專利名稱：軟磁性合金粉末、壓粉體、壓粉磁芯以及磁性元件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種軟磁性合金粉末、壓粉體、用于扼流圈或感應(yīng)器等的高性能壓粉磁芯以及利用該壓粉磁芯的磁性元件。
背景技術(shù)：
目前，作為設(shè)置在電感元件等中的磁芯的一種，一般采用壓粉磁芯。作為該壓粉磁芯的材料大多采用軟磁性材料即Fe系軟磁性金屬粉。Fe系軟磁性金屬粉末由于材料本身的電阻較低，因而即使提高顆粒之間的絕緣性，磁芯損耗(core loss)也比較高。近年來，隨著人們對電感元件等的小型化的要求，對于壓粉磁芯，希望提高電阻以減小磁芯損耗。因此，對如上所述的現(xiàn)有的軟磁性材料需要進(jìn)行進(jìn)一步的改良。于是，為了提高Fe系軟磁性金屬粉的電阻，有人提出向金屬粉末中添加Si的方法。然而，由于Si的添加使Fe系軟磁性金屬粉的硬度提高，使作為壓粉磁芯的成形性變差，無法實用。除了 Fe系軟磁性金屬粉以外的壓粉磁芯的材料，大多采用Fe-Ni系列軟磁性合金(所謂的坡莫合金)粉。然而，F(xiàn)e-Ni系軟磁性合金粉不能充分地抑制高頻中的磁芯損耗。于是，為了減小Fe-Ni系軟磁性合金粉的磁芯損耗，日本公開專利特開2001-23811號公報(以下簡稱專利文獻(xiàn)I)提出添加14族元素即S1、Ge或Sn的方法。根據(jù)專利文獻(xiàn)1，通過向Fe-Ni系軟磁性合金粉添加規(guī)定量的Si等的14族元素，可增大材料本身的電阻。另外，在日本公開專利特開2002-173745號公報(以下簡稱專利文獻(xiàn)2)中同樣地公開了添加Si的坡莫合金。根據(jù)專利文獻(xiàn)2，通過添加Si作為脫氧劑，能夠減小氧對磁性能所帶來的影響。然而，在專利文獻(xiàn)2中說明了過多添加Si對軟磁性能有害，因而Si被限定在小于或等于lwt%。并且，在該專利文獻(xiàn)2中記載了為了提高磁通量密度，可以向坡莫合金添加Co。另外，在日本公開專利特開昭63-114108號公報(以下簡稱專利文獻(xiàn)3)中，雖然公開了使用Cr、S1、Cu、Co作為向PC坡莫合金添加的元素的內(nèi)容，但是沒有任何關(guān)于其添加量的記載。在日本公開專利特開2008-135674號公報(以下簡稱專利文獻(xiàn)4)中記載了一種改善了專利文獻(xiàn)I和2中所述的有關(guān)Fe-Ni系軟磁性合金粉的缺點的Fe-Ni類合金粉末，該Fe-Ni系軟磁性合金粉末相對于Fe、N1、Co以及Si的合計質(zhì)量，含有I 6質(zhì)量％的Co和1.2 4.5質(zhì)量％的Si。如專利文獻(xiàn)I所提出的方法，若向Fe-Ni系軟磁性合金粉僅添加規(guī)定量的Si，則居里溫度(Tc)以及飽和磁通量密度(Bs)會明顯降低，這種軟磁性材料即使作為壓粉磁芯被用于電感元件等中，在實際的工作溫度下的元件的磁性能也會下降，因此仍沒有足夠的實用性。在專利文獻(xiàn)2中公開的坡莫合金由于對磁芯損耗的抑制不充分，因而還有進(jìn)一步改善的余地。在專利文獻(xiàn)4中記載了利用相對于Fe、N1、Co以及Si的合計質(zhì)量，含有I 12質(zhì)量％的Co和1.2 6.5質(zhì)量％的Si的Fe-Ni系合金粉末來改善有關(guān)專利文獻(xiàn)I和2所記載的Fe-Ni系軟磁性合金的缺點。