KR20180007344A

KR20180007344A - 연자성 금속 분말 및 압분 자심

Info

Publication number: KR20180007344A
Application number: KR1020170088459A
Authority: KR
Inventors: 고지 미우라; 료마 나카자와; 가쓰시 야스하라; 도모히사 미토세
Original assignee: 티디케이가부시기가이샤
Priority date: 2016-07-12
Filing date: 2017-07-12
Publication date: 2018-01-22
Also published as: TW201802262A; CN107610870A; KR101962020B1; JP2018010938A; JP6790531B2; US20180019043A1

Abstract

Fe-Co계 합금으로 구성되는 연자성 금속 입자를 복수 포함하는 연자성 금속 분말로서, Fe-Co계 합금은, Co를 0.50질량% 이상 8.00질량% 이하 함유하고, 잔부가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지는 연자성 금속 분말이다. 또, Fe-Co계 합금으로 구성되는 연자성 금속 입자를 복수 포함하는 연자성 금속 분말로서, Fe-Co계 합금은, Co를 0.50질량% 이상 8.00질량% 이하, Si를 0.01질량% 이상 8.00질량% 이하 함유하고, 잔부가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지는 연자성 금속 분말이다. 본 발명에 의하면, 내식성이 양호한 연자성 금속 분말 등을 제공할 수 있다.

Description

연자성 금속 분말 및 압분 자심{SOFT MAGNETIC METAL POWDER AND DUST CORE}

본 발명은, 연자성 금속 분말 및 압분 자심에 관한 것이다.

민생 및 차재용 등의 각종 전자기기의 전원 회로에 이용되는 전자 부품으로서, 트랜스, 초크 코일, 인덕터 등의 코일형 전자 부품이 알려져 있다.

이러한 코일형 전자 부품은, 소정의 자기 특성을 발휘하는 자성체의 주위 혹은 내부에, 전기 전도체인 코일(권선)이 배치되어 있는 구성을 가지고 있다. 자성체로서는, 원하는 특성에 따라, 다양한 재료를 이용할 수 있다. 종래, 코일형 전자 부품에 있어서는, 자성체로서, 고투자율이며 또한 저전력 손실인 페라이트 재료가 이용되어 왔다.

최근, 코일형 전자 부품의 가일층의 소형화, 대전류화에 대응하기 위해, 페라이트 재료보다, 포화 자속 밀도가 높고, 고자계 하에 있어서도 양호한 직류 중첩 특성을 가지는 연자성 금속 재료가 자성체로서 이용되고 있다. 예를 들어, 연자성 금속 입자를 포함하는 연자성 금속 분말을 압축 성형하고, 자성체로서의 자심(코어)을 얻을 수 있다.

연자성 금속 재료로서는, 순철, Fe-Si계 합금 등이 예시된다. 이러한 재료는, Fe를 주성분으로 한 금속이기 때문에, 절연성 또는 내식성(특히, 산화에 대한 내식성)을 높일 필요가 있었다. 종래, 절연성 또는 내식성을 확보하는 방법으로서, 연자성 금속 입자에 대해, 유기물 또는 무기물로 구성되는 절연 피막을 설치하는 것이 행해져 왔다.

그러나, 연자성 금속 분말을 압축 성형하는 경우, 그러한 피막은, 연자성 금속 입자의 변형, 금형과의 마찰 등에 의해 박리될 우려가 있었다. 그 결과, 압축 성형 후의 압분 자심의 절연성 및 내식성의 저하가 문제가 되고 있었다.

그래서, 예를 들어, 특허문헌 1에는, 연자성 금속 입자로서, Fe에, Co와 Al, Si, Cr 등의 원소를 첨가한 입자로 함으로써, 절연성을 확보하는 것이 기재되어 있다.

또, 특허문헌 2에는, 연자성 금속 입자로서, Fe에, Cr 및 Mn과, Si, Al 등의 원소를 첨가한 입자로 함으로써, 내식성을 향상시키는 것이 기재되어 있다.

