专利名称：含Mg氧化膜被覆软磁性金属粉末的制造方法及使用该粉末制造复合软性磁材的方法
技术领域：
本发明涉及含Mg氧化膜被覆软磁性金属粉末的制造方法及采用据此方法制作的含Mg氧化膜被覆软磁性金属粉末来制造复合软磁性材的方法，该复合软磁性材作为例如磁芯、电动机芯、发电机磁芯、螺线管芯(solenoid core)、点火线圈铁芯(ignition core)、反应堆芯(reactor core)、变压器铁芯(transformer core)、扼流圈铁芯(choke coil core)或磁传感器磁芯(sensor core)等各种电磁回路元件的原材使用。
此外，本发明还涉及用于制造含Mg氧化膜被覆软磁性金属粉末的原料粉末。
背景技术：
一般认为，由于磁芯、电动机芯、发电机磁芯、螺线管芯、点火线圈铁芯、反应堆芯、变压器铁芯、扼流线圈铁芯或磁传感器磁芯等各种电磁回路元件所使用的软磁性材要求铁损小，因此要求电阻抗高，矫顽磁力小。此外，由于近年来追求电磁回路的小型化、高应答化，因此更高的磁通密度受到重视。
作为由这种软磁性材构成的磁芯材的一例，已知有在软磁性金属板的表面涂布由MgO构成的绝缘层而叠层的叠层钢板(参照专利文献1)。不过，虽然该叠层钢板磁通密度及电阻抗均良好，但很难制作复杂形状的电磁元件。为了制作复杂形状的电磁元件，认为有如下等方法通过化学镀敷和涂布等的湿式法在软磁性金属粉末的表面被覆MgO绝缘被膜，由此制作复合软磁性金属粉末，再将该复合软磁性金属粉末挤压成形并煅烧来进行制作；或者将软磁性金属粉末与Mg铁氧体粉末一起混合，挤压成形并煅烧，由此制造以MgO为绝缘层的复合软磁性材。
于是，作为上述金属软磁性粉末，一般已知有铁粉末、绝缘处理铁粉末、Fe-Al系铁基软磁性合金粉末、Fe-Ni系铁基软磁性合金粉末、Fe-Cr系铁基软磁性合金粉末、Fe-Si系铁基软磁性合金粉末、Fe-Si-Al系铁基软磁性合金粉末、Fe-Co系铁基软磁性合金粉末、Fe-Co-V系铁基软磁性合金粉末或Fe-P系铁基软磁性合金粉末等。
专利文献1特开昭63-226011号公报另外，作为各种电磁回路元件所使用的软磁性材之一，提出有使铁粉末的粒子间夹杂高电阻系数物质的复合磁性材料。作为一例，已知有压缩成形由铁粉末、生成SiO2的化合物和MgO3或MgO的粉末构成的混合物，制作成形体，将该成形体保持在500～1100℃，由此在铁粉末的粒子间形成以SiO2和MgO为主要成分的玻璃相，确保铁粉末粒子间的绝缘，由此进行压粉磁芯制造的方法(参照专利文献1)。
专利文献1特开2003-217919号公报通过化学镀敷和涂布等的湿式法在所述软磁性金属粉末上形成MgO绝缘被膜，以制作复合软磁性金属粉末的方法，由于成本高且难以量产，因此据此方法制作的复合软磁性金属粉末昂贵，而使用此昂贵的复合软磁性合金粉末制作的复合软磁性材有所谓昂贵这样的缺点。另外，据此方法制作的复合软磁性金属粉末其MgO绝缘被膜比软磁性金属粉末稳定，因此在MgO绝缘被膜和软磁性金属粉末表面之间难以发生扩散反应，为此所形成的MgO绝缘被膜与软磁性金属粉末表面之间的紧贴性不足，若挤压成形由该湿式法制作的复合软磁性金属粉末，则在挤压成形时MgO绝缘被膜因破裂等而不能发挥充分的绝缘效果，使用据此湿式法制作的复合软磁性金属粉末，由其制作而成的复合软磁性材存在得不到充分的高阻抗这样的缺点。
另一方面，在软磁性金属粉末中添加有绝缘性的某种Mg铁氧体粉末，加以混合并挤压煅烧的方法，虽然由于制造成本低廉而能够提高廉价的复合软磁性材，但是据此方法制成的复合软磁性材会具有MgO集中在金属软磁性粒的三晶界点的组织，MgO在晶界均一地分散少，因此所得到的复合软磁性材存的比抗低这样的缺点。
另外，所述现有的将高电阻系数物质添加到铁粉末中烧结而得到的复合软磁性烧结材，在其密度、抗折强度、电阻率及磁通密度之内，电阻率尤其不充分，还要求具有更高电阻率的复合软磁性烧结材。
发明内容
因此，本发明者们为了解决这一课题而进行研究，得到如下等的研究结果(A)若将进行了氧化处理的软磁性金属粉末作为原料粉末，在该原料粉末中添加Mg粉末进行混合，将得到的混合粉末在温度为150～1100℃、压力为1×10-12～1×10-1MPa的惰性气体气氛或真空气氛中进行加热，再根据需要在氧化气氛中，以50～400℃的温度加热，则能够得到含Mg氧化膜被覆软磁性金属粉末，其在软磁性金属粉末表面具有含Mg的氧化绝缘被膜，该含Mg氧化膜被覆软磁性金属粉末与现有的形成有Mg铁氧体膜的含Mg氧化膜被覆软磁性金属粉末相比，紧贴性格外优异，即使挤压成形该含Mg氧化膜被覆软磁性金属粉末而制作压粉体，绝缘被膜破坏剥离的情况也很少，另外，以400～1300℃的温度煅烧该含Mg氧化膜被覆软磁性金属粉末的压粉体所得到的复合软磁性材，含Mg氧化膜在晶界均一地分散，得到含Mg氧化膜不会在三晶界点集中分散的组织；(B)将进行了氧化处理的软磁性金属粉末作为原料粉末，在该原料粉末中添加Mg粉末进行混合，为了将得到的混合粉末在温度为150～1100℃、压力为1×10-12～1×10-1MPa的惰性气体气氛或真空气氛中进行加热，优选一边转动所述混合粉末一边进行加热；(C)作为所述软磁性金属粉末，能够使用通常所知的铁粉末、绝缘处理铁粉末、Fe-Al系铁基软磁性合金粉末、Fe-Ni系铁基软磁性合金粉末、Fe-Cr系铁基软磁性合金粉末、Fe-Si系铁基软磁性合金粉末、Fe-Si-Al系铁基软磁性合金粉末、Fe-Co系铁基软磁性合金粉末、Fe-Co-V系铁基软磁性合金粉末或Fe-P系铁基软磁性合金粉末。
(D)在通过在氧化气氛中将软磁性粉末保持在室温～500℃，从而在软磁性粉末的表面形成氧化物的氧化物被覆软磁性粉末中添加一氧化硅粉末并混合后加热，或者一边混合一边在真空气氛中，以温度保持在600～1200℃的条件进行加热，再者添加Mg粉末并混合后加热，或一边混合一边在真空气氛中以温度保持在400～800℃的条件进行加热，则能够得到在软磁性粉末的表面形成有含Mg-Si氧化物膜的含Mg-Si氧化物被覆软磁性粉末，使用据此方法制作的含Mg-Si氧化物被覆软磁性粉末制成的复合软磁性烧结材，比起现有的对由生成了SiO2的化合物和MgO3或MgO的粉末所构成的混合物进行压缩成形并烧结而得到的复合软磁性烧结材，其密度、抗折强度、电阻率及磁通密度均优异。
(E)若通过在氧化气氛中将软磁性粉末保持在室温～500℃，从而在软磁性粉末的表面形成铁的氧化物，在此氧化物被覆软磁性粉末中同时添加一氧化硅粉末和Mg粉末并混合后加热，或者一边混合一边在真空气氛中，以温度保持在400～1200℃的条件进行加热，则能够得到在软磁性粉末的表面形成有含Mg-Si氧化物膜的含Mg-Si氧化物被覆软磁性粉末，使用据此方法制作的含Mg-Si氧化物被覆软磁性粉末制成的复合软磁性烧结材，比起现有的对由生成了SiO2的化合物和MgO3或MgO的粉末所构成的混合物进行压缩成形并烧结而得到的复合软磁性烧结材，其密度、抗折强度、电阻率及磁通密度均优异。
(F)若通过在氧化气氛中将软磁性粉末保持在室温～500℃，从而在软磁性粉末的表面形成铁的氧化物，在此氧化物被覆软磁性粉末中添加Mg粉末并混合后加热，或者一边混合一边在真空气氛中，以温度保持在400～800℃的条件进行加热，则能够得到在软磁性粉末的表面形成有含Mg氧化物膜的含Mg氧化物被覆软磁性粉末，若在该含Mg氧化物被覆软磁性粉末中再添加一氧化硅粉末并混合后加热，或一边混合一边在真空气氛中，以温度保持在600～1200℃的条件进行加热，则能够得到在软磁性粉末的表面形成有含Mg-Si氧化物膜的含Mg-Si氧化物被覆软磁性粉末，使用据此方法制作的含Mg-Si氧化物被覆软磁性粉末制成的复合软磁性烧结材，比起现有的对由生成了SiO2的化合物和MgO3或MgO的粉末所构成的混合物进行压缩成形并烧结而得到的复合软磁性烧结材，其密度、抗折强度、电阻率及磁通密度均优异。
(G)优选所述一氧化硅粉末的添加量处于0.01～1质量％的范围内，优选所述Mg粉末的添加量处于0.05～1质量％的范围内。
(H)所述真空气氛优选为，压力1×10-12～1×10-1MPa的真空气氛。
本发明基于这样的研究结果而进行，(1)含Mg氧化膜被覆复合软磁性粉末的制造方法，其中，将进行了氧化处理的软磁性金属粉末作为原料粉末，在该原料粉末中添加Mg粉末进行混合，将得到的混合粉末在温度为150～1100℃、压力为1×10-12～1×10-1MPa的惰性气体气氛或真空气氛中进行加热，(2)含Mg氧化膜被覆软磁性粉末的制造方法，其中，再在氧化气氛中，以50～400℃的温度，对根据所述(1)记载的方法制造的含Mg氧化膜被覆软磁性粉末进行加热，(3)含Mg氧化膜被覆复合软磁性粉末的制造方法，其中，所述(1)记载的软磁性金属粉末的氧化处理是在氧化气氛中，以50～500℃的温度进行加热处理，(4)一种将软磁金属粉末进行氧化处理而成的含Mg氧化膜被覆软磁性金属粉末制造用原料粉末，(5)含Mg氧化膜被覆复合软磁性粉末的制造方法，其中，在软磁金属粉末中添加Mg粉末并加以混合，将由此得到的混合粉末在温度为150～1100℃、压力为1×10-12～1×10-1MPa的惰性气体气氛或真空气氛中进行加热，接着在氧化气氛中，实施以50～400℃的温度加热的氧化处理，(6)含Mg-Si氧化物被覆软磁性粉末的制造方法，其中，在软磁性粉末的表面形成有铁的氧化膜的氧化物被覆软磁性粉末中添加一氧化硅粉末并加以混合后加热，或者一边混合一边在真空气氛中，以温度保持在600～1200℃的条件进行加热，再添加Mg粉末并混合后加热，或边混合边在真空气氛中，以温度保持在400～800℃的条件进行加热。
(7)含Mg-Si氧化物被覆软磁性粉末的制造方法，其中，在软磁性粉末的表面形成有铁的氧化膜的氧化物被覆软磁性粉末中添加一氧化硅粉末和MgO粉末并加以混合后加热，或者一边混合一边在真空气氛中，以温度保持在400～1200℃的条件进行加热，(8)含Mg-Si氧化物被覆软磁性粉末的制造方法，其中，在软磁性粉末的表面形成有铁的氧化膜的氧化物被覆软磁性粉末中添加Mg粉末并加以混合后加热，或者边混合边在真空气氛中，以温度保持在400～800℃的条件进行加热，再添加一氧化硅粉末并混合后加热，或者一边混合一边在真空气氛中，以温度保持在600～1200℃的条件进行加热，(9)所述(6)、(7)或(8)记载的含Mg-Si氧化物被覆软磁性粉末的制造方法，其中，在所述软磁性粉末的表面形成有铁的氧化膜的氧化物被覆软磁性粉末的制作，是通过将软磁性粉末在氧化气氛中加热并保持于室温～500℃，(10)所述(6)、(7)、(8)或(9)记载的含Mg-Si氧化物被覆软磁性粉末的制造方法，其中，所述一氧化硅粉末的添加量在0.01～1质量％的范围内，所述Mg粉末的添加量在0.05～1质量％的范围内，(11)所述(6)、(7)、(8)、(9)或(10)记载的含Mg-Si氧化物被覆软磁性粉末的制造方法，其中，所述真空气氛为压力1×10-12～1×10-1MPa的真空气氛。