然而，近幾年，隨著電子儀器的小型化以及電源的高頻化，要求在幾MHz左右的高頻區(qū)域中具有良好性能的電感元件。本發(fā)明者們對上述專利文獻(xiàn)中所記載的現(xiàn)有的Fe-Ni系合金粉進(jìn)行了詳細(xì)研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在幾MHz左右的高頻區(qū)域中Fe-Ni系合金粉在用途上得不到足夠的性能。并且，壓粉磁芯因腐蝕造成磁性能下降，因此需要具有較高的耐蝕性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述問題而提出的，其目的在于，提供一種Fe-Ni合金粉末以及使用該Fe-Ni合金粉末的壓粉磁芯，該Fe-Ni合金粉末即使在幾MHz左右的高頻區(qū)域中也具有低損耗、高導(dǎo)磁率，且耐蝕性強(qiáng)，生產(chǎn)性以及經(jīng)濟(jì)性優(yōu)良，并適合于制造壓粉磁芯。本發(fā)明者們通過反復(fù)進(jìn)行銳意研究的結(jié)果發(fā)現(xiàn)，當(dāng)采用含有Fe-Ni系粒子的軟磁性合金粉末，所述Fe-Ni系粒子相對于Fe、N1、Co以及Si的合計質(zhì)量，含有38 48質(zhì)量％的所述N1、1.0 15質(zhì)量％的Co以及1.2 10質(zhì)量％的Si，剩余部分為所述Fe，平均粒徑大于I μ m小于10 μ m時，由所述軟磁性合金粉末組成的壓粉體在幾MHz區(qū)域的高頻性能特別良好并且可以得到很強(qiáng)的耐蝕性，由此完成了本發(fā)明。根據(jù)本發(fā)明，通過使用含有合金組成以及平均粒徑控制在如上所述的FeNi系粒子的軟磁性合金粉末，可以得到具備在幾MHz左右的高頻區(qū)域中滯后損失以及渦流損失較低、導(dǎo)磁率較高的壓粉體的壓粉磁芯。上述Fe-Ni系粒子中的Si的含有量，相對于Fe、N1、Co以及Si的合計質(zhì)量為
1.2 10質(zhì)量％。如果Si的含有量小于上述范圍，則壓粉磁芯的損耗變大，耐蝕性降低。如果Si的含有量大于上述范圍，則壓粉磁芯的導(dǎo)磁率變低。上述Fe-Ni系粒子中的Co的含有量，相對于Fe、N1、Co以及Si的合計質(zhì)量為
1.0 15質(zhì)量％。如果Co的含有量小于上述范圍,則壓粉磁芯的導(dǎo)磁率變低,如果Co的含有量大于上述范圍，則壓粉磁芯的損耗變大。上述Fe-Ni系粒子中的Ni的含有量，相對于Fe、N1、Co以及Si的合計質(zhì)量為38 48質(zhì)量％。如果Ni的含有量小于上述范圍，則壓粉磁芯的損耗變大,如果Ni的含有量大于上述范圍，則壓粉磁芯的導(dǎo)磁率變低。本發(fā)明所涉及的Fe-Ni系粒子，其平均粒徑大于I μ m小于10 μ m。如果平均粒徑小于上述范圍，則壓粉磁芯的損耗變大，導(dǎo)磁率變低，耐蝕性下降。如果平均粒徑大于上述范圍，則壓粉磁芯的損耗變大。