KR101302921B1 - 연자성 재료, 성형체, 압분자심, 전자 부품, 연자성 재료의 제조 방법 및 압분자심의 제조 방법 - Google Patents

연자성 재료, 성형체, 압분자심, 전자 부품, 연자성 재료의 제조 방법 및 압분자심의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

연자성 재료는, 복수의 자성 입자와, 결착제(20)와, 윤활제(30)를 구비하고 있다. 결착제(20), 복수의 자성 입자를 결착한다. 윤활제(30)는, 결착된 자성 입자의 집합체에 내포되고, 또한 100℃ 이하의 융점을 갖고 있다. 연자성 재료의 제조 방법은 이하의 공정을 구비하고 있다. 우선, 결착제(20)와, 지방산모노아미드를 포함하는 윤활제(30)를 혼합하여, 첨가제가 형성된다. 그리고, 첨가제에 의해 복수의 자성 입자가 결착된다.

Description

연자성 재료, 성형체, 압분자심, 전자 부품, 연자성 재료의 제조 방법 및 압분자심의 제조 방법{SOFT MAGNETIC MATERIAL, SHAPED BODY, COMPRESSED POWDER MAGNETIC CORE, ELECTROMAGNETIC COMPONENT, PROCESS FOR PRODUCTION OF SOFT MAGNETIC MATERIAL, AND PROCESS FOR PRODUCTION OF COMPRESSED POWDER MAGNETIC CORE}
본 발명은, 연자성 재료, 성형체, 압분자심, 전자 부품, 연자성 재료의 제조 방법 및 압분자심의 제조 방법에 관한 것이다.
종래부터, 스위칭 전원이나 승압 컨버터 등, 에너지를 변환하는 회로에는, 인덕턴스로서 압분자심을 이용한 전자 부품이 사용되고 있다. 이 압분자심은 복수의 복합 자성 입자에 의해 구성되고 있으며, 복수의 복합 자성 입자의 각각은, 예컨대 순철을 포함하는 금속 자성 입자와, 그 표면을 피복하는 절연 피막을 지니고 있다. 압분자심을 이용한 전자 부품의 구성예로서는, 압분자심과 자심의 외주에 권선을 휘감아 구성한 코일을 구비하는 것이 알려져 있다. 압분자심에는, 작은 자장의 인가로 큰 자속 밀도를 얻을 수 있는 자기 특성과, 외부로부터의 자계에 대하여 민감하게 반응할 수 있는 자기 특성이 요구된다.
이 압분자심을 교류 자장에서 사용한 경우, 철손이라 불리는 에너지 손실이 생긴다. 이 철손은, 히스테리시스 손실과 와전류 손실의 합으로 나타내어진다. 히스테리시스 손실은, 압분자심의 자속 밀도를 변화시키기 위해서 필요한 에너지에 의해서 생기는 에너지 손실이며, 와전류 손실은, 주로 압분자심을 구성하는 각각의 금속 자성 입자 내 및 각 금속 자성 입자 사이를 흐르는 와전류에 의해서 생기는 에너지 손실이다. 히스테리시스 손실은 동작 주파수에 비례하고, 와전류 손실은 동작 주파수의 2승에 비례한다. 그 때문에, 히스테리시스 손실은 주로 저주파 영역에서 지배적으로 되고, 와전류 손실은 주로 고주파 영역에서 지배적으로 된다. 즉, 고주파 구동용의 압분자심의 철손에 있어서, 와전류 손실이 차지하는 비율이 크다. 와전류 손실을 억제하기 위해서는, 금속 자성 입자의 입자 지름을 작게 할 필요가 있다.
금속 자성 입자의 입자 지름을 작게 한 압분자심의 재료로서, 예컨대 일본 특허 공개 2004-319652호 공보(특허문헌 1)에는, 5∼70 ㎛의 입자 지름을 지니고, 또한 철과 규소를 주성분으로 하는 금속 자성 입자와, 이 금속 자성 입자의 표면에 형성되고, 또한 금속 자성 입자를 외부 산화 처리하여 얻어지는 절연 피막을 포함하는 복수의 복합 자성 입자를 구비한 연질 자성 분말이 개시되어 있다. 이 연질 자성 분말에 윤활제가 혼합되고, 16 ton/㎠의 압력을 가하여 제작된 압분자심이 개시되어 있다.
[특허문헌]
특허문헌 1 : 일본 특허 공개 2004-319652호 공보
그러나, 상기 특허문헌 1에 개시된 연질 자성 분말은, 금속 자성 입자의 입자 지름이 작기 때문에, 유동성이 나쁘다. 유동성이 나쁘면, 이 연자성 분말을 금형에 충전할 때의 충전성이 나쁘다. 이 때문에, 이 연자성 분말을 가압 성형하여 이루어지는 성형체의 밀도가 일반적으로 낮아진다고 하는 문제가 있었다.
또한, 상기 특허문헌 1에서는, 압분자심을 성형할 때에 큰 압력을 가하고 있기 때문에, 일반적으로 가압 성형 후에 압분자심을 금형으로부터 빼낼 때의 빼내기 압력이 커진다. 이 때문에, 압분자심에, 줄, 균열, 결손 등이 생겨, 성형 불량으로 되는 경우가 생기기 쉽게 된다고 하는 문제가 있었다.
따라서 본 발명의 목적은, 밀도를 향상시키고, 또한 성형성을 향상시키는 연자성 재료, 성형체, 압분자심, 전자 부품, 연자성 재료의 제조 방법 및 압분자심의 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 연자성 재료는, 복수의 자성 입자와, 결착제와, 윤활제를 구비하고 있다. 결착제는, 복수의 자성 입자를 결착한다. 윤활제는, 결착된 자성 입자의 집합체에 내포되며, 100℃ 이하의 융점을 갖고 있다.
본 발명의 연자성 재료에 따르면, 연자성 재료는 100℃ 이하의 융점을 갖는 윤활제를 내포하고 있다. 이 연자성 재료를 형으로 가압 성형하면, 자성 입자 내의 윤활제가 액상화되어, 형면에 압출된다. 연자성 재료를 형으로 가압 성형하여 이루어지는 성형체와 형과의 계면에 윤활제가 존재하기 때문에, 이 성형체를 형으로부터 빼낼 때의 빼내기 압력을 저감할 수 있다. 따라서, 성형체에 줄, 균열, 결손 등의 성형 불량이 생기는 것을 억제할 수 있기 때문에, 성형성을 향상시킬 수 있다.
