TW397996B - Magnetic composite article and manufacturing method of the same, and soft magnetic powder of Fe-Al-Si system alloy used in the composite article - Google Patents

Description

經濟部中央揉準局貝工消费合作社印裝 A7 B7 五、發明説明（1 ) 技術領域 本發明係有關使用於變壓器磁心、扼流圏、或磁頭等 之複合磁性體與其製造方法，以及使用於複合磁性體之 Fe-Al-Si系軟磁性合金粉末。 技術背景 近年來由於電氣•電子機器小型化的進展，所要求的 磁性材料小型而高效率，眾所周知高頻領域下所使用之扼 流圈有純粒鐵磁心和壓粉磁心。其中之純粒鐵磁芯具有磁 束密度小之缺點；另一方將金屬磁性粉成形處理所製作之 壓粉磁心，與純粒鐵磁心比較顯著具有較大的飽和磁東密 '度而有利於小型化面。 但是’有關導磁率及電力損耗而言並不能說壓粉磁心 優於純粒鐵磁心，因此當使用在扼流圈和感應器時，由於 磁心損耗大形成磁心溫度急速上昇，以致有小型化困難之 另一面 β 一般而言’壓粉磁心之磁心損耗係包括磁帶損耗和渦 電流損耗’而該渦電流損耗，係分別與頻率的平方及渦電 .流之流經長度即渦電流路徑長的平方成比例增大。由於為 抑制涡電流損耗而將磁性粉末表面被覆電氣絕緣性樹脂等 ’藉此來抑制渦電流的發生。 另一方面，有關之磁滞損耗，由於壓粉磁心的成形通 常係在5 ton/cm2以上之成形壓力下進行不但增大該磁性材 料的變形同時導磁率亦趨於劣化，致使磁滯損耗有增大的 傾向。為回避該傾向而作為解放變形的方法，例如特開平 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4规格（210X297公釐） 4 n. ^^^1 i I ·Γ11 ^ϋ— (請先閲讀背面之注意事項-s-ί填寫本頁) 訂 五、發明説明（2 ) A7 B7 經濟部中夬樣率局貝工消费合作杜印裝 6-342714號公報、特開平8_371〇7號公報、特開平9·1251〇8 號公報中曾有記載：係於成形後進行熱處理過程。 但是，過矣所使用Fe-Al-Si系合金粉末之壓粉磁心， 具有溫度伴隨著磁心损耗而增加之缺點 '換言之，磁心損 耗的温度係數在室溫附近為正數時，實際使用時變壓器或 扼流圏等因磁心損耗而產生發熱現象。因而使溫度上昇， 由於溫度之上昇增大磁心損耗愈使發熱更形增加，重複此 現象而有引起熱爆炸的課題《為防止此類現象的發生，在 實際使用情形時，如何將壓粉磁心在8〇〇c〜1〇〇〇C附近的 溫度下使磁心損耗保持極小狀態之溫度特性成為非常重要 的關鍵。 一般之Fe-Al-Si合金，如第2及3圖中所示般，係具有 結晶磁性向異性常數K%0、磁致伸縮常數λ 的特性組 成’換言之即在9.6%Si' 5.5%Α1、其餘為Fe之組成近傍顢 示有急峻的導磁率高峯值。該範圍之組成通常稱之為鐵鋁 矽磁性合金。過去以來曾有使用合金粉末之複 合磁性材料的各種提案，例如在前述特開平6_342714號公 報、特開平8-37107號公報、特開平9_1251〇8號公報中亦 曾提及此類技術。但是，其中任何丨種提案並未言及有關 磁心損耗和溫度特性間之任何的記述。 » 磁4損耗的溫度特性’就是說磁滞損耗的舉動，係依 導磁率的溫度特性來決定。過去之純粒鐵之導磁率在某溫 度下顯示極大，而在該溫度下損耗亦形成極小。於是，該 結晶磁性向異性在該溫度下成為零，並在該溫度下之磁壁 请 先 閱 面 之 注 項 頁 訂 森 本紙張尺度遑用中國國家標準（CNS ) A4规格（210X297公羞） Α7 Β7

經濟部中央梂準扃負工消费合作社印fL

