DE112015004097T5 - Magnetischer pulverkern, pulver für magnetische kerne und verfahren zu deren herstellung - Google Patents

Magnetischer pulverkern, pulver für magnetische kerne und verfahren zu deren herstellung Download PDF

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Takeshi Hattori
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Naoki Iwata
Shinjiro SAIGUSA
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Daisuke Okamoto
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Abstract

Eine Aufgabe ist die Bereitstellung eines magnetischen Pulverkerns, dessen spezifischer Widerstand oder Festigkeit hervorragend ist. Der magnetische Pulverkern der vorliegenden Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass er weichmagnetische Partikel, erste Überzugsschichten, welche die Oberflächen der weichmagnetischen Partikel überziehen und Aluminiumnitrid umfassen, und zweite Überzugsschichten aufweist, welche mindestens einen Teil der Oberflächen der ersten Überzugsschichten überziehen und ein niedrigschmelzendes Glas umfassen, dessen Erweichungspunkt niedriger ist als eine Glühtemperatur für die weichmagnetischen Partikel. Die ersten Überzugsschichten, die Aluminiumnitrid umfassen, besitzen eine hervorragende Benetzbarkeit gegenüber dem niedrigschmelzenden Glas, welches die zweiten Überzugsschichten bildet, und unterdrücken eine Diffusion von konstituierenden Elementen zwischen den weichmagnetischen Partikeln und dem niedrigschmelzenden Glas der zweiten Überzugsschichten. Es wird davon ausgegangen, dass der magnetische Pulverkern der vorliegenden Erfindung aufgrund einer solchen synergistischen Wirkung der ersten Überzugsschichten und zweiten Überzugsschichten auf stabile Weise einen höheren spezifischen Widerstand und höhere Festigkeit als der Stand der Technik aufweisen kann.

Description

  • GEBIET DER TECHNIK
  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen magnetischen Pulverkern, dessen volumenspezifischer Widerstandswert (nachstehend einfach als „spezifischer Widerstand” bezeichnet) oder Festigkeit hervorragend ist, ein Pulver für magnetische Kerne, aus dem der magnetische Pulverkern erhältlich ist, und Verfahren zu deren Herstellung.
  • BISHERIGER STAND DER TECHNIK
  • Wir sind umgeben von einer beträchtlichen Anzahl von Produkten, die sich des Elektromagnetismus bedienen, wie etwa Transformatoren, Motoren, Generatoren, Lautsprecher, induktive Heizvorrichtungen und verschiedene Aktuatoren. Viele dieser Produkte verwenden ein magnetisches Wechselfeld und sind üblicherweise mit einem magnetischen Kern (Weichmagnet) in dem magnetischen Wechselfeld versehen, um ein großes magnetisches Wechselfeld lokal und effizient zu erhalten.
  • Magnetische Kerne benötigen nicht nur gute magnetische Eigenschaften in einem magnetischen Wechselfeld, sondern auch einen geringen Hochfrequenzverlust (nachstehend ungeachtet des Materials des magnetischen Kerns als ein „Eisenverlust” bezeichnet), wenn sie in einem magnetischen Wechselfeld verwendet werden. Beispiele für den Eisenverlust beinhalten einen Wirbelstromverlust, Hystereseverlust und Restverlust, von denen der Wirbelstromverlust bedeutend ist und verringert werden sollte, da er mit steigender Frequenz eines magnetischen Wechselfeldes zunimmt.
  • Als derartige magnetische Kerne werden magnetische Pulverkerne erforscht und entwickelt, welche durch Formpressen von weichmagnetischen Partikeln (konstituierenden Partikeln eines Pulvers für magnetische Kerne) erhalten werden, die jeweils mit einer isolierenden Schicht (Film) beschichtet sind. Die magnetischen Pulverkerne werden in verschiedenen elektromagnetischen Vorrichtungen verwendet, um aufgrund der zwischen den weichmagnetischen Partikeln angeordneten isolierenden Schichten einen hohen spezifischen Widerstand, einen niedrigen Eisenverlust und einen hohen Grad an Formfreiheit zu erzielen. In den vergangenen Jahren wurde zur Erweiterung der Verwendungen von magnetischen Pulverkernen das Augenmerk auf die Verbesserung der Festigkeit sowie des spezifischen Widerstands gelegt. Beschreibungen bezüglich solcher magnetischen Pulverkerne finden sich in der nachstehenden Patentliteratur, etc.
  • [Liste der Anführungen]
  • [Patentliteratur]
  • [PTL 1]
    • JP 2003-243215 A
  • [PTL 2]
    • JP 2006-233268 A
  • [PTL 3]
    • JP 2013-171967 A
  • [Kurzfassung der Erfindung]
  • [Technisches Problem]
  • Patentliteratur 1 beschreibt einen magnetischen Pulverkern, umfassend: Fe-Si-basierte weichmagnetische Partikel, die jeweils eine Oberfläche besitzen, auf der eine nitrierte Schicht gebildet ist; und ein isolierendes Bindemittel (Binder), das ein Silikonharz oder dergleichen umfasst. Die nitrierte Schicht umfasst Siliziumnitrid und ist gebildet, um eine Diffusion des isolierenden Materials (wie etwa eines Silikonharzes) in die weichmagnetischen Partikel während des Glühens bei einer hohen Temperatur zu unterdrücken ([0013], etc.). Der magnetische Pulverkern wird beispielsweise durch Mischen und Kneten eines Pulvers von Fe-4Si-3Al (Gew.-%) und eines Silikonharzes zum Erhalten einer Verbindung, Druckbeaufschlagen der Verbindung zur Bildung eines Presslings sowie Erhitzen des Presslings in N2 bei einer Temperatur von 800°C für 30 Minuten zum Durchführen einer Nitrierbehandlung und Glühbehandlung hergestellt ([0019], Probe 15 in Tabelle 1].
  • Im Fall des durch ein solches Herstellungsverfahren erhaltenen magnetischen Pulverkerns sind die Isoliereigenschaften und Bindungsstärke zwischen den weichmagnetischen Partikeln jedoch letzten Endes tendenziell unzureichend, da die Glühtemperatur höher ist als die Wärmebeständigkeitstemperatur des Silikonharzes oder dergleichen als Isoliermaterial. Somit scheint das in Patentliteratur 1 offenbarte Herstellungsverfahren nicht zur Bildung homogener oder gleichmäßiger nitrierter Schichten zwischen den weichmagnetischen Partikeln imstande zu sein.
  • Patentliteratur 2 beschreibt, dass ein in einem Behälter aus SUS 316 (oxidierbaren Behälter) gelagertes gaszerstäubtes Pulver (Fe-Cr-Al) auf 1.000°C an der Luft (stickstoffhaltige Atmosphäre) erhitzt wird, um dadurch ein magnetisches Pulver zu erhalten, welches Partikel umfasst, die jeweils eine mit einem AlN-basierten Film hohen elektrischen Widerstands beschichtete Oberfläche besitzen ([0022], [0023], etc.). Patentliteratur 2 beschreibt auch, dass Cr, welches in dem Pulver enthalten ist, wesentlich für die Bildung des AlN-basierten Films ist, und dass Fe-Nitrid erzeugt wird, wenn Cr nicht enthalten ist ([0011]).
  • Wenn das Fe-Cr-Al-Pulver an der Luft erhitzt wird, wie in Patentliteratur 2, dann wird für gewöhnlich eine gewisse Menge eines Oxidfilms auf der Oberfläche jedes Partikels gebildet und eine homogene Bildung des AlN auf der Oberfläche jedes Partikels ist recht unwahrscheinlich. Es sei darauf hingewiesen, dass Patentliteratur 2 ein Pulver für magnetische Kerne betrifft und keinen konkreten Vorschlag hinsichtlich des spezifischen Widerstands und der Festigkeit des magnetischen Pulverkerns beinhaltet.
  • Patentliteratur 3 beschreibt, dass ein Pressling, der ein gaszerstäubtes Pulver (Fe-6,5 Gew.-% Si) umfasst, welches einer Isolierbehandlung unter Verwendung von SiO2 unterzogen wird, in einer stickstoffhaltigen Atmosphäre durch Mikrowellen erhitzt wird (Glühbehandlung), um dadurch einen magnetischen Pulverkern zu erhalten, der Partikel umfasst, welche jeweils eine mit einem Nitrid überzogene Oberfläche besitzen. Dieses Nitrid ist jedoch anscheinend ein Si-basiertes Nitrid und nicht AlN, was später beschrieben wird, und Gegenstände betreffend ein niedrigschmelzendes Glas sind mitnichten in Patentliteratur 3 beschrieben.
  • Die vorliegende Erfindung wurde in Anbetracht solcher Umstände getätigt, und eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines neuartigen magnetischen Pulverkerns, dessen spezifischer Widerstand und Festigkeit auf stabile Weise verbessert werden können. Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines Verfahrens zur Herstellung eines solchen magnetischen Pulverkerns sowie eines zur Herstellung des magnetischen Pulverkerns geeigneten Pulvers für magnetische Kerne und eines Verfahrens zur Herstellung des Pulvers für magnetische Kerne.
  • [Lösung des Problems]
  • Infolge eingehender Studien zur Lösung der obigen Aufgaben und durch wiederholten Versuch und Irrtum haben die vorliegenden Erfinder neu herausgefunden, dass ein magnetischer Pulverkern, der weichmagnetische Partikel umfasst, welche jeweils eine erste Überzugsschicht aus Aluminiumnitrid und eine zweite Überzugsschicht aus einem niedrigschmelzenden Glas an der Korngrenze aufweisen, auf stabile Weise einen spezifischen Widerstand und eine Festigkeit ausbilden können, die noch hervorragender sind als jene aus dem Stand der Technik. Dank dieser Leistung haben die vorliegenden Erfinder die vorliegende Erfindung vollbracht, wie nachstehend beschrieben wird.
  • «Magnetischer Pulverkern»
  • Der magnetische Pulverkern der vorliegenden Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass er umfasst: weichmagnetische Partikel; eine erste Überzugsschicht, die eine Oberfläche jedes der weichmagnetischen Partikel überzieht und Aluminiumnitrid umfasst; und eine zweite Überzugsschicht, die mindestens einen Teil einer Oberfläche der ersten Überzugsschicht überzieht und ein niedrigschmelzendes Gas mit einem Erweichungspunkt umfasst, der niedriger ist als eine Glühtemperatur für die weichmagnetischen Partikel.
  • Im Fall des pulvermagnetischen Kerns der vorliegenden Erfindung besitzt die erste Überzugsschicht, die Aluminiumnitrid als eine Keramik umfasst (und die als eine „AlN-Schicht” bezeichnet werden kann), hervorragende Isoliereigenschaften und Wärmebeständigkeit. Daher ist es selbst dann, wenn das Hochtemperaturglühen durchgeführt wird, um die Restspannung oder dergleichen zu entfernen, welche während des Formgebens in die weichmagnetischen Partikel eingebracht wird, weniger wahrscheinlich, dass die erste Überzugsschicht beeinträchtigt wird und zu Defekten führt, und sie weist gute Isoliereigenschaften auf, um Kurzschluss zwischen benachbarten weichmagnetischen Partikeln zu verhindern. Falls hypothetischerweise Defekte, wie etwa Risse, in der ersten Überzugsschicht auftreten, können die Isoliereigenschaften zwischen den weichmagnetischen Partikeln durch die zweite Überzugsschicht aufrechterhalten werden, welche ein niedrigschmelzendes Glas umfasst und die Oberfläche der ersten Überzugsschicht überzieht. Somit kann der magnetische Pulverkern der vorliegenden Erfindung aufgrund der synergistischen Wirkung der ersten Überzugsschicht und zweiten Überzugsschicht einen hohen spezifischen Widerstand aufweisen.
  • Überdies besitzt das niedrigschmelzende Glas, das während des Glühens erweicht oder geschmolzen wird, eine gute Benetzungsfähigkeit gegenüber der AlN-Schicht und benetzt die AlN-Schicht gleichmäßig, um sich darauf zu verteilen. Daher kann der magnetische Pulverkern der vorliegenden Erfindung in einem Zustand sein, in dem selbst schmale Lücken zwischen den weichmagnetischen Partikeln (wie etwa Dreifachkreuzungen bzw. „Triple Junctions”) mit dem niedrigschmelzenden Glas gefüllt werden, und das Auftreten von Lufträumen und dergleichen, den Ausgangspunkten für Bruch, ist unwahrscheinlich. Folglich kann die zweite Überzugsschicht, welche ein niedrigschmelzendes Glas umfasst (und auch als eine „niedrigschmelzende Glasschicht” bezeichnet werden kann), im Zusammenspiel mit der ersten Überzugsschicht dahingehend wirken, dass die Isoliereigenschaften zwischen benachbarten weichmagnetischen Partikeln verbessert und benachbarte weichmagnetische Partikel stark miteinander verbunden werden.
