(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】2024-06-24
(45)【発行日】2024-07-02
(54)【発明の名称】軟磁性金属粉末及び電子部品
(51)【国際特許分類】
H01F 1/33 20060101AFI20240625BHJP
H01F 1/153 20060101ALI20240625BHJP
H01F 1/24 20060101ALI20240625BHJP
B22F 1/16 20220101ALI20240625BHJP
B22F 1/00 20220101ALI20240625BHJP
B22F 9/08 20060101ALN20240625BHJP
C22C 38/00 20060101ALN20240625BHJP
【ＦＩ】
H01F1/33
H01F1/153 108
H01F1/153 133
H01F1/24 ZNM
B22F1/16 100
B22F1/00 Y
B22F9/08 A
B22F9/08 M
C22C38/00 303S
【請求項の数】
8
(21)【出願番号】P 2020086011
(22)【出願日】2020-05-15
(65)【公開番号】P2021027326
(43)【公開日】2021-02-22
【審査請求日】2022-06-27
(31)【優先権主張番号】P 2019141149
(32)【優先日】2019-07-31
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(73)【特許権者】
【識別番号】000003067
【氏名又は名称】ＴＤＫ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100088155
【弁理士】
【氏名又は名称】長谷川 芳樹
(74)【代理人】
【識別番号】100113435
【弁理士】
【氏名又は名称】黒木 義樹
(74)【代理人】
【識別番号】100124062
【弁理士】
【氏名又は名称】三上 敬史
(72)【発明者】
【氏名】森 智子
(72)【発明者】
【氏名】吉留 和宏
(72)【発明者】
【氏名】松元 裕之
【審査官】後藤 嘉宏
(56)【参考文献】
【文献】国際公開第２００６／０８０１２１（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特開２０１７－０３４２２８（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０１Ｆ １／３３
Ｈ０１Ｆ １／１５３
Ｈ０１Ｆ １／２４
Ｂ２２Ｆ １／１６
Ｂ２２Ｆ １／００
Ｂ２２Ｆ ９／０８
Ｃ２２Ｃ ３８／００
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数の軟磁性金属粒子を含む軟磁性金属粉末であって、前記軟磁性金属粒子が、金属粒子と、前記金属粒子を覆う酸化部と、を含み、
前記金属粒子が、少なくともＦｅを含み、
前記酸化部が、
Ｆｅ、Ｓｉ及びＢからなる群より選ばれる少なくとも一種の元素の酸化物と、
Ｍｇと、
を含み、
前記金属粒子及び前記酸化部におけるＭｇの濃度は、前記酸化部において極大であり、
前記酸化部におけるＭｇの濃度の極大値の平均値が、０．２原子％以上２．０原子％以下である、
軟磁性金属粉末。
【請求項2】
前記酸化部におけるＭｇの濃度は、前記酸化部の最表面の領域において極大である、請求項１に記載の軟磁性金属粉末。
【請求項3】
前記金属粒子の少なくとも一部が、非晶質相である、請求項１又は２に記載の軟磁性金属粉末。
【請求項4】
前記金属粒子の少なくとも一部が、ナノ結晶相である、請求項１～３のいずれか一項に記載の軟磁性金属粉末。
【請求項5】
前記軟磁性金属粒子が、前記酸化部を覆う被覆部を更に含む、請求項１～４のいずれか一項に記載の軟磁性金属粉末。
【請求項6】
Ｃａ及びＭｇのうち少なくとも一種の元素が、前記酸化部及び前記被覆部の界面に存在している、請求項５に記載の軟磁性金属粉末。
【請求項7】
前記被覆部が、ガラスを含む、請求項５又は６に記載の軟磁性金属粉末。
【請求項8】
請求項１～７のいずれか一項に記載の軟磁性金属粉末を含む電子部品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、軟磁性金属粉末、及び軟磁性金属粉末を含む電子部品に関する。
【背景技術】
【0002】
インダクタ、トランス及びチョークコイル等の電子部品は、様々な電子機器の電源回路に多用される。これらの電子部品は、コイルとコイルの内側に配置される磁心とを備えている。近年、磁心の材料として、従来のフェライトの代わりに軟磁性金属粉末が多用される。軟磁性金属粉末は、フェライトに比べて、高い飽和磁化（飽和磁束密度）を有し、直流重畳特性に優れており（直流重畳許容電流が大きく）、電子部品（磁心）の小型化に適しているからである。（下記特許文献１参照。）
【0003】
しかしながら、軟磁性金属粉末が磁心に用いられる場合、軟磁性金属粉末に含まれる複数の軟磁性金属粒子間の導通に因り、渦電流が磁心内で発生し易い。つまり軟磁性金属粉末が磁心に用いられる場合、コアロス（渦電流損失）が生じ易い。コアロスに因り、電源回路の効率が低下し、電子機器の消費電力が増加してしまう。したがって、コアロスを低減する必要がある。コアロスの低減のためには、軟磁性金属粒子間の電気的絶縁性が求められる。（下記特許文献２参照。）換言すれば、コアロスの低減のためには、高い耐電圧が軟磁性金属粉末に求められる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特許第３３４２７６７号公報
【文献】特開２０１７－３４２２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本発明の目的は、高い耐電圧を有する軟磁性金属粉末、及び当該軟磁性金属粉末を含む電子部品を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明の一側面に係る軟磁性金属粉末は、複数の軟磁性金属粒子を含み、軟磁性金属粒子が、金属粒子と、金属粒子を覆う酸化部（ｏｘｉｄｉｚｅｄ ｐａｒｔ）と、を含み、金属粒子が、少なくともＦｅを含み、酸化部が、Ｆｅ、Ｓｉ及びＢからなる群より選ばれる少なくとも一種の元素の酸化物と、Ｃａ及びＭｇのうち少なくとも一種の元素と、を含み、金属粒子及び酸化部におけるＣａ又はＭｇの濃度は、酸化部において極大であり、酸化部におけるＣａ又はＭｇの濃度の極大値の平均値が、０．２原子％以上である。
酸化部におけるＣａの濃度の極大値の平均値が、１０．０原子％以下であってよく、酸化部におけるＭｇの濃度の極大値の平均値が、２．０原子％以下であってよい。
酸化部におけるＣａの濃度の極大値の平均値が、１０．０原子％以下であってよく、酸化部におけるＭｇの濃度の極大値の平均値が、２．０原子％以下であってよい。
【0007】
酸化部におけるＣａ又はＭｇの濃度は、酸化部の最表面の領域において極大であってよい。
【0008】
金属粒子の少なくとも一部が、非晶質相であってよい。
【0009】
金属粒子の少なくとも一部が、ナノ結晶相であってよい。
【0010】
軟磁性金属粒子が、酸化部を覆う被覆部を更に含んでよい。
【0011】
Ｃａ及びＭｇのうち少なくとも一種の元素が、酸化部及び被覆部の界面に存在していてよい。
【0012】
被覆部が、ガラスを含んでよい。
【0013】
本発明の一側面に係る電子部品は、上記の軟磁性金属粉末を含む。
【発明の効果】
【0014】
本発明によれば、高い耐電圧を有する軟磁性金属粉末、及び当該軟磁性金属粉末を含む電子部品が提供される。
【図面の簡単な説明】
【0015】
【発明を実施するための形態】
【0016】
以下、図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態が説明される。図面において、同等の構成要素には同等の符号が付される。本発明は下記実施形態に限定されるものではない。
【0017】
（軟磁性金属粉末）
本実施形態に係る軟磁性金属粉末は、複数の軟磁性金属粒子を含む。軟磁性金属粉末は、多数の軟磁性金属粒子の全体と言い換えられてよい。図１に示されるように、軟磁性金属粒子１は、金属粒子２と、金属粒子２を覆う酸化部３と、を含む。軟磁性金属粒子１は、金属粒子２及び酸化部３のみからなっていてよい。酸化部３は、酸化層と言い換えられてよい。酸化部３は、自然酸化膜であってよい。酸化部３自体の電気抵抗（電気抵抗率）は金属粒子２自体の電気抵抗（電気抵抗率）よりも高い。換言すれば、酸化部３は電気的絶縁性を有している。複数の軟磁性金属粒子１同士が、電気的絶縁性を有する酸化部３を介して接触することに因り、軟磁性金属粒子１の導通が抑制され、軟磁性金属粉末の耐電圧が増加する。つまり、軟磁性金属粉末は、酸化部３の電気的絶縁性に起因する耐電圧を有している。酸化部３は、金属粒子２の一部又は全体を覆っていてよい。軟磁性金属粉末の耐電圧が増加し易いことから、酸化部３は金属粒子２の全体を覆うことが好ましい。酸化部３は、所々で途切れていてもよい。軟磁性金属粉末の耐電圧が増加し易いことから、軟磁性金属粉末に含まれる全ての軟磁性金属粒子１が、金属粒子２及び酸化部３を含むことが好ましい。ただし、軟磁性金属粉末の耐電圧が損なわれない限りにおいて、酸化部３を含まない少数の金属粒子が軟磁性金属粉末に含まれていてもよい。酸化部３の組成の詳細は後述される。
本実施形態に係る軟磁性金属粉末は、複数の軟磁性金属粒子を含む。軟磁性金属粉末は、多数の軟磁性金属粒子の全体と言い換えられてよい。図１に示されるように、軟磁性金属粒子１は、金属粒子２と、金属粒子２を覆う酸化部３と、を含む。軟磁性金属粒子１は、金属粒子２及び酸化部３のみからなっていてよい。酸化部３は、酸化層と言い換えられてよい。酸化部３は、自然酸化膜であってよい。酸化部３自体の電気抵抗（電気抵抗率）は金属粒子２自体の電気抵抗（電気抵抗率）よりも高い。換言すれば、酸化部３は電気的絶縁性を有している。複数の軟磁性金属粒子１同士が、電気的絶縁性を有する酸化部３を介して接触することに因り、軟磁性金属粒子１の導通が抑制され、軟磁性金属粉末の耐電圧が増加する。つまり、軟磁性金属粉末は、酸化部３の電気的絶縁性に起因する耐電圧を有している。酸化部３は、金属粒子２の一部又は全体を覆っていてよい。軟磁性金属粉末の耐電圧が増加し易いことから、酸化部３は金属粒子２の全体を覆うことが好ましい。酸化部３は、所々で途切れていてもよい。軟磁性金属粉末の耐電圧が増加し易いことから、軟磁性金属粉末に含まれる全ての軟磁性金属粒子１が、金属粒子２及び酸化部３を含むことが好ましい。ただし、軟磁性金属粉末の耐電圧が損なわれない限りにおいて、酸化部３を含まない少数の金属粒子が軟磁性金属粉末に含まれていてもよい。酸化部３の組成の詳細は後述される。
