JPS6360081B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6360081B2 JPS6360081B2 JP58145093A JP14509383A JPS6360081B2 JP S6360081 B2 JPS6360081 B2 JP S6360081B2 JP 58145093 A JP58145093 A JP 58145093A JP 14509383 A JP14509383 A JP 14509383A JP S6360081 B2 JPS6360081 B2 JP S6360081B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- magnetic
- powder
- atmosphere
- silicon
- firing
- Prior art date
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- Expired
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- Powder Metallurgy (AREA)
Description
本発明は、鉄（Fe），珪素（Si），アルミ（Al）
を主成分とする鉄―珪素―アルミ磁性合金を原料
とした圧粉磁心の製造方法に関するものである。 Fe―Si―Al磁性合金は既に公知であり、重量
でSi4〜13％，Al4〜７％，残鉄の組成のものが
透磁率が最も大きくなることが知られている。 従来、Fe―Si―Al磁性合金で構成した圧粉磁
心は、インダクタンス素子として装荷線輪や高周
波磁心に用いられている。しかしながら、高性能
な磁気特性を有するフエライトの出現によつて、
装荷線輪、LCフイルタ用チヨークコイルはフエ
ライトに置き換えられ、また電源用チヨークコイ
ル等には、フエライトや透磁率が高く電力損失の
低いMo―Ni―Feを主成分とするモリブデンパー
マロイ圧粉磁心が用いられ、現在では、Fe―Si
―Al系磁性合金の圧粉磁心はほとんど用いられ
なくなつている。 この理由は、Fe―Si―Al系磁性合金は透磁率
が80（10kHz），電力損失が750kW／m3（25kHz，
2000G）であり、モリブデンパーマロイ圧粉磁心
の透磁率125（10kHz），電力損失550kW／m3（25k
Hz，2000G）に比して磁気特性が悪いことによ
る。 一方で、モリブデンパーマロイの原料であるモ
リブデンやパーマロイの価格が高いので、合金自
身が高価となる欠点があるが、Fe―Si―Alは逆
に廉価である。 従つて、本発明は廉価なFe―Si―Al系磁性合
金からなり、磁気特性を改善した圧粉磁心を製造
する方法を提供することを目的とする。 本発明は、鉄，珪素，アルミを主成分とする磁
性合金粉末を、非酸化性雰囲気で一次焼成した
後、プレス成形し、該成形体を非酸化性雰囲気で
二次焼成することを特徴とした鉄―珪素―アルミ
系磁性合金圧粉磁心の製造方法である。 鉄―珪素―アルミ系磁性合金圧粉磁心の従来の
製造は、原料溶解→鋳塊→焼鈍→粉砕→分級（粒
度調整）→一次焼成（大気中）→バインダ添加→
圧縮成形→二次焼成（大気中）の工程を経て行な
われていた。 本発明は、この従来の工程のうち、二次焼成雰
囲気を非酸化性雰囲気として磁気特性の改善をは
かつたものである。 Fe―Si―Al系合金圧粉磁心については、山本
達治博士著「センダストに関する研究」に詳細な
研究報告が記載されており、その磁気的及び電気
的性質が粒子の大きさ、絶縁物の性質、量、圧力
成形体の焼成（即ち、いわゆる二次焼成）により
著しく変化することが述べられているが、粉末の
一次焼成，成形体の二次焼成雰囲気については言
及されていない。 本発明者は特願57第103842号出願（特公昭62―
21041号）において、粉末を680℃で１時間酸化し
（一次焼成）絶縁皮膜を形成し、これに、バイン
ダーを添加混合後、プレスし、水素中にて700℃，
１時間の二次焼成を行う方法について述べた。し
かし水素ガスは危険で取り扱いに細心の注意を必
要とする。 本発明者は、その後、一次焼成及び二次焼成に
ついて詳細な検討を加えた結果、酸化性雰囲気の
一次焼成，還元性雰囲気の二次焼成の組合わせ以
外でも表２に示すような雰囲気の組合わせで磁気
特性が改善されることを究明した。 以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細に
説明する。 実施例 １ Si9.80wt％Al6.5wt％残鉄の合金粉末を一次焼
成の雰囲気と二次焼成の雰囲気を表１に示すよう
な雰囲気に選び実験した。表の中の数字は試料No.
