JP5650928B2 - 軟磁性材料、成形体、圧粉磁心、電磁部品、軟磁性材料の製造方法および圧粉磁心の製造方法 - Google Patents
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Description
図1は、本発明の一実施の形態における軟磁性材料を模式的に示す図である。図1に示すように、本実施の形態における軟磁性材料は、磁性粒子としての金属磁性粒子10と、結着剤20と、潤滑剤30とを備えている。
図4は、本実施の形態における軟磁性材料を模式的に示す図である。図4に示すように、本実施の形態における軟磁性材料は、基本的に実施の形態1における軟磁性材料と同様の構成を備えているが、絶縁被膜70をさらに備えている点において異なる。
図6は、本実施の形態における圧粉磁心を模式的に示す図である。図6に示す圧粉磁心は、実施の形態1の軟磁性材料を用いて作製されている。
図8は、本実施の形態における圧粉磁心を模式的に示す図である。図8に示す圧粉磁心は、実施の形態2の軟磁性材料を用いて作製されている。
続いて、本発明における電磁部品について説明する。本発明の電磁部品は、上述した圧粉磁心とコイルとを備える。圧粉磁心の形状は、環状、棒状など、E型、I型コアなどが挙げられる。一方、コイルは、導線に絶縁被覆を設けた巻線を巻回して構成される。巻線の断面形状は、丸や矩形など種々の形状が利用できる。たとえば、丸線をらせん状に巻回して円筒状のコイルとしたり、平角線をらせん状にエッジワイズ巻きして角筒状のコイルとしたりすることが挙げられる。
本発明例1の圧粉磁心は、本発明の実施の形態3における圧粉磁心の製造方法(S10〜S20)にしたがって製造した。
本発明例2は、基本的には本発明例1と同様の構成を備えていたが、潤滑剤として融点が60℃のステアリン酸エステルを用いた点においてのみ異なっていた。なお、成形体を形成する際、2ton/cm2、4ton/cm2、6ton/cm2、8ton/cm2、10ton/cm2および12ton/cm2の圧力を印加して、6種類の成形体を作製した。
比較例1の圧粉磁心の製造方法は、基本的には本発明例1の圧粉磁心の製造方法と同様の構成を備えていたが、結着剤と潤滑剤とを混合するステップS20を備えていない点において異なっていた。
次に、本発明例1と同様の結着剤を用いて、金属磁性粒子を結着した。次に、潤滑剤を添加した。これにより、図10に示す比較例1の軟磁性材料を製造した。なお、図10は、比較例1の軟磁性材料を模式的に示す図である。図10に示すように、比較例1の軟磁性材料では、潤滑剤30は結着された金属磁性粒子10の集合体にほとんど内含せずに、結着された金属磁性粒子10の集合体の外部に多くの潤滑剤30が存在していた。
比較例2は、基本的には本発明例1と同様の構成を備えていたが、潤滑剤として融点が140℃のエチレンビスステアラミドを用いた点においてのみ異なっていた。なお、成形体を形成する際、2ton/cm2、4ton/cm2、6ton/cm2および8ton/cm2の圧力を印加して、4種類の成形体を作製した。
比較例3は、基本的には比較例1と同様の構成を備えていたが、潤滑剤としてエチレンビスステアラミドを用いた点においてのみ異なっていた。つまり、図10に示すように、潤滑剤としてのエチレンビスステアラミドは結着された金属磁性粒子の集合体にほとんど内含されていなかった。なお、成形体を形成する際、2ton/cm2、4ton/cm2、6ton/cm2および8ton/cm2、10ton/cm2および12ton/cm2の圧力を印加して、6種類の成形体を作製した。
比較例4は、基本的には本発明例1と同様の構成を備えていたが、潤滑剤を添加しなかった点、および結着剤の添加量においてのみ異なっていた。具体的には、比較例4の軟磁性材料は、複数の金属磁性粒子に、0.6質量%の結着剤のみを混合し、潤滑剤を添加しなかった。なお、成形体を形成する際、2ton/cm2、4ton/cm2、6ton/cm2および8ton/cm2、10ton/cm2および12ton/cm2の圧力を印加して、6種類の成形体を作製した。
