TWI433741B - 粉末及其製造方法 - Google Patents

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Description

粉末及其製造方法
本發明是有關於一種適合作為低鐵損(low iron loss)的壓粉磁芯(powder magnetic core)的原料粉末而使用之粉末。
在我們的周圍有許多利用電磁(electromagnetism)的產品，例如變壓器、電動機、發電機、揚聲器(speaker)、感應加熱器、各種致動器(actuator)等。在謀求該些產品的高性能化、小型化方面，作為軟磁性材料的壓粉成型體之磁芯的性能提昇必不可少。
先前，上述磁芯是藉由將矽鋼的薄膜與絕緣層交替地進行多層積層，再利用模具對其進行衝壓而製造(電磁鋼板)。然而，此方法在與產品小型化及形狀複雜化相對應的方面有許多缺陷，且在減少渦電流損失的方面存在著問題。
針對此種課題，近年來，作為成型性優異且能夠以低成本製造的磁芯，亦即將軟磁性金屬粉末壓縮成型而獲得的壓粉磁芯受到業界關注，正在對其進行各種研究開發。
為了增大此種壓粉磁芯的磁通量密度(magnetic flux density)，而要求增大磁導率(magnetic permeabitity)。尤其是馬達用磁芯，大多是在交變磁場(alternating magnetic field)中使用，若鐵損較大則能量轉換效率會變差，故要求鐵損較小(低鐵損)。
上述鐵損中有磁滯損失(hysteresis loss)、渦電流損失及殘留損失，但主要成為問題的是磁滯損失及渦電流損失。
壓粉磁芯中的磁滯損失增大的起因是：在將軟磁性金屬粉末壓縮成型而製成壓粉磁芯時，對軟磁性金屬粉末施加巨大的加工變形。因此，為了減少磁滯損失，有效方法是在壓縮成型後對所得成型體進行退火，藉此解除施加於軟磁性金屬粉末中的變形，一般認為其退火溫度較好的是大於等於600℃。
另一方面，為了減少渦電流損失，有效方法是利用絕緣材料包覆軟磁性金屬粉末。然而，先前通常使用的絕緣材料，若施行旨在減少磁滯損失的退火，則由於絕緣材料的耐熱性低而引起分解，從而使絕緣性顯著下降。因此，同時達成渦電流損失的減少與磁滯損失的減少是個非常大的課題。
因此，為了解決此種課題，業者正在進行耐熱性優異的絕緣材料之開發。尤其是，使用鐵粉作為軟磁性金屬粉末，其成本低廉，且可製造磁通量密度較高的壓粉磁芯，因此業者正在進行各種研究開發。例如，日本專利特開平9-180924號公報中，提出有採用二氧化矽粒子作為耐熱性優異的絕緣被膜的方法。上述文獻中揭示有以下方法：將表面經磷酸處理的鐵粉與含有二氧化矽粒子的懸濁液加以混合，再使該混合物乾燥，藉此獲得被二氧化矽粉末包覆的金屬粉末。
然而，當欲使用上述被二氧化矽粒子包覆的鐵粉來製作壓粉磁芯時，為了充分獲得金屬粉末彼此間的接合力，必須將退火溫度設為高於600℃左右之通常步驟的溫度(例如大於等於800℃)。然而，若過於提高退火溫度，則因鐵的居里溫度(Curie temperature)為769℃，故有壓粉磁芯的磁特性下降的傾向。
另外，日本專利特開2007-194273號公報中提出有以下方法：於軟磁性金屬粉末的表面形成氧化物層及絕緣層，再於還原性環境、高溫條件下進行結合強化處理，藉此於軟磁性金屬粉末的表面形成絕緣性優異的單一層。
若使用藉由上述日本專利特開2007-194273號公報所揭示的方法而製作的軟磁性金屬粉末，則可提供耐熱性優異的壓粉磁芯。但是，當採用此方法時，由於與步驟中的退火等有關的能量成本高、及不太適於大量生產等原因，一般認為可藉由更簡便的方法來獲得具有耐熱性優異的被膜之軟磁性金屬粉末。
另外，為了提高磁通量密度，有效方法是於軟磁性金屬粉末上儘可能薄且大範圍地形成絕緣層，但目前為止並未知悉簡便且低成本的方法。
本發明是鑒於上述先前技術中所存在的問題而完成，其目的在於提供一種於壓粉磁芯中可同時達成磁滯損失的減少與渦電流損失的減少、而且可同時達成低鐵損與高磁通量密度化之軟磁性金屬原料粉末。
為了解決上述問題，本發明提供一種具有金屬粉、包覆上述金屬粉的磷灰石(apatite)層、及附著於上述金屬粉或上述磷灰石層上的二氧化矽粒子而形成之粉末。
根據本發明，藉由利用磷灰石層包覆金屬粉同時使二氧化矽粒子附著於金屬粉或磷灰石層上，可於金屬粉表面形成可耐受大於等於600℃的退火溫度的絕緣被膜。該構成的採用以及由此所獲得的效果是基於本發明者們的以下見解：為了減少磁滯損失，有效方法是形成可耐受大於等於600℃的退火溫度的良好的耐熱性絕緣膜。
於本發明中，較好的是上述磷灰石層中含有以下述通式(Ⅰ-a)或通式(Ⅰ-b)所表示的化合物。
Ca10 (PO4 )6 X2 　(Ⅰ-a)
Ca(10-(m×n)/2) Mn (PO4 )6 X2 　(Ⅰ-b)
(式中，M表示提供陽離子的原子或原子群，m表示M所提供的陽離子的價數，n大於0且小於等於5，X表示提供一價陰離子的原子或原子群。)
另外，上述二氧化矽粒子，較好的是利用有機基進行了表面修飾的二氧化矽粒子。
再者，上述利用有機基進行了表面修飾的氧化矽粒子，較好的是利用以下述通式(Ⅱ)或(Ⅲ)所表示的化合物進行了表面修飾的二氧化矽粒子。
R1 n Si(OR2 )4-n 　(Ⅱ)
R1 n SiX4-n 　(Ⅲ)
(式中，n為1～3的整數，R1 及R2 表示一價的有機基，X表示鹵素)。
另外，上述金屬粉較好的是軟磁性材料的粉末。
本發明之粉末適合作為壓粉磁芯用的粉末。
另外，本發明提供一種粉末之製造方法，其包括下列步驟：第1步驟，利用磷灰石包覆金屬粉；第2步驟，使二氧化矽粉末附著於上述第1步驟中獲得的金屬粉表面或磷灰石表面；及第3步驟，於小於等於350℃的溫度下對上述第2步驟中獲得的粉末進行預硬化，獲得含有上述金屬粉、包覆上述金屬粉的磷灰石層、及附著於上述金屬粉或磷灰石層上的氧化矽粒子的粉末。
供於上述第1步驟的上述金屬粉，較好的是使用經磷酸處理的金屬粉。
[發明的效果]
本發明之粉末被具有磷灰石層及附著於該磷灰石層上的二氧化矽粒子的絕緣層所包覆，該絕緣層的絕緣性及耐熱性優異。因此，在製造壓粉磁芯方面，可在不導致絕緣層破壞的情況下，利用高溫進行退火。因此，可獲得保持絕緣層的絕緣性、且磁導率充分高的壓粉磁芯。
為讓本發明之上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。
本發明之粉末的一態樣是具有金屬粉、包覆上述金屬粉的磷灰石層、附著於上述金屬粉或上述磷灰石層上的氧化矽粒子而形成之粉末。以下，依序就本發明之粉末的各構成要件加以說明。
(金屬粉)
本發明中所使用的金屬粉，若是具有強磁性並且顯示高飽和磁通量密度的金屬粉，則可無特別限制地使用，具體而言，例如可舉出：鐵粉、矽鋼粉、鋁矽鐵粉(sendust powder)、非晶態粉(amorphous powder)、坡曼德合金粉(permendur powder)、軟磁鐵氧磁鐵粉(soft ferrite powder)、非晶態磁性合金粉、奈米晶體磁性合金粉及高導磁合金粉(permalloy)等軟磁性材料，該些金屬粉可單獨使用或者將兩種或兩種以上混合使用。其中，就磁性強而且低價格方面而言，較好的是鐵粉。
另外，在鐵粉中，就飽和磁通量密度或磁導率等磁特性優異、壓縮性優異方面而言，尤其好的是純鐵粉。具體而言，作為此種純鐵粉例如可舉出：粉化鐵粉、還原鐵粉及電解鐵粉等，例如可舉出神戶製鋼所股份有限公司製造的300NH。
另外，作為金屬粉，亦可在不對壓縮性或壓粉磁芯的磁特性等造成不良影響的範圍內，使用對含有元素進行了調整的金屬粉。具體而言，例如，以防止金屬粉的氧化為目的可添加磷元素，或者，以提昇磁特性為目的可添加鈷、鎳、錳、鉻、鉬、銅等元素。