五、發明説明（3 ) 移動成為最容易狀態。由此之故，可以認定該磁滯損耗的 減少現象》 另一方面’使用Fe-ANSi系軟磁性合金粉末之壓粉磁 心’如第1圖中顯示之過去例’在室溫以上其磁心損耗呈 單調增加之故’尤其使用在大功率的變壓器等帶來實質上 的困難》 發明的開示 本發明係為·解決上述過去的課題，提供一種低磁心損 耗而發熱少，並且具有高導磁率之複合磁性體與其製造方 法，以及可以使用於該複合磁性體之磁性合金粉末為目的 本發明之複合磁性體，係由於使用在室溫下磁致伸縮 常數λ符號為正數之Fe-Al-Si系軟磁性合金粉末，並在室 «Β·下其磁心損耗的溫度係數為負數者。基於該構成，可以 取得在高頻率領域中具有低磁心損耗的特性，並且具有高 f磁率之複合磁性體β 本發明複合磁性體之中，形成最小磁心損耗之極小溫 度係以在80°C以上者為宜。又，軟磁性合金粉 末，係以％重量之4.5%gAl$8_5。/。、7.5%$SiS9.5%、其 餘為Fe為主成份之組成者為理想。 本發明者群研究的結果，發現使用Fe_A1_su軟磁性 合金粉末之複合磁性材料情形，過去以來所謂之結晶磁性 向異性常數K並不是支配磁心損耗的溫度特性主要的因素 ，而係由目前為止未曾注目之磁致伸縮常數又所支配，再 1 - - - ί » 1^1 .An tf^i —Γ— -- - i .- I I 一 (請先聞讀背面之注意事項再填窝本頁) -r • - I If ^in n« 本纸張尺度適用辛®®家揉準（CNS ) A4规袼（21〇><297公釐） 6 銼濟部中央標準局貝工消费合作杜印装 A7 B7 五、發明説明（4 ) 者磁致伸縮常數又的符號在寞溫（約2〇〜3〇°C附近）為正數 時而磁心損耗的溫度係數則係保持負傾斜狀態。於是，發 現尤其以％重量下使用4.50/〇$八1$8.5%、7.5%客8〖$9.50/〇 、其鑄為Fe主成分之Fe-Al-Si系軟磁性合金粉末情形時， 可以取得高導磁率而低磁心損耗，並且有良好的溫度特性 ;更理想者則以％重量下使用5.0% S A1S 6.5%、8.2% $ Si $9.2%、其餘為Fe主成分之Fe-Al-Si系軟磁在合金粉末， 而可以取得更、良好典政名。 圖面的簡單說明 第1圖係顯示本發明磁心損耗的溫度特性與過去例之 比較圖； 第2圊係顯示Fe-Al-Si系合金中最大導磁率"πι之Fe、

Si及A1濃度依存性特性圖； 第3圚係顯示鐵鋁矽磁性合金中心組成範圍中初導磁 率V i之Fe、Si及A1濃度依存性特性圖。 為實施本發明之最良的形態 (實施形態1) 茲將有關本發明實施形態1中之複合磁性艘說明如下β 將本實施形態中Fe-Al-Si系軟磁性合金粉末調配而成 表1中顯示之最終組成，並利用水喷霧化法加以製作。其 中粉體之含氧量合計為2000ppm〜3000ppm。將該Fe_Ai_Si 系軟磁性合金粉末調製而成平均粒徑50 ，採用筛選加 以分級，並針對該金屬磁性粉100重量份添加作為絕緣性 黏著劑之丁縮醛樹脂2重量份，予以混合。使用單抽壓機 本紙張尺度適用中國國家標準（〇泌）八4規格（210父297公*) I n n n ·ϋ It —l· i n I (請先閲讀背面之注意事項再也寫本頁) 訂 A7 B7 經濟部中央梂準局貝工消费合作社印装 五、發明説明（5 ) 將該混合粉在成形壓力10 ton/cm2下形成外徑25mm、内徑 15mm、厚度約10mm環形形狀之成形體。其後，置於乂中 在690°C溫度下經熱處理後，再浸潰於矽樹脂中作成材料 〇 導磁率的測定，係使用LCR測定儀在頻率i〇kHz條件 下；又磁心損耗的測定係使用交流B-H曲線測定機在測定 頻率50kHz、測定磁束密度〇·ιτ條件下並分別進行包含2〇 °C〜120°C止每20°C溫度特性時之測定。其極小損耗溫度 時之特性顯示於表1中。但是其中極小損耗溫度在12(rc以 上、或20°C以下情形時，係分別顯示在12〇。〇、20°C時之 磁心損耗、導磁率》本實施形態^高次諸波失真對策之活 性濾波器用扼流圈情形，可以取得如表1中所示在測定頻 率50kHz、測定磁束密度ο.ιτ之下其磁心損耗1〇〇〇 kW/m3 以下、導磁率50以上以及極小損耗溫度8〇乞以上之十分滿 足的特性。 由表1中顯示之結果得知：經使用重量4 5〇/〇 $ A1 $ 8-5%、7.5%彡Si$9.5% '其餘為Fe主成分之FeXiLTrSi系軟 磁性合金粉末，可以具備有高導磁率而低磁心損耗，並直 有良好的溫度特性。更理想者，係使用重量5 〇% $ A1 $ 6.5%、8.2%各Sl各9·20/0、其餘為Fe主成分之Fe·A1_si系軟 磁性合金粉末，更可以取得良好的效果。 ------------^------.訂------f - - (請先閲讀背面之注$項再填寫本頁)

