KR20140121810A - Magnetic component, and soft magnetic metal powder used therein and manufacturing method thereof - Google Patents

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Abstract

금속 자성 분말을 이용한 인덕터나 안테나 등의 자성 부품은, GHz대에서의 손실인 투자율의 복소수 성분이 높았다.
철을 주성분으로 하는 연자성 금속 분말로서, 평균 입자 지름이 300 nm 이하, 보자력(Hc)이 16~119 kA/m(200~1500 Oe), 포화자화 90 A㎡/kg 이상이며, 상기 금속 분말 1.0 g을 64 MPa(20 kN)로 수직으로 가압해 형성시킨 성형체를, 4탐침 방식으로 측정한 체적저항률이 1.0×101Ω·㎝ 이상인 것을 특징으로 하는 연자성 금속 분말을 성형한 자성 부품은, GHz대에서의 손실 계수를 낮게 억제할 수 있다.
The magnetic component such as the inductor and the antenna using the metal magnetic powder has a high complex component of permeability, which is a loss in the GHz band.
1. A soft magnetic metal powder comprising iron as a main component and having an average particle diameter of 300 nm or less and a coercive force (Hc) of 16 to 119 kA / m (200 to 1500 Oe) and a saturation magnetization of 90 A m 2 / And a volume resistivity of 1.0 x 10 < 1 > OMEGA .cm or more as measured by a four-probe method is 1.0 m < 2 > , The loss coefficient at the GHz band can be suppressed to a low level.

Description

자성 부품과 그것에 이용되는 연자성 금속 분말 및 그 제조 방법{MAGNETIC COMPONENT, AND SOFT MAGNETIC METAL POWDER USED THEREIN AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a magnetic component, a soft magnetic metal powder used therefor, and a method of manufacturing the same. BACKGROUND ART [0002]

본 발명은, 고주파대에서 사용되는 자성 부품과, 그것을 구성하는 연자성 금속 분말 및 그 연자성 금속 분말의 제조 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a magnetic component used in a high frequency band, a soft magnetic metal powder constituting the magnetic component, and a method of manufacturing the soft magnetic metal powder.

최근, 휴대 전화나 노트 PC, 액정 TV 등의 전자 기기에서 사용되는 신호는, 고주파화가 진행되고 있다. 벌써 현재는 GHz대의 신호도 실용화하고 있어, 장래적으로는 10 GHz를 넘는 주파수대역의 이용도 예상되고 있다. 이러한 기기의 고주파 화에 수반해, 전자 회로나 그 외의 수동 소자라고 하는 개별 부품에 대해서도 고주파 영역에서의 성능 향상이 요구되고 있다.
2. Description of the Related Art In recent years, signals used in electronic devices such as cellular phones, notebook PCs, liquid crystal TVs, and the like are becoming higher in frequency. We are already putting the signal of the GHz band into practical use, and the use of the frequency band exceeding 10 GHz in the future is also expected. As the frequency of such devices is increased, it is required to improve performance in a high frequency range even for individual components such as electronic circuits and other passive elements.

또, 이러한 기기는 모바일로서 사용되는 것을 목적으로 하고, 소형화 및 저소비 전력화가 진행되고 있다. 따라서, 개별 부품에는, 고주파 대역에서의 특성, 저손실화가 요구된다. 그러나, 기기를 구성하는 부품 중에서도, 수동 소자는 재료의 물성에 근거하여 특성이 정해지는 경우가 많아, 고주파 대역에서의 특성 향상은 용이하지 않다.
In addition, such a device is intended to be used as a mobile device, and its miniaturization and low power consumption are progressing. Therefore, the individual components are required to have characteristics in the high frequency band and low loss. However, among the components constituting the device, the characteristics of the passive device are often determined based on the physical properties of the material, and it is not easy to improve the characteristics in the high frequency band.

예를 들면, 인덕터나 안테나 등의 자성 부품은, 유전율 및 투자율(透磁率)이라고 하는 물리 특성에 의해서 제품 특성이 정해진다고 해도 좋다. 인덕터는, 부품의 본체 중에 흐르는 자속을 이용하는 부품이다. 고주파 대역에서 사용할 수 있는 인덕터를 얻으려면, 고주파 영역에서 투자율을 보유할 뿐만 아니라, 고주파 영역에서도 손실이 작은 자성 재료를 개발해야 한다.
For example, a magnetic component such as an inductor or an antenna may have a product characteristic determined by a physical property called a dielectric constant and a magnetic permeability. An inductor is a part that uses magnetic flux flowing in the main body of the part. In order to obtain an inductor that can be used in a high frequency band, it is necessary to develop a magnetic material having not only a magnetic permeability in a high frequency region but also a loss in a high frequency region.

또, 안테나의 경우에서는, 통신 방식 혹은 기술의 진보에 따라 복수의 주파수대에 대응한 안테나의 탑재가 필요해지고 있다. 게다가 전자 기기 내에서의 안테나의 점유 면적은 가능한 한 작게 하는 것이 요망되고 있다. 소정의 주파수를 수신할 때의 안테나 길이는, 투자율의 실수부와 유전율의 실수부의 곱의 1/2승에 반비례하는 길이가 좋은 것이 알려져 있다. 즉, 안테나 길이를 짧게 하려면, 사용되는 주파수역에서 투자율이 높은 자성 재료를 개발해야 한다. 게다가 안테나는 손실이 작은 것이 가장 중요하기 때문에, 고주파 영역에서 손실이 작은 자성체가 필요하게 된다.
In the case of an antenna, it is necessary to mount an antenna corresponding to a plurality of frequency bands according to advancement of a communication method or technique. In addition, it is desired to make the occupied area of the antenna within the electronic apparatus as small as possible. It is known that the antenna length when receiving a predetermined frequency is in inverse proportion to the 1/2 power of the product of the real part of the permeability and the real part of the permittivity. That is, in order to shorten the antenna length, it is necessary to develop a magnetic material having a high magnetic permeability at a used frequency range. In addition, since the antenna has a small loss, it is most important that a magnetic body having a small loss in a high frequency region is required.

현재, 이러한 인덕터나 안테나에 이용되는 자성 재료로서는, 페라이트로 대표되는 자성 산화철, 철이나 이들의 합금을 중심으로 한 금속 자성 재료(이후 「종래의 자성 재료」라고 칭함)가 사용된다. 그러나, 수 100 MHz 이상의 고주파 역에서는, 이러한 자성 재료에 기인하는 손실이 증대하기 때문에 적합하게 사용할 수 없다고 하는 문제가 있다. 그 원인은, 입자 지름이 자구(磁區) 사이즈보다 크기 때문에, 자화가 반전할 때에 자벽(磁壁)의 이동을 따라, 큰 히스테리시스 손실이 발생함으로써, 입자 지름이 표피 사이즈 이상인 것에 의해, 큰 와전류(渦電流) 손실이 발생하는 것에 의한 것이라고 생각할 수 있다.
At present, as a magnetic material used for such an inductor or an antenna, a magnetic iron oxide (hereinafter referred to as a "conventional magnetic material") mainly composed of magnetic iron oxide, iron or an alloy thereof represented by ferrite is used. However, there is a problem in that, in a high frequency range of several hundred MHz or more, the loss due to such a magnetic material increases, so that it can not be suitably used. The reason for this is that since the particle diameter is larger than the magnetic domain size, a large hysteresis loss is generated along with the movement of the magnetic wall when the magnetization is reversed, so that the particle diameter is larger than the skin size, Eddy current) loss is generated.

그러한 배경 중, 특허문헌 1에서는 안테나에 사용되는 금속 자성 입자로서 나노 오더의 편평 입자가 제안되고 있다.
Among such backgrounds, Patent Document 1 proposes nano-order flat particles as metal magnetic particles used in an antenna.

일본 특허공개 2010-103427호 공보Japanese Patent Application Laid-Open No. 2010-103427

고주파대에서 이용하는 자성 부품에 나노 오더의 자성 입자를 이용하는 것은, 자벽이 형성되는 것보다 작은 단위로 자화(磁化)를 반전시킴으로써, 자벽의 이동에 따른 히스테리시스 손실을 저감 하려고 하는 것이다. 또한, 자성 입자를 표피 사이즈 이하로 함으로써 와전류 손실도 저감 하려고 하는 것이다. 즉 나노 오더의 자성 입자는, 고주파대에서 저손실의 자성 부품을 얻을 수 있을 가능성이 있다고 생각할 수 있다.
The use of nano-order magnetic particles in a magnetic component used in a high-frequency band is intended to reduce hysteresis loss due to the movement of the magnetic domain wall by inverting the magnetization in a smaller unit than the domain wall is formed. It is also intended to reduce the eddy current loss by making the magnetic particles smaller than the skin size. In other words, it can be considered that the magnetic particles of the nano order have a possibility of obtaining a low-loss magnetic component in the high-frequency band.

그런데, 특허문헌 1의 금속 자성 입자를 이용한 자성 부품은, 종래의 자성 재료보다 손실은 적기는 하지만, 1 GHz에서의 손실을 나타내는 tanδ의 값이 단락 0104의 기재에 의하면 0.18이며, 새로운 저손실의 물질로 하는 것이 바람직하다.
However, although the magnetic part using the metal magnetic particles of Patent Document 1 has a lower loss than that of the conventional magnetic material, the value of tan? Representing loss at 1 GHz is 0.18 according to the description of paragraph 0104, and a new low- .

그래서, 본 발명에서는 손실이 충분히 낮은 자성 부품과 그것을 얻기 위한 나노 오더의 연자성 금속 분말 및 그 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.Therefore, it is an object of the present invention to provide a magnetic component having a sufficiently low loss, a soft magnetic metal powder having a nano order for obtaining the same, and a manufacturing method thereof.

상기 과제는, 특정의 구성으로 이루어지는 연자성 금속 분말을 이용하여 자성 부품을 형성하는 것으로 해결할 수 있다.
The above problem can be solved by forming a magnetic component using a soft magnetic metal powder having a specific constitution.

