WO2022071290A1 - 圧粉磁芯の製造方法及び圧粉磁芯 - Google Patents

圧粉磁芯の製造方法及び圧粉磁芯 Download PDF

Info

Publication number
WO2022071290A1
WO2022071290A1 PCT/JP2021/035565 JP2021035565W WO2022071290A1 WO 2022071290 A1 WO2022071290 A1 WO 2022071290A1 JP 2021035565 W JP2021035565 W JP 2021035565W WO 2022071290 A1 WO2022071290 A1 WO 2022071290A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
dust core
temperature
mold
high temperature
manufacturing
Prior art date
Application number
PCT/JP2021/035565
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
真 八巻
直人 大西
顕理 浦田
Original Assignee
株式会社トーキン
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 株式会社トーキン filed Critical 株式会社トーキン
Priority to CN202180066983.7A priority Critical patent/CN116249598A/zh
Priority to US18/028,667 priority patent/US20240029951A1/en
Publication of WO2022071290A1 publication Critical patent/WO2022071290A1/ja

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F41/00Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties
    • H01F41/02Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets
    • H01F41/0206Manufacturing of magnetic cores by mechanical means
    • H01F41/0246Manufacturing of magnetic circuits by moulding or by pressing powder
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F1/00Metallic powder; Treatment of metallic powder, e.g. to facilitate working or to improve properties
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F1/00Metallic powder; Treatment of metallic powder, e.g. to facilitate working or to improve properties
    • B22F1/10Metallic powder containing lubricating or binding agents; Metallic powder containing organic material
    • B22F1/102Metallic powder coated with organic material
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F1/00Metallic powder; Treatment of metallic powder, e.g. to facilitate working or to improve properties
    • B22F1/16Metallic particles coated with a non-metal
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F3/00Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F3/00Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
    • B22F3/12Both compacting and sintering
    • B22F3/14Both compacting and sintering simultaneously
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30PRESSES
    • B30BPRESSES IN GENERAL
    • B30B11/00Presses specially adapted for forming shaped articles from material in particulate or plastic state, e.g. briquetting presses, tabletting presses
    • B30B11/02Presses specially adapted for forming shaped articles from material in particulate or plastic state, e.g. briquetting presses, tabletting presses using a ram exerting pressure on the material in a moulding space
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F1/00Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
    • H01F1/01Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
    • H01F1/03Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
    • H01F1/12Magnets 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
    • H01F1/14Magnets 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
    • H01F1/147Alloys characterised by their composition
    • H01F1/153Amorphous metallic alloys, e.g. glassy metals
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F1/00Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
    • H01F1/01Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
    • H01F1/03Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
    • H01F1/12Magnets 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
    • H01F1/14Magnets 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
    • H01F1/147Alloys characterised by their composition
    • H01F1/153Amorphous metallic alloys, e.g. glassy metals
    • H01F1/15333Amorphous metallic alloys, e.g. glassy metals containing nanocrystallites, e.g. obtained by annealing
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F1/00Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
    • H01F1/01Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
    • H01F1/03Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
    • H01F1/12Magnets 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
    • H01F1/14Magnets 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
    • H01F1/147Alloys characterised by their composition
    • H01F1/153Amorphous metallic alloys, e.g. glassy metals
    • H01F1/15358Making agglomerates therefrom, e.g. by pressing
    • H01F1/15366Making agglomerates therefrom, e.g. by pressing using a binder
    • H01F1/15375Making agglomerates therefrom, e.g. by pressing using a binder using polymers
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F1/00Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
    • H01F1/01Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
    • H01F1/03Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
    • H01F1/12Magnets 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
    • H01F1/14Magnets 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
    • H01F1/20Magnets 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
    • H01F1/22Magnets 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
    • H01F1/24Magnets 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
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F3/00Cores, Yokes, or armatures
    • H01F3/08Cores, Yokes, or armatures made from powder

