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(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】P2024117463
(43)【公開日】2024-08-29
(54)【発明の名称】軟磁性合金粉末、磁気コア、磁性部品および電子機器
(51)【国際特許分類】
H01F 1/20 20060101AFI20240822BHJP
H01F 1/153 20060101ALI20240822BHJP
H01F 27/255 20060101ALI20240822BHJP
【ＦＩ】
H01F1/20 ZNM
H01F1/153 108
H01F1/153 133
H01F1/153 175
H01F27/255
【審査請求】未請求
【請求項の数】5
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023023579
(22)【出願日】2023-02-17
(71)【出願人】
【識別番号】000003067
【氏名又は名称】ＴＤＫ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001494
【氏名又は名称】前田・鈴木国際特許弁理士法人
(72)【発明者】
【氏名】梶浦 良紀
(72)【発明者】
【氏名】吉留 和宏
(72)【発明者】
【氏名】松元 裕之
【テーマコード（参考）】
5E041
【Ｆターム（参考）】
5E041AA11
5E041BB05
5E041BD03
5E041BD12
(57)【要約】
【課題】直流重畳特性に優れるコア得るための軟磁性粉末と、その軟磁性粉末を含む磁気コア、磁性部品および電子機器を提供すること。
【解決手段】それぞれ軟磁性材料で構成してある第１粒子と第２粒子と第３粒子とを少なくとも含む軟磁性合金粉末である。前記軟磁性合金粉末の組成比率から計算される算出密度に対する粉体密度の割合が９０％以上９９．５％以下である。体積基準のメジアン径を横軸とし、前記第１粒子から第３粒子のそれぞれの粉体密度を第３粒子の粉体密度で割り算した相対粉体密度を縦軸とする仮想の二次元座標を想定し、前記仮想の二次元座標に、前記第１粒子から第３粒子におけるそれぞれの体積基準のメジアン径と前記相対粉体密度との関係をプロットし、プロットしたデータを最小二乗法により線形近似し、得られた近似直線の傾きをＴ（／μｍ）とした場合に、－０．００３≦Ｔ≦－０．００００５を満たす。
【選択図】図１Ａ
【解決手段】それぞれ軟磁性材料で構成してある第１粒子と第２粒子と第３粒子とを少なくとも含む軟磁性合金粉末である。前記軟磁性合金粉末の組成比率から計算される算出密度に対する粉体密度の割合が９０％以上９９．５％以下である。体積基準のメジアン径を横軸とし、前記第１粒子から第３粒子のそれぞれの粉体密度を第３粒子の粉体密度で割り算した相対粉体密度を縦軸とする仮想の二次元座標を想定し、前記仮想の二次元座標に、前記第１粒子から第３粒子におけるそれぞれの体積基準のメジアン径と前記相対粉体密度との関係をプロットし、プロットしたデータを最小二乗法により線形近似し、得られた近似直線の傾きをＴ（／μｍ）とした場合に、－０．００３≦Ｔ≦－０．００００５を満たす。
【選択図】図１Ａ
【特許請求の範囲】
【請求項1】
それぞれ軟磁性材料で構成してある第１粒子と第２粒子と第３粒子とを少なくとも含む軟磁性合金粉末であって、
前記軟磁性合金粉末を構成する各元素の密度および組成比率から計算される算出密度に対する前記軟磁性合金粉末の粉体密度の割合が９０％以上９９．５％以下であり、
前記軟磁性合金粉末に対し、目開き５３μｍのＪＩＳ標準ふるい、目開き４５μｍのＪＩＳ標準ふるい、目開き３２μｍのＪＩＳ標準ふるい、目開き２５μｍのＪＩＳ標準ふるい、目開き２０μｍのＪＩＳ標準ふるいを用いて、この順で分級処理した場合に、
前記第１粒子が、目開き５３μｍのＪＩＳ標準ふるいを通過し、目開き４５μｍのＪＩＳ標準ふるいを通過しない粒子として定義され、
前記第２粒子が、目開き３２μｍのＪＩＳ標準ふるいを通過し、目開き２５μｍのＪＩＳ標準ふるいを通過しない粒子として定義され、
前記第３粒子が、目開き２０μｍのＪＩＳ標準ふるいを通過する粒子として定義され、
体積基準のメジアン径を横軸とし、前記第１粒子から第３粒子のそれぞれの粉体密度を前記第３粒子の粉体密度で割り算した相対粉体密度を縦軸とする仮想の二次元座標を想定し、
前記仮想の二次元座標に、前記第１粒子から第３粒子におけるそれぞれの体積基準のメジアン径と前記相対粉体密度との関係をプロットし、
プロットしたデータを最小二乗法により線形近似し、得られた近似直線の傾きをＴ（／μｍ）とした場合に、
－０．００３≦Ｔ≦－０．００００５
を満たす軟磁性合金粉末。
前記軟磁性合金粉末を構成する各元素の密度および組成比率から計算される算出密度に対する前記軟磁性合金粉末の粉体密度の割合が９０％以上９９．５％以下であり、
前記軟磁性合金粉末に対し、目開き５３μｍのＪＩＳ標準ふるい、目開き４５μｍのＪＩＳ標準ふるい、目開き３２μｍのＪＩＳ標準ふるい、目開き２５μｍのＪＩＳ標準ふるい、目開き２０μｍのＪＩＳ標準ふるいを用いて、この順で分級処理した場合に、
前記第１粒子が、目開き５３μｍのＪＩＳ標準ふるいを通過し、目開き４５μｍのＪＩＳ標準ふるいを通過しない粒子として定義され、
前記第２粒子が、目開き３２μｍのＪＩＳ標準ふるいを通過し、目開き２５μｍのＪＩＳ標準ふるいを通過しない粒子として定義され、
前記第３粒子が、目開き２０μｍのＪＩＳ標準ふるいを通過する粒子として定義され、
体積基準のメジアン径を横軸とし、前記第１粒子から第３粒子のそれぞれの粉体密度を前記第３粒子の粉体密度で割り算した相対粉体密度を縦軸とする仮想の二次元座標を想定し、
前記仮想の二次元座標に、前記第１粒子から第３粒子におけるそれぞれの体積基準のメジアン径と前記相対粉体密度との関係をプロットし、
プロットしたデータを最小二乗法により線形近似し、得られた近似直線の傾きをＴ（／μｍ）とした場合に、
－０．００３≦Ｔ≦－０．００００５
を満たす軟磁性合金粉末。
【請求項2】
前記軟磁性合金粉末が、ナノ結晶構造またはアモルファス構造を有する請求項１に記載の軟磁性合金粉末。
【請求項3】
請求項１または２に記載の軟磁性合金粉末を含む磁気コア。
【請求項4】
請求項１または２に記載の軟磁性合金粉末を含む磁性部品
【請求項5】
請求項４に記載の磁性部品を含む電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、軟磁性合金粉末、磁気コア、磁性部品および電子機器に関する。
【背景技術】
【0002】
各種電子機器の電源回路に用いられるコイル部品として、トランス、チョークコイル、インダクタ等が知られている。このようなコイル部品においては、大電流にも対応可能なように直流重畳特性に優れる磁気コアが求められている。
【0003】
下記の特許文献１では、磁性体コアを構成する軟磁性粉末において、中空粒子の数を低減することで、磁性体コアの電力損失（コアロス）を抑える技術が開示されている。しかしながら、特許文献１に示す範囲で中空粒子の数を制御しても、十分な直流重畳特性が得られないことが、発明者等によって明らかになった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】国際公開２０１７／０２２５９５
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本発明は、このような実状に鑑みてなされ、その目的は、直流重畳特性に優れる磁気コアを得るための軟磁性合金粉末と、その軟磁性合金粉末を含む磁気コア、磁性部品および電子機器を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明者等は、直流重畳特性に優れる磁気コアを得るための軟磁性合金粉末について鋭意検討した結果、軟磁性合金粉末に含まれる、それぞれ粒径範囲が相互に異なる３種類の粒子に着目し、これらの粒子の粉体密度が所定の関係にあるときに、直流重畳特性が向上する磁気コアを作製できることを見出し、本発明を完成させるに至った。
【0007】
すなわち、本発明の一態様に係る軟磁性合金粉末は、
それぞれ軟磁性材料で構成してある第１粒子と第２粒子と第３粒子とを少なくとも含む軟磁性合金粉末であって、
前記軟磁性合金粉末を構成する各元素の密度および組成比率から計算される算出密度に対する前記軟磁性合金粉末の粉体密度の割合が９０％以上９９．５％以下であり、
前記軟磁性合金粉末に対し、目開き５３μｍのＪＩＳ標準ふるい、目開き４５μｍのＪＩＳ標準ふるい、目開き３２μｍのＪＩＳ標準ふるい、目開き２５μｍのＪＩＳ標準ふるい、目開き２０μｍのＪＩＳ標準ふるいを用いて、この順で分級処理した場合に、
前記第１粒子が、目開き５３μｍのＪＩＳ標準ふるいを通過し、目開き４５μｍのＪＩＳ標準ふるいを通過しない粒子として定義され、
前記第２粒子が、目開き３２μｍのＪＩＳ標準ふるいを通過し、目開き２５μｍのＪＩＳ標準ふるいを通過しない粒子として定義され、
前記第３粒子が、目開き２０μｍのＪＩＳ標準ふるいを通過する粒子として定義され、
体積基準のメジアン径を横軸とし、前記第１粒子から第３粒子のそれぞれの粉体密度を前記第３粒子の粉体密度で割り算した相対粉体密度を縦軸とする仮想の二次元座標を想定し、
前記仮想の二次元座標に、第１粒子から第３粒子におけるそれぞれの体積基準のメジアン径と前記相対粉体密度との関係をプロットし、
プロットしたデータを最小二乗法により線形近似し、得られた近似直線の傾きをＴ（／μｍ）とした場合に、
－０．００３≦Ｔ≦－０．００００５を満たす。
それぞれ軟磁性材料で構成してある第１粒子と第２粒子と第３粒子とを少なくとも含む軟磁性合金粉末であって、
前記軟磁性合金粉末を構成する各元素の密度および組成比率から計算される算出密度に対する前記軟磁性合金粉末の粉体密度の割合が９０％以上９９．５％以下であり、
