JPH0525581A - Manufacture of iron nitride base high density sintered body - Google Patents
Manufacture of iron nitride base high density sintered bodyInfo
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Classifications
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、圧粉磁心の代替材料
として好適な窒化鉄系高密度焼結体の製造方法に関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for producing an iron nitride-based high density sintered body suitable as a substitute material for a dust core.
【０００２】[0002]
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】窒化鉄
は、窒素の含有量により結晶系が変化し、その磁気的特
性も大きく異なる侵入型化合物である。この窒化鉄は金
属と酸化物の中間的な性質を有する材料であり、金属Ｆ
ｅよりも耐食性、耐候性に優れ、かつ硬いという性質を
有している。特にＦｅ4 Ｎ及びＦｅ16Ｎ2 は高い飽和磁
化を有しており、耐食性、耐候性、及び機械的特性が優
れた磁性材料としての用途への適用が期待されている。
しかしながら、上述のように優れた特性を考慮した焼結
体を得ることが困難であり、焼結体としての適用はなさ
れていないのが実情である。この発明はかかる事情に鑑
みてなされたものであって、実用的な窒化鉄系高密度焼
結体の製造方法を提供することを目的とする。2. Description of the Related Art Iron nitride is an interstitial compound in which the crystal system changes depending on the content of nitrogen and the magnetic properties thereof are greatly different. This iron nitride is a material having intermediate properties between metal and oxide,
Corrosion resistance and weather resistance are superior to those of e, and they are hard. In particular, Fe 4 N and Fe 16 N 2 have high saturation magnetization, and are expected to be applied to magnetic materials having excellent corrosion resistance, weather resistance, and mechanical properties.
However, as described above, it is difficult to obtain a sintered body in which excellent characteristics are taken into consideration, and in reality, it has not been applied as a sintered body. The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a method for producing a practical iron nitride-based high-density sintered body.
【０００３】[0003]
【課題を解決するための手段及び作用】この発明は、第
１に、鉄又は鉄合金粉末に窒化処理を施して少なくとも
粉末粒子の外周部にＦｅ4 Ｎ又はＦｅ16Ｎ2 を形成する
工程と、このように形成された粉末粒子を、絶縁セラミ
ックスを構成する金属元素のイオンを含む溶液中に装入
する工程と、これにより粉末粒子に吸着された金属層を
酸化させて粉末粒子の表面に絶縁セラミックスを形成す
る工程と、これら粉末粒子を焼結させる工程とを備えた
ことを特徴とする窒化鉄系高密度焼結体の製造方法を提
供する。The present invention comprises, firstly, a step of subjecting iron or iron alloy powder to nitriding treatment to form Fe 4 N or Fe 16 N 2 at least on the outer periphery of the powder particles. , A step of charging the powder particles thus formed in a solution containing ions of a metal element that constitutes the insulating ceramics, and thereby oxidizing the metal layer adsorbed on the powder particles to the surface of the powder particles. Provided is a method for producing an iron nitride-based high-density sintered body, which comprises a step of forming insulating ceramics and a step of sintering these powder particles.
【０００４】第２に、鉄又は鉄合金粉末に窒化処理を施
して少なくとも粉末粒子の外周部にＦｅ4 Ｎ又はＦｅ16
Ｎ2 を形成する工程と、このように形成された粉末粒子
の表面にヘテロ凝集により絶縁セラミックスを形成する
工程と、これら粉末粒子を焼結させる工程とを備えたこ
とを特徴とする窒化鉄系高密度焼結体の製造方法を提供
する。Secondly, iron or iron alloy powder is subjected to nitriding treatment so that Fe 4 N or Fe 16 is present at least on the outer periphery of the powder particles.
An iron nitride system comprising: a step of forming N 2 , a step of forming insulating ceramics on the surface of the powder particles thus formed by hetero-coagulation, and a step of sintering these powder particles. A method for manufacturing a high-density sintered body is provided.
【０００５】第３に、鉄又は鉄合金粉末に窒化処理を施
して少なくとも粉末粒子の外周部にＦｅ4 Ｎ又はＦｅ16
Ｎ2 を形成する工程と、このように形成された粉末粒子
と絶縁セラミックスの微粒子とを揮発性液体中で混合し
つつ液体を蒸発させて前記粉末粒子の表面に絶縁セラミ
ックスの微粒子を吸着させる工程と、これら粉末粒子を
焼結させる工程とを備えたことを特徴とする窒化物系高
密度焼結体の製造方法を提供する。Thirdly, iron or iron alloy powder is subjected to nitriding treatment so that Fe 4 N or Fe 16 is present at least on the outer periphery of the powder particles.
Forming N 2 and mixing the powder particles and the insulating ceramic particles thus formed in a volatile liquid to evaporate the liquid and adsorb the insulating ceramic particles on the surface of the powder particles. And a step of sintering these powder particles, a method for producing a nitride-based high-density sintered body is provided.
【０００６】第４に、鉄又は鉄合金粉末に窒化処理を施
して少なくとも粉末粒子の外周部にＦｅ4 Ｎ又はＦｅ16
Ｎ2 を形成する工程と、このように形成された粉末粒子
と絶縁体セラミックス材料の粉末粒子とを混合する工程
と、この混合粉末粒子を焼結させる工程とを備えたこと
を特徴とする窒化物系高密度焼結体の製造方法を提供す
る。Fourthly, iron or iron alloy powder is subjected to nitriding treatment so that Fe 4 N or Fe 16 is present at least on the outer periphery of the powder particles.
Nitriding, which comprises: a step of forming N 2 , a step of mixing the powder particles thus formed with a powder particle of an insulating ceramic material, and a step of sintering the mixed powder particles. Provided is a method for manufacturing a material-based high-density sintered body.
【０００７】第５に、鉄又は鉄合金粉末に窒化処理を施
して少なくとも粉末粒子の外周部にＦｅ4 Ｎを形成する
工程と、このように形成された粉末粒子の表面に対し化
学蒸着により絶縁体セラミック材料を形成する工程と、
これら粉末粒子を焼結させる工程とを備えたことを特徴
とする窒化物系高密度焼結体の製造方法を提供する。第
６に、鉄又は鉄合金粉末に窒化処理を施して少なくとも
粉末粒子の外周部にＦｅ4 Ｎを形成する工程と、このよ
うに形成された粉末粒子と絶縁体セラミックス材料の粉
末粒子とを高エネルギミルにより機械的に混合する工程
と、この混合粉末粒子を焼結させる工程とを備えたこと
を特徴とする窒化物系高密度焼結体の製造方法を提供す
る。Fifth, a step of subjecting iron or iron alloy powder to nitriding treatment to form Fe 4 N at least on the outer periphery of the powder particles, and insulating the surfaces of the powder particles thus formed by chemical vapor deposition Forming a body ceramic material,
A method for manufacturing a nitride-based high-density sintered body, comprising the step of sintering these powder particles. Sixth, a step of subjecting iron or iron alloy powder to a nitriding treatment to form Fe 4 N at least on the outer peripheral portion of the powder particle, and the powder particle thus formed and the powder particle of the insulating ceramic material are enhanced. Provided is a method for producing a nitride-based high-density sintered body, which comprises a step of mechanically mixing with an energy mill and a step of sintering the mixed powder particles.
【０００８】このような方法により、Ｆｅ4 Ｎ若しくは
Ｆｅ16Ｎ2 を主体とする粒子、又は内部がＦｅ若しくは
Ｆｅ合金で外周部がＦｅ4 Ｎ若しくはＦｅ16Ｎ2 を主体
とする粒子が、絶縁体セラミックス材料のマトリックス
中に分散した状態の複合焼結体からなる窒化物系高密度
焼結体を得ることができる。このような高密度焼結体
は、圧粉磁心の代替材料として好適である。By such a method, particles having Fe 4 N or Fe 16 N 2 as a main component, or particles having Fe or Fe alloy as an inner component and Fe 4 N or Fe 16 N 2 as an outer peripheral component as a main component are insulated. It is possible to obtain a nitride-based high-density sintered body composed of a composite sintered body dispersed in a matrix of a body ceramic material. Such a high-density sintered body is suitable as a substitute material for the dust core.
【０００９】圧粉磁心は金属磁性粉末と樹脂とを主成分
とし、圧縮成形を経て製造される。この圧粉磁心は、高
周波特性と磁束密度との組合わせにおいて、電磁鋼板及
びフェライトがカバーできない範囲を補った鉄心材料で
パワーエレクトロニクスによる電力変換装置に適した磁
気特性を持つ材料である。そして、このような圧粉磁心
は、金属磁性粉末の絶縁抵抗を高くし、かつその粒子径
を適切に制御し、さらに樹脂により磁性粉末粒子の直接
接触をなくして全体の渦電流を減少させることによっ
て、周波数特性を比較的良好なものとしている。The powder magnetic core contains metal magnetic powder and a resin as main components and is manufactured through compression molding. This dust core is a material having a combination of high frequency characteristics and magnetic flux density, which is an iron core material that supplements a range that cannot be covered by magnetic steel sheets and ferrites, and has magnetic characteristics suitable for a power conversion device by power electronics. In addition, such a dust core can increase the insulation resistance of the metal magnetic powder and properly control the particle diameter thereof, and further reduce the total eddy current by eliminating direct contact of the magnetic powder particles with a resin. Makes the frequency characteristics relatively good.
【００１０】しかし、このような圧粉磁針は基本的に樹
脂をマトリックスとしているために機械的強度が不十分
であり、また、磁性粉が金属であるため耐候性が悪いと
いう欠点がある。さらに、金属磁性粉はそれ自体の電気
抵抗が低いため、損失を低減するのにも限界があり、高
周波数域で必ずしも十分な特性を有しているとは言えな
い。However, such a powder magnetic needle has a drawback that it basically has insufficient mechanical strength because it uses a resin as a matrix, and that it has poor weather resistance because the magnetic powder is a metal. Furthermore, since the magnetic metal powder itself has a low electric resistance, there is a limit in reducing the loss, and it cannot be said that the metal magnetic powder has sufficient characteristics in a high frequency range.
