JPH0547541A

JPH0547541A - 磁性コアの製造方法

Info

Publication number: JPH0547541A
Application number: JP3233910A
Authority: JP
Inventors: Eiji Moro; 英治茂呂; Taiji Miyauchi; 泰治宮内
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 1991-08-21
Filing date: 1991-08-21
Publication date: 1993-02-26

Abstract

(57)【要約】（修正有）【構成】好ましくは、メカノフュージョンにより、軟
磁性金属粒子上に高抵抗軟磁性物質の被覆を有するコー
ト粒子を作製し、例えば型枠４、パンチ３、３間にて、
電極２、２を用いて通電してプラズマを発生させ、その
後さらに通電してプラズマ活性化焼結して複合軟磁性材
料を得る。この際、複合軟磁性材料の構成要素である高
抵抗軟磁性物質の組成を変化させたり、その粒子径や被
覆厚を変化させたりする。【効果】高飽和磁束密度、高透磁率、高電気抵抗のコ
アが得られるとともに、コアの用途により、必要とする
任意のコアロス値とすることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複合軟磁性材料による
磁性コアの製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】磁心等の軟磁性材料として、センダス
ト、パーマロイ等の金属軟磁性材料やフェライト等の金
属酸化物軟磁性材料が知られている。

【０００３】金属軟磁性材料は、高い飽和磁束密度と高
い透磁率とを有するが、電気抵抗率が低いため、高周波
数領域では渦電流損失等によるコアロスが大きく、コア
ロスが増大する。このため、高周波数領域での使用が困
難である。

【０００４】また、金属酸化物軟磁性材料は、金属軟磁
性材料に比べ電気抵抗率が高いため、高周波数領域にて
渦電流損失が小さく、コアロスは比較的小さい。しか
し、金属酸化物軟磁性材料は、飽和磁束密度が不十分で
ある。

【０００５】このような事情から、金属軟磁性材料およ
び金属酸化物軟磁性材料の両者の欠点を解消した軟磁性
材料として、飽和磁束密度および透磁率が高く、かつ電
気抵抗率が高い複合軟磁性材料が提案されている。

【０００６】例えば、特開昭５３−９１３９７号公報に
は、金属磁性材料の表面に高透磁率金属酸化物の被膜を
形成した高透磁率材料、特開昭５８−１６４７５３号公
報には、酸化物磁性材料の粉末とＦｅ−Ｎｉ系合金から
なる金属磁性材料の粉末とを混合し、成形した複合磁性
材料、特開昭６４−１３７０５号公報には、平均粒径が
１〜５μm の軟磁性金属磁性粉体と、軟磁性フェライト
とを含み、前記金属磁性粉体の粒子間に軟磁性フェライ
トが充填された状態とすることにより、前記金属磁性粉
体の粒子を相互に独立させ、かつ前記軟磁性フェライト
部分は連続体とするとともに、飽和磁束密度Ｂs を６．
５〜２０kGとした高磁束密度複合磁性材料が、開示され
ている。

【０００７】これら各公報に記載されているものを含
め、従来の複合軟磁性材料の焼結方法としては、ホット
プレス焼結法、真空焼結法、雰囲気焼結法等の常圧焼結
法等を使用している。そして、焼結温度は通常９００〜
１２００℃程度であり、焼結時間は通常１時間以上必要
とされる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかし、高温で１時間
以上保持すると、金属軟磁性材料は、金属酸化物軟磁性
材料の酸素によって酸化され、一方金属酸化物軟磁性材
料は、還元されてしまう。この場合、例えば、還元性雰
囲気中にて焼結を行なっても同様である。

【０００９】このため、金属軟磁性材料および金属酸化
物軟磁性材料それぞれの特徴が失われ、飽和磁束密度お
よび透磁率が高く、かつ電気抵抗率が高い複合軟磁性材
料が実現できない。

【００１０】そこで、本発明者らは、先に特願平３−１
２６８５０号において、軟磁性金属粒子と、高抵抗軟磁
性物質とをプラズマ活性化焼結した複合軟磁性材料を提
案している。