前記軟磁性合金粉末に対し、目開き５３μｍのＪＩＳ標準ふるい、目開き４５μｍのＪＩＳ標準ふるい、目開き３２μｍのＪＩＳ標準ふるい、目開き２５μｍのＪＩＳ標準ふるい、目開き２０μｍのＪＩＳ標準ふるいを用いて、この順で分級処理した場合に、
前記第１粒子が、目開き５３μｍのＪＩＳ標準ふるいを通過し、目開き４５μｍのＪＩＳ標準ふるいを通過しない粒子として定義され、
前記第２粒子が、目開き３２μｍのＪＩＳ標準ふるいを通過し、目開き２５μｍのＪＩＳ標準ふるいを通過しない粒子として定義され、
前記第３粒子が、目開き２０μｍのＪＩＳ標準ふるいを通過する粒子として定義され、
体積基準のメジアン径を横軸とし、前記第１粒子から第３粒子のそれぞれの粉体密度を前記第３粒子の粉体密度で割り算した相対粉体密度を縦軸とする仮想の二次元座標を想定し、
前記仮想の二次元座標に、第１粒子から第３粒子におけるそれぞれの体積基準のメジアン径と前記相対粉体密度との関係をプロットし、
プロットしたデータを最小二乗法により線形近似し、得られた近似直線の傾きをＴ（／μｍ）とした場合に、
－０．００３≦Ｔ≦－０．００００５を満たす。
【0008】
このような関係を有する軟磁性合金粉末を含む成形用粉末を用いて磁気コアを製造することで、磁気コアの直流重畳特性が向上する。
【0009】
前記軟磁性粉末が、ナノ結晶構造またはアモルファス構造を有していてもよい。
【0010】
本発明の一態様に係る磁気コアは、上記の軟磁性合金粉末を含み、本発明の一態様に係る磁性部品は、上記の軟磁性合金粉末を含む。本発明の一態様に係る電子機器は、上記の磁性部品を含む。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【発明を実施するための形態】
【0012】
以下、本発明の例示的な実施形態に基づき説明する。
【0013】
第１実施形態
図１Ａに示すように、本実施形態に係る軟磁性合金粉末６ａは、第１粒子６ａ１と、第２粒子６ａ２と、第３粒子６ａ３とを有する。これらの粒子６ａ１，６ａ２，６ａ３は、それぞれ軟磁性材料で構成してある。これらの粒子６ａ１，６ａ２，６ａ３は、たとえば以下に示すように、分級処理により定義される。
図１Ａに示すように、本実施形態に係る軟磁性合金粉末６ａは、第１粒子６ａ１と、第２粒子６ａ２と、第３粒子６ａ３とを有する。これらの粒子６ａ１，６ａ２，６ａ３は、それぞれ軟磁性材料で構成してある。これらの粒子６ａ１，６ａ２，６ａ３は、たとえば以下に示すように、分級処理により定義される。
【0014】
軟磁性合金粉末６ａに対し、目開き５３μｍのＪＩＳ標準ふるい、目開き４５μｍのＪＩＳ標準ふるい、目開き３２μｍのＪＩＳ標準ふるい、目開き２５μｍのＪＩＳ標準ふるい、目開き２０μｍのＪＩＳ標準ふるいを用いて、この順で分級処理する。このような分級処理の結果として、第１粒子は、目開き５３μｍのＪＩＳ標準ふるいを通過し、目開き４５μｍのＪＩＳ標準ふるいを通過しない粒子として定義される。また、第２粒子は、目開き３２μｍのＪＩＳ標準ふるいを通過し、目開き２５μｍのＪＩＳ標準ふるいを通過しない粒子として定義される。第３粒子は、目開き２０μｍのＪＩＳ標準ふるいを通過する粒子として定義される。
【0015】
すなわち、第１粒子６ａ１と第２粒子６ａ２と第３粒子６ａ３とは、粒子径のサイズによって区別され、第１粒子６ａ１、第２粒子６ａ２および第３粒子６ａ３の順で、粒子サイズが大きい。
【0016】
本実施形態では、第１粒子６ａ１と第２粒子６ａ２と第３粒子６ａ３との合計体積を１００体積％とした場合に、特に限定はなく、分級等で調整が可能であるが、好ましくは第１粒子６ａ１は、５～３０体積％で含まれる。また、好ましくは、第２粒子６ａ２は、１０～５０体積％で含まれる。さらに、好ましくは第３粒子６ａ３は、４０～８０体積％で含まれる。
【0017】
軟磁性合金粉末６ａは、その他の粒子サイズの粒子を含んでもよい。たとえば目開き５３μｍのＪＩＳ標準ふるいを通過しない第１その他粒子、目開き４５μｍのＪＩＳ標準ふるいを通過するが目開き３２μｍのＪＩＳ標準ふるいを通過しない第２その他粒子、目開き２５μｍのＪＩＳ標準ふるいを通過するが目開き２０μｍのＪＩＳ標準ふるいを通過する第３その他粒子を、軟磁性合金粉末６ａは、含んでもよい。
【0018】
軟磁性合金粉末６ａの全体を１００体積％とした場合に、特に限定はないが、第１その他粒子、第２その他粒子および第３その他粒子は、それぞれ５０体積％以内であることが好ましい。
【0019】
第１粒子６ａ１、第２粒子６ａ２および第３粒子６ａ３は、それぞれ異なる組成であってもよいが、同じ組成であることが好ましい。製造が容易であるからである。第１粒子６ａ１、第２粒子６ａ２および第３粒子６ａ３を含む軟磁性合金粉末は、Ｆｅを含む軟磁性合金で構成してあることが好ましい。
【0020】
本実施形態に係る軟磁性合金粉末は、組成式（Ｆｅ1-(α+β)Ｘ１αＸ２β）1-(a+b+c+d+e+f+g)ＭaＢbＰcＳｉdＣｒeＣfＳg（原子数比）からなる軟磁性合金粉末であってもよく、Ｘ１はＣｏおよびＮｉより選択される１種以上であり、
Ｘ２はＭｎ、Ａｇ、Ｚｎ、Ａｓ、Ｓｎ、Ｃｕ、Ｂｉ、Ｎ、Ｏ、希土類元素および白金族元素からなる群より選択される１種以上であり、
ＭはＮｂ、Ｈｆ、Ｚｒ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｗ、Ａｌ、ＴｉおよびＶからなる群より選択される１種以上であり、
α≧０
０≦β≦０．０３０
０≦ａ≦０．２００
０≦ｂ≦０．２５０
０≦ｃ≦０．２００
０≦ｄ≦０．２００
０≦ｅ≦０．１３０
０≦ｆ≦０．０５０
０≦ｇ≦０．０５０
０．６００≦１―（ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＋ｅ＋ｆ＋ｇ）≦１．０００
であってもよい。
Ｘ２はＭｎ、Ａｇ、Ｚｎ、Ａｓ、Ｓｎ、Ｃｕ、Ｂｉ、Ｎ、Ｏ、希土類元素および白金族元素からなる群より選択される１種以上であり、
ＭはＮｂ、Ｈｆ、Ｚｒ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｗ、Ａｌ、ＴｉおよびＶからなる群より選択される１種以上であり、
α≧０
０≦β≦０．０３０
０≦ａ≦０．２００
０≦ｂ≦０．２５０
０≦ｃ≦０．２００
０≦ｄ≦０．２００
０≦ｅ≦０．１３０
０≦ｆ≦０．０５０
０≦ｇ≦０．０５０
０．６００≦１―（ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＋ｅ＋ｆ＋ｇ）≦１．０００
であってもよい。
【0021】
また、好ましくは、
０≦α≦０．８００
０≦β≦０．０３０
０≦ａ≦０．１４０
０．０２≦ｂ≦０．２００
０≦ｃ≦０．１００
０≦ｄ≦０．１３０
０≦ｅ≦０．１１０
０≦ｆ≦０．０３０
０≦ｇ≦０．０３０
０．６５０≦１―（ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＋ｅ＋ｆ＋ｇ）≦１．０００
を満たすことが好ましい。
０≦α≦０．８００
０≦β≦０．０３０
０≦ａ≦０．１４０
０．０２≦ｂ≦０．２００
０≦ｃ≦０．１００
０≦ｄ≦０．１３０
０≦ｅ≦０．１１０
０≦ｆ≦０．０３０
０≦ｇ≦０．０３０
０．６５０≦１―（ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＋ｅ＋ｆ＋ｇ）≦１．０００
を満たすことが好ましい。
【0022】
本実施形態に係る軟磁性合金粉末が上記の組成範囲を満たすことにより、本実施形態に係る軟磁性合金粉末が含まれる磁気コアにおいて、直流重畳特性が向上しやすくなる。
【0023】
本実施形態に係る軟磁性合金粉末は上記以外の元素、すなわちＦｅ、Ｘ１、Ｘ２、Ｍ、Ｂ、Ｐ、Ｓｉ、Ｃｒ、ＣおよびＳ以外の元素を不可避的不純物として含んでいてもよい。たとえば、軟磁性合金１００質量％に対して０．１質量％以下、含んでいてもよい。
【0024】
本実施形態に係る軟磁性合金粉末の粒子径は特に制限はないが、体積基準におけるメジアン径（Ｄ５０）が１０μｍ以上５０μｍ以下であってもよい。
【0025】
軟磁性合金粉末における体積基準によるＤ５０の測定方法に特に制限はないが、レーザー回折法などの各種粒度分析法により測定してもよい。
【0026】
本実施形態に係る軟磁性合金粉末の微細構造には特に制限はないが、非晶質からなる構造、ヘテロアモルファスからなる構造またはナノ結晶からなる構造を有することが好ましい。本実施形態に係る軟磁性合金粉末を用いた磁気コアにおける直流重畳特性を改善しやすいためである。
【0027】
以下の記載では、非晶質構造とは、非晶質化率Ｘが８５％以上であり、結晶が観察されない構造を指す。ヘテロアモルファスからなる構造とは、非晶質化率Ｘが８５％以上であり、結晶が非晶質中に存在する構造を指す。ナノ結晶からなる構造とは、非晶質化率Ｘが８５％未満であり、平均結晶粒径が１００ｎｍ以下である構造を指す。結晶からなる構造とは、非晶質化率Ｘが８５％未満であり、平均結晶粒径が１００ｎｍを上回る構造を指す。
【0028】
本実施形態に係る軟磁性合金粉末がヘテロアモルファスからなる構造を有する場合には、平均結晶粒径が０．１ｎｍ以上１０ｎｍ以下であることが好ましい。本実施形態に係る軟磁性合金粉末がナノ結晶からなる構造を有する場合には、平均結晶粒径が３ｎｍ以上５０ｎｍ以下であることが好ましい。
【0029】
非晶質化率Ｘを評価する方法には特に制限はない。たとえば、ＸＲＤを用いる方法がある。
【0030】
以下、ＸＲＤを用いて非晶質化率を評価する方法について説明する。なお、ＸＲＤを用いて平均結晶粒径を評価する方法については特に制限はなく、通常用いられる方法で適宜、評価することができる。
【0031】
ＸＲＤにより非晶質化率Ｘを評価する場合には、非晶質化率Ｘは下記式（１）により算出される。
Ｘ＝１００－（Ｉｃ／（Ｉｃ＋Ｉａ）×１００）…（１）
Ｉｃ：結晶性散乱積分強度
Ｉａ：非晶質性散乱積分強度