【００１１】そこで、この発明では機械的強度及び耐候
性に優れ、高周波数域での特性が良好な圧粉磁心の代替
材料として適した焼結体を得ることができる製造方法を
提供する。Therefore, the present invention provides a manufacturing method capable of obtaining a sintered body which is excellent in mechanical strength and weather resistance and which is excellent in characteristics in a high frequency range and which is suitable as a substitute material for a dust core.
【００１２】次に、この発明により得ようとする焼結体
について説明する。図１は、鉄−窒素系の状態図であ
る。この状態図の中でγ´相がＦｅ4 Ｎであり、α''相
がＦｅ16Ｎ2 である。Ｆｅ4 Ｎは、鉄のｆｃｃ相の体心
位置に窒素原子が入ったペロブスカイト型結晶格子を有
している。この相は常温でも安定であり、Ｔｃ＝４８８
℃の強磁性体である。常温での飽和磁化は１９５ｅｍｕ
／ｇと純鉄より若干低い程度であり、磁性材料として有
望である。一方、Ｆｅ16Ｎ2 は準安定相であり、ｂｃｃ
格子を母体としたｂｃｔ結晶格子を有する。このｂｃｔ
構造はｂｃｃ構造の鉄の体心位置に規則的に窒素原子が
入り込んだ型となっている。この相の常温での飽和磁化
は２６０ｅｍｕ／ｇと純鉄の１．２倍であり、これも磁
性材料として有望である。また、大気中において、Ｆｅ
4 Ｎの表面には緻密なα−Ｆｅ2 Ｏ3 が形成されるの
で、表面にＦｅ3 Ｏ4 が形成されるＦｅよりも耐候性に
優れている。さらに、これらは窒化物であるから鉄より
もかなり硬い。Next, the sintered body to be obtained by the present invention will be described. FIG. 1 is a phase diagram of the iron-nitrogen system. In this state diagram, the γ'phase is Fe 4 N and the α '' phase is Fe 16 N 2 . Fe 4 N has a perovskite type crystal lattice in which nitrogen atoms are contained in the body-centered position of the fcc phase of iron. This phase is stable even at room temperature, Tc = 488
It is a ferromagnetic material at ℃. Saturation magnetization at room temperature is 195 emu
/ G, which is slightly lower than that of pure iron, and is promising as a magnetic material. On the other hand, Fe 16 N 2 is a metastable phase, and bcc
It has a bct crystal lattice having a lattice as a host. This bct
The structure is of a bcc structure in which nitrogen atoms regularly enter the body center position of iron. The saturation magnetization of this phase at room temperature is 260 emu / g, which is 1.2 times that of pure iron, and this is also a promising magnetic material. In the atmosphere, Fe
Since dense α-Fe 2 O 3 is formed on the surface of 4 N, the weather resistance is superior to that of Fe on which Fe 3 O 4 is formed. Furthermore, since they are nitrides, they are considerably harder than iron.
【００１３】このような、Ｆｅ4 Ｎ又はＦｅ16Ｎ2 を主
体とする粒子を絶縁体セラミックス材料のマトリックス
中に分散させた状態の複合焼結体は、磁性粒子としての
Ｆｅ4 Ｎ及びＦｅ16Ｎ2 自体の電気抵抗が高く、また、
これらの飽和磁束密度が大きく、さらにマトリックスが
絶縁体であるため、高周波数域用の磁心材料として適し
たものとなる。また、マトリックス中の磁性粒子は、少
なくともその外周部が耐候性が高いＦｅ4 Ｎ又はＦｅ16
Ｎ2 を主体としているので、金属系の軟磁性材料よりも
耐候性に優れている。また、基本的に絶縁体セラミック
スをマトリックスとする焼結体であり、磁性粒子自体が
高硬度であるため、機械的強度が高い。Such a composite sintered body in which particles having Fe 4 N or Fe 16 N 2 as a main component are dispersed in a matrix of an insulating ceramics material is used as Fe 4 N and Fe 16 as magnetic particles. N 2 has a high electric resistance, and
Since the saturation magnetic flux density is high and the matrix is an insulator, it is suitable as a magnetic core material for a high frequency range. Further, the magnetic particles in the matrix have a high weather resistance at least in the outer peripheral portion of Fe 4 N or Fe 16
Since it is mainly composed of N 2 , it is more excellent in weather resistance than the metallic soft magnetic material. Further, it is basically a sintered body having an insulating ceramic as a matrix, and since the magnetic particles themselves have high hardness, they have high mechanical strength.
【００１４】このような焼結体を製造するためには、先
ず、出発原料としての鉄粉を準備する。この鉄粉として
は、粒子径が０．０１〜２００μｍのものが好ましく、
カルボニル鉄粉、水アトマイズ粉、ガスアトマイズ粉、
還元鉄粉を用いることができる。また、このような鉄粉
のみならず、鉄合金を用いることもできる。磁気特性を
一層向上させるためにはＦｅ−Ｎｉ合金（パーマロ
イ）、Ｆｅ−Ｓｉ合金、Ｆｅ−Ｓｉ−Ａｌ合金（センダ
スト）を好適に用いることができる。In order to manufacture such a sintered body, first, iron powder as a starting material is prepared. The iron powder preferably has a particle size of 0.01 to 200 μm,
Carbonyl iron powder, water atomized powder, gas atomized powder,
Reduced iron powder can be used. Further, not only such iron powder but also iron alloy can be used. In order to further improve the magnetic characteristics, Fe-Ni alloy (permalloy), Fe-Si alloy, and Fe-Si-Al alloy (sendust) can be preferably used.
【００１５】次に、このような鉄粉末又は鉄合金粉末を
適宜の方法で窒化する。この場合に窒化処理時間が十分
に長ければ粒子を完全にＦｅ4 Ｎ若しくはＦｅ16Ｎ2 に
することができ、また窒化処理時間が短ければ外周部だ
けを窒化して内部がＦｅ若しくはＦｅ合金で外周部がＦ
ｅ4Ｎ若しくはＦｅ16Ｎ2 で構成された粒子を製造する
ことができる。この処理に際して、窒素供給量、温度等
の窒化条件を適宜規定することによってＦｅ4 Ｎ及びＦ
ｅ16Ｎ2 のいずれかを形成することができる。なお、前
述したように、Ｆｅ16Ｎ2は準安定相であるので、窒化
処理後急冷することにより得られる。また、原料粉末と
して上述したＦｅ−Ｎｉ合金（パーマロイ；Ｎｉ３０〜
８０重量％）、Ｆｅ−Ｓｉ合金（Ｓｉ１〜６．５重量
％）、Ｆｅ−Ｓｉ−Ａｌ合金（センダスト；Ｓｉ５〜１
１重量％、Ａｌ３〜８重量％）などの軟磁性材料として
優れたものを用いて、粉末粒子の表面のみに窒化鉄を形
成し、粒子内部にこれら合金を残存させることにより、
一層良好な磁気特性を得ることができる。この場合に、
窒化鉄層の厚みは粒子径の１〜３％程度（粒子径が１０
μｍの場合には０．１〜０．３μｍ）であることが好ま
しい。Next, such iron powder or iron alloy powder is nitrided by an appropriate method. In this case, if the nitriding treatment time is sufficiently long, the particles can be completely made into Fe 4 N or Fe 16 N 2, and if the nitriding treatment time is short, only the outer peripheral portion is nitrided to form Fe or Fe alloy inside. F is the outer circumference
Particles composed of e 4 N or Fe 16 N 2 can be produced. In this treatment, by appropriately specifying the nitriding conditions such as the nitrogen supply amount and the temperature, Fe 4 N and F
Any of e 16 N 2 can be formed. As described above, since Fe 16 N 2 is a metastable phase, it can be obtained by quenching after nitriding. In addition, the above-mentioned Fe-Ni alloy (permalloy; Ni30-
80% by weight), Fe-Si alloy (Si1 to 6.5% by weight), Fe-Si-Al alloy (Sendust; Si5-1)
1% by weight, Al 3 to 8% by weight) and the like, by using an excellent soft magnetic material such as iron, forming iron nitride only on the surface of the powder particles and leaving these alloys inside the particles,
It is possible to obtain better magnetic properties. In this case,
The thickness of the iron nitride layer is about 1 to 3% of the particle size (particle size is 10
In the case of μm, it is preferably 0.1 to 0.3 μm).
【００１６】窒化処理の方法としては、ガス窒化法及び
イオン窒化法が好適である。ガス窒化法においては、反
応容器内に鉄粉末を装入し、外部ヒータにて容器内を例
えば５００℃程度に加熱しながら、容器内にＮＨ3 ガ
ス、Ｈ2 ガス等を送入して鉄粉末を窒化する。また、イ
オン窒化法においては、反応容器内を高真空に保持し、
この容器内に反応ガスとしてのＮ2 等を送入してグロー
放電により鉄粉末を窒化する。As the nitriding method, a gas nitriding method and an ion nitriding method are preferable. In the gas nitriding method, iron powder is charged into a reaction vessel, NH 3 gas, H 2 gas, etc. are fed into the vessel while heating the vessel with an external heater to, for example, about 500 ° C. Nitriding the powder. Further, in the ion nitriding method, the inside of the reaction vessel is maintained in a high vacuum,
N 2 or the like as a reaction gas is fed into this container and the iron powder is nitrided by glow discharge.
【００１７】次に、このように窒化処理された粉体粒子
に対し絶縁セラミックスを形成する。この発明において
は、以下に示す（１）〜（６）の方法により、絶縁セラ
ミックスを形成する。Next, insulating ceramics are formed on the powder particles thus nitrided. In this invention, the insulating ceramics are formed by the following methods (1) to (6).