A7 B7 五、發明説明（6 ) 經濟部中央揉準局貝工消费合作社印装 [表1] 試料 No. 最終組成（wt°/〇) 極小損失溫度特性 A1 Si Fe 溫度 CC) 磁心損耗 kW/m3 透磁率 1 4.4 7.5 殘 2120 1100 55 比較例 2 9.5 殘 80 1200 75 比較例 3 4.5 7.4 殘 $120 121夂 80 比較例 4 7.5 殘 $120 580 84 ’實施例 5 9.5 殘 80 770 80 實施例 6 9.6 殘 40 1100 72 比較例 7 49 8.2 殘 100 500 80 實施例 8 9.2 殘 100 550 78 實施例 9 5.0 8.1 殘 120 510 95 實施例 10 8.2 殘 100 270 105 實施例 11 9.2 殘 100 430 122 實施例 12 9.3 殘 80 530 113 實施例 13 6.5 8.1 殘 2120 520 90 實施例 14 8.2 殘 100 220 95 實施例 15 9.2 殘 100 220 118 實施例 16 9.3 殘 80 580 115 實施例 17 6.6 8.2 殘 100 330 80 實施例 18 9.2 殘 100 350 76 實施例 19 8.5 7.4 殘 2120 1280 35 比較例 20 7.5 殘 2120 850 56 實施例 21 9.5 殘 80 900 52 實施例 22 9.6 殘 60 1260 32 比較例 23 8.6 7.5 殘 $120 1350 35 比較例 24 9.5 殘 80 1170 35 比較例 請 先 閲 讀 背 Λ 之 注

I 餐 裝 訂 良 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X 297公釐） A7 B7 五、發明説明（7 ) (實施形態2) 接著，將有關本發明實施形態2加以說明。 使用鋼錠粉碎法製作而成最終組成中A1 6.0 wt%-、Si-9.0wto/〇、其餘為主成分Fe之軟磁性合金粉末。其中粉雄 之含氧量合計lOOOppm〜2000p{im，採用篩選或空氣分級 法加以分級，調配而成表2十顯示之平均粒徑，並針對該 金屬磁性粉100重量份添加作為絕緣性黏著劑之有機矽樹 脂5重量份加以混合。使用單軸壓機將該混合粉在成形壓 力7 ton/cm2下形成外徑25mm、内徑15mm '厚度約l〇mm 之環形形狀之成形體。之後，置於N2中在720eC經熱處理 後，再浸潰於環氧樹脂中作成試料。 娌濟部中央檫準局属工消費合作社印装 導磁率之測定係使用LCR儀在頻率10kHz條件下；又 磁心損耗之測定係使用交流B-H曲線測定機在測定頻率 50kHz、測定^束密度0.1T條件下並分別進行20。(：〜120 °(：止包含每20°C溫度特性之測定，其極小損耗溫度時之特 性顯示於表2中。但是，當極小損耗溫度gi2〇ec、或者$ 20°C之情形，則分別顯示在Ί20Χ：、20°C之下的磁心損耗 、導磁率。‘實施形態中高次諧波失真對策活性濾波器用 扼流圈之情形，如表2中所示在測定頻率50kHz、測定磁 束密度0.1T條件下可以取得磁心損耗1〇〇〇 kW/m3以下、導 磁率50以上以及極小損耗溫度8〇t以上十分滿足的特性。 由表2顯示之結果可明白得知：將磁性粉末之平均粒 徑限制於1 V m以上100 // m以下可以降低降磁心損耗，更 理想者則將平均粒徑設定於1 y m以上50 // m以下更可以降 10 本紙張尺度適用中國國家揉準（CNS ) A4規格（2丨0X297公釐） A7 B7 五、發明説明（8 ) 低磁心損耗。 [表2] 平均粒徑 (Um). 極小損失溫度特性 試料No. 溫度 (°C) 磁心損耗 kW/m3 透磁率 • 25 110 ^120 1370 125 比較例 26 k 100 ^120 940 121 實施例 27 60 $120 560 97 實施例 28 50 ^120 400 77 實施例 29 20 2120 240 64 實施例 30 5 ^120 110 54 實施例 31 1 ^120 100 50 實施例 32 0.8 $120 340 35 比較例 請 先 閲 背 Λ 之 注 項 再ft 本 頁 裝 (實施形態3) 接著，將有關本發明實施形態3加以說明。 使用最終組成中A1 5.8wt%、Si 8.6wt0/〇、其餘為Fe主 成分之軟磁性合金並採用水喷霧化法製作而成平均粒徑30 //m之粉艎〇針對該金屬磁性粉1〇〇重量份添加作為絕緣 性黏著劑之丁縮醛樹脂1重量分及作為間隔控制材平均粒 徑1 /z m之Ti02 0.5重量份並加以混合。將該混合粉脫氣混 合並加以粉碎所製得之粒徑500以m以下的造粒粉再利用 單軸壓機在成形壓力12 ton/cm2下形成外徑25mm、内徑 15mm、厚度約10mm環形形狀之成形體。接著在450°C溫 度下之空氣中脫耦合劑後，再置於N2中在730°C熱處理， 進一步將其浸潰在環氣樹脂中作成試料。 導磁率的測定係使用LCR儀而在頻率10kHz條件之下 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 訂 % 經濟部中央橾準局負工消费合作社印装 11 A 7 B7 五、發明説明（9 ) ，又磁心損耗的測定係使用交流B-H曲線測定機在測定頻 率50kHz、測定磁束密度0.1T條件下並分別進行20°C〜120 °C止包含每20°C溫度特性時之測定，其極小損耗溫度之特 性顯示於表3中。但是，當極小損耗溫度2 120°C、或者S 20°C之情形，則分別顯示在120°C、20°C時之磁心4員耗、 導磁率。本實施形態中高次諧波失真對策活性濾波器用之 扼流圈之情形，如表3中所示般在測定頻率50kHz、測定 磁束密度0.1T條件下可以取得磁心損耗1000 kW/m3以下、 導磁率5 0以上以及極小損耗溫度8 0 °C以上十分滿足的特性 請 先 閱 讀 背 面 之 注 意 事 項 再 裝 [表3] 試料No. 酸素量 (ppm) 極小損失溫度特性 溫度 CC) 磁心損耗 kW/m3 透磁率 33 900 ^120 1280 95 比較例 34 1000 $120 650 85 實施例 35 3000 ^120 670 82 實施例 36 5000 2120 720 74 實施例 37 8000 2120 780 70 實施例 38 8100 ^120 2430 f 35 比較例 訂 經濟部中央橾準局貝工消费合作社印装 由表3中顯示之結果可得知：將含氧量限定在1 OOOppm / 以上、8000ppm以下者，可以取得高導磁率與低磁心損耗 (實施形態4) 接著，將有關本發明之實施形態4加以說明。 將本實施形態中之Fe-Al-Si軟磁性合金粉末調配而成 本紙張尺度逍用中國國家標準（CNS ) A4规格（210X297公釐） 12 A7 _B7_ 五、發明説明Γι〇) 表4中顯示之最終組成，並採用氣體喷霧法加以製作。再 將該Fe-Al-Si系軟磁性合金粉末調製成平均粒徑6〇y m並 使用篩選加以分級，針對該金屬磁性粉1〇〇重量份添加作 為絕緣性黏著劑之丁縮醛樹脂2重量份並予以混合。使用 單軸壓機將該混合粉在成形壓力7 ton/cm2下形成外徑 25mm、内徑15mm、厚度約l〇mm環形形狀之成形體。接 著，將其置於N2中在710°C溫度下經熱處理後，再浸溃於 矽樹脂中作成試料》 導磁率的測定係使用LCR儀在頻率10kHz條件之下， 又磁心損耗的測定則使用交流B-H曲線測定機在測定頻率 50kHz、測定磁束密度〇·1Τ下分別進行2〇〜i2(rc止包含 每20°C溫度特性時之測定，其極小損耗溫度顯示於表4中 。