特許 6314020 ナノ結晶軟磁性合金粉末を用いた圧粉磁芯とその製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6314020

(24)【登録日】2018年3月30日

(45)【発行日】2018年4月18日

(54)【発明の名称】ナノ結晶軟磁性合金粉末を用いた圧粉磁芯とその製造方法

(51)【国際特許分類】

   H01F 1/22 20060101AFI20180409BHJP

   H01F 1/153 20060101ALI20180409BHJP

   H01F 27/255 20060101ALI20180409BHJP

   H01F 41/02 20060101ALI20180409BHJP

【ＦＩ】

   H01F1/22

   H01F1/153 133

   H01F27/24 D

   H01F41/02 D

【請求項の数】7

【全頁数】10

(21)【出願番号】特願2014-77978(P2014-77978)

(22)【出願日】2014年4月4日

(65)【公開番号】特開2015-201481(P2015-201481A)

(43)【公開日】2015年11月12日

【審査請求日】2017年3月3日

(73)【特許権者】

【識別番号】000134257

【氏名又は名称】株式会社トーキン

(74)【代理人】

【識別番号】100077838

【弁理士】

【氏名又は名称】池田 憲保

(74)【代理人】

【識別番号】100129023

【弁理士】

【氏名又は名称】佐々木 敬

(72)【発明者】

【氏名】金森 悠

(72)【発明者】

【氏名】佐竹 芳

(72)【発明者】

【氏名】浦田 顕理

(72)【発明者】

【氏名】千葉 美帆

【審査官】 井上 健一

(56)【参考文献】

【文献】 米国特許出願公開第２０１１／０２８５４８６（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 国際公開第２０１０／０８４８１２（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２０１２−１３６７７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−１９６２１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−３０２４２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−１１８４８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−０７７８４５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−００４３９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−１５０２５７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｆ １／２２

Ｈ０１Ｆ １／１５３

Ｈ０１Ｆ ２７／２５５

Ｈ０１Ｆ ４１／０２

Ｂ２２Ｆ １／００

Ｂ２２Ｆ ３／００

Ｂ２２Ｆ ３／０２

Ｂ２２Ｆ ３／２４

Ｃ２２Ｃ ３８／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

αＦｅ（−Ｓｉ）結晶相を有するナノ結晶軟磁性合金粉末と、前記ナノ結晶軟磁性合金粉末よりも平均粒子径が小さい軟磁性金属微粉末と、バインダーを含む圧粉磁芯であって、
前記圧粉磁芯の断面において、
前記軟磁性金属微粉末の平均粒子径を直径とする円が、前記ナノ結晶軟磁性合金粉末の粒子断面の外周に密接して配列できる最大数をＮｓとし、
前記ナノ結晶軟磁性合金粉末の前記粒子断面の外周から前記ナノ結晶軟磁性合金粉末の前記粒子断面の円相当径の０．２倍の長さの距離範囲に、少なくとも一部が含まれる前記軟磁性金属微粉末の粒子の数をＮとしたとき、
Ｎ／Ｎｓの平均値が０．５以上０．９以下であることを特徴とする圧粉磁芯。

【請求項2】

前記ナノ結晶軟磁性合金粉末の平均粒子径に対する前記軟磁性金属微粉末の平均粒子径の比が、０．０４以上０．１５以下である請求項１に記載の圧粉磁芯。

【請求項3】

前記ナノ結晶軟磁性合金粉末の平均粒子径は、４０μｍを超え６０μｍ未満である請求項１または２に記載の圧粉磁芯。

【請求項4】

前記ナノ結晶軟磁性合金粉末の含有量に対する前記軟磁性金属微粉末の添加量が、質量比において１ｍａｓｓ％を超え１５ｍａｓｓ％未満である請求項１乃至３のいずれかに記載の圧粉磁芯。

