KR20150102084A - 압분 자심의 제조 방법, 압분 자심 및 코일 부품 - Google Patents

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Abstract

연자성 재료 분말을 이용한 압분 자심의 제조 방법으로서, 연자성 재료 분말과 바인더를 혼합하는 제1 공정과, 상기 제1 공정을 거쳐 얻어진 혼합물을 가압 성형하는 제2 공정과, 상기 제2 공정을 거쳐 얻어진 성형체를 열처리하는 제3 공정을 가지며, 상기 연자성 재료 분말은 Fe, Cr 및 Al을 포함하는 Fe-Cr-Al계 합금 분말이고, 상기 열처리에 의해 상기 연자성 재료 분말의 표면에 질량비로 내부의 합금상보다 Fe, Cr 및 Al의 합에 대한 Al의 비율이 높은 산화물층을 형성한다.

Description

압분 자심의 제조 방법, 압분 자심 및 코일 부품{Method for manufacturing powder magnetic core, powder magnetic core, and coil component}
본 발명은 연자성 재료 분말을 이용하여 구성된 압분 자심의 제조 방법, 압분 자심 및 압분 자심의 주위에 코일을 감아 장착하여 구성된 코일 부품에 관한 것이다.
종래부터 가전 기기, 산업 기기, 차량 등 다종 다양한 용도에서 인덕터, 트랜스, 초크 등의 코일 부품이 이용되고 있다. 코일 부품은 자심(자성 코어)과, 그 자심의 주위에 감겨진 코일로 구성된다. 이러한 자심으로는 자기 특성, 형상 자유도, 가격이 뛰어난 페라이트가 널리 이용되고 있다.
최근에 전자 기기 등의 전원 장치의 소형화가 진행된 결과, 소형·저배(低背)이고 대전류에 대해서도 사용 가능한 코일 부품의 요구가 강해지고, 페라이트와 비교하여 포화 자속 밀도가 높은 금속계 자성 분말을 사용한 압분 자심의 채용이 진행되고 있다. 금속계 자성 분말로서는 예를 들어 Fe-Si계, Fe-Ni계 등의 자성 합금 분말이 이용되고 있다. 코일 부품에는 가압 성형하여 얻어진 압분 자심의 주위에 코일을 감아 장착한 일반적인 구조 외에 소형·저배의 요구를 만족하기 위해 코일과 자성 분말이 일체적으로 가압 성형된 구조(코일 봉입 구조)도 채용되어 있다.
Fe-Si계, Fe-Ni계 등의 자성 합금 분말을 압밀화하여 얻어지는 압분 자심은 포화 자속 밀도가 높은 반면, 합금 분말이기 때문에 전기 저항률이 낮다. 그 때문에 합금 분말 표면에 절연성 피복을 형성한 후 성형하는 등 자성 합금 분말 간의 절연성을 높이는 방법이 적용되어 있다. 특허문헌 1에는 절연성 피복이 되는 고전기저항 물질의 자기 생성이 가능한 자성 분말로서 Fe-Cr-Al계 자성 분말을 이용한 예가 개시되어 있다. 특허문헌 1에서는 자성 분말을 산화 처리함으로써 고전기저항의 산화 피막을 자성 분말의 표면에 생성하고, 이러한 자성 분말을 방전 플라즈마 소결에 의해 고화 성형함으로써 압분 자심을 얻고 있다.
특허문헌 1: 일본공개특허 2005-220438호 공보
코일 봉입 구조에 채용되는 압분 자심의 경우 상기와 같이 자성 합금 분말의 절연성을 높여도 성형시에 코일에 높은 압력을 가하면 도선 사이가 쇼트하기 쉬워진다. 한편, 코일 부품으로서 가압 성형하여 얻어진 소형의 압분 자심에 코일을 감아 장착한 구조를 이용하는 경우에는 압분 자심의 강도가 부족하여 권선시에 압분 자심이 파손되기 쉽다. 압분 자심의 강도를 높이려면 큰 압력을 필요로 하는데, 고압을 발생하기 때문에 장치가 대형화되고 금형이 파손되기 쉬워지는 등의 제조 설비상 문제가 있었다. 그 때문에 실용상 얻어지는 압분 자심의 강도에는 한계가 있었다.
한편, 특허문헌 1에 기재된 구성은 상기와 같은 고압은 필요로 하지 않지만, 복잡한 설비와 많은 시간을 필요로 하는 제법인 데다가 자성 분말의 산화 처리 후에 응집한 분말을 분쇄하기 위한 공정이 필요하기 때문에 공정이 번잡한 것이 된다. 또한, 얻어지는 자성 분말 성형체는 고밀도로 소결한 소결체이기 때문에 특히 고주파수 영역에서의 코어 손실이 열화될 우려가 있었다.
본 발명은 상기 문제점을 감안한 것으로, 간이한 가압 성형에 의한 제조 방법으로도 고강도의 압분 자심을 얻는 것이 가능한 압분 자심의 제조 방법, 나아가 간이한 가압 성형에 의한 제조 방법으로도 높은 강도가 얻어지는 압분 자심 및 코일 부품을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 압분 자심의 제조 방법은 연자성 재료 분말을 이용한 압분 자심의 제조 방법으로서,
연자성 재료 분말과 바인더를 혼합하는 제1 공정과,
상기 제1 공정을 거쳐 얻어진 혼합물을 가압 성형하는 제2 공정과,
상기 제2 공정을 거쳐 얻어진 성형체를 열처리하는 제3 공정을 가지며,
상기 연자성 재료 분말은 Fe, Cr 및 Al을 포함하는 Fe-Cr-Al계 합금 분말이고,
상기 열처리에 의해 상기 연자성 재료 분말의 표면에 질량비로 내부의 합금상보다 Fe, Cr 및 Al의 합에 대한 Al의 비율이 높은 산화물층을 형성하는 것을 특징으로 한다.
Fe, Cr 및 Al을 포함하는 합금 분말을 이용함으로써 낮은 성형 압력으로도 높은 점적률과 압분 자심 강도를 얻을 수 있다. 나아가 성형 후의 열처리에 의해 연자성 재료 분말 표면에 Al의 비율이 높은 산화물층을 형성할 수 있기 때문에 절연성 피복의 형성도 간이한 것이 된다. 즉, 본 발명의 압분 자심의 제조 방법에 의하면 간이한 제조 방법으로 강도 등이 뛰어난 압분 자심을 제공할 수 있다.