또한, 결착된 자성 입자의 집합체의 내부에는, 결착제에 더하여, 가압 성형시에 액상화되는 윤활제가 존재하고 있다. 이 때문에, 연자성 재료를 형으로 가압 성형할 때에, 결착제의 내부에 존재하는 윤활제는 결착제의 응집 파괴를 재촉하여, 결착력을 저하시킨다. 이에 따라, 결착되고 있었던 복수의 자성 입자를 용이하게 흩어트릴 수 있어, 자성 입자의 재배열을 촉진한다. 또한 액상화된 윤활제는 성형체의 내부에서 형면으로 배출하기 쉽기 때문에, 성형체의 밀도 향상에 기여할 수 있다. 따라서, 연자성 재료를 가압 성형하여 이루어지는 성형체의 밀도를 향상시킬 수 있다.
더욱이, 복수의 자성 입자는 결착제에 의해 결착되고 있기 때문에, 유동성을 향상시킬 수 있다. 이 연자성 재료를 형에 충전하면, 충전성이 높다. 이 때문에, 성형체의 밀도를 향상시킬 수 있다.
본 발명의 연자성 재료의 제조 방법은 이하의 공정을 갖추고 있다. 우선, 결착제와, 100℃ 이하의 융점을 갖는 윤활제를 혼합하여, 첨가제가 형성된다. 그리고, 첨가제에 의해 복수의 자성 입자가 결착된다.
본 발명의 연자성 재료의 제조 방법에 따르면, 결착제와 100℃ 이하의 융점을 갖는 윤활제를 이용하여 복수의 자성 입자를 결착시키고 있다. 이 때문에, 결착된 자성 입자의 집합체에 윤활제를 내포시킬 수 있다. 따라서, 상술한 바와 같이, 밀도를 향상시킬 수 있고, 또한 성형성을 향상시킬 수 있는 연자성 재료를 제조할 수 있다.
상기 연자성 재료에 있어서 바람직하게는, 윤활제는 지방산모노아미드 또는 지방산모노에스테르를 포함한다. 또한 상기 연자성 재료의 제조 방법에 있어서 바람직하게는, 상기 첨가제를 형성하는 공정에서는, 지방산모노아미드 또는 지방산모노에스테르를 포함하는 윤활제를 이용한다.
지방산모노아미드 또는 지방산모노에스테르를 포함하는 윤활제는, 성형시에 액상화되기 쉽기 때문에, 윤활제가 형면에 용이하게 압출된다. 이 때문에, 성형성을 보다 향상시킬 수 있고, 또한 연자성 재료를 가압 성형하여 이루어지는 성형체의 밀도를 보다 향상시킬 수 있다.
상기 연자성 재료에 있어서 바람직하게는, 윤활제는 불포화 지방산모노아미드 또는 불포화 지방산모노에스테르를 포함한다. 또한 상기 연자성 재료의 제조 방법에 있어서 바람직하게는, 상기 첨가제를 형성하는 공정에서는, 불포화 지방산모노아미드 또는 불포화 지방산모노에스테르를 포함하는 윤활제를 이용한다.
불포화 지방산모노아미드 또는 불포화 지방산모노에스테르를 포함하는 윤활제는, 포화 지방산모노아미드 또는 포화 지방산모노에스테르를 포함하는 윤활제보다도 성형시에 액상화되기 쉽기 때문에, 윤활제가 형면에 용이하게 압출된다. 이 때문에, 성형성을 보다 향상시킬 수 있고, 또한 연자성 재료를 가압 성형하여 이루어지는 성형체의 밀도를 보다 향상시킬 수 있다.
본 발명의 성형체는, 상기 본 발명의 연자성 재료를 가압 성형함으로써 제작되고 있다.
본 발명의 성형체에 따르면, 성형성을 향상시키고, 또한 밀도를 향상시킬 수 있는 연자성 재료를 이용하고 있다. 이 때문에, 이 연자성 재료를 가압 성형하면, 성형성을 향상시키고, 또한 밀도를 향상시키는 성형체를 실현할 수 있다.
본 발명의 압분자심은, 상기 본 발명의 성형체를 열처리함으로써 제작되고 있다. 또한 본 발명의 압분자심의 제조 방법은 이하의 공정을 갖추고 있다. 우선, 상기 연자성 재료의 제조 방법에 의해 연자성 재료가 제조된다. 그리고, 이 연자성 재료를 가압 성형하여 성형체가 형성된다. 그리고, 이 성형체가 열처리된다.
본 발명의 압분자심 및 압분자심의 제조 방법에 따르면, 성형성을 향상시키고, 또 밀도를 향상시킬 수 있는 연자성 재료를 이용하고 있다. 이 때문에, 이 연자성 재료를 가압 성형하여 열처리하면, 성형성이 좋고, 또한 밀도가 향상된 압분자심을 실현할 수 있다.
상기 압분자심의 제조 방법에 있어서 바람직하게는, 상기 성형체를 형성하는 공정에서는, 연자성 재료의 온도가 윤활제의 융점 이상으로 되도록 제어하여, 연자성 재료를 가압 성형한다.
이에 따라, 성형체를 형성하는 공정에 있어서, 윤활제가 용이하게 형면에 압출된다. 이 때문에, 성형성이 보다 향상되고, 또한 밀도가 보다 향상된 압분자심을 제조할 수 있다.
본 발명의 전자 부품은, 상기 압분자심과, 압분자심에 권취되는 코일을 구비한다. 환언하면, 본 발명의 전자 부품은, 상기 본 발명의 압분자심과, 권선을 휘감아 구성되어, 이 자심의 외측에 배치되는 코일을 구비한다.
본 발명의 전자 부품에 따르면, 성형성을 향상시키고, 또 밀도를 향상시킬 수 있는 연자성 재료를 이용하고 있다. 이 때문에, 고밀도의 전자 부품을 실현할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명의 연자성 재료, 성형체, 압분자심, 전자 부품, 연자성 재료의 제조 방법 및 압분자심의 제조 방법에 따르면, 결착된 자성 입자의 집합체에 내포된 100℃ 이하의 융점을 갖는 윤활제를 구비하기 때문에, 밀도를 향상시키고, 또한 성형성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시형태 1에 있어서의 연자성 재료를 모식적으로 도시하는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시형태 1의 변형예에 있어서의 연자성 재료를 모식적으로 도시하는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시형태 1에 있어서의 연자성 재료의 제조 방법을 도시하는 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 실시형태 2에 있어서의 연자성 재료를 모식적으로 도시하는 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시형태 2에 있어서의 연자성 재료의 제조 방법을 도시하는 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 실시형태 3에 있어서의 압분자심을 모식적으로 도시하는 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시형태 3에 있어서의 압분자심의 제조 방법을 도시하는 흐름도이다.
도 8은 본 발명의 실시형태 4에 있어서의 압분자심을 모식적으로 도시하는 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시형태 4에 있어서의 압분자심의 제조 방법을 도시하는 흐름도이다.
도 10은 비교예 1의 연자성 재료를 모식적으로 도시하는 도면이다.
도 11은 실시예에 있어서의 가압 성형했을 때에 가한 압력과 성형체의 밀도와의 관계를 도시하는 도면이다.
