JPH0547541A - Manufacture of magnetic core - Google Patents
Manufacture of magnetic coreInfo
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- JPH0547541A JPH0547541A JP3233910A JP23391091A JPH0547541A JP H0547541 A JPH0547541 A JP H0547541A JP 3233910 A JP3233910 A JP 3233910A JP 23391091 A JP23391091 A JP 23391091A JP H0547541 A JPH0547541 A JP H0547541A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、複合軟磁性材料による
磁性コア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 manufacturing a magnetic core made of a composite soft magnetic material.
【０００２】[0002]
【従来の技術】磁心等の軟磁性材料として、センダス
ト、パーマロイ等の金属軟磁性材料やフェライト等の金
属酸化物軟磁性材料が知られている。2. Description of the Related Art As soft magnetic materials such as magnetic cores, metal soft magnetic materials such as sendust and permalloy, and metal oxide soft magnetic materials such as ferrite are known.
【０００３】金属軟磁性材料は、高い飽和磁束密度と高
い透磁率とを有するが、電気抵抗率が低いため、高周波
数領域では渦電流損失等によるコアロスが大きく、コア
ロスが増大する。このため、高周波数領域での使用が困
難である。The metal soft magnetic material has a high saturation magnetic flux density and a high magnetic permeability, but since it has a low electric resistivity, it has a large core loss due to eddy current loss and the like in a high frequency region, and the core loss increases. Therefore, it is difficult to use in the high frequency region.
【０００４】また、金属酸化物軟磁性材料は、金属軟磁
性材料に比べ電気抵抗率が高いため、高周波数領域にて
渦電流損失が小さく、コアロスは比較的小さい。しか
し、金属酸化物軟磁性材料は、飽和磁束密度が不十分で
ある。Further, since the metal oxide soft magnetic material has a higher electric resistivity than the metal soft magnetic material, the eddy current loss is small and the core loss is relatively small in the high frequency region. However, the metal oxide soft magnetic material has an insufficient saturation magnetic flux density.
【０００５】このような事情から、金属軟磁性材料およ
び金属酸化物軟磁性材料の両者の欠点を解消した軟磁性
材料として、飽和磁束密度および透磁率が高く、かつ電
気抵抗率が高い複合軟磁性材料が提案されている。Under these circumstances, a composite soft magnetic material having a high saturation magnetic flux density and a high magnetic permeability and a high electric resistivity is used as a soft magnetic material that solves the drawbacks of both the metal soft magnetic material and the metal oxide soft magnetic material. Materials have been proposed.
【０００６】例えば、特開昭５３−９１３９７号公報に
は、金属磁性材料の表面に高透磁率金属酸化物の被膜を
形成した高透磁率材料、特開昭５８−１６４７５３号公
報には、酸化物磁性材料の粉末とＦｅ−Ｎｉ系合金から
なる金属磁性材料の粉末とを混合し、成形した複合磁性
材料、特開昭６４−１３７０５号公報には、平均粒径が
１〜５μm の軟磁性金属磁性粉体と、軟磁性フェライト
とを含み、前記金属磁性粉体の粒子間に軟磁性フェライ
トが充填された状態とすることにより、前記金属磁性粉
体の粒子を相互に独立させ、かつ前記軟磁性フェライト
部分は連続体とするとともに、飽和磁束密度Ｂs を６．
５〜２０kGとした高磁束密度複合磁性材料が、開示され
ている。For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 53-91397 discloses a high magnetic permeability material in which a film of a high magnetic permeability metal oxide is formed on the surface of a metallic magnetic material, and Japanese Patent Application Laid-Open No. 58-164753 discloses oxidation. A composite magnetic material obtained by mixing and molding a powder of a magnetic material and a powder of a metal magnetic material made of an Fe-Ni alloy. Metal magnetic powder, containing a soft magnetic ferrite, by the soft magnetic ferrite is filled between the particles of the metal magnetic powder, the particles of the metal magnetic powder are independent of each other, and The soft magnetic ferrite portion is a continuous body, and the saturation magnetic flux density Bs is 6.
A high magnetic flux density composite magnetic material of 5 to 20 kG is disclosed.
【０００７】これら各公報に記載されているものを含
め、従来の複合軟磁性材料の焼結方法としては、ホット
プレス焼結法、真空焼結法、雰囲気焼結法等の常圧焼結
法等を使用している。そして、焼結温度は通常９００〜
１２００℃程度であり、焼結時間は通常１時間以上必要
とされる。The conventional methods for sintering the composite soft magnetic material, including those described in these publications, are atmospheric pressure sintering methods such as hot press sintering, vacuum sintering, and atmosphere sintering. Etc. are used. And the sintering temperature is usually 900-
The temperature is about 1200 ° C., and the sintering time is usually required for 1 hour or more.
【０００８】[0008]
【発明が解決しようとする課題】しかし、高温で１時間
以上保持すると、金属軟磁性材料は、金属酸化物軟磁性
材料の酸素によって酸化され、一方金属酸化物軟磁性材
料は、還元されてしまう。この場合、例えば、還元性雰
囲気中にて焼結を行なっても同様である。However, when kept at a high temperature for 1 hour or more, the metal soft magnetic material is oxidized by oxygen of the metal oxide soft magnetic material, while the metal oxide soft magnetic material is reduced. .. In this case, the same is true even if the sintering is performed in a reducing atmosphere.
【０００９】このため、金属軟磁性材料および金属酸化
物軟磁性材料それぞれの特徴が失われ、飽和磁束密度お
よび透磁率が高く、かつ電気抵抗率が高い複合軟磁性材
料が実現できない。Therefore, the characteristics of the metal soft magnetic material and the metal oxide soft magnetic material are lost, and a composite soft magnetic material having a high saturation magnetic flux density and a high magnetic permeability and a high electric resistivity cannot be realized.
【００１０】そこで、本発明者らは、先に特願平３−１
２６８５０号において、軟磁性金属粒子と、高抵抗軟磁
性物質とをプラズマ活性化焼結した複合軟磁性材料を提
案している。Therefore, the present inventors have previously proposed Japanese Patent Application No. 3-1.
No. 26850 proposes a composite soft magnetic material obtained by plasma-activating and sintering soft magnetic metal particles and a high resistance soft magnetic material.
【００１１】より詳細には、軟磁性金属粒子に高抵抗の
軟磁性物質を被覆した後、このコート粒子の集合体をプ
ラズマ中におく。この場合、放電によって発生したガス
イオンおよび電子等の荷電粒子は、コート粒子間の接触
部を衝撃して浄化する。また、接触部における物質の蒸
発も作用して、コート粒子表面には強い衝撃圧が加えら
れる。このため、コート粒子の高抵抗軟磁性物質の内部
エネルギーが増加し、活性化する。More specifically, after coating the soft magnetic metal particles with a high resistance soft magnetic substance, the aggregate of the coated particles is placed in plasma. In this case, charged particles such as gas ions and electrons generated by the discharge impact the contact portions between the coat particles to clean them. Further, the evaporation of the substance at the contact portion also acts, and a strong impact pressure is applied to the surface of the coated particles. For this reason, the internal energy of the high resistance soft magnetic substance of the coated particles is increased and activated.