【００１８】（１）絶縁セラミックスを構成する元素の
イオンを含む溶液、例えば硫酸塩、硝酸塩の溶液を用い
て湿式コーテングを行う。具体的には、絶縁セラミック
スに対応して溶液を作成し、この溶液中に上述のように
窒化処理した粉末を装入し、溶液中に酸化剤を供給する
ことにより行う。この際の酸化剤供給は、Ｎ2 ガスと微
量のＯ2 ガスとの混合ガスを溶液中に吹き込む方法、又
は酸化剤を含む溶液を用いる方法により行われる。この
処理により、窒化粉末の表面に絶縁体セラミック材料層
が形成される。これは、窒化粉末表面にはＯＨ-が存在
しているため、これに金属イオンが吸着されると共に、
供給された酸化剤によって絶縁体セラミック材料として
の酸化物が形成されることによる。そして、酸化物の表
面にもＯＨ-が存在しているから同様の過程が繰り返さ
れて酸化物層が成長していく。なお、上述のように酸化
剤を溶液中に供給する代わりに、金属イオンが吸着され
た窒化粉末を酸化性雰囲気中にさらして酸化物層を形成
することもできる。このような処理を所定回数繰り返す
ことにより所定厚みのコーティング層を形成することが
できる。その後、コーティング層が形成された粉末粒子
を乾燥させて爾後の工程に供する。この際に、フィルタ
ープレス成型を用いることもできる。(1) Wet coating is performed using a solution containing ions of the element forming the insulating ceramics, for example, a solution of sulfate or nitrate. Specifically, this is performed by preparing a solution corresponding to the insulating ceramics, charging the above-mentioned nitriding powder into the solution, and supplying an oxidizer into the solution. At this time, the oxidant is supplied by a method of blowing a mixed gas of N 2 gas and a trace amount of O 2 gas into the solution, or a method of using a solution containing the oxidant. By this treatment, an insulating ceramic material layer is formed on the surface of the nitride powder. This is the nitride powder surface OH - because exists, the metal ions are adsorbed thereto,
This is because the supplied oxidant forms an oxide as an insulating ceramic material. Since OH − also exists on the surface of the oxide, the same process is repeated and the oxide layer grows. Instead of supplying the oxidizing agent into the solution as described above, it is possible to form the oxide layer by exposing the nitriding powder having metal ions adsorbed thereto to an oxidizing atmosphere. By repeating such treatment a predetermined number of times, a coating layer having a predetermined thickness can be formed. Then, the powder particles having the coating layer formed thereon are dried and subjected to subsequent steps. At this time, filter press molding can also be used.
【００１９】（２）へテロ凝集により絶縁セラミックス
を形成する。すなわち、上述のようにして窒化処理した
粉末とコーティングしようとする絶縁セラミックスの微
粉末とを溶液中に分散させ、溶液のｐＨを調整すること
により窒化鉄粉粒子と絶縁セラミックスの微粒子とが逆
の極性を有するように、すなわち逆符号の電位を持つよ
うにし、窒化鉄粉末粒子の表面に絶縁セラミックスの微
粒子を吸着させる。これにより窒化鉄粉末粒子の表面に
絶縁セラミックスがコーティングされることとなる。こ
の場合に用いる溶液は、例えば水酸化ナトリウム及び硫
酸の水溶液であり、コーティング粒子の種類及び得よう
とする膜厚に応じて水酸化ナトリウム又は硫酸の量を調
節する。このようにしてコーティング層が形成された粉
末粒子は乾燥され爾後の工程に供給される。この際に、
フィルタープレス成型を用いることもできる。(2) Insulating ceramics are formed by hetero-aggregation. That is, the powder nitrided as described above and the fine powder of the insulating ceramics to be coated are dispersed in the solution, and the pH of the solution is adjusted so that the iron nitride powder particles and the fine particles of the insulating ceramics are reversed. The particles of the insulating ceramics are adsorbed on the surface of the iron nitride powder particles so as to have the polarity, that is, the electric potential of the opposite sign. As a result, the surface of the iron nitride powder particles is coated with the insulating ceramics. The solution used in this case is, for example, an aqueous solution of sodium hydroxide and sulfuric acid, and the amount of sodium hydroxide or sulfuric acid is adjusted according to the type of coated particles and the film thickness to be obtained. The powder particles with the coating layer thus formed are dried and supplied to the subsequent steps. At this time,
Filter press molding can also be used.
【００２０】（３）上述したようにして窒化処理された
粉体とコーティングしようとする絶縁セラミックスの微
粉末とを揮発液体中で混合しつつ液体を蒸発させること
により窒化鉄粉末粒子の表面に絶縁セラミックス微粒子
が吸着される。具体的な例としては、ロータリーエバポ
レータを用い、液体としてエタノールを用いて、エタノ
ールに上記２種類の粉末を分散させた後、これらをミキ
シングしながら６０〜８０℃で加熱してエタノールを蒸
発させる。これにより窒化鉄粉末粒子の表面に絶縁セラ
ミックスがコーティングされることとなる。(3) Insulating on the surface of iron nitride powder particles by evaporating the liquid while mixing the powder subjected to the nitriding treatment as described above and the fine powder of the insulating ceramic to be coated in a volatile liquid. Ceramic fine particles are adsorbed. As a specific example, a rotary evaporator is used, ethanol is used as a liquid, the above-mentioned two kinds of powders are dispersed in ethanol, and then these are mixed and heated at 60 to 80 ° C. to evaporate ethanol. As a result, the surface of the iron nitride powder particles is coated with the insulating ceramics.
【００２１】（４）上述したようにして窒化処理された
粉体と絶縁体セラミックス材料とを混合する。この際の
混合は乾式混合により行う。混合方法としては、Ｖ型ミ
ルを用いて混合する方法、適当な容器内で攪拌羽根を回
転させることにより混合する方法等を用いることができ
る。これにより、窒化された鉄粉粒子と絶縁体セラミッ
クス材料の粉末粒子とを均一に混合され、窒化粒子の周
囲に絶縁体セラミックス材料の粒子が存在した状態の混
合粉末が形成される。(4) The nitriding powder as described above and the insulating ceramic material are mixed. Mixing at this time is performed by dry mixing. As a mixing method, a method of mixing using a V-type mill, a method of mixing by rotating a stirring blade in an appropriate container, or the like can be used. As a result, the nitrided iron powder particles and the powder particles of the insulating ceramic material are uniformly mixed, and a mixed powder in which the particles of the insulating ceramic material are present around the nitride particles is formed.
【００２２】（５）化学蒸着（ＣＶＤ）により窒化処理
された粉体粒子にコーテング処理を施す。このＣＶＤ
は、例えば得ようとする絶縁体セラミック材料を構成す
る金属元素の塩化物を反応容器内に導入して、窒化粒子
の表面に塩化物コーティングを施し、次いで塩化物を還
元し、さらに表面の酸化処理を行って窒化粒子の外周部
に絶縁体セラミックス材料層を形成する。この処理にお
いては、粉体にＣＶＤ処理を施す関係上、流動層ＣＶＤ
を用いることが好ましい。この流動層ＣＶＤにおいて
は、容器の下方から反応ガスを供給して流動層を形成し
ながらＣＶＤを行う。これにより、粉末粒子に対し均一
なコーティング層を形成することができる。(5) The coating particles are subjected to coating treatment by nitriding treatment by chemical vapor deposition (CVD). This CVD
For example, a chloride of a metal element that constitutes the insulating ceramic material to be obtained is introduced into the reaction vessel, the surface of the nitride particles is coated with chloride, and then the chloride is reduced, and the surface is further oxidized. By performing the treatment, an insulating ceramic material layer is formed on the outer peripheral portion of the nitride particles. In this process, the fluidized bed CVD is used because the powder is subjected to the CVD process.
Is preferably used. In this fluidized bed CVD, CVD is performed while supplying a reaction gas from below the container to form a fluidized bed. Thereby, a uniform coating layer can be formed on the powder particles.
【００２３】（６）上述したようにして窒化処理された
粉体と絶縁体セラミックス材料とを機械的に合金化す
る。この工程ではメカニカルアロイング法と呼ばれる技
術を用いる。メカニカルアロイング法は、２種以上の原
料をボールミル等の高エネルギミルで機械的に粉砕・混
合して合金化する方法であり、熱エネルギを利用しるプ
ロセスと異なり、温度を自由に設定することができ、比
重、融点、沸点などの差が大きい原料同士でも合金をつ
くれるという利点を有している。すなわち、高エネルギ
ミルを用いることにより、比重差が大きい原料同士でも
粉末のまま均一かつ超微細に分散させることが可能とな
る。この発明の場合には、窒化粒子と絶縁体セラミック
ス材料の粒子とをメカニカルアロイング法を用いて合金
化するので、窒化粒子の周囲に絶縁体セラミックス材料
の粒子が均一に配された状態の混合粉末が形成される。
これにより、その後の焼結工程において絶縁体セラミッ
クス材料のマトリックスの中に窒化粒子が極めて均一か
つ微細に分散した状態の焼結体を得ることができる。(6) The powder nitrided as described above and the insulating ceramic material are mechanically alloyed. In this process, a technique called mechanical alloying method is used. The mechanical alloying method is a method of mechanically crushing and mixing two or more kinds of raw materials with a high energy mill such as a ball mill to alloy them, and unlike a process using heat energy, the temperature can be freely set. It has the advantage that alloys can be made even with raw materials having large differences in specific gravity, melting point, boiling point and the like. That is, by using the high-energy mill, it becomes possible to uniformly and ultrafinely disperse the powders even in the raw materials having a large difference in specific gravity. In the case of the present invention, the nitride particles and the particles of the insulating ceramic material are alloyed by using the mechanical alloying method, so that the particles of the insulating ceramic material are uniformly mixed around the nitride particles. A powder is formed.
This makes it possible to obtain a sintered body in which nitride particles are extremely uniformly and finely dispersed in the matrix of the insulating ceramic material in the subsequent sintering step.
【００２４】なお、コーティング層を構成する絶縁体セ
ラミックス材料としては、Ａｌ2 Ｏ3 、ＳｉＯ2 、Ｍｇ
Ｏ、ＺｒＯ2 などが好適である。また、（５）、（６）
の方法を採用する場合には、準安定相であるＦｅ16Ｎ2
を実質的に維持することができないので、これらの方法
はＦｅ4 Ｎを形成した場合にのみ適用される。As the insulating ceramic material forming the coating layer, Al 2 O 3 , SiO 2 and Mg are used.