일본국 특허공개 2008-297622호 공보 일본국 특허공개 2003-160847호 공보

본 발명은, 이러한 실상을 감안하여 이루어진 것이며, 그 목적은, 내식성이 양호한 연자성 금속 분말 등을 제공하는 것이다.

본 발명자들은, 철을 주성분으로 하는 합금으로 구성되는 연자성 금속 재료의 내식성, 특히 산화에 대한 내식성에 대해서 검토한 결과, 습도가 높은 환경 등의 수분이 존재하는 산화 환경 하에서는, 내식성을 향상시키는 원소로서 통상 이용되는 Cr에 의존하지 않아도, Co의 함유량을 특정의 범위로 제어함으로써 연자성 금속 재료가 양호한 내식성을 나타내는 것을 찾아내어, 본 발명을 완성시키기에 이르렀다.

또, Co에 더하여, Si를 이용하여, 그 함유량을 특정의 범위로 제어함으로써 금속 재료가 양호한 연자기 특성 및 내식성을 나타내는 것을 찾아내어, 본 발명을 완성시키기에 이르렀다.

즉, 본 발명의 제1 양태는,

［1］ Fe-Co계 합금으로 구성되는 연자성 금속 입자를 복수 포함하는 연자성 금속 분말로서,

상기 Fe-Co계 합금은, Co를 0.50질량% 이상 8.00질량% 이하 함유하고, 잔부가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지는 연자성 금속 분말이다.

상기의 연자성 금속 분말은, 수분이 존재하는 산화 환경 하여도, Cr에 의존하지 않고, 산화에 대해 양호한 내식성을 나타낼 수 있다. 게다가, Co는 상온에서 강자성을 나타내는 원소이기 때문에, Cr을 함유한 경우에 악화되는 포화 자화 등에 관해, 소정의 자기 특성을 발휘할 수 있다.

［2］ Co를 1.00질량% 이상 4.00질량% 이하 함유하는［1］에 기재된 연자성 금속 분말이다.

Fe-Co계 합금에 있어서의 Co의 함유량의 비율을 상기의 범위로 함으로써, 상기의 효과를 보다 향상시킬 수 있다.

［3］ 상기 Fe-Co계 합금은, Si를 0.50질량% 이상 8.00질량% 이하 더 함유하는［1］ 또는 ［2］에 기재된 연자성 금속 분말이다.

상기의 연자성 금속 분말이, Si를 상기의 범위에서 함유함으로써, 포화 자화 등에 관해, 소정의 자기 특성을 발휘하면서, 보자력을 저감할 수 있다.

본 발명의 제2 양태는,

［1］ 내지 ［3］ 중 어느 한 항에 기재된 연자성 금속 분말로 구성되는 압분 자심이다.

상기의 압분 자심은, 상기의 연자성 금속 분말을 이용하여 구성되기 때문에, 산화에 대해 양호한 내식성을 가지고 있는 것에 더하여, 직류 중첩 특성 등에 관해, 소정의 자기 특성을 얻을 수 있다. 또한, Si를 함유하는 연자성 금속 분말을 이용하여 압분 자심을 구성한 경우에는, 히스테리시스손에 관한 자기 특성도 양호하게 할 수 있다.

도 1은, 본 발명의 실시예 및 비교예에 있어서, Co의 함유량과, 연자성 금속 분말의 내식성의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 2는, 본 발명의 실시예 및 비교예에 있어서, Co의 함유량과, 압분 자심의 내식성의 관계를 나타내는 그래프이다.

이하, 본 발명을, 구체적인 실시 형태에 의거하여, 이하의 순서로 상세하게 설명한다.

