特開 2025-6199 圧粉磁心の製造方法

(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】P2025006199

(43)【公開日】2025-01-17

(54)【発明の名称】圧粉磁心の製造方法

(51)【国際特許分類】

   H01F 41/02 20060101AFI20250109BHJP

   B22F 1/00 20220101ALI20250109BHJP

   B22F 1/16 20220101ALI20250109BHJP

   B22F 3/00 20210101ALI20250109BHJP

   B22F 1/14 20220101ALI20250109BHJP

   H01F 1/24 20060101ALI20250109BHJP

   H01F 1/33 20060101ALI20250109BHJP

   H01F 27/255 20060101ALI20250109BHJP

   C22C 38/00 20060101ALN20250109BHJP

【ＦＩ】

H01F41/02 D

B22F1/00 Y

B22F1/16 100

B22F3/00 B

B22F1/00 V

B22F1/14 650

B22F1/14 500

B22F1/14 100

H01F1/24

H01F1/33

H01F27/255

C22C38/00 303S

C22C38/00 303T

【審査請求】未請求

【請求項の数】1

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023106846

(22)【出願日】2023-06-29

(71)【出願人】

【識別番号】000003207

【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100103894

【弁理士】

【氏名又は名称】家入 健

(72)【発明者】

【氏名】石井 洪平

【テーマコード（参考）】

4K018

5E041

【Ｆターム（参考）】

4K018BA13

4K018BB04

4K018BC12

4K018BC28

4K018BC33

4K018BD01

4K018KA44

5E041AA02

5E041AA04

5E041BC01

5E041BD12

5E041BD13

5E041CA02

5E041HB15

(57)【要約】

【課題】絶縁処理によって軟磁性粉末間の絶縁性を確保しつつ、絶縁処理に起因するコストの増加を抑制した圧粉磁心の製造方法を提供すること。
【解決手段】圧粉磁心の製造方法は、軟磁性粉末の表面に絶縁被膜を被覆した第１粉末及び軟磁性粉末の表面に絶縁被膜を被覆していない第２粉末を混合して混合体を調製する混合工程と、混合体を圧縮して成形する成形工程と、を有し、混合体の全体を１００質量％としたときに、第２粉末の含有量が４０質量％以下である。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

軟磁性粉末の表面に絶縁被膜を被覆した第１粉末及び前記軟磁性粉末の表面に前記絶縁被膜を被覆していない第２粉末を混合して混合体を調製する混合工程と、
前記混合体を圧縮して成形する成形工程と、
を有し、
前記混合体の全体を１００質量％としたときに、前記第２粉末の含有量が４０質量％以下である圧粉磁心の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は圧粉磁心の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

電力変換用のリアクトル等に使用される圧粉磁心は、軟磁性粉末を圧縮成形することにより製造される。このような圧粉磁心は、交番磁界中において高い磁気特性を発揮するだけでなく、交番磁界中で使用する際に鉄損が低いことが求められる。

【0003】

特許文献１には、ＳｉおよびＡｌを含む鉄合金からなり、鉄合金は全体を１００質量％としたときに、Ｓｉ：４．５～７．５％と、Ａｌ：２．５～５．５％と、ＳｉとＡｌの合計：１０％以下と、残部：Ｆｅと、からなることを特徴とする軟磁性粉末、圧粉磁心および軟磁性合金が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１５－２６７４９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

上記した特定範囲内の合金組成からなる軟磁性粉末は、例えば、飽和磁化が高く、保磁力が低く、最大磁束密度が大きく鉄損（ヒステリシス損失および渦電流損）が小さい圧粉磁心が得られ易いことが、特許文献１に記載されている。

【0006】

鉄損として、渦電流損失、ヒステリシス損失、及び残留損失等が挙げられるが、特に交番磁界の周波数と共に高くなる渦電流損失の低減が重要である。そこで、圧粉磁心の製造には、表面を絶縁被膜で被覆した軟磁性粉末が好適に用いられる。絶縁被膜の存在によって隣接する軟磁性粉末間の絶縁性を高め、鉄損を低減することにより磁気特性を向上した圧粉磁心を得ることができる。しかしながら、特許文献１に記載の技術では、絶縁性を高めるために全ての軟磁性粉末の表面を絶縁被膜で被覆することを想定しているため、絶縁被膜量が多くなり、絶縁被膜を形成する絶縁処理がコストを押し上げるという問題があった。