또한 상기 압분 자심의 제조 방법에 있어서, 상기 연자성 재료 분말의 Cr의 함유량이 2.5~7.0질량%, Al의 함유량이 3.0~7.0질량%인 것이 바람직하다.
또한 상기 압분 자심의 제조 방법에 있어서, 상기 열처리를 거친 압분 자심에서의 연자성 재료 분말의 점적률이 80~90%의 범위 내인 것이 바람직하다.
나아가 상기 압분 자심의 제조 방법에 있어서, 상기 연자성 재료 분말의 메디안 지름(d50)이 30㎛ 이하인 것이 바람직하다.
나아가 상기 압분 자심의 제조 방법에 있어서, 상기 가압 성형시의 성형압이 1.0GPa 이하임과 동시에 상기 열처리를 거친 압분 자심에서의 연자성 재료 분말의 점적률이 83% 이상인 것이 바람직하다.
본 발명의 압분 자심은 연자성 재료 분말을 이용한 압분 자심으로서 상기 연자성 재료 분말은 Fe, Cr 및 Al을 포함하는 Fe-Cr-Al계 합금 분말이고, 연자성 재료 분말의 점적률이 80~90%의 범위 내임과 동시에 상기 연자성 재료 분말끼리가 질량비로 내부의 합금상보다 Fe, Cr 및 Al의 합에 대한 Al의 비율이 높은 산화물층을 통해 결합되어 있는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 압분 자심에 있어서, 상기 연자성 재료 분말의 Cr의 함유량이 2.5~7.0질량%, Al의 함유량이 3.0~7.0질량%인 것이 바람직하다.
또한 상기 압분 자심에 있어서, 상기 압분 자심의 단면 관찰상에서의 연자성 재료 분말의 각 입자의 최대지름의 평균이 15㎛ 이하인 것이 바람직하다.
본 발명의 코일 부품은 상기 압분 자심과, 상기 압분 자심의 주위에 감겨 장착된 코일을 가지는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면 간이한 가압 성형에 의한 제조 방법으로도 고강도의 압분 자심을 얻는 것이 가능한 압분 자심의 제조 방법, 나아가 간이한 가압 성형에 의한 제조 방법으로도 높은 강도가 얻어지는 압분 자심 및 코일 부품을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명에 관한 압분 자심의 제조 방법의 실시형태를 설명하기 위한 공정의 흐름도이다.
도 2는 압분 자심의 단면의 SEM 사진이다.
도 3은 압분 자심의 단면의 SEM 사진이다.
도 4는 압분 자심의 단면의 TEM 사진이다.
도 5는 성형압과 점적률의 관계를 나타내는 그래프이다.
이하, 본 발명에 관한 압분 자심의 제조 방법, 압분 자심 및 코일 부품의 실시형태를 구체적으로 설명한다. 단, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명에 관한 압분 자심의 제조 방법의 실시형태를 설명하기 위한 공정의 흐름이다. 이 제조 방법은 연자성 재료 분말을 이용한 압분 자심의 제조 방법으로서, 연자성 재료 분말과 바인더를 혼합하는 제1 공정과, 제1 공정을 거쳐 얻어진 혼합물을 가압 성형하는 제2 공정과, 제2 공정을 거쳐 얻어진 성형체를 열처리하는 제3 공정을 가진다. 사용하는 연자성 재료 분말은 Fe, Cr 및 Al을 포함하는 Fe-Cr-Al계 합금 분말이고, 제3 공정의 열처리에 의해 연자성 재료 분말의 표면에 질량비로 내부의 합금상보다 Fe, Cr 및 Al의 합에 대한 Al의 비율이 높은 산화물층을 형성한다.
Cr 및 Al을 포함하는 Fe-Cr-Al계 합금 분말은 Fe-Si계 합금 분말에 비해 내식성이 뛰어나다. 나아가 Fe-Cr-Al계 합금 분말은 Fe-Si계나 Fe-Si-Cr계 합금 분말에 비해 소성 변형되기 쉽다. 따라서, Fe-Cr-Al계 합금 분말은 낮은 성형 압력으로도 높은 점적률과 강도를 구비한 압분 자심을 얻을 수 있다. 그 때문에 성형기의 대형화·복잡화도 회피할 수 있다. 또한 저압으로 성형할 수 있기 때문에 금형의 파손도 억제되고 생산성이 향상된다.
나아가 연자성 재료 분말로서 Fe-Cr-Al계 합금 분말을 이용함으로써 후술하는 바와 같이 성형 후의 열처리에 의해 연자성 재료 분말의 표면에 절연성 산화물을 형성할 수 있다. 따라서, 성형 전에 절연성 산화물을 형성하는 공정을 생략하는 것이 가능한 데다가 절연성 피복의 형성 방법도 간이해지기 때문에 이러한 점에서도 생산성이 향상된다.
우선, 제1 공정에 제공하는 연자성 재료 분말에 대해 설명한다. 함유 비율이 높은 3가지 주요 원소로서 Fe, Cr 및 Al을 포함하는 Fe-Cr-Al계 합금 분말의 조성은 압분 자심을 구성할 수 있는 것이면 특별히 한정되는 것은 아니다. Cr 및 Al은 내식성 등을 높이는 원소이다. 이러한 관점에서 연자성 재료 분말의 Cr의 함유량은 바람직하게는 1.0질량% 이상, 보다 바람직하게는 2.5질량% 이상이다. 한편, Cr이 너무 많아지면 포화 자속 밀도가 저하되기 때문에 Cr의 함유량은 바람직하게는 9.0질량% 이하, 보다 바람직하게는 7.0질량% 이하, 더 바람직하게는 4.5질량% 이하이다. 또한 Al은 상기와 같이 내식성을 높이는 원소로서, 특히 표면 산화물의 형성에 기여한다. 이러한 관점에서 연자성 재료 분말의 Al의 함유량은 바람직하게는 2.0질량% 이상, 보다 바람직하게는 3.0질량% 이상, 더 바람직하게는 5.0질량% 이상이다. 한편, Al이 너무 많아지면 포화 자속 밀도가 저하되기 때문에 Al의 함유량은 바람직하게는 10.0질량% 이하, 보다 바람직하게는 8.0질량% 이하, 더 바람직하게는 7.0질량% 이하, 특히 바람직하게는 6.0질량% 이하이다.