【００１２】従って、焼結時間が短縮し、例えば、５分
間程度で十分に焼結することができる。この結果、軟磁
性金属粒子の酸化および高抵抗軟磁性物質の還元を防止
でき、飽和磁束密度および透磁率が高く、しかも電気抵
抗率が比較的高い複合軟磁性材料が実現する。Therefore, the sintering time can be shortened, and the sintering can be sufficiently performed in about 5 minutes, for example. As a result, it is possible to prevent the oxidation of the soft magnetic metal particles and the reduction of the high resistance soft magnetic substance, and realize a composite soft magnetic material having a high saturation magnetic flux density and a high magnetic permeability and a relatively high electric resistivity.
【００１３】しかし、コアロスの点で未だ不十分であ
る。より具体的には、コアロスが大き過ぎ、ノイズフィ
ルタのノーマルモードチョークコイル用コア等には適用
可能であるが、コモンモードチョークコイルやトランス
等のコアなどには適用できない。すなわち、コアロスの
小さいものから大きいものまで、用途に応じて自在にコ
アロスの値を制御することができないという欠点があ
る。However, the core loss is still insufficient. More specifically, the core loss is so large that it can be applied to a core for a normal mode choke coil of a noise filter or the like, but cannot be applied to a core of a common mode choke coil or a transformer. That is, there is a drawback in that the core loss value cannot be freely controlled depending on the application, from small core loss to large core loss.
【００１４】本発明の目的は、コアロスの値を自在に制
御でき、かつ飽和磁束密度や透磁率の高い磁性コアの製
造方法を提供することにある。An object of the present invention is to provide a method for producing a magnetic core which can control the value of core loss freely and has a high saturation magnetic flux density and a high magnetic permeability.
【００１５】[0015]
【課題を解決するための手段】このような目的は、下記
（１）〜（８）の本発明によって達成される。 （１）軟磁性金属粒子と、高抵抗軟磁性物質とをプラズ
マ活性化焼結した複合軟磁性材料製の磁性コアを製造す
る方法において、前記高抵抗軟磁性物質の組成を変更し
て、コアロスを所望の値とすることを特徴とする磁性コ
アの製造方法。These objects are achieved by the present invention described in (1) to (8) below. (1) In a method of producing a magnetic core made of a composite soft magnetic material by plasma-activating and sintering soft magnetic metal particles and a high resistance soft magnetic material, the composition of the high resistance soft magnetic material is changed to reduce core loss. Is set to a desired value.
【００１６】（２）軟磁性金属粒子と、高抵抗軟磁性物
質の粒子とをプラズマ活性化焼結するか、軟磁性金属粒
子に高抵抗軟磁性物質を被覆してプラズマ活性化焼結し
て複合軟磁性材料製の磁性コアを製造する方法におい
て、前記高抵抗軟磁性物質の粒子径および／または被覆
厚さを変更してコアロスを所望の値とすることを特徴と
する磁性コアの製造方法。(2) The soft magnetic metal particles and the particles of the high resistance soft magnetic substance are plasma activated and sintered, or the soft magnetic metal particles are coated with the high resistance soft magnetic substance and plasma activated and sintered. A method for producing a magnetic core made of a composite soft magnetic material, characterized by changing the particle diameter and / or the coating thickness of the high-resistance soft magnetic material to set the core loss to a desired value. ..
【００１７】（３）高抵抗軟磁性物質の組成を変更し
て、コアロスを所望の値とする上記（２）に記載の磁性
コアの製造方法。(3) The method for producing a magnetic core according to the above (2), wherein the composition of the high-resistance soft magnetic substance is changed to set the core loss to a desired value.
【００１８】（４）前記軟磁性金属粒子に、前記高抵抗
軟磁性物質を被覆し、プラズマ活性化焼結する上記
（１）または（３）に記載の磁性コアの製造方法。(4) The method for producing a magnetic core according to the above (1) or (3), wherein the soft magnetic metal particles are coated with the high resistance soft magnetic substance and plasma activated sintering is performed.
【００１９】（５）前記軟磁性金属粒子の平均粒径が５
〜１００μm である上記（１）ないし（４）のいずれか
に記載の磁性コアの製造方法。(5) The average particle size of the soft magnetic metal particles is 5
The method for producing a magnetic core according to any one of (1) to (4) above, wherein the magnetic core has a thickness of -100 μm.
【００２０】（６）前記高抵抗軟磁性物質の被覆の厚さ
が、０．０２〜１０μm である上記（１）ないし（４）
のいずれかに記載の磁性コアの製造方法。(6) The thickness of the coating of the high resistance soft magnetic material is 0.02 to 10 μm, and the above (1) to (4)
A method for producing a magnetic core according to any one of 1.
【００２１】（７）前記被覆は、粒子間に機械的エネル
ギーを加えるメカノフュージョンによって施される上記
（４）ないし（６）のいずれかに記載の磁性コアの製造
方法。(7) The method for producing a magnetic core according to any one of the above (4) to (6), wherein the coating is performed by mechanofusion for applying mechanical energy between particles.
【００２２】（８）非磁性金属酸化物を介在させた状態
で、前記軟磁性金属粒子と前記高抵抗軟磁性物質とをプ
ラズマ活性化焼結する上記（１）ないし（７）のいずれ
かに記載の磁性コアの製造方法。(8) In any one of the above (1) to (7), the soft magnetic metal particles and the high resistance soft magnetic substance are plasma activated and sintered with a non-magnetic metal oxide interposed. A method for producing the magnetic core described.
【００２３】[0023]
【作用】本発明では軟磁性金属粒子と高抵抗軟磁性物質
とをプラズマ活性化焼結した複合軟磁性材料の磁性コア
を得るに際し、高抵抗軟磁性物質の組成を変え、あるい
はこれに加え、またこれにかえ、用いる高抵抗軟磁性物
質の粒子径や被覆厚さを変化させる。高抵抗軟磁性材料
の組成と、軟磁性金属粒子の粒子径等を変化させること
により、渦電流損失が変化し、所望の値のコアロスが得
られる。In the present invention, when obtaining the magnetic core of the composite soft magnetic material obtained by plasma-activating and sintering the soft magnetic metal particles and the high resistance soft magnetic material, the composition of the high resistance soft magnetic material is changed, or in addition to this, In addition, instead of this, the particle diameter and coating thickness of the high-resistance soft magnetic substance used are changed. By changing the composition of the high-resistance soft magnetic material and the particle diameter of the soft magnetic metal particles, the eddy current loss changes, and a desired core loss can be obtained.
【００２４】[0024]
【具体的構成】以下本発明の具体的構成を詳細に説明す
る。Specific Structure The specific structure of the present invention will be described in detail below.
【００２５】本発明においては、軟磁性金属粒子に、好
ましくは高抵抗軟磁性物質を被覆した後、プラズマ活性
化焼結して磁性コアを製造する。In the present invention, the soft magnetic metal particles are preferably coated with a high resistance soft magnetic material, and then plasma activated sintering is performed to produce a magnetic core.
【００２６】本発明で用いる高抵抗軟磁性物質は、高抵
抗のもので、しかも焼結によって軟磁気特性が向上する
ものであれば特に制限はない。ここに、高抵抗とは、バ
ルク体で測定した電気抵抗率ρが１０2 Ω・cm 程度以上
のことである。なお、ρが１０2 Ω・cm 未満では高周波
数領域でのコアロスが大となる。The high resistance soft magnetic substance used in the present invention is not particularly limited as long as it has a high resistance and the soft magnetic characteristics are improved by sintering. Here, the high resistance means that the electrical resistivity ρ measured in the bulk body is about 10 2 Ω · cm or more. If ρ is less than 10 2 Ω · cm, the core loss in the high frequency region becomes large.
