本發(fā)明涉及軟磁性粉末、壓粉磁芯、磁性元件以及電子設(shè)備。

背景技術(shù)：

近年來，筆記本電腦那樣的移動設(shè)備的小型化、輕型化不斷推進(jìn)，但為了同時(shí)實(shí)現(xiàn)小型化與高性能化，需要使開關(guān)電源的高頻化?，F(xiàn)在，以使開關(guān)電源的驅(qū)動頻率直至數(shù)100khz程度的方式不斷推進(jìn)高頻化，但與之相伴，對于內(nèi)置于移動設(shè)備的扼流圈、電感器等磁性元件而言，也需要應(yīng)對高頻化。

例如在專利文獻(xiàn)1中，公開了一種圧粉磁芯，其包括由fe(100-x-y-z-α-β)bxsiycuzmαm′β(原子％)(其中，m是從nb、w、ta、zr、hf、ti、mo構(gòu)成的組中選擇的至少一種元素，m′是從v、cr、mn、al、鉑族元素、sc、y、au、zn、sn、re以及ag構(gòu)成的組中選擇的至少一種元素，x、y、z、α、β分別滿足12≤x≤15、0＜y≤15、0.1≤z≤3、0.1≤α≤30、0≤β≤10。)表示的組成的磁性粉末，其中，圧粉磁芯包括作為組織的至少50％以上具有結(jié)晶粒徑100nm以下的納米結(jié)晶組織的納米結(jié)晶磁性粉末、或者通過熱處理能夠發(fā)現(xiàn)所述納米結(jié)晶組織的組成的非晶質(zhì)磁性粉末中的任一者的磁性粉末。

在專利文獻(xiàn)1所述的壓粉磁芯中，利用玻璃材料那樣的絕緣材料對磁性粉末的粒子彼此進(jìn)行絕緣。然而，若絕緣材料的比率降低，則磁性粉末的粒子彼此變得容易接觸，無法確保粒子間的絕緣性。因此，需要多到一定程度的絕緣材料，由于壓粉磁芯中的磁性粉末的比率降低，因此無法充分提高壓粉磁芯的磁特性。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本特開2004-349585號公報(bào)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于，提供在壓粉時(shí)能夠確保粒子間的高絕緣性的軟磁性粉末、以低損失優(yōu)化磁特性的壓粉磁芯及磁性元件、以及具備該磁性元件的可靠性高的電子設(shè)備。

上述目的通過下述的本發(fā)明來實(shí)現(xiàn)。

本發(fā)明的軟磁性粉末的特征在于，所述軟磁性粉末具有由fe100-a-b-c-d-e-fcuasibbcmdm′exf表示的組成，其中，m是從由nb、w、ta、zr、hf、ti以及mo構(gòu)成的組中選擇的至少一種元素，m′是從由v、cr、mn、al、鉑族元素、sc、y、au、zn、sn以及re構(gòu)成的組中選擇的至少一種元素，x是從由c、p、ge、ga、sb、in、be以及as構(gòu)成的組中選擇的至少一種元素，a、b、c、d、e以及f為滿足0.1≤a≤3、0＜b≤30、0＜c≤25、5≤b+c≤30、0.1≤d≤30、0≤e≤10以及0≤f≤10的數(shù)，a、b、c、d、e以及f是原子％，

所述軟磁性粉末含有40體積％以上的粒徑1nm以上30nm以下的結(jié)晶組織，并且

粒子的維氏硬度為1000以上3000以下。

由此，獲得在壓粉時(shí)能夠確保粒子間的高絕緣性的軟磁性粉末，因此通過使用所述軟磁性粉末，能夠制造低損失且磁特性優(yōu)異的壓粉磁芯等。

在本發(fā)明的軟磁性粉末中，所述軟磁性粉末的壓粉體的體積電阻率優(yōu)選為1kω·cm以上500kω·cm以下。

由此，能夠削減對軟磁性粉末的粒子間進(jìn)行絕緣的絕緣材料的使用量，與之相應(yīng)，能夠在壓粉磁芯等中使軟磁性粉末的比率最大化。其結(jié)果是，能夠?qū)崿F(xiàn)高度地兼顧高磁特性與低損失的壓粉磁芯。

在本發(fā)明的軟磁性粉末中，優(yōu)選還含有非晶質(zhì)組織。

由此，結(jié)晶組織與非晶質(zhì)組織相互地消除磁致伸縮，因此能夠進(jìn)一步減小軟磁性粉末的磁致伸縮。其結(jié)果是，獲得容易控制磁化的軟磁性粉末。另外，非晶質(zhì)組織難以產(chǎn)生位錯(cuò)的運(yùn)動，因此韌性高。因而，有助于進(jìn)一步提高軟磁性粉末的韌性，獲得例如難以產(chǎn)生壓粉時(shí)的破壞的軟磁性粉末。

本發(fā)明的壓粉磁芯的特征在于，包含本發(fā)明的軟磁性粉末。

由此，獲得低損失且磁特性優(yōu)異的壓粉磁芯。

本發(fā)明的磁性元件的特征在于，具備本發(fā)明的壓粉磁芯。

由此，獲得低損失且磁特性優(yōu)異的磁性元件。

本發(fā)明的電子設(shè)備的特征在于，具備本發(fā)明的磁性元件。

由此，獲得可靠性高的電子設(shè)備。

附圖說明

圖1是表示應(yīng)用了本發(fā)明的磁性元件的第一實(shí)施方式的扼流圈的示意圖(俯視圖)。

圖2是表示應(yīng)用了本發(fā)明的磁性元件的第二實(shí)施方式的扼流圈的示意圖(透過立體圖)。

圖3是表示通過高速旋轉(zhuǎn)水流霧化法來制造軟磁性粉末的裝置的一個(gè)例子的縱剖視圖。

圖4是表示應(yīng)用了具備本發(fā)明的磁性元件的電子設(shè)備的移動型(或者筆記本型)的個(gè)人計(jì)算機(jī)的結(jié)構(gòu)的立體圖。

圖5是表示應(yīng)用了具備本發(fā)明的磁性元件的電子設(shè)備的智能手機(jī)的結(jié)構(gòu)的俯視圖。

圖6是表示應(yīng)用了具備本發(fā)明的磁性元件的電子設(shè)備的數(shù)碼相機(jī)的結(jié)構(gòu)的立體圖。

符號說明

1、冷卻用筒體；2、蓋體；3、開口部；4、冷卻液噴出管；5、吐出口；7、泵；8、箱；9、冷卻液層；13、冷卻液回收罩；14、排液口；15、坩堝；16、層厚調(diào)整用環(huán)；17、除液用網(wǎng)體；18、粉末回收容器；23、空間部；24、噴射噴嘴；25、熔融金屬；26、氣體噴射流；27、氣體供給管；30、粉末制造裝置；10、20、扼流圈；11、21、壓粉磁芯；12、22、導(dǎo)線；100、顯示部；1000、磁性元件；1100、個(gè)人計(jì)算機(jī)；1102、鍵盤；1104、主體部；1106、顯示單元；1200、智能手機(jī)；1202、操作按鈕；1204、揚(yáng)聲器口；1206、傳聲器口；1300、數(shù)碼相機(jī)；1302、殼體；1304、受光單元；1306、快門按鈕；1308、存儲器；1312、視頻信號輸出端子；1314、輸入輸出端子；1430、視頻監(jiān)視器；1440、個(gè)人計(jì)算機(jī)。

具體實(shí)施方式

以下，基于附圖所示的理想實(shí)施方式對本發(fā)明的軟磁性粉末、壓粉磁芯、磁性元件以及電子設(shè)備進(jìn)行詳細(xì)說明。

軟磁性粉末

本發(fā)明的軟磁性粉末是表示軟磁性的金屬粉末。所述軟磁性粉末也能夠適用于利用了軟磁性的任何用途，例如應(yīng)用于通過借助粘結(jié)材料將粒子彼此粘接并且成形為規(guī)定的形狀而制造壓粉磁芯。這樣的壓粉磁芯的軟磁性粉末的粒子間的絕緣性高，因此渦電流損失受到抑制，并且，絕緣材料的比率受到抑制，由此磁特性優(yōu)異。

