TWI781291B - 被覆有氧化矽之軟磁性粉末及其製造方法 - Google Patents

被覆有氧化矽之軟磁性粉末及其製造方法 Download PDF

Info

Publication number
TWI781291B
TWI781291B TW108105452A TW108105452A TWI781291B TW I781291 B TWI781291 B TW I781291B TW 108105452 A TW108105452 A TW 108105452A TW 108105452 A TW108105452 A TW 108105452A TW I781291 B TWI781291 B TW I781291B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
soft magnetic
magnetic powder
silicon oxide
coated
powder
Prior art date
Application number
TW108105452A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201937516A (zh
Inventor
田上幸治
矢野拓哉
西澤頼人
Original Assignee
日商同和電子科技有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 日商同和電子科技有限公司 filed Critical 日商同和電子科技有限公司
Publication of TW201937516A publication Critical patent/TW201937516A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI781291B publication Critical patent/TWI781291B/zh

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F1/00—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
    • H01F1/01—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
    • H01F1/03—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
    • H01F1/12—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials
    • H01F1/33—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials mixtures of metallic and non-metallic particles; metallic particles having oxide skin
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C33/00—Making ferrous alloys
    • C22C33/02—Making ferrous alloys by powder metallurgy
    • C22C33/0207—Using a mixture of prealloyed powders or a master alloy
    • C22C33/0228—Using a mixture of prealloyed powders or a master alloy comprising other non-metallic compounds or more than 5% of graphite
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F1/00—Metallic powder; Treatment of metallic powder, e.g. to facilitate working or to improve properties
    • B22F1/05—Metallic powder characterised by the size or surface area of the particles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F1/00—Metallic powder; Treatment of metallic powder, e.g. to facilitate working or to improve properties
    • B22F1/16—Metallic particles coated with a non-metal
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C1/00—Making non-ferrous alloys
    • C22C1/04—Making non-ferrous alloys by powder metallurgy
    • C22C1/0433—Nickel- or cobalt-based alloys
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C19/00—Alloys based on nickel or cobalt
    • C22C19/03—Alloys based on nickel or cobalt based on nickel
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C33/00—Making ferrous alloys
    • C22C33/02—Making ferrous alloys by powder metallurgy
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C45/00—Amorphous alloys
    • C22C45/02—Amorphous alloys with iron as the major constituent
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C18/00—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating
    • C23C18/02—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating by thermal decomposition
    • C23C18/12—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating by thermal decomposition characterised by the deposition of inorganic material other than metallic material
    • C23C18/1204—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating by thermal decomposition characterised by the deposition of inorganic material other than metallic material inorganic material, e.g. non-oxide and non-metallic such as sulfides, nitrides based compounds
    • C23C18/1208—Oxides, e.g. ceramics
    • C23C18/1216—Metal oxides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C18/00—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating
    • C23C18/02—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating by thermal decomposition
    • C23C18/12—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating by thermal decomposition characterised by the deposition of inorganic material other than metallic material
    • C23C18/125—Process of deposition of the inorganic material
    • C23C18/1254—Sol or sol-gel processing
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F1/00—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
    • H01F1/01—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
    • H01F1/03—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
    • H01F1/12—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials
    • H01F1/14—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials metals or alloys
    • H01F1/147—Alloys characterised by their composition
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F1/00—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
    • H01F1/01—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
    • H01F1/03—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
    • H01F1/12—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials
    • H01F1/14—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials metals or alloys
    • H01F1/20—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials metals or alloys in the form of particles, e.g. powder
    • H01F1/22—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials metals or alloys in the form of particles, e.g. powder pressed, sintered, or bound together
    • H01F1/24—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials metals or alloys in the form of particles, e.g. powder pressed, sintered, or bound together the particles being insulated
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F2301/00—Metallic composition of the powder or its coating
    • B22F2301/15—Nickel or cobalt
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F2302/00—Metal Compound, non-Metallic compound or non-metal composition of the powder or its coating
    • B22F2302/25—Oxide
    • B22F2302/256—Silicium oxide (SiO2)
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F2304/00—Physical aspects of the powder
    • B22F2304/10—Micron size particles, i.e. above 1 micrometer up to 500 micrometer
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C2202/00—Physical properties
    • C22C2202/02—Magnetic
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/02—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing silicon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/06—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing aluminium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/08—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing nickel
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Soft Magnetic Materials (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)

Abstract

本發明係提供一種絕緣性優異且可得到高粉胚體密度之被覆有氧化矽之軟磁性粉末其及製造方法。
本發明係藉由在於含有1質量%以上40質量%以下的水之水與有機物的混合溶劑中分散有含有20質量%以上的鐵之軟磁性粉末之漿料中添加矽醇鹽後，添加該矽醇鹽的水解觸媒進行氧化矽被覆，而得到被覆有氧化矽之軟磁性粉末，該被覆有氧化矽之軟磁性粉末依R=Si×100/(Si+M)(其中，Si及M係藉由XPS測定所得之構成Si及軟磁性粉末的元素之莫耳分率)定義之被覆率R為70%以上、粉胚體密度為4.0g/cm3以上、於高頻帶具有較高的μ'且高絕緣性者。