である。この実験での製造工程は以下の通りであ
る。
を主成分とする鉄―珪素―アルミ磁性合金を原料
とした圧粉磁心の製造方法に関するものである。 Fe―Si―Al磁性合金は既に公知であり、重量
でSi4〜13％，Al4〜７％，残鉄の組成のものが
透磁率が最も大きくなることが知られている。 従来、Fe―Si―Al磁性合金で構成した圧粉磁
心は、インダクタンス素子として装荷線輪や高周
波磁心に用いられている。しかしながら、高性能
な磁気特性を有するフエライトの出現によつて、
装荷線輪、LCフイルタ用チヨークコイルはフエ
ライトに置き換えられ、また電源用チヨークコイ
ル等には、フエライトや透磁率が高く電力損失の
低いMo―Ni―Feを主成分とするモリブデンパー
マロイ圧粉磁心が用いられ、現在では、Fe―Si
―Al系磁性合金の圧粉磁心はほとんど用いられ
なくなつている。 この理由は、Fe―Si―Al系磁性合金は透磁率
が80（10kHz），電力損失が750kW／m3（25kHz，
2000G）であり、モリブデンパーマロイ圧粉磁心
の透磁率125（10kHz），電力損失550kW／m3（25k
Hz，2000G）に比して磁気特性が悪いことによ
る。 一方で、モリブデンパーマロイの原料であるモ
リブデンやパーマロイの価格が高いので、合金自
身が高価となる欠点があるが、Fe―Si―Alは逆
に廉価である。 従つて、本発明は廉価なFe―Si―Al系磁性合
金からなり、磁気特性を改善した圧粉磁心を製造
する方法を提供することを目的とする。 本発明は、鉄，珪素，アルミを主成分とする磁
性合金粉末を、非酸化性雰囲気で一次焼成した
後、プレス成形し、該成形体を非酸化性雰囲気で
二次焼成することを特徴とした鉄―珪素―アルミ
系磁性合金圧粉磁心の製造方法である。 鉄―珪素―アルミ系磁性合金圧粉磁心の従来の
製造は、原料溶解→鋳塊→焼鈍→粉砕→分級（粒
度調整）→一次焼成（大気中）→バインダ添加→
圧縮成形→二次焼成（大気中）の工程を経て行な
われていた。 本発明は、この従来の工程のうち、二次焼成雰
囲気を非酸化性雰囲気として磁気特性の改善をは
かつたものである。 Fe―Si―Al系合金圧粉磁心については、山本
達治博士著「センダストに関する研究」に詳細な
研究報告が記載されており、その磁気的及び電気
的性質が粒子の大きさ、絶縁物の性質、量、圧力
成形体の焼成（即ち、いわゆる二次焼成）により
著しく変化することが述べられているが、粉末の
一次焼成，成形体の二次焼成雰囲気については言
及されていない。 本発明者は特願57第103842号出願（特公昭62―
21041号）において、粉末を680℃で１時間酸化し
（一次焼成）絶縁皮膜を形成し、これに、バイン
ダーを添加混合後、プレスし、水素中にて700℃，
１時間の二次焼成を行う方法について述べた。し
かし水素ガスは危険で取り扱いに細心の注意を必
要とする。 本発明者は、その後、一次焼成及び二次焼成に
ついて詳細な検討を加えた結果、酸化性雰囲気の
一次焼成，還元性雰囲気の二次焼成の組合わせ以
外でも表２に示すような雰囲気の組合わせで磁気
特性が改善されることを究明した。 以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細に
説明する。 実施例 １ Si9.80wt％Al6.5wt％残鉄の合金粉末を一次焼
成の雰囲気と二次焼成の雰囲気を表１に示すよう
な雰囲気に選び実験した。表の中の数字は試料No.
