复合材料成形体、电抗器以及复合材料成形体的制造方法与流程

本发明涉及复合材料成形体、电抗器以及复合材料成形体的制造方法。

本申请主张基于2015年12月24日的日本申请特愿2015-251631的优先权，援引上述日本申请中记载的全部记载内容。

背景技术

进行电压的升压动作或降压动作的电路的部件之一有电抗器。电抗器被用于搭载于混合动力汽车等车辆中的转换器。作为该电抗器，例如有专利文献1中所示的电抗器。

专利文献1的电抗器具备具有一对线圈元件(卷绕部)的线圈和磁芯，该磁芯具有配置于线圈的内侧的一对内侧芯部以及连接一对内侧芯部的端面彼此的一对外侧芯部(说明书0105～0116)。线圈与一对内侧芯部通过树脂模制部而保持一体。内侧芯部与外侧芯部由含有磁性体粉末和树脂的复合材料(复合材料成形体)构成。复合材料的制造是将磁性体粉末与熔融后的树脂的混合物填充于模具中使树脂固化(curing)来进行。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2013-118352号公报

技术实现要素：

本公开的复合材料成形体为含有软磁性粉末和将上述软磁性粉末以分散的状态内包的树脂的复合材料成形体，其具备形成在表面的至少一部分、算术平均粗糙度ra为3.0μm以上的粗面化区域。

本公开的电抗器为具备将绕线卷绕而成的线圈和配置上述线圈的磁芯的电抗器，其中，上述磁芯的至少一部分具备上述本公开的复合材料成形体。

本公开的复合材料成形体的制造方法具备将含有软磁性粉末和熔融后的树脂的混合物注入到模具内并使上述树脂固化从而成形复合材料成形体的工序，其中，熔融后的上述树脂的温度tr与上述模具的温度td之差tr-td为200℃以上。

附图说明

图1示出具备实施方式1的复合材料成形体的电抗器，上图为概略立体图，下图为分解立体图。

图2是示出复合材料成形体的粗面化区域的一例的显微镜照片。

图3是示出复合材料成形体的粗面化区域的另一例的显微镜照片。

具体实施方式

[本公开所要解决的问题]

期望提高构成磁芯的复合材料成形体与其它构成构件、例如上述树脂模制部的密合性(接合性)。

线圈在不通电时不发热、在通电时因焦耳热而发热。树脂模制部等含有树脂且与磁芯接触的其它构成构件与磁芯配置在线圈附近，因此，受到由线圈引起的热循环而发生热伸缩。例如，在像用于车载用转换器的电抗器等那样通电电流值大的情况下，线圈的发热大，因此，上述其它构成构件与磁芯的热伸缩增大。通常，上述其它构成构件与磁芯的热膨胀系数不同，因此，有可能因热伸缩使得上述其它构成构件从磁芯剥离。上述其它构成构件发生剥离时，有可能剥离的部位的绝缘性下降、或者与剥离前相比振动和噪音增大。

因此，以提供能够构建与树脂构件等其它构成构件的密合性(接合性)优良的磁芯的复合材料成形体作为目的之一。

另外，以提供具备上述复合材料成形体的电抗器作为目的之一。

此外，以提供制造上述复合材料成形体的复合材料成形体的制造方法作为目的之一。

[本公开的效果]

本公开的复合材料成形体能够构建与其它构成构件的密合性(接合性)优良的磁芯。

本公开的电抗器中，磁芯与其它构成构件的密合性(接合性)优良。

本公开的复合材料成形体的制造方法能够制造上述复合材料成形体。

《本发明的实施方式的说明》

首先列出本发明的实施方式进行说明。

(1)本发明的一个方式的复合材料成形体为含有软磁性粉末和将上述软磁性粉末以分散的状态内包的树脂的复合材料成形体，其具备在表面的至少一部分形成且算术平均粗糙度ra为3.0μm以上的粗面化区域。

根据上述构成，通过具备粗面化区域，可以得到良好的锚定效果。因此，该复合材料成形体能够构建与其它构成构件的密合性(接合性)优良的磁芯。即，将该复合材料成形体用于电抗器的磁芯的情况下，可以得到磁芯与其它构成构件的密合性(接合性)优良的电抗器。其它构成构件具体如后所述，可以列举例如：将芯彼此进行胶粘或者将夹设于芯彼此之间的间隙材料与芯进行胶粘的胶粘剂、包覆磁芯的表面的树脂模制部、在壳体内将线圈和磁芯进行密封的密封树脂部等。因此，能够抑制绝缘性的下降、振动和噪音的增大。