【請求項5】

前記軟磁性金属微粉末の主たる成分が、Ｆｅである請求項１乃至４のいずれかに記載の圧粉磁芯。

【請求項6】

前記ナノ結晶軟磁性合金粉末の組成が、組成式Ｆｅ_ａＢ_ｂＳｉ_ｃＰ_ｘＣ_ｙＣｕ_ｚで表され、
７９．０≦ａ≦８６．０、５．０≦ｂ≦１３．０、０．０≦ｃ≦８．０、１．０≦ｘ≦１０．０、０．０≦ｙ≦５．０、０．４≦ｚ≦１．４および０．０６≦ｚ／ｘ≦１．２０で、
Ｆｅの一部をＴｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｗ、Ｃｒ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ａｌ、Ｍｎ、Ｚｎ、Ｓ、Ｓｎ、Ａｓ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｎ、Ｏ、Ｃａ、Ｖ、Ｍｇおよび希土類元素、貴金属元素のうち１種類以上の元素で、組成全体の３ａｔ％以下を置換し、Ｆｅとの合計が７９．０ａｔ％以上、８６．０ａｔ％以下である請求項１乃至５のいずれかに記載の圧粉磁芯。

【請求項7】

熱処理によりナノ結晶を析出させるアモルファス相の軟磁性合金粉末と、バインダーを混合して前記軟磁性合金粉末の表面に前記バインダーを付着させ、
前記バインダーを付着させた前記軟磁性合金粉末と、前記軟磁性合金粉末よりも平均粒子径が小さい軟磁性金属微粉末とを混合して、前記軟磁性合金粉末の粒子表面に前記バインダーを介して前記軟磁性金属微粉末を付着させ、
前記軟磁性金属微粉末が付着した前記軟磁性合金粉末に、バインダーを追加し、混合して造粒粉を作製し、
前記造粒粉を金型に充填して加圧成形により圧粉体を作製し、
前記圧粉体を熱処理して前記軟磁性合金粉末にαＦｅ（−Ｓｉ）結晶相を析出させることを特徴とする圧粉磁芯の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、トランス、チョークコイル、リアクトル等のインダクタに用いられる、ナノ結晶軟磁性合金粉末を用いた圧粉磁芯とその製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

アモルファス相の軟磁性合金粉末と絶縁性のバインダーを用いた圧粉磁芯は、飽和磁束密度が大きく比透磁率が高い優れた軟磁気特性を有するので、磁芯の小型化とコア損失の低減が可能である。

【0003】

特許文献１では、非晶質軟磁性合金からなる粉末Ａと軟磁性合金微細粉末Ｂと結合材とを混合し、加圧成形して得られる圧粉磁芯において、粉末Ａの粒度分布の最頻値が粉末Ｂのそれの５倍以上であり、かつ粉末Ａと粉末Ｂの体積の和全体に対する粉末Ｂの体積百分率が３％以上５０％以下とすることにより、金型の耐久性の問題から大きな成形圧が適用できなかった複雑な形状においても、成形圧を低下させつつ成形密度を高くし、高飽和磁束密度、低損失の圧粉磁芯を得る技術が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００１−１９６２１６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

熱処理によってアモルファス相中に微細なαＦｅ（−Ｓｉ）結晶相を析出させるナノ結晶軟磁性合金粉末を圧粉磁芯に使用する場合、アモルファス相の軟磁性合金粉末と軟磁性金属微粉末をバインダーと共に混合して加圧成形した後に、微細なαＦｅ（−Ｓｉ）結晶相を析出させる熱処理を行う必要がある。

【0006】

軟磁性金属微粉末は、αＦｅ（−Ｓｉ）結晶相の析出に伴って発生する熱の放散性を改善するが、ナノ結晶軟磁性合金粉末と比較して粒子サイズに起因するヒステリシス損失が大きいため、多量に混合すると、圧粉磁芯全体のコア損失が増加する問題がある。

【0007】

したがって、コア損失を増加させないためには、軟磁性金属微粉末の量は少ない方が良いが、一方でαＦｅ（−Ｓｉ）結晶相の析出に伴って発生する熱の放散性が悪くなるため、過加熱や熱暴走によってＦｅ−Ｂ相やＦｅ−Ｐ相などの化合物相が析出し易くなり、軟磁気特性が劣化してコア損失が増加する問題がある。