である。この実験での製造工程は以下の通りであ
る。
【表】
Fe―Si―Al合金粉末を700℃で１時間一次焼成
し、これにバインダーとして水ガラス（硅酸ソー
ダ）（JISK14083号）を1.5％添加混合後、
20ton／cm2でプレス成形し、この成形体の二次焼
成を行う。 この実験結果について10kHzでの透磁率μ，電
力損失P.L.（kW／m3）（25kHz，2000G）と二次焼
成温度との関係を第１図、第２図に示した。図
中、１〜１６は、それぞれ表１の試料No.に対応す
る。 実施例 ２ 実施例１と同様に、一次焼成雰囲気と二次焼成
雰囲気を表１に示すように選んで実験を行なつ
た。この実験での製造工程はFe―Si―Al合金粉
末を一次焼成後、これにバインダーとして水ガラ
ス（硅素ソーダーJISK14083号）を1.5％添加混
合後、20ton／m2でプレス成形し、この成形体の
二次焼成を800℃１時間で行なつた。 この実験結果について10kHzでの透磁率μ，電
力損失P.L.（kW／m3）（25kHz，2000G）と一次焼
成温度との関係を第３図および第４図に示した。 第１図から第４図のデータから、実施例１，２
とも、試料No.２，６，７，８，１０，１１，１
２，１４，１５，１６の試料の透磁率、電力損失
が、前述したモリブデンパーマロイ圧粉磁心のそ
れとほぼ同等の値を示し、試料No.１，３，４，
５，９，１３の試料は、透磁率、電力損失の値が
悪くなつている。 以上より粉末の一次焼成雰囲気と成形体の二次
焼成雰囲気によつて、得られる鉄―珪素―アルミ
系磁性合金圧粉磁心の磁気特性は、大きな影響を
うけることが明らかとなつた。 実施例１，２とも試料No.２，６，７，８，１
０，１１，１２，１４，１５，１６の試料が良い
磁気特性を示す原因は、得られた圧粉磁心を構成
している粉末粒子の酸化の度合が非常に低いこと
に基因している。一方、試料No.１，３，４，５，
９，１３では圧粉磁心を構成する粉末粒子が厚い
酸化皮膜でおおわれているため磁気特性が悪くな
つている。 表２に好適な一次焼成及び二次焼成雰囲気の組
合せを示した。
し、これにバインダーとして水ガラス（硅酸ソー
ダ）（JISK14083号）を1.5％添加混合後、
20ton／cm2でプレス成形し、この成形体の二次焼
成を行う。 この実験結果について10kHzでの透磁率μ，電
力損失P.L.（kW／m3）（25kHz，2000G）と二次焼
成温度との関係を第１図、第２図に示した。図
中、１〜１６は、それぞれ表１の試料No.に対応す
る。 実施例 ２ 実施例１と同様に、一次焼成雰囲気と二次焼成
雰囲気を表１に示すように選んで実験を行なつ
た。この実験での製造工程はFe―Si―Al合金粉
末を一次焼成後、これにバインダーとして水ガラ
ス（硅素ソーダーJISK14083号）を1.5％添加混
合後、20ton／m2でプレス成形し、この成形体の
二次焼成を800℃１時間で行なつた。 この実験結果について10kHzでの透磁率μ，電
力損失P.L.（kW／m3）（25kHz，2000G）と一次焼
成温度との関係を第３図および第４図に示した。 第１図から第４図のデータから、実施例１，２
とも、試料No.２，６，７，８，１０，１１，１
２，１４，１５，１６の試料の透磁率、電力損失
が、前述したモリブデンパーマロイ圧粉磁心のそ
れとほぼ同等の値を示し、試料No.１，３，４，
５，９，１３の試料は、透磁率、電力損失の値が
悪くなつている。 以上より粉末の一次焼成雰囲気と成形体の二次
焼成雰囲気によつて、得られる鉄―珪素―アルミ
系磁性合金圧粉磁心の磁気特性は、大きな影響を
うけることが明らかとなつた。 実施例１，２とも試料No.２，６，７，８，１
０，１１，１２，１４，１５，１６の試料が良い
磁気特性を示す原因は、得られた圧粉磁心を構成
している粉末粒子の酸化の度合が非常に低いこと
に基因している。一方、試料No.１，３，４，５，
９，１３では圧粉磁心を構成する粉末粒子が厚い
酸化皮膜でおおわれているため磁気特性が悪くな
つている。 表２に好適な一次焼成及び二次焼成雰囲気の組
合せを示した。
【表】
×：不適
△：適
○：好適
本発明により磁気特性を大幅に改善した鉄―珪
素―アルミ系磁性合金圧粉磁心を広範な条件によ
り製造できることになり量産製造条件を容易に決
定できる。 以上述べた如く、本発明によれば、鉄―珪素―
アルミ系磁性合金あるいは、それらに添加元素が
含まれる磁性合金粉末を非酸化性雰囲気で一次焼
成後プレス成形し、該成形体を非酸化性雰囲気で
二次焼成し製造することにより、従来品に比し、
磁気特性の良好な圧粉磁心を提供し得る。 さらに、製造条件を広範な条件から選択できる