【００２７】このような高抵抗軟磁性物質としては、各
種軟磁性フェライトや窒化鉄が好ましい。そして、軟磁
性フェライトとしては、例えば、Ｌｉフェライト、Ｍｎ
−Ｚｎフェライト、Ｍｎ−Ｍｇフェライト、Ｎｉ−Ｚｎ
フェライト、Ｃｕ−Ｚｎフェライト、Ｎｉ−Ｃｕ−Ｚｎ
フェライト、Ｍｎ−Ｍｇ−Ｃｕフェライト、Ｍｇ−Ｚｎ
フェライト等が挙げられる。このうち、高周波数特性が
高い点では、Ｎｉ−Ｚｎフェライト、Ｎｉ−Ｃｕ−Ｚｎ
フェライト等のＮｉ系フェライトが好ましい。なお、各
種軟磁性フェライトや窒化鉄等の高抵抗軟磁性物質は、
通常１種のみ用いられるが、場合によっては２種以上併
用してもよい。As such a high resistance soft magnetic material, various soft magnetic ferrites and iron nitrides are preferable. And, as the soft magnetic ferrite, for example, Li ferrite, Mn
-Zn ferrite, Mn-Mg ferrite, Ni-Zn
Ferrite, Cu-Zn ferrite, Ni-Cu-Zn
Ferrite, Mn-Mg-Cu ferrite, Mg-Zn
Examples include ferrite. Among them, Ni-Zn ferrite and Ni-Cu-Zn are high in high frequency characteristics.
Ni-based ferrite such as ferrite is preferable. In addition, high resistance soft magnetic substances such as various soft magnetic ferrites and iron nitrides,
Usually, only one type is used, but in some cases two or more types may be used in combination.
【００２８】本発明においては、所望のコアロス値とす
るために、この高抵抗軟磁性物質の組成を選択して磁性
コアを製造する。上記に列挙した軟磁性フェライトのう
ち、Ｍｎ−Ｚｎフェライトでは、２５kHz 、０．１mTで
５００〜２０００kW/m3 程度が得られる。また、Ｍｇ−
Ｚｎフェライトでは、２５kHz 、０．１mTで１５０〜２
０００kW/m3 程度のコアロスが得られる。そして、Ｎｉ
−Ｚｎフェライトや、Ｎｉ−Ｃｕ−Ｚｎフェライトでは
２５kHz 、０．１mTで３００〜２０００kW/m3程度のコ
アロスが得られる。表１に各主高抵抗軟磁性物質の組成
を変えた場合に得られるコアロスの範囲を示す。In the present invention, in order to obtain a desired core loss value, the composition of this high resistance soft magnetic substance is selected to produce a magnetic core. Among the soft magnetic ferrites listed above, Mn-Zn ferrite can obtain about 500 to 2000 kW / m 3 at 25 kHz and 0.1 mT. In addition, Mg-
For Zn ferrite, it is 150-2 at 25 kHz and 0.1 mT.
A core loss of around 000kW / m 3 can be obtained. And Ni
With -Zn ferrite or Ni-Cu-Zn ferrite, a core loss of about 300 to 2000 kW / m 3 can be obtained at 25 kHz and 0.1 mT. Table 1 shows the range of core loss obtained when the composition of each main high-resistance soft magnetic material is changed.
【００２９】なお、表１においては、波線の前後の組成
量比と、コアロス値とが対応している。このように、一
般にＭｇ−ＺｎフェライトやＮｉ−Ｚｎフェライトで
は、鉄過剰組成となるほどコアロスが減少する。In Table 1, the composition ratio before and after the wavy line corresponds to the core loss value. As described above, in general, in the Mg—Zn ferrite and the Ni—Zn ferrite, the core loss decreases as the iron excess composition is obtained.
【００３０】[0030]
【表１】 [Table 1]
【００３１】用いる高抵抗軟磁性物質原料の平均粒径
は、０．０１〜２μm が好ましい。前記範囲未満では製
造コストが高くなり、しかも粉体が非常に取扱いにく
く、成形が困難となってくる。前記範囲をこえると金属
粒子を被覆する場合、膜厚のコントロールが困難であ
る。また、磁気特性は、バルク焼結体で測定した値で、
飽和磁束密度Ｂs が２〜６kG、保磁力Ｈc が０．１〜５
Oe 、周波数１００kHz での初透磁率μi が１０００〜
１００００、電気抵抗率ρが１０2 〜１０7Ω・cm 特に
１０5 〜１０7 Ω・cm であることが好ましい。The average particle size of the high-resistivity soft magnetic material used is preferably 0.01 to 2 μm. If it is less than the above range, the manufacturing cost becomes high, and the powder is very difficult to handle, and molding becomes difficult. When the amount exceeds the above range, it is difficult to control the film thickness when coating the metal particles. The magnetic properties are the values measured with the bulk sintered body,
Saturation magnetic flux density Bs is 2 to 6 kG and coercive force Hc is 0.1 to 5
Oe, initial permeability μ i at a frequency of 100kHz 1000~
It is preferable that the electrical resistivity ρ is 10000 and the electrical resistivity ρ is 10 2 to 10 7 Ω · cm, and particularly 10 5 to 10 7 Ω · cm.
【００３２】本発明では、上記範囲内において、高抵抗
軟磁性物質の粒径、特に平均粒径をかえたり、後述の範
囲内で被覆厚をかえることで、コアロス値を変化させ
る。粒径ないし被覆厚を小さくすると、一般にコアロス
値は小さくなり、２倍〜１０倍程度の変化比を得ること
ができる。In the present invention, the core loss value is changed by changing the particle size of the high resistance soft magnetic substance, particularly the average particle size, within the above range, or by changing the coating thickness within the range described below. When the particle size or the coating thickness is reduced, the core loss value is generally reduced, and a change ratio of about 2 to 10 times can be obtained.
【００３３】このような高抵抗軟磁性物質で好ましくは
被覆される金属粒子の材質は、軟磁性金属であれば特に
制限がない。そして、金属単体でも合金でもよく、ある
いは、これらを併用してもよい。なお、軟磁性金属と
は、バルク状態での保磁力Ｈcが０．５ Oe 程度以下の
金属である。The material of the metal particles preferably coated with such a high resistance soft magnetic substance is not particularly limited as long as it is a soft magnetic metal. The metal may be a simple substance or an alloy, or these may be used together. The soft magnetic metal is a metal having a coercive force Hc in the bulk state of about 0.5 Oe or less.
【００３４】好適に用いられる金属としては、遷移金属
または遷移金属を１種以上含む合金であり、例えば、セ
ンダスト等のＦｅ−Ａｌ−Ｓｉ系合金、スーパーセンダ
スト等のＦｅ−Ａｌ−Ｓｉ−Ｎｉ系合金、ＳＯＦＭＡＸ
等のＦｅ−Ｇａ−Ｓｉ系合金、Ｆｅ−Ｓｉ系合金、パー
マロイ、スーパーマロイ等のＦｅ−Ｎｉ系合金、パーメ
ンジュール等のＦｅ−Ｃｏ系合金、ケイ素鉄、Ｆｅ2
Ｂ、Ｃｏ3 Ｂ、ＹＦｅ、ＨｆＦｅ2 、ＦｅＢｅ2 、Ｆｅ
3 Ｇｅ、Ｆｅ3 Ｐ、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｐ系合金、Ｆｅ−Ｎｉ
−Ｐ系合金等が挙げられる。The metal preferably used is a transition metal or an alloy containing at least one transition metal. For example, an Fe-Al-Si based alloy such as Sendust or an Fe-Al-Si-Ni based alloy such as Super Sendust. Alloy, SOFMAX
Fe-Ga-Si alloys, Fe-Si alloys, Fe-Ni alloys such as permalloy and supermalloy, Fe-Co alloys such as permendur, silicon iron, Fe 2
B, Co 3 B, YFe, HfFe 2 , FeBe 2 , Fe
3 Ge, Fe 3 P, Fe-Co-P based alloy, Fe-Ni
-P-based alloys and the like can be mentioned.