  • Somit wirken die erste Überzugsschicht und die zweite Überzugsschicht auf eine synergistische Weise, um es dadurch dem magnetischen Pulverkern der vorliegenden Erfindung zu erlauben, gute magnetische Eigenschaften (wie etwa niedrige Koerzivität und geringen Hystereseverlust) aufzuweisen, während er sowohl den hervorragenden spezifischen Widerstand als auch die hervorragende Festigkeit in hohem Maße besitzt.
  • Im Fall des magnetischen Pulverkerns der vorliegenden Erfindung kommt es, obzwar der Grund nicht bekannt ist, zwischen dem niedrigschmelzenden Glas und den weichmagnetischen Partikeln selbst nach dem Hochtemperaturglühen kaum zur Diffusion jedes konstituierenden Elements. Das heißt, die dazwischen existierende AlN-Schicht wirkt gleich einer Sperrschicht zum Unterdrücken der Beeinträchtigung und Verschlechterung des niedrigschmelzenden Glases. Es hat den Anschein, dass eine solche Wirkung der AlN-Schicht auch zu einer Verbesserung des spezifischen Widerstands und der Festigkeit des magnetischen Pulverkerns beiträgt.
  • «Pulver für magnetische Kerne»
  • Die vorliegende Erfindung kann auch als ein Pulver für magnetische Kerne aufgefasst werden, das sich für die Herstellung des oben beschriebenen magnetischen Pulverkerns eignet. Das heißt, die vorliegende Erfindung kann auch ein Pulver für magnetische Kerne sein, wobei das Pulver dadurch gekennzeichnet ist, dass es umfasst: weichmagnetische Partikel; eine isolierende Schicht (AlN-Schicht), welche eine Oberfläche jedes der weichmagnetischen Partikel überzieht und Aluminiumnitrid umfasst; und ein niedrigschmelzendes Glas, das auf die isolierende Schicht aufgebracht ist und einen Erweichungspunkt besitzt, der niedriger ist als eine Glühtemperatur für die weichmagnetischen Partikel. Dieses Pulver für magnetische Kerne eignet sich für die Herstellung des oben beschriebenen magnetischen Pulverkerns.
  • In der vorliegenden Beschreibung können die weichmagnetischen Partikel, die jeweils mit der isolierenden Schicht (AlN-Schicht) versehen sind, auf der das niedrigschmelzende Glas aufgebracht ist, als „Partikel für magnetische Kerne” bezeichnet werden. Ein Aggregat der Partikel für magnetische Kerne soll das Pulver für magnetische Kerne der vorliegenden Erfindung sein. Die Form, in der das niedrigschmelzende Glas in den Partikeln für magnetische Kerne vorliegt, unterliegt keinen Einschränkungen. Beispielsweise kann das niedrigschmelzende Glas auf der isolierenden Schicht als feine Glaspartikel mit einem kleineren Partikeldurchmesser als jener der weichmagnetischen Partikel aufgebracht sein oder als eine filmartige oder schichtartige Form, welche die isolierende Schicht überzieht. Diese sind auf das Verfahren zur Herstellung eines Pulvers für magnetische Kerne anwendbar.
  • In jedem Fall mag es genügen, dass das niedrigschmelzende Glas erweicht und weiter geschmolzen wird, wenn ein Pressling des Pulvers für magnetische Kerne (magnetischer Pulverkern) geglüht wird, so dass die erste Überzugsschicht, welche Aluminiumnitrid umfasst, gebildet wird, um jedes der weichmagnetischen Partikel zu überziehen, und die zweite Überzugsschicht, welche ein niedrigschmelzendes Glas umfasst, auf der ersten Überzugsschicht gebildet wird.
  • «Verfahren zur Herstellung eines Pulvers für magnetische Kerne»
  • Die vorliegende Erfindung kann auch als ein Verfahren zur Herstellung des obigen Pulvers für magnetische Kerne aufgefasst werden. Das heißt, die vorliegende Erfindung kann auch ein Verfahren zur Herstellung eines Pulvers für magnetische Kerne sein, wobei das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, dass es einen Isolierschichtbildungsschritt des Erhitzens von weichmagnetischen Partikeln auf 800 bis 1.300°C in einer Ausführungsform und 850 bis 1.250°C in einer anderen Ausführungsform in einer Nitrieratmosphäre umfasst, um dadurch eine isolierende Schicht auf einer Oberfläche jedes der weichmagnetischen Partikel zu bilden, wobei die weichmagnetischen Partikel eine mindestens Al enthaltende Eisenlegierung umfassen und die isolierende Schicht Aluminiumnitrid umfasst. Das Herstellungsverfahren der vorliegenden Erfindung kann vorzugsweise ferner einen Glasaufbringschritt des Aufbringens eines niedrigschmelzenden Glases auf die Oberfläche der isolierenden Schicht umfassen, wobei das niedrigschmelzende Glas einen Erweichungspunkt besitzt, der niedriger ist als eine Glühtemperatur für die weichmagnetischen Partikel.
  • «Verfahren zur Herstellung eines magnetischen Pulverkerns»
  • Die vorliegende Erfindung kann nicht nur als der magnetische Pulverkern, sondern auch als ein Verfahren zur Herstellung desselben aufgefasst werden. Das heißt, die vorliegende Erfindung kann ein Verfahren zur Herstellung eines magnetischen Pulverkerns sein, wobei das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, dass es umfasst: einen Füllschritt des Füllens eines Formwerkzeugs mit dem oben beschriebenen Pulver für magnetische Kerne; einen Formgebungsschritt des Formpressens des Pulvers für magnetische Kerne in dem Formwerkzeug; und einen Glühschritt des Glühens eines nach dem Formgebungsschritt erhaltenen Presslings, wobei der magnetische Pulverkern mit seinem hervorragenden spezifischen Widerstand oder seiner hervorragenden Festigkeit erhalten wird.
  • «Sonstiges»
    • (1) Die „Glühtemperatur für die weichmagnetischen Partikel” im Sinne der vorliegenden Erfindung ist konkret eine Erhitzungstemperatur im Glühschritt, der durchgeführt wird, um die Eigenspannung bzw. Restspannung aus dem Pressling zu entfernen, der durch Formpressen des Pulvers für magnetische Kerne erhalten wird. Ein konkreter Wert der Glühtemperatur unterliegt keinen Einschränkungen, vorausgesetzt, dass die Glühtemperatur höher ist als der Erweichungspunkt eines ausgewählten niedrigschmelzenden Glases, doch kann die Glühtemperatur vorzugsweise 650°C oder höher in einer Ausführungsform, 700°C oder höher in einer anderen Ausführungsform, 800°C oder höher in noch einer anderen Ausführungsform und 850°C oder höher in einer weiteren Ausführungsform sein. Andererseits kann der Erweichungspunkt des niedrigschmelzenden Glases vorzugsweise 800°C oder niedriger in einer Ausführungsform, 750°C oder niedriger in einer anderen Ausführungsform und 725°C oder niedriger in einer weiteren Ausführungsform sein. Dagegen kann der Erweichungspunkt vorzugsweise 350°C oder höher in einer Ausführungsform, 375°C oder höher in einer anderen Ausführungsform, 500°C oder höher in noch einer anderen Ausführungsform und 570°C oder höher in einer weiteren Ausführungsform sein. Der „Erweichungspunkt” im Sinne der vorliegenden Erfindung ist eine Temperatur, bei der die Viskosität des erhitzten niedrigschmelzenden Glases im Zuge des Temperaturanstiegs auf 1,0 × 107,5 dPa☐s gelangt. Daher stimmt der Erweichungspunkt im Sinne der vorliegenden Erfindung nicht notwendigerweise mit einem sogenannten Glasübergangspunkt (Tg) überein. Der Erweichungspunkt eines Glases wird in Übereinstimmung mit JIS R3103-1, Viskosität und viskometrische Festpunkte von Glas – Teil 1: Bestimmung des Erweichungspunktes, angegeben.
    • (2) Die AlN-Schicht gemäß der vorliegenden Erfindung kann eine perfekte Kristallstruktur umfassen und kann auch eine unvollkommene Kristallstruktur beinhalten, und das Atomverhältnis von Al und N ist möglicherweise nicht genau 1:1. Es mag genügen, dass die Isoliereigenschaften der AlN-Schicht besser sind als jene des weichmagnetischen Partikels, und der spezifische Widerstandswert unterliegt keinen Einschränkungen.
  • Die erste Überzugsschicht kann ausschließlich aus AlN bestehen, kann jedoch andere Stoffe als AlN enthalten, soweit dies nicht die oben beschriebenen Isoliereigenschaften, Wärmebeständigkeit oder Benetzbarkeit und andere notwendige Eigenschaften beeinträchtigt. Beispielsweise kann die erste Überzugsschicht zusätzlich zu AlN ein Oxid enthalten. Ein solches Oxid kann beispielsweise eine Verbindung aus Al und O sein (die als „Al-O” bezeichnet werden kann). Als das Al-O gilt beispielsweise eines aus Aluminium(III)-Oxid, wie durch alpha-Al2O3 oder gamma-Al2O3 repräsentiert, Aluminium(II)-Oxid, wie durch AlO repräsentiert, Aluminium(I)-Oxid, wie durch Al2O repräsentiert, oxidiertem Aluminium, dem ein Teil Sauerstoff fehlt, und dergleichen, doch ist es nicht leicht, die Zusammensetzung oder Struktur allgemein anzugeben oder zu definieren. In der vorliegenden Beschreibung wird das Al-O ungeachtet seiner Zusammensetzung und Struktur auch als ein „oxidiertes Aluminium” bezeichnet.
  • Das Al-O kann innerhalb der ersten Überzugsschicht, auf der Seite der oberen Schicht (der Seite der zweiten Überzugsschicht) und/oder auf der Seite der unteren Schicht (der Seite der weichmagnetischen Partikel) vorliegen oder kann auch flächendeckend dispergiert (verteilt) sein. Die Zusammensetzung und Struktur des Al-O kann in Übereinstimmung mit dem Ort, an dem es vorliegt, verschieden sein. Die Menge des Al-O unterliegt keinen besonderen Einschränkungen, doch kann eine geringere Menge Al-O bevorzugt sein, wenn das Al-O als eine von in der ersten Überzugsschicht enthaltenen Verunreinigungen angesehen wird. Wenn das mit der ersten Überzugsschicht überzogene weichmagnetische Partikel als Ganzes (das weichmagnetische Partikel als Ganzes mit Ausnahme der zweiten Überzugsschicht) 100 Ma% beträgt, so kann die Menge an O vorzugsweise 0,3 Ma% oder weniger in einer Ausführungsform, 0,2 Ma% oder weniger in einer anderen Ausführungsform, 0,1 Ma% oder weniger in noch einer anderen Ausführungsform und 0,08 Ma% oder weniger in einer weiteren Ausführungsform betragen.
  • Vorzugsweise ist die erste Überzugsschicht oder zweite Überzugsschicht gemäß der vorliegenden Erfindung gleichmäßig oder homogen über der Außenfläche jedes weichmagnetischen Partikels vorhanden, doch darf ein Abschnitt, von dem ein Teil nicht überzogen ist, oder ein ungleichmäßiger oder inhomogener Abschnitt vorhanden sein. Die zweite Überzugsschicht im Sinne der vorliegenden Erfindung kann ansonsten als eine Korngrenzenschicht bezeichnet werden, die zwischen Partikeln liegt, welche den magnetischen Pulverkern bilden.
    • (3) Sofern nichts anderes angegeben ist, beinhaltet ein numerischer Bereich „x bis y” im Sinne der vorliegenden Beschreibung den unteren Grenzwert x und den oberen Grenzwert y. Numerische Werte, die in verschiedenen, in der vorliegenden Beschreibung beschriebenen numerischen Werten oder numerischen Bereichen beinhaltet sind, können frei kombiniert werden, so dass sie einen neuen numerischen Bereich wie etwa „a bis b” bilden. Ferner können „alpha oder mehr” und „beta oder weniger” auf geeignete Weise in „mehr als alpha” bzw. „weniger als beta” geändert werden.