보다 구체적으로는, 그 연자성 금속 분말은,More specifically, the soft magnetic metal powder is a soft magnetic metal powder,

철을 주성분으로 하고,With iron as the main component,

평균 입자 지름이 300 nm 이하,An average particle diameter of 300 nm or less,

보자력(保磁力)(Hc)이 16~119 kA/m(200~1500 Oe), Coercive force (Hc) of 16 to 119 kA / m (200 to 1500 Oe)

포화자화(飽和磁化) 90 A㎡/kg 이상이며,Saturation magnetization (saturated magnetization) of 90 A m < 2 > / kg or more,

상기 연자성 금속 분말 1.0 g을 64 MPa(20 kN)로 수직으로 가압한 상태에서, 1.0 g of the soft magnetic metal powder was vertically pressurized to 64 MPa (20 kN)

4탐침 방식으로 측정한 체적저항률이 1.0×101Ω·㎝ 이상인 성질을 가지는 것을 특징으로 한다.
4 probe having a volume resistivity of 1.0 x 10 < 1 > OMEGA .cm or more.

또, 상기 연자성 금속 분말은, 게다가Further, the soft magnetic metal powder may further comprise

상기 연자성 금속 분말은 코어/쉘 구조를 형성하고, 코어가 철 또는 철-코발트 합금, 쉘이 철, 코발트, 알루미늄, 규소, 희토류 원소(Y를 포함함), 마그네슘 중 적어도 1종을 포함한 복합 산화물이다.
Wherein the soft magnetic metal powder forms a core / shell structure and the core is a composite of iron or iron-cobalt alloy and the shell comprises at least one of iron, cobalt, aluminum, silicon, rare earth elements (including Y) Oxide.

또, 상기 연자성 금속 분말은,In addition, the soft magnetic metal powder may be,

상기 철-코발트 합금에서의 철-코발트 비는, 원자비로 Co/Fe=0.0~0.6이다.
The iron-cobalt ratio in the iron-cobalt alloy is Co / Fe = 0.0 to 0.6 in atomic ratio.

또, 상기 연자성 금속 분말에는, 알루미늄이 포함되고, Fe와 Co의 총화와의 원자비가, Al/Fe와 Co의 총화의 합계=0.01~0.30이다.
The soft magnetic metal powder contains aluminum and has an atomic ratio of the sum of Fe and Co to a total of Al / Fe and Co = 0.01 to 0.30.

또, 상기 연자성 금속 분말은,In addition, the soft magnetic metal powder may be,

상기 연자성 금속 분말과 에폭시 수지를 80:20의 질량 비율로 혼합해, 가압성형 했을 때에, When the soft magnetic metal powder and the epoxy resin were mixed in a mass ratio of 80:20,

복소 투자율의 실수부를 μ', 허수부를 μ", 손실 계수를 tanδ (=μ"/μ')로 하고, Let μ 'be the real part of the complex permeability, μ' be the imaginary part, and tanδ be the loss coefficient (= μ "/ μ '),

1 GHz의 주파수에서 μ'>1.5 또한 μ"<0.5, tanδ<0.15이며, 또한 2 GHz의 주파수에서 μ'>1.5 또한 μ"<1.5, tanδ<0.5인 것을 특징으로 한다.
Mu] &gt; 1.5 at the frequency of 1 GHz and mu "&lt; 0.5 and tan < 0.15 at the frequency of 2 GHz.

또 본 발명은, 상기 연자성 금속 분말을 이용한 인덕터 및 안테나를 제공하는 것이다.
The present invention also provides an inductor and an antenna using the soft magnetic metal powder.

또, 본 발명의 연자성 금속 분말의 제조 방법은, Further, in the method for producing a soft magnetic metal powder of the present invention,

철 이온을 포함하는 용액 중에 산소를 함유하는 기체를 불어 넣으면서, 알루미늄, 규소, 희토류 원소(Y를 포함함), 마그네슘 중 적어도 1종의 수용액을 첨가하여, 알루미늄, 규소, 희토류 원소(Y를 포함함), 마그네슘 중 적어도 1종을 포함하는 전구체를 형성하는 전구체 형성 공정과, (Including Y) is added by adding an aqueous solution of at least one of aluminum, silicon, a rare earth element (including Y) and magnesium while blowing an oxygen-containing gas into a solution containing iron ions, A precursor forming step of forming a precursor containing at least one of magnesium and magnesium,

상기 전구체를 환원해 금속 분말로 하는 전구체 환원 공정과, A precursor reducing step of reducing the precursor to a metal powder,

상기 전구체 환원 공정에서 얻어진 상기 금속 분말에 산소를 더 작용시켜 상기 금속 분말 표면에 산화막을 형성시키는 서(徐)산화 공정을 가지는 것을 특징으로 한다.
And a slow oxidation process in which oxygen is further added to the metal powder obtained in the precursor reduction step to form an oxide film on the surface of the metal powder.

또, 상기 제조 방법에서는, 상기 철 이온을 포함하는 용액이 철 화합물과 코발트 화합물의 수용액인 것을 특징으로 한다.
Further, in the above production method, the solution containing the iron ions is an aqueous solution of an iron compound and a cobalt compound.

또, 상기 제조 방법에서는, 상기 전구체 형성 공정에서 얻어지는 상기 전구체는, 분말 X선 회절법에 의해 스피넬형 결정 구조를 나타내는 것을 특징으로 한다.
Further, in the above production method, the precursor obtained in the precursor forming step is characterized by exhibiting a spinel crystal structure by powder X-ray diffraction.

또, 상기 제조 방법에서는, 상기 전구체 환원 공정은 상기 전구체를 250℃~650℃의 온도 하에서 환원성 가스에 노출하는 것을 특징으로 한다.
In the above production method, the precursor reduction step is characterized in that the precursor is exposed to a reducing gas at a temperature of 250 ° C to 650 ° C.

또, 상기 제조 방법에서는, 상기 서산화 공정은, 상기 금속 분말을 20℃~150℃의 온도 하에서, 불활성 가스에 산소가 함유된 가스에 노출하는 공정인 것을 특징으로 한다.In the above manufacturing method, the desulfurizing step is a step of exposing the metal powder to a gas containing oxygen in an inert gas at a temperature of 20 to 150 캜.

본 발명의 연자성 금속 분말에 의하면, 1 GHz에서의 투자율의 실수부인 μ'가 1.5 이상이고, 손실 계수가 0.15 이하가 되는 저손실의 자성 부품을 얻을 수가 있다.According to the soft magnetic metal powder of the present invention, it is possible to obtain a low-loss magnetic component in which μ ', which is the real number of magnetic permeability at 1 GHz, is 1.5 or more and the loss coefficient is 0.15 or less.

도 1은 본 발명의 자성 부품인 안테나의 구성을 예시하는 도면이다.
도 2는 본 발명의 자성 부품인 코일 부품의 구성을 예시하는 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 연자성 분말의 TEM 사진이다.
도 4는 본 발명에 따른 연자성 분말의 TEM 사진이다.
Fig. 1 is a diagram illustrating a configuration of an antenna which is a magnetic component of the present invention.
2 is a diagram illustrating the configuration of a coil component that is a magnetic component of the present invention.
3 is a TEM photograph of the soft magnetic powder according to the present invention.
4 is a TEM photograph of the soft magnetic powder according to the present invention.

이하 본 발명의 자성 부품 및 그들에 이용되는 연자성 금속 분말과 그 제조 방법에 대해 설명을 실시한다. 다만, 본 실시형태는 본 발명의 일 실시형태를 예시하는 것이고, 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 한, 이하의 내용을 변경할 수 있다.
Hereinafter, the magnetic parts of the present invention and the soft magnetic metal powder used for them and the manufacturing method thereof will be described. However, the present embodiment exemplifies one embodiment of the present invention, and the following contents can be changed without departing from the spirit of the present invention.

본 발명의 자성 부품은, 본 발명의 연자성 금속 분말을 압축 성형한 성형체에 의해서 구성된다. 특히, 자성 부품으로서는, 안테나와 코일 부품을 예시한다.
The magnetic component of the present invention is constituted by a molded body obtained by compression molding the soft magnetic metal powder of the present invention. Particularly, as an example of magnetic parts, an antenna and a coil part are exemplified.

도 1은, 고주파용 자성 재료를 적용한 안테나의 일례를 나타낸 도이다. 도시한 안테나(10)는 도체판(1) 위에 방사판(4)을 배치하고, 방사판(4)에 급전하기 위해서 급전점(2)과 단락판(3)을 구비하고, 도체판(1)과 방사판(4)의 사이에 연자성 금속 분말에 의한 성형체(5)를 협지한 구조를 가진다. 이러한 구조를 구비함으로써, 파장 단축을 도모할 수 있어 안테나(10)의 소형화를 실현할 수 있다.
1 is a view showing an example of an antenna to which a high-frequency magnetic material is applied. The illustrated antenna 10 includes a radiation plate 4 disposed on a conductor plate 1 and a feed point 2 and a shorting plate 3 for supplying power to the radiation plate 4, ) And the radiation plate (4) sandwich the formed body (5) made of the soft magnetic metal powder. By providing such a structure, the wavelength can be shortened and the antenna 10 can be downsized.

도 2는, 고주파용 자성 재료를 이용하여 구성되는 코일 부품의 일례를 나타낸 도이다. 도시한 코일 부품(12)은 전극(6)과, 돌출부(鍔)(7)와, 권선(8)과, 권심(9)을 구비하여 구성되어 있다. 연자성 금속 분말의 성형체인 권심(9)은 가늘고 긴 기둥 모양의 직방체이며 직방체의 짧은 축 방향의 단면이 장방형 단면을 가지고 있다. 돌출부(7)는 권심(9)의 장방형 단면보다 큰 장방형 단면을 가지고, 권심(9)의 장축 방향으로 두께가 얇은 직방체의 구조를 가지고 있다. 돌출부(7)도 연자성 금속 분말의 성형체로 형성해도 좋다.
Fig. 2 is a view showing an example of a coil part constituted by using a high-frequency magnetic material. The illustrated coil component 12 is constituted by an electrode 6, a flange 7, a winding 8 and a winding core 9. The core 9 as a molding of the soft magnetic metal powder is an elongated columnar rectangular parallelepiped having a rectangular cross section in the short axial direction. The projecting portion 7 has a rectangular parallelepipedic cross section having a larger rectangular cross section than the rectangular cross section of the core 9 and having a thin thickness in the major axis direction of the core 9. The projections 7 may also be formed of a molded body of soft magnetic metal powder.

