JPH07135106A - 磁 心 - Google Patents
磁 心Info
- Publication number
- JPH07135106A JPH07135106A JP6150208A JP15020894A JPH07135106A JP H07135106 A JPH07135106 A JP H07135106A JP 6150208 A JP6150208 A JP 6150208A JP 15020894 A JP15020894 A JP 15020894A JP H07135106 A JPH07135106 A JP H07135106A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- magnetic
- ferrite
- amorphous
- metal
- insulating film
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Pending
Links
- 230000005291 magnetic effect Effects 0.000 title claims abstract description 66
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 41
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 32
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 32
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 17
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 11
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims abstract description 4
- 239000005300 metallic glass Substances 0.000 claims description 23
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 claims description 22
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 claims description 19
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 claims description 19
- 238000000748 compression moulding Methods 0.000 claims description 11
- 229910018605 Ni—Zn Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052596 spinel Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000011029 spinel Substances 0.000 claims description 4
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910001035 Soft ferrite Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910001566 austenite Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052788 barium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052745 lead Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052712 strontium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910017518 Cu Zn Inorganic materials 0.000 claims 2
- 229910017752 Cu-Zn Inorganic materials 0.000 claims 2
- 229910017943 Cu—Zn Inorganic materials 0.000 claims 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims 1
- UCNNJGDEJXIUCC-UHFFFAOYSA-L hydroxy(oxo)iron;iron Chemical compound [Fe].O[Fe]=O.O[Fe]=O UCNNJGDEJXIUCC-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims 1
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 abstract description 9
- 238000000465 moulding Methods 0.000 abstract description 7
- 239000010408 film Substances 0.000 description 25
- 238000000034 method Methods 0.000 description 24
- 239000011162 core material Substances 0.000 description 10
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 7
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 6
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 4