但是’極小損耗溫度12CTC以上或20。(：以下情形，分別 顯示在120°C、20。〇下之磁心損耗、導磁率》本實施形態 中高次諧波失真對策活性濾波器用之扼流圈情形，如表4 中所示般在測定頻率50kHz、測定磁束密度0.1T下可以取 得磁心損耗1 〇〇〇 kW/m3以下、導磁率50以上及極小損耗 溫度80°C以上十分滿足的特性。 經濟部中央揉準局貝工消費合作社印製 由表4中顯示之結果可得知：當使用0/〇重量之4 5〇/0 $ A1S 8·5%、7.5%g Si客 9.5%、其餘為主成分Fe之Fe-Al-Si 系軟磁性合金粉末情形下高導磁率而低磁心損耗，並且具 有良好的溫度特性’而更理想者，則使用重量5.〇% $ A1 S 6.5%、8.2%盔 Sig 9.2%、其餘為主成分Fe之Fe-Al-Si系 軟磁性合金粉末而可以取得更良好的效果。 13 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） A7 B7 五、發明説明（11) 經濟部中央樣準局貝工消费合作社印袈 [表4] 試料 No. 最終組成（wt%) 極小損失溫度特性 A1 Si Fe 溫度 CC) 磁心損耗 kW/m3 透磁率 39 4.4 7.5 殘 2120 1200 70 比較例 40 9.5 殘 80 1170 83 比較例 41 4.5 7.4 殘 ^120 1210 87 比較例 42 7.5 殘 2120 750 90 實施例 43 9.5 殘 80 920 86 實施例 44 9.6 殘 40 1070 82 比較例 45 4.9 8.2 殘 100 550 85 實施例 46 9.2 殘 100 530 84 實施例 47 5.0 8.1 殘 120 530 95 實施例 48 8.2 殘 100 350 105 實施例 49 9.2 殘 100 460 122 實施例 50 9.3 殘 80 530 113 實施例 51 6.5 8.1 殘 $120 510 98 實施例 52 8.2 殘 100 210 104 實施例 53 9.2 殘 100 250 110 實施例 54 9.3 殘 80 600 115 實施例 55 6.6 8.2 殘 100 330 90 實施例 56 9.2 殘 100 380 91 實施例 57 8.5 7.4 殘 $120 1270 35 比較例 58 7.5 殘 2120 880 60 實施例 59 9.5 殘 80 930 57 實施例 60 9.6 殘 60 1350 30 比較例 61 8.6 7.5 殘 ^120 1370 42 比較例 62 9.5 殘 80 1250 37 比較例 請 先 閲 讀 背 ir 之 注 項 旁 裝 訂 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） 14 經濟部中央橾準局員工消费合作社印装 A7 B7 五、發明説明（12) (實施形態5) 接著，將本發明有關實施形態5加以說明。 ， 將最終組成中A1 6.0wto/〇、Si 9_0wt%、其餘為Fe主成 分之軟磁性合金粉末使用氣體喷霧法製作，調配而成表5 中顯示之平均粒徑，並篩選加以分級，針對該金屬磁性粉 1〇〇重量份添加夜為絕緣性黏著劑之有機矽樹脂3重量份予 以混合。使用單軸壓機將該混合粉在成形壓力9 ton/cm2形 成外徑25mm、内徑15mm、厚度約10mm環形形狀之成形 艘。將其置於N2之中在730°C溫度下經熱處理後，再浸溃 於環氧樹脂中作成試料。 導磁率的測定係使用LCR儀在頻率10kHz條件下，又 磁心損耗的測定則係使用交流B-H曲線測定機在測定頻率 50kHz、測定磁束密度ο.ιτ之下並分別進行20°C〜120eC 止包含每20°C溫度特性之測定，其極小損耗溫度之特性顯 示於表5中。