【0018】
図２に示されるように、軟磁性金属粒子１は、金属粒子２及び酸化部３に加えて、酸化部３を覆う被覆部４を更に含んでよい。被覆部４自体の電気抵抗（電気抵抗率）は、金属粒子２自体の電気抵抗（電気抵抗率）よりも高い。換言すれば、被覆部４は電気的絶縁性を有している。複数の軟磁性金属粒子１同士が、電気的絶縁性を有する被覆部４を介して接触することに因り、軟磁性金属粒子１の導通が更に抑制され、軟磁性金属粉末の耐電圧が更に増加する。被覆部４は、酸化部３の一部又は全体を覆っていてよい。軟磁性金属粉末の耐電圧が増加し易いことから、被覆部４は酸化部３の全体を覆うことが好ましい。金属粒子２の一部分が酸化部３で覆われることなく露出している場合、被覆部４が金属粒子２の一部分を直接覆っていてよい。被覆部４は、組成において互いに異なる複数の被覆層からなっていてよく、複数の被覆層が酸化部３の最表面に垂直な方向において積層されていてよい。酸化部３の最表面とは、酸化部３の表面のうち金属粒子２に接していない面である。被覆部４は、組成が均一である一つの層であってもよい。
【0019】
被覆部４はガラスを含んでよい。被覆部４はガラスのみからなっていてよい。被覆部４がガラスを含むことに因り、被覆部４の電気的絶縁性が向上し易く、軟磁性金属粉末の耐電圧が増加し易い。また被覆部４がガラスを含むことに因り、軟磁性金属粒子１同士の摩擦及び凝集が抑制され易く、軟磁性金属粉末の嵩密度及び充填率が増加し易く、軟磁性金属粉末全体の比透磁率が増加し易い。ただし、被覆部４の組成はガラスに限定されない。被覆部４の組成の詳細は、後述される。
【0020】
以下に記載の「被覆粒子」とは、被覆部４を備える軟磁性金属粒子１を意味する。以下に記載の「未被覆粒子」とは、被覆部４を備えていない軟磁性金属粒子１を意味する。
【0021】
軟磁性金属粉末は、被覆粒子と未被覆粒子の両方を含んでよい。軟磁性金属粉末に占める被覆粒子の個数の割合が高いほど、軟磁性金属粉末の耐電圧が高い。軟磁性金属粉末に占める被覆粒子の個数の割合は、９０％以上１００％以下、又９５％以上１００％以下であってよい。軟磁性金属粉末の耐電圧が増加し易いことから、軟磁性金属粉末は、被覆粒子のみからなっていてよい。ただし、軟磁性金属粉末が未被覆粒子のみからなっていてもよい。
【0022】
金属粒子２は、少なくともＦｅ（鉄）を含む。金属粒子２は、Ｆｅのみからなっていてよい。金属粒子２は、Ｆｅを含む合金を含んでもよい。金属粒子２は、Ｆｅを含む合金のみからなっていてもよい。軟磁性金属粉末の軟磁気磁性は、金属粒子２の組成に起因する。軟磁気磁性とは、例えば、高い比透磁率、高い飽和磁化、及び低い保磁力を意味する。金属粒子２の組成の詳細は、後述される。
【0023】
酸化部３は、Ｆｅ、Ｓｉ（ケイ素）及びＢ（ホウ素）からなる群より選ばれる少なくとも一種の元素の酸化物を含む。この酸化物は酸化部３の主成分であってよい。酸化部３は、Ｃａ（カルシウム）及びＭｇ（マグネシウム）のうち少なくとも一種の元素を更に含む。例えば、酸化部３は、Ｃａ及びＭｇのうち少なくとも一種の元素の酸化物を含んでよい。酸化部３が上記の組成を有することに因り、酸化部３が優れた電気的絶縁性を有することができる。その結果、軟磁性金属粉末が高い耐電圧を有することができる。酸化部３は、Ｆｅ、Ｓｉ及びＢのうちＦｅのみを含んでよい。酸化部３は、Ｆｅ、Ｓｉ及びＢのうちＳｉのみを含んでよい。酸化部３は、Ｆｅ、Ｓｉ及びＢのうちＢのみを含んでよい。酸化部３は、Ｆｅ、Ｓｉ及びＢのうちＦｅ及びＳｉのみを含んでよい。酸化部３は、Ｆｅ、Ｓｉ及びＢのうちＳｉ及びＢのみを含んでよい。酸化部３は、Ｆｅ、Ｓｉ及びＢのうちＢ及びＦｅのみを含んでよい。酸化部３は、Ｆｅ、Ｓｉ及びＢの全てを含んでよい。酸化部３は、Ｃａ及びＭｇのうちＣａのみを含んでよい。酸化部３は、Ｃａ及びＭｇのうちＭｇのみを含んでよい。酸化部３は、Ｃａ及びＭｇの両方を含んでよい。酸化部３に含まれる酸化物は、Ｆｅ、Ｓｉ、Ｂ、Ｃａ及びＭｇからなる群より選ばれる二種類以上の元素を含む複合酸化物であってよい。酸化部３は、Ｆｅ、Ｓｉ、Ｂ、Ｃａ及びＭｇ以外の他の元素を更に含んでよい。例えば、酸化部３は、Ｌｉ（リチウム）、Ｎａ（ナトリウム）及びＫ（カリウム）等の第１族元素（又はアルカリ金属）を更に含んでよい。酸化部３は、Ｂｅ（ベリリウム）、Ｓｒ（ストロンチウム）及びＢａ（バリウム）等の第２族元素（又はアルカリ土類金属）を更に含んでよい。
【0024】
金属粒子２及び酸化部３におけるＣａ又はＭｇの濃度は、酸化部３において極大である。つまり、金属粒子２及び酸化部３におけるＣａ又はＭｇの濃度分布は、一様ではなく、酸化部３において極大値を有する。金属粒子２及び酸化部３におけるＣａ及びＭｇ其々の濃度の単位は、原子％である。金属粒子２及び酸化部３のうち、酸化部３のみがＣａ及びＭｇのうち少なくとも一つの元素を含んでよい。金属粒子２及び酸化部３の両方が、Ｃａ及びＭｇのうち少なくとも一つの元素を含んでもよい。金属粒子２及び酸化部３におけるＣａの濃度が、酸化部３において極大であり、且つ、金属粒子２及び酸化部３におけるＭｇの濃度も、酸化部３において極大であってよい。酸化部３におけるＣａの濃度の極大値は、酸化部３及び金属粒子２におけるＣａの濃度の最大値であってよい。酸化部３におけるＭｇの濃度の極大値は、酸化部３及び金属粒子２におけるＭｇの濃度の最大値であってよい。酸化部３におけるＣａ又はＭｇの濃度の極大値の平均値は、０．２原子％以上である。以下に記載の［Ｃａ］とは、酸化部３におけるＣａの濃度の極大値の平均値を意味する。以下に記載の［Ｍｇ］とは、酸化部３におけるＭｇの濃度の極大値の平均値を意味する。軟磁性金属粉末の耐電圧が増加し易いことから、軟磁性金属粉末に含まれる全ての軟磁性金属粒子１の酸化部３において、Ｃａ又はＭｇの濃度が極大であることが好ましい。ただし、軟磁性金属粉末の耐電圧が損なわれない限りにおいて、Ｃａ又はＭｇの濃度が酸化部３以外の部分において極大である少数の金属粒子が軟磁性金属粉末に含まれていてもよい。
【0025】
［Ｃａ］及び［Ｍｇ］のうち一つのみが、０．２原子％以上であってよく、［Ｃａ］及び［Ｍｇ］の両方が、０．２原子％以上であってもよい。［Ｃａ］又は［Ｍｇ］が０．２原子％以上であることに因り、軟磁性金属粉末が高い耐電圧を有することができる。つまり、［Ｃａ］又は［Ｍｇ］が０．２原子％以上である軟磁性金属粉末の耐電圧は、［Ｃａ］及び［Ｍｇ］のいずれも０．２原子％未満である軟磁性金属粉末の耐電圧よりも著しく高い。
【0026】
以下に記載の「Ｖ１」とは、未被覆粒子のみからなる軟磁性金属粉末の耐電圧を意味する。以下に記載の「Ｖ２」とは、被覆粒子を含む軟磁性金属粉末の耐電圧を意味する。Ｖ１及びＶ２其々の単位は、Ｖ／ｍｍである。以下で記載の「ΔＶ」とは、Ｖ２－Ｖ１を意味する。
【0027】
［Ｃａ］又は［Ｍｇ］が０．２原子％以上である場合、Ｖ２が高い。つまり、［Ｃａ］又は［Ｍｇ］が０．２原子％以上である場合、被覆粒子を含む軟磁性金属粉末が高い耐電圧を有することが可能である。また［Ｃａ］又は［Ｍｇ］が０．２原子％以上である場合、ΔＶが高い。つまり、［Ｃａ］又は［Ｍｇ］が０．２原子％以上である場合、被覆部４の形成に伴う軟磁性金属粒子１の耐電圧の増加量が大きい。［Ｃａ］又は［Ｍｇ］が０．２原子％以上である場合、被覆部４が酸化部３の最表面に密着し易く、被覆部４の密着に因りＶ２及びΔＶが著しく増加する、と本発明者らは推測する。
また、［Ｃａ］が１０．０原子％よりも大きい場合、Ｖ１は小さくなる。［Ｍｇ］が２．０原子％よりも大きい場合も、Ｖ１は小さくなる。［Ｃａ］又は［Ｍｇ］が大き過ぎる場合、Ｃａ及びＭｇのうち少なくとも一種の元素を含む酸化部３の形状が不均一になり、酸化部３が金属粒子２を均一に被覆し難いため、Ｖ１が小さくなる、と考えられる。
さらに、［Ｃａ］が１０．０原子％よりも大きい場合、Ｖ２及びΔＶが小さくなる。［Ｍｇ］が２．０原子％よりも大きい場合も、Ｖ２及びΔＶが小さくなる。［Ｃａ］又は［Ｍｇ］が大き過ぎる場合、Ｃａ及びＭｇのうち少なくとも一種の元素を含む酸化部３の形状が不均一になり、被覆部４が金属粒子２及び酸化部３を均一に被覆し難いため、Ｖ２及びΔＶが小さくなる、と考えられる。
また、［Ｃａ］が１０．０原子％よりも大きい場合、Ｖ１は小さくなる。［Ｍｇ］が２．０原子％よりも大きい場合も、Ｖ１は小さくなる。［Ｃａ］又は［Ｍｇ］が大き過ぎる場合、Ｃａ及びＭｇのうち少なくとも一種の元素を含む酸化部３の形状が不均一になり、酸化部３が金属粒子２を均一に被覆し難いため、Ｖ１が小さくなる、と考えられる。
さらに、［Ｃａ］が１０．０原子％よりも大きい場合、Ｖ２及びΔＶが小さくなる。［Ｍｇ］が２．０原子％よりも大きい場合も、Ｖ２及びΔＶが小さくなる。［Ｃａ］又は［Ｍｇ］が大き過ぎる場合、Ｃａ及びＭｇのうち少なくとも一種の元素を含む酸化部３の形状が不均一になり、被覆部４が金属粒子２及び酸化部３を均一に被覆し難いため、Ｖ２及びΔＶが小さくなる、と考えられる。
【0028】
［Ｃａ］及び［Ｍｇ］は、下記の線分析によって測定されてよい。
【0029】
２０個の軟磁性金属粒子１が、軟磁性金属粉末から無作為に選出される。各軟磁性金属粒子１の金属粒子２及び酸化部３におけるＣａ及びＭｇ其々の濃度分布が測定される。測定された濃度分布に基づき、Ｃａ及びＭｇ其々の濃度の極大値が特定される。Ｃａ及びＭｇ其々の濃度分布は、酸化部３の最表面に垂直な方向における軟磁性金属粒子１の断面において測定される。つまりＣａ及びＭｇ其々の濃度分布は、酸化部３の最表面に垂直な方向に沿って測定される。酸化部３の最表面に垂直な方向とは、図１に示される深さ方向ｄである。したがって、Ｃａ及びＭｇ其々の濃度分布は、深さ方向ｄに延びる線分に沿ったＣａ及びＭｇ其々の濃度分布と言い換えられてよい。深さ方向ｄに延びる線分は、金属粒子２の中心と酸化部３の最表面とを結ぶ線分であってよい。深さ方向ｄに延びる線分は、金属粒子２及び酸化部３の全体を横断する線分であってもよい。Ｃａ及びＭｇ其々の濃度分布の測定手段は、エネルギー分散型Ｘ線分析（ＥＤＳ）であってよい。ＥＤＳによって分析される断面は、例えば、走査型透過電子顕微鏡（ＳＴＥＭ）によって観察されてよい。
