JPH05295402A - 扁平状Ｆｅ基軟磁性合金粉末、その製造法及びそれを含む磁気シールド塗料 - Google Patents
扁平状Ｆｅ基軟磁性合金粉末、その製造法及びそれを含む磁気シールド塗料Info
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- JPH05295402A JPH05295402A JP4129609A JP12960992A JPH05295402A JP H05295402 A JPH05295402 A JP H05295402A JP 4129609 A JP4129609 A JP 4129609A JP 12960992 A JP12960992 A JP 12960992A JP H05295402 A JPH05295402 A JP H05295402A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 高透磁率で、飽和磁束密度が大きく、配向性
が良好な扁平状Ｆｅ基軟磁性合金粉末、その製造法及び
それを含む磁気シールド塗料を提供する。 【構成】 一般式Ｆｅ100-a-b Ｍa Ｂb （但し、ＭはＴ
ｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｎｂ、Ｔａから選ばれる１種又は２種
以上の元素、ａ、ｂは原子％で５≦ａ≦１０、１≦ｂ≦
８）又は一般式Ｆｅ100-c-d-e Ｍc Ｂd Ｍ’e （但し、
Ｍは前記と同じ意味、Ｍ’はＣｕ、Ａｕから選ばれる１
種又は２種の元素、ｃ、ｄ、ｅは原子％で５≦ｃ≦１
０、１≦ｂ≦８、１≦ｅ≦３）で示される組成の合金の
溶融１をガス噴霧して液滴５にし、この液滴５を円錐型
又はホーン型回転冷却体４に衝突させて特定形状の非晶
質粉末６を得て、この粉末６を特定温度で熱処理するこ
とにより、扁平状Ｆｅ基軟磁性合金粉末を得る。
が良好な扁平状Ｆｅ基軟磁性合金粉末、その製造法及び
それを含む磁気シールド塗料を提供する。 【構成】 一般式Ｆｅ100-a-b Ｍa Ｂb （但し、ＭはＴ
ｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｎｂ、Ｔａから選ばれる１種又は２種
以上の元素、ａ、ｂは原子％で５≦ａ≦１０、１≦ｂ≦
８）又は一般式Ｆｅ100-c-d-e Ｍc Ｂd Ｍ’e （但し、
Ｍは前記と同じ意味、Ｍ’はＣｕ、Ａｕから選ばれる１
種又は２種の元素、ｃ、ｄ、ｅは原子％で５≦ｃ≦１
０、１≦ｂ≦８、１≦ｅ≦３）で示される組成の合金の
溶融１をガス噴霧して液滴５にし、この液滴５を円錐型
又はホーン型回転冷却体４に衝突させて特定形状の非晶
質粉末６を得て、この粉末６を特定温度で熱処理するこ
とにより、扁平状Ｆｅ基軟磁性合金粉末を得る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、軟磁性に優れた扁平状
Ｆｅ基合金粉末、その製造法及びそれを含む磁気シール
ド塗料に関する。
Ｆｅ基合金粉末、その製造法及びそれを含む磁気シール
ド塗料に関する。
【０００２】
【従来の技術】磁気シールド塗料は、塗布するだけで磁
気シールド効果が得られるので、任意形状のものをシー
ルドするのに適している。磁気シールド塗料は、一般に
は塗料用樹脂成分に軟磁性粉末からなるフィラーを添加
したもので構成される。
気シールド効果が得られるので、任意形状のものをシー
ルドするのに適している。磁気シールド塗料は、一般に
は塗料用樹脂成分に軟磁性粉末からなるフィラーを添加
したもので構成される。
【０００３】このフィラーとしては、高透磁率の軟磁性
粉末が有用であり、このような高透磁率材料としては、
Ｃｏ基非晶質合金が知られている。また、フィラーとし
て、アスペクト比（厚さに対する長径の比）が大きな扁
平状粉末を用いると、その形状からフィラーが塗料樹脂
中に配向性をもって配列する、すなわち最も反磁場係数
の低い方向に配列するため、塗膜の面方向の透磁率が高
められる。
粉末が有用であり、このような高透磁率材料としては、
Ｃｏ基非晶質合金が知られている。また、フィラーとし
て、アスペクト比（厚さに対する長径の比）が大きな扁
平状粉末を用いると、その形状からフィラーが塗料樹脂
中に配向性をもって配列する、すなわち最も反磁場係数
の低い方向に配列するため、塗膜の面方向の透磁率が高
められる。
【０００４】このようなフィラーの作製方法としては、
合金の溶湯を急冷して得た薄帯、球状又は塊状粉末を機
械的にとう砕して薄片化する方法が知られている。
合金の溶湯を急冷して得た薄帯、球状又は塊状粉末を機
械的にとう砕して薄片化する方法が知られている。
【０００５】また、近年、磁性材料部品の形状が複雑化
