压粉磁芯的制造方法、压粉磁芯以及线圈部件的制作方法_2

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量%^上,进一步优选为5.0质量% ^上。一方面,A1过多时饱和磁通密度降低,因此,A1 的含量优选为10. 0质量% ^下,更加优选为8. 0质量% ^下,进一步优选为7. 0质量%W 下,特别优选为6.0质量下。
[0040] 另外,从上述耐腐蚀性等观点考虑时,化和A1的合计含量优选为6. 0质量%W 上,更加优选为9. 0质量% ^上。从抑制相对于热处理温度的铁损的变化率、确保热处理温 度宽的管理幅度的观点考虑时,进一步优选化和A1的合计含量为11质量% ^上。另外, 表面的氧化物层中,与化相比A1显著浓化,因此,更加优选使用A1的含量比化含量高的 Fe-Cr-Al系合金粉。
[0041] 除了上述化和A1W外的剩余部分主要由化构成,但是,只要可发挥化-化-A1系 合金粉所具有的成型性等优点的情况下,还可W含有其它元素。其中,由于非磁性元素会使 饱和磁通密度等降低,因此上述其他元素的含量优选为1. 0质量% ^下。此外,Fe-Si系合 金等中使用的Si是对压粉磁巧的强度提高不利的元素,因此,本发明中,将其抑制在经过 Fe-化-A1系合金粉的通常的制造工艺而含有的杂质水平W下。更加优选化-化-A1系合金 粉除了不可避免的杂质W外由Fe、化和A1构成。
[0042] 对软磁性材料粉的平均粒径(在此,采用累积粒度分布中的中值粒径d50)并不特 别限定,但是,例如,可W使用具有1ymW上且100ymW下的平均粒径的软磁性材料粉。通 过降低平均粒径,可改善压粉磁巧的强度、铁损、高频特性,因此,更加优选中值粒径d50为 30ymW下,进一步优选为15ymW下。一方面,平均粒径小时降低磁导率,因此,更加优选 中值粒径d50为SumW上。另外,优选,使用筛等从软磁性材料粉中去除粗的粒子。此时, 优选使用至少小于(under;六シ父一)32ym的(即,通过孔径32ym的筛的)软磁性材料 粉。
[0043] 对于软磁性材料粉的形态并不特别限定,但是,从流动性等的观点考虑时,优选使 用W雾化粉为代表的粒状粉。气体雾化、水雾化等雾化法适用于延展性高、且难W粉碎的合 金粉末的制作中。另外,雾化法在得到大致球状的软磁性材料粉的方面上也优选适用。
[0044] 接着,对于在第一工序中使用的粘合剂进行说明。粘合剂在加压成型时使粉体之 间粘接,并对成型体赋予可耐受成型后的操作化andling)的强度。对于粘合剂的种类并不 特别限定,例如,可W使用聚己締、聚己締醇、丙締酸树脂(acrylicresin)等各种有机粘合 剂。通过成型后的热处理,有机粘合剂发生热分解。因此,可W并用热处理后固化、残留而 粘接粉末之间的娃树脂(siliconeresin)等的无机类粘合剂。但是,本发明的压粉磁巧的 制造方法中,第=工序中形成的氧化物层起到粘接软磁性材料粉之间的作用,因此,优选省 略上述无机类粘合剂的使用而使工序简化。
[0045] 粘合剂的添加量只要是在软磁性材料粉间充分扩展并可确保充分的成型体强度 的量即可。一方面,粘合剂的添加量过多时,密度、强度降低。从该观点考虑时,例如,粘合 剂的添加量相对于软磁性材料粉100重量份优选为0. 5~3. 0重量份。
[0046] 对于第一工序中的软磁性材料粉和粘合剂的混合方法并不特别限定,可W使用W 往公知的混合方法、混合机。在混合有粘合剂的状态下,通过其粘接作用,混合粉成为具有 宽的粒度分布的凝聚粉。使用例如振动筛等将该混合粉过筛,能够获得适于成型的具有所 需二次粒径的造粒粉。另外,为了减少加压成型时的粉末和模具的摩擦,优选添加硬脂酸、 硬脂酸盐等润滑材料。润滑材料的添加量相对于软磁性材料粉100重量份优选为0. 1~ 2.0重量份。也可W将润滑剂涂布于模具上。
[0047] 接着,对经过第一工序所获得的混合物实施加压成型的第二工序进行说明。优选, 如上所述地对由第一工序获得的混合物进行造粒后,供于第二工序中。对于造粒后的混合 物而言,使用成型模具加压成型为环形(toroidal)、长方体形状等指定形状。第二工序中 的成型可W是室温成型,也可W是加热至粘合剂不消失程度的温成型(warm化rming)。另 夕F,混合物的调整方法W及成型方法也并不限定于上述内容。