Definitions

  • the present invention relates to a method for manufacturing a dust core and a powder core.
  • Patent Document 1 As a method for manufacturing a dust core, for example, there is one disclosed in Patent Document 1.
  • a magnetic powder whose surface is coated with an insulating agent is pressed while being heated in a mold to form a powder core.
  • the magnetic material powder and the binder for binding the magnetic material powder are softened by heat. Therefore, according to this manufacturing method, it is possible to increase the filling amount of the magnetic material powder as compared with the method of pressure molding the magnetic material powder at room temperature.
  • Patent Document 1 has the following problems: cracks and bulges occur in the manufactured dust core; the manufactured dust core obtains desired electromagnetic characteristics. I can't.
  • the temperature distribution of the entire mold is uniform, so that the applicant can cure the entire mold from the outer portion of the dust core in contact with the mold.
  • the cured resin in the outer part of the dust core causes the air remaining between the magnetic powders to be released to the outside of the dust core. Hindered;
  • the cured resin in the outer portion of the dust core prevents the gas generated from the binder or the like from being released to the outside of the dust core; this causes cracks and swelling in the dust core.
  • the applicant can crystallize the entire mold from the outer portion of the dust core in contact with the mold because the temperature distribution of the entire mold is uniform. I also noticed an event in which crystallization progressed. In light of this event, Applicants have found the following: The heat generated by the crystallization of the outer part of the dust core propagates inside the powder core to the powder core. The central portion is overheated; the heat causes a Fe—B compound phase that deteriorates the soft magnetic characteristics to precipitate in the central portion of the dust core; thereby, the electromagnetic characteristics of the dust core are deteriorated.
  • the applicant has found that the above problem is caused by the uniform temperature distribution of the entire mold. Based on this cause, the applicant has proposed to make the temperature of the mold partially non-uniform, and has completed the present invention.
  • One aspect of the present invention is as a method for manufacturing a first dust core. It is a method of manufacturing a dust core by pressurizing a magnetic powder while heating it in a mold at a predetermined temperature. At least a part of the magnetic powder is coated with a coating agent, and the magnetic powder is coated with a coating agent.
  • the die is composed of a die, an upper punch, and a lower punch. The upper punch is located above the lower punch in the vertical direction.
  • the mold is provided with a low temperature portion and a high temperature portion.
  • a method for manufacturing a powder magnetic core in which the temperature of the low temperature portion is lower than the temperature of the high temperature portion by 10 ° C. or more.
  • the second aspect of the present invention is as a first dust core.
  • a compact magnetic core containing at least a part of a magnetic powder coated with a coating agent.
  • the magnetic powder contains nanocrystals and contains nanocrystals.
  • the dust core has a first surface, a second surface, and a peripheral surface.
  • the first surface faces the first direction in a predetermined direction.
  • the second surface faces the second direction, which is the opposite direction of the first direction.
  • the peripheral surface intersects the orthogonal direction orthogonal to the predetermined direction, and
  • the crystallinity of the first surface is C1
  • the crystallinity of the second surface is C2
  • the crystallinity of the peripheral surface is C
  • max (C1, C2, C) -min (C1, C2, C) Provided is a dust core satisfying ⁇ 1.
  • the third aspect of the present invention is as a second dust core.
  • the magnetic powder is a metallic glass having a glass transition point, and is
  • the dust core has a first surface, a second surface, and a peripheral surface.
  • the first surface faces the first direction in a predetermined direction.
  • the second surface faces the second direction, which is the opposite direction of the first direction.
  • the peripheral surface intersects the orthogonal direction orthogonal to the predetermined direction, and When the surface resistance value of the first surface is R1, the surface resistance value of the second surface is R2, and the surface resistance value of the peripheral surface is R, min (R1, R2, R) / max (R1, R2).
  • R) Provided is a powder magnetic core satisfying ⁇ 0.95.
  • the method for manufacturing a dust core of the present invention is configured as follows:
  • the mold is provided with a low temperature part and a high temperature part; the temperature of the low temperature part is higher than the temperature of the high temperature part. Is also lower than 10 ° C.
  • the outer surface of the dust core includes a first part in contact with the low temperature portion of the mold and a second part in contact with the high temperature portion of the mold. Therefore, the curing of the binder in the first part proceeds later than the curing of the binder in the second part. As a result, the air remaining between the magnetic powders and the gas generated from the binder and the like are released from the first part, so that the dust core does not crack or swell.
  • the heat generated by the crystallization of the magnetic powder is dissipated to the outside of the dust core via the low temperature portion of the mold. Even in the final stage of the crystallization reaction, the central portion of the dust core is not overheated. Therefore, according to the method for producing a dust core of the present invention, the Fe—B compound phase that deteriorates the soft magnetic properties of the powder core does not precipitate in the powder core. That is, in the method for producing a dust core of the present invention, a powder core having desired electromagnetic characteristics can be obtained without causing cracking or swelling.
  • the powder magnetic core of the present invention is configured as follows: the magnetic powder contains nanocrystals; the crystallinity of the first surface is C1 and the crystallinity of the second surface is C1. When C2 and the crystallinity of the peripheral surface are C, max (C1, C2, C) -min (C1, C2, C) ⁇ 1 is satisfied. As a result, the dust core of the present invention does not have cracks or bulges, and has desired electromagnetic characteristics.
  • the dust core of the present invention is configured as follows: the magnetic powder is a metal glass having a glass transition point; the surface resistance value of the first surface is R1, the surface resistance of the second surface is R1. When the value is R2 and the surface resistance value of the peripheral surface is R, min (R1, R2, R) / max (R1, R2, R) ⁇ 0.95 is satisfied. As a result, the dust core of the present invention does not have cracks or bulges, and has desired electromagnetic characteristics.
  • FIG. 1st Embodiment of this invention It is a top view which shows the dust core by 1st Embodiment of this invention. It is a bottom view which shows the dust core of FIG. It is a flow chart for demonstrating the manufacturing method of the dust core of FIG. It is a figure for demonstrating the manufacturing method of the dust core of FIG. In the figure, the upper punch and the lower punch of the die are in the initial state. It is another figure for demonstrating the manufacturing method of the dust core of FIG. In the figure, the upper punch and the lower punch are in the process of pressurizing the magnetic powder. It is still another figure for demonstrating the manufacturing method of the dust core of FIG. In the figure, the upper punch and the lower punch are in a state where the pressurization of the magnetic powder is completed.
  • FIG. 7 It is a top view which shows the dust core of the 2nd Embodiment of this invention. It is a bottom view which shows the dust core of FIG. 7. It is a figure for demonstrating the manufacturing method of the dust core of FIG. In the figure, the upper punch and the lower punch of the die are in the initial state. It is a figure for demonstrating the modification of the manufacturing method of the dust core of FIGS. 1 and 7. In the figure, the upper punch and the lower punch of the die are in the initial state.
  • the dust core 600 of the present embodiment contains the magnetic powder 100 coated with the coating agent 110.
  • the present invention is not limited to this, and the dust core 600 may contain the magnetic powder 100 which is at least partially coated with the coating agent 110. That is, some of the magnetic powder 100 may not be coated with the coating agent 110.
  • the magnetic powder 100 of the present embodiment contains nanocrystals in the amorphous phase. That is, in the magnetic powder 100, nanocrystals are precipitated in amorphous by heat treatment.
  • the magnetic powder 100 is a Fe-B-Si-PC-Cu system, a Fe-B-Si-Nb-Cu system, a Fe- (Nb, Zr) -B system, or the like.
  • the magnetic powder 100 has a crystallization temperature Tc.
  • An object of the coating agent 110 of the present embodiment is to insulate the magnetic powder 100 and improve the mechanical strength.
  • the coating agent 110 is composed of an organic substance such as a resin and an inorganic substance such as a metal oxide.
  • the resin constituting the coating agent 110 include thermosetting resins such as silicone resin, epoxy resin, phenol resin, polyamide resin, and polyimide resin, and thermoplastic resins such as PPS resin and PEEK resin.
  • Inorganic substances constituting the coating agent 110 include metal oxides such as alumina, silica and magnesia, low melting point glasses such as phosphate-based, borate-based and silicate-based, and inorganic substances such as polysilane and polysilazane. Examples include polymers.
  • the coating agent 110 may be composed of only an organic substance.
  • the coating agent 110 may be composed of only an inorganic substance.
  • the coating agent 110 may be composed of a composite material of an organic substance and an inorganic substance. More specifically, the coating material 110 may be configured as follows: the coating material 110 is composed of a two-layer structure consisting of an inner layer and an outer layer; the inner layer is the surface of the magnetic powder 100. The inner layer is made of an inorganic substance; the outer layer is located outside the inner layer; the outer layer is made of an organic substance.
  • the coating agent 110 may be made of a plurality of materials in combination. The coating material 110 may be made of different materials to form a multi-layer structure of two or more layers.
  • the dust core 600 of the present embodiment has a first surface 620, a second surface 640, and a peripheral surface 660.
  • the first surface 620 of the present embodiment faces the first direction in a predetermined direction.
  • the first surface 620 is a plane orthogonal to a predetermined direction.
  • the second surface 640 of the present embodiment faces the second direction, which is the opposite direction of the first direction.
  • the second surface 640 is a plane orthogonal to a predetermined direction.
  • the predetermined direction is the Z direction.
  • the predetermined direction is also a vertical direction.
  • the upper part is the + Z direction
  • the lower part is the Z direction.
  • the first orientation is the + Z direction and the second orientation is the ⁇ Z direction. That is, the first direction is upward and the second direction is also downward.
  • the peripheral surface 660 of the present embodiment intersects with an orthogonal direction orthogonal to a predetermined direction.
  • the peripheral surface 660 has a track-shaped outer edge.
  • the crystallinity of the first surface 620 is C1
  • the crystallinity of the second surface 640 is C2
  • the crystallinity of the peripheral surface 660 is C
  • max (C1, C2, C) -min (C1, C2, C) ⁇ 1 is satisfied. That is, in the powder magnetic core 600 of the present embodiment, the maximum value among the crystallinity C1 of the first surface 620, the crystallinity C2 of the second surface 640, and the crystallinity C of the peripheral surface 660.
  • the dust core 600 of the present invention does not have cracks or bulges, and has desired electromagnetic characteristics.
  • the crystallinities C1, C2, and C of the first surface 620, the second surface 640, and the peripheral surface 660 are the measurement results by the X-ray diffraction (XRD), and the measurement results are obtained by the WPPD method (Whole-powder-). It is calculated by analyzing by patterndecomposition method).
  • the dust core 600 of the present embodiment is manufactured as follows.
  • FIG. 3 is a flow chart showing a method of manufacturing the dust core 600 according to the present embodiment. Specifically, the dust core 600 is manufactured by sequentially performing a coating step, a preforming step, a filling step, and a pressurizing / heating step. The contents of each process will be described in detail below.
  • a magnetic powder 100 whose surface is coated with a coating agent 110 is prepared.
  • the present invention is not limited to this.
  • a mixture of the magnetic material powder 100 coated with the coating agent 110 and the magnetic material powder 100 not coated with the coating agent 110 may be prepared.
  • the method of coating the magnetic powder 100 can be selected from various methods such as a powder mixing method, a dipping method, a spray method, a fluidized bed method, a sol-gel method, a CVD method, or a PVD method in consideration of the type of material to be coated and economic efficiency. Can be selected.
  • the magnetic powder 100 is premolded.
  • the preformed molded body is housed in a predetermined mold 300.
  • the mold 300 used for manufacturing the dust core 600 of the present embodiment will be described in detail below.
  • the mold 300 used for manufacturing the dust core 600 of the present embodiment includes a die 310, an upper punch 350, and a lower punch 330.
  • the die 310 of the present embodiment surrounds the upper punch 350 in an orthogonal plane orthogonal to the vertical direction.
  • the die 310 surrounds the lower punch 330 in an orthogonal plane.
  • the die 310 has a first opening 316, a second opening 318, an inner wall 312, and an accommodating portion 314.
  • the first opening 316 is located at the upper end of the die 310 in the vertical direction.
  • the second opening 318 is located at the lower end of the die 310 in the vertical direction.
  • the first opening 316 has a larger outer circumference than the second opening 318 in a direction orthogonal to the vertical direction.
  • the inner wall 312 is tapered downward in the vertical direction. That is, the die 310 has an inner wall 312 that tapers downward in the vertical direction.
  • the accommodating portion 314 is a hole that penetrates the die 310 in the vertical direction.
  • the accommodating portion 314 communicates the first opening 316 and the second opening 318.
  • the upper punch 350 of the present embodiment is partially accommodated in the accommodating portion 314 of the die 310.
  • the upper punch 350 is located above the lower punch 330 in the vertical direction.
  • the lower punch 330 of the present embodiment is partially accommodated in the accommodating portion 314 of the die 310.
  • the lower punch 330 is located below the upper punch 350 in the vertical direction.
  • the prefabricated molded body is housed in the mold 300, that is, the filling of the magnetic powder 100 into the mold 300 is carried out as follows: the second of the mold 300. With the lower punch 330 charged in the accommodating portion 314 from the lower side of the opening 318, the magnetic material powder 100 is charged into the accommodating portion 314 of the mold 300 from the first opening 316; the charging of the magnetic material powder 100 is completed. Later, the upper punch 350 is partially inserted into the accommodating portion 314 from the first opening 316.
  • the magnetic powder 100 is heated while being pressurized in the mold 300 to obtain a dust core 600 as a molded product. That is, the dust core 600 of the present embodiment is manufactured by pressurizing the magnetic powder 100 coated with the coating agent 110 while heating it in the mold 300 at a predetermined temperature T.
  • the present invention is not limited to this.
  • the dust core 600 may be manufactured by pressurizing the magnetic powder 100, which is at least partially coated with the coating agent 110, in the mold 300 while heating at a predetermined temperature T.
  • the dust core 600 adds the magnetic material powder 100 coated with the coating agent 110 and the magnetic material powder 100 not coated with the coating agent 110 while heating them in the mold 300 at a predetermined temperature T. It may be manufactured by pressing.