(2)作为上述复合材料成形体的一个方式，可以列举：上述复合材料成形体的表面中，将沿着以上述复合材料成形体内励磁的磁通为轴的周向的面作为环绕面时，上述粗面化区域形成于上述环绕面。

根据上述构成，能够提高复合材料成形体的环绕面与和该环绕面接触的其它构成构件的密合性(接合性)。因此，将该复合材料成形体用于电抗器的磁芯的情况下，能够提高与和磁芯的环绕面接触的其它构成构件(例如，树脂模制部、密封树脂部等)的密合性。特别是，在将该复合材料成形体用于磁芯中配置于线圈的内侧的内侧芯部的情况下，能够提高夹设于内侧芯部的环绕面与线圈内周面之间的其它构成构件(例如，树脂模制部、密封树脂部等)与内侧芯部的环绕面的密合性，因此，容易提高线圈与内侧芯部之间的绝缘性，能够抑制振动和噪音的增大。

(3)作为上述复合材料成形体的一个方式，可以列举：上述复合材料成形体的表面中，将与上述复合材料成形体内励磁的磁通交叉的面作为交链面时，上述粗面化区域形成于上述交链面。

根据上述构成，能够提高复合材料成形体的交链面与和该交链面接触的其它构成构件的密合性(接合性)。因此，在将该复合材料成形体用于由多个芯构件构成的磁芯的情况下，能够提高与夹设于芯构件彼此之间的其它构成构件(例如，胶粘剂、树脂模制部、密封树脂部等)的密合性(接合性)。

(4)作为上述复合材料成形体的一个方式，可以列举：上述软磁性粉末包含含有1.0质量％以上且8.0质量％以下的si的fe基合金的软磁性粒子。

含有1.0质量％以上的si的fe基合金的电阻率高，容易减少涡流损耗。而且，与纯铁相比较硬，因而在制造过程中不易导入变形，因此，容易减少磁滞损耗，因此能够进一步减少铁损。含有8.0质量％以下的si的fe基合金的si量不会过多，容易兼顾低损耗和高磁饱和。

(5)作为上述复合材料成形体的一个方式，可以列举：上述软磁性粉末相对于上述复合材料成形体整体的含量为30体积％以上且80体积％以下。

上述含量为30体积％以上时，磁性成分的比例足够高，即树脂成分的比例少，因此，软磁性粉末的形状容易出现在复合材料成形体的表面，在其表面容易形成粗面化区域。另外，由于磁性成分的比例足够高，因此，在利用该复合材料成形体构建电抗器的情况下，容易提高磁饱和。上述含量为80体积％以下时，磁性成分的比例不会过高，可提高软磁性粒子彼此的绝缘性，能够减少涡流损耗。

(6)作为上述复合材料成形体的一个方式，可以列举：上述软磁性粉末的平均粒径为5μm以上且300μm以下。

软磁性粉末的平均粒径为5μm以上时，不易发生聚集，容易使树脂充分地夹设于粉末粒子之间，因此容易减少涡流损耗。软磁性粉末的平均粒径为300μm以下时，不会变得过大，因此，容易在复合材料成形体的表面形成粗面化区域。另外，能够减少粉末粒子本身的涡流损耗，进而能够减少复合材料成形体的涡流损耗。而且，可提高填充率，容易提高复合材料成形体的磁饱和。

(7)本发明的一个方式的电抗器为具备将绕线卷绕而成的线圈和配置上述线圈的磁芯的电抗器，其中，上述磁芯的至少一部分具备上述(1)～(6)中任一项所述的复合材料成形体。

根据上述构成，磁芯具备上述复合材料成形体，因此，磁芯与其它构成构件的密合性(接合性)优良。因此，能够减少伴随磁芯与其它构成构件的剥离而产生的振动和噪音。

(8)本发明的一个方式的复合材料成形体的制造方法为具备将含有软磁性粉末和熔融后的树脂的混合物注入到模具内并使上述树脂固化而成形复合材料成形体的工序的复合材料成形体的制造方法，其中，熔融后的上述树脂的温度tr与上述模具的温度td之差tr-td为200℃以上。

根据上述构成，能够制造具备算术平均粗糙度ra为3.0μm以上的粗面化区域的复合材料成形体。认为其原因是由软磁性粉末与树脂的热膨胀率之差引起的。通常，树脂的热膨胀率大于软磁性粉末的热膨胀率，因此，冷却时树脂的收缩程度大于软磁性粉末的收缩程度。上述温度差tr-td大时，与其差小的情况相比，混合物的表面侧被急剧冷却，因此，其表面侧的树脂与软磁性粉末的收缩程度之差增大。因此，复合材料成形体的表面粗糙度容易增大。