由于一氧化硅(SiO)粉末也是在氧化硅之内蒸气压最高的氧化物，因此经加热容易使软磁性粉末的表面蒸镀氧化硅成分，即使混合蒸气压低的二氧化硅(SiO2)粉末进行加热，也无法在软磁性粉末的表面形成充分厚度的氧化硅膜，所以不为优选。若在氧化物被覆软磁性粉末中添加一氧化硅(SiO)粉末并加以混合后，或者一边混合一边在真空气氛中将温度保持在600～1200℃，从而生成在软磁性粉末的表面形成有SiOX(其中x＝1～2)膜的氧化硅膜被覆软磁性粉末，在该氧化硅膜被覆软磁性粉末中再添加Mg粉末，一边混合一边在真空气氛中加热，则能够得到含Mg-Si氧化物被覆软磁性粉末，其是在软磁性粉末上被覆有由Mg-Si-Fe-O构成的含Mg-Si氧化物膜。
氧化物被覆软磁性粉末，其能够通过将软磁性粉末保持在氧化气氛中(例如大气中)，温度保持在室温～500℃，从而在软磁性粉末的表面形成铁氧化膜来制造。而且，该铁氧化膜有着使SiO及/或Mg的被覆性提高效果。在制作氧化物被覆软磁性粉末时，若在氧化气氛中加热超过500℃，则软磁性粉末凝集，生成软磁性粉末的集合体，经烧结不能均一的表面氧化，所以不为优选。因此，氧化物被覆软磁性粉末在制造时的加热温度定于室温～500℃。更优选的范围为室温～300℃。氧化气氛更优选为进行了干燥的氧化气氛。
在本发明的含Mg-Si氧化物被覆软磁性粉末的制造方法中，添加到氧化物被覆软磁性粉末中的SiO粉末量之所以限定为0.01～1质量％，是由于SiO粉末的添加量低于0.01质量％时，氧化物被覆软磁性粉末的表面所形成的氧化硅膜的厚度不足，所以含Mg-Si氧化物膜所含的Si的量不足，因此得不到电阻率高的含Mg-Si氧化物膜而不为优选，另一方面，若添加超过1质量％，则所形成的SiOX(其中x＝1～2)氧化硅膜的厚度变得过厚，使得到的含Mg-Si氧化物被覆软磁性粉末经压粉煅烧而得到的复合软磁性材的密度降低，因此不为优选。
另外，在本发明的含Mg-Si氧化物被覆软磁性粉末的制造方法中，Mg粉末的添加量之所以限定为0.05～1质量％，是由于Mg粉末的添加量低于0.05质量％时，在氧化物被覆软磁性粉末的表面所形成的Mg膜的厚度不足，含Mg-Si氧化物膜所含的Mg的量不足，因此得不到充分厚度的Mg-Si氧化物膜，所以不为优选，另一方面，若添加超过1质量％，则形成Mg膜的厚度变得过厚，使得到的含Mg-Si氧化物被覆软磁性粉末经压粉煅烧而得到的复合软磁性材的密度降低，因此不为优选。
在本发明的含Mg-Si氧化物被覆软磁性粉末的制造方法中，在氧化物被覆软磁性粉末中添加SiO粉末、Mg粉末或SiO粉末和Mg粉末的混合粉末并加以混合的条件，之所以作为温度处于600～1200℃的真空气氛，是由于以低于600℃加热，因为SiO的蒸气压小，所以得不到充分厚的SiO膜或含Mg-Si氧化物被膜，另一方面，若超过1200℃进行混合，则会使软磁性粉末烧结，得不到期望的含Mg-Si氧化物被覆软磁性粉末，因此不为优选。另外，这时的加热气氛优选在压力为1×10-12～1×10-1MPa的真空气氛中，此外进一步优选一边转动一边加热。
制作氧化物被覆软磁性粉末时使用的软磁性粉末，优选使用平均粒径处于5～500μm的范围内的软磁性粉末。其理由在于，若平均粒径比5μm还小，则粉末的压缩性降低，软磁性粉末的体积比例变低，所以磁通密度的值降低，因此不为优选，另一方面，若平均粒径比500μm还大，则软磁性粉末内部的涡电流增大，高频下的导磁率降低。
如前述，在本发明的含Mg-Si氧化物被覆软磁性粉末的制造中，需要将软磁性粉末的表面形成有铁的氧化膜的氧化物被覆软磁性粉末作为原料粉末使用。因此，本发明(12)是一种在软磁性粉末的表面形成有铁的氧化膜的氧化物被覆软磁性粉末所构成的含Mg-Si氧化物被覆软磁性粉末制造用原料粉末。
(13)是含Mg氧化膜被覆软磁性金属粉末的制造方法，其中，一边转动一边加热，如此进行所述(1)、(5)、(7)、(8)或(9)记载的真空或惰性气体气氛中的加热，本发明的含Mg氧化膜被覆软磁性金属粉末的制造方法中使用的原料粉末，使用的是进行了氧化处理的软磁性金属粉末，本发明将该进行了氧化处理的软磁性金属粉末作为含Mg氧化膜被覆软磁性金属粉末制造用原料粉末使用。因此，本发明(14)是所述(6)记载的含Mg氧化膜被覆软磁性金属粉末制造用原料粉末，其中，所述软磁性金属粉末为铁粉末、绝缘处理铁粉末、Fe-Al系铁基软磁性合金粉末、Fe-Ni系铁基软磁性合金粉末、Fe-Cr系铁基软磁性合金粉末、Fe-Si系铁基软磁性合金粉末、Fe-Si-Al系铁基软磁性合金粉末、Fe-Co系铁基软磁性合金粉末、Fe-Co-V系铁基软磁性合金粉末、或Fe-P系铁基软磁性合金粉末。
(15)是作为进行了氧化处理的软磁性金属粉末的原料粉末的制造方法，其中，在Fe-Si系铁基软磁性合金粉末或Fe粉末中添加Si粉末并混合之后，通过在非氧化气氛中加热，预先制作在所述Fe-Si系铁基软磁性合金粉末或Fe粉末的表面具有高浓度Si扩散层的Fe-Si系铁基软磁性合金粉末，该高浓度Si扩散层含有的Si的浓度比所述Fe-Si系铁基软磁性合金粉末或Fe粉末所含的Si的浓度高，将得到的具有高浓度Si扩散层的Fe-Si系铁基软磁性合金粉末进行氧化处理，由此成为在高浓度Si扩散层之上具有氧化层的表面氧化高浓度Fe-Si系铁基软磁性合金粉末。
使用据所述(1)、(5)、(7)、(8)或(9)记载的方法制造的含Mg氧化膜被覆软磁性金属粉末，根据通常的方法就能够制造出电阻率及机械强度优异的复合软磁性材。因此，本发明(16)是电阻率及机械强度优异的复合软磁性材的制造方法，其中，将根据所述(1)、(5)、(7)、(8)或(9)记载的方法制造的含Mg氧化膜被覆软磁性金属粉末挤压成形后，以400～1300℃的温度煅烧，(17)是电阻率及机械强度优异的复合软磁性材的制造方法，其中，在根据所述(1)、(5)、(7)、(8)或(9)记载的方法制造的含Mg氧化膜被覆软磁性金属粉末中，混合有机绝缘材料、无机绝缘材料、或有机绝缘材料和无机绝缘材料的混合材料之后进行压粉成形，以500～1000℃煅烧。
在本发明的含Mg氧化膜被覆软磁性金属粉末的制造方法中，为了在进行了氧化处理的软磁性金属粉末中添加Mg粉末并混合以制作混合粉末，优选在进行了氧化处理的软磁性金属粉末中添加0.05～2质量％的Mg粉末来制作混合粉末。这是由于，相对于进行了氧化处理的软磁性金属粉末，Mg粉末的添加量低于0.05质量％时，所形成的Mg被膜的量不充分，因此，得不到充分厚的含Mg氧化膜，另一方面，若添加超过2质量％，则Mg被膜的厚度变得过厚，含Mg氧化膜的厚度变得过厚，使煅烧该含Mg氧化膜被覆软磁性金属粉末而得到的复合软磁性材料的磁通密度降低，因此不为优选。
软磁性金属粉末的氧化处理具有使Mg的被覆性提高的效果，其进行方式是在氧化气氛中，保持于50～500℃的温度，或者在蒸馏水或纯水中保持于50～100℃的温度。该情况下，低于50℃均是没有效率的，另一方面，若在氧化气氛中超过500℃保持，则发生煅烧，因此不为优选。氧化气氛进一步优选为进行了干燥的氧化气氛。
显示氧化处理软磁性金属粉末时的时间所对应的温度变化的模式图例示在图1中。通常如图1(a)所示的模式，通过在氧化气氛中加热，氧化处理得以进行，但是如图1(b)所示，可也以以升温至低温并保持之后，再升温至高温并保持的模式进行，另外如图1(c)所示，可以以升温至高温并保持之后，再降温至低温并保持的模式进行，如图1(d)所示的模式，也可以以随着升温和降温，而实质上不加以保持的模式来进行。另外，在蒸馏水或纯水中，将图1(a)～(d)的温度设为上限100℃、下50℃限，能够以同样的模式进行。在本发明的含Mg氧化膜被覆软磁性金属粉末的制造方法中，表示氧化处理软磁性金属粉末时的时间所对应的温度变化的模式并不限定于图1，而是能够在50～500℃的范围内自由地变化。
在进行了氧化处理的软磁性金属粉末中添加Mg粉末并混合而得到的混合为粉末，将其在温度为150～1100℃，压力为1×10-12～1×10-1MPa的惰性气体气氛或真空气氛中进行加热，或一边转动一边加热。在此，加热气氛之所以作为压力1×10-12～1×10-1MPa的惰性气体气氛或真空气氛，是由于作为压力为1×10-12～1×10-1MPa的惰性气体气氛包含所谓的高真空气氛。
另外，使加热温度处于150～1100℃的理由是由于，温度低于150℃时需要使压力低于1×10-12MPa，工业上是困难或没有效果的，另一方面，若温度超过1100℃，则Mg的损失多，因此不为优选，此外若压力超过1×10-1MPa，则Mg被膜的被覆效率降低，另外所形成的Mg被膜的厚度不均一，因此不为优选。软磁性金属粉末和Mg粉末的混合粉末的加热温度更优选的范围是300～900℃，气氛压力更优选的范围是1×10-10～1×10-2MPa。
显示对进行了氧化处理的软磁性金属粉末进行加热，或者一边转动一边对其进行加热时的时间所对应的温度变化的模式图例示于图2中。通常如图2(a)的模式，是通过保持在恒定温度下加热来进行，但是也可以如图2(b)所示那样使之变化，另外如图2(c)的模式，可以以升温至低温并保持之后，再升温至高温并保持的模式进行，另外如图1(d)所示的模式，也可以以升温至高温并保持之后，再降温至低温并保持的模式进行。此外如图1(e)所示的模式，也可以重复数次图1(a)的模式。此外，如图1(f)所示的模式，也可以是在保持于高温之后的途中保持在低温，再保持于高温的模式。
在本发明的含Mg氧化膜被覆软磁性金属粉末的制造方法中，表示对进行了氧化处理的软磁性金属粉末进行加热或一边转动一边进行加热时的时间所对应的温度变化的模式并不限定于图2，而是能够在150～1100℃的范围内自由地变化。
另外，作为与上述不同的实施方式，若在软磁性金属粉末中添加Mg粉末并混合而得到的混合为粉末，将其在温度为150～1100℃，压力为1×10-12～1×10-1MPa的惰性气体气氛或真空气氛中进行加热，或一边转动一边加热之后，继续在氧化气氛中实施以50～400℃的温度进行加热的氧化处理，则在软磁性金属粉末的表面形成含Mg氧化膜，能够制造出本发明的含Mg氧化膜被覆软磁性金属粉末。这时的加热温度低于50℃则没有效率，另一方面若在氧化气氛中保持在超过400℃，则会引起煅烧，因此不为优选。氧化气氛更优选为进行了干燥的氧化气氛。
表示实施所述氧化处理时的时间所对应的温度变化的模式图例示于图3。通常如图3(a)所示的模式，可以进行氧化气氛中的加热，不过也可以如图3(b)所示那样以升温至低温并保持之后，再升温至高温并保持的模式进行，另外如图3(c)所示的模式，也可以以升温至高温并保持之后，再降温至低温并保持的模式进行，也可以如图3(d)所示的模式，以随着升温和降温，而实质上不加以保持的模式来进行。表示实施所述氧化处理时的时间所对应的温度变化的模式并不限定于图3，而是能够在50～400℃的范围内自由地变化。