  • the predetermined temperature T is higher than the crystallization temperature Tc of the magnetic powder 100.
  • the magnetic powder 100 filled in the mold 300 is heated while applying molding pressure.
  • the higher the molding pressure the higher the effect of increasing the density.
  • the molding pressure is in the range of 100 to 2000 MPa.
  • the heating of the filled magnetic powder 100 is carried out by setting the temperature so that the mold 300 has a temperature distribution as described later.
  • the mold 300 of the present embodiment is provided with a low temperature portion 400 and a high temperature portion 500.
  • the temperature Tl of the low temperature portion 400 is lower than the temperature Th of the high temperature portion 500 by 10 ° C. or more. More specifically, the high temperature portion 500 is a die 310, and the low temperature portion 400 is an upper punch 350. The present invention is not limited to this, and the low temperature portion 400 may be a lower punch 330.
  • the crystallization temperature Tc of the above-mentioned magnetic powder 100 is lower than the temperature Th of the high temperature portion 500.
  • the temperature difference between the temperature Tl of the low temperature portion 400 and the temperature Th of the high temperature portion 500 is preferably 650 ° C. or less.
  • the temperature difference between the temperature Tl of the low temperature portion 400 and the temperature Th of the high temperature portion 500 is more preferably 420 ° C. or less.
  • the mold 300 of the present embodiment is further provided with an additional high temperature portion 520.
  • the temperature Tm of the additional high temperature portion 520 is between the temperature Tl of the low temperature portion 400 and the temperature Th of the high temperature portion 500.
  • the temperature Tm of the additional high temperature portion 520 is preferably 10 ° C. or higher higher than the temperature Tl of the low temperature portion 400.
  • the additional high temperature portion 520 is a lower punch 330. When the lower punch 330 is the low temperature portion 400, the upper punch 350 becomes the additional high temperature portion 520.
  • the molding pressure is applied and heated to the magnetic powder 100 as follows.
  • a pressing force is applied to the upper punch 350 and the lower punch 330 with respect to the magnetic powder 100 filled in the mold 300.
  • the low temperature portion 400, the high temperature portion 500, and the additional high temperature portion 520 of the mold 300 are set so that the temperature Th of the high temperature portion 500 is 10 ° C. or more higher than the temperature Tl of the low temperature portion 400, and the additional high temperature is added. It is heated by a heater, high frequency induction heating, burner heating or the like so that the temperature Tm of the portion 520 is between the temperature Tl of the low temperature portion 400 and the temperature Th of the high temperature portion 500.
  • the mold 300 is cooled, and the obtained dust core 600 is taken out from the mold 300 to obtain a compact magnetic core 600 which is a molded body.
  • nanocrystals are deposited in the amorphous phase of the dust core 600 of the present embodiment.
  • the first surface 620 of the manufactured dust core 600 is on the mold 300 when the magnetic powder 100 is pressure-molded by the mold 300. This is the part that was in contact with the punch 350. That is, the first surface 620 is a portion that is in contact with the low temperature portion 400 of the mold 300 when the magnetic powder 100 is pressure-molded by the mold 300. Further, the second surface 640 of the manufactured dust core 600 is a portion in contact with the lower punch 330 of the mold 300 when the magnetic powder 100 is pressure-molded by the mold 300. That is, the second surface 640 is a portion that was in contact with the additional high temperature portion 520 of the mold 300 when the magnetic powder 100 was pressure-molded with the mold 300.
  • peripheral surface 660 of the manufactured dust core 600 is a portion that is in contact with the inner wall 312 of the die 310 of the mold 300 when the magnetic powder 100 is pressure-molded by the mold 300. That is, the peripheral surface 660 is a portion that is in contact with the high temperature portion 500 of the mold 300 when the magnetic powder 100 is pressure-molded with the mold 300.
  • the first surface 620, the second surface 640, and the peripheral surface 660 of the dust core 600 are the portions where the upper punch 350, the lower punch 330, and the die 310 of the mold 300 used for manufacturing are in contact with each other. Is. As a result, the physical properties of the first surface 620, the second surface 640, and the peripheral surface 660 reflect the temperature setting of the portion in contact with the mold 300.
  • the above-mentioned method for manufacturing the dust core 600 includes a coating step, a preforming step, a filling step, and a pressurizing / heating step, but the present invention is not limited thereto.
  • the manufacturing method of the dust core 600 may be modified so as to manufacture the dust core 600 without performing the preforming step. That is, the dust core 600 may be manufactured by sequentially performing a coating step, a filling step, and a pressurizing / heating step. Further, the manufacturing method of the dust core 600 may be modified so that the dust core 600 manufactured through the pressurizing / heating steps is further heat-treated.
  • the dust core 600A of the present embodiment contains the magnetic powder 100A coated with the coating agent 110A.
  • the present invention is not limited to this, and the dust core 600A may contain at least a magnetic powder 100A partially coated with the coating agent 110A. That is, a part of the magnetic powder 100A may not be coated with the coating agent 110A.
  • the magnetic powder 100A of the present embodiment is a metallic glass having a glass transition point.
  • the magnetic powder 100A is a FePCBSiGa type, a FeSiBM (M is a transition metal) type, or a FePBM (M is a transition metal) type.
  • the magnetic powder 100A has a glass transition temperature Tg.
  • An object of the coating agent 110A of the present embodiment is to insulate the magnetic powder 100A and improve the mechanical strength.
  • the coating agent 110A is composed of an organic substance such as a resin and an inorganic substance such as a metal oxide.
  • the resin constituting the coating agent 110A the same resin as that of the coating agent 110 of the first embodiment can be used.
  • the dust core 600A of the present embodiment has a first surface 620A, a second surface 640A, and a peripheral surface 660A.
  • the first surface 620A of the present embodiment faces the first direction in a predetermined direction.
  • the first surface 620A is a plane orthogonal to a predetermined direction.
  • the second surface 640A of the present embodiment faces the second direction, which is the opposite direction of the first direction.
  • the second surface 640A is a plane orthogonal to a predetermined direction.
  • the peripheral surface 660A of the present embodiment intersects with an orthogonal direction orthogonal to a predetermined direction. When the dust core 600A is viewed from a predetermined direction, the peripheral surface 660A has a track-shaped outer edge.
  • the surface resistance value of the first surface 620A is R1
  • the surface resistance value of the second surface 640A is R2
  • the surface resistance value of the peripheral surface 660A is R, min (R1). , R2, R) /max (R1, R2, R) ⁇ 0.95. That is, in the powder magnetic core 600A of the present embodiment, the maximum value among the surface resistance value R1 of the first surface 620A, the surface resistance value R2 of the second surface 640A, and the surface resistance value R of the peripheral surface 660A.
  • the dust core 600A of the present invention does not have cracks or bulges, and has desired electromagnetic characteristics.
  • the surface resistance values R1, R2, and R of the first surface 620A, the second surface 640A, and the peripheral surface 660A are such that the probe of the tester is applied to the surfaces of the first surface 620A, the second surface 640A, and the peripheral surface 660A. The measurement was performed by contacting them so that the distance between them was 10.5 mm.
  • the dust core 600A of the present embodiment is manufactured as follows.
  • the dust core 600A of the present embodiment sequentially performs the coating step, the preforming step, the filling step, and the pressurizing / heating step, similarly to the dust core 600 of the first embodiment.
  • the coating step and the preforming step are the same as those in the first embodiment, and the details are omitted.
  • the magnetic powder 100A is filled in the predetermined mold 300. Since the mold 300 of the present embodiment has the same structure as the mold 300 of the first embodiment described above, detailed description thereof will be omitted.
  • the magnetic powder 100A is filled in the mold 300 with the lower punch 330 charged in the accommodating portion 314 from the lower side of the second opening 318 of the mold 300. Is charged into the accommodating portion 314 of the mold 300 from the first opening 316, and after the charging of the magnetic powder 100A is completed, the upper punch 350 is partially inserted into the accommodating portion 314 from the first opening 316. Will be.
  • the magnetic powder 100A is heated while being pressurized in the mold 300 to obtain a dust core 600A as a molded product. That is, the dust core 600A of the present embodiment is manufactured by pressurizing the magnetic powder 100A coated with the coating agent 110A while heating it in the mold 300 at a predetermined temperature TA.
  • the present invention is not limited to this.
  • the dust core 600A may be manufactured by pressurizing the magnetic powder 100A, which is at least partially coated with the coating agent 110A, in the mold 300A while heating at a predetermined temperature TA.
  • the dust core 600A is formed by heating the magnetic powder 100A coated with the coating agent 110A and the magnetic material powder 100A not coated with the coating agent 110A in the mold 300 at a predetermined temperature TA. It may be manufactured by pressing.
  • the magnetic powder 100A filled in the mold 300 is heated while applying molding pressure.
  • the higher the molding pressure the higher the effect of increasing the density.
  • the molding pressure is preferably in the range of 100 to 2000 MPa.
  • the heating of the filled magnetic powder 100A is carried out by setting the temperature so that the mold 300 has a temperature distribution as described later.
  • the mold 300 of the present embodiment is provided with a low temperature portion 400 and a high temperature portion 500.
  • the temperature Tl of the low temperature portion 400 is lower than the temperature Th of the high temperature portion 500 by 10 ° C. or more. More specifically, the high temperature portion 500 is a die 310, and the low temperature portion 400 is an upper punch 350. The present invention is not limited to this, and the low temperature portion 400 may be a lower punch 330.
  • the temperature difference between the temperature Tl of the low temperature portion 400 and the temperature Th of the high temperature portion 500 is preferably 650 ° C. or less.
  • the temperature difference between the temperature Tl of the low temperature portion 400 and the temperature Th of the high temperature portion 500 is more preferably 420 ° C. or less.
  • the mold 300 of the present embodiment is further provided with an additional high temperature portion 520.
  • the temperature Tm of the additional high temperature portion 520 is between the temperature Tl of the low temperature portion 400 and the temperature Th of the high temperature portion 500.
  • the temperature Tm of the additional high temperature portion 520 is preferably 10 ° C. or higher higher than the temperature of the low temperature portion 400.
  • the additional high temperature portion 520 is a lower punch 330. When the lower punch 330 is the low temperature portion 400, the upper punch 350 becomes the additional high temperature portion 520.
  • the molding pressure is applied and heated to the magnetic powder 100A as follows.
  • the low temperature portion 400, the high temperature portion 500, and the additional high temperature portion 520 of the mold 300 are set so that the temperature Th of the high temperature portion 500 is 10 ° C. or more higher than the temperature Tl of the low temperature portion 400, and the additional high temperature is added. It is heated by a heater, high frequency induction heating, burner heating or the like so that the temperature Tm of the portion 520 is between the temperature Tl of the low temperature portion 400 and the temperature Th of the high temperature portion 500.
  • the mold 300 is cooled, and the obtained dust core 600A is taken out from the mold 300 to obtain a compact magnetic core 600A which is a molded body.
  • the first surface 620A of the manufactured dust core 600A is the upper punch 350 of the mold 300 when the magnetic powder 100A is pressure-molded by the mold 300. It is the part that was in contact with. That is, the first surface 620A is a portion that was in contact with the low temperature portion 400 of the mold 300 when the magnetic powder 100A was pressure-molded with the mold 300.
  • the second surface 640A of the manufactured dust core 600A is a portion that was in contact with the lower punch 330 of the mold 300 when the magnetic powder 100A was pressure-molded by the mold 300. That is, the second surface 640A is a portion that was in contact with the additional high temperature portion 520 of the mold 300 when the magnetic powder 100A was pressure-molded with the mold 300.
  • peripheral surface 660A of the manufactured dust core 600A is a portion in contact with the inner wall 312 of the die 310 of the mold 300 when the magnetic powder 100A is pressure-molded by the mold 300. That is, the peripheral surface 660A is a portion that is in contact with the high temperature portion 500 of the mold 300 when the magnetic powder 100A is pressure-molded by the mold 300.
  • the first surface 620A, the second surface 640A, and the peripheral surface 660A of the dust core 600A are the portions where the upper punch 350, the lower punch 330, and the die 310 of the mold 300 used for manufacturing are in contact with each other. Is.
  • the physical characteristics of the first surface 620A, the second surface 640A, and the peripheral surface 660A reflect the temperature setting of the portion in contact with the mold 300.
  • the above-mentioned method for manufacturing the dust core 600A includes a coating step, a preforming step, a filling step, and a pressurizing / heating step, but the present invention is not limited thereto.
  • the manufacturing method of the dust core 600A may be modified so as to manufacture the dust core 600A without performing the preforming step. That is, the dust core 600A may be manufactured by sequentially performing a coating step, a filling step, and a pressurizing / heating step.
  • the mold 300 used in the method for manufacturing the dust core 600, 600A of the above-described embodiment can be deformed as follows.
  • the mold 300B of this modification is composed of a die 310, an upper punch 350B, and a lower punch 330.
  • the die 310 and the lower punch 330 are the same as the die 310 and the lower punch 330 of the mold 300 of the above-described embodiment, and detailed description thereof will be omitted.
  • the upper punch 350B of this modification is located above the lower punch 330 in the vertical direction.
  • the upper punch 350B is configured by combining a plurality of members.
  • the plurality of members constituting the upper punch 350B include a low temperature member 352B and a high temperature member 356B.
  • the mold 300B of this modification is provided with a low temperature section 400B, a high temperature section 500, an additional high temperature section 520, and an auxiliary high temperature section 540.
  • the temperature Tl of the low temperature portion 400B is lower than the temperature Th of the high temperature portion 500 by 10 ° C. or more.
  • the temperature Tm of the additional high temperature portion 520 is between the temperature Tl of the low temperature portion 400B and the temperature Th of the high temperature portion 500.
  • the temperature Td of the auxiliary high temperature portion 540 is between the temperature Tl of the low temperature portion 400B and the temperature Th of the high temperature portion 500.
  • the temperature difference between the temperature Tl of the low temperature portion 400B and the temperature Th of the high temperature portion 500 is preferably 650 ° C. or less.
  • the temperature difference between the temperature Tl of the low temperature portion 400B and the temperature Th of the high temperature portion 500 is more preferably 420 ° C. or less.
