JPS6222402A - 非晶質磁性合金粉末とその製造方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明は非晶質磁性合金粉末及びその製造方法に関する
。

〔従来技術とその問題点〕

非晶質磁性合金は高透磁率、低保磁力を有する等のすぐ
れた特性を有するので、最近変圧器、電動機、ヨーク材
その他インダクタンスにおける磁心として、または磁気
ヘッド用材料などとして研究され、また一部実用化され
ている。これらの非晶質合金は、鉄、ニッケル及びコバ
ルトを基本成分とし、半金属元素としてリン、ホウ素、
ケイ素、炭素を用い、必要に応じてチタン、アルミニウ
ム、モリブデン、クロム、タングステン、ジルコニウム
、ニオブ、ハフニウム等を加え、共晶点近傍の組成を有
するように混合し、高温溶融状態から超急冷して得られ
るものである。

一般に、非晶質合金はフィルムとして得られるが、細い
繊維または粉末として得ることもできるフィルムまたは
繊維の場合には粉砕して粉末化する。これから磁心を製
造するにはガラス或いはエポキシ等のバインダーを用い
、比較的高い温度で高圧を印加して圧縮成形する。バイ
ンダーが多祉であると透磁率が低下するので、一般には
少量を用いるが、逆に非晶質金属粒子同志が接触する機
会が多くなるため圧粉体の電気抵抗が小さくなり、渦電
流損失により高周波側で損失が増え、また透磁率も低下
する。またバインダーの爪が少ないと機械的強度が低下
する。

上記の欠陥を克服するために、非晶質合金の表面を酸化
して酸化被膜を形成することが提案されている（特開昭
５９−１７９７２９号及び特開昭６０−２６６０３号）
、このような酸化被膜は非晶質合金粉末を水と共にオー
トクレーブ中に装入し、高温及び水蒸気による高圧下、
酸化雰囲気中で数時間ないし数日間処理して粉末粒子の
表面にＦｅ１０４　、Ｃｏ３０４　、ＮＩＯ等の層を生
成することにより得られる。これにより粉末の成形性が
改善され、透磁率が高くなると報告されている。非晶質
合金の主成分が鉄の場合には酸化被膜はＦ・３０４が主
体である。ところが、周知のようにＦ・３０４は良導体
であるから（Ｃｏ３０４もそうであり、！’ｉｌＯはＮ
ｉｓ＋を生じ易いので一般に導電性である）、圧粉体の
抵抗を十分高くすることができず、高周波側の諸特性の
改善には不十分である。また酸化工程には設備と長時間
を要する。

〔発明の目的〕 本発明の目的は、絶縁性の高い表面被膜を形成した非晶
質磁性合金粉末及びその安価な製造方法を提供すること
にある。

〔発明の構成及び効果の概要〕

本発明は、各粒子の表面に酸化嗣被麟を形成したことを
特徴とする非晶質磁性合金粉末及び無電解めっき法を用
いた銅被膜の形成と酸化による酸化銅被膜への転化とを
特徴とする１：Ｌ方法である。

本発明の粉末は、表面に絶縁性の高い酸１じ銅被膜を有
するから、非晶質合金の特性を安定化して！気中のｒＲ
素による酸化に起因する特性の経時変化を防とすること
ができ、信頼性の高いインダクターを提供することがで
きる。また酸化銅被膜は無電解めつ＠法を用いて銅被覆
を形成し、次いでこれを酸化することより成る単純な工
程を用いて形成できるので、従来のような長時間の処理
を必要としない。また、この粉末は成形性が良いので、
無機、有機のバインダーは用いなくても良く、或いは少
量だけ用いれば良い。従って磁心は高密度磁心とするこ
とができるので高磁束密度を有し、しかも高絶縁性のた
め周波数特性が良くなる。

〔発明の詳細な説明〕

本発明で用いる非晶質磁性合金は公知のいかなる組成の
ものでも良い。すでに述べたように、一般に鉄、ニッケ
ル、コバルトの少なくとも１種を基本成分として用い、
半金属としてリン、炭素、ホウ素、ケイ素の少なくとも
１種を用い、さらに必要に応じてアルミニウム、チタン
、クロム、マンガン、バナジウム、ジルコニウム、モリ
ブデン、銅、ニオブ、タングステン、タリウム、レニウ
ム、白金、金、銀、パラジウム、希土類元素の１種以上
を用いる。好ましい組成は用いる各２元素間の共晶点近
傍にあるものである。この非晶質合金は公知の任意の方
法で溶融状態から超急冷することによりフィルム状また
は粉末状として得ることができる。例えばアトマイズ法
、溶射法、単ロール法、双ロール法等各種の方法で製造
することができる。フィルム状で非晶質合金が得られる
場合には、水素脆化し、或いは他の脆化処理の後粉砕し
て粉末化することができる。