したことや、より高周波領域で使用する目的のため、コ
ア等の製造方法として、軟磁性粉末を固化する方法も多
く採用されている。
したことや、より高周波領域で使用する目的のため、コ
ア等の製造方法として、軟磁性粉末を固化する方法も多
く採用されている。
【０００６】更に、Ｆｅ−Ｚｒ−Ｂ系の非晶質合金薄帯
を熱処理し、１５−２０ｎｍの均一な微細結晶質組織に
することにより、高透磁率と高磁束密度を兼ね備えたＦ
ｅ基軟磁性材料が得られることが報告されている（Mate
rials Transactions, JIM, Vol.31, No.8 (1990), pp74
3 参照）。
を熱処理し、１５−２０ｎｍの均一な微細結晶質組織に
することにより、高透磁率と高磁束密度を兼ね備えたＦ
ｅ基軟磁性材料が得られることが報告されている（Mate
rials Transactions, JIM, Vol.31, No.8 (1990), pp74
3 参照）。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】Ｃｏ基非晶質合金は、
高透磁率を有しているが、飽和磁束密度が10,000Ｇ（ガ
ウス）以下であり、また、近年Ｃｏ価格が急騰したた
め、これに代わる材料として、飽和磁束密度が大きく、
しかも高透磁率を有するＦｅ基軟磁性材料が求められて
いる。
高透磁率を有しているが、飽和磁束密度が10,000Ｇ（ガ
ウス）以下であり、また、近年Ｃｏ価格が急騰したた
め、これに代わる材料として、飽和磁束密度が大きく、
しかも高透磁率を有するＦｅ基軟磁性材料が求められて
いる。
【０００８】しかしながら、Ｆｅ基軟磁性非晶質合金
は、磁歪が大きいため、機械的とう砕による歪により透
磁率が劣下する欠点がある。また、機械的とう砕の場
合、軟磁性材料の他に、助剤としてオレイン酸、ステア
リン酸等を添加したり、湿式で行うため、助剤や溶剤の
除去等工数がかかる欠点がある。このため、溶湯から直
接扁平状粉末を製造する方法が望まれていた。
は、磁歪が大きいため、機械的とう砕による歪により透
磁率が劣下する欠点がある。また、機械的とう砕の場
合、軟磁性材料の他に、助剤としてオレイン酸、ステア
リン酸等を添加したり、湿式で行うため、助剤や溶剤の
除去等工数がかかる欠点がある。このため、溶湯から直
接扁平状粉末を製造する方法が望まれていた。
【０００９】一方、粉末の固化による磁性材料部品の作
製の場合、使用する粉末はほとんど球状あるいは塊状で
あるため、磁気的に異方性をもたせることができず、反
磁場係数の低い方向に配列し易い扁平状粉末による高透
磁率化が望まれていた。
製の場合、使用する粉末はほとんど球状あるいは塊状で
あるため、磁気的に異方性をもたせることができず、反
磁場係数の低い方向に配列し易い扁平状粉末による高透
磁率化が望まれていた。
【００１０】また、粉末を大量に得る方法としては、不
活性ガスによる噴霧法が有効であるが、冷却速度が１０
3 ℃／ｓｅｃ程度であるため、Ｆｅ−Ｚｒ−Ｂ系では非
晶質単相の粉末を得ることができなかった。
活性ガスによる噴霧法が有効であるが、冷却速度が１０
3 ℃／ｓｅｃ程度であるため、Ｆｅ−Ｚｒ−Ｂ系では非
晶質単相の粉末を得ることができなかった。
【００１１】したがって、本発明の目的は、高透磁率で
飽和磁束密度が高く、塗料化して塗布したときの配向性
が良好な高透磁率扁平状軟磁性粉末と、この粉末の工業
的な製造法と、この粉末を含む磁気シールド塗料を提供
することにある。
飽和磁束密度が高く、塗料化して塗布したときの配向性
が良好な高透磁率扁平状軟磁性粉末と、この粉末の工業
的な製造法と、この粉末を含む磁気シールド塗料を提供
することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、より優れ
た扁平状軟磁性合金粉末を得るため、種々の組成を有
し、種々の熱処理を施して得られた粉末について、それ
らの組織及び磁気特性について検討した。その結果、特
定の組成を有する合金の溶湯を急冷凝固して作製した非
晶質粉末を、特定の温度範囲で熱処理することにより、
平均粒径が５０ｎｍ以下でｂｃｃ構造のＦｅ固溶体が、
少なくとも体積率で９０％以上の組織を有する粉末が得
られ、この粉末の磁気特性を測定した結果、飽和磁束密
度が10,000Ｇ以上であることを見出し、本発明を完成す
るに至った。
た扁平状軟磁性合金粉末を得るため、種々の組成を有
し、種々の熱処理を施して得られた粉末について、それ
らの組織及び磁気特性について検討した。その結果、特
定の組成を有する合金の溶湯を急冷凝固して作製した非
晶質粉末を、特定の温度範囲で熱処理することにより、
平均粒径が５０ｎｍ以下でｂｃｃ構造のＦｅ固溶体が、