다음으로, 본 발명의 연자성 금속 분말에 대해서 상세히 설명한다.
Next, the soft magnetic metal powder of the present invention will be described in detail.

<연자성 금속 분말의 조성>&Lt; Composition of soft magnetic metal powder &

본 발명의 연자성 금속 분말은, Fe(철) 혹은, Fe와 Co(코발트)에, Al(알루미늄), Si(규소), 희토류 원소(Y(이트륨)를 포함함), Mg(마그네슘) 중 적어도 1종(이후 「Al 등」이라고 함)이 포함된다. The soft magnetic metal powder of the present invention is a soft magnetic metal powder which contains Fe (iron) or Fe and Co (cobalt), Al (aluminum), Si (silicon), rare earth element (including Y (yttrium) At least one kind (hereinafter referred to as &quot; Al etc. &quot;) is included.

Al 등 함유량에 관해서는, Fe와 Co의 총화에 대한 Al 등의 함유량이 20 at%이하가 되는 범위로 한다. 환원 처리를 실시하기 전의 전구체 상태에서는, Fe 혹은 Fe와 Co에 Al 등을 고용하고, 다음으로 그 전구체를 환원함으로써 금속 분말로 한다. 환원된 금속 분말은, 환원되기 쉬운 Fe, Co가 입자의 내부에 많이 존재하고, 환원되지 않는 산화알루미늄 등은 입자의 표면에 많이 존재하고 있다.
With regard to the content of Al or the like, the content of Al or the like with respect to the totalization of Fe and Co is set to be 20 at% or less. In the precursor state before the reduction treatment, Fe or Fe and Co are mixed with Al or the like, and then the precursor is reduced to obtain a metal powder. In the reduced metal powder, a large amount of Fe and Co that are likely to be reduced exist in the interior of the particles, and aluminum oxide or the like which is not reduced exists in many of the surfaces of the particles.

그 후에, 금속 분말의 표면을 산화시킴으로써 Al 등을 포함하는 절연막이 형성된다. 이것에 의해서, 금속 분말을 구성하는 입자의 전기 저항이 높아져, 자성 부품으로 했을 때에, 와전류 손실 등에 근거하는 손실이 개선된다. 또, 함유시키는 Al량을 많게 함으로써, 표층에 Al을 많이 포함한 산화막을 형성시킬 수 있고, 입자의 전기 저항이 높아지기 때문에 와전류 손실을 저감할 수 있어 tanδ는 작아진다. 또한, 표면에는 Al 등 뿐만 아니라, Fe 혹은 Fe와 Co가 잔류하는 경우도 있다.
Thereafter, the surface of the metal powder is oxidized to form an insulating film containing Al or the like. This increases the electrical resistance of the particles constituting the metal powder and improves the loss based on the eddy current loss and the like when the magnetic component is used. Further, by increasing the amount of Al to be contained, an oxide film containing a large amount of Al can be formed in the surface layer, and the electrical resistance of the particles is increased, so that the eddy current loss can be reduced and tan? In addition, Al, etc., Fe, Fe and Co may remain on the surface.

Co를 포함한 경우에, Co 함유량에 관해서는, 원자비율로 Fe에 대한 Co의 비율(이하 「Co/Fe 원자비」라고 함)로 0~60 at%를 함유시킨다. Co/Fe 원자비가 5~55 at%인 것이 보다 바람직하고, 10~50 at%인 것이 더욱 바람직하다. 이러한 범위에서 연자성 금속 분말은, 포화자화가 높고, 안정한 자성 특성을 얻기 쉽다.
When Co is contained, the Co content is 0 to 60 at% in terms of the ratio of Co to Fe (hereinafter referred to as &quot; Co / Fe atomic ratio &quot;) in atomic ratio. More preferably 5 to 55 at%, and still more preferably 10 to 50 at%, in terms of the Co / Fe atomic ratio. In such a range, the soft magnetic metal powder has high saturation magnetization and easy to obtain stable magnetic characteristics.

또, Al 등은 소결 방지 효과도 가지고 있고, 열처리시의 소결에 의한 입자의 조대화를 억제하고 있다. 본 명세서에서는 Al 등은 「소결 방지 원소」의 하나로서 취급하고 있다. 다만, Al 등은 비자성 성분이고, 너무나 많이 함유시키면 자성 특성이 희석되기 때문에 바람직하지 않다. Fe와 Co의 총화에 대한 Al 등 함유량은 1 at%~20 at%로 하는 것이 바람직하고, 3 at%~18 at%가 보다 바람직하고, 5 at%~15 at%가 더욱 바람직하다.
In addition, Al and the like have an effect of preventing sintering and suppress coarsening of particles by sintering at the time of heat treatment. In this specification, Al and the like are treated as one of the &quot; anti-sintering element &quot;. However, Al and the like are non-magnetic components, and if too much is added, the magnetic properties are diluted, which is not preferable. The content of Al or the like with respect to the totalization of Fe and Co is preferably 1 at% to 20 at%, more preferably 3 at% to 18 at%, and still more preferably 5 at% to 15 at%.

<제법><Manufacturing method>

본 발명의 연자성 금속 분말의 제법은, 전구체를 형성하는 전구체 형성 공정과, 얻어진 전구체를 환원하여 연자성 금속 분말로 하는 전구체 환원 공정을 포함한다. 또, 전구체 환원 공정 후, 취급을 용이하게 하기 위해서 연자성 금속 분말의 표면에 겨우 산화막을 형성시키는 서산화 공정을 추가해도 좋다. 전구체 형성 공정은, 습식으로의 공정이며, 전구체 환원 공정 및 서산화 공정은 건식으로의 공정이다.
The process for producing the soft magnetic metal powder of the present invention includes a precursor forming step of forming a precursor and a precursor reducing step of reducing the obtained precursor to obtain a soft magnetic metal powder. After the precursor reduction step, an oxidation step for forming an oxide film on the surface of the soft magnetic metal powder may be added to facilitate handling. The precursor formation process is a wet process, and the precursor reduction process and the oxidation process are dry processes.

전구체 형성 공정은, 원재료가 되는 원소를 포함하는 수용액 중을 산화함으로써, 산화 반응을 실시하게 해 그 결과 원재료가 되는 원소로 이루어지는 입자(전구체)를 얻는 공정이다.
The precursor forming step is a step of oxidizing an aqueous solution containing an element to be a raw material to obtain an oxide (reaction product), and consequently a particle (precursor) made of an element serving as a raw material.

전구체 환원 공정은, 전구체를 환원함으로써, 전구체 형성 공정으로 함유되는 산소를 제거하고, 원재료가 되는 원소로 이루어지는 연자성 금속 분말을 얻는 공정이다. 서산화 공정은, 얻어진 연자성 금속 분말의 표면에 약간의 산화막을 형성시키는 공정이다. 나노 오더의(연자성) 금속 분말은 활성이 높고, 상온에서도 산화하기 쉽다. 표면에 산화막을 형성하면, 공기 중에서도 안정하여 존재시킬 수 있게 된다. 이하 각각의 공정을 상술한다.
The precursor reduction step is a step of reducing the precursor to remove oxygen contained in the precursor forming step to obtain a soft magnetic metal powder composed of the element as a raw material. The oxidation step is a step of forming a slight oxide film on the surface of the obtained soft magnetic metal powder. The nano-order (soft magnetic) metal powder has high activity and is easily oxidized at room temperature. When an oxide film is formed on the surface, it can be stably present in air. Each process will be described in detail below.

<전구체 형성 공정>&Lt; Precursor Forming Step &

전구체 형성 공정에서는, 원재료로서 수용성의 철 화합물이 적합하게 이용된다. 수용성의 철 화합물로서는, 바람직하게는 황산철, 질산철, 염화철 등을 사용할 수 있고, 더욱 바람직하게는 황산철을 이용하는 것이 좋다. 반응은, 철 화합물의 수용액에 대해서, 산소를 포함하는 기체를 통기시키거나, 과산화수소 등의 산화제의 수용액을 첨가함으로써, 철의 산화물을 형성시키는 것으로 실시한다.
In the precursor forming step, a water-soluble iron compound is suitably used as a raw material. As the water-soluble iron compound, iron sulfate, iron nitrate, and ferric chloride can be preferably used, and iron sulfate is more preferably used. The reaction is carried out by allowing an oxygen-containing gas to pass through an aqueous solution of an iron compound or by adding an aqueous solution of an oxidizing agent such as hydrogen peroxide to form an iron oxide.

산화 반응에서는, 2가의 철(Fe2 )과 3가의 철(Fe3 )이 공존한 환경에서 반응시키는 것이 좋다. 가수가 다른 철을 공존 시킴으로써, 핵을 형성하기 쉬워져, 적당한 크기의 입자를 얻을 수 있게 된다. 여기서, 2가 철과 3가 철의 존재 비율은, 최종적인 전구체의 입자 사이즈를 제어하기 위해서 중요하고, Fe2 /Fe3 는 몰비로 1~300의 범위가 좋고, 바람직하게는 10~150의 범위, 더욱 바람직하게는 15~100의 범위이다.
In the oxidation reaction, it is preferable to carry out the reaction in an environment in which bivalent iron (Fe 2 + ) and trivalent iron (Fe 3 + ) coexist. By allowing coexistence of iron with a different number of valences, it becomes easy to form nuclei, and particles of suitable size can be obtained. Here, the presence ratio of divalent iron and trivalent iron is important for controlling the particle size of the final precursor, and Fe 2 + / Fe 3 + is preferably in the range of 1 to 300 in molar ratio, 150, and more preferably in the range of 15 to 100. [

Fe2 /Fe3 가 300을 넘으면 입도 분포가 나빠지기 때문에 바람직하지 않다. 또, Fe2 /Fe3 의 비율이 커지면 핵의 수가 적어져 입자 수가 적어지므로 입자 사이즈는 커진다. 반대로, Fe2 /Fe3 의 비율이 작아지면 핵의 수가 많아져 입자 수가 많아지므로 입자 사이즈는 작아진다. 3가의 철은 3가의 철 화합물을 첨가해도 좋고, 2가의 철을 산화시켜 생성시켜도 좋다.
When Fe 2 + / Fe 3 + is more than 300, the particle size distribution is deteriorated, which is not preferable. When the ratio of Fe 2 + / Fe 3 + is large, the number of nuclei is decreased and the number of particles is decreased, so that the particle size is large. On the other hand, if the ratio of Fe 2 + / Fe 3 + is small, the number of nuclei becomes large and the number of particles increases, so that the particle size becomes small. The trivalent iron may be a trivalent iron compound or may be produced by oxidizing a bivalent iron.