本發(fā)明的軟磁性粉末是具有由fe100-a-b-c-d-e-fcuasibbcmdm′exf(原子％)表示的組成的粉末。在此，m是從由nb、w、ta、zr、hf、ti以及mo構(gòu)成的組中選擇的至少一種元素，m′是從由v、cr、mn、al、鉑族元素、sc、y、au、zn、sn以及re構(gòu)成的組中選擇的至少一種元素，x是從由c、p、ge、ga、sb、in、be以及as構(gòu)成的組中選擇的至少一種元素，a、b、c、d、e以及f是滿足0.1≤a≤3、0＜b≤30、0＜c≤25、5≤b+c≤30、0.1≤d≤30、0≤e≤10以及0≤f≤10的數(shù)。

在此，具有上述的組成的軟磁性粉末在直接使用的情況下粒子間的絕緣性不充分，因此，以往需要大量使用絕緣材料而實(shí)施絕緣處理。因此，存在有如下問題，即，與使用絕緣材料的量相應(yīng)地使壓粉磁芯中的軟磁性粉末的比率降低，無法充分提高壓粉磁芯的磁特性。

鑒于上述問題點(diǎn)，本發(fā)明人針對提高粒子間的絕緣性的方法而反復(fù)深入研究。然后，發(fā)現(xiàn)了通過含有40體積％以上的粒徑1nm以上30nm以下的結(jié)晶組織并且將粒子的維氏硬度控制在1000以上3000以下這樣的范圍內(nèi)，能夠解決上述問題點(diǎn)，以至完成本發(fā)明。

即，本發(fā)明的軟磁性粉末是如下的金屬粉末，即，作為必需元素而包含fe、cu、si、b以及m，含有40體積％以上的規(guī)定的粒徑的結(jié)晶組織，并且粒子具有規(guī)定的硬度。對于這樣的軟磁性粉末，對其本身進(jìn)行壓粉而成的壓粉體示出高電阻率。因此，能夠在壓粉時(shí)確保粒子間的高絕緣性。其結(jié)果是，能夠低成本且不費(fèi)工夫地制造低渦電流損失優(yōu)異的壓粉磁芯。另外，在使用軟磁性粉末而制造壓粉磁芯時(shí)，與無需使用絕緣性材料相應(yīng)地能夠提高軟磁性粉末的比率。其結(jié)果是，也能夠提高壓粉磁芯的磁特性。根據(jù)以上可知，通過使用本發(fā)明的軟磁性粉末，可以獲得低損失且磁特性優(yōu)異的壓粉磁芯。

以下，對本發(fā)明的軟磁性粉末的組成進(jìn)行詳細(xì)說明。

fe對本發(fā)明的軟磁性粉末的基本的磁特性、機(jī)械特性給予較大影響。

cu在由原材料制造本發(fā)明的軟磁性粉末時(shí)具有與fe分離的趨勢，因此在組成中產(chǎn)生波動，局部產(chǎn)生容易結(jié)晶化的區(qū)域。其結(jié)果是，促進(jìn)比較容易結(jié)晶化的體心立方晶格的fe相，能夠容易形成具有所述那樣的微小粒徑的結(jié)晶組織。

cu的含有率a為0.1原子％以上3原子％以下，優(yōu)選為0.3原子％以上2原子％以下。此外，若cu的含有率a低于所述下限值，則結(jié)晶組織的微細(xì)化受損，有可能無法形成所述范圍的粒徑的結(jié)晶組織。另一方面，若cu的含有率超過所述上限值，則軟磁性粉末的機(jī)械特性降低，有可能變脆。

si在由原材料制造本發(fā)明的軟磁性粉末時(shí)，促進(jìn)非晶質(zhì)化。因此，在制造本發(fā)明的軟磁性粉末時(shí)，暫時(shí)形成均質(zhì)的非晶質(zhì)組織，之后使其結(jié)晶化，由此容易形成更均勻的粒徑的結(jié)晶組織。而且，均勻的粒徑有助于各結(jié)晶粒中的結(jié)晶磁各向異性的平均化，因此能夠使頑磁力降低，實(shí)現(xiàn)軟磁性的提高。

si的含有率b為超過0原子％且30原子％以下，優(yōu)選為5原子％以上20原子％以下。此外，若si的含有率b低于所述下限值，則非晶質(zhì)化變得不充分，因此有可能變得難以形成微小且均勻粒徑的結(jié)晶組織。另一方面，若si的含有率超過所述上限值，則有可能導(dǎo)致飽和磁通密度、最大磁力矩那樣的磁特性的降低、機(jī)械特性的降低。

b在由原材料制造本發(fā)明的軟磁性粉末時(shí)，促進(jìn)非晶質(zhì)化。因此，在制造本發(fā)明的軟磁性粉末時(shí)，暫時(shí)形成均質(zhì)的非晶質(zhì)組織，之后使其結(jié)晶化，由此容易形成更均勻的粒徑的結(jié)晶組織。而且，均勻的粒徑有助于各結(jié)晶粒中的結(jié)晶磁各向異性的平均化，因此能夠使頑磁力降低，實(shí)現(xiàn)軟磁性的提高。另外，通過同時(shí)采用si與b，能夠基于兩者的原子半徑之差而協(xié)同地促進(jìn)非晶質(zhì)化。

b的含有率c為超過0原子％且25原子％以下，優(yōu)選為3原子％以上20原子％以下。此外，若b的含有率c低于所述下限值，則非晶質(zhì)化變得不充分，因此有可能變得難以形成微小且均勻粒徑的結(jié)晶組織。另一方面，若b的含有率超過所述上限值，則有可能導(dǎo)致飽和磁通密度、最大磁力矩那樣的磁特性的降低、機(jī)械特性的降低。

另外，si以及b的合計(jì)下的含有率被規(guī)定，設(shè)為5原子％以上30原子％以下，優(yōu)選為10原子％以上25原子％以下。

m是從由nb、w、ta、zr、hf、ti以及mo構(gòu)成的組中選擇的至少一種元素。在對含有較多非晶質(zhì)組織的粉末實(shí)施熱處理時(shí)，與cu一并有助于結(jié)晶組織的微細(xì)化。因此，能夠容易形成具有所述那樣的微小粒徑的結(jié)晶組織。

m的含有率d為0.1原子％以上30原子％以下，優(yōu)選為0.5原子％以上20原子％以下。另外，在作為m而包含多個(gè)元素的情況下，將多個(gè)元素的含有率設(shè)為所述范圍內(nèi)。此外，若m的含有率d低于所述下限值，則結(jié)晶組織的微細(xì)化受損，有可能無法形成所述范圍的粒徑的結(jié)晶組織。另一方面，若m的含有率超過所述上限值，則有可能使軟磁性粉末的機(jī)械特性降低并變脆。

另外，m優(yōu)選特別含有nb。nb特別是對于結(jié)晶組織的微細(xì)化貢獻(xiàn)較大。

在以上那樣的必需元素之外，本發(fā)明的軟磁性粉末也可以根據(jù)需要而包含作為任意元素的m′以及x。

m′是從由v、cr、mn、al、鉑族元素、sc、y、au、zn、sn以及re構(gòu)成的組中選擇的至少一種元素。這樣的m′提高軟磁性粉末的磁特性，并且提高耐腐蝕性。此外，鉑族元素是在元素周期表中屬于第五周期以及第六周期、并且屬于第八族、第九族以及第十族的六種元素，具體來說為ru、rh、pd、os、ir以及pt中的至少一種元素。

m′的含有率e為0原子％以上10原子％以下，優(yōu)選為0.1原子％以上5原子％以下。此外，若m′的含有率e超過所述上限值，則有可能導(dǎo)致飽和磁通密度、最大磁力矩那樣的磁特性的降低、機(jī)械特性的降低。