(9)作为上述复合材料成形体的制造方法的一个方式，可以列举：上述模具的温度td为100℃以下。

td≤100℃时，容易在树脂的温度tr不过度升高的情况下满足200℃≤tr-td。在确保混合物的流动性的同时，树脂的温度tr不过度升高，由此，容易抑制树脂的热分解的促进，容易抑制强度等复合材料成形体的物性降低。而且，容易抑制复合材料成形体的表面的烧蚀等。

(10)作为上述复合材料成形体的制造方法的一个方式，可以列举：上述模具的温度td为上述树脂的玻璃化转变温度tg以下。

td≤tg时，容易降低模具的温度td，容易在树脂的温度tr不过度升高的情况下满足200℃≤tr-td。

(11)作为上述复合材料成形体的制造方法的一个方式，可以列举：上述树脂为聚苯硫醚树脂，上述模具的温度td为上述树脂的玻璃化转变温度tg-10℃以上且上述树脂的玻璃化转变温度tg+10℃以下。

在树脂为聚苯硫醚树脂的情况下，tg-10℃≤td时，模具的温度td不易过度降低。因此，树脂的固化速度不会变得过快，容易抑制在复合材料成形体的内部产生裂纹。

td≤tg+10℃时，容易在模具的温度td不变得过高、树脂的温度tr不过度升高的情况下满足200℃≤tr-td。另外，固化速度不会变得过慢，容易提高脱模性。

(12)作为上述复合材料成形体的制造方法的一个方式，可以列举：上述树脂为聚酰胺9t树脂，上述模具的温度td为上述树脂的玻璃化转变温度tg-45℃以上。

在树脂为聚酰胺9t树脂的情况下，tg-45℃≤td时，模具的温度td不易过度降低。因此，树脂的固化速度不会变得过快，能够抑制在复合材料成形体的内部产生裂纹。

(13)作为上述复合材料成形体的制造方法的一个方式，可以列举：上述模具的温度td为上述树脂的熔点tm-135℃以下。

td≤tm-135℃时，容易降低模具的温度td，容易在树脂的温度tr不过度升高的情况下满足200℃≤tr-td。

《本发明的实施方式的详细内容》

以下参考附图对本发明的实施方式的详细内容进行说明。

《实施方式1》

[复合材料成形体]

参考图1对实施方式1的复合材料成形体10进行说明。复合材料成形体10含有软磁性粉末和将软磁性粉末以分散的状态内包的树脂，代表性地构成电抗器1所具备的磁芯3的至少一部分。电抗器1具体如后所述，例如，具备图1所示的线圈2和磁芯3。在此，线圈2是将使绕线2w以螺旋状卷绕而得到的一对卷绕部2a、2b以并列状态相互连接而成的。磁芯3是使具有相同形状的两个芯构件30组合而构成为环状。该两芯构件30均由复合材料成形体10构成。复合材料成形体10的特征之一在于具备表面粗糙度粗的粗面化区域这一点。以下，对详细内容进行说明。在此，将芯构件30组装于线圈2而构建电抗器1，以将电抗器1设置于冷却基座等设置对象时的设置对象侧为下、以设置对象的相反侧为上进行说明。图中的相同符号表示相同名称物。

[整体构成]

复合材料成形体10由一对内侧芯部11和在一对内侧芯部11的一端侧连接两内侧芯部11的外侧芯部12构成。从复合材料成形体10的上方观察的形状为近似u字型。在将具有复合材料成形体10的芯构件30组装于线圈2(图1)时，一对内侧芯部11分别配置于一对卷绕部2a、2b内。同样地将具有复合材料成形体10的芯构件30组装于线圈2时，外侧芯部12从线圈2的端面突出。内侧芯部11与外侧芯部12的上表面11u、12u大致在同一平面。另一方面，外侧芯部12的下表面12d从内侧芯部11的下表面11d突出，将复合材料成形体10与线圈2组合时，以与线圈2的下表面大致在同一平面的方式调整外侧芯部12的尺寸。

(内侧芯部)

各内侧芯部11的形状优选设定为与线圈2的形状(线圈2的内部空间)相匹配的形状。在此为长方体状，将其角部以沿着卷绕部2a、2b的内周面的方式进行倒圆。各内侧芯部11的表面由沿着以磁通为轴的周向的环绕面(沿着卷绕部2a、2b的周向的面)和在内侧芯部11的端面处与磁通交叉(在此为正交)的交链面11e构成。在此，各内侧芯部11的环绕面由将与上下左右表面11u、11d、11l、11r这四个平面相邻的平面彼此连接的四个曲面构成。左右设定为从外侧芯部12侧观察一对内侧芯部11时一对内侧芯部11的并列方向。内侧芯部11的交链面11e与环绕面连续地形成。