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 4
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 4
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 4
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 3
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 229910001882 dioxygen Inorganic materials 0.000 description 3
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 3
- 229910000702 sendust Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000976 Electrical steel Inorganic materials 0.000 description 2
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000004455 differential thermal analysis Methods 0.000 description 2
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000007731 hot pressing Methods 0.000 description 2
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 2
- 229910001004 magnetic alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 description 2
- 239000013080 microcrystalline material Substances 0.000 description 2
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 2
- 238000010298 pulverizing process Methods 0.000 description 2
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 2
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- 238000009987 spinning Methods 0.000 description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 2
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 description 1
- 229910017061 Fe Co Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910005347 FeSi Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910017112 Fe—C Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910017262 Mo—B Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910018540 Si C Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910008423 Si—B Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910008458 Si—Cr Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000005856 abnormality Effects 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 150000004703 alkoxides Chemical class 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 239000012777 electrically insulating material Substances 0.000 description 1
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 1
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000002902 ferrimagnetic material Substances 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 238000009689 gas atomisation Methods 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 229910052746 lanthanum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 1
- 230000005389 magnetism Effects 0.000 description 1
- 229910001092 metal group alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000005011 phenolic resin Substances 0.000 description 1
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 1
- 235000019353 potassium silicate Nutrition 0.000 description 1
- 239000013558 reference substance Substances 0.000 description 1
- 230000002040 relaxant effect Effects 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011863 silicon-based powder Substances 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N sodium silicate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Si]([O-])=O NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 238000004781 supercooling Methods 0.000 description 1
- 239000000057 synthetic resin Substances 0.000 description 1
- 229920003002 synthetic resin Polymers 0.000 description 1
- 230000000930 thermomechanical effect Effects 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 238000009692 water atomization Methods 0.000 description 1
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
- H01F1/14—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
- H01F1/153—Amorphous metallic alloys, e.g. glassy metals
- H01F1/15358—Making agglomerates therefrom, e.g. by pressing
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
- Soft Magnetic Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 低温かつ高密度成形可能で、しかも磁気特性
の優れた磁性金属／絶縁膜複合粉末成形体による磁心を
提供する 【構成】 表面に酸化物材料からなる絶縁膜を形成した
非晶質の磁性金属原料粉末を加熱しながら圧縮成形して
これを磁心とした。
の優れた磁性金属／絶縁膜複合粉末成形体による磁心を
提供する 【構成】 表面に酸化物材料からなる絶縁膜を形成した
非晶質の磁性金属原料粉末を加熱しながら圧縮成形して
これを磁心とした。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、トランス・ノイズフィ
ルタ・平滑チョ−ク等に用いる磁心に関し、特にスィッ
チング電源等のパワ−エレクトロニクス機器に用いる、
高周波において透磁率及び飽和磁束密度が大きく損失が
小さい磁心に関するものである。
ルタ・平滑チョ−ク等に用いる磁心に関し、特にスィッ
チング電源等のパワ−エレクトロニクス機器に用いる、
高周波において透磁率及び飽和磁束密度が大きく損失が
小さい磁心に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、スイッチング電源等に用いる高周
波用磁心材料としては、電気抵抗が大きいために渦電流
損失が小さく、高周波における透磁率の低下が小さいと
いう理由から、フェライトを用いたものが多く使われて
きた。
波用磁心材料としては、電気抵抗が大きいために渦電流
損失が小さく、高周波における透磁率の低下が小さいと
いう理由から、フェライトを用いたものが多く使われて
きた。
【０００３】ところがフェライト材料は酸化物のフェリ
磁性体であるため、飽和磁束密度の面では満足できるも
のではなかった。
磁性体であるため、飽和磁束密度の面では満足できるも
のではなかった。
【０００４】一方硅素鋼・センダスト等に代表される磁
性金属材料は、飽和磁束密度の点ではフェライト材料の
２倍以上の値をもつ。ところがこれらの材料は電気抵抗
がフェライト材料に比べる極端に小さく、高周波での使
用に耐え得るものではなかった。
性金属材料は、飽和磁束密度の点ではフェライト材料の
２倍以上の値をもつ。ところがこれらの材料は電気抵抗
がフェライト材料に比べる極端に小さく、高周波での使
用に耐え得るものではなかった。
【０００５】磁性金属材料の高飽和磁束密度という特長
を生かし、電気抵抗を大きくしようとするものにたとえ
ば特開平４−２１７３９公報，特開平５−３６５１４公
報に示されているような金属／絶縁膜複合粉末成形体が
ある。これはセンダスト（ＦｅＳｉＡｌ合金）粉末の表
面を電気的絶縁の役割をもつ薄膜層で覆い、この絶縁膜
を破壊することなく圧縮成形することにより、フェライ
ト材料の高電気抵抗と磁性金属材料の高飽和磁束密度を
達成しようとするものである。
を生かし、電気抵抗を大きくしようとするものにたとえ
ば特開平４−２１７３９公報，特開平５−３６５１４公
報に示されているような金属／絶縁膜複合粉末成形体が
ある。これはセンダスト（ＦｅＳｉＡｌ合金）粉末の表
面を電気的絶縁の役割をもつ薄膜層で覆い、この絶縁膜
を破壊することなく圧縮成形することにより、フェライ
ト材料の高電気抵抗と磁性金属材料の高飽和磁束密度を
達成しようとするものである。
【０００６】さらに前記従来技術では、絶縁膜としてフ
ェライトを用いることにより、成形体の実効透磁率も大
きくできることも述べられている。
ェライトを用いることにより、成形体の実効透磁率も大
きくできることも述べられている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ところが一般に磁性金