1. 연자성 금속 분말

2. 압분 자심

3. 연자성 금속 분말의 제조 방법

4. 압분 자심의 제조 방법

5. 본 실시 형태의 효과

(1. 연자성 금속 분말)

본 실시 형태에 관련된 연자성 금속 분말은, 복수의 연자성 금속 입자의 집합체이다. 본 실시 형태에서는, 연자성 금속 입자는 Fe-Co계 합금으로 구성된다. Fe-Co계 합금으로서는, 제1로, Co를 0.50질량% 이상 8.00질량% 이하 함유하고, 잔부가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지는 Fe-Co합금이 예시된다.

이 Fe-Co합금은, Co를 함유함으로써, 입자 표면에 얇은 Co를 포함하는 산화 피막이 형성되어, 부식의 진행이 방해된다고 생각할 수 있다.

따라서, 이러한 Fe-Co합금으로 구성되는 연자성 금속 입자를 포함하는 연자성 금속 분말은, 수분이 존재하는 산화 환경 하에 있어서의 내식성을 양호하게 할 수 있다. 게다가, 포화 자화 등에 관해, 소정의 자기 특성을 발휘할 수 있다. 그 결과, 예를 들어, 분말 제조 시에 있어서의 녹(산화 피막)의 발생, 옥외 등의 다습 환경 하에 있어서의 연자성 금속 분말의 산화를 적합하게 억제할 수 있다. 또한, 상기 연자성 금속 분말을 이용하여 압분 자심 등의 자성 자심을 구성함으로써, 산화에 대한 내식성이 양호하고, 또한 소정의 자기 특성을 가지는 코일형 전자 부품 등을 얻을 수 있다.

Fe-Co합금에 있어서, Co의 함유량은 0.50질량% 이상이며, 바람직하게는 1.00질량% 이상이다. Co가 너무 적으면, 내식성이 악화되는 경향이 있다.

또, Fe-Co합금에 있어서, Co의 함유량은 8.00질량% 이하이며, 바람직하게는 4.00질량% 이하이다. Co가 너무 많으면, 내식성은 양호하지만, 보자력이 너무 높아져, 코일형 전자 부품 등의 자성체의 원료로서 바람직하지 않은 경향이 있다.

본 실시 형태에 관련된 Fe-Co계 합금으로서는, 제2로, Co를 0.50질량% 이상 8.00질량% 이하, Si를 0.50질량% 이상 8.00질량% 이하 함유하고, 잔부가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지는 Fe-Co-Si합금이 예시된다. 이 Fe-Co-Si합금도 Co 및 Si를 함유함으로써, 입자 표면에 얇은 Co 또는 Co 및 Si를 포함하는 산화 피막이 형성되어, 부식의 진행이 방해된다고 생각할 수 있다.

따라서, Fe-Co합금과 마찬가지로, 이러한 Fe-Co-Si합금으로 구성되는 연자성 금속 입자를 포함하는 연자성 금속 분말은, 수분이 존재하는 산화 환경 하에 있어서의 내식성을 양호하게 할 수 있다. 게다가, 포화 자화 등에 관해, 소정의 자기 특성을 발휘할 수 있다. 그 결과, 예를 들어, 분말 제조 시에 있어서의 녹(산화 피막)의 발생, 옥외 등의 다습 환경 하에 있어서의 연자성 금속 분말의 산화를 적합하게 억제할 수 있다. 또한, 상기 연자성 금속 분말을 이용하여 압분 자심 등의 자성 자심을 구성함으로써, 산화에 대한 내식성이 양호하고, 또한 소정의 자기 특성을 가지는 코일형 전자 부품 등을 얻을 수 있다. 특히, Fe-Co-Si합금으로 구성되는 연자성 금속 입자를 포함하는 연자성 금속 분말은, Fe-Co합금으로 구성되는 연자성 금속 입자를 포함하는 연자성 금속 분말보다, 포화 자화 등의 자기 특성은 약간 떨어지는 경향이 있지만, 보자력이 작은 경향이 있다.

Fe-Co-Si합금에 있어서, Co의 함유량은 0.50질량% 이상이며, 바람직하게는 1.00질량% 이상이다. Co가 너무 적으면, 내식성이 악화되는 경향이 있다.