O, ZrO 2 and the like are preferable. Also, (5), (6)
In the case of adopting the above method, Fe 16 N 2 which is a metastable phase is used.
These methods are applicable only when Fe 4 N is formed, since the P.sub.4N cannot be substantially maintained.
【００２５】次に、コーティング処理された鉄粉を焼結
させる。この場合の焼結は、形成された窒化鉄がＦｅ4
Ｎの場合には、圧粉成形した後、通常焼成により行うこ
とができるし、ホットプレスを用いてもよい。また、ホ
ットプレスとＰＡＳ（PlasmaActivated Sintering）と
を併用することもできる。ＰＡＳは粉末粒子間で放電を
生じさせて粉体を焼結させる技術であり、これとホット
プレスとを併用するには、ホットプレスの際に特殊電源
により粒子間で放電を生じさせればよい。この方法によ
れば低圧低温で容易に高密度焼結体を得ることができ
る。Ｆｅ16Ｎ2 の場合には、この相が準安定相であり急
冷する必要があることから爆発成形により焼結を行う。
爆発成形は火薬の爆発力を利用するもので瞬間的に生ず
る巨大な圧力と加工速度を利用して粉末を成形すると共
に、焼結させるものである。この爆発成形は、静水圧成
形のように塑性型の中に粉末を充填して水中に置き爆発
力を加えて成形する方法で行うこともできるし、普通の
押型の構造でパンチに爆発力を加える方法で行ってもよ
い。この爆発成形はＦｅ4 Ｎが形成されている場合にも
適用できる。なお、Ｆｅ4 Ｎは６８０℃で分解するた
め、焼結温度に注意を要する。Next, the coated iron powder is sintered. In this case, the formed iron nitride is Fe 4
In the case of N, it can be performed by normal firing after compacting, or hot pressing may be used. Further, hot pressing and PAS (Plasma Activated Sintering) can be used together. PAS is a technique for causing electric discharge between powder particles to sinter the powder, and in order to use this together with hot pressing, it is sufficient to generate electric discharge between particles by a special power source during hot pressing. . According to this method, a high density sintered body can be easily obtained at low pressure and low temperature. In the case of Fe 16 N 2 , since this phase is a metastable phase and needs to be rapidly cooled, sintering is performed by explosive molding.
Explosive molding utilizes the explosive force of explosives, and uses the huge pressure and processing speed that occur instantaneously to compact and sinter the powder. This explosive molding can be performed by a method of filling powder in a plastic mold and placing it in water to apply explosive force, such as hydrostatic forming, or by using an ordinary press die structure to apply explosive force to a punch. You may perform by the addition method. This explosive molding can also be applied when Fe 4 N is formed. In addition, since Fe 4 N decomposes at 680 ° C., attention must be paid to the sintering temperature.
【００２６】これらの工程により、上述した、Ｆｅ4 Ｎ
若しくはＦｅ16Ｎ2 を主体とする粒子、又は内部がＦｅ
若しくはＦｅ合金で外周部がＦｅ4 Ｎ若しくはＦｅ16Ｎ
2 を主体とする粒子が、絶縁体セラミックス材料のマト
リックス中に分散した状態の複合焼結体からなる窒化物
系高密度焼結体が得られる。Through these steps, the above-mentioned Fe 4 N
Alternatively, particles mainly composed of Fe 16 N 2 or Fe inside
Or Fe alloy with Fe 4 N or Fe 16 N on the outer periphery
It is possible to obtain a nitride-based high-density sintered body including a composite sintered body in which particles mainly containing 2 are dispersed in a matrix of an insulating ceramic material.
【００２７】このようなＦｅ4 Ｎ又はＦｅ16Ｎ2 を含む
磁性粒子と絶縁体セラミックス材料マトリックスとの複
合焼結体は、Ｆｅ4 Ｎ又はＦｅ16Ｎ2 を含む磁性粒子の
体積Ｖ1 とスピネル型磁性酸化物マトリックスの体積Ｖ
2 との比Ｖ1 ／Ｖ2 が１００／５〜１００／１００であ
ることが好ましい。また、このような高密度焼結体は、
理論密度の９８％以上の密度を有していることが好まし
い。上述の方法で製造された窒化鉄系の複合焼結体は、
高周波数域用の磁心材料として適した磁気特性を有し、
かつ耐候性及び機械的強度に優れている。Such a composite sintered body of magnetic particles containing Fe 4 N or Fe 16 N 2 and an insulating ceramic material matrix has a volume V 1 of magnetic particles containing Fe 4 N or Fe 16 N 2 and a spinel. Volume V of magnetic type oxide matrix
It preferably has a specific V 1 / V 2 between 2 is 100 / 5-100 / 100. In addition, such a high-density sintered body,
It preferably has a density of 98% or more of the theoretical density. The iron nitride-based composite sintered body produced by the above method,
It has magnetic properties suitable as a core material for high frequencies,
Moreover, it has excellent weather resistance and mechanical strength.
【００２８】[0028]
【実施例】以下、この発明の実施例について説明する。 実施例１Embodiments of the present invention will be described below. Example 1
【００２９】この実施例においては、出発原料として粒
径が１〜４０μｍのカルボニル鉄粉を用いた。このカル
ボニル鉄粉をガス窒化法により窒化処理して窒化粉とし
た。この窒化処理は、反応ガスとしてＨ2 ガス及びＮＨ
3ガスを用い、Ｈ2 ／ＮＨ3を０／１００〜９０／１０ま
で変化させ、室温〜７５０℃の範囲で５分間〜２時間の
窒化処理を行った。その結果、Ｆｅ4 Ｎ若しくはＦｅ16
Ｎ2 を主体とする粒子、又は内部がＦｅで外周部がＦｅ
4 Ｎ若しくはＦｅ16Ｎ2 を主体とする粒子が形成され
た。これらの窒化粉のうち、Ｈ2 ／ＮＨ3 が５０／５０
〜７０／３０、温度５００℃で３０分間保持の条件で窒
化処理してほぼ全体がＦｅ4 Ｎとなったものについて、
その表面にＳｉＯ2 及びＡｌ2 Ｏ3 をコーティングし
た。このコーティングに際しては、Ｓｉ及びＡｌの硫酸
塩の溶液を用いて、ＮａＯＨによりこれら溶液のｐＨ９
〜１０に調整した。なおｐＨ緩衝剤としてＣＨ3 ＣＯＯ
ＮＨ4 を添加してｐＨを安定化させた。これら溶液中に
窒化粉を装入し、窒化粉の周囲に金属イオンを吸着させ
た。その後、この窒化粉を溶液から引き上げて空気にさ
らし、空気中の酸素と金属とによりＳｉＯ2 及びＡｌ2
Ｏ3を形成し、これを再び溶液中に装入するといった工
程を複数回繰り返してＳｉＯ2 及びＡｌ2 Ｏ3 コーティ
ング層を形成させた。次に、このコーティングされた粉
末をホットプレスにより焼結させて、物性及び磁気特性
を測定した。なお、ホットプレス条件は５００℃で圧力
３ton ／cm2 、３時間とした。その結果、Ｆｅ4 Ｎ粒子
が夫々ＳｉＯ2 及びＡｌ2 Ｏ3 のマトリックス中に分散
した状態の複合焼結体が生成された。この焼結体の物性
及び特性の例を以下に示す。
密度 ６．９ ｇ／cm3
初透磁率μi ２００
実効透磁率μeff ２５
比抵抗ρ １００ μΩ・cm
飽和時速密度ＢS １５０００ Ｇａｕｓｓ
保磁力ＨC １５ Ｏｅ
また、損失係数も小さいものであった。以上のように、
圧粉磁芯の代替材料として優れた特性を有する高密度焼
結体が得られたことが確認された。In this example, the starting material is granules.
Carbonyl iron powder having a diameter of 1 to 40 μm was used. This cal
Bonyl iron powder is nitrided by gas nitriding method to obtain nitride powder.
It was This nitriding treatment uses H as a reaction gas.2Gas and NH
3Using gas, H2/ NH3From 0/100 to 90/10
At room temperature to 750 ° C for 5 minutes to 2 hours.
Nitriding was performed. As a result, FeFourN or Fe16
N2Particles mainly composed of Fe, or Fe inside and Fe outside
FourN or Fe16N2Particles mainly composed of
It was Of these nitride powders, H2/ NH3Is 50/50
Nitrogen at 70/30 at 500 ℃ for 30 minutes
Converted into FeFourAbout what became N,
SiO on the surface2And Al2O3Coated
It was During this coating, sulfuric acid of Si and Al
Using salt solutions, pH 9 of these solutions with NaOH.
Adjusted to -10. CH as a pH buffer3COO
NHFourWas added to stabilize the pH. In these solutions
Nitride powder is charged and metal ions are adsorbed around the nitride powder.
It was After that, pull out this nitride powder from the solution and air it.
, SiO due to oxygen and metal in the air2And Al2
O3And then re-charge it into the solution.
Repeat multiple times for SiO2And Al2O3Coatie
A coating layer was formed. Then this coated powder
Powder and physical properties and magnetic properties
Was measured. The hot press conditions are 500 ° C and pressure.
3ton / cm2 It was 3 hours. As a result, FeFourN particles
Each is SiO2And Al2O3Dispersed in the matrix
A composite sintered body in the as-prepared state was produced. Physical properties of this sintered body
And examples of characteristics are shown below.
Density 6.9 g / cm3
Initial permeability μi 200
Effective permeability μeff 25
Specific resistance ρ 100 μΩ ・ cm
Saturation speed density BS 15,000 Gauss
Coercive force HC 15 Oe
The loss coefficient was also small. As mentioned above,
High-density firing with excellent properties as an alternative material for dust cores
It was confirmed that a solid was obtained.