属材料として用いられるセンダスト（ＦｅＳｉＡｌ合
金）粉末や硅素鋼（ＦｅＳｉ合金）粉末は硬くて脆い特
性を有しているため、圧縮成形を行う際には高温でのホ
ットプレスが必須であり、かつその場合においても高密
度成形が難しいという欠点を有していた。
属材料として用いられるセンダスト（ＦｅＳｉＡｌ合
金）粉末や硅素鋼（ＦｅＳｉ合金）粉末は硬くて脆い特
性を有しているため、圧縮成形を行う際には高温でのホ
ットプレスが必須であり、かつその場合においても高密
度成形が難しいという欠点を有していた。
【０００８】さらに結晶の金属粉末を圧縮成形するた
め、格子歪が生じ、磁歪の影響で磁気特性が損なわれる
という問題もあった。本発明は前記課題に鑑みてなされ
たものであり、低温かつ高密度成形可能で、しかも磁気
特性の優れた磁性金属／絶縁膜複合粉末成形体による磁
心を提供することを技術的課題とする。
め、格子歪が生じ、磁歪の影響で磁気特性が損なわれる
という問題もあった。本発明は前記課題に鑑みてなされ
たものであり、低温かつ高密度成形可能で、しかも磁気
特性の優れた磁性金属／絶縁膜複合粉末成形体による磁
心を提供することを技術的課題とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明は下記のような構成とした。すなわち、表面
に酸化物材料からなる絶縁膜を形成した非晶質の磁性金
属原料粉末（以下、磁性金属／絶縁膜複合粉末と称する
ことがある）を圧縮成形してこれを磁心とした。
め、本発明は下記のような構成とした。すなわち、表面
に酸化物材料からなる絶縁膜を形成した非晶質の磁性金
属原料粉末（以下、磁性金属／絶縁膜複合粉末と称する
ことがある）を圧縮成形してこれを磁心とした。
【００１０】なお、前記圧縮成形は加熱下で行うことが
好ましい。
好ましい。
【００１１】
【発明の具体的な説明】本発明の非晶質の磁性金属原料
粉末としては、最終製品（磁心）となった段階でも非晶
質状態を維持するものとしてＦｅ−Ｂ−Ｓｉ系，Ｆｅ−
Ｂ−Ｓｉ−Ｃ系，Ｆｅ−Ｂ−Ｓｉ−Ｃｒ系，Ｆｅ−Ｃｏ
−Ｂ−Ｓｉ系，Ｆｅ−Ｎｉ−Ｍｏ−Ｂ系等の非晶質磁性
金属粉末が挙げられる。また、最終的には結晶化温度以
上で熱処理することにより、微結晶が析出した状態にな
るものとしてＦｅ−Ａｌ−Ｓｉ−Ｎｂ−Ｂ系，Ｆｅ−Ｃ
ｕ−Ｎｂ−Ｓｉ−Ｂ系，Ｆｅ−Ｚｒ−Ｂ系，Ｆｅ−Ｔａ
−Ｃ系，Ｆｅ−Ｔａ−Ｎ系，Ｆｅ−Ｎｂ−Ｂ系等の非晶
質磁性金属粉末を例示できる。
粉末としては、最終製品（磁心）となった段階でも非晶
質状態を維持するものとしてＦｅ−Ｂ−Ｓｉ系，Ｆｅ−
Ｂ−Ｓｉ−Ｃ系，Ｆｅ−Ｂ−Ｓｉ−Ｃｒ系，Ｆｅ−Ｃｏ
−Ｂ−Ｓｉ系，Ｆｅ−Ｎｉ−Ｍｏ−Ｂ系等の非晶質磁性
金属粉末が挙げられる。また、最終的には結晶化温度以
上で熱処理することにより、微結晶が析出した状態にな
るものとしてＦｅ−Ａｌ−Ｓｉ−Ｎｂ−Ｂ系，Ｆｅ−Ｃ
ｕ−Ｎｂ−Ｓｉ−Ｂ系，Ｆｅ−Ｚｒ−Ｂ系，Ｆｅ−Ｔａ
−Ｃ系，Ｆｅ−Ｔａ−Ｎ系，Ｆｅ−Ｎｂ−Ｂ系等の非晶
質磁性金属粉末を例示できる。
【００１２】本発明の非晶質金属粉末は通常以下の２つ
の方法によって製造することができる。第１の方法は、
前記成分の金属溶湯を超急冷することにより直接非晶質
金属粉末を得る方法である。具体的な製造方法として
は、水アトマイズ法，ガスアトマイズ法，スプレ−法，
キャビテ−ション法，スパ−クエロ−ジョン法，回転液
中射出法等を例示できる。
の方法によって製造することができる。第１の方法は、
前記成分の金属溶湯を超急冷することにより直接非晶質
金属粉末を得る方法である。具体的な製造方法として
は、水アトマイズ法，ガスアトマイズ法，スプレ−法，
キャビテ−ション法，スパ−クエロ−ジョン法，回転液
中射出法等を例示できる。
【００１３】第２の方法は、前記成分の金属溶湯を超急
冷し非晶質金属薄帯あるいは非晶質金属フレ−クあるい
は非晶質金属線等の非晶質金属を得た後、これを粉砕す
る方法である。この場合の非晶質金属薄帯あるいは非晶
質金属フレ−クあるいは非晶質金属線等の製造方法とし
ては、単ロ−ル法，双ロ−ル法，遠心急冷法，回転液中
紡糸法等を例示できる。
冷し非晶質金属薄帯あるいは非晶質金属フレ−クあるい
は非晶質金属線等の非晶質金属を得た後、これを粉砕す
る方法である。この場合の非晶質金属薄帯あるいは非晶
質金属フレ−クあるいは非晶質金属線等の製造方法とし
ては、単ロ−ル法，双ロ−ル法，遠心急冷法，回転液中
紡糸法等を例示できる。
【００１４】またこれら非晶質金属の粉砕は、媒体撹拌
型ミル，振動ミル，ロ−ラ−ミル，ジェットミル等によ
り行うことができる。なお粉砕前に、この非晶質金属を
その結晶化温度より低い温度で熱処理してもよい。この
ように熱処理することにより非晶質金属が脆化し、粉砕
が行いやすくなる。
型ミル，振動ミル，ロ−ラ−ミル，ジェットミル等によ
り行うことができる。なお粉砕前に、この非晶質金属を
その結晶化温度より低い温度で熱処理してもよい。この
ように熱処理することにより非晶質金属が脆化し、粉砕
が行いやすくなる。
【００１５】前記第１あるいは第２の方法で得られた非
晶質金属粉末には、その表面に渦電流損失を低下させる
目的で前記従来技術で説明したような電気的絶縁膜を形
成して複合粉末成形体とする。ところがこのような絶縁
膜は非磁性材料でありしかも非晶質金属粉末の全表面に
形成されているため、磁束方向にも非磁性の絶縁膜が存
在することになり磁束の流れが妨げられ、複合粉末成形
体の実効透磁率は急激に低下し、パワ−エレクトロニク
ス機器の用途には利用不可能となる。したがって、この
絶縁膜は、磁性体であることが望ましいことを本発明者
は見い出した。
晶質金属粉末には、その表面に渦電流損失を低下させる
目的で前記従来技術で説明したような電気的絶縁膜を形
成して複合粉末成形体とする。ところがこのような絶縁
膜は非磁性材料でありしかも非晶質金属粉末の全表面に
形成されているため、磁束方向にも非磁性の絶縁膜が存
在することになり磁束の流れが妨げられ、複合粉末成形
体の実効透磁率は急激に低下し、パワ−エレクトロニク
ス機器の用途には利用不可能となる。したがって、この
絶縁膜は、磁性体であることが望ましいことを本発明者
は見い出した。
