JPH04219902A - 圧粉磁心材およびその製造方法 - Google Patents
圧粉磁心材およびその製造方法Info
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
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- H01F1/00—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
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- Dispersion Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Powder Metallurgy (AREA)
- Soft Magnetic Materials (AREA)
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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は圧粉磁心材およびその製
造方法に関し、さらに詳しくは、ノイズフィルターおよ
びチョークコイル等の電磁気部品に使用される低鉄損の
圧粉磁心材およびその製造方法に関するものである。
造方法に関し、さらに詳しくは、ノイズフィルターおよ
びチョークコイル等の電磁気部品に使用される低鉄損の
圧粉磁心材およびその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来技術】一般的に、磁心材はヒステリシス損および
渦電流損を生じるものであり、この二つを合わせて鉄損
になるのである。
渦電流損を生じるものであり、この二つを合わせて鉄損
になるのである。
【０００３】このヒステリシス損は残留磁気を打ち消す
ために消費するエネルギーであり、保磁力（Ｈｃ）が低
いほど小さく、また、渦電流損は交番磁界において誘起
される電流により生じるため、電気抵抗が高いほど小さ
いのである。
ために消費するエネルギーであり、保磁力（Ｈｃ）が低
いほど小さく、また、渦電流損は交番磁界において誘起
される電流により生じるため、電気抵抗が高いほど小さ
いのである。
【０００４】従って、磁心材は鉄損の小さいものを必要
とし、通常、絶縁皮膜処理した薄い鉄板を重ねた積層構
造が採用されているが、複雑な形状部品を作ることは困
難であった。
とし、通常、絶縁皮膜処理した薄い鉄板を重ねた積層構
造が採用されているが、複雑な形状部品を作ることは困
難であった。
【０００５】一方、軟磁性粉末をエポキシ樹脂により被
覆して固化成形した圧粉磁心は、通常の粉末成形法を使
用することにより複雑な形状の部品を作ることが可能で
あるが、粉末成形時に加圧されるため磁性粉末に歪が導
入され、磁心材としての磁気性能が劣化するという問題
がある。
覆して固化成形した圧粉磁心は、通常の粉末成形法を使
用することにより複雑な形状の部品を作ることが可能で
あるが、粉末成形時に加圧されるため磁性粉末に歪が導
入され、磁心材としての磁気性能が劣化するという問題
がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記に説明し
た従来の磁心材の製造における種々の問題点に鑑み、本
発明者が鋭意研究を行った結果、磁心材を複雑な形状に
成形することが可能であり、かつ、プレス成形によって
歪を解消することができる磁気性能の優れた圧粉磁心材
およびその製造方法を開発したのである。
た従来の磁心材の製造における種々の問題点に鑑み、本
発明者が鋭意研究を行った結果、磁心材を複雑な形状に
成形することが可能であり、かつ、プレス成形によって
歪を解消することができる磁気性能の優れた圧粉磁心材
