特開 2022-116435 圧粉磁芯及びその製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022116435

(43)【公開日】2022-08-10

(54)【発明の名称】圧粉磁芯及びその製造方法

(51)【国際特許分類】

   H01F 1/22 20060101AFI20220803BHJP

   H01F 1/153 20060101ALI20220803BHJP

   H01F 27/255 20060101ALI20220803BHJP

   H01F 41/02 20060101ALI20220803BHJP

   B22F 3/00 20210101ALI20220803BHJP

   C22C 33/02 20060101ALI20220803BHJP

   B22F 1/00 20220101ALI20220803BHJP

   C22C 45/02 20060101ALN20220803BHJP

【ＦＩ】

H01F1/22

H01F1/153 133

H01F1/153 108

H01F27/255

H01F41/02 D

B22F3/00 B

C22C33/02 E

B22F1/00 Y

C22C33/02 M

C22C45/02 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021012599

(22)【出願日】2021-01-29

(71)【出願人】

【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】100117341

【弁理士】

【氏名又は名称】山崎 拓哉

(74)【代理人】

【識別番号】100148840

【弁理士】

【氏名又は名称】松本 健志

(74)【代理人】

【識別番号】100191673

【弁理士】

【氏名又は名称】渡邉 久典

(72)【発明者】

【氏名】大西 直人

(72)【発明者】

【氏名】八巻 真

(72)【発明者】

【氏名】浦田 顕理

【テーマコード（参考）】

4K018

5E041

【Ｆターム（参考）】

4K018BA14

4K018BB04

4K018BB07

4K018BD01

4K018CA11

4K018KA44

4K018KA61

5E041AA11

5E041BB03

5E041BD03

5E041CA03

(57)【要約】

【課題】コアロスの低い圧粉磁芯及びその製造方法を提供すること。
【解決手段】圧粉磁芯１０は、軟磁性体粉末３０を含むものであり、上面１２や下面１４などの表面よりも中央部において軟磁性体粉末３０の密度が高い。このように圧粉磁芯１０の内部の密度を高めることによりヒステリシス損を抑えると共に、表面抵抗を高めることにより渦電流損を低くすることができる。この圧粉磁芯１０は、例えば、軟磁性体の材料粉末とバインダ樹脂を含む原料粉末を２５０℃以上の所定温度に予め加熱された金型で加圧成形することで製造できる。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

軟磁性体粉末を含む圧粉磁芯であって、表面よりも中央部において軟磁性体粉末の密度が高い圧粉磁芯。

【請求項2】

請求項１記載の圧粉磁芯であって、
上面と下面の少なくとも一方のプレス面の中央付近の第１所定領域内における前記軟磁性体粉末の面積密度である表面面積密度と、前記圧粉磁芯の上下方向の中心を通り且つ前記プレス面と平行な面内において前記第１所定領域に対応する第２所定領域における前記軟磁性体粉末の面積密度である内部面積密度とが
（内部面積密度／表面面積密度）＞１
を満たす圧粉磁心。

【請求項3】

請求項１又は請求項２記載の圧粉磁芯であって、
表面抵抗が５０Ω以上である
圧粉磁芯。

【請求項4】

請求項３記載の圧粉磁芯であって、
表面抵抗が１０００Ω以上である
圧粉磁芯。

【請求項5】

請求項１から請求項４までのいずれかに記載の圧粉磁芯であって、
軟磁性体粉末は、アモルファス合金又はナノ結晶合金からなる
圧粉磁芯。

【請求項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であって、
密度が５．８４×１０^－３ｋｇ／ｍ^３以上である
圧粉磁芯。

【請求項7】

軟磁性体の材料粉末とバインダ樹脂を含む原料粉末を２５０℃以上の所定温度に予め加熱された金型で加圧成形する圧粉磁芯の製造方法。

【請求項8】

請求項７記載の圧粉磁芯の製造方法であって、前記圧粉磁芯がナノ結晶合金からなる粉末を含む場合、前記所定温度は前記材料粉末の第二結晶化開始温度以下である、圧粉磁芯の製造方法。

【請求項9】

請求項７記載の圧粉磁芯の製造方法であって、前記圧粉磁芯がアモルファス合金からなる粉末を含む場合、前記所定温度は前記材料粉末の結晶化開始温度以下である、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、軟磁性粉末を加圧成形してなる圧粉磁心及びその製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