【００１６】ここで絶縁膜となる磁性をもつ電気的絶縁
体としては、ＭＦｅ2Ｏ4（ＭはＮｉ，Ｚｎ，Ｃｕ，Ｍ
ｎ，Ｍｇ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｌｉの中の少なくとも１種以
上）で表されるスピネル型フェライト、ＭＦｅ12０
19（ＭはＢａ，Ｐｂ，Ｓｒ，Ｃａ，Ｎｉ，Ｌａ，Ａｇの
中の少なくとも１種以上）で表される六方晶フェライ
ト、またはγ−Ｆｅ2Ｏ3、ＣｒＯ2等の酸化物を例示す
ることができるが、特に成形体の磁気特性を良好にする
という観点から、Ｎｉ−Ｚｎフェライト，Ｎｉ−Ｃｕ−
Ｚｎフェライト，Ｍｎ−Ｚｎフェライト，Ｍｇ−Ｃｕ−
Ｚｎフェライト，Ｍｎ−Ｍｇフェライト等のスピネル型
ソフトフェライトであることが好ましい。
体としては、ＭＦｅ2Ｏ4（ＭはＮｉ，Ｚｎ，Ｃｕ，Ｍ
ｎ，Ｍｇ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｌｉの中の少なくとも１種以
上）で表されるスピネル型フェライト、ＭＦｅ12０
19（ＭはＢａ，Ｐｂ，Ｓｒ，Ｃａ，Ｎｉ，Ｌａ，Ａｇの
中の少なくとも１種以上）で表される六方晶フェライ
ト、またはγ−Ｆｅ2Ｏ3、ＣｒＯ2等の酸化物を例示す
ることができるが、特に成形体の磁気特性を良好にする
という観点から、Ｎｉ−Ｚｎフェライト，Ｎｉ−Ｃｕ−
Ｚｎフェライト，Ｍｎ−Ｚｎフェライト，Ｍｇ−Ｃｕ−
Ｚｎフェライト，Ｍｎ−Ｍｇフェライト等のスピネル型
ソフトフェライトであることが好ましい。
【００１７】またこれら磁性絶縁膜の製造法としては、
絶縁膜構成金属元素を含んだ非晶質金属粉末を酸素ガス
雰囲気中で熱処理し直接目的の酸化膜を形成する方法、
絶縁膜構成金属（イオン）を含む溶液中に非晶質金属粉
末を浸漬することにより金属（イオン）を吸着し、これ
を酸素ガス雰囲気中で熱処理することにより目的の酸化
膜を形成する方法、絶縁膜構成金属の酸化物ゲルを調製
し、非晶質金属粉末をこのゲル中に浸漬することにより
金属酸化物ゲルを粉末表面に付着させ、これを酸素ガス
中で熱処理することにより目的の酸化膜を形成する方
法、絶縁膜構成金属イオンを含んだ溶液に非晶質金属粉
末を浸し、酸化することにより粉末表面に目的の酸化膜
を形成する方法等を挙げることができる。
絶縁膜構成金属元素を含んだ非晶質金属粉末を酸素ガス
雰囲気中で熱処理し直接目的の酸化膜を形成する方法、
絶縁膜構成金属（イオン）を含む溶液中に非晶質金属粉
末を浸漬することにより金属（イオン）を吸着し、これ
を酸素ガス雰囲気中で熱処理することにより目的の酸化
膜を形成する方法、絶縁膜構成金属の酸化物ゲルを調製
し、非晶質金属粉末をこのゲル中に浸漬することにより
金属酸化物ゲルを粉末表面に付着させ、これを酸素ガス
中で熱処理することにより目的の酸化膜を形成する方
法、絶縁膜構成金属イオンを含んだ溶液に非晶質金属粉
末を浸し、酸化することにより粉末表面に目的の酸化膜
を形成する方法等を挙げることができる。
【００１８】なお磁性絶縁膜を形成する前に、非晶質金
属粉末の表面酸化膜を除去する目的で水素等の還元性ガ
ス中で結晶化温度以下の熱処理を行ってもよい。上記磁
性金属／絶縁膜複合粉末の圧縮成形を行う際、本発明で
は結晶化温度近傍における非晶質金属の粘性流動による
変形を利用する。したがって、急速加熱・急速冷却の成
形であることが望まれ、その方法としてはホットプレス
法，放電プラズマ法，ＨＩＰ法等を例示することができ
る。
属粉末の表面酸化膜を除去する目的で水素等の還元性ガ
ス中で結晶化温度以下の熱処理を行ってもよい。上記磁
性金属／絶縁膜複合粉末の圧縮成形を行う際、本発明で
は結晶化温度近傍における非晶質金属の粘性流動による
変形を利用する。したがって、急速加熱・急速冷却の成
形であることが望まれ、その方法としてはホットプレス
法，放電プラズマ法，ＨＩＰ法等を例示することができ
る。
【００１９】なお、ここで結晶化温度とは、過冷却等に
より非晶質状態にある物質を加熱した場合に、物質構成
原子の再配列が生じ、結晶化転移が起こる温度のことで
ある。
より非晶質状態にある物質を加熱した場合に、物質構成
原子の再配列が生じ、結晶化転移が起こる温度のことで
ある。
【００２０】成形温度および成形圧力は、用いる磁性金
属／絶縁膜複合粉末によって変化するので一概に規定で
きないが、成形温度は、非晶質状態の粘性流動を利用す
るので非晶質磁性合金の結晶化温度以上に昇温してはな
らず、好ましくは１００℃以上でかつ磁性合金の結晶化
温度以下の温度であり、特に好ましくは（結晶化温度−
１００℃）〜（結晶化温度−５℃）の範囲である。
属／絶縁膜複合粉末によって変化するので一概に規定で
きないが、成形温度は、非晶質状態の粘性流動を利用す
るので非晶質磁性合金の結晶化温度以上に昇温してはな
らず、好ましくは１００℃以上でかつ磁性合金の結晶化
温度以下の温度であり、特に好ましくは（結晶化温度−
１００℃）〜（結晶化温度−５℃）の範囲である。
【００２１】成形圧力は１００〜２０，０００ｋｇ／ｃ
ｍ2であることが望ましい。これ以上の圧力では金型の
耐久性に支障が生じ、これ以下の圧力では圧縮成形が困
難になるためである。
ｍ2であることが望ましい。これ以上の圧力では金型の
耐久性に支障が生じ、これ以下の圧力では圧縮成形が困
難になるためである。
【００２２】また磁気特性が劣化するため、圧縮成形の
際には結合材，潤滑材等の添加材は用いない方が望まし
いが、必要な場合には、無機系として水ガラス，金属ア
ルコキシド，セラミック超微粉末 等を、有機系として
フェノ−ル樹脂，エポキシ樹脂 等を少量用いることも
できる。
際には結合材，潤滑材等の添加材は用いない方が望まし
いが、必要な場合には、無機系として水ガラス，金属ア
ルコキシド，セラミック超微粉末 等を、有機系として
フェノ−ル樹脂，エポキシ樹脂 等を少量用いることも
できる。
【００２３】本発明の磁性金属粉末として微結晶材料を
用いた際の結晶化熱処理は、圧縮成形後に真空中あるい
はアルゴンガスもしくは窒素ガス等の不活性ガスあるい
は空気等の酸化性ガス中で行う。この熱処理条件として
は、熱処理温度として結晶化温度以上、熱処理時間とし
ては、０．１〜１０時間程度、好ましくは０．５〜５時