Description

被覆有氧化矽之軟磁性粉末及其製造方法
本發明係有關適合於製造電感器、抗流線圈、變壓器、反應器或馬達等電氣電子零件的壓粉磁心且具有良好的絕緣性與高導磁率(μ)之被覆有氧化矽之軟磁性粉末及其製造方法。
以往，已知有使用含有鐵粉或鐵的合金粉末、金屬間化合物粉末等軟磁性粉末作為電感器、抗流線圈、變壓器、反應器或馬達等的磁心之壓粉磁心。然而，使用該等含有鐵的軟磁性粉末之壓粉磁心，相較於鐵氧體的壓粉磁心，其電阻率較低，因此會於軟磁性粉末的表面被覆絕緣性的皮膜後施行壓縮成形、熱處理而製造。
以往就絕緣性的被覆雖然曾提出各式各樣的被覆，但高絕緣性的被覆已知有矽的氧化物被覆。就藉由乾式法被覆有氧化矽之軟磁性粉末而言，例如專利文獻1揭示一種藉由振動濺鍍裝置而形成有膜厚5至10nm的SiO2被膜之Fe-Si-Cr-Ni合金粉末。又，專利文獻2揭示一種使用機械融合(mechanofusion)法來被覆有含有79重量%的SiO2的硼矽酸鹼玻璃之 Fe-Si-Cr系磁性金屬粉末。就藉由濕式法被覆有氧化矽之軟磁性粉末而言，例如專利文獻3揭示一種使用四乙氧基矽烷的IPA(異丙醇)溶液來被覆四乙氧基矽烷的水解生成物後，在120℃進行乾燥而得之Fe-6.5%Si粉末。又，專利文獻4揭示一種技術係對於硬磁性體之Fe-Pd核芯經軟磁性體之Fe被覆後之磁性粉末，使用正矽酸四乙酯(四乙氧基矽烷)而形成膜厚為1至13nm的SiO2被膜。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]國際公開第2007/013436號
[專利文獻2]國際公開第2014/013896號
[專利文獻3]日本特開2009-231481號公報
[專利文獻4]日本特開2017-152609號公報
但是，在專利文獻1所揭示之濺鍍法中，雖然能夠於粉末的表面形成膜厚極薄的薄膜，但難以得到均勻的薄膜，無法兼具絕緣性與磁特性。在專利文獻2所揭示之機械融合法中，所得之表面被覆的空隙多，使軟磁性粉末的表面一部分露出，因此有要法確保良好的絕緣性之問題。
由於濕式法的生產性優異，有希望被作為被覆有絕緣物之軟磁性粉末工業的製造方法，但專利文獻3所得之被覆有絕緣物之軟磁性粉末中，被覆層的平均膜厚較大，磁性粉末的粉胚體密度(green density，又稱壓粉密 度)較低，因此有磁特性劣化之問題。又，專利文獻4所揭之技術中，係經過還原熱處理而製作絕緣物被覆硬磁性粉末，由於該製法合成的塗布粒子會產生凝聚而使磁性粉末的粉胚體密度降低，因此有磁特性劣化之問題。另外，為了得到既定的磁特性，要使壓粉磁心大型化，而無法滿足製品小型化的要求。
此外，在專利文獻4所揭示之技術中，需要經過還原熱處理而於核芯的表面形成絕緣物被覆外殼之步驟，有步驟繁雜之問題。
本發明係有鑑於上述問題點，其目的係藉由將膜厚的均勻性良好且缺陷少之氧化矽被覆於軟磁性粉末的表面，而提供一種絕緣性優異且可得到高粉胚體密度之被覆有氧化矽之軟磁性粉末及其製造方法。
為了達成上述目的，本發明為一種被覆有氧化矽之軟磁性粉末，係由在含有20質量%以上的鐵之軟磁性粉末的粒子表面形成有氧化矽的被覆層之粒子所構成者，其中，前述氧化矽被覆層的平均膜厚為1nm以上30nm以下，依下述(1)式定義之被覆率R為70%以上，粉胚體密度為4.0g/cm3以上。
R=Si×100/(Si+M)…(1)
在此，Si為針對前述被覆有氧化矽之軟磁性粉末藉由X射線光電子光譜分析法(XPS)測定得到之Si的莫耳分率，M為針對構成前述軟磁性粉末的元素中氧除外的金屬元素及非金屬元素藉由XPS測定得到之莫耳分率的總和。
前述被覆有氧化矽之軟磁性粉末之藉由雷射繞射式粒度分布測定法得到之體積基準的累積50%粒徑D50較佳為1.0μm以上5.0μm以下。
本發明更提供一種被覆有氧化矽之軟磁性粉末的製造方法，該被覆有氧化矽之軟磁性粉末係於含有20質量%以上的鐵之軟磁性粉末的表面被覆有氧化矽者，且該製造方法包含下列步驟：將水與有機溶劑混合，而製備含有1質量%以上40質量%以下的水之混合溶劑的步驟；於前述混合溶劑添加含有20質量%以上的鐵之軟磁性粉末，得到分散有軟磁性粉的漿料之分散步驟；於前述分散有軟磁性粉末的漿料中添加矽醇鹽(silicon alkoxide)之醇鹽添加步驟；於前述已添加矽醇鹽且分散有磁性粉末的漿料中添加矽醇鹽的水解觸媒，得到分散有被覆有矽化合物之軟磁性粉末的漿料之步驟；使前述分散有被覆有矽化合物之軟磁性粉末的漿料固液分離，而得到被覆有矽化合物之軟磁性粉末之水解觸媒添加步驟；以及，將前述被覆有矽化合物的軟磁性粉末乾燥之步驟。
本發明之被覆有氧化矽之軟磁性粉末的製造方法中，前述被覆有氧化矽之軟磁性粉末的氧化矽被覆層的平均膜厚為1nm以上30nm以下，依下述(1)式定義之被覆率R為70%以上，粉胚體密度為4.0g/cm3以上為較佳。
R=Si×100/(Si+M)…(1)
在此，Si為針對前述被覆有氧化矽之軟磁性粉末藉由X線光電子光譜分析法(XPS)測定得到之Si的莫耳分率，M為針對構成前述軟磁性粉末的元素中氧除外之金屬元素及非金屬元素藉由XPS測定得到之莫耳分率的總和。
又，本發明之被覆有氧化矽之軟磁性粉末的製造方法中，前述被覆有氧化矽之軟磁性粉末之藉由雷射繞射式粒度分布測定法得到之體積基準的累積50%粒徑D50較佳為1.0μm以上5.0μm以下。
藉由使用本發明之製造方法，能夠製造絕緣性優異且可得到高粉胚體密度之被覆有氧化矽之軟磁性粉末。
第1圖係實施例2所得之被覆有氧化矽之軟磁性粉末的SEM照片。
〔軟磁性粉末〕
本發明係使用含有20質量%以上的鐵之軟磁性粉末作為起始物質。就含有20質量%以上的鐵之軟磁性粉末而言，具體上可列舉Fe-Si合金、Fe-Si-Cr合金、Fe-Al-Si合金(鋁矽鐵粉)、屬於高導磁合金組成之Fe-Ni合金(Ni質量30至80質量%)等。又，有視需要添加少量(10質量%以下)的Mo、Co之情形。由於添加有Mo的合金之結晶結構為非晶質者，故有時特別稱為非晶質粉。