또, Fe-Co-Si합금에 있어서, Co의 함유량은 8.00질량% 이하이며, 바람직하게는 4.00질량% 이하이다. Co가 너무 많으면, 내식성은 양호하지만, 보자력이 너무 높아져, 코일형 전자 부품 등의 자성체의 원료로서 바람직하지 않은 경향이 있다.

또한, Fe-Co-Si합금에 있어서, Si의 함유량은 0.50질량% 이상이며, 바람직하게는 3.00질량% 이상이다. Si를 포함함으로써, 보자력을 저감할 수 있다.

또, Fe-Co-Si합금에 있어서, Si의 함유량은 8.00질량% 이하이며, 바람직하게는 6.55질량% 이하이다. Si가 너무 많으면, 보자력의 저감 효과는 커지지만, 포화 자화 등의 자기 특성이 악화되는 경향이 있기 때문에, 코일형 전자 부품 등의 자성체의 원료로서 바람직하지 않은 경향이 있다.

상기의 Fe-Co계 합금(Fe-Co합금 및 Fe-Co-Si합금)은, 통상, 불가피적 불순물을 포함하고 있다. 이 불가피적 불순물은, 목적물(본 실시 형태에서는, 연자성 금속 분말)의 원료, 혹은, 제조 과정 등에 있어서 혼입되며, 목적물에 잔존하는 미량 성분이며, 목적물의 소정의 특성에 영향을 주지 않을 정도로 함유되어 있다.

따라서, 불가피적 불순물은, 목적물의 순도의 관점에서는 제거하는 편이 좋지만, 제거에 필요로 하는 비용 등과, 원하는 특성의 밸런스를 고려하여, 목적물에 소정량 잔존하는 것이 허용되는 성분이다.

본 실시 형태에서는, 불가피적 불순물로서는, C, P, S, N, O 등이 예시된다.

또, 본 실시 형태에 관련된 Fe-Co계 합금에 관해서, Si 이외의 첨가 원소로서, 예를 들어, Al 등을 생각할 수 있지만, 이러한 원소는 포화 자화 등에 관해서 소정의 자기 특성이 악화되는 경향이 있기 때문에, 바람직하지 않다.

본 실시 형태에 관련된 연자성 금속 분말의 평균 입자경(D50)은, 용도에 따라 선택하면 된다. 본 실시 형태에서는, 평균 입자경(D50)은, 1~100μm의 범위 내인 것이 바람직하다. 연자성 금속 분말의 평균 입자경을 상기의 범위 내로 함으로써, 충분한 성형성 혹은 소정의 자기 특성을 유지하는 것이 용이해진다. 평균 입자경의 측정 방법으로서는, 특별히 제한되지 않지만, 레이저 회절 산란법을 이용하는 것이 바람직하다. 또한, 연자성 금속 분말을 구성하는 연자성 금속 입자의 형상은 특별히 제한되지 않는다.

(2. 압분 자심)

본 실시 형태에 관련된 압분 자심은, 상술한 연자성 금속 분말로 구성되어, 소정의 형상을 가지도록 형성되어 있으면 특별히 제한되지 않는다. 본 실시 형태에서는, 상기 압분 자심은, 상기 연자성 금속 분말과 결합제를 포함하고, 상기 연자성 금속 분말을 구성하는 연자성 금속 입자들이 결합제를 통하여 결합함으로써 소정의 형상으로 고정되어 있다. 또, 상기 압분 자심은, 상술한 연자성 금속 분말과 다른 자성 분말의 혼합 분말로 구성되어, 소정의 형상으로 형성되어 있어도 된다.

이러한 압분 자심은, 상술한 연자성 금속 분말로 구성되어 있으므로, 산화에 대한 내식성이 양호한 것에 더하여, 직류 중첩 특성 등에 관해, 소정의 자기 특성을 발휘할 수 있다.