作為金屬粉的粒徑，並無特別限制，可根據壓粉磁芯的用途或需求特性作適當決定。一般而言，可從利用掃描式電子顯微鏡(Scanning Electron Microscope，SEM)等可觀察到的粒子大小在1μm～300μm範圍內的粒子中選擇。若粒徑大於等於1μm，則有製作壓粉磁芯時容易成形的傾向，若粒徑為小於等於300μm，則有可抑制壓粉磁芯的渦電流變大、容易包覆磷灰石層的傾向。另外，平均粒徑(利用篩分法求出的平均二次粒徑)較好的是50μm～250μm。
金屬粉的形狀並無特別限制，可使用球狀、塊狀的金屬粉，或使用藉由公知的製法或機械加工進行了扁平加工的扁平狀粉末。
(磷灰石層)
本發明之包覆粉末表面的磷灰石層，具有作為上述金屬粉的絕緣被膜的功能。就此觀點而言，磷灰石層較好的是形成對上述金屬粉表面進行層狀包覆之被膜結構。
所謂磷灰石層，是指由具有磷灰石結構的物質所構成的層。作為磷灰石層的具有磷灰石結構的物質的較佳例，具體可舉出以下述通式(Ⅰ-a)或通式(Ⅰ-b)所表示的化合物。
Ca10 (PO4 )6 X2 　(Ⅰ-a)
Ca(10-(m×n)/2) Mn (PO4 )6 X2 　(Ⅰ-b)
(式中，M表示提供陽離子的原子，m表示M所提供的陽離子的價數，n大於0且小於等於5，X表示提供一價陰離子的原子或原子群。)
於上述通式(Ⅰ-b)中，提供陽離子的原子M較好的是可置換成鈣的金屬。作為該金屬，具體可舉出離子半徑為0.80～1.40的金屬，舉例而言：鈉、鎂、鉀、鈣、鈧、鈦、鉻、錳、鐵、鈷、鎳、鋅、鍶、釔、鋯、釕、銠、鈀、銀、鎘、銦、錫、銻、碲、鋇、鑭、鈰、鐠、釹、鉕、釤、銪、釓、鋱、鏑、鈥、鉺、銩、鐿、鑥、鉿、鉑、金、汞、鉈、鉛、鉍等。上述通式(Ⅰ-b)中的M可為1種，亦可為2種以上。另外，於上述通式(Ⅰ-b)中，n的範圍為大於0且小於等於5，較好的是大於0且小於等於2.5，進而較好的是大於0且小於等於1.0。於上述通式(Ⅰ-a)及通式(Ⅰ-b)中，X較好的是羥基(OH)及鹵素(F、Cl、B、I等)，更好的是羥基及氟。就對金屬粉末的塗佈性優異的方面而言，較好的是X為羥基，就強度優異的方面而言，較好的是X為氟。
就製成壓粉磁芯時的絕緣性、耐熱性而言，進而就力學特性優異的方面而言，磷灰石層的具有磷灰石結構的物質較好的是以上述通式(Ⅰ-a)所表示的化合物，尤其好的是羥基磷灰石(Ca10 (PO4 )6 (OH)2 )或氟磷灰石(Ca10 (PO4 )6 F2 )。
於本發明之粉末中，所謂「使用磷灰石層對金屬粉的包覆」，是指上述金屬粉的至少一部分被磷灰石層包覆的狀態。因此，後述的「磷灰石包覆金屬粉」，不僅可為金屬粉完全被磷灰石包覆的狀態，亦可為金屬粉的一部分露出的狀態。另一方面，就後述的二氧化矽容易附著、從而抗彎強度提高的方面而言，磷灰石層對金屬粉的包覆程度以包覆率高為佳。具體而言，較好的是利用磷灰石層包覆金屬粉表面的90%以上，進而較好的是包覆金屬粉表面的95%以上，更好的是包覆整個表面(大致100%)。
於本發明之粉末中，上述磷灰石層的厚度較好的是10nm～1000nm，更好的是20nm～500nm。若厚度為10nm以上則有獲得絕緣效果的傾向，若厚度為1000nm以下則有獲得密度增加效果的傾向。
作為於上述金屬粉上形成磷灰石層的方法，可舉出以下方法：使以特定比例含有鈣離子或者進一步含有上述通式(Ⅰ-b)中的提供陽離子的原子或原子群M的離子之水溶液、與含有磷酸離子之水溶液進行反應，藉此使具有磷灰石結構的物質於金屬粉表面析出。為了獲得磷灰石結構的層，必須將反應溶液的液性控制為中性至鹼性區域(pH=6.0以上)。另外，若是在酸性區域，則除具有磷灰石結構的物質以外的磷酸鈣層有時會析出。
當使羥基磷灰石析出作為磷灰石層時，例如可舉出：使用硝酸鈣水溶液及磷酸二氫銨水溶液的方法。以此種方式獲得的羥基磷灰石的化學計量學組成為Ca10 (PO4 )6 (OH)2 ，但只要大部分為磷灰石結構且該磷灰石結構可維持，則亦可為非化學計量學組成，例如亦可成為：一部分為Ca10-Z (HPO4 )Z (PO4 )6-Z (OH)2-Z (0＜Z≦1.1，50≦Ca/P(原子量比)＜1.67)。
上述磷灰石層的原料的添加量，相對於金屬粉100重量份，較好的是0.1重量份～1.0重量份，進而較好的是0.4重量份～0.8重量份，更好的是0.5重量份～0.7重量份。若磷灰石層的原料的添加量大於等於0.1重量份，則有製成壓粉磁芯時可獲得充分的電阻率的傾向。另外，所獲得粉末的絕緣層變得均勻，可充分獲得改善絕緣性的效果。若磷灰石層的原料的添加量小於等於1.0重量份，則有可防止製成壓粉磁芯時成型體密度下降的傾向。磷灰石層的重量，可藉由對所獲得粉末進行元素分析並對鈣(及金屬M)的量進行定量而求出。
(二氧化矽粒子)
本發明之粉末中所使用的二氧化矽粒子，可廣泛使用先前公知的二氧化矽粒子，具體可舉出熏製二氧化矽(fumed silica)、膠體二氧化矽(colloidal silica)等，就操作的容易性方面而言，較好的是膠體二氧化矽。對於二氧化矽粒子的形狀並無特別限制。
作為二氧化矽粒子的粒徑，可使用各種尺寸的二氧化矽粒子，為了具有成膜性，以具有次微米以下的粒徑的氧化矽粒子為宜。具體而言，氧化矽粒子的平均一次粒徑較好的是小於等於50nm，進而較好的是小於等於30nm，更好的是小於等於20nm。
氧化矽粒子進而較好的是於有機溶劑中不發生凝聚而分散。因此，為了提昇二氧化矽粒子的分散性，亦可利用有機基修飾二氧化矽粒子表面。作為此種有機基，例如可舉出：環己基、苯基、苄基、苯乙基、C1～C6(碳數為1～6)的烷基等。
利用此種有機基來修飾二氧化矽粒子表面的方法，可使用以下方法：使分子結構內具有上述有機基的矽烷化合物與上述二氧化矽粒子表面發生反應。藉此，可提高製成壓粉磁芯時的抗彎強度，視情況電阻率亦可提高。
作為此種矽烷化合物，具體而言可使用以下述通式(Ⅱ)所表示的烷氧基矽烷或以下述通式(Ⅲ)所表示的鹵矽烷(halogenosilane)化合物。
R1 n Si(OR2 )4-n 　(Ⅱ)
R1 n SiX4-n 　(Ⅲ)
(式中，n為1～3的整數，R1 及R2 表示一價的有機基，X表示鹵素。)
於上述通式(Ⅱ)及通式(Ⅲ)中，作為R1 可舉出欲對二氧化矽粒子進行修飾的有機基，具體可舉出：環己基、苯基、苄基、苯乙基、C1～C6(碳數為1～6)的烷基等。另外，作為R2 可舉出一價的有機基，具體可舉出：甲基、乙基等。另外，作為X，可舉出：氯、溴、碘等。
以上述通式(Ⅱ)所表示的烷氧基矽烷，具體而言，例如可舉出：甲基三甲氧基矽烷、乙基三甲氧基矽烷、正丙基三甲氧基矽烷、異丙基三甲氧基矽烷、正丁基三甲氧基矽烷、第三丁基三甲氧基矽烷、正戊基三甲氧基矽烷、正己基三甲氧基矽烷、環己基三甲氧基矽烷、苯基三甲氧基矽烷、苄基三甲氧基矽烷、苯乙基三甲氧基矽烷等的三甲氧基矽烷類；
甲基三乙氧基矽烷、乙基三乙氧基矽烷、正丙基三乙氧基矽烷、異丙基三乙氧基矽烷、正丁基三乙氧基矽烷、第三丁基三乙氧基矽烷、正戊基三乙氧基矽烷、正己基三乙氧基矽烷、環己基三乙氧基矽烷、苯基三乙氧基矽烷、苄基三乙氧基矽烷、苯乙基三乙氧基矽烷等的三乙氧基矽烷類；
二甲基二甲氧基矽烷、乙基甲基二甲氧基矽烷、甲基正丙基二甲氧基矽烷、甲基異丙基二甲氧基矽烷、正丁基甲基二甲氧基矽烷、甲基第三丁基二甲氧基矽烷、甲基正戊基二甲氧基矽烷、正己基甲基二甲氧基矽烷、環己基甲基二甲氧基矽烷、甲基苯基二甲氧基矽烷、苄基甲基二甲氧基矽烷、苯乙基甲基二甲氧基矽烷等的二甲氧基矽烷類；
二甲基二乙氧基矽烷、乙基甲基二乙氧基矽烷、甲基正丙基二乙氧基矽烷、甲基異丙基二乙氧基矽烷、正丁基甲基二乙氧基矽烷、甲基第三丁基二乙氧基矽烷、甲基正戊基二乙氧基矽烷、正己基甲基二乙氧基矽烷、環己基甲基二乙氧基矽烷、甲基苯基二乙氧基矽烷、苄基甲基二乙氧基矽烷、苯乙基甲基二乙氧基矽烷等的二乙氧基矽烷類等。
另外，作為以上述通式(Ⅲ)所表示的鹵矽烷化合物，具體而言，例如可舉出：甲基三氯矽烷、乙基三氯矽烷、正丙基三氯矽烷、異丙基三氯矽烷、正丁基三氯矽烷、第三丁基三氯矽烷、正戊基三氯矽烷、正己基三氯矽烷、環己基三氯矽烷、苯基三氯矽烷、苄基三氯矽烷、苯乙基三氯矽烷等的三氯矽烷類；