若一边转动一边加热以这样的条件进行了氧化处理的软磁性金属粉末和Mg粉末的混合粉末，则会在软磁性金属粉末的表面形成含Mg的氧化膜，从而形成含Mg氧化膜被覆软磁性金属粉末，但是存在Mg的氧化不充分的情况。为了避免这种情况，进一步优选将转动得到的所述含Mg氧化膜被覆软磁性金属粉末在氧化气氛中，以50～400℃的温度进行加热处理，该温度优选为50℃以上，但若加热超过400℃，则开始烧结，因此不为优选。因此该温度定为50～400℃。
在本发明的含Mg氧化膜被覆软磁性金属粉末的制造方法中作为原料粉末使用的软磁性金属粉末，历来一般已知的有铁粉末、绝缘处理铁粉末、Fe-Al系铁基软磁性合金粉末、Fe-Ni系铁基软磁性合金粉末、Fe-Cr系铁基软磁性合金粉末、Fe-Si系铁基软磁性合金粉末、Fe-Si-Al系铁基软磁性合金粉末、Fe-Co系铁基软磁性合金粉末、Fe-Co-V系铁基软磁性合金粉末或Fe-P系铁基软磁性合金粉末，更具体地说，铁粉末是纯铁粉末，绝缘处理铁粉末是磷酸盐被覆铁粉末，或者添加硅的溶胶凝胶(硅酸盐silicate)溶液或氧化铝的溶胶凝胶溶液等的湿式溶液并加以混合，被覆于铁粉末表面之后，进行干燥煅烧的氧化硅或氧化铝被覆铁粉末。
Fe-Al系铁基软磁性合金粉末优选含有Al0.1～20％，余量由Fe及不可避免的杂质构成的Fe-Al系铁基软磁性合金粉末(例如，具有由Fe-15％Al构成的这一组成的アルパ一ム粉末)，Fe-Ni系铁基软磁性合金粉末优选含有Ni35～85％，根据需要含有Mo5％以下、Cu5％以下、Cr2％以下、Mn0.5％以下之内的1种或2种以上，余量由Fe和不可避免的杂质构成的镍基软磁性合金粉末(例如Fe-49％Ni粉末)，Fe-Cr系铁基软磁性合金粉末优选含有Cr1～20％，根据需要含有Al5％以下、Ni5％以下之内的1或2种，余量由Fe及可避免的杂质构成的Fe-Cr系铁基软磁性合金粉末，Fe-Si系铁基软磁性合金粉末优选含有Si0.1～10％，余量由Fe及可避免的杂质构成的Fe-Si系铁基软磁性合金粉末，Fe-Si-Al系铁基软磁性合金粉末优选含有Si0.1～10％，Al0.1～20％，余量由Fe及可避免的杂质构成的Fe-Si-Al系铁基软磁性合金粉末，Fe-Co-V系铁基软磁性合金粉末优选含有Co0.1～52％，V0.1～3％，余量由Fe及可避免的杂质构成的Fe-Co-V系铁基软磁性合金粉末，Fe-Co系铁基软磁性合金粉末优选含有Co0.1～52％，余量由Fe及可避免的杂质构成的Fe-Co系铁基软磁性合金粉末，Fe-P系铁基软磁性合金粉末优选含有P0.5～1％，余量由Fe及可避免的杂质构成的Fe-P系铁基软磁性合金粉末(以上％表示质量％)。
而且，这些软磁性金属粉末优选使用的是平均粒径处于5～500μm的范围内的软磁性金属粉末。其理由在于，若平均粒径比5μm还小，则粉末的压缩性降低，软磁性粉末的体积比例变低，所以磁通密度的值降低，因此不为优选，另一方面，若平均粒径比500μm还大，则软磁性粉末内部的涡电流增大，高频下的导磁率降低。
为了使用据本发明的方法制作的含Mg氧化膜被覆软磁性金属粉末来进行复合软磁性材的制造，能够将根据本发明的方法制作的含Mg氧化膜被覆软磁性金属粉末按通常的方法压粉成形并进行烧结来制作，不过，其制作也能够通过以下方法进行含有平均粒径为0.5μm以下的氧化硅、氧化铝之中的1种或2种0.05～1质量％，其余部分由根据本发明的方法制作的含Mg氧化膜被覆软磁性金属粉末构成，以此方式进行调配混合制作成混合粉末，将该混合粉末以通常的方法压粉成形，并进行烧结。
根据本发明折方法制作的含Mg氧化膜被覆软磁性金属粉末，在其表面形成有含Mg氧化膜，此含Mg氧化膜与氧化硅和氧化铝反应而形成复合氧化物，从而得到在软磁性粉末的晶界夹杂有具有高阻抗的复合氧化物的有着高电阻率的复合软磁性材，同时因为夹杂氧化硅和氧化铝烧结，所以能够制造机械强度优异的复合软磁性材。这时，由于氧化硅和氧化铝成为主体被烧结，所以能够确保矫顽磁力小，因此能够制造磁滞损失少的复合软磁性材，所述煅烧优选在惰性气体气氛或氧化性气体气氛中，以400～1300℃的温度进行。
另外，在本发明的含Mg氧化膜被覆铁粉末中添加硅的溶胶凝胶(硅酸盐)溶液和氧化铝的溶胶凝胶溶液等的湿式溶液并加以混合后进行干燥，将此干燥了的混合物压缩成形后，在惰性气体气氛或氧化性气体气氛中，以400～1300℃的温度煅烧，由此能够制作复合软磁性材。
此外，在根据本发明的方法制作的含Mg氧化膜被覆软磁性金属粉末中，混合有机绝缘材料和无机绝缘材料，或者有机绝缘材料与无机绝缘材料的混合材料，能够制作电阻率和强度进一步提高的复合软磁性材。该情况下，有机绝缘材料能够采用如下材料环氧树脂、氟树脂、酚醛树脂、聚氨酯树脂、硅树脂、聚脂树脂、苯氧基树脂、脲醛树脂、异氰酸酯树脂、丙烯树脂、聚酰亚胺树脂、PPS树脂等。另外，无机绝缘材料能够采用如下材料磷酸铁等的磷酸盐、各种玻璃状绝缘物、以硅酸钠为主成分的水玻璃、绝缘性氧化物等。
另外，在根据本发明的方法制作的含Mg氧化膜被覆软磁性金属粉末中，调配氧化硼、氧化钒、氧化铋、氧化锑和氧化钼之内的1种或2种以上，以B2O3、V2O5、Bi2O3、Sb2O3、MoO3换算为0.05～1质量％，加以混合之后进行压粉成形，将得到的压粉成形体以500～1000℃的温度烧结，由此能够制作复合软磁性材。如此制作的复合软磁性材具有以下组成含有氧化硼、氧化钒、氧化铋、氧化锑和氧化钼之内的1种或2种以上，以B2O3、V2O5、Bi2O3、Sb2O3、MoO3换算为0.05～1质量％，其余部分是由根据本发明的方法制作的含Mg氧化膜被覆软磁性金属粉末构成。该情况下，根据本发明的方法制作的含Mg氧化膜被覆软磁性金属粉末的表面上形成的含Mg氧化膜，与氧化硼、氧化钒、氧化铋、氧化锑和氧化钼之内的1种或2种以上反应，形成皮膜。
另外，该复合软磁性材能够通过如下方法获得氧化硼的溶胶溶液或粉末、氧化钒的溶胶溶液或粉末、氧化铋的溶胶溶液或粉末、氧化锑的溶胶溶液或粉末、以及氧化钼的溶胶溶液或粉末之内的1种或2种以上，以B2O3、V2O5、Bi2O3、Sb2O3、MoO3换算为0.05～1质量％，余量由所述本发明的含Mg氧化膜被覆铁粉末构成，以成为这一组成的方式进行调配、混合，对得到的混合氧化物进行压粉、成形之后，以500～1000℃的温度烧结。
使用本发明的含Mg氧化膜被覆软磁性金属粉末制作的复合软磁性材具有高密度、高强度、高电阻率及高磁通密度，该复合软磁性材具有高磁通密度、高频低铁损的特征，由此能够作为产生该特征的各种电磁回路元件的材料使用。
另外，为了使用据本发明的方法制作的含Mg-Si氧化膜被覆软磁性粉末制造复合软磁性材，能够通过将根据本发明的方法制作的含Mg-Si氧化膜被覆软磁性粉末按通常的方法压缩成形之后，在惰性气体气氛或氧化性气体气氛中，以400～1300℃的温度煅烧。
此外，在根据本发明的方法制作的含Mg-Si氧化膜被覆软磁性粉末中，混合有机绝缘材料和无机绝缘材料，或者有机绝缘材料与无机绝缘材料的混合材料，能够制作电阻率和强度进一步提高的复合软磁性材。该情况下，有机绝缘材料能够采用如下材料环氧树脂、氟树脂、酚醛树脂、聚氨酯树脂、硅树脂、聚脂树脂、苯氧基树脂、脲醛树脂、异氰酸酯树脂、丙烯树脂、聚酰亚胺树脂、PPS树脂等。另外，无机绝缘材料能够采用如下材料磷酸铁等的磷酸盐、各种玻璃状绝缘物、以硅酸钠为主成分的水玻璃、绝缘性氧化物等。
另外，在根据本发明的方法制作的含Mg-Si氧化膜被覆软磁性金属粉末中，调配氧化硼、氧化钒、氧化铋、氧化锑和氧化钼之内的1种或2种以上，以B2O3、V2O5、Bi2O3、Sb2O3、MoO3换算为0.05～1质量％，加以混合之后进行压粉成形，将得到的压粉成形体以500～1000℃的温度烧结，由此能够制作复合软磁性材。如此制作的复合软磁性材具有以下组成含有氧化硼、氧化钒、氧化铋、氧化锑和氧化钼之内的1种或2种以上，以B2O3、V2O5、Bi2O3、Sb2O3、MoO3换算为0.05～1质量％，其余部分是由根据本发明的方法制作的含Mg氧化膜被覆软磁性金属粉末构成。该情况下，根据本发明的方法制作的含Mg氧化膜被覆软磁性金属粉末的表面上形成的含Mg氧化膜，与氧化硼、氧化钒、氧化铋、氧化锑和氧化钼之内的1种或2种以上反应，形成皮膜。
另外，该复合软磁性材能够通过如下方法获得氧化硼的溶胶溶液或粉末、氧化钒的溶胶溶液或粉末、氧化铋的溶胶溶液或粉末、氧化锑的溶胶溶液或粉末、以及氧化钼的溶胶溶液或粉末之内的1种或2种以上，以B2O3、V2O5、Bi2O3、Sb2O3、MoO3换算为0.05～1质量％，余量由所述本发明的含Mg氧化膜被覆铁粉末构成，以成为这一组成的方式进行调配、混合，对得到的混合氧化物进行压粉、成形之后，以500～1000℃的温度烧结。
另外，在本发明的含Mg-Si氧化膜被覆软磁性粉末中添加硅的溶胶凝胶(硅酸盐)溶液和氧化铝的溶胶凝胶溶液等的湿式溶液，并加以混合后进行干燥，将此干燥了的混合物压缩成形后，在惰性气体气氛或氧化性气体气氛中，以500～1000℃的温度煅烧，由此能够制造复合软磁性材。
使用本发明的含Mg-Si氧化膜被覆软磁性粉末制作的复合软磁性材具有高密度、高强度、高电阻率及高磁通密度，该复合软磁性材具有高磁通密度、高频低铁损的特征，由此能够作为产生该特征的各种电磁回路元件的材料使用。
图1是表示氧化处理软磁性金属粉末时的时间所对应的温度变化的模式图。
图2显示对进行了氧化处理的软磁性金属粉末进行加热，或者一边转动一边对其进行加热时的时间所对应的温度变化的模式图。
图3是表示加热或一边转动一边加热之后进行氧化处理时的时间所对应的温度变化的模式图。
具体实施例方式
作为软磁性金属粉末，准备均具有平均粒径为70μm的纯铁粉末(以下称该纯铁粉末为软磁性粉末A)，准备Al为10质量％、余量由Fe构成的粉化(atomize)Fe-Al系铁基软磁性合金粉末(以下称该Fe-Al系铁基软磁性合金粉末为软磁性粉末B)，准备Ni为49质量％、余量由Fe构成的粉化Fe-Ni系铁基软磁性合金粉末(以下称该Fe-Ni系铁基软磁性合金粉末为软磁性粉末C)，准备Cr为10质量％、余量由Fe构成的粉化Fe-Cr系铁基软磁性合金粉末(以下称该Fe-Cr系铁基软磁性合金粉末为软磁性粉末D)，准备Si为3质量％、余量Fe由构成的粉化Fe-Si系铁基软磁性合金粉末(以下称该粉化Fe-Si系铁基软磁性合金粉末为软磁性粉末E)，准备含有Si为3质量％、Al为3质量％、余量由Fe构成的粉化Fe-Si-Al系铁基软磁性合金粉末(以下称该Fe-Si-Al系铁基软磁性合金粉末为软磁性粉末F)，准备含有Co为30％、V为2％、余量由Fe及不可避免的杂质构成的Fe-Co-V系铁基软磁性合金粉末(以下称该Fe-Co-V系铁基软磁性合金粉末为软磁性粉末G)，准备含有P为0.6％、余量由Fe及不可避免的杂质构成的Fe-P系铁基软磁性合金粉末(以下称该Fe-P系铁基软磁性合金粉末为软磁性粉末H)，作为绝缘处理铁粉末，准备市场销售的磷酸盐被覆铁粉末(以下称该磷酸盐被覆铁粉末为软磁性粉末I)，准备含有Co为30％、余量由Fe及不可避免的杂质构成的Fe-Co系铁基软磁性合金粉末(以下称该Fe-Co系铁基软磁性合金粉末为软磁性粉末J)。