比較例5は、基本的には比較例4と同様の構成を備えていたが、1.2質量%の結着剤を用いた点においてのみ異なっていた。つまり、比較例5の軟磁性材料は、複数の金属磁性粒子に、1.2質量%の結着剤のみを混合し、潤滑剤を添加しなかった。なお、成形体を形成する際、2ton/cm2、4ton/cm2、6ton/cm2および8ton/cm2および10ton/cm2の圧力を印加して、5種類の成形体を作製した。
比較例6は、基本的には本発明例1と同様の構成を備えていたが、潤滑剤を添加しなかった点のいてのみ異なっていた、具体的には、比較例6の軟磁性材料は、複数の金属磁性粒子に1.8質量%の結着剤のみを混合し、潤滑剤を添加しなかった。なお、成形体を形成する際、2ton/cm2、4ton/cm2、6ton/cm2および8ton/cm2および10ton/cm2の圧力を印加して、5種類の成形体を作製した。
本発明例1、2および比較例1〜3の圧粉磁心の密度をアルキメデス法により測定した。この結果を図11に示す。図11は、実施例における加圧成形したときに加えた圧力と成形体(圧粉磁心)の密度との関係を示す図である。図11中、横軸は加圧成形したときに加えた圧力(単位:ton/cm2)を示し、縦軸は成形体の密度(単位:g/cm3)を示す。
図11に示すように、結着された金属磁性粒子の集合体に内含するオレイン酸アミドを備えた軟磁性材料を用いて作製された本発明例1、および結着された金属磁性粒子の集合体に内含するステアリン酸エステルを備えた軟磁性材料を用いて作製された本発明例2の圧粉磁心は、加圧成形したときに加えた圧力が同じ比較例1〜3の圧粉磁心の密度よりも高く、4.8g/cm3〜5.6g/cm3の高い密度を有していた。つまり、本発明例1および2は、加圧成形したときの圧力が低くても、密度を向上できることがわかった。
Claims (8)
- 複数の磁性粒子と、
前記複数の磁性粒子を結着する結着剤と、
結着された前記磁性粒子の集合体に内含され、かつ100℃以下の融点を有する潤滑剤とを備え、
前記磁性粒子の集合体の内部に存在する前記結着剤および前記潤滑剤が、前記結着剤および前記潤滑剤の全量の50質量%以上である、軟磁性材料。 - 前記潤滑剤は脂肪酸モノアミドまたは脂肪酸モノエステルを含む、請求項1に記載の軟磁性材料。
- 前記潤滑剤は不飽和脂肪酸モノアミドまたは不飽和脂肪酸モノエステルを含む、請求項1に記載の軟磁性材料。
- 結着剤と、100℃以下の融点を有する潤滑剤とを溶媒中で混合して、添加剤の溶液または分散液を形成する工程と、
複数の磁性粒子と前記添加剤の溶液あるいは分散液とを混合し、前記溶媒あるいは分散液を乾燥除去することにより複数の磁性粒子を結着する工程とを備えた、結着された磁性粒子の集合体の内部に存在する前記結着剤および前記潤滑剤が、前記結着剤および前記潤滑剤の全量の50質量%以上である軟磁性材料の製造方法。 - 前記添加剤の溶液または分散液を形成する工程では、脂肪酸モノアミドまたは脂肪酸モノエステルを含む前記潤滑剤を用いる、請求項4に記載の軟磁性材料の製造方法。
- 前記添加剤の溶液または分散液を形成する工程では、不飽和の脂肪酸モノアミドまたは不飽和の脂肪酸モノエステルを含む前記潤滑剤を用いる、請求項4に記載の軟磁性材料の製造方法。
- 請求項4〜6のいずれか1項に記載の軟磁性材料の製造方法により、軟磁性材料を製造する工程と、
前記軟磁性材料を加圧成形して、成形体を形成する工程と、
前記成形体を熱処理する工程とを備えた、圧粉磁心の製造方法。 - 前記成形体を形成する工程では、前記潤滑剤の融点以上で加圧成形する、請求項7に記載の圧粉磁心の製造方法。
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