Ｘ＝１００－（Ｉｃ／（Ｉｃ＋Ｉａ）×１００）…（１）
Ｉｃ：結晶性散乱積分強度
Ｉａ：非晶質性散乱積分強度
【0032】
非晶質化率Ｘは、軟磁性合金粉末に対してＸＲＤによりＸ線結晶構造解析を実施し、相の同定を行い、結晶化したＦｅ又は化合物のピーク（Ｉｃ：結晶性散乱積分強度、Ｉａ：非晶質性散乱積分強度）を読み取り、そのピーク強度から結晶化率を割り出し、上記式（１）により算出する。
【0033】
図１Ａに示すように、本実施形態に係る軟磁性合金粉末では、第１粒子６ａ１、第２粒子６ａ２および第３粒子６ａ３は、単一または複数の空孔６ｂが形成されている粒子を含んでいる。また、本実施形態においては、軟磁性合金粉末６ａを構成する各元素の密度および組成比率から計算される算出密度に対する軟磁性合金粉末６ａの粉体密度の割合が９０％以上９９．５％以下である。
【0034】
算出密度は、たとえば以下のようにして測定することができる。たとえば、まず第１粒子６ａ１、第２粒子６ａ２および第３粒子６ａ３を含む軟磁性合金粉末６ａについて、ＩＣＰ分析を行う。得られた組成に基づいて、各成分の質量割合と大気圧室温条件下における元素単体の密度の積の総和を求め、これを算出密度とすることができる。たとえば、組成解析の結果、粉体の組成がＦｅ含有量９３．５ｗｔ％であり、Ｓｉ含有量６．５ｗｔ％であると分かった場合には、各元素の密度から、以下の式により、算出密度を求める。たとえばＦｅ単体の密度が７．８７４ｇ／ｃｍ3 であることが知られており、Ｓｉ単体の密度が２．３ｇ／ｃｍ3 であることが知られていることから、その場合の算出密度は、（７．８７４×０．９３５＋２．３×０．０６５）／１００＝７．５１２ｇ／ｃｍ3 として求めることができる。
【0035】
また、粉体密度は、たとえばＨｅを用いたガスピクノメーター法によって測定を行い、得られた値を粉体密度として測定することができる。ガスピクノメーター法によって測定された粉体密度では、各粒子６ａ１，６ａ２，６ａ３の表面の凹凸や粒子形状が起因して発生する粒子間の空隙は体積には含まれないが、各粒子６ａ１，６ａ２，６ａ３内の閉じている空孔６ｂも粒子の一部として密度を計測することになる。
【0036】
タップ密度法や嵩密度法による粉体の密度測定は、粒子内に含まれる空孔６ｂを粒子の一部とすることに加え、粒子表面の凹凸や粒子形状が起因して発生する粒子間の空隙も粉体の体積として含めることになる。そのため、本実施形態に係る軟磁性合金粉末の粉体の密度を測定する方法としては適さない。
【0037】
粒子内に空孔６ｂが全く存在していなければ算出密度は粉体密度と略同じになるが、粒子内に空孔６ｂが存在していることで、算出密度は粉体密度よりも大きな関係になる。
【0038】
本実施形態では、図１Ｂに示すように、体積基準のメジアン径Ｄ５０を横軸とし、第１粒子６ａ１から第３粒子６ａ３のそれぞれの粉体密度を第３粒子の粉体密度で割り算した相対粉体密度を縦軸とする仮想の二次元座標を想定する。その仮想の二次元座標に、第１粒子６ａ１から第３粒子６ａ３におけるそれぞれの体積基準のメジアン径Ｄ５０とそれぞれの粒子６ａ１～６ａ３の各相対粉体密度との関係をプロットする。プロットしたデータを最小二乗法により線形近似し、得られた近似直線の傾きをＴ（／μｍ）とした場合に、－０．００３≦Ｔ≦－０．００００５、好ましくは－０．００２５≦Ｔ≦－０．０００２、さらに好ましくは－０．００１≦Ｔ≦－０．０００５の関係を満足する。
【0039】
このような関係を有する軟磁性合金粉末６ａを含む成形用粉末を用いて磁気コアを製造することで、磁気コアの直流重畳特性が向上する。その理由としては、必ずしも明らかではないが、以下のような理由が考えられる。
【0040】
磁気コア内における磁束は、磁束の通りやすい粒子径の大きい軟磁性合金粉末において集中的に流れやすいため、粒子径の大きい軟磁性合金粉末において局所的な磁気飽和が生じ、直流重畳特性の低下が引き起こされると考えられる。磁気コア内に含まれる軟磁性合金粉末の空孔を粒子径ごとに制御することによって、磁気コア内の磁束の流れが均一化され、局所的な磁気飽和を抑制することで直流重畳特性が向上するものと考えられる。
【0041】
以下、本実施形態に係る軟磁性合金粉末６ａの製造方法について説明する。
【0042】
本実施形態に係る軟磁性合金粉末を製造する方法には特に限定はない。しかし、図３Ａ以降に示す楕円水流アトマイズ装置１０を用いてガスアトマイズ法により軟磁性合金粉末を作製することが好ましい。楕円水流アトマイズ装置１０を用い、さらにＧｖ／Ｇｐ（後述）およびＬ３／Ｌ２（図４Ｂ参照）を制御することで、本実施形態の軟磁性合金粉末６ａを容易に得ることができる。
【0043】
図３Ａに示すように、本実施形態に係る楕円水流アトマイズ装置１０は、溶融金属２１をガスアトマイズ法により粉末化することにより多数の軟磁性金属粒子を含む軟磁性合金粉末を得るための装置である。この装置１０は、溶融金属供給部２０と、金属供給部２０の鉛直方向の下方に配置してある冷却部３０とを有する。図面において、鉛直方向は、Ｚ軸に沿う方向である。溶融金属２１の作製方法には特に制限はない。たとえば目的とする組成に含まれる各元素の単体等を原料金属として秤量して溶融させてもよく、目的とする組成を有する軟磁性合金を改めて溶融させてもよい。
【0044】
溶融金属供給部２０は、溶融金属２１を収容する耐熱性容器２２を有する。耐熱性容器２２の外周には、加熱用コイル２４が配置してあり、容器２２の内部に収容してある溶融金属２１を加熱して溶融状態に維持するようになっている。容器２２の底部には、溶融金属吐出口２３が形成してあり、そこから、冷却部３０を構成する筒体３２の内周面３３に向けて、溶融金属２１が滴下溶融金属２１ａとして吐出されるようになっている。
【0045】
容器２２の外底壁の外側部には、溶融金属吐出口２３を囲むように、ガス噴射ノズル２６が配置してある。ガス噴射ノズル２６には、ガス噴射口２７が具備してある。ガス噴射口２７からは、溶融金属吐出口２３から吐出された滴下溶融金属２１ａに向けて高圧ガスが噴射される。高圧ガスは、溶融金属吐出口２３から吐出された溶融金属の周囲全周から斜め下方向に向けて噴射され、滴下溶融金属２１ａは、多数の液滴となり、高圧ガスの流れに沿って筒体３２の上部内側の内周面３３に向けて運ばれる。なお、上述したＧｖ／Ｇｐは、アトマイズガス（高圧ガス）におけるガスの体積流量Ｇｖ（ｍ3／ｍｉｎ）とガス噴射圧Ｇｐ（ＭＰａ）の比を示す。
【0046】
本実施形態において、磁気コアにおける直流重畳特性を改善可能な軟磁性合金粉末を作製する観点からは、Ｇｖ／Ｇｐは、母合金の組成等により変化し得るが、好ましくは０．６ｍ3／ＭＰａ以上８．０ｍ3／ＭＰａ以下、さらに好ましくは１．０ｍ3／ＭＰ以上６．０ｍ3／ＭＰａ以下である。
【0047】
上記の組成を有する溶融金属２１は、短時間の空気との接触により、容易に酸化して酸化膜を形成してしまう。酸化膜を形成してしまうと微細化することが困難となる。ガス噴射ノズル２６のガス噴射口２７から噴射するガスとして不活性ガスまたは還元性ガスを用いることで、酸化膜の形成を防止し容易に粉末化することができる。
【0048】
不活性ガスとしては、たとえば、窒素ガス、アルゴンガス、ヘリウムガスなどが挙げられる。還元性ガスとしては、たとえば、アンモニア分解ガスが挙げられる。
【0049】
本実施形態では、図３Ａに示す筒体３２の少なくとも上部内側（滴下溶融金属２１ａが供給される部分）の内周面３３は、筒体３２の軸芯Ｏに対して角度θ１で傾斜する断面（たとえばＺ軸に略垂直な断面）で、略楕円の形状を有している。角度θ１は、筒体３２の軸芯ＯがＺ軸に対して角度θ２で傾斜しているとすると、θ１＝（９０度－θ２）として表すことができる。
【0050】
筒体３２の軸芯Ｏに対して角度θ１で傾斜する断面で、内周面３３の楕円の長軸は、筒体３２の軸芯ＯがＺ軸（鉛直線）に対して傾斜する方向と一致していることが好ましい。すなわち、楕円の長軸が、筒体３２の軸芯Ｏと、その軸芯Ｏに交差するＺ軸とを含む平面に含まれるように、筒体３２が構成してあることが好ましい。
【0051】
このように構成してある筒体３２は、たとえば図５Ａに示すように、軸芯Ｏに垂直な断面の内周面が円形状である円筒材３２αから製造することができる。すなわち、円筒材３２αの軸芯Ｏを鉛直方向（Ｚ軸方向）に対して所定角度θ２で傾けた状態で筒材３２αの上下部分を水平に切断することで、図３Ａに示す筒体３２を形成することができる。本実施形態では、筒体３２には、軸芯Ｏに対して角度θ１で傾斜する断面で同じサイズの略楕円形状の内周面３３が軸芯Ｏに沿って連続的に形成される。
【0052】
図４Ｂに示すように、本実施形態では、筒体３２の内周面３３の各水平断面に顕れる楕円形は、長径Ｌ３と短径Ｌ２の比（Ｌ３／Ｌ２）が、好ましくは、１．０１以上３．００以下、さらに好ましくは１．０４以上２．００以下、特に好ましくは１．０４以上１．３０以下である。このように構成することで、冷却液（たとえば冷却水）の流速を変化させつつ、均一な厚みの冷却液層５０を形成することが容易になる。たとえば、冷却液層５０の流量、流体圧および厚みなどによっても変化するが、Ｌ３／Ｌ２を１．０４～３．００とする場合に冷却液の流速の速度比（最高速度／最低速度）を１．０７～１．３３程度に変化させることができる。
【0053】
なお、本実施形態において、磁気コアにおける直流重畳特性を改善可能な軟磁性合金粉末を作製する観点からは、Ｌ３／Ｌ２は、母合金の組成等により変化し得るが、好ましくは１．０４～２．８０、さらに好ましくは１．０８～２．４０である。
【0054】
図３Ａに示すように、筒体３２の軸芯Ｏに沿って下方には、排出部３４が具備してある。排出部３４は、冷却液層５０に含まれて流れてきた軟磁性合金粉末を冷却液と共に外部に排出可能になっている。排出部３４の内周面の内径は、筒体３２の内周面３３の内径よりも小さくてよい。筒体３２の内周面３３から排出部３４の内周面に向けて連続的に内径が小さくなっていることが好ましい。なお、排出部３４の内周面の水平断面は、必ずしも楕円状でなくてもよく、円形であってもよい。好ましくは、筒体３２の内周面３３の水平断面は、筒体３２の上部から軸芯Ｏに沿って排出部３４に向けて同じサイズの楕円である。