원재료로서는, 철에 코발트를 더해도 좋다. 코발트 재료로서는, 수용성 코발트 화합물을 이용하는 것이 좋다. 습식에서 반응시키기 때문이다. 수용성 코발트로서는, 바람직하게는 황산코발트, 질산코발트, 염화코발트 등을 사용할 수 있고, 더욱 바람직하게는 황산코발트를 이용하는 것이 좋다.
As a raw material, cobalt may be added to iron. As the cobalt material, a water-soluble cobalt compound is preferably used. This is because it reacts in a wet state. As the water-soluble cobalt, cobalt sulfate, cobalt nitrate, cobalt chloride and the like can be preferably used, and cobalt sulfate is more preferably used.

코발트의 첨가는 핵을 형성시키기 전에 첨가하는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 철 원료와 동시에 첨가하는 것이 좋다. 또한, 산화 반응 종료 후에 첨가해 피착시킬 수도 있다.
The addition of cobalt is preferably added before forming the nuclei, more preferably added simultaneously with the iron source. It may also be added after deposition of the oxidation reaction.

핵을 성장시키기 위한 산화는 수용액 중에 공기 혹은 산소를 불어넣는 것이 바람직하다. 유량이나 유속을 용이하게 조정할 수 있어 제조 장치가 대형화해도, 분출구를 증설함으로써, 용액에 균일하게 산화 반응을 일으키게 할 수 있기 때문이다. 또한, 산화제를 첨가하는 방법으로 산화시킬 수도 있다.
Oxidation for growing the nucleus is preferably carried out by blowing air or oxygen into the aqueous solution. This is because the flow rate and the flow rate can be easily adjusted, and even if the manufacturing apparatus is enlarged, the oxidation reaction can be uniformly caused in the solution by increasing the outlet port. It may also be oxidized by adding an oxidizing agent.

원재료에는, 철 혹은 철과 코발트에 더해 알루미늄, 규소, 희토류 원소(Y를 포함함), 마그네슘이라고 하는 원소를 더해도 좋다. 이러한 원소도 수용성의 화합물을 이용하는 것이 바람직하다. 이러한 원소는, 철 혹은 철과 코발트가 반응 용기에 첨가된 후에 첨가하는 것이 좋고, 산화 반응 도중에 첨가해 전구체 중에 고용시킬 수도 있고, 산화 반응 종료 후에 첨가해 피착시켜도 좋다. 또, 첨가 방법으로서는 단번에 첨가도 연속 첨가도 좋다.
The raw material may contain aluminum, silicon, rare-earth elements (including Y), and magnesium in addition to iron or iron and cobalt. It is preferable to use a water-soluble compound for such an element. These elements may be added after the addition of iron or iron and cobalt to the reaction vessel, or they may be added during the oxidation reaction to solidify them in the precursor, or they may be added after the oxidation reaction. As the addition method, it is also possible to add at once or continuously.

<전구체 환원 공정>&Lt; Precursor Reduction Process &

이상과 같이 습식에 의한 공정을 거쳐 얻어진 전구체를 건식의 공정으로 처리를 계속한다. 전구체 환원 공정에서는, 이 전구체를 250℃~650℃의 온도 하에서, 일산화탄소, 아세틸렌, 수소 등의 환원 가스에 노출함으로써, 가열 환원 처리를 실시한다. 이 때, 다단 환원을 실시해도 좋다. 다단 환원이란, 피처리체를 소정 온도 중에서 소정 시간 보지하는 환원 처리를, 온도를 변화시키면서 여러 차례 실시하는 것을 말한다. 보지하는 온도와 시간을 적정하게 제어함으로써, 완성된 금속 자성 분말의 특성을 제어할 수 있다. 이 환원 처리의 분위기로서 환원성 가스에 수증기를 첨가한 것을 이용하는 것도 바람직하다.
As described above, the precursor obtained through the wet process is subjected to the dry process. In the precursor reduction step, the precursor is heated and reduced by exposing it to a reducing gas such as carbon monoxide, acetylene, or hydrogen at a temperature of 250 ° C to 650 ° C. At this time, multistage reduction may be performed. The multi-stage reduction refers to performing the reducing process of holding the object to be processed at a predetermined temperature for a predetermined time several times while changing the temperature. By appropriately controlling the temperature and time to be held, the characteristics of the finished metal magnetic powder can be controlled. It is also preferable to use a gas obtained by adding steam to the reducing gas as the atmosphere for the reducing treatment.

<서산화 공정><Seosanification process>

가열 환원 후에 얻어진 것은 합금 자성 입자 분말이 되지만, 그대로 대기 중에서 취급하면 급속히 산화할 우려가 있기 때문에, 다음의 서산화 공정에 의해, 산화물층을 형성시킨다. 서산화 공정이란, 불활성 가스에 산화성 가스량을 서서히 늘리면서 20~300℃의 온도에서 소정 시간 처리함으로써, 입자 표면에 산화물층을 작성하는 공정이다. 실제로는, 환원이 종료된 후의 분체를, 이 서산화 공정을 실시하는 온도까지 냉각하고, 그 온도에서 서산화를 실시하는 것이 바람직하고, 이 온도에서 약산화성 가스에 의해서 상기 입자 표면에 산화물층을 형성시켜 안정화 처리하는 것이 좋다. 또한, 이 공정 중에서도, 서산화 처리의 약산화성 가스 중에 수증기를 첨가한 것을 이용해도 좋고, 수증기를 첨가하는 것에 의해 치밀한 막을 형성할 수 있게 되므로 바람직하다.
An alloy magnetic particle powder is obtained after heating and reduction, but if it is handled in the air as it is, it is likely to be oxidized rapidly. Therefore, an oxide layer is formed by the following oxidation step. The oxidation step is a step of forming an oxide layer on the particle surface by gradually processing the inert gas in an inert gas at a temperature of 20 to 300 DEG C for a predetermined time. In practice, it is preferable that the powder after the reduction is cooled to a temperature at which the oxidation step is carried out and the oxidation is carried out at that temperature. At this temperature, an oxide layer And stabilization treatment is preferably performed. Among these steps, a weakly oxidizing gas of the oxidation treatment may be added with steam, or a dense film may be formed by adding water vapor, which is preferable.

이와 같이 하여 얻어진 서산화 공정 후의 연자성 금속 분말에 대해서, 이하에 나타내는 방법에 의해 분체 특성 및 조성을 조사했다.
The soft magnetic metal powder thus obtained after the oxidation step was examined for powder characteristics and composition by the following method.

<평균 입자 지름><Average particle diameter>

평균 입자 지름은, 투과형 전자 현미경(일본 전자 주식회사제의 JEM-100CXMark-II형)을 사용하고, 100 kV의 가속전압으로, 명(明) 시야에서 금속 자성 분말을 관찰한 상을(예를 들면, 배율 58000배로) 사진 촬영해(예를 들면, 종횡의 배율을 9배로) 확대해, 복수의 사진으로부터 단분산하고 있는 입자를 랜덤으로 300개 선택하여, 각각의 입자에 대해서 입자 지름을 측정해, 그 평균치로부터 구했다.
The average particle diameter was measured using a transmission electron microscope (JEM-100CXMark-II type, manufactured by JEOL Ltd.), and the image obtained by observing the metallic magnetic powder in bright field at an acceleration voltage of 100 kV , Magnification: 58000 times). The photograph was taken (for example, the magnification of the magnification was 9 times), 300 particles randomly dispersed from a plurality of photographs were randomly selected, and the particle diameter was measured for each particle , And the average value was obtained.

<BET 비표면적><BET specific surface area>

BET 비표면적은, 유아사이오닉스 주식회사제의 4 소브 US를 이용하여, BET법에 의해 구했다.
The BET specific surface area was determined by the BET method using 4 Soves US manufactured by Infosysonics KK.

<연자성 금속 분말의 자성 특성 및 내후성의 평가>&Lt; Evaluation of magnetic properties and weatherability of soft magnetic metal powder &

얻어진 연자성 금속 분말의 자성 특성(벌크 특성)으로서 도우히데 공업 주식회사제의 VSM 장치(VSM-7 P)를 사용하여, 외부 자장 10 kOe(795.8kA/m)로, 보자력 Hc(Oe 및 kA/m), 포화자화 σs(A㎡/kg), 각형비 SQ를 측정했다. 또, 연자성 금속 분말의 내후성을 평가하는 지표(Δσs)로서 연자성 금속 분말을 설정 온도 60℃, 상대습도 90%의 항온 항습 용기 내에 1주간 보지하여, 상기 항온 항습 하에 보지하기 전과 후의 포화자화 σs를 측정하고, (보존전 σs- 보존 후 σs)/보존전 σs ×100(%)에 따라서 구했다.
The coercive force Hc (Oe and kA / m) was measured at an external magnetic field of 10 kOe (795.8 kA / m) using a VSM apparatus (VSM-7P) manufactured by Dohide Kogyo Co., m), saturation magnetization sigma s (Am &lt; 2 &gt; / kg) and squareness ratio SQ were measured. As an index (? S) for evaluating the weatherability of the soft magnetic metal powder, the soft magnetic metal powder was held in a constant temperature and humidity container having a set temperature of 60 占 폚 and a relative humidity of 90% for one week to measure the saturation magnetization ? s was measured and calculated according to? s after storage (? s after storage) /? s before storage (100%).