【００３５】そして、これらの軟磁性金属粒子の磁気特
性は、バルク体で測定した値で、飽和磁束密度Ｂs が７
〜１７kG、保磁力Ｈc が０．００２〜０．４ Oe 、直流
での初透磁率μi が１００００〜１０００００であるこ
とが好ましい。The magnetic characteristics of these soft magnetic metal particles are the values measured in the bulk body, and the saturation magnetic flux density Bs is 7
Preferably, the coercive force Hc is 0.002 to 0.4 Oe, and the initial magnetic permeability μ i at direct current is 10,000 to 100,000.
【００３６】このような金属や合金を用いることによ
り、高い飽和磁束密度等の優れた軟磁気特性が得られ
る。By using such a metal or alloy, excellent soft magnetic characteristics such as high saturation magnetic flux density can be obtained.
【００３７】また、用いられる軟磁性金属粒子の平均粒
径は、５〜１００μmが好ましい。前記範囲未満では金
属が酸化しやすいため、磁気特性が劣化しやすい。前記
範囲をこえると金属粒子内での渦電流損失が大きくな
り、高周波数領域で透磁率の低下が大きくなる。なお、
平均粒径は、レーザ散乱法によって測定した粒径のヒス
トグラム中、粒径の小さい方からの粒子の重量が、総重
量の５０％に達する５０％粒径Ｄ50である。このような
軟磁性金属粒子の粒子径、特にその平均粒子径を変化さ
せてもコアロスは変化する。The average particle size of the soft magnetic metal particles used is preferably 5 to 100 μm. If it is less than the above range, the metal is likely to be oxidized and the magnetic properties are likely to be deteriorated. If it exceeds the above range, the eddy current loss in the metal particles becomes large, and the decrease in magnetic permeability becomes large in the high frequency region. In addition,
The average particle diameter is 50% particle diameter D 50 in which the weight of particles from the smaller particle diameter reaches 50% of the total weight in the histogram of particle diameters measured by the laser scattering method. Even if the particle diameter of such soft magnetic metal particles, especially the average particle diameter thereof, is changed, the core loss changes.
【００３８】本発明ではこれらの軟磁性金属粒子と高抵
抗軟磁性物質とを互いに混合してプラズマ活性化焼結し
てもよいが、予め軟磁性金属粒子に高抵抗軟磁性物質を
被覆してプラズマ活性化焼結をすることが好ましい。軟
磁性金属粒子に、高抵抗軟磁性物質を被覆する方法には
特に制限がなく、例えば、メカノフュージョン、無電解
メッキ、共沈法、ＭＯ−ＣＶＤ法等はいずれも使用可能
である。In the present invention, the soft magnetic metal particles and the high resistance soft magnetic substance may be mixed with each other and plasma activated and sintered, but the soft magnetic metal particles may be coated with the high resistance soft magnetic substance in advance. Plasma activated sintering is preferred. The method of coating the soft magnetic metal particles with the high resistance soft magnetic material is not particularly limited, and, for example, mechanofusion, electroless plating, coprecipitation method, MO-CVD method or the like can be used.
【００３９】これらのうち、被覆条件や、粒子の形状等
を制御でき、作業が用意であり、しかも均質かつ均一な
連続膜が被覆でき、膜厚のコントロールが容易な点で、
メカノフュージョンが好適である。メカノフュージョン
にて被覆を行なう場合、粒子状の軟磁性フェライトは、
例えば共沈法にて製造すればよい。Of these, the coating conditions, the particle shape, etc. can be controlled, the work is ready, and a uniform and uniform continuous film can be coated, and the film thickness can be easily controlled.
Mechanofusion is preferred. When coating with Mechanofusion, the soft magnetic ferrite particles are
For example, it may be manufactured by a coprecipitation method.
【００４０】この場合、メカノフュージョンとは、複数
の異なる素材粒子間に、所定の機械的エネルギー、特に
機械的歪力を加えてメカノケミカル的な反応を起こさせ
る技術のことである。In this case, the mechanofusion is a technique for applying a predetermined mechanical energy, particularly a mechanical strain force, between a plurality of different material particles to cause a mechanochemical reaction.
【００４１】このような機械的な歪力を印加する装置と
しては、例えば、特開昭６３−４２７２８号公報等に記
載されているような粉粒体処理装置があり、具体的に
は、ホソカワミクロン社製のメカノフュージョンシステ
ムや奈良機械製作所社製ハイブリダイゼーションシステ
ム等が好適である。As a device for applying such mechanical straining force, there is, for example, a powdery or granular material processing device as described in Japanese Patent Laid-Open No. 63-42728, and specifically, Hosokawa Micron. A mechanofusion system manufactured by Nara Machinery Co., Ltd. and a hybridization system manufactured by Nara Machinery Co., Ltd. are suitable.
【００４２】これらのメカノフュージョン被覆装置７
は、例えば図２に示されるように、粉体を入れたケーシ
ング８を高速回転させて、粉体層６をその内周面８１に
形成するとともに、摩擦片９１、かき取り片９５をケー
シング４と相対回転させ、ケーシング８の内周面８１に
て、粉体層６に、摩擦片９１により圧縮や摩擦をかけ、
同時にかき取り片９５により、かき取りや分散や攪拌を
行なうものである。These mechanofusion coating devices 7
For example, as shown in FIG. 2, the casing 8 containing the powder is rotated at a high speed to form the powder layer 6 on the inner peripheral surface 81 thereof, and at the same time, the friction piece 91 and the scraping piece 95 are provided on the casing 4. And the powder layer 6 is compressed and rubbed by the friction piece 91 at the inner peripheral surface 81 of the casing 8,
At the same time, the scraping piece 95 is used for scraping, dispersing and stirring.
【００４３】この場合、上記の装置にて、混合時間は２
０〜４０分程度、ケーシング８の回転数は８００〜２０
００rpm 程度、温度は１５〜７０℃程度とし、その他の
条件は通常のものとすればよい。In this case, the mixing time in the above apparatus is 2
The rotation speed of the casing 8 is 800 to 20 minutes.
The rotation speed may be about 00 rpm, the temperature may be about 15 to 70 ° C., and other conditions may be normal.
【００４４】軟磁性金属粒子の表面を被覆する高抵抗軟
磁性物質層の被覆厚みは通常０．０２〜１０μm 、好ま
しくは０．１〜５μm 程度とする。そして、この被覆厚
みを管理することによって、前述のとおりコアロスを制
御する。この場合、前記のとおり、被覆厚を小さくする
ほどコアロスが減少し、１０倍程度までの変化比が得ら
れる。The coating thickness of the high resistance soft magnetic substance layer for coating the surface of the soft magnetic metal particles is usually 0.02 to 10 μm, preferably 0.1 to 5 μm. Then, by controlling the coating thickness, the core loss is controlled as described above. In this case, as described above, the core loss decreases as the coating thickness decreases, and a change ratio up to about 10 times can be obtained.