【0030】
上記の方法によって２０個の軟磁性金属粒子１において測定されたＣａの濃度の極大値から、Ｃａの濃度の極大値の平均値が算出される。上記の方法によって２０個の軟磁性金属粒子１において測定されたＭｇの濃度の極大値から、Ｍｇの濃度の極大値の平均値が算出される。軟磁性金属粒子１に含まれる他の元素の濃度分布は、Ｃａ及びＭｇ其々の濃度分布と同様の方法によって測定されてよい。
【0031】
［Ｃａ］は、０．２原子％以上１０．０原子％以下、０．２原子％以上９．０原子％以下、０．２原子％以上８．０原子％以下、０．２原子％以上７．０原子％以下、０．２原子％以上６．０原子％以下、０．２原子％以上５．０原子％以下、０．２原子％以上４．０原子％以下、０．２原子％以上３．０原子％以下、０．２原子％以上２．０原子％以下、又は、０．２原子％以上１．０原子％以下であってよい。［Ｍｇ］は、０．２原子％以上２．０原子％以下、０．２原子％以上１．０原子％以下、又は０．２原子％以上０．８原子％以下であってよい。［Ｃａ］又は［Ｍｇ］が上記のいずれかの範囲内である場合、軟磁性金属粉末が優れた軟磁気特性と高い耐電圧の両方を有し易い。
【0032】
各軟磁性金属粒子１の酸化部３におけるＣａ又はＭｇの濃度は、酸化部３の最表面の領域３ａにおいて極大であってよい。酸化部３の最表面の領域３ａにおいてＣａ又はＭｇの濃度が極大であることに因り、被覆部４が酸化部３の最表面に密着し易く、Ｖ２及びΔＶが増加し易い。同様の理由から、Ｃａ及びＭｇのうち少なくとも一種の元素が、酸化部３及び被覆部４の界面に存在していてよい。被覆部４が無い場合であっても、酸化部３の最表面の領域３ａにおいてＣａ又はＭｇの濃度が極大であることに因り、軟磁性金属粉末（未被覆粒子）が高いＶ１を有し易い。酸化部３の最表面の領域３ａは、酸化部３のうち酸化部３の最表面からの距離が５ｎｍ以内である領域であってよい。酸化部３の最表面の領域３ａは、酸化部３のうち酸化部３の最表面からの距離が２ｎｍ以内である領域であってもよい。
【0033】
金属粒子２の少なくとも一部は、非晶質相であってよい。金属粒子２が非晶質相のみからなっていてよい。つまり、金属粒子２の全体が非晶質相であってもよい。非晶質相を含む軟磁性金属粒子１は、粗大な結晶相から構成される従来の軟磁性金属粒子よりも軟磁気特性に優れている。例えば、非晶質相を含む軟磁性金属粒子１は、従来の軟磁性金属粒子に比べて、高い飽和磁化と低い保磁力を有することができる。従来の軟磁性金属粒子に含まれる粗大な結晶相とは、例えば、粒径（ｇｒａｉｎ ｓｉｚｅ）又は結晶子径が３０ｎｍより大きい結晶である。金属粒子２に占める非晶質相の体積割合の増加に伴って、軟磁性金属粒子１の結晶磁気異方性が低減され、軟磁性金属粒子１から形成される磁心の磁気損失（ヒステリシス損失）が低減される。
【0034】
金属粒子２の少なくとも一部は、結晶質相であってよい。金属粒子２の全体が結晶質相であってもよい。金属粒子２は、結晶質相及び非晶質相の両方を含んでよい。金属粒子２の少なくとも一部は、ナノ結晶相であってよい。ナノ結晶は、Ｆｅ単体の結晶、又はＦｅを含む合金の結晶であってよい。金属粒子２の全体がナノ結晶相であってもよい。ナノ結晶相を含む軟磁性金属粒子１は、ナノ結晶相を含まず非晶質相を含む軟磁性金属粒子よりも軟磁気特性に優れている。例えば、ナノ結晶相を含む軟磁性金属粒子１は、ナノ結晶相を含まず非晶質相を含む軟磁性金属粒子に比べて、高い飽和磁化と低い保磁力を有することができる。金属粒子２は、複数のナノ結晶相を含んでよい。金属粒子２は、複数のナノ結晶相のみからなっていてよい。金属粒子２が、一つのナノ結晶相のみからなっていてもよい。ナノ結晶相の結晶構造は、例えば、体心立方格子構造であってよい。ナノ結晶相の粒径（平均結晶子径）は、例えば、５ｎｍ以上３０ｎｍ以下であってよい。
【0035】
軟磁性金属粉末が優れた軟磁気特性を有し易いことから、金属粒子２は非晶質相及びナノ結晶相のうち少なくとも一方を含むことが好ましい。同様の理由から、金属粒子２は、非晶質相及びナノ結晶相の両方を含んでよい。例えば、金属粒子２は、非晶質相と、非晶質相中に分散した複数のナノ結晶相と、からなるナノヘテロ構造を有してよい。金属粒子２がナノヘテロ構造を有する場合、軟磁性金属粉末の飽和磁化が増加し易く、軟磁性金属粉末の保磁力が低下し易い。ナノヘテロ構造に含まれるナノ結晶相の粒径（平均結晶子径）は、例えば、５ｎｍ以上３０ｎｍ以下、又は０．３ｎｍ以上１０ｎｍ以下であってよい。
【0036】
金属粒子２は非晶質相及びナノ結晶相を含まなくてもよい。例えば、金属粒子２の一部又は全体が、一つ以上の粗大な結晶相であってよい。
【0037】
金属粒子２は、Ｆｅに加えて、Ｎｂ（ニオブ）、Ｈｆ（ハフニウム）、Ｚｒ（ジルコニウム）、Ｔａ（タンタル）、Ｍｏ（モリブデン）Ｗ（タングステン）、Ｖ（バナジウム）、Ｂ（ホウ素）、Ｐ（リン）、Ｓｉ（ケイ素）、Ｃ（炭素）、Ｓ（硫黄）及びＴｉ（チタン）、Ｃｏ（コバルト）、Ｎｉ（ニッケル）、Ａｌ（アルミニウム）、Ｍｎ（マンガン）、Ａｇ（銀）、Ｚｎ（亜鉛）、Ｓｎ（錫）、Ａｓ（ヒ素）Ｓｂ（アンチモン）、Ｃｕ（銅）、Ｃｒ（クロム）、Ｂｉ（ビスマス）、Ｎ（窒素）、Ｏ（酸素）及び希土類元素からなる群より選ばれる少なくとも一種の元素を含む合金であってよい。
【0038】
金属粒子２は、下記化学式１で表される合金を含んでよい。金属粒子２は、下記化学式１で表される合金のみからなっていてよい。
（Ｆｅ（１－（α＋β））Ｘ１αＸ２β）（１－ｈ）ＭａＢｂＰｃＳｉｄＣｅＳｆ （１）
（Ｆｅ（１－（α＋β））Ｘ１αＸ２β）（１－ｈ）ＭａＢｂＰｃＳｉｄＣｅＳｆ （１）
【0039】
上記化学式１中のＢは、ホウ素である。上記化学式１中のＰは、リンである。上記化学式１中のＳｉは、ケイ素である。上記化学式１中のＣは、炭素である。上記化学式１中のＳは、硫黄である。上記化学式１中のｈは、ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＋ｅ＋ｆに等しい。ｈは０より大きく１未満である。
【0040】
上記化学式１中のＭは、Ｎｂ、Ｈｆ、Ｚｒ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｗ、Ｔｉ及びＶからなる群より選ばれる少なくとも一種の元素である。
【0041】
上記化学式１中のＸ１は、Ｃｏ及びＮｉからなる群より選ばれる少なくとも一種の元素である。
【0042】
上記化学式１中のＸ２は、Ａｌ、Ｍｎ、Ａｇ、Ｚｎ、Ｓｎ、Ａｓ、Ｓｂ、Ｃｕ、Ｃｒ、Ｂｉ、Ｎ、Ｏ及び希土類元素からなる群より選ばれる少なくとも一種の元素である。希土類元素は、Ｓｃ（スカンジウム）、Ｙ（イットリウム）、Ｌａ（ランタン）、Ｃｅ（セリウム）、Ｐｒ（プラセオジム）、Ｎｄ（ネオジム）Ｐｍ（プロメチウム）、Ｓｍ（サマリウム）、Ｅｕ（ユーロピウム）、Ｇｄ（ガドリニウム）、Ｔｂ（テルビウム）、Ｄｙ（ジスプロシウム）、Ｈｏ（ホルミウム）、Ｅｒ（エルビウム）、Ｔｍ（ツリウム）、Ｙｂ（イッテルビウム）、及びＬｕ（ルテチウム）からなる群より選ばれる少なくとも一種の元素である。
【0043】
上記化学式１中のａは、
０．０２０≦ａ≦０．１４０、
０．０４０≦ａ≦０．１００、又は、
０．０５０≦ａ≦０．０８０、
を満たしてよい。
ａが小さ過ぎる場合、軟磁性金属粉末の製造過程において、粒径が３０ｎｍよりも大きい粗大な結晶が金属粒子２中に析出し易く、微細なナノ結晶相が金属粒子２中に析出し難い。その結果、軟磁性金属粉末の保磁力が増加し易い。ａが大き過ぎる場合、軟磁性金属粉末の飽和磁化が低下し易い。
０．０２０≦ａ≦０．１４０、
０．０４０≦ａ≦０．１００、又は、
０．０５０≦ａ≦０．０８０、
を満たしてよい。
ａが小さ過ぎる場合、軟磁性金属粉末の製造過程において、粒径が３０ｎｍよりも大きい粗大な結晶が金属粒子２中に析出し易く、微細なナノ結晶相が金属粒子２中に析出し難い。その結果、軟磁性金属粉末の保磁力が増加し易い。ａが大き過ぎる場合、軟磁性金属粉末の飽和磁化が低下し易い。
【0044】
上記化学式１中のｂは、
０≦ｂ≦０．２０、
０＜ｂ≦０．２０、
０．０２０≦ｂ≦０．２０、
０．０２０＜ｂ≦０．２０、
０．０２５≦ｂ≦０．２０、
０．０６０≦ｂ≦０．１５、又は、
０．０８０≦ｂ≦０．１２、
を満たしてよい。
ｂが小さ過ぎる場合、軟磁性金属粉末の製造過程において、粒径が３０ｎｍよりも大きい粗大な結晶が金属粒子２中に析出し易く、微細なナノ結晶相が金属粒子２中に析出し難い。その結果、軟磁性金属粉末の保磁力が増加し易い。ｂが大き過ぎる場合、軟磁性金属粉末の飽和磁化が低下し易い。
０≦ｂ≦０．２０、
０＜ｂ≦０．２０、
０．０２０≦ｂ≦０．２０、
０．０２０＜ｂ≦０．２０、
０．０２５≦ｂ≦０．２０、
０．０６０≦ｂ≦０．１５、又は、
０．０８０≦ｂ≦０．１２、
を満たしてよい。
ｂが小さ過ぎる場合、軟磁性金属粉末の製造過程において、粒径が３０ｎｍよりも大きい粗大な結晶が金属粒子２中に析出し易く、微細なナノ結晶相が金属粒子２中に析出し難い。その結果、軟磁性金属粉末の保磁力が増加し易い。ｂが大き過ぎる場合、軟磁性金属粉末の飽和磁化が低下し易い。
【0045】
上記化学式１中のｃは、
０≦ｃ≦０．１５、
０＜ｃ≦０．１５、
０．００５≦ｃ≦０．１００、又は、
０．０１０≦ｃ≦０．１００、
を満たしてよい。
ｃが０．００５≦ｃ≦０．１００を満たす場合、軟磁性金属粉末の電気抵抗率が増加し易く、保磁力が低下し易い。ｃが小さ過ぎる場合、保磁力が増加し易い。ｃが大き過ぎる場合、軟磁性金属粉末の飽和磁化が低下し易い。
０≦ｃ≦０．１５、
０＜ｃ≦０．１５、
０．００５≦ｃ≦０．１００、又は、
０．０１０≦ｃ≦０．１００、
を満たしてよい。
ｃが０．００５≦ｃ≦０．１００を満たす場合、軟磁性金属粉末の電気抵抗率が増加し易く、保磁力が低下し易い。ｃが小さ過ぎる場合、保磁力が増加し易い。ｃが大き過ぎる場合、軟磁性金属粉末の飽和磁化が低下し易い。
【0046】