但是，當極小損耗溫度gi20°C、或者 情形，則顯示分別在120°C、20°C下之磁心損耗、導磁率 。本實施形態中高次諧波失真對策活性濾波器用之扼流圈 情形，如表5所示在測定頻率50kHz、測定磁束密度Ο.ιτ 條件下可以取得磁心損耗1000 kW/m3以下、導磁率50以 上及極小損耗溫度80°C以下十分滿足的特性。 由表5中顯示之結果可得知：基於將磁性粉末的平均 粒徑限定在1 〇〇 V m以下而可以降低磁心損耗，而更理想 者將平均粒徑限定在50 # m以下者更可以降低磁心損耗。 本紙張尺度逋用中國國家楳準（CNS )八4規格（210X297公釐） 15 (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) .裝· -訂 A7 B7五、發明説明（I3)([表分 平均粒徑 T/m) Γ择泽福矣笋4特胜乃 試料No. 溫度 CC) 磁心損耗 kW/m3 透磁率 63 110 ^120 1120 145 比較例 64 100 2120 950 125 實施例 65 60 ^120 620 135 實施例 66 50 ^120 460 100 實施例 67 20 $120 260 85 實施例 68 5 ^120 120 62 實施例 (實施形態6) 接著，將有關實施形態6加以說明。 使用最終組成中A1 5.8wt%、Si 8.6wt%、其餘為Fe主 成分之軟磁性合金，並採用氣體喷霧化法作成平均粒徑40 //m之粉體。針對該金屬磁性粉100重量份添加作為絕緣 性黏著劑之丁縮醛樹脂1重量份及作為間隔控制材平均粒 徑1 μ m之MgO 1重量份並加以混合。再將該混合粉脫氣 混合、並粉碎所取得粒徑50 v m以下之造粒粉使用單軸壓 機在成形壓力10 ton/cm2下形成外徑25mm、内徑15mm、 厚度約10mm環形形狀之成形體。接著在450°C溢度下之空 氣中脫耦合劑處理後，置於化中並於表6中顯示之熱處理 條件經熱處理過程。之後再浸潰於環氧樹脂中作'成試料。 導磁率的測定係使用LCR儀在頻率10kHz條件下，又 磁心損耗的測定則係使用交流B - Η曲線測定機在測定頻率 50kHz、測定磁束密度0.1Τ下並分別進行20°C〜120°C止 包含每20°C溫度特性之測定，其極小損耗溫度之特性顯示 本紙張尺度適用中國國家揉準（CNS ) A4规格（210X297公釐） I- ^^^1 ml 1--! ί ml·. ........ n (請先閲讀背面之注意Ϋ項再填寫本頁) 訂 經濟部中央橾準局負工消費合作社印製 16 B7 五、發明説明（Μ) 於表6中。但是，極小損耗溫度2 120°C、或者S20°C情形 ，則顯示分別在120°C、20°C下之磁心損耗、導磁率。本 實施形態中高次諧波失真對策活性濾波器用之扼流圈情形 ，如表6中所示在測定頻率50kHz、測定磁束密度0.1T下 可以取得磁心損耗1000 kW/m3以下、導磁率50以上及極 小損耗溫度80°C以上十分滿足的特性。[表6] 熱處理 溫度 極小損失溫度特性 試料No. 溫度 磁心損耗 透磁率 (°C) kW/m3 69 480 ^120 1500 38 比較例 70 500 ^120 850 80 實施例 71 630 $120 590 90 實施例 72 650 2120 350 114 實施例 73 800 $120 470 115 實施例 74 820 ^120 660 125 實施例 75 900 ^120 770 135 實施例 76 920 $120 3520 165 比較例 請 先 閲 背 面 之 注

I 頁 裝 訂 經濟部中央橾準局貝工消费合作社印笨 由表6中顯示之結果可得知：基於將熱處理溫度限定 在500°C以上900°C以下者可以降低磁心損耗，而更理想者 則限定在650°C〜800°C更可以降低磁心損耗。 (實施形態7) 接著，將有關本發明實施形態7加以說明。 將最終組成中A1 7.5wt%、Si 8.5wt%、其餘為Fe主成 分之軟磁性合金粉末，及與作為比較例過去的鐵鋁矽磁性 合金組成中A1 5.4wt%、Si 9.6wt%、其餘為Fe主成分之軟 泉 本紙張又度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X297公釐） 17 A7