本發(fā)明提供一種壓粉體，其含有上述Fe-Ni系粒子，所述Fe-Ni系粒子其表面的一部分或全部被絕緣材料所覆蓋，并且相對于Fe、N1、Co以及Si的合計質(zhì)量，含有38 48質(zhì)量％的上述N1、1.0 15質(zhì)量％的上述Co以及1.2 10質(zhì)量％的上述Si，剩余部分為上述Fe，平均粒徑大于I μ m小于10 μ m。由于該壓粉體含有上述發(fā)明所涉及的Fe-Ni系粒子，所以即使在幾MHz左右的高頻工作也能充分降低磁芯損耗，而且，顯示出足夠的導(dǎo)磁率，并具有較高的耐蝕性。本發(fā)明提供一種壓粉磁芯，其具有向上述Fe-Ni系粒子中混合樹脂及潤滑劑并加壓成形而得到的壓粉體。本發(fā)明還提供包括壓粉磁芯的磁性元件。由于本發(fā)明的壓粉磁芯及磁性元件含有上述的本發(fā)明所涉及的Fe-Ni系粒子，因此即使在幾MHz左右的高頻工作也能充分降低磁芯損耗。而且，能夠盡量地減小元件內(nèi)的空間，所以能夠滿足進(jìn)一步小型化的要求。根據(jù)本發(fā)明能夠提供一種軟磁性合金粉末以及含有該粉末的壓粉體，還有使用該壓粉體的磁性元件，該軟磁性合金粉末含有即使在幾MHz左右的高頻區(qū)域也具有低損耗且高導(dǎo)磁率的特性，而且具有良好的耐蝕性和生產(chǎn)性以及經(jīng)濟(jì)性等的FeNi系粒子。


圖1是表示涉及本發(fā)明的電感元件的立體示意圖。圖2是表示涉及本發(fā)明的實施例1以及比較例8的壓粉磁芯的磁芯損耗的頻率相關(guān)性的圖。符號說明:100-電感元件；110-磁芯；120-線圈
具體實施例方式下面，根據(jù)需要參照附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施方式作詳細(xì)說明。而且，附圖中，相同的要素賦予相同符號，省略重復(fù)的說明。另外，上下左右等的位置關(guān)系，只要沒有特別說明，就基于附圖所示的位置關(guān)系。而且，附圖的尺寸比率并不限于圖示的比率。圖1是表示涉及本發(fā)明的優(yōu)選實施方式的電感元件100的立體示意圖。如圖1所示，電感元件100包括:磁芯110，其呈各面互相以直角相連的六面體狀且成形為一體；線圈120，其被埋設(shè)在磁芯110內(nèi)且僅露出兩端部。線圈120由截面為長方形的扁平狀的平角金屬線以其長方形的一條短邊朝向中心側(cè)的方式纏繞成螺旋狀而成。線圈120的兩端部從纏繞的部分引出。另外，線圈120的外周被絕緣層所覆蓋。線圈120的兩端部從磁芯110的互相平行的兩個側(cè)面的高度方向中間部向外突出。該兩端部從纏繞的部分開始，先沿著磁芯110的上述側(cè)面彎曲，然后前端部沿著磁芯110的背面彎曲。線圈120的兩端部起端子作用，因此沒有被上述絕緣層所覆蓋。線圈120以及覆蓋該線圈120的絕緣層的材料，只要是與目前的電感元件相對應(yīng)的線圈以及作為絕緣層的材料而使用的材料，就沒有特別的限定。該電感元件100的磁芯110由本發(fā)明所涉及的壓粉體構(gòu)成。磁芯110是使用未圖示的加壓成形裝置即加壓機(jī)的金屬模(成形模)而加壓成形的壓粉體(加壓成形體)。在磁芯Iio成形之前，線圈120定位配置在金屬模內(nèi)，隨著磁芯110的加壓成形被一體地埋設(shè)在磁芯110內(nèi)。磁芯110是通過向本發(fā)明的Fe-Ni系粒子中添加絕緣材料并進(jìn)行混合，之后在規(guī)定的條件下進(jìn)行加壓而制成的。