二甲基二氯矽烷、乙基甲基二氯矽烷、甲基正丙基二氯矽烷、甲基異丙基二氯矽烷、正丁基甲基二氯矽烷、甲基第三丁基二氯矽烷、甲基正戊基二氯矽烷、正己基甲基二氯矽烷、環己基甲基二氯矽烷、甲基苯基二氯矽烷、苄基甲基二氯矽烷、苯乙基甲基二氯矽烷等的二氯矽烷類等。
上述矽烷化合物，可分別單獨使用或者將兩種以上組合使用。
二氧化矽粒子的表面修飾，通常是藉由往二氧化矽粒子的分散液中添加上述烷氧基矽烷化合物或上述鹵矽烷化合物再加以攪拌而進行。此時，相對於二氧化矽粒子固體成分1重量份，較好的是在0.4重量份～0.6重量份的範圍內添加上述烷氧基矽烷化合物或上述鹵矽烷化合物。若添加量小於等於0.6重量份，則所添加的矽烷化合物不會由於未反應而殘存；若添加量大於等於0.4重量份，則可充分獲得有機基對二氧化矽粒子的修飾效果。再者，上述二氧化矽粒子可分散於水中，亦可分散於有機溶劑中。
另外，為了使有機基對二氧化矽粒子表面的修飾反應於溫和的條件下迅速地進行，較好的是使用無機酸、有機酸、酸性離子交換樹脂等酸觸媒。此時，尤其好的是使用鹽酸、硝酸、醋酸、檸檬酸、甲酸、草酸等。由於酸通常會與上述磷灰石反應而使特性發生劣化，因此就揮發性高、不易殘留於系統中的方面而言，進而較好的是鹽酸及醋酸。上述酸觸媒的添加量，相對於二氧化矽粒子固體成分1重量份，較好的是0.05重量份～0.1重量份。
關於上述修飾反應的溫度，為了防止二氧化矽粒子發生凝聚，較好的是於0℃～50℃下進行修飾反應，進而較好的是於10℃～40℃下進行修飾反應。另外，上述二氧化矽粒子，較好的是分散於異丙醇、聚乙二醇單甲醚醋酸酯、甲苯、二甲苯等的有機溶劑中。
(製造方法)
本發明之粉末的製造方法包括下列步驟：第1步驟，利用磷灰石包覆金屬粉而形成被磷灰石層包覆的金屬粉(以下，稱為磷灰石包覆金屬粉)；第2步驟，使二氧化矽粉末附著於上述第1步驟中獲得的磷灰石包覆金屬粉中的金屬粉或上述磷灰石層上；及第3步驟，於小於等於350℃的溫度下對上述第2步驟中獲得的粉末進行預硬化，獲得具有上述金屬粉、包覆上述金屬粉的磷灰石層、及附著於上述金屬粉或磷灰石層上的二氧化矽粒子而成的粉末。
(金屬粉的磷酸處理)
另外，就可防止金屬粉的氧化方面而言，較好的是使用經磷酸處理的金屬粉作為供給於第1步驟的金屬粉。於本發明之粉末的製造方法中，可將該磷酸處理設置於第1步驟之前，另外，亦可使用市售的金屬粉作為經磷酸處理的金屬粉末。磷酸處理可藉由先前公知的方法進行。
(磷灰石層的形成)
於上述金屬粉上形成磷灰石層的方法，可舉出以下方法：如上文所說明，使含有鈣離子(以及視需要除鈣以外的可提供陽離子的原子或原子群M的離子)的水溶液與含有磷酸離子的水溶液進行反應，藉此使磷灰石於金屬粉表面析出。具體可舉出以下方法：向燒瓶內加入作為鈣源的水溶液及金屬粉，一邊攪拌一邊滴加作為磷酸源的水溶液。另外，亦可使用以下方法：向燒瓶內加入水及金屬粉，一邊攪拌一邊同時或逐次滴加上述作為鈣源的水溶液及作為磷酸源的水溶液。當進行逐次滴加時，其滴加順序為，可先滴加任一方。
作為上述鈣源，只要是水溶性的鈣化合物則無特別限制，具體而言，例如可舉出：氫氧化鈣等無機鹼的鈣鹽、硝酸鈣等無機酸的鈣鹽、醋酸鈣等有機酸的鈣鹽、有機鹼的鈣鹽等。作為上述磷酸源，可舉出：磷酸，或磷酸二氫銨、磷酸氫二銨等的磷酸鹽。
為了獲得磷灰石結構的層，反應溶液較好的是在中性區域～鹼性區域，pH值較好的是大於等於7，進而較好的是大於等於8，更好的是大於等於9，尤其好的是大於等於10。若在酸性區域，則除磷灰石以外的磷酸鈣層有時會析出，因此較好的是，預先利用氨水等鹼將上述作為鈣源的水溶液及作為磷酸源的水溶液之pH值調整為大於等於7。
反應溫度，可為室溫，但為了促進反應，較好的是大於等於50℃，更好的是大於等於70℃，尤其好的是大於等於90℃。當溶劑為水時，其上限溫度為反應液的回流溫度即100℃附近。
反應時間，視上述作為鈣源的水溶液及作為磷酸源的水溶液的濃度而不同，濃度越高則反應時間越短，若濃度較低則較好的是延長反應時間。於本發明之製造方法中，上述作為鈣源的水溶液及作為磷酸源的水溶液的濃度，較好的是分別為0.003M～0.5M的範圍，此時的反應時間較好的是1小時～10小時。
(二氧化矽粉末的附著)
接著，使上述二氧化矽粒子附著於以上述方式獲得的磷灰石包覆金屬粉上。作為該方法，可舉出：將上述二氧化矽粒子的分散液添加於磷灰石包覆金屬粉中，再加以振盪攪拌的方法。當使用市售的有機矽溶膠時，亦可稀釋成適當的濃度而使用。另外，如上所述，當利用矽烷化合物等的有機基對市售的有機二氧化矽溶膠中的二氧化矽粒子表面進行了表面修飾時，亦可直接使用表面修飾時所使用的反應液。另外，此處所使用的二氧化矽粒子，可附著於磷灰石層上，亦可附著於磷灰石層的包覆不充分的缺陷部分的露出金屬粉表面上。
作為使二氧化矽粒子分散的溶劑，並無特別限制，具體而言，例如可舉出：以異丙醇為代表的醇系溶劑、以甲基乙基酮為代表的酮系溶劑、以甲苯為代表的芳香族系溶劑。尤其好的是有機矽溶膠中的二氧化矽粒子容易維持膠體溶液狀態之芳香族溶劑。
(預硬化)
將以上述方式使表面上附著有二氧化矽粒子的磷灰石包覆金屬粉，在小於等於350℃的溫度下進行預硬化。藉此，可使磷灰石層硬化而形成強固的耐熱性被膜。若不進行預硬化，則在將該些原料粉末壓縮成型而製造壓粉磁芯時，表面的二氧化矽粒子會被埋入磷灰石層中，有無法獲得充分的絕緣性的傾向。上述預硬化的溫度較好的是100℃～300℃。
再者，本發明中之二氧化矽粒子的添加量，相對於所使用的金屬粉100重量份，較好的是0.05重量份～1.0重量份。若添加量大於等於0.05重量份，則二氧化矽粒子可均勻地包覆於金屬粉上，從而有獲得絕緣性改善效果的傾向。另一方面，若添加量小於等於1.0重量份，則有在製成壓粉磁芯時可防止成形體密度下降、並且亦可防止所得壓粉磁芯的抗彎強度下降的傾向。
(壓粉磁芯的製造)
對於本發明之壓粉磁芯用粉末，可將視需要混合有潤滑劑的混合粉末壓縮成型而製成壓粉磁芯。潤滑劑，亦可在將其分散液塗佈於模具壁面上再使其乾燥後使用。作為潤滑劑，可使用：硬脂酸鋅、硬脂酸鈣、硬脂酸鋰等的金屬皂，蠟等的長鏈烴，矽油等。成型壓力較好的是500MPa～1500MPa。進而，為了減少磁滯損失，可對所得壓粉磁芯實施退火。此時的退火溫度，較好的是在500℃～800℃的範圍內選定。此退火較好的是於氮氣或氬氣等惰性氣體中進行。
利用以上方法製作的壓粉磁芯，顯示有較高的成型體密度及絕緣性。另外，顯示此種特性的機制未明確闡明，但本發明者們推測為如下的機制。亦即，若將磷灰石層包覆於金屬粉上，則由於磷灰石特有的高吸附力，而使二氧化矽粒子更容易地附著於金屬粉上。進而推測，以此種方式附著的二氧化矽粒子，在成型時所產生的磷灰石層的裂縫部位有效地填充入二氧化矽粒子，藉此可獲得較高的成型體密度(例如大於等於7.0g/cm3 )，而且可保持較高的耐熱性及絕緣性。如上所述，可認為，二氧化矽粒子的粒徑較好的是次微米(submicron)以下之原因在於，較小的二氧化矽粒子容易移動，因此在磷灰石層的裂縫部位可更有效地填充入二氧化矽粒子。
本發明之由粉末製成的壓粉磁芯的成型體密度，較好的是大於等於7.0g/cm3 ，更好的是大於等於7.4g/cm3 。若密度大於等於7.4g/cm3 ，則有該壓粉磁芯的磁通量密度增大的傾向。
另外，上述壓粉磁芯的表面的電阻值，較好的是大於等於30μΩm，進而較好的是大於等於50μΩm，更好的是大於等於90μΩm。若電阻值大於等於30μΩm，則有可獲得減少上述壓粉磁芯的渦流損失的效果的傾向。
[實施例]
以下，透過實施例更詳細地說明本發明，但本發明並不限定於該些實施例。
[實施例1]
向300mL的四口燒瓶中加入利用25%氨水將pH值調整為大於等於11的硝酸鈣水溶液75mL(1.79mmol，0.024M)及鐵粉(神戶製鋼所公司製造的純鐵粉300NH)30g。另外，向附有側管的滴液漏斗中加入利用25%氨水將pH值調整為大於等於11的磷酸二氫銨水溶液75mL(1.07mmol，0.014M)，再將該滴液漏斗固定於四口燒瓶上。一邊於室溫(25℃)下攪拌四口燒瓶內容物，一邊向其中用10分鐘滴加滴液漏斗內的磷酸二氫銨水溶液。
