JPH01101607A - 圧粉成形磁性体 - Google Patents
圧粉成形磁性体Info
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- JPH01101607A JPH01101607A JP26049087A JP26049087A JPH01101607A JP H01101607 A JPH01101607 A JP H01101607A JP 26049087 A JP26049087 A JP 26049087A JP 26049087 A JP26049087 A JP 26049087A JP H01101607 A JPH01101607 A JP H01101607A
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- Japan
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- powder
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- magnetic
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
イ、産業上の利用分野
本発明は圧粉成形磁性体（例えば圧粉磁心）に関する。
口、従来技術
高周波回路では、各種の用途に多数のインダクタが使わ
れており、これらはコンデンサと組合わせて共振回路、
フィルタ、マツチング回路等を構成する。これら共振型
インダクタが使われる高−周波回路は、扱う周波数が高
く、電圧や電流が微小であるので、回路自体の損失が少
ないことが特に要求される。そのため、回路に使用され
るインダクタ等の部品は、総て高周波域での損失が少な
い良質のものでなければならない。更に、インダクタに
ついては、高い品質係数（Ｑｕａｌｉｔｙ Ｆａｃｔｏ
ｒ、Ｑ値と呼ばれる）が要求される。
れており、これらはコンデンサと組合わせて共振回路、
フィルタ、マツチング回路等を構成する。これら共振型
インダクタが使われる高−周波回路は、扱う周波数が高
く、電圧や電流が微小であるので、回路自体の損失が少
ないことが特に要求される。そのため、回路に使用され
るインダクタ等の部品は、総て高周波域での損失が少な
い良質のものでなければならない。更に、インダクタに
ついては、高い品質係数（Ｑｕａｌｉｔｙ Ｆａｃｔｏ
ｒ、Ｑ値と呼ばれる）が要求される。
Ｑ値は、共振の鋭さを表し、リアクタンスと抵抗との比
であって、下記（１１式で与えられる値である。
であって、下記（１１式で与えられる値である。
Ｑ＝ωＬ／Ｒ＝２７Ｃｆ Ｌ／ （Ｒｅｆｆ −Ｒｗ）
（１１但し、ωは共振角周波数、Ｒは抵抗、ｆは
測定用周波数、Ｌはコイルのインダクタンス、Ｒｅｆｆ
はコイルの実効抵抗、ＲＷは巻線の直流抵抗である。
（１１但し、ωは共振角周波数、Ｒは抵抗、ｆは
測定用周波数、Ｌはコイルのインダクタンス、Ｒｅｆｆ
はコイルの実効抵抗、ＲＷは巻線の直流抵抗である。
また、鉄損を含む総損失は、下記（２）式で与えられる
。
。
総損失−１／μＱ（２）
但し、μは透磁率である。
また、共振回路やフィルタに用いられるものでは、周波
数特性が変化しないように、インダクタンスが一定値で
あって変動しないことが重要で、ＬＣ発振器等ではこれ
が厳しく要求される。
数特性が変化しないように、インダクタンスが一定値で
あって変動しないことが重要で、ＬＣ発振器等ではこれ
が厳しく要求される。
このような高周波回路では、従来からカーボニル鉄の圧
粉磁心が用いられているが、通常使用されているこの圧
粉磁心の透磁率は１０前後又はこれ以下である。
粉磁心が用いられているが、通常使用されているこの圧
粉磁心の透磁率は１０前後又はこれ以下である。
従来より使用されているインダクタンス素子の磁心には
、低周波域ではセンダストを使用したものが、高周波域
ではカーボニル鉄を使用した低透磁率、高Ｑ値のものが
、夫々用いられていた。然し、高周波域で使用されるカ
ーボニル鉄は、（２）式から解るように、Ｑ値が高くて
も透磁率が低いので、損失が大きいという問題がある。
、低周波域ではセンダストを使用したものが、高周波域