【００４５】上記の軟磁性金属粒子と、高抵抗軟磁性物
質の間には非磁性金属酸化物を介在させることが好まし
い。It is preferable to interpose a non-magnetic metal oxide between the soft magnetic metal particles and the high resistance soft magnetic substance.
【００４６】後述のプラズマ活性化焼結に際して、軟磁
性金属粒子と金属酸化物等の高抵抗軟磁性物質との反応
は抑えられるが、完全には反応を抑えることができな
い。例えばセンダストとフェライトでは、反応の結果Ａ
ｌ2 Ｏ3 等が生成する。そして、この反応によってコア
ロスが増大する。そこで軟磁性金属粒子に予め非磁性金
属酸化物を好ましくは被覆し、この軟磁性金属粒子と高
抵抗軟磁性物質とをプラズマ活性化焼結することによ
り、軟磁性金属材料と、高抵抗軟磁性物質との反応をよ
り一層抑え、コアロスを小さくする。特に、コアロスが
小さいコアが必要とされる場合は、非磁性金属酸化物を
介在させると有利である。During the plasma-activated sintering described later, the reaction between the soft magnetic metal particles and the high resistance soft magnetic substance such as metal oxide can be suppressed, but the reaction cannot be completely suppressed. For example, in Sendust and ferrite, the result of the reaction A
l 2 O 3 etc. are produced. Then, this reaction increases core loss. Therefore, the soft magnetic metal particles are preferably coated with a non-magnetic metal oxide in advance, and the soft magnetic metal particles and the high-resistance soft magnetic substance are plasma-activated and sintered to obtain a soft magnetic metal material and a high-resistance soft magnetic material. It further suppresses reaction with substances and reduces core loss. In particular, when a core with a small core loss is required, it is advantageous to interpose a nonmagnetic metal oxide.
【００４７】用いる非磁性金属酸化物としては、軟磁性
金属粒子と高抵抗軟磁性物質の反応を抑えることができ
るものならば種々のものが使用可能であるが、６００〜
１０００℃での酸化物生成自由エネルギーが８５０kJ/モ
ル 以下のものが好ましい。このような非磁性金属酸化物
としてはγ−Ａｌ2 Ｏ3 、Ｙ2 Ｏ3 、ＭｇＯ、ＺｒＯ
2 、ＣａＯ、ＴｉＯ2 等、特にα−Ａｌ2 Ｏ3 、Ｙ2 Ｏ
3 が好ましい。Various non-magnetic metal oxides can be used as long as they can suppress the reaction between the soft magnetic metal particles and the high resistance soft magnetic substance.
It is preferable that the oxide formation free energy at 1000 ° C. is 850 kJ / mol or less. Examples of such non-magnetic metal oxides include γ-Al 2 O 3 , Y 2 O 3 , MgO and ZrO.
2 , CaO, TiO 2, etc., especially α-Al 2 O 3 , Y 2 O
3 is preferred.
【００４８】また、非磁性金属酸化物の被覆厚は０．０
２〜１μm とすることが好ましい。非磁性金属酸化物被
覆が薄すぎるとその実効がなくなってくる。また厚すぎ
ると磁気特性が低下してくる。The coating thickness of the non-magnetic metal oxide is 0.0
The thickness is preferably 2 to 1 μm. If the non-magnetic metal oxide coating is too thin, it loses its effectiveness. Also, if it is too thick, the magnetic properties will deteriorate.
【００４９】軟磁性金属粒子に、このような非磁性金属
酸化物を被覆する方法には特に制限はなく、メカノフュ
ージョン、無電解メッキ、共沈法、Ｍｏ−ＣＶＤ法、ス
パッタリング、蒸着等はいずれも使用可能であるが、特
に前述のメカノフュージョンが好ましい。The method of coating the soft magnetic metal particles with such a non-magnetic metal oxide is not particularly limited, and any one of mechanofusion, electroless plating, coprecipitation method, Mo-CVD method, sputtering, vapor deposition and the like can be used. Although the above can be used, the above-mentioned mechanofusion is particularly preferable.
【００５０】なお、用いる非金属酸化物粒子の平均粒径
は、０．０２〜１μm程度であることが好ましい。The average particle diameter of the non-metal oxide particles used is preferably about 0.02 to 1 μm.
【００５１】本発明では、好ましくは非磁性金属酸化物
を介在させたこれらコート粒子を用い、プラズマ活性化
焼結を行なって、軟磁性金属粒子間ないし表面に、前記
高抵抗軟磁性物質の介在層を形成し、本発明の複合軟磁
性材料を得る。In the present invention, preferably, these coated particles having a non-magnetic metal oxide interposed therebetween are subjected to plasma activation sintering to interpose the high resistance soft magnetic substance between or between the soft magnetic metal particles. A layer is formed to obtain the composite soft magnetic material of the present invention.
【００５２】プラズマ活性化焼結では、軟磁性金属粒子
に高抵抗軟磁性物質を被覆したコート粒子の集合体をプ
ラズマ中におき、コート粒子を活性化させた後、焼結を
行なう。In the plasma activated sintering, an aggregate of coated particles in which soft magnetic metal particles are coated with a high resistance soft magnetic substance is placed in plasma to activate the coated particles, and then sintering is performed.
【００５３】この場合、プラズマ発生方式、用いるプラ
ズマ活性化焼結装置等に特に制限はないが、好適例とし
て、第１図に示されるプラズマ活性化焼結装置１を用い
て説明する。In this case, the plasma generation method and the plasma-activated sintering apparatus used are not particularly limited, but a plasma-activated sintering apparatus 1 shown in FIG. 1 will be described as a preferred example.
【００５４】まず、装置１の型枠４内のパンチ３、３間
に、前記のコート粒子５を入れる。次いでパンチ３、３
にてプレスし、真空中にて、電極２、２間に電流を流し
てプラズマを発生させた後、通電電流を流して焼結す
る。なお、プラズマ発生電流には、通常、パルス幅２０
×１０-3〜９００×１０-3秒程度のパルス電流を使用す
る。First, the coated particles 5 are put between the punches 3 in the mold 4 of the apparatus 1. Then punch 3, 3
Then, a current is applied between the electrodes 2 and 2 in a vacuum to generate plasma, and then an energizing current is applied to sinter. The pulse width of the plasma generation current is usually 20
A pulse current of about 10 −3 to 900 × 10 −3 seconds is used.
【００５５】より詳細なメカニズムは下記のとおりであ
る。The more detailed mechanism is as follows.
【００５６】電極２、２間に印加したパルス電圧が所定
の値に達すると電極とコート粒子の接触面およびコート
粒子相互の接触面は絶縁破壊を起こし放電を行なう。こ
のときコート粒子は、陰極から飛び出した電子と、陽極
で発生したイオン衝撃とによって表面は十分に浄化され
る。また、スパークによる放電衝撃圧力が粒子に加わ
る。そして、この放電衝撃圧力は粒子に歪を与え、原子
の拡散速度を助長する。When the pulse voltage applied between the electrodes 2 and 2 reaches a predetermined value, dielectric breakdown occurs at the contact surface between the electrode and the coat particles and the contact surface between the coat particles, and discharge occurs. At this time, the surfaces of the coated particles are sufficiently purified by the electrons ejected from the cathode and the ion bombardment generated at the anode. Also, the discharge impact pressure due to the spark is applied to the particles. Then, the discharge impact pressure gives strain to the particles and promotes the diffusion rate of atoms.