(3. 연자성 금속 분말의 제조 방법)

계속해서, 상기의 연자성 금속 분말을 제조하는 방법에 대해서 설명한다. 본 실시 형태에서는, 연자성 금속 분말은, 공지의 연자성 금속 분말의 제조 방법과 동일한 방법을 이용하여 얻을 수 있다. 구체적으로는, 가스 애터마이즈법, 물 애터마이즈법, 회전 디스크법 등을 이용하여 제조할 수 있다. 이들 중에서는, 원하는 자기 특성을 가지는 연자성 금속 분말이 얻어지기 쉽다는 관점에서, 가스 애터마이즈법을 이용하는 것이 바람직하다.

본 실시 형태에 관련된 연자성 금속 분말은, 상술한 바와 같이, 수분이 존재하는 산화 환경 하에 있어서도 양호한 내식성을 가지고 있으므로, 물 애터마이즈법에 의한 분말 제조 시에 있어서도 녹의 발생을 효과적으로 억제할 수 있다.

물 애터마이즈법 또는 가스 애터마이즈법에서는, 용융된 원료(용탕)를 도가니 저부에 설치된 노즐을 통해서 선형상의 연속적인 유체로서 공급하고, 공급된 용탕에 고압의 물 또는 가스를 뿜어내어, 용탕을 액적화함과 함께, 급랭하여 미세한 분말을 얻는다.

본 실시 형태에서는, Fe의 원료, Co의 원료 및 Si의 원료를 용융하고, 이 용융물을, 물 애터마이즈법 또는 가스 애터마이즈법에 의해 미분화(微粉化)함으로써, 본 실시 형태에 관련된 연자성 금속 분말을 제조할 수 있다.

(4. 압분 자심의 제조 방법)

본 실시 형태에서는, 이와 같이 하여 얻어진 연자성 금속 분말을 이용하여, 압분 자심을 제조한다. 자심의 제조 방법으로서는, 특별히 제한되지 않고, 공지의 방법을 채용할 수 있다. 우선, 연자성 금속 분말과, 결합제로서의 공지의 바인더를 혼합하여, 혼합물을 얻는다. 또, 필요에 따라, 얻어진 혼합물을 조립분(造粒粉)으로 해도 된다. 그리고, 혼합물 또는 조립분을 금형에 충전하고 압축 성형하여, 제작해야 할 자성체(자심)의 형상을 가지는 성형체를 얻는다. 얻어진 성형체에 대해, 열처리를 행함으로써, 연자성 금속 입자가 고정된 소정 형상의 압분 자심을 얻을 수 있다. 얻어진 압분 자심에, 권선을 소정 횟수만큼 권회함으로써, 인덕터 등의 코일형 전자 부품을 얻을 수 있다.

또, 상기의 혼합물 또는 조립분과, 권선을 소정 횟수만큼 권회하여 형성된 공심 코일을, 금형에 충전하고 압축 성형하여 코일이 내부에 매설된 성형체를 얻어도 된다. 얻어진 성형체에 대해, 열처리를 행함으로써, 코일이 매설된 소정 형상의 압분 자심을 얻을 수 있다. 이러한 압분 자심은, 그 내부에 코일이 매설되어 있으므로, 인덕터 등의 코일형 전자 부품으로서 기능한다.

(5. 본 실시 형태의 효과)

상기 (1) 내지 (4)에 있어서 설명한 본 실시 형태에서는, 연자성 금속 분말에 포함되는 연자성 금속 입자를, Fe-Co합금 입자 또는 Fe-Co-Si합금 입자로 구성하여, Co 및 Si의 함유량 범위를 특정의 범위로 하고 있다.