接著，一邊於90℃的油浴中攪拌四口燒瓶，一邊進行2小時反應。對所獲得的漿液進行抽氣過濾，於110℃的烘箱中乾燥過濾物，結果獲得灰色的粉末(產率為96wt%)。利用X射線光電子光譜法(X-ray Photoelectron Spectroscopy，XPS)對所得粉末的表面附近的原子存在率進行分析，結果原子存在率為Fe：4.58%、Ca：15.7%，Ca/P比(莫耳比)為1.64，可確認鐵粉被羥基磷灰石包覆。
進而，將所獲得的磷灰石包覆鐵粉20g與有機矽溶膠甲苯溶液(固體成分濃度為3.0wt%)2g加以混合，於最大內容量為50mL的聚丙烯製瓶中振盪10分鐘後，將內容物取出移至不鏽鋼製皿中，於200℃下進行30分鐘預硬化。使預硬化所獲得的粉末通過250μm的篩，以除去巨大的凝聚粒子，而獲得附著有奈米二氧化矽的磷灰石包覆鐵粉。
將以上述方式所獲得的磷灰石包覆鐵粉的剖面的SEM影像示於圖1、圖2，將附著有奈米二氧化矽的磷灰石包覆鐵粉的剖面的SEM像示於圖3、圖4。可確認該些粒子表面上形成有羥基磷灰石層、奈米二氧化矽層。
將所獲得的附著有奈米二氧化矽的磷灰石包覆鐵粉5.92g填充於內徑為14mm的模具中，於1000MPa的成型壓力下成型為圓柱狀的錠劑。此時，所得錠劑的厚度約為5mm。對成型錠劑的表面進行研磨，利用四端子電阻率計測定體積電阻率(電阻率)，結果為296μΩm。另外，密度為7.48g/cm3 。於氮氣環境中、於600℃下對該錠劑進行1小時退火，再次對表面進行研磨後，利用四端子電阻率計測定體積電阻率(電阻率)，結果為91μΩm。另外，密度為7.47g/cm3 。
[比較例1]
以下述方式與實施例1同樣地製備羥基磷灰石包覆鐵粉直至中途。亦即，向300mL的四口燒瓶中加入利用25%氨水將pH值調整為大於等於11的硝酸鈣水溶液75mL(1.79mmol，0.024M)及鐵粉(神戶製鋼所公司製造的純鐵粉300NH)30g。另外，向附有側管的滴液漏斗中加入利用25%氨水將pH值調整為大於等於11的磷酸二氫銨水溶液75mL(1.07mmol，0.014M)，再將該滴液漏斗固定於四口燒瓶上。一邊於室溫(25℃)下攪拌四口燒瓶內容物，一邊向其中用10分鐘滴加滴液漏斗內的磷酸二氫銨水溶液。
接著，一邊於90℃的油浴中攪拌四口燒瓶，一邊進行2小時反應。然後，對所獲得的漿液進行抽氣過濾，於110℃的烘箱中乾燥過濾物，結果獲得灰色的粉末(產率為96wt%)。使所獲得的粉末通過250μm的篩，獲得磷灰石包覆金屬粉。將磷灰石包覆金屬粉5.95g填充於內徑為14mm的模具中，於1000MPa的成型壓力下成型為圓柱狀的錠劑。此時，所得錠劑的厚度約為5mm。對成型錠劑的表面進行研磨，利用四端子電阻率計測定體積電阻率(電阻率)，結果為144μΩm。另外，密度為7.54g/cm3 。於氮氣環境中、於600℃下對經研磨的錠劑進行1小時退火，對表面進行再研磨後，利用四端子電阻率計測定體積電阻率(電阻率)，結果為0.54μΩm。另外，密度為7.53g/cm3 。
[比較例2]
不設置磷灰石層，利用實施例1中使奈米二氧化矽附著的方法，使奈米二氧化矽附著於鐵粉上。亦即，將鐵粉(神戶製鋼所公司製造的純鐵粉300NH)20g與奈米二氧化矽甲苯溶液(固體成分濃度為3.0wt%)2g加以混合，於最大內容量為50mL的聚丙烯製瓶中振盪10分鐘後，在200℃下進行30分鐘預硬化。使預硬化而獲得的粉末通過250μm的篩，以除去巨大的凝聚粒子，獲得附著有奈米二氧化矽的金屬粉。於1000MPa下將所得粉末中的5.99g成型為直徑1.4cm、厚度5.145mm的圓柱狀的錠劑。對成型錠劑的表面進行研磨，利用四端子電阻計測定體積電阻率(電阻率)，結果為79μΩm。另外，密度為7.57g/cm3 。於氮氣環境中、於600℃下對經研磨的錠劑進行1小時退火煅燒，對表面進行再研磨後，利用四端子電阻率計測定體積電阻率(電阻率)，結果為20μΩm。另外，密度為7.57g/cm3 。
將如此獲得的壓粉磁芯的密度、電阻率的測定結果示於表1。
參照表1，為了獲得高電阻率，羥基磷灰石包覆及二氧化矽粒子附著兩者必不可少。另外，實施例1的成型體密度，雖然於實施例1中施行了羥基磷灰石包覆及二氧化矽粒子附著，但與比較例1及比較例2的成型體密度相比亦幾乎未有下降。可推測其原因在於，在壓縮成型時受到破壞，因而在所產生的磷灰石層的裂縫的細孔內埋入有二氧化矽粒子。
接著，為了估計磷灰石層與二氧化矽粒子之間的吸附力的強度，而使二氧化矽粒子分別附著於表面狀態不同的純鐵粉及磷灰石包覆鐵粉上，利用定量分析來比較有何種程度的二氧化矽粒子殘存於表面上。其方法為，將含有使用Mlvern公司製造的HPPS並藉由動態光散射法所測定的平均粒徑為20nm的二氧化矽粒子之有機矽溶膠液(介質：甲苯)(固體成分濃度為3.0wt%)5.0g放入最大容量為10mL的玻璃製螺旋管中，向其中加入各種粉末3.0g。利用將轉速設定為105rpm的旋轉混合器對該螺旋管進行3小時攪拌。使用定量分析用No.5B(JIS P3801)的濾紙對攪拌後的液體進行抽氣過濾，用甲苯清洗過濾物，進行真空乾燥而獲得各粉末。
利用感應耦合電漿原子發射光譜法(Inductively Coupled Plasma-Optical Emission Spectrometry，ICP-OES)對所得粉末進行元素分析，以矽原子的量計，對粉末上附著的氧化矽粒子量進行定量。結果示於表2。
由表2的結果可知，自磷灰石包覆鐵粉中進行定量的矽原子的量，與純鐵粉的矽原子的量相比多至2倍左右。因所存在的矽原子僅來自二氧化矽粒子，故由此可知二氧化矽粒子的附著量較多，磷灰石層與純鐵粉表面層相比，對二氧化矽粒子的吸附力較強。
[實施例2]
於實施例1中向硝酸鈣水溶液中加入鐵粉後，追加於30℃的油浴中攪拌15分鐘的步驟。
亦即，向300mL的四口燒瓶中加入利用25%氨水將pH值調整為大於等於11的硝酸鈣水溶液75mL(1.79mmol，0.024M)及鐵粉(神戶製鋼所公司製造的純鐵粉300NH)30g，於30℃的油浴中攪拌15分鐘。此後，向附有側管的滴液漏斗中加入利用25%氨水將pH值調整為大於等於11的磷酸二氫銨水溶液75mL(1.07mmol，0.014M)，再將該滴液漏斗固定於四口燒瓶上。一邊於30℃的油浴中攪拌四口燒瓶，一邊向其中用10分鐘滴加滴液漏斗內的磷酸二氫銨水溶液。
接著，用10分鐘將油浴溫度自30℃升溫至90℃，一邊攪拌一邊於90℃下反應2小時。對所獲得的漿液進行抽氣過濾，於110℃的烘箱中乾燥過濾物，結果獲得灰色的粉末。利用XPS(X-ray Photoelectron Spectroscopy，X射線光電子光譜法)對所得粉末的表面附近的原子存在率進行分析，結果原子存在率為Fe：3.31%、Ca：17.1%，Ca/P比(莫耳比)為1.63，可確認粉末被羥基磷灰石包覆。
進而，將所獲得的磷灰石包覆粉末20g與有機矽溶膠甲苯溶液(固體成分濃度為3.0wt%)2g加以混合，於最大內容量為50mL的聚丙烯製瓶中振盪10分鐘後，在小於等於1MPa的壓力下乾燥5分鐘，於200℃下對取出的粉末進行25分鐘預硬化。使預硬化後所獲得的粉末通過250μm的篩。將通過篩的鐵粉末中的6g填充於內徑為14mm的模具中，於1000MPa/cm2 的成型壓力下，成型為圓柱狀的錠劑。此時，所得錠劑的厚度約為5mm。對成型錠劑的表面進行研磨，利用四端子電阻率計測定體積電阻率(電阻率)，結果為236μΩm。另外，成型體密度為7.50g/cm2 。於氮氣環境中、於600℃下對經研磨的錠劑進行1小時煅燒，對表面進行研磨後，利用四端子電阻率計測定體積電阻率(電阻率)，結果為75μΩm。另外，成型體密度為7.50g/cm2 。
[實施例3]
於實施例2中向四口燒瓶內容物中滴加磷酸二氫銨水溶液後，追加於30℃的油浴中攪拌1.5小時的步驟。