およびその製造方法を開発したのである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明に係る圧粉磁心材
およびその製造方法は、６００℃以下の温度において焼
鈍回復可能な強磁性粉末に、バインダーとしてＳｉＯ２
を３．９ｗｔ％以下含有させ固化成形させたことを特徴
とする圧粉磁心材を第１の発明とし、強磁性粉末に水お
よびアルコールを添加して加水分解反応を起こさせたエ
チルシリケートを混合し、混合物の表面を２００℃以下
の温度において乾燥を行い、プレス成形後、６００℃以
下の温度において焼鈍を行うことを特徴とする磁気性能
の優れた圧粉磁心材の製造方法を第２の発明とする２つ
の発明よりなるものである。
およびその製造方法は、６００℃以下の温度において焼
鈍回復可能な強磁性粉末に、バインダーとしてＳｉＯ２
を３．９ｗｔ％以下含有させ固化成形させたことを特徴
とする圧粉磁心材を第１の発明とし、強磁性粉末に水お
よびアルコールを添加して加水分解反応を起こさせたエ
チルシリケートを混合し、混合物の表面を２００℃以下
の温度において乾燥を行い、プレス成形後、６００℃以
下の温度において焼鈍を行うことを特徴とする磁気性能
の優れた圧粉磁心材の製造方法を第２の発明とする２つ
の発明よりなるものである。
【０００８】本発明に係る圧粉磁心材およびその製造方
法について、以下詳細に説明する。
法について、以下詳細に説明する。
【０００９】磁心材用の磁性粉末は、保磁力（Ｈｃ）が
小さく、最大透磁率（μｍ）が大きいことが望ましく、
このために、焼鈍回復温度の低いものがよく、例えば、
焼鈍回復温度の低い鉄粉としては電解鉄粉があるけれど
も、この電解鉄粉はＯ２を０．２〜０．３ｗｔ％含有す
るために還元焼鈍を行わなければ使用することがてきず
、使用するまでの作業が繁雑となると共に、鉄粉自体が
高価である。
小さく、最大透磁率（μｍ）が大きいことが望ましく、
このために、焼鈍回復温度の低いものがよく、例えば、
焼鈍回復温度の低い鉄粉としては電解鉄粉があるけれど
も、この電解鉄粉はＯ２を０．２〜０．３ｗｔ％含有す
るために還元焼鈍を行わなければ使用することがてきず
、使用するまでの作業が繁雑となると共に、鉄粉自体が
高価である。
【００１０】また、生産性の高い水アトマイズ鉄粉は、
焼鈍用鉄粉として多量に製造されているが、電解鉄粉に
比較して不純物の含有量が多い。しかし、溶製用原料を
厳格に選択することによって、還元焼鈍電解鉄粉と同等
の性能のものが得られる。従って、本発明に係る圧粉磁
心材およびその製造方法においては、例えば、強磁性粉
末として、高純度鉄粉、３００ＮＨ鉄粉、パーマロイ等
を示したが、他にニッケル、軟磁性用アモルフアス等に
おいても優れた効果が得られるのである。
焼鈍用鉄粉として多量に製造されているが、電解鉄粉に
比較して不純物の含有量が多い。しかし、溶製用原料を
厳格に選択することによって、還元焼鈍電解鉄粉と同等
の性能のものが得られる。従って、本発明に係る圧粉磁
心材およびその製造方法においては、例えば、強磁性粉
末として、高純度鉄粉、３００ＮＨ鉄粉、パーマロイ等
を示したが、他にニッケル、軟磁性用アモルフアス等に
おいても優れた効果が得られるのである。
【００１１】また、絶縁皮膜材としては、耐熱性を有し
ており、かつ、取り扱いが容易であり、量産化の行い易
い原料として、無機質系のＳｉＯ２皮膜を形成させるこ
とができるエチルシリケートを皮膜原料として使用する
。
ており、かつ、取り扱いが容易であり、量産化の行い易
い原料として、無機質系のＳｉＯ２皮膜を形成させるこ
とができるエチルシリケートを皮膜原料として使用する
。
【００１２】このエチルシリケートはＳｉＯ２を濃縮し
たエチルシリケート２０、４０、５０等が市販されてい
るが、エチルシリケート４０をアルコールを溶媒とし、
水を加え加水分解を行ったものを使用する。
たエチルシリケート２０、４０、５０等が市販されてい
るが、エチルシリケート４０をアルコールを溶媒とし、