<연자성 금속 분말 입자의 조성 분석><Composition analysis of soft magnetic metal powder particles>

연자성 금속 분말 입자의 조성은, 금속 자성상과 산화막을 포함한 입자 전체의 질량분석을 실시하는 것에 의해서 구했다. Co, Al, Y, Mg, Si의 정량은 일본 쟈레르앗슈 주식회사제 고주파 유도 플라즈마 발광 분석 장치 ICP(IRIS/AP)를 이용했다. 또, Fe의 정량은 히라누마 산업 주식회사제 히라누마 자동 적정 장치(COMTIME-980)를 이용했다. 또, 산소의 정량은 LECO Corporation 제의 NITROGEN/OXYGEN DETERMETER(TC-436형)를 이용해서 행했다. 이러한 정량 결과는 질량%로서 부여되므로, 적당히 원자%(at%)로 변환함으로써, Co/Fe 원자비, Al/(Fe+Co) 원자비를 구했다.
The composition of the soft magnetic metal powder particles was obtained by carrying out mass analysis of the whole particles including the metal magnetic phase and the oxide film. Quantitative determination of Co, Al, Y, Mg, and Si was performed using a high frequency induction plasma emission spectrometer ICP (IRIS / AP) manufactured by Jarrels AS. In addition, the amount of Fe was measured using a Hirunuma automatic titration apparatus (COMTIME-980) manufactured by Hiranuma Industrial Co., In addition, oxygen was quantified using a NITROGEN / OXYGEN DETERMETER (TC-436 type) manufactured by LECO Corporation. Since this quantitative result is given as mass%, the Co / Fe atomic ratio and the Al / (Fe + Co) atomic ratio are obtained by appropriately converting to atomic% (at%).

<연자성 금속 분말의 체적저항률의 측정>&Lt; Measurement of volume resistivity of soft magnetic metal powder &

연자성 금속 분말의 체적저항률의 측정은, 미츠비시 화학 아날리테크 주식회사제 분체 저항 측정 유닛(MCP-PD51)과 미츠비시 화학 아날리테크 주식회사제 저저항 분체 측정 시스템 소프트웨어(MCP-PDLGPWIN)를 이용하여 분말 1.0 g을 64 MPa(20 kN)로 수직으로 가압한 상태로, 4탐침 방식으로 측정함으로써 구했다.
The volume resistivity of the soft magnetic metal powder was measured using a powder resistance measuring unit (MCP-PD51) manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation, Inc. and MCP-PDLGPWIN manufactured by MITSUBISHI CHEMICAL ANALYTECHNIC CO., LTD. 1.0 g was measured with a 4-probe method while being vertically pressurized to 64 MPa (20 kN).

<연자성 금속 분말의 성형체의 작성>&Lt; Preparation of molded article of soft magnetic metal powder &

얻어진 연자성 금속 분말은, 수지와 함께 혼련을 실시해, 성형체로 한다. 이 때에 사용되는 수지로서는, 공지의 열경화성 수지 모두 사용할 수 있다. 열경화성 수지로서는, 페놀 수지, 에폭시 수지, 불포화 폴리에스테르 수지, 이소시아네이트 화합물, 멜라민 수지, 요소 수지, 실리콘 수지 등에서 선택할 수 있다. 에폭시 수지로서는, 모노 에폭시 화합물, 다가 에폭시 화합물 중 어느 것 또는 이들의 혼합물이 이용된다.
The obtained soft magnetic metal powder is kneaded together with a resin to obtain a molded article. As the resin used at this time, any known thermosetting resin can be used. As the thermosetting resin, phenol resin, epoxy resin, unsaturated polyester resin, isocyanate compound, melamine resin, urea resin, silicone resin and the like can be selected. As the epoxy resin, any of a monoepoxy compound and a polyvalent epoxy compound or a mixture thereof is used.

여기서 모노 에폭시 화합물로서는, 부틸글리시딜에테르, 헥실글리시딜에테르, 페닐글리시딜에테르, 아릴글리시딜에테르, 파라-tert-부틸페닐글리시딜에테르, 에틸렌옥시드, 프로필렌옥시드, 파라크실릴글리시딜에테르, 글리시딜아세테이트, 글리시딜부틸레이트, 글리시딜헥소에이트, 글리시딜벤조에이트 등을 들 수 있다.
Examples of the monoepoxy compounds include butyl glycidyl ether, hexyl glycidyl ether, phenyl glycidyl ether, aryl glycidyl ether, para-tert-butylphenyl glycidyl ether, ethylene oxide, propylene oxide, para Xylyl glycidyl ether, glycidyl acetate, glycidyl butyrate, glycidyl hexoate, and glycidyl benzoate.

다가 에폭시 화합물로서는, 예를 들면, 비스페놀 A, 비스페놀 F, 비스페놀 AD, 비스페놀 S, 테트라메틸 비스페놀 A, 테트라메틸 비스페놀 F, 테트라메틸 비스페놀 AD, 테트라메틸 비스페놀 S, 테트라브로모 비스페놀 A, 테트라클로로 비스페놀 A, 테트라플루오로 비스페놀 A 등의 비스페놀류를 글리시딜화한 비스페놀형 에폭시 수지; 비페놀, 디하이드록시나프탈렌, 9,9-비스(4-히드록시페닐)플루오렌 등의 그 외의 2가 페놀류를 글리시딜화한 에폭시 수지; 1,1,1-트리스(4-히드록시페닐) 메탄, 4,4-(1-(4-(1-(4-히드록시페닐)-1-메틸에틸)페닐)에틸리덴) 비스페놀 등의 트리스 페놀류를 글리시딜화한 에폭시 수지; 1,1,2,2,-테트라키스(4-히드록시페닐)에탄 등의 테트라키스페놀류를 글리시딜화한 에폭시 수지; 페놀 노볼락, 크레졸 노볼락, 비스페놀 A 노볼락, 브롬화 페놀 노볼락, 브롬화 비스페놀 A 노볼락 등의 노볼락류를 글리시딜화한 노볼락형 에폭시 수지 등; 다가 페놀류를 글리시딜화한 에폭시 수지, 글리세린이나 폴리에틸렌글리콜 등의 다가 알코올을 글리시딜화한 지방족 에테르형 에폭시 수지; p-옥시안식향산, β-옥시나프토에산 등의 히드록시 카르복실산을 글리시딜화한 에테르 에스테르형 에폭시 수지; 프탈산, 테레프탈산과 같은 폴리카르복실산을 글리시딜화한 에스테르형 에폭시 수지; 4,4-디아미노디페닐메탄이나 m-아미노페놀 등의 아민 화합물의 글리시딜화물이나 트리글리시딜이소시아누레이트 등의 아민형 에폭시 수지 등의 글리시딜형 에폭시 수지와, 3,4-에폭시시클로헥실메틸-3',4'-에폭시시클로헥산카르복실레이트 등의 지환족 에폭시드 등이 예시된다.
Examples of the polyvalent epoxy compound include bisphenol A, bisphenol F, bisphenol AD, bisphenol S, tetramethyl bisphenol A, tetramethyl bisphenol F, tetramethyl bisphenol AD, tetramethyl bisphenol S, tetrabromobisphenol A, Bisphenol type epoxy resins obtained by glycidylating bisphenols such as bisphenol A and tetrafluorobisphenol A; other divalent phenols such as biphenol, dihydroxynaphthalene and 9,9-bis (4-hydroxyphenyl) Tris (4-hydroxyphenyl) methane, 4,4- (1- (4- (1- (4-hydroxyphenyl) -1-methylethyl) Phenyl) ethylidene) bisphenol; epoxy resins obtained by glycidylating tetrakisphenols such as 1,1,2,2, -tetrakis (4-hydroxyphenyl) ethane; Phenol novolak, cresol novolak, bisphenol A novolac, brominated Novolak type epoxy resins obtained by glycidylation of novolacs such as novolac, novolac, novolac, novolac, novolac, novolac, novolac, novolac, novolac and novolac bromoborate, glycidylated polyhydric phenols, glycidyl, polyethylene glycol and other polyhydric alcohols Ether-type epoxy resins obtained by glycidylating hydroxycarboxylic acids such as p-oxybenzoic acid and? -Oxynaphthoic acid, ester-type epoxy resins obtained by glycidylating polycarboxylic acids such as phthalic acid and terephthalic acid Epoxy resins such as glycidylates of amine compounds such as 4,4-diaminodiphenylmethane and m-aminophenol, glycidyl type epoxy resins such as amine type epoxy resins such as triglycidyl isocyanurate, And alicyclic epoxides such as 3,4-epoxycyclohexylmethyl-3 ', 4'-epoxycyclohexanecarboxylate and the like.

상술한 에폭시 수지 중에서도, 저장 안정성을 높인다고 하는 관점에서, 다가 에폭시 화합물이 바람직하다. 다가 에폭시 화합물 중에서도, 생산성이 압도적으로 높기 때문에, 글리시딜형 에폭시 수지가 바람직하고, 보다 바람직하게는 경화물의 접착성이나 내열성이 뛰어난 것으로부터, 다가 페놀류를 글리시딜화한 에폭시 수지로 하는 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는 비스페놀형 에폭시 수지인 것이 좋고, 특히, 비스페놀 A를 글리시딜화한 에폭시 수지와 비스페놀 F를 글리시딜화한 에폭시 수지가 좋다.
Among the epoxy resins described above, a polyhydric epoxy compound is preferable from the viewpoint of enhancing storage stability. Of the polyvalent epoxy compounds, glycidyl type epoxy resins are preferable because of their high productivity, and more preferably epoxy resins obtained by glycidylating polyhydric phenols are preferable because of excellent adhesiveness and heat resistance of cured products . More preferably, the epoxy resin is preferably a bisphenol-type epoxy resin, and more preferably an epoxy resin obtained by glycidylating an epoxy resin glycidylated with bisphenol A and bisphenol F.

또, 수지의 형태로서는 액상을 나타내는 것이 바람직하다. 또한, 조성물을 고형으로 유지하는 의미에서, 에폭시 당량으로서는 300 이상인 것이 바람직하다.
It is preferable that the form of the resin is a liquid phase. In terms of keeping the composition solid, the epoxy equivalent is preferably 300 or more.

연자성 금속 분말과 에폭시 수지의 혼합의 비율은, 금속/수지로 나타내면, 질량비로 30/70~99/1이 바람직하고, 보다 바람직하게는 50/50~95/5이며, 더욱 바람직하게는 70/30~90/10이다. 수지가 너무 적으면 성형체가 되지 않고, 너무 많으면 소망한 자기 특성을 얻을 수 없기 때문이다.
The mixing ratio of the soft magnetic metal powder and the epoxy resin is preferably from 30/70 to 99/1, more preferably from 50/50 to 95/5 by mass ratio, more preferably from 70/70 to 99/5, / 30 to 90/10. If the amount of the resin is too small, the molded article will not be formed. If the resin is too much, desired magnetic properties can not be obtained.