亦即，向300mL的四口燒瓶中加入利用25%氨水將pH值調整為大於等於11的硝酸鈣水溶液75mL(1.79mmol，0.024M)及鐵粉(神戶製鋼所公司製造的純鐵粉300NH)30g，於30℃的油浴中攪拌15分鐘。此後，向附有側管的滴液漏斗中加入利用25%氨水將pH值調整為大於等於11的磷酸二氫銨水溶液75mL(1.07mmol，0.014M)，再將該滴液漏斗固定於四口燒瓶上。一邊於30℃的油浴中攪拌四口燒瓶，一邊向其中用10分鐘滴加滴液漏斗內的磷酸二氫銨水溶液，然後在將油浴溫度保持於30℃的狀態下攪拌1.5小時。
接著，用10分鐘將油浴溫度自30℃升溫至90℃，一邊攪拌一邊於90℃下反應2小時。對所獲得的漿液進行抽氣過濾，於110℃的烘箱中乾燥濾物，結果獲得灰色的粉末。利用XPS對所得粉末的表面附近的原子存在率進行分析，結果原子存在率為Fe：5.56%、Ca：14.85%，Ca/P比(莫耳比)為1.63，可確認粉末被羥基磷灰石包覆。
進而，將所獲得的磷灰石包覆粉末20g與有機矽溶膠甲苯溶液(固體成分濃度為3.0wt%)2g加以混合，於最大內容量為50mL的聚丙烯製瓶中振盪10分鐘後，將內容物取出移至不鏽鋼製皿中，於小於等於1MPa的壓力下乾燥5分鐘，於200℃下對取出的粉末進行25分鐘預硬化。使預硬化而獲得的鐵粉末通過250μm的篩。
將所獲得的附著有奈米二氧化矽的磷灰石包覆鐵粉6g填充於內徑為14mm的模具中，於1000MPa/cm2 的成型壓力下成型為圓柱狀的錠劑。此時，所得錠劑的厚度約為5mm。對成型錠劑的表面進行研磨，利用四端子電阻率計測定體積電阻率(電阻率)，結果為111μΩm。另外，成型體密度為7.51g/cm2 。於氮氣環境中、於600℃下對經研磨的錠劑進行1小時退火，對表面進行再研磨後，利用四端子電阻率計測定體積電阻率(電阻率)，結果為55μΩm。另外，成型體密度為7.51g/cm2 。
[實施例4]
於實施例3中，將90℃下的反應時間由2小時變更為10分鐘。
亦即，向300mL的四口燒瓶中加入利用25%氨水將pH值調整為大於等於11的硝酸鈣水溶液75mL(1.79mmol，0.024M)及鐵粉(神戶製鋼所公司製造的純鐵粉300NH)30g，於30℃的油浴中攪拌15分鐘。此後，向附有側管的滴液漏斗中加入利用25%氨水將pH值調整為大於等於11的磷酸二氫銨水溶液75mL(1.07mmol，0.014M)，再將該滴液漏斗固定於四口燒瓶上。一邊於30℃的油浴中攪拌四口燒瓶，一邊向其中用10分鐘滴加滴液漏斗內的磷酸二氫銨水溶液，然後在將油浴溫度保持於30℃的狀態下攪拌1.5小時。
接著，用10分鐘將油浴溫度自30℃升溫至90℃，一邊攪拌一邊於90℃下反應10分鐘。然後，對所獲得的漿液進行抽氣過濾，於110℃的烘箱中進行乾燥，結果獲得灰色的鐵粉末。利用XPS對所得粉末的表面附近的原子存在率進行分析，結果原子存在率為Fe：6.79%、Ca：12.77%，Ca/P比(莫耳比)為1.44。
進而，將所獲得的磷灰石包覆粉末20g與有機矽溶膠甲苯溶液(固體成分濃度為3.0wt%)2g於最大內容量為50mL的聚丙烯製瓶中振盪10分鐘後，將內容物取出移至不鏽鋼製皿中，在小於等於1MPa的壓力下乾燥5分鐘，於200℃下對取出的粉末進行25分鐘預硬化。使預硬化而獲得的鐵粉末通過250μm的篩。將所獲得的附著有奈米二氧化矽的磷灰石包覆鐵粉6g填充於內徑為14mm的模具中，於1000MPa/cm2 的成型壓力下成型為圓柱狀的錠劑。此時，所得錠劑的厚度約為5mm。對成型錠劑的表面進行研磨，利用四端子電阻率計測定體積電阻率(電阻率)，結果為214μΩm。另外，成型體密度為7.50g/cm2 。於氮氣環境中、於600℃下對經研磨的錠劑進行1小時退火，對表面進行再研磨後，利用四端子電阻率計測定體積電阻率(電阻率)，結果為53μΩm。另外，成型體密度為7.49g/cm2 。
[實施例5]
於實施例3中，將90℃下的反應時間由2小時變更為5小時。
亦即，向300mL的四口燒瓶中加入利用25%氨水將pH值調整為大於等於11的硝酸鈣水溶液75mL(1.79mmol，0.024M)及鐵粉(神戶製鋼所公司製造的純鐵粉300NH)30g，於30℃的油浴中攪拌15分鐘。此後，向附有側管的滴液漏斗中加入利用25%氨水將pH值調整為大於等於11的磷酸二氫銨水溶液75mL(1.07mmol，0.014M)，將該滴液漏斗固定於四口燒瓶上。一邊於30℃的油浴中攪拌四口燒瓶，一邊向其中用10分鐘滴加滴液漏斗內的磷酸二氫銨水溶液，然後在將油浴溫度保持於30℃的狀態下攪拌1.5小時。
接著，用10分鐘將油浴溫度自30℃升溫至90℃，一邊攪拌一邊於90℃下反應5小時。對所獲得的漿液進行抽氣過濾，於110℃的烘箱中進行乾燥，結果獲得灰色的鐵粉末。利用XPS對所得粉末的表面附近的原子存在率進行分析，結果原子存在率為Fe：6.07%、Ca：13.98%，Ca/P比為1.67，可確認粉末被羥基磷灰石包覆。
接著，將所獲得的磷灰石包覆粉末20g與有機矽溶膠甲苯溶液(固體成分濃度為3.0wt%)2g於最大內容量為50mL的聚丙烯製瓶中振盪10分鐘後，將內容物取出移至不鏽鋼製皿中，在小於等於1MPa的壓力下乾燥5分鐘，於200℃下對取出的粉末進行25分鐘預硬化。使預硬化而獲得的鐵粉末通過250μm的篩。將所獲得的附著有奈米二氧化矽的磷灰石包覆鐵粉6g填充於內徑為14mm的模具中，於1000 MPa/cm2 的成型壓力下成型為圓柱狀的錠劑。此時，所得錠劑的厚度約為5mm。對成型錠劑的表面進行研磨，利用四端子電阻率計測定體積電阻率(電阻率)，結果為218μΩm。另外，成型體密度為7.47g/cm2 。於氮氣環境中、於600℃下對經研磨的錠劑進行1小時退火，對表面進行再研磨後，利用四端子電阻率計測定體積電阻率(電阻率)，結果為93μΩm。另外，成型體密度為7.47g/cm2 。
[實施例6]
將實施例3中之90℃的反應溫度變更為30℃。
亦即，向300mL的四口燒瓶中加入利用25%氨水將pH值調整為大於等於11的硝酸鈣水溶液75mL(1.79mmol，0.024M)及鐵粉(神戶製鋼所公司製造的純鐵粉300NH)30g，於30℃的油浴中攪拌15分鐘。此後，向附有側管的滴液漏斗中加入利用25%氨水將pH值調整為大於等於11的磷酸二氫銨水溶液75mL(1.07mmol，0.014M)，再將該滴液漏斗固定於四口燒瓶上。一邊於30℃的油浴中攪拌四口燒瓶，一邊向其中用10分鐘滴加滴液漏斗內的磷酸二氫銨水溶液，然後在將油浴溫度保持於30℃的狀態下攪拌3.5小時。
此後，對所獲得的漿液進行抽氣過濾，於110℃的烘箱中進行乾燥，結果獲得灰色的鐵粉末。利用XPS對所得粉末的表面附近的原子存在率進行分析，結果原子存在率為Fe：7.84%、Ca：11.67%，Ca/P比(莫耳比)為1.65，可確認鐵粉末被羥基磷灰石包覆。
進而，將所獲得的磷灰石包覆粉末20g與有機矽溶膠甲苯溶液(固體成分濃度為3.0wt%)2g於最大內容量為50mL的聚丙烯製瓶中振盪10分鐘後，將內容物取出移至不鏽鋼製皿中，於小於等於1MPa的壓力下乾燥5分鐘，於200℃下對取出的粉末進行25分鐘預硬化。使預硬化所得的鐵粉末通過250μm的篩。將所獲得的附著有奈米二氧化矽的磷灰石包覆鐵粉6g填充於內徑為14mm的模具中，於1000MPa/cm2 的成型壓力下成型為圓柱狀的錠劑。此時，所得錠劑的厚度約為5mm。對成型錠劑的表面進行研磨，利用四端子電阻率計測定體積電阻率(電阻率)，結果為119μΩm。另外，成型體密度為7.53g/cm2 。
在氮氣環境中、於600℃下對經研磨的錠劑進行1小時退火，對表面進行再研磨後，利用四端子電阻率計測定體積電阻率(電阻率)，結果為31μΩm。另外，密度為7.53g/cm2 。
[實施例7]
將實施例3中之90℃的反應溫度變更為50℃。