【００１１】より詳細には、軟磁性金属粒子に高抵抗の
軟磁性物質を被覆した後、このコート粒子の集合体をプ
ラズマ中におく。この場合、放電によって発生したガス
イオンおよび電子等の荷電粒子は、コート粒子間の接触
部を衝撃して浄化する。また、接触部における物質の蒸
発も作用して、コート粒子表面には強い衝撃圧が加えら
れる。このため、コート粒子の高抵抗軟磁性物質の内部
エネルギーが増加し、活性化する。

【００１２】従って、焼結時間が短縮し、例えば、５分
間程度で十分に焼結することができる。この結果、軟磁
性金属粒子の酸化および高抵抗軟磁性物質の還元を防止
でき、飽和磁束密度および透磁率が高く、しかも電気抵
抗率が比較的高い複合軟磁性材料が実現する。

【００１３】しかし、コアロスの点で未だ不十分であ
る。より具体的には、コアロスが大き過ぎ、ノイズフィ
ルタのノーマルモードチョークコイル用コア等には適用
可能であるが、コモンモードチョークコイルやトランス
等のコアなどには適用できない。すなわち、コアロスの
小さいものから大きいものまで、用途に応じて自在にコ
アロスの値を制御することができないという欠点があ
る。

【００１４】本発明の目的は、コアロスの値を自在に制
御でき、かつ飽和磁束密度や透磁率の高い磁性コアの製
造方法を提供することにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】このような目的は、下記
（１）〜（８）の本発明によって達成される。（１）軟磁性金属粒子と、高抵抗軟磁性物質とをプラズ
マ活性化焼結した複合軟磁性材料製の磁性コアを製造す
る方法において、前記高抵抗軟磁性物質の組成を変更し
て、コアロスを所望の値とすることを特徴とする磁性コ
アの製造方法。

【００１６】（２）軟磁性金属粒子と、高抵抗軟磁性物
質の粒子とをプラズマ活性化焼結するか、軟磁性金属粒
子に高抵抗軟磁性物質を被覆してプラズマ活性化焼結し
て複合軟磁性材料製の磁性コアを製造する方法におい
て、前記高抵抗軟磁性物質の粒子径および／または被覆
厚さを変更してコアロスを所望の値とすることを特徴と
する磁性コアの製造方法。

【００１７】（３）高抵抗軟磁性物質の組成を変更し
て、コアロスを所望の値とする上記（２）に記載の磁性
コアの製造方法。

【００１８】（４）前記軟磁性金属粒子に、前記高抵抗
軟磁性物質を被覆し、プラズマ活性化焼結する上記
（１）または（３）に記載の磁性コアの製造方法。

【００１９】（５）前記軟磁性金属粒子の平均粒径が５
〜１００μm である上記（１）ないし（４）のいずれか
に記載の磁性コアの製造方法。

【００２０】（６）前記高抵抗軟磁性物質の被覆の厚さ
が、０．０２〜１０μm である上記（１）ないし（４）
のいずれかに記載の磁性コアの製造方法。

【００２１】（７）前記被覆は、粒子間に機械的エネル
ギーを加えるメカノフュージョンによって施される上記
（４）ないし（６）のいずれかに記載の磁性コアの製造
方法。

【００２２】（８）非磁性金属酸化物を介在させた状態
で、前記軟磁性金属粒子と前記高抵抗軟磁性物質とをプ
ラズマ活性化焼結する上記（１）ないし（７）のいずれ
かに記載の磁性コアの製造方法。

【００２３】

【作用】本発明では軟磁性金属粒子と高抵抗軟磁性物質
とをプラズマ活性化焼結した複合軟磁性材料の磁性コア
を得るに際し、高抵抗軟磁性物質の組成を変え、あるい
はこれに加え、またこれにかえ、用いる高抵抗軟磁性物
質の粒子径や被覆厚さを変化させる。高抵抗軟磁性材料
の組成と、軟磁性金属粒子の粒子径等を変化させること
により、渦電流損失が変化し、所望の値のコアロスが得
られる。