ため、容易にその量産製造条件を決定できる。ま
た、得られる圧粉磁心は、従来のモリブデンパー
マロイ圧粉磁心とほぼ同等の磁気特性を持つ。 従つて、本発明により、得られる圧粉磁心は電
源用チヨークコイル等に好適であり、しかもモリ
ブデンパーマロイ圧粉磁心とほぼ同等の磁気特性
をもつ圧粉磁心を低廉に供給し得る。
△：適
○：好適
本発明により磁気特性を大幅に改善した鉄―珪
素―アルミ系磁性合金圧粉磁心を広範な条件によ
り製造できることになり量産製造条件を容易に決
定できる。 以上述べた如く、本発明によれば、鉄―珪素―
アルミ系磁性合金あるいは、それらに添加元素が
含まれる磁性合金粉末を非酸化性雰囲気で一次焼
成後プレス成形し、該成形体を非酸化性雰囲気で
二次焼成し製造することにより、従来品に比し、
磁気特性の良好な圧粉磁心を提供し得る。 さらに、製造条件を広範な条件から選択できる
ため、容易にその量産製造条件を決定できる。ま
た、得られる圧粉磁心は、従来のモリブデンパー
マロイ圧粉磁心とほぼ同等の磁気特性を持つ。 従つて、本発明により、得られる圧粉磁心は電
源用チヨークコイル等に好適であり、しかもモリ
ブデンパーマロイ圧粉磁心とほぼ同等の磁気特性
をもつ圧粉磁心を低廉に供給し得る。
第１図ａ〜ｄは実施例１における二次焼成温度
と透磁率との関係を示すグラフ、第２図ａ〜ｄは
実施例１における二次焼成温度と電力損失の関係
を示すグラフ、第３図ａ〜ｄは実施例２における
一次焼成温度と透磁率との関係を示すグラフ、第
４図ａ〜ｄは実施例２における一次焼成温度と電
力損失との関係を示すグラフである。 各図において、１〜１６の数字は試料No.を表わ
す。
と透磁率との関係を示すグラフ、第２図ａ〜ｄは
実施例１における二次焼成温度と電力損失の関係
を示すグラフ、第３図ａ〜ｄは実施例２における
一次焼成温度と透磁率との関係を示すグラフ、第
４図ａ〜ｄは実施例２における一次焼成温度と電
力損失との関係を示すグラフである。 各図において、１〜１６の数字は試料No.を表わ
す。
Claims (1)
- １ 鉄、珪素、アルミを主成分とする磁性合金粉
末を、非酸化性雰囲気で一次焼成した後、プレス
成形し、該成形体を非酸化性雰囲気で二次焼成す
ることを特徴とした鉄―珪素―アルミ系磁性合金
圧粉磁心の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14509383A JPS6039102A (ja) | 1983-08-10 | 1983-08-10 | 鉄−珪素−アルミ系磁性合金圧粉磁心の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14509383A JPS6039102A (ja) | 1983-08-10 | 1983-08-10 | 鉄−珪素−アルミ系磁性合金圧粉磁心の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6039102A JPS6039102A (ja) | 1985-02-28 |
| JPS6360081B2 true JPS6360081B2 (ja) | 1988-11-22 |
Family
ID=15377211
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14509383A Granted JPS6039102A (ja) | 1983-08-10 | 1983-08-10 | 鉄−珪素−アルミ系磁性合金圧粉磁心の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6039102A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0750648B2 (ja) * | 1986-04-23 | 1995-05-31 | 日立金属株式会社 | Ｆｅ−Ｓｉ−Ａ１系合金圧粉磁心の製造方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5871302A (ja) * | 1981-10-26 | 1983-04-28 | Kawasaki Steel Corp | 高密度焼結材の製造方法 |
-
1983
- 1983-08-10 JP JP14509383A patent/JPS6039102A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6039102A (ja) | 1985-02-28 |
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