水を加え加水分解を行ったものを使用する。
【００１３】強磁性粉末の皮膜処理は、加水分解された
エチルシリケートの適量を強磁性粉末に添加して均一に
混合した後、１００〜２５０℃の温度において熱風炉内
で上記粉末を流動させながら表面を乾燥させる。
エチルシリケートの適量を強磁性粉末に添加して均一に
混合した後、１００〜２５０℃の温度において熱風炉内
で上記粉末を流動させながら表面を乾燥させる。
【００１４】なお、未加水分解エチルシリケートは２０
０〜２５０℃の乾燥温度を必要とするが、充分に加水分
解が行われているエチルシリケートは１００℃以下の温
度で乾燥することができる。
０〜２５０℃の乾燥温度を必要とするが、充分に加水分
解が行われているエチルシリケートは１００℃以下の温
度で乾燥することができる。
【００１５】そして、この乾燥温度は高くなるほど、強
磁性粉末の圧縮性が悪くなり、２５０℃の温度では圧縮
できない場合があることから、できるだけ低い温度とす
るのがよく、従って、上記の乾燥温度の説明から２００
℃以下の乾燥温度とするのがよい。
磁性粉末の圧縮性が悪くなり、２５０℃の温度では圧縮
できない場合があることから、できるだけ低い温度とす
るのがよく、従って、上記の乾燥温度の説明から２００
℃以下の乾燥温度とするのがよい。
【００１６】また、乾燥時に強磁性粉末を流動させるの
がよく、この粉末を流動させると塊状化を防止すること
ができると共に、乾燥後の粉末を容易に砕く事ができる
ためである。この乾燥後の粉末は成形性を良好にするた
めに＃６０の篩を通過させる。
がよく、この粉末を流動させると塊状化を防止すること
ができると共に、乾燥後の粉末を容易に砕く事ができる
ためである。この乾燥後の粉末は成形性を良好にするた
めに＃６０の篩を通過させる。
【００１７】次に、成形は粉末プレスを用い４．５〜９
．５トン／ｃｍ２面圧により圧縮を行った。成形体はそ
の後粉末の磁気特性を回復させ、粉末の表面皮膜のＳｉ
Ｏ２化を促進し、粉末間をより強固に結合させるために
焼鈍を行うのである。
．５トン／ｃｍ２面圧により圧縮を行った。成形体はそ
の後粉末の磁気特性を回復させ、粉末の表面皮膜のＳｉ
Ｏ２化を促進し、粉末間をより強固に結合させるために
焼鈍を行うのである。
【００１８】通常の鉄粉では磁気特性を回復させるには
、焼鈍温度６００℃以上必要とするが、高純度強磁性粉
末では６００℃以下の温度、例えば、５００℃の温度で
も回復する。
、焼鈍温度６００℃以上必要とするが、高純度強磁性粉
末では６００℃以下の温度、例えば、５００℃の温度で
も回復する。
【００１９】従って、表面皮膜の加熱劣化（電気抵抗の
低下）を考慮すると、高純度鉄粉末（鉄粉）を使用する
のが有利である。この加熱劣化はエチルシリケートの場
合では６５０℃の温度で０．０００５Ω・ｃｍに対して
、５００℃の温度では０．０２〜０．０３Ω・ｃｍと小
さい。
低下）を考慮すると、高純度鉄粉末（鉄粉）を使用する
のが有利である。この加熱劣化はエチルシリケートの場
合では６５０℃の温度で０．０００５Ω・ｃｍに対して
、５００℃の温度では０．０２〜０．０３Ω・ｃｍと小
さい。
【００２０】磁性粉末の焼鈍の加熱速度は、速すぎると
膨張したり、割れが発生したりするので、例えば、３℃
／ｍｉｎ以下とするのがよい。
膨張したり、割れが発生したりするので、例えば、３℃
／ｍｉｎ以下とするのがよい。
【００２１】そして、焼鈍後の成形体密度は通常のアト
マイズ鉄粉に比較して２〜３％高くなっており、これは
、高純度強磁性粉末の方が柔らかいためであり、結果と
して、高純度鉄粉の最大透磁束密度（Ｂｍ）は高くなる
のである。
マイズ鉄粉に比較して２〜３％高くなっており、これは
、高純度強磁性粉末の方が柔らかいためであり、結果と
して、高純度鉄粉の最大透磁束密度（Ｂｍ）は高くなる
のである。
【００２２】
【実 施 例】本発明に係る圧粉磁心材およびその
製造方法の実施例を説明する。
