JPH0611008B2 - 圧粉鉄心 - Google Patents
圧粉鉄心Info
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- JPH0611008B2 JPH0611008B2 JP58215237A JP21523783A JPH0611008B2 JP H0611008 B2 JPH0611008 B2 JP H0611008B2 JP 58215237 A JP58215237 A JP 58215237A JP 21523783 A JP21523783 A JP 21523783A JP H0611008 B2 JPH0611008 B2 JP H0611008B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は磁性粉末間の電気絶縁性を改良した圧縮成形体
からなる圧粉鉄心に関するものである。
からなる圧粉鉄心に関するものである。
一般に、交流を直流に変換する装置、直流を交流に変換
する装置、ある周波数の交流を異なる周波数の交流に変
換する装置、および所謂チョッパ等の直流を直流に変換
する装置等のような電力変換装置、あるいは無接点遮断
器等の電気機器には、その電気回路構成要素として、サ
イリスタまたはトランジスタに代表される半導体スイッ
チング素子並びにこれに接続されたターンオンストレス
緩和用リアクトル、転流リアクトル、エネルギー蓄積用
リアクトル、あるいはマッチング用変圧器等が使用され
ている。
する装置、ある周波数の交流を異なる周波数の交流に変
換する装置、および所謂チョッパ等の直流を直流に変換
する装置等のような電力変換装置、あるいは無接点遮断
器等の電気機器には、その電気回路構成要素として、サ
イリスタまたはトランジスタに代表される半導体スイッ
チング素子並びにこれに接続されたターンオンストレス
緩和用リアクトル、転流リアクトル、エネルギー蓄積用
リアクトル、あるいはマッチング用変圧器等が使用され
ている。
このようなリアクトルや変圧器には、半導体のスイッチ
ングに伴い、スイッチング周波数の周期をもった電流の
他に、スイッチング周波数よりはるかに高い周波数であ
る数十kHzから場合によっては、５００kHzを超える程度
にまで達する高い周波数成分を持つ電流が流れることが
ある。
ングに伴い、スイッチング周波数の周期をもった電流の
他に、スイッチング周波数よりはるかに高い周波数であ
る数十kHzから場合によっては、５００kHzを超える程度
にまで達する高い周波数成分を持つ電流が流れることが
ある。
このようなリアクトルや変圧器を構成している鉄心に
は、従来、次のようなものが使用されている。
は、従来、次のようなものが使用されている。
(a)層間絶縁を施した薄い電磁鋼板またはパーマロイ等
を積層した積層鉄心 (b)カーボニル鉄微粉、パーマロイ微粉等を、例えばフ
ェノール樹脂等の樹脂を使用して結着した、所謂ダスト
コアと呼ばれる鉄心 (c)酸化物系磁性材料を焼結して作製した、所謂フェラ
イトコア 等が挙られる。
を積層した積層鉄心 (b)カーボニル鉄微粉、パーマロイ微粉等を、例えばフ
ェノール樹脂等の樹脂を使用して結着した、所謂ダスト
コアと呼ばれる鉄心 (c)酸化物系磁性材料を焼結して作製した、所謂フェラ
イトコア 等が挙られる。
これらの中で、積層鉄心は、商用周波数帯域においては
優れた電気特性を示すものの、高い周波数帯域において
は、鉄心の鉄損が著しい。特に渦電流損失が周波数の２
乗に比例して増加し、また鉄心を形成する板材の表面か
ら内部に入るにつれ鉄心材料の表皮効果によって磁化力
が変化しにくくなるという性質を有している。従って積
層鉄心は、高い周波数帯域においては、本来鉄心材料自
身が有している飽和磁束密度よりも、はるかに低い磁束
密度でしか使用することができず、渦電流損失も極めて
大きい問題がある。
優れた電気特性を示すものの、高い周波数帯域において
は、鉄心の鉄損が著しい。特に渦電流損失が周波数の２
乗に比例して増加し、また鉄心を形成する板材の表面か
ら内部に入るにつれ鉄心材料の表皮効果によって磁化力
が変化しにくくなるという性質を有している。従って積
層鉄心は、高い周波数帯域においては、本来鉄心材料自
身が有している飽和磁束密度よりも、はるかに低い磁束
密度でしか使用することができず、渦電流損失も極めて
大きい問題がある。
更に、積層鉄心は高い周波数に対する実効透磁率が、商
用周波数に対する実効透磁率と比較して著しく低い問題
がある。
用周波数に対する実効透磁率と比較して著しく低い問題
がある。
これらの問題点を有している積層鉄心を、高い周波数電
流が流れる、半導体スイッチング素子に接続されたリア
クトルまたは変圧器に使用する場合には、実効透磁率お
よび磁束密度を補償するために、鉄心自身を大型化しな
ければならず、それに伴い、鉄損が大きくなり、鉄心に
巻かれているコイルの長さが長くなるため銅損も大きく
なる欠点があった。
流が流れる、半導体スイッチング素子に接続されたリア
クトルまたは変圧器に使用する場合には、実効透磁率お
よび磁束密度を補償するために、鉄心自身を大型化しな
ければならず、それに伴い、鉄損が大きくなり、鉄心に
巻かれているコイルの長さが長くなるため銅損も大きく
なる欠点があった。
また前述のダストコアと呼ばれる磁性体を鉄心として使
用することも従来行われ、例えば特許第１１２２３５号
公報に詳細に説明されている。
用することも従来行われ、例えば特許第１１２２３５号
公報に詳細に説明されている。
しかしながら、このようなダストコアは、一般に、その
磁束密度および透磁率がかなり低い値を有するものであ
る。これらの中でも比較的高い磁束密度を有するカーボ
ニル鉄粉を使用したダストコアにおいても、10000A/mの
磁化力における磁束密度は0.1Ｔをやや上廻る程度であ
り、透磁率は1.25×10-5H/m程度のものである。従って
ダストコアを鉄心材料として使用した、リアクトルや変
圧器においては、磁束密度や透磁率の低さを補償するた
めに、鉄心の巨大化が避られず、それに伴い鉄心に巻か
れているコイルの長さが長くなり、リアクトルや変圧器
等の銅損が大きくなるという欠点があった。
磁束密度および透磁率がかなり低い値を有するものであ
る。これらの中でも比較的高い磁束密度を有するカーボ
ニル鉄粉を使用したダストコアにおいても、10000A/mの
磁化力における磁束密度は0.1Ｔをやや上廻る程度であ
り、透磁率は1.25×10-5H/m程度のものである。従って
ダストコアを鉄心材料として使用した、リアクトルや変
圧器においては、磁束密度や透磁率の低さを補償するた
めに、鉄心の巨大化が避られず、それに伴い鉄心に巻か
れているコイルの長さが長くなり、リアクトルや変圧器
等の銅損が大きくなるという欠点があった。
また、小型の電気機器に多く使用されているフェライト
コアは、高い固有抵抗値と比較的優れた高周波特性を有
している。しかしながら、フェライトコアは、10000A/m
の磁化力における磁束密度が0.4Ｔ程度と低く、鉄心の
使用温度範囲である−４０〜１２０℃において透磁率並
びに同一磁化力における磁束密度の値が夫夫数十％も変
化するという問題がある。このためフェライトコアを、
半導体スイッチング素子に接続されたリアクトルや変圧
器等の鉄心材料として使用する場合には、磁束密度が低
いために、鉄心を大型にする必要がある。
コアは、高い固有抵抗値と比較的優れた高周波特性を有
している。しかしながら、フェライトコアは、10000A/m
