ホーム > 特許ランキング > 株式会社豊田中央研究所
(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】
(24)【登録日】2022-12-20
(45)【発行日】2022-12-28
(54)【発明の名称】圧粉磁心
(51)【国際特許分類】
H01F 1/147 20060101AFI20221221BHJP
B22F 1/00 20220101ALI20221221BHJP
B22F 1/102 20220101ALI20221221BHJP
B22F 3/00 20210101ALI20221221BHJP
B82Y 25/00 20110101ALI20221221BHJP
C22C 19/03 20060101ALI20221221BHJP
C22C 30/02 20060101ALI20221221BHJP
B22F 9/24 20060101ALN20221221BHJP
【ＦＩ】
H01F1/147 158
B22F1/00 Y
B22F1/102 100
B22F3/00 B
B82Y25/00
C22C19/03 M
C22C30/02
B22F9/24 C
【請求項の数】
2
(21)【出願番号】P 2020043452
(22)【出願日】2020-03-12
(65)【公開番号】P2021145065
(43)【公開日】2021-09-24
【審査請求日】2021-07-15
(73)【特許権者】
【識別番号】000003609
【氏名又は名称】株式会社豊田中央研究所
(74)【代理人】
【識別番号】110001047
【氏名又は名称】弁理士法人セントクレスト国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】明渡 邦夫
(72)【発明者】
【氏名】野田 浩司
(72)【発明者】
【氏名】田口 理恵
【審査官】後藤 嘉宏
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１９－０５２３５６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１４－１６５３７０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０２０－１３２９６６（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０１９／１４３５０２（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特開２００８－１７９８４１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０７－１７９９８２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特表２００２－５２７６２７（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０１Ｆ １／１４７
Ｃ２２Ｃ １９／０３
Ｃ２２Ｃ ３０／０２
Ｂ２２Ｆ １／００
Ｂ２２Ｆ ３／００
Ｂ２２Ｆ １／１０２
Ｂ８２Ｙ ２５／００
Ｂ２２Ｆ ９／２４
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
平均粒子径が１～３０ｎｍであり、全金属含有量に対するＣｕ含有量が１～３０質量％であり、ＦｅとＮｉとの合計含有量に対するＮｉの含有量が５５～８５質量％であるＦｅ－Ｎｉ－Ｃｕナノ粒子を含有することを特徴とする圧粉磁心。
【請求項2】
前記Ｆｅ－Ｎｉ－Ｃｕナノ粒子の表面が有機酸及び有機アミンからなる群から選択される少なくとも１種の被覆剤で被覆されていることを特徴とする請求項１に記載の圧粉磁心。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、圧粉磁心に関し、より詳しくは、Ｆｅ－Ｎｉ系ナノ粒子を含有する圧粉磁心に関する。
【背景技術】
【0002】
圧粉磁心は、表面が絶縁被膜で覆われた磁性粒子を圧縮成形することによって得られるものであり、変圧器（トランス）、電動機（モータ）、発電機、スピーカ、誘導加熱器、各種アクチュエータ等の電磁気を利用した様々な製品に用いられている。このような圧粉磁心に用いられる磁性粒子は、粒子径が約２０ｎｍ以下になると、超常磁性現象が発現して保磁力が極めて小さくなる。このため、粒子径が約２０ｎｍ以下の磁性ナノ粒子を用いた圧粉磁心においては、ヒステリシス損を極めて小さくすることができる。また、絶縁性の磁性ナノ粒子や表面に絶縁被膜を有する導電性の磁性ナノ粒子を用いた圧粉磁心において粒子径が約２０ｎｍ以下の磁性ナノ粒子を用いることによって、高周波において渦電流の経路が制限され、渦電流損を極めて小さくすることができる。このように、粒子径が約２０ｎｍ以下の磁性ナノ粒子を用いた圧粉磁心は、ヒステリシス損や渦電流損が極めて小さくなるため、低損失なトランスコア材として期待されている。特に、Ｆｅ－Ｎｉナノ粒子を用いた圧粉磁心は高い透磁率を有する低損失なコア材として注目されている。
【0003】
このようなＦｅ－Ｎｉナノ粒子は、例えば、Ｆｅ錯体及びＮｉ錯体を有機溶媒中で加熱して還元することによって合成することができる。しかしながら、Ｆｅ錯体を還元するには３００℃以上の高温で加熱する必要があるため、合成量が多くなると、合成温度までの昇温時間や合成後の冷却時間が長くなり、生成したナノ粒子同士がその間に結合して粒子径が増大する。このため、粒子径が３０ｎｍ以下のＦｅ－Ｎｉナノ粒子を得ることは困難であった。
【0004】
また、磁性ナノ粒子を圧粉成形して圧粉磁心を作製した場合、ナノサイズ効果により磁性ナノ粒子の塑性変形強度が増大するため、圧粉磁心の密度が低下し、透磁率が低くなる。この磁性ナノ粒子の塑性変形強度の増大による圧粉磁心の低密度化は、ナノ粒子の特徴である融点の低温度化により抑制することができ、ナノ粒子の融点は粒子径が小さいほど低くなるため、粒子径がより小さい磁性ナノ粒子を用いることによって、圧粉磁心の低密度化が抑制され、透磁率を向上させることができる。しかしながら、Ｆｅ－Ｎｉナノ粒子を用いた圧粉磁心においては、上述したように、粒子径が３０ｎｍ以下のＦｅ－Ｎｉナノ粒子を得ることが困難であったため、圧粉磁心の低密度化を十分に抑制することができず、高い透磁率を有する圧粉磁心を得ることが困難であった。
【0005】