得られた非晶質磁性合金粉末は、本発明に従って粒子表
面に酸化銅被膜を形成される。好ましい酸化銅被膜の形
成方法は、無電解めっきによる金属鋼の析出と、それに
続く酸化処理である。銅は加温状態で短時間のうちに容
易に酸化する。例えば硫酸銅１０〜３０Ｉｌ／ｌ、炭酸
水素す）　＋３ウム又は炭酸ナトリウム５〜ｓｏｌ／ｌ
、酒石酸カリウムナトリウム２０〜１００１／ｌ、水酸
化ナトリウムＳ５〜５５９／ｌ、ホルマリン液２０〜２
００Ｒｔ／ｌより成る無電解めっき液に粉末状非晶質磁
性合金を浸漬し、適宜にかく拌する。これを水洗し、ロ
ータリーキルン中で１５０〜２００℃程度の温度で乾燥
すると、粒子表面の銅は酸化されて３００人〜１μ程度
の酸化銅被膜に転化する。

得られた粉末は表面が酸化鋼で保護されており、絶縁性
が高シ（。従って、各種インダクター、電動機、ヨーク
材として利用できる。すなわち、表面酸化銅を有する非
晶質磁性粉末を所定の磁心形状に圧粉成形する。その際
にバインダーとしてガラスまたは合成樹脂を少量、例え
ば５ｖｔ％程度まで加えても良い。或いは少量の潤滑剤
を加えて圧勝成形性を増大することもでき、この場合に
はバインダーは用いなくても良い。

本発明の磁性粉末は表面酸化銅被膜のため安定性、電気
抵抗性及び成形性が改善される。またこのために磁心の
透磁率も高くでき、さらに高周波特性も改善される。ま
た製造方法は従来よりも単純で短時間であり、コスト低
下を達成しつる。

実施例 原子比で表わして２０７８％−８１９％−Ｂ１３％（結
晶化温度が５１０℃）の組成を有する溶融合金を単ロー
ル法を用いて冷ロール上に吹きつけて超急冷し、厚さ２
５μｍ１幅１Ｑ　Ｑ　ｍｍの非晶質磁性合金の薄板を製
造した。次に、不活性ガス流中で４ＳＯ℃−１時間脆化
処理し、その後粉砕機で粉砕して８０〜１５０メツシユ
の粉末を得た。

硫酸鋼１５１／／ｌ、炭酸水素ナトリウム１０１１／ｌ
　。

酒石酸ナトリウムカリウム５０１／１１水酸化ナトリウ
ム２０１／ｌ、　３７％ホルマリン液１００−／ｌを含
み、ｐＨ１１５及び温度２４℃の無電解めつ金石に上記
粉末を浸漬しかく拌して粒子表面ＩＰ：、銅を析出ビせ
た。次いで水洗した後、回転バレル形乾燥兼熱処理装置
を１５０℃に熱して乾燥粉末を得た。乾燥中に空気中の
酸素により銅の酸化により磁性粉末は黒色の粉末に変っ
た。

こうして得られた粉末に潤滑剤としてフッ素樹脂粉末を
約２ｖｔ％加え、成形金型に装入し、４６０℃、８００
ＭＰａの条件下に３分間圧粉成形して外径２５　ｍｒｎ
　、内径１０　ｍｍ及び厚さ３　ｍｎｓのトロイダル磁
心を得た。これに導線をコイル状に侍き、磁気特性を測
定した。第１図はこの結果を示す。

白磁１は本発明の磁心のμ（透磁率）の周′！ｉ数依存
性を示す。また曲線２は同じ非晶質合金粉末の粒子表面
にＦｅ１０４膜を設けた場合を示す。明らかに本発明の
磁性合金粉末は高周波まで透磁率が変化しないことを示
している。また、本発明の磁性粉末は成形性も良いこと
が分る。また、表面に酸　　ｔ・化ｏＪ質を形成するに
は全体で１時間以内で工程を完了することができるので
非晶質合金粉末自体を酸化する方法よりもはるかに経済
的である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明及び従来の磁性粉末のμ−周波数関係を
示すグラフである。 代理人の氏名　倉　内　基　弘・　　′局遣秋（ＫＨｚ
） 第１図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、粒子表面に銅酸化物被膜を形成した非晶質磁性合金
   粉末。 ２、非晶質磁性合金粉末の粒子表面に無電解めつきによ
   り銅層を形成し、次いで酸化処理することを特徴とする
   非晶質磁性合金粉末の製造方法。