の磁化力における磁束密度が0.4Ｔ程度と低く、鉄心の
使用温度範囲である−４０〜１２０℃において透磁率並
びに同一磁化力における磁束密度の値が夫夫数十％も変
化するという問題がある。このためフェライトコアを、
半導体スイッチング素子に接続されたリアクトルや変圧
器等の鉄心材料として使用する場合には、磁束密度が低
いために、鉄心を大型にする必要がある。
しかしながら、フェライトは焼結体であるため、大型鉄
心の製造が困難であり、大型の電力用鉄心には適用が難
しい。またフェライトコアは、その低磁束密度故に鉄心
に巻くコイル長さが長くなり銅損が大きいこと、また透
磁率および磁束密度が温度で大きな影響を受けるため
に、リアクトルや変圧器に使用した場合にその特性変化
が大きいこと、更には、電磁鋼板等と比較した場合に磁
歪が大きいので鉄心から発せられる騒音が大きくなる
等、種々の問題点があった。
心の製造が困難であり、大型の電力用鉄心には適用が難
しい。またフェライトコアは、その低磁束密度故に鉄心
に巻くコイル長さが長くなり銅損が大きいこと、また透
磁率および磁束密度が温度で大きな影響を受けるため
に、リアクトルや変圧器に使用した場合にその特性変化
が大きいこと、更には、電磁鋼板等と比較した場合に磁
歪が大きいので鉄心から発せられる騒音が大きくなる
等、種々の問題点があった。
本発明は、上記問題点に鑑みなされたもので、半導体素
子に接続されたリアクトルや変圧器等に使用される鉄心
として、透磁率の周波数特性が優れていると共に磁束密
度が高く、しかも高い周波数での鉄損が少ない上、型抜
き圧が低く作業性にも優れている圧縮成形体からなる圧
粉鉄心を提供することを目的とするものである。
子に接続されたリアクトルや変圧器等に使用される鉄心
として、透磁率の周波数特性が優れていると共に磁束密
度が高く、しかも高い周波数での鉄損が少ない上、型抜
き圧が低く作業性にも優れている圧縮成形体からなる圧
粉鉄心を提供することを目的とするものである。
本発明は、平均粒径１０〜３００μｍの鉄粉または鉄合
金磁性粉末の何れか少なくとも一方からなる金属磁性粉
末（以下磁性粉という）と、電気絶縁性を有する結着樹
脂と、カップリング剤とを混合して圧縮成形し、磁性粉
と結着樹脂との濡れ性を向上させて磁性粉相互間の電気
絶縁性を高めたことを特徴とする圧粉鉄心を第１の要旨
とするものである。
金磁性粉末の何れか少なくとも一方からなる金属磁性粉
末（以下磁性粉という）と、電気絶縁性を有する結着樹
脂と、カップリング剤とを混合して圧縮成形し、磁性粉
と結着樹脂との濡れ性を向上させて磁性粉相互間の電気
絶縁性を高めたことを特徴とする圧粉鉄心を第１の要旨
とするものである。
更に、本発明は上記各成分に、電気絶縁性を有する無機
化合物粉末を添加混合して圧縮成形することにより、圧
粉鉄心の成形密度を高めると同時に、磁性粉間に介在し
て鉄心全体の交流磁界に対する実効電気抵抗値を高めた
ことを特徴とする圧粉鉄心を第２の要旨とするものであ
る。
化合物粉末を添加混合して圧縮成形することにより、圧
粉鉄心の成形密度を高めると同時に、磁性粉間に介在し
て鉄心全体の交流磁界に対する実効電気抵抗値を高めた
ことを特徴とする圧粉鉄心を第２の要旨とするものであ
る。
以下本発明を詳細に説明する。
本発明において用いる磁性粉としては、例えば純鉄の粉
末、Fe-3Siで代表されるFe-Si合金粉、Fe-Al合金粉、Fe
-Si-Al合金粉、Fe-Ni合金粉、Fe-Co合金粉等が挙げら
れ、これらは各々単独でまたは適宜に組合せて用いるこ
とができる。
末、Fe-3Siで代表されるFe-Si合金粉、Fe-Al合金粉、Fe
-Si-Al合金粉、Fe-Ni合金粉、Fe-Co合金粉等が挙げら
れ、これらは各々単独でまたは適宜に組合せて用いるこ
とができる。
また磁性粉は、その固有電気抵抗率が10μΩ-cmから高
々数十μΩ-cm程度であるため、表皮効果が生ずる高い
周波数を含む交流電流においても充分な鉄心材料特性を
得るためには、これら磁性粉末を微細な粒子として粒子
表面から粒子内部まで充分磁化に寄与せしめなければな
らない。
々数十μΩ-cm程度であるため、表皮効果が生ずる高い
周波数を含む交流電流においても充分な鉄心材料特性を
得るためには、これら磁性粉末を微細な粒子として粒子
表面から粒子内部まで充分磁化に寄与せしめなければな
らない。
このため数十kHz程度までの周波数成分を持つ電流によ
り励磁され、その周波数帯域までの透磁率特性を要求さ
れる鉄心については、磁性粉の平均粒径が３００μｍ以
下であることが必要である。また１００kHzを越える周
波数成分を持つ電流により励磁され、その周波数帯域ま
での透磁率特性を要求される鉄心の場合は、磁性粉の平
均粒径は１００μｍ以下であることが望ましい。しかし
ながら、その平均粒径が１０μｍ未満と極めて小さくな
ると、製造が極めて困難となりまた鉄心の圧縮成形段階
で通常適用される１０００MPa以下の成形圧では得られ
た鉄心の密度が大きくならず、その結果、磁束密度の低
下という不都合を生ずるので１０μｍ以上とする必要が
ある。
り励磁され、その周波数帯域までの透磁率特性を要求さ
れる鉄心については、磁性粉の平均粒径が３００μｍ以
下であることが必要である。また１００kHzを越える周
波数成分を持つ電流により励磁され、その周波数帯域ま
での透磁率特性を要求される鉄心の場合は、磁性粉の平
均粒径は１００μｍ以下であることが望ましい。しかし
ながら、その平均粒径が１０μｍ未満と極めて小さくな
ると、製造が極めて困難となりまた鉄心の圧縮成形段階
で通常適用される１０００MPa以下の成形圧では得られ
た鉄心の密度が大きくならず、その結果、磁束密度の低
下という不都合を生ずるので１０μｍ以上とする必要が
ある。
なお磁性粉と他の成分との割合は体積比で６０〜９９％
の範囲が望ましい。磁性粉が９９％を越えると樹脂量が
少なくなって鉄心の結着が弱くなり、また６０％未満に
なると、鉄心として10000A/mの励磁力での磁束密度がフ
ェライト程度に低下するため、これ以上の磁束密度を必
要とする場合には上記範囲が望ましい。
の範囲が望ましい。磁性粉が９９％を越えると樹脂量が
少なくなって鉄心の結着が弱くなり、また６０％未満に
なると、鉄心として10000A/mの励磁力での磁束密度がフ
ェライト程度に低下するため、これ以上の磁束密度を必
要とする場合には上記範囲が望ましい。
本発明において、電気絶縁性の結着樹脂は、カップリン
グ剤を介して磁性粉の表面を被覆し、磁性粉末相互間を
電気的絶縁状態にして鉄心全体の交流磁化に対する充分
な実効電気抵抗値を付与せしめると同時に、これら粉末
を結着するバインダーとしての作用を果す。このような
結着樹脂としては、例えばエポキシ樹脂、ポリアミド樹
脂、ポリイミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリカーボネ
ート樹脂などが挙げられ、これらは単独若しくは適宜組
合せて使用することができる。なおこの結着樹脂の他の
成分との比率は体積比で0.7％以上が望ましく、これよ
り少ないと鉄心の結着強度が弱くなる。
グ剤を介して磁性粉の表面を被覆し、磁性粉末相互間を
電気的絶縁状態にして鉄心全体の交流磁化に対する充分
な実効電気抵抗値を付与せしめると同時に、これら粉末
を結着するバインダーとしての作用を果す。このような
結着樹脂としては、例えばエポキシ樹脂、ポリアミド樹
脂、ポリイミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリカーボネ
ート樹脂などが挙げられ、これらは単独若しくは適宜組
合せて使用することができる。なおこの結着樹脂の他の
成分との比率は体積比で0.7％以上が望ましく、これよ
り少ないと鉄心の結着強度が弱くなる。
本発明において使用されるカップリング剤は、磁性粉と
結着樹脂のぬれ性、接着性を向上させ、磁性粉間に充分
に結着樹脂が廻り込んで被覆し、電気絶縁性を向上させ
て、鉄心の鉄損を減少させると共に、圧縮成形後の金型
からの抜き圧を低くする作用がある。
結着樹脂のぬれ性、接着性を向上させ、磁性粉間に充分
に結着樹脂が廻り込んで被覆し、電気絶縁性を向上させ
て、鉄心の鉄損を減少させると共に、圧縮成形後の金型
からの抜き圧を低くする作用がある。
なお本発明においてカップリング剤としてはチタン系カ
ップリング剤、シラン系カップリング剤、アルミニウム
系カップリング剤を用いる事が好ましく、他にもインジ
ウム系、クロム系等のカップリング剤等が挙られる。な
お、これらの中で特に、磁性粉と結着樹脂との結合性が
特に優れているチタン系とシラン系のカップリング剤が
特に有効である。
ップリング剤、シラン系カップリング剤、アルミニウム
系カップリング剤を用いる事が好ましく、他にもインジ
ウム系、クロム系等のカップリング剤等が挙られる。な
お、これらの中で特に、磁性粉と結着樹脂との結合性が
特に優れているチタン系とシラン系のカップリング剤が
特に有効である。
チタン系カップリング剤は、加水分解され易い少なくと
も一つの基(R)と、加水分解されにくく親油性を示す少
なくとも一つの基(X)とが、チタン原子(Ti)に結合して
成るチタン化合物であり、 Rm−Ti−Xn の一般式で表わされる。
も一つの基(R)と、加水分解されにくく親油性を示す少
なくとも一つの基(X)とが、チタン原子(Ti)に結合して
成るチタン化合物であり、 Rm−Ti−Xn の一般式で表わされる。
チタンは４配位あるいは６配位をとるため、上記一般式
でｍ＋ｎは４乃至６で、１≦ｍ≦４の条件を満足する必
要がある。また加水分解され易い基Ｒとしては、例えば
モノアルコキシ基、オキシ酢酸の残基、エチレングリコ
ールの残基等があり、磁性粉表面に吸着した水分と常温
において容易に反応して、加水分解され、例えば第１図
に示すようにチタン系カップリング剤２のチタン原子(T
i)が酸素原子Ｏを介して磁性粉１の表面と強固に結合す
ることができる。
でｍ＋ｎは４乃至６で、１≦ｍ≦４の条件を満足する必
要がある。また加水分解され易い基Ｒとしては、例えば
モノアルコキシ基、オキシ酢酸の残基、エチレングリコ
ールの残基等があり、磁性粉表面に吸着した水分と常温
において容易に反応して、加水分解され、例えば第１図
に示すようにチタン系カップリング剤２のチタン原子(T
i)が酸素原子Ｏを介して磁性粉１の表面と強固に結合す
ることができる。
Ｘは炭化水素等を有する１種あるいは数種の親油性の基
であり、磁性粉表面の水酸基とは反応せず、有機物であ
る結着樹脂とのぬれ性、接着性が非常に優れている。
であり、磁性粉表面の水酸基とは反応せず、有機物であ
る結着樹脂とのぬれ性、接着性が非常に優れている。
このようなチタン系カップリング剤の代表例を以下〜
に示す。
に示す。
イソプロピルトリイソステアロイルチタネート ジクミフェニルオキシアセテートチタネート ４−アミノベンゼンスルホニルドデシルベンゼンスルホ
ニルエチレンチタネート イソプロピル トリ（Ｎ−アミノエチル−アミノエチ
ル）チタネート テトラオクチル ビス（ジトリデシルホスファイト）チ
タネート テトラ（２，２ジアリルオキシメチル−１−ブチル）ビ
ス（ジトリデシルホスファイト）チタネート またシラン系カップリング剤は の一般式で示されるシラン化合物である。
ニルエチレンチタネート イソプロピル トリ（Ｎ−アミノエチル−アミノエチ
ル）チタネート テトラオクチル ビス（ジトリデシルホスファイト）チ
タネート テトラ（２，２ジアリルオキシメチル−１−ブチル）ビ
ス（ジトリデシルホスファイト）チタネート またシラン系カップリング剤は の一般式で示されるシラン化合物である。
硅素は４配位をとるためｎは２乃至３の値をとる必要が
ある。ROはアルコキシ基で、これは例えばメトキシ基、
エトキシ基があり、空気中の水分または磁性粉表面に吸
着した水分等により加水分解されてシラノール基（SiO
H）を生成し、例えば第２図に示すようにシラン系カッ
プリング剤３の硅素原子Siが酸素原子Ｏを介して磁性粉
１の表面に結合することができる。
ある。ROはアルコキシ基で、これは例えばメトキシ基、
エトキシ基があり、空気中の水分または磁性粉表面に吸
着した水分等により加水分解されてシラノール基（SiO
H）を生成し、例えば第２図に示すようにシラン系カッ
プリング剤３の硅素原子Siが酸素原子Ｏを介して磁性粉
１の表面に結合することができる。
Ｘはエポキシ基、メタクリル基、アミノ基等を有する有
機官能基であり、有機物である結着樹脂とのぬれ性、接
着性が非常に良い。
機官能基であり、有機物である結着樹脂とのぬれ性、接
着性が非常に良い。
このようなシラン系カップリング剤の代表例を以下〜
に示す。
に示す。
γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメ
トキシシラン Ｈ2Ｎ（ＣＨ2）3−Ｓｉ−（ＯＣ2Ｈ5）3 γ−アミノプロピルトリエトキシシラン Ｎ−β（アミノエチル）−γ−アミノプロピルメチルジ
メトキシシラン なお本発明においてカップリング剤の配合割合は、体積
比で0.3％以上添加することが必要であり、これ未満の
添加では結着樹脂が磁性粉間に充分に廻り込まず、絶縁
性が低くなるので鉄損の減少効果が少なくなる。
トキシシラン Ｈ2Ｎ（ＣＨ2）3−Ｓｉ−（ＯＣ2Ｈ5）3 γ−アミノプロピルトリエトキシシラン Ｎ−β（アミノエチル）−γ−アミノプロピルメチルジ
メトキシシラン なお本発明においてカップリング剤の配合割合は、体積
比で0.3％以上添加することが必要であり、これ未満の
添加では結着樹脂が磁性粉間に充分に廻り込まず、絶縁
性が低くなるので鉄損の減少効果が少なくなる。
上記各成分は第１の発明および第２の発明に共通の成分
であるが、次にこれら共通成分に電気絶縁性無機化合物
粉末を添加した第２の発明について説明する。
であるが、次にこれら共通成分に電気絶縁性無機化合物
粉末を添加した第２の発明について説明する。
本発明に使用される電気絶縁性無機化合物の粉末は、鉄
心の圧縮成形時に磁性粉相互間における摩擦抵抗を減少
させて鉄心の成形密度を高めると同時に、導電体である
磁性粉相互間に介在して鉄心全体の交流磁化に対する実
効電気抵抗値を高めて鉄損を減少させるという機能を果
す。
心の圧縮成形時に磁性粉相互間における摩擦抵抗を減少
させて鉄心の成形密度を高めると同時に、導電体である
磁性粉相互間に介在して鉄心全体の交流磁化に対する実
効電気抵抗値を高めて鉄損を減少させるという機能を果
す。
このような無機化合物としては、炭酸カルシウム、シリ
カ、マグネシウム、アルミナ、各種のガラスなどがあ
り、これらは各々単独または適宜組合せて使用すること
ができる。ただし、これら無機化合物は、前記した磁性
粉、結着樹脂と相互に反応しないものを用いる。
カ、マグネシウム、アルミナ、各種のガラスなどがあ
り、これらは各々単独または適宜組合せて使用すること
ができる。ただし、これら無機化合物は、前記した磁性
粉、結着樹脂と相互に反応しないものを用いる。
なお、無機化合物の粉末の平均粒径は、その分散性、鉄
心材料特性との関係からして、磁性粉の平均粒径よりも