【0007】

本開示は、このような問題を解決するためになされたものであり、絶縁処理によって軟磁性粉末間の絶縁性を確保しつつ、絶縁処理に起因するコストの増加を抑制した圧粉磁心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】

【0008】

一実施の形態にかかる圧粉磁心の製造方法は、軟磁性粉末の表面に絶縁被膜を被覆した第１粉末及び軟磁性粉末の表面に絶縁被膜を被覆していない第２粉末を混合して混合体を調製する混合工程と、混合体を圧縮して成形する成形工程と、を有し、混合体の全体を１００質量％としたときに、第２粉末の含有量が４０質量％以下である。

【発明の効果】

【0009】

本開示により、絶縁処理によって軟磁性粉末間の絶縁性を確保しつつ、絶縁処理に起因するコストの増加を抑制した圧粉磁心の製造方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】実施の形態１にかかる圧粉磁心の製造方法を示すフローチャートである。

【図2】圧粉磁心を模式的に示した部分断面図である。

【図3】実施例における第２粉末の含有量と鉄損との関係を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0011】

実施の形態１
以下、図面を参照して本開示の実施の形態について説明する。ただし、本開示が以下の実施の形態に限定される訳ではない。また、説明を明確にするため、以下の記載及び図面は、適宜、簡略化されている。

【0012】

図１は、実施の形態１にかかる圧粉磁心の製造方法を示すフローチャートである。図１に示すように、本実施形態にかかる圧粉磁心１の製造方法は、ステップＳ１～Ｓ２の工程を有する。ステップＳ１は、軟磁性粉末１０の表面に絶縁被膜１１を被覆した第１粉末２１及び軟磁性粉末１０の表面に絶縁被膜１１を被覆していない第２粉末２２を混合して混合体を調製する混合工程である。ステップＳ２は、混合体を圧縮して成形する成形工程である。そして、本実施形態にかかる圧粉磁心１の製造方法において、混合体の全体（又は圧粉磁心１の全体）を１００質量％としたときに、第２粉末２２の含有量が４０質量％以下である。

【0013】

ここで、図２は、圧粉磁心を模式的に示した部分断面図である。図２に示すように、本実施形態にかかる圧粉磁心１の製造方法により製造された圧粉磁心１は、軟磁性粉末１０の表面に絶縁被膜１１を被覆した第１粉末２１及び軟磁性粉末１０の表面に絶縁被膜１１を被覆していない第２粉末２２を有し、圧粉磁心１の全体を１００質量％としたときに、第２粉末２２の含有量が４０質量％以下である。図２に示す圧粉磁心１は、第１粉末２１同士の間、第２粉末２２同士の間、及び第１粉末２１－第２粉末２２の粉末間に低融点ガラス被膜３０が介在している。

【0014】

上記した各工程について詳細を説明する。混合工程（ステップＳ１）では、まず、第１粉末２１及び第２粉末２２を準備する。第１粉末２１は、軟磁性粉末１０の表面が絶縁被膜１１で被覆されている。軟磁性粉末１０の表面を絶縁被膜１１で被覆することによって、圧粉磁心１において軟磁性粉末１０間の絶縁性が向上する。第１粉末２１の含有量は、混合体の全体（又は圧粉磁心１の全体）を１００質量％としたときに、６０～９０質量％以下であることが好ましい。

【0015】

第２粉末２２は、軟磁性粉末１０の表面が絶縁被膜１１で被覆されていない。軟磁性粉末１０の表面を絶縁被膜１１で被覆していないと、それぞれの軟磁性粉末１０の透磁率が高くなり、圧粉磁心１の磁気特性が向上する。したがって、圧粉磁心１における第２粉末２２の含有量を４０質量％以下の範囲内で調整することにより、圧粉磁心１の鉄損（渦電流損）を低減させつつ、磁気特性を調整することができる。