以下，於本說明書中只要沒有特別註明，皆將「含有20質量%以上的鐵之軟磁性粉末」簡稱為「軟磁性粉末」。於本發明中，並無特別限定前述軟磁性粉末的磁特性，但以保磁力(Hc)低且飽和磁化(σs)高的粉末為較佳。Hc愈低愈佳，較佳為3.98kA/m(約50(Oe))以下。Hc超過3.98kA/m時，要使磁場反轉時之能量損失變大，則對磁心不合適。
又，σs愈高愈佳，較佳為100Am2/kg(100emu/g)以上。飽和磁化未達100Am2/kg時，需要大量的磁性粉，必定會使磁心的尺寸變大，因此不佳。
本發明中，前述軟磁性粉末的一次粒子的平均粒徑亦無特別限定，但在以往，一次粒子的平均粒徑有超過0.80μm至5.0μm以下者，可配合目的而使用具有此範圍之任意的一次粒子的平均粒徑之軟磁性粉末。
〔氧化矽被覆〕
在本發明中，係藉由使用矽醇鹽的濕式被覆法，於構成前述軟磁性粉末的粒子之表面被覆絕緣性的氧化矽。使用矽醇鹽的被覆法為一般被稱為溶膠-凝膠法的手法，相較於前述的乾式法為大量生產性優異者。
使矽醇鹽水解時，烷氧基的一部分或全部會被取代成羥基(OH基)，而成為矽醇衍生物。在本發明中，雖然藉由該矽醇衍生物來被覆前述軟磁性粉末表面，但經被覆的矽醇衍生物在加熱時會產生縮合或聚合而取出聚矽氧烷結構，若對聚矽氧烷結構進一步加熱，則會成為氧化矽(SiO2)。在本發明中，從屬於有機物之殘留有一部分的烷氧基之矽醇衍生物被覆到氧化矽被覆係統稱為氧化矽被覆。
矽醇鹽可使用例如三甲氧基矽烷、四甲氧基矽烷、三乙氧基矽烷、四乙氧基矽烷、三丙氧基矽烷、四丙氧基矽烷、三丁氧基矽烷、三丁氧基矽烷等，但由於可形成對軟磁性粒子的濕潤性良好且均勻的被覆層，故較佳係使用四乙氧基矽烷。
〔膜厚及被覆率〕
氧化矽被覆層的平均膜厚較佳為1nm以上30nm以下，更佳為1nm以上25nm以下。膜厚未達1nm時，被覆層中會存在許多缺陷，難以確保絕緣性。另一方面，膜厚超過30nm時絕緣性上升，但軟磁性粉末的粉胚體密度降低而使磁特性劣化，因而不佳。氧化矽被覆層的平均膜厚係藉由溶解法進行測定，其測定法的詳細內容如後所述。又，難以藉由溶解法進行測定時，可藉由穿透式電子顯微鏡(TEM)或掃描式電子顯微鏡(SEM)觀察 氧化矽被覆層的剖面而求取平均膜厚。此時，可拍攝剖面的TEM照片或SEM照片，藉由任意粒子的50個測定點之平均值來求取平均膜厚。藉由該方法求取的膜厚亦等同於溶解法。
藉由XPS測定，並使用下述式(1)求取的氧化矽被覆層的被覆率R(%)較佳為70%以上。
R=Si×100/(Si+M)…(1)
在此，Si為針對前述被覆有氧化矽之軟磁性粉末藉由X射線光電子光譜分析法(XPS)測定得到之Si的莫耳分率，M為針對構成前述軟磁性粉末的元素中氧除外之金屬元素及非金屬元素藉由XPS測定得到之莫耳分率的總和。經XPS測定的M例如有Fe、Ni、Cr、Co、Mo、Al。
被覆率R的物理意義如以下所述。
XPS係以軟X射線作為激發源對固體表面進行照射，並對從固體表面釋放之光電子進行光譜分析之表面分析法。於XPS中，入射的X射線會從固體表面侵入至相當程度的深度(1至10μm左右)，但經激發的光電子的脫出深度為數nm以下，為極小的值。此乃因為經激發的光電子具有取決於其動能之固有的平均自由徑λ，且該值低至0.1至數nm之緣故。在本發明的情況，於氧化矽被覆層存在有缺陷時，會偵測到因露出缺陷部的軟磁性粉末的構成成分導致之光電子。又，即使於氧化矽被覆層不存在有缺陷，若存在有氧化矽被覆層的平均膜厚比因軟磁性粉末的構成成分導致之光電子的脫出深度更薄的部分，則仍然會偵測到因軟磁性粉末的構成成分導致之光電子。因此，被覆率R係綜合性表示氧化矽被覆層的平均膜厚及缺陷部的面積比率之指標。
在後述的實施例所使用的Fe-Ni粉末時，為R=Si×100/(Si+Fe+Ni)，在氧化矽被覆層的膜厚比Fe及Ni的光電子脫出深度更厚且於氧化矽被覆層中不存在有缺陷時，為Fe+Ni=0，被覆率R為100%。
此外，如同Fe-Si粉末或Fe-Si-Cr粉末，在含有Si作為軟磁性粉末的構成成分時，藉由將構成軟磁性粉末之Si的莫耳分率從式(1)的分母與分子的Si之莫耳分率扣除而計算，可求取被覆率。
在此，構成軟磁性粉末之Si的莫耳分率，可藉由以適當的方法對被覆有氧化矽之軟磁性粉末的氧化矽被覆層進行蝕刻以測定XPS而求取。
蝕刻的方法可藉由利用附屬於XPS的離子濺鍍環裝置對被覆有氧化矽之軟磁性粉末進行以SiO2換算為100nm左右的蝕刻，或者將被覆有氧化矽之軟磁性粉末以苛性鈉10質量%水溶液、80℃×20min的條件浸漬而將矽酸化膜完全蝕刻。
〔粉胚體密度〕
在本發明的情況，被覆有氧化矽之軟磁性粉末的粉胚體密度較佳為4.0g/cm3以上。更佳為5.0g/cm3以上。粉胚體密度會影響壓粉磁心的導磁率。若粉胚體密度愈低，則壓粉磁心的導磁率愈低，結果為了得到既定的導磁率而使得壓粉磁心的尺寸變大，就壓粉磁心的小型化之觀點而言為不佳。
粉胚體密度愈高愈佳，但因軟磁性粉末的組成，實質上所得之粉胚體密度的上限為7g/cm3左右。
〔體積基準累積50%粒徑〕
在本發明的情況，被覆有氧化矽之軟磁性粉末之藉由雷射繞射式粒度分布測定法得到之體積基準的累積50%粒徑D50較佳為1.0μm以上5.0μm以下。若粒徑為小於1.0μm的尺寸，在被覆氧化矽時二次凝聚變多，粉胚 體密度無法成為4.0g/cm3以上，導磁率變低。又，若為5.0μm以上，作成電感器時，在高頻時的磁損耗變大，因而不佳。
〔水分含量〕
本發明之被覆有氧化矽之軟磁性粉末在表面存在有矽醇基而具有吸水性，因此容易吸附水分。被覆有氧化矽之軟磁性粉末表面吸附水分時，容易導致絕緣性降低，故以將氧化矽被覆軟磁性粉的水分含量抑制較低為較佳。在本發明的情況，被覆有氧化矽之軟磁性粉末的水分含有率並無特別限定，惟相對於被覆有氧化矽之軟磁性粉末全體，水分含量較佳為0.25質量%以下。在後述的乾燥步驟中，若將被覆有氧化矽之軟磁性粉末以80℃以上乾燥，可將水分含量設為0.25質量%以下。更佳係以將水分含量設為0.15質量%以下為宜。此外，由於會吸附大氣中的水分，故難以將水分含量設為0，通常係得到為0.01質量%以上者。