또한, 상기 내식성 등의 관점에서 Cr과 Al을 합계한 함유량은 6.0질량% 이상이 바람직하고, 9.0질량% 이상이 보다 바람직하다. 열처리 온도에 대한 코어 손실의 변화율을 억제하고 열처리 온도의 관리폭을 넓게 확보하는 관점에서 Cr과 Al을 합계한 함유량은 11질량% 이상이 더 바람직하다. 또한 표면의 산화물층에는 Cr에 비해 Al이 현저하게 농화되기 때문에 Cr보다 Al의 함유량이 많은 Fe-Cr-Al계 합금 분말을 이용하는 것이 보다 바람직하다.
상기 Cr 및 Al 이외의 잔부는 주로 Fe로 구성되는데, Fe-Cr-Al계 합금 분말이 갖는 성형성 등의 이점을 발휘하는 한에서 다른 원소를 포함할 수도 있다. 단, 비자성 원소는 포화 자속 밀도 등을 저하시키기 때문에 이러한 다른 원소의 함유량은 1.0질량% 이하인 것이 바람직하다. 또, Fe-Si계 합금 등에서 이용되는 Si는 압분 자심의 강도 향상에 불리한 원소이기 때문에 본 발명에서는 Fe-Cr-Al계 합금 분말의 통상의 제조 프로세스를 거쳐 포함되는 불순물 수준 이하로 억제한다. Fe-Cr-Al계 합금 분말은 불가피한 불순물을 제외하고 Fe, Cr 및 Al로 구성되는 것이 더욱 바람직하다.
연자성 재료 분말의 평균 입경(여기서는 누적 입도 분포에서의 메디안 지름(d50)을 이용함)은 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들어 1㎛ 이상, 100㎛ 이하의 평균 입경을 가지는 연자성 재료 분말을 이용할 수 있다. 평균 입경을 작게 함으로써 압분 자심의 강도, 코어 손실, 고주파 특성이 개선되므로 메디안 지름(d50)은 보다 바람직하게는 30㎛ 이하, 더 바람직하게는 15㎛ 이하이다. 한편, 평균 입경이 작은 경우는 투자율(透磁率)이 낮아지기 때문에 메디안 지름(d50)은 보다 바람직하게는 5㎛ 이상이다. 또한, 체 등을 이용하여 연자성 재료 분말로부터 거친 입자를 제거하는 것이 보다 바람직하다. 이 경우 적어도 32㎛ 언더의(즉, 눈크기 32㎛의 체를 통과한) 연자성 재료 분말을 이용하는 것이 바람직하다.
연자성 재료 분말의 형태는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 유동성 등의 관점에서 아토마이즈 분말로 대표되는 입상 분말을 이용하는 것이 바람직하다. 가스 아토마이즈, 물 아토마이즈 등의 아토마이즈법은 전성이나 연성이 높아 분쇄하기 어려운 합금의 분말 제작에 적합하다. 또한, 아토마이즈법은 대략 구형상의 연자성 재료 분말을 얻는 데에 있어서도 적합하다.
다음으로 제1 공정에서 이용하는 바인더에 대해 설명한다. 바인더는 가압 성형할 때 분체끼리를 결착시켜 성형 후의 핸들링에 견디는 강도를 성형체에 부여한다. 바인더의 종류는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 폴리에틸렌, 폴리비닐알코올, 아크릴 수지 등의 각종 유기 바인더를 이용할 수 있다. 유기 바인더는 성형 후의 열처리에 의해 열 분해된다. 그 때문에 열처리 후에도 고화, 잔존하여 분말끼리를 결착하는 실리콘 수지 등의 무기계 바인더를 병용해도 된다. 단, 본 발명에 관한 압분 자심의 제조 방법에서는 제3 공정으로 형성되는 산화물층이 연자성 재료 분말끼리를 결착하는 작용을 나타내기 때문에 상기 무기계 바인더의 사용을 생략하여 공정을 간략화하는 것이 바람직하다.
바인더의 첨가량은 연자성 재료 분말 사이에 충분히 퍼지거나 충분한 성형체 강도를 확보할 수 있는 양으로 하면 된다. 한편, 이것이 너무 많으면 밀도나 강도가 저하되게 된다. 이러한 관점에서 바인더의 첨가량은 예를 들어 연자성 재료 분말 100중량부에 대해 0.5~3.0중량부로 하는 것이 바람직하다.
제1 공정에서의 연자성 재료 분말과 바인더의 혼합 방법은 특별히 한정되는 것은 아니고, 종래부터 알려져 있는 혼합 방법, 혼합기를 이용할 수 있다. 바인더가 혼합된 상태에서는 그 결착 작용에 의해 혼합 분말은 넓은 입도 분포를 가진 응집 분말이 되어 있다. 이러한 혼합 분말을 예를 들어 진동체 등을 이용하여 체에 통과시킴으로써 성형에 적합한 원하는 2차 입자 지름의 조립(造粒) 분말을 얻을 수 있다. 또한, 가압 성형시의 분말과 금형의 마찰을 저감시키기 위해 스테아린산, 스테아린산염 등의 윤활제를 첨가하는 것이 바람직하다. 윤활제의 첨가량은 연자성 재료 분말 100중량부에 대해 0.1~2.0중량부로 하는 것이 바람직하다. 윤활제는 금형에 도포하는 것도 가능하다.
다음으로 제1 공정을 거쳐 얻어진 혼합물을 가압 성형하는 제2 공정에 대해 설명한다. 제1 공정으로 얻어진 혼합물은 적합하게는 상술한 바와 같이 조립되어 제2 공정에 제공된다. 조립된 혼합물은 성형 금형을 이용하여 토로이달 형상, 직방체 형상 등의 소정 형상으로 가압 성형된다. 제2 공정에서의 성형은 실온 성형으로도 되고, 바인더가 소실되지 않는 정도로 가열하여 행하는 온간 성형으로도 된다. 또한, 혼합물의 조정 방법 및 성형 방법도 상기에 한정되는 것은 아니다.