少なくとも体積率で９０％以上の組織を有する粉末が得
られ、この粉末の磁気特性を測定した結果、飽和磁束密
度が10,000Ｇ以上であることを見出し、本発明を完成す
るに至った。
【００１３】すなわち、本発明の高透磁率扁平状軟磁性
粉末は、(1) 一般式Ｆｅ100-a-b Ｍa Ｂb （但し、Ｍは
Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｎｂ、Ｔａから選ばれる１種又は２
種以上の元素であり、ａ、ｂは原子％で５≦ａ≦１０、
１≦ｂ≦８である。）、又は、(2) 一般式Ｆｅ
100-c-d-e Ｍc Ｂd Ｍ’e （但し、ＭはＴｉ、Ｚｒ、Ｈ
ｆ、Ｎｂ、Ｔａから選ばれる１種又は２種以上の元素、
Ｍ’はＣｕ、Ａｕから選ばれる１種又は２種の元素であ
り、ｃ、ｄ、ｅは原子％で５≦ｃ≦１０、１≦ｂ≦８、
１≦ｅ≦３である。）で示される組成を有し、少なくと
も体積率で９０％以上が、平均結晶粒径５０ｎｍ以下の
微細結晶からなる組織をもち、厚さ５μｍ以下、アスペ
クト比（厚さに対する長径の比）５以上、短径５μｍ以
上、長径５００μｍ以下の形状を有することを特徴とす
る。
粉末は、(1) 一般式Ｆｅ100-a-b Ｍa Ｂb （但し、Ｍは
Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｎｂ、Ｔａから選ばれる１種又は２
種以上の元素であり、ａ、ｂは原子％で５≦ａ≦１０、
１≦ｂ≦８である。）、又は、(2) 一般式Ｆｅ
100-c-d-e Ｍc Ｂd Ｍ’e （但し、ＭはＴｉ、Ｚｒ、Ｈ
ｆ、Ｎｂ、Ｔａから選ばれる１種又は２種以上の元素、
Ｍ’はＣｕ、Ａｕから選ばれる１種又は２種の元素であ
り、ｃ、ｄ、ｅは原子％で５≦ｃ≦１０、１≦ｂ≦８、
１≦ｅ≦３である。）で示される組成を有し、少なくと
も体積率で９０％以上が、平均結晶粒径５０ｎｍ以下の
微細結晶からなる組織をもち、厚さ５μｍ以下、アスペ
クト比（厚さに対する長径の比）５以上、短径５μｍ以
上、長径５００μｍ以下の形状を有することを特徴とす
る。
【００１４】また、本発明の高透磁率扁平状軟磁性粉末
の製造法は、前記(1) 又は(2) の一般式で示される組成
の合金溶湯をノズルから流出させ、この溶湯にガスを噴
霧することによって溶湯の液滴を生成させ、この液滴流
方向に配置された円錐型又はホーン型の回転冷却体の表
面に、前記液滴を凝固しないうちに衝突させて急冷凝固
させることにより、非晶質相からなる粉末を得、この粉
末を４５０〜７００℃の温度範囲で熱処理することを特
徴とする。
の製造法は、前記(1) 又は(2) の一般式で示される組成
の合金溶湯をノズルから流出させ、この溶湯にガスを噴
霧することによって溶湯の液滴を生成させ、この液滴流
方向に配置された円錐型又はホーン型の回転冷却体の表
面に、前記液滴を凝固しないうちに衝突させて急冷凝固
させることにより、非晶質相からなる粉末を得、この粉
末を４５０〜７００℃の温度範囲で熱処理することを特
徴とする。
【００１５】更に、本発明の磁気シールド塗料は、塗料
用樹脂成分と、前記扁平状Ｆｅ基軟磁性合金粉末とを含
有することを特徴とする。
用樹脂成分と、前記扁平状Ｆｅ基軟磁性合金粉末とを含
有することを特徴とする。
【００１６】以下、本発明について更に詳細に説明す
る。
る。
【００１７】本発明において合金組成を限定した理由に
ついて述べると、Ｍ量が５原子％未満又は１０原子％を
超えるもの、及びＢ量が１原子％未満のものでは、非晶
質単相を得ることができず、またＢ量が８原子％を超え
るものは、ほう化物が析出してしまい、いずれも熱処理
後の組織で結晶粒径が５０ｎｍ以上となるので好ましく
ない。また、Ｍ’の添加は、結晶化の際に核を形成し結
晶粒の成長を抑制する効果があるので好ましいが、Ｍ’
量が３原子％を超えるものは非晶質単相が得られず、上
記と同様に結晶粒径が５０ｎｍ以上となるので好ましく
ない。
ついて述べると、Ｍ量が５原子％未満又は１０原子％を
超えるもの、及びＢ量が１原子％未満のものでは、非晶
質単相を得ることができず、またＢ量が８原子％を超え
るものは、ほう化物が析出してしまい、いずれも熱処理
後の組織で結晶粒径が５０ｎｍ以上となるので好ましく
ない。また、Ｍ’の添加は、結晶化の際に核を形成し結
晶粒の成長を抑制する効果があるので好ましいが、Ｍ’
量が３原子％を超えるものは非晶質単相が得られず、上
記と同様に結晶粒径が５０ｎｍ以上となるので好ましく
ない。
【００１８】粉末の形状を限定した理由について述べる
と、厚さが５μｍを超えると、塗料用フィラーとして使
用する場合、塗膜の平滑度が悪くなり、実質アスペクト
比が小さくなるので好ましくない。また、短径が５μｍ