【0016】

第１粉末２１及び第２粉末２２に用いられる軟磁性粉末１０は、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ等の強磁性元素を主成分として含有する。取り扱い性、入手性、及びコスト等の観点から、軟磁性粉末１０としては、純鉄粉又は鉄基合金粉末が好ましい。鉄基合金粉末である軟磁性粉末１０の組成は、特に制限されるものではないが、圧粉磁心１の磁気特性、混合体の成形性、絶縁被膜１１の形成性等を考慮して、適宜調整することができる。

【0017】

軟磁性粉末１０は、圧粉磁心１の磁気特性や比抵抗、混合体の成形性、絶縁被膜１１の形成性等を改善し得る改質元素を１種以上含有し得る。このような改質元素として、例えばＭｎ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｔｉ、Ｎｉ等が考えられる。通常、改質元素量の合計量は１０％以下であると好ましい。なお、軟磁性粉末１０は、不可避不純物を含有し得る。

【0018】

第１粉末２１を構成する軟磁性粉末１０は、特に限定されないが、Ｆｅを主成分として含み、さらにＡｌを含む鉄基合金粉末であることが好ましい。Ａｌを含む鉄基合金粉末であると、軟磁性粉末１０の表面に酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）を含む絶縁被膜１１を形成することができる。絶縁被膜１１は、後述する低融点ガラスとの相性がよいＡｌ_２Ｏ_３からなる絶縁被膜１１であることが好ましいが、Ａｌ_２Ｏ_３以外の化合物（例えば、酸化ケイ素、酸化鉄等の酸化物、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）等）を含む絶縁被膜１１であってもよく、Ａｌ_２Ｏ_３以外の化合物からなる絶縁被膜１１であってもよい。

【0019】

さらに、第１粉末２１を構成する軟磁性粉末１０は、Ａｌ以外にＳｉを含む鉄基合金粉末（Ｆｅ－Ｓｉ－Ａｌ系合金粉末）であることが好ましい。Ｓｉは、軟磁性粉末１０の電気抵抗率の向上、圧粉磁心１の比抵抗の向上（渦電流損失の低減）又は強度の向上等に寄与し得る。また、Ａｌと共にＳｉを含む鉄基合金粉末であると、Ａｌ_２Ｏ_３からなる絶縁被膜１１を容易に形成することができる。

【0020】

軟磁性粉末１０の表面に絶縁被膜１１を形成する方法は、絶縁被膜１１の種類等に応じて適宜選択され得る。例えば、Ｆｅ－Ｓｉ－Ａｌ系合金粉末の表面にＡｌ_２Ｏ_３の絶縁被膜１１を形成する場合、Ｆｅ－Ｓｉ－Ａｌ系合金粉末を酸化雰囲気で加熱する酸化処理を行なう方法が挙げられる。具体的には、大気中で、Ｆｅ－Ｓｉ－Ａｌ系合金粉末を６５０～１０００℃の温度で加熱することにより、第１粉末２１を得ることができる。

【0021】

絶縁被膜１１は、軟磁性粒子の外表面に均一又は均質に存在していると好ましいが、一部に被覆されていない部分や不均一又は不均質な部分が存在してもよい。絶縁被膜１１の膜厚は、例えば０．０１～１μｍであり、好ましくは０．１～０．５μｍである。膜厚が厚すぎると、透磁率が低くなる場合があるため好ましくない。膜厚が薄すぎると、十分な絶縁効果が得られない場合があるため好ましくない。

【0022】

第２粉末２２を構成する軟磁性粉末１０は、特に限定されないが、Ｆｅを主成分として含み、Ｓｉを含む鉄基合金粉末（Ｆｅ－Ｓｉ系合金粉末）であることが好ましい。Ｓｉを含む鉄基合金粉末であると、上記したように軟磁性粉末１０の電気抵抗率の向上、圧粉磁心１の比抵抗の向上（渦電流損失の低減）又は強度の向上等を図ることができる。