상술한 바와 같이 연자성 재료 분말로서 Fe-Cr-Al계 합금 분말을 이용하면 낮은 압력으로 압분 자심의 점적률(상대밀도)을 높일 수 있고 압분 자심의 강도도 향상된다. 이러한 작용을 이용하여 열처리를 거친 압분 자심에서의 연자성 재료 분말의 점적률을 80~90%의 범위 내로 하는 것이 보다 바람직하다. 이러한 범위가 바람직한 이유는 점적률을 높임으로써 자기 특성이 향상되는 반면, 과도하게 점적률을 높이고자 하면 설비적, 비용적인 부하가 커지기 때문이다. 더 바람직하게는 점적률은 82~90%이다.
나아가 상기와 같은 저압으로도 압분 자심의 점적률, 강도가 향상되는 Fe-Cr-Al계 합금 분말의 특징을 이용하여 가압 성형시의 성형압을 1.0GPa 이하로 하면서 열처리를 거친 압분 자심에서의 연자성 재료 분말의 점적률을 83% 이상으로 하는 것이 보다 바람직하다. 저압으로 성형함으로써 금형의 파손 등을 억제하면서 고자기 특성 및 고강도를 구비한 압분 자심을 실현할 수 있다. 이러한 구성은 Fe-Cr-Al계 합금 분말을 이용함으로써 초래되는 효과 중 하나이다.
다음으로 상기 제2 공정을 거쳐 얻어진 성형체를 열처리하는 제3 공정에 대해 설명한다. 성형 등으로 도입된 응력 왜곡을 완화하여 양호한 자기 특성을 얻기 위해, 제2 공정을 거친 성형체에 대해 열처리가 실시된다. 이러한 열처리에 의해 나아가 연자성 재료 분말의 표면에 질량비로 내부의 합금상보다 Fe, Cr 및 Al의 합에 대한 Al의 비율이 높은 산화물층을 더 형성한다. 이 산화물층은 열처리에 의해 연자성 재료 분말과 산소를 반응시켜 성장시킨 것으로 연자성 재료 분말의 자연 산화를 넘는 산화 반응에 의해 형성된다. 이러한 열처리는 대기 중 산소와 비활성 가스의 혼합 기체 중 등 산소가 존재하는 분위기 중에서 행할 수 있다. 또한, 수증기와 비활성 가스의 혼합 기체 중 등 수증기가 존재하는 분위기 중에서 열처리를 행할 수도 있다. 이들 중에서 대기 중의 열처리가 간편하여 바람직하다.
상기 열처리에 의해 연자성 재료 분말이 산화되어 그 표면에 산화물층이 형성된다. 이 때 Fe-Cr-Al계 합금 분말 중의 Al이 표층에 농화되고, 상기 산화물층은 내부의 합금상보다 Fe, Cr 및 Al의 합에 대한 Al의 비율이 높아진다. 전형적으로 내부의 합금상에 비해 구성 금속 원소 중에서 특히 Al의 비율이 높고 Fe의 비율이 낮다. 나아가 보다 미시적으로는 Fe-Cr-Al계 합금 분말 사이의 입계에 있어서 합금상 근방보다 층 중앙이 Fe의 비율이 높은 산화물층이 형성된다. 이러한 산화물이 형성됨으로써 연자성 재료 분말의 절연성 및 내식성이 향상된다. 또한, 이러한 산화물층은 성형체를 구성한 후에 형성되기 때문에 그 산화물층을 통한 연자성 재료 분말끼리의 결합에도 기여한다. 연자성 재료 분말끼리가 상기 산화물층을 통해 결합됨으로써 고강도의 압분 자심을 얻을 수 있다.
제3 공정의 열처리는 상기 산화물층이 형성되는 온도로 행하면 된다. 이러한 열처리에 의해 강도가 뛰어난 압분 자심을 얻을 수 있다. 나아가 제3 공정의 열처리는 연자성 재료 분말이 현저하게 소결되지 않는 온도로 행하는 것이 바람직하다. 연자성 재료 분말이 현저하게 소결되면 Al의 비율이 높은 산화물층의 일부가 합금상에 둘러싸여 섬 형상으로 고립화되게 된다. 그 때문에 연자성 재료 분말의 모체의 합금상끼리를 떼어놓는 산화물층으로서의 기능이 저하되고 코어 손실도 증가하게 된다. 구체적인 열처리 온도는 600~900℃의 범위가 바람직하고, 700~800℃의 범위가 보다 바람직하며, 750~800℃의 범위가 한층 더 바람직하다. 상기 산화물층은 실질적으로 합금상에 둘러싸여 고립화되지 않도록 하는 것이 보다 바람직하다. 여기서, 실질적으로 합금상에 둘러싸여 고립화되지 않는다는 것은 압분 자심의 단면을 연마하여 현미경 관찰하였을 때 합금상에 둘러싸여 고립화되어 있는 산화물층이 0.01㎟당 1개소 이하인 것을 말한다. 상기 온도 범위에서의 보유 시간은 압분 자심의 크기, 처리량, 특성 편차의 허용 범위 등에 따라 적절히 설정되고, 예를 들어 0.5~3시간으로 설정된다.
제1~제3 각 공정 전후에 다른 공정을 추가하는 것도 가능하다. 예를 들어, 제1 공정 전에 열처리나 졸겔법 등에 의해 연자성 재료 분말에 절연 피막을 형성하는 예비 공정을 부가해도 된다. 단, 본 발명에 관한 압분 자심의 제조 방법에서는 제3 공정에 의해 연자성 재료 분말의 표면에 산화물층을 형성할 수 있기 때문에 상기와 같은 예비 공정을 생략하여 제조 공정을 간략화하는 것이 보다 바람직하다. 또한, 산화물층 자체는 소성 변형하기 어렵다. 그 때문에 가압 성형 후에 상술한 Al이 풍부한 산화물층을 형성하는 프로세스를 채용함으로써 제2 공정의 가압 성형에 있어서 Fe-Cr-Al계 합금 분말이 갖는 높은 성형성을 효과적으로 이용할 수 있다.
상기와 같이 하여 얻어지는 압분 자심은 그 자체가 뛰어난 효과를 발휘한다. 예를 들어 연자성 재료 분말을 이용한 압분 자심으로서 그 연자성 재료 분말은 Fe, Cr 및 Al을 포함하는 합금 분말이고, 연자성 재료 분말의 점적률이 80~90%의 범위 내임과 동시에 연자성 재료 분말의 표면에 내부의 합금상보다 Fe, Cr 및 Al의 합에 대한 Al의 비율이 높은 산화물층을 가지는 압분 자심은 성형성이 뛰어나고 높은 점적률과 압분 자심 강도를 실현하는 데에 있어서 매우 적합하다. 또한, 그 산화물층에 의해 절연성이 확보되고 압분 자심으로서 충분한 코어 손실이 실현된다. 이러한 산화물층의 효과를 충분히 발휘시키는 관점에서 산화물층이 실질적으로 합금상에 둘러싸여 고립화되지 않는 것이 보다 바람직하다.