(請先閱讀背面之注項再填寫本頁) 裝· - I. 經濟部中央橾率局貝工消费合作社印装 A7 s_____B7_— 五、發明説明（16) 將該試料作為筆記型個人電腦中所使用DC/DC轉換器 扼流圈’電源開關之用在頻率200kHz下進行評價。並將 該當溫度上昇之結果顯示於表7中。 由表7中可得知：當使用重量4.5%8.5%、7.5% 客Si蕊9.5%、其餘為主成分Fe之Fe-Al-Si系軟磁性合金粉 末情形’可以將溫度上昇控制在30°C以下。 [表7] 試料 No. 最终組成（Wt°/o) 上昇溫度 CC) A1 Si Fe 77 5.0 8.1 殘 25 實施例 78 7.5 9.0 殘 30 實施例 79 4.0 7.0 殘 52 比較例 80 8.5 9.6 殘 60 比較例 由以上具體的實施形態之說明可明確的得知：本發明 之複合磁性體，係使用磁致伸縮常數Λ符號在室溫下呈正 數之Fe-Al-Si系軟磁性合金粉末，並在室溫中磁心損耗之 溫度係數則呈負數之複合磁性艘。本發明之複合磁性艘， 由於能將磁心損耗之溫度係數形成負數之故，即使在高頻 領域低磁心損耗之下亦可以取得高導磁率而良好的磁性特 性。又，本發明之複合磁性體，其形成最小磁心損耗之極 小溫度’係以在8 0 °C以上者為理想。 本發明之複合磁性體’係以Fe-Al-Si系軟磁性合金粉 末為主成分、及由絕緣性黏著劑熱處理後之殘存物或浸潰 用樹脂或空孔等所組成之絕緣物成分所構成者，並由磁氣 特性.之觀點而言’其中之軟磁性合金粉末含有量以％體積 本紙張尺度逋用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐) ----- ---..---------^·ί 裝------訂------1.1 (请先閲讀背面之注$項再4!寫本頁) 19 經濟部中央揉率局貝工消费合作社印«. Α7 Β7 五、發明説明（17) · 計以在70〜99%範圍者為宜。又，該軟磁性合金粉末之組 成以0/〇重量計4.5%$Α1 客 8.5%、7.50/〇SSiS9.5〇/〇、其餘為 Fe者為理想《•又，該軟磁性合金粉末，含有不致對磁性特 故產生惡影響程度少董的不純物和添加物亦可。又》該複 合磁性體〃在主成分Fe_A1_Si系軟碘性合金粉末之上混合 其他磁性粉末亦無妨》 該軟磁性合金粉末係使用氣體霧化法或水霧化法或合 金化後粉碎所取得之粉末者為宜。又粉末形狀以球狀、扁 平狀、多角形狀中任1種者為理想。粉末之平均粒徑係以 在1〜100/zm範圍者為宜，尤其以在i — 範圍者更理 想。當平均粒徑未滿lem時，由於成形密度變小，導磁 率降低故不妥適。該軟磁性合金粉末，係以被覆有厚度5nm 以上之氡化膜者為理想《基於該被膜，提昇其絕緣性，並 因而降低其渦電流損耗。 本發明複合磁性體之製造方法，其特徵在於：係將磁 致伸縮常數又符號在室溫下呈正數之Fe_A1_Si系軟磁性合 金粉末，與電氣絕緣性黏著劑混合並壓縮成形後，再經5〇〇 °C以上900°C以下溫度之熱處理者。根據余複合磁性體之 製造方法，經壓縮成形後之熱處理可以達成渦電流損耗的 降低以及磁滯損耗的降低，而可以製得具有安定、而良好磁 性特性之複合磁性體。