【0008】

本発明の課題は、ナノ結晶軟磁性合金粉末を用いたコア損失の小さい圧粉磁芯とその製造方法を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0009】

上記の目的を達成するため、本発明は、αＦｅ（−Ｓｉ）結晶相を有するナノ結晶軟磁性合金粉末と、前記ナノ結晶軟磁性合金粉末よりも平均粒子径が小さい軟磁性金属微粉末と、バインダーを含む圧粉磁芯であって、前記圧粉磁芯の断面において、前記軟磁性金属微粉末の平均粒子径を直径とする円が、前記ナノ結晶軟磁性合金粉末の粒子断面の外周に密接して配列できる最大数をＮｓとし、前記ナノ結晶軟磁性合金粉末の前記粒子断面の外周から前記ナノ結晶軟磁性合金粉末の前記粒子断面の円相当径の０．２倍の長さの距離範囲に、少なくとも一部が含まれる前記軟磁性金属微粉末の粒子の数をＮとしたとき、Ｎ／Ｎｓの平均値が０．５以上０．９以下であることを特徴とする。

【0010】

本発明では、前記ナノ結晶軟磁性合金粉末の平均粒子径に対する前記軟磁性金属微粉末の平均粒子径の比が、０．０４以上０．１５以下であることが望ましい。

【0011】

また本発明では、前記ナノ結晶軟磁性合金粉末の平均粒子径は、４０μｍを超え６０μｍ未満であることが望ましい。

【0012】

さらに本発明では、前記ナノ結晶軟磁性合金粉末の含有量に対する前記軟磁性金属微粉末の添加量が、質量比において１ｍａｓｓ％を超え１５ｍａｓｓ％未満であることが望ましい。

【0013】

本発明においては、前記軟磁性金属微粉末の主たる成分が、Ｆｅであることが望ましい。

【0014】

また、前記ナノ結晶軟磁性合金粉末の組成が、組成式Ｆｅ_ａＢ_ｂＳｉ_ｃＰ_ｘＣ_ｙＣｕ_ｚで表され、７９．０≦ａ≦８６．０、５．０≦ｂ≦１３．０、０．０≦ｃ≦８．０、１．０≦ｘ≦１０．０、０．０≦ｙ≦５．０、０．４≦ｚ≦１．４および０．０６≦ｚ／ｘ≦１．２０で、Ｆｅの一部をＴｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｗ、Ｃｒ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ａｌ、Ｍｎ、Ｚｎ、Ｓ、Ｓｎ、Ａｓ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｎ、Ｏ、Ｃａ、Ｖ、Ｍｇおよび希土類元素、貴金属元素のうち１種類以上の元素で、組成全体の３ａｔ％以下を置換し、Ｆｅとの合計が７９．０ａｔ％以上、８６．０ａｔ％以下であることが望ましい。

【0015】

本発明の圧粉磁芯の製造方法は、熱処理によりナノ結晶を析出させるアモルファス相の軟磁性合金粉末と、バインダーを混合して前記軟磁性合金粉末の表面に前記バインダーを付着させ、前記バインダーを付着させた前記軟磁性合金粉末と、前記軟磁性合金粉末よりも平均粒子径が小さい軟磁性金属微粉末とを混合して、前記軟磁性合金粉末の粒子表面に前記バインダーを介して前記軟磁性金属微粉末を付着させ、前記軟磁性金属微粉末が付着した前記軟磁性合金粉末に、バインダーを追加し、混合して造粒粉を作製し、前記造粒粉を金型に充填して加圧成形により圧粉体を作製し、前記圧粉体を熱処理して前記軟磁性合金粉末にαＦｅ（−Ｓｉ）結晶相を析出させることを特徴とする。