因此，磁芯Iio中，F(xiàn)e-Ni系粒子被絕緣材料所覆蓋。而且，對添加了絕緣材料的含有Fe-Ni系粒子的軟磁性合金粉末實施干燥后，優(yōu)選再向干燥后的含有Fe-Ni系粒子的軟磁性合金粉末中添加潤滑劑并進(jìn)行混合。本發(fā)明所涉及的軟磁性合金粉末中所含有的Fe-Ni系粒子中的Ni的含有量，相對于Fe、N1、Co以及Si的合計質(zhì)量，所述Ni為38 48質(zhì)量％。如果Ni的含有量低于38質(zhì)量％，則與在38 48質(zhì)量％的范圍內(nèi)的情況相比，由于軟磁性合金粉末的電阻的減小和矯頑力的增加，壓粉磁芯的磁芯損耗變大。另外，如果Ni的含有量超過48質(zhì)量％，則與在38 48質(zhì)量％的范圍內(nèi)的情況相比,合金粉末的飽和磁化降低,壓粉磁芯的導(dǎo)磁率變小。相對于Fe、N1、Co以及Si的合計質(zhì)量，Ni的含有量優(yōu)選為40 46質(zhì)量％，更優(yōu)選42 44質(zhì)量％。由此，可進(jìn)一步改善高頻中的壓粉磁芯的損耗以及導(dǎo)磁率。相對于Fe、N1、Co以及Si的合計質(zhì)量，Co的含有量為1.0 15質(zhì)量％。如果Co的含有量小于1.0質(zhì)量％，則與在1.0 15質(zhì)量％的范圍內(nèi)的情況相比,壓粉磁芯的導(dǎo)磁率變小。另一方面，如果Co的含有量超過15質(zhì)量％，則軟磁性合金粉末的矯頑力增加，壓粉磁芯的滯后損失變大。而且，成本增加，不適合作為實用的壓粉磁芯。根據(jù)同樣的觀點，相對于Fe、N1、Co以及Si的合計質(zhì)量，Co的含有量優(yōu)選為6.0 10質(zhì)量％。相對于Fe、N1、Co以及Si的合計質(zhì)量，Si的含有量為1.2 10質(zhì)量％。如果Si的含有量小于1.2質(zhì)量％,則與在1.2 10質(zhì)量％的范圍內(nèi)的情況相比,磁芯損耗變大,耐蝕性降低。另一方面，如果Si的含有量超過10質(zhì)量％，則與在1.2 10質(zhì)量％的范圍內(nèi)的情況相比，很難使壓粉磁芯高密度化，且導(dǎo)磁率下降。根據(jù)同樣的觀點，Si的含有量優(yōu)選為
1.2 9.6質(zhì)量％。本發(fā)明所涉及的Fe-Ni系粒子也可以含有不可避免的雜質(zhì)。雖然對本發(fā)明所涉及的Fe-Ni系粒子的形狀沒有特別的限制，但是從將導(dǎo)磁率維持至高磁場區(qū)域的觀點，優(yōu)選為球狀或橢圓狀。其中，從進(jìn)一步增大壓粉磁芯的強(qiáng)度的觀點，最好是捕圓狀。含有本發(fā)明所涉及的Fe-Ni系粒子的軟磁性合金粉末可以是，由單一的粒子構(gòu)成軟磁性合金粉末 、多個粒子凝集或結(jié)合的軟磁性合金粉末、以及這些的混合物中的任何一種。本發(fā)明所涉及的Fe-Ni系粒子可通過與目前已知的軟磁性合金粉末的調(diào)制方法相同的方法而得到。此時，可以使用氣體霧化法、水霧化法、旋轉(zhuǎn)圓盤法等進(jìn)行調(diào)制。在這些方法中，為了容易地制作具有期望的磁性能以及粉體特性的軟磁性合金粉末，優(yōu)選水霧化法。本發(fā)明所涉及的Fe-Ni系粒子被絕緣材料覆蓋其表面的一部分或全部。