(外侧芯部)

外侧芯部12的形状为近似梯形柱状。外侧芯部12具备：与磁通平行的上下表面12u、12d；连接上下表面12u、12d且与磁通平行的外端面12o(内侧芯部11的与交链面11e相反的一侧)；和外端面12o的相反侧的内端面。内端面在两内侧芯部11之间在两内侧芯部11内侧的侧面连续地形成。在此，内端面为在各内侧芯部11的下表面11d也连续形成的平面。

(粗面化区域)

粗面化区域形成于复合材料成形体10的表面的至少一部分。粗面化区域是算术平均粗糙度ra为3.0μm以上的区域。通过具备该粗面化区域，可以得到良好的锚定效果。因此，复合材料成形体10能够构建与后述的胶粘剂或树脂模制部等含有树脂的其它构成构件的密合性(接合性)优良的磁芯3。该算术平均粗糙度ra优选为4.0μm以上、更优选为5.0μm以上、特别优选为5.5μm以上。粗面化区域的算术平均粗糙度ra越大越能够得到锚定效果，因此，其上限没有特别限定，在实用上可以设定为例如约20μm。

关于粗面化区域的形成部位，可以列举沿着以磁通为轴的周向的环绕面以及与磁通交叉(在此为正交)的交链面中的至少一者。如果在环绕面形成粗面化区域，则在将复合材料成形体10用于磁芯3并将磁芯3与线圈2组合而构建电抗器1时，能够提高与夹设于磁芯3的外周面与线圈2的内周面之间的其它构成构件、例如后述的树脂模制部或密封树脂等的密合性(接合性)。另一方面，如果在交链面形成粗面化区域，则能够提高与和交链面接触的其它构成构件、例如胶粘剂或树脂模制部的密合性(接合性)。该胶粘剂使芯构件30彼此胶粘、或者使夹设于芯构件30彼此之间的间隙材料胶粘。该树脂模制部在芯构件30彼此之间作为间隙材料发挥功能。在此，粗面化区域形成于内侧芯部11的全部区域、即形成于环绕面以及交链面的全部区域(图1中以锯齿状阴影线表示)。外侧芯部12中未形成粗面化区域。

关于粗面化区域的表面性状，在例如通过树脂温度与模具温度的温度控制来形成粗面化区域的情况下(具体如后所述)，如图2所示，为连续地形成有从表面向外侧突出的无数针状突起的状态。另外，在例如通过照射激光来形成粗面化区域的情况下，如图3所示，为连续地形成有因熔融金属的表面张力而聚集的无数半球状突起的状态。与此相对，未形成粗面化区域的区域(在此为外侧芯部12的表面)的表面性状虽然省略图示，但没有形成上述针状突起或上述半球状突起，与粗面化区域相比为大致平坦状。

(构成材料)

＜软磁性粉末＞

关于软磁性粉末的材质，可以列举铁族金属或以fe作为主要成分的fe基合金、铁氧体、非晶金属等软磁性材料。从涡流损耗、磁饱和的观点出发，软磁性粉末的材质优选为铁族金属或fe基合金。铁族金属可以列举fe、co、ni。特别是，fe可以为纯铁(包含不可避免的杂质)。fe的磁饱和高，因此，越提高fe的含量，则越能够提高复合材料的磁饱和。fe基合金可以列举具有如下组成：含有合计为1.0质量％以上且20.0质量％以下的选自si、ni、al、co以及cr中的一种以上元素作为添加元素，余量由fe及不可避免的杂质构成。fe基合金可以列举例如：fe-si系合金、fe-ni系合金、fe-al系合金、fe-co系合金、fe-cr系合金、fe-si-al系合金(铝硅铁粉)等。特别是，fe-si系合金或fe-si-al系合金这样的含有si的fe基合金不仅电阻率高、容易减少涡流损耗，而且磁滞损耗也小，可实现复合材料成形体10的低铁损化。例如，在fe-si系合金的情况下，si的含量可以列举为1.0质量％以上且8.0质量％以下，优选为3.0质量％以上且7.0质量％以下。软磁性粉末可以是材质不同的多种粉末混合而成。可以列举例如将fe和fe基合金这两种粉末混合而成的粉末。