この種の圧粉磁心としては、例えば、特許文献１に開示されたものがある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】国際公開第２０１７／０２２２２７号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本発明は、コアロスの低い圧粉磁芯及びその製造方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本発明は、第１の圧粉磁芯として、軟磁性体粉末を含む圧粉磁芯であって、表面よりも中央部において軟磁性体粉末の密度が高い圧粉磁芯を提供する。

【0006】

また、本発明は、第２の圧粉磁芯として、第１の圧粉磁芯であって、
上面と下面の少なくとも一方のプレス面の中央付近の第１所定領域内における前記軟磁性体粉末の面積密度である表面面積密度と、前記圧粉磁芯の上下方向の中心を通り且つ前記プレス面と平行な面内において前記第１所定領域に対応する第２所定領域における前記軟磁性体粉末の面積密度である内部面積密度とが
（内部面積密度／表面面積密度）＞１
を満たす圧粉磁心を提供する。

【0007】

また、本発明は、第３の圧粉磁芯として、第１又は第２の圧粉磁芯であって、
表面抵抗が５０Ω以上である
圧粉磁芯を提供する。

【0008】

また、本発明は、第４の圧粉磁芯として、第３の圧粉磁芯であって、
表面抵抗が１０００Ω以上である
圧粉磁芯を提供する。

【0009】

また、本発明は、第５の圧粉磁芯として、第１から第４までのいずれかの圧粉磁芯であって、
軟磁性体粉末は、アモルファス合金又はナノ結晶合金からなる
圧粉磁芯を提供する。

【0010】

更に、本発明は、第６の圧粉磁芯として、第１から第５までのいずれかの圧粉磁芯であって、
密度が５．８４×１０^－３ｋｇ／ｍ^３以上である
圧粉磁芯を提供する。

【0011】

また、本発明は、第１の圧粉磁芯の製造方法として、
軟磁性体の材料粉末とバインダ樹脂を含む原料粉末を２５０℃以上の所定温度に予め加熱された金型で加圧成形する圧粉磁芯の製造方法を提供する。

【0012】

また、本発明は、第２の圧粉磁芯の製造方法として、第１の圧粉磁芯の製造方法であって、前記圧粉磁芯がナノ結晶合金からなる粉末を含む場合、前記所定温度は前記材料粉末の第二結晶化開始温度以下である、圧粉磁芯の製造方法を提供する。

【0013】

更に、本発明は、第３の圧粉磁芯の製造方法として、第１の圧粉磁芯の製造方法であって、前記圧粉磁芯がアモルファス合金からなる粉末を含む場合、前記所定温度は前記材料粉末の結晶化開始温度以下である、圧粉磁芯の製造方法を提供する。

【発明の効果】

【0014】

コアロスは、大別して、ヒステリシス損と渦電流損とに分けられる。前者を低くするには、軟磁性体粉末の密度を高めることが有効である。一方、後者を低くする手法としては、例えば軟磁性体粉末に酸化被膜を形成することなどが知られているが、本発明においては、コア内部の密度よりもコア表面の密度を意図的に低くすることにより、コア表面の抵抗自体を高くすることとしている。このようにして、本発明によれば、コア内部の高密度化と、コア表面の高抵抗化を両立させ、それによって、コアロスの低い圧粉磁芯を得ることができる。

【0015】

本発明によれば、軟磁性体の材料粉末とバインダ樹脂を含む原料粉末を２５０℃以上の所定温度に予め加熱された金型で加圧成形することにより、コア表面のバインダ樹脂を早期に硬化させ、コア表面の軟磁性体粉末の密度を疎にすることができる。その状態で、金型により更に加圧してコア内部の軟磁性体粉末の密度を高めることで、上述したコアロスの低い圧粉磁芯を製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本発明の実施の形態による圧粉磁芯を示す斜視図である。第１所定領域と第２所定領域の様子が示されている。

【図2】図１の圧粉磁芯をII--II線に沿って示す断面図である。上面付近の一部が拡大して示されている。

【図3】本発明の実施の形態による圧粉磁芯の製造方法を示す概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