【発明の効果】

【0016】

本発明の圧粉磁芯は、ナノ結晶軟磁性合金粉末の粒子が、軟磁性金属微粉末で囲まれている構造を有し、断面におけるＮ／Ｎｓの平均値を、０．５以上０．９以下とすることで、αＦｅ（−Ｓｉ）結晶相の析出による発熱量の効果的な放散を可能とする。これにより過加熱や熱暴走が起こりにくくなって化合物相の析出が抑制され、ナノ結晶軟磁性合金粉末が有している優れた軟磁性特性が得られる。

【0017】

また本発明の圧粉磁芯の製造方法は、最初にアモルファス相の軟磁性合金粉末の粒子表面をバインダーで覆い、次いで軟磁性金属微粉末を添加して混合することでアモルファス相の軟磁性合金粉末の粒子表面に軟磁性金属微粉末を付着させる工程を有することを特徴とする。これにより、断面におけるＮ／Ｎｓの平均値が０．５以上０．９以下の圧粉磁芯が、質量比で１ｍａｓｓ％を超え１５ｍａｓｓ％未満の少量の軟磁性金属微粉末の添加で得られるため、軟磁性金属微粉末によるヒステリシス損失の増加が抑制できる。

【0018】

さらに、ナノ結晶軟磁性合金粉末の周囲に、軟磁性金属微粉末の粒子が存在することによって、ナノ結晶軟磁性合金粉末の粒子同士が密接し難くなるため、ナノ結晶軟磁性合金粉末の粒子間に距離を持たせることができる。このため、軟磁性金属微粉末の粒子とバインダーとを介して熱の放散がより容易となり、過加熱や熱暴走がより起こりにくくなって化合物相の析出が抑制され、本来有している優れた軟磁性特性が得られる。

【0019】

以上述べた様に、本発明の圧粉磁芯とその製造方法によれば、αＦｅ（−Ｓｉ）結晶相の析出を行う熱処理時の過加熱や熱暴走を防止し、Ｆｅ−Ｂ相やＦｅ−Ｐ相などの化合物相の析出が抑制され、コア損失の小さい優れた軟磁気特性を有する圧粉磁芯を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】本発明による圧粉磁芯の、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）による断面写真を示す図。

【図2】本発明による圧粉磁芯のＮ／Ｎｓを測定する方法を示す概念図。図２（ａ）は、Ｎｓを求める方法を示す概念図。図２（ｂ）は、Ｎを求める方法を示す概念図。

【発明を実施するための形態】

【0021】

本発明の圧粉磁芯は、ナノ結晶軟磁性合金粉末の粒子が、軟磁性金属微粉末で囲まれている構造を有し、Ｎ／Ｎｓの平均値が０．５以上０．９以下で、コア損失の小さい軟磁気特性が得られる。図２に、Ｎ／Ｎｓの測定方法についての概念図を示す。まず、図２（ａ）において、任意に選択した１個のナノ結晶軟磁性合金粉末１の粒子断面の外周２に、軟磁性金属微粉末の平均粒子径を直径とする円３が、密接して配列できる最大数をＮｓとする。

【0022】

次に、図２（ｂ）において、ナノ結晶軟磁性合金粉末１の粒子断面の外周２の円相当径を求め、粒子断面の外周２から円相当径の０．２倍の長さ４の距離範囲５に含まれる軟磁性金属微粉末６の個数をＮとし、Ｎ／Ｎｓを得る。

【0023】

上述の作業を、任意の１０個のナノ結晶軟磁性合金粉末１に対して行い、任意の１０個のＮ／Ｎｓの平均値を求める。

【0024】

本発明に用いるナノ結晶軟磁性合金粉末は、アモルファス相の軟磁性合金粉末を熱処理し、αＦｅ（−Ｓｉ）結晶相を析出させることで得られる。アモルファス相の軟磁性合金粉末の作製には、高圧の水やガスを噴射することで融解した合金を分断して急冷し固体化するアトマイズ装置などを使用することができる。特に水アトマイズ装置は、冷却速度が速いので、均一なアモルファス相の軟磁性合金粉末が得られるので好ましい。