〔混合溶劑及分散步驟〕
本發明之製造方法中，藉由以公知的機械性手段進行攪拌，而在水與有機溶劑的混合溶劑中使軟磁性粉末分散，並在此狀態以溶膠-凝膠法於軟磁性粉末表面被覆氧化矽，但在該被覆之前，設置了使在該混合溶劑中含有軟磁性粉末的漿料保持之分散步驟。在軟磁性粉末的表面存在有該軟磁性粉末的主成分之Fe的極薄的氧化物，但在該分散步驟中，該Fe氧化物會被混合溶劑中所含之水予以水合。經過水合的Fe氧化物表面為一種固體酸，其以布忍斯特酸(Brønsted acid)的形式顯示與弱酸類似的行為，因此在後續步驟中，對在混合溶劑中含有軟磁性粉末的漿料添加矽醇鹽時，會提升屬於矽醇鹽的水解生成物之矽醇衍生物與軟磁性粉末表面的反應性。
混合溶劑中之水的含量較佳為1質量%以上40質量%以下。更佳為5質量%以上30質量%以下，又更佳為10質量%以上20質量%以下。水的 含量未達1質量%時，使前述的Fe氧化物水合的作用不足。水的含量超過40質量%時，矽醇鹽的水解速度變快，而無法得到均勻的氧化矽被覆層，分別為不佳。
混合溶劑所使用的有機溶劑較佳係使用與水具有親和性之甲醇、乙醇、1-丙醇、2-丙醇、丁醇、戊醇、己醇等脂肪族醇。但是，有機溶劑的溶解度參數太接近水的溶解度參數時，在混合溶劑中水的反應性會降低，故以使用1-丙醇、2-丙醇(異丙醇)、丁醇、戊醇、己醇為更佳。
在本發明中，分散步驟的反應溫度並無特別限定，較佳係設為20℃以上70℃以下。反應溫度未達20℃時，Fe氧化物的水合反應速度變慢，因而不佳。又，反應溫度超過70℃時，在後續步驟的醇鹽添加步驟中，所添加的矽醇鹽的水解反應速度大增，而使氧化矽被覆層的均勻性劣化，因而不佳。在本發明中，分散步驟的保持時間亦無特別限定，為了均勻地產生Fe氧化物的水合反應，以使保持時間成為1min以上30min以下之方式來適當選擇條件。
〔醇鹽添加步驟〕
將前述分散步驟所得之在混合溶劑中分散有軟磁性粉末的漿料，一邊以公知的機械性手段加以攪拌，一邊添加矽醇鹽後，在此狀態將漿料保持一定時間。矽醇鹽如前所述，可使用三甲氧基矽烷、四甲氧基矽烷、三乙氧基矽烷、四乙氧基矽烷、三丙氧基矽烷、四丙氧基矽烷、三丁氧基矽烷、三丁氧基矽烷等。
在本步驟添加的矽醇鹽受到混合溶劑中所含之水的作用被水解而成為矽醇衍生物。生成的矽醇衍生物藉由縮合、化學吸附等而於軟磁性粉末表面形成矽醇衍生物的反應層。在本步驟中，由於未添加水解觸媒，故矽醇鹽的水解緩慢進行，因此咸認前述矽醇衍生物的反應層得到均勻地形成。
在本步驟添加的矽醇鹽，由於幾乎全量用於形成氧化矽被覆層，因此其添加量係設為換算成氧化矽被覆層的平均膜厚為1nm以上30nm的量。矽醇鹽的添加量具體係藉由以下的方法來決定。
若將漿料中所含之軟磁性粉末的質量設為Gp(g)、該軟磁性粉末之被覆前的BET比表面積設為S(m2/g)、氧化矽被覆層的目標膜厚設為t(nm)，則氧化矽被覆層的總體積為V=Gp×S×t(10-5m3)，若將氧化矽被覆層的密度設為d=2.65(g/cm3=106g/m3)，則氧化矽被覆層的質量為Gc=0.1V×d(g)。因此求得，氧化矽被覆層所含之Si的莫耳數為將Gc除後SiO2的分子量60.08後的值。本發明之製造方法中，係於混合溶劑中分散有軟磁性粉末的漿料中添加與上述目標膜厚t(nm)對應之莫耳數的矽醇鹽。
此外，使用收束離子束(FIB)加工裝置將被覆有氧化矽之軟磁性粉末切斷，藉由透過電子顯微鏡(TEM)觀察測定之氧化矽被覆層的平均膜厚，可確認到與將氧化矽被覆層的密度設為d=2.65(g/cm3)並藉由後述的溶解法求取的膜厚精度良好地呈現一致。
在本發明中，醇鹽添加步驟的反應溫度並無特別限定，較佳設為20℃以上70℃以下。反應溫度未達20℃時，軟磁性粉末表面與矽醇衍生物的反應速度變慢，因而不佳。又，反應溫度超過70℃時，所添加的矽醇鹽的水解反應速度大增，而使氧化矽被覆層的均勻性劣化，因而不佳。在本發明中，醇鹽添加步驟的反應時間亦無特別限定，為了使軟磁性粉末表面與矽醇衍生物的反應均勻地進行，以使反應時間成為10min以下之方式來適當選擇條件。
〔水解觸媒添加步驟〕
在本發明之製造方法中，在前述醇鹽添加步驟中係於軟磁性粉末表面形成矽醇衍生物的反應層後，將在混合溶劑中分散有軟磁性粉末的漿料一 邊以公知的機械性手段加以攪拌，一邊添加矽醇鹽的水解觸媒。於本步驟中，藉由添加水解觸媒而促進矽醇鹽的水解反應，使氧化矽被覆層的成膜速度大增。此外，本步驟以後的手法，與一般藉由溶膠-凝膠法所進行的成膜法相同。
水解觸媒係使用鹼觸媒。若使用酸觸媒，則軟磁性粉的主成分之Fe會被溶解，因而不佳。從不容易於氧化矽被覆層中殘留雜質以及取得的容易度來看，鹼觸媒較佳係使用氨水。
在本發明中，水解觸媒添加步驟的反應溫度並無特別限定，亦可與前步驟之醇鹽添加步驟的反應溫度相同。又，在本發明中，水解觸媒添加步驟的反應時間亦無特別限定，但由於長時間的反應時間在經濟性上較為不利，故以使反應時間成為5min以上120min以下之方式來適選擇條件。
〔固液分離及乾燥〕
從經過前述為止的一連串步驟得到之含有被覆有氧化矽之軟磁性粉末的漿料中，使用公知的固液分離手段將被覆有氧化矽之軟磁性粉末予以回收。固液分離手段可使用過濾、離心分離、傾析等公知的固液分離手段。固液分離時亦可添加凝聚劑以進行固液分離。
經回收的矽被覆軟磁性粉係在大氣環境、80℃以上的溫度乾燥。若在80℃以上進行乾燥，可將被覆有氧化矽之軟磁性粉末的水分含量減低至0.25質量%以下。乾燥溫度較佳為85℃以上，更佳為90℃以上。又，為了不使氧化矽被覆剝離，乾燥溫度較佳為400℃以下，更佳為150℃以下。抑制軟磁性粉的氧化時，係在非活性氣體環境或真空環境進行乾燥。
〔Si含量的測定〕
Si含量的測定係藉由重量法進行。於試料添加鹽酸及過氯酸進行加熱分解，並加熱至過氯酸產生白煙為止。持續加熱使其乾固。放置冷卻後， 添加水及鹽酸並予以加溫，使可溶性鹽類溶解。以濾紙將不溶解殘渣過濾，將殘渣連同濾紙的起移至坩堝，並使其乾燥、灰化。放置冷卻後，連同坩堝一起秤量。少量的硫酸及氫氟酸，並進行加熱使其乾固後予以強熱。放置冷卻後，連同坩堝一起秤量。將第1次的秤量值減去第2次的秤量值，計算SiO2的重量差而求取Si濃度。