  • the temperature Tm of the additional high temperature section 520 is preferably 10 ° C. or higher higher than the temperature Tl of the low temperature section 400B
  • the temperature Td of the auxiliary high temperature section 540 is higher than the temperature Tl of the low temperature section 400B. It is preferably higher than 10 ° C.
  • the temperature Td of the auxiliary high temperature portion 540 may be the same as the temperature Th of the high temperature portion 500.
  • the low temperature section 400B is a low temperature member 352B
  • the high temperature section 500 is a die 310
  • the additional high temperature section 520 is a lower punch 330
  • the auxiliary high temperature section 540 is a high temperature member. It is 356B.
  • the low temperature section 400B is arranged so as to be sandwiched between the two auxiliary high temperature sections 540 in the Y direction, but the present invention is not limited thereto. That is, the arrangement of the low temperature portion 400B and the auxiliary high temperature portion 540 may be reversed. That is, the auxiliary high temperature portion 540 may be arranged so as to be sandwiched between the two low temperature portions 400B in the Y direction.
  • the lower punch 330 may be configured by combining a plurality of members including the low temperature member 352B and the high temperature member 356B.
  • compression molding With reference to FIG. 10, filling and pressure molding of the magnetic powders 100 and 100A into the mold 300B is carried out in the same manner as in the above-described embodiment.
  • the magnetism coated with the coating agents 110 and 100A is performed by pressurizing and heating the magnetic powders 100 and 100A coated with the coating agents 110 and 100A under the predetermined conditions as described above.
  • a compact magnetic core 600, 600A containing 100, 100 A of body powder can be obtained.
  • Example 1 to 26 and Comparative Examples 1 to 9 As the magnetic powder 100, Fe 80.9 Si 3 B 6 P 8.5 Cr 1 Cu 0.6 (at%) was used. P 2 O 5 -ZnO-R 2 O-based insulating coating agent 110 is mixed with the magnetic material powder 100 so that the weight ratio is 1.0 wt% with respect to the mixture, and the magnetic material powder 100 is mixed with the insulating coating agent 110. Covered. The magnetic powder 100 coated with the insulating coating agent 110 and the phenol resin as a binder were mixed so that the binder had a weight ratio of 0.4 wt% with respect to the mixture to prepare a mixture.
  • This mixture (weight: 37 g) was filled in a mold 300, pressure-molded while heating the mixture under the molding pressure of 8 t / cm 2 and the temperature conditions shown in Table 1 below, and the length was 55.69 mm, the width was 23 mm, and the thickness was A 4.5 mm dust core was produced.
  • the precipitation temperature (crystallization temperature Tc) of ⁇ Fe was 400 ° C.
  • Fe 80.9 Si 3 B 6 P 8.5 Cr 1 Cu 0.6 had a precipitation temperature of Fe—B compound of 499 ° C. Table 1 shows the evaluation results of the produced dust core.
  • the temperature Tl of the upper punch 350 which is the low temperature part 400 is the high temperature part 500. It is manufactured using a mold 300 which is 10 ° C. or more lower than the temperature Th of the die 310.
  • Table 1 shows the following items: The dust core 600 according to Examples 1 to 4, 6 to 9, 11 to 18, 20 to 26, A5 and A10 has a good appearance; The dust core 600 according to Examples 1 to 4, 6 to 9, 11 to 18, 20 to 26, A5 and A10 has good electromagnetic characteristics because the compound phase is not precipitated.
  • the temperature Tl of the lower punch 330 which is the low temperature portion 400, is the temperature of the die 310, which is the high temperature portion 500. It is manufactured using a mold 300 having a temperature lower than Th by 10 ° C. or higher.
  • Table 1 shows the following items: The dust core 600 according to Examples 5, 10, 19, A1, A5, A6, A10, A15 has a good appearance; Example 5, The dust core 600 according to 10, 19, A1, A5, A6, A10, A15 has good electromagnetic characteristics because the compound phase is not deposited.
  • the dust cores according to Comparative Examples 1 to 8 and A1 to A6 in Table 1 are manufactured under the condition that the temperature difference between the die 310 and the upper punch 350 and the lower punch 330 is less than 10 ° C. ..
  • Table 1 shows the following items: The dust cores according to Comparative Examples 1 to 8 and A1 to A6 have cracks in appearance; the powders according to Comparative Examples 1 to 8 and A1 to A6.
  • the magnetic core has a compound phase precipitated and is inferior in electromagnetic properties.
  • the dust core according to Comparative Example 9 in Table 1 is manufactured under the condition that the temperature difference between the die 310 and the upper punch 350 and the lower punch 330 is less than 10 ° C. Table 1 shows that the powder magnetic core according to Comparative Example 9 was heated at a temperature lower than the crystallization temperature Tc, so that crystallization was not promoted and the electromagnetic characteristics were also inferior.
  • the temperature Th of the die 310 which is the low temperature portion 400, is higher than the temperature Tl of the upper punch 350, which is the high temperature portion 500.
  • Table 1 shows the following items: The dust core 600 according to Examples A2, A3, A7, A8, A11, A12, A14 has a good appearance; Examples A2, A3, The dust core 600 according to A7, A8, A11, A12, and A14 has good electromagnetic characteristics because the compound phase is not deposited.
  • the temperature Th of the die 310 which is the low temperature portion 400, is higher than the temperature Tl of the lower punch 330, which is the high temperature portion 500.
  • Table 1 shows the following items: The dust core 600 according to Examples A2, A4, A7, A9, A11, A13, A14 has a good appearance; Examples A2, A4, The dust core 600 according to A7, A9, A11, A13, and A14 has good electromagnetic characteristics because the compound phase is not deposited.
  • the crystallinity C1 of the first surface 620, the crystallinity C2 of the second surface 640, and the crystallinity C of the peripheral surface 660 of the dust cores 600 of Examples 1 to 26 and A1 to A15 were measured.
  • the crystallinity of the first surface, the crystallinity of the second surface, and the crystallinity of the peripheral surface of the dust cores of Comparative Examples 1 to 9 and A1 to A6 were measured. The measurement results are shown in Tables 2 and 3.
  • the crystallinity C1 of the first surface 620, the crystallinity C2 of the second surface 640, and the crystallinity C of the peripheral surface 660 crystallize as the heating temperature rises. It shows a tendency to increase in degree. Further, in Tables 1, 2 and 3, the difference between the crystallinity C of the peripheral surface 660 and the crystallinity C1 of the first surface 620 is the heating temperature of the peripheral surface 660 and the heating temperature of the first surface 620. The larger the difference is, the more it tends to increase.
  • the difference between the crystallinity C of the peripheral surface 660 and the crystallinity C2 of the second surface 640 is the heating temperature of the peripheral surface 660 and the heating of the second surface 640.
  • the difference between the heating temperature of the peripheral surface 660 (520 ° C.) and the heating temperature of the first surface 620 (510 ° C.) is 10 ° C.
  • the crystallinity C (51%) of the peripheral surface 660 and the first was 1%.
  • Example 10 in which the difference between the heating temperature of the peripheral surface 660 (500 ° C.) and the heating temperature of the second surface 640 (490 ° C.) is 10 ° C., the crystallinity C (50%) of the peripheral surface 660 is determined. The difference from the crystallinity C2 (49%) of the second surface 640 was 1%.
  • Example A1 and A5 in which the difference between the heating temperature of the peripheral surface 660 (520 ° C.) and the heating temperature of the second surface 640 (510 ° C.) is 10 ° C., the crystallinity C (51%) of the peripheral surface 660 and the peripheral surface 660. The difference from the crystallinity C2 (50%) of the second surface 640 was 1%.
  • Example A2 and A3 in which the difference between the heating temperature of the peripheral surface 660 (510 ° C.) and the heating temperature of the first surface 620 (520 ° C.) is 10 ° C., the crystallinity C (50%) of the peripheral surface 660 and the peripheral surface 660. The difference from the crystallinity C2 (51%) of the first surface 620 was 1%.
  • Example A4 in which the difference between the heating temperature of the peripheral surface 660 (510 ° C.) and the heating temperature of the second surface 640 (520 ° C.) is 10 ° C., the crystallinity C (50%) of the peripheral surface 660 and the second The difference between the surface 640 and the crystallinity C2 (51%) was 1%.
  • Example A11 in which the difference between the heating temperature of the peripheral surface 660 (490 ° C.) and the heating temperature of the first surface 620 (500 ° C.) is 10 ° C., the crystallinity C (49%) of the peripheral surface 660 and the first. The difference between the surface 620 and the crystallinity C2 (50%) was 1%.
  • these results show the maximum of the crystallinity C1 of the first surface 620, the crystallinity C2 of the second surface 640, and the crystallinity C of the peripheral surface 660 in the dust core whose manufacturing method is unknown.
  • Example 27 to 40 and Comparative Examples 10 to 15 As the magnetic powder 100A, a metallic glass powder of Fe 77.1 B1 4.4 P 5.5 Cr 1 Nb 2 (at%) was used. P 2O 5 -ZnO-R 2O -based insulating coating material 110A is mixed with the magnetic material powder 100A so that the weight ratio is 1.0 wt% with respect to the mixture, and the magnetic material powder 100A is mixed with the insulating coating material 110. Covered. A magnetic powder 100A coated with the insulating coating agent 110 and a phenol resin as a binder were mixed so that the binder had a weight ratio of 0.4 wt% with respect to the mixture to prepare a mixture.
  • This mixture (weight: 37 g) was filled in a mold 300, pressure-molded while heating the mixture under the molding pressure of 8 t / cm 2 and the temperature conditions shown in Table 4 below, and the length was 55.69 mm, the width was 23 mm, and the thickness was A 4.5 mm dust core was produced.
  • the metallic glass powder Fe 77.1 B1 4.4 P 5.5 Cr 1 Nb 2 had a glass transition temperature Tg of 484 ° C.
  • Fe 77.1 B1 4.4 P 5.5 Cr 1 Nb 2 which is a metallic glass powder, had a crystallization temperature of 511 ° C. Table 4 shows the evaluation results of the produced dust core.
  • the temperature Tl of the upper punch 350 which is the low temperature portion 400 is the temperature of the die 310 where the high temperature portion 500 is used. It is manufactured using a mold 300 having a temperature lower than Th by 10 ° C. or higher. Table 4 shows the following items:
  • the dust core 600A according to Examples 27 to 29, 33 to 35, 39, 40, A19, A23 has a good appearance; Examples 27 to 27.
  • the dust core 600A according to 29, 33 to 35, 39, 40, A19, and A23 has good electromagnetic characteristics because the compound phase is not deposited.
  • the temperature Tl of the lower punch 330 which is the low temperature portion 400, is 10 higher than the temperature Th of the die 310, which is the high temperature portion 500. It is manufactured using a mold 300 having a temperature lower than ° C.
  • Table 4 shows the following items: The dust core 600A according to Examples 30 to 32, 36 to 38, A19, A23 has a good appearance; Examples 30 to 32, 36 to The dust core 600A according to 38, A19, and A23 has good electromagnetic characteristics because the compound phase is not precipitated.
  • the dust cores according to Comparative Examples 10 to 15 and A7 to A14 in Table 4 are manufactured under the condition that the temperature difference between the die 310 and the upper punch 350 and the lower punch 330 is less than 10 ° C. .. Table 4 shows that the dust cores according to Comparative Examples 10 to 15 and A7 to A14 have cracks in appearance.
  • the temperature Th of the die 310 which is the low temperature portion 400 is 10 ° C. or more lower than the temperature Tl of the upper punch 350 which is the high temperature portion 500. It is made using a mold 300.
  • Table 4 shows the following items: The dust core 600 according to Examples A16, A17, A20, A21 has a good appearance; the pressure according to Examples A16, A17, A20, A21.
  • the powder magnetic core 600 has good electromagnetic characteristics because the compound phase is not precipitated.
  • the temperature Th of the die 310, which is the low temperature portion 400 is 10 ° C.
  • the dust core 600 according to Examples A16, A18, A20, A22 has a good appearance; the pressure according to Examples A16, A18, A20, A22.
  • the powder magnetic core 600 has good electromagnetic characteristics because the compound phase is not precipitated.
  • the surface resistance value R1 of the first surface 620A, the surface resistance value R2 of the second surface 640A, and the surface resistance value R of the peripheral surface 660A were measured. ..
  • the surface resistance value of the first surface, the surface resistance value of the second surface, and the surface resistance value of the peripheral surface of the dust cores of Comparative Examples 10 to 15 and A7 to A14 were measured. The measurement results are shown in Tables 5 and 6.
  • the surface resistance value R1 of the first surface 620A, the surface resistance value R2 of the second surface 640A, and the surface resistance value R of the peripheral surface 660A are the surface resistances as the heating temperature rises. It shows a tendency for the value to rise. Further, in Tables 4, 5 and 6, the ratio of the surface resistance value R1 of the first surface 620A to the surface resistance value R of the peripheral surface 660A is the heating temperature of the peripheral surface 660A and the heating temperature of the first surface 620A. The larger the difference, the smaller the tendency.
  • the ratio of the surface resistance value R2 of the second surface 640A to the surface resistance value R of the peripheral surface 660A is the heating temperature of the peripheral surface 660A and the heating temperature of the second surface 640A.
  • the surface resistance value R (1.0 * 10 6 ) of the peripheral surface 660A is The ratio of the surface resistance value R1 ( 9.5 * 105 ⁇ ) of the first surface 620A to ⁇ ) was 0.95.
  • Example 30 in which the difference between the heating temperature of the peripheral surface 660A (500 ° C.) and the heating temperature of the second surface 640A (490 ° C.) is 10 ° C., the surface resistance value R (1.0 *) of the peripheral surface 660A.
  • the ratio of the surface resistance value R2 (9.5 * 105 5 ⁇ ) of the second surface 640 A to 10 6 ⁇ ) was 0.95.
  • Example A17 in which the difference between the heating temperature of the peripheral surface 660A (490 ° C.) and the heating temperature of the first surface 620A (500 ° C.) is 10 ° C., the surface resistance value R1 (1.0 * 10) of the first surface 620A.
  • the ratio of the surface resistance value R (9.5 * 10 5 ⁇ ) of the peripheral surface 660 A to 6 ⁇ ) was 0.95.
  • the surface resistance value R2 (1.0 * 10) of the second surface 640A was 0.93.
  • Example A21 in which the difference between the heating temperature of the peripheral surface 660A (420 ° C.) and the heating temperature of the first surface 620A (430 ° C.) is 10 ° C., the surface resistance value R1 (3.8 * 10) of the first surface 620A.
  • Example A22 in which the difference between the heating temperature of the peripheral surface 660A (420 ° C.) and the heating temperature of the second surface 640A (430 ° C.) is 10 ° C., the surface resistance value R2 (3.7 * 10) of the second surface 640A.
  • the ratio of the surface resistance value R (3,1 * 10 5 ⁇ ) of the peripheral surface 660 A to 5 ⁇ ) was 0.84.
  • These results are the maximum values among the surface resistance value R1 of the first surface 620A, the surface resistance value R2 of the second surface 640A, and the surface resistance value R of the peripheral surface 660A, according to the manufacturing method of the present embodiment. That is, the minimum value among the surface resistance value R1 of the first surface 620A, the surface resistance value R2 of the second surface 640A, and the surface resistance value R of the peripheral surface 660A with respect to max (R1, R2, R), that is, min ( It shows that a dust core 600A having a ratio of R1, R2, R) of 0.95 or less can be manufactured.
  • the present invention is based on Japanese Patent Application No. 2020-164976 filed with the Japan Patent Office on September 30, 2020, the contents of which form a part of the present specification by reference.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)
  • Soft Magnetic Materials (AREA)