一方、特開２０１６－６３１７０号公報（特許文献１）には、Ｆｅ、Ｃｏ及びＮｉのうちの少なくとも１種の磁性金属と、Ｍｇ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｃａ、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｈｆ、Ｚｎ、Ｍｎ、Ｂａ、Ｓｒ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ａｇ、Ｇａ、Ｓｃ、Ｖ、Ｙ、Ｎｂ、Ｐｂ、Ｃｕ、Ｉｎ、Ｓｎ及び希土類元素のうちの少なくとも１種の非磁性金属とを含む磁性金属粒子、この磁性金属粒子の一部を絶縁被覆している絶縁被覆層、並びに、前記磁性金属粒子及び前記絶縁被覆層の周囲に配置されている絶縁性樹脂を備えている磁性部材が開示されており、前記磁性金属粒子としてＦｅＮｉＳｉ粒子やＦｅＮｉＡｌ粒子を用いることによって、損失が小さく、高い透磁率を有する磁性部材が得られることが具体的に記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【文献】特開２０１６－６３１７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
しかしながら、特許文献１に記載のＦｅＮｉＳｉ粒子やＦｅＮｉＡｌ粒子を用いた磁性部材においても透磁率は未だ十分に高いものではなく、更に高い透磁率を有する磁性部材が求められている。
【0008】
本発明は、上記従来技術の有する課題に鑑みてなされたものであり、Ｆｅ－Ｎｉ系ナノ粒子を含有し、高い透磁率を有する圧粉磁心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】
【0009】
本発明者らは、上記目的を達成すべく鋭意研究を重ねた結果、Ｆｅ－Ｎｉ系ナノ粒子を含有する圧粉磁心において、Ｆｅ－Ｎｉ系ナノ粒子にＣｕを配合することによって、Ｆｅ－Ｎｉ系ナノ粒子の粒子径が小さくなり、高い透磁率を有する圧粉磁心が得られることを見出し、本発明を完成するに至った。
【0010】
すなわち、本発明の圧粉磁心は、平均粒子径が１～３０ｎｍであり、全金属含有量に対するＣｕ含有量が１～３０質量％であり、ＦｅとＮｉとの合計含有量に対するＮｉの含有量が５５～８５質量％であるＦｅ－Ｎｉ－Ｃｕナノ粒子を含有することを特徴とするものである。
【0011】
本発明の圧粉磁心においては、前記Ｆｅ－Ｎｉ－Ｃｕナノ粒子の表面が有機酸及び有機アミンからなる群から選択される少なくとも１種の被覆剤で被覆されていることが好ましい。
【0012】
なお、本発明の圧粉磁心において、Ｆｅ－Ｎｉ系ナノ粒子の粒子径が小さくなる理由は必ずしも定かではないが、本発明者らは以下のように推察する。すなわち、Ｆｅ－Ｎｉナノ粒子を合成する際、通常、有機酸や有機アミン等の被覆剤を添加し、この被覆剤で生成したＦｅ－Ｎｉナノ粒子の表面を被覆して、Ｆｅ－Ｎｉナノ粒子を安定化させる。しかしながら、この被覆剤は高温になると、頻繁に、Ｆｅ－Ｎｉナノ粒子の表面から脱離したり、Ｆｅ－Ｎｉナノ粒子の表面に再吸着したりするため、被覆剤の脱離時にＦｅ－Ｎｉナノ粒子同士が結合してＦｅ－Ｎｉナノ粒子の粒子径が増大する。
【0013】
一方、本発明に用いられるＦｅ－Ｎｉ－Ｃｕナノ粒子においては、有機酸や有機アミン等の被覆剤と結合しやすいＣｕが粒子表面に含まれているため、高温になっても、被覆剤がＦｅ－Ｎｉ－Ｃｕナノ粒子の表面から脱離しにくく、Ｆｅ－Ｎｉ－Ｃｕナノ粒子同士の結合が抑制され、粒子径の小さいＦｅ－Ｎｉ－Ｃｕナノ粒子が得られると推察される。
【0014】
また、本発明の圧粉磁心において、透磁率が向上する理由は必ずしも定かではないが、本発明者らは以下のように推察する。すなわち、本発明の圧粉磁心においては、ＣｕがＦｅ－Ｎｉ合金の透磁率を向上させる元素であることだけでなく、Ｆｅ－Ｎｉナノ粒子にＣｕを配合することによってＦｅとＮｉとの相溶性が向上し、Ｆｅ－Ｎｉ－Ｃｕナノ粒子内の均一性が向上したため、圧粉磁心の透磁率が向上したと推察される。
【発明の効果】
【0015】
本発明によれば、Ｆｅ－Ｎｉ系ナノ粒子を含有し、高い透磁率を有する圧粉磁心を得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0016】
【図1】全金属含有量に対するＣｕ含有量の割合とＦｅ－Ｎｉ－Ｃｕナノ粒子の平均粒子径との関係を示すグラフである。
【図2】全金属含有量に対するＣｕ含有量の割合と圧粉磁心の比透磁率との関係を示すグラフである。
【図3】ＦｅとＮｉとの合計含有量に対するＦｅの含有量の割合（Ｎｉ／（Ｆｅ＋Ｎｉ）質量比）とＦｅ－Ｎｉ－Ｃｕナノ粒子の平均粒子径との関係を示すグラフである。
【図4】ＦｅとＮｉとの合計含有量に対するＦｅの含有量の割合（Ｎｉ／（Ｆｅ＋Ｎｉ）質量比）と圧粉磁心の比透磁率との関係を示すグラフである。
【図5】ＦｅとＮｉとの合計含有量に対するＦｅの含有量の割合（Ｎｉ／（Ｆｅ＋Ｎｉ）質量比）と圧粉磁心の飽和磁化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】
【0017】
以下、本発明をその好適な実施形態に即して詳細に説明する。
【0018】
本発明の圧粉磁心は、平均粒子径が１～３０ｎｍであり、全金属含有量に対するＣｕ含有量が１～３０質量％であり、ＦｅとＮｉとの合計含有量に対するＦｅの含有量が５０～９０質量％であるＦｅ－Ｎｉ－Ｃｕナノ粒子を含有するものである。
【0019】
（Ｆｅ－Ｎｉ－Ｃｕナノ粒子）
本発明に用いられるＦｅ－Ｎｉ－Ｃｕナノ粒子は、鉄（Ｆｅ）とニッケル（Ｎｉ）と銅（Ｃｕ）との合金からなるナノ粒子である。このようなＦｅ－Ｎｉ－Ｃｕナノ粒子においては、後述する被覆剤と結合しやすいＣｕが含まれているため、合成時の高温下でも被覆剤がＦｅ－Ｎｉ－Ｃｕナノ粒子表面から脱離しにくく、Ｆｅ－Ｎｉ－Ｃｕナノ粒子同士の結合が抑制され、粒子径が小さくなる。また、このようなＦｅ－Ｎｉ－Ｃｕナノ粒子は透磁率が高い圧粉磁心を形成することができる。
本発明に用いられるＦｅ－Ｎｉ－Ｃｕナノ粒子は、鉄（Ｆｅ）とニッケル（Ｎｉ）と銅（Ｃｕ）との合金からなるナノ粒子である。このようなＦｅ－Ｎｉ－Ｃｕナノ粒子においては、後述する被覆剤と結合しやすいＣｕが含まれているため、合成時の高温下でも被覆剤がＦｅ－Ｎｉ－Ｃｕナノ粒子表面から脱離しにくく、Ｆｅ－Ｎｉ－Ｃｕナノ粒子同士の結合が抑制され、粒子径が小さくなる。また、このようなＦｅ－Ｎｉ－Ｃｕナノ粒子は透磁率が高い圧粉磁心を形成することができる。
【0020】
本発明のＦｅ－Ｎｉ－Ｃｕナノ粒子においては、全金属含有量に対するＣｕ含有量が１～３０質量％である。Ｃｕ含有量の割合が前記範囲内にあるＦｅ－Ｎｉ－Ｃｕナノ粒子は、粒子径が小さく、良好な磁気特性を有しており、透磁率が高い圧粉磁心を形成することができる。また、この圧粉磁心は保磁力が小さくなる傾向にある。さらに、Ｃｕ含有量の割合が大きいほど、Ｆｅ－Ｎｉ－Ｃｕナノ粒子の粒子径が小さくなり、圧粉磁心は透磁率が高くなる。また、圧粉磁心の保磁力は小さくなる傾向にある。一方、Ｃｕ含有量の割合が前記下限未満になると、Ｆｅ－Ｎｉ－Ｃｕナノ粒子の粒子径が大きくなり、圧粉磁心は透磁率が低下する。また、圧粉磁心の保磁力は増大する傾向にある。他方、Ｃｕ含有量の割合が前記上限を超えると、Ｆｅ－Ｎｉ－Ｃｕナノ粒子の磁気特性が低下する。さらに、Ｆｅ－Ｎｉ－Ｃｕナノ粒子の粒子径が小さくなり、圧粉磁心の透磁率が高くなり、保磁力が小さくなる傾向にあるという観点から、Ｃｕ含有量の割合としては３～２０質量％が好ましく、５～１５質量％がより好ましい。