이와 같이 함으로써, 본 실시 형태에 관련된 연자성 금속 분말은, 내식성을 향상시키는 원소로서 통상 이용되는 Cr에 의존하지 않고, 산화에 대한 내식성을 향상시킬 수 있다. 따라서, 물 애터마이즈법에 의한 분말 제조 시에 있어서의 분말의 산화(녹의 발생)를 억제할 수 있다. 또, 수분이 존재하는 다습 환경 하여도, 분말의 산화(녹의 발생)를 억제할 수 있다. 게다가, 포화 자화 등의 자기 특성을 악화시키는 Cr이 아니라, 상온에서 강자성을 나타내는 Co를 함유하고 있으므로, 포화 자화 등의 자기 특성도 양호하게 할 수 있다.

또, Co에 더하여, Si를 특정의 범위 내에서 함유함으로써, 포화 자화 등의 저하를 억제하여 소정의 자기 특성을 유지하면서, 보자력을 저감할 수 있다.

또, 본 실시 형태에 관련된 압분 자심은, 본 실시 형태에 관련된 연자성 금속 분말로 구성함으로써, 산화에 대한 내식성이 양호해진다. 따라서, 수분이 존재하는 다습 환경 하여도, 자심 표면에 있어서의 녹의 발생을 억제할 수 있어, 자심이 가지는 자기 특성이 손상되지 않고, 직류 중첩 특성 등에 관해, 소정의 자기 특성을 발휘할 수 있다. 또, Fe-Co-Si합금 입자를 포함하는 연자성 금속 분말로 구성되는 압분 자심에 대해서는, 보자력이 저감되어 있으므로, 히스테리시스손을 저감할 수 있다.

이상, 본 발명의 실시 형태에 대해서 설명해 왔지만, 본 발명은 상기의 실시 형태로 조금도 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 범위 내에 있어서 다양한 양태로 개변해도 된다.

[실시예]

이하, 실시예를 이용하여, 발명을 보다 상세하게 설명하지만, 본 발명은 이러한 실시예로 한정되는 것은 아니다.

(실험예 1)

우선, 원료로서, Fe단체(單體) 및 Co단체의 잉곳, 청크(덩어리), 또는 쇼트(입자)를 준비했다. 다음에, 그들을 혼합하고, 가스 아토마이즈 장치 내에 배치된 도가니에 수용했다. 계속해서, 불활성 분위기 하에 있어서, 도가니 외부에 설치한 워크 코일을 이용하여, 도가니를 고주파 유도에 의해 1600℃ 이상까지 가열하여, 도가니 중의 잉곳, 청크 또는 쇼트를 용융, 혼합하여 용탕을 얻었다.

다음에, 도가니에 설치된 노즐로부터, 선형상의 연속적인 유체를 형성하도록 공급된 용탕에, 1~10MPa의 가스 흐름을 충돌시켜, 액적화함과 동시에 급랭함으로써, Fe-Co합금 입자로 이루어지는 연자성 금속 분말을 제조했다.

얻어진 연자성 금속 분말을 체분리하여, 입도를 조정하고, 평균 입자경을 25μm인 연자성 금속 분말을 얻었다.

얻어진 연자성 금속 분말을 펠릿화하여 형광 X선 분석법에 의해 조성 분석한 결과, 표 1에 나타내는 조성을 가지고 있었다.

계속해서, 얻어진 연자성 금속 분말의 자기 특성 및 내식성을 평가했다. 자기 특성은, 포화 자화 및 보자력을 측정했다. 우선, 포화 자화는, 타마카와 제작소제 VSM(진동 시료형 자력계)을 이용하여 측정했다. 본 실시예에서는, 포화 자화는 클수록 바람직하다. 결과를 표 1에 나타낸다.

보자력은, φ6mm×5mm의 플라스틱 케이스에 20mg의 분말을 넣고, 파라핀을 융해, 응고시켜 고정한 것을, 토호쿠 특수강제 보자력계(K-HC1000형)를 이용하여 측정했다. 측정 자계는 150kA/m로 했다. 보자력은, 분말 입자경에도 영향을 받기 때문에, 절대치에 의한 평가는 필요없지만, 본 실시예에서는, 보자력은 순철(비교예 1a)이 나타내는 보자력에 가까울 수록 바람직하고, 1300A/m 정도이면 허용 범위 내이다. 결과를 표 1에 나타낸다.