【0023】

軟磁性粉末１０の製法は、特に限定されるものではない。軟磁性粉末１０は、例えば、球状粒子からなるアトマイズ粉末であるとよい。球状粒子からなるアトマイズ粉末を用いると、粒子相互間の攻撃性が低くなり、絶縁被膜１１の破壊等による比抵抗値の低下等を抑制し得る。アトマイズ粉末は、窒素ガスやアルゴンガスなどの不活性ガス雰囲気中へ溶解させた原料を噴霧して得られるガスアトマイズ粉末でもよく、溶解させた原料の噴霧後に水冷して得られるガス水アトマイズ粉末でもよい。

【0024】

軟磁性粉末１０の粒径（メディアン径Ｄ５０）は、特に限定されないが、例えば１～５００μｍであり、好ましくは１０～３６０μｍである。粒径が大きすぎると、比抵抗の低下または渦電流損失の増加を招くため好ましくない。粒径が小さすぎると、ヒステリシス損失の増加等を招くため好ましくない。なお、この粒径は、所定のメッシュサイズの篩いを用いて分級する篩い分法で定まる粒度である。

【0025】

軟磁性粉末１０の比表面積は、特に限定されないが、０．００１～０．０４ｍ^２／ｇであることが好ましい。比表面積は、ＢＥＴ（Ｂｒｕｎａｕｅｒ－Ｅｍｍｅｔｔ－Ｔｅｌｌｅｒ）法で測定される窒素ガス吸着法による粒子のＢＥＴ比表面積を採用することができる。そして、混合体（又は圧粉磁心１）中の第２粉末２２を構成する軟磁性粉末１０の合計の比表面積は、混合体（又は圧粉磁心１）中の第１粉末２１を構成する軟磁性粉末１０の合計の比表面積よりも小さいことが好ましい。第１粉末２１を構成する軟磁性粉末１０よりも粒径が小さい軟磁性粉末１０を第２粉末２２として用いて、上記した合計の比表面積が小さくなるように第２粉末２２の含有量を調整することで、第１粉末２１の間に第２粉末２２が配置され、高い絶縁性を確保できる。

【0026】

混合体を調製する際、高比抵抗で高強度な圧粉磁心１を得るために、低融点ガラスを添加してもよい。その場合、混合工程では、第１粉末２１及び第２粉末２２に低融点ガラスを添加して、第１粉末２１、第２粉末２２、及び低融点ガラスを混合した混合体を調製するとよい。これにより、図２に示すように、第１粉末２１及び第２粉末２２の少なくとも一方の表面の少なくとも一部を被覆するように低融点ガラスからなる低融点ガラス被膜３０を形成することができる。

【0027】

低融点ガラスは、例えば、珪酸塩系ガラス、硼酸塩系ガラス、ビスマス珪酸塩系ガラス、硼珪酸塩系ガラス、酸化バナジウム系ガラス、または、リン酸系ガラス等などを挙げることができる。低融点ガラスは、圧粉磁心１を焼鈍する際の焼鈍温度よりも低い軟化点を有する。

【0028】

低融点ガラスの含有量は、混合体の全体（又は圧粉磁心１の全体）を１００質量％としたときに、０．０５～５．０質量％であることが好ましい。低融点ガラスの含有量が０．０５質量％以上である場合、十分な低融点ガラス被膜３０を形成し易くなり、高比抵抗で高強度な圧粉磁心１を容易に得ることができる。低融点ガラスの含有量が５．０質量％以下である場合、圧粉磁心１の磁気特性の低下を効果的に抑制することができる。

【0029】

ここで、低融点ガラス被膜３０は、軟磁性粉末１０よりも粒径の小さい微粒子として第１粉末２１及び第２粉末２２の少なくとも一方の表面に付着した層であってもよい。このような低融点ガラスの微粒子の粒径は、軟磁性粉末１０の粒径にも依るが、例えば０．１～１００μｍであり、０．５～５０μｍであることが好ましい。低融点ガラスの微粒子は、粒径が小さすぎると、その製造や取扱性が困難となり、粒径が大きすぎると、均一な低融点ガラス被膜３０の形成が困難となる。なお、低融点ガラスの微粒子の粒径の特定方法には、湿式法、乾式法、照射したレーザ光の散乱パターンから求める方法、沈降速度の相違から求める方法、画像解析により求める方法等が挙げられる。低融点ガラス被膜３０は、第１粉末２１及び第２粉末２２の少なくとも一方の表面に連続的に付着した層であってもよい。