【0021】
また、本発明のＦｅ－Ｎｉ－Ｃｕナノ粒子の平均粒子径は１～３０ｎｍである。平均粒子径が前記範囲内にあるＦｅ－Ｎｉ－Ｃｕナノ粒子は、良好な磁気特性を有しており、透磁率が高い圧粉磁心を形成することができる。また、この圧粉磁心は保磁力が小さくなる傾向にある。さらに、Ｆｅ－Ｎｉ－Ｃｕナノ粒子の平均粒子径が小さいほど、圧粉磁心は透磁率が高くなる。また、圧粉磁心の保磁力は小さくなる傾向にある。一方、Ｆｅ－Ｎｉ－Ｃｕナノ粒子の平均粒子径が前記下限未満になると、Ｆｅ－Ｎｉ－Ｃｕナノ粒子が酸化されやすく、Ｆｅ－Ｎｉ－Ｃｕナノ粒子の磁気特性が低下する。他方、Ｆｅ－Ｎｉ－Ｃｕナノ粒子の平均粒子径が前記上限を超えると、圧粉磁心は透磁率が低下する。また、圧粉磁心の保磁力は増大する傾向にある。さらに、圧粉磁心の透磁率が高くなり、保磁力が小さくなる傾向にあるという観点から、Ｆｅ－Ｎｉ－Ｃｕナノ粒子の平均粒子径としては１～２０ｎｍが好ましく、５～２０ｎｍがより好ましい。
【0022】
さらに、本発明のＦｅ－Ｎｉ－Ｃｕナノ粒子においては、ＦｅとＮｉとの合計含有量に対するＮｉの含有量〔Ｎｉ／（Ｆｅ＋Ｎｉ）質量比〕が５０～９０質量％である。Ｎｉ／（Ｆｅ＋Ｎｉ）質量比が前記範囲内にあるＦｅ－Ｎｉ－Ｃｕナノ粒子は、飽和磁化が高くなる傾向にあり、また、透磁率が高い圧粉磁心を形成することができる。さらに、この圧粉磁心は保磁力が小さくなる傾向にある。また、Ｎｉ／（Ｆｅ＋Ｎｉ）質量比が小さいほど、相対的にＦｅの含有量が増大するため、Ｆｅ－Ｎｉ－Ｃｕナノ粒子は飽和磁化が高くなる傾向にあり、また、圧粉磁心は透磁率が高くなる。さらに、圧粉磁心の保磁力は小さくなる傾向にある。一方、Ｎｉ／（Ｆｅ＋Ｎｉ）質量比が前記下限未満になると、Ｆｅ－Ｎｉ－Ｃｕナノ粒子は酸化されやすい。他方、Ｎｉ／（Ｆｅ＋Ｎｉ）質量比が前記上限を超えると、相対的にＦｅの含有量が減少するため、Ｆｅ－Ｎｉ－Ｃｕナノ粒子は飽和磁化が低下する傾向にあり、また、圧粉磁心は透磁率が低下する。さらに、圧粉磁心の保磁力は増大する傾向にある。また、圧粉磁心の透磁率が高くなり、保磁力が小さくなる傾向にあるという観点から、Ｎｉ／（Ｆｅ＋Ｎｉ）質量比としては５５～８５質量％が好ましく、特に、結晶磁気異方性が極めて小さくなり、圧粉磁心の透磁率が高くなり、保磁力が極めて小さくなる傾向にあるという観点から、Ｆｅ－Ｎｉ－Ｃｕナノ粒子の結晶構造が規則型面心立方構造であり、かつ、Ｎｉ／（Ｆｅ＋Ｎｉ）質量比が５８～６７質量％であること、或いは、Ｆｅ－Ｎｉ－Ｃｕナノ粒子結晶構造が不規則型面心立方構造であり、かつ、Ｎｉ／（Ｆｅ＋Ｎｉ）質量比が７５～８３質量％であることがより好ましい。
【0023】
（被覆剤）
本発明の圧粉磁心においては、通常、前記Ｆｅ－Ｎｉ－Ｃｕナノ粒子の表面が被覆剤で被覆されている。これにより、Ｆｅ－Ｎｉ－Ｃｕナノ粒子表面の酸化を抑制することができる。このような被覆剤としては、有機酸、有機アミン、有機リン化合物、ポリマー等が挙げられる。
本発明の圧粉磁心においては、通常、前記Ｆｅ－Ｎｉ－Ｃｕナノ粒子の表面が被覆剤で被覆されている。これにより、Ｆｅ－Ｎｉ－Ｃｕナノ粒子表面の酸化を抑制することができる。このような被覆剤としては、有機酸、有機アミン、有機リン化合物、ポリマー等が挙げられる。
【0024】
前記有機酸としては、例えば、デカン酸、ラウリン酸、ステアリン酸、オレイン酸、リノレン酸等の飽和脂肪酸が挙げられる。前記有機アミンとしては、例えば、デシルアミン、ラウリルアミン、ステアリルアミン、オレイルアミン、リノレルアミン等の脂肪族アミンが挙げられる。前記有機リン化合物としては、例えば、トリアルキルホスフィン、トリシクロアルキルホスフィン、トリアリールホスフィン等のホスフィンが挙げられる。前記ポリマーとしては、例えば、ポリビニルピロリドン、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリブチレングリコール、ポリグリセリン、ゼラチン等が挙げられる。これらの被覆剤は１種を単独で使用しても２種以上を併用してもよい。
【0025】
これらの被覆剤のうち、Ｆｅ－Ｎｉ－Ｃｕナノ粒子に含まれるＣｕと結合しやすく、高温時にＦｅ－Ｎｉ－Ｃｕナノ粒子表面から脱離しにくく、Ｆｅ－Ｎｉ－Ｃｕナノ粒子同士の結合を防ぎ、Ｆｅ－Ｎｉ－Ｃｕナノ粒子の粒子径の増大を抑制することができるという観点から、有機酸及び有機アミンが好ましく、脂肪酸及び脂肪族アミンがより好ましい。
【0026】
（絶縁膜）
本発明の圧粉磁心においては、前記被覆剤で被覆されたＦｅ－Ｎｉ－Ｃｕナノ粒子を、さらに絶縁膜で被覆してもよい。これにより、圧粉磁心中のＦｅ－Ｎｉ－Ｃｕナノ粒子間を絶縁することができ、圧粉磁心の渦電流損失を低減することができる。このような絶縁膜としては、シリコーン樹脂、有機リン化合物等からなる有機絶縁膜、シリカ、アルミナ、スピネルフェライト等からなる無機絶縁膜が挙げられる。
本発明の圧粉磁心においては、前記被覆剤で被覆されたＦｅ－Ｎｉ－Ｃｕナノ粒子を、さらに絶縁膜で被覆してもよい。これにより、圧粉磁心中のＦｅ－Ｎｉ－Ｃｕナノ粒子間を絶縁することができ、圧粉磁心の渦電流損失を低減することができる。このような絶縁膜としては、シリコーン樹脂、有機リン化合物等からなる有機絶縁膜、シリカ、アルミナ、スピネルフェライト等からなる無機絶縁膜が挙げられる。
【0027】
（Ｆｅ－Ｎｉ－Ｃｕナノ粒子の合成方法）
本発明に用いられるＦｅ－Ｎｉ－Ｃｕナノ粒子は、例えば、以下の方法により合成することができる。
本発明に用いられるＦｅ－Ｎｉ－Ｃｕナノ粒子は、例えば、以下の方法により合成することができる。
【0028】
（Ｎｉ－Ｃｕナノ粒子合成工程）
先ず、Ｎｉ－Ｃｕナノ粒子を合成する。すなわち、全金属含有量に対するＣｕ含有量及びＦｅとＮｉとの合計含有量に対するＮｉの含有量がそれぞれ所定の割合となるように、前記被覆剤を含有する有機溶媒にＮｉ化合物及びＣｕ化合物を添加し、前記有機溶媒中、窒素ガス、アルゴンガス等の不活性ガス雰囲気下で、Ｎｉ化合物及びＣｕ化合物を還元してＮｉ－Ｃｕナノ粒子を形成させる。
先ず、Ｎｉ－Ｃｕナノ粒子を合成する。すなわち、全金属含有量に対するＣｕ含有量及びＦｅとＮｉとの合計含有量に対するＮｉの含有量がそれぞれ所定の割合となるように、前記被覆剤を含有する有機溶媒にＮｉ化合物及びＣｕ化合物を添加し、前記有機溶媒中、窒素ガス、アルゴンガス等の不活性ガス雰囲気下で、Ｎｉ化合物及びＣｕ化合物を還元してＮｉ－Ｃｕナノ粒子を形成させる。