내식성은 이하와 같이 하여 평가했다. 우선, 얻어진 연자성 금속 분말을 5% 식염수 용액에 침지하고, 35℃에서 24시간 유지하는 시험을 행했다. 시험 후의 연자성 금속 분말을 이온 교환수로 세정하여, 건조시킨 후, 시험 전후의 중량으로부터 녹(산화)에 의한 중량 변화를 산출하고, 내식성의 평가를 행했다. 결과를 표 1에 나타낸다. 또한, 표 1에 있어서, 중량 변화율이 0.300% 이상인 경우를 「×(bad)」라고 표기하고, 내식성이 낮다고 판정했다. 중량 변화율이 0.250% 이상 0.300% 미만인 경우를 「△(fair)」라고 표기하고, 내식성을 가진다고 판정했다. 중량 변화율이 0.150% 이상 0.250% 미만인 경우를 「○(good)」라고 표기하고, 내식성이 우수하다고 판정했다. 중량 변화율이 0.150% 미만인 경우를 「◎(excellent)」라고 표기하고, 내식성이 매우 우수하다고 판정했다.

계속해서, 압분 자심의 평가를 행했다. 열경화 수지인 에폭시 수지 및 경화제인 이미드 수지의 총량이, 얻어진 연자성 금속 분말 100질량%에 대해 4질량%가 되도록 하고, 또한 아세톤에 더하여 용액화하고, 그 용액과 연자성 금속 분말을 혼합했다. 혼합 후, 아세톤을 휘발시켜 얻어진 과립을, 355μm의 메쉬로 정립했다. 이것을 외경 17.5mm, 내경 11.0mm의 토로이달 형상의 금형에 충전하고, 성형압 588MPa로 가압하여 압분 자심의 성형체를 얻었다. 성형체 중량은 5g으로 했다. 제작한 압분 자심의 성형체를 180℃에서 3시간, 대기 중에서의 열경화 처리를 행했다.

열경화 처리 후의 압분 자심에 권선을 감아(1차 권선： 50ts, 2차 권선： 10ts), 직류 자화 측정 장치(METRON SK110)를 이용하여, 자계 8kA/m에 있어서의 자속 밀도를 측정했다. 본 실시예에서는, 자속 밀도가 클수록 바람직하다. 결과를 표 2에 나타낸다. 또, 직류 중첩 특성은, LCR미터(아지렌트·테크놀로지사제 4284A)와 직류 바이어스 전원(아지렌트·테크놀로지사제 42841A)을 이용하여 측정을 행했다. 결과를 표 2에 나타낸다. 표 2에 있어서, 직류 중첩 특성에 있어서의 초투자율은 μ₀으로 하고, μ₀이 80%까지 저하되는 자장을 H(μ₀×0.8)라고 기재했다.

또, 보자력은, 연자성 금속 분말의 경우와 동일하게 하여, 보자력계(토호쿠 특수강사제, K-HC1000형)로 측정했다. 결과를 표 2에 나타낸다.

내식성은 이하와 같이 하여 평가했다. 우선, 제작한 압분 자심의 성형체에 대해, 5% 식염수 용액을 분무하고, 35℃에서 24시간 유지하는 시험을 행했다. 시험 후의 압분 자심을 이온 교환수로 세정하여, 건조시킨 후, 녹이 발생한 상황을 광학 현미경(50배)으로 관찰하여, 임의의 시야 내에 있어서, 녹이라고 생각되는 부분에 표시를 하고, 녹이 차지하는 면적률을 시판의 화상 해석 소프트(Mountech사제의 Mac View)를 이용하여 계산했다. 결과를 표 2에 나타낸다. 또한, 표 2에 있어서, 녹이 차지하는 면적률이 10.0% 이상인 경우를 「×(bad)」라고 표기하고, 내식성이 낮다고 판정했다. 면적률이 8.0% 이상 10.0% 미만인 경우를 「△(fair)」라고 표기하고, 내식성을 가진다고 판정했다. 면적률이 5.0% 이상 8.0% 미만인 경우를 「○(good)」라고 표기하고, 내식성이 우수하다고 판정했다. 면적률이 5.0% 미만인 경우를 「◎(excellent)」라고 표기하고, 내식성이 매우 우수하다고 판정했다.