【００３０】また、この高密度焼結体と従来の圧粉磁芯
とを温度６０℃、湿度９９％の環境下で４週間保持して
耐環境性を確認した。その結果、従来の圧粉磁芯ではさ
びが発生したが、この実施例の焼結体は全く変化がなか
った。この結果から、従来の圧粉磁芯よりも耐酸化性が
良好なことが確認された。この耐食性試験中のサンプル
につき１週間毎に飽和磁化を測定した。その結果を図２
に示す。この図から明らかなように、この実施例の焼結
体は４週間後も飽和磁化の低下が少ないのに対し、従来
の圧粉磁芯では１週間の間に飽和磁化が大きく低下する
ことが確認された。
実施例２The high-density sintered body and the conventional dust core were held for 4 weeks in an environment of temperature 60 ° C. and humidity 99% to confirm the environment resistance. As a result, rust was generated in the conventional dust core, but there was no change in the sintered body of this example. From this result, it was confirmed that the oxidation resistance was better than that of the conventional dust core. Saturation magnetization was measured every one week for the sample during this corrosion resistance test. The result is shown in Figure 2.
Shown in. As is clear from this figure, the sintered body of this example shows a small decrease in the saturation magnetization even after 4 weeks, whereas the conventional dust core has a large decrease in the saturation magnetization within 1 week. confirmed. Example 2
【００３１】この実施例においては、実施例１と同様に
出発原料として粒径が１〜４０μｍのカルボニル鉄粉を
用いた。このカルボニル鉄粉をガス窒化法により実施例
１と同様の条件で窒化処理して窒化粉とした。その結
果、Ｆｅ4 Ｎ若しくはＦｅ16Ｎ2 を主体とする粒子、又
は内部がＦｅで外周部がＦｅ4 Ｎ若しくはＦｅ16Ｎ2 を
主体とする粒子が形成された。これらの窒化粉のうち、
Ｈ2 ／ＮＨ3 が５０／５０〜７０／３０、温度５００℃
で３０分間保持の条件で窒化処理してほぼ全体がＦｅ4
Ｎとなったものについて、ヘテロ凝集によりＡｌ2 Ｏ3
をコーティングした。このコーティング処理は、水酸化
ナトリウム及び硫酸を含む溶液中に窒化粉末と市販のＡ
ｌ2 Ｏ3 粉末（粒径０．１〜０．３μｍとを装入し、水
酸化ナトリウム及び硫酸の量を調節して、溶液のｐＨを
１〜１２の適当な値に調節し、電位差を利用して窒化粉
末粒子の周囲にＡｌ2 Ｏ3 の微粒子を吸着させることに
よって行った。その後、溶液中の粉末をスプレードライ
ヤーにより乾燥・造粒して１００〜４００μｍの顆粒に
調整し、５００℃、３ton ／cm2 の条件でＮ2 中のホッ
トプレスを行った。これにより、Ｆｅ4 Ｎ粒子がＡｌ2
Ｏ3 のマトリックス中に分散した状態の複合焼結体が生
成された。この焼結体の物性及び特性の例を以下に示
す。
密度 ６．９ ｇ／cm3
初透磁率μi ２００
実効透磁率μeff ２５
比抵抗ρ １００ μΩ・cm
飽和磁束密度ＢS １５０００ Ｇａｕｓｓ
保磁力ＨC １５ Ｏｅ
また、損失係数も小さいものであった。以上のように、
圧粉磁芯の代替材料として優れた特性を有する高密度焼
結体が得られたことが確認された。In this embodiment, as in the first embodiment,
Carbonyl iron powder having a particle size of 1 to 40 μm as a starting material
Using. Example of using this carbonyl iron powder by gas nitriding method
Nitriding was performed under the same conditions as in 1 to obtain a nitriding powder. That conclusion
Fruit, FeFourN or Fe16N2Particles mainly composed of
Is Fe inside and Fe outsideFourN or Fe16N2To
The main particles were formed. Of these nitride powders,
H2/ NH350/50 to 70/30, temperature 500 ° C
Nitriding under the condition of holding for 30 minutes at almost all FeFour
Heterogeneous agglomerates of N became Al2O3
Was coated. This coating process is
Nitriding powder and commercial A in solution containing sodium and sulfuric acid
l2O3Powder (particle size 0.1-0.3 μm is charged, and water
Adjust the amount of sodium oxide and sulfuric acid to adjust the pH of the solution.
Adjust to an appropriate value from 1 to 12 and use the potential difference to nitride powder
Al around powder particles2O3To adsorb the fine particles of
So I went. Then spray dry the powder in the solution
Dry and granulate with a jar to make granules of 100-400 μm
Adjusted, 500 ℃, 3ton / cm2 Under the condition of N2 Inside
Did topless. This makes FeFourN particles are Al2
O3A composite sintered body that is dispersed in the matrix of
Was made. An example of the physical properties and characteristics of this sintered body is shown below.
You
Density 6.9 g / cm3
Initial permeability μi 200
Effective permeability μeff 25
Specific resistance ρ 100 μΩ ・ cm
Saturation magnetic flux density BS 15,000 Gauss
Coercive force HC 15 Oe
The loss coefficient was also small. As mentioned above,
High-density firing with excellent properties as an alternative material for dust cores
It was confirmed that a solid was obtained.
【００３２】また、この高密度焼結体と従来の圧粉磁芯
とを温度６０℃、湿度９９％の環境下で４週間保持して
耐環境性を確認した。その結果、従来の圧粉磁芯ではさ
びが発生したが、この実施例の焼結体は実施例１と同様
全く変化がなかった。この耐食性試験中のサンプルにつ
き１週間毎に飽和磁化を測定した結果、上述した図２に
示した結果と同様な結果が得られた。
実施例３The high-density sintered body and the conventional dust core were held for 4 weeks in an environment of a temperature of 60 ° C. and a humidity of 99% to confirm the environment resistance. As a result, rust was generated in the conventional dust core, but the sintered body of this example did not change at all as in Example 1. As a result of measuring the saturation magnetization of the sample in the corrosion resistance test every one week, the same result as the result shown in FIG. 2 was obtained. Example 3
【００３３】この実施例においては、実施例１と同様に
出発原料として粒径が１〜４０μｍのカルボニル鉄粉を
用いた。このカルボニル鉄粉をガス窒化法により実施例
１と同様の条件で窒化処理して窒化粉とした。その結
果、Ｆｅ4 Ｎ若しくはＦｅ16Ｎ2 を主体とする粒子、又
は内部がＦｅで外周部がＦｅ4 Ｎ若しくはＦｅ16Ｎ2 を
主体とする粒子が形成された。これらの窒化粉のうち、
Ｈ2 ／ＮＨ3 が５０／５０〜７０／３０、温度５００℃
で３０分間保持の条件で窒化処理してほぼ全体がＦｅ4
Ｎとなったものについて、Ａｌ2 Ｏ3 をコーティングし
た。このコーティング処理は窒化粉と市販のＡｌ2 Ｏ3
粉（粒径０．１〜０．３μｍ）とをエタノール中に分散
させ、これを６０〜８０℃に保温したロータリエバポレ
ータ中で乾燥させ、窒化粉末粒子の周囲にＡｌ2 Ｏ3 粒
子を吸着させることによって行った。その後、この粉末
を５００℃、３ton ／cm2 の条件にてＮ2 中でホットプ
レスした。これにより、Ｆｅ4 Ｎ粒子がＡｌ2 Ｏ3 マト
リックス中に分散した状態の複合焼結体が生成された。
この焼結体の物性及び特性の例を以下に示す。
密度 ６．９ ｇ／cm3
初透磁率μi ２００
実効透磁率μeff ２５
比抵抗ρ １００ μΩ・cm
飽和磁束密度ＢS １５０００ Ｇａｕｓｓ
保磁力ＨC １５ Ｏｅ
また、損失係数も小さいものであった。以上のように、
圧粉磁芯の代替材料として優れた特性を有する高密度焼
結体が得られたことが確認された。In this embodiment, as in the first embodiment,
Carbonyl iron powder having a particle size of 1 to 40 μm as a starting material
Using. Example of using this carbonyl iron powder by gas nitriding method
Nitriding was performed under the same conditions as in 1 to obtain a nitriding powder. That conclusion
Fruit, FeFourN or Fe16N2Particles mainly composed of
Is Fe inside and Fe outsideFourN or Fe16N2To
The main particles were formed. Of these nitride powders,
H2/ NH350/50 to 70/30, temperature 500 ° C
Nitriding under the condition of holding for 30 minutes at almost all FeFour
For those with N, Al2O3Coated
It was This coating process uses nitride powder and commercial Al2O3
Disperse powder (particle size 0.1-0.3μm) in ethanol
The rotary evaporator kept at 60-80 ° C.
And dry it in a water bath,2O3grain
This was done by adsorbing offspring. Then this powder
At 500 ° C, 3 ton / cm2 N under the conditions2 Hotp in
I made a reply. This makes FeFourN particles are Al2O3Mato
A composite sintered body dispersed in the lix was produced.
Examples of physical properties and characteristics of this sintered body are shown below.
Density 6.9 g / cm3
Initial permeability μi 200
Effective permeability μeff 25
Specific resistance ρ 100 μΩ ・ cm
Saturation magnetic flux density BS 15,000 Gauss
Coercive force HC 15 Oe
The loss coefficient was also small. As mentioned above,
High-density firing with excellent properties as an alternative material for dust cores
It was confirmed that a solid was obtained.