압분 자심은 그 단면 관찰상에 있어서 연자성 재료 분말의 각 입자의 최대지름의 평균이 15㎛ 이하인 것이 바람직하고, 8㎛ 이하가 보다 바람직하다. 압분 자심을 구성하는 연자성 재료 분말이 미세함으로써 특히 강도와 고주파 특성이 개선된다. 이러한 관점에서 압분 자심의 단면 관찰상에 있어서 최대지름이 40㎛를 넘는 입자의 개수 비율이 1.0% 미만인 것이 바람직하다. 한편, 투자율 저하를 억제하는 관점에서 입자의 최대지름의 평균은 0.5㎛ 이상인 것이 바람직하다. 최대지름의 평균은 압분 자심의 단면을 연마하여 현미경 관찰하고, 일정한 면적의 시야 내에 존재하는 30개 이상의 입자에 대해 최대지름을 판독하고 그 개수 평균을 취하여 산출하면 된다. 성형 후의 연자성 재료 분말은 소성 변형되어 있지만, 단면 관찰에서는 대부분의 입자가 중심 이외의 부분의 단면에서 노출되기 때문에 상기 최대지름의 평균은 분말 상태로 평가한 메디안 지름(d50)보다 작은 값이 된다. 최대지름이 40㎛를 넘는 입자의 개수 비율은 적어도 0.04㎟ 이상의 시야 범위에서 평가한다.
상기 압분 자심과 그 압분 자심의 주위에 감겨 장착된 코일을 이용하여 코일 부품이 제공된다. 코일은 도선을 압분 자심에 감아 구성해도 되고, 보빈에 감아 구성해도 된다. 이러한 압분 자심과 코일을 가지는 코일 부품은 예를 들어 초크, 인덕터, 리액터, 트랜스 등으로서 이용된다.
압분 자심은 상술한 바와 같이 바인더 등을 혼합한 연자성 재료 분말만을 가압 성형한 압분 자심 단체(單體)의 형태로 제조해도 되고, 내부에 코일이 배치된 형태로 제조해도 된다. 후자의 구성은 특별히 한정되는 것은 아니고, 예를 들어 연자성 재료 분말과 코일을 일체로 가압 성형하여 코일 봉입 구조의 압분 자심의 형태로 제조할 수 있다.
실시예
이하와 같이 하여 압분 자심을 제작하였다. 연자성 재료 분말로서 Fe-Cr-Al계 연자성 합금 분말을 이용하였다. 이러한 합금 분말은 입상의 아토마이즈 분말이고, 그 조성은 질량 백분율로 Fe-4.0% Cr-5.0% Al이었다. 아토마이즈 분말은 440메시(눈크기 32㎛)의 체를 통과하여 거친 입자를 제거하고 나서 사용하였다. 레이저 회절 산란식 입도 분포 측정 장치(호리바 제작소 제품 LA-920)로 측정한 연자성 재료 분말의 평균 입경(메디안 지름(d50))은 18.5㎛이었다.
상기 합금 분말 100중량부에 대해 에멀젼의 아크릴 수지계 바인더(쇼와 고분자 주식회사 제품 폴리졸 AP-604 고형분 40%)를 2.0중량부의 비율로 혼합하였다. 이 혼합 분말을 120℃에서 10시간 건조하고, 건조 후의 혼합 분말을 체에 통과시켜 조립 분말을 얻었다. 이 조립 분말에 연자성 재료 분말 100중량부에 대해 0.4중량부의 비율로 스테아린산 아연을 첨가, 혼합하여 성형용 혼합물을 얻었다.
얻어진 혼합 분말은 프레스기를 사용하여 0.91GPa의 성형압으로 실온에서 가압 성형하였다. 얻어진 토로이달 형상의 성형체에 대기 중에서 800℃의 열처리 온도로 1.0시간의 열처리를 실시하여 압분 자심을 얻었다(No 1).
비교를 위해 연자성 재료 분말로서 Fe-Si계 연자성 합금 분말(질량 백분율로 Fe-3.5% Si), Fe-Cr-Si계 연자성 합금 분말(질량 백분율로 Fe-4.0 Cr-3.5% Si)을 이용하고 동일한 조건으로 혼합, 가압 성형하여 토로이달 형상의 성형체를 얻었다. 또한, 각각의 성형체에 500℃, 700℃의 조건으로 열처리를 행하여 압분 자심을 얻었다(No 2, 3). 또, Fe-Si계 연자성 합금 분말을 이용한 경우는 500℃를 넘는 온도에서 열처리하면 코어 손실이 열화되기 때문에 상기와 같이 500℃의 열처리 온도를 채용하였다.
이상의 공정에 의해 제작한 압분 자심의 밀도를 그 치수 및 질량으로부터 산출하고, 압분 자심의 밀도를 연자성 재료 분말의 진밀도로 나누어 점적률(상대밀도)을 산출하였다. 또한, 토로이달 형상의 압분 자심의 지름 방향으로 하중을 걸어 파괴시의 최대 가중(P(N))을 측정하고, 다음 식으로부터 압환 강도(σr(MPa))를 구하였다.
σr=P(D-d)/(Id2)
(여기서, D: 코어의 바깥지름(mm), d: 코어의 두께(mm), I: 코어의 높이(mm)이다.)
나아가 1차측과 2차측 각각에 권선을 15턴 감고, 이와츠 계측 주식회사 제품 B-H 애널라이저 SY-8232에 의해 최대 자속 밀도 30mT, 주파수 300kHz의 조건으로 코어 손실(Pcv)을 측정하였다. 또한 첫투자율(μi)은 상기 토로이달 형상의 압분 자심에 도선을 30턴 감고, 휴렛팩커드사 제품 4284A에 의해 주파수 100kHz로 측정하였다.