〔氧化矽被覆層的平均膜厚之計算〕
若將依上述方法測定的被覆有氧化矽之軟磁性粉末的Si含量設為A(質量%)，則氧化矽被覆層的質量比率B(質量%)可由Si的原子量與SiO2的分子量並藉由下述式而算出。
B=A×SiO2的分子量/Si的原子量=A×60.08/28.09
另外，使用前述S(m2/g)及d(g/cm3)，則氧化矽被覆層的平均膜厚t(nm)以下述式表示。此外，下式的10為換算係數。
t(nm)=10×B/(d×S)
如前所述，將d的值設為2.65g/cm3而算出之氧化矽被覆層的平均膜厚，與TEM觀察結果相當一致。
〔BET比表面積測定〕
BET比表面積係使用Yuasa Ionics股份有限公司製的4 Sorb US並藉由BET一點法求取。
〔SEM觀察〕
SEM觀察係使用Hitachi High-Technologies股份有限公司製S-4700並以加速電壓3kV、倍率3萬倍進行。
〔XPS測定〕
XPS測定係使用Ulvac-Phi公司製PHI5800 ESCA SYSTEM。分析區域設為
Figure 108105452-A0202-12-0013-3
800μm，並設為X射線源：Al管球、X線源的輸出：150W、分 析角度：45°。從所得之光電子光譜中，使用Si為2p3/2軌道、Fe為2p3/2軌道、Ni為2p3/2軌道的光譜、及各個光電子光譜的相對感度係數，藉由內藏於裝置的電腦算出Si、Fe及Ni的莫耳分率。此外，分析Co及Cr時，光譜種亦使用2p軌道。背景處理係使用shirley法。此外，在不進行濺鍍蝕刻的情況下，進行粒子的最表面之光電子光譜的測定。
將該等值代入前述(1)式對應的元素記號位置而算出被覆率R(%)。
〔體積電阻率及粉胚體密度的測定〕
被覆有氧化矽之軟磁性粉末的體積電阻率之測定係使用Mitsubishi Chemical Analytech股份有限公司製粉體電阻測定單元(MCP-PD51)、Mitsubishi Chemical Analytech股份有限公司製高電阻電阻率計Hirata UP(MCP-HT450)、Mitsubishi Chemical Analytech股份有限公司製高電阻粉體測定系統軟體，藉由雙環電極方法將粉末1.0g以13至64MPa(4至20kN)垂直地加壓，在施加電壓的狀態進行測定而求取。
粉胚體密度係由以64MPa(20kN)加壓時的厚度與試料的重量而算出。
64MPa(20kN)時的體積電阻率較佳為1.0×106Ω‧cm以上。更佳為1.0×107Ω‧cm以上。
〔雷射繞射式粒度分布測定〕
被覆處理前及氧化矽被覆處理後的軟磁性粉末的粒度分布係藉由雷射繞射式粒度分布裝置(SYMPATEC公司製的HELOS粒度分布測定裝置(HELOS&RODOS))而測定。藉由相同裝置求取體積基準的累積10%粒徑(D10)、累積50%粒徑(D50)、累積90%粒徑(D90)，並以累積50%粒徑(D50)作為平均粒徑。
〔導磁率(μ')測定〕
將被覆處理前或氧化矽被覆處理後之軟磁性粉末與雙酚F型環氧樹脂(TISC股份有限公司製；一液性環氧樹脂B-1106)以90：10的質量比例秤量，並使用自轉公轉混合機(THINKY公司製：ARE-250)將該等予以混練，形成於環氧樹脂中分散有供試粉末之膏狀物。將該膏狀物在加熱板上以60℃乾燥2h而形成金屬粉末與樹脂的複合體，解粒成粉末狀，作為複合體粉末。將該複合體粉末0.2g填入圓環狀的容器內，以手壓機施加9800N(1TON)的荷重，藉此得到外徑7mm、內徑3mm之圓環形狀的成形體。對該成形體使用RF impedance analyzer(Keysight Technologies公司製；E4990A)與Terminal Adapter(Keysight Technologies公司製；42942A)、test fixture(Keysight Technologies公司製；16454A，求取在100MHz之複相對導磁率的實數部μ'。
藉由使用本發明之被覆有氧化矽之軟磁性粉末，由於可得到在100MHz之複相對導磁率的實數部μ'為4.5以上的成形體，因此使用本發明之被覆有氧化矽之軟磁性粉末所製造的成形體顯示優異的導磁率特性，可適合使用於要求小型化之電感器的磁心等用途。
〔水分含量的測定〕
被覆有氧化矽之軟磁性粉末中之水分含量的測定係使用平沼產業股份有限公司製水分氣化裝置EV-2010，並藉由電量滴定法而測定。具體而言，係於已加熱至300℃的水分氣化裝置EV-2010將測定用試料投入於測定單元，以測定的測定值作為被覆有氧化矽之軟磁性粉末中之水分含量。
(實施例)
〔實施例1〕
於1000mL的反應容器在室溫下投入純水70g及異丙醇(IPA)400g，使用攪拌葉進行混合而作成混合溶劑後，於該混合溶劑中添加FeNi合金粉 末(Fe 50質量%、Ni 50質量%、BET比表面積：0.77m2/g、平均粒徑1.9μm、粉胚體密度5.47g/cm3)250g作為軟磁性粉末，得到分散有軟磁性粉末的漿料。隨後一邊將該漿料以600rpm的攪拌速度加以攪拌，一邊使其從室溫升溫至40℃。此時，在分散步驟之該漿料的保持時間為15min。
在前述於混合溶劑中分散有軟磁性粉末之攪拌下的漿料，一口氣添加少量分取於燒杯之四乙氧基矽烷(TEOS：和光純藥工業社特級試藥)3.74g。將少量附著於燒杯的器壁之TEOS使用IPA 5g洗除，並添加於反應容器中。TEOS添加後，繼續攪拌5min，以使TEOS的水解生成物與軟磁性粉末表面進行反應。
接著，對於前述TEOS添加後並保持5min的漿料以1g/min的添加速度添加28質量%氨水45g。氨水添加結束後，一邊進行攪拌一邊保持漿料1h，於軟磁性粉末的表面形成氧化矽被覆層。
隨後使用加壓過濾裝置將漿料濾除並在120℃真空乾燥3h，而得到被覆有氧化矽之軟磁性粉末。