製造方法の実施例を説明する。
【００２３】
【実 施 例】表１に粉末の種類、使用量、エチルシリ
ケートのＳｉＯ２換算量、粉末の乾燥温度、表２に成形
面圧、焼鈍温度、焼鈍後の密度、磁気特性および比抵抗
を示してある。
ケートのＳｉＯ２換算量、粉末の乾燥温度、表２に成形
面圧、焼鈍温度、焼鈍後の密度、磁気特性および比抵抗
を示してある。
【００２６】Ｎｏ．１、Ｎｏ．２、Ｎｏ．３は乾燥温度
を変えて圧粉した場合であり、乾燥温度が２００℃まて
は離型を行うことができたが、乾燥温度が２５０℃では
型崩れを起こした。
を変えて圧粉した場合であり、乾燥温度が２００℃まて
は離型を行うことができたが、乾燥温度が２５０℃では
型崩れを起こした。
【００２７】Ｎｏ．３、Ｎｏ．４、Ｎｏ．５、Ｎｏ．６
エチルシリケート量を変えて、乾燥後のＳｉＯ２量を増
加された場合であり、ＳｉＯ２量が３．９ｗｔ％までは
型崩れを起こすことなく成形できたが、ＳｉＯ２量が５
ｗｔ％では型崩れを起こした。
エチルシリケート量を変えて、乾燥後のＳｉＯ２量を増
加された場合であり、ＳｉＯ２量が３．９ｗｔ％までは
型崩れを起こすことなく成形できたが、ＳｉＯ２量が５
ｗｔ％では型崩れを起こした。
【００２８】Ｎｏ．６、Ｎｏ．７、Ｎｏ．８、Ｎｏ．９
は成形後の焼鈍温度を変えた場合であり、Ｈｃは焼鈍温
度が２５０℃では不充分であり、焼鈍温度が５００℃、
５５０℃では回復している。また、μｍも焼鈍温度が高
いほど高くなっている。
は成形後の焼鈍温度を変えた場合であり、Ｈｃは焼鈍温
度が２５０℃では不充分であり、焼鈍温度が５００℃、
５５０℃では回復している。また、μｍも焼鈍温度が高
いほど高くなっている。
【００２９】Ｎｏ．７、Ｎｏ．１０は面圧を変えた場合
であり、面圧が大きいほど成形体の密度が上昇しており
、Ｂｍも大きくなっている。
であり、面圧が大きいほど成形体の密度が上昇しており
、Ｂｍも大きくなっている。
【００３０】Ｎｏ．６、Ｎｏ．７、Ｎｏ．８、Ｎｏ．９
、Ｎｏ．１０とＮｏ．１１、Ｎｏ．１２、Ｎｏ．１３、
Ｎｏ．１４は粉末の種類を変えた場合であり、高純度鉄
粉のＨｃは焼鈍温度が５００℃で回復しているが、通常
の鉄粉（３００μ）は６００℃以上の焼鈍温度を必要と
していることがわかる。また、高純度鉄粉は成形密度が
５％程大きいのでＢｍも大きくなっている。
、Ｎｏ．１０とＮｏ．１１、Ｎｏ．１２、Ｎｏ．１３、
Ｎｏ．１４は粉末の種類を変えた場合であり、高純度鉄
粉のＨｃは焼鈍温度が５００℃で回復しているが、通常
の鉄粉（３００μ）は６００℃以上の焼鈍温度を必要と
していることがわかる。また、高純度鉄粉は成形密度が
５％程大きいのでＢｍも大きくなっている。
【００３１】一方、比抵抗をみると、高純度鉄粉と通常
の鉄粉とでは、焼鈍温度６００℃で０．０１Ω・ｃｍと
通常のバルク材に比較して１６００倍も大きいが、焼鈍
温度が６５０℃になると比抵抗は０．０００５Ω・ｃｍ
と極端に小さくなる。よって、焼鈍温度は最高６００℃
までである。
の鉄粉とでは、焼鈍温度６００℃で０．０１Ω・ｃｍと
通常のバルク材に比較して１６００倍も大きいが、焼鈍
温度が６５０℃になると比抵抗は０．０００５Ω・ｃｍ
と極端に小さくなる。よって、焼鈍温度は最高６００℃
までである。
【００３２】Ｎｏ．１５のスーパーアロイは高純度鉄粉
と同じである。
と同じである。
【００３３】この表１、表２から、高純度鉄粉を使用し
、ＳｉＯ２含有量が３．９ｗｔ％以下であり、強磁性粉
末の加水分解したエチルシリケートの混合物の表面の乾
燥温度が２００℃以下、成形後の焼鈍温度は６００℃以
下とすることにより、優れた圧粉磁心材を得られるので
ある。従って、この条件から外れているＮｏ．２、Ｎｏ
．５、Ｎｏ．１４は不適格である。
、ＳｉＯ２含有量が３．９ｗｔ％以下であり、強磁性粉
末の加水分解したエチルシリケートの混合物の表面の乾
燥温度が２００℃以下、成形後の焼鈍温度は６００℃以
下とすることにより、優れた圧粉磁心材を得られるので
