연자성 합금의 입자들 사이에 존재하는 글래스는 필요로 하는 기계적 강도를 부여하는 접합재로서의 기능을 수행하며, 또, 합금 입자들 사이의 절연재로서의 기능을 수행하여, 와전류에 의한 전력 손실이 감소되고, 고주파영역에서의 투자율 저하를 줄일 수 있게 된다.

본 발명에 의한 비정질 연자성 합금의 가압 분말 성형체가 쵸크 코일이나 플라이백 트랜스포머(flyback transformer) 등의 자기 코어로 사용될 경우, 성형체는 다음의 기계가공에 의해 최종 형상으로 마무리하여, 재차 글래스가 상기 연화점보다 더 높은 온도로 가열하여, 변형이 경감되도록 하는 것이 바람직하다. 마무리 성형체는 10 내지 20분 정도 유지 가열하는 것이 적당하다.

가압성형시, 비정질 연자성 합금 분말에 기계적인 변형이 발생할지라도, 변형 경감 열처리는 그 연화점을 넘는 온도에서 글래스를 재차 가열시킴에 따라, 글래스의 구속력이 제거되는 상태로 되어, 변형이 제거된다. 이것은 변형에 의해 손상된 자기 특성을 회복하여, 가압성형체에 합금의 원시 특성을 유지되게 된다. 이에 의해서, 자기 코어는 우수한 자기 특성을 구비할 수 있게 된다.

실시예 1

비정질 연자성 합금 분말(Fe ₈ Si ₉ B ₁₃ , 최대 입자 크기가 대략 300 마이크로미터이고, 평균 입자 크기는 대략 65 마이크로미터이며, 평균 종횡비는 대략 3임) 및, 분말(P_bO·B₂O₃, 평균 입자 크기 3 마이크로 미터)을 95 : 5(체적비)의 비율로 서로 혼합하고, 도 4에 도시된 장치를 사용하여 베이스 입자로서 역할하는 합금 입자들을 구비하는 복합 입자들의 분말을 제작하며, 글래스층으로 피복시킨다. 상기 합금 입자들은 플랫(flat) 입자들, 티어 드롭과 같은 입자들 및 구상 입자들이 혼합된 것이다. 상기 복합 입자들은 합금 입자들의 평균 직경이 65 마이크로미터이고, 글래스층의 두께는 대략 2 마이크로미터이다.

다음에, 얻어진 복합 입자들의 분말은 0.5분 동안 1.6 GPa의 압력하에서 450℃의 온도로 열간 가압성형하면, 직경이 20mm이고 길이가 10mm인 시편을 제작하게 된다.

실시예 2

비정질 연자성 합금의 분말(Fe ₈ Si ₉ B ₁₃ , 최대 입자 크기가 대략 44 마이크로미터이고, 평균 입자 크기는 20 마이크로미터이며, 평균 종횡비는 대략 1임) 및, 분말(P_bO·B₂O₃, 평균 입자 크기 3 마이크로미터)를 95 : 5(체적비)의 비율로 서로 혼합하여 실시예 1과 동일한 방식으로 합금과 글래스의 복합 입자들을 제작한다. 거의 모든 합금 입자들은 구형에 가깝게 된다. 상기 복합 입자들은 합금 입자들의 평균 직경이 대략 65 마이크로미터이고, 글래스층의 두께는 대략 2 마이크로미터이다.

얻어진 복합 입자들의 분말은 열간 가압성형하여 실시예 1과 동일한 방식으로 스트레스를 제거하기 위한 열처리를 실시하여 시편 성형체로 제작된다.

비교 실시예 1

비정질 연자성 합금 분말(Fe ₈ Si ₉ B ₁₃ , 최대 입자 크기가 대략 300 마이크로미터이고, 평균 입자크기는 65 마이크로미터이며, 평균 종횡비는 3임) 및, 분말(P_bO·B₂O₃, 평균 입자 크기 3 마이크로미터)를 95 : 5 (체적비)의 비율로 서로 혼합하고, 볼밀(ball mill)로 휘저어, 실질적으로 균일한 분말과 글래스 분말의 혼합물 형식의 분말을 확보한다. 상기 합금 입자들은 플랫 입자들, 티어 드롭과 같은 입자들 및 구상 입자들이 혼합된 것이다.

얻어진 혼합 분말은 열간 가압성형하여, 열간 가압성형하여 실시예 1과 동일한 방식으로 스트레스를 제거하기 위한 열처리를 실시하여 시편 성형체로 제작된다.

투자율의 측정 및 검토

얻어진 시편 성형체는 Hm이 5 mOe의 측정조건하에서 투자율을 조사하였다 도7은 그 결과를 도시한 것이다.

도 7을 참조하면, 실시예 1에 있어서, 10⁴ Hz에서의 투자율은 123이고, 10⁷ Hz에서의 투자율에서 74.5이므로, 10⁷ Hz에서의 투자율과 10⁴ Hz에서의 투자율의 비는 0.6이 된다. 이에 의해서, 고주파영역에서의 투자율의 감소가 적어지게 된다.