上記化学式１中のｄは、
０≦ｄ≦０．１７５、
０≦ｄ≦０．１５５、
０≦ｄ≦０．１５０、
０≦ｄ≦０．１３５、
０≦ｄ≦０．１００、
０≦ｄ≦０．０９０、
０≦ｄ≦０．０６０、
０．００１≦ｄ≦０．０４０、又は、
０．００５≦ｄ≦０．０４０、
を満たしてよい。
ｄが上記の範囲内である場合、軟磁性金属粉末の保磁力が低下し易い。ｄが大き過ぎる場合、軟磁性金属粉末の保磁力が増加し易い。
０≦ｄ≦０．１７５、
０≦ｄ≦０．１５５、
０≦ｄ≦０．１５０、
０≦ｄ≦０．１３５、
０≦ｄ≦０．１００、
０≦ｄ≦０．０９０、
０≦ｄ≦０．０６０、
０．００１≦ｄ≦０．０４０、又は、
０．００５≦ｄ≦０．０４０、
を満たしてよい。
ｄが上記の範囲内である場合、軟磁性金属粉末の保磁力が低下し易い。ｄが大き過ぎる場合、軟磁性金属粉末の保磁力が増加し易い。
【0047】
上記化学式１中のｅは、
０≦ｅ≦０．１５０、
０≦ｅ≦０．０８０、
０≦ｅ≦０．０４０、
０≦ｅ≦０．０３５、
０≦ｅ≦０．０３０又は、
０．００１≦ｅ≦０．０３０、
を満たしてよい。
ｅが上記の範囲内である場合、軟磁性金属粉末の保磁力が低下し易い。ｅが大き過ぎる場合、軟磁性金属粉末の保磁力が増加し易い。
０≦ｅ≦０．１５０、
０≦ｅ≦０．０８０、
０≦ｅ≦０．０４０、
０≦ｅ≦０．０３５、
０≦ｅ≦０．０３０又は、
０．００１≦ｅ≦０．０３０、
を満たしてよい。
ｅが上記の範囲内である場合、軟磁性金属粉末の保磁力が低下し易い。ｅが大き過ぎる場合、軟磁性金属粉末の保磁力が増加し易い。
【0048】
上記化学式１中のｆは、
０≦ｆ≦０．０３０、
０≦ｆ≦０．０１０、
０＜ｆ≦０．０１０、
０．００１≦ｆ≦０．０１０、又は、
０．００２≦ｆ≦０．０１０、
を満たしてよい。
ｆが上記の範囲内である場合、軟磁性金属粉末の保磁力が低下し易い。ｆが大き過ぎる場合、軟磁性金属粉末の保磁力が増加し易い。ｆが０より大きい場合（ｆが０．００１以上である場合）、各軟磁性金属粒子の球形度が高く、軟磁性金属粉末の圧縮成形によって作製される磁心の密度（充填率）が増加し易く、磁心の比透磁率が増加し易い。
０≦ｆ≦０．０３０、
０≦ｆ≦０．０１０、
０＜ｆ≦０．０１０、
０．００１≦ｆ≦０．０１０、又は、
０．００２≦ｆ≦０．０１０、
を満たしてよい。
ｆが上記の範囲内である場合、軟磁性金属粉末の保磁力が低下し易い。ｆが大き過ぎる場合、軟磁性金属粉末の保磁力が増加し易い。ｆが０より大きい場合（ｆが０．００１以上である場合）、各軟磁性金属粒子の球形度が高く、軟磁性金属粉末の圧縮成形によって作製される磁心の密度（充填率）が増加し易く、磁心の比透磁率が増加し易い。
【0049】
上記化学式１中の１－ｈは、
０．６８４４≦１－ｈ≦０．９０５０、又は、
０．７３≦１－ｈ≦０．９５、
を満たしてよい。
１－ｈが０．７３≦１－ｈ≦０．９５を満たす場合、軟磁性金属粉末の製造過程において、粒径が３０ｎｍよりも大きい粗大な結晶が金属粒子２中に析出し難い。
０．６８４４≦１－ｈ≦０．９０５０、又は、
０．７３≦１－ｈ≦０．９５、
を満たしてよい。
１－ｈが０．７３≦１－ｈ≦０．９５を満たす場合、軟磁性金属粉末の製造過程において、粒径が３０ｎｍよりも大きい粗大な結晶が金属粒子２中に析出し難い。
【0050】
上記化学式１中のα及びｈは、
０≦α（１－ｈ）≦０．４０、又は、
０．０１≦α（１－ｈ）≦０．４０、
を満たしてよい。
０≦α（１－ｈ）≦０．４０、又は、
０．０１≦α（１－ｈ）≦０．４０、
を満たしてよい。
【0051】
上記化学式１中のβ及びｈは、
０≦β（１－ｈ）≦０．０５０、
０．００１≦β（１－ｈ）≦０．０５０、
０≦β（１－ｈ）≦０．０３０、又は、
０．００１≦β（１－ｈ）≦０．０３０、
を満たしてよい。
０≦β（１－ｈ）≦０．０５０、
０．００１≦β（１－ｈ）≦０．０５０、
０≦β（１－ｈ）≦０．０３０、又は、
０．００１≦β（１－ｈ）≦０．０３０、
を満たしてよい。
【0052】
上記化学式１中のα＋βは、０≦α＋β≦０．５０を満たしてよい。α＋βが大き過ぎる場合、微細なナノ結晶相が金属粒子２中に析出し難い。
【0053】
被覆部４が軟磁性金属粒子１同士を電気的に絶縁する限り、被覆部４の組成は限定されない。例えば、被覆部４は、Ｐ（リン）、Ｓｉ（ケイ素）、Ｂｉ（ビスマス）、Ｚｎ（亜鉛）、Ｎａ（ナトリウム）、Ｍｇ（マグネシウム）、Ｃａ（カルシウム）、Ｓｒ（ストロンチウム）、Ｂａ（バリウム）、Ｂ（ホウ素）、Ａｌ（アルミニウム）、Ｉｎ（インジウム）、Ｃ（炭素）、Ｇｅ（ゲルマニウム）、Ｐｂ（鉛）、Ａｓ（ヒ素）、Ｓｂ（アンチモン）、Ｏ（酸素）、Ｓ（硫黄）、Ｓｅ（セレン）、Ｔｅ（テルル）、Ｆ（フッ素）、Ｃｌ（塩素）、Ｂｒ（臭素）、Ｔｉ（チタン）、Ｖ（バナジウム）、Ｃｒ（クロム）、Ｆｅ（鉄）、Ｃо（コバルト）、Ｎｉ（ニッケル）、Ｃｕ（銅）、Ｚｒ（ジルコニウム）、Ｍｏ（モリブデン）及びＷ（タングステン）からなる群より選ばれる少なくとも一種の元素を含んでよい。被覆部４は、Ｐ、Ｓｉ、Ｂｉ及びＺｎからなる群より選ばれる少なくとも一つの元素Ａを含む化合物を含むことが好ましい。Ｐ、Ｓｉ、Ｂｉ及びＺｎからなる群より選ばれる少なくとも一つの元素Ａを含む化合物は、「化合物Ａ」と表記される。化合物Ａは、例えば、Ｐを含む化合物であってよい。化合物Ａは、酸化物（好ましくは、酸化物ガラス）であってもよい。これらの化合物Ａは、金属粒子２及び酸化部３に含まれる元素（特に、Ｐ又はＳｉ）との結合し易い。特に、化合物Ａは、金属粒子２の非晶質相中に偏析した元素（特に、Ｐ又はＳｉ）との結合し易い。その結果、被覆部４が酸化部３に密着し易く、軟磁性金属粉末の耐電圧が増加し易い。
【0054】
化合物Ａは、被覆部４の主成分であってよい。換言すれば、被覆部４に含まれる全元素（酸素を除く。）の質量の合計が１００質量部である場合、元素Ａの質量の合計が５０質量部以上１００質量部以下、又は６０質量部以上１００質量部以下であってよい。被覆部４は、化合物Ａのみからなっていてよい。
【0055】
被覆部４が酸化物ガラスを含む場合、酸化物ガラスは、リン酸塩系ガラス（Ｐ２Ｏ５系ガラス）、ビスマス酸塩系ガラス（Ｂｉ２Ｏ３系ガラス）、ケイ酸塩系ガラス（ＳｉＯ２系ガラス）、及びホウケイ酸塩系ガラス（Ｂ２Ｏ３‐ＳｉＯ２系ガラス）からなる群より選ばれる少なくとも一種のガラスであってよい。
【0056】
Ｐ２Ｏ５系ガラスにおけるＰ２Ｏ５の含有量は、５０質量％以上１００質量％以下であってよい。Ｐ２Ｏ５系ガラスは、例えば、Ｐ２Ｏ５‐ＺｎＯ‐Ｒ２Ｏ‐Ａｌ２Ｏ３系ガラスであってよい。Ｒ、はアルカリ金属である。
【0057】
Ｂｉ２Ｏ３系ガラスにおけるＢｉ２Ｏ３の含有量は、５０質量％以上１００質量％以下であってよい。Ｂｉ２Ｏ３系ガラスは、例えば、Ｂｉ２Ｏ３‐ＺｎＯ‐Ｂ２Ｏ３‐ＳｉＯ２系ガラスであってよい。
【0058】
Ｂ２Ｏ３‐ＳｉＯ２系ガラスにおけるＢ２Ｏ３の含有量は、１０質量％以上９０質量％以下であってよく、Ｂ２Ｏ３‐ＳｉＯ２系ガラスにおけるＳｉＯ２の含有量は、１０質量％以上９０質量％以下であってよい。Ｂ２Ｏ３‐ＳｉＯ２系ガラスは、例えば、ＢａＯ‐ＺｎＯ‐Ｂ２Ｏ３‐ＳｉＯ２‐Ａｌ２Ｏ３系ガラスであってよい。
【0059】
軟磁性金属粉末のメジアン径（Ｄ５０）は、例えば、０．３μｍ以上１００μｍ以下でであってよい。Ｄ５０は、個数基準の軟磁性金属粉末の粒度分布に基づいて特定されてよい。軟磁性金属粉末は、粒子径（ｐａｒｔｉｃｌｅ ｓｉｚｅ）又は粒度分布において異なる二種以上の金属粉末の混合物であってよい。軟磁性金属粉末の粒子径及び粒度分布は、篩分級又は気流分級等によって調整されてよい。軟磁性金属粉末の粒子径及び粒度分布は、例えばレーザー回折散乱法によって測定されてよい。軟磁性金属粉末の嵩密度及び比透磁率が増加し易いことから、各軟磁性金属粒子１の形状は略球であってよい。ただし、各軟磁性金属粒子１の形状は限定されない。酸化部３の厚みは、例えば、１ｎｍ以上２０ｎｍ以下であってよい。被覆部４の厚みは、例えば、５ｎｍ以上２００ｎｍ以下、５ｎｍ以上１５０ｎｍ以下、又は５ｎｍ以上５０ｎｍ以下であってよい。
【0060】
金属粒子２、酸化部３及び被覆部４其々の構造、寸法及び組成は、走査型透過電子顕微鏡（ＳＴＥＭ）、透過電子顕微鏡（ＴＥＭ）、エネルギー分散型Ｘ線分析（ＥＤＳ）、電子エネルギー損失分光（ＥＥＬＳ）、ＴＥＭ画像の高速フーリエ変換（ＦＦＴ）解析及び粉末Ｘ線回折（ＸＲＤ）法等の方法によって分析されてよい。
【0061】
（軟磁性金属粉末の製造方法）
本実施形態に係る軟磁性金属粉末は、ガスアトマイズ法又は水アトマイズ法によって製造することができる。軟磁性金属粒子１の金属粒子２中に非晶質相及びナノ結晶相のうち少なくともいずれかの相が形成され易いことから、軟磁性金属粉末はガスアトマイズ法によって製造されることが好ましい。ガスアトマイズ法及び水アトマイズ法其々の詳細は、以下の通りである。
本実施形態に係る軟磁性金属粉末は、ガスアトマイズ法又は水アトマイズ法によって製造することができる。軟磁性金属粒子１の金属粒子２中に非晶質相及びナノ結晶相のうち少なくともいずれかの相が形成され易いことから、軟磁性金属粉末はガスアトマイズ法によって製造されることが好ましい。ガスアトマイズ法及び水アトマイズ法其々の詳細は、以下の通りである。
【0062】
［ガスアトマイズ法］
ガスアトマイズ法は、金属原料を溶融して溶湯（ｍｏｌｔｅｎ ｍｅｔａｌ）を形成し、高圧ガスを溶湯へ噴射して液滴を形成し、液滴を冷却水で急冷して軟磁性金属粉末を形成する。後述されるように、ガスアトマイズ法の後、軟磁性金属粉末の熱処理が更に実施されてよい。
ガスアトマイズ法は、金属原料を溶融して溶湯（ｍｏｌｔｅｎ ｍｅｔａｌ）を形成し、高圧ガスを溶湯へ噴射して液滴を形成し、液滴を冷却水で急冷して軟磁性金属粉末を形成する。後述されるように、ガスアトマイズ法の後、軟磁性金属粉末の熱処理が更に実施されてよい。
【0063】
ガスアトマイズ法は、図３に示されるガスアトマイズ装置１０を用いて実施されてよい。ガスアトマイズ装置１０は、供給部２０と、供給部２０の下方に配置された冷却部３０とを備える。図３に記載のＺ軸方向は、鉛直方向である。
【0064】
供給部２０は、耐熱性を有する容器２２と、容器２２の周囲に配置されたコイル２４（加熱装置）とを備える。軟磁性金属粉末の原料として、金属原料が容器２２内に収容される。
【0065】