【0030】

例えば、低融点ガラス被膜３０を形成する際には、低融点ガラスからなる微粒子の粉末、第１粉末２１、及び第２粉末２２を分散媒中で混合してこれを乾燥してもよく、加熱により軟化した低融点ガラスを第１粉末２１及び第２粉末２２の少なくとも一方に付着させてもよい。低融点ガラス被膜３０が、軟磁性粉末１０よりも粒径の小さい微粒子として第１粉末２１及び第２粉末２２の少なくとも一方の表面に付着した層からなる場合、後工程の圧縮成形及び焼鈍を経て、連続的な被膜となり得る。

【0031】

混合体を調製する際、軟磁性粉末１０の表面に低融点ガラスを均一に分布させるために、潤滑剤を添加してもよい。その場合、混合工程では、第１粉末２１及び第２粉末２２に低融点ガラス及び潤滑剤を添加して、第１粉末２１、第２粉末２２、低融点ガラス、及び潤滑剤を混合した混合体を調製するとよい。第１粉末２１、第２粉末２２、低融点ガラス、及び潤滑剤を混合する際には、潤滑剤の融点以上の温度（例えば、１００～１５０℃）で加熱しながら混合するとよい。加熱により潤滑剤が溶融するため、軟磁性粉末１０の表面に低融点ガラスおよび潤滑剤を均一に付着させることができ、これにより圧粉磁心１の成形性を向上させることができる。

【0032】

また、潤滑剤を添加することにより、圧縮成形時における粉末の摩耗や塑性歪を低減できるため、圧粉磁心１の保磁力及びヒステリシス損失の低減を図ることができる。また、潤滑剤を添加することより、粉末同士の摩擦、粉末と金型との摩擦が低減されるため、絶縁被膜１１が軟磁性粉末１０から剥がれることが抑制される。また、潤滑剤は、成形体を金型から取り出し易くする。

【0033】

潤滑剤として、例えば、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸リチウム、ステアリン酸カルシウム等のステアリン酸の金属塩粉末、ポリヒドロキシカルボン酸アミド、脂肪酸アミド、パラフィン、ワックス、天然又は合成樹脂誘導体等が挙げられる。潤滑剤の含有量は、混合体の全体（又は圧粉磁心１の全体）を１００質量％としたときに、０．０５～３．０質量％であることが好ましい。潤滑剤の含有量が多すぎると、圧粉磁心１の密度が低下して強度が低下し得るため好ましくない。

【0034】

圧粉磁心１の磁束密度等の磁気特性を損なうことのない範囲で、必要に応じて、その他の添加剤を混合体に配合することもできる。また、第１粉末２１と第２粉末２２と、又はこれらの粉末と低融点ガラスからなる微粒子の粉末とを、適宜の結着剤（バインダー）により結着してもよい。

【0035】

成形工程（ステップＳ２）では、例えば、圧粉磁心１の形状に対応するキャビティ形状を有する金型に混合体を充填した後、金型に充填された混合体に所定の圧力を印加する。これにより、混合体が成形された成形体を得ることができる。圧縮成形時に印加する圧力は、特に限定されないが、圧力が高いほど高強度で高磁束密度を有する圧粉磁心１が得られる。このような観点から、印加する圧力は、例えば面圧で４～１２ｔ／ｃｍ^２であることが好ましい。圧縮成形時の金型温度は、特に限定されないが、例えば、常温（例えば、５～３５℃）であってもよく、温間（例えば、７０～２００℃）であってもよい。