【0029】
Ｎｉ化合物としては還元反応によりＮｉを生成するものであれば特に制限はないが、用いる有機溶媒に対する溶解性に優れたものであることが好ましい。このようなＮｉ化合物としては、例えば、塩化ニッケル、硝酸ニッケル、硫酸ニッケル及びそれらの水和物等の無機ニッケル含有化合物、ニッケルを含む錯体が挙げられる。ニッケルを含む錯体としては、例えば、酢酸ニッケル、ニッケルアセチルアセトナート、テトラクロロニッケル（ＩＩ）酸テトラエチルアンモニウム、テトラブロモニッケル（ＩＩ）酸テトラエチルアンモニウム、ヘキサアンミンニッケル（ＩＩ）塩化物、ジニトロテトラアンミンニッケル（ＩＩ）、テトラシアノニッケル（ＩＩ）酸カリウム一水和物、ヘキサニトロニッケル（ＩＩ）酸カリウムバリウム、トリス（エチレンジアミン）ニッケル（ＩＩ）硫酸塩、ビス（エチレンジアミン）ジアクアニッケル硝酸塩、エチレンジアミンテトラアクアニッケル（ＩＩ）硫酸塩一水和物、ジニトロ（エチレンジアミン）ニッケル（ＩＩ）、ビス（Ｎ，Ｎ－ジメチルエチレンジアミン）ニッケル（ＩＩ）過塩素酸、ビス（２，３－ジメチル－２，３－ジアミノブタン）ニッケル（ＩＩ）ヨウ化物、ビス（ペルクロラト）テトラピリジンニッケル（ＩＩ）、アセチルアセトナート（ニトラト）（Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’－テトラメチルエチレンジアミン）ニッケル（ＩＩ）等が挙げられる。
【0030】
Ｃｕ化合物としては還元反応によりＣｕを生成するものであれば特に制限はないが、用いる有機溶媒に対する溶解性に優れたものであることが好ましい。このようなＣｕ化合物としては、例えば、塩化銅、硝酸銅、硫酸銅、炭酸銅、及びそれらの水和物等の無機銅含有化合物、銅を含む錯体が挙げられる。銅を含む錯体としては、例えば、銅（ＩＩ）アセチルアセトナート、酢酸銅（ＩＩ）、グルコン酸銅（ＩＩ）、エチルアセト酢酸銅（ＩＩ）、銅（Ｉ）フェニルアセチリド、ジメチルジチオカルバミン酸銅（ＩＩ）、トリフルオロアセチルアセトナト銅（ＩＩ）、２－チオフェンカルボキシラト銅（Ｉ）、テトラキス（アセトニトリル）銅（Ｉ）ヘキサフルオロホスファート、テトラフルオロホウ酸銅（ＩＩ）、ビス（ジイソブチリルメタナト）銅（ＩＩ）、ビス（ジピバロイルメタナト）銅（ＩＩ）、銅（ＩＩ）ヘキサフルオロアセチルアセトナート、銅（ＩＩ）ヘキサフルオロアセチルアセトナートトリメチルビニルシラン、トリフルオロメタンスルホン酸銅（Ｉ）ベンゼン錯体、テトラクロロ銅（ＩＩ）ジアンモニウム、ジ－μ－ヒドロキソ－ビス［（Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’－テトラメチルエチレンジアミン）銅（ＩＩ）］クロリド、メシチル銅（Ｉ）、２－エチルヘキサン酸銅（ＩＩ）、３－メチルサリチル酸銅（Ｉ）、テトラキス（ピリジン）銅（ＩＩ）トリフラート等が挙げられる。
【0031】
前記有機溶媒としては、Ｎｉ化合物及びＣｕ化合物を溶解できる有機溶媒であれば特に制限はないが、還元力を有する有機溶媒が好ましい。また、還元力のない有機溶媒であっても還元剤を添加することによって使用することができる。還元力を有する有機溶媒としては、アミノ基又はヒドロキシ基を有する常温で液体であるものが挙げられ、より具体的には、オレイルアミン、ジオクチルアミン、トリオクチルアミン、トリ（デシル）アミン、グリセリン、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、ペンタエチレングリコール、ヘキサエチレングリコール、ペンタンジオール、ヘキサンジオール、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、テトラエチレングリコールモノメチルエーテル等が挙げられる。還元力のない有機溶媒としては、反応性のある官能基を有しない常温で液体のものが挙げられ、より具体的には、オクタデセン、ジオクチルエーテル、ジデシルエーテル、ジフェニルエーテル、トリエチレングリコールジメチルエーテル、テトラエチレングリコールジメチルエーテル等が挙げられる。また、還元剤としては、ジオール、アミン、ボロヒドリド等が挙げられ、より具体的には、ヘキサデカンジオール、水素化ホウ素リチウム、水素化ホウ素ナトリウム、水素化ホウ素カリウム、水素化トリエチルホウ素リチウム、水素化トリエチルホウ素ナトリウム、水素化トリエチルホウ素カリウム、水素化シアノホウ素ナトリウム、テトラメチルアンモニウムボロヒドリド、テトラエチルアンモニウムボロヒドリド、テトラブチルアンモニウムボロヒドリド、ドデシルアミン、テトラデシルアミン、ヘキサデシルアミン、ステアリルアミン、オレイルアミン、ジオクチルアミン、ジデシルアミン、ジドデシルアミン、トリオクチルアミン、トリ（デシル）アミン、トリドデシルアミン等が挙げられる。
【0032】
Ｎｉ－Ｃｕナノ粒子合成工程においては、このような有機溶媒に、通常、前記被覆剤を添加して、生成したＮｉ－Ｃｕナノ粒子を安定化させるが、前記有機溶媒又は前記還元剤として前記有機アミンを使用する場合には、この有機アミンが被覆剤として作用して、生成したＮｉ－Ｃｕナノ粒子を安定化させるため、前記有機溶媒に前記被覆剤を添加しなくてもよい。
【0033】
Ｎｉ化合物及びＣｕ化合物の還元温度としては１８０～２６０℃が好ましく、２００～２４０℃がより好ましい。前記還元温度が前記下限未満になると、Ｎｉ化合物及びＣｕ化合物の還元反応が十分に進行しない傾向にあり、他方、前記上限を超えると、Ｎｉ－Ｃｕナノ粒子が粒成長しすぎて所望の大きさのＮｉ－Ｃｕナノ粒子を得ることが困難となる傾向にある。また、Ｎｉ化合物及びＣｕ化合物の還元時間としては１０～１２０分間が好ましく、３０～９０分間がより好ましい。
【0034】
（Ｆｅ－Ｎｉ－Ｃｕナノ粒子合成工程）
次に、Ｆｅ－Ｎｉ－Ｃｕナノ粒子を合成する。すなわち、全金属含有量に対するＣｕ含有量及びＦｅとＮｉとの合計含有量に対するＮｉの含有量がそれぞれ所定の割合となるように、前記被覆剤を含有する有機溶媒に前記Ｎｉ－Ｃｕナノ粒子及びＦｅ化合物を添加し、前記有機溶媒中、窒素ガス、アルゴンガス等の不活性ガス雰囲気下で、Ｆｅ化合物を還元して前記Ｎｉ－Ｃｕナノ粒子にＦｅを導入することによりＦｅ－Ｎｉ－Ｃｕナノ粒子を形成させる。
次に、Ｆｅ－Ｎｉ－Ｃｕナノ粒子を合成する。すなわち、全金属含有量に対するＣｕ含有量及びＦｅとＮｉとの合計含有量に対するＮｉの含有量がそれぞれ所定の割合となるように、前記被覆剤を含有する有機溶媒に前記Ｎｉ－Ｃｕナノ粒子及びＦｅ化合物を添加し、前記有機溶媒中、窒素ガス、アルゴンガス等の不活性ガス雰囲気下で、Ｆｅ化合物を還元して前記Ｎｉ－Ｃｕナノ粒子にＦｅを導入することによりＦｅ－Ｎｉ－Ｃｕナノ粒子を形成させる。