【００５７】後続の通電電流によるジュール熱は、接触
点を中心に広がり、コート粒子の高抵抗軟磁性物質を塑
性変形しやすくする。特に、接触部の原子は活性化され
移動しやすい状態にあるため、コート粒子に２００〜５
００kg/cm2程度の圧力を加えただけで粒子間隙は接近
し、原子は拡散を始める。The Joule heat due to the subsequent energizing current spreads around the contact point, which facilitates plastic deformation of the high resistance soft magnetic substance of the coated particles. In particular, the atoms in the contact area are activated and are in a state of being easily moved, so that the amount of 200 to 5
Only by applying a pressure of about 00 kg / cm 2 , the particle gaps approach each other, and the atoms start to diffuse.
【００５８】また、電界が存在するため、金属イオンは
電気的にも容易に移動する。Further, since an electric field exists, metal ions easily move electrically.
【００５９】この結果焼結時間が短縮化し、軟磁性金属
粒子の酸化および高抵抗軟磁性物質の還元を防止でき
る。As a result, the sintering time can be shortened, and the oxidation of the soft magnetic metal particles and the reduction of the high resistance soft magnetic substance can be prevented.
【００６０】このようなプラズマ活性化焼結における諸
条件は、通常下記のとおりである。 プレス圧力：２００〜２５００kg/cm2程度 プラズマ発生時間：１〜３分程度 プラズマ雰囲気：１０-3〜１０-5TorrVarious conditions in such plasma activated sintering are usually as follows. Pressing pressure: 200 to 2500 kg / cm 2 Plasma generation time: 1 to 3 minutes Plasma atmosphere: 10 -3 to 10 -5 Torr
【００６１】 焼結時の最高温度：６００〜１２００℃程度 最高温度での保持時間：１〜１０分程度 通電電流：１５００〜３０００Ａ程度Maximum temperature during sintering: 600 to 1200 ° C. Hold time at maximum temperature: 1 to 10 minutes Energizing current: 1500 to 3000 A
【００６２】なお、以上の説明は、１例であり、このほ
か、雰囲気としては、Ａｒ等の不活性ガス、酸素分圧を
コントロールしたＮ2 ガス等でもよく、その他の諸条件
も使用する装置、プラズマ発生方式等により適宜選択さ
れる。The above description is only one example. In addition to this, the atmosphere may be an inert gas such as Ar, N 2 gas whose oxygen partial pressure is controlled, or the like, and an apparatus using other various conditions. , The plasma generation method, etc.
【００６３】また、本発明では、上記のように高抵抗軟
磁性物質の被覆を形成した軟磁性金属粒子をプラズマ活
性化焼結することが好ましいが、場合によっては、両粒
子を混合してプラズマ活性化焼結してもよい。Further, in the present invention, it is preferable that the soft magnetic metal particles coated with the high resistance soft magnetic material as described above are plasma-activated and sintered, but in some cases, both particles are mixed to form a plasma. Activation sintering may be performed.
【００６４】このようにして得られた本発明の複合軟磁
性材料は、軟磁性金属粒子の間に、高抵抗軟磁性物質の
層が介在する構造として形成されている。The thus obtained composite soft magnetic material of the present invention is formed as a structure in which a layer of high resistance soft magnetic material is interposed between soft magnetic metal particles.
【００６５】この場合、高抵抗軟磁性物質の介在層と、
軟磁性金属粒子との体積比は１：９９〜３０：７０程度
であることが好ましい。なお、本発明の複合軟磁性材料
中における軟磁性金属粒子の平均粒径は、原料粒子のそ
れと対応し、５〜１００μm程度である。また、非磁性
金属酸化物の介在層を設ける場合、この介在層と軟磁性
金属粒子との体積比は０．１：９９．９〜３０：７０程
度とすることが好ましい。In this case, an intervening layer of a high resistance soft magnetic material,
The volume ratio with the soft magnetic metal particles is preferably about 1:99 to 30:70. The average particle size of the soft magnetic metal particles in the composite soft magnetic material of the present invention corresponds to that of the raw material particles and is about 5 to 100 μm. When an intervening layer of non-magnetic metal oxide is provided, the volume ratio of the intervening layer to the soft magnetic metal particles is preferably about 0.1: 99.9 to 30:70.
【００６６】なお、介在層構成成分として、高抵抗軟磁
性物質にかえ、非磁性物質のみを用いる場合には、複合
軟磁性材料の透磁率および飽和磁束密度が磁性物質に比
較して低くなってしまうため、本発明のようにすぐれた
磁気特性を得ることができない。When only the non-magnetic substance is used as the constituent component of the intervening layer instead of the high resistance soft magnetic substance, the magnetic permeability and the saturation magnetic flux density of the composite soft magnetic material are lower than those of the magnetic substance. Therefore, excellent magnetic characteristics as in the present invention cannot be obtained.
【００６７】この場合、焼結後の介在層が磁性をもって
いることを確認するには、例えば、電子顕微鏡にてスピ
ンを観測したり、あるいはビッター法等により磁区を観
察したりすればよい。In this case, in order to confirm that the intervening layer after sintering has magnetism, spins may be observed with an electron microscope, or magnetic domains may be observed with the Bitter method or the like.
【００６８】本発明の複合軟磁性材料は、下記に示され
る諸特性を有する。 飽和磁束密度Ｂs ：５〜１５kG程度 保磁力Ｈc ：０．０５〜０．３ Oe 程度 初透磁率μi (100kHz)：５０〜５０００程度 電気抵抗率ρ：１０2 〜１０7 Ω・cm、特に１０5 〜１
０7 Ω・cm程度 コアロス(0.1mT25kHz)：５０〜３０００kW/m3 、特に１
００〜２０００kW/m3、一般に２５０〜１５００kW/m3
程度The composite soft magnetic material of the present invention has the following properties. Saturation magnetic flux density Bs: about 5 to 15 kG Coercive force Hc: about 0.05 to 0.3 Oe Initial permeability μi (100 kHz): about 50 to 5000 Electric resistivity ρ: 10 2 to 10 7 Ω · cm, especially 10 5 to 1
0 7 Ω · cm Core loss (0.1mT25kHz): 50 to 3000kW / m 3 , especially 1
00-2000kW / m 3 , generally 250-1500kW / m 3
degree
【００６９】本発明は、特に高周波用のコモンモードチ
ョークコイルやトランス等、さらにはノーマルモードチ
ョークコイル等のコアの製造に好適でもあり、このほか
各種磁気ヘッド、高精度用ＣＲＴ用コア等として用いる
ことができる。The present invention is particularly suitable for manufacturing cores for high frequency common mode choke coils, transformers, etc., and also for normal mode choke coils, etc., and is also used as various magnetic heads, high precision CRT cores, etc. be able to.
【００７０】[0070]
【実施例】以下、本発明の具体的実施例を示し、本発明
をさらに詳細に説明する。EXAMPLES The present invention will be described in more detail below by showing specific examples of the present invention.
【００７１】実施例１ 下記の軟磁性金属粒子と、高抵抗軟磁性物質とを用意し
た。Example 1 The following soft magnetic metal particles and a high resistance soft magnetic substance were prepared.