【0036】

成形工程で得られた成形体を圧粉磁心１とすることもできるが、本実施形態にかかる圧粉磁心１の製造方法は、成形工程の後、成形体を焼鈍する焼鈍工程を有することが好ましい。成形体を焼鈍する焼鈍温度は、軟磁性粒子や低融点ガラスの種類に応じて適宜選択されるが、例えば６００～９００℃であることが好ましい。６００℃以上で焼鈍することにより、圧縮成形時に軟磁性粉末１０に導入された残留ひずみおよび残留応力を除去し、圧粉磁心１の保磁力及びヒステリシス損失を低減することができる。また、９００℃以下で焼鈍することにより、絶縁被膜１１の薄膜化を抑制することができる。この焼鈍は、例えば、不活性雰囲気中で行うことが好ましい。

【0037】

低融点ガラスを含有する混合体を圧縮成形後に焼鈍する場合、成形体を焼鈍する焼鈍温度は、低融点ガラスの軟化点より高く設定される。これにより、焼鈍時に低融点ガラスが軟化するため、第１粉末２１同士の間、第２粉末２２同士の間、及び第１粉末２１－第２粉末２２の粉末間に低融点ガラス被膜３０を介在させた、高い強度の圧粉磁心１を得ることができる。

【0038】

以上の工程により、圧粉磁心１を製造することができる。本実施形態にかかる圧粉磁心１の製造方法により製造される圧粉磁心１の用途は、特に限定されないが、圧粉磁心１は、例えばリアクトル用コアとして好適に用いることができる。リアクトルは、圧粉磁心１であるリング状のコアに、当該コアの少なくとも一部を覆うように銅線などの巻き線を巻くことにより形成することができる。

【0039】

次に、実施例に基づいて本開示のさらに詳細を説明する。なお、実施例は、本開示を限定するものではない。本実施例では、第２粉末２２の含有量が異なる６種類の圧粉磁心を製造し、各圧粉磁心について鉄損を評価した。

【0040】

（実施例）
［圧粉磁心の製造］
まず、第１粉末２１に用いる軟磁性粉末１０としてＦｅ－Ｓｉ－Ａｌ系合金粉末（ガス水アトマイズ粉末）を用意した。大気中で、Ｆｅ－Ｓｉ－Ａｌ系合金粉末を９００℃で１２０分間加熱することにより、表面全体にＡｌ_２Ｏ_３の絶縁被膜１１を被覆したＦｅ－Ｓｉ－Ａｌ系合金粉末として第１粉末２１を得た。Ｆｅ－Ｓｉ－Ａｌ系合金粉末は、Ｓｉを３．０質量％、Ａｌを３．５質量％、残部として主にＦｅを含み、粒径が１００μｍであり、比表面積が０．００２～０．００９ｍ^２／ｇであった。また、第２粉末２２に用いる軟磁性粉末１０としてＦｅ－Ｓｉ系合金粉末（ガス水アトマイズ粉末）を用意した。Ｆｅ－Ｓｉ系合金粉末は、Ｓｉを３．０質量％、残部として主にＦｅを含み、粒径が８０μｍであり、比表面積が０．００３～０．０１ｍ^２／ｇであった。

【0041】

そして、容器であるビーカーに、第１粉末２１及び第２粉末２２を投入し、さらに、低融点ガラス及び潤滑剤を投入した。低融点ガラスには、硼珪酸系ガラスからなるガラス粉末（軟化点５５０℃）を用いた。潤滑剤には、ステアリン酸モノアミド（日油株式会社製アルフローＳ－１０）を用いた。

【0042】

そして、混合体の全体を１００質量％としたときに、第２粉末２２の含有量が０質量％、１０質量％、２０質量％、３０質量％、４０質量％、又は５０質量％、低融点ガラスの含有量が２質量％、潤滑剤の含有量が０．５質量％、残部が第１粉末２１となる割合で、第１粉末２１、第２粉末２２、低融点ガラス、及び潤滑剤を１００～１５０℃に加熱しながら混合した。このようにして１５分間の混合を行った後、４０～７０℃まで冷却することにより、混合体を調製した。