【0035】
Ｆｅ化合物としては還元反応によりＦｅを生成するものであれば特に制限はないが、用いる有機溶媒に対する溶解性に優れたものであることが好ましい。このようなＦｅ化合物としては、例えば、塩化鉄、硫酸鉄、硝酸鉄、及びそれらの水和物等の無機鉄含有化合物、鉄を含む錯体が挙げられる。鉄を含む錯体としては、例えば、酢酸鉄、鉄アセチルアセトナート、テトラクロロ鉄（ＩＩ）酸テトラエチルアンモニウム、テトラクロロ鉄（ＩＩＩ）酸テトラエチルアンモニウム、ビス（スルフィド）テトラニトロシル二鉄（２－）ナトリウム八水和物、トリス（スルフィド）ヘプタニトロシル四鉄酸（１－）アンモニウム一水和物、ヘキサアンミン鉄（ＩＩ）臭化物、テトラキス（チオフェノラト）鉄（ＩＩ）酸テトラフェニルホスホニウム、テトラキス（２，３，５，６－テトラメチルフェノラト）鉄（ＩＩＩ）酸テトラエチルアンモニウム、ヘキサシアノ鉄（ＩＩ）酸カリウム、ヘキサシアノ鉄（ＩＩＩ）酸カリウム、ペンタシアノアンミン鉄（ＩＩ）酸ナトリウム三水和物、ペンタシアノアンミン鉄（ＩＩＩ）酸ナトリウム三水和物、ペンタシアノニトロシル鉄（ＩＩＩ）酸ナトリウム二水和物、ペンタシアノニトロ鉄（ＩＩ）酸カリウム一水和物、テトラシアノ（エチレンジアミン）鉄（ＩＩ）酸ナトリウム三水和物等が挙げられる。
【0036】
Ｎｉ－Ｃｕナノ粒子合成工程においては、有機溶媒として、沸点が２８０℃以上（好ましくは３００℃以上）の高沸点有機溶媒を使用する。有機溶媒の沸点が前記下限未満になると、Ｆｅ化合物を還元せしめる際の温度を高くすることができず、Ｆｅ化合物の還元反応が十分に進行しない。
【0037】
このような高沸点有機溶媒としては、還元力を有するものが好ましいが、還元力のないものであっても還元剤を添加することによって使用することができる。還元力を有する高沸点有機溶媒としては、グリセリン（沸点２９０℃）、ジオクチルアミン（沸点２９８℃）、テトラエチレングリコール（沸点３２８℃）、オレイルアミン（沸点３４９℃）、トリオクチルアミン（沸点３６７℃）、ペンタエチレングリコール（沸点３８０℃）、ヘキサエチレングリコール（沸点４００℃）、トリ（デシル）アミン（沸点４３０℃）等が挙げられる。還元力のない高沸点有機溶媒としては、ジオクチルエーテル（沸点２８７℃）、オクタデセン（沸点３０６℃）、ジデシルエーテル（沸点３４０℃）等が挙げられる。また、還元剤としては、ヘキサデカンジオール、水素化ホウ素リチウム、水素化ホウ素ナトリウム、水素化ホウ素カリウム、水素化トリエチルホウ素リチウム、水素化トリエチルホウ素ナトリウム、水素化トリエチルホウ素カリウム、水素化シアノホウ素ナトリウム、テトラメチルアンモニウムボロヒドリド、テトラエチルアンモニウムボロヒドリド、テトラブチルアンモニウムボロヒドリド、ドデシルアミン、テトラデシルアミン、ヘキサデシルアミン、ステアリルアミン、オレイルアミン、ジオクチルアミン、ジデシルアミン、ジドデシルアミン、トリオクチルアミン、トリ（デシル）アミン、トリドデシルアミン等が挙げられる。
【0038】
Ｆｅ－Ｎｉ－Ｃｕナノ粒子合成工程においては、このような高沸点有機溶媒に、通常、前記被覆剤を添加して、生成したＦｅ－Ｎｉ－Ｃｕナノ粒子を安定化させるが、前記高沸点有機溶媒又は前記還元剤として前記有機アミンを使用する場合には、この有機アミンが被覆剤として作用して、生成したＦｅ－Ｎｉ－Ｃｕナノ粒子を安定化させるため、前記高沸点有機溶媒に前記被覆剤を添加しなくてもよい。
【0039】
Ｆｅ化合物の還元温度としては２８０～３８０℃が好ましく、３００～３４０℃がより好ましい。前記還元温度が前記下限未満になると、Ｆｅ化合物の還元反応が十分に進行しない傾向にあり、他方、前記上限を超えると、Ｆｅ－Ｎｉ－Ｃｕナノ粒子が粒成長しすぎて所望の大きさのＦｅ－Ｎｉ－Ｃｕナノ粒子を得ることが困難となる傾向にある。また、Ｆｅ化合物の還元時間としては１０～１２０分間が好ましく、３０～９０分間がより好ましい。
【0040】
（熱処理）
このようにして得られるＦｅ－Ｎｉ－Ｃｕナノ粒子には、磁気特性を向上させるために、還元性ガス雰囲気又は不活性ガス雰囲気下で熱処理を施してもよい。熱処理の温度としては特に制限はないが、Ｆｅ－Ｎｉ－Ｃｕナノ粒子の結晶性が向上するという観点から、２００～６００℃が好ましく、２００～４００℃がより好ましく、２００～３５０℃が特に好ましい。前記熱処理の温度が前記下限未満になると、熱処理の効果が小さく、Ｆｅ－Ｎｉ－Ｃｕナノ粒子の磁気特性が向上しにくい傾向にあり、他方、前記上限を超えると、Ｆｅ－Ｎｉ－Ｃｕナノ粒子同士が凝集してＦｅ－Ｎｉ－Ｃｕナノ粒子の粒子径が増大し、圧粉磁心の透磁率が低下し、保磁力が増大する傾向にある。また、前記熱処理の時間としては６０～６００分間が好ましく、１２０～３００分間がより好ましい。前記還元性ガスとしては水素ガス、水素－窒素混合ガス、水素－アルゴン混合ガスが挙げられ、前記不活性ガスとしては窒素ガス、アルゴンガスが挙げられる。
このようにして得られるＦｅ－Ｎｉ－Ｃｕナノ粒子には、磁気特性を向上させるために、還元性ガス雰囲気又は不活性ガス雰囲気下で熱処理を施してもよい。熱処理の温度としては特に制限はないが、Ｆｅ－Ｎｉ－Ｃｕナノ粒子の結晶性が向上するという観点から、２００～６００℃が好ましく、２００～４００℃がより好ましく、２００～３５０℃が特に好ましい。前記熱処理の温度が前記下限未満になると、熱処理の効果が小さく、Ｆｅ－Ｎｉ－Ｃｕナノ粒子の磁気特性が向上しにくい傾向にあり、他方、前記上限を超えると、Ｆｅ－Ｎｉ－Ｃｕナノ粒子同士が凝集してＦｅ－Ｎｉ－Ｃｕナノ粒子の粒子径が増大し、圧粉磁心の透磁率が低下し、保磁力が増大する傾向にある。また、前記熱処理の時間としては６０～６００分間が好ましく、１２０～３００分間がより好ましい。前記還元性ガスとしては水素ガス、水素－窒素混合ガス、水素－アルゴン混合ガスが挙げられ、前記不活性ガスとしては窒素ガス、アルゴンガスが挙げられる。
【0041】
〔圧粉磁心〕
本発明の圧粉磁心は、前記Ｆｅ－Ｎｉ－Ｃｕナノ粒子を含有するものであり、通常、前記Ｆｅ－Ｎｉ－Ｃｕナノ粒子の表面は前記被覆剤で被覆されている。このような本発明の圧粉磁心は、例えば、以下の方法により製造することができる。すなわち、先ず、前記Ｆｅ－Ｎｉ－Ｃｕナノ粒子（通常、表面が前記被覆剤で被覆されているＦｅ－Ｎｉ－Ｃｕナノ粒子、好ましくは、さらに表面が前記絶縁膜で被覆されているＦｅ－Ｎｉ－Ｃｕナノ粒子）と、加圧成形時に前記Ｆｅ－Ｎｉ－Ｃｕナノ粒子の流動性を確保するための添加剤とを混合する。これにより、高密度の圧粉磁心を得ることができる。