No 열처리 온도
(℃)		 점적률
(%)		 압환 강도
(MPa)		 Pcv
(kW/㎥)		 μi
1 실시예(Fe-Cr-Al) 800 88.2 238 488 49
2 비교예(Fe-Si) 500 83.0 65 350 35
3 비교예(Fe-Cr-Si) 700 82.0 75 536 35
표 1에 나타내는 바와 같이 Fe-Cr-Al계 연자성 합금 분말을 이용하여 제작한 No 1의 압분 자심은 Fe-Si계 연자성 합금 분말을 이용한 No 2의 압분 자심 및 Fe-Cr-Si계 연자성 합금 분말을 이용한 No 3의 압분 자심에 비해 점적률 및 투자율이 대폭적으로 높아졌다. 특히, No 1의 압분 자심의 압환 강도는 100MPa 이상의 높은 값을 나타내었다. No 1의 압분 자심의 압환 강도는 No 2 및 3의 압분 자심에 비해서도 2배 이상의 값을 나타내고 있고, 상기 실시예에 관한 구성이 뛰어난 압환 강도를 얻는 데에 있어서 매우 유리한 것을 알 수 있었다. 즉, 상기 실시예에 관한 구성에 의하면 간이한 가압 성형에 의해 높은 강도를 가지는 압분 자심을 제공할 수 있었다. 또한, 별도 염수 분무 시험에 의해 내식성을 평가한 바, No 1의 압분 자심은 No 3의 압분 자심에 비해 양호한 내식성을 나타내었다. Fe-Si계 연자성 합금 분말을 이용한 No 2의 압분 자심은 부식이 현저하여 내식성에 관해 불충분한 것이었다.
나아가 No 1의 압분 자심을 이용하여 첫투자율의 주파수 특성을 평가한 바, 1MHz의 첫투자율에 대해 10MHz에서의 첫투자율은 99.0% 이상이 유지되어 있고, 상기 실시예에 관한 구성이 고주파 특성에도 뛰어난 점이 명백해졌다.
No 1의 압분 자심에 대해 주사 전자 현미경(SEM/EDX)을 이용하여 압분 자심의 단면 관찰을 행하고, 동시에 각 구성 원소의 분포를 조사하였다. 결과를 도 2 및 도 3에 나타낸다. 도 2의 (a) 및 도 3은 SEM상이며, 도 2는 도 3을 확대한 것이다. 밝은 그레이의 색조를 갖는 연자성 재료 분말 1의 표면에 검은 색조를 갖는 상이 형성되어 있는 것을 알 수 있다. SEM상을 이용하여 30개 이상의 연자성 재료 분말의 입자에 대해 최대지름의 평균을 산출한 바 8.8㎛이었다. 또한, 0.047㎟의 시야 범위에 있어서 최대지름이 40㎛를 넘는 입자는 관찰되지 않았다. 도 2의 (b)~(e)는 각각 O(산소), Fe(철), Al(알루미늄), Cr(크롬)의 분포를 나타내는 맵핑이다. 밝은 색조일수록 대상 원소가 많은 것을 나타낸다.
도 2로부터 연자성 재료 분말의 표면(입계)에는 산소가 많아 산화물이 형성되어 있는 것 및 각 연자성 재료 분말끼리가 이 산화물을 통해 결합되어 있는 모양을 알 수 있다. 또한, 연자성 재료 분말의 표면에서는 내부에 비해 Fe의 농도가 낮고 Cr은 큰 농도 분포를 나타내지 않는다. 한편, Al은 연자성 재료 분말의 표면에서의 농도가 현저하게 높아져 있다. 이로부터 연자성 재료 분말의 표면에 내부의 합금상보다 Fe, Cr 및 Al의 합에 대한 Al의 비율이 높은 산화물층을 형성하고 있는 것이 확인되었다. 열처리 전에는 도 2에 도시된 바와 같은 각 구성 원소의 농도 분포는 관찰되지 않고, 상기 산화물층이 열처리에 의해 형성된 것도 알 수 있었다. 또한, Al의 비율이 높은 각 입계의 산화물층이 서로 연결되어 있는 것도 알 수 있다. 0.02㎟의 시야에 있어서 합금상에 둘러싸여 고립화되어 있는 산화물층은 관찰되지 않았다. 이 산화물층에 관한 구성이 손실 등의 특성 개선에 기여하고 있다고 생각된다.
다음으로 상기 실시예와 조성 등은 동일하고 입경이 다른 Fe-Cr-Al계 연자성 합금 분말을 이용하고 상기 실시예와 같이 하여 압분 자심을 제작하였다. 이용한 Fe-Cr-Al계 연자성 합금 분말의 평균 입경(메디안 지름(d50))은 10.2㎛이었다. 열처리는 각각 700℃, 750℃ 및 800℃의 3가지 조건으로 행하였다. 상기 실시예와 같이 하여 특성을 평가한 결과를 표 2에 나타낸다.
No 열처리 온도
(℃)		 점적률
(%)		 압환 강도
(MPa)		 Pcv
(kW/㎥)		 μi
4 실시예(Fe-Cr-Al) 700 86.7 171 436 47
5 실시예(Fe-Cr-Al) 750 87.3 232 342 51
6 실시예(Fe-Cr-Al) 800 89.0 287 313 49
표 2에 나타내는 바와 같이, Fe-Cr-Al계 연자성 합금 분말을 이용하여 제작한 No 4~6의 압분 자심은 No 1의 압분 자심과 마찬가지로 Fe-Si계 연자성 합금 분말을 이용한 No 2의 압분 자심 및 Fe-Cr-Si계 연자성 합금 분말을 이용한 No 3의 압분 자심에 비해 점적률, 투자율 및 압환 강도가 대폭적으로 높아졌다. 나아가 열처리 온도가 동일한 No 6과 No 1의 압분 자심끼리 비교한 경우, 메디안 지름(d50)이 15㎛ 이하인 Fe-Cr-Al계 연자성 합금 분말을 이용한 No 6의 압분 자심은 No 1의 압분 자심에 비해 각 특성이 향상되고, 특히 압환 강도와 코어 손실이 대폭적으로 개선되어 있는 것을 알 수 있다.
또한, 표 2의 결과로부터 열처리 온도를 올림으로써 압환 강도가 향상되고 코어 손실도 대폭적으로 개선되는 것을 알 수 있다. 특히, 750℃ 이상으로 열처리한 No 5 및 6의 압분 자심은 Fe-Si계 연자성 합금 분말을 이용한 No 2의 압분 자심보다 낮은 코어 손실을 유지하면서 압환 강도나 투자율이 대폭적으로 향상되었다.