金属原料は、Ｆｅ等の金属の単体であってよい。金属原料は、合金であってもよい。金属原料の組成は、上記化学式１で表される組成であってよい。複数種の金属原料の混合物が用いられてよい。複数種の金属原料が用いられる場合、複数種の金属原料の全体の組成が上記化学式１に一致するように、各金属原料が秤量されてよい。金属原料は、不可避的不純物を含んでよい。全ての金属原料における不可避的不純物の含有量は、０質量％以上０．１質量％以下であってよい。金属原料の形態は、例えば、インゴット、チャンク（塊）、又はショット（粒子）であってよい。
【0066】
容器２２内の金属原料がコイル２４によって加熱される。その結果、容器２２内の金属原料が溶融して溶湯２１になる。溶湯２１の温度は、金属原料に含まれる金属の融点に応じて調整されてよい。溶湯２１の温度は、例えば、１２００℃以上１５００℃以下であってよい。
【0067】
溶湯２１は、容器２２の吐出口から、冷却部３０に向けて滴下される。そして、高圧ガス２６ａが、ガスノズル２６から溶湯２１へ噴射される。その結果、溶湯２１が多数の微細な液滴２１ａになる。液滴２１ａは、高圧ガス２６ａに沿って、冷却部３０の筒体３２の内部へ移動する。筒体３２内の雰囲気は、例えば、真空であってよい。
【0068】
溶湯２１へ噴射される高圧ガスは、例えば、不活性ガス又は還元性ガスであってよい。不活性ガスは、例えば、Ｎ２（窒素）、Ａｒ（アルゴン）及びＨｅ（ヘリウム）からなる群より選ばれる少なくとも一種のガスであってよい。還元性ガスは、例えば、アンモニア分解ガスであってよい。溶湯２１が酸化され難い金属からなる場合、高圧ガスは、空気であってもよい。
【0069】
冷却水を導入部３６から筒体３２の内部へ供給することに因り、水流５０が筒体３２の内部に形成されている。水流５０の形状は、逆円錐である。液滴２１ａが逆円錐状の水流５０に衝突することにより、液滴２１ａが更に微細な液滴に分解される。微細な液滴は水流５０によって急冷され、固化される。水流５０（冷却水）は、Ｃａ及びＭｇのうち少なくともいずれかを含んでいる。したがって、微細な液滴の表面が水流５０と接触することにより、Ｃａ及びＭｇのうち少なくとも一方が液滴の表面に付着する。さらに、液滴と水流５０との接触より、液滴の表面が酸化されてよい。または、Ｃａ及びＭｇのうち少なくとも一つが付着した金属粒子２が形成された後、金属粒子２の表面が大気中において自然に酸化されてよい。
【0070】
上記のような液滴の急冷（及びその後の自然酸化）により、酸化部３と、酸化部３で覆われた金属粒子２と、を含む多数の軟磁性金属粒子１（未被覆粒子）が形成される。
【0071】
上述の通り、逆円錐状の水流５０を筒体３２の内部に形成することにより、筒体３２の内壁に沿って水流が形成される場合に比べて、空中での液滴２１ａの移動時間が短縮される。つまり、液滴２１ａが容器２２から水流５０へ到達するまでの所要時間が短縮される。空中での液滴２１ａの移動時間の短縮により、液滴２１ａの急冷が促進され、得られる軟磁性金属粒子内に非晶質相が形成され易い。また、空中での液滴２１ａの移動時間の短縮により、移動中の液滴２１ａの酸化が抑制される。その結果、液滴２１ａが水流５０中において微細な液滴へ分解され易く、得られる軟磁性金属粉末の品質が向上する。
【0072】
冷却水は、例えば、ＣａＣＯ３（炭酸カルシウム）の水溶液であってよい。冷却水は、ＭｇＣＯ３（炭酸マグネシウム）の水溶液であってもよい。冷却水は、例えば、ＣａＣＯ３及びＭｇＣＯ３の水溶液であってもよい。冷却水中のＣａＣＯ３の含有量は、８００ｍｇ／リットル以上２５００ｍｇ／リットル以下、又は１０００ｍｇ／リットル以上２０００ｍｇ／リットル以下であってよい。冷却水中のＣａＣＯ３の含有量が低過ぎる場合、酸化部３におけるＣａの濃度の極大値の平均値が、０．２原子％未満になり易い。冷却水中のＭｇＣＯ３の含有量は、１６０ｍｇ／リットル以上５００ｍｇ／リットル以下、又は２００ｍｇ／リットル以上４００ｍｇ／リットル以下であってよい。冷却水中のＭｇＣＯ３の含有量が低過ぎる場合、酸化部３におけるＭｇの濃度の極大値の平均値が、０．２原子％未満になり易い。
【0073】
筒体３２の中心軸線ＯとＺ軸方向とがなす角度は、θ１と表される。θ１は、例えば、０°以上４５°以下であってよい。θ１が０°以上４５°以下であることにより、液滴２１ａが逆円錐状の水流５０に接触し易い。
【0074】
筒体３２の下方には、排出部３４が設けられている。軟磁性金属粉末を含む冷却水は、排出部３４から筒体３２の外部へ排出される。排出部３４から排出された冷却水は、例えば、貯留槽内に収容されてよい。貯留槽内において、軟磁性金属粉末はその自重により貯留槽の底に沈降する。その結果、軟磁性金属粉末が冷却水から分離される。
【0075】
ガスアトマイズ法において液滴２１ａを冷却水で急冷することにより、非晶質相が軟磁性金属粒子１（金属粒子２）内に形成され易い。軟磁性金属粒子１の非晶質性及び形状は、冷却部３０（筒体３２）へ供給される冷却水の温度、水流５０の形状、冷却水の流速又は流量によって制御されてよい。
【0076】
【0077】
図４に示されるように、枠体３８で囲まれた空間は、仕切部４０により、外側部４４と内側部４６に区画されている。外側部４４（外側空間部）は、筒体３２の外側に位置する。内側部４６（内側空間部）は、筒体３２の内側に位置する。外側部４４と内側部４６は、通路部４２を介して連通している。単一または複数のノズル３７が、外側部４４と連通している。冷却水は、ノズル３７から外側部４４へ供給され、通路部４２を介して外側部４４から内側部４６へ流れる。内側部４６の下方には、吐出部５２が形成されている。内側部４６内の冷却水は、吐出部５２から、筒体３２の内部へ供給される。
【0078】
枠体３８の外周面は、内側部４６内の冷却水の流れを案内する流路面３８ｂである。枠体３８の下端３８ａには、凸部３８ａ１が形成されている。凸部３８ａ１は、筒体３２の内壁３３に向かって突出している。内側部４６を向く凸部３８ａ１の表面は、偏向面６２である。偏向面６２は流路面３８ｂと連続しており、流路面３８ｂを経た冷却水の向きを変える。凸部３８ａ１の先端と筒体３２の内壁３３との間には、リング状の隙間が形成されている。このリング状の隙間が、冷却水の吐出部５２に相当する。
【0079】
枠体３８の凸部３８ａ１が筒体３２の内壁３３に向かって突出しており、吐出部５２の幅Ｄ１は、内側部４６の幅Ｄ２よりも狭い。このような構造により、流路面３８ｂを経た冷却水は、偏向面６２によって方向づけられる。その結果、冷却水は、筒体３２の内壁３３に衝突して、筒体３２の内側へ反射される。
【0080】
冷却水が上記の流路を経ることにより、吐出部５２から筒体３２の内部へ供給される冷却水が、逆円錐状の水流５０になる。Ｄ１がＤ２と等しい場合、吐出部５２から筒体３２の内部へ供給される冷却水は、筒体３２の内壁３３に対して平行に流れるので、逆円錐状の水流５０は形成され難い。
【0081】
逆円錐状の水流５０が形成され易いことから、Ｄ１／Ｄ２は、１／１０以上２／３以下、好ましくは１／１０以上１／２以下であってよい。
【0082】
吐出部５２から筒体３２の内部へ供給される冷却水は、筒体３２の中心軸線Ｏに向かって直進してよい。逆円錐状の水流５０は、直進せずに、中心軸線Ｏの周りを旋回する水流であってもよい。
【0083】
ガスアトマイズ法では、高圧ガス２６ａの圧力、単位時間当たりの溶湯２１の滴下量、及び水流５０の圧力等により、軟磁性金属粉末の粒子径及び粒度分布が制御されてよい。
【0084】
ガスアトマイズ法の後、軟磁性金属粉末の熱処理が実施されてよい。軟磁性金属粉末の熱処理により、軟磁性金属粒子１の金属粒子２中にナノ結晶相が析出し易い。例えば、熱処理により、非晶質相の一部又は全部が、ナノ結晶相に変化してよい。熱処理により、複数のナノ結晶相が非晶質相中に析出して、ナノヘテロ構造が金属粒子２中に形成されてもよい。金属粒子２中にナノ結晶相が析出し易いことから、軟磁性金属粉末は４００℃以上６５０℃以下の熱処理温度で加熱されてよい。同様の理由から、軟磁性金属粉末の温度が上記熱処理温度に維持される時間は、０．１時間以上１０時間以下であってよい。軟磁性金属粉末の熱処理は、不活性ガス中で行われてよい。熱処理が軟磁性金属粒子１の表面の酸化を兼ねる場合、軟磁性金属粉末の熱処理は、酸化的雰囲気（例えば大気）中で行われてよい。つまり熱処理により、金属粒子２を覆う酸化部３が形成されてよい。高圧ガス２６ａの温度、高圧ガス２６ａの圧力、及び水流５０の圧力等の調整によって、熱処理におけるナノ結晶相の析出を促進することができる。
【0085】
ガスアトマイズ法の後、各軟磁性金属粒子１（未被覆粒子）の酸化部３の表面を被覆部４で覆ってよい。被覆部４の形成方法は、例えば、粉末スパッタ法、ゾルゲル法、メカノケミカルコーティング（ｍｅｃｈａｎｏｃｈｅｍｉｃａｌ ｃоａｔｉｎｇ）法、リン酸塩処理法、浸漬法、及び熱処理法からなる群より選ばれる少なくとも一種の方法であってよい。例えば、被覆部４が、組成において互いに異なる複数の被覆層からなっている場合、複数の方法の組合せにより、被覆部４が形成されてよい。
【0086】
メカノケミカルコーティング法では、未被覆粒子と被覆部の原料との混合物（粉末）が、粉末被覆装置の容器内に収容される。容器を回転させることにより、混合物が、容器内に設置されたグラインダーと容器の内壁との間で圧縮され、摩擦熱が混合物内に発生する。摩擦熱により、被覆部の原料が軟化する。そして、被覆部の原料が圧縮作用により被覆粒子の表面（酸化部３の表面）に固着することにより、被覆部４が形成される。容器の回転速度、グラインダーと容器の内壁との間の距離の調整により、摩擦熱を制御することができる。摩擦熱は、被覆部の原料の組成に応じて制御されてよい。
【0087】
［水アトマイズ法］
上述のガスアトマイズ法の代わりに、水アトマイズ法によって軟磁性金属粉末が作製されてよい。水アトマイズ法では、ガスアトマイズ法と同様に、金属原料の溶融により、溶湯が形成される。溶湯の形成には、坩堝が用いられてよい。
上述のガスアトマイズ法の代わりに、水アトマイズ法によって軟磁性金属粉末が作製されてよい。水アトマイズ法では、ガスアトマイズ法と同様に、金属原料の溶融により、溶湯が形成される。溶湯の形成には、坩堝が用いられてよい。
【0088】