作為絕緣材料，例如可以列舉出各種有機(jī)高分子樹脂、硅樹脂、酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂以及水玻璃等?？梢詥为毷褂闷渲蠭種或者將2種以上組合起來使用。另外，也可以將這些材料與成形助劑等無機(jī)材料組合使用。所述絕緣材料優(yōu)選為含有環(huán)氧樹脂或酚醛樹脂中的任一種樹脂。通過使用這些絕緣材料能夠得到更加低損耗且高導(dǎo)磁率的壓粉磁芯。本發(fā)明所涉及的Fe-Ni系粒子，其平均粒徑大于I μ m小于10 μ m。如果平均粒徑小于或等于I μ m,就很難將粘合劑樹脂均勻地分散在各粒子表面上，并渦電損失有增大的傾向。同時，壓粉磁芯的成形體密度變低，很難得到具有高導(dǎo)磁率的壓粉磁芯。如果平均粒徑大于或等于 ομπι，壓粉磁芯的渦電損失就變大。合金粉末的平均粒徑優(yōu)選大于2μπι小于8 μ m，更優(yōu)選大于3 μ m小于6 μ m。另外，在沒有做特別的規(guī)定時，這里所指的平均粒徑為利用激光衍射式粒度分布測試儀而得到的值。

本發(fā)明的磁性元件，除了使用本發(fā)明的壓粉磁芯之外，可以通過目前已知的調(diào)制方法進(jìn)行調(diào)制。含有構(gòu)成磁芯110的Fe-Ni系粒子的軟磁性合金粉末被絕緣材料覆蓋其表面的一部分或全部。絕緣材料根據(jù)所需的磁芯的特性可適當(dāng)?shù)剡x擇。絕緣材料的添加量根據(jù)所需的壓粉磁芯的特性有所不同,例如,相對于磁芯110的質(zhì)量可以添加I 10質(zhì)量％左右。如果絕緣材料的添加量超過10質(zhì)量％，則導(dǎo)磁率下降，損耗有增大的傾向。另一方面，如果絕緣材料的添加量小于I質(zhì)量％，則存在難以確保絕緣的傾向。相對于磁芯Iio的質(zhì)量,絕緣材料的更優(yōu)選的添加量為2.5 5質(zhì)量％。潤滑劑的添加量相對于磁芯110的質(zhì)量可以達(dá)到0.1 I質(zhì)量％左右，優(yōu)選的潤滑劑的添加量相對于磁芯110的質(zhì)量為0.2 0.8質(zhì)量％，更優(yōu)選的潤滑劑的添加量為0.3 0.8質(zhì)量％。如果潤滑劑的添加量小于0.1質(zhì)量％，則成形后的脫模變難，存在易生成成形裂縫的傾向。另一方面，如果潤滑劑的添加量超過I質(zhì)量％，則將導(dǎo)致成形密度下降，導(dǎo)磁率減少。作為潤滑劑，例如可以列舉出硬脂酸鋁、硬脂酸鋇、硬脂酸鎂、硬脂酸鈣、硬脂酸鋅以及硬脂酸鍶等?？梢詥为毷褂闷渲械腎種或者將2種以上組合起來使用。其中，從所謂的彈性回復(fù)(spring back)小的觀點,優(yōu)選使用硬脂酸鋁作為潤滑劑。另外，也可以向含有Fe-Ni系粒子的軟磁性合金粉末中再添加交聯(lián)劑。通過添加交聯(lián)劑，能夠在不惡化磁芯110的磁性能的情況下增大機(jī)械強(qiáng)度。相對于100份質(zhì)量的絕緣材料，交聯(lián)劑的優(yōu)選添加量為10 40份質(zhì)量。作為交聯(lián)劑可以使用有機(jī)鈦系。電感元件100，除了使用含有本發(fā)明的Fe-Ni系粒子的軟磁性合金粉末作為磁芯110的材料之外，可以通過目前已知的調(diào)制方法來調(diào)制。