亦即，向300mL的四口燒瓶中加入利用25%氨水將pH值調整為大於等於11的硝酸鈣水溶液75mL(1.79mmol，0.024M)及鐵粉(神戶製鋼所公司製造的純鐵粉300NH)30g，於30℃的油浴中攪拌15分鐘。此後，向附有側管的滴液漏斗中加入利用25%氨水將pH值調整為大於等於11的磷酸二氫銨水溶液75mL(1.07mmol，0.014M)，再將該滴液漏斗固定於四口燒瓶上。一邊於30℃的油浴中攪拌四口燒瓶，一邊向其中用10分鐘滴加滴液漏斗內的磷酸二氫銨水溶液，然後在將油浴溫度保持於30℃的狀態下攪拌1.5小時。
接著，用5分鐘將油浴溫度自30℃升溫至50℃，一邊攪拌一邊於50℃下反應2小時。對所獲得的漿液進行抽氣過濾，於110℃的烘箱中進行乾燥，結果獲得灰色的鐵粉末。利用XPS對所得粉末的表面附近的原子存在率進行分析，結果原子存在率為Fe：7.08%、Ca：13.24%，Ca/P比(莫耳比)為1.77，可確認鐵粉末被羥基磷灰石包覆。
進而，將所獲得的磷灰石包覆粉末20g與有機矽溶膠甲苯溶液(固體成分濃度為3.0wt%)2g於最大內容量為50mL的聚丙烯製瓶中振盪10分鐘後，將內容物取出移至不鏽鋼製皿中，在小於等於1MPa的壓力下乾燥5分鐘，於200℃下對取出的粉末進行25分鐘預硬化。使預硬化而獲得的鐵粉末通過250μm的篩。
將所獲得的附著有奈米二氧化矽的磷灰石包覆鐵粉6g填充於內徑為14mm的模具中，於1000MPa/cm2 的成型壓力下成型為圓柱狀的錠劑。此時，所得錠劑的厚度約為5mm。對成型錠劑的表面進行研磨，利用四端子電阻率計測定體積電阻率(電阻率)，結果為176μΩm。另外，成型體密度為7.46g/cm2 。於氮氣環境中、於600℃下對經研磨的錠劑進行1小時退火，對表面進行再研磨後，利用四端子電阻率計測定體積電阻率(電阻率)，結果為53μΩm。另外，成型體密度為7.47g/cm2 。
[實施例8]
於實施例3中，將90℃反應溫度變更為30℃，且不進行110℃煅燒。
亦即，向300mL的四口燒瓶中加入利用25%氨水將pH值調整為大於等於11的硝酸鈣水溶液75mL(1.79mmol，0.024M)及鐵粉(神戶製鋼所公司製造的純鐵粉300NH)30g，於30℃的油浴中攪拌15分鐘。此後，向附有側管的滴液漏斗中加入利用25%氨水將pH值調整為大於等於11的磷酸二氫銨水溶液75mL(1.07mmol，0.014M)，將該滴液漏斗固定於四口燒瓶上。一邊於30℃的油浴中攪拌四口燒瓶，一邊向其中用10分鐘滴加滴液漏斗內的磷酸二氫銨水溶液，然後在將油浴溫度保持於30℃的狀態下攪拌3.5小時。
接著，對所獲得的漿液進行抽氣過濾，取出移至不鏽鋼製皿中，在小於等於1MPa的壓力下乾燥5分鐘，結果獲得灰色的鐵粉末。利用XPS對所得粉末的表面附近的原子存在率進行分析，結果原子存在率為Fe：5.53%、Ca：13.63%，Ca/P比(莫耳比)為1.52。
進而，將所獲得的磷灰石包覆粉末20g與有機矽溶膠甲苯溶液(固體成分濃度為3.0wt%)2g於最大內容量為50mL的聚丙烯製瓶中振盪10分鐘後，將內容物取出移至不鏽鋼製皿中，在小於等於1MPa的壓力下乾燥5分鐘，於200℃下對取出的粉末進行25分鐘預硬化。使預硬化而獲得的鐵粉末通過250μm的篩。
將所獲得的附著有奈米二氧化矽的磷灰石包覆鐵粉6g填充於內徑為14mm的模具中，於1000MPa/cm2 的成型壓力下成型為圓柱狀的錠劑。此時，所得錠劑的厚度約為5mm。對成型錠劑的表面進行研磨，利用四端子電阻率計測定體積電阻率(電阻率)，結果為168μΩm。另外，成型體密度為7.50g/cm2 。於氮氣環境中、於600℃下對經研磨的錠劑進行1小時退火，對表面進行再研磨後，利用四端子電阻率計測定體積電阻率(電阻率)，結果為56μΩm。另外，成型體密度為7.49g/cm2 。
[實施例9]
於實施例3中，將90℃反應溫度變更為50℃，且不進行110℃煅燒。
亦即，向300mL的四口燒瓶中加入利用25%氨水將pH值調整為大於等於11的硝酸鈣水溶液75mL(1.79mmol，0.024M)及鐵粉(神戶製鋼所公司製造的純鐵粉300NH)30g，於30℃的油浴中攪拌15分鐘。此後，向附有側管的滴液漏斗中加入利用25%氨水將pH值調整為大於等於11的磷酸二氫銨水溶液75mL(1.07mmol，0.014M)，再將該滴液漏斗固定於四口燒瓶上。一邊於30℃的油浴中攪拌四口燒瓶，一邊向其中用10分鐘滴加滴液漏斗內的磷酸二氫銨水溶液，然後在將油浴溫度保持於30℃的狀態下攪拌1.5小時。
接著，用5分鐘將油浴溫度自30℃升溫至50℃，一邊攪拌四口燒瓶內容物一邊於50℃下反應2小時。對所獲得的漿液進行抽氣過濾，取出移至不鏽鋼製皿中，於小於等於1MPa的壓力下乾燥5分鐘，結果獲得灰色的鐵粉末。利用XPS對所得粉末的表面附近的原子存在率進行分析，結果原子存在率為Fe：4.89%、Ca：15.54%，Ca/P比(莫耳比)為1.77，可確認粉末被羥基磷灰石包覆。
進而，將所獲得的磷灰石包覆粉末20g與有機矽溶膠甲苯溶液(固體成分濃度為3.0wt%)2g於最大內容量為50mL的聚丙烯製瓶中振盪10分鐘後，將內容物取出移至不鏽鋼製皿中，在小於等於1MPa的壓力下乾燥5分鐘，於200℃下對取出的粉末進行25分鐘預硬化。使預硬化而獲得的鐵粉末通過250μm的篩。將所獲得的附著有奈米二氧化矽的磷灰石包覆鐵粉6g填充於內徑為14mm的模具中，於1000MPa/cm2 的成型壓力下成型為圓柱狀的錠劑。此時，所得錠劑的厚度約為5mm。對成型錠劑的表面進行研磨，利用四端子電阻率計測定體積電阻率(電阻率)，結果為137μΩm。另外，成型體密度為7.50g/cm2 。於氮氣環境中、於600℃下對經研磨的錠劑進行1小時退火，對表面進行再研磨後，利用四端子電阻率計測定體積電阻率(電阻率)，結果為44μΩm。另外，成型體密度為7.50g/cm2 。
[實施例10]
於實施例3中，不進行110℃煅燒。
亦即，向300mL的四口燒瓶中加入利用25%氨水將pH值調整為大於等於11的硝酸鈣水溶液75mL(1.79mmol，0.024M)及鐵粉(神戶製鋼所公司製造的純鐵粉300NH)30g，於30℃的油浴中攪拌15分鐘。此後，向附有側管的滴液漏斗中加入利用25%氨水將pH值調整為大於等於11的磷酸二氫銨水溶液75mL(1.07mmol，0.014M)，再將該滴液漏斗固定於四口燒瓶上。一邊於30℃的油浴中攪拌四口燒瓶，一邊向其中用10分鐘滴加滴液漏斗內的磷酸二氫銨水溶液，然後在將油浴溫度保持於30℃的狀態下攪拌1.5小時。
接著，用10分鐘將油浴溫度自30℃升溫至90℃，一邊攪拌一邊於90℃下反應2小時。對所獲得的漿液進行抽氣過濾，於0MPa下進行真空乾燥，結果獲得灰色的鐵粉末。利用XPS對所得鐵粉末進行分析，結果原子存在率為Fe：3.85%、Ca：16.63%，Ca/P比(莫耳比)為1.56。
進而，將所獲得的磷灰石包覆粉末20g與有機矽溶膠甲苯溶液(固體成分濃度3.0wt%)2g於最大內容量為50mL的聚丙烯製瓶中振盪10分鐘後，將內容物取出移至不鏽鋼製皿中，在小於等於1MPa的壓力下乾燥5分鐘，於200℃下對取出的粉末進行25分鐘預硬化。使預硬化而獲得的鐵粉末通過250μm的篩。將所獲得的附著有奈米二氧化矽的磷灰石包覆鐵粉6g填充於內徑為14mm的模具中，於1000MPa/cm2 的成型壓力下成型為圓柱狀的錠劑。此時，所得錠劑的厚度約為5mm。對成型錠劑的表面進行研磨，利用四端子電阻率計測定體積電阻率(電阻率)，結果為137μΩm。另外，成型體密度為7.50g/cm2 。於氮氣環境中、於600℃下對經研磨的錠劑進行1小時退火，對表面進行再研磨後，利用四端子電阻率計測定體積電阻率(電阻率)，結果為30μΩm。另外，成型體密度為7.50g/cm2 。
[實施例11]
於實施例3中，將硝酸鈣的添加量由1.79mmol變更為0.60mmol，將磷酸二氫銨的添加量由1.07mmol變更為0.36mmol。