본 발명의 연자성 금속 분말은, 압축 성형에 의해서, 임의의 형상으로 할 수 있다. 실용으로서 공급되는 것은, 도 1 및 도 2에서 예시한 것 같은 형상이 된다. 그러나 이하의 실시예에서는, 도너츠상으로 성형하고, 자성 부품으로서의 특성을 평가했다.
The soft magnetic metal powder of the present invention can be formed into an arbitrary shape by compression molding. The supply for practical use has a shape as illustrated in Figs. 1 and 2. However, in the following embodiments, the molded article was formed into a donut shape, and the characteristics as a magnetic component were evaluated.

연자성 금속 분말과 에폭시 수지를 80:20의 중량 비율로 칭량하고, 주식회사 EME 사제 진공 교반·탈포 믹서(V-mini300)를 이용하여, 에폭시 수지에 분산시켜 페이스트상으로 했다. 이 페이스트를 핫 플레이트 위에서 60℃, 2시간 건조 시키고, 연자성 금속 분말-수지의 복합체를 얻었다. 이 복합체를 해립하여 복합체의 분말을 제작하고, 이 복합체 분말 0.2 g을 도너츠상의 용기 내에 넣고, 핸드 프레스기에 의해 1 t의 하중을 가함으로써, 외경 7 mm, 내경 3 mm의 토로이덜 형상의 성형체를 얻었다.
The soft magnetic metal powder and the epoxy resin were weighed at a weight ratio of 80:20 and dispersed in an epoxy resin using a vacuum stirring / defoaming mixer (V-mini300, manufactured by EME Co., Ltd.) to obtain a paste. This paste was dried on a hot plate at 60 DEG C for 2 hours to obtain a soft magnetic metal powder-resin composite. This composite was disintegrated to prepare a powder of the composite. 0.2 g of the composite powder was placed in a donut-shaped container and a load of 1 t was applied by a hand press machine to form a toroidal shaped article having an outer diameter of 7 mm and an inner diameter of 3 mm .

<연자성 금속 분말-수지의 복합체의 고주파 특성 평가>&Lt; Evaluation of high-frequency characteristics of soft magnetic metal powder-resin composite &

얻어진 연자성 금속 분말-수지 복합체의 성형체의 고주파 특성으로서, 아지렌트·테크놀로지 주식회사제의 네트워크·애널라이저(E8362C)와 주식회사 칸토 전자 응용 개발제의 동(同) 축형 S 파라미터법 샘플 홀더 킷(제품형 번호:CSH2-APC7, 시료 치수:φ7.0mm-φ3.04mm×5mm)를 이용하여 0.5~3 GHz에서의 투자율의 실부(μ'), 투자율의 허부(μ"), 손실 계수를 나타내는 tanδ를 측정했다. (E8362C) manufactured by Ajient Technology Co., Ltd. and the same axial type S-parameter method sample holder kit (manufactured by Kanto Electronics Application Development Co., Ltd.) as a high-frequency property of the molded product of the soft magnetic metal powder- (Μ ') of magnetic permeability at 0.5 to 3 GHz, an imaginary part of magnetic permeability (μ ") and a tan δ representing a loss coefficient are calculated using the following formula: CSH2-APC7, sample size: φ7.0 mm-φ3.04 mm × 5 mm Respectively.

실시예Example

[실시예 1][Example 1]

전구체 형성 공정을 다음과 같이 행했다. 5000 mL 비커에 순수 3000 mL와 12 mol/L의 수산화나트륨 100 ml를 넣어 온조기에서 40℃로 유지하면서 교반했다. 이것에 2 mol/L의 황산제이철(특급 시약) 용액과 1 mol/L의 황산 제일철(특급 시약) 수용액을 Fe2 /Fe3 =20의 혼합 비율로 혼합한 용액을 900 mL 첨가했다.
The precursor forming process was performed as follows. 3000 mL of pure water and 100 mL of sodium hydroxide of 12 mol / L were added to a 5000 mL beaker and stirred while maintaining the temperature at 40 ° C in the early stage. To this was added 900 mL of a solution of 2 mol / L ferric sulfate (special reagent) solution and 1 mol / L ferrous sulfate (special reagent) aqueous solution in a mixing ratio of Fe 2 + / Fe 3 + = 20.

그 후, 90℃까지 승온하고, 200 mL/min로 공기를 더 통기하여 산화를 40분간 계속했다. 공기를 질소로 전환하고 나서 10분간 숙성한 후, 0.3mol/L의 황산 알루미늄(특급 시약)을 80 ml 첨가하고, 200 mL/min로 공기를 통기하여 산화를 50분간 계속해, 산화를 완결시켰다. 이와 같이 하여, Fe에 Al이 고용한 전구체의 입자를 얻었다. 이 전구체를 상법에 의해 여과, 세정 후, 110℃에서 건조하고, 전구체의 건조 고형물(전구체 분말이라고도 함)을 얻었다.
Thereafter, the temperature was raised to 90 占 폚, air was further passed through at 200 mL / min, and oxidation was continued for 40 minutes. After air was converted to nitrogen, the mixture was aged for 10 minutes. Then, 80 ml of 0.3 mol / L aluminum sulfate (a special reagent) was added, and the oxidation was continued for 50 minutes by passing air at 200 mL / min to complete the oxidation. Thus, a precursor particle in which Al was solid-dissolved in Fe was obtained. This precursor was filtered and washed by a conventional method, and then dried at 110 ° C to obtain a dried solid (also referred to as a precursor powder) of the precursor.

다음으로, 전구체 환원 공정을 행했다. 이 Fe에 Al가 고용한 전구체 분말을, 통기 가능한 버킷 내에 투입하고, 상기 버킷을 관통형 환원 로(爐) 내에 장입하고, 수소 가스를 통기하면서, 500℃에서 60분간 환원 처리를 실시했다. 환원 처리 종료후, 금속철의 분말(연자성 금속 분말)을 얻었다.
Next, a precursor reduction process was performed. The precursor powder in which Al was solid-dissolved in Fe was charged into a ventable bucket, the bucket was charged into a through-type reduction furnace, and reduction treatment was performed at 500 占 폚 for 60 minutes while passing hydrogen gas. After the reduction treatment was finished, metallic iron powder (soft magnetic metal powder) was obtained.

그 후, 서산화 공정으로 이행하기 위해서, 로 내 분위기를 수소로부터 질소로 변환해, 질소를 흘린 상태로 로 내 온도를 강온 레이트 20℃/min로 80℃까지 저하시켰다. 서산화 공정에서는, 산화막 형성 초기 단계는 금속철의 분말이 급속히 산화하지 않게 N2에 대한 공기량이 1/125의 혼합 비율로 혼합한 가스를 로 내에 첨가하고, 산소·질소의 혼합 분위기 중에서 산화막을 형성시켜, 서서히 공기의 공급량을 늘리는 것에 의해서, 분위기 중에서의 산소 농도를 상승시켰다.
Thereafter, in order to proceed to the oxidation step, the atmosphere in the furnace was changed from hydrogen to nitrogen, and the furnace temperature was lowered to 80 占 폚 at a cooling rate of 20 占 폚 / min while flowing nitrogen. In the oxidation step, in the initial stage of the oxide film formation, a gas mixed at a mixing ratio of 1/125 of the air amount for N 2 is added into the furnace so that the metal iron powder is not rapidly oxidized, and an oxide film And the oxygen concentration in the atmosphere was increased by gradually increasing the supply amount of air.

최종적으로 공급되는 공기의 유량은 N2에 대해서 1/25의 첨가량으로 했다. 그 때, 로 내에 도입되는 가스의 총량은 질소의 유량을 조정함으로써 거의 일정하게 유지되도록 했다. 이 서산화 처리는, 대체로 80℃로 유지되는 분위기 하에서 실시했다.
The flow rate of the finally supplied air was set to 1/25 of N 2 . At that time, the total amount of gas introduced into the furnace was kept almost constant by adjusting the flow rate of nitrogen. This decarburization treatment was carried out in an atmosphere maintained at 80 캜.

이와 같이 하여 최종적인 연자성 금속 분말(표면 산화막을 가지는 것)을 얻을 수 있었다. 얻어진 연자성 금속 분말의 제 물성과 벌크 특성을 표 2에, 이것을 이용한 성형체의 고주파 특성을 표 3에 나타냈다. 또, 조성 및 전구체 환원 공정 및 서산화 공정의 조건에 대해서는 다른 실시예도 포함하여 표 1에 나타냈다.
Thus, a final soft magnetic metal powder (having a surface oxide film) was obtained. Table 2 shows the physical properties and bulk characteristics of the obtained soft magnetic metal powder and the high frequency characteristics of the molded body using the same. The conditions of the composition and precursor reduction process and the oxidation process are shown in Table 1 including other examples.

[실시예 2][Example 2]

5000 mL 비커에 순수 3000 mL와 12 mol/L의 수산화나트륨 100 ml를 넣고, 온조기에서 40℃로 유지하면서 교반했다. 이것에 1 mol/L의 황산 제일철(특급 시약) 수용액과 1 mol/L의 황산코발트(특급 시약) 용액을 4:1의 혼합 비율로 혼합한 용액을 900 mL과, 또한 (Fe2 +Co2 )/Fe3 =20이 되는 양의 2 mol/L의 황산제이철(특급 시약) 용액을 동시에 첨가했다. 이 이후는, 실시예 1과 동일한 순서를 반복함으로써, 연자성 금속 분말(Fe의 일부는 Co로 치환된 표면 산화막을 가지는 것도)을 얻었다. 얻어진 연자성 금속 분말의 제 물성과 벌크 특성을 표 2에, 이것을 이용한 성형체의 고주파 특성을 표 3에 나타냈다.
3000 mL of pure water and 100 mL of sodium hydroxide of 12 mol / L were added to a 5000 mL beaker, and the mixture was stirred while being kept at 40 캜 in an early stage. This a 1 mol / L of ferrous sulfate (reagent) solution and 1 mol / L of cobalt sulfate (reagent) was added 4: the solution was mixed in a mixing ratio of 1 900 mL, and also (Fe 2 + + Co 2 + ) / Fe 3 + = 20 was added at the same time to the reaction solution of 2 mol / L ferric sulfate (special reagent). Thereafter, the same procedure as in Example 1 was repeated to obtain a soft magnetic metal powder (a portion of Fe having a surface oxide film substituted with Co). Table 2 shows the physical properties and bulk characteristics of the obtained soft magnetic metal powder and the high frequency characteristics of the molded body using the same.