図１に示されるように、本発明の実施の形態による圧粉磁芯１０は、軟磁性体粉末３０を含んでおり、金型（後述）によってプレスされた上面１２及び下面１４を有している。即ち、本実施の形態において、上面１２及び下面１４はいずれもプレス面である。図１及び図２に示されるように、プレス面である上面１２は粗く、軟磁性体粉末３０が疎らに存在しており、隙間が目立っている。これに対して、図１に示されるように、上面１２と下面１４の間の中央部においては軟磁性体粉末３０が密に配されている。

【0018】

特に、本実施の形態の圧粉磁芯１０は、表面のみが粗く、内部は高密度である。ここで、「表面のみ」とは、図２に示されるように、断面において粉末１層以上の厚みを有している。但し、断面において粉末５層を越える厚みに亘って粗い状態（低密度）であると、圧粉磁芯１０全体として高密度化が図れないため、低密度層は断面において粉末５層以下である必要がある。

【0019】

より具体的には、図１の圧粉磁芯１０は、軟磁性体粉末３０の表面面積密度と軟磁性体粉末３０の内部面積密度とが
（内部面積密度／表面面積密度）＞１
を満たしている。ここで、表面面積密度は、第１所定領域２０内における軟磁性体粉末３０の面積密度であり、内部面積密度は、第２所定領域２４内における軟磁性体粉末３０の面積密度である。また、第１所定領域２０は、プレス面である上面１２の中央付近の領域であり、上面１２と下面１４の間の中央部における第２所定領域２４は、圧粉磁芯１０の上下方向の中心を通り且つプレス面である上面１２と平行な面内において第１所定領域２０に対応する領域である。

【0020】

本実施の形態において、表面面積密度及び内部面積密度は、次のようにして得られる。表面面積密度は、例えば、圧粉磁芯１０の上面１２（プレス面）をバフ研磨して汚れを除去し、第１所定領域２０を観察して、第１所定領域２０内において軟磁性体粉末３０の占める面積を特定し、特定した面積の第１所定領域２０の面積に対する割合から算出する。内部面積密度は、例えば、切断面に第２所定領域２４を含むように圧粉磁芯１０を切断し、第２所定領域２４を観察して、第２所定領域２４内において軟磁性体粉末３０の占める面積を特定し、特定した面積の第２所定領域２４の面積に対する割合から算出する。

【0021】

このように、圧粉磁芯１０の内部において軟磁性体粉末３０が密に存在していると、良好な磁気特性を得ることができ、ヒステリシス損を低く抑えることができる。具体的には、本実施の形態の圧粉磁芯１０の密度は、５．８４×１０^－３ｋｇ／ｍ^３以上である。このように、圧粉磁芯１０は、高密度であり、高い透磁率を有している。

【0022】

一方、圧粉磁芯１０の表面を粗くすると、表面を内部と同密度で形成した場合と比較して、表面抵抗を相対的に高くすることができ、渦電流損を抑制することができる。具体的には、本実施の形態の圧粉磁芯１０の表面抵抗は、表面抵抗が５０Ω以上である。渦電流層の効果的な抑制の観点から、圧粉磁芯１０の表面抵抗は１０００Ω以上であることが望ましい。

【0023】

本実施の形態の圧粉磁芯１０を構成する軟磁性体粉末３０は、アモルファス合金又はナノ結晶合金からなる。ナノ結晶合金からなる軟磁性体粉末３０の場合、αＦｅ又はαＦｅ－Ｓｉからなる平均粒径５０ｎｍ以下、好ましくは４０ｎｍ以下の結晶粒を含んでいる。但し、本発明はこれに限定されない。軟磁性体粉末３０は、アモルファス合金又はナノ結晶合金以外の磁性粉末を含んでいてもよい。圧粉磁芯１０は、軟磁性体粉末３０に加えてセラミック粉末等を含んでいてもよい。

【0024】

図１に加えて図３を参照すると、本実施の形態の圧粉磁芯１０は、軟磁性体粉末３０の原料となる軟磁性体粉末（即ち、軟磁性体の材料粉末）とバインダ樹脂を含む原料粉末４０を金型５０で加圧成形することで製造される。金型５０は、上パンチ５２と、下パンチ５４と、ダイス５６とを備えている。下パンチ５４とダイス５６とで形成されたスペースに原料粉末４０を入れ、上パンチ５２で下パンチ５４に向けてプレスすることで圧粉磁芯１０が製造される。