本発明の圧粉磁心は、前記Ｆｅ－Ｎｉ－Ｃｕナノ粒子を含有するものであり、通常、前記Ｆｅ－Ｎｉ－Ｃｕナノ粒子の表面は前記被覆剤で被覆されている。このような本発明の圧粉磁心は、例えば、以下の方法により製造することができる。すなわち、先ず、前記Ｆｅ－Ｎｉ－Ｃｕナノ粒子（通常、表面が前記被覆剤で被覆されているＦｅ－Ｎｉ－Ｃｕナノ粒子、好ましくは、さらに表面が前記絶縁膜で被覆されているＦｅ－Ｎｉ－Ｃｕナノ粒子）と、加圧成形時に前記Ｆｅ－Ｎｉ－Ｃｕナノ粒子の流動性を確保するための添加剤とを混合する。これにより、高密度の圧粉磁心を得ることができる。
【0042】
前記添加剤としては、フマル酸、フマル酸モノエステル、フマル酸モノエステルの塩、ヒドロキノン等が挙げられる。
【0043】
前記Ｆｅ－Ｎｉ－Ｃｕナノ粒子と前記添加剤との混合方法としては特に制限はなく、例えば、ボールミルや乳鉢を用いて混合する方法、溶媒に前記Ｆｅ－Ｎｉ－Ｃｕナノ粒子と前記添加剤とを分散・溶解させた後、乾燥等により溶媒を除去することによって混合する方法等が挙げられる。また、前記Ｆｅ－Ｎｉ－Ｃｕナノ粒子は再配列性に劣るため、溶媒に前記Ｆｅ－Ｎｉ－Ｃｕナノ粒子と前記添加剤とを分散・溶解させた後、スプレードライ等により顆粒状の混合物を調製してもよい。これにより、圧縮成形時に顆粒状の混合物が崩れて前記Ｆｅ－Ｎｉ－Ｃｕナノ粒子が再配列しやすくなるため、圧粉磁心の密度が向上する。
【0044】
次に、このようにして得られた前記Ｆｅ－Ｎｉ－Ｃｕナノ粒子と前記添加剤との混合物を、潤滑剤を塗布した金型に充填する。前記潤滑剤としては特に制限はなく、例えば、ステアリン酸リチウム、ステアリン酸亜鉛等の飽和脂肪酸の金属塩、潤滑グリース（例えば、株式会社ミスミ製「Ｍ－ＨＧＳＳＣ－Ｈ５００」）等が挙げられる。
【0045】
次に、金型に充填した前記Ｆｅ－Ｎｉ－Ｃｕナノ粒子と前記添加剤との混合物を加圧成形することによって、本発明の圧粉磁心を得ることができる。成形温度としては、３００～６００℃が好ましく、３００～４００℃がより好ましい。成形温度が前記下限未満になると、磁性ナノ粒子の塑性変形強度が十分に低下せず、得られる圧粉磁性の密度が向上しにくい傾向にあり、他方、前記上限を超えると、金型の強度が低下し、金型の寿命が短くなる傾向にある。なお、金型は、設定温度（成形温度）に、前記Ｆｅ－Ｎｉ－Ｃｕナノ粒子と前記添加剤との混合物を充填する前に昇温してもよいし、充填後に昇温してもよい。
【0046】
成形圧力としては５００ＭＰａ～３ＧＰａが好ましく、８００ＭＰａ～２ＧＰａがより好ましい。成形圧力が前記下限未満になると、前記混合物が十分に圧縮されないため、圧粉磁心の密度が小さくなる傾向にあり、他方、前記上限を超えると、スプリングバック現象の影響が大きく、クラックが発生して圧粉磁心の密度が小さくなる傾向にある。
【0047】
また、このようにして製造した圧粉磁心には、必要に応じて熱処理を施してもよい。これにより、加圧により圧粉磁心に生じた歪みを緩和し、磁気特性を改善することができる。このような熱処理の温度は通常５００～８００℃である。
【実施例】
【0048】
以下、実施例及び比較例に基づいて本発明をより具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【0049】
（実施例１）
〔Ｆｅ－Ｎｉ－Ｃｕナノ粒子の調製〕
（Ｎｉ－Ｃｕナノ粒子の調製）
オレイルアミン（アルドリッチ社製）４８０ｍｍｏｌにニッケルアセチルアセトナート（Ｎｉ（ａｃａｃ）２、アルドリッチ社製）６０ｍｍｏｌ及び銅アセチルアセトナート（Ｃｕ（ａｃａｃ）２、アルドリッチ社製）８ｍｍｏｌを添加し、窒素雰囲気中、１３０℃で３０分間保持した後、２２０℃で６０分間保持して反応を行い、Ｎｉ－Ｃｕナノ粒子を得た。このＮｉ－Ｃｕナノ粒子をアセトン及びヘキサンで洗浄し、遠心分離により回収した後、真空乾燥した。
〔Ｆｅ－Ｎｉ－Ｃｕナノ粒子の調製〕
（Ｎｉ－Ｃｕナノ粒子の調製）
オレイルアミン（アルドリッチ社製）４８０ｍｍｏｌにニッケルアセチルアセトナート（Ｎｉ（ａｃａｃ）２、アルドリッチ社製）６０ｍｍｏｌ及び銅アセチルアセトナート（Ｃｕ（ａｃａｃ）２、アルドリッチ社製）８ｍｍｏｌを添加し、窒素雰囲気中、１３０℃で３０分間保持した後、２２０℃で６０分間保持して反応を行い、Ｎｉ－Ｃｕナノ粒子を得た。このＮｉ－Ｃｕナノ粒子をアセトン及びヘキサンで洗浄し、遠心分離により回収した後、真空乾燥した。
【0050】
（Ｆｅ－Ｎｉ－Ｃｕナノ粒子の調製）
オレイルアミン（アルドリッチ社製）５１６ｍｍｏｌに前記Ｎｉ－Ｃｕナノ粒子１．５ｇ及び鉄アセチルアセトナート（Ｆｅ（ａｃａｃ）２、アルドリッチ社製）１２ｍｍｏｌを添加し、窒素雰囲気中、１３０℃で３０分間保持した後、３２０℃で６０分間保持して反応を行い、Ｆｅ－Ｎｉ－Ｃｕナノ粒子を得た。このＦｅ－Ｎｉ－Ｃｕナノ粒子をアセトン及びヘキサンで洗浄し、遠心分離により回収した後、真空乾燥した。
オレイルアミン（アルドリッチ社製）５１６ｍｍｏｌに前記Ｎｉ－Ｃｕナノ粒子１．５ｇ及び鉄アセチルアセトナート（Ｆｅ（ａｃａｃ）２、アルドリッチ社製）１２ｍｍｏｌを添加し、窒素雰囲気中、１３０℃で３０分間保持した後、３２０℃で６０分間保持して反応を行い、Ｆｅ－Ｎｉ－Ｃｕナノ粒子を得た。このＦｅ－Ｎｉ－Ｃｕナノ粒子をアセトン及びヘキサンで洗浄し、遠心分離により回収した後、真空乾燥した。
【0051】
＜平均粒子径の測定＞
得られたＦｅ－Ｎｉ－Ｃｕナノ粒子を、透過型電子顕微鏡（日本電子株式会社製「ＪＥＯＬ－２０００ＥＸ」）を用いて加速電圧２００ｋＶで観察し、得られたＴＥＭ像において無作為に抽出した１００個のＦｅ－Ｎｉ－Ｃｕナノ粒子の粒子径（外接円の直径）を測定し、その平均値（平均粒子径）を求めた。その結果を表１～表３に示す。
得られたＦｅ－Ｎｉ－Ｃｕナノ粒子を、透過型電子顕微鏡（日本電子株式会社製「ＪＥＯＬ－２０００ＥＸ」）を用いて加速電圧２００ｋＶで観察し、得られたＴＥＭ像において無作為に抽出した１００個のＦｅ－Ｎｉ－Ｃｕナノ粒子の粒子径（外接円の直径）を測定し、その平均値（平均粒子径）を求めた。その結果を表１～表３に示す。
【0052】
＜組成分析＞
得られたＦｅ－Ｎｉ－Ｃｕナノ粒子の組成分析を、誘導結合プラズマ（ＩＣＰ）発光分析装置（株式会社リガク製「ＣＩＲＯＳ １２０ＥＯＰ」）を用いてＩＣＰ発光分光法により行い、粒子全体に対するＦｅ、Ｎｉ及びＣｕの含有量を求めた。これらの結果を表１～表３に示す。また、得られた結果に基づいて、全金属含有量に対するＣｕ含有量の割合及びＦｅとＮｉとの合計含有量に対するＮｉの含有量の割合（Ｎｉ／（Ｆｅ＋Ｎｉ）質量比）を算出した。これらの結果も表１～表３に示す。
得られたＦｅ－Ｎｉ－Ｃｕナノ粒子の組成分析を、誘導結合プラズマ（ＩＣＰ）発光分析装置（株式会社リガク製「ＣＩＲＯＳ １２０ＥＯＰ」）を用いてＩＣＰ発光分光法により行い、粒子全体に対するＦｅ、Ｎｉ及びＣｕの含有量を求めた。これらの結果を表１～表３に示す。また、得られた結果に基づいて、全金属含有量に対するＣｕ含有量の割合及びＦｅとＮｉとの合計含有量に対するＮｉの含有量の割合（Ｎｉ／（Ｆｅ＋Ｎｉ）質量比）を算出した。これらの結果も表１～表３に示す。