ではカーボニル鉄を使用した低透磁率、高Ｑ値のものが
、夫々用いられていた。然し、高周波域で使用されるカ
ーボニル鉄は、（２）式から解るように、Ｑ値が高くて
も透磁率が低いので、損失が大きいという問題がある。
カーボニル鉄は、成形条件を変化させること等によって
透磁率を高くすることが可能であるが、透磁率を高くす
るとＱ値が低くなってしまう、センダストは、透磁率が
高いが、高周波域でのＱ値が低い。
透磁率を高くすることが可能であるが、透磁率を高くす
るとＱ値が低くなってしまう、センダストは、透磁率が
高いが、高周波域でのＱ値が低い。
カーボニル鉄及びセンダストの高周波域での上記磁気特
性を纏めて下記表に示す。
性を纏めて下記表に示す。
表
また、ファライトは飽和磁束密度が３０００〜５０００
Ｇ程度で低く、磁心として満足できない。
Ｇ程度で低く、磁心として満足できない。
／１６発明の目的
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであって、
透磁率が高く、かつ、高周波域で高いＱ値を示す圧粉成
形磁性体を提供することを目的としている。
透磁率が高く、かつ、高周波域で高いＱ値を示す圧粉成
形磁性体を提供することを目的としている。
二０発明の構成
に係る。
ホ、実施例
以下、本発明の詳細な説明する。
非晶質合金は、化学的、機械的性質に於いて通常の結晶
質合金に見られない特異な特性を示すために、各種機能
材料として注目されている。中でも鉄基、コバルト基等
の非晶質合金は、結晶異方性を示さないため、保磁力が
非常に小さく、透磁率が高いという極めて良好な軟磁気
特性を示す。
質合金に見られない特異な特性を示すために、各種機能
材料として注目されている。中でも鉄基、コバルト基等
の非晶質合金は、結晶異方性を示さないため、保磁力が
非常に小さく、透磁率が高いという極めて良好な軟磁気
特性を示す。
従って、このような非晶質合金の粉末を使用した圧粉磁
心は、従来の圧粉磁心には見られなかったような優れた
磁気特性が得られる。
心は、従来の圧粉磁心には見られなかったような優れた
磁気特性が得られる。
非晶質合金片は、リボンからの切断や公知のメルト・エ
クストラクシラン法によって作ることができるが、生産
性の観点から、本出願人が先に特開昭５８−８９０７号
公報で提示したキャビチーシラン法（熔融金属に対して
濡れ性の小さな表面層を有し、高速で回転しているロー
ル表面に熔融金属を供給し、この熔接融金属を微細な溶
融金属滴に分断した後、引続いてこの溶融金属滴を高速
で回転する金属回転体に衝突させて急速凝固させる方法
、）を応用することが望ましい。
クストラクシラン法によって作ることができるが、生産
性の観点から、本出願人が先に特開昭５８−８９０７号
公報で提示したキャビチーシラン法（熔融金属に対して
濡れ性の小さな表面層を有し、高速で回転しているロー
ル表面に熔融金属を供給し、この熔接融金属を微細な溶
融金属滴に分断した後、引続いてこの溶融金属滴を高速
で回転する金属回転体に衝突させて急速凝固させる方法
、）を応用することが望ましい。
以下に本発明の具体的な実施例について説明する。
前記キャビチーシラン法によって
ＣｏｕｓＦ ｅｇｓ Ｌ、ｊｒＢ ｓｒ （元素記号に
付した数字は当該元素成分の原子％を表す、以下同じ。
付した数字は当該元素成分の原子％を表す、以下同じ。
）の非晶質合金粉末を作製した。この非晶質合金粉末の
磁歪は零、飽和磁束密度は７０００ Ｇ 、透磁率は１
００００である。また、粉末粒子の粒径は、上記金属回
転体の周速等を選択することにより、１０μｍ以下（平
均５μｍ） 、１０〜４４μｍ１４４〜７４μｍ。
磁歪は零、飽和磁束密度は７０００ Ｇ 、透磁率は１
００００である。また、粉末粒子の粒径は、上記金属回
転体の周速等を選択することにより、１０μｍ以下（平
均５μｍ） 、１０〜４４μｍ１４４〜７４μｍ。
７４〜１４９μｍ、１４９〜２９７μｍの５種類とした
。
。
これらの非晶質合金粉末について、Ｘ線電子スペクトル
分析（Ｅ Ｓ ＣＡ）により、ＣＩＳを標準エツチング
によって粒子表面を清浄にしたもの及び上記の処理を施
さないものの双方について測定を行った。
分析（Ｅ Ｓ ＣＡ）により、ＣＩＳを標準エツチング