小さく、望ましくは２０μｍ以下が好ましい。
心材料特性との関係からして、磁性粉の平均粒径よりも
小さく、望ましくは２０μｍ以下が好ましい。
また無機化合物の配合割合は、体積比で0.３〜３０％の
範囲が好ましい。この場合0.３％未満では効果が得られ
ずまた３０％を越えると鉄心としての機械的強度が低下
してくる。
範囲が好ましい。この場合0.３％未満では効果が得られ
ずまた３０％を越えると鉄心としての機械的強度が低下
してくる。
次に本発明の圧粉鉄心を製造する方法について説明す
る。
る。
先ず磁性粉とカップリング剤を直接、またはカップリン
グ剤を溶剤に溶解した状態で混合する。この工程で磁性
粉の表面がカップリング剤によって覆われる。次にこれ
に結着樹脂を加えて混合物とする。
グ剤を溶剤に溶解した状態で混合する。この工程で磁性
粉の表面がカップリング剤によって覆われる。次にこれ
に結着樹脂を加えて混合物とする。
なおこの場合、磁性粉と結着樹脂およびカップリング剤
の三者を同時に混合しても良く、また結着樹脂とカップ
リング剤とを予め混合したものに磁性粉を混合させる方
法でも良い。
の三者を同時に混合しても良く、また結着樹脂とカップ
リング剤とを予め混合したものに磁性粉を混合させる方
法でも良い。
更に電気絶縁性の無機化合物粉末を成分として含む混合
物を作る場合には、磁性粉と無機化合物粉末を混合後、
カップリング剤と結着樹脂を順次混合する方法。磁性
粉、無機化合物粉末、結着樹脂、カップリング剤を同時
に混合する方法。予め無機化合物粉末を樹脂中に分散混
合させておく方法など何れの方法でも良いが、無機化合
物粉末を単独で添加する場合よりも、結着樹脂中に予め
分散混合させておく場合が最も効果的である。
物を作る場合には、磁性粉と無機化合物粉末を混合後、
カップリング剤と結着樹脂を順次混合する方法。磁性
粉、無機化合物粉末、結着樹脂、カップリング剤を同時
に混合する方法。予め無機化合物粉末を樹脂中に分散混
合させておく方法など何れの方法でも良いが、無機化合
物粉末を単独で添加する場合よりも、結着樹脂中に予め
分散混合させておく場合が最も効果的である。
次にこの混合物を金型に充填して圧縮成形し、所望の形
状の成形体を作製し、更に必要に応じて樹脂硬化のため
の熱処理を施して圧粉鉄心を製造する。
状の成形体を作製し、更に必要に応じて樹脂硬化のため
の熱処理を施して圧粉鉄心を製造する。
（実施例Ｉ） 第１表〜第４表に示すように、磁性粉、結着樹脂、チタ
ン系カップリング剤、無機化合物粉末の組成、種類、そ
の配合比、粉末についてはその平均粒径を示した成分の
混合物NO1〜NO２５（実施例）とNO26〜NO40（比較例）
とを作製し、これを充分に混合した後、金型に入れて６
００MPaの圧力で圧縮成形した後、この成形体を金型か
ら抜き取り、次いで熱処理を施して圧粉鉄心を製造し
た。
ン系カップリング剤、無機化合物粉末の組成、種類、そ
の配合比、粉末についてはその平均粒径を示した成分の
混合物NO1〜NO２５（実施例）とNO26〜NO40（比較例）
とを作製し、これを充分に混合した後、金型に入れて６
００MPaの圧力で圧縮成形した後、この成形体を金型か
ら抜き取り、次いで熱処理を施して圧粉鉄心を製造し
た。
なお配合した無機化合物粉末はNO24以外は全て予め結着
樹脂中に分散混合させたものを用い、NO24は全成分を同
時混合したものを用いる。また熱処理は、結着樹脂とし
てエポキシ樹脂を用いたものについては１６０〜２００
℃で0.５〜２時間、ポリアミド樹脂を用いたものについ
ては１６０℃で１５分加熱した。
樹脂中に分散混合させたものを用い、NO24は全成分を同
時混合したものを用いる。また熱処理は、結着樹脂とし
てエポキシ樹脂を用いたものについては１６０〜２００
℃で0.５〜２時間、ポリアミド樹脂を用いたものについ
ては１６０℃で１５分加熱した。
このようにして得られた圧粉鉄心について環状の試験片
を用い５０Hz〜２００kHzでの鉄損、DC〜１０MHzでの透
磁率と実効透磁率、磁束密度等の磁気特性を測定した。
また直径、高さがともに２０mmの円柱状鉄心を圧縮成形
する工程において、成形体を金型から抜くときの抜き圧
の測定も行った。
を用い５０Hz〜２００kHzでの鉄損、DC〜１０MHzでの透
磁率と実効透磁率、磁束密度等の磁気特性を測定した。
また直径、高さがともに２０mmの円柱状鉄心を圧縮成形
する工程において、成形体を金型から抜くときの抜き圧
の測定も行った。
これら測定結果のうち、第１表〜第４表には代表的な磁
束密度：Ｂ＝0.05Tにおける５０kHzと１００kHzにおけ
る鉄損を示した (1)実施例NO1〜NO7、比較例NO26〜NO29 磁性粉の組成、平均粒径、配合比を一定にし、結着樹
脂、チタン系カップリング剤、無機化合物粉末（CaC
O3）の配合比を変えたときの鉄損を比較した。
束密度：Ｂ＝0.05Tにおける５０kHzと１００kHzにおけ
る鉄損を示した (1)実施例NO1〜NO7、比較例NO26〜NO29 磁性粉の組成、平均粒径、配合比を一定にし、結着樹
脂、チタン系カップリング剤、無機化合物粉末（CaC
O3）の配合比を変えたときの鉄損を比較した。
この結果、商用周波数である５０Hzにおける鉄損は各試
料とも明白な差は認められなかったが、高周波帯域であ
る５０kHz、および１００kHzの鉄損は、第１表から明ら
かなようにチタンカップリング剤を0.３％以上添加した
実施例NO1〜NO7は、比較例NO26〜NO29に比べて鉄損が著
しく小さくなっており、２００kHzでは実施例NO3が1170
W/kg、比較例NO28が4060W/kgと更にその差が大きくなっ
た。また結着樹脂の一部を減らし、CaCO3を添加したも
のは鉄損が更に小さくなっている。
料とも明白な差は認められなかったが、高周波帯域であ
る５０kHz、および１００kHzの鉄損は、第１表から明ら
かなようにチタンカップリング剤を0.３％以上添加した
実施例NO1〜NO7は、比較例NO26〜NO29に比べて鉄損が著
しく小さくなっており、２００kHzでは実施例NO3が1170
W/kg、比較例NO28が4060W/kgと更にその差が大きくなっ
た。また結着樹脂の一部を減らし、CaCO3を添加したも
のは鉄損が更に小さくなっている。
従って実施例と比較例の５０kHz、100kHzの高周波帯域
での鉄損の差は、渦電流損失の差であり、これは磁性粉
間の電気絶縁状態によるもので本発明は電気絶縁性に優
れていることが確認された。
での鉄損の差は、渦電流損失の差であり、これは磁性粉
間の電気絶縁状態によるもので本発明は電気絶縁性に優
れていることが確認された。
第３図は各周波数（４０kHz〜1000kHz）における実効透
磁率の変化を測定したグラフで、実施例NO3の試料につ
いては曲線ａで、比較例NO28の試料については曲線ｂで
示した。本発明の鉄心実施例NO3の実効透磁率は４０kHz
〜1000kHzの広い範囲に亘って殆んど変化していないの
に比べ、チタン系カップリング剤を用いていない比較例
NO28は高周波帯域で実効透磁率が大幅に低下している。
またCaCO3を添加した実施例NO5と、添加していない比較
例NO29とを比較すると、同様の傾向が見られる。このよ
うに渦電流損失が少ないことは高周波帯域での実効透磁
率の低下が少ないことを示している。
磁率の変化を測定したグラフで、実施例NO3の試料につ
いては曲線ａで、比較例NO28の試料については曲線ｂで
示した。本発明の鉄心実施例NO3の実効透磁率は４０kHz
〜1000kHzの広い範囲に亘って殆んど変化していないの