【0025】

ナノ結晶軟磁性合金粉末の組成としては、組成式Ｆｅ_ａＢ_ｂＳｉ_ｃＰ_ｘＣ_ｙＣｕ_ｚで表され、７９．０≦ａ≦８６．０、５．０≦ｂ≦１３．０、０．０≦ｃ≦８．０、１．０≦ｘ≦１０．０、０．０≦ｙ≦５．０、０．４≦ｚ≦１．４および０．０６≦ｚ／ｘ≦１．２０である組成が適用できる。

【0026】

Ｆｅ元素は、磁性を担う主たる元素であるので、その含有量は飽和磁束密度向上のためには多い方が好ましく、特に８１ａｔ％以上で有ることが望ましい。しかしながら８６ａｔ％を超えると、アモルファス相の形成能が低下するので好ましくない。

【0027】

また、耐食性の改善や電気抵抗の調整などを目的として、Ｆｅの一部をＴｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｗ、Ｃｒ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ａｌ、Ｍｎ、Ｚｎ、Ｓ、Ｓｎ、Ａｓ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｎ、Ｏ、Ｃａ、Ｖ、Ｍｇおよび希土類元素、貴金属元素のうち１種類以上の元素で、組成全体の３ａｔ％以下を置換し、Ｆｅとの合計が７９．０ａｔ％以上、８６．０ａｔ％以下としても良い。

【0028】

ナノ結晶軟磁性合金粉末の平均粒子径は、４０μｍを超え６０μｍ未満で有ることが好ましい。平均粒子径が４０μｍ以下では、保磁力が大きくなり圧粉磁芯としたときのヒステリシス損失が大きくなって好ましくない。また平均粒子径が６０μｍ以上では、水アトマイズ法によるアモルファス相の軟磁性合金粉末の作製が困難となる。

【0029】

ナノ結晶軟磁性合金粉末よりも平均粒子径が小さい軟磁性金属微粉末としては、ＦｅまたはＦｅ−Ｓｉ系の合金などのＦｅを主成分とする材料が、飽和磁束密度が高いので好ましい。ナノ結晶軟磁性合金粉末の平均粒子径に対する、軟磁性金属微粉末の平均粒子径の比は、０．０４以上０．１５以下とするのが好ましい。平均粒子径の比が０．１５よりも大きいと、軟磁性金属微粉末がナノ結晶軟磁性合金粉末の粒子間に入り難くなるので、ナノ結晶軟磁性合金粉末の粒子同士が密接し易くなり、αＦｅ（−Ｓｉ）結晶相の析出に伴う発熱量の放散性が悪くなるため好ましくない。また平均粒子径の比が０．０４より小さいと、軟磁性金属微粉末を多量に製造することが困難となるので好ましくない。

【0030】

ナノ結晶軟磁性合金粉末の含有量に対する軟磁性金属微粉末の添加量は、質量比において１ｍａｓｓ％を超え１５ｍａｓｓ％未満が好ましい。αＦｅ（−Ｓｉ）結晶相の析出に伴う発熱量をより効果的に放散させるには３ｍａｓｓ％以上１０ｍａｓｓ％以下がより好ましい。１５ｍａｓｓ％以上の軟磁性金属微粉末の添加は、軟磁性金属微粉末のヒステリシス損失の影響が大きくなり、圧粉磁芯のコア損失を増加させるため好ましくない。また１ｍａｓｓ％以下では、αＦｅ（−Ｓｉ）結晶相の析出に伴う発熱量を放散する効果が小さい。

【0031】

アモルファス相の軟磁性合金粉末とバインダー（第１のバインダー）を混合して軟磁性合金粉末の粒子表面に第１のバインダーを付着させ、さらに軟磁性金属微粉末と混合して、アモルファス相の軟磁性合金粉末の粒子表面に、第１のバインダーを介して軟磁性金属微粉末を付着させる方法としては、一般的な造粒機や混合機による撹拌効果を利用することができる。例えば撹拌造粒機、ドラム型造粒機、振動型造粒機、あるいはＶ型混合機などが使用できる。