【００２４】

【具体的構成】以下本発明の具体的構成を詳細に説明す
る。

【００２５】本発明においては、軟磁性金属粒子に、好
ましくは高抵抗軟磁性物質を被覆した後、プラズマ活性
化焼結して磁性コアを製造する。

【００２６】本発明で用いる高抵抗軟磁性物質は、高抵
抗のもので、しかも焼結によって軟磁気特性が向上する
ものであれば特に制限はない。ここに、高抵抗とは、バ
ルク体で測定した電気抵抗率ρが１０² Ω・cm 程度以上
のことである。なお、ρが１０² Ω・cm 未満では高周波
数領域でのコアロスが大となる。

【００２７】このような高抵抗軟磁性物質としては、各
種軟磁性フェライトや窒化鉄が好ましい。そして、軟磁
性フェライトとしては、例えば、Ｌｉフェライト、Ｍｎ
−Ｚｎフェライト、Ｍｎ−Ｍｇフェライト、Ｎｉ−Ｚｎ
フェライト、Ｃｕ−Ｚｎフェライト、Ｎｉ−Ｃｕ−Ｚｎ
フェライト、Ｍｎ−Ｍｇ−Ｃｕフェライト、Ｍｇ−Ｚｎ
フェライト等が挙げられる。このうち、高周波数特性が
高い点では、Ｎｉ−Ｚｎフェライト、Ｎｉ−Ｃｕ−Ｚｎ
フェライト等のＮｉ系フェライトが好ましい。なお、各
種軟磁性フェライトや窒化鉄等の高抵抗軟磁性物質は、
通常１種のみ用いられるが、場合によっては２種以上併
用してもよい。

【００２８】本発明においては、所望のコアロス値とす
るために、この高抵抗軟磁性物質の組成を選択して磁性
コアを製造する。上記に列挙した軟磁性フェライトのう
ち、Ｍｎ−Ｚｎフェライトでは、２５kHz 、０．１mTで
５００〜２０００kW/m³ 程度が得られる。また、Ｍｇ−
Ｚｎフェライトでは、２５kHz 、０．１mTで１５０〜２
０００kW/m³ 程度のコアロスが得られる。そして、Ｎｉ
−Ｚｎフェライトや、Ｎｉ−Ｃｕ−Ｚｎフェライトでは
２５kHz 、０．１mTで３００〜２０００kW/m³程度のコ
アロスが得られる。表１に各主高抵抗軟磁性物質の組成
を変えた場合に得られるコアロスの範囲を示す。

【００２９】なお、表１においては、波線の前後の組成
量比と、コアロス値とが対応している。このように、一
般にＭｇ−ＺｎフェライトやＮｉ−Ｚｎフェライトで
は、鉄過剰組成となるほどコアロスが減少する。

【００３０】

【表１】

【００３１】用いる高抵抗軟磁性物質原料の平均粒径
は、０．０１〜２μm が好ましい。前記範囲未満では製
造コストが高くなり、しかも粉体が非常に取扱いにく
く、成形が困難となってくる。前記範囲をこえると金属
粒子を被覆する場合、膜厚のコントロールが困難であ
る。また、磁気特性は、バルク焼結体で測定した値で、
飽和磁束密度Ｂs が２〜６kG、保磁力Ｈc が０．１〜５
Oe 、周波数１００kHz での初透磁率μ_i が１０００〜
１００００、電気抵抗率ρが１０² 〜１０⁷Ω・cm 特に
１０⁵ 〜１０⁷ Ω・cm であることが好ましい。

【００３２】本発明では、上記範囲内において、高抵抗
軟磁性物質の粒径、特に平均粒径をかえたり、後述の範
囲内で被覆厚をかえることで、コアロス値を変化させ
る。粒径ないし被覆厚を小さくすると、一般にコアロス
値は小さくなり、２倍〜１０倍程度の変化比を得ること
ができる。

【００３３】このような高抵抗軟磁性物質で好ましくは
被覆される金属粒子の材質は、軟磁性金属であれば特に
制限がない。そして、金属単体でも合金でもよく、ある
いは、これらを併用してもよい。なお、軟磁性金属と
は、バルク状態での保磁力Ｈcが０．５ Oe 程度以下の
金属である。

【００３４】好適に用いられる金属としては、遷移金属
または遷移金属を１種以上含む合金であり、例えば、セ
ンダスト等のＦｅ−Ａｌ−Ｓｉ系合金、スーパーセンダ
スト等のＦｅ−Ａｌ−Ｓｉ−Ｎｉ系合金、ＳＯＦＭＡＸ
等のＦｅ−Ｇａ−Ｓｉ系合金、Ｆｅ−Ｓｉ系合金、パー
マロイ、スーパーマロイ等のＦｅ−Ｎｉ系合金、パーメ
ンジュール等のＦｅ−Ｃｏ系合金、ケイ素鉄、Ｆｅ₂
Ｂ、Ｃｏ₃ Ｂ、ＹＦｅ、ＨｆＦｅ₂ 、ＦｅＢｅ₂ 、Ｆｅ
₃ Ｇｅ、Ｆｅ₃ Ｐ、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｐ系合金、Ｆｅ−Ｎｉ
−Ｐ系合金等が挙げられる。

【００３５】そして、これらの軟磁性金属粒子の磁気特
性は、バルク体で測定した値で、飽和磁束密度Ｂs が７
〜１７kG、保磁力Ｈc が０．００２〜０．４ Oe 、直流
での初透磁率μ_i が１００００〜１０００００であるこ
とが好ましい。

【００３６】このような金属や合金を用いることによ
り、高い飽和磁束密度等の優れた軟磁気特性が得られ
る。

【００３７】また、用いられる軟磁性金属粒子の平均粒
径は、５〜１００μmが好ましい。前記範囲未満では金
属が酸化しやすいため、磁気特性が劣化しやすい。前記
範囲をこえると金属粒子内での渦電流損失が大きくな
り、高周波数領域で透磁率の低下が大きくなる。なお、
平均粒径は、レーザ散乱法によって測定した粒径のヒス
トグラム中、粒径の小さい方からの粒子の重量が、総重
量の５０％に達する５０％粒径Ｄ₅₀である。このような
軟磁性金属粒子の粒子径、特にその平均粒子径を変化さ
せてもコアロスは変化する。

【００３８】本発明ではこれらの軟磁性金属粒子と高抵
抗軟磁性物質とを互いに混合してプラズマ活性化焼結し
てもよいが、予め軟磁性金属粒子に高抵抗軟磁性物質を
被覆してプラズマ活性化焼結をすることが好ましい。軟
磁性金属粒子に、高抵抗軟磁性物質を被覆する方法には
特に制限がなく、例えば、メカノフュージョン、無電解
メッキ、共沈法、ＭＯ−ＣＶＤ法等はいずれも使用可能
である。

【００３９】これらのうち、被覆条件や、粒子の形状等
を制御でき、作業が用意であり、しかも均質かつ均一な
連続膜が被覆でき、膜厚のコントロールが容易な点で、
メカノフュージョンが好適である。メカノフュージョン
にて被覆を行なう場合、粒子状の軟磁性フェライトは、
例えば共沈法にて製造すればよい。

【００４０】この場合、メカノフュージョンとは、複数
の異なる素材粒子間に、所定の機械的エネルギー、特に
機械的歪力を加えてメカノケミカル的な反応を起こさせ
る技術のことである。

【００４１】このような機械的な歪力を印加する装置と
しては、例えば、特開昭６３−４２７２８号公報等に記
載されているような粉粒体処理装置があり、具体的に
は、ホソカワミクロン社製のメカノフュージョンシステ
ムや奈良機械製作所社製ハイブリダイゼーションシステ
ム等が好適である。

【００４２】これらのメカノフュージョン被覆装置７
は、例えば図２に示されるように、粉体を入れたケーシ
ング８を高速回転させて、粉体層６をその内周面８１に
形成するとともに、摩擦片９１、かき取り片９５をケー
シング４と相対回転させ、ケーシング８の内周面８１に
て、粉体層６に、摩擦片９１により圧縮や摩擦をかけ、
同時にかき取り片９５により、かき取りや分散や攪拌を
行なうものである。

【００４３】この場合、上記の装置にて、混合時間は２
０〜４０分程度、ケーシング８の回転数は８００〜２０
００rpm 程度、温度は１５〜７０℃程度とし、その他の
条件は通常のものとすればよい。

【００４４】軟磁性金属粒子の表面を被覆する高抵抗軟
磁性物質層の被覆厚みは通常０．０２〜１０μm 、好ま
しくは０．１〜５μm 程度とする。そして、この被覆厚
みを管理することによって、前述のとおりコアロスを制
御する。この場合、前記のとおり、被覆厚を小さくする
ほどコアロスが減少し、１０倍程度までの変化比が得ら
れる。

【００４５】上記の軟磁性金属粒子と、高抵抗軟磁性物
質の間には非磁性金属酸化物を介在させることが好まし
い。

【００４６】後述のプラズマ活性化焼結に際して、軟磁
性金属粒子と金属酸化物等の高抵抗軟磁性物質との反応
は抑えられるが、完全には反応を抑えることができな
い。例えばセンダストとフェライトでは、反応の結果Ａ
ｌ₂ Ｏ₃ 等が生成する。そして、この反応によってコア
ロスが増大する。そこで軟磁性金属粒子に予め非磁性金
属酸化物を好ましくは被覆し、この軟磁性金属粒子と高
抵抗軟磁性物質とをプラズマ活性化焼結することによ
り、軟磁性金属材料と、高抵抗軟磁性物質との反応をよ
り一層抑え、コアロスを小さくする。特に、コアロスが
小さいコアが必要とされる場合は、非磁性金属酸化物を
介在させると有利である。

【００４７】用いる非磁性金属酸化物としては、軟磁性
金属粒子と高抵抗軟磁性物質の反応を抑えることができ
るものならば種々のものが使用可能であるが、６００〜
１０００℃での酸化物生成自由エネルギーが８５０kJ/モ
ル以下のものが好ましい。このような非磁性金属酸化物
としてはγ−Ａｌ₂ Ｏ₃ 、Ｙ₂ Ｏ₃ 、ＭｇＯ、ＺｒＯ
₂ 、ＣａＯ、ＴｉＯ₂ 等、特にα−Ａｌ₂ Ｏ₃ 、Ｙ₂ Ｏ
₃ が好ましい。

【００４８】また、非磁性金属酸化物の被覆厚は０．０
２〜１μm とすることが好ましい。非磁性金属酸化物被
覆が薄すぎるとその実効がなくなってくる。また厚すぎ
ると磁気特性が低下してくる。

【００４９】軟磁性金属粒子に、このような非磁性金属
酸化物を被覆する方法には特に制限はなく、メカノフュ
ージョン、無電解メッキ、共沈法、Ｍｏ−ＣＶＤ法、ス
パッタリング、蒸着等はいずれも使用可能であるが、特
に前述のメカノフュージョンが好ましい。

【００５０】なお、用いる非金属酸化物粒子の平均粒径
は、０．０２〜１μm程度であることが好ましい。

【００５１】本発明では、好ましくは非磁性金属酸化物
を介在させたこれらコート粒子を用い、プラズマ活性化
焼結を行なって、軟磁性金属粒子間ないし表面に、前記
高抵抗軟磁性物質の介在層を形成し、本発明の複合軟磁
性材料を得る。

【００５２】プラズマ活性化焼結では、軟磁性金属粒子
に高抵抗軟磁性物質を被覆したコート粒子の集合体をプ
ラズマ中におき、コート粒子を活性化させた後、焼結を
行なう。

【００５３】この場合、プラズマ発生方式、用いるプラ
ズマ活性化焼結装置等に特に制限はないが、好適例とし
て、第１図に示されるプラズマ活性化焼結装置１を用い
て説明する。

【００５４】まず、装置１の型枠４内のパンチ３、３間
に、前記のコート粒子５を入れる。次いでパンチ３、３
にてプレスし、真空中にて、電極２、２間に電流を流し
てプラズマを発生させた後、通電電流を流して焼結す
る。なお、プラズマ発生電流には、通常、パルス幅２０
×１０^-3〜９００×１０^-3秒程度のパルス電流を使用す
る。

【００５５】より詳細なメカニズムは下記のとおりであ
る。

【００５６】電極２、２間に印加したパルス電圧が所定
の値に達すると電極とコート粒子の接触面およびコート
粒子相互の接触面は絶縁破壊を起こし放電を行なう。こ
のときコート粒子は、陰極から飛び出した電子と、陽極
で発生したイオン衝撃とによって表面は十分に浄化され
る。また、スパークによる放電衝撃圧力が粒子に加わ
る。そして、この放電衝撃圧力は粒子に歪を与え、原子
の拡散速度を助長する。

【００５７】後続の通電電流によるジュール熱は、接触
点を中心に広がり、コート粒子の高抵抗軟磁性物質を塑
性変形しやすくする。特に、接触部の原子は活性化され
移動しやすい状態にあるため、コート粒子に２００〜５
００kg/cm²程度の圧力を加えただけで粒子間隙は接近
し、原子は拡散を始める。

【００５８】また、電界が存在するため、金属イオンは
電気的にも容易に移動する。

【００５９】この結果焼結時間が短縮化し、軟磁性金属
粒子の酸化および高抵抗軟磁性物質の還元を防止でき
る。

【００６０】このようなプラズマ活性化焼結における諸
条件は、通常下記のとおりである。プレス圧力：２００〜２５００kg/cm²程度プラズマ発生時間：１〜３分程度プラズマ雰囲気：１０^-3〜１０^-5Torr

【００６１】焼結時の最高温度：６００〜１２００℃程度最高温度での保持時間：１〜１０分程度通電電流：１５００〜３０００Ａ程度

【００６２】なお、以上の説明は、１例であり、このほ
か、雰囲気としては、Ａｒ等の不活性ガス、酸素分圧を
コントロールしたＮ₂ ガス等でもよく、その他の諸条件
も使用する装置、プラズマ発生方式等により適宜選択さ
れる。

【００６３】また、本発明では、上記のように高抵抗軟
磁性物質の被覆を形成した軟磁性金属粒子をプラズマ活
性化焼結することが好ましいが、場合によっては、両粒
子を混合してプラズマ活性化焼結してもよい。

【００６４】このようにして得られた本発明の複合軟磁
性材料は、軟磁性金属粒子の間に、高抵抗軟磁性物質の
層が介在する構造として形成されている。

【００６５】この場合、高抵抗軟磁性物質の介在層と、
軟磁性金属粒子との体積比は１：９９〜３０：７０程度
であることが好ましい。なお、本発明の複合軟磁性材料
中における軟磁性金属粒子の平均粒径は、原料粒子のそ
れと対応し、５〜１００μm程度である。また、非磁性
金属酸化物の介在層を設ける場合、この介在層と軟磁性
金属粒子との体積比は０．１：９９．９〜３０：７０程
度とすることが好ましい。

【００６６】なお、介在層構成成分として、高抵抗軟磁
性物質にかえ、非磁性物質のみを用いる場合には、複合
軟磁性材料の透磁率および飽和磁束密度が磁性物質に比
較して低くなってしまうため、本発明のようにすぐれた
磁気特性を得ることができない。

【００６７】この場合、焼結後の介在層が磁性をもって
いることを確認するには、例えば、電子顕微鏡にてスピ
ンを観測したり、あるいはビッター法等により磁区を観
察したりすればよい。

【００６８】本発明の複合軟磁性材料は、下記に示され
る諸特性を有する。飽和磁束密度Ｂs ：５〜１５kG程度保磁力Ｈc ：０．０５〜０．３ Oe 程度初透磁率μi (100kHz)：５０〜５０００程度電気抵抗率ρ：１０² 〜１０⁷ Ω・cm、特に１０⁵ 〜１
０⁷ Ω・cm程度コアロス(0.1mT25kHz)：５０〜３０００kW/m³ 、特に１
００〜２０００kW/m³、一般に２５０〜１５００kW/m³
程度

【００６９】本発明は、特に高周波用のコモンモードチ
ョークコイルやトランス等、さらにはノーマルモードチ
ョークコイル等のコアの製造に好適でもあり、このほか
各種磁気ヘッド、高精度用ＣＲＴ用コア等として用いる
ことができる。

【００７０】

【実施例】以下、本発明の具体的実施例を示し、本発明
をさらに詳細に説明する。

【００７１】実施例１下記の軟磁性金属粒子と、高抵抗軟磁性物質とを用意し
た。

【００７２】軟磁性金属粒子Ａ組成（重量％）：Ｆｅ₈₅Ｓｉ₁₀Ａｌ₅ Ｂs ：１１kG Ｈc ：０．１ Oe μi （直流）：３００００平均粒径：６１．４μm

【００７３】高抵抗軟磁性物質ＡＮｉ−Ｚｎフェライト（共沈法ＮｉＯ１８モル％、Ｚｎ
Ｏ２０モル％）Ｂs ：３．６kG Ｈc ：１ Oe μi (100kHz)：２０００ ρ：１０⁶ Ω・cm 平均粒径：０．０５μm

【００７４】高抵抗軟磁性物質ＢＮｉ−Ｃｕ−Ｚｎフェライト（共沈法ＮｉＯ１７モル
％、ＣｕＯ１４モル％、ＺｎＯ２１モル％）Ｂs ：２．８kG Ｈc ：１Oe μi (100kHz)：２５００ ρ：１０⁶ Ω・cm 平均粒径：０．０２μm

【００７５】高抵抗軟磁性物質ＣＭｇ−Ｚｎフェライト（共沈法ＭｇＯ２４モル％、Ｚｎ
Ｏ２３モル％）Ｂs ：３．３kG Ｈc ：１．５Oe μi (100kHz)：５００ ρ：２．５×１０³ Ω・cm 平均粒径：０．０４μm

【００７６】高抵抗軟磁性物質ＤＭｎ−Ｚｎフェライト（共沈法ＭｎＯ３５モル％、Ｚｎ
Ｏ１２モル％）Ｂs ：４kG Ｈc ：０．１Oe μi (100kHz)：１００００ ρ：１５Ω・cm 平均粒径：０．０２μm

【００７７】この場合、Ｂs 測定はＶＳＭ、Ｈc 測定は
Ｂ−Ｈトレーサー、μi 測定はＬＣＲメーターを用いて
行なった。そして、ρ測定は四探針法にて行なった。な
お、前記のＢs 、Ｈc 、μi およびρは、それぞれ、バ
ルク体で測定した値であり、高抵抗軟磁性物質の場合
は、焼結後の値である。

【００７８】次いで図２に示される装置にてメカノフュ
ージョンにより、前記の軟磁性金属粒子の表面を高抵抗
軟磁性物質で被覆し、コート粒子を得た。この場合、メ
カノフュージョンに際しては、上記した回転ケーシング
内周面にて、粉体を圧縮およびかきとる方式で行ない、
混合時間３０分、回転数１５００rpmとした。軟磁性金
属粒子と、高抵抗軟磁性物質の重量混合比は１９０：６
とした。

【００７９】この場合、被覆層の厚みは１μm であっ
た。

【００８０】次いで、図１に示されるプラズマ活性化焼
結装置１を用いてプラズマ活性化焼結を行ない、本発明
のコア（サンプルNo. １〜No. ４）を得た。コアサイズ
は、外径１６mm、内径６mm、厚さ４mmのトロイド体とし
た。

【００８１】プラズマ発生方式および焼結条件は下記の
とおりである。

【００８２】プラズマ発生方式：パルス３０msecのパル
ス電流プレス圧力：２０００kg/cm² プラズマ発生時間：１分プラズマ雰囲気：１０^-3Torr 焼結時の最高温度：７００℃ 最高温度での保持時間：１分電流：２０００Ａ焼結雰囲気：５×１０^-5Torr

【００８３】得られたサンプルNo. １〜No. ４の表面の
磁区構造を観察したところ、介在層は磁性を有している
ことが確認された。

【００８４】また、前記のメカノフユージョンによるN
o. １のコート粒子をホットプレス焼結して、比較用の
複合軟磁性材料（サンプルNo. ５）を得た。焼結温度は
１０００℃、保持時間は１時間、圧力は５００Kg/cm²と
した。

【００８５】さらに、前記の軟磁性金属粒子Ａに、膜厚
２μm の水ガラスコートを施し、５t/cm² の圧力にて、
８０℃で加圧して圧粉体（サンプルNo. ６）を得た。

【００８６】これらの複合軟磁性材料に対しＢｓ、Ｈ
ｃ、μｉ、ρおよびコアロスを測定した。結果は表２に
示されるとおりである。

【００８７】

【表２】

【００８８】実施例２実施例１のサンプルNo. １の軟磁性金属粒子Ａへの高抵
抗軟磁性物質Ａの被覆厚を表２に示されるようにかえ、
それ以外は全く同様にしてコアサンプルNo. １１〜No.
１３を得た。ただし、軟磁性金属粒子の平均粒径は２
８．５μm とした。結果を表２に併記する。

【００８９】実施例３実施例１の軟磁性金属粒子Ａ（ただし平均粒径８７μm
）に高抵抗軟磁性物質Ｃの被覆を実施例１と同様に設
けたのち、プラズマ活性化焼結を行って、サンプルNo.
２１を得た。

【００９０】また、予め、軟磁性金属粒子Ａに、同様に
して下記非磁性金属酸化物の被覆を設けてから高抵抗軟
磁性物質の被覆を設け、同様にプラズマ活性化焼結を行
って、サンプルNo. ２２を得た。

【００９１】非磁性金属酸化物 α−アルミナ平均粒径０．２μm

【００９２】結果を表２に示す。

【００９３】以上から本発明の効果が明らかである。な
お、例えば軟磁性金属としてFe_15.5Ni₇₉Mo₅Mn_0.5等、軟
磁性金属粒子や高抵抗磁性物質を種々かえて、サンプル
を製造したところ前記と同等の結果が得られた。

【００９４】

【発明の効果】本発明によれば、高抵抗軟磁性物質の組
成や粒子径や被覆厚を変えることにより、コアロスを自
在に変化させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の複合軟磁性材料の製造に用いるプラズ
マ活性化焼結装置の１例が示される断面図である。

【図２】本発明の複合軟磁性材料の製造に用いるメカノ
フュージョンによる被覆装置の１例が示される断面図で
ある。

【符号の説明】

１プラズマ活性化焼結装置２電極３パンチ４型枠５コート粒子６粉体層７メカノフュージョン被覆装置８ケーシング９１摩擦片９５かき取り片

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｈ０１Ｆ 1/34 Ｚ 7371−5Ｅ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】軟磁性金属粒子と、高抵抗軟磁性物質と
をプラズマ活性化焼結した複合軟磁性材料製の磁性コア
を製造する方法において、前記高抵抗軟磁性物質の組成を変更して、コアロスを所
望の値とすることを特徴とする磁性コアの製造方法。
【請求項２】軟磁性金属粒子と、高抵抗軟磁性物質の
粒子とをプラズマ活性化焼結するか、軟磁性金属粒子に
高抵抗軟磁性物質を被覆してプラズマ活性化焼結して複
合軟磁性材料製の磁性コアを製造する方法において、前記高抵抗軟磁性物質の粒子径および／または被覆厚さ
を変更してコアロスを所望の値とすることを特徴とする
磁性コアの製造方法。
【請求項３】高抵抗軟磁性物質の組成を変更して、コ
アロスを所望の値とする請求項２に記載の磁性コアの製
造方法。
【請求項４】前記軟磁性金属粒子に、前記高抵抗軟磁
性物質を被覆し、プラズマ活性化焼結する請求項１また
は３に記載の磁性コアの製造方法。
【請求項５】前記軟磁性金属粒子の平均粒径が５〜１
００μm である請求項１ないし４のいずれかに記載の磁
性コアの製造方法。
【請求項６】前記高抵抗軟磁性物質の被覆の厚さが、
０．０２〜１０μmである請求項１ないし４のいずれか
に記載の磁性コアの製造方法。
【請求項７】前記被覆は、粒子間に機械的エネルギー
を加えるメカノフュージョンによって施される請求項４
ないし６のいずれかに記載の磁性コアの製造方法。
【請求項８】非磁性金属酸化物を介在させた状態で、
前記軟磁性金属粒子と前記高抵抗軟磁性物質とをプラズ
マ活性化焼結する請求項１ないし７のいずれかに記載の
磁性コアの製造方法。