Abstract

圧粉磁芯は、磁性体粉末を金型内で所定温度で加熱しながら加圧して製造される。磁性体粉末は、少なくとも一部が被覆剤で被覆されている。金型は、ダイスと、上パンチと、下パンチとで構成されている。上パンチは、上下方向において下パンチの上方に位置している。金型には、低温部と、高温部とが設けられている。低温部の温度は、高温部の温度よりも10℃以上低い。

Description

圧粉磁芯の製造方法及び圧粉磁芯
 本発明は、圧粉磁芯の製造方法及び圧粉磁芯に関する。
 圧粉磁芯の製造方法としては、例えば特許文献1に開示されたものがある。特許文献1の圧粉磁芯の製造方法においては、表面が絶縁剤で被覆された磁性体粉末を金型内で加熱しながら加圧して圧粉磁芯を成形している。この製造方法によれば、磁性体粉末や磁性体粉末を結着するためのバインダーが熱で軟化する。従って、この製造方法によれば、磁性体粉末を常温で加圧成形する方法と比べて磁性体粉末の高充填化が可能となっている。
特許第6651082号公報
 しかしながら、特許文献1の製造方法においては、以下のような課題があった:製造された圧粉磁芯に割れや膨らみが生じる;製造された圧粉磁芯が、所望の電磁気的特性を得られない。
 そこで、本発明は、割れや膨らみを生じることなく、所望の電磁気的特性が得られる圧粉磁芯の製造方法を提供することを目的とする。また、本発明は、その製造方法により製造された圧粉磁芯を提供することを目的とする。
 本出願人は、上記課題の原因について鋭意検討する中で、以下の点に着目した;一般的なホットプレス機では、加熱室内にセットされた金型内で磁性体粉末を加圧している;これにより、金型全体が均一な温度となっている。
 具体的には、本出願人は、バインダーが熱硬化性樹脂である場合、金型全体の温度分布が均一であるため、金型と接触する圧粉磁芯の外側部分から全体的に硬化が進行する事象に気づいた。この事象を踏まえて、本出願人は、以下の事項を見出した:圧粉磁芯の外側部分の硬化した樹脂により、磁性体粉末間に残存する空気の圧粉磁芯の外部への放出が妨げられる;圧粉磁芯の外側部分の硬化した樹脂により、バインダー等から発生するガスの圧粉磁芯の外部への放出が妨げられる;これにより、圧粉磁芯に割れや膨らみが生じる。
 また、本出願人は、磁性体粉末が熱処理により結晶化するものである場合、金型全体の温度分布が均一であるため、金型と接触する圧粉磁芯の外側部分から全体的に結晶化が進行する事象にも気づいた。この事象を踏まえて、本出願人は、以下の事項を見出した:圧粉磁芯の外側部分の結晶化に伴って発生する熱が圧粉磁芯の内部に伝搬して圧粉磁芯の中心部を過熱させる;上記熱により、圧粉磁芯の中心部に軟磁気特性を劣化させるFe-B化合物相が析出する;これにより、圧粉磁芯の電磁気的特性が劣化する。
 即ち、本出願人は、上記課題が金型全体の均一な温度分布によって引き起こされることを見出した。この原因を踏まえて、本出願人は、金型の温度を部分的に不均一にすることを発案し、本発明を完成するに至った。
 本発明の一の側面は、第1の圧粉磁芯の製造方法として、
 磁性体粉末を金型内で所定温度で加熱しながら加圧して圧粉磁芯を製造する方法であって、
 前記磁性体粉末は、少なくとも一部が被覆剤で被覆されており、
 前記金型は、ダイスと、上パンチと、下パンチとで構成されており、
 前記上パンチは、上下方向において前記下パンチの上方に位置しており、
 前記金型には、低温部と、高温部とが設けられており、
 前記低温部の温度は、前記高温部の温度よりも10℃以上低い
圧粉磁芯の製造方法を提供する。
 本発明の二の側面は、第1の圧粉磁芯として、
 少なくとも一部が被覆剤で被覆された磁性体粉末を含有する圧粉磁芯であって、
 前記磁性体粉末は、ナノ結晶を含有しており、
 前記圧粉磁芯は、第1面と、第2面と、周面とを有しており、
 前記第1面は、所定方向における第1方位に向いており、
 前記第2面は、前記第1方位の逆方位である第2方位に向いており、
 前記周面は、前記所定方向と直交する直交方向と交差しており、
 前記第1面の結晶化度をC1、前記第2面の結晶化度をC2、前記周面の結晶化度をCとしたとき、max(C1,C2,C)-min(C1,C2,C)≧1を満たしている
圧粉磁芯を提供する。
 本発明の三の側面は、第2の圧粉磁芯として、
 少なくとも一部が被覆剤で被覆された磁性体粉末を含有する圧粉磁芯であって、
 前記磁性体粉末は、ガラス転移点を有する金属ガラスであり、
 前記圧粉磁芯は、第1面と、第2面と、周面とを有しており、
 前記第1面は、所定方向における第1方位に向いており、
 前記第2面は、前記第1方位の逆方位である第2方位に向いており、
 前記周面は、前記所定方向と直交する直交方向と交差しており、
 前記第1面の表面抵抗値をR1、前記第2面の表面抵抗値をR2、前記周面の表面抵抗値をRとしたとき、min(R1,R2,R)/max(R1,R2,R)≦0.95を満たしている
圧粉磁芯を提供する。
 本発明の圧粉磁芯の製造方法は、以下のように構成されている:金型には、低温部と、高温部とが設けられている;低温部の温度は、高温部の温度よりも10℃以上低くなっている。これにより、本発明の圧粉磁芯の製造方法においては、圧粉磁芯の外面は、金型の低温部と接する第1部と、金型の高温部と接する第2部とを含んでおり、上記第1部におけるバインダーの硬化は、上記第2部におけるバインダーの硬化よりも、遅れて進行する。これにより、磁性体粉末間に残存する空気やバインダー等から発生するガスは、上記第1部から放出されるため、圧粉磁芯に割れや膨らみは生じない。また、本発明の圧粉磁芯の製造方法によれば、磁性体粉末の結晶化に伴って発生する熱は、金型の低温部を介して圧粉磁芯の外部に放熱されるため、結晶化反応の終盤においても圧粉磁芯の中心部が過熱されることがない。従って、本発明の圧粉磁芯の製造方法によれば、圧粉磁芯の軟磁気特性を劣化させるFe-B化合物相が圧粉磁芯中に析出しない。即ち、本発明の圧粉磁芯の製造方法では、割れや膨らみを生じることなく所望の電磁気的特性を有する圧粉磁芯が得られる。
 また、本発明の圧粉磁芯は、以下のように構成されている:磁性体粉末はナノ結晶を含有している;第1面の結晶化度をC1、第2面の結晶化度をC2、周面の結晶化度をCとしたとき、max(C1,C2,C)-min(C1,C2,C)≧1を満たしている。これにより、本発明の圧粉磁芯は、割れや膨らみを有さず、また、所望の電磁気的特性を有している。
 更に、本発明の圧粉磁芯は、以下のように構成されている:磁性体粉末はガラス転移点を有する金属ガラスである;第1面の表面抵抗値をR1、第2面の表面抵抗値をR2、周面の表面抵抗値をRとしたとき、min(R1,R2,R)/max(R1,R2,R)≦0.95を満たしている。これにより、本発明の圧粉磁芯は、割れや膨らみを有さず、また、所望の電磁気的特性を有している。
 添付の図面を参照しながら下記の最良の実施の形態の説明を検討することにより、本発明の目的が正しく理解され、且つその構成についてより完全に理解されるであろう。
本発明の第1の実施の形態による圧粉磁芯を示す上面図である。 図1の圧粉磁芯を示す底面図である。 図1の圧粉磁芯の製造方法を説明するためのフロー図である。 図1の圧粉磁芯の製造方法を説明するための図である。図において、金型の上パンチ及び下パンチは初期状態にある。 図1の圧粉磁芯の製造方法を説明するための別の図である。図において、上パンチ及び下パンチは、磁性体粉末を加圧している途中の状態にある。 図1の圧粉磁芯の製造方法を説明するための更に別の図である。図において、上パンチ及び下パンチは、磁性体粉末に対する加圧が完了した状態にある。 本発明の第2の実施の形態の圧粉磁芯を示す上面図である。 図7の圧粉磁芯を示す底面図である。 図7の圧粉磁芯の製造方法を説明するための図である。図において、金型の上パンチ及び下パンチは初期状態にある。 図1及び図7の圧粉磁芯の製造方法の変形例を説明するための図である。図において、金型の上パンチ及び下パンチは初期状態にある。
 本発明については多様な変形や様々な形態にて実現することが可能であるが、その一例として、図面に示すような特定の実施の形態について、以下に詳細に説明する。図面及び実施の形態は、本発明をここに開示した特定の形態に限定するものではなく、添付の請求の範囲に明示されている範囲内においてなされる全ての変形例、均等物、代替例をその対象に含むものとする。
(第1の実施形態)
 図1に示されるように、本実施の形態の圧粉磁芯600は、被覆剤110で被覆された磁性体粉末100を含有している。なお、本発明はこれに限定されず、圧粉磁芯600は、少なくとも一部が被覆剤110で被覆された磁性体粉末100を含有していればよい。即ち、一部の磁性体粉末100は、被覆剤110で被覆されていなくてもよい。
(磁性体粉末)
 本実施の形態の磁性体粉末100は、非晶質相中にナノ結晶を含有している。即ち、磁性体粉末100は、熱処理により非晶質中にナノ結晶が析出するものである。具体的には、磁性体粉末100は、Fe-B-Si-P-C-Cu系、Fe-B-Si-Nb-Cu系、Fe-(Nb,Zr)-B系などである。磁性体粉末100は、結晶化温度Tcを有している。
(被覆)
 本実施の形態の被覆剤110の目的は、磁性体粉末100の絶縁および機械強度向上である。被覆剤110は、樹脂等の有機物や、金属酸化物等の無機物で構成されている。ここで、被覆剤110を構成する樹脂としては、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂など熱硬化性樹脂や、PPS樹脂、PEEK樹脂などの熱可塑性樹脂が挙げられる。また、被覆剤110を構成する無機物としては、アルミナ、シリカ、マグネシアなどの金属酸化物や、リン酸塩系、ホウ酸塩系、ケイ酸塩系などの低融点ガラス、ポリシラン、ポリシラザンなどの無機高分子が挙げられる。なお、被覆剤110は、有機物のみで構成されていてもよい。被覆剤110は、無機物のみで構成されていてもよい。被覆剤110は、有機物と無機物の複合材で構成されていてもよい。より詳しくは、被覆剤110は、以下のように構成されていてもよい:被覆剤110は、内層と、外層との2層構造で構成されている;上記内層は、磁性体粉末100の表面に接している;上記内層は、無機物で形成されている;上記外層は、上記内層の外側に位置している;上記外層は、有機物で形成されている。なお、被覆剤110は、複数の材料を併用しても良い。被覆剤110は、異なる材料で2層またはそれ以上の多層構造を形成しても良い。
 図1及び図2に示されるように、本実施の形態の圧粉磁芯600は、第1面620と、第2面640と、周面660とを有している。
 図1に示されるように、本実施の形態の第1面620は、所定方向における第1方位に向いている。第1面620は、所定方向と直交する平面である。図2に示されるように、本実施の形態の第2面640は、第1方位の逆方位である第2方位に向いている。第2面640は、所定方向と直交する平面である。ここで、本実施の形態において、所定方向はZ方向である。また、所定方向は上下方向でもある。ここで、上方は+Z方向であり、下方はZ方向である。加えて、第1方位は+Z方向であり、第2方位は-Z方向である。即ち、第1方位は上方であり、第2方位は下方でもある。
 図1に示されるように、本実施の形態の周面660は、所定方向と直交する直交方向と交差している。圧粉磁芯600を所定方向から見た場合、周面660は、トラック状の外縁を有している。
 本実施の形態の圧粉磁芯600において、第1面620の結晶化度をC1、第2面640の結晶化度をC2、周面660の結晶化度をCとすると、max(C1,C2,C)-min(C1,C2,C)≧1を満たしている。即ち、本実施の形態の圧粉磁芯600において、第1面620の結晶化度C1、第2面640の結晶化度C2、周面660の結晶化度Cのうち、最大値であるものをCmaxとし、第1面620の結晶化度C1、第2面640の結晶化度C2、周面660の結晶化度Cのうち、最小値であるものもCminとすると、Cmax-Cmin≧1を満たしている。これにより、本発明の圧粉磁芯600は、割れや膨らみを有さず、また、所望の電磁気的特性を有している。特に、本実施の形態においては、第1面620の結晶化度C1、第2面640の結晶化度C2、周面660の結晶化度Cのうち、周面660の結晶化度Cが最大値となっている。即ち、本実施の形態においては、max(C1,C2,C)=Cとなっている。ここで、第1面620、第2面640及び周面660の結晶化度C1,C2,Cは、X線回析(XRD:X‐ray diffraction)による測定結果をWPPD法(Whole-powder-pattern decomposition method)によって解析することにより算出される。
(圧粉磁芯の製造方法)
 図1から図6までを参照して、本実施の形態の圧粉磁芯600は、以下のように製造される。
 図3は、本実施の形態の圧粉磁芯600の製造方法を示すフロー図である。具体的には、圧粉磁芯600は、被覆工程と、予備成形工程と、充填工程と、加圧・加熱工程とを順次遂行することにより製造される。各工程の内容について以下詳述する。
(被覆工程)
 被覆工程においては、圧粉磁芯600の原料として、表面に被覆剤110を被覆した磁性体粉末100を準備する。なお、本発明はこれに限定されない。圧粉磁芯600の原料として、被覆剤110で被覆された磁性体粉末100と被覆剤110で被覆されていない磁性体粉末100との混合物を準備してもよい。
 磁性体粉末100の被覆の方法は、粉末混合法、浸漬法、噴霧法、流動層法、ゾルゲル法、CVD法、あるいはPVD法など、各種の方法から、被覆する材料の種類と経済性を鑑みて選択可能である。
(予備成形工程)
 被覆工程の遂行後、磁性体粉末100を予備成型する。
(充填工程)
 図4を参照して、予備成形工程の遂行後、予備成形された成形体を所定の金型300内に収容する。本実施の形態の圧粉磁芯600の製造に使用される金型300について、以下詳述する。
 図4に示されるように、本実施の形態の圧粉磁芯600の製造に用いられる金型300は、ダイス310と、上パンチ350と、下パンチ330とで構成されている。
 図4を参照して、本実施の形態のダイス310は、上下方向と直交する直交平面において、上パンチ350を包囲している。ダイス310は、直交平面において、下パンチ330を包囲している。ダイス310は、第1開口316と、第2開口318と、内壁312と、収容部314とを有している。第1開口316は、ダイス310の上下方向における上端に位置している。第2開口318は、ダイス310の上下方向における下端に位置している。第1開口316は、第2開口318よりも上下方向と直交する方向において大きな外周を有している。内壁312は、上下方向において下方に向かって先細りしている。即ち、ダイス310は、上下方向において下方に向かって先細りとなる内壁312を有している。収容部314は、ダイス310を上下方向に貫通する孔である。収容部314は、第1開口316と第2開口318とを連通している。
 図4に示されるように、本実施の形態の上パンチ350は、ダイス310の収容部314に部分的に収容されている。上パンチ350は、上下方向において下パンチ330の上方に位置している。
 図4に示されるように、本実施の形態の下パンチ330は、ダイス310の収容部314に部分的に収容されている。下パンチ330は、上下方向において上パンチ350の下方に位置している。
 図4を参照して、予備成型された成型体の金型300への収容、即ち、磁性体粉末100の金型300への充填は、以下のように遂行される:金型300の第2開口318の下側から収容部314に下パンチ330を装入した状態で、磁性体粉末100を、金型300の収容部314内に第1開口316から投入する;磁性体粉末100の投入終了後、上パンチ350を第1開口316から収容部314内に部分的に挿入する。
(加圧・加熱工程)
 図4から図6までを参照して、充填工程の遂行後、磁性体粉末100を金型300内で加圧しながら加熱し、成形体としての圧粉磁芯600を得る。即ち、本実施の形態の圧粉磁芯600は、被覆剤110で被覆された磁性体粉末100を金型300内で所定温度Tで加熱しながら加圧して製造される。なお、本発明はこれに限定されない。圧粉磁芯600は、少なくとも一部が被覆剤110で被覆された磁性体粉末100を金型300内で所定温度Tで加熱しながら加圧して製造してもよい。換言すれば、圧粉磁芯600は、被覆剤110で被覆された磁性体粉末100と被覆剤110で被覆されていない磁性体粉末100とを金型300内で所定温度Tで加熱しながら加圧して製造してもよい。なお、所定温度Tは、磁性体粉末100の結晶化温度Tcよりも高い。
