JP6941766B2 - 軟磁性合金粉末とその製造方法、および、それを用いた圧粉磁心 - Google Patents
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Description
まず、本実施の形態の軟磁性合金粉末の製造方法について説明する。
(1)本実施の形態における圧粉磁心の作製は、上記の軟磁性合金粉末と、フェノール樹脂やシリコーン樹脂などの絶縁性が良好で耐熱性が高いバインダーとを混合して造粒粉を作製する。
<結晶子の体積分布>
軟磁性合金粉末における結晶子の体積分布は、まず、X線回折装置(XRD)によって得られた粉末試料のX線回折プロファイルを取得する。次に、プロファイル形状を、体積荷重分布関数を用いて表現し、直径に対する体積比率を計算することによって、結晶子の体積分布が得られる。
また、軟磁性合金粉末におけるαFe結晶相の割合を示す結晶化度は、X線回折装置(XRD)によって得られた粉末試料のX線回折パターンから得ることができる。αFe結晶相の回折パターンと、アモルファス相に特有のブロードな回折パターンを分離する。次に、それぞれの回折強度を求めた後、全回折強度に対するαFe結晶相の回折強度の比を計算することによって、結晶化度が得られる。
急冷単ロール法により作製したFe73.5−Cu1−Nb3−Si13.5−B9(原子%)のFe系アモルファス合金薄帯を、回転ミルを用いて粉砕し、アモルファス相の軟磁性合金粉末を得た。粉砕は、粗粉砕3分後、微粉砕20分実施した。
<熱処理>
実施例1は、ホットプレスで550℃、20秒加熱した。
表1の結果をみると、結晶子の体積分布の最頻値および半値幅が小さすぎても大きすぎてもコア損失が増加し、結晶子の体積分布には、コア損失を小さくする最適な結晶子サイズの体積分布があることがわかる。さらに、結晶化度が高い方がコア損失を小さくできることもわかる。
<体積分布の最頻値と半値幅>
したがって、結晶子の体積分布の最頻値が1nm以上15nm以下、かつ、結晶子サイズの体積分布の半値幅が3nm以上50nm以下がよい。
<結晶化度>
加えて、結晶化度が55%より高いと、さらにコア損失が小さい圧粉磁心が得られる。
結晶化度は、70%%以上であると好ましい。さらに、結晶化度が、80%以上であると好ましい。
なお、実施例2は実施例1に対して、熱処理時間を長くして粉末の周囲に形成される酸化膜の厚みを増やし、圧粉磁心の耐圧を向上させている。
粉末の集合体は、粉末間に空隙が存在し熱伝導性が低い。そのため、熱風炉で熱処理すると、一部の粉末は熱が十分に伝わらず、粉末の熱処理時の温度が十分に上がらない。
なお、Fe基アモルファス合金薄帯は、実施例の組成の薄帯に限定されるものではなく、αFe結晶相の微細結晶を析出できるものであればよい。
2 アモルファス相
Claims (11)
- アモルファス相と、
前記アモルファス相中に位置するαFe結晶相と、
を有し、
前記αFe結晶相の結晶子の体積分布の最頻値が1nm以上15nm以下であり、
前記αFe結晶相の結晶子の体積分布の半値幅が3nm以上50nm以下である軟磁性合金粉末。 - 前記αFe結晶相の結晶子の体積分布の最頻値が6nm以上15nm以下である請求項1記載の軟磁性合金粉末。
- 前記αFe結晶相の結晶子の体積分布の最頻値が8nm以上15nm以下である請求項1記載の軟磁性合金粉末。
- 前記αFe結晶相の結晶子の体積分布の半値幅が10nm以上20nm以下である請求項1または2記載の軟磁性合金粉末。
- 前記αFe結晶相の結晶子の体積分布の最頻値が8nm以上11nm以下である請求項1〜3のいずれか1項に記載の軟磁性合金粉末。
- 前記αFe結晶相の結晶子の体積分布の半値幅が10nm以上15nm以下である請求項1〜4のいずれか1項に記載の軟磁性合金粉末。
- 前記αFe結晶相の結晶化度が55%より高い請求項1〜6のいずれか1項に軟磁性合金粉末。
- 前記αFe結晶相の結晶化度が70%以上である請求項7項に軟磁性合金粉末。
- 前記αFe結晶相の結晶化度が80%以上である請求項7項に軟磁性合金粉末。
- 請求項1から9のいずれか1項に記載の軟磁性合金粉末と、バインダーとを、含む圧粉磁心。
- アモルファス相を有する合金組成物を粉末にする粉砕工程と、
前記粉末を熱処理してαFe結晶相を析出させ、かつ、前記αFe結晶相の結晶子サイズの体積分布の最頻値が1nm以上15nm以下、前記αFe結晶相の結晶子サイズの体積分布の半値幅が3nm以上50nm以下にする熱処理工程と、を含む軟磁性合金粉末の製造方法であり、
前記熱処理工程では、ホットプレスで前記粉末を挟んで熱処理する軟磁性合金粉末の製造方法。
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