도 12는 실시예에 있어서의 가압 성형했을 때에 가한 압력과 빼내기 압력과의 관계를 도시하는 도면이다.
이하, 도면에 기초하여 본 발명의 실시형태를 설명한다. 한편, 이하의 도면에 있어서 동일하거나 또는 상당하는 부분에는 동일한 참조 부호를 붙이고, 그 설명은 반복하지 않는다.
(실시형태 1)
도 1은 본 발명의 일 실시형태에 있어서의 연자성 재료를 모식적으로 도시하는 도면이다. 도 1에 도시하는 것과 같이, 본 실시형태에 있어서의 연자성 재료는, 자성 입자로서의 금속 자성 입자(10)와, 결착제(20)와, 윤활제(30)를 구비하고 있다.
금속 자성 입자(10)는, 예컨대, 철(Fe), 철(Fe)-알루미늄(Al)계 합금, 철(Fe)-실리콘(Si)계 합금, 철(Fe)-질소(N)계 합금, 철(Fe)-니켈(Ni)계 합금, 철(Fe)-탄소(C)계 합금, 철(Fe)-붕소(B)계 합금, 철(Fe)-코발트(Co)계 합금, 철(Fe)-인(P)계 합금, 철(Fe)-니켈(Ni)-코발트(Co)계 합금, 철(Fe)-알루미늄(Al)-실리콘(Si)계 합금, 철(Fe)-알루미늄(Al)-크롬(Cr)계 합금, 철(Fe)-알루미늄(Al)-망간(Mn)계 합금, 철(Fe)-알루미늄(Al)-니켈(Ni)계 합금, 철(Fe)-실리콘(Si)-크롬(Cr)계 합금, 철(Fe)-실리콘(Si)-망간(Mn)계 합금, 철(Fe)-실리콘(Si)-니켈(Ni)계 합금 및 철(Fe)계 비결정질 합금 등으로 형성되고 있다. 금속 자성 입자(10)는 금속 단일체라도 합금이라도 좋다.
금속 자성 입자(10)의 평균 입자 지름은, 1 ㎛ 이상 70 ㎛ 이하인 것이 바람직하다. 금속 자성 입자(10)의 평균 입자 지름을 1 ㎛ 이상으로 함으로써, 연자성 재료를 이용하여 제작된 압분자심의 보자력 및 히스테리시스 손실의 증가를 억제할 수 있다. 한편, 금속 자성 입자(10)의 평균 입자 지름을 70 ㎛ 이하로 함으로써, 1 kHz 이상의 고주파역에 있어서 발생하는 와전류 손실을 효과적으로 저감할 수 있다.
한편, 금속 자성 입자(10)의 평균 입자 지름이란, 입자 지름의 히스토그램 중, 입자 지름이 작은 쪽으로부터의 질량의 합이 총질량의 50%에 달하는 입자의 입자 지름, 즉, 50% 입자 지름을 말한다.
결착제(20)는 복수의 금속 자성 입자(10)를 결착하고 있다. 결착제(20)는, 예컨대 열가소성 수지, 열경화성 수지 등을 이용할 수 있으며, 윤활제(30)와 상용할 수 있는, 즉, 윤활제(30)와 함께 용해할 수 있는 범용 용매를 갖는 것이 바람직하다.
윤활제(30)는, 결착된 금속 자성 입자(10)의 집합체에 내포되고 있다. 또한, 연자성 재료에 있어서, 결착된 금속 자성 입자(10)의 집합체의 외표면이 아니라, 내부에 존재하는 첨가제, 즉, 결착제(20) 및 윤활제(30)는, 첨가제 전량에 대하여 50 질량% 이상인 것이 바람직하다.
또한, 윤활제(30)는 100℃ 이하, 바람직하게는 75℃ 이하의 융점을 갖고 있다. 이러한 낮은 융점을 갖는 윤활제를 이용함으로써, 금형으로 가압 성형할 때에, 금형면에 윤활제(30)가 액상화되어 용이하게 압출된다.
또한, 윤활제(30)는, 지방산모노아미드 및 지방산모노에스테르 중 적어도 하나를 포함하고 있는 것이 바람직하며, 지방산모노아미드 또는 지방산모노에스테르를 포함하고 있는 것이 보다 바람직하다. 윤활제(30)는, 지방산모노아미드 및 지방산모노에스테르 중 적어도 하나를 포함하는 것이 더욱 바람직하고, 지방산모노아미드 또는 지방산모노에스테르를 포함하는 것이 한층 더 바람직하다. 여기서, 지방산모노아미드란, 알킬기를 R1, R2, R3이라고 하면, 예컨대 하기의 화학식 1∼3으로 나타내어진다. 마찬가지로, 지방산모노에스테르는 예컨대 하기의 화학식 4로 나타내어진다.
Figure 112011040221836-pct00001
Figure 112011040221836-pct00002
Figure 112011040221836-pct00003
Figure 112011040221836-pct00004
이러한 지방산모노아미드로서는, 예컨대 올레인산아미드, 에루스산아미드, 리놀레산아미드, 스테아르산아미드, 카프릴산아미드, 라우린산아미드, 미리스트산아미드, 팔미트산아미드, 베헨산아미드 등을 이용할 수 있다.
마찬가지로, 지방산모노에스테르로서는, 예컨대 올레인산에스테르, 에루스산에스테르, 리놀레산에스테르, 스테아르산에스테르, 카프릴산에스테르, 라우린산에스테르, 미리스트산에스테르, 팔미트산에스테르, 베헨산에스테르 등을 이용할 수 있다.
또한, 지방산모노아미드 및 지방산모노에스테르는 불포화인 것이 바람직하다. 불포화 지방산모노아미드 및 불포화 지방산모노에스테르는, 포화 지방산모노아미드 및 포화 지방산모노에스테르보다도 융점이 낮기 때문에, 금형으로 가압 성형할 때에, 금형면에 윤활제(30)가 액상화되어 용이하게 압출된다. 이러한 불포화 지방산아미드로서는, 예컨대 올레인산아미드, 에루스산아미드, 리놀레산아미드 등을 이용할 수 있다. 마찬가지로, 불포화 지방산에스테르로서는, 예컨대 올레인산에스테르, 에루스산에스테르, 리놀레산에스테르 등을 이용할 수 있다.
도 2는, 본 실시형태의 변형예에 있어서의 연자성 재료를 모식적으로 도시하는 도면이다. 도 2에 도시하는 것과 같이, 연자성 재료는, 결착제(20)와 윤활제(30)가 일체화된 첨가제(40)를 구비하고 있다. 즉, 결착제(20) 및 윤활제(30)는, 도 1에 도시하는 것과 같이 별개로 존재하고 있더라도 좋고, 도 2에 도시하는 것과 같이 일체화되고 있더라도 좋다.