水アトマイズ法では、ノズルから噴出した溶湯を、高圧の水流と衝突させる。その結果、溶湯が多数の微細な液滴になり、微細な液滴が水流によって急冷され、固化される。水流は、Ｃａ及びＭｇのうち少なくともいずれかを含んでいる。このＣａ及びＭｇのうち少なくともいずれかは、イオンとして水流に含まれてよい。そして、液滴（溶湯）と水流との接触により、Ｃａ及びＭｇのうち少なくとも一方が液滴の表面に付着する。さらに、液滴と水流との接触より、液滴の表面が酸化されてよい。または、Ｃａ及びＭｇのうち少なくとも一つが付着した金属粒子２が形成された後、金属粒子２の表面が大気中において自然に酸化されてよい。
【0089】
上記のような液滴の急冷（及びその後の自然酸化）により、酸化部３と、酸化部３で覆われた金属粒子２と、を含む多数の軟磁性金属粒子１（未被覆粒子）が形成される。
【0090】
水アトマイズ法で用いられる水流の組成は、ガスアトマイズ法で用いられる冷却水の組成と同じであってよい。
【0091】
水アトマイズ法では、水流の圧力、及び単位時間当たりの溶湯の噴出量等の調整により、軟磁性金属粉末の粒子径及び粒度分布が制御されてよい。水流の圧力は、例えば、５０ＭＰａ以上１００ＭＰａ以下であってよい。溶融金属の噴出量は、例えば、１ｋｇ／分以上２０ｋｇ／分以下であってもよい。
【0092】
ガスアトマイズ法の後に行われる熱処理と同様の目的で、水アトマイズ法の後、軟磁性金属粉末の熱処理が実施されてよい。金属粒子２中にナノ結晶相が析出し易いことから、軟磁性金属粉末は３５０℃以上８００℃以下の熱処理温度で加熱されてよい。同様の理由から、軟磁性金属粉末の温度が上記温度範囲に維持される時間は、０．１分以上１２０分以下であってよい。
【0093】
ガスアトマイズ法の場合と同様に、水アトマイズ法の後、各軟磁性金属粒子１（未被覆粒子）の酸化部３の表面を被覆部４で覆ってよい。
【0094】
（電子部品）
本実施形態に係る電子部品は、上記の軟磁性金属粉末を含む。例えば、電子部品は、インダクタ、トランス、チョークコイル及びＥＭＩ（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ）フィルタであってよい。これらの電子部品は、コイルと、コイルの内側に配置される磁心とを備えてよい。磁心は、上記の軟磁性金属粉末を含んでよい。例えば、磁心は、軟磁性金属粉末と、バインダと、を含んでよい。バインダは、軟磁性金属粉末に含まれる複数の軟磁性合金粒子同士を結着する。バインダは、例えば、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂を含んでよい。コイルの内側が軟磁性金属粉末及びバインダの混合物で満たされ、且つ、コイルの全体が軟磁性金属粉末及びバインダの混合物で覆われていてよい。電子部品は、磁気ヘッド又は電磁波シールドであってもよい。
本実施形態に係る電子部品は、上記の軟磁性金属粉末を含む。例えば、電子部品は、インダクタ、トランス、チョークコイル及びＥＭＩ（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ）フィルタであってよい。これらの電子部品は、コイルと、コイルの内側に配置される磁心とを備えてよい。磁心は、上記の軟磁性金属粉末を含んでよい。例えば、磁心は、軟磁性金属粉末と、バインダと、を含んでよい。バインダは、軟磁性金属粉末に含まれる複数の軟磁性合金粒子同士を結着する。バインダは、例えば、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂を含んでよい。コイルの内側が軟磁性金属粉末及びバインダの混合物で満たされ、且つ、コイルの全体が軟磁性金属粉末及びバインダの混合物で覆われていてよい。電子部品は、磁気ヘッド又は電磁波シールドであってもよい。
【実施例】
【0095】
下記の実施例及び比較例により、本発明がさらに詳細に説明される。ただし、本発明は下記の実施例によって何ら限定されるものではない。
【0096】
以下の方法で、試料１～２０６其々の軟磁性金属粉末が作製され、分析された。ただし、試料８６及び９７～９９はない。
【0097】
（金属原料の組成）
複数種の原料を所定の比率で混合することにより、試料１～４４及び１９３～２０６其々の軟磁性金属粉末の金属原料が調製された。試料１～４４及び１９３～２０６其々の金属原料全体の組成は、下記化学式１で表される。下記化学式１中のｈは、ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＋ｅ＋ｆに等しい。試料１～４４及び１９３～２０６のいずれの場合も、化学式１中のＭは、Ｎｂであった。試料１～４４のいずれの場合も、化学式１中のα、β、ｄ、ｅ及びｆ其々は、ゼロであった。試料１～４４其々の化学式１におけるａ、ｂ、ｃ及び１－ｈは、下記の表１及び表２に示される値であった。試料１９３～２０６其々の化学式１におけるａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ及びｆ及び１－ｈは、下記の表１１に示される値であった。
（Ｆｅ（１－（α＋β））Ｘ１αＸ２β）（１－ｈ）ＭａＢｂＰｃＳｉｄＣｅＳｆ （１）
複数種の原料を所定の比率で混合することにより、試料１～４４及び１９３～２０６其々の軟磁性金属粉末の金属原料が調製された。試料１～４４及び１９３～２０６其々の金属原料全体の組成は、下記化学式１で表される。下記化学式１中のｈは、ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＋ｅ＋ｆに等しい。試料１～４４及び１９３～２０６のいずれの場合も、化学式１中のＭは、Ｎｂであった。試料１～４４のいずれの場合も、化学式１中のα、β、ｄ、ｅ及びｆ其々は、ゼロであった。試料１～４４其々の化学式１におけるａ、ｂ、ｃ及び１－ｈは、下記の表１及び表２に示される値であった。試料１９３～２０６其々の化学式１におけるａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ及びｆ及び１－ｈは、下記の表１１に示される値であった。
（Ｆｅ（１－（α＋β））Ｘ１αＸ２β）（１－ｈ）ＭａＢｂＰｃＳｉｄＣｅＳｆ （１）
【0098】
複数種の原料を所定の比率で混合することにより、試料４５～５６其々の軟磁性金属粉末の金属原料が調製された。試料４５～５６其々の金属原料全体の組成は、下記表３の「組成」の欄に記載される。
【0099】
複数種の原料を所定の比率で混合することにより、試料５７～１０９、１９１及び１９２其々の軟磁性金属粉末の金属原料が調製された。試料５７～１０９、１９１及び１９２其々の金属原料全体の組成は、上記化学式１で表される。試料５７～１０９、１９１及び１９２のいずれの場合も、化学式１中のＭは、Ｎｂであった。試料５７～１０９、１９１及び１９２のいずれの場合も、化学式１中のα及びβ其々は、ゼロであった。試料５７～１０９、１９１及び１９２其々の化学式１におけるａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ及び１－ｈは、下記の表４、表５、表６又は表１０に示される値であった。試料５７、１９１及び１９２其々の金属原料全体の組成は、同じであった。
【0100】
複数種の原料を所定の比率で混合することにより、試料１１０～１３６其々の軟磁性金属粉末の金属原料が調製された。試料１１０～１３６其々の金属原料全体の組成は、上記化学式１で表される。
試料１１０～１１８其々の金属原料全体の組成は、元素Ｍの種類を除いて、試料５９の金属原料全体の組成と同じであった。試料１１０～１１８其々の化学式１中の元素Ｍは、下記の表７に示される。
試料１１９～１２７其々の金属原料全体の組成は、元素Ｍの種類を除いて、試料５７の金属原料全体の組成と同じであった。試料１１９～１２７其々の化学式１中の元素Ｍは、下記の表７に示される。
試料１２８～１３６其々の金属原料全体の組成は、元素Ｍの種類を除いて、試料６３の金属原料全体の組成と同じであった。試料１２８～１３６其々の化学式１中の元素Ｍは、下記の表７に示される。
試料１１０～１１８其々の金属原料全体の組成は、元素Ｍの種類を除いて、試料５９の金属原料全体の組成と同じであった。試料１１０～１１８其々の化学式１中の元素Ｍは、下記の表７に示される。
試料１１９～１２７其々の金属原料全体の組成は、元素Ｍの種類を除いて、試料５７の金属原料全体の組成と同じであった。試料１１９～１２７其々の化学式１中の元素Ｍは、下記の表７に示される。
試料１２８～１３６其々の金属原料全体の組成は、元素Ｍの種類を除いて、試料６３の金属原料全体の組成と同じであった。試料１２８～１３６其々の化学式１中の元素Ｍは、下記の表７に示される。
【0101】
複数種の原料を所定の比率で混合することにより、試料１３７～１９０其々の軟磁性金属粉末の金属原料が調製された。試料１３７～１９０其々の金属原料全体の組成は、上記化学式１で表される。
試料１３７～１４２其々の金属原料は、下記表８に示される元素Ｘ１を含んでいた。試料１３７～１４２其々の化学式１におけるα（１－ｈ）は、下記表８に示される値であった。
試料１４３～１７４其々の金属原料は、下記の表８又は表９に示される元素Ｘ２を含んでいた。試料１４３～１７４其々の化学式１におけるβ（１－ｈ）は、下記の表８又は表９に示される値に調整された。
試料１７５～１９０其々の金属原料は、下記表９に示される元素Ｘ１及び元素Ｘ２を含んでいた。試料１７５～１９０其々の化学式１におけるα（１－ｈ）及びβ（１－ｈ）は、下記表９に示される値であった。
以上の事項を除いて、試料１３７～１９０其々の金属原料全体の組成は、試料５７の金属原料全体の組成と同じであった。
試料１３７～１４２其々の金属原料は、下記表８に示される元素Ｘ１を含んでいた。試料１３７～１４２其々の化学式１におけるα（１－ｈ）は、下記表８に示される値であった。
試料１４３～１７４其々の金属原料は、下記の表８又は表９に示される元素Ｘ２を含んでいた。試料１４３～１７４其々の化学式１におけるβ（１－ｈ）は、下記の表８又は表９に示される値に調整された。
試料１７５～１９０其々の金属原料は、下記表９に示される元素Ｘ１及び元素Ｘ２を含んでいた。試料１７５～１９０其々の化学式１におけるα（１－ｈ）及びβ（１－ｈ）は、下記表９に示される値であった。