  • [Kurze Beschreibung der Zeichnungen]
  • 1 zeigt ein AES-Diagramm, das bei Betrachtung der näheren Umgebung von Oberflächen weichmagnetischer Partikel (Probe 12) nach Nitrierbehandlung erhalten wurde.
  • 2 zeigt eine Reihe von XRD-Profildiagrammen, welche die nähere Umgebung von Oberflächen weichmagnetischer Partikel nach Nitrierbehandlung darstellen.
  • 3 gibt ein Elektronenrückstreu(BSE)-Strukturbild wieder, das eine Korngrenze eines magnetischen Pulverkerns (Probe 23) darstellt, sowie eine Reihe von Struktur-Mapping-Bildern, die Verteilungen von jeweiligen Elementen darstellen, welche die Korngrenze bilden.
  • 4 zeigt ein Dispersionsdiagramm, das die Relation zwischen einem spezifischen Widerstand und einer Biegefestigkeit eines magnetischen Pulverkerns gemäß jeder Probe darstellt.
  • 5A zeigt ein AES-Diagramm, das bei Betrachtung der näheren Umgebung von Oberflächen weichmagnetischer Partikel (Probe 41) nach Nitrierbehandlung erhalten wurde.
  • 5B zeigt ein AES-Diagramm, das bei Betrachtung der näheren Umgebung von Oberflächen weichmagnetischer Partikel (Probe 43) nach Nitrierbehandlung erhalten wurde.
  • 5C zeigt ein AES-Diagramm, das bei Betrachtung der näheren Umgebung von Oberflächen weichmagnetischer Partikel (Probe 46) nach Nitrierbehandlung erhalten wurde.
  • 5D zeigt ein AES-Diagramm, das bei Betrachtung der näheren Umgebung von Oberflächen weichmagnetischer Partikel (Probe D6) nach Nitrierbehandlung erhalten wurde.
  • 6 zeigt ein XRD-Profildiagramm, das die nähere Umgebung von Oberflächen weichmagnetischer Partikel (Probe 43) nach Nitrierbehandlung darstellt.
  • 7 stellt eine STEM-Dunkelfeldaufnahme sowie STEM-EDX-Elementmapping-Aufnahmen in Bezug auf die nähere Umgebung einer Oberfläche weichmagnetischer Partikel (Probe 46) nach Nitrierbehandlung dar.
  • 8 zeigt ein Dispersionsdiagramm, das die Relation zwischen einem spezifischen Widerstand und einer radialen Bruchfestigkeit eines magnetischen Pulverkerns gemäß jeder Probe darstellt.
  • [Beschreibung von Ausführungsformen]
  • Die vorliegende Erfindung wird nun ausführlicher unter Bezugnahme auf Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben. Die in der vorliegenden Beschreibung beschriebenen Inhalte, einschließlich der nachstehenden Ausführungsformen, sind nicht nur auf den magnetischen Pulverkern gemäß der vorliegenden Erfindung anwendbar, sondern auch auf ein Pulver für magnetische Kerne, das für den magnetischen Pulverkern verwendet wird, sowie auf Verfahren zu deren Herstellung. Daher können ein oder mehrere, aus der vorliegenden Beschreibung frei ausgewählte Merkmale den oben beschriebenen Merkmalen der vorliegenden Erfindung hinzugefügt werden. In einem bestimmten Fall (bei Vorliegen einer Situation, in der es unmöglich oder völlig praxisfern ist, ein „Produkt” unmittelbar durch seine Struktur oder Eigenschaften anzugeben (unmögliche/praxisferne Umstände), oder dergleichen) können Merkmale, die einen Herstellungsprozess betreffen, auch Merkmale betreffend das „Produkt” sein, wenn sie in einem „Product-by-process” als jene verstanden werden. Die beste Ausführungsart der Ausführungsformen kann in Übereinstimmung mit Zielsetzungen, erforderlicher Leistung und anderen Faktoren gewählt werden.
  • «Weichmagnetische Partikel (weichmagnetisches Pulver)»
  • Es mag genügen, dass die weichmagnetischen Partikel, die das weichmagnetische Pulver bilden, ferromagnetische Elemente, wie etwa Übergangselemente der Gruppe VIII (Fe, Co, Ni, etc.), als primäre Komponenten enthalten, doch können die weichmagnetischen Partikel im Hinblick auf Handhabbarkeit, Verfügbarkeit, Kosten und dergleichen vorzugsweise reines Eisen oder eine Eisenlegierung umfassen. Eine Eisenlegierung kann vorzuziehen sein, da eine Eisenlegierung, die Al enthält (Al-haltige Eisenlegierung), eine einfache Bildung der isolierenden Schicht (erste Überzugsschicht) erlaubt, welche Aluminiumnitrid umfasst. Ferner kann auch eine Eisenlegierung, die Si enthält, aufgrund einer Erhöhung des spezifischen elektrischen Widerstands der weichmagnetischen Partikel, einer Erhöhung des spezifischen elektrischen Widerstands (Abnahme des Wirbelstromverlusts) oder einer Verbesserung der Festigkeit des magnetischen Pulverkerns und dergleichen vorzuziehen sein. Wenn die Eisenlegierung Si zusammen mit Al enthält, kann überdies die AlN-Schicht leicht gebildet werden, was bevorzugt ist.
  • Wenn dabei die Eisenlegierung gemäß der vorliegenden Erfindung Si enthält, wird, falls der Gehalt an Si übermäßig hoch ist, bevorzugt eher Siliziumnitrid (Si3N4) auf den Oberflächen der weichmagnetischen Partikel gebildet als Aluminiumnitrid, was nicht bevorzugt sein mag. Daher kann in der Eisenlegierung gemäß der vorliegenden Erfindung ein Aluminiumverhältnis, welches ein Massenverhältnis des Gehalts an Al zum Gesamtgehalt an Al und Si (Al + Si) (d. h. Al/(Al + Si)) ist, vorzugsweise 0,447 oder mehr in einer Ausführungsform, 0,45 oder mehr in einer anderen Ausführungsform, 0,5 oder mehr in noch ein anderen Ausführungsform und 0,7 oder mehr in einer weiteren Ausführungsform betragen. Der obere Grenzwert des Al-Verhältnisses kann vorzugsweise 1 oder weniger in einer Ausführungsform und 0,9 oder weniger in einer anderen Ausführungsform betragen. In diesem Fall, wenn die Eisenlegierung insgesamt 100 Ma% beträgt (einfach als „%” bezeichnet), kann der Gesamtgehalt an Al und Si vorzugsweise 10% oder weniger in einer Ausführungsform, 6% oder weniger in einer anderen Ausführungsform, 5% oder weniger in noch einer anderen Ausführungsform und 4% oder weniger in einer weiteren Ausführungsform betragen. Der untere Grenzwert des Gesamtgehalts an Al und Si kann vorzugsweise 1% oder mehr in einer Ausführungsform und 2% oder mehr in einer anderen Ausführungsform betragen.
  • Die konkrete Zusammensetzung von Al und Si in der Eisenlegierung kann unter Berücksichtigung der Formbarkeit der AlN-Schicht, der magnetischen Eigenschaften des magnetischen Pulverkerns, der Verformbarkeit des Pulvers für magnetische Kerne und anderer Faktoren geeignet eingestellt werden. Wenn beispielsweise die Eisenlegierung, die die weichmagnetischen Partikel bildet, insgesamt 100% beträgt, so kann der Gehalt an Al vorzugsweise 0,5% bis 6% in einer Ausführungsform, 1% bis 5% in einer anderen Ausführungsform und 1,2% bis 3% in einer weiteren Ausführungsform betragen, und der Gehalt an Si kann vorzugsweise 0,01% bis 5% in einer Ausführungsform, 1% bis 3% in einer anderen Ausführungsform und 1,2% bis 2,5% in einer weiteren Ausführungsform betragen. Falls der Gehalt an Al oder Si übermäßig niedrig ist, werden die oben beschriebenen Wirkungen gering sein, während ein übermäßig hoher Gehalt an Al oder Si zu einer Verschlechterung der magnetischen Eigenschaften und Verformbarkeit des magnetischen Pulverkerns, einem Kostenanstieg, etc. führen wird, was nicht bevorzugt sein mag.
  • Der Rest der Eisenlegierung gemäß der vorliegenden Erfindung ist hauptsächlich Fe, doch kann die Eisenlegierung als den von Fe und zufälligen Verunreinigungen verschiedenen Rest ein oder mehrere modifizierende Elemente enthalten, die die Erzeugbarkeit von AlN, magnetische Eigenschaften und den spezifischen Widerstand des magnetischen Pulverkerns, die Verformbarkeit des Pulvers für magnetische Kerne, etc. verbessern können. Mögliche Beispiele für solche modifizierenden Elemente beinhalten Mn, Mo, Ti, Ni und Cr. Im Allgemeinen ist die Menge an modifizierenden Elementen sehr gering, und ihre Gesamtmenge kann vorzugsweise 2% oder weniger in einer Ausführungsform und 1% oder weniger in einer anderen Ausführungsform betragen.
  • Der Partikeldurchmesser der weichmagnetischen Partikel unterliegt keinen Einschränkungen, kann jedoch im Allgemeinen vorzugsweise 10 bis 300 Mikrometer in einer Ausführungsform und 50 bis 250 Mikrometer in einer anderen Ausführungsform betragen. Ein übermäßig großer Partikeldurchmesser führt zu einer Abnahme des spezifischen Widerstands oder einem Anstieg des Wirbelstromverlusts, während ein übermäßig kleiner Partikeldurchmesser zu einem Anstieg des Hystereseverlusts, etc. führt, was nicht bevorzugt sein mag. Sofern nichts anderes angegeben ist, wird der Partikeldurchmesser von Partikeln im Sinne der vorliegenden Beschreibung in Übereinstimmung mit einer Partikelgröße definiert, die durch ein Siebverfahren zur Klassifikation unter Verwendung von Sieben vorbestimmter Maschenweiten bestimmt wird.
  • Ein Verfahren zur Herstellung von Rohmaterialpartikeln als die weichmagnetischen Partikel oder eines Rohmaterialpulvers als ein Aggregat hiervon unterliegt keinen Einschränkungen, soweit der oben beschriebene magnetische Pulverkern der vorliegenden Erfindung erhalten werden kann. Es sei jedoch darauf hingewiesen, dass die in den weichmagnetischen Partikeln enthaltene Sauerstoffmenge (Sauerstoffkonzentration) variieren kann, etwa aufgrund von Beeinflussung durch das Verfahren zur Herstellung von Rohmaterialpulver. Insbesondere kann O imstande sein, sich unweigerlich als Oxid oder dergleichen an den Oberflächen von weichmagnetischen Partikeln anzulagern, selbst wenn nicht beabsichtigt ist, O darin aufzunehmen. Die erste Überzugsschicht kann leicht gebildet werden und der in Bezug auf spezifischen Widerstand und Festigkeit hervorragende magnetische Pulverkern kann erhalten werden, selbst wenn die auf den Oberflächen von weichmagnetischen Partikeln vor der Beschichtungsbehandlung (d. h. den Oberflächen von Rohmaterialpartikeln) vorliegende Sauerstoffmenge gering oder groß ist, soweit sie nicht übermäßig groß ist.
  • Daher können die weichmagnetischen Partikel (weichmagnetisches Pulver) gemäß der vorliegenden Erfindung vorzugsweise Rohmaterialpartikel (Rohmaterialpulver) umfassen, deren Sauerstoffkonzentration an der Partikeloberfläche 0,3% oder weniger in einer Ausführungsform, 0,2% oder weniger in einer anderen Ausführungsform, 0,1% oder weniger in noch einer anderen Ausführungsform, 0,08% oder weniger in noch einer anderen Ausführungsform, 0,07% oder weniger in einer weiteren Ausführungsform und 0,06% oder weniger in noch einer weiteren Ausführungsform beträgt. Die Sauerstoffkonzentration im Sinne der vorliegenden Beschreibung ist wie nachstehend angegeben und ist als ein Wert definiert, wenn das Rohmaterialpulver als Ganzes vor der Beschichtungsbehandlung (die Rohmaterialpartikel in ihrer Gesamtheit als das Messobjekt) 100 Ma% beträgt.
  • Die Sauerstoffkonzentration im Sinne der vorliegenden Beschreibung wird unter Verwendung eines Infrarotabsorptionsverfahrens (Infrarotspektroskopie: IR) angegeben. Konkret wird die oben beschriebene Sauerstoffkonzentration durch Erhitzen/Schmelzen der Rohmaterialpartikel (eines Teils des Rohmaterialpulvers) als der Messobjektprobe in einer Inertgas(HE)-Atmosphäre, Extrahieren des erzeugten CO und Nachweisen des erzeugten CO unter Verwendung eines Detektors zu seiner Quantifizierung angegeben.