软磁性粉末的平均粒径优选为5μm以上且300μm以下。软磁性粉末的平均粒径为5μm以上时，不易发生聚集，容易使树脂充分地夹设于软磁性粒子之间，因此，容易减少涡流损耗。软磁性粉末的平均粒径为300μm以下时，不会变得过大，因此能够减少粉末本身的涡流损耗，进而能够减少复合材料成形体10的涡流损耗。而且，可提高填充率，容易提高复合材料成形体10的磁饱和。软磁性粉末的平均粒径特别优选为10μm以上且100μm以下。

软磁性粉末可以是粒径不同的多种粉末混合而成的粉末。在将使微细的粉末与粗大的粉末混合而成的软磁性粉末用于复合材料成形体10的材料的情况下，饱和磁通密度高，容易得到低损耗的电抗器1。在使用使微细的粉末与粗大的粉末混合而成的软磁性粉末的情况下，优选以将一者设定为fe、将另一者设定为fe基合金的方式设定为不同种类材质。这样使两粉末的材质为不同种类时，可兼具fe的特性(磁饱和高)和fe基合金的特性(电阻高、容易减少涡流损耗)两者的特性，磁饱和的提高效果与铁损的平衡良好。在将两粉末的材质设定为不同种类的情况下，可以使粗粒粉末与微粒粉末中的任意一者为fe(fe基合金)，但优选将微粒粉末设定为fe。即，优选将粗粒粉末设定为fe基合金。这样，与微粒粉末为fe基合金且粗粒粉末为fe的情况相比，铁损更低。

为了提高绝缘性，软磁性粉末可以在软磁性粒子的表面(外周)具备绝缘包覆层。软磁性粉末可以是实施用于提高与树脂的亲合性或相对于树脂的分散性的表面处理(例如，硅烷偶联处理等)后的软磁性粉末。

将复合材料成形体10设为100体积％时，复合材料成形体10中的软磁性粉末的含量优选为30体积％以上且80体积％以下。通过使软磁性粉末为30体积％以上，磁性成分的比例足够高，因此，在使用该复合材料成形体10来构建电抗器1的情况下，容易提高磁饱和。软磁性粉末为80体积％以下时，磁性成分的比例不会变得过高，可提高软磁性粒子彼此的绝缘性，能够减少涡流损耗。另外，软磁性粉末与树脂的混合物的流动性优良，复合材料成形体10的制造性优良。软磁性粉末的含量可以列举为50体积％以上、进一步为55体积％以上、特别为60体积％以上。软磁性粉末的含量可以列举为75体积％以下、特别为70体积％以下。

＜树脂＞

关于树脂，可以列举例如：环氧树脂、酚醛树脂、有机硅树脂、聚氨酯树脂等热固性树脂；聚苯硫醚(pps)树脂、聚酰胺树脂(例如，尼龙6、尼龙66、尼龙9t)、液晶聚合物(lcp)、聚酰亚胺树脂、氟树脂等热塑性树脂。此外，还可以使用常温固化性树脂、在不饱和聚酯中混合有碳酸钙或玻璃纤维的bmc(预制整体模塑料，bulkmoldingcompound)、混炼型硅橡胶、混炼型聚氨酯橡胶等。

＜其它＞

复合材料成形体10中，除了软磁性粉末以及树脂以外，还可以含有包含氧化铝或二氧化硅等陶瓷这样的非磁性材料的粉末(填料)。填料有助于散热性的提高、软磁性粉末分布不均的抑制(均匀的分散)。另外，填料为微粒，夹设于软磁性粒子之间时，能够抑制因含有填料导致的软磁性粉末的比例的降低。将复合材料设为100质量％时，填料的含量优选为0.2质量％以上且20质量％以下，更优选为0.3质量％以上且15质量％以下，特别优选为0.5质量％以上且10质量％以下。

[用途]

复合材料成形体10能够适当地用于各种磁部件(电抗器、扼流圈、变压器、电动机等)的磁芯或其原材料。

[复合材料成形体的作用效果]

根据上述复合材料成形体10，通过具备粗面化区域，可以得到良好的锚定效果，因此能够提高与其它构成构件的密合性(接合性)。因此，该复合材料成形体10能够适当地用于电抗器1的磁芯3。

[复合材料成形体的制造方法]

复合材料成形体10的制造通过具备将含有软磁性粉末和熔融后的树脂的未固化(具有流动性的状态)的混合物注入到模具内并使树脂固化而成形成形体原材料的成形工序的复合材料成形体的制造方法来进行。作为使用模具的成形体原材料的制作方法，可以利用注塑成形、热压成形、mim(金属粉末注射成形，metalinjectionmolding)。该具有粗面化区域的复合材料成形体的制造方法可以列举例如下述的制造方法i～制造方法iii。