실시예 2에 있어서, 10⁴ Hz에서의 투자율은 66이고, 10⁷ Hz에서의 투자율에서 55.5이므로, 10⁷ Hz에서의 투자율과 10⁴ Hz에서의 투자율의 비는 0.84가 된다. 이에 의해서, 고주파영역에서의 투자율의 감소는 실시예 1의 경우보다 적어지게 된다.

한편, 비교 실시예 1에 있어서, 10⁴ Hz에서의 투자율은 111이고, 10⁷ Hz에서의 투자율에서 35이므로, 10⁷ Hz에서의 투자율과 10⁴ Hz에서의 투자율의 비는 0.32가 된다. 이에 의해서, 고주파영역에서의 투자율의 감소는 커지게 된다.

실시예 1과 실시예 2를 비교하면, 실시예 1에서의 투자율의 값이 더 크다. 이것은 합금 입자들의 종횡비에 관련되어; 구상 입자들의 양이 더 많고 작은 종횡비를 가지는 실시예 2에서 반자계의 영향을 강하게 받아, 투자율이 감소된다.

따라서, 고투자율이 요구될 경우 활용되는 2 내지 5의 평균 종횡비를 가지는 비정질 연자성 합금을 사용하는 것이 바람직하다.

도 1 및 도 2는 실시예 1 및 비교 실시예 1의 시편 가압성형체의 마이크로조직을 개별적으로 도시하고 있다. 상기 사진에서 검게 보이는 부분이 합금 입자들이고, 희게 보이는 부분은 글래스이다. 도 1에 도시된 실시예 1의 합금 입자들의 표면은 사이에 형성된 얇은 글래스 필름과 상호 접합되어 있는 데 반해, 도 2의 비교 실시예 1의 합금 입자들은 몇몇 부위가 글래스 필름이 부재되어 있다. 이러한 부위에서, 상기 입자들은 상호 절연되어 있지 않아, 와전류가 발생하게 되므로, 고주파영역에서 낮은 투자율을 초래하게 된다.

X-선 회절 패턴으로 조사해보면, 실시예 1 및 2와 비교 실시예 1의 시편 성형체는 모두 비정질 상태인것으로 판정되었다.

본 발명의 미립 복합 원료는 일예로 핫프레스나 HIP를 이용하여 비정질 연자성 합금의 가압 성형체를 제작하기에 아주 적합한 글래스층으로 피복된 비정질 연자성 합금을 구비한다. 얻어진 분말 성형체는 얇은 글래스 필름에 의해 효과적으로 접합된 비정질 연자성 합금의 입자들을 구비한다. 이러한 가압 성형체는 소정의 기계적 강도를 가지며, 상기 입자들 사이에서 충분한 절연성을 유지하여, 와전류 손실을 감소시키며 주파수 의존도가 감소되며, 고주파영역에서 평탄하고도 균일한 투자율을 갖추어, 다양한 전기 또는 전자 장치에서 자성 재료로 활용될 수 있다.

본 발명의 가압 분말 성형체에 있어서, 고주파용 파워장치를 사용할 경우, 상기 성형체는 소정 레벨 이상의 투자율을 얻기위한 높은 합금 밀도를 필요로 하므로, 소량의 글래스 분말이 합금과 혼합되는 것이 바람직하다.

한편, 가압 분말 성형체가 와전류 손실을 억제하기 위해서 입자사이의 절연확보가 중요시되는 용도에서 활용되는 경우, 글래스 분말의 양을 증가하여 절연재로서의 기능을 수행하도록 하는 것이 바람직하다.

본 발명은 상술한 실시예에 한정되는 것이 아니라, 첨부된 특허청구의 범위내에서 본 발명의 사상을 이탈하지 않고 다양하게 변경 가능함은 물론이다.

Claims

글래스가 표면상에 피복된 합금 입자들을 구비하는 복합 입자들의 분말을 제조하도록 합금의 결정화 온도보다 더 낮은 연화점을 가지는 글래스를 비정질 연자성 합금 입자들 표면에 부착하며,

합금 입자와 글래스를 접합하도록 글래스의 연화점 보다 더 높은 온도에서 합금의 결정화 온도보다 더 낮은 온도로 복합 입자들의 분말을 가압성형하는 것을 특징으로 하는 비정질 연자성 합금의 가압분말 성형체 제조방법.
제 1 항의 방법에 의해 제조된 비정질 연자성 합금의 가압분말 성형체에 있어서,

상기 가압분말 성형체는 10⁴ Hz에서의 투자율에 대한 10⁷ Hz에서의 투자율의 비율이 0.5 이상인 것을 특징으로 하는 비정질 연자성 합금의 가압분말 성형체.
비정질 연자성 합금 입자의 표면에, 연화점이 상기 비정질 연자성 합금의 결정화 온도보다도 낮은 글래스층이 피복 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 비정질 연자성 합금과 글래스의 복합 입자.
제 3 항에 있어서,

상기 글래스층의 두께는 최대 3 ㎛인 것을 특징으로 하는 비정질 연자성 합금과 글래스의 복합 입자.