例如，電感元件100可以經(jīng)由軟磁性合金粉末準(zhǔn)備工序、絕緣材料覆蓋工序、成形工序、以及熱處理工序而被調(diào)制出來。首先，在軟磁性合金粉末準(zhǔn)備工序中，準(zhǔn)備含有上述的Fe-Ni系粒子的軟磁性合金粉末。 其次，在絕緣材料覆蓋工序中，首先混合規(guī)定量的軟磁性合金粉末和絕緣材料。如果添加交聯(lián)劑，則混合軟磁性合金粉末和絕緣材料以及交聯(lián)劑。使用加壓捏合機(jī)(kneader)等進(jìn)行混合，優(yōu)選在室溫下混合20 60分鐘。對所得到的混合物優(yōu)選在100 300度左右的溫度下干燥20 60分鐘。接著，粉碎已干燥的混合物，得到含有被絕緣材料覆蓋的Fe-Ni系粒子的軟磁性合金粉末。然后，根據(jù)需要向該軟磁性合金粉末中添加潤滑劑。添加潤滑劑后優(yōu)選混合10 40分鐘。其次，在成形工序中，將線圈120配置在加壓機(jī)械的金屬模內(nèi)的規(guī)定位置，并向金屬模內(nèi)填充含有被絕緣材料覆蓋的Fe-Ni系粒子的軟磁性合金粉末，以掩埋該線圈120。接著，通過對磁性粉末進(jìn)行加壓，實施壓縮成形而得到成形體。對壓縮成形的成形條件并沒有特別限定，根據(jù)Fe-Ni系粒子的形狀以及尺寸、壓粉磁芯的形狀、尺寸以及密度等而適當(dāng)決定即可。例如，最大壓力通常為100 IOOOMPa左右，優(yōu)選為100 600MPa左右，保持最大壓力的時間為0.1秒 I分鐘左右。如果成形壓力過低，就很難得到足夠的特性以及機(jī)械強(qiáng)度。另一方面，如果成形壓力過高，線圈120就容易短路。然后，在熱處理工序中，將如上所述得到的成形體，例如在150 300度的溫度下保持15 45分鐘。由此，成形體中含有的作為絕緣體的樹脂發(fā)生固化，得到由壓粉磁芯(壓粉體)即磁芯110以及線圈120構(gòu)成的電感元件100。另外，根據(jù)需要可以在熱處理工序之后進(jìn)行防銹處理工序，對電感元件100實施防銹處理。防銹處理是通過向如上所述得到的電感元件100上噴涂例如環(huán)氧樹脂等而進(jìn)行的。噴涂的膜厚為15μπι左右。在實施防銹處理之后，優(yōu)選在120 200度的溫度下進(jìn)行15 45分鐘的熱處理。根據(jù)上述說明的本實施方式，磁芯110以含有上述規(guī)定量的Si以及Co的Fe-Ni系粒子為主成分。因此，能夠足夠降低尤其在幾MHz左右的高頻區(qū)域的磁芯110的磁芯損耗。而且，F(xiàn)e-Ni系粒子含有規(guī)定量的Si也有利于促進(jìn)和維持磁芯110的軟磁性能并提高耐蝕性。還有，磁芯110，盡管Fe-Ni系粒子里含有Si，但是其硬度被維持得較低，這是磁芯的成形性良好的主因。還有，F(xiàn)e-Ni系粒子含有規(guī)定量的Si以及Co，這是磁芯110能夠提高導(dǎo)磁率的主因。因此，磁芯110具備良好的軟磁性能。而且，具備具有上述特性的磁芯110的電感元件100，在幾MHz左右的高頻工作條件下，能夠具有充分的低損耗以及高電感密度。這種電感元件100與現(xiàn)有的技術(shù)相比能夠?qū)崿F(xiàn)進(jìn)一步的小型化。例如，如果安裝到移動電話等的在幾MHz左右的高頻條件下工作的電子儀器以及電源部、電路、基板、芯片組等各種部件上，則可有效地發(fā)揮其優(yōu)點。以上，對本發(fā)明的優(yōu)選的實施方式進(jìn)行了說明，但是本發(fā)明不限定于上述實施方式。本發(fā)明能夠在不脫離其要旨的范圍內(nèi)進(jìn)行多種變形。例如，本發(fā)明的其他實施方式中，具備本發(fā)明所涉及的壓粉磁芯的元件并不限定于電感元件，也可以是各種變壓器、磁屏蔽件。如果是這些元件，則除了作為壓粉磁芯的磁性材料使用本發(fā)明的軟磁性合金粉末之外，其他可以是已知的樣態(tài)。另外，在本發(fā)明的電感元件中，線圈也可以不用埋設(shè)在壓粉磁芯內(nèi)。這種電感元件也可以構(gòu)成為，例如，壓粉磁芯具有例如圓柱狀的磁芯部(中腳)，在其磁芯部的外周側(cè)隔開空間設(shè)置的筒部(外腳)，以及連接磁芯部和筒部的連接部，線圈纏繞在磁芯部的外周。而且，本發(fā)明的電感元件只要是使用了本發(fā)明的壓粉磁芯的電感元件，就不限定于如上述的線圈纏繞而成的所謂的繞線型的電感元件。例如，本發(fā)明的電感元件也可以是，替代繞線型的線圈而使用以通道孔連接的印刷的導(dǎo)體圖案的、所謂的疊層型的電感元件?；蛘?，本發(fā)明的電感元件也可以是，替代繞線型的線圈而使用具備平面螺旋狀的導(dǎo)體而構(gòu)成的、所謂的薄膜型的電感元件。[實施例]下面，通過實施例更加詳細(xì)地說明本發(fā)明，但是本發(fā)明并不限定于這些實施例。而且，下面的實施例中，F(xiàn)e、N1、Co以及Si的含有量以Fe、N1、Co以及Si的合計質(zhì)量為基準(zhǔn)。(軟磁性合金粉末的調(diào)制)首先，準(zhǔn)備Fe-Ni合金、Fe單質(zhì)、Ni單質(zhì)、Co單質(zhì)以及Si單質(zhì)的鑄錠、塊體、或顆粒。接著，按照表I所示的組成將這些進(jìn)行混合，并收容于配置在水霧化裝置內(nèi)的坩堝內(nèi)。然后，在惰性氛圍中，使用設(shè)置在坩堝外部的工作線圈，利用高頻感應(yīng)將坩堝加熱到1500度以上，使坩堝中的鑄錠、塊體、或顆粒熔融、混合，得到溶融液。其次，從設(shè)置在坩堝上的噴嘴噴出坩堝內(nèi)的溶融液的同時，通過使高壓(50MPa)水流沖擊噴出的溶融液進(jìn)行驟冷，從而調(diào)制出由Fe-Ni系粒子構(gòu)成的軟磁性合金粉末。(壓粉磁芯的制作)向軟磁性合金粉末添加環(huán)氧樹脂(N-695,大日本油墨公司生產(chǎn))和固化劑作為絕緣材料，其添加量相對于合金粉末質(zhì)量為3.0質(zhì)量％，并利用加壓捏合機(jī)在室溫下混合30分鐘。接著，在空氣中對混合物進(jìn)行自然干燥，并向干燥后的混合物添加相對于其全體量的0.1質(zhì)量％的硬脂酸鋅作為潤滑劑，然后利用V混合機(jī)混合10分鐘。接著，對得到的混合物進(jìn)行成形，制作了外徑為Ilmm,內(nèi)徑為6.5mm,厚度為2.5mm的成形體。而且，成形壓設(shè)定為600MPa。通過對加壓后的成形體在180度的溫度下實施60分鐘熱處理，使環(huán)氧樹脂固化，從而得到壓粉磁芯。