[실시예 3][Example 3]

실시예 2에서, 1 mol/L의 황산 제일철(특급 시약) 수용액과 1 mol/L의 황산코발트(특급 시약) 용액의 혼합 비율을 8:5로 변경한 이외는 실시예 2과 동일한 순서를 반복했다. 얻어진 연자성 금속 분말의 제 물성과 벌크 특성을 표 2에, 이것을 이용한 성형체의 고주파 특성을 표 3에 나타냈다.
In Example 2, the same procedure as in Example 2 was repeated except that the mixing ratio of 1 mol / L of ferrous sulfate (special reagent) aqueous solution to 1 mol / L of cobalt sulfate (special reagent) solution was changed to 8: 5 did. Table 2 shows the physical properties and bulk characteristics of the obtained soft magnetic metal powder and the high frequency characteristics of the molded body using the same.

여기서, 실시예 1~3에 대해 고찰한다. Co를 함유하고 있지 않은 실시예 1과 비교하면 Co를 함유하고 있는 실시예 2 및 3은 μ'가 높아지는 결과이었다. Co를 함유시켜, FeCo 합금으로 함으로써 자성 모멘트가 증가하여 포화자화가 높아져, 그것에 의해 투자율이 증가한 것이라고 생각할 수 있다. 즉, Co를 함유시키면 μ'가 증가하는 효과가 있다.
Here, the first to third embodiments will be discussed. Compared with Example 1, which did not contain Co, Examples 2 and 3 containing Co resulted in a higher μ '. When Co is added to the FeCo alloy, the magnetic moment is increased to increase the saturation magnetization, thereby increasing the magnetic permeability. That is, when Co is added, there is an effect of increasing μ '.

또, 통상 μ'가 오르면 공명 주파수가 저주파수 측으로 시프트 하여, tanδ는 악화되는(커진다) 경향이 있지만, 본 실시예에서는 Co량을 증가시켜 μ'를 증가시켜도 tanδ는 악화되지 않는(커지지 않는다) 결과가 되었다. 이 이유로서는, Co를 함유시킴으로써, 보다 치밀한 산화막을 형성할 수 있었기 때문에, 분체의 체적저항률이 올라, 와전류 손실을 저감할 수 있던 것이라고 생각된다. 즉, Co를 함유시킴으로써, tanδ를 악화(크게)시키지 않고 μ'를 개선하는 효과가 있는 것을 알 수 있었다.
In addition, although the resonance frequency is shifted to the low-frequency side and the tan delta tends to worsen (increase) when the value of mu 'increases, in this embodiment, the result of increasing the amount of Co and deteriorating the tan delta . For this reason, by containing Co, a denser oxide film can be formed, so that the volume resistivity of the powder is increased and the eddy current loss can be reduced. That is, by containing Co, it was found that there is an effect of improving μ 'without deteriorating (increasing) tan δ.

[실시예 4][Example 4]

실시예 2에서, 핵정을 형성시키기 위한 Fe3 의 양을(Fe2 +Co2 )/Fe3 =33으로 변경하고, 또한 산화 반응 도중에 첨가하는 0.3mol/L의 황산 알루미늄(특급 시약)의 양을 45 ml로 변경한 이외는, 실시예 2와 동일한 순서를 반복했다. 얻어진 연자성 금속 분말의 제 물성과 벌크 특성을 표 2에, 이것을 이용한 성형체의 고주파 특성을 표 3에 나타냈다.
In Example 2, the amount of Fe 3 + to form a tablet core (Fe 2 + + Co 2 +) / Fe 3 + = change to 33, and further the aluminum of 0.3mol / L sulfuric acid is added during the oxidation reaction (reagent ) Was changed to 45 ml, the same procedure as in Example 2 was repeated. Table 2 shows the physical properties and bulk characteristics of the obtained soft magnetic metal powder and the high frequency characteristics of the molded body using the same.

[실시예 5~8][Examples 5 to 8]

실시예 5~8에 대해서는, 실시예 4에서 황산 알루미늄을 표 1에 기재한 양으로 변경한 이외는, 실시예 4과 동일한 순서를 반복했다. 얻어진 연자성 금속 분말의 제 물성과 벌크 특성을 표 2에, 이것을 이용한 성형체의 고주파 특성을 표 3에 나타냈다.
With respect to Examples 5 to 8, the same procedure as in Example 4 was repeated except that the amount of aluminum sulfate was changed to the amount shown in Table 1 in Example 4. Table 2 shows the physical properties and bulk characteristics of the obtained soft magnetic metal powder and the high frequency characteristics of the molded body using the same.

여기서, 실시예 4~8에 대해 고찰한다. 함유시키는 Al량을 늘림으로써, tanδ가 작아지는 효과가 있는 것을 알 수 있었다. 본 발명에서는, Fe, Co, Al를 포함한 전구체를 환원하면, 환원되기 쉬운 Fe, Co는 입자의 내부에, 환원되기 어려운 산화알루미늄은 입자의 표면에 존재하게 되므로, 입자 표면에 Al를 포함한 산화막이 형성된다. 이 때문에, 함유시키는 Al량을 많이 하면, 입자 표면에 의해 많은 산화알루미늄을 포함한 산화막이 형성되게 되므로, 입자의 체적저항률은 높아져, 와전류 손실이 저감되어 tanδ는 작아진 것이라고 생각된다.
Here, the fourth to eighth embodiments will be discussed. By increasing the amount of Al to be contained, it was found that the effect of decreasing tan? In the present invention, when a precursor containing Fe, Co and Al is reduced, Fe and Co, which are easily reduced, are present in the inside of the particle and aluminum oxide, which is difficult to reduce, is present on the surface of the particle. . Therefore, if the amount of Al to be contained is large, an oxide film containing a large amount of aluminum oxide is formed by the surface of the particles, so that the volume resistivity of the particles is increased, and eddy current loss is reduced and tan?

또, 실시예 7에서 얻어진 분말의 TEM 사진을 도 3에 나타냈다. 이 TEM상은 100 kV의 가속전압을 걸어 촬영한 것이고, 코어의 부분이 검게 보이도록 콘트라스트를 조정하고 있다. 그 결과, 확인된 예로서 나타낸 도 3에는, 약(略)구상의 입자의 중심부에 어둡게 비치는 구상 부분이 있고, 그 주위를 얇고 거의 투명으로도 보이는 부분이 비치고 있다. 이 사진과 같이, 본 발명으로 얻어지는 연자성 금속 분말은, 금속으로 형성된 코어 부분과 산화막으로 형성된 쉘 부분에서 형성된다.
A TEM photograph of the powder obtained in Example 7 is shown in Fig. The TEM image was obtained by applying an acceleration voltage of 100 kV, and the contrast was adjusted so that the portion of the core appeared black. As a result, in Fig. 3 shown as a confirmed example, there is a globular portion darkened at the center of the approximately spherical particle, and a portion where the periphery thereof is thin and almost transparent is seen. As shown in the photograph, the soft magnetic metal powder obtained by the present invention is formed in a shell portion formed of a core portion formed of a metal and an oxide film.

코어/쉘 입자의 조성 분석은, 예를 들면 ICP 발광분석, ESCA, TEM-EDX, XPS, SIMS 등의 방법을 들 수 있다. 특히, ESCA에 의하면 입자 표면으로부터 깊이 방향에의 조성의 변화를 확인할 수 있고, 금속으로 형성되는 코어 부분과 산화물로 형성되는 쉘 부분을 판별할 수 있다. 또, TEM-EDX에 의하면 입자에 빔을 쪼여 EDX를 조사하고, 반정량함으로써, 입자의 대체의 조성을 확인할 수 있어 금속으로 형성되는 코어 부분과, 산화물로 형성되는 쉘 부분을 판별할 수 있다(예를 들면, 일본 특허공개 2006-128535호 [0078] 단락 등 참조).
The composition of the core / shell particles can be analyzed by, for example, ICP emission analysis, ESCA, TEM-EDX, XPS, SIMS and the like. Particularly, according to ESCA, the change in composition from the particle surface to the depth direction can be confirmed, and the core portion formed of metal and the shell portion formed of oxide can be identified. In addition, according to TEM-EDX, particles are irradiated with EDX, and the EDX is irradiated to determine the substitution composition of the particles by semi-quantitative determination, so that it is possible to identify the core portion formed of a metal and the shell portion formed of an oxide For example, Japanese Patent Laid-Open Publication No. 2006-128535 [paragraph [0078], etc.).

[실시예 9~10][Examples 9 to 10]

실시예 9~10에 대해서는, 실시예 8에서 환원 온도를 표 1에 기재한 온도로 변경한 이외는, 실시예 8과 동일한 순서를 반복했다. 얻어진 연자성 금속 분말의 제 물성과 벌크 특성을 표 2에, 이것을 이용한 성형체의 고주파 특성을 표 3에 나타냈다.
With respect to Examples 9 to 10, the same procedure as in Example 8 was repeated except that the reducing temperature was changed to the temperature shown in Table 1 in Example 8. Table 2 shows the physical properties and bulk characteristics of the obtained soft magnetic metal powder and the high frequency characteristics of the molded body using the same.

여기서, 실시예 7, 9, 10은 전구체의 환원 온도가 다르지만, 환원 온도가 높은 실시예만큼 μ'의 값이 높아지는 것을 알 수 있었다. 이 이유는, 환원 온도를 높게 함으로써, 환원이나 Fe, Co의 합금화가 촉진되었기 때문이라고 생각된다.
Here, in Examples 7, 9, and 10, it was found that although the reduction temperature of the precursor is different, the value of μ 'is increased as compared with the embodiment where the reduction temperature is high. The reason for this is believed to be the reduction of Fe and the alloying of Co by accelerating the reduction temperature.