此外，准备平均粒径为30μm的Mg粉末及平均粒径为3μm的Mg铁氧体粉末。
实施例1按表1所示的调配比例，对于实施了表1所示条件下的氧化处理的软磁性粉末A(纯铁粉末)调配Mg粉末，将该调配粉末在氩气或真空气氛中，保持在表1所示的压力及温度下并进行转动，由此制作含Mg氧化膜被覆软磁性金属粉末。
将得到的含Mg氧化膜被覆软磁性金属粉末放入金属模挤压成形，成形为具有纵55mm；横10mm、厚5mm这样尺寸的板状压粉体，和具有外径35mm、内径25mm、高5mm这样尺寸的环形压粉体，将得到的压粉体在氮气氛中，以表1所示的温度进行保持30分钟的煅烧，制作由板状及环状煅烧体构成的复合软磁性材，实施本发明方法1～7及比较方法1～3。测定根据本发明方法1～7及比较方法1～3得到的板状煅烧体构成的复合软磁性材的相对密度、电阻率及抗折力，将其结果显示在表1中，此外对环状煅烧体构成的复合软磁性材实施绕线，由BH描图仪测定磁通密度，这些结果在表1显示。
(现有例1)按表1所示的调配比例，对于实施例中准备的软磁性粉末A调配Mg铁氧体粉末，将该调配粉末在大气中边转动边搅拌，制作成混合粉末。将得到的混合粉末放入金属模挤压成形，成形为具有纵55mm；横10mm、厚5mm这样尺寸的板状压粉体，和具有外径35mm、内径25mm、高5mm这样尺寸的环形压粉体，将得到的压粉体在氮气氛中，以表1所示的温度进行保持30分钟的煅烧，制作由板状及环状煅烧体构成的复合软磁性材，实施现有方法1。测定据此现有方法1得到的板状煅烧体构成的复合软磁性材的相对密度、电阻率及抗折力，将其结果显示在表1中，此外对环状煅烧体构成的复合软磁性材实施绕线，由BH描图仪测定磁通密度，这些结果在表1中显示。
*表示本发明范围之外的值。
(实施例1其他的实施方式)以与表2所示的实施例1为同样调配比例的方式，对于原料粉末A(纯铁粉末)调配Mg粉末，将该调配粉末在氩气或真空气氛中，保持在表2所示的压力及温度下并进行转动，之后实施表2所示条件下的氧化处理，由此制作成含Mg氧化膜被覆软磁性金属粉末。
实施了本发明方法1’～7’和比较方法1’～3’以及现有方法1’的结果显示在表2中。
*表示本发明范围之外的值。
由表1及表2所示的结果可知，根据本发明方法1～7及本发明方法1’～7’制作的复合软磁性材，与根据现有方法1及现在方法1’制作的复合软磁性材相比，抗折强度、磁通密度及电阻率均优异。但是，据比较方法1～3及比较方法1’～3’制作的复合软磁性材，其相对密度、磁通密度的特性差，因此不为优选。
实施例2按表3所示的调配比例，对于实施了表3所示的条件下的氧化处理的软磁性粉末B(Fe-Al系铁基软磁性合金粉末)调配Mg粉末，将该调配粉末在氩气或真空气氛中，保持在表3所示的压力及温度下并进行转动，由此制作含Mg氧化膜被覆软磁性金属粉末。
将得到的含Mg氧化膜被覆软磁性金属粉末放入金属模挤压成形，成形为具有纵55mm；横10mm、厚5mm这样尺寸的板状压粉体，和具有外径35mm、内径25mm、高5mm这样尺寸的环形压粉体，将得到的压粉体在氮气氛中，以表3所示的温度进行保持30分钟的煅烧，制作由板状及环状煅烧体构成的复合软磁性材，实施本发明方法8～14及比较方法4～6。测定根据本发明方法8～14及比较方法4～6得到的板状煅烧体构成的复合软磁性材的相对密度、电阻率及抗折力，将其结果显示在表3中，此外对环状煅烧体构成的复合软磁性材实施绕线，由BH描图仪测定磁通密度，这些结果在表3显示。
(现有例2)按表3所示的调配比例，对于实施例中准备的软磁性粉末B调配Mg铁氧体粉末，将该调配粉末在大气中边转动边搅拌，制作成混合粉末。将得到的混合粉末放入金属模挤压成形，成形为具有纵55mm；横10mm、厚5mm这样尺寸的板状压粉体，和具有外径35mm、内径25mm、高5mm这样尺寸的环形压粉体，将得到的压粉体在氮气氛中，以表3所示的温度进行保持30分钟的煅烧，制作由板状及环状煅烧体构成的复合软磁性材，实施现有方法2。测定据此现有方法2得到的板状煅烧体构成的复合软磁性材的相对密度、电阻率及抗折力，将其结果显示在表3中，此外对环状煅烧体构成的复合软磁性材实施绕线，由BH描图仪测定磁通密度，这些结果在表3中显示。
*表示本发明范围之外的值。
(实施例2其他的实施方式)以与表2所示的实施例2为同样调配比例的方式，对于原料粉末B(Fe-Al系铁基软磁性合金粉末)调配Mg粉末，将该调配粉末在氩气或真空气氛中，保持在表4所示的压力及温度下并进行转动，之后实施表4所示条件下的氧化处理，由此制作成含Mg氧化膜被覆软磁性金属粉末。
实施了本发明方法8’～14’和比较方法4’～6’以及现有方法2’的结果显示在表4中。
*表示本发明范围之外的值。
由表3及表4所示的结果可知，根据本发明方法8～14及本发明方法8’～14’制作的复合软磁性材，与根据现有方法2及现在方法2’制作的复合软磁性材相比，其抗折强度、磁通密度及电阻率均优异。但是，据比较方法4～6及比较方法4’～6’制作的复合软磁性材，其相对密度、磁通密度的特性差，因此不为优选。
实施例3按表5所示的调配比例，对于实施了表5所示的条件下的氧化处理的软磁性粉末C(Fe-Ni系铁基软磁性合金粉末)调配Mg粉末，将该调配粉末在氩气或真空气氛中，保持在表5所示的压力及温度下并进行转动，由此制作含Mg氧化膜被覆软磁性金属粉末。
将得到的含Mg氧化膜被覆软磁性金属粉末放入金属模挤压成形，成形为具有纵55mm；横10mm、厚5mm这样尺寸的板状压粉体，和具有外径35mm、内径25mm、高5mm这样尺寸的环形压粉体，将得到的压粉体在氮气氛中，以表5所示的温度进行保持30分钟的煅烧，制作由板状及环状煅烧体构成的复合软磁性材，实施本发明方法15～21及比较方法7～9。测定根据本发明方法15～21及比较方法7～9得到的板状煅烧体构成的复合软磁性材的相对密度、电阻率及抗折力，将其结果显示在表5中，此外对环状煅烧体构成的复合软磁性材实施绕线，由BH描图仪测定磁通密度，这些结果在表5显示。
(现有例3)按表5所示的调配比例，对于实施例中准备的软磁性粉末C调配Mg铁氧体粉末，将该调配粉末在大气中边转动边搅拌，制作成混合粉末。将得到的混合粉末放入金属模挤压成形，成形为具有纵55mm；横10mm、厚5mm这样尺寸的板状压粉体，和具有外径35mm、内径25mm、高5mm这样尺寸的环形压粉体，将得到的压粉体在氮气氛中，以表5所示的温度进行保持30分钟的煅烧，制作由板状及环状煅烧体构成的复合软磁性材，实施现有方法3。测定据此现有方法3得到的板状煅烧体构成的复合软磁性材的相对密度、电阻率及抗折力，将其结果显示在表5中，此外对环状煅烧体构成的复合软磁性材实施绕线，由BH描图仪测定磁通密度，这些结果在表5中显示。
*表示本发明范围之外的值。
(实施例3其他的实施方式)以与表6所示的实施例3为同样调配比例的方式，对于原料粉末C(Fe-Ni系铁基软磁性合金粉末)调配Mg粉末，将该调配粉末在氩气或真空气氛中，保持在表6所示的压力及温度下并进行转动，之后实施表6所示条件下的氧化处理，由此制作成含Mg氧化膜被覆软磁性金属粉末。
实施了本发明方法15’～21’和比较方法7’～9’以及现有方法3’的结果显示在表6中。
*表示本发明范围之外的值。
由表5及表6所示的结果可知，根据本发明方法15～21及本发明方法15’～21’制作的复合软磁性材，与根据现有方法3及现在方法3’制作的复合软磁性材相比，其抗折强度、磁通密度及电阻率均优异。但是，据比较方法7～9及比较方法7’～9’制作的复合软磁性材，其相对密度、磁通密度的特性差，因此不为优选。
实施例4按表7所示的调配比例，对于实施了表7所示的条件下的氧化处理的软磁性粉末D(Fe-Cr系铁基软磁性合金粉末)调配Mg粉末，将该调配粉末在氩气或真空气氛中，保持在表7所示的压力及温度下并进行转动，由此制作含Mg氧化膜被覆软磁性金属粉末。
将得到的含Mg氧化膜被覆软磁性金属粉末放入金属模挤压成形，成形为具有纵55mm；横10mm、厚5mm这样尺寸的板状压粉体，和具有外径35mm、内径25mm、高5mm这样尺寸的环形压粉体，将得到的压粉体在氮气氛中，以表7所示的温度进行保持30分钟的煅烧，制作由板状及环状煅烧体构成的复合软磁性材，实施本发明方法22～28及比较方法10～12。测定根据本发明方法22～28及比较方法10～12得到的板状煅烧体构成的复合软磁性材的相对密度、电阻率及抗折力，将其结果显示在表7中，此外对环状煅烧体构成的复合软磁性材实施绕线，由BH描图仪测定磁通密度，这些结果在表7中显示。
(现有例4)按表7所示的调配比例，对于实施例中准备的软磁性粉末D调配Mg铁氧体粉末，将该调配粉末在大气中边转动边搅拌，制作成混合粉末。将得到的混合粉末放入金属模挤压成形，成形为具有纵55mm；横10mm、厚5mm这样尺寸的板状压粉体，和具有外径35mm、内径25mm、高5mm这样尺寸的环形压粉体，将得到的压粉体在氮气氛中，以表7所示的温度进行保持30分钟的煅烧，制作由板状及环状煅烧体构成的复合软磁性材，实施现有方法4。测定据此现有方法4得到的板状煅烧体构成的复合软磁性材的相对密度、电阻率及抗折力，将其结果显示在表7中，此外对环状煅烧体构成的复合软磁性材实施绕线，由BH描图仪测定磁通密度，这些结果在表7中显示。
*表示本发明范围之外的值。
(实施例4其他的实施方式)以与表8所示的实施例4为同样调配比例的方式，对于原料粉末D(Fe-Cr系铁基软磁性合金粉末)调配Mg粉末，将该调配粉末在氩气或真空气氛中，保持在表8所示的压力及温度下并进行转动，之后实施表8所示条件下的氧化处理，由此制作成含Mg氧化膜被覆软磁性金属粉末。
实施了本发明方法22’～35’和比较方法10’～15’以及现有法4’的结果显示在表8中。
*表示本发明范围之外的值。
由表7及表8所示的结果可知，根据本发明方法22～28及本发明方法22’～35’制作的复合软磁性材，与根据现有方法4及现在方法4’制作的复合软磁性材相比，其抗折强度、磁通密度及电阻率均优异。但是，据比较方法10～12及比较方法10’～15’制作的复合软磁性材，其相对密度、磁通密度的特性差，因此不为优选。
实施例5按表9所示的调配比例，对于实施了表9所示的条件下的氧化处理的软磁性粉末E(Fe-Si系铁基软磁性合金粉末)调配Mg粉末，将该调配粉末在氩气或真空气氛中，保持在表9所示的压力及温度下并进行转动，由此制作含Mg氧化膜被覆软磁性金属粉末。