以下では、アスペクト比が小さくなり、長径が５００μ
ｍを超えると、塗膜の強度が劣化するので好ましくな
い。更に、アスペクト比が５未満だと、粉末自身の反磁
場係数が大きくなるとともに、塗料として使用する場合
あるいは固化する場合に、配向性をもって配列しにくく
なる。
と、厚さが５μｍを超えると、塗料用フィラーとして使
用する場合、塗膜の平滑度が悪くなり、実質アスペクト
比が小さくなるので好ましくない。また、短径が５μｍ
以下では、アスペクト比が小さくなり、長径が５００μ
ｍを超えると、塗膜の強度が劣化するので好ましくな
い。更に、アスペクト比が５未満だと、粉末自身の反磁
場係数が大きくなるとともに、塗料として使用する場合
あるいは固化する場合に、配向性をもって配列しにくく
なる。
【００１９】更に、組織中における微細結晶の量を限定
した理由について述べると、微細結晶が体積率で９０％
以下の場合、微細結晶粒以外の部分は非晶質相であり、
非晶質金属はインバー効果により優れた軟磁気特性を示
さないので、全体として軟磁気特性が低下し、好ましく
ない。
した理由について述べると、微細結晶が体積率で９０％
以下の場合、微細結晶粒以外の部分は非晶質相であり、
非晶質金属はインバー効果により優れた軟磁気特性を示
さないので、全体として軟磁気特性が低下し、好ましく
ない。
【００２０】なお、本発明の好ましい態様では、前記微
細結晶は、ｂｃｃ構造を有するＦｅ固溶体からなる。
細結晶は、ｂｃｃ構造を有するＦｅ固溶体からなる。
【００２１】本発明の製造法において、得られた非晶質
粉末の熱処理温度を限定した理由について述べると、熱
処理温度が４５０℃未満では、結晶質相の量が体積率で
９０％以下になり、また、７００℃を超えると、ｂｃｃ
構造のＦｅ固溶体が分解し、粗大な金属間化合物が析出
し、軟磁気特性の劣化を起こすので好ましくない。
粉末の熱処理温度を限定した理由について述べると、熱
処理温度が４５０℃未満では、結晶質相の量が体積率で
９０％以下になり、また、７００℃を超えると、ｂｃｃ
構造のＦｅ固溶体が分解し、粗大な金属間化合物が析出
し、軟磁気特性の劣化を起こすので好ましくない。
【００２２】本発明の磁気シールド塗料は、塗料用樹脂
成分と、前記扁平状Ｆｅ基軟磁性合金粉末とを含有する
ものであればよいが、良好な磁気シールド特性を付与す
るとともに、塗料としての特性を損なわないようにする
ため、扁平状Ｆｅ基軟磁性合金粉末の配合量は、１５〜
３５体積％とすることが好ましい。
成分と、前記扁平状Ｆｅ基軟磁性合金粉末とを含有する
ものであればよいが、良好な磁気シールド特性を付与す
るとともに、塗料としての特性を損なわないようにする
ため、扁平状Ｆｅ基軟磁性合金粉末の配合量は、１５〜
３５体積％とすることが好ましい。
【００２３】塗料用樹脂成分としては、一般的に塗料に
使用される樹脂であればよく、例えば、塩化ビニル、酢
酸ビニル、アクリル、ポリウレタン、エポキシ、ポリエ
ステルなど、各種の樹脂を使用できる。また、塗料用樹
脂成分と、上記合金粉末の他に、必要に応じて、溶剤、
硬化剤、顔料、増粘剤、分散剤、安定剤など、通常の塗
料に用いられる各種添加剤を添加してもよい。
使用される樹脂であればよく、例えば、塩化ビニル、酢
酸ビニル、アクリル、ポリウレタン、エポキシ、ポリエ
ステルなど、各種の樹脂を使用できる。また、塗料用樹
脂成分と、上記合金粉末の他に、必要に応じて、溶剤、
硬化剤、顔料、増粘剤、分散剤、安定剤など、通常の塗
料に用いられる各種添加剤を添加してもよい。
【００２４】本発明の扁平状Ｆｅ基軟磁性合金粉末は、
磁気シールド塗料だけでなく、例えばプラスチックなど
に添加して、磁気シールド特性を有するシート、カバ
ー、ハウジングなどを作るのに利用することもできる。
更に、この粉末を適当な樹脂バインダーで固化すること
により、コア材料などを作ることもできる。
磁気シールド塗料だけでなく、例えばプラスチックなど
に添加して、磁気シールド特性を有するシート、カバ
ー、ハウジングなどを作るのに利用することもできる。
更に、この粉末を適当な樹脂バインダーで固化すること
により、コア材料などを作ることもできる。
【００２５】
【作用】本発明の扁平状Ｆｅ基軟磁性合金粉末は、前記
(1) 又は(2) の一般式で示される組成からなり、少なく
とも体積率で９０％以上が、平均結晶粒径５０ｎｍ以下
の微細結晶からなる組織を有するので、軟磁気特性に優
れるとともに、高透磁率を有し、飽和磁束密度が大き
い。このため、優れた磁気シールド特性を有しており、
磁気シールド材料として各種の用途に利用することがで
きる。
(1) 又は(2) の一般式で示される組成からなり、少なく
とも体積率で９０％以上が、平均結晶粒径５０ｎｍ以下
の微細結晶からなる組織を有するので、軟磁気特性に優