한편, 도 1 또는 도 2에 도시하는 연자성 재료는, 본 실시형태의 연자성 재료의 특성을 손상하지 않을 정도라면 다른 첨가제를 더욱 구비하고 있더라도 좋다.
이어서, 도 1∼도 3을 참조하여, 본 실시형태에 있어서의 연자성 재료의 제조 방법에 관해서 설명한다. 도 3은 본 실시형태에 있어서의 연자성 재료의 제조 방법을 도시하는 흐름도이다.
도 3에 도시하는 것과 같이, 우선, 금속 자성 입자(10)를 준비한다(단계 S10). 이 단계 S10에서는, 상술한 금속 자성 입자(10)를 준비한다. 이들 금속 자성 입자(10)는, 예컨대 소정의 성분을 함유하는 철을 가스 아토마이즈 또는 물 아토마이즈 등에 의해 분말화하여 준비된다. 이 단계 S10에서는, 평균 입자 지름이 1 ㎛ 이상 70 ㎛ 이하인 금속 자성 입자(10)를 준비하는 것이 바람직하다.
이어서, 금속 자성 입자(10)를 열처리한다. 열처리 온도는, 예컨대 700℃ 이상 1400℃ 미만이다. 열처리 전의 금속 자성 입자(10)의 내부에는, 아토마이즈 처리시의 열응력 등에 기인한 왜곡이나 결정입계 등의 다수의 결함이 존재하고 있다. 그래서, 금속 자성 입자(10)에 열처리를 실시함으로써, 이들 결함을 저감시킬 수 있다. 한편, 이 열처리하는 공정은 생략되더라도 좋다.
이어서, 결착제(20)와, 100℃ 이하, 바람직하게는 75℃ 이하의 융점을 갖는 윤활제(30)를 혼합하여, 첨가제를 형성한다(단계 S20).
이 단계 S20에서는, 예컨대 상술한 결착제(20) 및 윤활제(30)를 준비하여, 윤활제(30)를 결착제(20)의 용매에 상용(相溶)시킨다. 준비하는 윤활제는, 지방산모노아미드 및 지방산모노에스테르의 적어도 한 쪽을 포함하고 있는 것이 바람직하며, 지방산모노아미드 또는 지방산모노에스테르를 포함하고 있는 것이 보다 바람직하다. 또한, 윤활제에 포함되는 지방산모노아미드 또는 지방산모노에스테르는 불포화인 것이 더욱 바람직하다.
이어서, 첨가제에 의해 복수의 금속 자성 입자(10)를 결착한다(단계 S30). 이 단계 S30에서는, 복수의 금속 자성 입자(10)와, 결착제(20) 및 윤활제(30)를 포함하는 첨가제의 용액 혹은 분산액을 혼합하여, 용매 혹은 분산액을 건조 제거한다. 한편, 필요에 따라서 수지 또는 다른 첨가제를 더욱 첨가하더라도 좋다. 이에 따라, 복수의 금속 자성 입자(10)가 결착제(20)에 의해 결착되어, 결착된 금속 자성 입자(10)의 집합체에 윤활제(30)가 내포된 연자성 재료를 얻을 수 있다.
이상의 단계 S10∼S30를 실시함으로써, 도 1 또는 도 2에 도시하는 연자성 재료를 제조할 수 있다.
(실시형태 2)
도 4는 본 실시형태에 있어서의 연자성 재료를 모식적으로 도시하는 도면이다. 도 4에 도시하는 것과 같이, 본 실시형태에 있어서의 연자성 재료는, 기본적으로 실시형태 1에 있어서의 연자성 재료와 같은 구성을 갖추고 있지만, 절연 피막(70)을 더욱 구비하고 있다는 점에서 다르다.
구체적으로는, 본 실시형태의 자성 입자는, 금속 자성 입자(10)와, 금속 자성 입자(10)의 주위를 둘러싸는 절연 피막(70)을 포함하고 있다. 절연 피막(70)은, 금속 자성 입자(10) 사이의 절연층으로서 기능한다. 금속 자성 입자(10)를 절연 피막(70)으로 덮음으로써, 이 연자성 재료를 가압 성형하여 얻어지는 압분자심의 전기저항율(ρ)을 크게 할 수 있다. 이에 따라, 금속 자성 입자(10) 사이에 와전류가 흐르는 것을 억제하여, 압분자심의 와전류 손실을 저감시킬 수 있다.
절연 피막(70)의 평균 막 두께는, 10 ㎚ 이상 1 ㎛ 이하인 것이 바람직하다. 절연 피막(70)의 평균 막 두께를 10 ㎚ 이상으로 함으로써, 와전류 손실을 효과적으로 억제할 수 있다. 절연 피막(70)의 평균 막 두께를 1 ㎛ 이하로 함으로써, 가압 성형시에 절연 피막(70)이 전단 파괴되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 연자성 재료에 차지하는 절연 피막(70)의 비율이 지나치게 커지지 않기 때문에, 연자성 재료를 가압 성형하여 얻어지는 압분자심의 자속 밀도가 현저히 저하되는 것을 방지할 수 있다.
한편, 평균 막 두께란, 조성 분석(TEM-EDX : transmission electron microscopeenergy dispersive X-ray spectroscopy)에 의해서 얻어지는 막 조성과, 유도 결합 플라즈마 질량 분석(ICP-MS : inductively coupled plasma-mass spectrometry)에 의해서 얻어지는 원소량을 감안하여 상당하는 두께를 도출하고, 또한, TEM 사진에 의해 직접 피막을 관찰하여, 앞서 도출된 상당하는 두께의 오더가 적정한 값임을 확인하여 결정되는 것을 말한다.
또한, 절연 피막(70)은, 인산 화합물, 규소 화합물, 티탄 화합물, 지르코늄 화합물 및 붕소 화합물로 이루어지는 군에서 선택된 적어도 1종의 물질을 포함하는 것이 바람직하다. 이들 물질은 절연성이 우수하기 때문에, 금속 자성 입자(10) 사이를 흐르는 와전류를 효과적으로 억제할 수 있다. 구체적으로는, 산화실리콘, 산화티탄 또는 산화지르코늄 등을 포함하는 것이 바람직하다. 특히, 절연 피막(70)에 인산염을 포함하는 금속 산화물을 사용함으로써, 금속 자성 입자의 표면을 덮는 피복층을 보다 얇게 할 수 있다. 이로써, 자성 입자의 자속 밀도를 크게 할 수 있어, 자기 특성이 향상되기 때문이다.
또한, 절연 피막(70)은, 금속으로서 Fe, Al, Ca(칼슘), Mn, Zn(아연), Mg(마그네슘), V(바나듐), Cr, Y(이트륨), Ba(바륨), Sr(스트론튬) 또는 희토류 원소를 이용한 금속 산화물, 금속 질화물, 금속 산화물, 인산금속염 화합물, 붕산금속염 화합물 또는 규산금속염 화합물 등을 포함하고 있더라도 좋다.