以上の事項を除いて、試料１３７～１９０其々の金属原料全体の組成は、試料５７の金属原料全体の組成と同じであった。
【0102】
（アトマイズ法）
試料１～１１、１９３、１９４及び２０１～２０３の場合、各試料の金属原料を用いたガスアトマイズ法によって、各試料の軟磁性金属粉末（未被覆粒子）が作製された。試料１～１１、１９３、１９４及び２０１～２０３の作製では、後述される熱処理は実施されなかった。ガスアトマイズ法では、上述された図３及び図４に示されるガスアトマイズ装置を用いた。ガスアトマイズ法の詳細は以下の通りであった。
試料１～１１、１９３、１９４及び２０１～２０３の場合、各試料の金属原料を用いたガスアトマイズ法によって、各試料の軟磁性金属粉末（未被覆粒子）が作製された。試料１～１１、１９３、１９４及び２０１～２０３の作製では、後述される熱処理は実施されなかった。ガスアトマイズ法では、上述された図３及び図４に示されるガスアトマイズ装置を用いた。ガスアトマイズ法の詳細は以下の通りであった。
【0103】
金属原料が容器２２内に収容された。コイル２４を用いた高周波誘導により、容器２２中の金属原料が加熱され、溶湯２１が得られた。溶湯２１の温度は、１５００℃であった。
【0104】
冷却部３０の筒体３２内の雰囲気を真空にした後、冷却水を導入部３６から筒体３２の内部へ供給することにより、水流５０が筒体３２の内部に形成された。水流５０の形状は、逆円錐であった。水流５０の圧力（ポンプ圧）は、７．５ＭＰａであった。筒体３２の内径は、３００ｍｍであった。図４中のＤ１及びＤ２の比（Ｄ１／Ｄ２）は、１／２であった。図４中の角度θ１は、２０℃であった。
【0105】
冷却水（水流５０）には、予めＣａＣＯ３（炭酸カルシウム）が添加された。各試料の作製に用いた冷却水におけるＣａＣＯ３の含有量（単位：ｍｇ／リットル）は、下記表中の「ＣａＣＯ３」の欄に記載される。
【0106】
溶湯２１が容器２２の吐出口から、冷却部３０に向けて滴下された。そして、高圧ガス２６ａが、ガスノズル２６から溶湯２１へ噴射された。高圧ガス２６ａは、アルゴンガスであった。高圧ガス２６ａの圧力は、５ＭＰａであった。高圧ガス２６ａの噴射により、溶湯２１が多数の微細な液滴２１ａになった。液滴２１ａは、高圧ガス２６ａに沿って、冷却部３０の筒体３２の内部へ移動した。液滴２１ａが筒体３２内の逆円錐状の水流５０に衝突することにより、液滴２１ａが更に微細な液滴に分解された。微細な液滴が水流５０によって急冷され、固化されることにより、軟磁性金属粉末（未被覆粒子）が得られた。軟磁性金属粉末を含む水流５０（冷却水）は、排出部３４から筒体３２の外部へ排出され、軟磁性金属粉末が冷却水から回収された。
【0107】
試料１２～２２、１９５、１９６及び２０４～２０６の場合、各試料の金属原料を用いたガスアトマイズ法によって軟磁性金属粉末を得た後、軟磁性金属粉末の熱処理が行われた。試料１２～２２、１９５、１９６及び２０４～２０６の作製において行われたガスアトマイズ法は、上記の方法と同じであった。各試料の作製に用いた冷却水におけるＣａＣＯ３の含有量は、下記の表中の「ＣａＣＯ３」の欄に記載される。熱処理では、５Ｋ／分の昇温速度で軟磁性金属粉末が６００℃まで加熱され、軟磁性金属粉末の温度が１時間にわたって６００℃に維持された。試料１２～２２、１９５、１９６及び２０４～２０６の場合、軟磁性金属粉末は、熱処理を経た軟磁性金属粉末を意味する。
【0108】
試料２３～３３、１９７及び１９８の場合、各試料の金属原料を用いたガスアトマイズ法によって、各試料の軟磁性金属粉末（未被覆粒子）が作製された。試料２３～３３、１９７及び１９８の作製では、上記の熱処理は実施されなかった。試料２３～３３、１９７及び１９８の場合、冷却水（水流５０）には、予めＣａＣＯ３の代わりにＭｇＣＯ３（炭酸マグネシウム）が添加された。各試料の作製に用いた冷却水におけるＭｇＣＯ３の含有量（単位：ｍｇ／リットル）は、下記表中の「ＭｇＣＯ３」の欄に記載される。冷却水の組成を除いて、試料２３～３３、１９７及び１９８の作製において行われたガスアトマイズ法は、上記の方法と同じであった。
【0109】
試料３４～４４、１９９及び２００の場合、各試料の金属原料を用いたガスアトマイズ法によって軟磁性金属粉末を得た後、軟磁性金属粉末の熱処理が行われた。試料３４～４４、１９９及び２００の場合、冷却水（水流５０）には、予めＣａＣＯ３の代わりにＭｇＣＯ３が添加された。各試料の作製に用いた冷却水におけるＭｇＣＯ３の含有量は、下記表中の「ＭｇＣＯ３」の欄に記載される。冷却水の組成を除いて、試料３４～４４、１９９及び２００の作製において行われたガスアトマイズ法は、上記の方法と同じであった。試料３４～４４、１９９及び２００の作製において行われた熱処理の方法は、上記の方法と同じであった。試料３４～４４、１９９及び２００の場合、軟磁性金属粉末は、熱処理を経た軟磁性金属粉末を意味する。
【0110】
試料４５～４８の場合、各試料の金属原料を用いたガスアトマイズ法によって、各試料の軟磁性金属粉末（未被覆粒子）が作製された。試料４５～４８の作製では、上記の熱処理は実施されなかった。試料４５～４８の場合、冷却水（水流５０）には、予めＣａＣＯ３及びＭｇＣＯ３が添加された。各試料の作製に用いた冷却水におけるＣａＣＯ３の含有量は、下記表中の「ＣａＣＯ３」の欄に記載される。各試料の作製に用いた冷却水におけるＭｇＣＯ３の含有量は、下記表中の「ＭｇＣＯ３」の欄に記載される。冷却水の組成を除いて、試料４５～４８の作製において行われたガスアトマイズ法は、上記の方法と同じであった。
【0111】
試料４９～５２の場合、各試料の金属原料を用いたガスアトマイズ法によって軟磁性金属粉末を得た後、軟磁性金属粉末の熱処理が行われた。試料４９～５２の場合、冷却水（水流５０）には、予めＣａＣＯ３及びＭｇＣＯ３が添加された。各試料の作製に用いた冷却水におけるＣａＣＯ３の含有量は、下記表中の「ＣａＣＯ３」の欄に記載される。各試料の作製に用いた冷却水におけるＭｇＣＯ３の含有量は、下記の表中の「ＭｇＣＯ３」の欄に記載される。冷却水の組成を除いて、試料４９～５２の作製において行われたガスアトマイズ法は、上記の方法と同じであった。試料４９～５２の作製において行われた熱処理の方法は、上記の方法と同じであった。試料４９～５２の場合、軟磁性金属粉末は、熱処理を経た軟磁性金属粉末を意味する。
【0112】
試料５３～５６の場合、各試料の金属原料を用いた水アトマイズ法によって、各試料の軟磁性金属粉末（未被覆粒子）が作製された。試料５３～５６の作製では、上記の熱処理は実施されなかった。水アトマイズ法の詳細は、以下の通りであった。
【0113】
金属原料が坩堝内に収容された。コイルを用いた高周波誘導により、坩堝中の金属原料が加熱され、溶湯が得られた。溶湯の温度は、１５００℃であった。坩堝の下方に形成されたノズルから噴出した溶湯を、高圧の水流（冷却水）と衝突させた。その結果、溶湯が多数の微細な液滴になった。微細な液滴が水流によって急冷され、固化されることにより、軟磁性金属粉末（未被覆粒子）が得られた。軟磁性金属粉末が冷却水から回収された。
【0114】
水アトマイズ法に用いた冷却水には、予めＣａＣＯ３及びＭｇＣＯ３が添加された。各試料の作製に用いた冷却水におけるＣａＣＯ３の含有量は、下記表中の「ＣａＣＯ３」の欄に記載される。各試料の作製に用いた冷却水におけるＭｇＣＯ３の含有量は、下記表中の「ＭｇＣＯ３」の欄に記載される。
【0115】
試料５７～１９２の場合、各試料の金属原料を用いたガスアトマイズ法によって軟磁性金属粉末を得た後、軟磁性金属粉末の熱処理が行われた。試料５７～１９２の場合、冷却水（水流５０）には、予めＣａＣＯ３及びＭｇＣＯ３が添加された。各試料の作製に用いた冷却水におけるＣａＣＯ３の含有量は、２０００ｍｇ／リットルであった。各試料の作製に用いた冷却水におけるＭｇＣＯ３の含有量は、４００ｍｇ／リットルであった。冷却水の組成を除いて、試料５７～１９２の作製において行われたガスアトマイズ法は、上記の方法と同じであった。試料５７～１９２の作製において行われた熱処理の方法は、上記の方法と同じであった。試料５７～１９２の場合、軟磁性金属粉末は、熱処理を経た軟磁性金属粉末を意味する。
【0116】
（軟磁性金属粉末の分析）
以下の方法により、試料１～２０６其々の軟磁性金属粉末（未被覆粒子）が分析された。
以下の方法により、試料１～２０６其々の軟磁性金属粉末（未被覆粒子）が分析された。
【0117】
軟磁性金属粉末及び熱硬化性樹脂の混合物を成型し、且つ熱硬化性樹脂を硬化することにより、成型体を得た。成型体をイオンミリングで加工して、薄膜（測定用試料）を得た。薄膜に含まれる２０個の軟磁性金属粒子の断面を、ＳＴＥＭで観察した。観察された各軟磁性金属粒子の断面において、各元素の濃度分布が測定された。各元素の濃度分布は、各軟磁性金属粒子の最表面に垂直な方向に沿って測定された。つまり、図１に示されるように、深さ方向ｄに延び、軟磁性金属粒子１を横断する線分に沿って、各元素の濃度分布が測定された。測定点の間隔は、約０．５ｎｍであった。各元素の濃度分布の測定には、ＥＤＳが用いられた。各元素の濃度の単位は、原子％である。濃度分布の一例として、試料１０の軟磁性金属粒子における各元素の濃度分布が、図５に示される。図５に示されるように、Ｃａ、Ｓｉ及びＯ其々の濃度のピーク（極大値）があった。Ｃａ、Ｓｉ及びＯ其々の濃度のピークは、軟磁性金属粒子の最表面からの深さが約１０ｎｍ以内である領域で測定された。特に、Ｃａの濃度のピークは、軟磁性金属粒子の最表面からの深さが約２ｎｍ以内である領域で測定された。
【0118】
分析の結果、試料１～２０６其々の軟磁性金属粒子は、金属粒子と、金属粒子の全体を覆う酸化部と、からなっていた。試料１～２０６のいずれも場合も、金属粒子の組成は、金属原料全体の組成に略一致した。試料１～２０６のいずれも場合も、酸化部が、Ｆｅ、Ｓｉ及びＢからなる群より選ばれる少なくとも一種の元素の酸化物を含んでいた。例えば、試料２０１～２０６其々の酸化部は、Ｆｅ、Ｓｉ、Ｂ、Ｃａ及びＯから構成されていた。Ｃａ又はＭｇが軟磁性金属粒子から検出された場合、未被覆粒子におけるＣａ又はＭｇの濃度は、酸化部において極大であった。全ての実施例の場合において、未被覆粒子におけるＣａ又はＭｇの濃度は、酸化部の最表面の領域において極大であった。
【0119】