れるとともに、高透磁率を有し、飽和磁束密度が大き
い。このため、優れた磁気シールド特性を有しており、
磁気シールド材料として各種の用途に利用することがで
きる。
【００２６】また、厚さ５μｍ以下、アスペクト比５以
上、短径５μｍ以上、長径５００μｍ以下の形状を有す
るので、例えば磁気シールド塗料のフィラーとして利用
したとき、塗料の平滑性や強度を損なうことがなく、粉
末が良好に配向して磁気シールド特性を向上させること
ができる。
上、短径５μｍ以上、長径５００μｍ以下の形状を有す
るので、例えば磁気シールド塗料のフィラーとして利用
したとき、塗料の平滑性や強度を損なうことがなく、粉
末が良好に配向して磁気シールド特性を向上させること
ができる。
【００２７】一方、本発明の製造法によれば、前述した
ような形状を有する粉末を工業的に効率よく製造するこ
とができる。また、急冷凝固により作製した非晶質粉末
を、４５０〜７００℃の温度範囲で熱処理することによ
り、前述したような微細結晶質の組織を有する粉末を効
率よく製造することができる。
ような形状を有する粉末を工業的に効率よく製造するこ
とができる。また、急冷凝固により作製した非晶質粉末
を、４５０〜７００℃の温度範囲で熱処理することによ
り、前述したような微細結晶質の組織を有する粉末を効
率よく製造することができる。
【００２８】本発明の磁気シールド塗料によれば、前記
扁平状Ｆｅ基軟磁性合金粉末を含むことにより、平滑性
や強度を損なうことなく、優れた磁気シールド特性を有
する塗膜が得られる。また、磁気シールドを必要とされ
る部分に塗布するだけで、磁気シールドを施すことがで
きる。
扁平状Ｆｅ基軟磁性合金粉末を含むことにより、平滑性
や強度を損なうことなく、優れた磁気シールド特性を有
する塗膜が得られる。また、磁気シールドを必要とされ
る部分に塗布するだけで、磁気シールドを施すことがで
きる。
【００２９】
【実施例】図１には、本発明の合金粉末を製造するため
の装置の一例が示されている。すなわち、ルツボにて溶
融された合金の溶湯１を流出するノズル２が設置されて
おり、落下する溶湯１に対して高圧の噴射ガスを吹き付
ける噴霧化ノズル３が設置されている。噴霧化ノズル３
はノズル２を囲むように例えば円形に配置され、多数の
噴出口から溶湯１の流れに向けて高速ガスを噴出する構
造となっている。ノズル２の下方には、円錘型の回転冷
却体４がその回転軸をノズル２の直下からやや横にずら
して配置されている。
の装置の一例が示されている。すなわち、ルツボにて溶
融された合金の溶湯１を流出するノズル２が設置されて
おり、落下する溶湯１に対して高圧の噴射ガスを吹き付
ける噴霧化ノズル３が設置されている。噴霧化ノズル３
はノズル２を囲むように例えば円形に配置され、多数の
噴出口から溶湯１の流れに向けて高速ガスを噴出する構
造となっている。ノズル２の下方には、円錘型の回転冷
却体４がその回転軸をノズル２の直下からやや横にずら
して配置されている。
【００３０】したがって、ノズル２から流出し落下する
溶湯１の流れに対して、噴霧化ノズル３から高圧の噴出
ガスが吹き付けられ、これによって溶湯１の液滴５が形
成される。この液滴５は、下方に向けて広がりながら飛
散し、回転冷却体４の円錐面に衝突し急冷凝固し、扁平
化された合金粉末６が形成される。
溶湯１の流れに対して、噴霧化ノズル３から高圧の噴出
ガスが吹き付けられ、これによって溶湯１の液滴５が形
成される。この液滴５は、下方に向けて広がりながら飛
散し、回転冷却体４の円錐面に衝突し急冷凝固し、扁平
化された合金粉末６が形成される。
【００３１】この場合、噴霧化ノズル３からの噴射ガス
圧は、好ましくは３０ｋｇ／ｃｍ2以上とされる。ま
た、噴射ガスとしては、例えばアルゴン、ヘリウム、窒
素、あるいはそれらの混合ガスなど、各種のものが使用
可能である。更に、回転冷却体４は、例えば水冷などの
手段によって５０℃以下に冷却されることが好ましく、
回転数は２０００〜１００００ｒｐｍとされることが好
ましい。
圧は、好ましくは３０ｋｇ／ｃｍ2以上とされる。ま
た、噴射ガスとしては、例えばアルゴン、ヘリウム、窒
素、あるいはそれらの混合ガスなど、各種のものが使用
可能である。更に、回転冷却体４は、例えば水冷などの
手段によって５０℃以下に冷却されることが好ましく、
回転数は２０００〜１００００ｒｐｍとされることが好
ましい。
【００３２】以下、実験例により更に具体的に説明を行
う。 （１）合金粉末の作製 図１に示した装置を用い、表１（後に記載する）示す試
料Ｎｏ．１〜１０の組成の合金をそれぞれルツボに入
れ、１３００℃で溶融させ溶湯とした。この溶湯１をノ
ズル２から流出滴下させ、この溶湯１に対して噴霧化ノ