또한, 절연 피막(70)은, Al, Si, Mg, Y, Ca, Zr(지르코늄) 및 Fe로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종 물질의 인산염의 비정질 화합물 및 그 물질의 붕산염의 비정질 화합물을 포함하고 있더라도 좋다.
더욱이, 절연 피막(70)은, Si, Mg, Y, Ca 및 Zr로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종 물질의 산화물의 비정질 화합물을 포함하고 있더라도 좋다.
한편, 상기에서는 연자성 재료를 구성하는 자성 입자가 1층의 절연 피막에 의해 구성되어 있는 경우에 관해서 나타냈지만, 연자성 재료를 구성하는 자성 입자가 복수층의 절연 피막에 의해 구성되어 있더라도 좋다.
그 밖의 구성은, 실시형태 1에 있어서의 연자성 재료와 거의 동일하기 때문에, 그 설명은 반복하지 않는다.
도 4 및 도 5를 참조하여, 본 실시형태에 있어서의 연자성 재료의 제조 방법을 설명한다. 도 5는 본 실시형태에 있어서의 연자성 재료의 제조 방법을 도시하는 흐름도이다.
도 5에 도시하는 것과 같이, 본 실시형태에 있어서의 연자성 재료의 제조 방법은, 기본적으로는 실시형태 1에 있어서의 연자성 재료의 제조 방법과 같은 구성을 갖추고 있지만, 절연 피막(70)을 형성하는 단계 S11을 더욱 구비하고 있다는 점에서 다르다.
구체적으로는, 금속 자성 입자(10)를 준비하는 단계 S11 후에, 금속 자성 입자(10)의 표면을 둘러싸는 절연 피막(70)을 형성한다(단계 S12). 이 단계 S12에서는, 상술한 바와 같은 재료의 절연 피막(70)을 형성한다. 특히, 인 화합물, 규소 화합물, 티탄 화합물, 지르코늄 화합물, 붕소 화합물, 실리콘 수지, 열가소성 수지, 비열가소성 수지 및 고급 지방산으로 이루어지는 군에서 선택된 적어도 1종의 물질을 포함하는 절연 피막(70)을 형성하는 것이 바람직하다.
절연 피막(70)은, 예컨대 금속 자성 입자(10)를 인산염 화성 처리함으로써 형성할 수 있다. 또한, 인산염을 포함하는 절연 피막의 형성 방법으로서는, 인산염 화성 처리 외에 용제 분무나 전구체를 이용한 졸겔 처리를 이용할 수도 있다. 또한, 실리콘계 유기 화합물을 포함하는 절연 피막(70)을 형성하더라도 좋다. 이 절연 피막의 형성에는, 유기 용제를 이용한 습식 피복 처리나, 믹서에 의한 직접 피복 처리 등을 이용할 수 있다. 이로써, 금속 자성 입자(10)의 각각의 표면에 절연 피막(70)을 형성할 수 있어, 복수의 자성 입자를 얻을 수 있다.
상기에서는 연자성 재료를 구성하는 자성 입자가 1층의 절연 피막(70)에 의해 구성되어 있는 경우에 관해서 나타냈지만, 연자성 재료를 구성하는 자성 입자가 상술한 바와 같이 복수층의 절연 피막(70)에 의해 구성되어 있더라도 좋다.
복수층의 절연 피막(70)을 갖추는 연자성 재료를 제조하는 경우에는, 하나의 절연 피막과, 하나의 절연 피막의 표면을 둘러싸는 다른 절연 피막을 형성하며, 하나의 절연 피막은, 인 화합물, 규소 화합물, 티탄 화합물, 지르코늄 화합물 및 붕소 화합물로 이루어지는 군에서 선택된 적어도 1종의 물질을 포함하고, 다른 절연 피막은, 실리콘 수지, 규소 화합물, 열가소성 수지, 비열가소성 수지 및 고급 지방산염으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 물질을 포함하는 것이 바람직하다.
그 밖의 단계(S20∼S30)는, 실시형태 1에 있어서의 연자성 재료의 제조 방법과 거의 동일하기 때문에, 그 설명은 반복하지 않는다.
(실시형태 3)
도 6은 본 실시형태에 있어서의 압분자심을 모식적으로 도시하는 도면이다. 도 6에 도시하는 압분자심은 실시형태 1의 연자성 재료를 이용하여 제작되고 있다.
구체적으로는, 본 실시형태에 있어서의 압분자심은, 금속 자성 입자(10)와 절연물(60)을 구비하고 있다.
이어서, 도 6 및 도 7을 참조하여, 본 실시형태에 있어서의 압분자심의 제조 방법에 관해서 설명한다. 도 7은 본 실시형태에 있어서의 압분자심의 제조 방법을 도시하는 흐름도이다.
도 7에 도시하는 것과 같이, 우선, 실시형태 1과 마찬가지로 연자성 재료를 제조한다(단계 S10∼S30).
이어서, 연자성 재료를 가압 성형하여 성형체를 형성한다(단계 S40). 이 단계 S40에서는, 얻어진 연자성 재료를 금형에 넣어, 예컨대 390 MPa에서 1500 MPa까지 범위의 압력으로 가압 성형한다. 이에 따라, 연자성 재료가 가압 성형되어 이루어지는 성형체가 형성된다.
이 단계 S40에 있어서 연자성 재료를 금형에 충전할 때에, 연자성 재료의 유동성은 높기 때문에, 충전성이 높다. 이것은, 연자성 재료를 구성하는 복수의 금속 자성 입자가 결착제(20)에 의해 결착되고 있기 때문에, 외관상 입자 지름이 커지고 있음에 의한 것이다.
또한 단계 S40에 있어서 가압 성형할 때, 윤활제(30)는 액상화되어, 금형의 형면, 즉, 성형체와 금형과의 경계면에 압출된다. 윤활제의 액상화를 촉진하기 위해서, 이 단계 S40에서는, 윤활제의 융점 이상으로 가압 성형하는 것이 바람직하다. 성형체를 금형으로부터 빼낼 때에, 빼내기 압력을 저감할 수 있다. 따라서, 성형체에 줄, 균열, 결손 등의 성형 불량이 생기는 것을 억제할 수 있기 때문에, 성형성을 향상시킬 수 있다.
또한, 금속 자성 입자(10)의 집합체의 내부에는, 결착제(20)에 더하여, 가압 성형시에 액상화되는 윤활제(30)가 존재하기 때문에, 연자성 재료를 형으로 가압 성형할 때에, 결착제(20)의 내부에 존재하는 윤활제(30)는 결착제(20)의 응집 파괴를 재촉하여, 결착력을 저하시킨다. 이에 따라, 결착되고 있었던 복수의 금속 자성 입자(10)를 용이하게 흩어트릴 수 있어, 금속 자성 입자(10)의 재배열을 촉진한다. 따라서, 연자성 재료를 가압 성형하여 이루어지는 성형체의 밀도를 향상시킬 수 있다.
