JPH03201414A - 形状異方性軟磁性合金粉末 - Google Patents
形状異方性軟磁性合金粉末Info
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- JPH03201414A JPH03201414A JP1338595A JP33859589A JPH03201414A JP H03201414 A JPH03201414 A JP H03201414A JP 1338595 A JP1338595 A JP 1338595A JP 33859589 A JP33859589 A JP 33859589A JP H03201414 A JPH03201414 A JP H03201414A
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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。
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Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は、高い磁化を有するＦｅを主成分とする金属粉
末を通常の機械的粉砕法により粉砕し。
末を通常の機械的粉砕法により粉砕し。
しかも粉末に形状異方性を付与することにより。
特定な方向にのみ軟磁気特性の向上した形状異方性軟磁
性合金粉末に関するものである。
性合金粉末に関するものである。
［従来の技術］
従来、安価にて高い磁化を有する鉄（Ｆｅ）は。
磁性材料においては、最も重要な物質となっている。一
般にＦｅを多量に含有する金属は磁化が容易である軟磁
性を示す。これらＦｅを主成分とする軟磁性合金は、塊
状や板状で使用されることが通例となっていた。
般にＦｅを多量に含有する金属は磁化が容易である軟磁
性を示す。これらＦｅを主成分とする軟磁性合金は、塊
状や板状で使用されることが通例となっていた。
しかしながら、近年、形状が容易に選択できる粉末を使
用した成形、塗布等の手法が活用されている。一般に、
粉末は、金属の占める割合が少なくなるために、単位体
積当り磁化量が小さくなくなる傾向となる。それに加え
て１粒状化にともない反磁界の影響も大きくなり、磁化
特性が低下する傾向となる。
用した成形、塗布等の手法が活用されている。一般に、
粉末は、金属の占める割合が少なくなるために、単位体
積当り磁化量が小さくなくなる傾向となる。それに加え
て１粒状化にともない反磁界の影響も大きくなり、磁化
特性が低下する傾向となる。
これら負の減少を軽減するためには、粉末に形状異方性
を付与し、特定の方向にのみ磁化を容易にする方法が有
用となる。
を付与し、特定の方向にのみ磁化を容易にする方法が有
用となる。
［発明が解決しようとする課題］
一般に、Ｆｅを主成分とする軟磁性合金は、粘く１通常
の機械的粉砕法では、粉末化ができないとされてきた。
の機械的粉砕法では、粉末化ができないとされてきた。
そのため溶湯噴霧法により合金粒子を得る方法や、液体
急冷法により薄帯を製造した後、粉砕し合金粉末とする
方法が、Ｆｅを多量に含有する金属粉末の一般的な製法
とされている。
急冷法により薄帯を製造した後、粉砕し合金粉末とする
方法が、Ｆｅを多量に含有する金属粉末の一般的な製法
とされている。
しかしながら、この製法は、高価な設備を導入する必要
があること、処理量が少ないこと、安定した製造条件が
狭いこと等の工業的な不利益も多い。
があること、処理量が少ないこと、安定した製造条件が
狭いこと等の工業的な不利益も多い。
そこで２本発明の技術的課題は、これら製造上の欠点を
除去するために、旧来より実施され１機械的粉砕により
、Ｆｅを主成分とした合金粉末を得るもので、安価な設
備を使用し、安定した製造状態で、Ｆｅを主成分とする
形状λ方性軟磁性合金粉末を提供することにある。
除去するために、旧来より実施され１機械的粉砕により
、Ｆｅを主成分とした合金粉末を得るもので、安価な設
備を使用し、安定した製造状態で、Ｆｅを主成分とする
形状λ方性軟磁性合金粉末を提供することにある。
［課題を解決するための手段］
本発明は、旧来実施されている一般的な製造設備を使用
して、Ｆｅを主成分とする形状異方性を有する軟磁性合
金粉末を安価にして、安定的に製造できるように構成し
たもので１通常の溶解法で製造された合金インゴットを