制造方法i：在特定的温度条件下进行上述成形工序。

制造方法ii：利用具有满足特定的算术平均粗糙度ra的内表面的模具进行上述成形工序。

制造方法iii：除了上述成形工序以外，还具备对成形工序后的成形体原材料实施特定的表面处理的表面处理工序。

以下，对制造方法i～制造方法iii依次进行说明。

[制造方法i]

(成形工序)

制造方法i的成形工序在使熔融后的树脂的温度tr和模具的温度td为特定的温度的条件下进行。由此，在成形体原材料的表面形成算术平均粗糙度ra为3.0μm以上的粗面化区域，从而制造复合材料成形体10。

＜温度条件＞

关于成形工序中的温度条件，可以列举：熔融后的树脂的温度tr与模具的温度td的温度差(tr-td)满足“200℃≤(tr-td)”。通过使该温度差(tr-td)满足200℃以上，能够制造具备粗面化区域的复合材料成形体10。上述温度差(tr-td)优选满足“(tr-tc)≤250℃”，更优选满足“(tr-td)≤230℃”，特别优选满足“(tr-td)≤220℃”。

模具的温度td是指模具中与复合材料成形体10的粗面化区域相对应的部位的温度。即，只在复合材料成形体10的一部分形成粗面化区域的情况下，模具中与复合材料成形体10的粗面化区域相对应的部位的温度td和与粗面化区域以外的部位相对应的部位的温度不同。模具中与粗面化区域以外的部位相对应的部位的温度与熔融后的树脂的温度tr之差可以不为200℃以上，可以小于200℃。这种情况下，模具使用能够各自独立地对模具中与复合材料成形体10的粗面化区域相对应的部位的温度td和与粗面化区域以外的部位相对应的部位的温度进行控制的模具。可以列举例如：在模具中与复合材料成形体10的粗面化区域相对应的部位和除此以外的部位设置独立的温度调节器。作为温度调节器的具体例，可以列举加热器或热介质的流通机构等。

例如，关于在具备一对内侧芯部11和外侧芯部12并且内侧芯部11的全部表面由粗面化区域形成的上述复合材料成形体10的制造中所使用的模具，虽然省略图示，但可以列举模具的分割面位于外侧芯部12与一对内侧芯部11的边界、能够独立地对模具中成形外侧芯部12的部位的温度和成形内侧芯部11的部位的温度进行调节的模具。例如，在形成各芯部11、12的部位具备相互独立的温度调节器。关于该模具的脱模方向，外侧芯部12与一对内侧芯部11为并列方向。并且，以使熔融后的树脂的温度tr与模具的成形内侧芯部11的部位的温度td满足“200℃≤(tr-td)”的方式进行控制。

模具的温度td虽然也取决于树脂的种类，但优选例如满足“td≤100℃”。这样，容易降低模具的温度td，容易在树脂的温度tr不过度升高的情况下满足“200℃≤(tr-td)”。关于模具的温度td，可以列举设定为流动性不过度降低的温度。这是因为：流动性越优良，则越能够得到密度高的复合材料成形体10。该模具的温度td优选满足“80℃≤td”。

模具的温度td与树脂的玻璃化转变温度tg的关系可以根据树脂的种类适当选择。例如，在pps树脂的情况下，优选满足“(tg-10℃)≤td≤(tg+10℃)”。模具的温度td与树脂的玻璃化转变温度tg的关系更优选满足“td≤tg”。

例如，在聚酰胺(尼龙)9t的情况下，优选满足“(tg-45℃)≤td”。模具的温度td与树脂的玻璃化转变温度tg的关系优选满足“td≤tg”，更优选满足“td≤(tg-25℃)”。

模具的温度td与树脂的熔点tm的关系优选满足“td≤(tm-135℃)”。模具的温度td与树脂的熔点tm的关系特别取决于树脂的种类，在pps树脂的情况下，进一步优选满足“(tm-155℃)≤td”，在pa9t的情况下，特别优选满足“(tm-175℃)≤td≤(tm-155℃)”。

[制造方法i的作用效果]

根据制造方法i，通过控制为特定的温度条件，仅通过将混合物注入到模具内并使树脂固化就能够制造具备粗面化区域的复合材料成形体10。因此，虽然具体如后所述，但可以不准备像制造方法ii那样的具有形成有凹凸区域的内表面的模具，在成形工序后可以不另外实施如制造方法iii那样的表面处理工序，因此，能够容易地制造复合材料成形体10。