間程度である。
用いた際の結晶化熱処理は、圧縮成形後に真空中あるい
はアルゴンガスもしくは窒素ガス等の不活性ガスあるい
は空気等の酸化性ガス中で行う。この熱処理条件として
は、熱処理温度として結晶化温度以上、熱処理時間とし
ては、０．１〜１０時間程度、好ましくは０．５〜５時
間程度である。
【００２４】一方磁性金属粉末として非晶質材料を用い
た際にも、歪み緩和による磁気特性の向上を目的として
熱処理を行ってもよい。この場合、熱処理温度は結晶化
温度以下で行う必要がある。熱処理雰囲気および時間は
微結晶材料の場合と同様である。
た際にも、歪み緩和による磁気特性の向上を目的として
熱処理を行ってもよい。この場合、熱処理温度は結晶化
温度以下で行う必要がある。熱処理雰囲気および時間は
微結晶材料の場合と同様である。
【００２５】以下実施例をあげて本発明をさらに具体的
に説明する。
に説明する。
【００２６】
（実験例１）微結晶材料として用いられるＦｅ66Ｓｉ14
Ａｌ8Ｎｂ3Ｂ9（数値は原子％）非晶質磁性金属の変形
能について実験を行った結果について以下に示す。
Ａｌ8Ｎｂ3Ｂ9（数値は原子％）非晶質磁性金属の変形
能について実験を行った結果について以下に示す。
【００２７】まず片ロ−ル法によって製造した上記合金
の非晶質薄帯（幅２．８ｍｍ，厚さ１７μｍ）を熱機械
分析装置を用いて、加重５０ｇ，昇温速度１０℃／ｍｉ
ｎの条件で歪測定を行った。この結果より熱膨張分を差
し引いた非晶質金属の変形による正味の歪速度を求め、
これより粘性係数ηを算出した。この温度依存性を図１
に示す。
の非晶質薄帯（幅２．８ｍｍ，厚さ１７μｍ）を熱機械
分析装置を用いて、加重５０ｇ，昇温速度１０℃／ｍｉ
ｎの条件で歪測定を行った。この結果より熱膨張分を差
し引いた非晶質金属の変形による正味の歪速度を求め、
これより粘性係数ηを算出した。この温度依存性を図１
に示す。
【００２８】温度の上昇とともにηは１０13ＮＳ／ｍ2
程度の値から１０11ＮＳ／ｍ2台の値まで大幅に減少し
最小値をとった後、さらに温度が増加するとηも増加す
る。ηが最小値を示す温度は、昇温速度１０℃／ｍｉｎ
で行った示差熱分析による結晶化発熱ピ−クと良い一致
を示し、これ以降のηの急激な上昇は、磁性金属の非晶
質からの結晶化の進行に対応する。
程度の値から１０11ＮＳ／ｍ2台の値まで大幅に減少し
最小値をとった後、さらに温度が増加するとηも増加す
る。ηが最小値を示す温度は、昇温速度１０℃／ｍｉｎ
で行った示差熱分析による結晶化発熱ピ−クと良い一致
を示し、これ以降のηの急激な上昇は、磁性金属の非晶
質からの結晶化の進行に対応する。
【００２９】すなわちこの磁性金属合金は非晶質状態に
おいて温度の上昇とともに急激に変形しやすくなるが、
その高い変形能はさらに温度が上昇し結晶化が起こると
失われることがわかる。
おいて温度の上昇とともに急激に変形しやすくなるが、
その高い変形能はさらに温度が上昇し結晶化が起こると
失われることがわかる。
【００３０】この高い変形能を利用することにより、こ
の温度近辺で高密度焼結を実現できることがわかる。
の温度近辺で高密度焼結を実現できることがわかる。
【００３１】ここで示差熱分析とは、測定試料と基準物
質（測定温度範囲内で熱的異常を示さない物質。本測定
ではアルミナ粉末を用いた）を一定の温度上昇率で加熱
し、両者の間に生じる温度差から試料の熱的性質を解析
する方法であり、本実施例の測定ではセイコー電子工業
株式会社製ＴＧ／ＤＴＡ２００を用いた。
質（測定温度範囲内で熱的異常を示さない物質。本測定
ではアルミナ粉末を用いた）を一定の温度上昇率で加熱
し、両者の間に生じる温度差から試料の熱的性質を解析
する方法であり、本実施例の測定ではセイコー電子工業
株式会社製ＴＧ／ＤＴＡ２００を用いた。
【００３２】（実験例２）非晶質材料として用いられる
Ｆｅ78Ｓｉ9Ｂ13（数値は原子％）非晶質薄帯について
も同様な歪測定を行った。結果を図１にあわせて示す。
Ｆｅ78Ｓｉ9Ｂ13（数値は原子％）非晶質薄帯について
も同様な歪測定を行った。結果を図１にあわせて示す。
【００３３】本実験例２によれば、実験例１の場合と同
様に結晶化温度近傍で粘性係数ηは極小値をもち、この
温度近傍での高い変形能を利用すれば、高密度焼結が可
能となることがわかる。
様に結晶化温度近傍で粘性係数ηは極小値をもち、この
温度近傍での高い変形能を利用すれば、高密度焼結が可
能となることがわかる。
【００３４】（磁心の製造工程）次に、実験例１に説明
した片ロ−ル法を用いて、Ｆｅ，Ｓｉ，Ａｌ，Ｎｂ，Ｂ
を含有する溶湯からアルゴンガス１気圧雰囲気中でＦｅ
66Ｓｉ14Ａｌ8Ｎｂ3Ｂ9（数値は原子％）非晶質磁性金
属薄帯（幅２．８ｍｍ，厚さ１７μｍ）を得た。
した片ロ−ル法を用いて、Ｆｅ，Ｓｉ，Ａｌ，Ｎｂ，Ｂ
を含有する溶湯からアルゴンガス１気圧雰囲気中でＦｅ
66Ｓｉ14Ａｌ8Ｎｂ3Ｂ9（数値は原子％）非晶質磁性金
属薄帯（幅２．８ｍｍ，厚さ１７μｍ）を得た。
【００３５】この非晶質磁性金属薄帯を結晶化温度以下
の３５０℃窒素ガスの存在下で、約１時間熱処理し脆化
を行った。そして脆化処理した非晶質薄帯を媒体撹拌型
ミルを用いて粉砕し粉末とした。得られた非晶質粉末を
４００℃水素ガスの存在下で約１時間還元処理した後、
Ｎｉ−Ｚｎ−Ｆｅ酸化物ゲル（溶媒：エチレングリコ−
ル）に浸し、粉末表面にＮｉ−Ｚｎ−Ｆｅ酸化物ゲルを
付着させた。この粉末を空気中４５０℃で約３時間熱処
理することにより非晶質粉末表面にＮｉ−Ｚｎフェライ
ト磁性絶縁膜を形成した。
の３５０℃窒素ガスの存在下で、約１時間熱処理し脆化
を行った。そして脆化処理した非晶質薄帯を媒体撹拌型
ミルを用いて粉砕し粉末とした。得られた非晶質粉末を
４００℃水素ガスの存在下で約１時間還元処理した後、
Ｎｉ−Ｚｎ−Ｆｅ酸化物ゲル（溶媒：エチレングリコ−
ル）に浸し、粉末表面にＮｉ−Ｚｎ−Ｆｅ酸化物ゲルを
付着させた。この粉末を空気中４５０℃で約３時間熱処
理することにより非晶質粉末表面にＮｉ−Ｚｎフェライ
ト磁性絶縁膜を形成した。
【００３６】得られたＮｉ−Ｚｎフェライト／非晶質金
属複合粉末を放電プラズマ法により、４５０℃，３００
０ｋｇ／ｃｍ2の圧力で４分間圧縮成形を行い、外径φ