【0025】

特に、本実施の形態の圧粉磁芯１０の製造方法において、金型５０は、２５０℃以上の所定温度に予め加熱されている。これにより、金型５０と接触する面（即ち、プレス面）上では、バインダ樹脂が早期に硬化するため、粗い状態（軟磁性体粉末３０の密度が低い状態）が生じる。その状態で、加圧すると内部の高密度化が図れる。

【0026】

軟磁性体の材料粉末は、例えば、アモルファス合金粉末に対して、Ｆｅ粉、Ｆｅ－Ｓｉ粉、Ｆｅ－Ｓｉ－Ｃｒ粉末、Ｆｅ－Ｓｉ－Ａｌ、Ｆｅ－Ｎｉ等の他の磁性粉末を混合したものであってもよい。軟磁性体の材料粉末は、単一粒径のものだけでなく、複数の粒径のものを混合することとしてもよい。圧粉磁芯１０の抵抗を高めるため、軟磁性体の材料粉末に対して酸化被膜を形成することとしてもよい。また、本実施の形態の軟磁性体の材料粉末の形状は、球状であるが、糸状のものを混ぜることで圧粉磁芯１０の強度を上げることとしてもよい。

【0027】

軟磁性体粉末３０がナノ結晶合金からなるものである場合、即ち、圧粉磁芯１０がナノ結晶合金からなる粉末を含む場合、前述の所定温度、即ち、金型５０の加熱温度は、軟磁性体の材料粉末の第二結晶化開始温度（Ｔｘ_２）以下であることが望ましい。第二結晶化開始温度（Ｔｘ_２）を超えると、化合物相が析出し特性が悪化してしまうためである。

【0028】

軟磁性体粉末３０がアモルファス合金からなるものである場合、即ち、圧粉磁芯がアモルファス合金からなる粉末を含む場合、前述の所定温度は、軟磁性体の材料粉末の結晶化開始温度（Ｔｘ）以下であることが望ましい。結晶化開始温度（Ｔｘ）を超えると、結晶が粗大化して特性が悪化してしまうためである。

【0029】

原料粉末４０は、上述した軟磁性体の材料粉末に加えて、セラミック粉末等を更に含んでいてもよい。

【0030】

本実施の形態の圧粉磁芯１０を製造する際には、一般的な圧粉磁芯１０の製造方法と同様に、予備成形を行ってもよい。

【0031】

更に、圧粉磁芯１０の表面を保護するために、成型後の圧粉磁芯１０を樹脂に含侵して、圧粉磁芯１０の表面における軟磁性体粉末３０同士の隙間を樹脂で埋めることとしてもよい。

【0032】

なお、金型５０の加熱は部分的に行うこととしてもよい。但し、加熱した部分に対応する圧粉磁芯１０の表面が粗くなり渦電流損の抑制に寄与することを考慮すると、金型５０全体を加熱しておくことが望ましい。

【0033】

以下、成形前の軟磁性体粉末３０、即ち、軟磁性体の材料粉末について更に詳細に説明する。

【0034】

圧粉磁芯１０の中心部における密度を向上させやすいという観点から、軟磁性体の材料粉末は結晶化前後で軟化をするアモルファス合金粉末であることが好ましい。特に、アモルファス合金粉末の中でも、結晶化前に過冷却液体領域を持つ金属ガラス粉末が好ましい。また、アモルファス合金粉末を原料として成形時の加熱でナノ結晶化させて磁気特性を更に向上させることとしてもよい。その際、アモルファス合金粉末の結晶化度はその軟磁気特性と成形性を考慮して１０％未満が好ましく、更に２％未満が好ましい。

【0035】

軟磁性体の材料粉末の平均粒径は１μｍ以上１００μｍ以下が好ましい。特に、材料粉末の平均粒径を４０μｍ以下にすると、圧粉磁芯１０の重畳特性を向上させることができる。また、材料粉末の平均粒径を１５μｍ以下にすると、圧粉磁芯１０の高周波特性を向上させることができる。

【0036】

成形性を考えると材料粉末であるアモルファス合金粉末の結晶化温度は５５０℃以下が好ましい。特に、金属ガラス粉末の場合、材料粉末のガラス遷移温度が５２０℃以下であることが好ましい。また、軟磁性体粉末３０がナノ結晶合金からなるものである場合、材料粉末であるアモルファス合金粉末の結晶化温度が５００℃以下であることが好ましい。