ズル３よりアルゴンガスを１００ｋｇ／ｃｍ2 の圧力で
吹き付けて液滴５を形成し、この液滴５をロール径２０
０ｍｍ、円錘角度９０度、回転数７２００ｒｐｍの回転
冷却体４に衝突させ、小判形状の扁平状粉末６を得た。
う。 （１）合金粉末の作製 図１に示した装置を用い、表１（後に記載する）示す試
料Ｎｏ．１〜１０の組成の合金をそれぞれルツボに入
れ、１３００℃で溶融させ溶湯とした。この溶湯１をノ
ズル２から流出滴下させ、この溶湯１に対して噴霧化ノ
ズル３よりアルゴンガスを１００ｋｇ／ｃｍ2 の圧力で
吹き付けて液滴５を形成し、この液滴５をロール径２０
０ｍｍ、円錘角度９０度、回転数７２００ｒｐｍの回転
冷却体４に衝突させ、小判形状の扁平状粉末６を得た。
【００３３】上記方法で得られたそれぞれの組成の合金
粉末を分級して、表２（後に記載する）に示すような形
状特性を有するものを分取した。なお、本発明の厚さ５
μｍ以下、短径５μｍ以上、長径５００μｍ以下、アス
ペクト比５以上である粉末の収率は、何れも９５％以上
を超えていた。
粉末を分級して、表２（後に記載する）に示すような形
状特性を有するものを分取した。なお、本発明の厚さ５
μｍ以下、短径５μｍ以上、長径５００μｍ以下、アス
ペクト比５以上である粉末の収率は、何れも９５％以上
を超えていた。
【００３４】（２）粉末の熱処理 試料Ｎｏ．３の合金を用いて得られた粉末については、
表３（後に記載する）に示すように、各種の温度及び各
種の時間で熱処理を真空中で行い、組織、結晶粒サイ
ズ、またこの粉末の固化により作製したコアの磁気特性
を調べた。
表３（後に記載する）に示すように、各種の温度及び各
種の時間で熱処理を真空中で行い、組織、結晶粒サイ
ズ、またこの粉末の固化により作製したコアの磁気特性
を調べた。
【００３５】（３）塗装テスト 塗料用樹脂成分としてアクリル樹脂８５体積％、上記で
得られたそれぞれの粉末１５体積％を混合して塗料を作
製した。そして、厚さ２ｍｍ、幅５０ｍｍ、長さ１５０
ｍｍの銅板を用意し、トリクレン中で超音波洗浄し、上
記で調製したそれぞれの塗料を塗膜厚さが１００μｍ前
後になるように刷毛塗りした。乾燥後、塗膜状態を観察
した。この結果を表２に示す。
得られたそれぞれの粉末１５体積％を混合して塗料を作
製した。そして、厚さ２ｍｍ、幅５０ｍｍ、長さ１５０
ｍｍの銅板を用意し、トリクレン中で超音波洗浄し、上
記で調製したそれぞれの塗料を塗膜厚さが１００μｍ前
後になるように刷毛塗りした。乾燥後、塗膜状態を観察
した。この結果を表２に示す。
【００３６】表２の結果から、厚さ５μｍ以下、短径５
μｍ以上、長径５００μｍ以下、アスペクト比５以上で
ある粉末を含有する塗料が好ましいことがわかる。
μｍ以上、長径５００μｍ以下、アスペクト比５以上で
ある粉末を含有する塗料が好ましいことがわかる。
【００３７】（４）粉末の固化 樹脂バインダとしてフェノール樹脂３０体積％と、上記
で得られたそれぞれの粉末７０体積％とを混合し、１５
０℃、１００ｋｇ／ｃｍ2 の圧力で１０分間ホットプレ
スすることにより、外径３０ｍｍ、内径１８ｍｍ、厚さ
５ｍｍのコアを作製し、磁気特性を測定した。この結果
を表３に示す。
で得られたそれぞれの粉末７０体積％とを混合し、１５
０℃、１００ｋｇ／ｃｍ2 の圧力で１０分間ホットプレ
スすることにより、外径３０ｍｍ、内径１８ｍｍ、厚さ
５ｍｍのコアを作製し、磁気特性を測定した。この結果
を表３に示す。
【００３８】表３の結果から、結晶粒径が２５μｍ以下
で、ｂｃｃ構造からなる試料Ｎｏ．１、２、３−、３
−、３−、４、５（実施例品）は、アモルファスか
らなる試料Ｎｏ．３−，１６（比較例品）に比べて、
飽和磁束密度が大きく、透磁率が高いことがわかる。ま
た、高温で熱処理したことにより、金属間化合物が形成
された試料Ｎｏ．３−（比較例品）は、透磁率が低下
することがわかる。
で、ｂｃｃ構造からなる試料Ｎｏ．１、２、３−、３
−、３−、４、５（実施例品）は、アモルファスか
らなる試料Ｎｏ．３−，１６（比較例品）に比べて、
飽和磁束密度が大きく、透磁率が高いことがわかる。ま
た、高温で熱処理したことにより、金属間化合物が形成
された試料Ｎｏ．３−（比較例品）は、透磁率が低下
することがわかる。
【００３９】
【表１】
【００４０】
【表２】
【００４１】
【表３】
【００４２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
特定組成の合金の溶融をガス噴霧して液滴にし、この液
滴を円錐型又はホーン型回転冷却体に衝突させることに
より、特定形状に粉末化するとともに急冷効果により非
晶質化させ、この粉末を特定温度で熱処理することによ
り、特定の組成からなる微細結晶組織を有する扁平状Ｆ