２０ｍｍ×内径φ８ｍｍ×高さ５ｍｍのリング状成形体
を得た。このリング状成形体を合成樹脂からなるケース
に収容して磁心とした。
属複合粉末を放電プラズマ法により、４５０℃，３００
０ｋｇ／ｃｍ2の圧力で４分間圧縮成形を行い、外径φ
２０ｍｍ×内径φ８ｍｍ×高さ５ｍｍのリング状成形体
を得た。このリング状成形体を合成樹脂からなるケース
に収容して磁心とした。
【００３７】以上の実施例からも明らかなように、磁性
絶縁材料で覆われた非晶質状態を含む磁性金属粉末を用
いることにより、低温で高密度焼結可能で、かつ高周波
において磁気特性のきわめて優れた磁心材料を提供する
ことが可能になる。
絶縁材料で覆われた非晶質状態を含む磁性金属粉末を用
いることにより、低温で高密度焼結可能で、かつ高周波
において磁気特性のきわめて優れた磁心材料を提供する
ことが可能になる。
【００３８】
【発明の効果】本発明によれば、低温で高密度焼結可能
で、かつ高周波において磁気特性のきわめて優れた磁心
材料を得ることができる。
で、かつ高周波において磁気特性のきわめて優れた磁心
材料を得ることができる。
【図１】 実施例におけるＦｅＳｉＡｌＮｂＢ非晶質磁
性金属及びＦｅＳｉＢ非晶質磁性金属の粘性係数ηの温
度依存性を示す図
性金属及びＦｅＳｉＢ非晶質磁性金属の粘性係数ηの温
度依存性を示す図
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ２２Ｃ 33/02 Ｊ Ｈ０１Ｆ 27/255 41/02 Ｄ 8019−5Ｅ C2
Claims (5)
- 【請求項１】 表面に酸化物材料からなる絶縁膜を形成
した非晶質の磁性金属原料粉末を圧縮成形してなる磁
心。 - 【請求項２】 前記圧縮成形を加熱下で行う請求項１記
載の磁心。 - 【請求項３】 前記絶縁膜は、ＭＦｅ2Ｏ4（ＭはＮｉ，
Ｚｎ，Ｃｕ，Ｍｎ，Ｍｇ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｌｉの中の少な
くとも１種以上）で表されるスピネル型フェライト、Ｍ
Ｆｅ12０19（ＭはＢａ，Ｐｂ，Ｓｒ，Ｃａ，Ｎｉ，Ｌ
ａ，Ａｇの中の少なくとも１種以上）で表される六方晶
フェライト、またはγ−Ｆｅ2Ｏ3、ＣｒＯ2等の磁性酸
化物であることを特徴とする請求項１または２記載の磁
心。 - 【請求項４】 前記絶縁膜はＮｉ−Ｚｎフェライト，Ｎ
ｉ−Ｃｕ−Ｚｎフェライト，Ｍｎ−Ｚｎフェライト，Ｍ
ｇ−Ｃｕ−ＺｎフェライトまたはＭｎ−Ｍｇフェライト
等のスピネル型ソフトフェライトであることを特徴とす
る請求項１または２記載の磁心。 - 【請求項５】 前記圧縮成形時の加熱温度は、１００℃
以上で前記非晶質金属の結晶化温度以下の温度であるこ
とを特徴とする請求項１または２記載の磁心。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6150208A JPH07135106A (ja) | 1993-06-30 | 1994-06-30 | 磁 心 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5-162791 | 1993-06-30 | ||
| JP16279193 | 1993-06-30 | ||
| JP6150208A JPH07135106A (ja) | 1993-06-30 | 1994-06-30 | 磁 心 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07135106A true JPH07135106A (ja) | 1995-05-23 |
Family
ID=26479896
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6150208A Pending JPH07135106A (ja) | 1993-06-30 | 1994-06-30 | 磁 心 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07135106A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006004957A (ja) * | 2003-06-12 | 2006-01-05 | Nec Tokin Corp | コイル部品及びコイル部品製造方法 |
| US7179337B2 (en) | 2002-10-25 | 2007-02-20 | Denso Corporation | Method for producing a soft magnetic material |
| JP2008174814A (ja) * | 2007-01-22 | 2008-07-31 | Nissan Motor Co Ltd | アモルファス金属成形体及びその製造方法 |
| JP2010034102A (ja) * | 2008-07-25 | 2010-02-12 | Toko Inc | 複合磁性粘土材とそれを用いた磁性コアおよび磁性素子 |
| JP2012509589A (ja) * | 2008-11-24 | 2012-04-19 | イーエムダブリュ カンパニー リミテッド | 高周波用フェライトおよびフェライトの製造方法 |
| CN103915231A (zh) * | 2014-03-03 | 2014-07-09 | 郑州大学 | 具高饱和磁感应强度的铁基非晶-纳米晶态软磁合金及其应用 |
| CN107967976A (zh) * | 2016-10-20 | 2018-04-27 | 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 | 非晶磁粉芯前驱体颗粒、非晶磁粉芯及其制备方法 |
| US10832840B2 (en) | 2015-12-24 | 2020-11-10 | Denso Corporation | Powder for dust cores, method for producing same, dust core and method for producing dust core |