  • Wenn das Rohmaterialpulver für die weichmagnetischen Partikel ein zerstäubtes Pulver ist, welches pseudosphärische Partikel umfasst, kann eine gegenseitige Aggression zwischen den Partikeln gering sein, so dass sich die Abnahme des spezifischen Widerstands unterdrücken lässt, was bevorzugt sein kann. Das zerstäubte Pulver kann ein gaszerstäubtes Pulver sein, das durch Zerstäuben eines geschmolzenen Rohmaterials in eine Inertgasatmosphäre, wie etwa N2 oder Ar, erhalten wird, oder es kann auch ein Gas-Wasser-zerstäubtes Pulver sein, das durch Wasserkühlung nach Zerstäuben eines geschmolzenen Rohmaterials erhalten wird. Neben Sauerstoff, der in der Zerstäubungsatmosphäre des zerstäubten Pulvers enthalten ist, scheint Wasser, welches ein Kühlmedium für die zerstäubten Partikel ist, eine Sauerstoffquelle zu sein. Wenn daher das gaszerstäubte Pulver verwendet wird, kann die Sauerstoffkonzentration an den Oberflächen der weichmagnetischen Partikel stärker reduziert werden. Wenn das Gas-Wasser-zerstäubte Pulver verwendet wird, können die Rohmaterialkosten für das Pulver für magnetische Kerne oder den magnetischen Pulverkern reduziert werden. Das weichmagnetische Pulver gemäß der vorliegenden Erfindung kann eine einzelne Art von Pulver umfassen oder kann auch ein Gemisch aus mehreren Arten von Pulvern sein, deren Partikelgröße, Herstellungsverfahren oder Zusammensetzung verschieden ist.
  • «Niedrigschmelzendes Glas»
  • Das niedrigschmelzende Glas gemäß der vorliegenden Erfindung kann vorzugsweise als ein niedrigschmelzendes Glas gewählt werden, das unter Berücksichtigung des spezifischen Widerstands, der Festigkeit, Glühtemperatur und dergleichen, welche für den magnetischen Pulverkern erforderlich sind, eine geeignete Zusammensetzung besitzt. Das niedrigschmelzende Glas gemäß der vorliegenden Erfindung kann vorzugsweise ein niedrigschmelzendes Glas sein, das eine in geringem Maße umweltbelastende Zusammensetzung besitzt, wie etwa Glas auf Silikatbasis, Glas auf Boratbasis, Glas auf Borsilikatbasis, Glas auf Vanadiumoxidbasis und Glas auf Phosphatbasis, anstelle von Glas auf Blei-Borsilikat-Basis.
  • Genauer gesagt, beinhalten Beispiele für das Glas auf Silikatbasis jene, deren primäre Komponente zum Beispiel SiO2-ZnO, SiO2-Li2O, SiO2-Na2O, SiO2-CaO, SiO2-MgO, SiO2-Al2O3 oder dergleichen ist. Beispiele für Glas auf Bismut-Silikat-Basis beinhalten jene, deren primäre Komponente zum Beispiel SiO2-Bi2O3-ZnO, SiO2-Bi2O3-Li2O, SiO2-Bi2O3-Na2O, SiO2-Bi2O3-CaO oder dergleichen ist. Beispiele für das Glas auf Boratbasis beinhalten jene, deren primäre Komponente zum Beispiel B2O3-ZnO, B2O3-Li2O, B2O3-Na2O, B2O3-CaO, B2O3-MgO, B2O3-Al2O3 oder dergleichen ist. Beispiele für das Glas auf Borsilikatbasis beinhalten jene, deren primäre Komponente zum Beispiel SiO2-B2O3-ZnO, SiO2-B2O3-Li2O, SiO2-B2O3-Na2O, SiO2-B2O3-CaO, SiO2-B2O3-Na2O-Al2O3 oder dergleichen ist. Beispiele für das Glas auf Vanadiumoxidbasis beinhalten jene, deren primäre Komponente zum Beispiel V2O5-B2O3, V2O5-B2O3-SiO2, V2O5-P2O5, V2O5-B2O3-P2O5 oder dergleichen ist. Beispiele für das Glas auf Phosphatbasis beinhalten jene, deren primäre Komponente zum Beispiel P2O5-Li2O, P2O5-Na2O, P2O5-CaO, P2O5-MgO, P2O5-Al2O3 oder dergleichen ist. Das niedrigschmelzende Glas gemäß der vorliegenden Erfindung kann geeigneterweise eines oder mehrere aus SiO2, ZnO, Na2O, B2O3, Li2O, SnO, BaO, CaO, Al2O3 und dergleichen zusätzlich zu den oben beschriebenen Komponenten enthalten.
  • Das niedrigschmelzende Glas kann vorzugsweise zu 0,1 bis 5 Ma% in einer Ausführungsform, 0,2 bis 3,6 Ma% in einer anderen Ausführungsform und 1 bis 4 Ma% in einer weiteren Ausführungsform enthalten sein, wenn das Pulver für magnetische Kerne in seiner Gesamtheit oder der magnetische Pulverkern in seiner Gesamtheit 100 Ma% beträgt. Falls der Gehalt an dem niedrigschmelzenden Glas übermäßig niedrig ist, wird keine ausreichende zweite Überzugsschicht gebildet und ein magnetischer Pulverkern mit einem hohen spezifischen Widerstand und hoher Festigkeit kann nicht erhalten werden. Andererseits kann ein übermäßig hoher Gehalt hieran die magnetischen Eigenschaften des magnetischen Pulverkerns verschlechtern.
  • Das niedrigschmelzende Glas in dem Pulver für magnetische Kerne (niedrigschmelzendes Glas vor dem Glühen) kann sich auch in einem Zustand befinden, in dem zum Beispiel feine Partikel des niedrigschmelzenden Glases, deren Partikeldurchmesser kleiner ist als jener der weichmagnetischen Partikel, auf den Oberflächen von isolierenden Schichten der weichmagnetischen Partikel verstreut sind. Der Partikeldurchmesser solch eines niedrigschmelzenden Glases (feiner Glaspartikel) wird entsprechend dem Partikeldurchmesser der weichmagnetischen Partikel bestimmt, kann jedoch vorzugsweise 0,1 bis 100 Mikrometer in einer Ausführungsform und 0,5 bis 50 Mikrometer in einer anderen Ausführungsform betragen. Falls der Partikeldurchmesser der feinen Glaspartikel übermäßig gering ist, werden die Herstellung und Handhabung erschwert, während bei einem übermäßig großen Partikeldurchmesser die Bildung von gleichmäßigen zweiten Überzugsschichten erschwert wird. Beispiele für das Verfahren zum Angeben des Partikeldurchmessers feiner Glaspartikel beinhalten ein Trockenverfahren, Nassverfahren, Verfahren zum Erhalten des Partikeldurchmessers aus einem Streumuster von Laserlicht, mit dem die feinen Glaspartikel bestrahlt werden, Verfahren zum Erhalten des Partikeldurchmessers aus der Differenz der Sedimentationsrate und Verfahren zum Erhalten des Partikeldurchmessers durch Bildanalyse. In der vorliegenden Beschreibung wird der Partikeldurchmesser der feinen Glaspartikel durch die Bildanalyse unter Verwendung eines Elektronenmikroskops vom Abtasttyp (SEM) angegeben.
  • «Isolierschichtbildungsschritt»
  • Der Isolierschichtbildungsschritt ist ein Schritt des Bildens von isolierenden Schichten (ersten Überzugsschichten), die Aluminiumnitrid umfassen, auf den Oberflächen der weichmagnetischen Partikel. Verschiedene Verfahren können als ein Verfahren zum Bilden der isolierenden Schichten angesehen werden, doch können gleichmäßige isolierende Schichten (AlN-Schichten), wie oben beschrieben, durch Erhitzen der weichmagnetischen Partikel, die eine mindestens Al enthaltende Eisenlegierung umfassen, bei 800°C oder darüber in einer Nitrieratmosphäre auf den Oberflächen der weichmagnetischen Partikel gebildet werden. Die so erhaltenen AlN-Schichten besitzen selbst bei geringer Dicke und hervorragender Benetzbarkeit mit dem niedrigschmelzenden Glas gute Isoliereigenschaften. Die Erhitzungstemperatur für die weichmagnetischen Partikel kann stärker bevorzugt 800 bis 1.300°C in einer Ausführungsform, 820 bis 1.270°C in einer anderen Ausführungsform und 850 bis 1.250°C in einer weiteren Ausführungsform betragen.
  • Diese Erhitzungstemperatur kann auch in Übereinstimmung mit der zuvor beschriebenen Sauerstoffkonzentration an den Oberflächen der weichmagnetischen Partikel eingestellt werden. Wenn die Sauerstoffkonzentration beispielsweise hoch ist, wird die Erhitzungstemperatur bevorzugt erhöht. Wenn die Sauerstoffkonzentration andererseits niedrig ist, kann die Erhitzungstemperatur hoch oder ebenfalls niedrig sein. Wenn zum Beispiel die Sauerstoffkonzentration 0,08% oder höher (bzw. höher als 0,08%) in einer Ausführungsform, 0,09% oder höher (bzw. höher als 0,09%) in einer anderen Ausführungsform und 0,1% oder höher (bzw. höher als 0,1%) in einer weiteren Ausführungsform ist, kann die Erhitzungstemperatur vorzugsweise 900 bis 1.300°C in einer Ausführungsform, 950 bis 1.250°C in einer anderen Ausführungsform und 980 bis 1.230°C in einer weiteren Ausführungsform sein. Wenn hingegen die Sauerstoffkonzentration 0,1% oder niedriger (bzw. niedriger als 0,1%) in einer Ausführungsform, 0,09% oder niedriger (bzw. niedriger als 0,09%) in einer anderen Ausführungsform und 0,08% oder niedriger (bzw. niedriger als 0,08%) in einer weiteren Ausführungsform ist, dann mag es genügen, die Erhitzungstemperatur innerhalb des oben beschriebenen Bereichs einzustellen (800 bis 1.300°C), doch kann die Erhitzungstemperatur auch besonders niedrig sein, wie etwa 800 bis 1.050°C in einer Ausführungsform, 820 bis 1.000°C in einer anderen Ausführungsform und 850 bis 950°C in einer weiteren Ausführungsform. Somit kann die Erhitzungstemperatur während des Isolierschichtbildungsschritts in Übereinstimmung mit der Art bzw. dem Typ von Rohmaterialpulver (Sauerstoffkonzentration) geeignet gewählt werden, um dadurch sowohl die stabile Bildung der isolierenden Schichten als auch die hohe Produktionseffizienz zu erlauben.
  • Verschiedene Atmosphären kommen als die Nitrieratmosphäre in Frage, doch kann beispielsweise eine Stickstoff(N2)-Atmosphäre bevorzugt sein. Die Stickstoffatmosphäre kann eine reine Stickstoffgasatmosphäre sein oder kann auch eine Mischgasatmosphäre aus Stickstoffgas und Inertgas (wie etwa N2 und Ar) sein. In einer alternativen Ausführungsform kann die Nitrieratmosphäre eine Ammoniakgas(NH3)-Atmosphäre oder dergleichen sein. Um während des Nitrierschritts eine feste Stickstoffkonzentration aufrechtzuerhalten, kann die Nitrieratmosphäre vorzugsweise eine strömende Gasatmosphäre sein. Die Sauerstoffkonzentration in der Nitrieratmosphäre kann vorzugsweise 0,1 Vol.-% oder weniger betragen.
  • Die Erhitzungszeit kann in Übereinstimmung mit der Stickstoffkonzentration in der Nitrieratmosphäre und der Erhitzungstemperatur bestimmt werden, doch kann die Effizienz hoch sein, wenn die Erhitzungszeit beispielsweise 0,5 bis 10 Stunden in einer Ausführungsform und 1 bis 3 Stunden in einer anderen Ausführungsform beträgt. Die Dicke (Schichtdicke) der isolierenden Schichten kann in Übereinstimmung mit der Spezifikation des magnetischen Pulverkerns eingestellt werden. Die Schichtdicke kann durch Steuern der Erhitzungszeit oder der Erhitzungstemperatur eingestellt werden. Insbesondere ist die Schichtdicke tendenziell groß, wenn die Erhitzungstemperatur eine relativ hohe Temperatur ist.