[실시예 11][Example 11]

실시예 2에서, 관통형 환원 로 내에서의 수소가스에 의한 환원 온도를 600℃로 변경한 이외는, 실시예 2와 동일한 순서를 반복했다. 얻어진 연자성 금속 분말의 제 물성과 벌크 특성을 표 2에, 이것을 이용한 성형체의 고주파 특성을 표 3에 나타냈다.
In Example 2, the same procedure as in Example 2 was repeated except that the reduction temperature by the hydrogen gas in the through-type reduction furnace was changed to 600 캜. Table 2 shows the physical properties and bulk characteristics of the obtained soft magnetic metal powder and the high frequency characteristics of the molded body using the same.

[실시예 12][Example 12]

실시예 11에서, 핵정을 형성시키기 위한 Fe3 의 양을(Fe2 +Co2 )/Fe3 =85로 변경한 이외는, 실시예 11과 동일한 순서를 반복했다. 얻어진 연자성 금속 분말의 제 물성과 벌크 특성을 표 2에, 이것을 이용한 성형체의 고주파 특성을 표 3에, 얻어진 분말의 TEM 사진을 도 4에 나타냈다. 이 사진으로부터도, 본 발명으로 얻어지는 연자성 금속 분말은, 금속으로 형성된 코어 부분과 산화막으로 형성된 쉘 부분에서 형성되는 것을 알았다.
In Example 11, the same procedure as in Example 11 was repeated except that the amount of Fe 3 + for forming the nuclei was changed to (Fe 2 + + Co 2 + ) / Fe 3 + = 85. The physical properties and the bulk characteristics of the obtained soft magnetic metal powder are shown in Table 2, the high frequency characteristics of the molded body using the same, and the TEM photograph of the obtained powder are shown in Fig. It is also seen from this photograph that the soft magnetic metal powder obtained by the present invention is formed in a shell portion formed of a core portion formed of a metal and an oxide film.

[비교예 1][Comparative Example 1]

비교예 1의 연자성 금속 분말로서는, 시판되고 있는 Mn-Zn계 페라이트 분말을 이용했다. 이 연자성 금속 분말의 제 물성과 벌크 특성을 표 2에, 이것을 이용한 성형체의 고주파 특성을 표 3에 나타냈다.
As the soft magnetic metal powder of Comparative Example 1, a commercially available Mn-Zn ferrite powder was used. The physical properties and bulk characteristics of the soft magnetic metal powder are shown in Table 2, and the high frequency characteristics of the molded body using the same are shown in Table 3.

[비교예 2][Comparative Example 2]

비교예 2의 연자성 금속 분말로서는, 시판되고 있는 Fe-Cr-Si 분말을 이용했다. 이 연자성 금속 분말의 제 물성과 벌크 특성을 표 2에, 이것을 이용한 성형체의 고주파 특성을 표 3에 나타냈다.
As the soft magnetic metal powder of Comparative Example 2, a commercially available Fe-Cr-Si powder was used. The physical properties and bulk characteristics of the soft magnetic metal powder are shown in Table 2, and the high frequency characteristics of the molded body using the same are shown in Table 3.

Figure pct00001
Figure pct00001

Figure pct00003
Figure pct00003

(산업상의 이용 가능성)(Industrial availability)

본 발명의 연자성 금속 분말은, 인덕터, 안테나 뿐만 아니라, 자기 헤드, 자기 기록 매체의 하층재, 전자석의 철심, 트랜스 코어, 안테나, 전자기 실드재, 전파 흡수체로 한 연자성 용도에도 이용할 수 있다.
The soft magnetic metal powder of the present invention can be used not only for inductors and antennas but also for soft magnetic applications such as magnetic heads, lower layer materials of magnetic recording media, iron cores of electromagnets, trans cores, antennas, electromagnetic shielding materials and radio wave absorbers.

1: 도체판
2: 급전점
3: 단락판
4: 방사판
5: 성형체
6: 전극
7: 돌출부
8: 권선
9: 권심
10: 안테나
11: 코일
12: 코일 부품
1: conductor plate
2: feeding point
3: Short plate
4: Radiation plate
5: molded article
6: Electrode
7:
8: Winding
9: Reason
10: Antenna
11: Coil
12: Coil parts

Claims (12)

철을 주성분으로 하는 연자성 금속 분말로서:
평균 입자 지름이 300 nm 이하,
보자력(Hc)이 16~119 kA/m(200~1500 Oe),
포화자화 90 A㎡/kg 이상이며,
상기 연자성 금속 분말 1.0 g을 64 MPa(20 kN)로 수직으로 가압한 상태에서,
4탐침 방식으로 측정한 체적저항률이 1.0×101Ω·㎝ 이상인 연자성 금속 분말.
A soft magnetic metal powder comprising iron as a main component:
An average particle diameter of 300 nm or less,
A coercive force (Hc) of 16 to 119 kA / m (200 to 1500 Oe)
A saturation magnetization of 90 A m &lt; 2 &gt; / kg or more,
1.0 g of the soft magnetic metal powder was vertically pressurized to 64 MPa (20 kN)
4 A soft magnetic metal powder having a volume resistivity of 1.0 × 10 1 Ω · cm or more as measured by a probe method.
제1항에 있어서,
상기 연자성 금속 분말은 코어/쉘 구조를 형성하고, 코어가 철 또는 철-코발트 합금, 쉘이 철, 코발트, 알루미늄, 규소, 희토류 원소(Y를 포함함), 마그네슘 중 적어도 1종을 포함한 복합 산화물인, 연자성 금속 분말.
The method according to claim 1,
Wherein the soft magnetic metal powder forms a core / shell structure and the core is a composite of iron or iron-cobalt alloy and the shell comprises at least one of iron, cobalt, aluminum, silicon, rare earth elements (including Y) Oxide, soft magnetic metal powder.
제2항에 있어서,
상기 철-코발트 합금에서의 철-코발트 비는, 원자비로 Co/Fe=0.0~0.6인, 연자성 금속 분말.
3. The method of claim 2,
The iron-cobalt ratio in the iron-cobalt alloy is Co / Fe = 0.0 to 0.6 in atomic ratio.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 연자성 금속 분말에는 알루미늄이 포함되고, Fe와 Co의 총화와의 원자비가, Al/Fe와 Co의 총화의 합계=0.01~0.30인, 연자성 금속 분말.
4. The method according to any one of claims 1 to 3,
Wherein the soft magnetic metal powder contains aluminum and has a total atomic ratio of Fe to Co and a sum of Al / Fe and Co = 0.01 to 0.30.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 연자성 금속 분말과 에폭시 수지를 80:20의 질량 비율로 혼합해, 가압성형 했을 때에,
복소 투자율의 실수부를 μ', 허수부를 μ", 손실 계수를 tanδ (=μ"/μ')로서,
1 GHz의 주파수에서 μ'>1.5 또한 μ"<0.5, tanδ<0.15이며, 또한 2 GHz의 주파수에서 μ'>1.5 또한 μ"<1.5, tanδ<0.5인 것을 특징으로 하는 연자성 금속 분말.
5. The method according to any one of claims 1 to 4,
When the soft magnetic metal powder and the epoxy resin were mixed in a mass ratio of 80:20,
The real part of the complex permeability is denoted by μ ', the imaginary part is denoted by μ', and the loss coefficient is denoted by tan δ (= μ "/ μ '
Mu] &gt; 1.5 at a frequency of 1 GHz and mu "&lt; 0.5 and tan < 0.15 at a frequency of 2 GHz and mu '&gt; 1.5 at a frequency of 2 GHz.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 기재된 연자성 금속 분말을 사용하여 형성된 인덕터.
An inductor formed by using the soft magnetic metal powder according to any one of claims 1 to 5.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 기재된 연자성 금속 분말을 사용하여 형성된 안테나.
An antenna formed by using the soft magnetic metal powder according to any one of claims 1 to 5.
철 이온을 포함하는 용액 중에 산소를 함유하는 기체를 불어 넣으면서, 알루미늄, 규소, 희토류 원소(Y를 포함함), 마그네슘 중 적어도 1종의 수용액을 첨가하여, 알루미늄, 규소, 희토류 원소(Y를 포함함), 마그네슘 중 적어도 1종을 포함한 전구체를 형성하는 전구체 형성 공정,
상기 전구체를 환원하여 금속 분말로 하는 전구체 환원 공정,
상기 전구체 환원 공정으로 얻어진 상기 금속 분말에 산소를 더 작용시켜 상기 금속 분말 표면에 산화막을 형성시키는 서(徐)산화 공정을 가지는 연자성 금속 분말의 제조 방법.
(Including Y) is added by adding an aqueous solution of at least one of aluminum, silicon, a rare earth element (including Y) and magnesium while blowing an oxygen-containing gas into a solution containing iron ions, A precursor forming step of forming a precursor containing at least one of magnesium and magnesium,
A precursor reduction step of reducing the precursor to a metal powder,
Wherein the metal powder obtained by the precursor reduction process is further subjected to oxygen to further form an oxide film on the surface of the metal powder.
제8항에 있어서,
상기 철 이온을 포함하는 용액이 철 화합물과 코발트 화합물의 수용액인 연자성 금속 분말의 제조 방법.
9. The method of claim 8,
Wherein the solution containing the iron ions is an aqueous solution of an iron compound and a cobalt compound.
제8항 또는 제9항에 있어서,
상기 전구체 형성 공정으로 얻어지는 상기 전구체는, 분말 X선 회절법에 의해 스피넬형 결정 구조를 나타내는 연자성 금속 분말의 제조 방법.
10. The method according to claim 8 or 9,
Wherein the precursor obtained in the precursor forming step exhibits a spinel type crystal structure by a powder X-ray diffraction method.
제8항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 전구체 환원 공정은, 상기 전구체를 250℃~650℃의 온도 하에서 환원성 가스에 노출하는 연자성 금속 분말의 제조 방법.
11. The method according to any one of claims 8 to 10,
Wherein the precursor reducing step exposes the precursor to a reducing gas at a temperature of 250 ° C to 650 ° C.
제8항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 서산화 공정은, 상기 금속 분말을 20℃~150℃의 온도 하에서, 불활성 가스에 산소가 함유된 가스로 노출하는 공정인 연자성 금속 분말의 제조 방법.
The method according to any one of claims 8 to 11,
Wherein the step of exposing the metal powder is a step of exposing the metal powder to a gas containing oxygen in an inert gas at a temperature of 20 ° C to 150 ° C.
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