【0055】
筒体３２の軸芯Ｏに沿って上部には、冷却液導出部３６が具備してある。図３Ｂに示すように、冷却液導出部３６は、枠体３８と外側形成部材（外枠形成部材）４５とを有する。外側形成部材４５は、筒体３２と一体に成形してあってもよく、筒体３２とは別に成形して筒体３２に取り付けてもよい。
【0056】
外側形成部材４５は、筒体３２の上部で、内周面３３の外側に外側空間４４を形成する。また、筒体３２の上部内周面には、補助筒体４０が装着してある。補助筒体４０は、筒体３２の上端開口縁自体であってもよい。しかし、図示する例では、補助筒体４０は筒体３２とは別に成形してあり、筒体３２の上部内周面に装着してある。補助筒体４０の内周面は、筒体３２の内周面３３と面一であることが好ましいが、面一でなくてもよい。
【0057】
枠体３８は、筒体３２と一体的に成形してもよい。しかし、枠体３８は筒体３２とは別に成形してあることが好ましい。筒体３２の内周面の内側に配置してある内枠片３９ａと、内枠片３９ａに対して所定角度で交差する枠支持片３９ｂとを有する。図３Ｃに示すように、枠支持片３９ｂは、略楕円リング形状の板片である。内枠片３９ａは、枠支持片３９ｂの略楕円形状の中央開口縁から楕円の直軸に対して角度θ１で傾斜する中心軸Ｏａを持つ略楕円筒形状を有する。
【0058】
図３Ｃに示す内枠片３９ａの軸芯Ｏａは、図３Ａに示す筒体３２の軸芯Ｏと一致する。図３Ｃに示す内枠片３９ａの外周面の水平断面は、図３Ａに示す筒体３２の内周面３３（あるいは補助筒体４０の内周面）の水平断面の楕円よりも小さな内径を持つ相似な楕円形状を有する。すなわち、内枠片３９ａの外周面は、筒体３２の内周面３３（あるいは補助筒体４０の内周面）より径が小さく、しかも筒体３２の内周面３３（あるいは補助筒体４０の内周面）と平行である。
【0059】
図３Ａに示すように、枠支持片３９ｂの外径部は、外側形成部材４５の上端または筒体３２の上端に取り付けられていてもよい。あるいは、枠支持片３９ｂの外径部は、外側形成部材４５の上端または筒体３２の上端と一体的に形成されていてもよい。枠支持片３９ｂの内径部と内枠片３９ａとは、筒体３２の内周面、補助筒体４０の内周面、および／または外側形成部材４５の内周面と共に、筒体３２の上部で内周面３３の内側に内側空間４６を区画する。
【0060】
また、図３Ｂに示すように、外側形成部材４５は、筒体３２の上部で内周面３３の外側に外側空間４４を、筒体３２（補助筒体４０含む）と共に区画する。内側空間４６は、外側空間の径方向の内側に位置し、通路部４２を通して、外側空間４４と連通している。通路部４２は、筒体３２の軸芯Ｏに沿って、外側空間４４の最上部またはそれに近い位置に形成されるように、補助筒体４０または筒体３２の上端が外側空間４４と内側空間との間に位置する。
【0061】
本実施形態では、外側空間４４が筒体３２の内周面３３の外側で水平方向に連続する略楕円リング状に形成してある。内側空間４６は、筒体３２の内周面３３の内側で内周面３３に沿って水平方向に連続する略楕円リング状に形成してある。通路部４２も、同様に、水平方向に連続する略楕円リング状に形成してある。通路部４２の軸芯Ｏに沿う上下幅Ｗ１は、外側空間４４の軸芯方向の上下幅Ｗ２よりも狭い。Ｗ１／Ｗ２は１／２以下であればよい。
【0062】
外側形成部材４５の径方向の外側には、冷却液を導入する冷却液供給ライン３７が取り付けてある。供給ライン３７からの外側空間４４への接続口は、通路部４２よりも軸芯Ｏに沿って下方に位置することが好ましい。
【0063】
外側空間４４では、供給ライン３７から流入する冷却液が、外側空間の下方から上方に向かう流れが形成され、通路部４２から内側空間４６に入り込む流れが形成されることが好ましい。また、内側空間４６を形成するための内枠片３９ａの下端は、通路部４２よりも軸芯Ｏに沿って下側に位置することが好ましく、内枠片３９ａの下端と筒体３２内周面３３（補助筒体４０の内周面含む）との間に、冷却液吐出口５２を形成する。図３Ｃに示すように、内枠片３９ａの下端は、水平面で略楕円形の開口を区画している。
【0064】
冷却液吐出口５２の内径が内枠片３９ａの外径に一致し、冷却液吐出口５２の外径が筒体３２の内周面（補助筒体４０の内径）に一致する。冷却液吐出口５２は、水平断面において、周方向に沿って連続する略楕円リング状に形成してあることが好ましい。
【0065】
冷却液吐出口５２は、内側空間４６に繋がっている。内側空間４６に含まれる冷却液が、冷却液吐出口５２から筒体３２の内周面３３に向けて楕円螺旋状に吹き出すようになっている。本実施形態では、冷却液吐出口５２の径方向幅は特に限定されないが、冷却液吐出口５２の径方向幅は筒体３２の内周面に沿って流れる冷却液の冷却液層５０の厚みに対応する。したがって、冷却液吐出口５２の径方向幅は冷却液層５０の厚みとの関係で決定される。
【0066】
図３Ａに示すように、内枠片３９ａの軸方向長さＬ１は、図３Ｂに示す通路部４２の軸芯Ｏ方向の幅Ｗ１を覆う程度の長さである。内枠片３９ａの軸方向長さＬ１は、溶融金属供給部２０から吐出された溶融金属が冷却液層５０に接触する位置の上流側に冷却液吐出口５２が形成されるように決定される。また、図３Ａに示すように、内枠片３９ａの軸方向長さＬ１は、筒体３２の内周面３３に十分な軸方向長さＬ０の冷却液層５０の液面が露出するように決定される。
【0067】
内側に露出している冷却液層５０の軸芯Ｏに沿う長さＬ０は、内枠片３９ａの軸方向長さＬ１の５～５００倍の長さであることが好ましい。また、筒体３２の内周面３３の内径（楕円の短径）は、特に限定されないが、好ましくは５０～５００ｍｍである。
【0068】
本実施形態では、冷却液供給ライン３７は、冷却液導出部３６の接線方向に接続してもよい。冷却液供給ライン３７から外側空間４４の内部に、冷却液が軸芯Ｏの回りで楕円螺旋状に回転するように入り込ませることができる。外側空間４４の内部に渦巻き状に入り込んだ冷却液は、通路部４２を通り、内側空間４６の内部に渦巻き状に入り込む。
【0069】
本実施形態では、冷却液導出部３６では、筒体３２の外側に配置されている外側空間４４で冷却液が一時的に貯留される。また、外側空間４４は、略楕円形状に形成してある。このように構成することで、冷却液が外側空間４４で楕円状に旋回しながら内側空間４６に導入される。
【0070】
また、本実施形態では、通路部４２の下端が、外側空間４４の下端よりも上方に形成してある。そのため、冷却液は、外側空間４４で楕円螺旋状に旋回しながら上方にいったん持ち上げられる。それから、冷却液は通路部４２を通過し内側空間４６に入り込む。筒体３２の上部内側にある内側空間４６に入り込む冷却液は、通路部４２を通過することでその流速が速まる。そして、冷却液は内側空間４６の内枠片３９ａに衝突することでその流れの向きが変化する。
【0071】
筒体３２の上部に具備してある通路部４２を通り内側空間４６の内部に楕円渦巻き状に入り込んだ冷却液は、内枠片３９ａに沿って（軸芯Ｏに沿って）下向きに流れる。また、枠支持片３９ｂが冷却液の上方への流れを堰き止める。冷却液は、内側空間４６で軸芯Ｏの回りに内周面３３に沿った楕円リング状の流れを形成する。さらに、冷却液に対して内周面３３に沿って（軸芯Ｏに沿って）下向きに重力が作用する。冷却液と重力との相乗効果により、冷却液吐出口５２から内周面３３に沿った略楕円形の螺旋軌道で流れるように冷却液が吐出される。冷却液吐出口５２から吐出された冷却液は、内周面３３に沿って略一定の厚みで楕円螺旋状に冷却液が流れる冷却液層５０を形成する。
【0072】
図３Ａに示すように、本実施形態では、冷却液導出部３６から筒体３２の上部内側の楕円状に形成された内周面３３に冷却液が供給される。このため、冷却液が筒体３２の内周面３３に沿って略楕円螺旋状に流れる冷却液層５０を形成することができる。この冷却液層５０の内側液面に、溶融金属２１の溶滴である滴下溶融金属２１ａを噴射して入射させることで、滴下溶融金属２１ａをより急冷することが可能になる。楕円螺旋状の冷却液の流れは、図４Ａおよび図４Ｂに示すように、楕円の短径側での流速が速くなり、長径側での流速は遅くなる。冷却液層５０に噴射された滴下溶融金属２１ａは、冷却液層５０の中で、冷却液と共に流速が変化しながら流されることになる。
【0073】
滴下溶融金属２１ａを冷却液と共に流速を変化させながら冷却液層５０の中を流すことで、冷却液に触れた直後に発生すると考えられる滴下溶融金属２１ａ周りの蒸気の膜が滴下溶融金属２１から剥離されやすくなる。その結果、滴下溶融金属２１ａが冷却液層５０で急冷し易くなる。このように滴下溶融金属２１ａを急冷することで、微小粒径においても非晶質性や磁気特性の良好な軟磁性合金粉末を製造することができる。
【0074】
図３Ａに示すように、本実施形態では、冷却液吐出口５２は、筒体３２の周方向に亘って略楕円形状に連続して形成してある。しかし、冷却液吐出口５２に補強部材などを設けた上で、冷却液吐出口５２は筒体３２の周方向に亘って断続的に形成してあってもよい。冷却液吐出口５２が筒体３２の周方向に亘って形成されることで、筒体３２の内周面３３に沿って楕円螺旋状に流れる冷却液が冷却液層５０を形成することができる。
【0075】
図３Ａに示すように、本実施形態では、冷却液導出部３６は、内枠片３９ａと筒体３２の内周面３３との間に略楕円形状の冷却液吐出口５２を形成することができる。その結果、冷却液吐出口５２から筒体３２の内周面３３に沿って楕円螺旋状に流れる冷却液を吐出することができる。
【0076】
図３Ａに示すように、本実施形態では、内周面３３が形成する楕円形の中心は、筒体３２の下部に向かうにつれて鉛直線（Ｚ軸）に対して角度θ２で傾斜するようにずれている。図４Ａに示すように、内周面３３に沿って形成される冷却液層５０の冷却液は、楕円螺旋軌道を描きながら鉛直方向（重力方向）に対して傾斜して流れることになる。