に比べ、チタン系カップリング剤を用いていない比較例
NO28は高周波帯域で実効透磁率が大幅に低下している。
またCaCO3を添加した実施例NO5と、添加していない比較
例NO29とを比較すると、同様の傾向が見られる。このよ
うに渦電流損失が少ないことは高周波帯域での実効透磁
率の低下が少ないことを示している。
また実施例NO3と比較例NO28の鉄心材料について、成形
後の同一形状、寸法の成形体について、抜き圧を比較し
た。この結果、実施例NO3では５００kg以下であった
が、比較例NO28では１５００〜２０００kgと高く、チタ
ンカップリング剤は成型後の抜き圧を減少させて、成形
工程を容易にすると共に、型抜きの際の鉄心の破損も少
なく歩留りを向上させる効果もあることが判明した。
後の同一形状、寸法の成形体について、抜き圧を比較し
た。この結果、実施例NO3では５００kg以下であった
が、比較例NO28では１５００〜２０００kgと高く、チタ
ンカップリング剤は成型後の抜き圧を減少させて、成形
工程を容易にすると共に、型抜きの際の鉄心の破損も少
なく歩留りを向上させる効果もあることが判明した。
なお実施例NO1〜NO7の鉄心試料は励磁力10000A/mにおい
て、何れも0.６Ｔ以上の高い磁束密度を示した。
て、何れも0.６Ｔ以上の高い磁束密度を示した。
(2)実施例NO8〜NO14比較例NO30〜NO35磁性粉の配合比を
５5.０〜９8.４％まで種々変化させ、これにチタン系カ
ップリング剤を添加した実施例NO8〜NO14と、同様に磁
性粉の配合比を６4.０〜９8.４％まで変化させ、チタン
カップリング剤を用いない比較例NO30〜NO35の鉄心試料
について、鉄損を測定し、この結果を第２表に示した。
５5.０〜９8.４％まで種々変化させ、これにチタン系カ
ップリング剤を添加した実施例NO8〜NO14と、同様に磁
性粉の配合比を６4.０〜９8.４％まで変化させ、チタン
カップリング剤を用いない比較例NO30〜NO35の鉄心試料
について、鉄損を測定し、この結果を第２表に示した。
この表から明らかなように磁性粉の配合比が同一の試料
で比較すると、本発明の鉄心の方が鉄損が少なく、特に
１００kHzではその差が更に大きくなっている。また無
機化合物粉末としてCaCO3を添加した実施例NO10と比較
例NO32、およびSiO2を添加した実施例NO12と比較例NO34
は更に大きな差が見られた。
で比較すると、本発明の鉄心の方が鉄損が少なく、特に
１００kHzではその差が更に大きくなっている。また無
機化合物粉末としてCaCO3を添加した実施例NO10と比較
例NO32、およびSiO2を添加した実施例NO12と比較例NO34
は更に大きな差が見られた。
なお本実施例の鉄心は、励磁力10000A/mの磁束密度が0.
５Ｔ以上を示すが、磁性粉の配合比が６０％未満である
実施例NO14は鉄損は小さいものの励磁力10000A/mの磁束
密度は0.４Ｔ以下となった。
５Ｔ以上を示すが、磁性粉の配合比が６０％未満である
実施例NO14は鉄損は小さいものの励磁力10000A/mの磁束
密度は0.４Ｔ以下となった。
(3)実施例NO15〜NO18比較例NO36〜NO39磁性粉の組成を
夫々変え、これにチタン系カップリング剤を添加した実
施例NO15〜NO18と、磁性粉の組成を変え、チタン系カッ
プリング剤を添加していない比較例NO36〜NO39について
鉄損を比較した。この結果は、第３表に示すように、本
発明の鉄心の方が、５０kHz、１００kHzで鉄損が小さ
く、２００kHzになると、実施例NO16では８６９W/gに対
し比較例NO37では4840W/gとなり、また実施例NO18では
６９０W/kgに対し比較例NO39では１４００W/kgを越えて
しまう。
夫々変え、これにチタン系カップリング剤を添加した実
施例NO15〜NO18と、磁性粉の組成を変え、チタン系カッ
プリング剤を添加していない比較例NO36〜NO39について
鉄損を比較した。この結果は、第３表に示すように、本
発明の鉄心の方が、５０kHz、１００kHzで鉄損が小さ
く、２００kHzになると、実施例NO16では８６９W/gに対
し比較例NO37では4840W/gとなり、また実施例NO18では
６９０W/kgに対し比較例NO39では１４００W/kgを越えて
しまう。
第４図は４０kHz〜１０００kHzにおける実効透磁率の変
化を測定したグラフで、実施例NO16の試料については曲
線ｃで、比較例NO37の試料については曲線ｄで示した。
本発明による鉄心は高周波帯域でも実効透磁率の低下は
殆んど見られないが、比較例の鉄心は１００kHzを越え
ると大幅に低下する。この傾向は実施例NO15と比較例NO
36、実施例NO17と比較例NO38、実施例NO18と比較例NO39
についても同様である。
化を測定したグラフで、実施例NO16の試料については曲
線ｃで、比較例NO37の試料については曲線ｄで示した。
本発明による鉄心は高周波帯域でも実効透磁率の低下は
殆んど見られないが、比較例の鉄心は１００kHzを越え
ると大幅に低下する。この傾向は実施例NO15と比較例NO
36、実施例NO17と比較例NO38、実施例NO18と比較例NO39
についても同様である。
またこれら実施例NO15〜NO18の鉄心試料の、励磁力1000
0A/mにおける磁束密度は何れも0.６Ｔ以上であった。
0A/mにおける磁束密度は何れも0.６Ｔ以上であった。
(4)実施例NO19〜NO25比較例NO40 磁性粉の平均粒径を変えた実施例NO19〜NO22、並びにAl
2O3の添加順序を変えた実施例NO23，NO24、および結着
樹脂としてポリアミドを用いた実施例NO25、比較例NO40
について夫々鉄損を測定し、その結果を第４表に示し
た。
2O3の添加順序を変えた実施例NO23，NO24、および結着
樹脂としてポリアミドを用いた実施例NO25、比較例NO40
について夫々鉄損を測定し、その結果を第４表に示し
た。
この結果、磁性粉の平均粒径が小さいほど、高周波帯域
における鉄損は小さくなるが、商用周波数付近では粒径
による鉄損の差は極めて小さかった。
における鉄損は小さくなるが、商用周波数付近では粒径
による鉄損の差は極めて小さかった。
また無機化合物粉末の添加については、Al2O3と磁性
粉、チタン系カップリング剤、エポキシを同時に混合し
た実施例NO24よりも、予めAl2O3をエポキシ中に分散混
合させた実施例NO23の方が鉄損が小さく特性が優れてい
た。
粉、チタン系カップリング剤、エポキシを同時に混合し
た実施例NO24よりも、予めAl2O3をエポキシ中に分散混
合させた実施例NO23の方が鉄損が小さく特性が優れてい
た。
更に結着樹脂としてポリアミドを用いた場合、チタン系
カップリング剤を添加した実施例NO25の方が、添加して
いない比較例NO40に比べて鉄損が小さい。
カップリング剤を添加した実施例NO25の方が、添加して
いない比較例NO40に比べて鉄損が小さい。
なおこれらの実施例の鉄心は、励磁力10000A/mにおいて
磁束密度が0.6T以上と優れていた。
磁束密度が0.6T以上と優れていた。
（実施例II） 第５表〜第８表に示すように、磁性粉、結着樹脂、シラ
ン系カップリング剤、無機化合物粉末の組成、種類、そ
の配合比、粉末についてはその平均粒径を示した成分の
混合物NO41〜NO60（実施例）と、NO61〜NO73（比較例）
を作成し、この混合物を金型に入れて６００MPaの圧力
で圧縮成形した後、金型から抜き取り、次いで熱処理を
施して圧粉鉄心を製造した。