、一般的に粉砕に使用されている設備を使用して製造で
きるように。
して、Ｆｅを主成分とする形状異方性を有する軟磁性合
金粉末を安価にして、安定的に製造できるように構成し
たもので１通常の溶解法で製造された合金インゴットを
、一般的に粉砕に使用されている設備を使用して製造で
きるように。
Ｆｅ系合金の組成を調整したものであり．ＳｉがＸｗｔ
％、ＢがＹｗｔ％（但し、 Ｘ＝３．０〜２３．０．
Ｙ＝０．１以上カッＸ 十Ｙ ＝３．１〜２３．０）残
部が実質的にＦｅからなる強磁性合金粉末であって、各
粉末粒子は板状の粒子で、その板面に平行な一方向に磁
化容易軸を有することを特徴とする。
％、ＢがＹｗｔ％（但し、 Ｘ＝３．０〜２３．０．
Ｙ＝０．１以上カッＸ 十Ｙ ＝３．１〜２３．０）残
部が実質的にＦｅからなる強磁性合金粉末であって、各
粉末粒子は板状の粒子で、その板面に平行な一方向に磁
化容易軸を有することを特徴とする。
一般に、Ｆｅ系合金は、一部の合金（例えば。
Ｆｅ−Ｃｏ系）を除きＦｅの含有量が多いほど。
高い磁化を有する傾向にある。したがって、安価にして
、高い磁化特性を示す金属材料は、高Ｆｅ側で実現され
ることになり、工業上極めて有用な機能性材料となって
いる。そこで１本発明では。
、高い磁化特性を示す金属材料は、高Ｆｅ側で実現され
ることになり、工業上極めて有用な機能性材料となって
いる。そこで１本発明では。
強磁性粉末を提供することが目的であるので。
４πｌ５５ＫＧ以上の特性を有することを条件として設
定した。
定した。
本発明では、Ｆｅ中にＳｔをＸｗｔ％、ＢをＹｗｔ％と
し、 Ｘ＝３．０〜２３．０． Ｙ＝０．１〜２０
．０． ただし、 Ｘ＋Ｙ＝３．１〜２３．０の範囲
で含有した合金を旧来から使用されている粉砕設備で粉
砕することにより、形状異方性を有する軟磁性合金粉末
を。
し、 Ｘ＝３．０〜２３．０． Ｙ＝０．１〜２０
．０． ただし、 Ｘ＋Ｙ＝３．１〜２３．０の範囲
で含有した合金を旧来から使用されている粉砕設備で粉
砕することにより、形状異方性を有する軟磁性合金粉末
を。
安価にして、安定的に製造できるものである。
本発明において、Ｆｅ中のＳｉ含有量をＸｗｔ％。
Ｂ含有量をＴｖｔ％とし、 Ｘ ＋ Ｙ ＝３．１ｖ
ｔ％以上としたのは、ｘ十ｙの値が３．１ｗｔ％以下で
は合金インゴットが粘く、ショークラッシャー等による
一般的な機械的粉砕機での粉砕が不可能であったり。
ｔ％以上としたのは、ｘ十ｙの値が３．１ｗｔ％以下で
は合金インゴットが粘く、ショークラッシャー等による
一般的な機械的粉砕機での粉砕が不可能であったり。
困難となるからである。また１本発明において。
Ｘを３．ＯｗＬ％以上とし、Ｙを０．ｌｖｔ％以上とし
たのは、これ以下の領域ではＸ 十Ｙ ＝３．１ｗｔ％
以上においての粉砕が不可能になるからである。
たのは、これ以下の領域ではＸ 十Ｙ ＝３．１ｗｔ％
以上においての粉砕が不可能になるからである。
一方１本発明において、Ｘを２３．Ｏｖｔ％以下、Ｙを
２０．０ｗｔ％以下とし、 Ｘ ＋ Ｙ −２３，Ｏｖ
ｔ％以下としたのは、これ以上の領域では１合金粉末の
磁化が５ＫＧ以下となり、Ｆｅ系合金の特徴である高磁
化特性が著しく減少した状態となるからである。
２０．０ｗｔ％以下とし、 Ｘ ＋ Ｙ −２３，Ｏｖ
ｔ％以下としたのは、これ以上の領域では１合金粉末の
磁化が５ＫＧ以下となり、Ｆｅ系合金の特徴である高磁
化特性が著しく減少した状態となるからである。
また１本発明において、粉末の形状異方性化は主に、シ
ョークラッシャー等による粗粉砕した粉末をボールミル
等で比較的小さい機械的応力を。
ョークラッシャー等による粗粉砕した粉末をボールミル
等で比較的小さい機械的応力を。
絞り返し加えていく工程で実現される。
ここで得られた形状異方性粉末は、一般的に板状となっ
ており１反磁界の関係で板面方向が磁化容易方向となる
。この形状異方性化は１粒子の長径／短径が１（球根）
でなければ発生するものであり１本発明においては、板
状粒子の厚さが約０．１〜１０００μｍ 、直径が約１
〜５０００ 、ＣＺ ＩＩ＋の範囲での調整が容易にで
きる。一般的な傾向として、偏平度の向上した粒子は、
板状粒子の直径が数十μｍで、厚さが１μｍ前後で実現
されることが多い。
ており１反磁界の関係で板面方向が磁化容易方向となる
。この形状異方性化は１粒子の長径／短径が１（球根）
でなければ発生するものであり１本発明においては、板
状粒子の厚さが約０．１〜１０００μｍ 、直径が約１