【0077】
そのため、Ｚ軸に沿った長さが互いに同一である場合において、従来のアトマイズ装置と比較して冷却液が流れる楕円螺旋の距離を長くすることができる。また、筒体３２の内周面３３の楕円長軸に沿った一端に向けて重力方向に溶融金属を噴射することで、滴下溶融金属２１ａが筒体３２の上端開口から筒体３２の内周面３３（冷却液層５０）に入り易くなる。そのため、溶滴を円滑に冷却することができる。
【0078】
なお、上述した実施形態では、筒体３２の内周面３３の水平断面は、筒体３２の上部から軸芯Ｏに沿って排出部３４に向けて同じサイズの楕円である。しかし、筒体３２の内周面３３の水平断面は、少なくとも筒体３２の上部で略楕円形状であればよく、軸芯Ｏに沿って排出部３４に向けて途中から変化してもよい。たとえば筒体３２の上部から軸芯Ｏに沿って排出部３４に向けて、略楕円形から略円形（またはその他）に徐々に変化してもよい。
【0079】
また、筒体３２の内周面３３の水平断面は、筒体３２の上部から軸芯Ｏに沿って排出部３４に向けて楕円の長径Ｌ３と短径Ｌ２の比（Ｌ３／Ｌ２）も一定であることが好ましいが、比（Ｌ３／Ｌ２）を変化させても良い。たとえば比（Ｌ３／Ｌ２）を、筒体３２の上部から軸芯Ｏに沿って排出部３４に向けて小さくなるように変化させたり、大きくなるように変化させたり、あるいは、それらが交互に顕れるように変化させても良い。
【0080】
また、筒体３２の内周面３３の水平断面は、筒体３２の上部から軸芯Ｏに沿って排出部３４に向けて、楕円の長径の向きを徐々に変化させてもよい。たとえば筒体３２の上部では、楕円の長径の向きを筒体３２の軸芯Ｏの傾斜方向に一致させ、筒体３２の下部では、楕円の長径の向きを筒体３２の軸芯Ｏの傾斜方向と略垂直となるように変化させても良い。
【0081】
本実施形態では、筒体３２の軸芯Ｏの鉛直方向との所定角度θ２は、特に限定されないが好ましくは５～４５度である。このような角度範囲とすることで、溶融金属吐出口２３から筒体３２の内周面３３に形成してある冷却液層５０に向けて滴下溶融金属２１ａを吐出させ易くなる。
【0082】
本実施形態では、枠支持片３９ｂが水平になるように冷却液導出部３６が形成してある。しかし、楕円螺旋状の冷却液層５０を吐出するように構成されていれば枠支持片３９ｂが水平になるように冷却液導出部３６が形成されていなくてもよい。
【0083】
これに対し、従来のアトマイズ装置では、図６Ａおよび図６Ｂに示すように筒体３２の内周面３３の軸芯Ｏに垂直な断面が円形（Ｌ３／Ｌ２＝１．００）である。また、冷却液導出部の内枠片３９ａの下端が軸芯Ｏに垂直な断面で円形の開口を区画しており、冷却液吐出口５２が円形状である。
【0084】
軟磁性合金粉末の粒子径については、アトマイズの条件を適宜変化させることで粒子径を調整することが可能である。また、乾式分級や湿式分級により粒度を調整することで粒子径を調整することも可能である。乾式分級方法として、たとえば、乾式篩を用いる篩分級、および、気流分級の分級方法があげられる。湿式分級方法として、たとえば、湿式フィルター濾過による分級や遠心分離による分級等の分級方法があげられる。
【0085】
本実施形態の楕円水流アトマイズ装置１０を用いることで、従来のアトマイズ装置（たとえば図６Ａおよび図６Ｂ）を用いる場合と比較して、図１Ｂに示す近似直線の傾きＴ（／μｍ）が－０．００３≦Ｔ≦－０．００００５の関係を満たす軟磁性合金粉末を得ることが容易になる。ちなみに、従来のアトマイズ装置（たとえば図６Ａおよび図６Ｂ）を用いて製造される軟磁性合金粉末では、図１Ｂに示す近似直線の傾きＴ（／μｍ）が－０．００００５よりも大きくなる傾向にあり、－０．００３≦Ｔ≦－０．００００５の関係を満たさない。
【0086】
本実施形態では、たとえばＧｖ／Ｇｐを制御することで軟磁性合金粉末６ａにおける算出密度に対する粉体密度の比を制御することができる。また、Ｌ３／Ｌ２（図４Ｂ参照）を制御することで、第１粒子６ａ１、第２粒子６ａ２および第３粒子６ａ３のそれぞれのＤ５０と粉体密度との関係を制御することができる。その理由としては、必ずしも明らかではないが、たとえば以下のように考えられる。
【0087】
楕円水流では、急冷速度が変わることによって、急冷にむらが生じ、そのために粒子製造にむらが生じるため、粒子の空孔を制御できると考えられる。円水流ではむらが生じにくいが、楕円水流では生じやすいことから、第１粒子６ａ１、第２粒子６ａ２および第３粒子６ａ３のそれぞれのＤ５０と粉体密度との関係を制御することができると考えられる。
【0088】
本実施形態に係る軟磁性合金粉末に絶縁コーティングを形成してもよい。
【0089】
得られた軟磁性合金粉末を、成形用粉末として成形することにより磁気コアを得ることができる。成形方法には特に限定はない。一例として加圧成形により磁気コアを得る方法について説明する。
【0090】
まず、軟磁性合金粉末と樹脂とを混合する。樹脂を混合させることで成形により強度の高い成形体を得やすくなる。樹脂の種類には特に制限はない。たとえばフェノール樹脂、エポキシ樹脂などが挙げられる。樹脂の添加量にも特に制限はない。樹脂を添加する場合には、磁性粉末に対して１質量％以上５質量％以下、添加してもよい。
【0091】
軟磁性合金粉末と樹脂との混合物を造粒して造粒粉を得る。造粒方法には特に制限はない。たとえば、撹拌機を用いて造粒してもよい。造粒粉の粒径には特に制限はない。
【0092】
得られた造粒粉を加圧成形して成形体を得る。成型圧には特に制限はない。たとえば、面圧０．１ｔｏｎ／ｃｍ2（９．８ＭＰａ）以上２０ｔｏｎ／ｃｍ2（１９６１ＭＰａ）以下であってもよく、２ｔｏｎ／ｃｍ2（１９６ＭＰａ）以上１０ｔｏｎ／ｃｍ2（９８１ＭＰａ）以下であってもよい。そして、成形体に含まれる樹脂を硬化させて磁気コアを得ることができる。硬化方法には特に制限はなく、用いた樹脂を硬化させることができる条件で熱処理を行ってもよい。
【0093】
磁気コアの用途には特に制限はない。たとえば、インダクタ用、特にパワーインダクタ用の磁気コアとして好適に用いることができる。さらに、磁気コアとコイルとを一体成形したインダクタにも好適に用いることができる。図２に示すコイル部品２では、磁気コア６の内部に導体から成る巻線部（コイル）４が一体化されている。
【0094】
さらに、上記の軟磁性合金粉末を含む磁性部品は、磁気コアとして電子機器に好適に用いられてもよいし、磁気コア以外の磁性部品として、その他の電子機器に用いることもできる。
【0095】
特に、上記の磁気コアは直流重畳特性にすぐれることから、小型化、高周波化、高効率化および省エネルギー化が求められる分野に好適に用いられる。たとえば、ＩＣＴ機器や電気自動車等に搭載される磁気コア、磁性部品および電子機器に好適に用いることができる。
【0096】
第２実施形態
本実施形態では、第１実施形態に係る軟磁性合金粉末６ａに、その他の軟磁性粉末を加えて成形用粉末を準備し、その成形用粉末を用いて磁気コアを製造する以外は、前述した実施形態と同様である。第１実施形態に係る軟磁性合金粉末６ａに混合してもよいその他の軟磁性粉末としては、特に限定されず、組成は同じであってもよく、異なっていてもよい。第１粒子６ａ１、第２粒子６ａ２および第３粒子６ａ３を含む軟磁性合金粉末を軟磁性粉末Ａ１（第１実施形態の軟磁性合金粉末６ａ）とした場合に、軟磁性粉末Ａ１よりも平均粒径が小さい軟磁性粉末を軟磁性粉末Ｂ１として、軟磁性粉末Ａ１に加えて、成形用粉末としてもよい。
本実施形態では、第１実施形態に係る軟磁性合金粉末６ａに、その他の軟磁性粉末を加えて成形用粉末を準備し、その成形用粉末を用いて磁気コアを製造する以外は、前述した実施形態と同様である。第１実施形態に係る軟磁性合金粉末６ａに混合してもよいその他の軟磁性粉末としては、特に限定されず、組成は同じであってもよく、異なっていてもよい。第１粒子６ａ１、第２粒子６ａ２および第３粒子６ａ３を含む軟磁性合金粉末を軟磁性粉末Ａ１（第１実施形態の軟磁性合金粉末６ａ）とした場合に、軟磁性粉末Ａ１よりも平均粒径が小さい軟磁性粉末を軟磁性粉末Ｂ１として、軟磁性粉末Ａ１に加えて、成形用粉末としてもよい。
【0097】
軟磁性粉末Ａ１と軟磁性粉末Ｂ１との平均粒径の差異は、特に限定されないが、軟磁性粉末Ａ１の平均粒子径に対し軟磁性粉末Ｂ１の平均粒子径は半分以下であることが好ましい。
【0098】
さらに、成形用粉末には、軟磁性粉末Ａ１および軟磁性粉末Ｂ１以外に、さらにその他の軟磁性粉末、たとえば軟磁性粉末Ｃ１を含ませてもよい。軟磁性粉末Ｃ１としては、特に限定されず、軟磁性粉末Ａ１および／または軟磁性粉末Ｂ１と組成は同じであってもよく、異なっていてもよい。軟磁性粉末Ｃ１は、軟磁性粉末Ａ１と軟磁性粉末Ｂ１の間の平均粒径であることが好ましい。
【0099】
軟磁性粉末Ｂ１と軟磁性粉末Ｃ１との平均粒径の差異は、特に限定されないが、１μｍ以上の差異があることが好ましい。
【0100】
いずれにしても成形用粉末に含まれる軟磁性粉末Ａ１の質量割合は、好ましくは１０質量％以上であり、さらに好ましくは２０質量％以上であり、その他の軟磁性粉末としては、軟磁性粉末Ｂ１および／または軟磁性粉末Ｃ１および／またはさらにその他の軟磁性粉末の合計で、８０質量％以下が好ましい。
【0101】
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で種々に改変することができる。
【実施例0102】
以下、本発明を、さらに詳細な実施例に基づき説明するが、本発明は、これら実施例に限定されない。
【0103】
実施例１
（軟磁性合金粉末）
原子数比で（Ｆｅ0.7Ｃｏ0.3）82Ｂ11Ｐ3Ｓｉ3Ｃｒ1の組成となるように原料金属を秤量し、高周波加熱にて溶解し、母合金を作製した。作製した母合金を加熱して溶融状態の金属とした後に、ガスアトマイズ法により、各試料の合金組成を有する軟磁性合金粉末を作製した。具体的には、溶融させた母合金を吐出口から筒体内の冷却部に向けて吐出する際に、吐出された滴下溶融金属に向けて高圧ガスを噴射した。なお、高圧ガスはＮ2ガスとした。滴下溶融金属が冷却部（冷却水）に衝突することで冷却固化され、軟磁性合金粉末となった。
（軟磁性合金粉末）
原子数比で（Ｆｅ0.7Ｃｏ0.3）82Ｂ11Ｐ3Ｓｉ3Ｃｒ1の組成となるように原料金属を秤量し、高周波加熱にて溶解し、母合金を作製した。作製した母合金を加熱して溶融状態の金属とした後に、ガスアトマイズ法により、各試料の合金組成を有する軟磁性合金粉末を作製した。具体的には、溶融させた母合金を吐出口から筒体内の冷却部に向けて吐出する際に、吐出された滴下溶融金属に向けて高圧ガスを噴射した。なお、高圧ガスはＮ2ガスとした。滴下溶融金属が冷却部（冷却水）に衝突することで冷却固化され、軟磁性合金粉末となった。
【0104】
ガスアトマイズ法の条件については、図３Ａ～図４Ｂに示すガスアトマイズ装置を用い、Ｇｖ／ＧｐおよびＬ３／Ｌ２（図４Ｂ参照）は表１に記載の値となるようにし、溶融金属の溶融温度を１３００～１６００℃、溶融金属の噴出量を０．８～１２ｋｇ／分、ガス噴射圧を０．５～９ＭＰａ、筒体の内部で楕円水流を形成するように噴射される冷却水の圧力を２～３０ＭＰａとした。また、上記の各条件は目的とする軟磁性合金粉末が得られるように適宜制御した。
【0105】
各試料について母合金の組成と粉末の組成とが概ね一致していることをＩＣＰ分析により確認した。また、各粉末についてＸ線回折測定を行い、微細構造を確認した。非晶質化率Ｘが８５％以上である場合には非晶質からなる構造を有するとした。非晶質化率Ｘが８５％未満であり平均結晶粒径が１００ｎｍ以下である場合にナノ結晶からなる構造を有するとした。非晶質化率Ｘが８５％未満であり平均結晶粒径が１００ｎｍよりも大きい場合には結晶からなる構造を有するとした。実験例１では全ての粉末が非晶質からなる構造を有することを確認した。
【0106】
（算出密度ρ１）
軟磁性合金粉末のサンプル（第１粒子、第２粒子および第３粒子を含む）１ｇについて、ＩＣＰ分析によって粉体の組成分析を行った。得られた組成に基づいて、各成分の質量割合と大気圧室温条件下における元素単体の密度の積の総和を求め、これを算出密度とした。
軟磁性合金粉末のサンプル（第１粒子、第２粒子および第３粒子を含む）１ｇについて、ＩＣＰ分析によって粉体の組成分析を行った。得られた組成に基づいて、各成分の質量割合と大気圧室温条件下における元素単体の密度の積の総和を求め、これを算出密度とした。
【0107】
たとえば、組成解析の結果、粉体の組成がＦｅ含有量９３．５ｗｔ％であり、Ｓｉ含有量６．５ｗｔ％であると分かった場合には、各元素の密度を求めて、以下の式により、算出密度を求める。たとえばＦｅ単体の密度が７．８７４ｇ／ｃｍ3 であることが知られており、Ｓｉ単体の密度が２．３ｇ／ｃｍ3であることが知られていることから、その場合の算出密度は、（７．８７４×０．９３５＋２．３×０．０６５）／１００＝７．５１２ｇ／ｃｍ3として求めることができる。結果を表１に示す。
【0108】
（粉体密度ρ２）
軟磁性合金粉末のサンプル（第１粒子、第２粒子および第３粒子を含む）１３．５ｇを用いて、Ｈｅを用いたガスピクノメーター法によって密度測定を行い、得られた値を粉体密度とした。粉体密度では、粒子内の閉気孔も粒子の一部として計測することになる。結果を表１に示す。
軟磁性合金粉末のサンプル（第１粒子、第２粒子および第３粒子を含む）１３．５ｇを用いて、Ｈｅを用いたガスピクノメーター法によって密度測定を行い、得られた値を粉体密度とした。粉体密度では、粒子内の閉気孔も粒子の一部として計測することになる。結果を表１に示す。
【0109】
（特定密度比ρ２／ρ１）
上記のようにして求められた算出密度ρ１に対する粉体密度ρ２の比率（ρ２／ρ１）を特定密度比として、表１に示す。
上記のようにして求められた算出密度ρ１に対する粉体密度ρ２の比率（ρ２／ρ１）を特定密度比として、表１に示す。
【0110】
（傾きＴ）
軟磁性合金粉末のサンプルに対して、目開き５３μｍのＪＩＳ標準ふるい、目開き４５μｍのＪＩＳ標準ふるい、目開き３２μｍのＪＩＳ標準ふるい、目開き２５μｍのＪＩＳ標準ふるい、目開き２０μｍのＪＩＳ標準ふるいをこの順で用いて分級処理して、第１粒子、第２粒子および第３粒子を得た。
軟磁性合金粉末のサンプルに対して、目開き５３μｍのＪＩＳ標準ふるい、目開き４５μｍのＪＩＳ標準ふるい、目開き３２μｍのＪＩＳ標準ふるい、目開き２５μｍのＪＩＳ標準ふるい、目開き２０μｍのＪＩＳ標準ふるいをこの順で用いて分級処理して、第１粒子、第２粒子および第３粒子を得た。
【0111】
分級処理して得られた第１粒子、第２粒子および第３粒子の各重量割合は、第１粒子、第２粒子および第３粒子の総重量を１００％とした場合に、それぞれ１０～２０％、２０～４０％、４０～７０％の範囲内であった。
【0112】
得られた第１粒子、第２粒子および第３粒子のそれぞれについて、粉体密度を測定した。また、第１粒子、第２粒子および第３粒子のそれぞれについて、レーザー回折法にて体積基準メジアン径を測定した。そして図１Ｂに示すように、体積基準のメジアン径（Ｄ５０）を横軸とし、第１粒子から第３粒子のそれぞれの粉体密度を第３粒子の粉体密度で割り算した相対粉体密度を縦軸とする仮想の二次元座標を想定し、仮想の二次元座標に、第１粒子から第３粒子におけるそれぞれの体積基準のメジアン径と相対粉体密度との関係をプロットした。プロットしたデータを最小二乗法により線形近似し、得られた近似直線の傾きをＴとして求めた。結果を表１に示す。なお、近似直線の傾きＴは、粒子径の増大に伴う相対粉体密度の変化率を示す。
【0113】
（磁気コア）
各試料の軟磁性合金粉末を用いてトロイダルコアを作製した。まず、前述した第１粒子、第２粒子および第３粒子を含む軟磁性合金粉末を軟磁性粉末Ａ１とし、軟磁性粉末Ａ１よりも平均粒径が小さい軟磁性粉末を軟磁性粉末Ｂ１として準備し、これらを混合して成形用軟磁性粉末を得た。軟磁性粉末Ａ１の組成は、（Ｆｅ0.7Ｃｏ0.3）82Ｂ11Ｐ3Ｓｉ3Ｃｒ1であり、その平均粒径は、１５～３０μｍの範囲内であった。軟磁性粉末Ｂ１の組成は、Ｆｅであり、その平均粒径は、軟磁性粉末Ａ１の平均粒径よりも、半分以上小さかった。軟磁性粉末Ｂ１に関しては、軟磁性粉末Ａ１とは異なり、分級処理による評価は行わなかった。
各試料の軟磁性合金粉末を用いてトロイダルコアを作製した。まず、前述した第１粒子、第２粒子および第３粒子を含む軟磁性合金粉末を軟磁性粉末Ａ１とし、軟磁性粉末Ａ１よりも平均粒径が小さい軟磁性粉末を軟磁性粉末Ｂ１として準備し、これらを混合して成形用軟磁性粉末を得た。軟磁性粉末Ａ１の組成は、（Ｆｅ0.7Ｃｏ0.3）82Ｂ11Ｐ3Ｓｉ3Ｃｒ1であり、その平均粒径は、１５～３０μｍの範囲内であった。軟磁性粉末Ｂ１の組成は、Ｆｅであり、その平均粒径は、軟磁性粉末Ａ１の平均粒径よりも、半分以上小さかった。軟磁性粉末Ｂ１に関しては、軟磁性粉末Ａ１とは異なり、分級処理による評価は行わなかった。
【0114】
軟磁性粉末Ａ１と軟磁性粉末Ｂ１との混合比は、質量比で、８０：２０であった。軟磁性粉末Ａ１と軟磁性粉末Ｂ１とを混合した成形用軟磁性粉末に対して、エポキシ樹脂を樹脂量２．５質量部（混合軟磁性粉末を１００質量部）で混合し、攪拌機として一般的なプラネタリーミキサーを用いて粒径５００μｍ程度の造粒粉となるように造粒した。
【0115】
得られた造粒粉を加圧成形することにより、外径１１ｍｍφ、内径６．５ｍｍφ、高さ２．５ｍｍのトロイダル形状の成形体を作製した。なお、加圧成形時の圧力は、面圧を２ｔｏｎ／ｃｍ2 （１９６ＭＰａ）～１０ｔｏｎ／ｃｍ2 （９８１ＭＰａ）の範囲で変化させ、複数のサンプルを作製した。各サンプルは後述する試験に必要な数だけ作製した。
【0116】
（初期比透磁率μ０）
トロイダルコアの各サンプルに、銅線を巻き、周波数１ＭＨｚにおけるトロイダルコアのインダクタンスを、ＬＣＲメータを用いて測定し、得られたインダクタンスから比透磁率を算出し、この値を初期比透磁率μ０とした。なお、直流重畳特性は初期比透磁率μ０の大きさに影響するため、表１では、初期比透磁率が３２．４以上３２．６以下の範囲にあるサンプルを使用した。
トロイダルコアの各サンプルに、銅線を巻き、周波数１ＭＨｚにおけるトロイダルコアのインダクタンスを、ＬＣＲメータを用いて測定し、得られたインダクタンスから比透磁率を算出し、この値を初期比透磁率μ０とした。なお、直流重畳特性は初期比透磁率μ０の大きさに影響するため、表１では、初期比透磁率が３２．４以上３２．６以下の範囲にあるサンプルを使用した。
【0117】
（直流重畳特性）
その後、磁気コアの各サンプルに１０ｋＡ／ｍの直流磁界を印加し、周波数１ＭＨｚにおける各サンプルのインダクタンスを測定し、得られたインダクタンスから直流磁界比透磁率μＨｄｃを算出した。そして、（μ０－μＨｄｃ）／μ０×１００（％）を算出し、これを直流重畳特性の指標とした。
その後、磁気コアの各サンプルに１０ｋＡ／ｍの直流磁界を印加し、周波数１ＭＨｚにおける各サンプルのインダクタンスを測定し、得られたインダクタンスから直流磁界比透磁率μＨｄｃを算出した。そして、（μ０－μＨｄｃ）／μ０×１００（％）を算出し、これを直流重畳特性の指標とした。
【0118】
各サンプルについて、直流重畳特性の指標を算出した。このとき、Ｇｖ／Ｇｐが３．０ｍ3／ＭＰａおよびＬ３／Ｌ２が１．００で作製された試料番号１の比較例に係るサンプルの直流重畳特性の指標を基準値とした。そして、Ｇｖ／ＧｐおよびＬ３／Ｌ２を表１に記載の値に設定すること以外は同様の条件で作製された軟磁性合金粉末を用いた各試料番号のサンプルにおける直流重畳特性の指標を算出し、試料番号１の直流重畳特性の指標の基準値に対する減少率を求め、これを改善率とした。改善率が１０％以上の場合を良好とし、１５％以上の場合をさらに良好とし、２０％以上の場合を特に良好と判断した。
【0119】