２０個の軟磁性金属粒子其々の酸化部において測定されたＣａの濃度の極大値から、Ｃａの濃度の極大値の平均値が算出された。各試料の酸化部におけるＣａの濃度の極大値の平均値は、下記表の［Ｃａ］の欄に記載される。下記表の［Ｃａ］の欄がない試料の酸化部では、Ｃａが検出されなかった。また、下記表の［Ｃａ］の欄にゼロが記載されている試料の酸化部では、酸化部においてＣａが検出されなかった。
【0120】
２０個の軟磁性金属粒子其々の酸化部において測定されたＭｇの濃度の極大値から、Ｍｇの濃度の極大値の平均値が算出された。各試料の酸化部におけるＭｇの濃度の極大値の平均値は、下記表の［Ｍｇ］の欄に記載される。下記表の［Ｍｇ］の欄がない試料の酸化部では、Ｍｇが検出されなかった。また、下記表の［Ｍｇ］の欄にゼロが記載されている試料の酸化部では、酸化部においてＭｇが検出されなかった。
【0121】
粉末Ｘ線回折装置を用いて、試料１～５６及び１９３～２０６其々のＸ線回折パターンが測定された。試料１～５６及び１９３～２０６其々のＸ線回折パターンと、ＳＴＥＭによる各軟磁性金属粒子の観察に基づき、試料１～５６及び１９３～２０６其々の軟磁性金属粉末の結晶構造が分析された。その結果は、下記表の「結晶構造」の欄に示される。「結晶構造」の欄に記載の「非晶質」とは、粒径が３０ｎｍよりも大きい結晶が軟磁性金属粒子から検出されず、且つ体心立方格子構造に由来する回折Ｘ線が検出されなったことを意味する。「結晶構造」の欄に記載の「ナノ結晶」とは、軟磁性金属粒子に含まれる結晶の平均粒径が５～３０ｎｍであり、体心立方格子構造に由来する回折Ｘ線が検出されたことを意味する。「結晶構造」の欄に記載の「結晶」とは、粒径が３０ｎｍよりも大きい結晶が軟磁性金属粒子から検出され、軟磁性金属粒子に含まれる結晶の平均粒径が３０ｎｍより大きく、体心立方格子構造に由来する回折Ｘ線が検出されたことを意味する。
【0122】
（磁気特性の測定）
以下の方法により、試料１～２０６其々の軟磁性金属粉末（未被覆粒子）の保磁力及び飽和磁化が測定された。
以下の方法により、試料１～２０６其々の軟磁性金属粉末（未被覆粒子）の保磁力及び飽和磁化が測定された。
【0123】
２０ｇの軟磁性金属粉末（未被覆粒子）とパラフィンが、筒状のプラスチックケース内に収容された。プラスチックケースの内径φは６ｍｍであり、プラスチックケースの長さは５ｍｍであった。プラスチックケース内のパラフィンを加熱により溶融させた後、パラフィンを凝固させることにより、測定用サンプルが得られた。この測定用サンプルの保磁力及び飽和磁化が測定された。保磁力の測定には、東北特殊鋼株式会社製の保磁力計（Ｋ‐ＨＣ１０００型）が用いられた。測定磁界は１５０ｋＡ／ｍであった。飽和磁化の測定には、株式会社玉川製作所製のＶＳＭ（振動試料型磁力計）が用いられた。試料１～２０６其々の保磁力Ｈｃ（単位：Ａ／ｍ）は、下記表に示される。試料１～２０６其々の単位質量当たりの飽和磁化σｓ（単位：Ａ・ｍ２／ｋｇ）は、下記表に示される。保磁力Ｈｃは低いことが好ましく、飽和磁化σｓは高いことが好ましい。
【0124】
（未被覆粒子の耐電圧の測定）
以下の方法により、試料１～５６及び１９３～２０６其々の軟磁性金属粉末（未被覆粒子）の耐電圧が測定された。
以下の方法により、試料１～５６及び１９３～２０６其々の軟磁性金属粉末（未被覆粒子）の耐電圧が測定された。
【0125】
エポキシ樹脂（熱硬化性樹脂）、イミド樹脂（硬化剤）及びアセトンを混合することにより、溶液が調製された。溶液を軟磁性金属粉末（未被覆粒子）と混合した後、アセトンを揮発させることにより、顆粒が得られた。エポキシ樹脂及びイミド樹脂の質量の合計は、１００質量の軟磁性金属粉末に対して３質量部であった。メッシュを用いて、顆粒の整粒が行われた。メッシュの目開きは、３５５μｍであった。トロイダル形状の金型を用いた顆粒の成型により、成型体が得られた。金型の内径は６．５ｍｍであり、金型の外径は１１ｍｍであった。成形圧力は、３．０ｔ／ｃｍ２であった。成型体を１８０℃で１時間加熱してエポキシ樹脂を硬化した。以上の方法により、圧粉磁心が得られた。
【0126】
ソースメーターを用いて、電圧が圧粉磁心へ印加された。電圧を連続的に増加させながら、圧粉磁心における電流が連続的に測定された。圧粉磁心の耐電圧は、圧粉磁心における電流が１ｍＡに達した時点の電圧と定義される。試料１～５６及び１９３～２０６其々の軟磁性金属粉末（未被覆粒子）の耐電圧Ｖ１（単位：Ｖ／ｍｍ）は、下記表に示される。Ｖ１は高いことが好ましい。
【0127】
（被覆部の形成）
メカノケミカルコーティング法により、試料１～２０６其々の未被覆粒子（軟磁性金属粉末）の表面全体に被覆部が形成された。被覆部の原料としては、粉末ガラスが用いられた。つまり、試料１～２０６其々の未被覆粒子の酸化部全体が、ガラスからなる被覆部で覆われた。粉末ガラスの質量は、１００質量部の未被覆粒子（軟磁性金属粉末）に対して０．５質量部であった。被覆部の厚みは、約５０ｎｍであった。
メカノケミカルコーティング法により、試料１～２０６其々の未被覆粒子（軟磁性金属粉末）の表面全体に被覆部が形成された。被覆部の原料としては、粉末ガラスが用いられた。つまり、試料１～２０６其々の未被覆粒子の酸化部全体が、ガラスからなる被覆部で覆われた。粉末ガラスの質量は、１００質量部の未被覆粒子（軟磁性金属粉末）に対して０．５質量部であった。被覆部の厚みは、約５０ｎｍであった。
【0128】
試料１～１９０及び１９３～２０６其々の被覆部の形成に使用された粉末ガラスは、リン酸塩系ガラスであった。リン酸塩系ガラスの主成分は、Ｐ２Ｏ５‐ＺｎＯ‐Ｒ２Ｏ‐Ａｌ２Ｏ３と表される。Ｒは、アルカリ金属である。リン酸塩系ガラスにおけるＰ２Ｏ５の含有量は、５０質量％であった。リン酸塩系ガラスにおけるＺｎＯの含有量は、１２質量％であった。リン酸塩系ガラスにおけるＲ２Ｏの含有量は、２０質量％であった。リン酸塩系ガラスにおけるＡｌ２Ｏ３の含有量は、６質量％であった。これらの４つの成分に加えて、１２質量％の副成分がリン酸塩系ガラスに含まれていた。
試料１９１の被覆部の形成に使用された粉末ガラスは、ビスマス酸塩系ガラスであった。ビスマス酸塩系ガラスの主成分は、Ｂｉ２Ｏ３‐ＺｎＯ‐Ｂ２Ｏ３‐ＳｉＯ２と表される。ビスマス酸塩系ガラスにおけるＢｉ２Ｏ３の含有量は、８０質量％であった。ビスマス酸塩系ガラスにおけるＺｎＯの含有量は、１０質量％であった。ビスマス酸塩系ガラスにおけるＢ２Ｏ３の含有量は、５質量％であった。ビスマス酸塩系ガラスにおけるＳｉＯ２の含有量は、５質量％であった。
試料１９２の被覆部の形成に使用された粉末ガラスは、ホウケイ酸塩系ガラスであった。ホウケイ酸塩系ガラスの主成分は、ＢａＯ‐ＺｎＯ‐Ｂ２Ｏ３‐ＳｉＯ２－Ａｌ２Ｏ３と表される。ホウケイ酸塩系ガラスにおけるＢａＯの含有量は、８質量％であった。ホウケイ酸塩系ガラスにおけるＺｎＯの含有量は、２３質量％であった。ホウケイ酸塩系ガラスにおけるＢ２Ｏ３の含有量は、１９質量％であった。ホウケイ酸塩系ガラスにおけるＳｉＯ２の含有量は、１６質量％であった。ホウケイ酸塩系ガラスにおけるＡｌ２Ｏ３は、６質量％であった。ホウケイ酸塩系ガラスは、上記主成分以外の残部として、更に副成分を含んでいた。
後述の通り、試料１９１及び１９２其々の被覆粒子は、被覆部としてリン酸塩系ガラスを備える被覆粒子（実施例）と同様に、高いＶ２を有していた。
試料１９１の被覆部の形成に使用された粉末ガラスは、ビスマス酸塩系ガラスであった。ビスマス酸塩系ガラスの主成分は、Ｂｉ２Ｏ３‐ＺｎＯ‐Ｂ２Ｏ３‐ＳｉＯ２と表される。ビスマス酸塩系ガラスにおけるＢｉ２Ｏ３の含有量は、８０質量％であった。ビスマス酸塩系ガラスにおけるＺｎＯの含有量は、１０質量％であった。ビスマス酸塩系ガラスにおけるＢ２Ｏ３の含有量は、５質量％であった。ビスマス酸塩系ガラスにおけるＳｉＯ２の含有量は、５質量％であった。
試料１９２の被覆部の形成に使用された粉末ガラスは、ホウケイ酸塩系ガラスであった。ホウケイ酸塩系ガラスの主成分は、ＢａＯ‐ＺｎＯ‐Ｂ２Ｏ３‐ＳｉＯ２－Ａｌ２Ｏ３と表される。ホウケイ酸塩系ガラスにおけるＢａＯの含有量は、８質量％であった。ホウケイ酸塩系ガラスにおけるＺｎＯの含有量は、２３質量％であった。ホウケイ酸塩系ガラスにおけるＢ２Ｏ３の含有量は、１９質量％であった。ホウケイ酸塩系ガラスにおけるＳｉＯ２の含有量は、１６質量％であった。ホウケイ酸塩系ガラスにおけるＡｌ２Ｏ３は、６質量％であった。ホウケイ酸塩系ガラスは、上記主成分以外の残部として、更に副成分を含んでいた。
後述の通り、試料１９１及び１９２其々の被覆粒子は、被覆部としてリン酸塩系ガラスを備える被覆粒子（実施例）と同様に、高いＶ２を有していた。
【0129】
（被覆粒子の耐電圧の測定）
被覆部の形成後、試料１～２０６其々の軟磁性金属粉末（被覆粒子）の耐電圧Ｖ２が測定された。被覆粒子の耐電圧Ｖ２の測定方法は、未被覆粒子の耐電圧Ｖ１の測定方法と同じであった。試料１～２０６其々の軟磁性金属粉末（被覆粒子）の耐電圧Ｖ２（単位：Ｖ／ｍｍ）は、下記表に示される。Ｖ２は高いことが好ましい。
被覆部の形成後、試料１～２０６其々の軟磁性金属粉末（被覆粒子）の耐電圧Ｖ２が測定された。被覆粒子の耐電圧Ｖ２の測定方法は、未被覆粒子の耐電圧Ｖ１の測定方法と同じであった。試料１～２０６其々の軟磁性金属粉末（被覆粒子）の耐電圧Ｖ２（単位：Ｖ／ｍｍ）は、下記表に示される。Ｖ２は高いことが好ましい。
【0130】
試料１～５６及び１９３～２０６其々のΔＶは、下記表に示される。上述の通り、ΔＶは、Ｖ２－Ｖ１である。ΔＶは高いことが好ましい。
【0131】
表４、表５、表６、表７、表８、表９又は表１０に記載の試料５７～１９２の全ては、実施例である。
【0132】
【表1】
【0133】
【表2】
【0134】
【表3】
【0135】
【表4】
【0136】
【表5】
【0137】
【表6】
【0138】
【表7】
【0139】
【表8】
【0140】
【表9】
【0141】
【表10】
【0142】
【表11】
【産業上の利用可能性】
【0143】
本発明に係る軟磁性金属粉末は、例えば、インダクタの磁心用の材料に適している。
【符号の説明】
【0144】
１…軟磁性金属粒子、２…金属粒子、３…酸化部、４…被覆部。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】