另外，m′優(yōu)選特別含有cr。cr抑制軟磁性粉末的氧化，因此能夠特別抑制與氧化相伴的磁特性的降低、機(jī)械特性的降低。

x是從由c、p、ge、ga、sb、in、be以及as構(gòu)成的組中選擇的至少一種元素。這樣的x與b同樣地在由原材料制造本發(fā)明的軟磁性粉末時(shí)促進(jìn)非晶質(zhì)化。因此，x有助于在軟磁性粉末中形成更均勻的粒徑的結(jié)晶組織。

x的含有率f為0原子％以上10原子％以下，優(yōu)選為0.1原子％以上5原子％以下。此外，若x的含有率f超過所述上限值，則有可能導(dǎo)致飽和磁通密度、最大磁力矩那樣的磁特性的降低、機(jī)械特性的降低。

以上，對本發(fā)明的軟磁性粉末的組成進(jìn)行了詳細(xì)說明，但也可以在該軟磁性粉末中包含上述的元素以外的元素。該情況下，優(yōu)選使其它的元素的含有率為不足0.1原子％。

此外，軟磁性粉末具有的組成例如能夠通過jisg1257(2000)所規(guī)定的鐵及鋼-原子吸光分析法、jisg1258(2007)所規(guī)定的鐵及鋼-icp發(fā)光分光分析法、jisg1253(2002)所規(guī)定的鐵及鋼-火花放電發(fā)光分光分析法、jisg1256(1997)所規(guī)定的鐵及鋼-熒光x射線分析法、jisg1211～g1237所規(guī)定的重量/滴定/吸光光度法等來確定。具體來說，例如舉出spectro社制固體發(fā)光分光分析裝置(火花放電發(fā)光分光分析裝置、模型：spectrolab、類型：lavmb08a)、(株)理學(xué)制icp裝置(ciros120型)。

另外，在確定c(碳)以及s(硫)時(shí)，特別是也使用jisg1211(2011)所規(guī)定的氧氣流燃燒(高頻引導(dǎo)加熱爐燃燒)-紅外線吸收法。具體來說，舉出leco社制碳·硫分析裝置、cs-200。

而且，在確定n(氮)以及o(氧)時(shí)，特別是也使用jisg1228(2006)所規(guī)定的鐵及鋼的氮定量方法、jisz2613(2006)所規(guī)定的金屬材料的氧定量方法。具體來說，舉出leco社制氧·氮分析裝置、tc-300/ef-300。

本發(fā)明的軟磁性粉末含有40體積％以上的粒徑1nm以上30nm以下的結(jié)晶組織。由于這樣的粒徑的結(jié)晶組織微小，因此各結(jié)晶粒中的結(jié)晶磁各向異性容易平均化。因此，能夠使頑磁力降低，尤其獲得磁性軟質(zhì)的粉末。然后，通過使這樣的粒徑的結(jié)晶組織含有所述下限值以上，從而充分地獲得這樣的效果。

另外，所述粒徑范圍的結(jié)晶組織的含有比率為40體積％以上，優(yōu)選為50體積％以上99體積％以下，更優(yōu)選為60體積％以上95體積％以下。此外，若所述粒徑范圍的結(jié)晶組織的含有比率低于所述下限值，則微小粒徑的結(jié)晶組織的比率降低，因此結(jié)晶粒彼此的相互交換作用所導(dǎo)致的結(jié)晶磁各向異性的平均化變得不充分，有可能使軟磁性粉末的頑磁力上升。另一方面，也可以使所述粒徑范圍的結(jié)晶組織的含有比率超過所述上限值，但有可能使如后述那樣非晶質(zhì)組織并存所引起的效果變得不充分。

另外，本發(fā)明的軟磁性粉末也可以包括所述的范圍外的粒徑的結(jié)晶組織。在這種情況下，優(yōu)選將范圍外的粒徑的結(jié)晶組織抑制為10體積％以下，更優(yōu)選抑制為5體積％以下。由此，能夠抑制因范圍外的粒徑的結(jié)晶組織而使所述的效果降低。

此外，本發(fā)明的軟磁性粉末的粒徑通過例如在電子顯微鏡下觀察軟磁性粉末的切斷面并從其觀察像中讀取的方法等來求得。另外，含有比率(體積％)通過在觀察像中求得上述粒徑范圍的結(jié)晶所占的面積率、并將該面積率設(shè)為含有比率的方法來求得。

另外，本發(fā)明的軟磁性粉末的結(jié)晶組織的平均粒徑優(yōu)選為3nm以上30nm以下，更優(yōu)選為5nm以上25nm以下。由此，上述效果變得更顯著，獲得磁性特別軟質(zhì)的粉末。

此外，本發(fā)明的軟磁性粉末的平均粒徑能夠根據(jù)例如通過x射線衍射來取得的光譜的衍射峰的寬度進(jìn)行計(jì)算。

另一方面，本發(fā)明的軟磁性粉末也可以包括非晶質(zhì)組織。通過使所述粒徑范圍的結(jié)晶組織與非晶質(zhì)組織并存，相互消除磁致伸縮，因此能夠進(jìn)一步減小軟磁性粉末的磁致伸縮。其結(jié)果是，獲得容易控制磁化的軟磁性粉末。另外，非晶質(zhì)組織難以產(chǎn)生位錯(cuò)的運(yùn)動，因此韌性高。因而，有助于進(jìn)一步提高軟磁性粉末的韌性，例如獲得難以產(chǎn)生壓粉時(shí)的破壞的軟磁性粉末。

該情況下，非晶質(zhì)組織的含有比率優(yōu)選為所述粒徑范圍的結(jié)晶組織的含有比率的2體積％以上500體積％以下，更優(yōu)選為10體積％以上200體積％以下。由此，使結(jié)晶組織與非晶質(zhì)組織的平衡最佳化，結(jié)晶組織與非晶質(zhì)組織并存所帶來的效果變得更顯著。

此外，軟磁性粉末所包含的組織是否為非晶質(zhì)能夠通過例如調(diào)查在由x射線衍射取得的光譜中是否識別出衍射峰來確認(rèn)。

另外，本發(fā)明的軟磁性粉末的粒子的維氏硬度為1000以上3000以下，優(yōu)選為1200以上2500以下。這樣的硬度的軟磁性粉末在被壓縮成形而成為壓粉磁芯時(shí)，將粒子彼此的接觸點(diǎn)中的變形抑制為最小限度。因此，將接觸面積抑制得較小，使得軟磁性粉末的壓粉體的電阻率提高。其結(jié)果是，在進(jìn)行壓粉后能夠確保粒子間的高絕緣性。

此外，若維氏硬度低于所述下限值，則軟磁性粉末被壓縮成形時(shí)，在粒子彼此的接觸點(diǎn)中使粒子容易變形。由此，增大接觸面積，軟磁性粉末的壓粉體的電阻率變小，因此粒子間的絕緣性降低。另一方面，若維氏硬度超過所述上限值，則壓粉成形性降低，成為壓粉磁芯時(shí)的密度降低，因此使壓粉磁芯的磁特性降低。

另外，軟磁性粉末的粒子的維氏硬度在粒子的剖面的中心部通過顯微維氏硬度試驗(yàn)機(jī)來測定。此外，粒子的剖面的中心部是指在以通過作為粒子的最大長度的長軸的方式切斷粒子時(shí)相當(dāng)于其切斷面上的長軸的中點(diǎn)的部位。另外，試驗(yàn)時(shí)的壓片的推壓負(fù)載為50mn。