ｅ基軟磁性合金粉末を得ることができる。この粉末は、
軟磁気特性に優れ、高透磁率を有し、かつ、飽和磁束密
度が大きいので、優れた磁気シールド特性を有してお
り、磁気シールド材料として各種の用途に利用すること
ができる。また、特定の形状特性を有するので、塗料用
フィラーとして使用したとき、塗膜の状態を良好に維持
しつつ、リーフィング現象により配向性をもって配列さ
せることができ、透磁率を上げることができる。また、
この粉末を使ってコアを作製した場合も、同様に粉末が
配向性をもって配列するため、従来の球状粉末を使用し
た場合に比べて透磁率を上げることができる。
特定組成の合金の溶融をガス噴霧して液滴にし、この液
滴を円錐型又はホーン型回転冷却体に衝突させることに
より、特定形状に粉末化するとともに急冷効果により非
晶質化させ、この粉末を特定温度で熱処理することによ
り、特定の組成からなる微細結晶組織を有する扁平状Ｆ
ｅ基軟磁性合金粉末を得ることができる。この粉末は、
軟磁気特性に優れ、高透磁率を有し、かつ、飽和磁束密
度が大きいので、優れた磁気シールド特性を有してお
り、磁気シールド材料として各種の用途に利用すること
ができる。また、特定の形状特性を有するので、塗料用
フィラーとして使用したとき、塗膜の状態を良好に維持
しつつ、リーフィング現象により配向性をもって配列さ
せることができ、透磁率を上げることができる。また、
この粉末を使ってコアを作製した場合も、同様に粉末が
配向性をもって配列するため、従来の球状粉末を使用し
た場合に比べて透磁率を上げることができる。
【図１】本発明の合金粉末を製造するための装置の一例
を示す概略断面図である。
を示す概略断面図である。
１ 溶湯 ２ ノズル ３ 噴霧化ノズル ４ 回転冷却体 ５ 液滴 ６ 扁平状合金粉末
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 000010098 アルプス電気株式会社 東京都大田区雪谷大塚町１番７号 (72)発明者 増本 健 宮城県仙台市青葉区上杉３丁目８番22号 (72)発明者 井上 明久 宮城県仙台市青葉区川内無番地川内住宅11 −806 (72)発明者 小口 昌弘 東京都中央区八重洲１丁目９番９号 帝国 ピストンリング株式会社内 (72)発明者 吉沢 克之 東京都中央区八重洲１丁目９番９号 帝国 ピストンリング株式会社内 (72)発明者 鈴木 清策 東京都大田区雪谷大塚町１番７号 アルプ ス電気株式会社内 (72)発明者 牧野 彰宏 東京都大田区雪谷大塚町１番７号 アルプ ス電気株式会社内
Claims (5)
- 【請求項１】 一般式Ｆｅ100-a-b Ｍa Ｂb （但し、Ｍ
はＴｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｎｂ、Ｔａから選ばれる１種又は
２種以上の元素であり、ａ、ｂは原子％で５≦ａ≦１
０、１≦ｂ≦８である。）で示される組成を有し、少な
くとも体積率で９０％以上が、平均結晶粒径５０ｎｍ以
下の微細結晶からなる組織をもち、厚さ５μｍ以下、ア
スペクト比（厚さに対する長径の比）５以上、短径５μ
ｍ以上、長径５００μｍ以下の形状を有することを特徴
とする扁平状Ｆｅ基軟磁性合金粉末。 - 【請求項２】 一般式Ｆｅ100-c-d-e Ｍc Ｂd Ｍ’e
（但し、ＭはＴｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｎｂ、Ｔａから選ばれ
る１種又は２種以上の元素、Ｍ’はＣｕ、Ａｕから選ば
れる１種又は２種の元素であり、ｃ、ｄ、ｅは原子％で
５≦ｃ≦１０、１≦ｂ≦８、１≦ｅ≦３である。）で示
される組成を有し、少なくとも体積率で９０％以上が、
平均結晶粒径５０ｎｍ以下の微細結晶からなる組織をも
ち、厚さ５μｍ以下、アスペクト比（厚さに対する長径
の比）５以上、短径５μｍ以上、長径５００μｍ以下の
形状を有することを特徴とする扁平状Ｆｅ基軟磁性合金
粉末。 - 【請求項３】 前記組織の微細結晶は、ｂｃｃ構造を有
するＦｅ固溶体からなり、前記組織の残部は、非晶質相
からなる請求項１又は２記載の扁平状Ｆｅ基軟磁性合金
粉末。 - 【請求項４】 一般式Ｆｅ100-a-b Ｍa Ｂb （但し、Ｍ
はＴｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｎｂ、Ｔａから選ばれる１種又は
２種以上の元素であり、ａ、ｂは原子％で５≦ａ≦１
０、１≦ｂ≦８である。）、又は、一般式Ｆｅ
100-c-d-e Ｍc Ｂd Ｍ’e （但し、ＭはＴｉ、Ｚｒ、Ｈ
ｆ、Ｎｂ、Ｔａから選ばれる１種又は２種以上の元素、
Ｍ’はＣｕ、Ａｕから選ばれる１種又は２種の元素であ