  • «Glasaufbringschritt»
  • Der Glasaufbringschritt ist ein Schritt des Aufbringens des niedrigschmelzenden Glases auf die isolierenden Schichten, die auf den Oberflächen der weichmagnetischen Partikel gebildet sind. Wenn beispielsweise feine Partikel aufgebracht werden, die ein niedrigschmelzendes Glas umfassen (feine Glaspartikel), kann der Glasaufbringschritt ein Nassprozess oder auch ein Trockenprozess sein. Wenn beispielsweise der Nassprozess eingesetzt wird, kann der Glasaufbringschritt ein Nassaufbringschritt des Vermischens der feinen Glaspartikel und der weichmagnetischen Partikel nach dem Isolierschichtbildungsschritt in einem Dispersionsmedium und dann Trocknen derselben sein. Wenn der Trockenprozess eingesetzt wird, kann der Glasaufbringschritt ein Trockenaufbringschritt des Vermischens der feinen Glaspartikel und der weichmagnetischen Partikel nach dem Isolierschichtbildungsschritt ohne Verwendung eines Dispersionsmediums sein. Wenn der Nassprozess eingesetzt wird, können die feinen Glaspartikel leicht und gleichmäßig auf den Oberflächen der isolierenden Schichten der weichmagnetischen Partikel aufgebracht werden. Wenn der Trockenprozess eingesetzt wird, ist die Effizienz hoch, da der Trocknungsschritt entfallen kann.
  • Es mag genügen, dass das niedrigschmelzende Glas erweicht oder schmilzt, wenn ein Pressling des Pulvers für magnetische Kerne (in der vorliegenden Beschreibung auch als ein diesen Pressling einschließender „magnetischer Pulverkern” bezeichnet) geglüht wird. Es sei jedoch darauf hingewiesen, dass die vorliegende Erfindung nicht den Fall ausschließt, dass das niedrigschmelzende Glas erweicht oder schmilzt, wenn das Pulver für magnetische Kerne bereitet wird.
  • «Herstellung eines magnetischen Pulverkerns»
  • Der magnetische Pulverkern der vorliegenden Erfindung kann durch einen Füllschritt des Füllens eines einen Hohlraum einer gewünschten Gestalt besitzenden Formwerkzeugs mit dem Pulver für magnetische Kerne, einen Formgebungsschritt des Formpressens des Pulvers für magnetische Kerne zu einem Pressling und einen Glühschritt des Glühens des Presslings erhalten werden. Hier werden der Formgebungsschritt und der Glühschritt beschrieben.
  • (1) Formgebungsschritt
  • Der während des Formgebungsschritts auf das weichmagnetische Pulver aufgebrachte Formgebungsdruck unterliegt keinen Einschränkungen, doch erlaubt Hochdruck-Formgebung eine hohe Dichte und hohe magnetische Flussdichte des erhaltenen magnetischen Pulverkerns. Ein Hochdruck-Warmformgebungsverfahren mit Formschmierung ist als das Hochdruck-Formgebungsverfahren bekannt. Das Hochdruck-Warmformgebungsverfahren mit Formschmierung umfasst einen Füllschritt des Füllens eines Formwerkzeugs, in dem ein Schmiermittel auf Basis einer höheren Fettsäure auf die Innenfläche aufgetragen ist, mit einem Pulver für magnetische Kerne und einen Hochdruck-Warmformgebungsschritt des Durchführens einer Druckformgebung bei einer Formgebungstemperatur und einem Formgebungsdruck, bei denen ein Metallseifenfilm, der von dem Schmiermittel auf Basis einer höheren Fettsäure verschieden ist, zwischen dem Pulver für magnetische Kerne und dem Formwerkzeug erzeugt wird.
  • Der Begriff „warm” wie hierin verwendet bezieht sich auf ein Festsetzen der Formgebungstemperatur unter Berücksichtigung der Beeinflussung des Oberflächenfilms (isolierenden Films), der Zersetzung des Schmiermittels auf Basis der höheren Fettsäure, etc. auf beispielsweise 70 bis 200°C in einer Ausführungsform und 100 bis 180°C in einer anderen Ausführungsform. Details des Hochdruck-Warmformgebungsverfahrens mit Formschmierung sind in verschiedenen Veröffentlichungen, einschließlich JP 3309970 B und JP 4024705 B , beschrieben. Gemäß diesem Hochdruck-Warmformgebungsverfahren mit Formschmierung ist eine Ultrahochdruck-Formgebung bei gleichzeitiger Verlängerung der Lebensdauer des Formwerkzeugs möglich, und ein magnetischer Pulverkern hoher Dichte kann ohne Weiteres erhalten werden.
  • (2) Glühschritt
  • Der Glühschritt wird zum Entfernen der Eigenspannung bzw. Restspannung, die während des Formgebungsschritts in die weichmagnetischen Partikel eingebracht wird, durchgeführt, um die Koerzivität und den Hystereseverlust des magnetischen Pulverkerns zu reduzieren. Die Glühtemperatur kann in Übereinstimmung mit der Art der weichmagnetischen Partikel und des niedrigschmelzenden Glases geeignet gewählt werden, kann jedoch vorzugsweise 650°C oder höher in einer Ausführungsform, 700°C oder höher in einer anderen Ausführungsform, 800°C oder höher in noch einer anderen Ausführungsform und 850°C oder höher in einer weiteren Ausführungsform sein. Da die isolierenden Schichten gemäß der vorliegenden Erfindung eine hervorragende Wärmebeständigkeit besitzen, können die guten Isoliereigenschaften und die guten Sperreigenschaften selbst nach dem Hochtemperatur-Glühen aufrechterhalten werden. Jedoch ist ein übermäßiges Erhitzen unnötig und kann die Eigenschaften des magnetischen Pulverkerns verschlechtern, und daher kann die Glühtemperatur vorzugsweise 1.000°C oder niedriger in einer Ausführungsform, 970°C oder niedriger in einer anderen Ausführungsform und 920°C oder niedriger in einer weiteren Ausführungsform sein. Es mag genügen, dass die Erhitzungszeit beispielsweise 0,1 bis 5 Stunden in einer Ausführungsform und 0,5 bis 2 Stunden in einer anderen Ausführungsform beträgt, und die Atmosphäre während des Erhitzens kann vorzugsweise eine Inertgasatmosphäre (einschließlich einer Stickstoffatmosphäre) sein.
  • «Magnetischer Pulverkern»
  • (1) Überzugsschichten
  • Die Dicke (Filmdicke) der ersten Überzugsschichten oder zweiten Überzugsschichten gemäß der vorliegenden Erfindung unterliegt keinen Einschränkungen, doch können, wenn sie übermäßig klein ist, der spezifische Widerstand und die Festigkeit des magnetischen Pulverkerns nicht ausreichend erhöht werden, während sich die magnetischen Eigenschaften des magnetischen Pulverkerns verschlechtern können, wenn sie übermäßig groß ist.
  • Die Dicke der ersten Überzugsschicht (AlN-Schicht) kann bevorzugt beispielsweise 0,05 bis 2 Mikrometer in einer Ausführungsform, 0,1 bis 1 Mikrometer in einer anderen Ausführungsform und 0,2 bis 0,6 Mikrometer (200 bis 600 Nanometer) in einer weiteren Ausführungsform betragen. Die Dicke der zweiten Überzugsschicht kann bevorzugt beispielsweise 0,5 bis 10 Mikrometer in einer Ausführungsform und 1 bis 5 Mikrometer in einer anderen Ausführungsform betragen. Jede Schicht (jede Überzugsschicht) kann idealerweise auf jedem der weichmagnetischen Partikel gebildet sein, doch kann sie auch teilweise auf einem Block gebildet sein, der mehrere Partikel umfasst.
    • (2) Detaillierte Eigenschaften des magnetischen Pulverkerns gemäß der vorliegenden Erfindung unterliegen keinen Einschränkungen, doch können gute magnetische Eigenschaften beispielsweise dann erhalten werden, wenn das Dichteverhältnis, welches ein Verhältnis der Schüttdichte (rho) des magnetischen Pulverkerns zu der Reindichte (rho0) der weichmagnetischen Partikel ist (rho/rho0), vorzugsweise 85% oder mehr in einer Ausführungsform, 95% oder mehr in einer anderen Ausführungsform und 97% oder mehr in einer weiteren Ausführungsform beträgt.
  • Der spezifische Widerstand des magnetischen Pulverkerns, welcher ein spezifischer Wert ist, der jedem magnetischen Pulverkern zu eigen ist und nicht von dessen Gestalt abhängt, kann bevorzugt beispielsweise 102 Mikroohm·m oder mehr in einer Ausführungsform, 103 Mikroohm·m oder mehr in einer anderen Ausführungsform, 104 Mikroohm·m oder mehr in noch einer anderen Ausführungsform und 105 Mikroohm·m oder mehr in einer weiteren Ausführungsform betragen. Eine höhere Festigkeit des magnetischen Pulverkerns mag bevorzugt sein, da dessen Anwendungen erweitert werden. Die Biegefestigkeit des magnetischen Pulverkerns kann bevorzugt beispielsweise 50 MPa oder mehr in einer Ausführungsform, 80 MPa oder mehr in einer anderen Ausführungsform und 100 MPa oder mehr in einer weiteren Ausführungsform betragen.
  • (3) Nutzungsanwendung
  • Die Form des magnetischen Pulverkerns der vorliegenden Erfindung unterliegt keinen Einschränkungen, und er kann in verschiedenen elektromagnetischen Vorrichtungen, wie etwa Motoren, Aktuatoren, Transformatoren, induktiven Heizvorrichtungen (IH), Lautsprechern und Reaktoren genutzt werden. Konkret kann der magnetische Pulverkern der vorliegenden Erfindung vorzugsweise als ein Eisenkern verwendet werden, der den Feldkern oder Anker eines Motors oder Generators bildet. Unter anderem kann der magnetische Pulverkern der vorliegenden Erfindung vorzugsweise als ein Eisenkern zum Antreiben von Motoren verwendet werden, der einen niedrigen Verlust und hohe Ausgabeleistung (hohe magnetische Flussdichte) besitzen muss. Antriebsmotoren können in Fahrzeugen wie Autos verwendet werden.
  • Das Aluminiumnitrid (erste Überzugsschicht) gemäß der vorliegenden Erfindung besitzt einen hohen Wärmeleitkoeffizienten und somit hervorragende Wärmeableiteigenschaften. Wenn der magnetische Pulverkern der vorliegenden Erfindung daher als ein Eisenkern eines Motors oder dergleichen verwendet wird, kann die aufgrund des Wirbelstroms und dergleichen in dem Eisenkern oder in einer um den Eisenkern herum vorgesehenen Spule erzeugte Wärme leicht nach außen geleitet und abgeführt werden.
  • Beispiele
  • «Beispiel 1: Pulver für magnetische Kerne»
  • Zuerst wurden durch Verändern der Komponentenzusammensetzung von weichmagnetischem Pulver und der Nitrierbehandlungsbedingung (Temperatur) verschiedene Pulver für magnetische Kerne hergestellt. Dann wurde die nähere Umgebung von Oberflächen der so erhaltenen Pulverpartikel unter Verwendung eines Augerelektronenspektroskopieanalyse(AES)- oder Röntgenbeugungs(XRD)-Verfahrens betrachtet. Diese Inhalte werden nachstehend konkret beschrieben.
  • <Herstellung von Proben>
  • (1) Weichmagnetisches Pulver (Rohmaterialpulver)
  • Gaszerstäubte Pulver, welche fünf Arten von Eisenlegierungen unterschiedlicher Komponentenzusammensetzungen umfassten, wie in Tabelle 1 aufgeführt, wurden als Rohmaterialpulver für weichmagnetische Partikel bereitet. Jedes gaszerstäubte Pulver wurde hergestellt, indem ein geschmolzenes Rohmaterial in eine Stickstoffgasatmosphäre unter Verwendung von Stickstoffgas zerstäubt und in der Stickstoffgasatmosphäre abgekühlt wurde. In Tabelle 1 sind auch Sauerstoffkonzentrationen der gaszerstäubten Pulver aufgeführt. Das Verfahren zum Angeben der Sauerstoffkonzentration ist wie zuvor beschrieben.