對所得之被覆有氧化矽之軟磁性粉末的組成分析、XPS及水分含量進行測定，算出氧化矽被覆層的膜厚t(nm)、被覆率R(%)及水分含量。膜厚t為2nm、被覆率R為81%(構成軟磁性粉末的Fe、Ni在XPS測定中被偵測為M)、水分含量為0.10質量%。將該等結果顯示於表1。表1中亦一併顯示所得之被覆有氧化矽之軟磁性粉末的粒度分布測定結果、粉胚體密度及粉胚體的體積電阻率的測定結果。
〔實施例2至5〕
除了將前述添加於漿料之TEOS的量分別在實施例2變更為9.36g、在實施例3變更為21.0g、在實施例4變更為31.4g、在實施例5變更為41.9g以外，其餘以與實施例1相同的順序得到被覆有氧化矽之軟磁性粉 末。針對所得之被覆有氧化矽之軟磁性粉末算出之氧化矽被覆層的膜厚、被覆率及水分含量、以及被覆有氧化矽之軟磁性粉末的粒度分布、粉胚體密度及粉胚體的體積電阻率之測定結果，亦一併顯示於表1中。此外，在實施例2至4中構成軟磁性粉末的Fe、Ni在XPS測定中被偵測為M，而在實施例5中則未測定到氧除外之金屬元素及非金屬元素。
又，第1圖中顯示實施例2所得之氧化矽被覆軟磁性粉的SEM觀察結果。此外，於第1圖的右下方顯示之11條白色直線表示之長度為1.0μm。
TEOS的添加量增加時，氧化矽被覆層的膜厚會增加，被覆率亦上升。雖然隨著膜厚的增加，粉胚體的體積電阻率也增加，但粉胚體密度減少。相較於後述比較例所得之粉胚體的體積電阻率，本發明之例所得之粉胚體的體積電阻率高了一位數以上。
平均粒徑會隨著氧化矽膜厚的增加而若干增加，但此乃因氧化矽成為黏合劑，使軟磁性粒子彼此黏合之緣故，即使是20nm的膜厚也只增加至3.5μm，因二次凝聚造成之粒徑的增加較少。
〔實施例6〕
除了使用鐵粉(純度99質量%以上、平均粒徑5.5μm、比表面積0.40m2/g)作為軟磁性粉，且將要添加於漿料之TEOS量設為4.80g(相當於SiO2膜厚5nm)以外，其餘以與實施例1相同的順序得到被覆有氧化矽之軟磁性粉末。針對所得之被覆有氧化矽之軟磁性粉末算出之氧化矽被覆層的膜厚、被覆率及水分含量、以及被覆有氧化矽之軟磁性粉末的粒度分布、粉胚體密度及粉胚體的體積電阻率的測定結果，亦一併顯示於表1中。此外，構成軟磁性粉末的Fe在XPS測定被偵測為M的軟磁性粉係使用鐵粉時，粉胚體亦可得到良好的體積電阻率及導磁率。
〔實施例7〕
除了將乾燥溫度設為80℃以外，其餘以與實施例2相同的順序得到被覆有氧化矽之軟磁性粉末。針對所得之被覆有氧化矽之軟磁性粉末算出之氧化矽被覆層的膜厚、被覆率及水分含量、以及被覆有氧化矽之軟磁性粉末的粒度分布、粉胚體密度及粉胚體的體積電阻率的測定結果，亦一併顯示於表1中。此外，構成軟磁性粉末的Fe、Ni在XPS測定中被偵測為M的乾燥溫度為80℃時，水分含量變得稍高，粉胚體的體積電阻率變得稍低。
[比較例1]
對於供試實施例1至5之軟磁性的FeNi合金粉末不施行氧化矽被覆，而測定藉由BET法得到的比表面積、藉由雷射繞射法得到的粒度分布、以及粉末的體積電阻率及粉胚體密度。將測定結果一併顯示於表1。此外，本比較例之FeNi合金粉末的BET比表面積如前所述，為0.77m2/g。此外，構成軟磁性粉末的Fe、Ni在XPS測定中被偵測為M。
從本比較例的測定結果可知，即使是氧化矽被覆層的膜厚較薄之實施例1，粉胚體的體積電阻率也增加6位數左右。
[比較例2]
依照專利文獻2的實施例1記載之方法，對前述軟磁性FeNi合金粉末施行氧化矽被覆。在該製造方法中，並不進行本發明之申請專利範圍所限定之分散步驟與醇鹽添加步驟，而使軟磁性粉與已添加水解觸媒的被覆液直接反應。亦即，在由四乙氧基矽烷(關東化學公司製)14g與IPA的混合溶液100mL、濃氨水(28質量%)2mL及水30g所構成之室溫25℃的水解溶液中浸漬前述FeNi合金粉末500g，並使用螺旋槳攪拌機攪拌3小時。隨後將被覆有氧化矽之軟磁性粉末與水解溶液予以分離，將被覆有氧化矽之軟磁性粉末在120℃進行熱處理1小時，以將IPA溶液與水除去。隨後針對所得之被覆有氧化矽之軟磁性粉末進行與本發明之實施例同樣的評 估。將評估結果一併顯示於表1中。此外，構成軟磁性粉末的Fe、Ni在XPS測定中被偵測為M。
本比較例所得之被覆有氧化矽之軟磁性粉末的氧化矽被覆軟磁性層的膜厚為4nm，雖然包含於本發明之申請專利範圍內，但被覆率為52%，且粉胚體的體積電阻率比本發明之實施例的粉胚體的體積電阻率更差。
[比較例3]
除了用以使軟磁性粉末成為漿料之溶劑中不添加水，而只使用IPA 400g以外，其餘以與實施例1相同的條件得到被覆有氧化矽之軟磁性粉末。將所得之被覆有氧化矽之軟磁性粉末的特性顯示於表1。此外，構成軟磁性粉末的Fe、Ni在XPS測定中被偵測為M。本比較例所得之被覆有氧化矽之軟磁性粉末的氧化矽被覆軟磁性層的膜厚與實施例1同樣為2nm，但被覆率為58%，且粉胚體的體積電阻率比本發明之實施例的粉胚體的體積電阻率更差。
[比較例4]
除了將要添加於漿料的TEOS量設為55.4g(相當於SiO2膜厚30nm)以外，其餘以與比較例3相同的順序得到被覆有氧化矽之軟磁性粉末。針對所得之被覆有氧化矽之軟磁性粉末算出之氧化矽被覆層的膜厚、被覆率及水分含量、以及被覆有氧化矽之軟磁性粉末的粒度分布、粉胚體密度及粉胚體的體積電阻率之測定結果，亦一併顯示於表1中。此外，構成軟磁性粉末的Fe、Ni在XPS測定中被偵測為M。
在本比較例中，儘管將SiO2膜厚增厚30nm，被覆率仍低至69%，粉胚體的體積電阻率亦低。
[比較例5]
對實施例6使用的鐵粉不施行氧化矽被覆，將測定的水分含量、粉胚體密度及粉胚體的體積電阻率一併顯示於表1中。此外，構成軟磁性粉末的Fe在XPS測定中被偵測為M。
從以上的實施例及比較例可知，藉由設置本發明所限定之分散步驟及醇鹽添加步驟，即使膜厚變薄亦可得到被覆率高之均勻的氧化矽被覆層，結果可得到粉胚體的體積電阻率高之被覆有氧化矽之軟磁性粉末。
Figure 108105452-A0202-12-0021-1