【００３４】また、この高密度焼結体と従来の圧粉磁芯
とを温度６０℃、湿度９９％の環境下で４週間保持して
耐環境性を確認した。その結果、従来の圧粉磁芯ではさ
びが発生したが、この実施例の焼結体は実施例１と同様
全く変化がなかった。この耐食性試験中のサンプルにつ
き１週間毎に飽和磁化を測定した結果、上述した図２に
示した結果と同様な結果が得られた。
実施例４Further, the high-density sintered body and the conventional dust core were held in an environment of a temperature of 60 ° C. and a humidity of 99% for 4 weeks to confirm the environment resistance. As a result, rust was generated in the conventional dust core, but the sintered body of this example did not change at all as in Example 1. As a result of measuring the saturation magnetization of the sample in the corrosion resistance test every one week, the same result as the result shown in FIG. 2 was obtained. Example 4
【００３５】この実施例においては、実施例１と同様に
出発原料として粒径が１〜４０μｍのカルボニル鉄粉を
用いた。このカルボニル鉄粉をガス窒化法により実施例
１と同様の条件で窒化処理して窒化粉とした。その結
果、Ｆｅ4 Ｎ若しくはＦｅ16Ｎ2 を主体とする粒子、又
は内部がＦｅで外周部がＦｅ4 Ｎ若しくはＦｅ16Ｎ2 を
主体とする粒子が形成された。これらの窒化粉のうち、
Ｈ2 ／ＮＨ3 が５０／５０〜７０／３０、温度５００℃
で３０分間保持の条件で窒化処理してほぼ全体がＦｅ4
Ｎとなったものについて、混合によりＡｌ2 Ｏ3 をコー
ティングした。この場合に、窒化粉とＡｌ2 Ｏ3 粉末と
を１００：２５〜１００：５の割合で混合した。混合処
理に際しては、先ず、窒化粉の全量と、Ａｌ2 Ｏ3 粉末
の全投入量の半分と、５〜１５％の水とを混練機に投入
し、２５分間混合後、Ａｌ2 Ｏ3 粉末の残り半分を投入
し、さらに４５分間混合した。この際に、次工程のプレ
ス成形を容易にする目的で、エタノールを混練機の全容
量の５／１０００程度添加した。混練終了後、混合粉末
を乾燥させ、次いで軽粉砕し、この粉末をホットプレス
により焼結させた。ホットプレスは５５０℃で圧力、３
ton ／cm2 の条件で、３時間行った。これにより、Ｆｅ
4 Ｎ粒子がＡｌ2 Ｏ3 のマトリックス中に分散した状態
の複合焼結体が生成された。この焼結体の物性及び特性
の例を以下に示す。
密度 ６．９ ｇ／cm3
初透磁率μi ２００
実効透磁率μeff ２５
比抵抗ρ １００ μΩ・cm
飽和磁束密度ＢS １５０００ Ｇａｕｓｓ
保磁力ＨC １５ Ｏｅ
また、損失係数も小さいものであった。以上のように、
圧粉磁芯の代替材料として優れた特性を有する高密度焼
結体が得られたことが確認された。In this embodiment, as in the first embodiment,
Carbonyl iron powder having a particle size of 1 to 40 μm as a starting material
Using. Example of using this carbonyl iron powder by gas nitriding method
Nitriding was performed under the same conditions as in 1 to obtain a nitriding powder. That conclusion
Fruit, FeFourN or Fe16N2Particles mainly composed of
Is Fe inside and Fe outsideFourN or Fe16N2To
The main particles were formed. Of these nitride powders,
H2/ NH350/50 to 70/30, temperature 500 ° C
Nitriding under the condition of holding for 30 minutes at almost all FeFour
As for N, mixed with Al2O3The code
I started In this case, nitride powder and Al2O3Powder and
Were mixed at a ratio of 100: 25 to 100: 5. Mixing process
In the process, first, the total amount of nitride powder and Al2O3Powder
Add half of the total amount of water and 5 to 15% of water to the kneader
And mix for 25 minutes, then mix with Al2O3Add the other half of the powder
And mixed for an additional 45 minutes. At this time, the
For the purpose of facilitating molding, add ethanol to the kneader
About 5/1000 of the amount was added. After kneading, mixed powder
And then lightly crushed and hot pressed this powder
And sintered. Hot press at 550 ℃, pressure 3
ton / cm2 The conditions were 3 hours. This makes Fe
FourN particles are Al2O3Dispersed in the matrix of
The composite sintered body of was produced. Physical properties and characteristics of this sintered body
An example of is shown below.
Density 6.9 g / cm3
Initial permeability μi 200
Effective permeability μeff 25
Specific resistance ρ 100 μΩ ・ cm
Saturation magnetic flux density BS 15,000 Gauss
Coercive force HC 15 Oe
The loss coefficient was also small. As mentioned above,
High-density firing with excellent properties as an alternative material for dust cores
It was confirmed that a solid was obtained.
【００３６】また、この高密度焼結体と従来の圧粉磁芯
とを温度６０℃、湿度９９％の環境下で４週間保持して
耐環境性を確認した。その結果、従来の圧粉磁芯ではさ
びが発生したが、この実施例の焼結体は実施例１と同様
全く変化がなかった。この耐食性試験中のサンプルにつ
き１週間毎に飽和磁化を測定した結果、上述した図２に
示した結果と同様な結果が得られた。
実施例５Further, the high-density sintered body and the conventional dust core were held in an environment of a temperature of 60 ° C. and a humidity of 99% for 4 weeks to confirm the environment resistance. As a result, rust was generated in the conventional dust core, but the sintered body of this example did not change at all as in Example 1. As a result of measuring the saturation magnetization of the sample in the corrosion resistance test every one week, the same result as the result shown in FIG. 2 was obtained. Example 5
【００３７】この実施例においては、出発原料として実
施例１と同様にカルボニル鉄粉を用いた。この鉄粉をガ
ス窒化法により実施例１と同様の条件で窒化処理して窒
化粉とした。その結果、Ｆｅ4 Ｎを主体とする粒子、又
は内部がＦｅで外周部がＦｅ4 Ｎを主体とする粒子が形
成された。なお、この窒化処理は反応容器内の流動層中
で行った。これらの窒化粉のうち、Ｈ2／ＮＨ3 が５０
／５０〜７０／３０、温度５００℃で３０分間保持の条
件で窒化処理してほぼ全体がＦｅ4 Ｎとなったものにつ
いて絶縁体セラミック材料をＣＶＤコーティングした。
このＣＶＤコーティング処理は、窒化処理に引き続いて
上述の反応容器を用いて窒化粉末を流動In this example, carbonyl iron powder was used as the starting material as in Example 1. This iron powder was nitrided by the gas nitriding method under the same conditions as in Example 1 to obtain a nitride powder. As a result, particles having Fe 4 N as the main component, or particles having Fe as the inner part and Fe 4 N as the outer peripheral part were formed. The nitriding treatment was performed in a fluidized bed inside the reaction vessel. Of these nitride powders, H 2 / NH 3 is 50
/ 50-70 / 30, almost entirely by nitrided under conditions of holding 30 minutes at a temperature 500 ° C. was CVD coated insulating ceramic material for and was the Fe 4 N.
In this CVD coating process, following the nitriding process, the nitriding powder is flowed using the reaction vessel described above.
【００３８】化しながら行った（流動層ＣＶＤ）。この
処理に際しては、先ず、ＡｌＣｌ3 ，ＳｉＣｌ4 ，Ｍｇ
Ｃｌ等の塩化物をヒータにより加熱してガス化し、Ｎ2
ガスをキャリヤガスとして塩化物ガスを反応容器内に導
入して塩化物コーティングを行った。この塩化物のガス
化温度は３５０〜８００℃に設定した。次いで、塩化物
コーティングされた粉末粒子を水素ガス中での脱塩処理
に供した。これにより、塩化物コーティング中の塩素が
除かれ、窒化粉末粒子表面にメタルシェルが形成された
状態となった。その後、この粉末をＣＯ／ＣＯ2 ガス中
で酸化処理し、窒化粒子表面に上記絶縁体セラミック材
料でコーティングされた状態の粒子からなる粉末を得
た。この際の酸化処理はＣＯ／ＣＯ2 を４０／６０〜１
０／９０に設定して３５０〜４００℃で行った。(Fluidized bed CVD). In this process, first, AlCl 3 , SiCl 4 , Mg
A chloride such as Cl is heated by a heater to be gasified, and N 2
Chloride coating was performed by introducing chloride gas into the reaction vessel using the gas as a carrier gas. The gasification temperature of this chloride was set to 350 to 800 ° C. Then, the chloride-coated powder particles were subjected to a desalting treatment in hydrogen gas. As a result, chlorine in the chloride coating was removed and a metal shell was formed on the surface of the nitride powder particles. Then, this powder was subjected to oxidation treatment in CO / CO 2 gas to obtain a powder composed of particles in which the surface of the nitride particles was coated with the above-mentioned insulating ceramic material. The oxidation treatment at this time is 40/60 to 1 for CO / CO 2.
It was carried out at 350 to 400 ° C. by setting it to 0/90.
【００３９】この絶縁体セラミック材料でコーティング
された状態の粒子粉末を反応容器から取り出し、５００
℃、３ton ／cm2 、３時間の条件でホットプレスを行な
った。その結果、Ｆｅ4 Ｎ粒子が絶縁体セラミック材料
のマトリックス中に分散した状態の複合焼結体からなる
窒化物系高密度焼結体が得られた。この焼結体の物性及
び特性の例を以下に示す。
密度 ６．９ ｇ／cm3
初透磁率μi ２００
実効透磁率μeff ２５
比抵抗ρ １００ μΩ・cm
飽和磁束密度ＢS １５０００ Ｇａｕｓｓ
保磁力ＨC １５ Ｏｅ
また、損失係数も小さいものであった。以上のように、
圧粉磁芯の代替材料として優れた特性を有する高密度焼
結体が得られたことが確認された。Coating with this insulator ceramic material
The particle powder in the state of
℃, 3ton / cm2 Hot press under the condition of 3 hours
It was. As a result, FeFourN particle is an insulator ceramic material
Consisting of a composite sintered body dispersed in a matrix
A nitride-based high density sintered body was obtained. The physical properties of this sintered body
And examples of characteristics are shown below.
Density 6.9 g / cm3
Initial permeability μi 200
Effective permeability μeff 25
Specific resistance ρ 100 μΩ ・ cm
Saturation magnetic flux density BS 15,000 Gauss
Coercive force HC 15 Oe
The loss coefficient was also small. As mentioned above,
High-density firing with excellent properties as an alternative material for dust cores
It was confirmed that a solid was obtained.