【0037】

材料粉末であるアモルファス合金粉末は結晶化温度やガラス遷移温度が低く軟化しやすいＰ元素を含む粉末であることが好ましく、更に原子％単位でＰ元素をＳｉ元素より多くすることでその効果は高まる。

【0038】

組成系はＦｅＢＰであることが好ましい。これに対して、アモルファス形成能を上げるＮｂ元素や、耐食性を上げるＣｒ元素、ナノ結晶化を促進するＣｕ元素をそれぞれ３原子％以下の範囲で添加してもよい。更に、非晶質性、結晶化温度、磁気特性を調整するためにメタロイド元素としてＳｉとＣを５原子％以下の範囲で上記組成系に添加してもよい。

【0039】

金属ガラス粉末としては、下記式を満たすことが好ましい。
式：（Ｆｅ１－αＴＭα）１００－ｗ－ｘ－ｙ－ｚＰｗＢｘＬｙＳｉｚ
但し、不可避不純物が含まれ、ＴＭはＣｏ、Ｎｉから選ばれる１種以上、ＬはＣａ、Ｖ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｗ、Ｃｒ、Ａｌ、Ｍｎ、Ａｇ、Ｚｎ、Ｓｎ、Ａｓ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｙ、Ｃｕ、Ｃ、Ｓ、Ｎ、Ｏ及び希土類元素のうち、１種類以上であって、０≦α≦０．９８、２≦ｗ≦１８原子％、２≦ｘ≦１６原子％、０＜ｙ≦１０原子％、０≦ｚ≦８原子％で表される組成を有し、結晶化開始温度（Ｔｘ）が５５０℃以下、ガラス遷移温度（Ｔｇ）が５２０℃以下であり、ΔＴｘ＝Ｔｘ－Ｔｇで表される過冷却液体領域が２０℃以上。

【0040】

上記金属ガラス粉末において、Ｐ元素、Ｂ元素はアモルファス相形成を担う必須元素である。特に、２≦ｗ≦１８原子％、２≦ｘ≦１８原子％の範囲で過冷却液体領域が発現し、アモルファス形成能が高くなる。３≦ｗ≦１６原子％、３≦ｘ≦１６原子％にすると、アモルファス形成能が更に高くなり汎用アトマイズ装置でも十分にアモルファス粉末化が可能になる。

【0041】

上記金属ガラス粉末において、Ｓｉ元素はアモルファス相形成を担う必須元素である。Ｓｉ量が８ａｔ％を超えると非晶質性が低下するため８ａｔ％以下が好ましい。またＳｉを加えると結晶化温度が上昇するためＳｉ量は４ａｔ％以下が好ましい

【0042】

上記金属ガラス粉末において、Ｌ元素はアモルファス形成能、耐食性、ナノ結晶化、熱安定性を向上させるために必須元素である。Ｌ元素が１０ａｔ％を超えると飽和磁束密度の低下が著しいため１０ａｔ％以下が好ましく、更に４ａｔ％以下が好ましい。

【0043】

軟磁性体粉末３０がナノ結晶合金からなるものである場合、軟磁性体の材料粉末は、下記式を満たすことが好ましい。
式：Ｆｅ１００－ａ－ｂ－ｃ－ｄ－ｅＢａＳｉｂＰｃＣｄＣｕｅ
但し、不可避不純物が含まれ、４≦ａ≦１３ａｔ％、０≦ｂ≦８ａｔ％、１≦ｃ≦１２ａｔ％、０≦ｄ≦５ａｔ％、０．４≦ｅ≦１．４ａｔ％、及び０．０５≦ｅ／ｃ≦０．８。

【0044】

上記式において、Ｆｅの３ａｔ％以下を、Ｃａ、Ｖ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｗ、Ｃｒ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ａｌ、Ｍｎ、Ａｇ、Ｚｎ、Ｓｎ、Ａｓ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｙ、Ｓ、Ｎ、Ｏ及び希土類元素のうち、１種類以上の元素で置換してもよい。