이어서, 성형체를 열처리한다(단계 S50). 이 단계 S50에서는, 예컨대 400℃ 이상 900℃ 이하의 온도에서 열처리한다. 가압 성형을 거친 성형체의 내부에는 결함이 다수 발생하고 있기 때문에, 열처리에 의해 이들 결함을 제거할 수 있다.
열처리하는 단계 S50 후, 필요에 따라서, 성형체에 압출 가공이나 절삭 가공 등 적당한 가공을 실시함으로써, 도 6에 도시하는 압분자심이 완성된다.
(실시형태 4)
도 8은 본 실시형태에 있어서의 압분자심을 모식적으로 도시하는 도면이다. 도 8에 도시하는 압분자심은 실시형태 2의 연자성 재료를 이용하여 제작되고 있다.
본 실시형태에 있어서의 압분자심은, 실시형태 3에 있어서의 압분자심과 기본적으로는 같은 구성을 갖추고 있지만, 금속 자성 입자(10)의 표면을 둘러싸는 절연 피막(70)을 더욱 구비하고 있다는 점에서 다르다.
이어서, 도 8 및 도 9를 참조하여, 본 실시형태에 있어서의 압분자심의 제조 방법에 관해서 설명한다. 도 9는 본 실시형태에 있어서의 압분자심의 제조 방법을 도시하는 흐름도이다.
본 실시형태에 있어서의 압분자심의 제조 방법은, 기본적으로는 실시형태 3과 같은 구성을 갖추고 있지만, 절연 피막을 형성하는 단계 S11을 더욱 구비하고 있다는 점과 열처리하는 단계 S50에서의 열처리 온도에 있어서 다르다.
구체적으로는, 도 9에 도시하는 것과 같이, 우선, 실시형태 2와 마찬가지로 연자성 재료를 제조한다(단계 S10∼S30). 이어서, 실시형태 3과 마찬가지로, 연자성 재료를 가압 성형하여, 성형체를 형성한다(단계 S40). 이들 단계 S10∼S40은 실시형태 2의 연자성 재료의 제조 방법 및 실시형태 3의 단계 S40과 거의 동일하기 때문에, 그 설명은 반복하지 않는다.
이어서, 성형체를 열처리한다(단계 S50). 이 단계 S50에서는, 예컨대 400℃ 이상 절연 피막(70)의 열분해 온도 이하의 온도에서 열처리한다. 절연 피막(70)의 열분해 온도 미만의 온도에서 열처리하면, 열처리를 실시함으로써 절연 피막(70)의 열화를 억제할 수 있다.
이상의 단계 S10∼S50에 의해, 도 8에 도시하는 압분자심을 제조할 수 있다.
계속해서, 본 발명에 있어서의 전자 부품에 관해서 설명한다. 본 발명의 전자 부품은, 상술한 압분자심과 코일을 구비한다. 압분자심의 형상은, 환상, 막대 형상 등, E형, I형 코어 등을 들 수 있다. 한편, 코일은, 도선에 절연 피복을 형성한 권선을 휘감아 구성한다. 권선의 단면 형상은, 동그라미나 직사각형 등 여러 가지 형상을 이용할 수 있다. 예컨대, 둥근선을 나선형으로 휘감아 원통형의 코일로 하거나, 평각선을 나선형으로 엣지 와이즈 감기하여 각이진 통 형상의 코일로 하거나 하는 것을 들 수 있다.
이 전자 부품은, 압분자심의 외주에 권선을 휘감아 구성하더라도 좋고, 미리 나선형으로 형성한 공심(空芯) 코일을 압분자심의 외주에 끼워 넣어 구성하더라도 좋다.
이 전자 부품의 구체적인 예로서는, 고주파 쵸크 코일, 고주파 동조용 코일, 바안테나 코일, 전원용 쵸크 코일, 전원 트랜스, 스위칭 전원용 트랜스, 리액터 등을 들 수 있다.
실시예
본 실시예에서는, 복수의 자성 입자에 내포되고, 100℃ 이하의 융점을 갖는 윤활제를 구비하는 것의 효과에 관해서 조사했다.
(본 발명예 1)
본 발명예 1의 압분자심은, 본 발명의 실시형태 3에 있어서의 압분자심의 제조 방법(S10∼S20)에 따라서 제조했다.
구체적으로는, 금속 자성 입자를 준비하는 단계 S10에서는, 철분을 물아토마이즈법에 의해 철이 99.6 중량% 이상 함유되고, 잔부가 0.3 중량% 이하의 O(산소) 및 0.1 중량% 이하의 C, N, P 또는 Mn 등의 불가피적 불순물을 포함하는 금속 자성 입자를 준비했다. 이 금속 자성 입자의 평균 입자 지름은 10 ㎛로 했다.
이어서, 결착제와 윤활제를 혼합하는 단계 S20에서는 다음과 같이 행했다. 우선, 결착제로서 결착성의 디메틸실리콘 수지를 준비하고, 윤활제로서 융점이 75℃인 올레인산아미드를 준비했다. 후에 혼합하는 금속 자성 입자에 대하여 1.8 질량%의 농도가 되는 양의 결착제를 크실렌 용매에 녹였다. 이 용매에, 후에 혼합하는 금속 자성 입자에 대하여 0.5 질량%의 농도가 되는 양의 올레인산아미드를 첨가하여, 혼합했다. 이에 따라, 결착제와 윤활제를 포함하는 첨가제를 형성했다.
이어서, 금속 자성 입자를 결착하는 단계 S30에서는, 금속 자성 입자와, 첨가제를 혼합했다. 그 후, 용매를 건조 제거했다. 이로써, 도 1에 도시하는 것과 같이, 100℃ 이하의 융점을 갖는 윤활제가, 결착된 자성 입자의 집합체에 내포된 연자성 재료를 제조했다.
이어서, 성형체를 형성하는 단계 S40에서는, 연자성 재료를 금형에 충전하고, 2 ton/㎠, 4 ton/㎠, 6 ton/㎠, 8 ton/㎠, 10 ton/㎠ 및 12 ton/㎠의 압력을 인가하여, 6 종류의 성형체를 제작했다.
이어서, 열처리하는 단계 S50에서는, 750℃, 질소 분위기에 있어서 1시간 성형체를 각각 열처리했다. 이에 따라, 본 발명예 1의 압분자심을 제조했다.