将得到的含Mg氧化膜被覆软磁性金属粉末放入金属模挤压成形，成形为具有纵55mm；横10mm、厚5mm这样尺寸的板状压粉体，和具有外径35mm、内径25mm、高5mm这样尺寸的环形压粉体，将得到的压粉体在氮气氛中，以表9所示的温度进行保持30分钟的煅烧，制作由板状及环状煅烧体构成的复合软磁性材，实施本发明方法29～35及比较方法13～15。测定根据本发明方法29～35及比较方法13～15得到的板状煅烧体构成的复合软磁性材的相对密度、电阻率及抗折力，将其结果显示在表9中，此外对环状煅烧体构成的复合软磁性材实施绕线，由BH描图仪测定磁通密度，这些结果在表9中显示。
(现有例5)按表9所示的调配比例，对于实施例中准备的软磁性粉末E调配Mg铁氧体粉末，将该调配粉末在大气中边转动边搅拌，制作成混合粉末。将得到的混合粉末放入金属模挤压成形，成形为具有纵55mm；横10mm、厚5mm这样尺寸的板状压粉体，和具有外径35mm、内径25mm、高5mm这样尺寸的环形压粉体，将得到的压粉体在氮气氛中，以表9所示的温度进行保持30分钟的煅烧，制作由板状及环状煅烧体构成的复合软磁性材，实施现有方法5。测定据此现有方法5得到的板状煅烧体构成的复合软磁性材的相对密度、电阻率及抗折力，将其结果显示在表9中，此外对环状煅烧体构成的复合软磁性材实施绕线，由BH描图仪测定磁通密度，这些结果在表9中显示。
*表示本发明范围之外的值。
(实施例5其他的实施方式)以与表10所示的实施例5为同样调配比例的方式，对于原料粉末E(Fe-Si系铁基软磁性合金粉末)调配Mg粉末，将该调配粉末在氩气或真空气氛中，保持在表10所示的压力及温度下并进行转动，之后实施表10所示条件下的氧化处理，由此制作成含Mg氧化膜被覆软磁性金属粉末。
实施了本发明方法36’～49’和比较方法16’～21’以及现有方法5’的结果显示在表10中。
*表示本发明范围之外的值。
由表9及表10所示的结果可知，根据本发明方法29～35及本发明方法36’～49’制作的复合软磁性材，与根据现有方法5及现在方法5’制作的复合软磁性材相比，其抗折强度、磁通密度及电阻率均优异。但是，据比较方法13～15及比较方法16’～21’制作的复合软磁性材，其相对密度、磁通密度的特性差，因此不为优选。
实施例6按表11所示的调配比例，对于实施了表11所示的条件下的氧化处理的软磁性粉末F(Fe-Si-Al系铁基软磁性合金粉末)调配Mg粉末，将该调配粉末在氩气或真空气氛中，保持在表11所示的压力及温度下并进行转动，由此制作含Mg氧化膜被覆软磁性金属粉末。
将得到的含Mg氧化膜被覆软磁性金属粉末放入金属模挤压成形，成形为具有纵55mm；横10mm、厚5mm这样尺寸的板状压粉体，和具有外径35mm、内径25mm、高5mm这样尺寸的环形压粉体，将得到的压粉体在氮气氛中，以表11所示的温度进行保持30分钟的煅烧，制作由板状及环状煅烧体构成的复合软磁性材，实施本发明方法36～42及比较方法16～18。测定根据本发明方法36～42及比较方法16～18得到的板状煅烧体构成的复合软磁性材的相对密度、电阻率及抗折力，将其结果显示在表11中，此外对环状煅烧体构成的复合软磁性材实施绕线，由BH描图仪测定磁通密度，这些结果在表11中显示。
(现有例6)按表11所示的调配比例，对于实施例中准备的软磁性粉末F调配Mg铁氧体粉末，将该调配粉末在大气中边转动边搅拌，制作成混合粉末。将得到的混合粉末放入金属模挤压成形，成形为具有纵55mm；横10mm、厚5mm这样尺寸的板状压粉体，和具有外径35mm、内径25mm、高5mm这样尺寸的环形压粉体，将得到的压粉体在氮气氛中，以表11所示的温度进行保持30分钟的煅烧，制作由板状及环状煅烧体构成的复合软磁性材，实施现有方法6。测定据此现有方法6得到的板状煅烧体构成的复合软磁性材的相对密度、电阻率及抗折力，将其结果显示在表11中，此外对环状煅烧体构成的复合软磁性材实施绕线，由BH描图仪测定磁通密度，这些结果在表11中显示。
*表示本发明范围之外的值。
(实施例6其他的实施方式)以与表12所示的实施例6为同样调配比例的方式，对于原料粉末F(Fe-Si-Al系铁基软磁性合金粉末)调配Mg粉末，将该调配粉末在氩气或真空气氛中，保持在表12所示的压力及温度下并进行转动，之后实施表12所示条件下的氧化处理，由此制作成含Mg氧化膜被覆软磁性金属粉末。
实施了本发明方法50’～56’和比较方法22’～24’以及现有方法6’的结果显示在表12中。
*表示本发明范围之外的值。
由表11及表12所示的结果可知，根据本发明方法36～42及本发明方法50’～56’制作的复合软磁性材，与根据现有方法6及现在方法6’制作的复合软磁性材相比，其抗折强度、磁通密度及电阻率均优异。但是，据比较方法16～18及比较方法22’～24’制作的复合软磁性材，其相对密度、磁通密度的特性差，因此不为优选。
实施例7按表13所示的调配比例，对于实施了表13所示的条件下的氧化处理的软磁性粉末G(Fe-Co-V系铁基软磁性合金粉末)调配Mg粉末，将该调配粉末在氩气或真空气氛中，保持在表13所示的压力及温度下并进行转动，由此制作含Mg氧化膜被覆软磁性金属粉末。
将得到的含Mg氧化膜被覆软磁性金属粉末放入金属模挤压成形，成形为具有纵55mm；横10mm、厚5mm这样尺寸的板状压粉体，和具有外径35mm、内径25mm、高5mm这样尺寸的环形压粉体，将得到的压粉体在氮气氛中，以表13所示的温度进行保持30分钟的煅烧，制作由板状及环状煅烧体构成的复合软磁性材，实施本发明方法43～49及比较方法19～21。测定根据本发明方法43～49及比较方法19～21得到的板状煅烧体构成的复合软磁性材的相对密度、电阻率及抗折力，将其结果显示在表13中，此外对环状煅烧体构成的复合软磁性材实施绕线，由BH描图仪测定磁通密度，这些结果在表13中显示。
(现有例7)按表13所示的调配比例，对于实施例中准备的软磁性粉末G调配Mg铁氧体粉末，将该调配粉末在大气中边转动边搅拌，制作成混合粉末。将得到的混合粉末放入金属模挤压成形，成形为具有纵55mm；横10mm、厚5mm这样尺寸的板状压粉体，和具有外径35mm、内径25mm、高5mm这样尺寸的环形压粉体，将得到的压粉体在氮气氛中，以表13所示的温度进行保持30分钟的煅烧，制作由板状及环状煅烧体构成的复合软磁性材，实施现有方法7。测定据此现有方法7得到的板状煅烧体构成的复合软磁性材的相对密度、电阻率及抗折力，将其结果显示在表13中，此外对环状煅烧体构成的复合软磁性材实施绕线，由BH描图仪测定磁通密度，这些结果在表13中显示。
*表示本发明范围之外的值。
(实施例7其他的实施方式)以与表14所示的实施例7为同样调配比例的方式，对于原料粉末G(Fe-Co-V系铁基软磁性合金粉末)调配Mg粉末，将该调配粉末在氩气或真空气氛中，保持在表14所示的压力及温度下并进行转动，之后实施表14所示条件下的氧化处理，由此制作成含Mg氧化膜被覆软磁性金属粉末。
实施了本发明方法57’～70’和比较方法25’～30’以及现有方法7’的结果显示在表14中。
*表示本发明范围之外的值。
由表13及表14所示的结果可知，根据本发明方法43～49及本发明方法57’～70’制作的复合软磁性材，与根据现有方法7及现在方法7’制作的复合软磁性材相比，其抗折强度、磁通密度及电阻率均优异。但是，据比较方法19～21及比较方法25’～30’制作的复合软磁性材，其相对密度、磁通密度的特性差，因此不为优选。
实施例8按表15所示的调配比例，对于实施了表15所示的条件下的氧化处理的软磁性粉末H(Fe-P系铁基软磁性合金粉末)调配Mg粉末，将该调配粉末在氩气或真空气氛中，保持在表15所示的压力及温度下并进行转动，由此制作含Mg氧化膜被覆软磁性金属粉末。
将得到的含Mg氧化膜被覆软磁性金属粉末放入金属模挤压成形，成形为具有纵55mm；横10mm、厚5mm这样尺寸的板状压粉体，和具有外径35mm、内径25mm、高5mm这样尺寸的环形压粉体，将得到的压粉体在氮气氛中，以表15所示的温度进行保持30分钟的煅烧，制作由板状及环状煅烧体构成的复合软磁性材，实施本发明方法50～56及比较方法22～24。测定根据本发明方法22～28及比较方法10～12得到的板状煅烧体构成的复合软磁性材的相对密度、电阻率及抗折力，将其结果显示在表15中，此外对环状煅烧体构成的复合软磁性材实施绕线，由BH描图仪测定磁通密度，这些结果在表15中显示。
(现有例8)按表15所示的调配比例，对于实施例中准备的软磁性粉末H调配Mg铁氧体粉末，将该调配粉末在大气中边转动边搅拌，制作成混合粉末。将得到的混合粉末放入金属模挤压成形，成形为具有纵55mm；横10mm、厚5mm这样尺寸的板状压粉体，和具有外径35mm、内径25mm、高5mm这样尺寸的环形压粉体，将得到的压粉体在氮气氛中，以表15所示的温度进行保持30分钟的煅烧，制作由板状及环状煅烧体构成的复合软磁性材，实施现有方法8。测定据此现有方法8得到的板状煅烧体构成的复合软磁性材的相对密度、电阻率及抗折力，将其结果显示在表15中，此外对环状煅烧体构成的复合软磁性材实施绕线，由BH描图仪测定磁通密度，这些结果在表15中显示。
*表示本发明范围之外的值。
(实施例8其他的实施方式)以与表16所示的实施例为同样调配比例的方式，对于原料粉末H(Fe-P系铁基软磁性合金粉末)调配Mg粉末，将该调配粉末在氩气或真空气氛中，保持在表16所示的压力及温度下并进行转动，之后实施表16所示条件下的氧化处理，由此制作成含Mg氧化膜被覆软磁性金属粉末。
实施了本发明方法71’～84’和比较方法31’～36’以及现有方法8’的结果显示在表16中。
*表示本发明范围之外的值。
由表15及表16所示的结果可知，根据本发明方法50～56及本发明方法71’～84’制作的复合软磁性材，与根据现有方法8及现在方法8’制作的复合软磁性材相比，其抗折强度、磁通密度及电阻率均优异。但是，据比较方法22～24及比较方法31’～36’制作的复合软磁性材，其相对密度、磁通密度的特性差，因此不为优选。
实施例9按表17所示的调配比例，对于实施了表17所示的条件下的氧化处理的软磁性粉末I(磷酸盐被覆铁粉末)调配Mg粉末，将该调配粉末在氩气或真空气氛中，保持在表17所示的压力及温度下并进行转动，由此制作含Mg氧化膜被覆软磁性金属粉末。
将得到的含Mg氧化膜被覆软磁性金属粉末放入金属模挤压成形，成形为具有纵55mm；横10mm、厚5mm这样尺寸的板状压粉体，和具有外径35mm、内径25mm、高5mm这样尺寸的环形压粉体，将得到的压粉体在氮气氛中，以表17所示的温度进行保持30分钟的煅烧，制作由板状及环状煅烧体构成的复合软磁性材，实施本发明方法57～63及比较方法25～27。测定根据本发明方法57～63及比较方法25～27得到的板状煅烧体构成的复合软磁性材的相对密度、电阻率及抗折力，将其结果显示在表17中，此外对环状煅烧体构成的复合软磁性材实施绕线，由BH描图仪测定磁通密度，这些结果在表17中显示。