I 本發明製造方法中之絕緣性黏著劑係環氧樹脂、酚醛 樹脂、氯化乙烯樹脂、丁縮醛樹脂、有機矽樹脂之中至少 其中1種者為理想。又，由於在500。(：以上900°C以下之溫 本紙張尺度遑用中國國家榡準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (諳先聞讀背面之注$項再炎寫本頁) :裝· 訂 A7B7 經濟部中央樣率局貝工消费合作杜印«. 五、發明説明（18) 度熱處理，而後黏著劑成分係以對磁性合金粉末擴散少者 更理想。熱處理之環境’在空孕中亦有可能，但由防止金 屬氧化觀點而言係以在非氧化環境下進行者為妥。 經熱處理後，將其浸渍於絕緣性浸溃劑者為理想β由 於經50(TC以上溫度熱處理對其申樹脂等之黏著劑產生分 解導釵複合磁性體的機械強度降低之故。因此，熱處理後 將其浸溃於絕緣性浸溃劑中可以達成磁心強度的提高、金 屬磁性艘的防錄、表面高電阻化等β又，以真空浸潰處理 由於浸潰劑進入其内部.，故更理想。 本發明之Fe-Al-Si系軟磁性合金粉末，其〇/0重量之組 成係 4.5%$ A1 彡 8.5%、7.5%$ SiS 9.5%、其餘為 Fe 之構 成者，而其含氧量係在lOOOppm以上8000ppm以下，並且 其磁致伸縮常數λ符號在室溫下為正數者為理想。基於使 用該軟磁性合金粉末，可以將磁心損耗的溫度係數成為負 數，故即使在高頻領域而呈低磁心損耗之下可以取得高導 磁率的磁性特性。又，含氧量lOOOppm以上之情形，進一 步地降低其渦電流損耗。由於可以確認該金屬磁性粉末之 電阻值與氧含有量同時上昇故降低了其渦電流損耗。另一 方面’當含氧量超過8000ρρηι時，由於磁滞損耗之增加， 而使全艘之磁心損耗增大之故。 (請先聞请背面之注$項再4,'«'本頁) 訂 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 21

Claims (1)

1. A8 B8 C8 D8 S賴96 申請專利範圍 L 種複合磁性體，其特徵在於··係含有磁致伸縮常數 几符號在室溫下呈正數之Fe_A1_Si系軟磁性合金粉末 ，而其在室溫下之磁心損耗溫度係數為負數者。 2_如申請專利範圍第1項之複合磁性體，其特徵在於：前 述磁心損耗形成最小之極小溫度，係在801以上者。 3.如申請專利範圍第1項之複合磁性趙，其特徵在於：前 述軟磁性合金粉末之組成，以％重量計係由45%$Α1 ^8.5%、7.5%客Si$9.5%、其餘為Fe所構成者。 4·如申請專利範圍第1項之複合磁性體，其特徵在於：前 述之軟磁性合金粉末，係使用氣體霧化法或水霧化法 或經熔融處理合金化後之粉碎法所形成者。 5.如申請專利範圍第1項之複合磁性趙，其特徵在於：前 述軟磁性合金粉末之平均粒徑係在1 # m以上1〇〇以m以 下者。 6·—種複合磁性體之製造方法’其特徵在於：係將磁致 伸縮常數λ符號在室温下呈正數之Fe-Al-Si系軟磁性 合金粉末與電氣絕緣性黏著劑混合經壓縮成形後，並 在500°〇以上900t：以下之溫度下加處理而,成者。 7.如申請專利範圍第6項之複合磁性艘；造方法，其特 徵在於：前述軟磁性合金粉末之組#%重量計係 由 4.5% 盔 A1S 8.5%、7.5%S SiS9.5% ::¾ 餘Fe所構成 者 、·如申請專利範圍第6項之複合磁性趙的製方法，其特 徵在於：前述之電氣絕緣性黏著劑，係由，環氧樹脂、 表紙張尺度適用中國國家揉準（CNS ) A4现格（210X297公釐） --I--^--------- (請先Μ讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂· 經濟^t央棵率局貝工消费合作社印輦 22

   337_ 申請專利範圍 _脂、氣化乙稀樹脂、丁縮路樹脂、有機石夕樹脂 中至少其中1種所構.成者。 9·:_·Α1训軟磁性合金粉末，其特徵在於：該組 成以％重量計係由4.5%客Α!客8.5%、7.5% S Si S 9.5% 、其餘Fe所構成’而氧之含有量係在lOOOppm以上 8000PPm者，其磁致伸縮常數又符號在室溫下係呈正 數者。 1〇.如申請專利範圍第9項之Fe-Al-Si)T^磁性合金粉末’ 其特徵在於：前述之軟磁性合金粉末，係使用水霧化 法或經溶融處理後合金之粉碎法所製造而成者。 II-I^一丨_:!#------1Τ (-#先Μ讀背面之注f項再填窝本頁) 經 揉 準 局 X. 消 費 合 作 社 印 製 本紙張尺度適用中國國家棵準（CNS ) A4规格（210X297公釐） 23