 具体的には、金型300に充填された磁性体粉末100に対して、成形圧力を印加しながら加熱を行う。この際、成形圧力が高いほど高密度化の効果は高い。しかしながら、成形圧力を過度に高くしても高密度化の効果は飽和して金型300が破損するリスクが高まる。そのため、成形圧力は、100~2000MPaの範囲とする。また充填された磁性体粉末100の加熱は、金型300に後述するような温度分布が生じるように温度設定して実施される。
 図4に示されるように、本実施の形態の金型300には、低温部400と、高温部500とが設けられている。低温部400の温度Tlは、高温部500の温度Thよりも10℃以上低くなっている。より詳しくは、高温部500は、ダイス310であり、低温部400は、上パンチ350である。なお、本発明はこれに限定されず、低温部400は、下パンチ330であってもよい。なお、上述の磁性体粉末100の結晶化温度Tcは、高温部500の温度Thよりも低い。低温部400の温度Tlと高温部500の温度Thとの温度差は、650℃以下であることが好ましい。低温部400の温度Tlと高温部500の温度Thとの温度差は、420℃以下がより好ましい。
 図4に示されるように、本実施の形態の金型300には、付加的高温部520が更に設けられている。付加的高温部520の温度Tmは、低温部400の温度Tlと高温部500の温度Thとの間である。なお、付加的高温部520の温度Tmは、低温部400の温度Tlよりも10℃以上高くなっていることが好ましい。本実施の形態において、付加的高温部520は、下パンチ330である。なお、下パンチ330が低温部400である場合、上パンチ350が付加的高温部520となる。
 図4から図6を参照して、磁性体粉末100への成形圧力の印加及び加熱は以下のように行われる。
 まず、金型300に充填された磁性体粉末100に対して、上パンチ350及び下パンチ330に加圧力を印加する。次に、金型300の低温部400、高温部500及び付加的高温部520を、高温部500の温度Thが低温部400の温度Tlよりも10℃以上高くなるように、且つ、付加的高温部520の温度Tmが低温部400の温度Tlと高温部500の温度Thとの間となるように、ヒーター、高周波誘導加熱、バーナー加熱等で加熱する。その後、金型300を冷却し、得られた圧粉磁芯600を金型300から取り出し、成形体である圧粉磁芯600を得る。なお、この加圧・加熱工程の遂行により、本実施の形態の圧粉磁芯600の非晶質相中には、ナノ結晶が析出する。
 図1、図2及び図4から理解されるように、製造された圧粉磁芯600の第1面620は、磁性体粉末100を金型300で加圧成型した際に金型300の上パンチ350と接していた部分である。即ち、第1面620は、磁性体粉末100を金型300で加圧成型した際に金型300の低温部400と接していた部分である。また、製造された圧粉磁芯600の第2面640は、磁性体粉末100を金型300で加圧成型した際に金型300の下パンチ330と接していた部分である。即ち、第2面640は、磁性体粉末100を金型300で加圧成型した際に金型300の付加的高温部520と接していた部分である。加えて、製造された圧粉磁芯600の周面660は、磁性体粉末100を金型300で加圧成型した際に金型300のダイス310の内壁312と接していた部分である。即ち、周面660は、磁性体粉末100を金型300で加圧成型した際に金型300の高温部500と接していた部分である。
 上述のように、圧粉磁芯600の第1面620、第2面640及び周面660は、製造に用いた金型300の上パンチ350、下パンチ330及びダイス310が夫々接していた部分である。これにより、第1面620、第2面640及び周面660の物性は、金型300の接していた部分の温度設定が反映されたものとなっている。
 上述の圧粉磁芯600の製造方法は、被覆工程と、予備成形工程と、充填工程と、加圧・加熱工程とを有していたが、本発明はこれに限定されない。予備成形工程を遂行せずに圧粉磁芯600を製造するように、圧粉磁芯600の製造方法を改変してもよい。即ち、圧粉磁芯600は、被覆工程と、充填工程と、加圧・加熱工程とを順次遂行することにより製造されてもよい。また、加圧・加熱工程を経て製造された圧粉磁芯600に対して、更に熱処理を施すように、圧粉磁芯600の製造方法を改変してもよい。
(第2の実施形態)
 図7及び図8に示されるように、本実施の形態の圧粉磁芯600Aは、被覆剤110Aで被覆された磁性体粉末100Aを含有している。なお、本発明はこれに限定されず、圧粉磁芯600Aは、少なくとも一部が被覆剤110Aで被覆された磁性体粉末100Aを含有していればよい。即ち、磁性体粉末100Aの一部は、被覆剤110Aで被覆されていなくてもよい。
(磁性体粉末)
 本実施の形態の磁性体粉末100Aは、ガラス転移点を有する金属ガラスである。具体的には、磁性体粉末100Aは、FePCBSiGa系や、FeSiBM(Mは遷移金属)系、FePBM(Mは遷移金属)系である。磁性体粉末100Aは、ガラス転移温度Tgを有している。
(被覆)
 本実施の形態の被覆剤110Aの目的は、磁性体粉末100Aの絶縁および機械強度向上である。被覆剤110Aは、樹脂等の有機物や、金属酸化物等の無機物で構成されている。ここで、被覆剤110Aを構成する樹脂としては、第1の実施の形態の被覆剤110と同様のものが利用可能である。
 図7及び図8に示されるように、本実施の形態の圧粉磁芯600Aは、第1面620Aと、第2面640Aと、周面660Aとを有している。
 図7に示されるように、本実施の形態の第1面620Aは、所定方向における第1方位に向いている。第1面620Aは、所定方向と直交する平面である。図8に示されるように、本実施の形態の第2面640Aは、第1方位の逆方位である第2方位に向いている。第2面640Aは、所定方向と直交する平面である。本実施の形態の周面660Aは、所定方向と直交する直交方向と交差している。圧粉磁芯600Aを所定方向から見た場合、周面660Aは、トラック状の外縁を有している。
 本実施の形態の圧粉磁芯600Aにおいて、第1面620Aの表面抵抗値をR1、第2面640Aの表面抵抗値をR2、周面660Aの表面抵抗値をRとしたとき、min(R1,R2,R)/max(R1,R2,R)≦0.95を満たしている。即ち、本実施の形態の圧粉磁芯600Aにおいて、第1面620Aの表面抵抗値R1、第2面640Aの表面抵抗値R2、周面660Aの表面抵抗値Rのうち、最大値であるものをRmaxとし、第1面620Aの表面抵抗値R1、第2面640Aの表面抵抗値R2、周面660Aの表面抵抗値Rのうち、最小値であるものをRminとすると、Rmin/Rmax≦0.95を満たしている。これにより、本発明の圧粉磁芯600Aは、割れや膨らみを有さず、また、所望の電磁気的特性を有している。ここで、第1面620A、第2面640A及び周面660Aの表面抵抗値R1,R2,Rは、テスターのプローブを、第1面620A、第2面640A及び周面660Aの表面に、プローブ間の距離が10.5mmとなるように接触させて測定した。
(圧粉磁芯の製造方法)
 図3から図9までを参照して、本実施の形態の圧粉磁芯600Aは、以下のように製造される。
 本実施の形態の圧粉磁芯600Aは、第1の実施の形態の圧粉磁芯600と同様に、被覆工程と、予備成形工程と、充填工程と、加圧・加熱工程とを順次遂行することにより製造される。ここで、各工程のうち、被覆工程及び予備成形工程については、第1の実施の形態と同様であり、詳細は省略する。
(充填工程)
 図9を参照して、予備成形工程の遂行後、磁性体粉末100Aを所定の金型300内に充填する。本実施の形態の金型300は、上述の第1の実施の形態の金型300と同様な構造を有しているため、詳細な説明は省略する。
 図9を参照して、磁性体粉末100Aの金型300への充填は、金型300の第2開口318の下側から収容部314に下パンチ330を装入した状態で、磁性体粉末100Aを、金型300の収容部314内に第1開口316から投入し、磁性体粉末100Aの投入終了後、上パンチ350を第1開口316から収容部314内に部分的に挿入することにより行われる。
(加圧・加熱工程)
 図9及び図4から図6までを参照して、充填工程の遂行後、磁性体粉末100Aを金型300内で加圧しながら加熱し、成形体としての圧粉磁芯600Aを得る。即ち、本実施の形態の圧粉磁芯600Aは、被覆剤110Aで被覆された磁性体粉末100Aを金型300内で所定温度TAで加熱しながら加圧して製造される。なお、本発明はこれに限定されない。圧粉磁芯600Aは、少なくとも一部が被覆剤110Aで被覆された磁性体粉末100Aを金型300A内で所定温度TAで加熱しながら加圧して製造してもよい。換言すれば、圧粉磁芯600Aは、被覆剤110Aで被覆された磁性体粉末100Aと被覆剤110Aで被覆されていない磁性体粉末100Aとを金型300内で所定温度TAで加熱しながら加圧して製造してもよい。
 具体的には、金型300に充填された磁性体粉末100Aに対して、成形圧力を印加しながら加熱を行う。この際、成形圧力が高いほど高密度化の効果は高い。しかしながら、成形圧力を過度に高くしても高密度化の効果は飽和して金型300が破損するリスクが高まる。そのため、成形圧力は、100~2000MPaの範囲とすることが好ましい。また充填された磁性体粉末100Aの加熱は、金型300に後述するような温度分布が生じるように温度設定して実施される。
 図9に示されるように、本実施の形態の金型300には、低温部400と、高温部500とが設けられている。低温部400の温度Tlは、高温部500の温度Thよりも10℃以上低くなっている。より詳しくは、高温部500は、ダイス310であり、低温部400は、上パンチ350である。なお、本発明はこれに限定されず、低温部400は、下パンチ330であってもよい。低温部400の温度Tlと高温部500の温度Thとの温度差は、650℃以下であることが好ましい。低温部400の温度Tlと高温部500の温度Thとの温度差は、420℃以下がより好ましい。
 図9に示されるように、本実施の形態の金型300には、付加的高温部520が更に設けられている。付加的高温部520の温度Tmは、低温部400の温度Tlと高温部500の温度Thとの間である。なお、付加的高温部520の温度Tmは、低温部400の温度よりも10℃以上高くなっていることが好ましい。本実施の形態において、付加的高温部520は、下パンチ330である。なお、下パンチ330が低温部400である場合、上パンチ350が付加的高温部520となる。
 図9及び図4から図6までを参照して、磁性体粉末100Aへの成形圧力の印加及び加熱は以下のように行われる。
 まず、金型300に充填された磁性体粉末100Aに対して、上パンチ350及び下パンチ330に加圧力を印加する。次に、金型300の低温部400、高温部500及び付加的高温部520を、高温部500の温度Thが低温部400の温度Tlよりも10℃以上高くなるように、且つ、付加的高温部520の温度Tmが低温部400の温度Tlと高温部500の温度Thとの間となるように、ヒーター、高周波誘導加熱、バーナー加熱等で加熱する。その後、金型300を冷却し、得られた圧粉磁芯600Aを金型300から取り出し、成形体である圧粉磁芯600Aを得る。
 図7から図9までから理解されるように、製造された圧粉磁芯600Aの第1面620Aは、磁性体粉末100Aを金型300で加圧成型した際に金型300の上パンチ350と接していた部分である。即ち、第1面620Aは、磁性体粉末100Aを金型300で加圧成型した際に金型300の低温部400と接していた部分である。また、製造された圧粉磁芯600Aの第2面640Aは、磁性体粉末100Aを金型300で加圧成型した際に金型300の下パンチ330と接していた部分である。即ち、第2面640Aは、磁性体粉末100Aを金型300で加圧成型した際に金型300の付加的高温部520と接していた部分である。加えて、製造された圧粉磁芯600Aの周面660Aは、磁性体粉末100Aを金型300で加圧成型した際に金型300のダイス310の内壁312と接していた部分である。即ち、周面660Aは、磁性体粉末100Aを金型300で加圧成型した際に金型300の高温部500と接していた部分である。
 上述のように、圧粉磁芯600Aの第1面620A、第2面640A及び周面660Aは、製造に用いた金型300の上パンチ350、下パンチ330及びダイス310が夫々接していた部分である。これにより、第1面620A、第2面640A及び周面660Aの物性は、金型300の接していた部分の温度設定が反映されたものとなっている。
 上述の圧粉磁芯600Aの製造方法は、被覆工程と、予備成形工程と、充填工程と、加圧・加熱工程とを有していたが、本発明はこれに限定されない。予備成形工程を遂行せずに圧粉磁芯600Aを製造するように、圧粉磁芯600Aの製造方法を改変してもよい。即ち、圧粉磁芯600Aは、被覆工程と、充填工程と、加圧・加熱工程とを順次遂行することにより製造されてもよい。
 上述の実施の形態の圧粉磁芯600,600Aの製造方法に用いられる金型300は、以下のように変形可能である。
 図10に示されるように、本変形例の金型300Bは、ダイス310と、上パンチ350Bと、下パンチ330とで構成されている。ここで、ダイス310及び下パンチ330については、上述の実施の形態の金型300のダイス310及び下パンチ330と同様であり、詳細な説明は省略する。
 図10に示されるように、本変形例の上パンチ350Bは、上下方向において下パンチ330の上方に位置している。上パンチ350Bは、複数の部材を組み合わせて構成されている。上パンチ350Bを構成する複数の部材は、低温用部材352Bと、高温用部材356Bとを含んでいる。
 図10に示されるように、本変形例の金型300Bには、低温部400Bと、高温部500と、付加的高温部520と、補助的高温部540とが設けられている。低温部400Bの温度Tlは、高温部500の温度Thよりも10℃以上低くなっている。付加的高温部520の温度Tmは、低温部400Bの温度Tlと高温部500の温度Thとの間である。補助的高温部540の温度Tdは、低温部400Bの温度Tlと高温部500の温度Thとの間である。なお、低温部400Bの温度Tlと高温部500の温度Thとの温度差は、650℃以下であることが好ましい。低温部400Bの温度Tlと高温部500の温度Thとの温度差は、420℃以下がより好ましい。加えて、付加的高温部520の温度Tmは、低温部400Bの温度Tlよりも10℃以上高くなっていることが好ましく、補助的高温部540の温度Tdは、低温部400Bの温度Tlよりも10℃以上高くなっていることが好ましい。また、補助的高温部540の温度Tdは、高温部500の温度Thと同じであってもよい。本変形例において、低温部400Bは、低温用部材352Bであり、高温部500は、ダイス310であり、付加的高温部520は、下パンチ330であり、補助的高温部540は、高温用部材356Bである。図10に示されるように、低温部400Bは、Y方向において2つの補助的高温部540に挟まれるように配置されているが、本発明はこれに限定されない。即ち、低温部400Bと補助的高温部540との配置が逆となっていてもよい。即ち、補助的高温部540がY方向において2つの低温部400Bに挟まれるように配置されていてもよい。また、下パンチ330が低温用部材352Bと高温用部材356Bとを含んだ複数の部材を組み合わせて構成されていてもよい。
(圧縮成形)
 図10を参照して、磁性体粉末100,100Aの金型300Bへの充填及び加圧成型は、上述の実施の形態と同様に実施される。
(圧粉磁芯)
 変形例おいても、以上のように所定の条件で、被覆剤110,100Aで被覆された磁性体粉末100,100Aを加圧・加熱を行うことにより、被覆剤110,100Aで被覆された磁性体粉末100,100Aを含有する圧粉磁芯600,600Aが得られる。
 以下、本発明の実施の形態について、実施例を参照しながら更に詳細に説明する。
(実施例1~26及び比較例1~9)