【００４０】また、この高密度焼結体と従来の圧粉磁芯
とを温度６０℃、湿度９９％の環境下で４週間保持して
耐環境性を確認した。その結果、従来の圧粉磁芯ではさ
びが発生したが、この実施例の焼結体は実施例１と同様
全く変化がなかった。この耐食性試験中のサンプルにつ
き１週間毎に飽和磁化を測定した結果、上述した図２に
示した結果と同様な結果が得られた。
実施例６Further, the high-density sintered body and the conventional dust core were held in an environment of a temperature of 60 ° C. and a humidity of 99% for 4 weeks to confirm the environment resistance. As a result, rust was generated in the conventional dust core, but the sintered body of this example did not change at all as in Example 1. As a result of measuring the saturation magnetization of the sample in the corrosion resistance test every one week, the same result as the result shown in FIG. 2 was obtained. Example 6
【００４１】この実施例においては、実施例１と同様に
出発原料として粒径が１〜４０μｍのカルボニル鉄粉を
用いた。このカルボニル鉄粉をガス窒化法により実施例
１と同様の条件で窒化処理して窒化粉とした。その結
果、Ｆｅ4 Ｎを主体とする粒子、又は内部がＦｅで外周
部がＦｅ4 Ｎを主体とする粒子が形成された。これらの
窒化粉のうち、Ｈ2 ／ＮＨ3 が５０／５０〜７０／３
０、温度５００℃で３０分間保持の条件で窒化処理して
ほぼ全体がＦｅ4 Ｎとなったものについて、メカニカル
アロイングによりＳｉＯ2 及びＡｌ2 Ｏ3 をコーティン
グした。この処理に際して、先ず、窒化粉末粒子の表面
を１μｍ程度酸化しておき、重量でこの窒化粉末１００
に対してＳｉＯ2 及びＡｌ2 Ｏ3 を夫々３０の割合で添
加したもの２種類の配合粉末を作製し、これらを高エネ
ルギー型のボールミルとしてのアトライター中でグリン
ディングすることによりメカニカルアロイングを行っ
た。これにより、窒化粉末粒子の周囲にＳｉＯ2 及びＡ
ｌ2 Ｏ3 のコーティング層が形成された。次に、このコ
ーティングされた粉末をホットプレスにより焼結させ
た。なお、ホットプレス条件は５００℃で圧力３ton ／
cm2 、３時間とした。In this example, as in Example 1, carbonyl iron powder having a particle size of 1 to 40 μm was used as a starting material. This carbonyl iron powder was nitrided by a gas nitriding method under the same conditions as in Example 1 to obtain a nitride powder. As a result, particles having Fe 4 N as the main component, or particles having Fe as the inner part and Fe 4 N as the outer peripheral part were formed. Of these nitride powder, H 2 / NH 3 50 / 50-70 / 3
Nitrogen treatment was performed at a temperature of 500 ° C. for 30 minutes, and almost all of the material became Fe 4 N, and then SiO 2 and Al 2 O 3 were coated by mechanical alloying. In this treatment, first, the surface of the nitriding powder particles is oxidized by about 1 μm, and the nitriding powder 100 is weighed.
On the other hand, SiO 2 and Al 2 O 3 were added at a ratio of 30 each to prepare two kinds of compounded powders, which were mechanically alloyed by grinding them in an attritor as a high energy type ball mill. went. As a result, SiO 2 and A are formed around the nitride powder particles.
A coating layer of l 2 O 3 was formed. The coated powder was then sintered by hot pressing. The hot press conditions are 500 ° C and pressure of 3 ton /
cm 2 It was 3 hours.
【００４２】その結果、Ｆｅ4 Ｎ粒子が夫々ＳｉＯ2 及
びＡｌ2 Ｏ3 のマトリックス中に分散した状態の複合焼
結体が生成された。この焼結体の物性及び特性の例を以
下に示す。
密度 ６．９ ｇ／cm3
初透磁率μi ２００
実効透磁率μeff ２５
比抵抗ρ １００ μΩ・cm
飽和磁束密度ＢS １５０００ Ｇａｕｓｓ
保磁力ＨC １５ Ｏｅ
また、損失係数も小さいものであった。以上のように、
圧粉磁芯の代替材料として優れた特性を有する高密度焼
結体が得られたことが確認された。As a result, FeFourN particles are SiO2Over
And Al2O3Firing in the state of being dispersed in the matrix of
A conglomerate was created. Examples of physical properties and characteristics of this sintered body are as follows.
Shown below.
Density 6.9 g / cm3
Initial permeability μi 200
Effective permeability μeff 25
Specific resistance ρ 100 μΩ ・ cm
Saturation magnetic flux density BS 15,000 Gauss
Coercive force HC 15 Oe
The loss coefficient was also small. As mentioned above,
High-density firing with excellent properties as an alternative material for dust cores
It was confirmed that a solid was obtained.
【００４３】また、この高密度焼結体と従来の圧粉磁芯
とを温度６０℃、湿度９９％の環境下で４週間保持して
耐環境性を確認した。その結果、従来の圧粉磁芯ではさ
びが発生したが、この実施例の焼結体は実施例１と同様
全く変化がなかった。この耐食性試験中のサンプルにつ
き１週間毎に飽和磁化を測定した結果、上述した図２に
示した結果と同様な結果が得られた。
実施例７Further, the high-density sintered body and the conventional dust core were held in an environment of a temperature of 60 ° C. and a humidity of 99% for 4 weeks to confirm the environment resistance. As a result, rust was generated in the conventional dust core, but the sintered body of this example did not change at all as in Example 1. As a result of measuring the saturation magnetization of the sample in the corrosion resistance test every one week, the same result as the result shown in FIG. 2 was obtained. Example 7
【００４４】この実施例においては、出発原料として粒
径が１〜４０μｍのＦｅ−Ｓｉ合金（Ｓｉ３重量％）、
Ｆｅ−Ｎｉ合金（Ｎｉ４５重量％）、Ｆｅ−Ｓｉ−Ａｌ
合金（Ｓｉ９．５重量％、Ａｌ５．５重量％）の粉末を
用いた。これら合金粉末をガス窒化法により窒化処理し
て窒化粉とした。この窒化処理は、反応ガスとしてＨ2
ガス及びＮＨ3 ガスを用い、Ｈ2 ／ＮＨ3 を５０／５０
にし４００℃で５分間の窒化処理を行った。その結果、
上記各合金粒子の表面に５体積％程度のＦｅ4Ｎを主体
とする層が形成された。In this example, as a starting material, a Fe--Si alloy (Si 3 wt%) having a particle size of 1 to 40 μm,
Fe-Ni alloy (Ni 45% by weight), Fe-Si-Al
A powder of an alloy (9.5 wt% Si, 5.5 wt% Al) was used. These alloy powders were nitrided by a gas nitriding method to obtain nitride powder. This nitriding treatment uses H 2 as a reaction gas.
Gas and NH 3 gas, H 2 / NH 3 50/50
Then, nitriding treatment was performed at 400 ° C. for 5 minutes. as a result,
On the surface of each of the alloy particles, a layer mainly containing Fe 4 N in an amount of about 5% by volume was formed.
【００４５】これらの窒化粉末について、その表面にＡ
ｌ2 Ｏ3をコーティングした。このコーティングに際し
ては、Ａｌの硫酸塩の溶液を用いて、ＮａＯＨによりこ
れら溶液のｐＨ９〜１０に調整した。なおｐＨ緩衝剤と
してＣＨ3 ＣＯＯＮＨ4 を添加してｐＨを安定化させ
た。これら溶液中に窒化粉を装入し、窒化粉の周囲に金
属イオンを吸着させた。その後、この窒化粉を溶液から
引き上げて空気にさらし、空気中の酸素と金属とにより
Ａｌ2 Ｏ3 を形成し、これを再び溶液中に装入するとい
った工程を複数回繰り返してＡｌ2 Ｏ3 コーティング層
を形成した。なお、Ａｌ2 Ｏ3 コーティング層の体積比
は５体積％とした。On the surface of each of these nitride powders, A
l 2 O 3 was coated. At the time of this coating, a solution of Al sulfate was used and the pH of these solutions was adjusted to 9 to 10 with NaOH. CH 3 COONH 4 was added as a pH buffer to stabilize the pH. Nitride powder was charged into these solutions, and metal ions were adsorbed around the nitride powder. After that, the process of pulling this nitride powder out of the solution and exposing it to air to form Al 2 O 3 by oxygen and metal in the air and charging it again into the solution is repeated a plurality of times to produce Al 2 O 3. A coating layer was formed. The volume ratio of the Al 2 O 3 coating layer was 5% by volume.
【００４６】次に、このコーティングされた粉末をホッ
トプレスにより焼結させて、物性及び磁気特性を測定し
た。なお、ホットプレス条件は５００℃で圧力３ton ／
cm2 とした。その結果、夫々Ｆｅ−Ｓｉ合金、Ｆｅ−Ｎ
ｉ合金、Ｆｅ−Ｓｉ−Ａｌ合金の粉末粒子表面にＦｅ4
Ｎが形成された粒子がＭｎ−Ｚｎフェライトのマトリッ
クス中に分散した状態の複合焼結体が生成された。Ｆｅ
−Ｓｉ合金を用いた場合の焼結体の物性及び特性は以下
に示す通りであった。
密度 ７．５ ｇ／cm3
初透磁率μi １３５０
実効透磁率μeff ５００
比抵抗ρ ０．８５ μΩ・cm
飽和磁束密度ＢS １４４００ Ｇａｕｓｓ
保磁力ＨC ０．１１ Ｏｅ
飽和磁化ＭS １５３ emu ／ｇNext, the coated powder is hot
Sinter by Toppress to measure physical properties and magnetic properties
It was The hot press conditions are 500 ° C and pressure of 3 ton /
cm2 And As a result, Fe-Si alloy and Fe-N, respectively
Fe on the surface of powder particles of i alloy and Fe-Si-Al alloyFour
The particles on which N is formed are the matrix of Mn-Zn ferrite.