Claims (5)

  1. 一種被覆有氧化矽之軟磁性粉末，係在含有20質量%以上的鐵之軟磁性粉末的表面被覆有氧化矽者，其中，前述氧化矽被覆層的平均膜厚為1nm以上30nm以下，依下述(1)式定義之被覆率R為70%以上，粉胚體密度為4.0g/cm3以上7g/cm3以下；R=Si×100/(Si+M)…(1)在此，Si為針對前述被覆有氧化矽之軟磁性粉末藉由X射線光電子光譜分析法(XPS)測定得到之Si的莫耳分率，M為針對構成前述軟磁性粉末的元素中氧除外的金屬元素及非金屬元素藉由XPS測定得到之莫耳分率的總和。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之被覆有氧化矽之軟磁性粉末，其藉由雷射繞射式粒度分布測定法得到之體積基準的累積50%粒徑D50為1.0μm以上5.0μm以下。
  3. 一種被覆有氧化矽之軟磁性粉末的製造方法，該被覆有氧化矽之軟磁性粉末係於含有20質量%以上的鐵之軟磁性粉末的表面被覆有氧化矽者，且該製造方法包含下列步驟：將水與有機溶劑混合，而製備含有1質量%以上40質量%以下的水之混合溶劑的步驟；於前述混合溶劑添加含有20質量%以上的鐵之軟磁性粉末，得到分散有軟磁性粉的漿料之分散步驟；於前述分散有軟磁性粉末的漿料中添加矽醇鹽之醇鹽添加步驟；於前述已添加矽醇鹽且分散有磁性粉末的漿料中添加矽醇鹽的水解觸媒，得到分散有被覆有矽化合物之軟磁性粉末的漿料之水解觸媒添加步驟； 使前述分散有被覆有矽化合物之軟磁性粉末的漿料固液分離，而得到被覆有矽化合物之軟磁性粉末之步驟；以及將前述被覆有矽化合物的軟磁性粉末乾燥之步驟。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之被覆有氧化矽之軟磁性粉末的製造方法，其中，前述被覆有氧化矽之軟磁性粉末的氧化矽被覆層的平均膜厚為1nm以上30nm以下，依下述(1)式定義之被覆率R為70%以上，粉胚體密度為4.0g/cm3以上；R=Si×100/(Si+M)…(1)在此，Si為針對前述被覆有氧化矽之軟磁性粉末藉由X線光電子光譜分析法(XPS)測定得到之Si的莫耳分率，M為針對構成前述軟磁性粉末的元素中氧除外之金屬元素及非金屬元素藉由XPS測定得到之莫耳分率的總和。
  5. 如申請專利範圍第3項所述之被覆有氧化矽之軟磁性粉末的製造方法，其中，前述被覆有氧化矽之軟磁性粉末之藉由雷射繞射式粒度分布測定法得到之體積基準的累積50%粒徑D50為1.0μm以上5.0μm以下。
TW108105452A 2018-02-20 2019-02-19 被覆有氧化矽之軟磁性粉末及其製造方法 TWI781291B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018-027545 2018-02-20
JP2018027545 2018-02-20