亦即，向300mL的四口燒瓶中加入利用25%氨水將pH值調整為大於等於11的硝酸鈣水溶液75mL(0.60mmol，0.008M)及鐵粉(神戶製鋼所公司製造的純鐵粉300NH)30g，於30℃的油浴中攪拌15分鐘。此後，向附有側管的滴液漏斗中加入利用25%氨水將pH值調整為大於等於11的磷酸二氫銨水溶液75mL(0.36mmol，0.005M)，將該滴液漏斗固定於四口燒瓶上。一邊於30℃的油浴中攪拌四口燒瓶，一邊向其中用10分鐘滴加滴液漏斗內的磷酸二氫銨水溶液，然後在將油浴溫度保持於30℃的狀態下攪拌1.5小時。
接著，用10分鐘將油浴溫度自30℃升溫至90℃，一邊攪拌一邊於90℃下反應2小時。對所獲得的漿液進行抽氣過濾，於110℃的烘箱中進行乾燥，結果獲得灰色的鐵粉末。利用XPS對所得粉末的表面附近的原子存在率進行分析，結果原子存在率為Fe：7.29%、Ca：13.14%，Ca/P比(莫耳比)為1.52。
進而，將所獲得的磷灰石包覆粉末20g與有機矽溶膠甲苯溶液(固體成分濃度為3.0wt%)2g於最大內容量為50mL的聚丙烯製瓶中振盪10分鐘後，將內容物取出移至不鏽鋼製皿中，在小於等於1MPa的壓力下乾燥5分鐘，於200℃下對取出的粉末進行25分鐘預硬化。使預硬化而獲得的鐵粉末通過250μm的篩。將所獲得的附著有奈米二氧化矽的磷灰石包覆鐵粉6g填充於內徑為14mm的模具中，於1000MPa/cm2 的成型壓力下成型為圓柱狀的錠劑。此時，所得錠劑的厚度約為5mm。對成型錠劑的表面進行研磨，利用四端子電阻率計測定體積電阻率(電阻率)，結果為122μΩm。另外，成型體密度為7.56g/cm2 。於氮氣環境中、於600℃下對經研磨的錠劑進行1小時退火，對表面進行再研磨後，利用四端子電阻率計測定體積電阻率(電阻率)，結果為30μΩm。另外，成型體密度為7.56g/cm2 。
[實施例12]
於實施例3中，將硝酸鈣的添加量由1.78mmol變更為2.98mmol，將磷酸二氫銨的添加量由1.07mmol變更為1.78mmol。
亦即，向300mL的四口燒瓶中加入利用25%氨水將pH值調整為大於等於11的硝酸鈣水溶液75mL(2.98mmol，0.040M)及鐵粉(神戶製鋼所公司製造的純鐵粉300NH)30g，於30℃的油浴中攪拌15分鐘。此後，向附有側管的滴液漏斗中加入利用25%氨水將pH值調整為大於等於11的磷酸二氫銨水溶液75mL(1.78mmol，0.024M)，再將該滴液漏斗固定於四口燒瓶上。一邊於30℃的油浴中攪拌四口燒瓶，一邊向其中用10分鐘滴加滴液漏斗內的磷酸二氫銨水溶液，然後在將油浴溫度保持於30℃的狀態下攪拌1.5小時。
接著，用10分鐘將油浴溫度自30℃升溫至90℃，一邊攪拌一邊於90℃下反應2小時。對所獲得的漿液進行抽氣過濾，於110℃的烘箱中進行乾燥，結果獲得灰色的鐵粉末。利用XPS對所得粉末的表面附近的原子存在率進行分析，結果原子存在率為Fe：2.76%、Ca：17.59%，Ca/P比(莫耳比)為1.67。
進而，將所獲得的磷灰石包覆粉末20g與有機矽溶膠甲苯溶液(固體成分濃度為3.0wt%)2g於最大內容量為50mL的聚丙烯製瓶中振盪10分鐘後，將內容物取出移至不鏽鋼製皿中，在小於等於1MPa的壓力下乾燥5分鐘，於200℃下對取出的粉末進行25分鐘預硬化。使預硬化而獲得的鐵粉末通過250μm的篩。將所獲得的附著有奈米二氧化矽的磷灰石包覆鐵粉6g填充於內徑為14mm的模具中，於1000MPa/cm2 的成型壓力下成型為圓柱狀的錠劑。此時，所得錠劑的厚度約為5mm。對成型錠劑的表面進行研磨，利用四端子電阻率計測定體積電阻率(電阻率)，結果為213μΩm。另外，成型體密度為7.44g/cm2 。於氮氣環境中、於600℃下對經研磨的錠劑進行1小時退火，對表面進行再研磨後，利用四端子電阻率計測定體積電阻率(電阻率)，結果為88μΩm。另外，成型體密度為7.44g/cm2 。
[實施例13]
以與實施例11同樣的方式製備羥基磷灰石層由一層所構成的羥基磷灰石包覆鐵粉，進而重複進行同樣的處理，而製備羥基磷灰石層為兩層結構的羥基磷灰石包覆鐵粉。
亦即，向300mL的四口燒瓶中加入利用25%氨水將pH值調整為大於等於11的硝酸鈣水溶液75mL(0.60mmol，0.008M)及鐵粉(神戶製鋼所公司製造的純鐵粉300NH)30g，於30℃的油浴中攪拌15分鐘。此後，向附有側管的滴液漏斗中加入利用25%氨水將pH值調整為大於等於11的磷酸二氫銨水溶液75mL(0.36mmol，0.005M)，再將該滴液漏斗固定於四口燒瓶上。一邊於30℃的油浴中攪拌四口燒瓶，一邊向其內容物中用10分鐘滴加滴液漏斗內的磷酸二氫銨水溶液，然後在將油浴溫度保持於30℃的狀態下攪拌1.5小時。
接著，用10分鐘將油浴溫度自30℃升溫至90℃，一邊攪拌四口燒瓶內容物一邊於90℃下反應2小時。對所獲得的漿液進行抽氣過濾，於110℃的烘箱中進行乾燥，結果獲得灰色的鐵粉末(產率為96wt%)。
繼而，將所獲得的單層磷灰石1層包覆粉末28.8g及利用25%氨水將pH值調整為大於等於11的硝酸鈣水溶液72mL(0.57mmol，0.008M)加入300mL的四口燒瓶中，於30℃的油浴中攪拌15分鐘。此後，向附有側管的滴液漏斗中加入利用25%氨水將pH值調整為大於等於11的磷酸二氫銨水溶液72mL(0.34mmol，0.005M)，再將該滴液漏斗固定於四口燒瓶上。一邊於30℃的油浴中攪拌四口燒瓶，一邊向其內容物中用10分鐘滴加滴液漏斗內的磷酸二氫銨水溶液，然後在將油浴溫度保持於30℃的狀態下攪拌1.5小時。
接著，用10分鐘將油浴溫度由30℃升溫至90℃，一邊攪拌一邊於90℃下反應2小時。對所獲得的漿液進行抽氣過濾，於110℃的烘箱中進行乾燥，結果獲得灰色的鐵粉末。利用XPS對所得粉末的表面附近的原子存在率進行分析，結果原子存在率為Fe：7.05%、Ca：13.84%，Ca/P比(莫耳比)為1.59。
進而，將所獲得的二層磷灰石2層包覆粉末20g與有機矽溶膠甲苯溶液(固體成分濃度為3.0wt%)2g於最大內容量為50mL的聚丙烯製瓶中振盪10分鐘後，將內容物取出移至不鏽鋼製皿中，在小於等於1MPa的壓力下乾燥5分鐘，於200℃下對取出的粉末進行25分鐘預硬化。使預硬化而獲得的鐵粉末通過250μm的篩。將所獲得的附著有奈米二氧化矽的磷灰石包覆鐵粉6g填充於內徑為14mm的模具中，於1000MPa/cm2 的成型壓力下成型為圓柱狀的錠劑。此時，所得錠劑的厚度約為5mm。對成型錠劑的表面進行研磨，利用四端子電阻率計測定體積電阻率(電阻率)，結果為131μΩm。另外，成型體密度為7.53g/cm2 。於氮氣環境中、於600℃下將經研磨的錠劑煅燒1小時，對表面進行再研磨後，利用四端子電阻率計測定體積電阻率(電阻率)，結果為59μΩm。另外，成型體密度為7.53g/cm2 。
[實施例14]
以與實施例13同樣的方式製備羥基磷灰石層由兩層所構成的羥基磷灰石包覆鐵粉，進而重複進行同樣的處理，而製備羥基磷灰石層為三層結構的羥基磷灰石包覆鐵粉。
亦即，向300mL的四口燒瓶中加入利用25%氨水將pH值調整為大於等於11的硝酸鈣水溶液75mL(0.60mmol，0.008M)及鐵粉(神戶製鋼所公司製造的純鐵粉300NH)30g，於30℃的油浴中攪拌15分鐘。此後，向附有側管的滴液漏斗中加入利用25%氨水將pH值調整為大於等於11的磷酸二氫銨水溶液75mL(0.36mmol，0.005M)，再將該滴液漏斗固定於四口燒瓶上。一邊於30℃的油浴中攪拌四口燒瓶，一邊向其中用10分鐘滴加滴液漏斗內的磷酸二氫銨水溶液，然後在將油浴溫度保持於30℃的狀態下攪拌1.5小時。
接著，用10分鐘將油浴溫度自30℃升溫至90℃，一邊攪拌一邊於90℃下反應2小時。對所獲得的漿液進行抽氣過濾，於110℃的烘箱中進行乾燥，結果獲得灰色的鐵粉末。
繼而，將所獲得的磷灰石1層包覆鐵粉29.5g及利用25%氨水將pH值調整為大於等於11的硝酸鈣水溶液74mL(0.59mmol，0.008M)加入300mL的四口燒瓶中，於30℃的油浴中攪拌15分鐘。此後，向附有側管的滴液漏斗加入利用25%氨水將pH值調整為大於等於11的磷酸二氫銨水溶液74mL(0.35mmol，0.005M)，將該滴液漏斗固定於四口燒瓶上。一邊於30℃的油浴中攪拌四口燒瓶，一邊向其中用10分鐘滴加滴液漏斗內的磷酸二氫銨水溶液，然後在將油浴溫度保持於30℃的狀態下攪拌1.5小時。