(評價方法)(I)合金粉末中的Fe、N1、S1、以及Co量的測量利用XRF(RIGAKU社生產(chǎn)，裝置名稱「ZXS-100E」)進(jìn)行了測量。結(jié)果如表I所示。(2)合金粉末的平均粒徑利用激光衍射式粒度測量裝置HELOS系統(tǒng)(JE0L公司生產(chǎn))測量了平均粒徑。結(jié)果如表I所示。(3)磁芯損耗測量利用BH分析儀(SY-8218、巖通社生產(chǎn))，在最大磁通量密度Bm=IOmT的條件下，測定了所得到的壓粉磁芯的磁芯損耗(Pcv)。IOMHz時的磁芯損耗如表I所示。(4)磁芯導(dǎo)磁率測定利用LCR儀表(4285A，HEWLETT PACKARD社生產(chǎn))，測定了所得到的壓粉磁芯的起始磁導(dǎo)率(μ )。在8kA/m的直流磁場的條件下，IOMHz時的結(jié)果如表I所示。(5)耐蝕性試驗在常溫常壓的條件下，將所得到的壓粉磁芯浸泡在5質(zhì)量％的氯化鈉水溶液中，對生銹時間進(jìn)行了評估。實施例和比較例的耐蝕性試驗結(jié)果如表2所示。各實施例以及各比較例的結(jié)果如表I及表2所示。表I
權(quán)利要求
1.一種軟磁性合金粉末，其含有Fe-Ni系粒子，所述Fe-Ni系粒子相對于Fe、N1、Co以及Si的合計質(zhì)量，含有38 48質(zhì)量％的所述N1、1.0 15質(zhì)量％的所述Co以及1.2 10質(zhì)量％的所述Si,剩余部分為所述Fe,所述Fe-Ni系粒子的平均粒徑大于I μ m小于10 μ m。
2.一種壓粉體，其含有Fe-Ni系粒子，所述Fe-Ni系粒子其表面的一部分或全部被絕緣材料所覆蓋，并且所述Fe-Ni系粒子相對于Fe、N1、Co以及Si的合計質(zhì)量，含有38 48質(zhì)量％的所述N1、1.0 15質(zhì)量％的所述Co以及1.2 10質(zhì)量％的所述Si，剩余部分為所述Fe,所述Fe-Ni系粒子的平均粒徑大于I μ m小于10 μ m。
3.一種壓粉磁芯，其具有向Fe-Ni系粒子中混合樹脂以及潤滑劑并加壓成形而得到的壓粉體， 所述Fe-Ni系粒子相對于Fe、N1、Co以及Si的合計質(zhì)量，含有38 48質(zhì)量％的所述N1、l.0 15質(zhì)量％的所述Co以及1.2 10質(zhì)量％的所述Si,剩余部分為所述Fe,所述Fe-Ni系粒子的平均粒徑大于I μ m小于10 μ m。
4.一種磁性元件，其包括權(quán)利要求3所述的壓粉磁芯。
全文摘要
本發(fā)明提供一種軟磁性合金粉末、由該軟磁性合金粉末制成的壓粉體、包括該壓粉體的壓粉磁芯、以及包括該壓粉磁芯的磁性元件。所述軟磁性合金粉末含有Fe-Ni系粒子，該Fe-Ni系粒子相對于Fe、Ni、Co以及Si的合計質(zhì)量，含有38～48質(zhì)量%的所述Ni、1.0～15質(zhì)量%的所述Co以及1.2～10質(zhì)量%的所述Si，剩余部分為所述Fe，平均粒徑大于1μm小于10μm。
文檔編號H01F3/08GK103165256SQ201210544009
公開日2013年6月19日 申請日期2012年12月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月16日
發(fā)明者小枝真仁, 新海芳浩, 黑田朋史 申請人:Tdk株式會社