【００７２】軟磁性金属粒子Ａ 組成（重量％）：Ｆｅ85Ｓｉ10Ａｌ5 Ｂs ：１１kG Ｈc ：０．１ Oe μi （直流）：３００００ 平均粒径：６１．４μm Soft magnetic metal particles A composition (% by weight): Fe 85 Si 10 Al 5 Bs: 11 kG Hc: 0.1 Oe μi (direct current): 30000 Average particle size: 61.4 μm
【００７３】高抵抗軟磁性物質Ａ Ｎｉ−Ｚｎフェライト（共沈法ＮｉＯ１８モル％、Ｚｎ
Ｏ２０モル％） Ｂs ：３．６kG Ｈc ：１ Oe μi (100kHz)：２０００ ρ：１０6 Ω・cm 平均粒径：０．０５μm High resistance soft magnetic material A Ni-Zn ferrite (coprecipitation method NiO 18 mol%, Zn
O20 mol%) Bs: 3.6 kG Hc: 1 Oe μi (100 kHz): 2000 ρ: 10 6 Ω · cm Average particle size: 0.05 μm
【００７４】高抵抗軟磁性物質Ｂ Ｎｉ−Ｃｕ−Ｚｎフェライト（共沈法ＮｉＯ１７モル
％、ＣｕＯ１４モル％、ＺｎＯ２１モル％） Ｂs ：２．８kG Ｈc ：１Oe μi (100kHz)：２５００ ρ：１０6 Ω・cm 平均粒径：０．０２μm High resistance soft magnetic material B Ni-Cu-Zn ferrite (coprecipitation method NiO 17 mol%, CuO 14 mol%, ZnO 21 mol%) Bs: 2.8 kG Hc: 10 Oe μi (100 kHz): 2500 ρ: 10 6 Ω・ Cm Average particle size: 0.02μm
【００７５】高抵抗軟磁性物質Ｃ Ｍｇ−Ｚｎフェライト（共沈法ＭｇＯ２４モル％、Ｚｎ
Ｏ２３モル％） Ｂs ：３．３kG Ｈc ：１．５Oe μi (100kHz)：５００ ρ：２．５×１０3 Ω・cm 平均粒径：０．０４μm High-resistance soft magnetic substance C Mg-Zn ferrite (coprecipitation method MgO 24 mol%, Zn
O23 mol%) Bs: 3.3 kG Hc: 1.5 Oe μi (100 kHz): 500 ρ: 2.5 × 10 3 Ω · cm Average particle size: 0.04 μm
【００７６】高抵抗軟磁性物質Ｄ Ｍｎ−Ｚｎフェライト（共沈法ＭｎＯ３５モル％、Ｚｎ
Ｏ１２モル％） Ｂs ：４kG Ｈc ：０．１Oe μi (100kHz)：１００００ ρ：１５Ω・cm 平均粒径：０．０２μm High resistance soft magnetic material D Mn-Zn ferrite (coprecipitation method MnO 35 mol%, Zn
O12 mol%) Bs: 4 kG Hc: 0.1 Oe μi (100 kHz): 10000 ρ: 15 Ω · cm Average particle size: 0.02 μm
【００７７】この場合、Ｂs 測定はＶＳＭ、Ｈc 測定は
Ｂ−Ｈトレーサー、μi 測定はＬＣＲメーターを用いて
行なった。そして、ρ測定は四探針法にて行なった。な
お、前記のＢs 、Ｈc 、μi およびρは、それぞれ、バ
ルク体で測定した値であり、高抵抗軟磁性物質の場合
は、焼結後の値である。In this case, Bs measurement was performed using VSM, Hc measurement was performed using BH tracer, and μi measurement was performed using LCR meter. The ρ measurement was performed by the four-point probe method. The Bs, Hc, .mu.i and .rho. Are the values measured in the bulk body, and in the case of the high resistance soft magnetic substance, they are the values after sintering.
【００７８】次いで図２に示される装置にてメカノフュ
ージョンにより、前記の軟磁性金属粒子の表面を高抵抗
軟磁性物質で被覆し、コート粒子を得た。この場合、メ
カノフュージョンに際しては、上記した回転ケーシング
内周面にて、粉体を圧縮およびかきとる方式で行ない、
混合時間３０分、回転数１５００rpmとした。軟磁性金
属粒子と、高抵抗軟磁性物質の重量混合比は１９０：６
とした。Then, the surfaces of the soft magnetic metal particles were coated with a high resistance soft magnetic substance by mechanofusion in the apparatus shown in FIG. 2 to obtain coated particles. In this case, at the time of mechanofusion, the powder is compressed and scraped on the inner surface of the rotary casing described above.
The mixing time was 30 minutes and the rotation speed was 1500 rpm. The weight mixing ratio of the soft magnetic metal particles and the high resistance soft magnetic material is 190: 6.
And
【００７９】この場合、被覆層の厚みは１μm であっ
た。In this case, the thickness of the coating layer was 1 μm.
【００８０】次いで、図１に示されるプラズマ活性化焼
結装置１を用いてプラズマ活性化焼結を行ない、本発明
のコア（サンプルNo. １〜No. ４）を得た。コアサイズ
は、外径１６mm、内径６mm、厚さ４mmのトロイド体とし
た。Next, plasma-activated sintering was carried out using the plasma-activated sintering apparatus 1 shown in FIG. 1 to obtain cores (Samples No. 1 to No. 4) of the present invention. The core size was a toroid body having an outer diameter of 16 mm, an inner diameter of 6 mm and a thickness of 4 mm.
【００８１】プラズマ発生方式および焼結条件は下記の
とおりである。The plasma generation method and sintering conditions are as follows.
【００８２】プラズマ発生方式：パルス３０msecのパル
ス電流 プレス圧力：２０００kg/cm2 プラズマ発生時間：１分 プラズマ雰囲気：１０-3Torr 焼結時の最高温度：７００℃ 最高温度での保持時間：１分 電流：２０００Ａ 焼結雰囲気：５×１０-5TorrPlasma generation method: pulse current of pulse 30 msec Pressing pressure: 2000 kg / cm 2 Plasma generation time: 1 minute Plasma atmosphere: 10 -3 Torr Maximum temperature during sintering: 700 ° C Holding time at maximum temperature: 1 minute Current: 2000A Sintering atmosphere: 5 × 10 -5 Torr
【００８３】得られたサンプルNo. １〜No. ４の表面の
磁区構造を観察したところ、介在層は磁性を有している
ことが確認された。Observation of the magnetic domain structures on the surfaces of the obtained samples No. 1 to No. 4 confirmed that the intervening layer had magnetism.
【００８４】また、前記のメカノフユージョンによるN
o. １のコート粒子をホットプレス焼結して、比較用の
複合軟磁性材料（サンプルNo. ５）を得た。焼結温度は
１０００℃、保持時間は１時間、圧力は５００Kg/cm2と
した。Further, N by the above-mentioned mechanofusion
The coated particles of o.1 were hot-press sintered to obtain a composite soft magnetic material for comparison (Sample No. 5). The sintering temperature was 1000 ° C., the holding time was 1 hour, and the pressure was 500 kg / cm 2 .
【００８５】さらに、前記の軟磁性金属粒子Ａに、膜厚
２μm の水ガラスコートを施し、５t/cm2 の圧力にて、
８０℃で加圧して圧粉体（サンプルNo. ６）を得た。Further, the soft magnetic metal particles A were coated with water glass having a film thickness of 2 μm, and the pressure was 5 t / cm 2 .
Pressurized at 80 ° C. to obtain a green compact (Sample No. 6).
【００８６】これらの複合軟磁性材料に対しＢｓ、Ｈ
ｃ、μｉ、ρおよびコアロスを測定した。結果は表２に
示されるとおりである。For these composite soft magnetic materials, Bs, H
c, μi, ρ and core loss were measured. The results are as shown in Table 2.