(본 발명예 2)
본 발명예 2는, 기본적으로는 본 발명예 1과 같은 구성을 갖추고 있었지만, 윤활제로서 융점이 60℃인 스테아르산에스테르를 이용한 점에서만 달랐다. 또, 성형체를 형성할 때, 2 ton/㎠, 4 ton/㎠, 6 ton/㎠, 8 ton/㎠, 10 ton/㎠ 및 12 ton/㎠의 압력을 인가하여, 6 종류의 성형체를 제작했다.
(비교예 1)
비교예 1의 압분자심의 제조 방법은, 기본적으로는 본 발명예 1의 압분자심의 제조 방법과 같은 구성을 갖추고 있었지만, 결착제와 윤활제를 혼합하는 단계 S20을 갖추고 있지 않다는 점에서 달랐다.
구체적으로는, 본 발명예 1과 마찬가지로 금속 자성 입자를 준비하는 단계 S10을 실시했다.
이어서, 본 발명예 1과 같은 결착제를 이용하여, 금속 자성 입자를 결착했다. 이어서, 윤활제를 첨가했다. 이로써, 도 10에 도시하는 비교예 1의 연자성 재료를 제조했다. 한편, 도 10은 비교예 1의 연자성 재료를 모식적으로 도시하는 도면이다. 도 10에 도시하는 것과 같이, 비교예 1의 연자성 재료에서는, 윤활제(30)는 결착된 금속 자성 입자(10)의 집합체에 거의 내포하지 않고, 결착된 금속 자성 입자(10)의 집합체의 외부에 많은 윤활제(30)가 존재하고 있었다.
이어서, 본 발명예 1과 마찬가지로, 가압 성형하는 단계 S40 및 열처리하는 단계 S50을 실시했다. 이에 따라, 비교예 1의 압분자심을 제조했다.
(비교예 2)
비교예 2는, 기본적으로는 본 발명예 1과 같은 구성을 갖추고 있었지만, 윤활제로서 융점이 140℃인 에틸렌비스스테아라미드를 이용한 점에서만 달랐다. 또, 성형체를 형성할 때, 2 ton/㎠, 4 ton/㎠, 6 ton/㎠ 및 8 ton/㎠의 압력을 인가하여, 4 종류의 성형체를 제작했다.
(비교예 3)
비교예 3은, 기본적으로는 비교예 1과 같은 구성을 갖추고 있었지만, 윤활제로서 에틸렌비스스테아라미드를 이용한 점에서만 달랐다. 즉, 도 10에 도시하는 것과 같이, 윤활제로서의 에틸렌비스스테아라미드는 결착된 금속 자성 입자의 집합체에 거의 내포되지 않았다. 또, 성형체를 형성할 때, 2 ton/㎠, 4 ton/㎠, 6 ton/㎠ 및 8 ton/㎠, 10 ton/㎠ 및 12 ton/㎠의 압력을 인가하여, 6 종류의 성형체를 제작했다.
(비교예 4)
비교예 4는, 기본적으로는 본 발명예 1과 같은 구성을 갖추고 있었지만, 윤활제를 첨가하지 않은 점과 결착제의 첨가량에 있어서만 달랐다. 구체적으로는, 비교예 4의 연자성 재료는, 복수의 금속 자성 입자에, 0.6 질량%의 결착제만을 혼합하고, 윤활제를 첨가하지 않았다. 또, 성형체를 형성할 때, 2 ton/㎠, 4 ton/㎠, 6 ton/㎠ 및 8 ton/㎠, 10 ton/㎠ 및 12 ton/㎠의 압력을 인가하여, 6 종류의 성형체를 제작했다.
(비교예 5)
비교예 5는, 기본적으로는 비교예 4와 같은 구성을 갖추고 있었지만, 1.2 질량%의 결착제를 이용한 점에서만 달랐다. 즉, 비교예 5의 연자성 재료는, 복수의 금속 자성 입자에, 1.2 질량%의 결착제만을 혼합하고, 윤활제를 첨가하지 않았다. 또, 성형체를 형성할 때, 2 ton/㎠, 4 ton/㎠, 6 ton/㎠ 및 8 ton/㎠ 및 10 ton/㎠의 압력을 인가하여, 5 종류의 성형체를 제작했다.
(비교예 6)
비교예 6은, 기본적으로는 본 발명예 1과 같은 구성을 갖추고 있었지만, 윤활제를 첨가하지 않은 점에서만 달랐다, 구체적으로는, 비교예 6의 연자성 재료는, 복수의 금속 자성 입자에 1.8 질량%의 결착제만을 혼합하고, 윤활제를 첨가하지 않았다. 또, 성형체를 형성할 때, 2 ton/㎠, 4 ton/㎠, 6 ton/㎠ 및 8 ton/㎠ 및 10 ton/㎠의 압력을 인가하여, 5 종류의 성형체를 제작했다.
(측정 방법)
본 발명예 1, 2 및 비교예 1∼3의 압분자심의 밀도를 아르키메데스법에 의해 측정했다. 이 결과를 도 11에 도시한다. 도 11은 실시예에 있어서의 가압 성형했을 때에 가한 압력과 성형체(압분자심) 밀도와의 관계를 도시하는 도면이다. 도 11에서, 횡축은 가압 성형했을 때에 가한 압력(단위: ton/㎠)을 나타내고, 종축은 성형체의 밀도(단위: g/㎤)를 나타낸다.
또한, 본 발명예 1, 2 및 비교예 1∼6의 압분자심에 대해서, 금형으로부터 성형체를 빼낼 때에 가한 압력을 빼내기 압력으로서 측정했다. 이 결과를 도 12에 도시한다. 도 12는, 실시예에 있어서의 가압 성형했을 때에 가한 압력과 빼내기 압력과의 관계를 도시하는 도면이다. 도 12에서, 횡축은 가압 성형했을 때에 가한 압력(단위: ton/㎠)을 나타내고, 종축은 빼내기 압력(단위: MPa)을 나타낸다.
(측정 결과)
도 11에 도시하는 것과 같이, 결착된 금속 자성 입자의 집합체에 내포하는 올레인산아미드를 구비한 연자성 재료를 이용하여 제작된 본 발명예 1, 및 결착된 금속 자성 입자의 집합체에 내포하는 스테아르산에스테르를 구비한 연자성 재료를 이용하여 제작된 본 발명예 2의 압분자심은, 가압 성형했을 때에 가한 압력이 동일한 비교예 1∼3의 압분자심의 밀도보다도 높아, 4.8 g/㎤∼5.6 g/㎤의 높은 밀도를 갖고 있었다. 즉, 본 발명예 1 및 2는, 가압 성형했을 때의 압력이 낮더라도, 밀도를 향상시킬 수 있음을 알 수 있었다.
또한, 도 12에 도시하는 것과 같이, 본 발명예 1 및 2의 압분자심은, 가압 성형했을 때에 가한 압력이 동일한 비교예 1∼6의 빼내기 압력보다도 낮은 빼내기 압력을 실현할 수 있어, 성형체에, 줄, 균열 및 결손이 생기지 않아, 성형성이 양호했다. 즉, 본 발명예 1 및 2는, 가압 성형했을 때에 가하는 압력을 높게 하더라도, 양호한 성형성을 유지할 수 있음을 알 수 있었다.