  • Jedes weichmagnetische Pulver wurde unter Verwendung von Sieben vorbestimmter Maschenweite und eines elektromagnetischen Vibrationssieb-Rüttlers (erhältlich von Retsch) klassifiziert. Im vorliegenden Beispiel, wie auch in Tabelle 1 aufgeführt, betrug die Partikelgröße jedes weichmagnetischen Pulvers „–180”. Die Pulverpartikelgröße „x-y” im Sinne der vorliegenden Beschreibung bedeutet, dass das Rohmaterialpulver aus weichmagnetischen Partikeln einer Größe zusammengesetzt ist, die nicht durch ein Sieb mit einer Sieböffnung von x (Mikrometern) passen, sondern durch ein Sieb mit einer Sieböffnung von y (Mikrometern) passen. Die Pulverpartikelgröße „–y” bedeutet, dass das Rohmaterialpulver aus weichmagnetischen Partikeln einer Größe zusammengesetzt ist, die durch ein Sieb mit einer Sieböffnung von y (Mikrometern) passen. Es sei darauf hingewiesen, dass unter Verwendung von SEM bestätigt wurde, dass weichmagnetische Partikel einer Partikelgröße von weniger als 5 Mikrometern in keinem der weichmagnetischen Pulver (weder hier noch nachstehend) beinhaltet sind.
  • (2) Nitrierbehandlungsschritt (Isolierschichtbildungsschritt)
  • Jedes weichmagnetische Pulver wurde in einen Wärmebehandlungsofen verbracht, und die Nitrierbehandlung (Erhitzen) wurde unter der in Tabelle 1 aufgeführten Bedingung in einer Stickstoffatmosphäre durchgeführt, in der Stickstoffgas (N2) mit einer Geschwindigkeit von 0,5 l/min strömte. Somit wurden weichmagnetische Pulver nach der Nitrierbehandlung (Proben 11 bis 16) erhalten.
  • <Betrachtung von Proben>
    • (1) Eine Augerelektronenspektroskopieanalyse (AES) wurde für willkürlich aus Probe 12 extrahierte Pulverpartikel durchgeführt, um die Komponentenzusammensetzung in der Nähe der Oberfläche (Bereich von der äußersten Oberfläche bis zu einer Tiefe von 600 nm) jedes Partikels zu analysieren. Profile sind in 1 veranschaulicht.
    • (2) Die nähere Umgebung der Oberflächen von Pulverpartikeln, die willkürlich aus jeder in Tabelle 1 aufgeführten Probe extrahiert wurden, wurde anhand von Röntgenbeugung (XRD) analysiert. So erhaltene Profile sind gemeinsam in 2 veranschaulicht. Die XRD wurde unter Verwendung eines Röntgendiffraktometers (D8 ADVANCE, erhältlich von Bruker AXS K. K.) mit einer Fe-Kalpha-Röhre und 2-Theta von 30 bis 50° unter einer Bedingung von 0,021°/Schritt und 9 Schritte/sek durchgeführt.
  • <Beurteilung von Proben>
    • (1) Wie aus 1 hervorgeht, hat sich gezeigt, dass eine AlN-Schicht (isolierende Schicht, erste Überzugsschicht) mit einer Dicke von etwa 300 bis 400 nm in der Nähe der Oberfläche eines weichmagnetischen Partikels gebildet wird. In der Nähe der äußersten Oberfläche (Tiefe von etwa 10 nm) wird eine geringe Menge O nachgewiesen, welche aus einem natürlichen Oxidfilm stammen mag, der nach der Nitrierbehandlung (Isolierschichtbildungsschritt) gebildet wird. Verständlicherweise fällt ein solches Pulver, in dem ein natürlicher Oxidfilm auf der Partikeloberfläche vorhanden ist, unter das Pulver für magnetische Kerne der vorliegenden Erfindung.
    • (2) Wie aus den Beugungspeaks jedes in 2 veranschaulichten Profils hervorgeht, wird festgestellt, dass die AlN-Schichten selbst auf den Oberflächen derjenigen weichmagnetischen Partikel (Probe 11) gebildet sind, in denen der Al-Gehalt gering ist, und derjenigen weichmagnetischen Partikel (Proben 15 und 16), in denen Si kaum enthalten ist. Andererseits wird festgestellt, dass die AlN-Schichten nicht auf den Oberflächen derjenigen weichmagnetischen Partikel (Probe 14) gebildet sind, in denen eine große Menge sowohl an Al als auch an Si enthalten ist. Es wurde somit bestätigt, dass die Bildung der AlN-Schichten mit abnehmendem Al-Verhältnis, welches ein relatives Verhältnis der Al-Menge ist, erschwert wird.
  • Es wurde auch bestätigt, dass selbst dann, wenn die Komponentenzusammensetzung der weichmagnetischen Partikel gleich ist, einmal der Fall vorliegt, in dem die AlN-Schichten gebildet werden (Probe 12), und einmal der Fall vorliegt, in dem die AlN-Schichten nicht gebildet werden (Probe 13), je nach der Temperatur der Nitrierbehandlung. Somit hat sich herausgestellt, dass zur stabilen Bildung der AlN-Schichten die Nitrierbehandlung vorzugsweise bei einer relativ hohen Temperatur von etwa 800°C oder darüber in einer Ausführungsform und etwa 1.000°C oder darüber in einer anderen Ausführungsform durchgeführt werden kann.
  • «Beispiel 2: magnetischer Pulverkern»
  • In dem vorliegenden Beispiel wurden unter Berücksichtigung der Ergebnisse von Beispiel 1 verschiedene magnetische Pulverkerne hergestellt, und der spezifische Widerstand sowie die Biegefestigkeit jedes Produkts wurde gemessen/beurteilt. Diese Inhalte werden nachstehend konkret beschrieben.
  • <Herstellung eines Pulvers für magnetische Kerne>
  • (1) Weichmagnetisches Pulver (Rohmaterialpulver)
  • Mehrere gaszerstäubte Pulver verschiedener Komponentenzusammensetzungen oder unterschiedlicher Partikelgrößen, wie in Tabelle 2 aufgeführt, wurden als die weichmagnetischen Partikel bereitet. Das Herstellungsverfahren und die Einstellung der Partikelgröße für die gaszerstäubten Pulver sind wie oben beschrieben.
  • (2) Nitrierbehandlungsschritt (Isolierschichtbildungsschritt)
  • Jedes weichmagnetische Pulver wurde in einen Wärmebehandlungsofen verbracht, und die Nitrierbehandlung (Erhitzen) wurde unter der in Tabelle 2 aufgeführten Bedingung in einer Nitrieratmosphäre durchgeführt, in der Stickstoffgas (N2) mit einer Geschwindigkeit von 0,5 l/min strömte. Somit wurden weichmagnetische Pulver nach der Nitrierbehandlung (Proben 21 bis 31 und Proben C1 und C2) erhalten. In der vorliegenden Beschreibung wird ein weichmagnetisches Pulver, bei dem isolierende Schichten auf den Partikeloberflächen gebildet sind, als ein mit Isolator überzogenes Pulver bezeichnet.
  • Zum Vergleich wurden auch ein unbehandeltes weichmagnetisches Pulver, für das die oben beschriebene Nitrierbehandlung nicht durchgeführt wurde (Probe C3), weichmagnetische Pulver, für die eine Oxidationsbehandlung als Ersatz für die Nitrierbehandlung durchgeführt wurde (Proben C4 und C5), sowie ein weichmagnetisches Pulver, bei dem die Partikeloberflächen als Ersatz für die Nitrierbehandlung mit einem Silikonharz überzogen wurden (Probe C6), bereitet.
  • Die Oxidationsbehandlung (Probe C4) zum Bilden von isolierenden Schichten aus oxidiertem Silizium auf den Oberflächen der weichmagnetischen Partikel wurde durch Erhitzen des Rohmaterialpulvers bei 900°C für 3 Stunden in einer Wasserstoffatmosphäre durchgeführt, in der das Sauerstoffpotential eingestellt wurde. Die Oxidationsbehandlung (Probe C5) zum Bilden von isolierenden Schichten aus oxidiertem Eisen auf den Oberflächen der weichmagnetischen Partikel wurde durch Erhitzen des Rohmaterialpulvers bei 750°C für 1 Stunde in einer Stickstoffatmosphäre einer Sauerstoffkonzentration von 10 Vol.-% durchgeführt. Das Überziehen mit dem Silikonharz wurde wie nachstehend durchgeführt. Zuerst wurde eine Überzugsharzflüssigkeit durch Lösen eines handelsüblichen Silikonharzes („YR3370”, erhältlich von MOMENTIVE) in Ethanol (Lösungsmittel) bereitet. Das Rohmaterialpulver wurde in die Überzugsharzflüssigkeit gegeben und damit vermischt, und dann verflüchtigte sich das Ethanol. Der so erhaltene Rest wurde auf 250°C erhitzt, um das Silikonharz auszuhärten. Bei diesem Vorgang betrug die Silikonharzmenge 0,2 Ma% zum Rohmaterialpulver insgesamt. Solche Pulver können auch einfach als mit Isolator überzogene Pulver bezeichnet werden.
  • (3) Glasaufbringschritt
  • Ein niedrigschmelzendes Glas wurde auf die folgende Art und Weise auf Partikel jedes der oben beschriebenen, mit Isolator überzogenen Pulver, mit Ausnahme von Probe C1, aufgebracht, um ein Pulver für magnetische Kerne herzustellen. Bei dem Typ des in Tabelle 2 aufgeführten niedrigschmelzenden Glases handelt es sich um einen der in Tabelle 3 aufgeführten. Zusätzlich zu der Komponentenzusammensetzung jedes niedrigschmelzenden Glases ist in Tabelle 3 auch der Erweichungspunkt im Sinne der vorliegenden Beschreibung aufgeführt.
  • (i) Herstellung feiner Glaspartikel
  • Handelsübliche Glasfritten mit in Tabelle 3 aufgeführten jeweiligen Zusammensetzungen (D: erhältlich von Tokan Material Technology Co., Ltd., sonstige: erhältlich von Nihon Horo Yuyaku Co., Ltd.) wurden als die niedrigschmelzenden Gläser bereitet. Jede Glasfritte wurde in die Kammer einer Nassmühle (DYNO-MILL, erhältlich von Shinmaru Enterprises Corporation) verbracht, und der Propeller zum Rühren wurde betätigt, um die Glasfritte fein zu vermahlen. Die fein vermahlenen Glasfritten wurden geborgen und getrocknet: Somit wurden feine Glaspartikel erhalten, die jede Art von niedrigschmelzendem Glas umfassten. Der Partikeldurchmesser (Partikelgröße) aller erhaltenen feinen Glaspartikel war kleiner als jener der weichmagnetischen Partikel, und der maximale Partikeldurchmesser betrug etwa 5 Mikrometer. Der Partikeldurchmesser wurde durch Bildanalyse unter Verwendung eines Elektronenmikroskops vom Abtasttyp (SEM) bestätigt.
  • (ii) Trockenbeschichtung
  • Das mit Isolator überzogene Pulver und das feine Glaspartikelpulver wurden unter Verwendung einer rotierenden Kugelmühle verrührt. Nach dem Verrühren wurde Klumpen bildendes Pulver in einem Mörser zerrieben. Somit wurde ein Pulver für magnetische Kerne erhalten, welches die mit Isolator überzogenen Partikel umfasste, auf deren Oberflächen die feinen Glaspartikel aufgebracht waren. Tabelle 2 führt auch die zugesetzte Mange des niedrigschmelzenden Glases (feinen Glaspartikelpulvers) auf, wenn das Pulver für magnetische Kerne insgesamt 100 Ma% beträgt.
  • <Herstellung eines magnetischen Pulverkerns>
  • (1) Formgebungsschritt
  • Ein kreisförmiger, plattenartiger Pressling (Außendurchmesser: phi 23 mm × Dicke: 2 mm) wurde anhand eines Hochdruck-Warmformgebungsverfahrens mit Formschmierung unter Verwendung jedes Pulvers für magnetische Kerne erhalten. Während dieses Vorgangs wurde überhaupt kein internes Schmiermittel, Harzbindemittel und dergleichen verwendet. Konkret wurde jedes Pulver geformt wie nachstehend angegeben.
  • Ein Formwerkzeug aus superhartem Material mit einem Hohlraum, der einer gewünschten Form entsprach, wurde bereitet. Dieses Formwerkzeug wurde unter Verwendung eines Heizbandes auf 130°C vorgewärmt. Die Innenfläche dieses Formwerkzeugs wurde vorab einer TiN-Überzugsbehandlung unterzogen, so dass die Oberflächenrauheit 0,4z (mittlere Zehn-Punkt-Rauheit, Rzjis) betrug.
  • Eine wässrige Lithiumstearat-Dispersion (1%) wurde unter Verwendung einer Sprühpistole mit einer Geschwindigkeit von etwa 10 cm3/min gleichmäßig auf die Innenfläche des erwärmten Formwerkzeugs aufgetragen. Diese wässrige Dispersion wurde durch Zusetzen eines Tensids und Antischaummittels zu Wasser erhalten. Sonstige Details entsprechen den Beschreibungen von JP 3309970 B und JP 4024705 B .