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201937516A TW201937516A (zh) 2019-09-16
TWI781291B true TWI781291B (zh) 2022-10-21

Family

ID=67688435

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW108105452A TWI781291B (zh) 2018-02-20 2019-02-19 被覆有氧化矽之軟磁性粉末及其製造方法

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20210060642A1 (zh)
JP (1) JP6719607B2 (zh)
KR (1) KR102554525B1 (zh)
CN (1) CN111683768B (zh)
DE (1) DE112019000893T5 (zh)
TW (1) TWI781291B (zh)
WO (1) WO2019163650A1 (zh)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021039828A1 (ja) * 2019-08-30 2021-03-04 Ｄｏｗａエレクトロニクス株式会社 シリコン酸化物被覆Ｆｅ系軟磁性粉末およびその製造方法
JPWO2021060479A1 (zh) * 2019-09-26 2021-04-01
CN111060545B (zh) * 2019-10-24 2022-09-06 兰溪致德新能源材料有限公司 锂离子电池活性物质包覆完整度的检测方法
JP7324130B2 (ja) * 2019-11-27 2023-08-09 Ｄｏｗａエレクトロニクス株式会社 シリコン酸化物被覆軟磁性粉末および製造方法
JP7447563B2 (ja) 2020-03-09 2024-03-12 味の素株式会社 樹脂組成物
CN113096906B (zh) * 2021-03-24 2022-11-18 华南理工大学 具有双包覆层的FeSiCr合金磁粉及其制备方法、磁粉芯及其制备方法
CN113066629A (zh) * 2021-03-26 2021-07-02 福建尚辉润德新材料科技有限公司 一种金属软磁复合材料的绝缘包覆方法、金属软磁复合材料
CN113223843B (zh) * 2021-04-25 2022-12-20 宁波中科毕普拉斯新材料科技有限公司 一种复合软磁粉末的绝缘包覆方法

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005286315A (ja) * 2004-03-01 2005-10-13 Showa Denko Kk シリカ被覆した希土類系磁性粉末およびその製造方法並びにその用途
JP4811607B2 (ja) 2005-07-26 2011-11-09 ソニーケミカル＆インフォメーションデバイス株式会社 軟磁性材料
JP2009040991A (ja) * 2007-03-28 2009-02-26 Hitachi Chem Co Ltd 塗布液組成物、耐熱性被膜及びその形成方法
JP2009164401A (ja) * 2008-01-08 2009-07-23 Fuji Electric Device Technology Co Ltd 圧粉磁心の製造方法
JP5263654B2 (ja) 2008-03-21 2013-08-14 日立金属株式会社 圧粉磁心用軟磁性粉末のシリカ被覆形成方法および圧粉磁心の製造方法
CN104380402A (zh) 2012-07-20 2015-02-25 株式会社村田制作所 层叠线圈部件的制造方法
EP2871646A1 (en) * 2013-11-06 2015-05-13 Basf Se Temperature-stable soft-magnetic powder
JP6358491B2 (ja) * 2013-12-26 2018-07-18 日立金属株式会社 圧粉磁心、それを用いたコイル部品および圧粉磁心の製造方法
WO2016132696A1 (ja) * 2015-02-16 2016-08-25 株式会社 東芝 圧粉磁心とその製造方法、およびそれを用いた磁性部品
JP6651082B2 (ja) * 2015-07-31 2020-02-19 Ｊｆｅスチール株式会社 軟磁性圧粉磁芯の製造方法
JP2017152609A (ja) 2016-02-26 2017-08-31 トヨタ自動車株式会社 磁性体

Also Published As

Publication number Publication date
JP2019143241A (ja) 2019-08-29
KR102554525B1 (ko) 2023-07-13
WO2019163650A1 (ja) 2019-08-29
TW201937516A (zh) 2019-09-16
CN111683768A (zh) 2020-09-18
DE112019000893T5 (de) 2020-11-05
JP6719607B2 (ja) 2020-07-08
CN111683768B (zh) 2023-04-18
US20210060642A1 (en) 2021-03-04
KR20200121867A (ko) 2020-10-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI781291B (zh) 被覆有氧化矽之軟磁性粉末及其製造方法
US10128041B2 (en) Magnetic core and method for producing the same
JP6436172B2 (ja) 軟磁性材料粉末及びその製造方法、並びに、磁心及びその製造方法
JP7201417B2 (ja) シリコン酸化物被覆鉄粉およびその製造方法並びにそれを用いたインダクタ用成形体およびインダクタ
JP2024028991A (ja) シリコン酸化物被覆軟磁性粉末
TW202035730A (zh) 軟磁性粉末、軟磁性粉末之熱處理方法、軟磁性材料、壓粉磁心及壓粉磁心之製造方法
KR102376001B1 (ko) 실리콘 산화물 피복 철분 및 이의 제조 방법 및 이를 사용한 인덕터용 성형체 및 인덕터
JP7441113B2 (ja) 圧粉磁心
CN114365242A (zh) 硅氧化物被覆Fe系软磁性粉末及其制造方法
JP2007042883A (ja) 軟磁性材料及びその製造法、該軟磁性材料を含む圧粉磁心
WO2021106752A1 (ja) シリコン酸化物被覆軟磁性粉末および製造方法
JP2015115482A (ja) 軟磁性金属微粒子および磁性体複合材料
CN112289536B (zh) 复合磁性粉及使用其的压粉磁芯、以及复合磁性粉的制造方法
JP7268521B2 (ja) 軟磁性粉末、磁心および電子部品

Legal Events

Date Code Title Description
GD4A Issue of patent certificate for granted invention patent