〜５０００ 、ＣＺ ＩＩ＋の範囲での調整が容易にで
きる。一般的な傾向として、偏平度の向上した粒子は、
板状粒子の直径が数十μｍで、厚さが１μｍ前後で実現
されることが多い。
尚、後述する本発明の実施例では、ショークラッシャー
と回転ボールミルによる粉砕、偏平化についてのみ述べ
ているが、旧来からの粉砕機として知られているハンマ
ーミル、スタンプミル、ロールミル等による粉砕や、振
動ミル、遠心ミル。
と回転ボールミルによる粉砕、偏平化についてのみ述べ
ているが、旧来からの粉砕機として知られているハンマ
ーミル、スタンプミル、ロールミル等による粉砕や、振
動ミル、遠心ミル。
遊星ミル等のボールによるエネルギー伝達で粉砕する機
種での工程を付加したり２代替しても１本発明の合金組
成の効果が現われることは、明白である。
種での工程を付加したり２代替しても１本発明の合金組
成の効果が現われることは、明白である。
以下；本発明の実施例について説明する。
実施例１
純度が９９，８％以上の鉄（Ｆｅ）及びケイ素（Ｓｉ）
、ホウ素（Ｂ）を使用してアルゴン雰囲気中で、高周波
加熱により、Ｓｉが２．０ 、３．０ 、４．０ 。
、ホウ素（Ｂ）を使用してアルゴン雰囲気中で、高周波
加熱により、Ｓｉが２．０ 、３．０ 、４．０ 。
５．０ 、１０．０．２０．０．２３．０． Ｂが０．
０．１ 、１．０ 。
０．１ 、１．０ 。
３．０ 、１０．０． Ｌ５．０．２０．０残部Ｆｅの
厚さ約２０ ｍｍのインゴット４９種類を作製した。
厚さ約２０ ｍｍのインゴット４９種類を作製した。
次に、これらインゴットをノ＼ンマーを用いて。
最大長辺か約１０ｃｍ以下になるように破砕した。
次に、これらインゴットの破砕片を用いて、市販されて
いるショークラッシャーによる粉砕を実施した。尚、イ
ンゴット破砕片は１ケずつ投入した。
いるショークラッシャーによる粉砕を実施した。尚、イ
ンゴット破砕片は１ケずつ投入した。
その結果を第１表に示す。表中、×印はインゴットの粉
砕が不可能であり、Δ印は粉砕が不可能ではないが困難
な状況と判断され、○印は粉砕が十分可能であり、◎印
は容易に粉砕できる状況であり、０印は著しく容易に粉
砕できる状況を示している。
砕が不可能であり、Δ印は粉砕が不可能ではないが困難
な状況と判断され、○印は粉砕が十分可能であり、◎印
は容易に粉砕できる状況であり、０印は著しく容易に粉
砕できる状況を示している。
Ｆｅ−３ｉ−Ｂ合金で．ＳｉをＸｗｔ％、及びＢをＹｗ
ｔ％とし、Ｘ＝３．Ｏｖｔ％以上、Ｙ＝０．ｌｖｔ％以
上含有することによりＸ ＋ Ｙ ＝３．１ｗｔ％以上
にて、市販されている通常の粉砕によっても粉砕が可能
となっている。
ｔ％とし、Ｘ＝３．Ｏｖｔ％以上、Ｙ＝０．ｌｖｔ％以
上含有することによりＸ ＋ Ｙ ＝３．１ｗｔ％以上
にて、市販されている通常の粉砕によっても粉砕が可能
となっている。
実施例２
実施例１で得られたＳｉがＸνｔ％（Ｘ＝３．０゜１０
．０．２０．０．２３．０） ＢがＹｗｔ％（Ｙ＝０．
５，０。
．０．２０．０．２３．０） ＢがＹｗｔ％（Ｙ＝０．
５，０。
１０．０．１５．０．２０．０）で残部Ｆｅの２０種類
の粗粉砕粉末をそれぞれ１ ｍｍ以下に分級した。
の粗粉砕粉末をそれぞれ１ ｍｍ以下に分級した。
次に、これら粉末を、ステンレスポール及びエタノール
を用いて、湿式でボールミル粉砕した。
を用いて、湿式でボールミル粉砕した。
ここで、ステンレスポール径及び回転数、運転時間を変
化させることにより、平均直径が約３０〜５０μｍ、平
均厚さが３〜５μｍで、直径／厚さの平均が約７〜１３
の板状粒子からなる合金粉末を各々得た。
化させることにより、平均直径が約３０〜５０μｍ、平
均厚さが３〜５μｍで、直径／厚さの平均が約７〜１３
の板状粒子からなる合金粉末を各々得た。
次に、これら粉末に対し、液状のエポキシ樹脂を２ｖｔ
％混合した後、金型を使用して、約５００ｋｇ ／ ｃ
ｄの圧力で一方向に加圧圧縮して約１３關の立方体の圧
粉体を得た。
％混合した後、金型を使用して、約５００ｋｇ ／ ｃ
ｄの圧力で一方向に加圧圧縮して約１３關の立方体の圧
粉体を得た。
この圧粉体について、粉末の圧縮方向と平行な方向及び
、それと直交する方向の磁気特性を測定した。
、それと直交する方向の磁気特性を測定した。
その結果を第１図に示す。図中４πＩｓは、粉末の占積
率を１００％に換算した値である。
率を１００％に換算した値である。
４π１ｓ５ＫＧ以上は、Ｓｉ組成値Ｘｗｔ％、Ｂ組成値