表１に示すように、Ｇｖ／Ｇｐが０.６ｍ3／ＭＰａ以上、８．０ｍ3／ＭＰａ以下であり、Ｌ３／Ｌ２が１.０４以上、２．８０以下である場合には、特定密度比ρ２/ρ１および傾きＴ（／μｍ）が所定の範囲となった。そして、各実施例の軟磁性合金粉末Ａ１を含む磁気コアは、比較例に対して直流重畳特性が向上することが判明した。
【0120】
これに対し、Ｌ３／Ｌ２が小さすぎる場合または大きすぎる場合には、傾きＴ（／μｍ）が所定の範囲外となった。そして、当該軟磁性合金粉末Ａ１を用いて作製された磁気コアの直流重畳特性は改善されなかった。
【0121】
また、Ｇｖ／Ｇｐが小さすぎる場合または大きすぎる場合には、特定密度比ρ２/ρ１が所定の範囲外となった。そして、当該軟磁性合金粉末Ａ１を用いて作製された磁気コアの直流重畳特性は改善されなかった。
【0122】
実施例２
軟磁性合金粉末Ａ１の組成ついて、原子数比でＦｅ78.6Ｎｂ7Ｂ9Ｐ3Ｓｉ2Ｃｒ0.3Ｓ0.1となるように変更し、製造条件について、Ｇｖ／ＧｐおよびＬ３／Ｌ２を表２に記載の値に変更したこと以外は、実施例１と同様にして軟磁性合金粉末を作製した。そして、得られた軟磁性合金粉末に対し熱処理を行い、結晶粒径が５０ｎｍ以下であるナノ結晶を析出させ、非晶質化率を８５％未満に低下させた。具体的には４００～６５０℃で１０～６０分、熱処理を行った。実施例２では熱処理により得られた全ての軟磁性合金粉末Ａ１がナノ結晶からなる構造を有することを確認した。得られた軟磁性合金粉末Ａ１を含む成形用粉末を用いて磁気コアを作製した。
軟磁性合金粉末Ａ１の組成ついて、原子数比でＦｅ78.6Ｎｂ7Ｂ9Ｐ3Ｓｉ2Ｃｒ0.3Ｓ0.1となるように変更し、製造条件について、Ｇｖ／ＧｐおよびＬ３／Ｌ２を表２に記載の値に変更したこと以外は、実施例１と同様にして軟磁性合金粉末を作製した。そして、得られた軟磁性合金粉末に対し熱処理を行い、結晶粒径が５０ｎｍ以下であるナノ結晶を析出させ、非晶質化率を８５％未満に低下させた。具体的には４００～６５０℃で１０～６０分、熱処理を行った。実施例２では熱処理により得られた全ての軟磁性合金粉末Ａ１がナノ結晶からなる構造を有することを確認した。得られた軟磁性合金粉末Ａ１を含む成形用粉末を用いて磁気コアを作製した。
【0123】
実施例２ではＧｖ／Ｇｐが４．０ｍ3／ＭＰａおよびＬ３／Ｌ２が１．００で作製された試料番号２８の比較例に係るサンプルの直流重畳特性の指標を基準値とした。そして、Ｇｖ／ＧｐおよびＬ３／Ｌ２を表２に記載の値に設定すること以外は同様の条件で作製された軟磁性合金粉末を用いた各試料番号のサンプルにおける直流重畳特性の指標を算出し、試料番号２８の直流重畳特性の指標の基準値に対する減少率を求め、これを改善率とした。結果を表２に示す。
【0124】
表２に示すように、実施例１から軟磁性合金の組成および構造を変化させても、実施例１と同様に、Ｇｖ／ＧｐおよびＬ３／Ｌ２が好適に制御されている場合には、特定密度比ρ２／ρ１および傾きＴ（／μｍ）が所定の範囲内となった。そして、各実施例の軟磁性合金粉末Ａ１を含む磁気コアは、比較例の磁気コアに対して優れた直流重畳特性を有していることが判明した。
【0125】
これに対し、Ｌ３／Ｌ２が小さすぎる場合または大きすぎる場合には、傾きＴ（／μｍ）が所定の範囲外となった。そして、当該軟磁性合金粉末Ａ１を用いて作製された磁気コアの直流重畳特性は改善されなかった。
【0126】
また、Ｇｖ／Ｇｐが小さすぎる場合または大きすぎる場合には、特定密度比ρ２/ρ１が所定の範囲外となった。そして、当該軟磁性合金粉末Ａ１を用いて作製された磁気コアの直流重畳特性は改善されなかった。
【0127】
実施例３
軟磁性合金粉末Ａ１の組成および構造について、原子数比でＦｅ90.3Ｓｉ3.9Ｃｒ5.8の結晶構造となるように変更し、製造条件についてＧｖ／ＧｐおよびＬ３／Ｌ２を表３に記載の値に変更したこと以外は、実施例１と同様に軟磁性合金粉末Ａ１を作製した。そして、得られた軟磁性合金粉末Ａ１を含む成形用粉末を用いて磁気コアを作製し、実施例１と同様の評価を行った。実施例３では、得られた軟磁性合金粉末Ａ１が全て結晶からなる構造を有していることを確認した。
軟磁性合金粉末Ａ１の組成および構造について、原子数比でＦｅ90.3Ｓｉ3.9Ｃｒ5.8の結晶構造となるように変更し、製造条件についてＧｖ／ＧｐおよびＬ３／Ｌ２を表３に記載の値に変更したこと以外は、実施例１と同様に軟磁性合金粉末Ａ１を作製した。そして、得られた軟磁性合金粉末Ａ１を含む成形用粉末を用いて磁気コアを作製し、実施例１と同様の評価を行った。実施例３では、得られた軟磁性合金粉末Ａ１が全て結晶からなる構造を有していることを確認した。
【0128】
実施例３ではＧｖ／Ｇｐが５．０ｍ3／ＭＰａおよびＬ３／Ｌ２が１．００で作製された試料番号５５の比較例に係るサンプルの直流重畳特性の指標を基準値とした。そして、Ｇｖ／ＧｐおよびＬ３／Ｌ２を表３に記載の値に設定すること以外は同様の条件で作製された軟磁性合金粉末を用いた各試料番号のサンプルにおける直流重畳特性の指標を算出し、試料番号５５の直流重畳特性の指標の基準値に対する減少率を求め、これを改善率とした。結果を表３に示す。
【0129】
表３に示されるように、実施例１から軟磁性合金の組成および構造を変化させても、実施例１と同様に、Ｇｖ／ＧｐおよびＬ３／Ｌ２が好適に制御されている場合には、特定密度比ρ２／ρ１および傾きＴ（／μｍ）が所定の範囲内となった。そして、各実施例の軟磁性合金粉末Ａ１を含む磁気コアは、比較例の磁気コアに対して優れた直流重畳特性を有していることが判明した。
【0130】
これに対し、Ｌ３／Ｌ２が小さすぎる場合または大きすぎる場合には、傾きＴ（／μｍ）が所定の範囲外となった。そして、当該軟磁性合金粉末Ａ１を用いて作製された磁気コアの直流重畳特性は改善されなかった。
【0131】
また、Ｇｖ／Ｇｐが小さすぎる場合または大きすぎる場合には、特定密度比ρ２/ρ１が所定の範囲外となった。そして、当該軟磁性合金粉末Ａ１を用いて作製された磁気コアの直流重畳特性は改善されなかった。
【0132】
実施例４
表１に示す試料番号１および８の粉末Ａ１の粒子に対して、厚みが１５ｎｍ程度の絶縁被膜を表面に形成したこと以外は、実施例１と同様にして軟磁性合金粉末Ａ１のサンプルを作製した。得られた試料番号８２および８３の軟磁性合金粉末Ａ１を含む成形用粉末を使用して磁気コアを作製し、実施例１と同様の評価を行った。結果を表４に示す。
表１に示す試料番号１および８の粉末Ａ１の粒子に対して、厚みが１５ｎｍ程度の絶縁被膜を表面に形成したこと以外は、実施例１と同様にして軟磁性合金粉末Ａ１のサンプルを作製した。得られた試料番号８２および８３の軟磁性合金粉末Ａ１を含む成形用粉末を使用して磁気コアを作製し、実施例１と同様の評価を行った。結果を表４に示す。
【0133】
また、同様な絶縁被膜を、表２に示す試料番号２８および３６の軟磁性合金粉末Ａ１の粒子表面に形成したこと以外は、実施例２と同様にして軟磁性合金粉末Ａ１のサンプルを作製した。得られた試料番号８４および８５の軟磁性合金粉末Ａ１を含む成形用粉末を使用して磁気コアを作製し、実施例２と同様の評価を行った。結果を表４に示す。
【0134】
また、同様な絶縁被膜を、表３に示す試料番号５５および６３の軟磁性合金粉末Ａ１の粒子表面に形成したこと以外は、実施例３と同様にして軟磁性合金粉末Ａ１のサンプルを作製した。得られた試料番号８４および８５の軟磁性合金粉末Ａ１を含む成形用粉末を使用して磁気コアを作製し、実施例３と同様の評価を行った。結果を表４に示す。
【0135】
表４に示すように、軟磁性合金粉末Ａ１の表面に絶縁被膜を形成した場合においても、Ｇｖ／ＧｐおよびＬ３／Ｌ２が好適に制御されている場合には、特定密度比ρ２／ρ１および傾きＴが所定の範囲内となった。そして、各実施例の軟磁性合金粉末Ａ１を含む磁気コアは、比較例の磁気コアに対して優れた直流重畳特性を有していることが判明した。
【0136】
実施例５
表１に示す試料番号１および８に対して、軟磁性粉末Ａ１と軟磁性粉末Ｂ１との混合比を、質量比で８０：２０から、１００：０、６０：４０、４０：６０、２０：８０と変化させた以外は、実施例１の試料番号１もしくは８と同様に、磁気コアのサンプル８８～９５を作製し、実施例１と同様の評価を行った。なお、実施例５においては、軟磁性粉末Ａ１と軟磁性粉末Ｂ１の混合比により、初期比透磁率μ０が大きく変動する。そのため、軟磁性粉末Ａ１と軟磁性粉末Ｂ１の混合比が同じサンプルにおいて、実施例と比較例とで、磁気コアの初期比透磁率μ０が略同等となるように調整した。結果を表５に示す。
表１に示す試料番号１および８に対して、軟磁性粉末Ａ１と軟磁性粉末Ｂ１との混合比を、質量比で８０：２０から、１００：０、６０：４０、４０：６０、２０：８０と変化させた以外は、実施例１の試料番号１もしくは８と同様に、磁気コアのサンプル８８～９５を作製し、実施例１と同様の評価を行った。なお、実施例５においては、軟磁性粉末Ａ１と軟磁性粉末Ｂ１の混合比により、初期比透磁率μ０が大きく変動する。そのため、軟磁性粉末Ａ１と軟磁性粉末Ｂ１の混合比が同じサンプルにおいて、実施例と比較例とで、磁気コアの初期比透磁率μ０が略同等となるように調整した。結果を表５に示す。
【0137】
表５に示すように、粉末Ａ１と粉末Ｂ１の混合比率を変化させた場合においても、Ｇｖ／ＧｐおよびＬ３／Ｌ２が好適に制御されている場合には、特定密度比ρ２／ρ１および傾きＴが所定の範囲内となった。そして、各実施例の軟磁性合金粉末Ａ１を含む磁気コアは、比較例の磁気コアに対して優れた直流重畳特性を有していることが判明した。
【0138】
実施例６
粉末Ａ１と混合する粉末Ｂ１の組成を、表６に記載の組成へと変更したこと以外は、実施例１の試料番号１および８と同様に、磁気コアを作製し、実施例１と同様の評価を行った。結果を表６に示す。
粉末Ａ１と混合する粉末Ｂ１の組成を、表６に記載の組成へと変更したこと以外は、実施例１の試料番号１および８と同様に、磁気コアを作製し、実施例１と同様の評価を行った。結果を表６に示す。
【0139】
表６に示すように、磁気コア製造時に粉末Ａ１と混合する粉末Ｂ１の組成を変更した場合においても、Ｇｖ／ＧｐおよびＬ３／Ｌ２が好適に制御されている場合には、特定密度比ρ２／ρ１および傾きＴが所定の範囲内となった。そして、各実施例の軟磁性合金粉末Ａ１を含む磁気コアは、比較例の磁気コアに対して優れた直流重畳特性を有していることが判明した。
【0140】
実施例７
表５に示す試料番号８８および８９の成形用粉末に対して、軟磁性粉末Ｂ１および軟磁性粉末Ｃ１を追加し、粉末Ａ１、粉末Ｂ１および粉末Ｃ１の配合比率を表７に示すように変化させた以外は、実施例５の試料番号８８もしくは８９と同様に、磁気コアの試料１０４～１１１を作製し、試料番号８８および８９と同様の評価を行った。なお、実施例７においては、軟磁性粉末Ａ１、軟磁性粉末Ｂ１および軟磁性粉末Ｃ１の混合比により初期比透磁率μ０が大きく変化する。そのため、混合比が同じサンプルにおいて、実施例と比較例とで、磁気コアの初期比透磁率μ０が略同等となるように調整した。結果を表７に示す。
表５に示す試料番号８８および８９の成形用粉末に対して、軟磁性粉末Ｂ１および軟磁性粉末Ｃ１を追加し、粉末Ａ１、粉末Ｂ１および粉末Ｃ１の配合比率を表７に示すように変化させた以外は、実施例５の試料番号８８もしくは８９と同様に、磁気コアの試料１０４～１１１を作製し、試料番号８８および８９と同様の評価を行った。なお、実施例７においては、軟磁性粉末Ａ１、軟磁性粉末Ｂ１および軟磁性粉末Ｃ１の混合比により初期比透磁率μ０が大きく変化する。そのため、混合比が同じサンプルにおいて、実施例と比較例とで、磁気コアの初期比透磁率μ０が略同等となるように調整した。結果を表７に示す。
【0141】
軟磁性粉末Ｃ１の組成は、Ｆｅであり、その平均粒径は、軟磁性粉末Ａ１の平均粒径よりも小さく、軟磁性粉末Ｂ１の平均粒径よりも、１μｍ以上大きかった。軟磁性粉末Ｃ１に関しては、軟磁性粉末Ａ１とは異なり、分級処理による評価は行わなかった。
【0142】
表７に示すように、粉末Ａ１と粉末Ｂ１と粉末Ｃ１の混合比率を変化させた場合においても、Ｇｖ／ＧｐおよびＬ３／Ｌ２が好適に制御されている場合には、特定密度比ρ２／ρ１および傾きＴが所定の範囲内となった。そして、各実施例の軟磁性合金粉末Ａ１を含む磁気コアは、比較例の磁気コアに対して優れた直流重畳特性を有していることが判明した。
【0143】
実施例８
軟磁性粉末Ｃ１の組成を、Ｆｅから表８に示す組成に変化させた以外は、実施例７の試料番号１０７もしくは１０８と同様に、磁気コアの試料１１２～１２１を作製し、試料番号１０７および１０８と同様の評価を行った。結果を表８に示す。
軟磁性粉末Ｃ１の組成を、Ｆｅから表８に示す組成に変化させた以外は、実施例７の試料番号１０７もしくは１０８と同様に、磁気コアの試料１１２～１２１を作製し、試料番号１０７および１０８と同様の評価を行った。結果を表８に示す。
【0144】
表８に示すように、粉末Ｃ１の組成を変化させた場合においても、Ｇｖ／ＧｐおよびＬ３／Ｌ２が好適に制御されている場合には、特定密度比ρ２／ρ１および傾きＴが所定の範囲内となった。そして、各実施例の軟磁性合金粉末Ａ１を含む磁気コアは、比較例の磁気コアに対して優れた直流重畳特性を有していることが判明した。
【0145】
実施例９
軟磁性合金粉末Ａ１の組成について、表９Ａおよび表９Ｂに記載の組成（原子数比）となるように変更したこと以外は、実施例１の試料番号１および８と同様に、軟磁性合金粉末Ａ１を作製した。そして、得られた軟磁性合金粉末Ａ１を含む成形用粉末を用いて磁気コアを作製し、実施例１と同様の評価を行った。結果を表９Ａおよび表９Ｂに示す。
軟磁性合金粉末Ａ１の組成について、表９Ａおよび表９Ｂに記載の組成（原子数比）となるように変更したこと以外は、実施例１の試料番号１および８と同様に、軟磁性合金粉末Ａ１を作製した。そして、得られた軟磁性合金粉末Ａ１を含む成形用粉末を用いて磁気コアを作製し、実施例１と同様の評価を行った。結果を表９Ａおよび表９Ｂに示す。
【0146】
表９Ａおよび表９Ｂに示すように、軟磁性合金粉末Ａ１の組成を変化させても、実施例１と同様に、Ｇｖ／ＧｐおよびＬ３／Ｌ２が好適に制御されている場合には、特定密度比ρ２／ρ１および傾きＴが所定の範囲内となった。そして、各実施例の軟磁性合金粉末Ａ１を含む磁気コアは、比較例の磁気コアに対して優れた直流重畳特性を有していることが判明した。
【0147】
実施例１０
軟磁性合金粉末Ａ１の組成について、表１０Ａおよび表１０Ｂに記載の組成（原子数比）となるように変更したこと以外は、実施例２の試料番号２８および３６と同様に、軟磁性合金粉末Ａ１を作製した。そして、得られた軟磁性合金粉末Ａ１を含む成形用粉末を用いて磁気コアを作製し、実施例２と同様の評価を行った。結果を表１０Ａおよび表１０Ｂに示す。
軟磁性合金粉末Ａ１の組成について、表１０Ａおよび表１０Ｂに記載の組成（原子数比）となるように変更したこと以外は、実施例２の試料番号２８および３６と同様に、軟磁性合金粉末Ａ１を作製した。そして、得られた軟磁性合金粉末Ａ１を含む成形用粉末を用いて磁気コアを作製し、実施例２と同様の評価を行った。結果を表１０Ａおよび表１０Ｂに示す。
【0148】
表１０Ａおよび表１０Ｂに示すように、軟磁性合金粉末Ａ１の組成を変化させても、実施例２と同様に、Ｇｖ／ＧｐおよびＬ３／Ｌ２が好適に制御されている場合には、特定密度比ρ２／ρ１および傾きＴが所定の範囲内となった。そして、各実施例の軟磁性合金粉末Ａ１を含む磁気コアは、比較例の磁気コアに対して優れた直流重畳特性を有していることが判明した。
【0149】
実施例１１
軟磁性合金粉末Ａ１の組成について、表１１Ａおよび表１１Ｂに記載の組成（原子数比）となるように変更したこと以外は、実施例３の試料番号５５および６３と同様に、軟磁性合金粉末Ａ１を作製した。そして、得られた軟磁性合金粉末Ａ１を含む成形用粉末を用いて磁気コアを作製し、実施例３と同様の評価を行った。結果を表１１Ａおよび表１１Ｂに示す。
軟磁性合金粉末Ａ１の組成について、表１１Ａおよび表１１Ｂに記載の組成（原子数比）となるように変更したこと以外は、実施例３の試料番号５５および６３と同様に、軟磁性合金粉末Ａ１を作製した。そして、得られた軟磁性合金粉末Ａ１を含む成形用粉末を用いて磁気コアを作製し、実施例３と同様の評価を行った。結果を表１１Ａおよび表１１Ｂに示す。
【0150】
表１１Ａおよび表１１Ｂに示すように、軟磁性合金粉末Ａ１の組成を変化させても、実施例３と同様に、Ｇｖ／ＧｐおよびＬ３／Ｌ２が好適に制御されている場合には、特定密度比ρ２／ρ１および傾きＴが所定の範囲内となった。そして、各実施例の軟磁性合金粉末Ａ１を含む磁気コアは、比較例の磁気コアに対して優れた直流重畳特性を有していることが判明した。
【0151】
実施例１２
軟磁性合金粉末Ａ１の組成および構造について、表１２に記載の組成（原子数比）と構造となるように変更させ、Ｇｖ／Ｇｐを４.０、Ｌ３／Ｌ２を１．０または１．５０としたこと以外は実施例１の試料番号１および８と同様に、軟磁性合金粉末Ａ１を作製した。そして、得られた軟磁性合金粉末Ａ１を含む成形用粉末を用いて磁気コアを作製し、実施例２と同様の評価を行った。結果を表１２の試料番号２１８～２２３に示す。
軟磁性合金粉末Ａ１の組成および構造について、表１２に記載の組成（原子数比）と構造となるように変更させ、Ｇｖ／Ｇｐを４.０、Ｌ３／Ｌ２を１．０または１．５０としたこと以外は実施例１の試料番号１および８と同様に、軟磁性合金粉末Ａ１を作製した。そして、得られた軟磁性合金粉末Ａ１を含む成形用粉末を用いて磁気コアを作製し、実施例２と同様の評価を行った。結果を表１２の試料番号２１８～２２３に示す。
【0152】
表１２に示すように、軟磁性合金粉末Ａ１の組成を変化させても、実施例１と同様に、実施例の磁気コアは、比較例に対して優れた直流重畳特性を有していることが判明した。
【0153】
軟磁性合金粉末Ａ１の組成および構造について、表１２に記載の組成（原子数比）と構造となるように変更したこと以外は、実施例２の試料番号２８および３６と同様に、軟磁性合金粉末Ａ１を作製した。そして、得られた軟磁性合金粉末Ａ１を含む成形用粉末を用いて磁気コアを作製し、実施例２と同様の評価を行った。結果を表１２の試料番号２２４～２２７に示す。
【0154】
表１２に示すように、軟磁性合金粉末Ａ１の組成を変化させても、実施例２と同様に、実施例の磁気コアは、比較例に対して優れた直流重畳特性を有していることが判明した。
【0155】
また、軟磁性合金粉末Ａ１の組成および構造について、表１２に記載の組成（原子数比）と構造となるように変更したこと以外は、実施例３の試料番号５５および６３と同様に、軟磁性合金粉末Ａ１を作製した。そして、得られた軟磁性合金粉末Ａ１を含む成形用粉末を用いて磁気コアを作製し、実施例１１と同様の評価を行った。結果を表１２の試料番号２２８および２２９に示す。
【0156】
表１２に示すように、軟磁性合金粉末Ａ１の組成を変化させても、実施例３と同様に、実施例の磁気コアは、比較例に対して優れた直流重畳特性を有していることが判明した。
【0157】
【表1】
【0158】
【表2】
【0159】
【表3】
【0160】
【表4】
【0161】
【表5】
【0162】
【表6】
【0163】
【表7】
【0164】
【表8】
【0165】
【表9A】
【0166】
【表9B】
【0167】
【表10A】
【0168】
【表10B】
【0169】
【表11A】
【0170】
【表11B】
【0171】
【表12】
【符号の説明】
【0172】
２ … コイル部品
４ … 巻線部
５ … 導体
６ … 磁気コア
６ａ … 軟磁性合金粉末
６ａ１… 第１粒子
６ａ２… 第２粒子
６ａ３… 第３粒子
６ｂ … 空孔
４ … 巻線部
５ … 導体
６ … 磁気コア
６ａ … 軟磁性合金粉末
６ａ１… 第１粒子
６ａ２… 第２粒子
６ａ３… 第３粒子
６ｂ … 空孔
【図1A】
【図1B】
【図2】
【図3A】
【図3B】
【図3C】
【図4A】
【図4B】
【図5A】
【図5B】
【図6A】
【図6B】