【0053】
＜飽和磁化の測定＞
得られたＦｅ－Ｎｉ－Ｃｕナノ粒子に８０％Ｈ２／２０％Ａｒ混合ガス中、３００℃で２時間の熱処理を施して有機被膜を除去した後、飽和磁化を、振動試料型磁力計（株式会社玉川製作所製「ＴＭ－ＶＳＭ３１１４８３－ＨＧＣ」）を用いて室温、最大磁場２０ｋＯｅの条件で測定した。その結果を表２に示す。
得られたＦｅ－Ｎｉ－Ｃｕナノ粒子に８０％Ｈ２／２０％Ａｒ混合ガス中、３００℃で２時間の熱処理を施して有機被膜を除去した後、飽和磁化を、振動試料型磁力計（株式会社玉川製作所製「ＴＭ－ＶＳＭ３１１４８３－ＨＧＣ」）を用いて室温、最大磁場２０ｋＯｅの条件で測定した。その結果を表２に示す。
【0054】
〔圧粉磁心の作製〕
先ず、前記Ｆｅ－Ｎｉ－Ｃｕナノ粒子５ｇとシリカコート剤（株式会社高純度化学研究所製「Ｓｉ－０５Ｓ」）５ｍｌとを混合し、さらに、エタノール（富士フィルム和光純薬株式会社製）１０ｍｌを添加した後、３周波超音波洗浄器（アズワン株式会社製「ＶＳ－１００ＩＩＩ」）を用いてエタノール中に前記Ｆｅ－Ｎｉ－Ｃｕナノ粒子を均一に分散させた。得られた分散液からロータリーエバポレーターを用いて溶媒を除去し、表面に前記シリカコート剤が付着した前記Ｆｅ－Ｎｉ－Ｃｕナノ粒子を得た。このナノ粒子を、酸素を２％含む窒素雰囲気中、３００℃で２時間加熱して、シリカ被覆Ｆｅ－Ｎｉ－Ｃｕナノ粒子を得た。
先ず、前記Ｆｅ－Ｎｉ－Ｃｕナノ粒子５ｇとシリカコート剤（株式会社高純度化学研究所製「Ｓｉ－０５Ｓ」）５ｍｌとを混合し、さらに、エタノール（富士フィルム和光純薬株式会社製）１０ｍｌを添加した後、３周波超音波洗浄器（アズワン株式会社製「ＶＳ－１００ＩＩＩ」）を用いてエタノール中に前記Ｆｅ－Ｎｉ－Ｃｕナノ粒子を均一に分散させた。得られた分散液からロータリーエバポレーターを用いて溶媒を除去し、表面に前記シリカコート剤が付着した前記Ｆｅ－Ｎｉ－Ｃｕナノ粒子を得た。このナノ粒子を、酸素を２％含む窒素雰囲気中、３００℃で２時間加熱して、シリカ被覆Ｆｅ－Ｎｉ－Ｃｕナノ粒子を得た。
【0055】
次に、このシリカ被覆Ｆｅ－Ｎｉ－Ｃｕナノ粒子４．９７５ｇとフマル酸ステアリルナトリウム（富士フィルム和光純薬株式会社製）０．０２５ｇとを混合し、さらに、乳鉢で３０分間破砕混合した。得られた破砕混合物を、グリース（株式会社ミスミ製「Ｍ－ＨＧＳＳＣ－Ｈ５００」）を塗布したリング試験片用金型（外径１４ｍｍφ、内径１０ｍｍφ）に充填し、手動油圧真空加熱プレス（井元製作所「ＩＭＣ－１８２３型改」）を用いて、真空中、１．２ＧＰａに加圧しながら３００℃で１分間加熱した。加圧を停止した後、室温まで冷却して磁性ナノ粒子成形体を金型から取り出し、圧粉磁心を得た。
【0056】
＜比透磁率の測定＞
得られた圧粉磁心を真空中、５００℃で加熱して、リング試験片を得た。このリング試験片にポリアミドイミド被覆銅線を巻き付けて励磁コイル（１５回巻き）と検出コイル（１５回巻き）とを形成し、Ｂ－Ｈアナライザ（岩崎通信機株式会社製「ＳＹ－８２３２」）を用いて信号振幅１６０Ａ／ｍの条件で透磁率を測定し、比透磁率μ’を求めた。その結果を表１に示す。
得られた圧粉磁心を真空中、５００℃で加熱して、リング試験片を得た。このリング試験片にポリアミドイミド被覆銅線を巻き付けて励磁コイル（１５回巻き）と検出コイル（１５回巻き）とを形成し、Ｂ－Ｈアナライザ（岩崎通信機株式会社製「ＳＹ－８２３２」）を用いて信号振幅１６０Ａ／ｍの条件で透磁率を測定し、比透磁率μ’を求めた。その結果を表１に示す。
【0057】
（実施例２）
Ｃｕ（ａｃａｃ）２の添加量を４ｍｍｏｌに、Ｆｅ－Ｎｉ－Ｃｕナノ粒子調製時のオレイルアミンの量を５６６ｍｍｏｌに、Ｆｅ（ａｃａｃ）２の添加量を１３ｍｍｏｌに変更した以外は実施例１と同様にして、Ｆｅ－Ｎｉ－Ｃｕナノ粒子を調製し、さらに、圧粉磁心を作製した。
Ｃｕ（ａｃａｃ）２の添加量を４ｍｍｏｌに、Ｆｅ－Ｎｉ－Ｃｕナノ粒子調製時のオレイルアミンの量を５６６ｍｍｏｌに、Ｆｅ（ａｃａｃ）２の添加量を１３ｍｍｏｌに変更した以外は実施例１と同様にして、Ｆｅ－Ｎｉ－Ｃｕナノ粒子を調製し、さらに、圧粉磁心を作製した。
【0058】
実施例１と同様にして、得られたＦｅ－Ｎｉ－Ｃｕナノ粒子について、平均粒子径を測定し、組成分析を行った。また、実施例１と同様にして、得られた圧粉磁心を用いてリング試験片を作製し、比透磁率を求めた。これらの結果を表１に示す。
【0059】
（実施例３）
Ｃｕ（ａｃａｃ）２の添加量を０．７ｍｍｏｌに、Ｆｅ－Ｎｉ－Ｃｕナノ粒子調製時のオレイルアミンの量を５４８ｍｍｏｌに変更した以外は実施例１と同様にして、Ｆｅ－Ｎｉ－Ｃｕナノ粒子を調製し、さらに、圧粉磁心を作製した。
Ｃｕ（ａｃａｃ）２の添加量を０．７ｍｍｏｌに、Ｆｅ－Ｎｉ－Ｃｕナノ粒子調製時のオレイルアミンの量を５４８ｍｍｏｌに変更した以外は実施例１と同様にして、Ｆｅ－Ｎｉ－Ｃｕナノ粒子を調製し、さらに、圧粉磁心を作製した。
【0060】
実施例１と同様にして、得られたＦｅ－Ｎｉ－Ｃｕナノ粒子について、平均粒子径を測定し、組成分析を行った。また、実施例１と同様にして、得られた圧粉磁心を用いてリング試験片を作製し、比透磁率を求めた。これらの結果を表１に示す。
【0061】
（比較例１）
Ｃｕ（ａｃａｃ）２を添加しなかった以外は実施例１と同様にして、Ｆｅ－Ｎｉナノ粒子を調製し、さらに、圧粉磁心を作製した。
Ｃｕ（ａｃａｃ）２を添加しなかった以外は実施例１と同様にして、Ｆｅ－Ｎｉナノ粒子を調製し、さらに、圧粉磁心を作製した。
【0062】
実施例１と同様にして、得られたＦｅ－Ｎｉナノ粒子について、平均粒子径を測定し、組成分析を行った。また、実施例１と同様にして、得られた圧粉磁心を用いてリング試験片を作製し、比透磁率を求めた。これらの結果を表１に示す。
【0063】
【表1】
【0064】
表１に示した結果に基づいて、Ｃｕ含有量の割合に対してＦｅ－Ｎｉ－Ｃｕナノ粒子の平均粒子径をプロットした。その結果を図１に示す。図１に示したように、Ｆｅ－Ｎｉナノ粒子にＣｕを配合することによって、Ｆｅ－Ｎｉ系ナノ粒子の平均粒子径が小さくなることがわかった。また、全金属含有量に対するＣｕ含有量の割合の増加とともに、Ｆｅ－Ｎｉ－Ｃｕナノ粒子の平均粒子径が小さくなることもわかった。
【0065】
また、表１に示した結果に基づいて、Ｃｕ含有量の割合に対して圧粉磁心の比透磁率をプロットした。その結果を図２に示す。図２に示したように、Ｆｅ－Ｎｉナノ粒子にＣｕを配合することによって、圧粉磁心の比透磁率が大きくなることがわかった。また、全金属含有量に対するＣｕ含有量の割合の増加とともに、圧粉磁心の比透磁率が増大することがわかった。
【0066】
（実施例４）