【0032】

本発明で使用する第１バインダーは、熱硬化性の樹脂を使用することができる。特に耐熱性に優れ絶縁性が良好な熱硬化性のシリコーン樹脂が好ましい。第１のバインダーは、そのまま混合しても良いが、適当な溶媒で希釈して用いると、混合時間を短縮することができる。

【0033】

軟磁性金属微粉末が付着したアモルファス相の軟磁性合金粉末に、バインダー（第２のバインダー）を追加して造粒粉を作製する工程も、前述の一般的な造粒機を使用することができる。またここで使用する第２のバインダーは、第１のバインダーと同じでも良いし、耐熱性に優れ絶縁性が良好な熱硬化性の樹脂であれば、第１のバインダーと異なる種類のバインダーを使用しても良い。

【0034】

造粒粉は、金型に充填し、加圧成形する。その後、αＦｅ（−Ｓｉ）結晶相の析出と、熱硬化性の樹脂を硬化させる熱処理を行って圧粉磁芯を作製する。熱処理における熱処理温度と熱処理時間は、アモルファス相の軟磁性合金粉末にαＦｅ（−Ｓｉ）結晶相が析出し、Ｆｅ−Ｂ、Ｆｅ−Ｐなどの化合物相が析出しない熱処理温度と熱処理時間を選択すれば良い。

【実施例】

【0035】

（実施例１〜３）
原料としてＦｅ、Ｆｅ−Ｓｉ、Ｆｅ−Ｂ、Ｆｅ−ＰおよびＣｕを用い、組成式でＦｅ_８２．４Ｓｉ_５．０Ｂ_７．０Ｐ_５．０Ｃｕ_０．６となる様に秤量し、高周波加熱炉で溶解して合金組成物を得た。その後、水アトマイズ装置を用いてアモルファス相の軟磁性合金粉末を作製した。アモルファス相の軟磁性合金粉末の平均粒子径は約４５μｍであった。

【0036】

次に、上記で得られたアモルファス相の軟磁性合金粉末と、第１のバインダーとして熱硬化型のシリコーン樹脂を撹拌造粒機を使用して混合し、アモルファス相の軟磁性合金粉末の粒子の表面にシリコーン樹脂を付着させた。シリコーン樹脂の量は、粉末全体に対する樹脂分の質量比が２ｍａｓｓ％となる様にした。

【0037】

続いて、カルボニル法で製造された平均粒子径が約３．６μｍのＦｅ粉末を軟磁性金属微粉末として、粒子の表面にシリコーン樹脂が付着したアモルファス相の軟磁性合金粉末と混合し、アモルファス相の軟磁性合金粉末の粒子表面にシリコーン樹脂のバインダーを介してＦｅ粉末を付着させた。本実施例では、アモルファス相の軟磁性合金粉末の平均粒子径に対するＦｅ粉末の平均粒子径の比は、０．０８である。Ｆｅ粉末の量は、アモルファス相の軟磁性合金粉末に対して質量比で、実施例１では３ｍａｓｓ％、実施例２では７ｍａｓｓ％、そして実施例３では１０ｍａｓｓ％とした。

【0038】

Ｆｅ粉末がシリコーン樹脂のバインダーを介して粒子表面に付着したアモルファス相の軟磁性合金粉末に、粉末全体に対する樹脂分の質量比で１ｍａｓｓ％の熱硬化型のシリコーン樹脂を第２のバインダーとして追加して混合し、造粒を行って造粒粉とした。

【0039】

得られた造粒粉２．５ｇを金型に投入し、９８０ＭＰａで加圧成形を行いトロイダル形状の圧粉体を作製した。圧粉体の寸法は、外径１３ｍｍ、内径８ｍｍ、厚さが５ｍｍである。

【0040】

圧粉体は、赤外線加熱型の環状炉を用いて、熱処理温度４５０℃、熱処理時間２０分で熱処理を行ってαＦｅ（−Ｓｉ）結晶相の析出と熱硬化性シリコーン樹脂の硬化を行い、圧粉磁芯を作製した。