A composite sintered body in a state of being dispersed in the cast was produced. Fe
-The physical properties and characteristics of the sintered body using the Si alloy are as follows.
It was as shown in.
Density 7.5 g / cm3
Initial permeability μi 1350
Effective permeability μeff 500
Specific resistance ρ 0.85 μΩ ・ cm
Saturation magnetic flux density BS 14400 Gauss
Coercive force HC 0.11 Oe
Saturation magnetization MS 153 emu / g
【００４７】また、Ｆｅ−Ｎｉ合金を用いた場合にＭS
が１４０emu ／ｇ、ＢSが１２７００Gauss であり、ま
たＦｅ−Ｓｉ−Ａｌ合金を用いた場合にＭSが１３８emu
／ｇ、ＢSが１３０００Gauss であった他はＦｅ−Ｓｉ
合金を用いた場合と同等な値を示した。以上のように、
この実施例では実施例１の場合より圧粉磁芯の代替材料
として優れた特性を有する高密度焼結体が得られたこと
が確認された。耐環境試験についても他の実施例と同様
に良好な結果が得られた。When Fe--Ni alloy is used, M S
Is 140 emu / g, B S is 12700 Gauss, and M S is 138 emu when Fe—Si—Al alloy is used.
Fe / Si, except that Bs / g and B S were 13,000 Gauss
It showed the same value as when the alloy was used. As mentioned above,
In this example, it was confirmed that a high density sintered body having excellent characteristics as an alternative material to the dust core was obtained as compared with the case of Example 1. Also in the environment resistance test, good results were obtained as in the other examples.
【００４８】[0048]
【発明の効果】この発明によれば、実用的な窒化鉄系高
密度焼結体の製造方法を提供することができる。この方
法によって製造された焼結体は高電気抵抗及び高飽和磁
化を有しおり、マトリックスが絶縁体セラミックス材料
で形成されているため、全体の損失が小さく、さらに耐
候性及び機械的強度に優れている。従って、高周波数域
用の磁心材料としての圧粉磁心の代替材料として好適で
ある。According to the present invention, it is possible to provide a practical method for producing an iron nitride-based high-density sintered body. The sintered body produced by this method has high electric resistance and high saturation magnetization, and since the matrix is formed of an insulating ceramic material, the overall loss is small, and further, it has excellent weather resistance and mechanical strength. There is. Therefore, it is suitable as a substitute material for a dust core as a core material for a high frequency range.
【図１】鉄−窒素系の状態図。FIG. 1 is a state diagram of an iron-nitrogen system.
【図２】磁化の経時変化を示す図。FIG. 2 is a diagram showing changes in magnetization over time.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ２３Ｃ 8/26 8116−4Ｋ Ｈ０１Ｆ 1/22 7371−5Ｅ (31)優先権主張番号 特願平2−406987 (32)優先日 平２(1990)12月26日 (33)優先権主張国 日本（ＪＰ） (31)優先権主張番号 特願平2−407001 (32)優先日 平２(1990)12月26日 (33)優先権主張国 日本（ＪＰ） (31)優先権主張番号 特願平2−407002 (32)優先日 平２(1990)12月26日 (33)優先権主張国 日本（ＪＰ） (72)発明者 中野 皓一朗 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 太田 潤 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 5 Identification number Office reference number FI technical display location C23C 8/26 8116-4K H01F 1/22 7371-5E (31) Priority claim number Japanese Patent Application No. 2 −406987 (32) Priority Date 2 (1990) December 26 (33) Priority claiming country Japan (JP) (31) Priority claim number Japanese Patent Application No. 2-407001 (32) Priority Date 2 (1990) December 26 (33) Priority claiming country Japan (JP) (31) Priority claiming number Japanese Patent Application No. 2-407002 (32) Priority Day 2 (1990) December 26 (33) Priority claiming country Japan (JP) (72) Koichiro Nakano, Marunouchi 1-2-2 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Nihon Kokan Co., Ltd. (72) Inventor Jun Ota 1-2-1, Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo In the company
Claims (7)
なくとも粉末粒子の外周部にＦｅ4 Ｎ又はＦｅ16Ｎ2 を
形成する工程と、このように形成された粉末粒子を、絶
縁セラミックスを構成する金属元素のイオンを含む溶液
中に装入する工程と、これにより粉末粒子に吸着された
金属イオンと酸素とを反応させて粉末粒子の表面に絶縁
セラミックスを形成する工程と、これら粉末粒子を焼結
させる工程とを備えたことを特徴とする窒化鉄系高密度
焼結体の製造方法。1. A step of nitriding iron or iron alloy powder to form Fe 4 N or Fe 16 N 2 at least on the outer periphery of the powder particles, and the powder particles thus formed are treated with insulating ceramics. A step of charging into a solution containing ions of the constituent metal elements, a step of reacting the metal ions adsorbed by the powder particles with oxygen thereby to form an insulating ceramics on the surface of the powder particles, and these powder particles A method for manufacturing an iron nitride-based high-density sintered body, comprising:
なくとも粉末粒子の外周部にＦｅ4 Ｎ又はＦｅ16Ｎ2 を
形成する工程と、このように形成された粉末粒子の表面
にヘテロ凝集により絶縁セラミックスを形成する工程
と、これら粉末粒子を焼結させる工程とを備えたことを
特徴とする窒化鉄系高密度焼結体の製造方法。2. A step of subjecting iron or iron alloy powder to nitriding treatment to form Fe 4 N or Fe 16 N 2 at least on the outer periphery of the powder particles, and heterocoagulation on the surface of the powder particles thus formed. A method for manufacturing an iron nitride-based high-density sintered body, comprising: a step of forming insulating ceramics by the method; and a step of sintering these powder particles.
なくとも粉末粒子の外周部にＦｅ4 Ｎ又はＦｅ16Ｎ2 を
形成する工程と、このように形成された粉末粒子と絶縁
セラミックスの微粒子とを揮発性液体中で混合しつつ液
体を蒸発させて前記粉末粒子の表面に絶縁セラミックス
の微粒子を吸着させる工程と、これら粉末粒子を焼結さ
せる工程とを備えた窒化鉄系高密度焼結体の製造方法。3. A step of subjecting iron or iron alloy powder to a nitriding treatment to form Fe 4 N or Fe 16 N 2 at least on the outer periphery of the powder particles, and the powder particles thus formed and fine particles of insulating ceramics. Iron nitride-based high-density sintering including a step of evaporating the liquid while adsorbing the particles in a volatile liquid to adsorb fine particles of insulating ceramics on the surface of the powder particles, and a step of sintering these powder particles. Body manufacturing method.
なくとも粉末粒子の外周部にＦｅ4 Ｎ又はＦｅ16Ｎ2 を
形成する工程と、このように形成された粉末粒子と絶縁
体セラミックス材料の粉末粒子とを混合する工程と、こ
の混合粉末粒子を焼結させる工程とを備えたことを特徴
とする窒化鉄系高密度焼結体の製造方法。4. A step of subjecting iron or iron alloy powder to a nitriding treatment to form Fe 4 N or Fe 16 N 2 at least on the outer periphery of the powder particles, and the powder particles thus formed and an insulating ceramic material. And a step of sintering the mixed powder particles, the method for producing an iron nitride-based high-density sintered body.
なくとも粉末粒子の外周部にＦｅ4 Ｎを形成する工程
と、このように形成された粉末粒子の表面に対し化学蒸
着により絶縁セラミック材料を形成する工程と、これら
粉末粒子を焼結させる工程とを備えたことを特徴とする
窒化鉄系高密度焼結体の製造方法。5. A step of subjecting iron or iron alloy powder to nitriding treatment to form Fe 4 N at least on the outer periphery of the powder particles, and an insulating ceramic material by chemical vapor deposition on the surface of the powder particles thus formed. And a step of sintering these powder particles, a method of manufacturing an iron nitride-based high-density sintered body.
なくとも粉末粒子の外周部にＦｅ4 Ｎを形成する工程
と、このように形成された粉末粒子と絶縁体セラミック
ス材料の粉末粒子とを高エネルギミルにより機械的に混
合する工程と、この混合粉末粒子を焼結させる工程とを
備えたことを特徴とする窒化鉄系高密度焼結体の製造方
法。6. A step of subjecting iron or iron alloy powder to a nitriding treatment to form Fe 4 N at least on an outer peripheral portion of the powder particle, and the powder particle thus formed and the powder particle of the insulating ceramic material. A method for producing an iron nitride-based high-density sintered body, comprising: a step of mechanically mixing with a high energy mill; and a step of sintering the mixed powder particles.
ｅ−Ｎｉ合金、及びＦｅ−Ｓｉ−Ａｌ合金から選択され
たものであることを特徴とする請求項１乃至６のいずれ
か１項に記載の窒化鉄系高密度焼結体の製造方法。7. The iron alloy powder is Fe—Si alloy, F
The method for producing an iron nitride-based high-density sintered body according to any one of claims 1 to 6, wherein the method is selected from an e-Ni alloy and an Fe-Si-Al alloy.
Applications Claiming Priority (12)
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|---|---|---|---|
| JP40614590 | 1990-12-25 | ||
| JP2-406145 | 1990-12-25 | ||
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| JP2-406987 | 1990-12-26 | ||
| JP40678890 | 1990-12-26 | ||
| JP2-407002 | 1990-12-26 | ||
| JP40700290 | 1990-12-26 | ||
| JP2-406788 | 1990-12-26 | ||
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Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0525581A true JPH0525581A (en) | 1993-02-02 |
Family
ID=27554699
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP3337033A Pending JPH0525581A (en) | 1990-12-25 | 1991-12-19 | Manufacture of iron nitride base high density sintered body |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0525581A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014078584A (en) * | 2012-10-10 | 2014-05-01 | Hitachi Metals Ltd | Method for manufacturing powder-compact magnetic core, and soft magnetic powder |
-
1991
- 1991-12-19 JP JP3337033A patent/JPH0525581A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014078584A (en) * | 2012-10-10 | 2014-05-01 | Hitachi Metals Ltd | Method for manufacturing powder-compact magnetic core, and soft magnetic powder |
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