Ｃｕ（ａｃａｃ）２の添加量を９ｍｍｏｌに、Ｆｅ（ａｃａｃ）２の添加量を１７ｍｍｏｌに、Ｆｅ－Ｎｉ－Ｃｕナノ粒子調製時のオレイルアミンの量を５６２ｍｍｏｌに変更した以外は実施例１と同様にして、Ｆｅ－Ｎｉ－Ｃｕナノ粒子を調製し、さらに、圧粉磁心を作製した。
Ｃｕ（ａｃａｃ）２の添加量を９ｍｍｏｌに、Ｆｅ（ａｃａｃ）２の添加量を１７ｍｍｏｌに、Ｆｅ－Ｎｉ－Ｃｕナノ粒子調製時のオレイルアミンの量を５６２ｍｍｏｌに変更した以外は実施例１と同様にして、Ｆｅ－Ｎｉ－Ｃｕナノ粒子を調製し、さらに、圧粉磁心を作製した。
【0067】
実施例１と同様にして、得られたＦｅ－Ｎｉ－Ｃｕナノ粒子について、平均粒子径及び飽和磁化を測定し、組成分析を行った。また、実施例１と同様にして、得られた圧粉磁心を用いてリング試験片を作製し、比透磁率を求めた。これらの結果を表２に示す。
【0068】
（実施例５）
Ｃｕ（ａｃａｃ）２の添加量を７ｍｍｏｌに、Ｆｅ（ａｃａｃ）２の添加量を６ｍｍｏｌに、Ｆｅ－Ｎｉ－Ｃｕナノ粒子調製時のオレイルアミンの量を５２４ｍｍｏｌに変更した以外は実施例１と同様にして、Ｆｅ－Ｎｉ－Ｃｕナノ粒子を調製し、さらに、圧粉磁心を作製した。
Ｃｕ（ａｃａｃ）２の添加量を７ｍｍｏｌに、Ｆｅ（ａｃａｃ）２の添加量を６ｍｍｏｌに、Ｆｅ－Ｎｉ－Ｃｕナノ粒子調製時のオレイルアミンの量を５２４ｍｍｏｌに変更した以外は実施例１と同様にして、Ｆｅ－Ｎｉ－Ｃｕナノ粒子を調製し、さらに、圧粉磁心を作製した。
【0069】
実施例１と同様にして、得られたＦｅ－Ｎｉ－Ｃｕナノ粒子について、平均粒子径及び飽和磁化を測定し、組成分析を行った。また、実施例１と同様にして、得られた圧粉磁心を用いてリング試験片を作製し、比透磁率を求めた。これらの結果を表２に示す。
【0070】
（比較例２）
Ｎｉ（ａｃａｃ）２の添加量を７ｍｍｏｌに変更し、Ｆｅ（ａｃａｃ）２を添加しなかった以外は実施例１と同様にして、Ｎｉ－Ｃｕナノ粒子を調製し、さらに、圧粉磁心を作製した。
Ｎｉ（ａｃａｃ）２の添加量を７ｍｍｏｌに変更し、Ｆｅ（ａｃａｃ）２を添加しなかった以外は実施例１と同様にして、Ｎｉ－Ｃｕナノ粒子を調製し、さらに、圧粉磁心を作製した。
【0071】
実施例１と同様にして、得られたＮｉ－Ｃｕナノ粒子について、平均粒子径及び飽和磁化を測定し、組成分析を行った。また、実施例１と同様にして、得られた圧粉磁心を用いてリング試験片を作製し、比透磁率を求めた。これらの結果を表２に示す。
【0072】
【表2】
【0073】
表２に示した結果に基づいて、Ｎｉ／（Ｆｅ＋Ｎｉ）質量比に対してＦｅ－Ｎｉ－Ｃｕナノ粒子の平均粒子径をプロットした。その結果を図３に示す。図３に示したように、Ｎｉ／（Ｆｅ＋Ｎｉ）質量比によらず、Ｆｅ－Ｎｉナノ粒子にＣｕを配合することによって、Ｆｅ－Ｎｉ系ナノ粒子の平均粒子径が小さくなることがわかった。
【0074】
また、表２に示した結果に基づいて、Ｎｉ／（Ｆｅ＋Ｎｉ）質量比に対して圧粉磁心の比透磁率をプロットした。その結果を図４に示す。図４に示したように、Ｎｉ／（Ｆｅ＋Ｎｉ）質量比が５０～９０質量％（好ましくは、６０～８０質量％）の範囲内で圧粉磁心の比透磁率が大きくなることがわかった。
【0075】
さらに、表２に示した結果に基づいて、Ｎｉ／（Ｆｅ＋Ｎｉ）質量比に対してＦｅ－Ｎｉ－Ｃｕナノ粒子の飽和磁化をプロットした。その結果を図５に示す。図５に示したように、Ｆｅ－Ｎｉ－Ｃｕナノ粒子はＮｉ－Ｃｕナノ粒子に比べて飽和磁性が高くなることがわかった。また、Ｎｉ／（Ｆｅ＋Ｎｉ）質量比の減少（すなわち、Ｆｅ含有量の増加）とともに、Ｆｅ－Ｎｉ－Ｃｕナノ粒子の飽和磁化が増大することがわかった。
【0076】
（比較例３）
Ｃｕ（ａｃａｃ）２の代わりに塩化スズ（ＩＩ）（富士フィルム和光純薬株式会社製）８ｍｍｏｌを用いた以外は実施例１と同様にして、Ｆｅ－Ｎｉ－Ｓｎナノ粒子を調製し、さらに、圧粉磁心を作製した。
Ｃｕ（ａｃａｃ）２の代わりに塩化スズ（ＩＩ）（富士フィルム和光純薬株式会社製）８ｍｍｏｌを用いた以外は実施例１と同様にして、Ｆｅ－Ｎｉ－Ｓｎナノ粒子を調製し、さらに、圧粉磁心を作製した。
【0077】
実施例１と同様にして、得られたＦｅ－Ｎｉ－Ｓｎナノ粒子について、平均粒子径及び飽和磁化を測定し、組成分析を行った。また、実施例１と同様にして、得られた圧粉磁心を用いてリング試験片を作製し、比透磁率を求めた。これらの結果を表３に示す。
【0078】
（比較例４）
Ｃｕ（ａｃａｃ）２の代わりに炭酸銀（富士フィルム和光純薬株式会社製）８ｍｍｏｌを用いた以外は実施例１と同様にして、Ｆｅ－Ｎｉ－Ａｇナノ粒子を調製し、さらに、圧粉磁心を作製した。
Ｃｕ（ａｃａｃ）２の代わりに炭酸銀（富士フィルム和光純薬株式会社製）８ｍｍｏｌを用いた以外は実施例１と同様にして、Ｆｅ－Ｎｉ－Ａｇナノ粒子を調製し、さらに、圧粉磁心を作製した。
【0079】
実施例１と同様にして、得られたＦｅ－Ｎｉ－Ａｇナノ粒子について、平均粒子径及び飽和磁化を測定し、組成分析を行った。また、実施例１と同様にして、得られた圧粉磁心を用いてリング試験片を作製し、比透磁率を求めた。これらの結果を表３に示す。
【0080】
（比較例５）
Ｃｕ（ａｃａｃ）２の代わりに塩化アルミニウム（富士フィルム和光純薬株式会社製）８ｍｍｏｌを用いた以外は実施例１と同様にして、Ｆｅ－Ｎｉ－Ａｌナノ粒子の調製を試みたが、Ｆｅ－Ｎｉナノ粒子と酸化アルミニウム粒子が生成し、Ｆｅ－Ｎｉ－Ａｌナノ粒子は得られなかった。これは、アルミニウムが酸化されやすく、Ｎｉ－Ａｌナノ粒子を形成する前に、酸化アルミニウムが析出したためと考えられる。
Ｃｕ（ａｃａｃ）２の代わりに塩化アルミニウム（富士フィルム和光純薬株式会社製）８ｍｍｏｌを用いた以外は実施例１と同様にして、Ｆｅ－Ｎｉ－Ａｌナノ粒子の調製を試みたが、Ｆｅ－Ｎｉナノ粒子と酸化アルミニウム粒子が生成し、Ｆｅ－Ｎｉ－Ａｌナノ粒子は得られなかった。これは、アルミニウムが酸化されやすく、Ｎｉ－Ａｌナノ粒子を形成する前に、酸化アルミニウムが析出したためと考えられる。
【0081】
【表3】
【0082】
表３に示したように、Ｆｅ－Ｎｉナノ粒子にＳｎを配合した場合（比較例３）には、平均粒子径が３０ｎｍ以下のＦｅ－Ｎｉ－Ｓｎナノ粒子を得ることは困難であった。また、Ｆｅ－Ｎｉナノ粒子にＡｇを配合した場合（比較例４）には、平均粒子径が１～３０ｎｍのＦｅ－Ｎｉ－Ａｇナノ粒子は得られたが、圧粉磁心の比透磁率は低くなった。
【産業上の利用可能性】
【0083】
以上説明したように、本発明によれば、Ｆｅ－Ｎｉ系ナノ粒子を含有し、高い透磁率を有する圧粉磁心を得ることが可能となる。したがって、本発明の圧粉磁心は、変圧器（トランス）、電動機（モータ）、発電機、スピーカ、誘導加熱器、各種アクチュエータ等の電磁気を利用した製品のコア材等として有用である。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