り、ｃ、ｄ、ｅは原子％で５≦ｃ≦１０、１≦ｂ≦８、
１≦ｅ≦３である。）で示される組成の合金溶湯をノズ
ルから流出させ、この溶湯にガスを噴霧することによっ
て溶湯の液滴を生成させ、この液滴流方向に配置された
円錐型又はホーン型の回転冷却体の表面に、前記液滴を
凝固しないうちに衝突させて急冷凝固させることによ
り、非晶質相からなる粉末を得、この粉末を４５０〜７
００℃の温度範囲で熱処理することを特徴とする扁平状
Ｆｅ基軟磁性合金粉末の製造法。 - 【請求項５】 塗料用樹脂成分と、請求項１、２又は３
記載の扁平状Ｆｅ基軟磁性合金粉末とを含有することを
特徴とする磁気シールド塗料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4129609A JPH05295402A (ja) | 1992-04-22 | 1992-04-22 | 扁平状Ｆｅ基軟磁性合金粉末、その製造法及びそれを含む磁気シールド塗料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4129609A JPH05295402A (ja) | 1992-04-22 | 1992-04-22 | 扁平状Ｆｅ基軟磁性合金粉末、その製造法及びそれを含む磁気シールド塗料 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05295402A true JPH05295402A (ja) | 1993-11-09 |
Family
ID=15013696
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4129609A Pending JPH05295402A (ja) | 1992-04-22 | 1992-04-22 | 扁平状Ｆｅ基軟磁性合金粉末、その製造法及びそれを含む磁気シールド塗料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05295402A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100431745C (zh) * | 2005-05-16 | 2008-11-12 | 钢铁研究总院 | 一种软磁合金粉的制造方法 |
| CN104209509A (zh) * | 2014-08-27 | 2014-12-17 | 镇江宝纳电磁新材料有限公司 | 一种金属软磁微粉精细鳞片化装置 |
| JP2019024076A (ja) * | 2017-07-05 | 2019-02-14 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 軟磁性粉末とその製造方法、および、それを用いた圧粉磁心 |
| US11270821B2 (en) | 2017-07-05 | 2022-03-08 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Soft magnetic powder, method for producing same, and dust core using soft magnetic powder |
-
1992
- 1992-04-22 JP JP4129609A patent/JPH05295402A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100431745C (zh) * | 2005-05-16 | 2008-11-12 | 钢铁研究总院 | 一种软磁合金粉的制造方法 |
| CN104209509A (zh) * | 2014-08-27 | 2014-12-17 | 镇江宝纳电磁新材料有限公司 | 一种金属软磁微粉精细鳞片化装置 |
| JP2019024076A (ja) * | 2017-07-05 | 2019-02-14 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 軟磁性粉末とその製造方法、および、それを用いた圧粉磁心 |
| US11270821B2 (en) | 2017-07-05 | 2022-03-08 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Soft magnetic powder, method for producing same, and dust core using soft magnetic powder |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19990921 |