【0045】

上述したナノ結晶合金用の材料粉末において、Ｂ元素はアモルファス相形成を担う必須元素である。Ｂの割合が４ａｔ％より少ないと、アモルファスの形成が困難になる。Ｂの割合が１３ａｔ％より多いと、ΔＴが減少し、均質なナノ結晶組織を得ることができず、合金組成物は劣化した軟磁気特性を有することとなる。従って、Ｂの割合は、４ａｔ％以上、１３ａｔ％以下であることが望ましい。特に量産化のため合金組成物が低い融点を有する必要がある場合、Ｂの割合が１１ａｔ％以下であることが好ましい。

【0046】

上述したナノ結晶合金用の材料粉末において、Ｐ元素はアモルファス形成や微細ナノ結晶の形成を担う必須元素である。Ｐの割合が１ａｔ％より少ないと融点が上昇しアモルファス形成が困難になり、またナノ結晶の形成には３ａｔ％以上が好ましく更に５ａｔ％以上が好ましい。またＰの割合が１２ａｔ％より多いとΔＴが減少し、ナノ結晶の形成が困難になる。また高Ｂｓ化には９ａｔ％以下が好ましい。

【0047】

上述したナノ結晶合金用の材料粉末において、Ｓｉ元素はアモルファス形成を担う元素であり、ナノ結晶化にあたってはΔＴが増加しナノ結晶の安定化に寄与する。Ｓｉの割合が８ａｔ％より多いと、アモルファス相形成が低下し更に均質なナノ結晶組織が得られず、その結果、軟磁気特性が劣化する。またＦｅ量が８０ａｔ％を超えるとＳｉ量が多いとアモルファス形成能が低下するためＳｉ量は３ａｔ％以下が好ましい。

【0048】

上述したナノ結晶合金用の材料粉末において、Ｃ元素はアモルファス形成を担う元素であり、Ｂ、Ｐ、Ｓｉ元素と組み合わせることでアモルファス形成能や磁気特性を向上させることができる。ただしＣの割合が５ａｔ％を超えるとアモルファス形成能が低下するので５ａｔ％以下が好ましい。またナノ結晶粒も粗大化を抑制するためにはＣ量は３ａｔ％以下が好ましい。

【0049】

上述したナノ結晶合金用の材料粉末において、Ｃｕ元素は結晶核を作りナノ結晶化を担う必須元素である。特にＰ元素との組み合わせにより結晶粒の微細化が可能になる。なお、Ｃｕの割合が０．４ａｔ％より少ないと、ナノ結晶化が困難になり、Ｃｕの割合が１．４ａｔ％より多いと結晶核が不均質になり、そのためＦｅ基ナノ結晶合金の形成の際に均質なナノ結晶組織が得られず、軟磁気特性が劣化する。アモルファス相の形成が困難になることからＣｕの割合は０．４ａｔ％以上、１．４ａｔ％以下が好ましい。アモルファス相形成のためには更に１．０ａｔ％未満が好ましい。

【0050】

上述したナノ結晶合金用の材料粉末において、アモルファス形成能、耐食性、ナノ結晶化、熱安定性を向上させるためにＦｅの３ａｔ％以下を、Ｃａ、Ｖ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｗ、Ｃｒ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ａｌ、Ｍｎ、Ａｇ、Ｚｎ、Ｓｎ、Ａｓ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｙ、Ｓ、Ｎ、Ｏ及び希土類元素のうち、１種類以上の元素で置換してもよい。