[制造方法ii]

(成形工序)

在使用具有算术平均粗糙度ra大的凹凸区域的模具进行这一点，制造方法ii的成形工序与制造方法i不同。即，在制造方法ii中，实质上通过模具内表面(凹凸区域)的转印在成形体原材料的表面形成算术平均粗糙度ra为3.0μm以上的粗面化区域从而制造复合材料成形体10。因此，成形工序中的树脂与模具的温度条件不是如上述制造方法i那样的特定的温度条件，可以在通常的温度条件下进行。例如成形工序中的温度条件可以满足“(tr-td)＜200℃”。模具内表面的凹凸区域的形成例如除了通过切削加工、磨削加工等进行以外，还可以通过喷砂处理等来进行。

[制造方法ii的作用效果]

根据制造方法ii，通过准备具有形成有凹凸区域的内表面的模具，与制造方法i同样，仅通过将混合物注入到模具内并使树脂固化就能够制造具备粗面化区域的复合材料成形体10。因此，在成形工序后可以不另外实施如后述的制造方法iii那样的表面处理工序，因此，能够容易地制造复合材料成形体10。

[制造方法iii]

在除了对成形体原材料进行成形的成形工序以外还具备对成形体原材料的表面实施特定的表面处理的表面处理工序这一点，制造方法iii与制造方法i和制造方法ii不同。即，在制造方法iii中，在成形工序中并非如制造方法i和制造方法ii那样设定为特定的温度条件或者使用特定的模具，而是在成形工序后的表面处理工序中在成形体原材料的表面形成算术平均粗糙度ra为3.0μm以上的粗面化区域，从而制造复合材料成形体10。因此，制造方法iii的成形工序中的树脂与模具的温度条件并非如上述的制造方法i那样的特定的温度条件，可以设定为如上述的制造方法ii那样的通常的温度条件。另外，该成形工序中所使用的模具的内表面的算术平均粗糙度ra不是如上述制造方法ii那样的特定的大小，可以设定为通常的大小。

(表面处理工序)

表面处理工序是对成形工序中得到的成形体原材料的表面实施特定的表面处理而形成粗面化区域。作为该表面处理，可以列举例如：热处理、光学处理、机械处理或者它们的复合处理。具体而言，可以列举：作为热-光学处理方法的激光处理、作为机械处理方法的磨刷研磨处理或喷射处理等。

＜激光处理＞

激光处理是对成形体原材料的表面中规定的部位照射激光而形成粗面化区域。

激光的种类只要是能够使成形体原材料表面的算术平均粗糙度ra增大的激光即可。具体而言，可以列举激光的介质为固体的固体激光，例如优选为选自yag激光、yvo4激光以及纤维激光中的一种激光。这些激光各自中还包括在各激光的介质中掺杂有各种材料的公知的激光。即，上述yag激光可以在其介质中掺杂nd、er等，上述yvo4激光可以在其介质中掺杂nd等，上述纤维激光可以在作为其介质的纤维的芯中掺杂稀土元素等，例如可以列举掺杂yb等。

激光的波长优选在树脂的波长吸收区域内。这样，能够形成算术平均粗糙度ra大的粗面化区域。具体而言，激光的波长优选为约532nm～约1064nm。

将激光的平均输出功率设为p(w)、将激光的照射面积设为s(mm²)时，激光的能量密度u(w/mm²)以u＝p/s表示，该能量密度u优选满足2w/mm²≤u≤450w/mm²。通过将能量密度u设定为2w/mm²以上，能够使复合材料成形体10的表面的算术平均粗糙度ra足够大。另一方面，通过将能量密度u设定为450w/mm²以下，能够充分地抑制因过量熔融导致的软磁性粒子彼此的接触。激光的能量密度u(w/mm²)特别优选为2w/mm²≤u≤35w/mm²。

激光的照射间隔相对于光束直径的比率越小越优选。光束直径是指成形体原材料的表面上的激光的直径。照射间隔是指在一个脉冲的激光的照射时间内激光束沿扫描方向移动的光束的中心间距离。激光的照射间隔相对于光束直径的比率小时，使激光在成形体原材料的表面扫描时，能够减少未照射激光的未处理区域，容易使表面的算术平均粗糙度ra足够大。具体而言，上述比率优选为0.35以下，特别优选为0.30以下。