(现有例9)按表17所示的调配比例，对于实施例中准备的软磁性粉末I调配Mg铁氧体粉末，将该调配粉末在大气中边转动边搅拌，制作成混合粉末。将得到的混合粉末放入金属模挤压成形，成形为具有纵55mm；横10mm、厚5mm这样尺寸的板状压粉体，和具有外径35mm、内径25mm、高5mm这样尺寸的环形压粉体，将得到的压粉体在氮气氛中，以表17所示的温度进行保持30分钟的煅烧，制作由板状及环状煅烧体构成的复合软磁性材，实施现有方法9。测定据此现有方法9得到的板状煅烧体构成的复合软磁性材的相对密度、电阻率及抗折力，将其结果显示在表17中，此外对环状煅烧体构成的复合软磁性材实施绕线，由BH描图仪测定磁通密度，这些结果在表17中显示。
*表示本发明范围之外的值。
(实施例9其他的实施方式)以与表18所示的实施例9为同样调配比例的方式，对于原料粉末I(磷酸盐被覆铁粉末)调配Mg粉末，将该调配粉末在氩气或真空气氛中，保持在表18所示的压力及温度下并进行转动，之后实施表18所示条件下的氧化处理，由此制作成含Mg氧化膜被覆软磁性金属粉末。
实施了本发明方法85’～91’和比较方法37’～39’以及现有方法9’的结果显示在表18中。
*表示本发明范围之外的值。
由表17及表18所示的结果可知，根据本发明方法57～63及本发明方法85’～91’制作的复合软磁性材，与根据现有方法9及现在方法9’制作的复合软磁性材相比，其抗折强度、磁通密度及电阻率均优异。但是，据比较方法25～27及比较方法37’～39’制作的复合软磁性材，其相对密度、磁通密度的特性差，因此不为优选。
实施例10按表19所示的调配比例，对于实施了表19所示的条件下的氧化处理的软磁性粉末J(Fe-Co系铁基软磁性合金粉末)调配Mg粉末，将该调配粉末在氩气或真空气氛中，保持在表19所示的压力及温度下并进行转动，由此制作含Mg氧化膜被覆软磁性金属粉末。
将得到的含Mg氧化膜被覆软磁性金属粉末放入金属模挤压成形，成形为具有纵55mm；横10mm、厚5mm这样尺寸的板状压粉体，和具有外径35mm、内径25mm、高5mm这样尺寸的环形压粉体，将得到的压粉体在氮气氛中，以表19所示的温度进行保持30分钟的煅烧，制作由板状及环状煅烧体构成的复合软磁性材，实施本发明方法64～70及比较方法28～30。测定根据本发明方法57～63及比较方法25～27得到的板状煅烧体构成的复合软磁性材的相对密度、电阻率及抗折力，将其结果显示在表19中，此外对环状煅烧体构成的复合软磁性材实施绕线，由BH描图仪测定磁通密度，这些结果在表19中显示。
(现有例10)按表19所示的调配比例，对于实施例中准备的软磁性粉末J调配Mg铁氧体粉末，将该调配粉末在大气中边转动边搅拌，制作成混合粉末。将得到的混合粉末放入金属模挤压成形，成形为具有纵55mm；横10mm、厚5mm这样尺寸的板状压粉体，和具有外径35mm、内径25mm、高5mm这样尺寸的环形压粉体，将得到的压粉体在氮气氛中，以表19所示的温度进行保持30分钟的煅烧，制作由板状及环状煅烧体构成的复合软磁性材，实施现有方法10。测定据此现有方法10得到的板状煅烧体构成的复合软磁性材的相对密度、电阻率及抗折力，将其结果显示在表19中，此外对环状煅烧体构成的复合软磁性材实施绕线，由BH描图仪测定磁通密度，这些结果在表19中显示。
*表示本发明范围之外的值。
(实施例10其他的实施方式)以与表20所示的实施例10为同样调配比例的方式，对于原料粉末J(Fe-Co系铁基软磁性合金粉末)调配Mg粉末，将该调配粉末在氩气或真空气氛中，保持在表20所示的压力及温度下并进行转动，之后实施表20所示条件下的氧化处理，由此制作成含Mg氧化膜被覆软磁性金属粉末。
实施了本发明方法92’～98’和比较方法40’～42’以及现有方法10’的结果显示在表20中。
*表示本发明范围之外的值。
由表19及表20所示的结果可知，根据本发明方法64～70及本发明方法92’～98’制作的复合软磁性材，与根据现有方法10及现在方法10’制作的复合软磁性材相比，其抗折强度、磁通密度及电阻率均优异。但是，据比较方法28～30及比较方法40’～42’制作的复合软磁性材，其相对密度、磁通密度的特性差，因此不为优选。
接下来，再就基于其他的方式的实施例进行说明。
作为软磁性原料粉末，准备均具有平均粒径为70μm的纯铁粉末，准备Al为10质量％、余量由Fe构成的粉化Fe-Al系铁基软磁性合金粉末，准备Ni为49质量％、余量由Fe构成的粉化Fe-Ni系铁基软磁性合金粉末，准备Cr为10质量％、余量由Fe构成的粉化Fe-Cr系铁基软磁性合金粉末，
准备Si为3质量％、余量Fe由构成的粉化Fe-Si系铁基软磁性合金粉末，准备含有Si为3质量％、Al为3质量％、余量由Fe构成的粉化Fe-Si-Al系铁基软磁性合金粉末，准备含有Co为30％、V为2％、余量由Fe及不可避免的杂质构成的Fe-Co-V系铁基软磁性合金粉末。将这些软磁性粉末在大气中，以220℃的温度保持1小时，由此制作表面具有铁氧化膜的氧化物被覆软磁性粉末，准备作为原料粉末。此外，准备具有平均粒径为10μm的SiO粉末及具有平均粒径为50μm的Mg粉末。
实施例11首选，在准备好的作为原料粉末的氧化物被覆软磁性粉末中，以氧化物被覆软磁性粉末∶SiO粉末＝99.9质量％∶0.1质量％的方式分别添加SiO粉末并加以混合，制作成混合粉末，将得到的混合粉末在650℃的温度、2.7×10-4MPa的压力下保持3小时，由此制作在表面具有氧化硅膜的氧化硅被覆软磁性粉末。确认这些氧化硅被覆软磁性粉末的表面所形成的氧化硅膜是含有SiOX(其中x＝1～2)膜。其次，在该氧化硅被覆软磁性粉末中，以氧化硅被覆软磁性粉末∶Mg粉末＝99.8质量％∶0.2质量％的方式分别添加Mg粉末并加以混合，制作混合粉末，将得到的混合粉末在650℃的温度、2.7×10-4MPa的压力下保持1小时，由此制作在软磁性粉末的表面形成有含有Mg及Si的氧化物膜的含Mg-Si氧化物被覆软磁性粉末。
将这些含Mg-Si氧化物被覆软磁性粉末分别放入金属模挤压成形，成形为具有纵55mm；横10mm、厚5mm这样尺寸的板状压粉体，和具有外径35mm、内径25mm、高5mm这样尺寸的环形压粉体，将得到的压粉体在氮气氛中，以600℃的温度保持30分钟的条件进行煅烧，制作由板状及环状煅烧体构成的复合软磁性材，测定这些板状煅烧体构成的复合软磁性材的电阻率，将其结果显示在表21中，此外对环状煅烧体构成的复合软磁性材实施绕线，测定磁通密度、矫顽磁力、和磁通密度1.5T、频率50Hz时的铁损，以及磁通密度1.0T、频率400Hz时的铁损等的磁特性，这些结果显示在表21中。
实施例12
首选，在准备好的作为原料粉末的氧化物被覆软磁性粉末中，按氧化物被覆软磁性粉末∶SiO粉末∶Mg粉末＝99.7质量％∶0.1质量％∶0.2质量％的比例，分别同时添加SiO粉末和Mg粉末并加以混合，制作成混合粉末，将得到的混合粉末在650℃的温度、2.7×10-4MPa的压力下保持3小时，由此制作在软磁性粉末的表面形成有含有Mg及Si的氧化物膜的含Mg-Si氧化物被覆软磁性粉末。
将这些含Mg-Si氧化物被覆软磁性粉末分别放入金属模挤压成形，成形为具有纵55mm；横10mm、厚5mm这样尺寸的板状压粉体，和具有外径35mm、内径25mm、高5mm这样尺寸的环形压粉体，将得到的压粉体在氮气氛中，以600℃的温度保持30分钟的条件进行煅烧，制作由板状及环状煅烧体构成的复合软磁性材，测定这些板状煅烧体构成的复合软磁性材的电阻率，将其结果显示在表21中，此外对环状煅烧体构成的复合软磁性材实施绕线，测定磁通密度、矫顽磁力、和磁通密度1.5T、频率50Hz时的铁损，以及磁通密度1.0T、频率400Hz时的铁损等的磁特性，这些结果显示在表22中。
实施例13首选，在准备好的作为原料粉末的氧化物被覆软磁性粉末中，以氧化物被覆软磁性粉末∶Mg粉末＝99.8质量％∶0.2质量％的方式分别添加Mg粉末并加以混合，制作成混合粉末，将得到的混合粉末在650℃的温度、2.7×10-4MPa的压力下保持2小时，由此制作成在表面具有MgO膜的氧化镁被覆软磁性粉末。再在该氧化硅被覆软磁性粉末中，以氧化镁被覆软磁性粉末∶SiO粉末＝99.9质量％∶0.1质量％的方式分别添加SiO粉末并加以混合，以制作混合粉末，将得到的混合粉末在650℃的温度、2.7×10-4MPa的压力下保持3小时，由此制作在软磁性粉末的表面形成有含有Mg及Si的氧化物膜的含Mg-Si氧化物被覆软磁性粉末。
将这些含Mg-Si氧化物被覆软磁性粉末分别放入金属模挤压成形，成形为具有纵55mm；横10mm、厚5mm这样尺寸的板状压粉体，和具有外径35mm、内径25mm、高5mm这样尺寸的环形压粉体，将得到的压粉体在氮气氛中，以600℃的温度保持30分钟的条件进行煅烧，制作由板状及环状煅烧体构成的复合软磁性材，测定这些板状煅烧体构成的复合软磁性材的电阻率，将其结果显示在表21中，此外对环状煅烧体构成的复合软磁性材实施绕线，测定磁通密度、矫顽磁力、和磁通密度1.5T、频率50Hz时的铁损，以及磁通密度1.0T、频率400Hz时的铁损等的磁特性，这些结果显示在表23中。
(现有例11)首先，接照水雾化纯软磁性粉末∶硅树脂∶Mg粉末＝99.8∶14∶0.06的比例，对于准备好的作为水雾化纯软磁性粉末分别混合硅树脂及MgO粉末，制作现有混合粉末，将得到的混合粉末放入金属模挤压成形，成形为具有纵55mm；横10mm、厚5mm这样尺寸的板状压粉体，和具有外径35mm、内径25mm、高5mm这样尺寸的环形压粉体，将得到的压粉体在氮气氛中，以600℃的温度保持30分钟的条件烧结，由此制作由板状及环状烧结体构成的复合软磁性烧结材，测定板状烧结体构成的复合软磁性材的电阻率，将其结果显示在表21中，此外对环状烧结体构成的复合软磁性材实施绕线，测定磁通密度、矫顽磁力、和磁通密度1.5T、频率50Hz时的铁损，以及磁通密度1.0T、频率400Hz时的铁损等的磁特性，这些结果显示在表21～23中。
※4铁损表示磁通密度1.5T、频率50Hz时的铁损。
※5铁损表示磁通密度1.0T、频率400Hz时的铁损。
由表21～23所示的结果可知，采用了由实施例1～3制作的含Mg-Si氧化物被覆软磁性粉末制成的复合软磁性材具有如下等特性，其与采用由现有例1制作的含Mg-Si氧化物被覆软磁性粉末制成的复合软磁性材相比，就密度来说没有大的差异，但采用了由实施例1～3制作的含Mg-Si氧化物被覆软磁性粉末制成的复合软磁性材，与采用由现有例1制作的含Mg-Si氧化物被覆软磁性粉末制成的复合软磁性材相比，其磁通密度高，矫顽磁力小，此外电阻率格外高，因此铁损格外小，特别是频率越大铁损越小。