| US10910141B2 (en) | 2017-08-09 | 2021-02-02 | Taiyo Yuden Co., Ltd. | Coil component |
-
1994
- 1994-06-30 JP JP6150208A patent/JPH07135106A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7179337B2 (en) | 2002-10-25 | 2007-02-20 | Denso Corporation | Method for producing a soft magnetic material |
| JP2006004957A (ja) * | 2003-06-12 | 2006-01-05 | Nec Tokin Corp | コイル部品及びコイル部品製造方法 |
| JP2008174814A (ja) * | 2007-01-22 | 2008-07-31 | Nissan Motor Co Ltd | アモルファス金属成形体及びその製造方法 |
| JP2010034102A (ja) * | 2008-07-25 | 2010-02-12 | Toko Inc | 複合磁性粘土材とそれを用いた磁性コアおよび磁性素子 |
| JP2012509589A (ja) * | 2008-11-24 | 2012-04-19 | イーエムダブリュ カンパニー リミテッド | 高周波用フェライトおよびフェライトの製造方法 |
| CN103915231A (zh) * | 2014-03-03 | 2014-07-09 | 郑州大学 | 具高饱和磁感应强度的铁基非晶-纳米晶态软磁合金及其应用 |
| US10832840B2 (en) | 2015-12-24 | 2020-11-10 | Denso Corporation | Powder for dust cores, method for producing same, dust core and method for producing dust core |
| CN107967976A (zh) * | 2016-10-20 | 2018-04-27 | 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 | 非晶磁粉芯前驱体颗粒、非晶磁粉芯及其制备方法 |
| US10910141B2 (en) | 2017-08-09 | 2021-02-02 | Taiyo Yuden Co., Ltd. | Coil component |
| US11600425B2 (en) | 2017-08-09 | 2023-03-07 | Taiyo Yuden Co., Ltd. | Coil component |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US11145448B2 (en) | Soft magnetic alloy powder, dust core, and magnetic component | |
| US11081266B2 (en) | Soft magnetic alloy powder, dust core, and magnetic component | |
| EP0401835B1 (en) | A magnetic material | |
| CN103540872B (zh) | 软磁性合金及使用该软磁性合金的磁气部件以及它们的制造方法 | |
| JP3624681B2 (ja) | 複合磁性材料およびその製造方法 | |
| TW201817895A (zh) | 軟磁性合金及磁性部件 | |
| JP5919144B2 (ja) | 圧粉磁心用鉄粉および圧粉磁心の製造方法 | |
| Luborsky et al. | The role of amorphous materials in the magnetics industry | |
| JP3059187B2 (ja) | 軟磁性合金、その製造方法および磁心 | |
| KR20070011604A (ko) | 변류기 코어 및 변류기 코어 제작 방법 | |
| JPH07135106A (ja) | 磁 心 | |
| KR19990023849A (ko) | 벌크 자심 및 적층 자심 | |
| JPH02149650A (ja) | 希土類永久磁石合金及びその製造方法 | |
| US20040173287A1 (en) | Coated ferromagnetic particles and compositions containing the same | |
| EP3605567B1 (en) | Powder magnetic core with attached terminals and method for manufacturing the same | |
| EP1675137A1 (en) | Process for producing soft magnetism material, soft magnetism material and powder magnetic core | |
| JPS59179729A (ja) | 非晶質合金圧粉磁心 | |
| Aradhya et al. | Recent Trends in Development of Soft Magnetic Material for Power Electronics Applications: A Review | |
| Miyazaki et al. | Magnetic properties of rapidly quenched Fe—Si alloys | |
| JPH05251224A (ja) | 複合磁性材料 | |
| JPS6238411B2 (ja) | ||
| KR102690071B1 (ko) | 인덕터 | |
| JP7016713B2 (ja) | 圧粉磁心および磁心用粉末 | |
| JPS62177146A (ja) | 永久磁石材料の製造方法 | |
| JPH05267036A (ja) | 複合磁性材料 |