Ｙｖｔ％とし、Ｘ＋Ｙ−２３ｗｔ％以下の領域で達成さ
れる。
Ｙｖｔ％とし、Ｘ＋Ｙ−２３ｗｔ％以下の領域で達成さ
れる。
また、粉末の圧縮方向による磁化特性は、粉末圧縮方向
と平行な方向に比べ、それと直交する方向は、磁化曲線
の立ち上がりが急峻であり。
と平行な方向に比べ、それと直交する方向は、磁化曲線
の立ち上がりが急峻であり。
＋Ｈｃも低い値を示していた。これは、粉末圧縮方向と
直交する方向が磁気容易となっていることを示している
。
直交する方向が磁気容易となっていることを示している
。
この圧粉体の断面を顕微鏡にて、観察したところ、粉末
圧縮方向と直交する方向に、板状合金粒子の長袖が揃っ
た積層状態となっていた。
圧縮方向と直交する方向に、板状合金粒子の長袖が揃っ
た積層状態となっていた。
したがって、圧粉体の磁化異方性特性は、粉末の形状に
よる磁化容易性に起因していることがわかる。
よる磁化容易性に起因していることがわかる。
以 下 余 白
第１表
×：粉砕が不可能
△： ノｌ 困難
○：ｌｌ 可能
◎：ｌ／ 容易
＠） 、 ／／ 著しく容易
［発明の効果］
以上説明したように１本発明の形状異方性軟磁性合金粉
末の製造方法によれば、安価な設備を使用し、安定した
製造状態でＦｅを主成分とする形状異方性軟磁性合金粉
末を提供することができる。
末の製造方法によれば、安価な設備を使用し、安定した
製造状態でＦｅを主成分とする形状異方性軟磁性合金粉
末を提供することができる。
第１図は、実施例２におけるＦｅ−３ｉ−８合金粉末の
Ｓｔ、Ｂ含有量と磁気特性（４πＩｓ。 Ｈｅ）の関係を示す図である。 図中、Ｏ印はＳｔ組成値３．Ｏｖｔ％、Δ印は１０．０
ｗｔ％、×印は２０．Ｏｖｔ％１口印は２３，０νｔ％
を示している。また、実線は粉末圧縮方向と直交した測
定方向での特性値を示し、破線は、粉末圧縮方向と平行
した測定方向での特性値を示している。
Ｓｔ、Ｂ含有量と磁気特性（４πＩｓ。 Ｈｅ）の関係を示す図である。 図中、Ｏ印はＳｔ組成値３．Ｏｖｔ％、Δ印は１０．０
ｗｔ％、×印は２０．Ｏｖｔ％１口印は２３，０νｔ％
を示している。また、実線は粉末圧縮方向と直交した測
定方向での特性値を示し、破線は、粉末圧縮方向と平行
した測定方向での特性値を示している。
Claims (1)
- １．ＳｉがＸｗｔ％，ＢがＹｗｔ％（但し，Ｘ＝３．０
〜２３．０，Ｙ＝０．１〜２０．０，Ｘ＋Ｙ＝３．１〜
２３．０）残部が実質的にＦｅからなる強磁性合金粉末
であって， 各粉末粒子は板状の粒子で，その板面に平行な一方向に
磁化容易軸を有することを特徴とする形状異方性軟磁性
合金粉末。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1338595A JP2850145B2 (ja) | 1989-12-28 | 1989-12-28 | 形状異方性軟磁性合金粉末 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1338595A JP2850145B2 (ja) | 1989-12-28 | 1989-12-28 | 形状異方性軟磁性合金粉末 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03201414A true JPH03201414A (ja) | 1991-09-03 |
| JP2850145B2 JP2850145B2 (ja) | 1999-01-27 |
Family
ID=18319651
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1338595A Expired - Fee Related JP2850145B2 (ja) | 1989-12-28 | 1989-12-28 | 形状異方性軟磁性合金粉末 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2850145B2 (ja) |
-
1989
- 1989-12-28 JP JP1338595A patent/JP2850145B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2850145B2 (ja) | 1999-01-27 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |