JPH08236331A - 高周波用圧粉磁心用鉄粉及びその製造方法 - Google Patents

高周波用圧粉磁心用鉄粉及びその製造方法

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JPH08236331A
JPH08236331A JP7033591A JP3359195A JPH08236331A JP H08236331 A JPH08236331 A JP H08236331A JP 7033591 A JP7033591 A JP 7033591A JP 3359195 A JP3359195 A JP 3359195A JP H08236331 A JPH08236331 A JP H08236331A
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JP
Japan
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iron powder
powder
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flattening
ultrafine
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JP7033591A
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Atsushi Hanaki
敦司 花木
Hiroyuki Mitani
宏幸 三谷
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Kobe Steel Ltd
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Kobe Steel Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 水アトマイズ鉄粉を偏平加工した後、該偏平
加工の際に発生した極微粉を除去し、しかる後に残留す
る鉄粉に歪み取り及び還元焼鈍を施す高周波用圧粉磁心
用鉄粉の製造方法、及び、かかる製造方法により得られ
る高周波用圧粉磁心用鉄粉。 【効果】 密度が高く、しかもアスペクト比の小さい鉄
粉が少なくて高い透磁率を有する高周波用圧粉磁心を得
ることが可能である高周波用圧粉磁心用鉄粉が得られ
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、高周波用圧粉磁心用鉄
粉及びその製造方法に関し、詳細には、高周波リアクト
ル等に用いられる高周波用圧粉磁心の原料として用いら
れる鉄粉及びその製造方法に関し、特には、透磁率の高
い高周波用圧粉磁心を得るために好適な鉄粉及びその製
造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、OA機器等の電気製品の発展に関
連し、各種電気機器に電源から流入するノイズを除去す
る必要性が増えてきている。かかるノイズ除去のための
機器の一つとして、高周波ノイズ除去用の圧粉磁心体で
あるノイズフィルターがあり、その原料鉄粉として電解
鉄粉が使用されていたが、電解鉄粉は高価額である等の
問題点がある。そこで、種々検討がなされ、その結果、
高周波リアクトルやノイズフィルター等に用いられる高
周波用圧粉磁心の原料鉄粉として、偏平形状のアトマイ
ズ鉄粉が提案されている(特開昭61-223101 号公報
等)。
【0003】かかる偏平形状のアトマイズ鉄粉は、水ア
トマイズ鉄粉等のアトマイズ鉄粉を振動ボールミル等に
より偏平加工した後、アンモニア分解ガス等の還元雰囲
気中で歪み取り及び還元を兼ねた焼鈍を施すというプロ
セスにより製造される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、電流容量の
大きい大型の圧粉磁心においては、その透磁率が重要な
因子であり、透磁率が大きいほど同一インダクタンスに
おいて形状を小型化でき且つコイル巻き数を減らすこと
ができる。ここで、前者の小型化は磁心の鉄損に起因す
る発熱量を低減できるメリットがあり、後者のコイル巻
き数の低減には鉄損による発熱を小さくでき且つ捲線に
要するコストを低減できるメリットがある。従って、透
磁率の向上は重要な課題となっている。
【0005】本発明は、このような事情に着目してなさ
れたものであって、その目的は、高周波用圧粉磁心の原
料鉄粉として前記従来の偏平形状のアトマイズ鉄粉を用
いて得られる高周波用圧粉磁心の場合に比し、高い透磁
率を有する高周波用圧粉磁心を得ることができる高周波
用圧粉磁心用鉄粉及びその製造方法を提供しようとする
ものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係る高周波用圧粉磁心用鉄粉及びその製造
方法は次のような構成としている。即ち、請求項1記載
の高周波用圧粉磁心用鉄粉は、水アトマイズ鉄粉を偏平
加工してなる鉄粉から偏平加工の際に発生した極微粉を
除去して残留する鉄粉に歪み取り及び還元焼鈍を施して
なることを特徴とする高周波用圧粉磁心用鉄粉である。
請求項2記載の高周波用圧粉磁心用鉄粉は、前記残留す
る鉄粉中の最大長さ25μm 以下の極微粉の占める割合が
10wt%以下である請求項1記載の高周波用圧粉磁心用鉄
粉である。
【0007】請求項3記載の高周波用圧粉磁心用鉄粉の
製造方法は、水アトマイズ鉄粉を偏平加工する第1工程
と、該偏平加工の際に発生した極微粉を除去する第2工
程と、該極微粉の除去後に残留する鉄粉に歪み取りと還
元を兼ねた焼鈍を施す第3工程とを有することを特徴と
する高周波用圧粉磁心用鉄粉の製造方法である。請求項
4記載の高周波用圧粉磁心用鉄粉の製造方法は、前記極
微粉の除去後に残留する鉄粉中の最大長さ25μm 以下の
極微粉の占める割合を10wt%以下にする請求項3記載の
高周波用圧粉磁心用鉄粉の製造方法である。
【0008】
【作用】本発明は、高純度組成が容易に得られる水アト
マイズ鉄粉を原料として種々の工程を経て高周波用圧粉
磁心用鉄粉を製作し、該鉄粉を用いて高周波用圧粉磁心
を製作し、該磁心の性能を調べ、その結果、水アトマイ
ズ鉄粉を偏平加工した後、該偏平加工の際に発生した極
微粉を除去してから残留する鉄粉に歪み取り及び還元焼
鈍を施すようにすると、高い透磁率を有する高周波用圧
粉磁心を得ることができる高周波用圧粉磁心用鉄粉が得
られるという知見を得、かかる知見に基づき完成された
ものである。
【0009】この内容をより詳細に以下説明する。前記
従来の偏平形状のアトマイズ鉄粉の如く、水アトマイズ
鉄粉を偏平加工した後、歪み取り及び還元焼鈍を施すこ
とにより得られる高周波用圧粉磁心用鉄粉においては、
偏平加工の際に発生した極微粉を含有している。
【0010】かかる偏平加工の際に発生する極微粉は、
粒子内に粒界を持たず、単結晶に近いものであり、且つ
粒子表面に硬い鉄酸化物を多く有するため、変形抵抗が
大きく、例えば図1に示す如く、平均粒径が小さくなる
ほど、強度が高く、従って変形抵抗が大きい。そのた
め、偏平加工の際に偏平加工され難い。又、極微粉であ
ること自体に起因して偏平加工され難い。それ故に、偏
平加工の際に発生した極微粉は、アスペクト比が1に近
く、例えば図2に示す如く、粒度で25μm の極微粉はア
スペクト比が1に近い。
【0011】このような極微粉を含有したままの状態の
鉄粉を成形用型に充填し、圧縮して高周波用圧粉磁心に
成形すると、成形の際の圧縮性が低下するので、得られ
る成形体(高周波用圧粉磁心)の密度が低く、該磁心の
内部に多くの磁気的空隙が生じ、そのため該磁心の透磁
率が低下する。又、高周波用圧粉磁心用原料鉄粉の形状
としてアスペクト比が小さい程、個々の粒子にはたらく
反磁界が大きく、そのため高周波用圧粉磁心としての透
磁率が小さくなる。
【0012】これに対し、水アトマイズ鉄粉を偏平加工
した後、該偏平加工の際に発生した極微粉を除去してか
ら残留する鉄粉に歪み取り及び還元焼鈍を施すようにす
ると、上記の如き高周波用圧粉磁心の透磁率低下を引き
起こす極微粉の含有量が少ないか、もしくはかかる極微
粉を殆ど含有しない高周波圧粉磁心用鉄粉となり、そし
て、該鉄粉によれば、密度が高く、しかもアスペクト比
の小さい鉄粉が少なくて高い透磁率を有する高周波用圧
粉磁心を得ることができることがわかった。
【0013】そこで、かかる知見に基づき、本発明に係
る高周波用圧粉磁心用鉄粉は、水アトマイズ鉄粉を偏平
加工してなる鉄粉から偏平加工の際に発生した極微粉を
除去して残留する鉄粉に歪み取り及び還元焼鈍を施して
なることを特徴とする高周波用圧粉磁心用鉄粉としてい
るのである(請求項1記載の高周波用圧粉磁心用鉄
粉)。
【0014】又、本発明に係る高周波用圧粉磁心用鉄粉
の製造方法は、水アトマイズ鉄粉を偏平加工する第1工
程と、該偏平加工の際に発生した極微粉を除去する第2
工程と、該極微粉の除去後に残留する鉄粉に歪み取りと
還元を兼ねた焼鈍を施す第3工程とを有するようにして
いるのである(請求項3記載の高周波用圧粉磁心用鉄粉
の製造方法)。
【0015】ここで、偏平加工の際に発生した極微粉の
除去を、歪み取り及び還元焼鈍の後ではなく、該焼鈍の
前に行うようにしているのは、次の2点の理由による。
第1に、該焼鈍の後に極微粉の除去を行うようにする
と、該焼鈍の際に極微粉が偏平粉のまわりに焼結するた
め、該焼鈍後には極微粉の除去が極めて困難となるから
である。第2に、ヒステリシス損失の原因となる保磁力
を極力小さくするために焼鈍温度を高くして焼鈍する
際、極微粉が除去されずに存在していると、粉末(鉄
粉)全体が焼結固化し、引いては高周波用圧粉磁心の原
料粉(鉄粉)として使用できなくなるからである。
【0016】又、アトマイズ鉄粉には、水によりアトマ
イズしてなる鉄粉(水アトマイズ鉄粉)の他、不活性ガ
スによりアトマイズしてなる鉄粉等があるが、水アトマ
イズ鉄粉を用いるようにしているのは、水アトマイズは
他のアトマイズに比較して製造コストが安いからであ
る。
【0017】本発明において、偏平加工の際に発生した
極微粉には、偏平加工前に水アトマイズ鉄粉に付着して
いた極微粉(水アトマイズ鉄粉)が偏平加工の際に剥が
れて脱落したもの、又は/及び、偏平加工により偏平状
となった鉄粉の縁の部分がちぎれたものがある。これら
極微粉の大きさは、極微粉最長部の長さで45μm 以下の
ものであり、これらは前記の如き高周波用圧粉磁心の透
磁率低下に影響を及ぼすが、小さいものほど該透磁率低
下に影響を及ぼし、45〜35μm のものよりも35〜25μm
のものの方が影響が大きく、特には25μm 以下のものが
大きな透磁率低下の要因となる。
【0018】このような点から、前記極微粉の除去に際
しては、特には25μm 以下のものを除去することが望ま
しい。そして、前記極微粉の除去後に残留する鉄粉中の
最大長さ25μm 以下の極微粉の占める割合を10wt%以下
にすることが望ましい(請求項2記載の高周波用圧粉磁
心用鉄粉、請求項4記載の高周波用圧粉磁心用鉄粉の製
造方法)。そうすると、前記従来の偏平形状のアトマイ
ズ鉄粉の場合に比し、確実に高い透磁率を有する高周波
用圧粉磁心を得ることができる。更には、上記最大長さ
25μm 以下の極微粉の占める割合を7wt%以下にする
と、大幅に透磁率を高めることが可能となる。
【0019】前記偏平加工は、双ロールやボールミル等
を用いて行うことができる。前記極微粉の除去は、偏平
加工後の鉄粉を篩等にて分級する方法により行うことが
できる。
【0020】前記歪み取りと還元を兼ねた焼鈍に際し、
焼鈍温度は700 〜900 ℃とすることが望ましい。それ
は、700 ℃未満とすると、歪みが残留し、引いては高周
波用圧粉磁心の磁気特性(透磁率)が低下する傾向にあ
り、900 ℃超にすると、粉末の焼結が起こり解砕が困難
となる傾向にあるからである。かかる歪み取りと還元を
兼ねた焼鈍は、アンモニア分解ガス等の還元雰囲気中で
加熱する方法により行うことができる。
【0021】
【実施例】表1に示す組成及び粒度分布を有する水アト
マイズ鉄粉に対して、500kg/chの振動ボールミルにより
2時間の偏平加工を行った。該偏平加工後の鉄粉の粒度
分布を表2に示す。次に、該偏平加工後の鉄粉を45μm
の篩にて、(1) 100kg/Hr、(2) 50kg/Hr 、(3) 25kg/Hr
の三条件の処理スピードで分級を行った。各分級後の粒
度分布を表2に示す。
【0022】
【表1】
【0023】
【表2】
【0024】上記分級後の鉄粉に対して、歪み取りと還
元を兼ねた焼鈍として、アンモニア分解ガス中において
900 ℃で30分間加熱する熱処理を施した後、フェザーミ
ルにて解砕した。又、比較のため、前記偏平加工後の鉄
粉(分級せず)に対しても同様の熱処理及び解砕をし
た。
【0025】このようにして得られた高周波用圧粉磁心
用鉄粉に対して、エポキシ樹脂粉末を10体積%混合し、
これを粉末成型プレスにより36Φ×24Φ×5t(mm) のリ
ング状に圧粉密度6.8g/cm3となるように圧粉成型した
後、160 ℃,1時間のキュア処理を行い、固化させ、高
周波用圧粉磁心としての磁気特性評価用サンプルを作製
した。これらサンプルについて、周波数1kHz , 印加磁
界Hm=10〜100 Oe での交流透磁率を測定した。その結
果を図3に示す。図3及び表2から、偏平加工後に鉄粉
の分級をしなかった場合のものに比較し、偏平加工後に
鉄粉の分級をした場合のものは交流透磁率が高く、45〜
25μm 、25μm 以下の極微粉の量が少なくなるに伴って
交流透磁率が向上し、25μm 以下の極微粉の量でみる
と、それが10wt%以下のときに交流透磁率が向上し、特
に、25μm 以下の極微粉の量を10wt%未満にすることに
より交流透磁率を大幅に向上し得ることがわかる。
【0026】
【発明の効果】本発明に係る高周波用圧粉磁心用鉄粉に
よれば、密度が高く、しかもアスペクト比の小さい鉄粉
が少なくて高い透磁率を有する高周波用圧粉磁心を得る
ことができる。又、本発明に係る高周波用圧粉磁心用鉄
粉の製造方法によれば、上記の如き高透磁率を有する高
周波用圧粉磁心を得ることができる高周波用圧粉磁心用
鉄粉を製造し得る。
【図面の簡単な説明】
【図1】 鉄粉についての平均粒径と10%強度との関係
を示す図である。
【図2】 鉄粉についての粒度とアスペクト比との関係
を示す図である。
【図3】 実施例に係る高周波用圧粉磁心についての印
加磁界Hmと交流透磁率との関係を示す図である。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 水アトマイズ鉄粉を偏平加工してなる鉄
    粉から偏平加工の際に発生した極微粉を除去して残留す
    る鉄粉に歪み取り及び還元焼鈍を施してなることを特徴
    とする高周波用圧粉磁心用鉄粉。
  2. 【請求項2】 前記残留する鉄粉中の最大長さ25μm 以
    下の極微粉の占める割合が10wt%以下である請求項1記
    載の高周波用圧粉磁心用鉄粉。
  3. 【請求項3】 水アトマイズ鉄粉を偏平加工する第1工
    程と、該偏平加工の際に発生した極微粉を除去する第2
    工程と、該極微粉の除去後に残留する鉄粉に歪み取りと
    還元を兼ねた焼鈍を施す第3工程とを有することを特徴
    とする高周波用圧粉磁心用鉄粉の製造方法。
  4. 【請求項4】 前記極微粉の除去後に残留する鉄粉中の
    最大長さ25μm 以下の極微粉の占める割合を10wt%以下
    にする請求項3記載の高周波用圧粉磁心用鉄粉の製造方
    法。
JP7033591A 1995-02-22 1995-02-22 高周波用圧粉磁心用鉄粉及びその製造方法 Withdrawn JPH08236331A (ja)

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