나아가 No 4~6의 압분 자심에 은 페이스트를 발라 전극을 형성하고, 직류 전압을 인가하여 전기저항을 측정 후, 전극 면적과 전극 간 거리로부터 전기저항률(ρ)을 개산(槪算)하였다. No 4~6의 압분 자심의 전기저항률(ρ)은 각각 1×103Ω·m, 1×104Ω·m, 1×104Ω·m가 되고, Fe-Si계 연자성 합금 분말을 이용한 No 2의 압분 자심의 전기저항률(ρ)의 1×101Ω·m에 비해 대폭적으로 컸다. 또한 No 3의 압분 자심의 전기저항률(ρ)은 1×103Ω·m이고, No 4~6의 압분 자심의 전기저항률(ρ)은 Fe-Cr-Si계 연자성 합금 분말을 이용한 No 3의 압분 자심에 비해서도 동등 이상의 전기저항률을 나타내었다. 이에 의해 상기 산화물층에 관한 구성이 고전기저항률에도 기여하고 있다고 생각된다.
No 4의 압분 자심에 대해 투과 전자 현미경(TEM/EDX) 관찰을 행하였다. 도 4는 압분 자심의 단면에서 관찰한 연자성 재료 분말 사이의 입계 부분을 나타내는 TEM 사진이다. 도 4 중의 연자성 재료 분말의 입자내 및 입계상의 점 분석값을 표 3에 나타낸다. 표 3에 나타낸 분석값의 잔부는 불순물이다. 분석점 4는 입자내, 분석점 2는 입계상의 중앙, 분석점 1, 3은 입계상 중에서 연자성 재료 분말의 바로 근방 부분이다.

 분석값(질량%)
Cr Al Fe O
분석점 1 6 54 10 28
분석점 2 4 13 67 11
분석점 3 2 56 6 33
분석점 4 4 4 91 1
도 4에 도시된 압분 자심의 입계상의 두께는 약 40nm이었다. 표 3의 결과로부터 명백한 바와 같이, 입계상으로서 산화물층이 형성되어 있음과 동시에 구성 원소의 농도 기울기 또는 복수의 상이 존재하는 것을 알 수 있었다. Cr은 산화물층에도 포함되지만 연자성 재료 분말의 입자내와 거의 동일한 비율이며, 산화물층의 Cr 농도와 입자내 Cr 농도의 차이는 ±3% 이내이었다. 한편, 입자내에 비해 산화물층에서는 Al 함유량이 많고, Al이 입계의 산화물층에 농화되어 있는 것이 확인되었다. 또한, 입자내의 합금상 근방보다 층 중앙이 Fe의 비율이 높아져 있고 Al보다 Fe이 많은 것도 명백해졌다. 한편, 연자성 재료 분말의 바로 근방 부분에서는 Fe보다 Al이 많아졌다. 또한, 입계의 산화물층의 중앙, 연자성 재료 분말의 바로 근방 부분도 Cr보다 Al의 함유량이 많은 것도 알 수 있었다.
상기와 같이 연자성 재료 분말의 내부의 합금상보다 Fe, Cr 및 Al의 합에 대한 Al의 비율이 높은 산화물층이 확인되었다. Al의 산화물은 절연성이 높기 때문에 이러한 Al의 산화물이 연자성 재료 분말의 입계에 형성됨으로써 절연성 확보나 코어 손실 저감에 기여하고 있다고 추측된다. 또한, 도 4에 도시된 바와 같은 입계층을 통해 연자성 재료 분말이 결합되어 있고, 이러한 구성이 강도 향상에도 기여하고 있다고 생각된다.
다음으로 No 4~6과 동일한 혼합물을 이용하고 성형압을 바꾸어 가압 성형하여 압분 자심을 제작하였다. 열처리 온도는 800℃로 하였다. 평가 결과를 표 4에 나타내고, 점적률의 성형압 의존성을 도 5에 나타낸다.
No 성형압
(GPa)		 점적률
(%)		 압환 강도
(MPa)		 Pcv
(kW/㎥)		 μi ρ
(Ω·m)
7 0.56 82.7 198 457 34 1×105
8 0.75 85.8 227 379 41 1×104
9 0.91 89.0 287 313 49 1×104
표 4에 나타내는 바와 같이 성형압을 조정함으로써 80~90% 범위의 점적률의 압분 자심이 얻어지는 것을 알 수 있다. 또한 성형압을 올림으로써 점적률, 압환 강도, 코어 손실, 투자율이 개선된다. 또한 반대로 성형압을 내려도 높은 압환 강도가 확보된다고도 할 수 있다. 표 4 및 도 5의 결과로부터 성형압이 1.0GPa 이하이어도, 예를 들어 0.4GPa 이상으로 하면 80% 이상의 점적률이 얻어지는 것을 알 수 있다. 나아가 0.6GPa 이상이면 83% 이상, 0.7GPa 이상이면 85% 이상의 점적률이 얻어지는 것을 알 수 있다. 즉, 낮은 성형압으로도 종래의 Fe-Si계 압분 자심과 동등 이상의 높은 점적률을 가지는 압분 자심이 얻어지기 때문에 성형 설비에 대한 부하를 저감할 수 있는 것도 명백해졌다.
다음으로 표 5에 나타내는 조성 및 평균 입경(메디안 지름(d50))의 아토마이즈 분말을 이용하고 성형압을 0.73GPa, 열처리 온도를 750℃로 한 것 이외에는 상기 No 1의 실시예와 같이 하여 압분 자심을 제작하였다. 얻어진 압분 자심에 대해 압환 강도, 첫투자율(μi) 및 10kA/m의 직류 자계 인가시의 증분 투자율(μΔ)을 평가하였다. 또한, No 1의 압분 자심과 마찬가지로 하여 최대지름의 평균을 산출하였다. 결과를 표 5에 나타낸다.