ン系カップリング剤、無機化合物粉末の組成、種類、そ
の配合比、粉末についてはその平均粒径を示した成分の
混合物NO41〜NO60（実施例）と、NO61〜NO73（比較例）
を作成し、この混合物を金型に入れて６００MPaの圧力
で圧縮成形した後、金型から抜き取り、次いで熱処理を
施して圧粉鉄心を製造した。
なお配合した無機化合物粉末は実施例NO59以外は全て予
め結着樹脂中に分散混合させたものを用い、実施例NO59
は全成分を同時に混合したものを用いた。
め結着樹脂中に分散混合させたものを用い、実施例NO59
は全成分を同時に混合したものを用いた。
なお熱処理条件、および鉄損、実効透磁率、磁束密度な
どの磁気特性、並びに金型からの抜き圧測定は上記実施
例Ｉと同一の条件で行った。
どの磁気特性、並びに金型からの抜き圧測定は上記実施
例Ｉと同一の条件で行った。
(1)実施例NO41〜NO45比較例NO61〜NO64 磁性粉の組成、平均粒径、配合比を一定にし、結着樹
脂、シラン系カップリング剤、無機化合物粉末（CaC
O3）の配合比を変えたときの鉄損を測定し、この結果を
第５表に示した。
脂、シラン系カップリング剤、無機化合物粉末（CaC
O3）の配合比を変えたときの鉄損を測定し、この結果を
第５表に示した。
この結果、商用周波数である５０Hzにおける鉄損は各試
料ともほぼ同じであったが、高周波帯域である５０kH
z，１００kHzでは、シラン系カップリング剤を0.３％以
上添加した実施例NO41〜NO45の鉄損が、0.３％未満の比
較例NO61〜NO64に比べて小さく、特に２００kHzでは、
実施例NO43が1290W/kgであるのに対し、比較例NO63は40
60W/kgと、周波数が高くなるほど、その差は大きくなっ
た。また結着樹脂の一部を減らし、CaCO3を添加したも
のは鉄損が更に小さくなっている。
料ともほぼ同じであったが、高周波帯域である５０kH
z，１００kHzでは、シラン系カップリング剤を0.３％以
上添加した実施例NO41〜NO45の鉄損が、0.３％未満の比
較例NO61〜NO64に比べて小さく、特に２００kHzでは、
実施例NO43が1290W/kgであるのに対し、比較例NO63は40
60W/kgと、周波数が高くなるほど、その差は大きくなっ
た。また結着樹脂の一部を減らし、CaCO3を添加したも
のは鉄損が更に小さくなっている。
第５図は４０kHz〜1000kHzにおける実効透磁率の変化を
測定したグラフで、実施例NO43の試料については曲線ｅ
で、比較例NO63の試料については曲線ｆで示した。グラ
フから明らかなよう実施例NO43の本発明鉄心の実効透磁
率は広い範囲に亘って殆んど変化していないのに比べ、
シラン系カップリング剤を用いていない比較例NO63の鉄
心は高周波帯域で大幅に低減している。またCaCO3を添
加した実施例NO45と比較例NO64についても高周波帯域ま
で実効透磁率を測定したが、第５図のグラフに示すもの
と同様の傾向が認められた。
測定したグラフで、実施例NO43の試料については曲線ｅ
で、比較例NO63の試料については曲線ｆで示した。グラ
フから明らかなよう実施例NO43の本発明鉄心の実効透磁
率は広い範囲に亘って殆んど変化していないのに比べ、
シラン系カップリング剤を用いていない比較例NO63の鉄
心は高周波帯域で大幅に低減している。またCaCO3を添
加した実施例NO45と比較例NO64についても高周波帯域ま
で実効透磁率を測定したが、第５図のグラフに示すもの
と同様の傾向が認められた。
また実施例NO43と比較例NO63の鉄心試料について成形後
の型抜き圧を測定したところ実施例NO43では７００kg以
下であったが比較例NO63では1500〜2000kgであった。
の型抜き圧を測定したところ実施例NO43では７００kg以
下であったが比較例NO63では1500〜2000kgであった。
なお実施例NO41〜NO45の鉄心は励磁力10000A/mにおい
て、何れも0.６Ｔ以上の磁束密度が得られた。
て、何れも0.６Ｔ以上の磁束密度が得られた。
(2)実施例NO46〜NO51比較例NO65〜NO69 磁性粉の配合比を５5.０〜９8.４％まで種々変化させ、
これにシラン系カップリング剤を添加した実施例NO46〜
NO51と、同様に磁性粉の配合比を６4.０〜９8.４％まで
変化させ、シラン系カップリング剤を用いない比較例NO
65〜NO69の鉄心試料について、鉄損を測定し、この結果
を第６表に示した。
これにシラン系カップリング剤を添加した実施例NO46〜
NO51と、同様に磁性粉の配合比を６4.０〜９8.４％まで
変化させ、シラン系カップリング剤を用いない比較例NO
65〜NO69の鉄心試料について、鉄損を測定し、この結果
を第６表に示した。
この表から明らかなように、磁性粉の配合比が同一の試
料で比較すると、本発明の鉄心の方が鉄損が少なく、特
に１００kHzではその差が大きくなっている。更に無機
化合物粉末SiO2，CaCO3を添加したものは、シラン系カ
ップリング剤を用いていない同一磁性粉比率の比較例鉄
心よりも大幅に鉄損が小さくなっている。
料で比較すると、本発明の鉄心の方が鉄損が少なく、特
に１００kHzではその差が大きくなっている。更に無機
化合物粉末SiO2，CaCO3を添加したものは、シラン系カ
ップリング剤を用いていない同一磁性粉比率の比較例鉄
心よりも大幅に鉄損が小さくなっている。
なお本実施例の鉄心は、励磁力10000A/mの磁束密度が何
れも0.5Ｔ以上を示すが、磁性粉の配合比が６０％未満
である実施例NO51では、鉄損は小さいものの励磁力1000
0A/mでの磁束密度が0.4Ｔ以下となった。
れも0.5Ｔ以上を示すが、磁性粉の配合比が６０％未満
である実施例NO51では、鉄損は小さいものの励磁力1000
0A/mでの磁束密度が0.4Ｔ以下となった。
(3)実施例NO52〜NO54比較例NO70〜NO72 磁性粉の組成を夫々変え、これにシラン系カップリング
剤を添加した実施例NO52〜NO54と、同様に磁性粉の組成
を変え、チタン系カップリング剤を添加していない比較
例NO70〜NO72について鉄損を比較した。この結果は第７
表に示すように本発明の鉄心の方が５０kHz，１００kHz
での鉄損が小さく、特に２００kHzでは実施例NO53が101
0W/kgであるのに対し、比較例NO71は4840W/kgとなり、
その差が著しく大きくなった。
剤を添加した実施例NO52〜NO54と、同様に磁性粉の組成
を変え、チタン系カップリング剤を添加していない比較
例NO70〜NO72について鉄損を比較した。この結果は第７
表に示すように本発明の鉄心の方が５０kHz，１００kHz
での鉄損が小さく、特に２００kHzでは実施例NO53が101
0W/kgであるのに対し、比較例NO71は4840W/kgとなり、
その差が著しく大きくなった。
第６図は４０kHz〜1000kHzにおける実効透磁率の変化を
測定したグラフで、実施例NO５３の試料については曲線
ｇで、比較例NO71の試料については曲線ｈで示した。本
発明による鉄心は高周波帯域でも実効透磁率の低下は殆
んど見られないが、比較例の鉄心は１００kHzを越える
と大幅に低下する。この傾向は、実施例NO52と比較例NO
70、および実施例NO54と比較例NO72においても同様であ
った。
測定したグラフで、実施例NO５３の試料については曲線
ｇで、比較例NO71の試料については曲線ｈで示した。本
発明による鉄心は高周波帯域でも実効透磁率の低下は殆
んど見られないが、比較例の鉄心は１００kHzを越える