【００８７】[0087]
【表２】 [Table 2]
【００８８】実施例２ 実施例１のサンプルNo. １の軟磁性金属粒子Ａへの高抵
抗軟磁性物質Ａの被覆厚を表２に示されるようにかえ、
それ以外は全く同様にしてコアサンプルNo. １１〜No.
１３を得た。ただし、軟磁性金属粒子の平均粒径は２
８．５μm とした。結果を表２に併記する。Example 2 The coating thickness of the high resistance soft magnetic substance A on the soft magnetic metal particles A of Sample No. 1 of Example 1 was changed as shown in Table 2,
Except for that, core sample No. 11 to No.
I got 13. However, the average particle size of the soft magnetic metal particles is 2
It was set to 8.5 μm. The results are also shown in Table 2.
【００８９】実施例３ 実施例１の軟磁性金属粒子Ａ（ただし平均粒径８７μm
）に高抵抗軟磁性物質Ｃの被覆を実施例１と同様に設
けたのち、プラズマ活性化焼結を行って、サンプルNo.
２１を得た。Example 3 Soft magnetic metal particles A of Example 1 (with an average particle size of 87 μm)
) Is coated with a high resistance soft magnetic substance C in the same manner as in Example 1, and plasma activated sintering is performed to obtain Sample No.
I got 21.
【００９０】また、予め、軟磁性金属粒子Ａに、同様に
して下記非磁性金属酸化物の被覆を設けてから高抵抗軟
磁性物質の被覆を設け、同様にプラズマ活性化焼結を行
って、サンプルNo. ２２を得た。Further, in advance, the soft magnetic metal particles A were similarly coated with the following non-magnetic metal oxide, and then coated with a high resistance soft magnetic substance, and similarly plasma activated sintering was performed. Sample No. 22 was obtained.
【００９１】非磁性金属酸化物 α−アルミナ 平均粒径０．２μm Non-magnetic metal oxide α-alumina Average particle size 0.2 μm
【００９２】結果を表２に示す。The results are shown in Table 2.
【００９３】以上から本発明の効果が明らかである。な
お、例えば軟磁性金属としてFe15.5Ni79Mo5Mn0.5等、軟
磁性金属粒子や高抵抗磁性物質を種々かえて、サンプル
を製造したところ前記と同等の結果が得られた。From the above, the effect of the present invention is clear. Note that, when various soft magnetic metal particles and high-resistance magnetic substances such as Fe 15.5 Ni 79 Mo 5 Mn 0.5 were used as the soft magnetic metal, and samples were manufactured, the same result as the above was obtained.
【００９４】[0094]
【発明の効果】本発明によれば、高抵抗軟磁性物質の組
成や粒子径や被覆厚を変えることにより、コアロスを自
在に変化させることができる。According to the present invention, the core loss can be freely changed by changing the composition, particle size and coating thickness of the high resistance soft magnetic substance.
【図１】本発明の複合軟磁性材料の製造に用いるプラズ
マ活性化焼結装置の１例が示される断面図である。FIG. 1 is a sectional view showing an example of a plasma activated sintering apparatus used for manufacturing a composite soft magnetic material of the present invention.
【図２】本発明の複合軟磁性材料の製造に用いるメカノ
フュージョンによる被覆装置の１例が示される断面図で
ある。FIG. 2 is a cross-sectional view showing an example of a coating device by mechanofusion used for manufacturing the composite soft magnetic material of the present invention.
１ プラズマ活性化焼結装置 ２ 電極 ３ パンチ ４ 型枠 ５ コート粒子 ６ 粉体層 ７ メカノフュージョン被覆装置 ８ ケーシング ９１ 摩擦片 ９５ かき取り片 1 Plasma Activated Sintering Device 2 Electrode 3 Punch 4 Form 5 Coated Particles 6 Powder Layer 7 Mechanofusion Coating Device 8 Casing 91 Friction Piece 95 Scraped Piece
───────────────────────────────────────────────────── 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 Ｈ０１Ｆ 1/34 Ｚ 7371−5Ｅ ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 5 Identification code Internal reference number FI technical display location H01F 1/34 Z 7371-5E
Claims (8)
をプラズマ活性化焼結した複合軟磁性材料製の磁性コア
を製造する方法において、 前記高抵抗軟磁性物質の組成を変更して、コアロスを所
望の値とすることを特徴とする磁性コアの製造方法。1. A method for producing a magnetic core made of a composite soft magnetic material by plasma-activating sintering of soft magnetic metal particles and a high-resistance soft magnetic material, wherein the composition of the high-resistance soft magnetic material is changed. A method for producing a magnetic core, wherein the core loss is set to a desired value.
粒子とをプラズマ活性化焼結するか、軟磁性金属粒子に
高抵抗軟磁性物質を被覆してプラズマ活性化焼結して複
合軟磁性材料製の磁性コアを製造する方法において、 前記高抵抗軟磁性物質の粒子径および／または被覆厚さ
を変更してコアロスを所望の値とすることを特徴とする
磁性コアの製造方法。2. Soft magnetic metal particles and particles of a high resistance soft magnetic substance are plasma activated and sintered, or soft magnetic metal particles are coated with a high resistance soft magnetic substance and plasma activated and sintered to form a composite. A method for producing a magnetic core made of a soft magnetic material, which comprises changing a particle diameter and / or a coating thickness of the high-resistance soft magnetic substance to set a core loss to a desired value.
アロスを所望の値とする請求項２に記載の磁性コアの製
造方法。3. The method for producing a magnetic core according to claim 2, wherein the composition of the high resistance soft magnetic material is changed to set the core loss to a desired value.
性物質を被覆し、プラズマ活性化焼結する請求項１また
は３に記載の磁性コアの製造方法。4. The method for producing a magnetic core according to claim 1, wherein the soft magnetic metal particles are coated with the high resistance soft magnetic substance and plasma activated and sintered.
００μm である請求項１ないし４のいずれかに記載の磁
性コアの製造方法。5. The soft magnetic metal particles have an average particle size of 5 to 1
The method for producing a magnetic core according to claim 1, wherein the magnetic core has a diameter of 00 μm.
０．０２〜１０μmである請求項１ないし４のいずれか
に記載の磁性コアの製造方法。6. The coating thickness of the high resistance soft magnetic material is:
The method for producing a magnetic core according to claim 1, wherein the magnetic core has a thickness of 0.02 to 10 μm.
を加えるメカノフュージョンによって施される請求項４
ないし６のいずれかに記載の磁性コアの製造方法。7. The coating is applied by mechanofusion which applies mechanical energy between the particles.
7. The method for producing a magnetic core according to any one of 6 to 6.
前記軟磁性金属粒子と前記高抵抗軟磁性物質とをプラズ
マ活性化焼結する請求項１ないし７のいずれかに記載の
磁性コアの製造方法。8. A non-magnetic metal oxide intervening,
The method for producing a magnetic core according to claim 1, wherein the soft magnetic metal particles and the high-resistance soft magnetic substance are plasma-activated and sintered.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3233910A JPH0547541A (en) | 1991-08-21 | 1991-08-21 | Manufacture of magnetic core |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3233910A JPH0547541A (en) | 1991-08-21 | 1991-08-21 | Manufacture of magnetic core |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0547541A true JPH0547541A (en) | 1993-02-26 |
Family
ID=16962507
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3233910A Withdrawn JPH0547541A (en) | 1991-08-21 | 1991-08-21 | Manufacture of magnetic core |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0547541A (en) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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1991
- 1991-08-21 JP JP3233910A patent/JPH0547541A/en not_active Withdrawn
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