实施例14作为原料粉末，准备具有平均粒径为75μm、Si为1质量％、余量由Fe及不可避免的杂质构成的Fe-Si系铁基软磁性粉末，此外准备平均粒径为1μm以下的纯Si粉末。再准备平均粒径为50μm的Mg粉末。
首选，在Fe-Si系铁基软磁性粉末中，以Fe-Si系铁基软磁性粉末∶纯Si粉末＝99.5质量％∶0.5质量％的方式调配纯Si粉末，并加以混合制作成混合粉末，将得到的混合粉末在氢气氛中，以950℃的温度保持1小时的条件进行热处理，由此在Fe-Si系铁基软磁性粉末表面形成高浓度Si扩散层，其后在大气中、250℃的温度的条件下保持，由此制作在高浓度Si扩散层之上具有氧化层的表面氧化Fe-Si系铁基软磁性原料粉末。
在表面氧化Fe-Si系铁基软磁性原料粉末中，按表面氧化Fe-Si系铁基软磁性原料粉末∶Mg粉末＝99.8质量％∶0.2质量％的比例调配预先准备好的Mg粉末，加以混合制作混合粉末，将得到的混合粉末在650℃的温度、压力为2.7×10-4MPa的条件下边转动边保持1小时，由此制作在Fe-Si系铁基软磁性粉末的表面形成有由Mg、Si、Fe及O构成的堆积氧化膜的本发明堆积氧化膜被覆Fe-Si系铁基软磁性粉末1(以下称为本发明堆积氧化膜被覆粉末)。
将如此得到的本发明堆积氧化膜被覆粉末1放入金属模挤压成形，成形为具有纵55mm；横10mm、厚5mm这样尺寸的板状压粉体，和具有外径35mm、内径25mm、高5mm这样尺寸的环形压粉体，将得到的压粉体在氮气氛中，以500℃的温度保持30分钟的条件进行煅烧，制作由板状及环状煅烧体构成的复合软磁性材，测定由此板状煅烧体构成的复合软磁性材的电阻率，将其结果显示在表24中，此外对环状煅烧体构成的复合软磁性材实施绕线，测定磁通密度、矫顽磁力、和磁通密度1.5T、频率50Hz时的铁损，以及磁通密度1.0T、频率400Hz时的铁损等的磁特性，这些结果显示在表1中。
现有例12
制作实施例14中准备的在Fe-Si系铁基软磁性粉末的表面化学地形成有含Mg铁氧体氧化物层的现有含Mg铁氧体氧化物被覆Fe-Si系铁基软磁性粉末(以下称现有堆积氧化膜被覆粉末)，将此现有堆积氧化膜被覆粉末放入金属模挤压成形，成形为具有纵55mm；横10mm、厚5mm这样尺寸的板状压粉体，和具有外径35mm、内径25mm、高5mm这样尺寸的环形压粉体，将得到的压粉体在氮气氛中，以500℃的温度保持30分钟的条件进行烧结，制作由板状及环状烧结体构成的复合软磁性材，测定板状烧结体构成的复合软磁性材的电阻率，将其结果显示在表24中，此外对环状烧结体构成的复合软磁性材实施绕线，测定磁通密度、矫顽磁力、和磁通密度1.5T、频率50Hz时的铁损，以及磁通密度1.0T、频率400Hz时的铁损等的磁特性，这些结果显示在表24中。
铁损*表示磁通密度1.5T频率50Hz时的铁损。
铁损**表示磁通密度1.0T频率400Hz时的铁损。
由表24所示的结果可知，使用了由实施例14制作的本发明堆积氧化膜被覆粉末1制成的复合软磁性材具有如下等特性，其与使用由现有例12制作的含Mg铁氧体氧化物被覆Fe-Si系铁基软磁性粉末制成的复合软磁性材相比，就密度来说没有大的差异，但采用了由实施例14制作的本发明堆积氧化膜被覆粉末1制成的复合软磁性材，与采用由现有例12制作的现有堆积氧化膜被覆粉末这种含Mg铁氧体氧化膜被覆Fe-Si系铁基软磁性粉末制作的复合软磁性材相比，其磁通密度高，矫顽磁力小，此外电阻率格外高，因此铁损格外小，特别是频率越大铁损越小。
实施例15作为原料粉末，准备具有表25所示粒度且含有Si为1质量％，余量由Fe及不可避免的杂质构成的Fe-Si系铁基软磁性粉末。此外准备平均粒径为1μm以下的纯Si粉末及平均粒径为50μm的Mg粉末。
在这些粒度不同的Fe-Si系铁基软磁性粉末中，以Fe-Si系铁基软磁性粉末∶纯Si粉末＝97质量％∶2质量％的方式调配纯Si粉末，并加以混合制作成混合粉末，将得到的混合粉末在氢气氛中，以950℃的温度保持1小时的条件进行热处理，由此在Fe-Si系铁基软磁性粉末表面形成高浓度Si扩散层，其后在大气中、220℃的温度条件下保持，由此制作在高浓度Si扩散层之上具有氧化层的表面氧化Fe-Si系铁基软磁性原料粉末。
对于表面氧化Fe-Si系铁基软磁性原料粉末，按表面氧化Fe-Si系铁基软磁性原料粉末∶Mg粉末＝99.8质量％∶0.2质量％的比例调配预先准备好的Mg粉末，加以混合制作混合粉末，对得到的混合粉末实施在650℃的温度、压力为2.7×10-4MPa的条件下边转动边保持1小时的处理(按表面氧化Fe-Si系铁基软磁性原料粉末∶Mg粉末＝99.8质量％∶0.2质量％的比例进行调配混合而制作混合粉末，将得到的混合粉末在650℃的温度、压力为2.7×10-4MPa的条件下一边转动一边保持1小时，这一处理以下称为“Mg被覆处理”)，由此制作在Fe-Si系铁基软磁性粉末的表面形成有由Mg、Si、Fe及O构成的堆积氧化膜的堆积氧化膜被覆Fe-Si系铁基软磁性粉末，从而实施了本发明方法71～73。
对于通过本发明方法71～73得到的堆积氧化膜被覆Fe-Si系铁基软磁性粉末，以配比2质量％计添加硅树脂并混合，制作由硅树脂被覆了堆积氧化膜被覆Fe-Si系铁基软磁性粉末的表面的树脂被覆复合粉末，将该树脂被覆复合粉末放入加热到120℃的金属模中挤压成形，成形为具有纵55mm；横10mm、厚5mm这样尺寸的板状压粉体，和具有外径35mm、内径25mm、高5mm这样尺寸的环形压粉体，将得到的压粉体在真空中，以700℃的温度保持30分钟的条件进行煅烧，制作由板状及环状煅烧体构成的复合软磁性材，测定由此板状煅烧体构成的复合软磁性材的电阻率，将其结果显示在表2中，此外对环状煅烧体构成的复合软磁性材实施绕线，测定磁通密度、矫顽磁力、和磁通密度0.1T、频率20Hz时的铁损，这些结果显示在表25中。
现有例13作为原料粉末，准备具有表25所示粒度且含有Si为1质量％，余量由Fe及不可避免的杂质构成的Fe-Si系铁基软磁性粉末，对此Fe-Si系铁基软磁性粉末不进行Mg被覆处理，而是以配比2质量％计添加硅树脂并混合，制作由硅树脂被覆Fe-Si系铁基软磁性粉末的表面的树脂被覆复合粉末。将该树脂被覆复合粉末放入加热到120℃的金属模中挤压成形，成形为具有纵55mm；横10mm、厚5mm这样尺寸的板状压粉体，和具有外径35mm、内径25mm、高5mm这样尺寸的环形压粉体，将得到的压粉体在真空中，以700℃的温度保持30分钟的条件进行煅烧，制作由板状及环状煅烧体构成的复合软磁性材，测定由此板状煅烧体构成的复合软磁性材的电阻率，将其结果显示在表25中，此外对环状煅烧体构成的复合软磁性材实施绕线，测定磁通密度、矫顽磁力、和磁通密度0.1T、频率20Hz时的铁损，这些结果显示在表25中。
铁损*表示磁通密度1.0T频率200Hz时的铁损。
可知由本发明方法制作复合软磁性材具有如下等特性，其与根据现有方法11制作的复合软磁性材相比，磁通密度高，矫顽磁力小，此外电阻率格外高，因此铁损格外小，特别是频率越大铁损越小。
实施例16作为原料粉末，准备具有表26所示粒度且含有Si为3质量％，余量由Fe及不可避免的杂质构成的Fe-Si系铁基软磁性粉末。此外准备平均粒径为1μm以下的纯Si粉末及平均粒径为50μm的Mg粉末。
在这些粒度不同的Fe-Si系铁基软磁性粉末中，以Fe-Si系铁基软磁性粉末∶纯Si粉末＝99.5质量％∶0.5质量％的方式调配纯Si粉末，并加以混合制作成混合粉末，将得到的混合粉末在氢气氛中，以950℃的温度保持1小时的条件进行热处理，由此在Fe-Si系铁基软磁性粉末表面形成高浓度Si扩散层，其后在大气中、220℃的温度条件下保持，由此制作在高浓度Si扩散层之上具有氧化层的表面氧化Fe-Si系铁基软磁性原料粉末。
对于此表面氧化Fe-Si系铁基软磁性原料粉末实施Mg被覆处理，由此制作在Fe-Si系铁基软磁性粉末的表面形成有由Mg、Si、Fe及O构成的堆积氧化膜的堆积氧化膜被覆Fe-Si系铁基软磁性粉末，从而实施了本发明方法74～76。
对于通过本发明方法74～76得到的堆积氧化膜被覆Fe-Si系铁基软磁性粉末，以配比2质量％计添加硅树脂并混合，制作由硅树脂被覆了堆积氧化膜被覆Fe-Si系铁基软磁性粉末的表面的树脂被覆复合粉末。将该树脂被覆复合粉末放入加热到120℃的金属模中挤压成形，成形为具有纵55mm；横10mm、厚5mm这样尺寸的板状压粉体，和具有外径35mm、内径25mm、高5mm这样尺寸的环形压粉体，将得到的压粉体在真空中，以700℃的温度保持30分钟的条件进行煅烧，制作由板状及环状煅烧体构成的复合软磁性材，测定由此板状煅烧体构成的复合软磁性材的电阻率，将其结果显示在表3中，此外对环状煅烧体构成的复合软磁性材实施绕线，测定磁通密度、矫顽磁力、和磁通密度0.1T、频率20Hz时的铁损，这些结果显示在表26中。
现有例14作为原料粉末，准备具有表26所示粒度且含有Si为1质量％，余量由Fe及不可避免的杂质构成的Fe-Si系铁基软磁性粉末，对此Fe-Si系铁基软磁性粉末不进行Mg被覆处理，而是以配比2质量％计添加硅树脂并混合，制作由硅树脂被覆Fe-Si系铁基软磁性粉末的表面的树脂被覆复合粉末。将该树脂被覆复合粉末放入加热到120℃的金属模中挤压成形，成形为具有纵55mm；横10mm、厚5mm这样尺寸的板状压粉体，和具有外径35mm、内径25mm、高5mm这样尺寸的环形压粉体，将得到的压粉体在真空中，以700℃的温度保持30分钟的条件进行煅烧，制作由板状及环状煅烧体构成的复合软磁性材，测定由此板状煅烧体构成的复合软磁性材的电阻率，将其结果显示在表25中，此外对环状煅烧体构成的复合软磁性材实施绕线，测定磁通密度、矫顽磁力、和磁通密度0.1T、频率20Hz时的铁损，这些结果显示在表26中。
铁损*表示磁通密度1.0T频率200Hz时的铁损。
可知据本发明方法74～76制作复合软磁性材具有如下等特性，其与据现有方法12制作的复合软磁性材相比，磁通密度高，矫顽磁力小，此外电阻率格外高，因此铁损格外小，特别是频率越大铁损越小。
实施例17作为原料粉末，准备具有表27所示粒度Fe粉末。此外准备平均粒径为1μm以下的纯Si粉末及平均粒径为50μm的Mg粉末。
在这些粒度不同的Fe粉末中，以Fe粉末∶纯Si粉末＝97质量％∶3质量％的方式调配纯Si粉末，并加以混合制作成混合粉末，将得到的混合粉末在氢气氛中，以950℃的温度保持1小时的条件进行热处理，由此在Fe-Si系铁基软磁性粉末表面形成高浓度Si扩散层，其后在大气中、温度为220℃的条件下保持，由此制作在高浓度Si扩散层之上具有氧化层的表面氧化Fe-Si系铁基软磁性原料粉末。