と大幅に低下する。この傾向は、実施例NO52と比較例NO
70、および実施例NO54と比較例NO72においても同様であ
った。
またこれら実施例NO52〜NO54の鉄心の、励磁力10000A/m
における磁束密度は何れも0.６Ｔ以上であった。
における磁束密度は何れも0.６Ｔ以上であった。
(4)実施例NO55〜NO60比較例NO73 磁性粉の平均粒径を変えた実施例NO55〜NO57、並びにAl
2O3の添加順序を変えた実施例NO58，NO59，および結着
樹脂としてポリアミドを用いた実施例NO60，比較例NO73
について夫々鉄損を測定し、その結果を第８表に示し
た。
2O3の添加順序を変えた実施例NO58，NO59，および結着
樹脂としてポリアミドを用いた実施例NO60，比較例NO73
について夫々鉄損を測定し、その結果を第８表に示し
た。
この結果、商用周波数付近では粒径による鉄損の差は極
めて小さかったが、磁性粉の平均粒径が小さくなるほど
高周波帯域における鉄損は小さくなる。
めて小さかったが、磁性粉の平均粒径が小さくなるほど
高周波帯域における鉄損は小さくなる。
また無機化合物粉末の添加についてはAl2O3と、磁性
粉、シラン系カップリング剤、エポキシを同時に混合し
た実施例NO59よりも、予めAl2O3をエポキシ中に分散混
合させた実施例NO58の方が鉄損が小さい。
粉、シラン系カップリング剤、エポキシを同時に混合し
た実施例NO59よりも、予めAl2O3をエポキシ中に分散混
合させた実施例NO58の方が鉄損が小さい。
更に結着樹脂としてポリアミドを用いた場合、シラン系
カップリング剤を添加した実施例NO６０の方が、添加し
ていない比較例NO73に比べて鉄損が少ない。
カップリング剤を添加した実施例NO６０の方が、添加し
ていない比較例NO73に比べて鉄損が少ない。
なお、これら実施例の鉄心は、励磁力10000A/mにおいて
磁束密度が0.６Ｔ以上と優れていた。
磁束密度が0.６Ｔ以上と優れていた。
（実施例III） 上記実施例の他に磁性粉としてFe-Si-Al合金（センダス
ト）の平均粒径７３μｍの粉末を用い、結着樹脂として
ポリカーボネートを用い、チタン系カップリング剤を添
加混合して圧縮成形した圧粉鉄心と、チタン系カップリ
ング剤を添加しない圧粉鉄心を夫々作成し、両者の鉄損
を比較したところ、カップリング剤の使用により１００
kHzでの鉄損は約1/3に減少した。
ト）の平均粒径７３μｍの粉末を用い、結着樹脂として
ポリカーボネートを用い、チタン系カップリング剤を添
加混合して圧縮成形した圧粉鉄心と、チタン系カップリ
ング剤を添加しない圧粉鉄心を夫々作成し、両者の鉄損
を比較したところ、カップリング剤の使用により１００
kHzでの鉄損は約1/3に減少した。
また磁性粉としてFe−Co合金を用いた場合、およびFe−
Si−Ｂ系などの比晶質合金粉末を用いた場合について、
夫々エポキシ樹脂とシラン系カップリング剤を混合して
圧粉鉄心を圧縮成形した。この圧粉鉄心について５０kH
z以上の高周波帯域の鉄損を測定したところ著しく小さ
く、また高周波帯域での実効透磁率の低下もなく、しか
も圧縮成形後の金型からの抜き圧が極めて小さかった。
Si−Ｂ系などの比晶質合金粉末を用いた場合について、
夫々エポキシ樹脂とシラン系カップリング剤を混合して
圧粉鉄心を圧縮成形した。この圧粉鉄心について５０kH
z以上の高周波帯域の鉄損を測定したところ著しく小さ
く、また高周波帯域での実効透磁率の低下もなく、しか
も圧縮成形後の金型からの抜き圧が極めて小さかった。
以上説明した如く、本発明に係る圧粉鉄心によれば、磁
性粉の表面がカップリング剤により覆われ、このカップ
リング剤の親油基の働きにより、磁性粉間への結着樹脂
のぬれ性、分散性、並びに結着性が非常に良好となる。
鉄損の中で渦電流損は周波数の２乗に比例して増加し、
高周波帯域における鉄損の大部分はこの渦電流損による
ものであるが、本発明による圧粉鉄心は磁性粉間の結着
樹脂による電気絶縁性が優れているため渦電流損による
鉄損を小さくすることができる。更に本発明の圧粉鉄心
は高周波帯域での鉄損が小さいので、発熱もなく、また
実効透磁率の低下もなく、高い磁束密度を維持できるな
ど磁気特性にも優れている上、圧縮成形後の金型からの
抜き圧も小さく作業性も良好であるなど種々の効果を有
するものである。
性粉の表面がカップリング剤により覆われ、このカップ
リング剤の親油基の働きにより、磁性粉間への結着樹脂
のぬれ性、分散性、並びに結着性が非常に良好となる。
鉄損の中で渦電流損は周波数の２乗に比例して増加し、
高周波帯域における鉄損の大部分はこの渦電流損による
ものであるが、本発明による圧粉鉄心は磁性粉間の結着
樹脂による電気絶縁性が優れているため渦電流損による
鉄損を小さくすることができる。更に本発明の圧粉鉄心
は高周波帯域での鉄損が小さいので、発熱もなく、また
実効透磁率の低下もなく、高い磁束密度を維持できるな
ど磁気特性にも優れている上、圧縮成形後の金型からの
抜き圧も小さく作業性も良好であるなど種々の効果を有
するものである。
第１図はチタン系カップリング剤が磁性粉表面に結合し
た状態を示す模式図、第２図はシラン系カップリング剤
が磁性粉表面に結合した状態を示す模式図、第３図乃至
第６図は、本発明の実施例を比較例の鉄心の高周波帯域
における実効透磁率の変化を示したグラフである。 １…磁性粉、２…チタン系カップリング剤、３…シラン
系カップリング剤。
た状態を示す模式図、第２図はシラン系カップリング剤
が磁性粉表面に結合した状態を示す模式図、第３図乃至
第６図は、本発明の実施例を比較例の鉄心の高周波帯域
における実効透磁率の変化を示したグラフである。 １…磁性粉、２…チタン系カップリング剤、３…シラン
系カップリング剤。
フロントページの続き (72)発明者 有馬 逸男 神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地 東 京芝浦電気株式会社総合研究所内 (72)発明者 森田 幹郎 神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地 東 京芝浦電気株式会社総合研究所内 (56)参考文献 特開 昭58−102（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−29125（ＪＰ，Ａ) 特開 昭52−125796（ＪＰ，Ａ) 特公 昭58−50672（ＪＰ，Ｂ２) 改訂３版「化学便覧応用編」 丸善 （株）Ｓ．55．３．15発行、Ｐ．726〜727
Claims (8)
- 【請求項１】平均粒径10〜300μｍの鉄粉または鉄合金
磁性粉末の何れか少なくとも一方と、電気絶縁性を有す
る結着樹脂と、カップリング剤とを混合した圧縮成形体
からなることを特徴とする圧粉鉄心。 - 【請求項２】カップリング剤は体積比で0.3％以上混合
されることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の圧
粉鉄心。 - 【請求項３】カップリング剤は、一般式 Ｒｍ−Ｔｉ−Ｘｎ で示されるチタン系カップリング剤であることを特徴と
する特許請求の範囲第１項または第２項記載の圧粉鉄
心。 ただし上記一般式において Ｒは加水分解され易い基で、１≦ｍ≦４ Ｔｉはチタン Ｘは親油性を示す基で、ｎ＋ｍが４乃至６である。 - 【請求項４】カップリング剤は、一般式 で示されるシラン系カップリング剤であることを特徴と
する特許請求の範囲第１項または第２項記載の圧粉鉄