 磁性体粉末100として、Fe80.9Si8.5CrCu0.6(at%)を使用した。P-ZnO-RO系の絶縁被覆剤110を混合物に対して重量比1.0wt%となるように磁性体粉末100に混合して、磁性体粉末100を絶縁被覆剤110で被覆した。絶縁被覆剤110で被覆された磁性体粉末100とバインダーとしてのフェノール樹脂とを、バインダーが混合物に対して重量比0.4wt%となるように混合して混合物を作製した。この混合物(重量:37g)を金型300に充填し、成形圧力8t/cm及び下表1の温度条件にて混合物を加熱しながら加圧成型し、長さ55.69mm、幅23mm、厚さ4.5mmの圧粉磁芯を作製した。なお、Fe80.9Si8.5CrCu0.6は、αFeの析出温度(結晶化温度Tc)が400℃であった。Fe80.9Si8.5CrCu0.6は、Fe-B化合物の析出温度が499℃であった。作製された圧粉磁芯の評価結果を表1に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 表1の実施例1~4,6~9,11~18,20~26,A5,A10に係る圧粉磁芯600は、低温部400である上パンチ350の温度Tlが高温部500であるダイス310の温度Thよりも10℃以上低い金型300を使用して作製されている。表1は、以下の事項を示している:実施例1~4,6~9,11~18,20~26,A5,A10に係る圧粉磁芯600は、外観が良好となっている;実施例1~4,6~9,11~18,20~26,A5,A10に係る圧粉磁芯600は、化合物相も析出していないため良好な電磁気特性を有している。表1の実施例5,10,19,A1,A5,A6,A10,A15に係る圧粉磁芯600は、低温部400である下パンチ330の温度Tlが高温部500であるダイス310の温度Thよりも10℃以上低い金型300を使用して作製されている。表1は、以下の事項を示している:実施例5,10,19,A1,A5,A6,A10,A15に係る圧粉磁芯600は、外観が良好となっている;実施例5,10,19,A1,A5,A6,A10,A15に係る圧粉磁芯600は、化合物相も析出していないため良好な電磁気特性を有している。一方、表1の比較例1~8,A1~A6に係る圧粉磁芯は、ダイス310と上パンチ350及び下パンチ330の夫々との温度差が10℃未満の条件下で作製されている。表1は、以下の事項を示している:比較例1~8,A1~A6に係る圧粉磁芯は、外観に割れが生じている;比較例1~8,A1~A6に係る圧粉磁芯は、化合物相が析出しており、電磁気的特性においても劣っている。また、表1の比較例9に係る圧粉磁芯は、ダイス310と上パンチ350及び下パンチ330の夫々との温度差が10℃未満の条件下で作製されている。表1は、比較例9に係る圧粉磁芯において、結晶化温度Tcよりも低い温度で加熱を行ったため、結晶化が促進されず、電磁気的特性においても劣ることを示している。
 表1の実施例A2,A3,A7,A8,A11,A12,A14に係る圧粉磁芯600は、低温部400であるダイス310の温度Thが高温部500である上パンチ350の温度Tlよりも10℃以上低い金型300を使用して作製されている。表1は、以下の事項を示している:実施例A2,A3,A7,A8,A11,A12,A14に係る圧粉磁芯600は、外観が良好となっている;実施例A2,A3,A7,A8,A11,A12,A14に係る圧粉磁芯600は、化合物相も析出していないため良好な電磁気特性を有している。表1の実施例A2,A4,A7,A9,A11,A13,A14に係る圧粉磁芯600は、低温部400であるダイス310の温度Thが高温部500である下パンチ330の温度Tlよりも10℃以上低い金型300を使用して作製されている。表1は、以下の事項を示している:実施例A2,A4,A7,A9,A11,A13,A14に係る圧粉磁芯600は、外観が良好となっている;実施例A2,A4,A7,A9,A11,A13,A14に係る圧粉磁芯600は、化合物相も析出していないため良好な電磁気特性を有している。
 実施例1~26,A1~A15の圧粉磁芯600における第1面620の結晶化度C1、第2面640の結晶化度C2及び周面660の結晶化度Cを測定した。また、同様に、比較例1~9,A1~A6の圧粉磁芯における第1面の結晶化度、第2面の結晶化度及び周面の結晶化度を測定した。測定結果を表2及び表3に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
 表1、表2及び表3は、第1面620の結晶化度C1と、第2面640の結晶化度C2と、周面660の結晶化度Cとが、加熱温度の上昇とともに結晶化度が上昇する傾向を示している。また、表1、表2及び表3は、周面660の結晶化度Cと第1面620の結晶化度C1との差が、周面660の加熱温度と第1面620の加熱温度との差が大きくなるほど、増大する傾向を示している。同様に、表1、表2及び表3は、周面660の結晶化度Cと第2面640の結晶化度C2との差が、周面660の加熱温度と第2面640との加熱温度との差が大きくなるほど、増大する傾向を示している。周面660の加熱温度(520℃)と第1面620の加熱温度(510℃)との差が10℃である実施例1において、周面660の結晶化度C(51%)と第1面620の結晶化度C1(50%)との差は1%であった。また、周面660の加熱温度(500℃)と第2面640の加熱温度(490℃)との差が10℃である実施例10において、周面660の結晶化度C(50%)と第2面640の結晶化度C2(49%)との差は1%であった。周面660の加熱温度(520℃)と第2面640の加熱温度(510℃)との差が10℃である実施例A1,A5において、周面660の結晶化度C(51%)と第2面640の結晶化度C2(50%)との差は1%であった。周面660の加熱温度(510℃)と第1面620の加熱温度(520℃)との差が10℃である実施例A2,A3において、周面660の結晶化度C(50%)と第1面620の結晶化度C2(51%)との差は1%であった。周面660の加熱温度(510℃)と第2面640の加熱温度(520℃)との差が10℃である実施例A4において、周面660の結晶化度C(50%)と第2面640の結晶化度C2(51%)との差は1%であった。周面660の加熱温度(490℃)と第1面620の加熱温度(500℃)との差が10℃である実施例A11において、周面660の結晶化度C(49%)と第1面620の結晶化度C2(50%)との差は1%であった。これらの結果は、本実施の形態の製造方法によれば、第1面620の結晶化度C1、第2面640の結晶化度C2及び周面660の結晶化度Cのうちの最大値、即ち、max(C1,C2,C)と、第1面620の結晶化度C1、第2面640の結晶化度C2及び周面660の結晶化度Cのうちの最小値、即ち、min(C1,C2,C)との差が1%以上の圧粉磁芯600が製造可能であることを示している。また、これらの結果は、製造方法が未知の圧粉磁芯において、第1面620の結晶化度C1、第2面640の結晶化度C2及び周面660の結晶化度Cのうちの最大値(max(C1,C2,C))と、第1面620の結晶化度C1、第2面640の結晶化度C2及び周面660の結晶化度Cのうちの最小値(min(C1,C2,C))との差が1%以上あれば、本発明の製造方法により製造された圧粉磁芯600であると推定可能であることを示している。なお、実施例1~26については、第1面620の結晶化度C1、第2面640の結晶化度C2及び周面660の結晶化度Cのうちの最大値(max(C1,C2,C))は、周面660の結晶化度Cとなっている。即ち、実施例1~26については、max(C1,C2,C)=Cとなっている。
(実施例27~40及び比較例10~15)
 磁性体粉末100Aとして、Fe77.1B14.45.5CrNb(at%)の金属ガラス粉末を使用した。P-ZnO-RO系の絶縁被覆剤110Aを混合物に対して重量比1.0wt%となるように磁性体粉末100Aに混合して、磁性体粉末100Aを絶縁被覆剤110で被覆した。絶縁被覆剤110で被覆された磁性体粉末100Aとバインダーとしてのフェノール樹脂とを、バインダーが混合物に対して重量比0.4wt%となるように混合して混合物を作製した。この混合物(重量:37g)を金型300に充填し、成形圧力8t/cm及び下表4の温度条件にて混合物を加熱しながら加圧成型し、長さ55.69mm、幅23mm、厚さ4.5mmの圧粉磁芯を作製した。なお、金属ガラス粉末であるFe77.1B14.45.5CrNbは、ガラス転移温度Tgが484℃であった。金属ガラス粉末であるFe77.1B14.45.5CrNbは、結晶化温度が511℃であった。作製された圧粉磁芯の評価結果を表4に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
 表4の実施例27~29,33~35,39,40,A19,A23に係る圧粉磁芯600Aは、低温部400である上パンチ350の温度Tlが高温部500であるダイス310の温度Thよりも10℃以上低い金型300を使用して作製されている。表4は、以下の事項を示している:実施例27~29,33~35,39,40,A19,A23に係る圧粉磁芯600Aは、外観が良好となっている;実施例27~29,33~35,39,40,A19,A23に係る圧粉磁芯600Aは、化合物相も析出していないため良好な電磁気特性を有している。表4の実施例30~32,36~38,A19,A23に係る圧粉磁芯600Aは、低温部400である下パンチ330の温度Tlが高温部500であるダイス310の温度Thよりも10℃以上低い金型300を使用して作製されている。表4は、以下の事項を示している:実施例30~32,36~38,A19,A23に係る圧粉磁芯600Aは、外観が良好となっている;実施例30~32,36~38,A19,A23に係る圧粉磁芯600Aは、化合物相も析出していないため良好な電磁気特性を有している。一方、表4の比較例10~15,A7~A14に係る圧粉磁芯は、ダイス310と上パンチ350及び下パンチ330の夫々との温度差が10℃未満の条件下で作製されている。表4は、比較例10~15,A7~A14に係る圧粉磁芯において、外観に割れが生じていることを示している。
 表4の実施例A16,A17,A20,A21に係る圧粉磁芯600は、低温部400であるダイス310の温度Thが高温部500である上パンチ350の温度Tlよりも10℃以上低い金型300を使用して作製されている。表4は、以下の事項を示している:実施例A16,A17,A20,A21に係る圧粉磁芯600は、外観が良好となっている;実施例A16,A17,A20,A21に係る圧粉磁芯600は、化合物相も析出していないため良好な電磁気特性を有している。表4の実施例A16,A18,A20,A22に係る圧粉磁芯600は、低温部400であるダイス310の温度Thが高温部500である下パンチ330の温度Tlよりも10℃以上低い金型300を使用して作製されている。表4は、以下の事項を示している:実施例A16,A18,A20,A22に係る圧粉磁芯600は、外観が良好となっている;実施例A16,A18,A20,A22に係る圧粉磁芯600は、化合物相も析出していないため良好な電磁気特性を有している。
 また、実施例27~40,A16~A23の圧粉磁芯600Aにおける、第1面620Aの表面抵抗値R1、第2面640Aの表面抵抗値R2及び周面660Aの表面抵抗値Rを測定した。また、同様に、比較例10~15,A7~A14の圧粉磁芯における、第1面の表面抵抗値、第2面の表面抵抗値及び周面の表面抵抗値を測定した。測定結果を表5及び表6に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000006
 表4、表5及び表6は、第1面620Aの表面抵抗値R1と、第2面640Aの表面抵抗値R2と、周面660Aの表面抵抗値Rとが、加熱温度の上昇とともに表面抵抗値が上昇する傾向を示している。また、表4、表5及び表6は、周面660Aの表面抵抗値Rに対する第1面620Aの表面抵抗値R1の比が、周面660Aの加熱温度と第1面620Aの加熱温度との差が大きくなるほど、減少する傾向を示している。同様に、表4、表5及び表6は、周面660Aの表面抵抗値Rに対する第2面640Aの表面抵抗値R2の比が、周面660Aの加熱温度と第2面640Aとの加熱温度との差が大きくなるほど、減少する傾向を示している。周面660Aの加熱温度(500℃)と第1面620Aの加熱温度(490℃)との差が10℃である実施例27において、周面660Aの表面抵抗値R(1.0*10Ω)に対する第1面620Aの表面抵抗値R1(9.5*10Ω)の比は0.95であった。また、周面660Aの加熱温度(500℃)と第2面640Aの加熱温度(490℃)との差が10℃である実施例30において、周面660Aの表面抵抗値R(1.0*10Ω)に対する第2面640Aの表面抵抗値R2(9.5*10Ω)の比は0.95であった。周面660Aの加熱温度(490℃)と第1面620Aの加熱温度(500℃)との差が10℃である実施例A17において、第1面620Aの表面抵抗値R1(1.0*10Ω)に対する周面660Aの表面抵抗値R(9.5*105Ω)の比は0.95であった。周面660Aの加熱温度(490℃)と第2面640Aの加熱温度(500℃)との差が10℃である実施例A18において、第2面640Aの表面抵抗値R2(1.0*10Ω)に対する周面660Aの表面抵抗値R(9.3*10Ω)の比は0.93であった。周面660Aの加熱温度(420℃)と第1面620Aの加熱温度(430℃)との差が10℃である実施例A21において、第1面620Aの表面抵抗値R1(3.8*10Ω)に対する周面660Aの表面抵抗値R(3.1*105Ω)の比は0.82であった。周面660Aの加熱温度(420℃)と第2面640Aの加熱温度(430℃)との差が10℃である実施例A22において、第2面640Aの表面抵抗値R2(3.7*10Ω)に対する周面660Aの表面抵抗値R(3,1*10Ω)の比は0.84であった。これらの結果は、本実施の形態の製造方法によれば、第1面620Aの表面抵抗値R1、第2面640Aの表面抵抗値R2及び周面660Aの表面抵抗値Rのうちの最大値、即ち、max(R1,R2,R)に対する、第1面620Aの表面抵抗値R1、第2面640Aの表面抵抗値R2及び周面660Aの表面抵抗値Rのうちの最小値、即ち、min(R1,R2,R)の比が0.95以下の圧粉磁芯600Aが製造可能であることを示している。また、これらの結果は、製造方法が未知の圧粉磁芯において、第1面620Aの表面抵抗値R1、第2面640Aの表面抵抗値R2及び周面660Aの表面抵抗値Rのうちの最大値(max(R1,R2,R))に対する、第1面620Aの表面抵抗値R1、第2面640Aの表面抵抗値R2及び周面660Aの表面抵抗値Rのうちの最小値(min(R1,R2,R))の比が0.95以下であれば、本発明の製造方法により製造された圧粉磁芯600Aであると推定可能であることを示している。なお、実施例27,29~34,36~40については、第1面620Aの表面抵抗値R1、第2面640Aの表面抵抗値R2及び周面660Aの表面抵抗値Rのうちの最大値(max(R1,R2,R))は、周面660Aの表面抵抗値Rとなっている。即ち、実施例27,29~34,36~40については、max(R1,R2,R)=Rとなっている。
 以上、本発明について実施の形態を掲げて具体的に説明してきたが、本発明はこれに限定されるものではなく、種々の変形、変更が可能である。
 本発明は2020年9月30日に日本国特許庁に提出された日本特許出願第2020-164976号に基づいており、その内容は参照することにより本明細書の一部をなす。
 本発明の最良の実施の形態について説明したが、当業者には明らかなように、本発明の精神を逸脱しない範囲で実施の形態を変形することが可能であり、そのような実施の形態は本発明の範囲に属するものである。
 100,100A    磁性体粉末
 110,110A    被覆剤
 300,300B    金型
 310         ダイス
 312         内壁
 314         収容部
 316         第1開口
 318         第2開口
 330         下パンチ
 350,350B    上パンチ
 352B        低温用部材
 356B        高温用部材
 400,400B    低温部
 500         高温部
 520         付加的高温部
 540         補助的高温部
 600,600A    圧粉磁芯
 620,620A    第1面
 640,640A    第2面
 660,660A    周面