표 1로부터, Fe-Co합금에 있어서의 Co의 함유량이 상술한 범위 내인 경우에는, 양호한 내식성이 얻어지고 있는 것을 확인할 수 있었다. 또, 자기 특성도 양호하다는 것을 확인할 수 있었다.

한편, Co의 함유량이 너무 적은 경우에는, 내식성이 악화되는 경향이 있는 것을 확인할 수 있었다. 또, Co의 함유량이 너무 많은 경우에는, 내식성의 향상 효과가 포화되는 경향이 있는데 반해, 보자력이 커지므로 바람직하지 않은 것을 확인할 수 있었다.

상기의 경향은, Co의 함유량과 연자성 금속 분말의 내식성의 관계를 나타내는 그래프인 도 1로부터도 분명하다. 즉, 도 1은, Co의 함유량이 증가함에 따라, 내식성이 양호해지는 것을 나타내고 있다.

또, 표 2로부터, 압분 자심에 대해서도, 표 1의 분체와 마찬가지로, 양호한 내식성 및 자기 특성이 얻어지고 있는 것을 확인할 수 있었다. 상기의 경향은, 도 1과 마찬가지로, Co의 함유량과, 압분 자심의 내식성의 관계를 나타내는 그래프인 도 2로부터도 분명하다.

(실험예 2)

원료로서, Fe단체 및 Co단체에 더하여, Si단체를 이용하여, Fe-Co-Si합금으로 한 것 이외에는, 실험예 1과 동일한 방법에 의해 분말 시료를 제작하고, 실험예 1과 동일한 방법에 의해 조성 및 분체 특성을 평가했다. 결과를 표 3에 나타낸다.

또, 상기에서 제작한 Fe-Co-Si합금의 연자성 금속 분말을 이용하여, 실험예 1과 동일한 방법에 의해 압분 자심의 시료를 제작하고, 실험예 1과 동일한 방법에 의해 자심 특성을 평가했다. 결과를 표 4에 나타낸다.

표 3으로부터, Fe-Co-Si합금의 경우에 대해서도, 실험예 1과 마찬가지로, Co의 함유량 및 Si의 함유량이 상술한 범위 내인 경우에는, 양호한 내식성이 얻어지고 있는 것을 확인할 수 있었다. 도 1도, Si의 함유량이 6.5질량%인 경우에, Co의 함유량이 증가함에 따라, 내식성이 양호해지는 것을 나타내고 있다. 또, 자기 특성도 양호하다는 것을 확인할 수 있었다.

또, 표 4로부터, 압분 자심에 대해서도, 표 3의 분체와 마찬가지로, 양호한 내식성 및 자기 특성이 얻어지고 있는 것을 확인할 수 있었다. 도 2도, Si의 함유량이 6.5질량%인 경우에, Co의 함유량이 증가함에 따라, 내식성이 양호해지는 것을 나타내고 있다.

Claims

Fe-Co계 합금으로 구성되는 연자성 금속 입자를 복수 포함하는 연자성 금속 분말로서,
상기 Fe-Co계 합금은, Co를 0.50질량% 이상 8.00질량% 이하 함유하고, 잔부가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지는, 연자성 금속 분말.
청구항 1에 있어서,
Co를 1.00질량% 이상 4.00질량% 이하 함유하는 연자성 금속 분말.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 Fe-Co계 합금은, Si를 0.50질량% 이상 8.00질량% 이하 더 함유하는, 연자성 금속 분말.
청구항 1에 기재된 연자성 금속 분말로 구성되는 압분 자심.