心。 ただし、上記一般式において ＲＯはアルコキシ基でｎは２乃至３ Ｓｉは硅素 Ｘは有機官能基である。 - 【請求項５】平均粒径10〜300μｍの鉄粉または鉄合金
磁性粉末の何れか少なくとも一方と、電気絶縁性を有す
る結着樹脂と、カップリング剤および電気絶縁性を有す
る無機化合物粉末とを混合した圧縮成形体からなること
を特徴とする圧粉鉄心。 - 【請求項６】カップリング剤は体積比で0.3％以上混合
されることを特徴とする特許請求の範囲第５項記載の圧
粉鉄心。 - 【請求項７】カップリング剤は、一般式 Ｒｍ−Ｔｉ−Ｘｎ で示されるチタン系カップリング剤であることを特徴と
する特許請求の範囲第５項または第６項記載の圧粉鉄
心。 ただし上記一般式において Ｒは加水分解され易い基で、１≦ｍ≦４ Ｔｉはチタン Ｘは親油性を示す基でｎ＋ｍが４乃至６である。 - 【請求項８】カップリング剤は、一般式 で示されるシラン系カップリング剤であることを特徴と
する特許請求の範囲第５項または第６項記載の圧粉鉄
心。 ただし、上記一般式において ＲＯはアルコキシ基でｎは２乃至３ Ｓｉは硅素 Ｘは有機官能基である。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58215237A JPH0611008B2 (ja) | 1983-11-16 | 1983-11-16 | 圧粉鉄心 |
| DE8484307120T DE3462081D1 (en) | 1983-11-16 | 1984-10-17 | Magnetic powder composition |
| EP84307120A EP0145178B1 (en) | 1983-11-16 | 1984-10-17 | Magnetic powder composition |
| CA000466050A CA1252284A (en) | 1983-11-16 | 1984-10-22 | Magnetic powder core with organo-metal compound as coupling agent |
| US06/930,942 US4820338A (en) | 1983-11-16 | 1986-11-17 | Magnetic powder composition |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58215237A JPH0611008B2 (ja) | 1983-11-16 | 1983-11-16 | 圧粉鉄心 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60107807A JPS60107807A (ja) | 1985-06-13 |
| JPH0611008B2 true JPH0611008B2 (ja) | 1994-02-09 |
Family
ID=16668983
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58215237A Expired - Lifetime JPH0611008B2 (ja) | 1983-11-16 | 1983-11-16 | 圧粉鉄心 |
Country Status (5)
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|---|---|
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| EP (1) | EP0145178B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0611008B2 (ja) |
| CA (1) | CA1252284A (ja) |
| DE (1) | DE3462081D1 (ja) |
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| US5225282A (en) * | 1991-12-13 | 1993-07-06 | Molecular Bioquest, Inc. | Biodegradable magnetic microcluster comprising non-magnetic metal or metal oxide particles coated with a functionalized polymer |
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| US5418069A (en) * | 1993-11-10 | 1995-05-23 | Learman; Thomas J. | Formable composite magnetic flux concentrator and method of making the concentrator |
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| DE19735271C2 (de) * | 1997-08-14 | 2000-05-04 | Bosch Gmbh Robert | Weichmagnetischer, formbarer Verbundwerkstoff und Verfahren zu dessen Herstellung |
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| SE0203851D0 (sv) * | 2002-12-23 | 2002-12-23 | Hoeganaes Ab | Iron-Based Powder |
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| JPS5234923B2 (ja) * | 1974-10-02 | 1977-09-06 | ||
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1984
- 1984-10-17 DE DE8484307120T patent/DE3462081D1/de not_active Expired
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- 1984-10-22 CA CA000466050A patent/CA1252284A/en not_active Expired
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1986
- 1986-11-17 US US06/930,942 patent/US4820338A/en not_active Expired - Lifetime
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 改訂３版「化学便覧応用編」丸善（株）Ｓ．５５．３．１５発行、Ｐ．７２６〜７２７ |
Also Published As
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|---|---|
| JPS60107807A (ja) | 1985-06-13 |
| EP0145178B1 (en) | 1987-01-14 |
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