ある。従って、この条件から外れているＮｏ．２、Ｎｏ
．５、Ｎｏ．１４は不適格である。
【００３４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る圧粉
磁心材およびその製造方法は上記の構成を有しているか
ら、優れた磁気特性を有しているから、ノイズフィルタ
ーやチョークコイル、アクティブフィルタ等の電磁気部
品として好適な圧粉磁心材を得ることができという効果
を有しているものである。
磁心材およびその製造方法は上記の構成を有しているか
ら、優れた磁気特性を有しているから、ノイズフィルタ
ーやチョークコイル、アクティブフィルタ等の電磁気部
品として好適な圧粉磁心材を得ることができという効果
を有しているものである。
Claims (2)
- 【請求項１】 ６００℃以下の温度において焼鈍回復
可能な強磁性粉末に、バインダーとしてＳｉＯ２を３．
９ｗｔ％以下含有させ固化成形させたことを特徴とする
圧粉磁心材。 - 【請求項２】 強磁性粉末に水およびアルコールを添
加して加水分解反応を起こさせたエチルシリケートを混
合し、混合物の表面を２００℃以下の温度において乾燥
を行い、プレス成形後、６００℃以下の温度において焼
鈍を行うことを特徴とする磁気性能の優れた圧粉磁心材
の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2412308A JPH04219902A (ja) | 1990-12-20 | 1990-12-20 | 圧粉磁心材およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2412308A JPH04219902A (ja) | 1990-12-20 | 1990-12-20 | 圧粉磁心材およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04219902A true JPH04219902A (ja) | 1992-08-11 |
Family
ID=18521162
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2412308A Pending JPH04219902A (ja) | 1990-12-20 | 1990-12-20 | 圧粉磁心材およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04219902A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5800636A (en) * | 1996-01-16 | 1998-09-01 | Tdk Corporation | Dust core, iron powder therefor and method of making |
| CN102667971A (zh) * | 2009-11-05 | 2012-09-12 | 罗伯特·博世有限公司 | 用于制造磁体的方法以及磁体和电机 |
-
1990
- 1990-12-20 JP JP2412308A patent/JPH04219902A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5800636A (en) * | 1996-01-16 | 1998-09-01 | Tdk Corporation | Dust core, iron powder therefor and method of making |
| CN102667971A (zh) * | 2009-11-05 | 2012-09-12 | 罗伯特·博世有限公司 | 用于制造磁体的方法以及磁体和电机 |
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