本發(fā)明的軟磁性粉末的平均粒徑d50沒有特別限定，但優(yōu)選為1μm以上40μm以下，更優(yōu)選為3μm以上30μm以下。通過使用這樣的平均粒徑的軟磁性粉末，能夠縮短供渦電流流動的路徑，因此能夠制造可以充分抑制在軟磁性粉末的粒子內(nèi)產(chǎn)生的渦電流損失的壓粉磁芯。另外，由于平均粒徑適度較小，因此能夠提高壓粉后的填充性。其結(jié)果是，能夠提高壓粉磁芯的填充密度，提高壓粉磁芯的飽和磁通密度、導(dǎo)磁率。

此外，若軟磁性粉末的平均粒徑低于所述下限值，則軟磁性粉末變得過細(xì)，因此軟磁性粉末的填充性降低，壓粉磁芯的成形密度降低，因此有可能使壓粉磁芯的飽和磁通密度、導(dǎo)磁率降低。另一方面，若軟磁性粉末的平均粒徑超過所述上限值，則無法充分抑制在粒子內(nèi)產(chǎn)生的渦電流損失，有可能使壓粉磁芯的鐵損增加。此外，軟磁性粉末的平均粒徑是作為在通過激光衍射法取得的質(zhì)量基準(zhǔn)的粒度分布中從小徑側(cè)累積50％時(shí)的粒徑而求得的。

另外，本發(fā)明的軟磁性粉末的頑磁力沒有特別限定，優(yōu)選為0.1[oe]以上2[oe]以下(7.98[a/m]以上160[a/m]以下)，更優(yōu)選為0.5[oe]以上1.5[oe]以下(39.9[a/m]以上120[a/m]以下)。通過使用這樣頑磁力小的軟磁性粉末，能夠制造即使在高頻率下也可以充分抑制磁滯損失的壓粉磁芯。

此外，軟磁性粉末的頑磁力能夠通過磁化測定裝置(例如為株式會社玉川制作所制、tm-vsm1230-mhhl等)來測定。

另外，本發(fā)明的軟磁性粉末的設(shè)為壓粉體時(shí)的體積電阻率優(yōu)選為1[kω·cm]以上500[kω·cm]以下，更優(yōu)選為5[kω·cm]以上300[kω·cm]以下，進(jìn)一步優(yōu)選為10[kω·cm]以上200[kω·cm]以下。這樣的體積電阻率不使用絕緣材料來實(shí)現(xiàn)，因此是基于軟磁性粉末的粒子間的絕緣性自身。因而，若使用實(shí)現(xiàn)這樣的體積電阻率的軟磁性粉末，則能夠削減絕緣材料的使用量，與之相應(yīng)，能夠使壓粉磁芯等中的軟磁性粉末的比率最大化。其結(jié)果是，能夠?qū)崿F(xiàn)高度地兼顧較高的磁特性與低損失的壓粉磁芯。

此外，上述的體積電阻率是如以下那樣測定的值。

首先，將測定對象的軟磁性粉末0.8g填充至鋁制的圓筒。然后，在圓筒的上下配置黃銅制的電極。

接下來，使用數(shù)字壓力計(jì)在上下的電極間以10mpa的壓力進(jìn)行加壓，并且使用數(shù)字萬用表來測定上下的電極間的電阻。

然后，通過向下述的計(jì)算式代入測定出的電阻、加壓時(shí)的電極間距離、以及圓筒的內(nèi)部的橫截面積，計(jì)算出體積電阻率。

體積電阻率[kω·cm]＝電阻[kω]×筒的內(nèi)部的橫截面積[cm2]/電極間距離[cm]

此外，圓筒的內(nèi)部的橫截面積能夠在將圓筒的內(nèi)徑設(shè)為2r[cm]時(shí)通過πr²[cm²]來求得。

壓粉磁芯以及磁性元件

接下來，對本發(fā)明的壓粉磁芯以及本發(fā)明的磁性元件進(jìn)行說明。

本發(fā)明的磁性元件能夠適用于像扼流圈、電感器、噪聲過濾器、電抗器、變壓器、馬達(dá)、致動器、電磁閥、發(fā)電機(jī)那樣具備磁芯的各種磁性元件。另外，本發(fā)明的壓粉磁芯能夠適用于這些磁性元件所具備的磁芯。

以下，作為磁性元件的一個(gè)例子而以兩種扼流圈為代表進(jìn)行說明。

第一實(shí)施方式

首先，對適用本發(fā)明的磁性元件的第一實(shí)施方式的扼流圈進(jìn)行說明。

圖1是表示適用本發(fā)明的磁性元件的第一實(shí)施方式的扼流圈的示意圖(俯視圖)。

圖1所示的扼流圈10具有環(huán)狀(圓環(huán)形狀)的壓粉磁芯11、以及卷繞于該壓粉磁芯11的導(dǎo)線12。將這樣的扼流圈10通常稱為環(huán)形線圈。

壓粉磁芯(本發(fā)明的壓粉磁芯)11通過混合本發(fā)明的軟磁性粉末、粘結(jié)材料(粘合劑)與有機(jī)溶劑并將獲得的混合物向成型模供給、并且加壓/成形而獲得。

作為在壓粉磁芯11的制作中使用的粘結(jié)材料的構(gòu)成材料，例如舉出硅酮類樹脂、環(huán)氧類樹脂、酚醛類樹脂、聚酯類樹脂、聚酰亞胺類樹脂、聚苯硫醚類樹脂等有機(jī)材料、磷酸鎂、磷酸鈣、磷酸鋅、磷酸錳、磷酸鉻那樣的磷酸鹽、硅酸鈉那樣的硅酸鹽(水玻璃)等無機(jī)材料等，特別是，優(yōu)選熱固化性聚酰亞胺或者環(huán)氧類樹脂。這些樹脂材料通過被加熱而容易固化，并且耐熱性優(yōu)異。因而，能夠提高壓粉磁芯11的制造容易性以及耐熱性。

另外，粘結(jié)材料相對于軟磁性粉末的比例根據(jù)作為制作的壓粉磁芯11的目的的飽和磁通密度、機(jī)械特性、允許的渦電流損失等稍微不同，但優(yōu)選為0.5質(zhì)量％以上5質(zhì)量％以下左右，更優(yōu)選為1質(zhì)量％以上3質(zhì)量％以下左右。由此，能夠獲得使軟磁性粉末的各粒子彼此充分粘接、并且飽和磁通密度、導(dǎo)磁率這樣的磁特性優(yōu)異的壓粉磁芯11。

另外，作為有機(jī)溶劑，只要能夠溶解粘結(jié)材料，沒有特別限定，例如舉出甲苯、異丙醇、丙酮、甲乙酮、氯仿、乙酸乙酯等各種溶劑。

此外，在所述混合物中，根據(jù)需要，也可以出于任意的目的添加各種添加劑。

另一方面，作為導(dǎo)線12的構(gòu)成材料，舉出導(dǎo)電性高的材料，例如舉出包括cu、al、ag、au、ni等在內(nèi)的金屬材料。

此外，優(yōu)選在導(dǎo)線12的表面具備具有絕緣性的表面層。由此，能夠可靠地防止壓粉磁芯11與導(dǎo)線12的短路。作為所述表面層的構(gòu)成材料，例如舉出各種樹脂材料等。

接下來，對扼流圈10的制造方法進(jìn)行說明。

首先，混合本發(fā)明的軟磁性粉末、粘結(jié)材料、各種添加劑、有機(jī)溶劑，獲得混合物。

接下來，在使混合物干燥而獲得塊狀的干燥體之后，粉碎該干燥體，由此形成造粒粉末。

接下來，將該造粒粉末成形為應(yīng)制作的壓粉磁芯的形狀，獲得成形體。

作為這種情況下的成形方法，沒有特別限定，例如舉出沖壓成形、擠出成形、注塑成形等方法。此外，該成形體的形狀尺寸是通過預(yù)料到以后的加熱成形體時(shí)的收縮量而決定的。另外，沖壓成形的情況下的成形壓力為1t/cm²(98mpa)以上10t/cm²(981mpa)以下左右。

接下來，通過對獲得的成形體進(jìn)行加熱，使粘結(jié)材料固化，獲得壓粉磁芯11。此時(shí)，加熱溫度雖根據(jù)粘結(jié)材料的組成等而略微不同，但在粘結(jié)材料由有機(jī)材料構(gòu)成的情況下，優(yōu)選為100℃以上500℃以下左右，更優(yōu)選為120℃以上250℃以下左右。另外，加熱時(shí)間雖根據(jù)加熱溫度而不同，但設(shè)為0.5小時(shí)以上5小時(shí)以下左右。

以上，獲得對本發(fā)明的軟磁性粉末進(jìn)行加壓/成形而成的壓粉磁芯11、以及沿著所述壓粉磁芯11的外周面卷繞導(dǎo)線12而成的扼流圈10(本發(fā)明的磁性元件)。

此外，壓粉磁芯11的形狀不限于圖1所示的環(huán)狀，例如可以是環(huán)的一部分缺損而成的形狀，也可以是棒狀。

第二實(shí)施方式

接下來，對適用本發(fā)明的磁性元件的第二實(shí)施方式的扼流圈進(jìn)行說明。

圖2是表示適用本發(fā)明的磁性元件的第二實(shí)施方式的扼流圈的示意圖(透過立體圖)。

以下，對第二實(shí)施方式的扼流圈進(jìn)行說明，在以下的說明中，以與所述第一實(shí)施方式的扼流圈的不同點(diǎn)為中心進(jìn)行說明，對于相同的事項(xiàng)而省略其說明。

如圖2所示，本實(shí)施方式的扼流圈20通過將成形為螺旋狀的導(dǎo)線22埋設(shè)于壓粉磁芯21的內(nèi)部而成。即，扼流圈20通過利用壓粉磁芯21對導(dǎo)線22進(jìn)行模制而成。

這樣的形態(tài)的扼流圈20容易獲得比較小型的結(jié)構(gòu)。然后，在制造這樣的小型的扼流圈20時(shí)，通過使用飽和磁通密度以及導(dǎo)磁率較大、并且損失較小的壓粉磁芯21，與小型無關(guān)地獲得能夠與大電流對應(yīng)的低損失/低發(fā)熱的扼流圈20。

另外，由于將導(dǎo)線22埋設(shè)于壓粉磁芯21的內(nèi)部，因此在導(dǎo)線22與壓粉磁芯21之間難以產(chǎn)生間隙。因此，也能夠抑制壓粉磁芯21的磁致伸縮所引起的振動，抑制與該振動相伴的噪聲的產(chǎn)生。

在制造以上那樣的本實(shí)施方式所涉及的扼流圈20的情況下，首先，在成型模的型腔內(nèi)配置導(dǎo)線22，并且利用包括本發(fā)明的軟磁性粉末在內(nèi)的造粒粉末填充型腔內(nèi)。即，以包含導(dǎo)線22的方式填充造粒粉末。

接下來，與導(dǎo)線22一并地加壓造粒粉末而獲得成形體。

接下來，與所述第一實(shí)施方式同樣地對該成形體實(shí)施熱處理。由此，使粘結(jié)材料固化，獲得壓粉磁芯21以及扼流圈20(本發(fā)明的磁性元件)。

軟磁性粉末的制造方法

接下來，對制造本發(fā)明的軟磁性粉末的方法進(jìn)行說明。

本發(fā)明的軟磁性粉末可以通過任意的制造方法來制造，例如通過霧化法(例如、水霧化法、氣霧化法、高速旋轉(zhuǎn)水流霧化法等)、還原法、羰基法、粉碎法等各種粉末化法來制造。

在霧化法中，根據(jù)冷卻介質(zhì)的種類、裝置構(gòu)成的不同而已知有水霧化法、氣霧化法、高速旋轉(zhuǎn)水流霧化法等。其中，本發(fā)明的軟磁性粉末優(yōu)選由霧化法制造，更優(yōu)選由水霧化法或者高速旋轉(zhuǎn)水流霧化法制造，進(jìn)一步優(yōu)選由高速旋轉(zhuǎn)水流霧化法制造。霧化法是通過使熔融金屬(熔液)與以高速噴射的流體(液體或者氣體)碰撞來微粉化并且冷卻而制造金屬粉末(軟磁性粉末)的方法。通過利用這樣的霧化法來制造軟磁性粉末，能夠高效地制造極其微小的粉末。另外，獲得的粉末的粒子形狀在表面張力的作用下接近球形。因此，在制造壓粉磁芯后獲得填充率高的結(jié)構(gòu)。即，能夠獲得可以制造導(dǎo)磁率以及飽和磁通密度高的壓粉磁芯的軟磁性粉末。

此外，本說明書中的“水霧化法”是指，作為冷卻液而使用水或者油那樣的液體，在將其聚集于一點(diǎn)的呈倒圓錐狀噴射的狀態(tài)下，使熔融金屬朝向該集聚點(diǎn)流下并碰撞，由此使熔融金屬微粉化而制造金屬粉末的方法。

另一方面，根據(jù)高速旋轉(zhuǎn)水流霧化法，能夠極其高速地冷卻熔液，因此能夠在高度地維持熔融金屬中的無秩序的原子配置的狀態(tài)下達(dá)到固化。因此，通過之后實(shí)施結(jié)晶化處理，能夠高效地制造具有均勻粒徑的結(jié)晶組織的軟磁性粉末。

以下，對基于高速旋轉(zhuǎn)水流霧化法的軟磁性粉末的制造方法進(jìn)行說明。

在高速旋轉(zhuǎn)水流霧化法中，通過沿著冷卻用筒體的內(nèi)周面噴出供給冷卻液，使其沿著冷卻用筒體的內(nèi)周面回轉(zhuǎn)，由此在內(nèi)周面形成冷卻液層。另一方面，對軟磁性粉末的原材料進(jìn)行熔融，使獲得的熔融金屬自然落下，并且向其吹送液體或者氣體的噴射流。由此使熔融金屬飛散，飛散的熔融金屬被冷卻液層獲取。其結(jié)果是，將飛散并微粉化的熔融金屬急速冷卻進(jìn)行固化，獲得軟磁性粉末。

圖3是表示通過高速旋轉(zhuǎn)水流霧化法來制造軟磁性粉末的裝置的一個(gè)例子的縱剖視圖。

圖3所示的粉末制造裝置30具備用于在內(nèi)周面形成冷卻液層9的冷卻用筒體1、作為用于向冷卻液層9的內(nèi)側(cè)的空間部23流下供給熔融金屬25的供給容器的坩堝15、作為用于向冷卻用筒體1供給冷卻液的單元的泵7、噴出用于將流下的細(xì)流狀的熔融金屬25斷開為液滴并且向冷卻液層9供給的氣體噴射流26的噴射噴嘴24。

冷卻用筒體1呈圓筒狀，以使筒體軸線沿著鉛垂方向的方式、或者相對于鉛垂方向以30°以下的角度傾斜的方式設(shè)置。此外，在圖3中筒體軸線相對于鉛垂方向傾斜，但筒體軸線也可以與鉛垂方向平行。

冷卻用筒體1的上端開口被蓋體2封閉，在蓋體2上形成有用于將流下的熔融金屬25向冷卻用筒體1的空間部23供給的開口部3。

另外，在冷卻用筒體1的上部，設(shè)有構(gòu)成為能夠向冷卻用筒體1的內(nèi)周面的切線方向噴射供給冷卻液的冷卻液噴出管4。然后，冷卻液噴出管4的吐出口5沿著冷卻用筒體1的周向等間隔地設(shè)有多個(gè)。另外，冷卻液噴出管4的管軸方向設(shè)定為相對于與冷卻用筒體1的軸線正交的平面向下方傾斜0°以上20°以下左右。

冷卻液噴出管4經(jīng)由泵7并經(jīng)由配管與箱8連接，將由泵7吸起的箱8內(nèi)的冷卻液經(jīng)由冷卻液噴出管4向冷卻用筒體1內(nèi)噴出供給。由此，冷卻液沿著冷卻用筒體1的內(nèi)周面旋轉(zhuǎn)并且緩緩地流下，與之相伴地形成沿著內(nèi)周面的冷卻液的層(冷卻液層9)。此外，也可以根據(jù)需要使冷卻器設(shè)在箱8內(nèi)或循環(huán)流路的中途。作為冷卻液而在水之外，也可以使用油(硅油等)，進(jìn)一步添加有各種添加物。另外，通過預(yù)先除去冷卻液中的溶解氧，能夠抑制與制造的粉末的冷卻相伴的氧化。

另外，在冷卻用筒體1的內(nèi)周面下部，裝卸自如地設(shè)有對冷卻液層9的層厚進(jìn)行調(diào)整的層厚調(diào)整用環(huán)16。通過設(shè)置該層厚調(diào)整用環(huán)16，使冷卻液的流下速度受到抑制，能夠確保冷卻液層9的層厚，并且實(shí)現(xiàn)層厚的均勻化。此外，層厚調(diào)整用環(huán)16根據(jù)需要進(jìn)行設(shè)置即可。

另外，在冷卻用筒體1的下部，連接設(shè)置有圓筒狀的除液用網(wǎng)體17，在該除液用網(wǎng)體17的下側(cè)設(shè)有漏斗狀的粉末回收容器18。在除液用網(wǎng)體17的周圍以覆蓋除液用網(wǎng)體17的方式設(shè)有冷卻液回收罩13，在該冷卻液回收罩13的底部形成的排液口14經(jīng)由配管與箱8連接。

另外，在空間部23設(shè)有用于使空氣、非活性氣體等氣體噴出的噴射噴嘴24。該噴射噴嘴24安裝于經(jīng)由蓋體2的開口部3插入的氣體供給管27的前端，其吐出口配置為指向細(xì)流狀的熔融金屬25，進(jìn)一步指向其前方的冷卻液層9。

在這樣的粉末制造裝置30中為了制造軟磁性粉末，首先，使泵7工作，在冷卻用筒體1的內(nèi)周面形成冷卻液層9，接下來，使坩堝15內(nèi)的熔融金屬25向空間部23流下。當(dāng)向該熔融金屬25吹送氣體噴射流26時(shí)，熔融金屬25飛散，微粉化的熔融金屬25被卷入冷卻液層9。其結(jié)果是，微粉化的熔融金屬25被冷卻固化，獲得軟磁性粉末。

在高速旋轉(zhuǎn)水流霧化法中，通過連續(xù)供給冷卻液，能夠穩(wěn)定地維持極大的冷卻速度，因此制造的軟磁性粉末的非晶質(zhì)化度穩(wěn)定。其結(jié)果是，通過之后實(shí)施結(jié)晶化處理，能夠高效地制造具有均勻粒徑的結(jié)晶組織的軟磁性粉末。

另外，被氣體噴射流26微細(xì)化為一定的大小的熔融金屬25直至被冷卻液層9卷入為止而慣性落下，因此，此時(shí)實(shí)現(xiàn)液滴的球形化。其結(jié)果是，能夠制造軟磁性粉末。

例如，關(guān)于從坩堝15流下的熔融金屬25的流下量，也因裝置尺寸而不同，沒有特別限定，優(yōu)選抑制為每分鐘1kg以下。由此，在熔融金屬25飛散時(shí)，作為適度大小的液滴進(jìn)行飛散，因此獲得上述那樣的平均粒徑的軟磁性粉末。另外，通過將在一定時(shí)間供給的熔融金屬25的量抑制為某一程度，也可以充分獲得冷卻速度，因此非晶質(zhì)化度提高，獲得具有均勻粒徑的結(jié)晶組織的軟磁性粉末。此外，例如，通過將熔融金屬25的流下量在所述范圍內(nèi)減少，能夠進(jìn)行減小平均粒徑這樣的調(diào)整。

另一方面，從坩堝15流下的熔融金屬25的細(xì)流的外徑、即坩堝15的流下口的內(nèi)徑?jīng)]有特別限定，但優(yōu)選為1mm以下。由此，容易使氣體噴射流26與熔融金屬25的細(xì)流均勻接觸，容易使適度大小的液滴均勻地飛散。其結(jié)果是，獲得上述那樣的平均粒徑的軟磁性粉末。然后，仍然抑制在一定時(shí)間供給的熔融金屬25的量，因此也能夠充分獲得冷卻速度，并實(shí)現(xiàn)充分的非晶質(zhì)化。

另外，關(guān)于氣體噴射流26的流速，沒有特別限定，優(yōu)選設(shè)定為100m/s以上1000m/s以下。由此，仍然能夠使熔融金屬25作為適度大小的液滴進(jìn)行飛散，因此獲得上述那樣的平均粒徑的軟磁性粉末。另外，由于在氣體噴射流26中具有足夠的速度，因此對于飛散的液滴也給予足夠的速度，使液滴變得更微小，并且實(shí)現(xiàn)被冷卻液層9卷入為止的時(shí)間縮短。其結(jié)果是，能夠使液滴在短時(shí)間內(nèi)球形化，并且在短時(shí)間內(nèi)被冷卻，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)非晶質(zhì)化。此外，例如，通過將氣體噴射流26的流速在所述范圍內(nèi)增大，能夠進(jìn)行減小平均粒徑這樣的調(diào)整。

另外，作為該其他條件，例如優(yōu)選將向冷卻用筒體1供給的冷卻液的噴出時(shí)的壓力設(shè)定為50mpa以上200mpa以下左右、將液溫設(shè)定為-10℃以上40℃以下左右。由此，能夠?qū)崿F(xiàn)冷卻液層9的流速的最佳化，能夠適度且均勻地冷卻微粉化后的熔融金屬25。

另外，在熔融軟磁性粉末的原材料時(shí)，其熔融溫度相對于原材料的熔點(diǎn)tm優(yōu)選設(shè)定為tm+20℃以上tm+200℃以下左右，更優(yōu)選設(shè)定為tm+50℃以上tm+150℃以下左右。由此，在利用氣體噴射流26對熔融金屬25進(jìn)行微粉化時(shí)，能夠在粒子間將特性的偏差抑制得特別小，并且能夠更可靠地實(shí)現(xiàn)軟磁性粉末的非晶質(zhì)化。

此外，氣體噴射流26也能夠根據(jù)需要被液體噴射流代替。

另外，在霧化法中冷卻熔融金屬時(shí)的冷卻速度優(yōu)選為1×10⁴℃/s以上，更優(yōu)選為1×10⁵℃/s以上。通過這樣的急速冷卻，尤其獲得非晶質(zhì)化度高的軟磁性粉末，最終獲得具有均勻粒徑的結(jié)晶組織的軟磁性粉末。另外，能夠抑制軟磁性粉末的粒子間的組成比的偏差。

相對于如上述那樣制造的軟磁性粉末實(shí)施結(jié)晶化處理。由此，非晶質(zhì)組織的至少一部分結(jié)晶化而形成結(jié)晶組織。

結(jié)晶化處理能夠通過對包括非晶質(zhì)組織的軟磁性粉末實(shí)施熱處理來進(jìn)行。熱處理的溫度沒有特別限定，優(yōu)選為520℃以上640℃以下，更優(yōu)選為560℃以上630℃以下，進(jìn)一步優(yōu)選為570℃以上620℃以下。另外，關(guān)于熱處理的時(shí)間，優(yōu)選將在所述溫度下維持的時(shí)間設(shè)為1分鐘以上180分鐘以下，更優(yōu)選設(shè)為3分鐘以上120分鐘以下，進(jìn)一步優(yōu)選為5分鐘以上60分鐘以下。通過將熱處理的溫度以及時(shí)間分別設(shè)定在所述范圍內(nèi)，能夠更均等地產(chǎn)生更均勻粒徑的結(jié)晶組織。其結(jié)果是，獲得含有40體積％以上的粒徑1nm以上30nm以下的結(jié)晶組織、并且粒子的維氏硬度為1000以上3000以下的軟磁性粉末。這是因?yàn)椋ㄟ^某一程度較多(40體積％以上)含有微小且均勻粒徑的結(jié)晶組織，與非晶質(zhì)組織主導(dǎo)的情況或較多含有粗大粒徑的結(jié)晶組織的情況相比，結(jié)晶組織與非晶質(zhì)組織的界面中的相互作用尤其成為主導(dǎo)，與之相伴地提高硬度。

此外，若熱處理的溫度或者時(shí)間低于所述下限值，則結(jié)晶化變得不充分并且粒徑的均勻性低劣，因此無法享受結(jié)晶組織與非晶質(zhì)組織的界面中的相互作用，有可能使硬度變得不充分。因此，壓粉體中的電阻率降低，有可能無法確保粒子間的高絕緣性。另一方面，若熱處理的溫度或者時(shí)間超過所述上限值，則結(jié)晶化變得過度并且粒徑的均勻性低劣，因此結(jié)晶組織與非晶質(zhì)組織的界面減少，最終有可能使硬度變得不充分。因此，壓粉體中的電阻率降低，有可能無法確保粒子間的高絕緣性。

另外，結(jié)晶化處理的環(huán)境氣體沒有特別限定，但優(yōu)選為氮?dú)?、氬氣那樣的非活性氣體環(huán)境、氫氣、氨分解氣體那樣的還原性氣體環(huán)境、或者這些氣體的減壓環(huán)境。由此，能夠抑制金屬的氧化并且使其結(jié)晶化，獲得磁特性優(yōu)異的軟磁性粉末。

如以上那樣能夠制造本發(fā)明的軟磁性粉末。

此外，相對于這樣獲得的軟磁性粉末，也可以根據(jù)需要進(jìn)行分級。作為分級的方法，例如舉出篩分分級、慣性分級、離心分級、風(fēng)力分級那樣的干式分級、沉降分級那樣的濕式分級等。

另外，根據(jù)需要，也可以在獲得的軟磁性粉末的各粒子表面成膜絕緣膜。作為該絕緣膜的構(gòu)成材料，例如舉出磷酸鎂、磷酸鈣、磷酸鋅、磷酸錳、磷酸鉻那樣的磷酸鹽、硅酸鈉那樣的硅酸鹽(水玻璃)等無機(jī)材料等。另外，也可以從作為上述的粘結(jié)材料的構(gòu)成材料而列舉的有機(jī)材料中適當(dāng)?shù)剡x擇。

電子設(shè)備

接下來，基于圖4～圖6對具備本發(fā)明的磁性元件的電子設(shè)備(本發(fā)明的電子設(shè)備)進(jìn)行詳細(xì)說明。

圖4是表示應(yīng)用了具備本發(fā)明的磁性元件的電子設(shè)備的移動型(或者筆記本型)個(gè)人計(jì)算機(jī)的結(jié)構(gòu)的立體圖。在該圖中，個(gè)人計(jì)算機(jī)1100由具備鍵盤1102的主體部1104與具備顯示部100的顯示單元1106構(gòu)成，顯示單元1106相對于主體部1104經(jīng)由鉸接構(gòu)造部被支承為能夠轉(zhuǎn)動。在這樣的個(gè)人計(jì)算機(jī)1100中例如內(nèi)置有開關(guān)電源用的扼流圈或電感器、馬達(dá)等磁性元件1000。

圖5是表示應(yīng)用了具備本發(fā)明的磁性元件的電子設(shè)備的智能手機(jī)的結(jié)構(gòu)的俯視圖。在該圖中，智能手機(jī)1200具備多個(gè)操作按鈕1202、揚(yáng)聲器口1204以及傳聲器口1206，在操作按鈕1202與揚(yáng)聲器口1204之間配置有顯示部100。在這樣的智能手機(jī)1200中例如內(nèi)置有電感器、噪聲過濾器、馬達(dá)等磁性元件1000。

圖6是表示應(yīng)用了具備本發(fā)明的磁性元件的電子設(shè)備的數(shù)碼相機(jī)的結(jié)構(gòu)的立體圖。此外，在該圖中，也簡易地示出了與外部設(shè)備的連接。數(shù)碼相機(jī)1300通過ccd(chargecoupleddevice：電荷耦合元件)等拍攝元件對被攝體的光學(xué)圖像進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換而生成拍攝信號(圖像信號)。

在數(shù)碼相機(jī)1300中的殼體(主體)1302的背面設(shè)置顯示部，成為顯示基于ccd的拍攝信號而拍攝的圖像的結(jié)構(gòu)，顯示部作為將被攝體顯示為電子圖像的取景器而發(fā)揮功能。另外，在殼體1302的正面?zhèn)?圖中背面?zhèn)?設(shè)有包括光學(xué)透鏡(拍攝光學(xué)系統(tǒng))、ccd等在內(nèi)的受光單元1304。

拍攝者確認(rèn)在顯示部中顯示的被攝體像，并按下快門按鈕1306時(shí)，將該時(shí)刻的ccd的拍攝信號轉(zhuǎn)送/儲存于存儲器1308。另外，在該數(shù)碼相機(jī)1300中，在殼體1302的側(cè)面設(shè)有視頻信號輸出端子1312、數(shù)據(jù)通信用的輸入輸出端子1314。然后，如圖示那樣，根據(jù)需要在視頻信號輸出端子1312上連接視頻監(jiān)視器1430，在數(shù)據(jù)通信用的輸入輸出端子1314上連接個(gè)人計(jì)算機(jī)1440。另外，成為通過規(guī)定的操作將儲存于存儲器1308的拍攝信號向視頻監(jiān)視器1430、個(gè)人計(jì)算機(jī)1440輸出的結(jié)構(gòu)。在這樣的數(shù)碼相機(jī)1300中也例如內(nèi)置有電感器、噪聲過濾器等磁性元件1000。

此外，具備本發(fā)明的磁性元件的電子設(shè)備在圖4的個(gè)人計(jì)算機(jī)(移動型個(gè)人計(jì)算機(jī))、圖5的智能手機(jī)、圖6的數(shù)碼相機(jī)之外，例如能夠適用于移動電話、平板終端、手表、噴墨式噴出裝置(例如噴墨打印機(jī))、便攜型個(gè)人計(jì)算機(jī)、電視、攝像機(jī)、錄像機(jī)、車輛導(dǎo)航裝置、尋呼機(jī)、電子記事本(也包含通信功能)、電子詞典、電子計(jì)算器、電子游戲機(jī)、文字處理器、工作站、視頻電話、防盜用視頻監(jiān)視器、電子望遠(yuǎn)鏡、pos終端、醫(yī)療設(shè)備(例如電子體溫計(jì)、血壓計(jì)、血糖儀、心電圖測量裝置、超聲波診斷裝置、電子內(nèi)窺鏡)、魚群探測儀、各種測量設(shè)備、計(jì)量設(shè)備類(例如為車輛、航空機(jī)、船舶的計(jì)量設(shè)備類)、移動體控制設(shè)備類(例如為汽車驅(qū)動用控制設(shè)備等)、飛行模擬器等。