によって粒子表面を清浄にしたもの及び上記の処理を施
さないものの双方について測定を行った。
測定結果は第２図（ａ）、（ｂ）に示す通りである。同
図（ａ）はＧｏ ２Ｐｒについての、同図山）はＣｏ２
Ｐ丁についての測定結果を夫々示す。
図（ａ）はＧｏ ２Ｐｒについての、同図山）はＣｏ２
Ｐ丁についての測定結果を夫々示す。
粉末粒子の粒径が４４〜７４μｍ以上に粗いと、アルゴ
ンエツチング処理の有無によって電子結合エネルギーに
大きな差が認められるが、粒径が４４μｍ以下に微細に
なると、両者の差異が小さくなっている。Ｃｏ電子結合
エネルギーは、Ｃｏｆ２Ｐ＋が７９３．Ｏｅ Ｖ、 Ｃ
ｏ ２ ＰＸ−が７７７．９ｅＶと言われでおり、Ｃｏ
ｏの電子結合エネルギーは、ＣＯ０２Ｐ−ｉが７９５．
５ ｅ Ｖ、 Ｃｏ Ｏ２Ｐ−Ｅが７８０．Ｏｅ Ｖと
言われており、これらの値を示す線が図中に画いである
。粒径が４４〜７４μｍ以上では、アルゴンエツチング
処理を施さないものでは、電子結合エネルギーはＣｏ０
２Ｐ＋又はＣｏ Ｏ２Ｐ ２の値よりも高く、アルゴン
エツチング処理を施したものでは、電子結合エネルギー
はＣ０２Ｐ２−又はＣｏ２ＰΣの値よりも低い。他方、
粒径が４４μｍ以下になると、アルゴンエツチング処理
の有無による電子結合エネルギーの差異が小さく、アル
ゴンエツチング処理によって粒子表面を清浄にした試料
にあっては、電子結合エネルギーは、ＣＯＯ２Ｐ２又は
Ｃｏ０２Ｐ丁の値に近付き、粒径が１０μｍ以下になる
と、ＣＯＯ２Ｐ″ｒ又はＣＯＯ２Ｐ２の値に極めて近い
値を示す。
ンエツチング処理の有無によって電子結合エネルギーに
大きな差が認められるが、粒径が４４μｍ以下に微細に
なると、両者の差異が小さくなっている。Ｃｏ電子結合
エネルギーは、Ｃｏｆ２Ｐ＋が７９３．Ｏｅ Ｖ、 Ｃ
ｏ ２ ＰＸ−が７７７．９ｅＶと言われでおり、Ｃｏ
ｏの電子結合エネルギーは、ＣＯ０２Ｐ−ｉが７９５．
５ ｅ Ｖ、 Ｃｏ Ｏ２Ｐ−Ｅが７８０．Ｏｅ Ｖと
言われており、これらの値を示す線が図中に画いである
。粒径が４４〜７４μｍ以上では、アルゴンエツチング
処理を施さないものでは、電子結合エネルギーはＣｏ０
２Ｐ＋又はＣｏ Ｏ２Ｐ ２の値よりも高く、アルゴン
エツチング処理を施したものでは、電子結合エネルギー
はＣ０２Ｐ２−又はＣｏ２ＰΣの値よりも低い。他方、
粒径が４４μｍ以下になると、アルゴンエツチング処理
の有無による電子結合エネルギーの差異が小さく、アル
ゴンエツチング処理によって粒子表面を清浄にした試料
にあっては、電子結合エネルギーは、ＣＯＯ２Ｐ２又は
Ｃｏ０２Ｐ丁の値に近付き、粒径が１０μｍ以下になる
と、ＣＯＯ２Ｐ″ｒ又はＣＯＯ２Ｐ２の値に極めて近い
値を示す。
以上の結果から、粒径が４４μｍ以下（特に１０μｍ以
下）になると、粒子表面の酸化被膜が厚（形成され、ア
ルゴンエツチングによる表面清浄化処理を施しても上記
酸化被膜が粒子表面に確実に被着していることが理解で
きる。従って、粒径４４μｍ以下（特に１０μｍ以下）
の微細な粉末にあっては、別設の処理を施さなくても、
粒子表面に酸化被膜が確実に形成されていて十分な絶縁
性を期待することができ、渦電流損失が少なく従ってＱ
値の高い良質な圧粉磁心を得ることができる。
下）になると、粒子表面の酸化被膜が厚（形成され、ア
ルゴンエツチングによる表面清浄化処理を施しても上記
酸化被膜が粒子表面に確実に被着していることが理解で
きる。従って、粒径４４μｍ以下（特に１０μｍ以下）
の微細な粉末にあっては、別設の処理を施さなくても、
粒子表面に酸化被膜が確実に形成されていて十分な絶縁
性を期待することができ、渦電流損失が少なく従ってＱ
値の高い良質な圧粉磁心を得ることができる。
次に、圧粉磁心の磁気特性について説明する。
前記５種類の非晶質合金粉末について、熱可塑性樹脂を
バインダとして５ｔ／ｃＪの成形圧で圧縮成形し、１５
０℃で焼成して圧粉磁心とした。これらの圧粉磁心の夫
々について、周波数を変えて初透磁率μ０及びＱ値を測
定した。その結果は第１図に示す通りである。
バインダとして５ｔ／ｃＪの成形圧で圧縮成形し、１５
０℃で焼成して圧粉磁心とした。これらの圧粉磁心の夫
々について、周波数を変えて初透磁率μ０及びＱ値を測