接著，用10分鐘將油浴溫度自30℃升溫至90℃，一邊攪拌四口燒瓶內容物一邊於90℃下反應2小時。對所獲得的漿液進行抽氣過濾，於110℃的烘箱中進行乾燥，結果獲得灰色的鐵粉末。
將所獲得的磷灰石2層包覆鐵粉29.5g及利用25%氨水將pH值調整為大於等於11的硝酸鈣水溶液74mL(0.59mmol，0.008M)加入300mL的四口燒瓶中，於30℃的油浴中攪拌15分鐘。此後，向附有側管的滴液漏斗中加入利用25%氨水將pH值調整為大於等於11的磷酸二氫銨水溶液74mL(0.35mmol，0.005M)，再將該滴液漏斗固定於四口燒瓶上。一邊於30℃的油浴中攪拌四口燒瓶，一邊向其中用10分鐘滴加滴液漏斗內的磷酸二氫銨水溶液，然後在將油浴溫度保持於30℃的狀態下攪拌1.5小時。
接著，用10分鐘將油浴溫度由30℃升溫至90℃，一邊攪拌一邊於90℃下反應2小時。對所獲得的漿液進行抽氣過濾，於110℃的烘箱中進行乾燥，結果獲得灰色的鐵粉末。利用XPS對所得粉末的表面附近的原子存在率進行分析，結果原子存在率為Fe：10.33%、Ca：10.95%，Ca/P比(莫耳比)為1.69。
進而，將所獲得的磷灰石3層包覆鐵粉20g及有機矽溶膠甲苯溶液(固體成分濃度為3.0wt%)2g於最大內容量為50mL的聚丙烯製瓶中振盪10分鐘後，將內容物取出移至不鏽鋼製皿中，在小於等於1MPa的壓力下乾燥5分鐘，於200℃下對取出的粉末進行25分鐘預硬化。使預硬化而獲得的鐵粉末通過250μm的篩。將所獲得的附著有奈米二氧化矽的磷灰石3層包覆鐵粉6g填充於內徑為14mm的模具中，於1000MPa/cm2 的成型壓力下成型為圓柱狀的錠劑。此時，所得錠劑的厚度約為5mm。對成型錠劑的表面進行研磨，利用四端子電阻率計測定體積電阻率(電阻率)，結果為95μΩm。另外，成型體密度為7.494g/cm2 。在氮氣環境中、於600℃下對經研磨的錠劑進行1小時退火，對表面進行再研磨後，利用四端子電阻率計測定體積電阻率(電阻率)，結果為31μΩm。另外，成型體密度為7.50g/cm2 。
[實施例15]
於實施例3中將添加的鐵粉量變更為3.3倍，同時亦將反應容器容積、溶劑量等變更為3.3倍，向四口燒瓶內容物中滴加磷酸二氫銨水溶液後，將於30℃的油浴中進行攪拌的時間由1.5小時變更為2小時。
亦即，向1000mL的四口燒瓶中加入利用25%氨水將pH值調整為大於等於11的硝酸鈣水溶液250mL(5.95mmol，0.024M)及鐵粉(神戶製鋼所公司製造的純鐵粉300NH)100g，於30℃的油浴中攪拌15分鐘。此後，向附有側管的滴液漏斗中加入利用25%氨水將pH值調整為大於等於11的磷酸二氫銨水溶液250mL(3.57mmol，0.014M)，再將該滴液漏斗固定於四口燒瓶上。一邊於30℃的油浴中攪拌四口燒瓶，一邊向其中用30分鐘滴加滴液漏斗內的磷酸二氫銨水溶液，然後在將油浴溫度保持於30℃的狀態下攪拌2小時。
接著，用10分鐘將油浴溫度由30℃升溫至90℃，一邊攪拌一邊於90℃下反應2小時。對所獲得的漿液進行抽氣過濾，於110℃的烘箱中進行乾燥，結果獲得灰色的鐵粉末。利用XPS對所得鐵粉末進行分析，結果原子存在率為Fe：3.85%、Ca：15.30%，Ca/P比為1.76，可確認鐵粉末被羥基磷灰石包覆。
進而，將所獲得的磷灰石包覆鐵粉60g及有機矽溶膠甲苯溶液(固體成分濃度為3.0wt%)6g於最大內容量為50mL的聚丙烯製瓶中振盪10分鐘後，將內容物取出移至不鏽鋼製皿中，在小於等於1MPa的壓力下乾燥5分鐘，於200℃下對取出的粉末進行25分鐘預硬化。使預硬化而獲得的鐵粉末通過250μm的篩。將所獲得的附著有奈米二氧化矽的磷灰石包覆鐵粉6g填充於內徑為14mm的模具中，於1000MPa/cm2 的成型壓力下成型為圓柱狀的錠劑。此時，所得錠劑的厚度約為5mm。對成型錠劑的表面進行研磨，利用四端子電阻率計測定體積電阻率(電阻率)，結果為193μΩm。另外，成型體密度為7.51g/cm2 。於氮氣環境中、於600℃下對經研磨的錠劑進行1小時退火，對表面進行再研磨後，利用四端子電阻率計測定體積電阻率(電阻率)，結果為41μΩm。另外，成型體密度為7.51g/cm2 。
將與實施例1～實施例15中獲得的羥基磷灰石包覆鐵粉及附著有奈米二氧化矽的羥基磷灰石包覆鐵粉相關的評價結果匯總示於表3～表5。
參照表4可明瞭，即使合成方法不同，亦能夠以相同程度的包覆率於金屬粉上形成羥基磷灰石層。另外，參照表3及表5可知，製造步驟中包括於100℃～300℃下進行預硬化步驟的附著有奈米二氧化矽的羥基磷灰石包覆鐵粉之壓粉磁芯，其顯示有較高的電阻率及成型體密度。
雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，故本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
圖1是表示實施例1中獲得的羥基磷灰石包覆鐵粉的剖面之掃描式電子顯微鏡(SEM)影像的照片(倍率：2500倍)。
圖2是表示實施例1中獲得的羥基磷灰石包覆鐵粉的剖面之SEM影像的照片(倍率：50000倍)。
圖3是表示實施例1中獲得的附著有奈米二氧化矽的羥基磷灰石包覆鐵粉的剖面之SEM影像的照片(倍率：1000倍)。
圖4是表示實施例1中獲得的附著有奈米二氧化矽的羥基磷灰石包覆鐵粉的剖面之SEM影像的照片(倍率：100000倍)。

Claims (7)

  1. 一種粉末，其中該粉末包含金屬粉、包覆上述金屬粉的磷灰石層、以及附著於上述金屬粉或磷灰石層的二氧化矽粒子，上述磷灰石層含有以下述通式(I-a)或通式(I-b)所表示的化合物，Ca10 (PO4 )6 X2 (I-a) Ca(10-(m×n)/2) Mn (PO4 )6 X2 (I-b)(式中，M表示提供陽離子的原子，m表示M所提供的陽離子的價數，n大於0且小於等於5，X表示提供一價陰離子的原子或原子群)。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之粉末，其中上述二氧化矽粒子是利用有機基進行了表面修飾的二氧化矽粒子。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之粉末，其中上述利用有機基進行了表面修飾的二氧化矽粒子，是利用以下述通式(Ⅱ)或通式(Ⅲ)所表示的化合物進行了表面修飾的二氧化矽粒子，R1 n Si(OR2 )4-n (II) R1 n SiX4-n (Ⅲ)(式中，n為1~3的整數，R1 及R2 表示一價的有機基，X表示鹵素)。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之粉末，其中上述金屬粉為軟磁性材料的粉末。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之粉末，其是壓粉磁芯用的粉末。
  6. 一種粉末的製造方法，其包括：第1步驟，利用磷灰石包覆金屬粉而獲得磷灰石包覆金屬粉；第2步驟，使二氧化矽粉末附著於在上述第1步驟中獲得的磷灰石包覆金屬粉的金屬粉表面或磷灰石層表面；以及第3步驟，於小於等於350℃的溫度下對在上述第2步驟中獲得的粉末進行預硬化，獲得具有上述金屬粉、包覆上述金屬粉的磷灰石層、及附著於上述金屬粉或磷灰石層上的二氧化矽粒子而形成的粉末。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之粉末的製造方法，其中使用經磷酸處理的金屬粉作為供給於上述第1步驟中的上述金屬粉。
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