对于此表面氧化Fe-Si系铁基软磁性原料粉末实施Mg被覆处理，由此制作在Fe-Si系铁基软磁性粉末的表面形成有由Mg、Si、Fe及O构成的堆积氧化膜的堆积氧化膜被覆Fe-Si系铁基软磁性粉末，从而实施了本发明方法77～79。
对于通过本发明方法77～79得到的堆积氧化膜被覆Fe-Si系铁基软磁性粉末，以配比2质量％计添加硅树脂并混合，制作由硅树脂被覆了堆积氧化膜被覆Fe-Si系铁基软磁性粉末的表面的树脂被覆复合粉末。将该树脂被覆复合粉末放入加热到120℃的金属模中挤压成形，成形为具有纵55mm；横10mm、厚5mm这样尺寸的板状压粉体，具有外径35mm、内径25mm、高5mm这样尺寸的环形压粉体，及具有外径50mm、内径25mm、高25mm这样尺寸的环形压粉体，将得到的压粉体在真空中，以700℃的温度保持30分钟的条件进行煅烧，制作由板状及环状煅烧体构成的复合软磁性材，测定由此板状煅烧体构成的复合软磁性材的电阻率，将其结果显示在表27中，此外对由小径环状煅烧体构成的复合软磁性材实施绕线，测定磁通密度、矫顽磁力、和磁通密度0.1T、频率20Hz时的铁损，这些结果显示在表27中。
对此小径环状压粉煅烧体测定20A直流重叠时的20kHz下的电感(inductance)，求得交流的导磁率，其结果显示在表28中。接着，对大外径环状压粉煅烧体实施绕线，制作电感大体为恒定的电抗器(reactor)。在附带一般的有源滤波器(active filter)的开关电源上连接此电抗器，测定输入电力1000W及1500W所对应的输出电力的效率(％)，其结果显示在表28中。
现有例15作为原料粉末，准备具有表4所示粒度Fe粉末，对此Fe粉末不进行Mg被覆处理，而是以配比2质量％计添加硅树脂并混合，制作由硅树脂被覆Fe粉末的表面的树脂被覆复合粉末。将该树脂被覆复合粉末放入加热到120℃的金属模中挤压成形，成形为具有纵55mm；横10mm、厚5mm这样尺寸的板状压粉体，和具有外径35mm、内径25mm、高5mm这样尺寸的环形压粉体，及具有外径50mm、内径25mm、高25mm这样尺寸的环形压粉体，将得到的压粉体在真空中，以700℃的温度保持30分钟的条件进行煅烧，制作由板状及环状煅烧体构成的复合软磁性材，测定由此板状煅烧体构成的复合软磁性材的电阻率，将其结果显示在表27中，此外对小径环状煅烧体构成的复合软磁性材实施绕线，测定磁通密度、矫顽磁力、和磁通密度0.1T、频率20Hz时的铁损，这些结果显示在表27中。
对此小径环状压粉煅烧体测定20A直流重叠时的20kHz下的电感(inductance)，求得交流的导磁率，其结果显示在表28中。接着，对大外径环状压粉煅烧体实施绕线，制作电感大体为恒定的电抗器(reactor)。在附带一般的有源滤波器(active filter)的开关电源上连接此电抗器，测定输入电力1000W及1500W所对应的输出电力的效率(％)，其结果显示在表28中。
铁损*表示磁通密度1.0T频率200Hz时的铁损。
可知据本发明方法77～79制作复合软磁性材具有如下等特性，其与据现有方法13制作的复合软磁性材相比，磁通密度高，矫顽磁力小，此外电阻率格外高，因此铁损格外小，特别是频率越大铁损越小。
工业上的利用可能性采用了以本发明的方法制作的含Mg氧化膜被覆软磁性金属粉末的具有高阻抗的复合软磁性材，具有高磁通密度、高频低铁损的特征，由此能够作为产生此特征的各种电磁回路元件的材料使用。所述电磁回路元件有例如磁芯、电动机芯、发电机磁芯、螺线管芯、点火线圈铁芯、反应堆芯、变压器铁芯、扼流线圈铁芯或磁传感器磁芯等。而且，在组装了这些电磁回路元件的电气设备中，有电动机、发电机、螺线管、喷射器(injector)、电磁驱动阀、逆变器、变流器、继电器、磁传感系统等，能够进行电气设备的高效率高性能化和小型轻量化。
如前述，若使用以本发明的方法制作的含Mg氧化膜被覆软磁性金属粉末来制造复合软磁性材，则能够以低成本获得电阻率和机械性强度优异的复合软磁性材，在电气·电子产业方向具有优异的效果。
若是遵循以SiO粉末为原料粉末使用的本发明，则能够容易地以低成本制造含Mg-Si氧化物被覆软磁性粉末，因此使用此含Mg-Si氧化物被覆软磁性粉末，能够以低成本取得电阻率高且机械性强度优异的复合软磁性材，另外，该复合软磁性材具有高磁通密度、高频低铁损的特征，由此能够作为产生此特征的各种电磁回路元件的材料使用。作为所述各种电磁回路元件，例如有磁芯、电动机芯、发电机磁芯、螺线管芯、点火线圈铁芯、反应堆芯、变压器铁芯、扼流线圈铁芯或磁传感器磁芯等，在组装了这些电磁回路元件的电气设备中，有电动机、发电机、螺线管、喷射器(injector)、电磁驱动阀、逆变器、变流器、继电器、磁传感系统等，从而能够进行电气设备的高效率高性能化和小型轻量化。
权利要求
1.一种含Mg氧化膜被覆软磁性粉末的制造方法，其特征在于，将进行了氧化处理的软磁性金属粉末作为原料粉末，在该原料粉末中添加Mg粉末并进行混合，将由此得到的混合粉末在温度为150～1100℃、压力为1×10-12～1×10-1MPa的惰性气体气氛或真空气氛中进行加热。
2.一种含Mg氧化膜被覆软磁性粉末的制造方法，其特征在于，进一步在氧化气氛中，以50～400℃的温度，对由权利要求1所述的方法制造的含Mg氧化膜被覆软磁性粉末进行加热。
3.一种含Mg氧化膜被覆软磁性粉末的制造方法，其特征在于，权利要求1所述的软磁性金属粉末的氧化处理是在氧化气氛中，以50～500℃的温度对软磁性金属粉末进行加热处理。
4.一种含Mg氧化膜被覆软磁性金属粉末制造用原料粉末，其特征在于，对软磁性金属粉末进行氧化处理而成。
5.一种含Mg氧化膜被覆软磁性粉末的制造方法，其特征在于，在软磁金属粉末中添加Mg粉末并加以混合，将由此得到的混合粉末在温度为150～1100℃、压力为1×10-12～1×10-1MPa的惰性气体气氛或真空气氛中加热，接着在氧化气氛中，实施以50～400℃的温度进行加热的氧化处理。
6.一种含Mg-Si氧化物被覆软磁性粉末的制造方法，其特征在于，在软磁性粉末的表面形成有氧化膜的氧化物被覆软磁性粉末中，添加一氧化硅粉末并混合后加热，或者一边混合一边在真空气氛中以在温度为600～1200℃保持的条件进行加热，进一步添加Mg粉末并混合后加热，或一边混合一边在真空气氛中以在温度为400～800℃保持的条件进行加热。
7.一种含Mg-Si氧化物被覆软磁性粉末的制造方法，其特征在于，在软磁性粉末的表面形成有氧化膜的氧化物被覆软磁性粉末中，添加一氧化硅粉末和Mg粉末并混合后加热，或者一边混合一边在真空气氛中以在温度为400～1200℃保持的条件进行加热。
8.一种含Mg-Si氧化物被覆软磁性粉末的制造方法，其特征在于，在软磁性粉末的表面形成有氧化膜的氧化物被覆软磁性粉末中添加Mg粉末并混合后加热，或者一边混合一边在真空气氛中以在温度为保持400～800℃保持的条件进行加热，进一步添加一氧化硅粉末并混合后加热，或者一边混合一边在真空气氛中以在温度为600～1200℃保持的条件下进行加热。
9.根据权利要求6、7、8所述的含Mg--Si氧化物被覆软磁性粉末的制造方法，其特征在于，所述软磁性粉末的表面形成有氧化物的氧化物被覆软磁性粉末是通过将软磁性粉末在氧化气氛中加热保持于室温～500℃而制作。
10.根据权利要求6、7、8、9所述的含Mg-Si氧化物被覆软磁性粉末的制造方法，其特征在于，所述一氧化硅粉末的添加量在0.01～1质量％的范围内，所述Mg粉末的添加量在0.05～1质量％的范围内。
11.根据权利要求6、7、8、9、10所述的含Mg-Si氧化物被覆软磁性粉末的制造方法，其特征在于，所述真空气氛为压力1×10-12～1×10-1MPa的真空气氛。
12.一种含Mg-Si氧化物被覆软磁性粉末制造用原料粉末，其特征在于，由在软磁性粉末的表面形成有氧化膜的氧化物被覆软磁性粉末构成。
13.一种含Mg氧化膜被覆软磁性金属粉末的制造方法，其特征在于，权利要求1、5、6、7、8所述的真空或惰性气体气氛中的加热是一边转动一边加热。
14.根据权利要求1、5、6、7、8所述的含Mg氧化膜被覆软磁性金属粉末的制造方法，其特征在于，所述软磁性金属粉末为铁粉末、绝缘处理铁粉末、Fe-Al系铁基软磁性合金粉末、Fe-Ni系铁基软磁性合金粉末、Fe-Cr系铁基软磁性合金粉末、Fe-Si系铁基软磁性合金粉末、Fe-Si-Al系铁基软磁性合金粉末、Fe-Co系铁基软磁性合金粉末、Fe-Co-V系铁基软磁性合金粉末或Fe-P系铁基软磁性合金粉末。
15.根据权利要求1、5、6、7、8所述的作为进行了氧化处理的软磁性金属粉末的原料粉末的制造方法，其特征在于，在Fe-Si系铁基软磁性合金粉末或Fe粉末中添加Si粉末并混合之后，通过在非氧化气氛中加热，由此制作在Fe-Si系铁基软磁性合金粉末或Fe粉末的表面具有高浓度Si扩散层的Fe-Si系铁基软磁性合金粉末，该高浓度Si扩散层含有的Si的浓度比所述Fe-Si系铁基软磁性合金粉末或Fe粉末所含的Si的浓度高，对所得到的具有高浓度Si扩散层的Fe-Si系铁基软磁性合金粉末进行氧化处理，由此成为在高浓度Si扩散层之上具有氧化层的表面氧化Fe-Si系铁基软磁性原料粉末。
16.一种电阻率及机械性强度优异的复合软磁性材的制造方法，其特征在于，将根据权利要求1、5、6、7、8所述的方法制造的含Mg氧化膜被覆软磁性金属粉末挤压成形后，以400～1300℃的温度煅烧。
17.一种电阻率及机械性强度优异的复合软磁性材的制造方法，其特征在于，在根据权利求1、5、6、7、8所述的方法制造的含Mg氧化膜被覆软磁性金属粉末中，混合有机绝缘材料、无机绝缘材料、或有机绝缘材料和无机绝缘材料的混合材料之后进行压粉成形，并在500～1000℃进行煅烧。
18.一种电阻率和机械性强度优异的软磁性材，其特征在于，根据权利要求16、17所述的方法制造。
19.一种电磁回路元件，其特征在于，由权利要求18所述的复合软磁性材构成。
20.一种权利要求19所述电磁回路元件，其特征在于，所述电磁回路元件是磁芯、电动机芯、发电机磁芯、螺线管芯、点火线圈铁芯、反应堆芯、变压器铁芯、扼流圈铁芯或磁传感器磁芯。
21.一种电气设备，其特征在于，组装有权利要求20所述的电磁回路元件。
全文摘要
提供一种含Mg氧化膜被覆复合软磁性金属粉末的制造方法，及采用据此方法制作的含Mg氧化膜被覆复合软磁性金属粉末制造复合软磁性材的方法。在氧化气氛中，在经过以40～500℃的温度进行了加热处理的软磁性金属粉末中添加Mg粉末并加以混合，将此混合粉末在温度为150～1100℃、压力为1×10
文档编号H01F1/12GK101056729SQ20058003713
公开日2007年10月17日 申请日期2005年9月6日 优先权日2004年9月6日
发明者渡边宗明, 中山亮治, 鱼住学司 申请人:三菱综合材料Pmg株式会社