以上，基于理想的實(shí)施方式對本發(fā)明的軟磁性粉末、壓粉磁芯、磁性元件以及電子設(shè)備進(jìn)行了說明，但本發(fā)明不限于此。

例如，在所述實(shí)施方式中，作為本發(fā)明的軟磁性粉末的用途例而舉出壓粉磁芯進(jìn)行說明，但用途例不限于此，例如也可以是磁性流體、磁屏蔽片、磁頭等磁性器件。

另外，壓粉磁芯、磁性元件的形狀也不限于圖示的形狀，也可以是任意的形狀。

實(shí)施例

接下來，說明本發(fā)明的具體的實(shí)施例。

1.壓粉磁芯的制造

(樣本no.1)

[1]首先，將原材料在高頻感應(yīng)爐中熔融，并且通過高速旋轉(zhuǎn)水流霧化法進(jìn)行粉末化而獲得軟磁性粉末。此時(shí)，將從坩堝流下的熔融金屬的流下量設(shè)為0.5kg/分鐘，將坩堝的流下口的內(nèi)徑設(shè)為1mm，將氣體噴射流的流速設(shè)為900m/s。接下來，通過風(fēng)力分級機(jī)進(jìn)行分級。將獲得的軟磁性粉末的合金組成顯示于表1。此外，在合金組成的確定中，使用spectro社制固體發(fā)光分光分析裝置(火花發(fā)光分析裝置)，模型：spectrolab，類型：lavmb08a。

[2]接下來，針對獲得的軟磁性粉末進(jìn)行粒度分布測定。此外，該測定通過激光衍射方式的粒度分布測定裝置(microtrac，hra9320-x100日機(jī)裝株式會社制)進(jìn)行。然后，在根據(jù)粒度分布求出軟磁性粉末的d50(平均粒徑)時(shí)，為20μm。

[3]接下來，將獲得的軟磁性粉末在氮?dú)猸h(huán)境下加熱560℃×15分鐘。由此，使粒子中的非晶質(zhì)組織結(jié)晶化。

[4]接下來，混合獲得的軟磁性粉末、環(huán)氧樹脂(粘結(jié)材料)、甲苯(有機(jī)溶劑)而獲得混合物。此外，環(huán)氧樹脂的添加量相對于軟磁性粉末100質(zhì)量份為2質(zhì)量份。

[5]接下來，對獲得的混合物進(jìn)行攪拌之后，使其短時(shí)間干燥，獲得塊狀的干燥體。接下來，對該干燥體進(jìn)行網(wǎng)眼400μm的篩分，粉碎干燥體而獲得造粒粉末。使獲得的造粒粉末在50℃下干燥1小時(shí)。

[6]接下來，將獲得的造粒粉末填充于成型模，基于下述的成形條件而獲得成形體。

＜成形條件＞

·成形方法：沖壓成形

·成形體的形狀：環(huán)狀

·成形體的尺寸：外徑28mm、內(nèi)徑14mm、厚度5mm

·成形壓力：1t/cm²(98mpa)

[7]接下來，將成形體在大氣環(huán)境中以溫度150℃加熱0.75小時(shí)，使粘結(jié)材料固化。由此，獲得壓粉磁芯。

(樣本no.2～30)

在作為軟磁性粉末而分別使用表1所示的材料以外，與樣本no.1同樣地獲得壓粉磁芯。

表1

表1

此外，在表1中，將高速旋轉(zhuǎn)水流霧化法的情況標(biāo)記為“旋轉(zhuǎn)水”，將水霧化法的情況標(biāo)記為“噴射水”。

另外，在表1、2中，將各樣本no.的軟磁性粉末中的、與本發(fā)明相當(dāng)?shù)牟牧媳硎緸椤皩?shí)施例”，將沒有與本發(fā)明相當(dāng)?shù)牟牧媳硎緸椤氨容^例”。

2.軟磁性粉末以及壓粉磁芯的評價(jià)

2.1軟磁性粉末的磁特性的測定

針對由各實(shí)施例以及各比較例獲得的軟磁性粉末，基于以下的測定條件來測定各自的頑磁力。

＜頑磁力的測定條件＞

·測定裝置：磁化測定裝置(株式會社玉川制作所制vsm系統(tǒng)，tm-vsm1230-mhhl)

接下來，按照以下的評價(jià)基準(zhǔn)來評價(jià)測定的頑磁力。

＜頑磁力的評價(jià)基準(zhǔn)＞

◎：頑磁力不足0.5

○：頑磁力為0.5以上且不足1.0

△：頑磁力為1.0以上且不足2.0

×：頑磁力為2.0以上

將評價(jià)結(jié)果在表2中表示。

2.2軟磁性粉末的結(jié)晶組織以及非晶質(zhì)組織的含有率的測定

針對由各實(shí)施例以及各比較例獲得的軟磁性粉末，在包含長軸的平面中切斷粒子。然后，利用透過式電子顯微鏡來觀察切斷面，確定結(jié)晶組織以及非晶質(zhì)組織。

接下來，根據(jù)觀察圖像來測定結(jié)晶組織的粒徑，求出在確定的粒徑范圍(1nm以上30nm以下)中包含的結(jié)晶組織的面積率。

接下來，求出非晶質(zhì)組織的面積率，并且求出非晶質(zhì)組織的面積率相對于結(jié)晶組織的面積率之比(非晶質(zhì)/結(jié)晶)。

將測定結(jié)果表示在表2中。

2.3軟磁性粉末的平均結(jié)晶粒徑的測定

針對由各實(shí)施例以及各比較例獲得的軟磁性粉末，基于由x射線衍射取得的衍射峰的寬度，求出結(jié)晶組織的平均粒徑。

將測定結(jié)果表示在表2中。

2.4軟磁性粉末的維氏硬度的測定

針對由各實(shí)施例以及各比較例獲得的軟磁性粉末，在包含長軸的平面中切斷粒子。然后，針對切斷面的中心部，利用顯微維氏硬度試驗(yàn)機(jī)來測定維氏硬度。

將測定結(jié)果表示在表2中。

2.5軟磁性粉末的體積電阻率的測定

針對由各實(shí)施例以及各比較例獲得的軟磁性粉末，使用數(shù)字萬用表來測定作為壓粉體時(shí)的體積電阻率。

將測定結(jié)果表示在表2中。

2.6壓粉磁芯的絕緣擊穿電壓的測定

針對由各實(shí)施例以及各比較例獲得的壓粉磁芯，測定絕緣擊穿電壓。

具體來說，在向壓粉磁芯配置一對電極之后，在電極間施加50v的直流電壓，使用自動耐壓絕緣試驗(yàn)器(菊水電子工業(yè)株式會社，tos9000)來測定電極間的電阻。

之后，每次升壓50v，并且同樣地重復(fù)電阻的測定。然后，將低于電阻的測定極限時(shí)的電壓記錄為絕緣擊穿電壓。

將測定結(jié)果表示在表2中。

表2

表2

由表2明確可知，在由各實(shí)施例獲得的軟磁性粉末中，規(guī)定粒徑的結(jié)晶組織的含有率占有40體積％以上。另外，粒子的維氏硬度均為1000以上。另外，未使用絕緣材料的壓粉體的體積電阻率均為1[kω·cm]以上，并是足夠使粒子間的渦電流減少的大小。另外，使用粘結(jié)材料進(jìn)行壓粉而成的壓粉磁芯的絕緣擊穿電壓均為足夠高。由此，也能夠進(jìn)一步減少壓粉磁芯中的粘結(jié)材料的比率。

另一方面，在由各比較例獲得的軟磁性粉末中，沒有使用絕緣材料的壓粉體的體積電阻率較小，與之相伴地使壓粉磁芯的絕緣擊穿電壓較低。

由以上明確可知，根據(jù)本發(fā)明，獲得在壓粉時(shí)能夠確保粒子間的高絕緣性的軟磁性粉末。