【0041】

上記で作製した圧粉磁芯に巻線を行い、Ｂ−Ｈアナライザーを用いて周波数２０ｋＨｚ、磁束密度１００ｍＴにおけるコア損失を測定した。

【0042】

また、圧粉磁芯を任意の断面で切断し、切断面を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で観察を行い、Ｎ／Ｎｓを測定した。図１は、実施例３の圧粉磁芯のＳＥＭによる断面写真の一例である。ナノ結晶軟磁性合金粉末１の粒子を軟磁性金属微粉末６が取り囲んでいることが判る。

【0043】

（比較例１、２）
比較例１、２は、アモルファス相の軟磁性合金粉末に対するＦｅ粉末の量を質量比で、比較例１では１ｍａｓｓ％、比較例２では１５ｍａｓｓ％とした以外は、実施例１〜３と同様にして圧粉磁芯の作製を行い、コア損失と、Ｎ／Ｎｓの平均値を測定した。

【0044】

（比較例３）
比較例３は、実施例１〜３と同じアモルファス相の軟磁性合金粉末と、バインダーとして実施例１〜３と同じ熱硬化型のシリコーン樹脂を、粉末全体に対する樹脂分が質量比で３ｍａｓｓ％となる様に加えて混合し造粒粉を作製した。その後、実施例１〜３と同様にして圧粉磁芯の作製を行い、コア損失の測定を行った。比較例３では軟磁性金属微粉末を加えていないので、Ｎ／Ｎｓは測定しなかった。

【0045】

（比較例４）
比較例４は、実施例１〜３と同じアモルファス相の軟磁性合金粉末に、実施例１〜３と同じＦｅ粉末と実施例１〜３と同じ熱硬化型のシリコーン樹脂を同時に加えて混合して造粒粉を作製した。Ｆｅ粉末の量は、アモルファス相の軟磁性合金粉末に対して質量比で１０ｍａｓｓ％である。また熱硬化型のシリコーン樹脂の量は、粉末全体に対する樹脂分が質量比で３ｍａｓｓ％となる様にした。その後、実施例１〜３と同様にして圧粉磁芯の作製を行い、コア損失と、Ｎ／Ｎｓの平均値の測定を行った。

【0046】

【表1】

【0047】

表１に、実施例１〜３と比較例１〜４について、加えた軟磁性金属微粉末の量、測定したＮ／Ｎｓの平均値、およびコア損失の値を示す。表１の実施例１〜３と比較例１〜３を対比すると、軟磁性金属微粉末の量が質量比で１ｍａｓｓ％超え１５ｍａｓｓ％未満で、Ｎ／Ｎｓの平均値が０．５以上０．９以下の本発明による圧粉磁芯は、比較例と比べてコア損失が小さいことが判る。また、軟磁性金属微粉末の量が質量比で１５ｍａｓｓ％以上では、ヒステリシス損失の増加によってコア損失が大きくなっていることが判る。

【0048】

また、表１の実施例３と比較例４を対比すると、本発明による圧粉磁芯の製造方法は、加えた軟磁性金属微粉末の質量比が同じ従来の製造方法と比較して、Ｎ／Ｎｓの平均値は大きくなり、コア損失の小さい圧粉磁芯が得られることが判る。

【0049】

以上述べた様に、本発明は、軟磁性金属微粉末の量が質量比で１ｍａｓｓ％超え１５ｍａｓｓ％未満で、Ｎ／Ｎｓの平均値が０．５以上０．９以下とすることにより、コア損失の小さい優れた軟磁気特性を有する圧粉磁芯を得ることができる。

【0050】

本発明は、以上に説明した実施例に限定されるものではなく、本発明の技術的思想内で当分野において通常の知識を有する者により多くの変形が可能である。

【符号の説明】

【0051】

１ ナノ結晶軟磁性合金粉末
２ 粒子断面の外周
３ 軟磁性金属微粉末の平均粒子径を直径とする円
４ ナノ結晶軟磁性合金粉末の粒子断面の円相当径の０．２倍の長さ
５ 距離範囲
６ 軟磁性金属微粉末

【図1】

【図2】