定した。その結果は第１図に示す通りである。
合金粉末の粒径が小さい程透磁率は低くなるが、高いＱ
値を示す周波数は高周波側に移行する。以上の結果から
、粉末粒子の粒径が４４μｍ以下、特に１０μｍ以下で
ある圧粉磁心は、高周波回路用いＱ値が得られることが
理解できる。
値を示す周波数は高周波側に移行する。以上の結果から
、粉末粒子の粒径が４４μｍ以下、特に１０μｍ以下で
ある圧粉磁心は、高周波回路用いＱ値が得られることが
理解できる。
また、第１図には、比較のために、粒径１０μｍ以下（
平均約７μｍ）のカーボニル鉄粉を５００℃に２時間の
加熱処理を施して粉末粒子表面に酸化被膜（絶縁被膜）
を形成せしめ・次いで水ガラスをバインダとして圧縮成
形し、てなる圧粉磁心について、同様の測定を行った結
果か併記しである。
平均約７μｍ）のカーボニル鉄粉を５００℃に２時間の
加熱処理を施して粉末粒子表面に酸化被膜（絶縁被膜）
を形成せしめ・次いで水ガラスをバインダとして圧縮成
形し、てなる圧粉磁心について、同様の測定を行った結
果か併記しである。
第１図から解るように、粒径４４μｍ以下の軟磁性高周
波側迄高いＱ値が得られている。この結果は、軟磁性非
晶質合金粉末の個々の粒子の透磁率が高く、周波数特性
がカーボニル鉄粉よりも優れているために、路間−の粒
子径の粉末を使用した圧粉磁心が、磁心全体として従来
品よりも優れた機能が付与されることによるものである
。
波側迄高いＱ値が得られている。この結果は、軟磁性非
晶質合金粉末の個々の粒子の透磁率が高く、周波数特性
がカーボニル鉄粉よりも優れているために、路間−の粒
子径の粉末を使用した圧粉磁心が、磁心全体として従来
品よりも優れた機能が付与されることによるものである
。
以上のように、上記の例による圧粉磁心は、透磁率、高
周波域でのＱ値が共に高く、高周波回路用として理想的
なものであり、高周波域で高いインダクタンスを維持す
るという従来実現できなかった回路素子の実現が可能で
ある。その上、微細な粉末を使用することにより、粉末
粒子間の絶縁のための処理を施す必要がなく、生産性の
観点から好都合である。また、回路中の各素子を小型化
することも可能になる。
周波域でのＱ値が共に高く、高周波回路用として理想的
なものであり、高周波域で高いインダクタンスを維持す
るという従来実現できなかった回路素子の実現が可能で
ある。その上、微細な粉末を使用することにより、粉末
粒子間の絶縁のための処理を施す必要がなく、生産性の
観点から好都合である。また、回路中の各素子を小型化
することも可能になる。
なお、非晶質合金粉末の組成は、前記の例に限れるもの
ではなく、軟磁性を示すコバルト基、鉄基、ニッケル基
の非晶質合金粉末のうちの適宜のものが使用できる。例
えば、コバルト基合金ではＣｏ 、ａ４ｏ Ｆ ｅ ｔ
−７ｒＮ ｉ ｏ−ｎ Ｓ ｉ ７−Ｊｏ Ｂ ｒ−２
０が、鉄基合金ではＦ ｅＬｌ−、ｒｚ（Ｃｏ、 Ｎ
ｉ）＃−ｙａ（Ｐｓ ８％ Ｃ％Ｓｔ）、よ−２，が、
ニッケル基合金ではＮｉダ・〜ｚｖ（Ｃｏ、Ｆ ８）４
１−９１１ （Ｐ％ ８％ Ｃｓ Ｓ ｉ ＞ｔｉ−ｘ
ｒが夫々同様に使用できる。
ではなく、軟磁性を示すコバルト基、鉄基、ニッケル基
の非晶質合金粉末のうちの適宜のものが使用できる。例
えば、コバルト基合金ではＣｏ 、ａ４ｏ Ｆ ｅ ｔ
−７ｒＮ ｉ ｏ−ｎ Ｓ ｉ ７−Ｊｏ Ｂ ｒ−２
０が、鉄基合金ではＦ ｅＬｌ−、ｒｚ（Ｃｏ、 Ｎ
ｉ）＃−ｙａ（Ｐｓ ８％ Ｃ％Ｓｔ）、よ−２，が、
ニッケル基合金ではＮｉダ・〜ｚｖ（Ｃｏ、Ｆ ８）４
１−９１１ （Ｐ％ ８％ Ｃｓ Ｓ ｉ ＞ｔｉ−ｘ
ｒが夫々同様に使用できる。
へ０発明の詳細
な説明したように、本発明に基づく圧粉成形磁性体は、
軟磁性非晶質合金粉末を使用しているので透磁率が高く
、更に、上記粉末の粒子径を実質的に４４μｍ以下とし
ているので高周波域で高いＱ値を示す。その結果、高周
波域で高いインダクタンスを維持するという従来実現で
きなかった回路素子の実現が可能となり、高周波回路の
種々の素子に使用して損失が少ない高品質の高周波回路
が得られる。また、これらの素子の小型化も可能である
。更に、粉末粒子の粒径を実質的に４４μｍ以下とする
ことにより、粒子表面に酸化物層が確実に形成され、粒