한편, 결착된 금속 자성 입자의 집합체에 거의 내포되지 않고, 결착된 복수의 금속 자성 입자(10)의 집합체의 외부에 많은 윤활제(30)가 존재하고 있었던 비교예 1의 압분자심의 밀도는, 가압 성형할 때의 압력이 본 발명예 1과 같은 경우, 본 발명예 1과 비교하여 낮았다. 한편, 빼내기 압력은, 본 발명예 1보다도 높았지만, 가압 성형할 때에 가한 압력이 12 ton/㎠인 경우, 빼내기 압력은 17 MPa에 멈춰, 양호한 성형성을 유지할 수 있었다.
또한, 윤활제로서 100℃를 넘는 융점을 갖는 에틸렌비스스테아라미드를 이용한 비교예 2 및 금속 자성 입자에 거의 내포되지 않고, 윤활제로서 에틸렌비스스테아라미드를 이용한 비교예 3에서는, 가압 성형할 때의 압력이 본 발명예 1 및 2와 같은 경우, 본 발명예 1 및 2와 비교하여, 밀도가 낮고, 빼내기 압력도 높았다. 비교예 2에서는 가압 성형할 때에 가한 압력이 8 ton/㎠를 넘은 경우, 비교예 3에서는 가압 성형할 때에 가한 압력이 10 ton/㎠를 넘은 경우, 빼내기 압력이 20 MPa를 넘어, 성형체에 줄, 균열 및 결손이 생겼다.
또한, 에틸렌비스스테아라미드가 내포되어 있는 비교예 2보다도, 내포되지 않았던 비교예 3 쪽이, 가압 성형할 때의 압력이 같은 경우, 빼내기 압력이 낮았다. 이로부터, 금속 자성 입자의 집합체에 내포시키는 윤활제가 지방산모노아미드나 지방산모노에스테르 등과 같이 융점이 100℃ 이하가 아닌 경우에는, 금속 자성 입자의 집합체에 내포되는 윤활제를 구비하고 있더라도, 밀도를 향상시키고, 성형성을 향상시키는 효과를 갖고 있지 않음을 알 수 있었다.
또한, 윤활제를 이용하지 않은 비교예 4∼6은 빼내기 압력이 매우 높았다. 비교예 4에서는 가압 성형할 때에 가한 압력이 8 ton/㎠ 이상, 비교예 5 및 6에서는 가압 성형할 때에 가한 압력이 6 ton/㎠ 이상이라도, 빼내기 압력이 20 MPa를 넘어, 성형체에 줄, 균열 및 결손이 생겼다.
이상에서, 본 실시예에 따르면, 결착된 금속 자성 입자의 집합체에 내포되고, 100℃ 이하의 융점을 갖는 윤활제를 구비함으로써, 빼내기 압력이 저감되어 성형성을 향상시키고, 또한 밀도를 향상시킬 수 있음을 확인했다.
금회 개시된 실시형태 및 실시예는 모든 점에서 예시이며 제한적인 것은 아니라고 생각되어야 한다. 본 발명의 범위는 상기한 실시형태가 아니라 청구범위에 의해서 나타내어지며, 청구범위와 균등한 의미 및 범위 내에서의 모든 변경이 포함되는 것으로 의도된다.
본 발명의 연자성 재료를 이용하여 제작된 압분자심은, 예컨대 고주파 쵸크 코일, 고주파 동조용 코일, 바안테나 코일, 전원용 쵸크 코일, 전원 트랜스, 스위칭 전원용 트랜스, 리액터 등에 이용할 수 있다.
10 : 금속 자성 입자 20 : 결착제
30 : 윤활제 40 : 첨가제
60 : 절연물 70 : 절연 피막

Claims (11)

  1. 복수의 금속 자성 입자(10),
    상기 복수의 금속 자성 입자(10)를 결착하는 결착제(20), 및
    결착된 상기 금속 자성 입자(10)의 집합체에 내포되고, 또한 100℃ 이하의 융점을 갖는 윤활제(30)
    를 포함하고, 상기 금속 자성 입자(10)의 집합체는, 복수의 금속 자성 입자(10)와 상기 결착제(20) 및 윤활제(30)를 함유하는 첨가제의 용액 혹은 분산액을 혼합하고, 용매 혹은 분산액을 건조 제거함으로써 얻어지는 것인 연자성 재료.
  2. 제1항에 있어서, 상기 윤활제(30)는 지방산모노아미드 또는 지방산모노에스테르를 포함하는 것인 연자성 재료.
  3. 제1항에 있어서, 상기 윤활제(30)는 불포화 지방산모노아미드 또는 불포화 지방산모노에스테르를 포함하는 것인 연자성 재료.
  4. 제1항에 기재한 연자성 재료를 가압 성형하여 제작한 성형체.
  5. 제4항에 기재한 성형체를 열처리하여 제작한 압분자심.
  6. 제5항에 기재한 압분자심, 및
    상기 압분자심에 권취되는 코일
    을 포함하는 전자 부품.
  7. 결착제(20)와, 100℃ 이하의 융점을 갖는 윤활제(30)를 혼합하여, 첨가제를 형성하는 공정, 및
    상기 첨가제에 의해 복수의 금속 자성 입자(10)를 결착하는 공정
    을 포함하고, 결착된 상기 복수의 금속 자성 입자(10)는, 복수의 금속 자성 입자(10)와 상기 결착제(20) 및 윤활제(30)를 포함하는 상기 첨가제의 용액 혹은 분산액을 혼합하고, 용매 혹은 분산액을 건조 제거함으로써 얻어지는 것인 연자성 재료의 제조 방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 첨가제를 형성하는 공정에서는, 지방산모노아미드 또는 지방산모노에스테르를 포함하는 상기 윤활제(30)를 사용하는 것인 연자성 재료의 제조 방법.
  9. 제7항에 있어서, 상기 첨가제를 형성하는 공정에서는, 불포화 지방산모노아미드 또는 불포화 지방산모노에스테르를 포함하는 상기 윤활제(30)를 사용하는 것인 연자성 재료의 제조 방법.
  10. 제7항에 기재한 연자성 재료의 제조 방법에 의해, 연자성 재료를 제조하는 공정,
    상기 연자성 재료를 가압 성형하여, 성형체를 형성하는 공정, 및
    상기 성형체를 열처리하는 공정
    을 포함하는 압분자심의 제조 방법.
  11. 제10항에 있어서, 상기 성형체를 형성하는 공정에서는, 상기 윤활제(30)의 융점 이상에서 가압 성형하는 것인 압분자심의 제조 방법.
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