Claims (12)

  1.  磁性体粉末を金型内で所定温度で加熱しながら加圧して圧粉磁芯を製造する方法であって、
     前記磁性体粉末は、少なくとも一部が被覆剤で被覆されており、
     前記金型は、ダイスと、上パンチと、下パンチとで構成されており、
     前記上パンチは、上下方向において前記下パンチの上方に位置しており、
     前記金型には、低温部と、高温部とが設けられており、
     前記低温部の温度は、前記高温部の温度よりも10℃以上低い
    圧粉磁芯の製造方法。
  2.  請求項1記載の圧粉磁芯の製造方法であって、
     前記高温部は、前記ダイスである
    圧粉磁芯の製造方法。
  3.  請求項1又は請求項2記載の圧粉磁芯の製造方法であって、
     前記金型には、付加的高温部が更に設けられており、
     前記付加的高温部は、前記下パンチであり、
     前記付加的高温部の温度は、前記低温部の温度よりも10℃以上高い
    圧粉磁芯の製造方法。
  4.  請求項1から請求項3までのいずれかに記載の圧粉磁芯の製造方法であって、
     前記ダイスは、前記上下方向において下方に向かって先細りとなる内壁を有しており、
     前記低温部は、前記上パンチである
    圧粉磁芯の製造方法。
  5.  請求項1から請求項3までのいずれかに記載の圧粉磁芯の製造方法であって、
     前記上パンチは、複数の部材を組み合わせて構成されており、
     前記複数の部材は、低温用部材と、高温用部材とを含んでおり、
     前記金型には、補助的高温部が更に設けられており、
     前記低温部は、前記低温用部材であり、
     前記補助的高温部は、前記高温用部材であり、
     前記補助的高温部の温度は、前記低温部の温度よりも10℃以上高い
    圧粉磁芯の製造方法。
  6.  請求項1から請求項5までのいずれかに記載の圧粉磁芯の製造方法であって、
     前記圧粉磁芯の前記加圧の際に前記圧粉磁芯の非晶質相中にナノ結晶が析出する
    圧粉磁芯の製造方法。
  7.  請求項6記載の圧粉磁芯の製造方法であって、
     前記磁性体粉末の結晶化温度は、前記所定温度より低い
    圧粉磁芯の製造方法。
  8.  請求項1から請求項7までのいずれかに記載の圧粉磁芯の製造方法であって、
     前記磁性体粉末の一部は、前記被覆剤で被覆されていない
    圧粉磁芯の製造方法。
  9.  少なくとも一部が被覆剤で被覆された磁性体粉末を含有する圧粉磁芯であって、
     前記磁性体粉末は、ナノ結晶を含有しており、
     前記圧粉磁芯は、第1面と、第2面と、周面とを有しており、
     前記第1面は、所定方向における第1方位に向いており、
     前記第2面は、前記第1方位の逆方位である第2方位に向いており、
     前記周面は、前記所定方向と直交する直交方向と交差しており、
     前記第1面の結晶化度をC1、前記第2面の結晶化度をC2、前記周面の結晶化度をCとしたとき、max(C1,C2,C)-min(C1,C2,C)≧1を満たしている
    圧粉磁芯。
  10.  請求項9記載の圧粉磁芯であって、
     max(C1,C2,C)=Cである
    圧粉磁芯。
  11.  少なくとも一部が被覆剤で被覆された磁性体粉末を含有する圧粉磁芯であって、
     前記磁性体粉末は、ガラス転移点を有する金属ガラスであり、
     前記圧粉磁芯は、第1面と、第2面と、周面とを有しており、
     前記第1面は、所定方向における第1方位に向いており、
     前記第2面は、前記第1方位の逆方位である第2方位に向いており、
     前記周面は、前記所定方向と直交する直交方向と交差しており、
     前記第1面の表面抵抗値をR1、前記第2面の表面抵抗値をR2、前記周面の表面抵抗値をRとしたとき、min(R1,R2,R)/max(R1,R2,R)≦0.95を満たしている
    圧粉磁芯。
  12.  請求項11記載の圧粉磁芯であって、
     max(R1,R2,R)=Rである
    圧粉磁芯。
PCT/JP2021/035565 2020-09-30 2021-09-28 圧粉磁芯の製造方法及び圧粉磁芯 WO2022071290A1 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202180066983.7A CN116249598A (zh) 2020-09-30 2021-09-28 压粉磁芯的制造方法和压粉磁芯
US18/028,667 US20240029951A1 (en) 2020-09-30 2021-09-28 A method of manufacturing a dust core and the dust core

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020164976A JP6902666B1 (ja) 2020-09-30 2020-09-30 圧粉磁芯の製造方法及び圧粉磁芯
JP2020-164976 2020-09-30

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2022071290A1 true WO2022071290A1 (ja) 2022-04-07

Family

ID=76753145

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2021/035565 WO2022071290A1 (ja) 2020-09-30 2021-09-28 圧粉磁芯の製造方法及び圧粉磁芯

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20240029951A1 (ja)
JP (1) JP6902666B1 (ja)
CN (1) CN116249598A (ja)
WO (1) WO2022071290A1 (ja)

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03188202A (ja) * 1989-12-14 1991-08-16 Mazda Motor Corp 通電焼結装置
JPH04162503A (ja) * 1990-10-25 1992-06-08 Hitachi Metals Ltd 磁気異方性磁石及びその製造方法
JP2004338166A (ja) * 2003-05-14 2004-12-02 Toyota Motor Corp 温度勾配型ホットプレス装置および方法
JP2013214665A (ja) * 2012-04-03 2013-10-17 Sumitomo Electric Ind Ltd 圧粉成形体の製造方法、及び圧粉成形体
JP2016162947A (ja) * 2015-03-04 2016-09-05 Necトーキン株式会社 軟磁性材料、軟磁性粉末、圧粉磁心、およびこれらの製造方法
JP2017073447A (ja) * 2015-10-06 2017-04-13 Ntn株式会社 圧粉磁心材料、圧粉磁心、およびその製造方法
JP2017188677A (ja) * 2016-03-31 2017-10-12 三菱マテリアル株式会社 圧粉磁心およびその製造方法と電磁気回路部品
JP2019179881A (ja) * 2018-03-30 2019-10-17 株式会社村田製作所 表面実装インダクタおよびその製造方法

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03188202A (ja) * 1989-12-14 1991-08-16 Mazda Motor Corp 通電焼結装置
JPH04162503A (ja) * 1990-10-25 1992-06-08 Hitachi Metals Ltd 磁気異方性磁石及びその製造方法
JP2004338166A (ja) * 2003-05-14 2004-12-02 Toyota Motor Corp 温度勾配型ホットプレス装置および方法
JP2013214665A (ja) * 2012-04-03 2013-10-17 Sumitomo Electric Ind Ltd 圧粉成形体の製造方法、及び圧粉成形体
JP2016162947A (ja) * 2015-03-04 2016-09-05 Necトーキン株式会社 軟磁性材料、軟磁性粉末、圧粉磁心、およびこれらの製造方法
JP2017073447A (ja) * 2015-10-06 2017-04-13 Ntn株式会社 圧粉磁心材料、圧粉磁心、およびその製造方法
JP2017188677A (ja) * 2016-03-31 2017-10-12 三菱マテリアル株式会社 圧粉磁心およびその製造方法と電磁気回路部品
JP2019179881A (ja) * 2018-03-30 2019-10-17 株式会社村田製作所 表面実装インダクタおよびその製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
US20240029951A1 (en) 2024-01-25
JP2022056962A (ja) 2022-04-11
CN116249598A (zh) 2023-06-09
JP6902666B1 (ja) 2021-07-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107210120B (zh) 压粉磁心及其制造方法、以及使用了其的磁性部件
US20020132136A1 (en) Low loss, high frequency composite magnetic material and methods of making the same
KR101633190B1 (ko) 연자성 분말을 사용한 압분 코어 및 그 압분 코어의 제조 방법
JP6730785B2 (ja) メタルコンポジットコアの製造方法、及びリアクトルの製造方法
JP2008270539A (ja) 圧粉磁心とその製造方法、電動機およびリアクトル
TWI459411B (zh) 耐高溫絕緣組合物、絕緣導線及磁性元件
KR101893672B1 (ko) 금속 자성 분말 함유 시트, 인덕터의 제조 방법 및 인덕터
JP2020095988A (ja) 圧粉磁心
US20180315528A1 (en) Soft magnetic powder, magnetic core, method for manufacturing soft magnetic powder, and method for manufacturing magnetic core
JP2010183056A (ja) 軟磁性材料の製造方法、軟磁性材料、及び圧粉磁心
WO2022071290A1 (ja) 圧粉磁芯の製造方法及び圧粉磁芯
JP2002313632A (ja) 磁性素子およびその製造方法
JP7327070B2 (ja) コイル部品およびその製造方法
TW202113883A (zh) 電感元件及其製造方法
JP6615850B2 (ja) 複合磁性材料及びコアの製造方法
JP7066586B2 (ja) 複合磁性材料、メタルコンポジットコア、リアクトル、及びメタルコンポジットコアの製造方法
CN116313347B (zh) 一种制备电感器的复合材料、电感器及其制备方法
CN113272086B (zh) 磁性材料的制造方法、压粉磁芯的制造方法、线圈部件的制造方法、压粉磁芯、线圈部件以及造粒粉
JP6502173B2 (ja) リアクトル装置および電気・電子機器
CN108806921A (zh) 电感元件
CN115472374A (zh) 压粉磁芯及电子部件
JP2018168402A (ja) 磁心用粉末および圧粉磁心の製造方法
CN111816405A (zh) 电感元件
JP2021040083A (ja) 樹脂磁性コア
JP2001196217A (ja) 圧粉磁心の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 18028667

Country of ref document: US

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 21875591

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1