【0043】

次に、得られた混合体をリング形状の金型に投入し、金型温度が２０℃、面圧が４～１２ｔ／ｃｍ^２の条件で圧縮成形することにより、外径３９ｍｍ、内径３０ｍｍ、厚さ５ｍｍのリング形状の成形体を得た。その後、成形体を加熱炉に入れ、窒素雰囲気中、６００～９００℃の焼鈍温度で３０分間の焼鈍を行なうことにより、リング試験片としての圧粉磁心を製造した。このような要領で、第２粉末２２の含有量が異なる６種類の圧粉磁心を製造した。製造された各圧粉磁心は、軟磁性粉末１０の表面に絶縁被膜１１を被覆した第１粉末２１と、軟磁性粉末１０の表面に絶縁被膜１１を被覆していない第２粉末２２と、粉末間に介在する低融点ガラス被膜３０と、を有する。

【0044】

［鉄損の測定］
製造された６種類の圧粉磁心について、以下の方法により、鉄損を測定した。各圧粉磁心にφ０．５ｍｍの銅線を用いて、励磁用９０ターンおよび検出用９０ターンの巻き線を巻いた。交流磁気測定装置を用いて、０．１Ｔ、２０ｋＨｚの鉄損を測定した。その結果を図３に示した。

【0045】

図３は、実施例における第２粉末の含有量と鉄損との関係を示すグラフである。図３に示すグラフの横軸は、第２粉末２２の含有量（質量％）を示している。図３に示すグラフの縦軸は、鉄損の増減を示している。鉄損の値が低いほど絶縁性が高いといえる。図３の結果からわかるように、第２粉末２２の含有量が４０質量％以下である場合に、絶縁性を損なわず鉄損の増加を良好に抑制できることが確認された。

【0046】

ここで、例えば、第２粉末２２を含有しない混合体を用いて圧粉磁心を製造した場合、絶縁被膜１１の存在によって軟磁性粉末１０間の絶縁性が確保されるため、過電流損を低減することはできるが、高い磁気特性を有する圧粉磁心が得られないという問題がある。これは、各々の軟磁性粉末１０が絶縁被膜１１で被覆されているため、軟磁性粉末１０毎の透磁率が低下することが原因となり得る。

【0047】

これに対し、本実施形態にかかる圧粉磁心１の製造方法は、軟磁性粉末１０の表面に絶縁被膜１１を被覆した第１粉末２１を含有するとともに、軟磁性粉末１０間の絶縁性を損なわない割合で軟磁性粉末１０の表面に絶縁被膜１１を被覆していない第２粉末２２を含有する圧粉磁心１を得ることができる。

【0048】

このような構成により、第１粉末２１の絶縁被膜１１が軟磁性粉末１０間の絶縁性を高めるとともに、絶縁性を高めるために全ての軟磁性粉末１０の表面を絶縁被膜１１で被覆する必要がないため、絶縁被膜１１を形成する絶縁処理に必要な材料等を低減することができる。したがって、本実施形態にかかる圧粉磁心１の製造方法によれば、絶縁処理によって軟磁性粉末１０間の絶縁性を確保しつつ、絶縁処理に起因するコストの増加を抑制することができる。

【0049】

また、軟磁性粉末１０の表面を絶縁被膜で被覆すると、絶縁被膜の材質（例えば樹脂）によっては絶縁被膜量が増加することに伴って圧粉磁心の強度が低下する場合がある。これに対し、本実施形態にかかる圧粉磁心１の製造方法では、粉末間に低融点ガラス被膜３０を介在させることによって圧粉磁心１の強度を高めることができる。

【0050】

なお、本開示は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。例えば、混合工程において潤滑剤を添加する代わりに、成形工程において金型の内壁面に潤滑剤を塗布した後、混合体を金型に充填して圧縮成形してもよい。この際、金型を加熱しながら圧縮成形するとよい。

【符号の説明】

【0051】

１ 圧粉磁心
１０ 軟磁性粉末
１１ 絶縁被膜
２１ 第１粉末
２２ 第２粉末
３０ 低融点ガラス被膜

【図1】

【図2】

【図3】