  • Das Formwerkzeug mit einer Innenfläche, auf der das Lithiumstearat aufgetragen war, wurde mit jedem Pulver für magnetische Kerne gefüllt (Füllschritt), und Warmformgebung wurde bei 1.568 MPa durchgeführt, während das Formwerkzeug auf 130°C gehalten wurde (Formgebungsschritt). Während des Warmformgebens traten an keinem der Presslinge ein Aufreiben („Fressen”) mit dem Formwerkzeug oder sonstige Probleme auf, und die Presslinge konnten mit einem niedrigen Entformungsdruck aus dem Formwerkzeug herausgezogen werden.
  • (2) Glühschritt
  • Jeder so erhaltene Pressling wurde in einen Heizofen verbracht und eine Stunde lang in einer Atmosphäre erhitzt, in der Stickstoffgas mit einer Geschwindigkeit von 8 l/min strömte. Die Erhitzungstemperatur (Glühtemperatur) zu jenem Zeitpunkt ist auch in Tabelle 2 aufgeführt. Auf diese Weise wurden verschiedene, in Tabelle 2 aufgeführte magnetische Pulverkerne (Proben) erhalten.
  • <Betrachtung/Messung des magnetischen Pulverkerns>
    • (1) Der Korngrenzenteil (angrenzende Teil der weichmagnetischen Partikel) jedes magnetischen Pulverkerns wurde einem Querschliff („Cross-Section-Polishing”) unterzogen und unter Verwendung eines Elektronenmikroskops vom Abtasttyp (SEM, SU3500, erhältlich von Hitachi High-Technologies Corporation) betrachtet. Zum Beispiel stellt 3 eine Rückstreuelektronenaufnahme (strukturelles BSE-Bild) von Probe 23 zusammen mit einer Reihe von Verteilungsaufnahmen von Komponentenelementen (Strukturmapping-Bilder) dar, die durch energiedispersive Röntgenspektrometrie (EDX) für Probe 23 erhalten wurden.
    • (2) Der spezifische Widerstand und die Biegefestigkeit jedes magnetischen Pulverkerns wurden erhalten. Der spezifische Widerstand wurde aus dem elektrischen Widerstand, welcher durch eine Vier-Leiter-Methode unter Verwendung eines Digitalmultimeters (Modell-Nummer: R6581, Hersteller: ADC Corporation) gemessen wurde, sowie aus dem durch tatsächliches Messen jeder Probe erhaltenen Volumen berechnet. Die Biegefestigkeit wurde aus einem Dreipunkt-Biegefestigkeitsversuch für eine kreisförmige, plattenartige Probe berechnet. Diese Ergebnisse sind auch in Tabelle 2 aufgeführt. 4 veranschaulicht eine Relation zwischen dem spezifischen Widerstand und der Biegefestigkeit jeder Probe. Das in einer Spalte des spezifischen Widerstands von Tabelle 2 ausgewiesene „≥ 105” symbolisiert, dass der spezifische Widerstand einer Messprobe groß ist und die Messgrenze überschreitet (Messbereichsüberschreitung).
  • «Beurteilung des magnetischen Pulverkerns»
  • (1) Korngrenzenstruktur
  • Folgendes wird aus 3 und Tabelle 2 festgestellt. Es wurde bestätigt, dass in allen Proben, deren Al-Verhältnis und Nitrierbehandlungsbedingung in die Bereiche der vorliegenden Erfindung fallen, AlN-Schichten (erste Überzugsschichten) mit konzentriertem Al und N auf den Oberflächen der weichmagnetischen Partikel gebildet werden und niedrigschmelzende Glasschichten (zweite Überzugsschichten) mit konzentriertem Si und O an deren Korngrenzenteilen gebildet werden. Überdies, wie aus 3 hervorgeht, diffundiert Fe, das die primäre Komponente der weichmagnetischen Partikel ist, nicht zur Korngrenzenseite, und Si und O, welche primäre Komponenten des niedrigschmelzenden Glases sind, diffundieren nicht zur Seite der weichmagnetischen Partikel. Daher wurde auch bestätigt, dass die AlN-Schichten, die die Oberflächen der weichmagnetischen Partikel bedecken, als Sperrschichten zum Unterdrücken der Diffusion derselben fungieren.
  • (2) Eigenschaften
  • Wie aus 4 und Tabelle 2 hervorgeht, hat sich gezeigt, dass all jene magnetischen Pulverkerne (Proben 21 bis 31), bei denen die Oberflächen der weichmagnetischen Partikel mit den AlN-Schichten überzogen sind und das niedrigschmelzende Glas an den Korngrenzenteilen vorhanden ist, einen ausreichenden spezifischen Widerstand und die entsprechende Biegefestigkeit aufweisen können. Insbesondere ist in den Proben 21 bis 30, bei denen die weichmagnetischen Partikel eine geeignete Menge an Si enthalten, der spezifische Widerstand groß, und in Probe 31, bei der die weichmagnetischen Partikel kaum Si enthalten, ist die Biegefestigkeit groß.
  • Andererseits, wie aus Probe C1 festgestellt, ist die Biegefestigkeit trotz des hohen spezifischen Widerstands sehr niedrig, wenn zwar die AlN-Schichten (erste Überzugsschichten) vorhanden sind, doch die niedrigschmelzenden Glasschichten (zweite Überzugsschichten) nicht vorhanden sind. Dagegen ist, wie aus Probe C2 und Probe C3 festgestellt, der spezifische Widerstand trotz der hohen Biegefestigkeit sehr niedrig, wenn zwar die niedrigschmelzenden Glasschichten vorhanden sind, doch die AlN-Schichten nicht vorhanden sind.
  • Darüber hinaus, wie aus Probe C4 und Probe C5 festgestellt, ist die Biegefestigkeit aufgrund der zweiten Überzugsschichten (niedrigschmelzenden Glasschichten) hoch, doch der spezifische Widerstand sehr niedrig, wenn die ersten Überzugsschichten Oxidschichten (Schichten auf Si-O-Basis oder Schichten auf Fe-O-Basis) sind. Dies liegt scheinbar daran, dass die auf den Oberflächen der weichmagnetischen Partikel vorhandenen Oxidschichten mit dem niedrigschmelzenden Glas reagieren, welches aufgrund von Erhitzen während des Glühens geschmolzen (erweicht) wird, und dadurch zersetzt werden, so dass die Isoliereigenschaften verschlechtert werden.
  • Ferner, wie aus Probe C6 festgestellt, ist dann, wenn die ersten Überzugsschichten Silikonharzschichten sind, sowohl der spezifische Widerstand als auch die Biegefestigkeit ungeachtet des Vorliegens der zweiten Überzugsschichten (niedrigschmelzenden Glasschichten) niedrig. Dies liegt scheinbar daran, dass sich die Silikonharzschichten aufgrund von Erhitzen während des Glühens zersetzen, so dass dadurch die Isoliereigenschaften verschlechtert werden, und dass das geschmolzene (erweichte) niedrigschmelzende Glas gegenüber den Silikonharzschichten eine so schlechte Benetzungsfähigkeit besitzt, dass feine Lufträume und dergleichen erzeugt werden, welche Ausgangspunkt für Bruch sind.
  • Angesichts des Vorstehenden kann davon ausgegangen werden, dass der magnetische Pulverkern der vorliegenden Erfindung aufgrund der synergistischen Wirkung der AlN-Schichten (ersten Überzugsschichten) und der niedrigschmelzenden Glasschichten (zweiten Überzugsschichten) den hohen spezifischen Widerstand und die hohe Festigkeit selbst nach dem Hochtemperaturglühen aufweist.
  • «Beispiel 3: Pulver für magnetische Kerne und magnetischer Pulverkern»
  • [Pulver für magnetische Kerne]
  • Verschiedene Pulver für magnetische Kerne wurden durch Verwenden von Rohmaterialpulvern anderer Zusammensetzungen und anderer Herstellungsverfahren als jenen in Beispiel 1 oder Beispiel 2 und Verändern der Nitrierbehandlungsbedingung (Temperatur) hergestellt. Dann wurde die nähere Umgebung von Partikeloberflächen der so erhaltenen Pulver unter Verwendung von AES, XRD oder eines Transmissionselektronenmikroskops vom Abtasttyp (STEM) betrachtet. Diese Inhalte werden nachstehend konkret beschrieben.
  • <Herstellung von Proben>
  • (1) Rohmaterialpulver
  • Gas-Wasser-zerstäubte Pulver, welche sechs Arten von Fe-Si-Al-basierten Legierungen unterschiedlicher Zusammensetzungen, wie in Tabelle 4 aufgeführt, umfassten, wurden als Rohmaterialpulver bereitet. Alle Gas-Wasser-zerstäubten Pulver wurden jeweils durch Zerstäuben eines geschmolzenen Rohmaterials in eine Stickstoffgasatmosphäre unter Verwendung von Stickstoffgas und dann Abkühlen durch Wasserkühlung hergestellt. In Tabelle 4 sind auch die Sauerstoffkonzentrationen der Gas-Wasser-zerstäubten Pulver aufgeführt. Das Verfahren zum Angeben der Sauerstoffkonzentration ist wie zuvor beschrieben. Es wird davon ausgegangen, dass das Gas-Wasser-zerstäubte Pulver leichter mit oxidierten Filmen (insbesondere Al-O-Filmen) auf den Partikeloberflächen gebildet wird als das gaszerstäubte Pulver, da die Hochtemperaturpartikel mit Wasser als dem Kühlmedium reagieren, nachdem sie zerstäubt wurden.
  • Jedes Rohmaterialpulver wurde unter Verwendung von Sieben vorbestimmter Maschenweite und eines elektromagnetischen Vibrationssieb-Rüttlers (erhältlich von Retsch) klassifiziert. Im vorliegenden Beispiel, wie auch in Tabelle 4 aufgeführt, betrug die Partikelgröße jedes Pulvers „–180”.
  • (2) Nitrierbehandlungsschritt (Isolierschichtbildungsschritt)
  • Jedes Pulver wurde in einen Wärmebehandlungsofen verbracht, und die Nitrierbehandlung (Erhitzen) wurde unter der in Tabelle 4 aufgeführten Bedingung in einem Strom aus Stickstoffgas (N2) durchgeführt. Somit wurden weichmagnetische Pulver nach der Nitrierbehandlung (Proben 41 bis 48, Proben D1 bis D3 und Probe D6) erhalten.
  • <Probenbetrachtung>
    • (1) Eine ABS wurde für Pulverpartikel durchgeführt, die willkürlich aus jeder der Proben 41, 43, 46 und D6 extrahiert wurden, um die Zusammensetzungsverteilung in der Nähe der Oberfläche (Bereich von der äußersten Oberfläche bis zu einer Tiefe von 500 nm) jedes Partikels zu analysieren. Profile sind in 5A bis 5D veranschaulicht (zusammenfassend und vereinfachend auch als „5” bezeichnet).
    • (2) Die nähere Umgebung der Oberflächen von willkürlich aus Probe 43 extrahierten Pulverpartikeln wurde durch XRD analysiert. Das so erhaltene Profil ist in 6 veranschaulicht. Die XRD wurde auf die gleiche Weise durchgeführt wie in Beispiel 1.
    • (3) Ein Transmissionselektronenmikroskop vom Abtasttyp (STEM: JEM-2100F, erhältlich von JEOL Ltd.) wurde verwendet, um eine Probe zur Beobachtung zu betrachten, die aus Pulverpartikeln von Probe 46 unter Verwendung eines Verfahrens zur Entnahme von Mikroproben mit fokussiertem Ionenstrahl (FIB-Verfahren) bereitet wurde. 7 stellt eine Dunkelfeldaufnahme des Oberflächenteils eines so erhaltenen Partikels zusammen mit Mapping-Aufnahmen von darin enthaltenen Elementen (N, Al, Fe und O) dar.
  • [Magnetischer Pulverkern]
  • Magnetische Pulverkerne wurden unter Verwendung von Pulvern (mit Isolator überzogenem Pulver) jeweiliger Proben hergestellt, welche auf die obige Weise hergestellt wurden, und der spezifische Widerstand und die radiale Bruchfestigkeit jedes Produkts wurden gemessen/beurteilt. Diese Inhalte werden nachstehend konkret beschrieben.
  • <Herstellung eines Pulvers für magnetische Kerne>
  • (1) Mit Isolator überzogenes Pulver
  • Zusätzlich zu den Pulvern (Proben 41 bis 48 und Proben D1 bis D3), welche durch Durchführen der Nitrierbehandlung für die Gas-Wasser-zerstäubten Pulver (weichmagnetische Pulver) wie oben beschrieben erhalten wurden, wurden ein weichmagnetisches Pulver (Probe D4), das nicht nitrierbehandelt wurde, und ein weichmagnetisches Pulver (Probe D5), das ein von Al freies Gas-Wasser-zerstäubtes Pulver umfasste und nicht nitrierbehandelt wurde, bereitet. Pulver der Probe D4 und Probe D5 werden, einfach ausgedrückt, jeweils auch als ein unbehandeltes Pulver bezeichnet.
  • (2) Glasaufbringschritt
  • Jedes der in Tabelle 3 aufgeführten niedrigschmelzenden Gläser wurde auf die Partikeloberflächen des mit Isolator überzogenen Pulvers oder des unbehandelten Pulvers entsprechend jeder Probe mit Ausnahme von Probe D1 auf die gleiche Weise wie in Beispiel 2 aufgebracht, um ein Pulver für magnetische Kerne herzustellen. In allen Proben betrug die zugesetzte Menge des niedrigschmelzenden Glases (feinen Glaspartikelpulvers) 1 Ma% zu dem Pulver für magnetische Kerne insgesamt (100 Ma%).
  • <Herstellung eines magnetischen Pulverkerns>
  • (1) Formgebungsschritt
  • Ein Pressling wurde durch ein Hochdruck-Warmformgebungsverfahren mit Formschmierung unter Verwendung jedes Pulvers für magnetische Kerne auf die gleiche Weise wie in Beispiel 2 hergestellt. Eine kreisförmige, ringartige Form (Außendurchmesser: phi 39 mm × Innendurchmesser: phi 30 mm × Dicke: 5 mm) wurde eingesetzt. Der Formgebungsdruck betrug 1.000 MPa bei allen Proben.
  • (2) Glühschritt
  • Jeder so erhaltene Pressling wurde in einen Heizofen verbracht und für 30 Minuten in einer 750°C-Atmosphäre, in der Stickstoffgas strömte, erhitzt. Der Glühschritt wurde für alle Proben unter der gleichen Bedingung durchgeführt. Somit wurden verschiedene magnetische Pulverkerne (Proben) wie in Tabelle 4 aufgeführt erhalten.
  • <Messung des magnetischen Pulverkerns>
  • Der spezifische Widerstand und die radiale Bruchfestigkeit jedes magnetischen Pulverkerns wurden erhalten. Der spezifische Widerstand wurde auf die gleiche Weise wie im Fall von Beispiel 2 gemessen und berechnet. Die radiale Bruchfestigkeit wurde unter Verwendung jedes kreisförmigen, ringartigen magnetischen Pulverkerns in Übereinstimmung mit JIS Z2507 gemessen. Diese Ergebnisse sind ebenfalls in Tabelle 4 aufgeführt. 8 veranschaulicht eine Relation zwischen dem spezifischen Widerstand und der radialen Bruchfestigkeit jeder Probe.
  • «Beurteilung»
  • (1) Pulver für magnetische Kerne
  • Wie aus Tabelle 4, 5, 6 und 7 hervorgeht, hat sich gezeigt, dass selbst bei Verwendung eines Gas-Wasser-zerstäubten Pulvers, bei dem die Sauerstoffkonzentration höher ist als jene in einem gaszerstäubten Pulver, die Nitrierbehandlung bei einer relativ hohen Temperatur durchgeführt wird, um dadurch die Bildung gleichmäßiger AlN-Schichten (isolierende Schichten, erste Überzugsschichten) mit einer Dicke von etwa 200 bis 600 nm in der näheren Umgebung der Oberflächen von weichmagnetischen Partikeln zu erlauben.
  • Mit zunehmender Temperatur der Nitrierbehandlung nimmt die in den AlN-Schichten enthaltene Menge an O (und demgemäß eines Oxids) ab. Wie angesichts eines Vergleichs von Probe 41 (5A) und Probe 43 (5B) festgestellt wird, welche die gleiche Zusammensetzung des Rohmaterialpulvers besitzen, nimmt die Dicke der AlN-Schichten mit steigender Temperatur der Stickstoffbehandlung zu. Aus einem Vergleich dieser Proben 41 und 43 mit Probe 46 (5C) wird auch festgestellt, dass diese Tendenz mit steigendem Al-Verhältnis bedeutsam wird.
  • Wie andererseits aus 5D für Probe D6 festgestellt wird, hat sich auch gezeigt, dass bei einer hohen Sauerstoffkonzentration in dem Rohmaterialpulver das Oxid auf Al-O-Basis zunimmt und die Bildung von AlN unzureichend ist, wenn die Temperatur der Nitrierbehandlung unzureichend ist. In 5A bis 5C stammt eine geringe Menge an O, welche in der näheren Umgebung von äußersten Partikeloberflächen (Tiefe von etwa 10 nm) nachgewiesen wird, aus den natürlichen Oxidfilmen, die nach der Nitrierbehandlung (Isolierschichtbildungsschritt) erzeugt werden, wie im Fall von Beispiel 1.
  • Aus dem Vorstehenden lässt sich festhalten, dass selbst bei Verwendung eines Rohmaterialpulvers mit einer hohen Sauerstoffkonzentration die Nitrierbehandlung bei einer hohen Temperatur die Bildung dicker und gleichmäßiger AlN-Schichten auf den Partikeloberflächen erlaubt, da O, der in der näheren Umgebung der Partikeloberflächen des Rohmaterialpulvers vorliegt, sich zum Inneren der Partikel hin bewegt, während Al, welches in den weichmagnetischen Partikeln vorliegt, sich zu den äußersten Oberflächen hin bewegt. Auch lässt sich festhalten, dass O, der in der näheren Umgebung von Partikeloberflächen des Rohmaterialpulvers vorliegt, als oxidiertes Aluminium (Al-O) in der näheren Umgebung der äußersten Oberflächen der AlN-Schichten oder im Inneren der AlN-Schichten dispergiert wird.
  • (2) Magnetischer Pulverkern
  • Wie aus Tabelle 4 und 8 hervorgeht, hat sich gezeigt, dass alle magnetischen Pulverkerne (Proben 41 bis 48), bei denen die Oberflächen der weichmagnetischen Partikel mit den AlN-Schichten überzogen sind und das niedrigschmelzende Glas an den Korngrenzen vorhanden ist, einen ausreichenden spezifischen Widerstand und die entsprechende radiale Bruchfestigkeit aufweisen können.
  • Andererseits hat sich auch gezeigt, dass dann, wenn die AlN-Schichten (erste Überzugsschichten) vorhanden sind, jedoch die niedrigschmelzenden Glasschichten (zweiten Überzugsschichten) nicht vorhanden sind, wie bei Probe D1, die Festigkeit sehr niedrig ist, selbst wenn der spezifische Widerstand hoch ist. Dagegen hat sich ferner gezeigt, dass dann, wenn die niedrigschmelzenden Glasschichten vorhanden sind, jedoch die AlN-Schichten nicht vorhanden sind, wie bei Probe D2 bis Probe D5, der spezifische Widerstand sehr niedrig ist, auch wenn die Festigkeit hoch ist.
  • Angesichts des Vorstehenden hat sich gezeigt, dass eine geeignete Nitrierbehandlung ungeachtet der Art des Rohmaterialpulvers durchgeführt wird, um dadurch die Bildung gleichmäßiger AlN-Schichten (erster Überzugsschichten) auf den Oberflächen der weichmagnetischen Partikel zu erlauben. Es hat sich auch gezeigt, dass der magnetische Pulverkern, der unter Verwendung einer Kombination aus dem weichmagnetischen Pulver (mit Isolator beschichtetem Pulver), bei dem die Partikeloberflächen mit den AlN-Schichten überzogen sind, und dem niedrigschmelzenden Glas gefertigt wird, einen hohen spezifischen Widerstand und hohe Festigkeit nach dem Glühen bei einer hohen Temperatur aufweisen kann. [Tabelle 1]
    Figure DE112015004097T5_0002
    Figure DE112015004097T5_0003
    [Tabelle 3]
    Bezeichnung Niedrigschmelzende Glaszusammensetzung Erweichungspunkt (°C)
    A SiO2-B2O3-ZnO-basiert 590
    B P2O5-Al2O3-basiert 380
    C SiO2-B2O3-ZnO-BaO-basiert 600
    D SiO2-B2O3-Na2O-CaO-basiert 500
    E SiO2-B2O3-MgO-basiert 710
    F SiO2-Bi2O3-basiert 530
    G SiO2-B2O3-Na2O-Al2O3-basiert 500
  • Figure DE112015004097T5_0004

Claims (13)

  1. Magnetischer Pulverkern, umfassend: weichmagnetische Partikel; eine erste Überzugsschicht, die eine Oberfläche jedes der weichmagnetischen Partikel überzieht und Aluminiumnitrid umfasst; und eine zweite Überzugsschicht, die mindestens einen Teil einer Oberfläche der ersten Überzugsschicht überzieht und ein niedrigschmelzendes Glas mit einem Erweichungspunkt umfasst, der niedriger ist als eine Glühtemperatur für die weichmagnetischen Partikel.
  2. Magnetischer Pulverkern nach Anspruch 1, wobei die weichmagnetischen Partikel eine Eisenlegierung umfassen, welche Al enthält.
  3. Magnetischer Pulverkern nach Anspruch 2, wobei die Eisenlegierung ferner Si enthält und ein Al-Verhältnis, welches ein Massenverhältnis eines Gehalts an Al zu einem Gesamtgehalt an Al und Si ist, 0,45 oder mehr beträgt.
  4. Magnetischer Pulverkern nach Anspruch 3, wobei der Gesamtgehalt an Al und Si 10% oder weniger beträgt, wenn die Eisenlegierung insgesamt 100 Ma% ist (einfach als „%” bezeichnet).
  5. Magnetischer Pulverkern nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die erste Überzugsschicht ein Oxid enthält.
  6. Magnetischer Pulverkern nach Anspruch 5, wobei das Oxid Al und O umfasst.
  7. Magnetischer Pulverkern nach Anspruch 1, wobei das niedrigschmelzende Glas ein Glas auf Borsilikat-Basis umfasst.
  8. Magnetischer Pulverkern nach Anspruch 1 oder 7, wobei das niedrigschmelzende Glas mit 0,1 bis 5 Ma% enthalten ist, wenn der magnetische Pulverkern insgesamt 100 Ma% ist.
  9. Magnetischer Pulverkern nach Anspruch 8, wobei das niedrigschmelzende Glas mit 0,2 bis 3,6 Ma% enthalten ist, wenn der magnetische Pulverkern insgesamt 100 Ma% ist.
  10. Magnetischer Pulverkern nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei der Erweichungspunkt des niedrigschmelzenden Glases 800°C oder niedriger ist.
  11. Pulver für magnetische Kerne, wobei das Pulver umfasst: weichmagnetische Partikel; eine isolierende Schicht, die eine Oberfläche jedes der weichmagnetischen Partikel überzieht und Aluminiumnitrid umfasst; und ein niedrigschmelzendes Glas, das auf der isolierenden Schicht aufgebracht ist und einen Erweichungspunkt besitzt, der niedriger ist als eine Glühtemperatur für die weichmagnetischen Partikel, wobei das Pulver zur Herstellung des magnetischen Pulverkerns nach einem der Ansprüche 1 bis 10 verwendet wird.
  12. Verfahren zur Herstellung eines Pulvers für magnetische Kerne, wobei das Verfahren einen Isolierschichtbildungsschritt des Erhitzens weichmagnetischer Partikel auf 800°C oder darüber in einer Nitrieratmosphäre umfasst, um dadurch eine isolierende Schicht auf einer Oberfläche jedes der weichmagnetischen Partikel zu bilden, wobei die weichmagnetischen Partikel eine Al-haltige Eisenlegierung umfassen und die isolierende Schicht Aluminiumnitrid umfasst.
  13. Verfahren zur Herstellung eines magnetischen Pulverkerns, wobei das Verfahren umfasst: einen Füllschritt des Füllens eines Formwerkzeugs mit dem Pulver für magnetische Kerne nach Anspruch 11; einen Formgebungsschritt des Formpressens des Pulvers für magnetische Kerne in dem Formwerkzeug; und einen Glühschritt des Glühens eines nach dem Formgebungsschritt erhaltenen Presslings.
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