[0048] 如上所述,作为软磁性材料粉使用Fe-&-Al系合金粉时,能够W低的压力提高压 粉磁巧的占积率(相对密度),压粉磁巧的强度也提高。利用该作用,更加优选使经过热处 理的压粉磁巧中的软磁性材料粉的占积率调整在80~90%的范围内。优选该范围的理由 在于,通过提高占积率来提高磁性特性,然而,过度提高占积率时,设备上、成本上的负荷会 变大。更加优选占积率为82~90%。
[0049] 此外,通过利用如上所述的低压下也可提高压粉磁巧的占积率、强度的Fe-&-Al 系合金粉的特征,更加优选在将加压成型时的成型压力控制在1.OGPaW下的情况下,使经 过热处理的压粉磁巧中的软磁性材料粉的占积率调整为83%W上。通过低压成型,在抑 制模具的破损等的同时,能够实现具备高磁特性和高强度的压粉磁巧。该构成是通过使用 Fe-化-A1系合金粉而带来的效果之一。
[0050] 接着,对经过所述第二工序获得的成型体实施热处理的第=工序进行说明。为了 缓和成型等中导入的应力应变而获得良好的磁性特性,对经过第二工序的成型体实施热处 理。进而,通过该热处理,在软磁性材料粉的表面上形成氧化物层,W质量比计算时,该氧化 物层的A1相对于Fe、化和A1之和的比率比内部的合金相高。该氧化物层是通过热处理 使软磁性材料粉和氧发生反应并使其生长而成,是通过超过软磁性材料粉的自然氧化的氧 化反应而形成。该热处理可W在大气中、氧和非活性气体的混合气体中等氧存在的环境中 进行。另外,在水蒸气和非活性气体的混合气体中等水蒸气存在的环境中也可进行热处理。 其中,大气中的热处理简便而优选。
[0051] 通过上述的热处理软磁性材料粉被氧化,从而在其表面上形成氧化物层。此时, Fe-化-A1系合金粉中的A1在表层中浓化,相比于内部的合金相,所述氧化物层中的A1相对 于化、化和A1之和的比率更高。代表性的是,相比于内部的合金相,构成金属元素中,特别 是A1的比率高,化的比率低。此外,更微观地,在化-化-A1系合金粉间的晶粒间界(grain boundary)中,形成相比于合金相附近层中央的一侧的化的比率更高的氧化物层。通过形 成该氧化物层,软磁性材料粉的绝缘性W及耐腐蚀性提高。另外,由于该氧化物层是在构成 成型体之后形成,因此也有助于通过该氧化物层进行的软磁性材料粉之间的结合。由于软 磁性材料粉之间通过该氧化物层进行结合,因此可获得高强度的压粉磁巧。
[0052] 第=工序的热处理可W在形成上述氧化物层的温度下进行。通过该热处理可获得 强度优异的压粉磁巧。此外,优选第=工序的热处理是在软磁性材料粉不会显著烧结的温 度下进行。若软磁性材料粉显著烧结,A1比率高的氧化物层的一部分被合金相包围而孤立 成岛状。因此,作为分隔软磁性材料粉母体的合金相之间的氧化物层的功能降低,铁损也增 加。具体的热处理温度优选为600~900°C的范围,更加优选为700~800°C的范围,进一 步优选为750~800°C的范围。更加优选所述氧化物层实质上不被合金相包围而孤立。在 此,实质上不被合金相包围而孤立是指,研磨压粉磁巧的剖面并显微镜观察时,被合金相包 围而孤立的氧化物层在每0. 01mm2中存在一处W下。上述温度范围下的保持时间可根据压 粉磁巧的大小、处理量、特性偏差的允许范围等而适宜设定,例如,可设定为0. 5~3小时。
[0053] 第1~第3的各工序的前后还可追加其它的工序。例如,在第一工序之前,还可W 追加通过热处理、溶胶-凝胶法等在软磁性材料粉上形成绝缘被膜的预备工序。但是,在 本发明的压粉磁巧的制造方法中,由于可通过第=工序在软磁性材料粉的表面形成氧化物 层,因此,更优选省略上述预备工序而简化制造工序。另外,氧化物层自身难W塑性变形。 因此,通过采用在加压成型后形成上述富含A1的氧化物层的工艺,在第二工序的加压成型 中,可有效利用Fe-化-A1系合金粉所具有的高的成型性。
[0054] 如上所述地获得的压粉磁巧,其自身发挥优异的效果。例如,当压粉磁屯、是使用软 磁性材料粉的压粉磁屯、,且该软磁性材料粉是含有化、化和A1的合金粉,软磁性材料粉的 占积率在80~90%的范围内,并且,软磁性材料粉的表面上具有A1相对于化、化和A1之 和的比率比内部的合金相高的氧化物层时,该压粉磁巧的成型性优异,在实现高的占积率 和压粉磁巧强度的方面非常理想。另外,根据该氧化物层确保绝缘性,实现作为压粉磁巧充 分的铁损。从充分发挥该氧化物层的效果的观点考虑时,更加优选氧化物层实质上不被合 金相包围而孤立。
[00巧]压粉磁巧的剖面观察图像中软磁性材料粉的各粒子的最大粒径的平均值优选
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