No 조성
(질량%)		 d50
(㎛)		 압환 강도
(MPa)		 μi μΔ 최대지름 평균
(㎛)
10 Fe-4.0 Cr-5.0 Al 11.5 280 42 21 7.0
11 Fe-6.0 Cr-5.0 Al 13.1 301 41 20 6.3
12 Fe-4.0 Cr-6.0 Al 12.9 257 42 20 7.8
13 Fe-6.0 Cr-6.0 Al 11.9 226 43 20 6.4
14 Fe-8.0 Cr-8.0 Al 13.5 209 56 21 6.5
표 5로부터 명백한 바와 같이 어떤 압분 자심에서도 200MPa 이상의 높은 압분 자심을 얻을 수 있었다. 그 중에서도 Cr 6.0질량% 이하, Al 6.0질량% 이하에서 특히 높은 압환 강도를 얻을 수 있었다. 또한, 표 5에 나타내는 조성 범위에서 Cr량 및 Al량이 증가해도 첫투자율 및 직류 중첩 특성을 나타내는 증분 투자율(μΔ)도 높은 값을 유지하는 것을 알 수 있었다. 표 5에 나타내는 바와 같이, No 10~14의 압분 자심의 최대지름의 평균은 모두 8㎛ 이하이었다. 나아가 0.047㎟의 시야 범위에서 최대지름이 40㎛를 넘는 입자의 개수 비율은 모두 1.0% 미만이고, No 10~14의 압분 자심이 미세한 조직을 가지는 것이 확인되었다.
다음으로 No 10~13의 조성에 대해 열처리 온도에 대한 특성의 변화를 확인하기 위해 650℃ 및 850℃에서 열처리한 압분 자심을 제작하였다. 압환 강도는 열처리 온도가 높아짐에 따라 상승하였다. 구체적으로 650℃에서 열처리한 압분 자심은 어떤 조성에서도 170MPa 이상의 압환 강도를 나타내고, 850℃에서 열처리한 압분 자심은 어떤 조성에서도 290MPa 이상의 압환 강도를 나타내었다. 또한, 코어 손실은 No 10~13의 어떤 조성에서도 750℃에서 극소값을 나타내고, 열처리 온도가 850℃가 되면 커지는 경향을 나타내었다. No 10 및 12의 조성에 있어서 850℃에서 열처리한 압분 자심에서는 750℃에서 열처리한 압분 자심에 비해 코어 손실이 100% 이상 증가하였다. 한편, No 11의 조성에서는 코어 손실의 증가율은 62%, No 13의 조성에서는 20%가 되었다. 즉, Cr과 Al의 함유량이 커짐에 따라 열처리 온도에 대한 코어 손실의 변화율이 작아지고 열처리 온도의 관리 폭에 여유가 있는 것을 알 수 있었다.
다음으로 비교를 위해 이하와 같이 특허문헌 1에 나타내는 방전 플라즈마 소결을 적용하여 압분 자심을 제작하였다. 질량 백분율로 Fe-4.0% Cr-5.0% Al의 조성, 9.8㎛의 평균 입경(메디안 지름(d50))의 아토마이즈 분말을 대기 중에서 1시간 900℃에서 가열 처리하였다. 가열 처리 후의 아토마이즈 분말은 벌크형상으로 고화되어 있고, 방전 플라즈마 소결 공정 전에 해쇄 공정을 추가할 필요가 있었다. 가열 처리, 해쇄 후의 아토마이즈 분말을 바인더는 첨가하지 않고 흑연형으로 충전한 후 챔버 내에 넣고 압력 50MPa, 가열 온도 900℃, 보유 시간 5분의 조건으로 방전 플라즈마 소결을 행하였다. 얻어진 소결체는 산화물이 주체가 되어 있고, 원하는 자심은 얻을 수 없었다. 이는 방전 플라즈마 소결 전에 행한 아토마이즈 분말의 가열 처리시에 아토마이즈 분말이 과도하게 산화되었기 때문이라고 생각되고, 특허문헌 1에 나타내는 제조 방법은 제조 공정이 번잡해질 뿐만 아니라 미세한 아토마이즈 분말을 이용하는 경우에는 직접 적용할 수 없는 것도 확인되었다.
1: 연자성 재료 분말

Claims (9)

  1. 연자성 재료 분말을 이용한 압분 자심의 제조 방법으로서,
    연자성 재료 분말과 바인더를 혼합하는 제1 공정과,
    상기 제1 공정을 거쳐 얻어진 혼합물을 가압 성형하는 제2 공정과,
    상기 제2 공정을 거쳐 얻어진 성형체를 열처리하는 제3 공정을 가지며,
    상기 연자성 재료 분말은 Fe, Cr 및 Al을 포함하는 Fe-Cr-Al계 합금 분말이고,
    상기 열처리에 의해 상기 연자성 재료 분말의 표면에 질량비로 내부의 합금상보다 Fe, Cr 및 Al의 합에 대한 Al의 비율이 높은 산화물층을 형성하는 것을 특징으로 하는 압분 자심의 제조 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 연자성 재료 분말의 Cr의 함유량이 2.5~7.0질량%, Al의 함유량이 3.0~7.0질량%인 것을 특징으로 하는 압분 자심의 제조 방법.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 열처리를 거친 압분 자심에서의 연자성 재료 분말의 점적률이 80~90%의 범위 내인 것을 특징으로 하는 압분 자심의 제조 방법.
  4. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 공정에 제공하는 상기 연자성 재료 분말의 메디안 지름(d50)이 30㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 압분 자심의 제조 방법.
  5. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 가압 성형시의 성형압이 1.0GPa 이하임과 동시에, 상기 열처리를 거친 압분 자심에서의 연자성 재료 분말의 점적률이 83% 이상인 것을 특징으로 하는 압분 자심의 제조 방법.
  6. 연자성 재료 분말을 이용한 압분 자심으로서,
    상기 연자성 재료 분말은 Fe, Cr 및 Al을 포함하는 Fe-Cr-Al계 합금 분말이고,
    연자성 재료 분말의 점적률이 80~90%의 범위 내임과 동시에,
    상기 연자성 재료 분말끼리가 질량비로 내부의 합금상보다 Fe, Cr 및 Al의 합에 대한 Al의 비율이 높은 산화물층을 통해 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 압분 자심.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 연자성 재료 분말의 Cr의 함유량이 2.5~7.0질량%, Al의 함유량이 3.0~7.0질량%인 것을 특징으로 하는 압분 자심.
  8. 청구항 6 또는 청구항 7에 있어서,
    상기 압분 자심의 단면 관찰상에서의 연자성 재료 분말의 각 입자의 최대지름의 평균이 15㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 압분 자심.
  9. 청구항 6 내지 청구항 8 중 어느 한 항에 기재된 압분 자심과, 상기 압분 자심의 주위에 감겨 장착된 코일을 가지는 것을 특징으로 하는 코일 부품.
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