子間の絶縁のための処理が不要となり、生産性の観点か
ら有利である。
軟磁性非晶質合金粉末を使用しているので透磁率が高く
、更に、上記粉末の粒子径を実質的に４４μｍ以下とし
ているので高周波域で高いＱ値を示す。その結果、高周
波域で高いインダクタンスを維持するという従来実現で
きなかった回路素子の実現が可能となり、高周波回路の
種々の素子に使用して損失が少ない高品質の高周波回路
が得られる。また、これらの素子の小型化も可能である
。更に、粉末粒子の粒径を実質的に４４μｍ以下とする
ことにより、粒子表面に酸化物層が確実に形成され、粒
子間の絶縁のための処理が不要となり、生産性の観点か
ら有利である。
図面はいずれも本発明の実施例を示すものであって−
第１図は圧粉磁心の軟磁性非晶質合金粉末の粒子径によ
る透磁率の変化及びＱ値の周波数依存性の変化を示すグ
ラフ、 第２図（ａ）及び山）は夫々軟磁性非晶質合金粉の粒子
径による電子結合エネルギーの変化を示すグラフ である。
る透磁率の変化及びＱ値の周波数依存性の変化を示すグ
ラフ、 第２図（ａ）及び山）は夫々軟磁性非晶質合金粉の粒子
径による電子結合エネルギーの変化を示すグラフ である。
Claims (1)
- １．粒径が実質的に４４μｍ以下の軟磁性非晶質合金粉
末を金属成分とする圧粉成形磁性体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62260490A JP2692089B2 (ja) | 1987-10-14 | 1987-10-14 | 圧粉成形磁性体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62260490A JP2692089B2 (ja) | 1987-10-14 | 1987-10-14 | 圧粉成形磁性体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01101607A true JPH01101607A (ja) | 1989-04-19 |
| JP2692089B2 JP2692089B2 (ja) | 1997-12-17 |
Family
ID=17348688
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62260490A Expired - Lifetime JP2692089B2 (ja) | 1987-10-14 | 1987-10-14 | 圧粉成形磁性体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2692089B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015070222A (ja) * | 2013-09-30 | 2015-04-13 | 株式会社タムラ製作所 | 圧粉磁心とその製造方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6024346A (ja) * | 1983-06-20 | 1985-02-07 | アライド・コ−ポレ−シヨン | ガラス質合金粉末から団結された磁気器具 |
-
1987
- 1987-10-14 JP JP62260490A patent/JP2692089B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6024346A (ja) * | 1983-06-20 | 1985-02-07 | アライド・コ−ポレ−シヨン | ガラス質合金粉末から団結された磁気器具 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015070222A (ja) * | 2013-09-30 | 2015-04-13 | 株式会社タムラ製作所 | 圧粉磁心とその製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2692089B2 (ja) | 1997-12-17 |
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