【0051】

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具体的に説明する。

【0052】

（実施例１～９及び比較例１～７）
下記表１記載の条件にて、Ｆｅ_８０．９Ｓｉ_３Ｂ_６Ｐ_８．５Ｃｒ_１Ｃｕ_０．６（ナノ結晶合金）、Ｆｅ_８４．３Ｂ_６Ｐ_９Ｃｕ_０．７（ナノ結晶合金）、Ｆｅ_８０．４Ｓｉ_３Ｂ_６Ｐ_９Ｃｒ_１Ｃｕ_０．６（ナノ結晶合金）、Ｆｅ_７７．１Ｂ_１４．４Ｐ_５．５Ｃｒ_１Ｎｂ_２（金属ガラス（アモルファス合金））、Ｆｅ_８０．９Ｓｉ_３Ｂ_６Ｐ_８．５Ｃｒ_１Ｃｕ_０．６（ナノ結晶合金）を有する実施例１～９及び比較例１～７のリング状の圧粉磁芯１０を作製した。即ち、実施例１～３及び比較例１，２は、Ｆｅ_８０．９Ｓｉ_３Ｂ_６Ｐ_８．５Ｃｒ_１Ｃｕ_０．６（ナノ結晶合金）の粉末を軟磁性体粉末３０として有するリングコアである。実施例４，５及び比較例３は、Ｆｅ_８４．３Ｂ_６Ｐ_９Ｃｕ_０．７（ナノ結晶合金）の粉末を軟磁性体粉末３０として有するリングコアである。実施例６，７及び比較例４は、Ｆｅ_８０．４Ｓｉ_３Ｂ_６Ｐ_９Ｃｒ_１Ｃｕ_０．６（ナノ結晶合金）の粉末を軟磁性体粉末３０として有するリングコアである。実施例８，９及び比較例５，６は、Ｆｅ_７７Ｂ_５Ｐ_１５Ｎｂ_１．５Ｃｒ_１．５（金属ガラス（アモルファス合金））の粉末を軟磁性体粉末３０として有するリングコアである。比較例７は、Ｆｅ_８０．９Ｓｉ_３Ｂ_６Ｐ_８．５Ｃｒ_１Ｃｕ_０．６（ナノ結晶合金）の粉末を軟磁性体粉末３０として有するリングコアである。なお、表中において、Ｔｘ_１は、ナノ結晶化させるための軟磁性体粉末における第１結晶化開始温度である。これに関連して、Ｆｅ_７７Ｂ_５Ｐ_１５Ｎｂ_１．５Ｃｒ_１．５（金属ガラス（アモルファス合金））における結晶化開始温度Ｔｘを表現の都合上Ｔｘ_１と表記してある。また、表中において、比較例７は、成型時に金型の温度を２５℃から開始して５００℃まで熱したものである。実施例１～９及び比較例１～７のいずれにおいても、熱加圧時間は５分程度であり、長くても１０分未満である。コアロスは、Ｂ－Ｈアナライザを用いて、磁束密度１００ｍＴ及び周波数５０ｋＨｚの下で測定した。表面抵抗は、テスターの針を１ｃｍ程度の距離で接触させて測定した。

【0053】

【表1】

【0054】

実施例１～３と比較例１，２とを参照すると、成型時の金型の表面温度が２５０℃未満の場合、（内部面積密度／表面面積密度）が１以下となり、コアロスが大きくなっているのに対して、成型時の金型の表面温度が２５０℃以上であると、（内部面積密度／表面面積密度）が１より大きく、コアロスを抑制できている。

【0055】

同様に、実施例４，５と比較例３とを参照すると、成型時の金型の表面温度が２５０℃未満の場合、（内部面積密度／表面面積密度）が１以下となり、コアロスが大きくなっているのに対して、成型時の金型の表面温度が２５０℃以上であると、（内部面積密度／表面面積密度）が１より大きく、コアロスを抑制できている。

【0056】

また、実施例６，７と比較例４を参照すると、いずれも成型時の金型の表面温度が２５０℃以上であり、（内部面積密度／表面面積密度）が１より大きく、コアロスを比較的抑制できているが、比較例４だけは表面抵抗が１０Ωと小さく、そのため渦電流損に起因してコアロスが少し大きくなっている。これを踏まえ、表面抵抗は５０Ω以上であることが望ましく、１０００Ω以上であることが更に好ましい。

【0057】

実施例８，９及び比較例５，６を参照すると、成型時の金型の表面温度が２５０℃未満の場合、（内部面積密度／表面面積密度）が１以下となり、コアロスが大きくなっているのに対して、成型時の金型の表面温度が２５０℃以上であると、（内部面積密度／表面面積密度）が１より大きく、コアロスを抑制できている。

【0058】

比較例１２を参照すると、成型時の金型の表面温度を２５℃から５００度まで徐々に上げつつ加圧した場合、（内部面積密度／表面面積密度）は１であり、表面抵抗を上げることができず、コアロスが大きくなっている。

【0059】

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。

【符号の説明】

【0060】

１０ 圧粉磁芯
１２ 上面
１４ 下面
２０ 第１所定領域
２４ 第２所定領域
３０ 軟磁性体粉末
４０ 原料粉末
５０ 金型
５２ 上パンチ
５４ 下パンチ
５６ ダイス

【図1】

【図2】

【図3】