＜磨刷处理＞

磨刷处理是通过利用磨刷摩擦成形体原材料的表面中特定的部位而形成粗面化区域。此时，利用磨刷进行的摩擦设定为复合材料成形体10的磁性粒子彼此延展而不形成导通部的程度。磨刷的种类及加工条件(转速或进给速度等)可以适当选择。磨刷可以使用市售的研磨刷等。

＜喷射处理＞

喷射处理是使投射材料与成形体原材料的表面中规定的部位碰撞而形成粗面化区域。喷射处理的种类可以列举例如喷丸或喷砂等。投射材料的尺寸(粒径)或种类、投射条件等可以适当选择。

[制造方法iii的作用效果]

根据制造方法iii，通过在成形工序后另外实施表面处理工序，由此，即使不实施以树脂的温度与模具的温度满足特定的关系的方式进行温度控制或者准备具有形成有凹凸区域的内表面的模具，也能够制造具备粗面化区域的复合材料成形体10。另外，与制造方法i相比，制造方法iii容易局部形成粗面化区域。

[用途]

这些复合材料成形体的制造方法i～iii可以适当地用于制造上述复合材料成形体。

[电抗器]

如图1所示，上述复合材料成形体10能够适当地用于电抗器1的磁芯3的至少一部分。如实施方式1的开头所说明的那样，电抗器1具备具有一对卷绕部2a、2b的线圈2和由具有相同形状的两个芯构件30构成的磁芯3。该两个芯构件30由上述复合材料成形体10构成。

[线圈]

一对卷绕部2a、2b是将无接合部的一根连续的绕线2w卷绕为螺旋状而成，且经由连接部2r连接。绕线2w可以利用在铜制的扁平线的导体的外周具备由瓷漆(代表性地为聚酰胺酰亚胺)构成的绝缘包覆层的包覆扁平线。各卷绕部2a、2b由将该包覆扁平线进行扁绕后的扁绕线圈构成。卷绕部2a、2b的配置设定为以各轴方向平行的方式排列(横向排列)的状态。卷绕部2a、2b的形状为相互相同的卷数的中空的筒状体(四方筒)。卷绕部2a、2b的端面形状为将矩形框的角部倒圆后的形状。连接部2r是在线圈2的一端侧(图1纸面右侧)将绕线的一部分弯曲成u字型而构成。卷绕部2a、2b的绕线2w的两端部2e从转角形成部延伸出来。两端部2e与未图示的端子构件连接，经由该端子构件连接对线圈2进行电力供给的电源等外部装置(未图示)。

[磁芯]

各芯构件30的一对内侧芯部11组装于线圈2时，配置于一对卷绕部2a、2b的内侧。各芯构件30的外侧芯部12同样地在将芯构件30组装于线圈2时以从线圈2突出的方式配置。将一个与另一个芯构件30的内侧芯部11的端面11e(交链面)彼此在卷绕部2a、2b内连接，由此形成环状的磁芯3。通过该芯构件30彼此的连接，对线圈2进行励磁时，形成闭磁路，磁通与内侧芯部11的长度方向平行而与交链面正交。

在芯构件30彼此的连接中，可以利用绝缘性的胶粘剂。绝缘性的胶粘剂可以适当使用环氧树脂或有机硅树脂等热固化性胶粘剂、pps树脂等热塑性胶粘剂、丙烯酸酯类的紫外线(光)固化型胶粘剂等。通过在芯构件30的交链面11e具备粗面化区域，能够提高胶粘剂对芯构件30的密合性(接合性)。因此，能够抑制因胶粘剂从芯构件30剥离而引起的振动和噪音。

在芯构件30彼此之间，可以在内侧芯部11的交链面彼此之间夹设有间隙材料。间隙材料的材质可以列举导磁率比芯构件30低的材质，可以列举例如：氧化铝等非磁性材料、含有pps树脂等非磁性材料和磁性材料(铁粉等)的混合物等。芯构件30与间隙材料可以列举利用上述胶粘剂进行胶粘。在芯构件30彼此之间可以设置间隙(气隙)。

[其它构成构件]

(树脂模制部)

磁芯3可以进一步具备包覆芯构件30的表面的树脂模制部(图示略)。树脂模制部的包覆区域例如可以设定为芯构件30的表面整个区域。通过使内侧芯部11的环绕面和交链面11e具备粗面化区域，能够提高树脂模制部对该环绕面和交链面11e的密合性(接合性)。树脂模制部的构成材料可以列举例如与上述复合材料成形体10的树脂同样的热塑性树脂(例如，pps树脂等)、热固性树脂等。在该构成树脂中可以含有氧化铝或二氧化硅等陶瓷填料等。这样，形成热传导性优良的树脂模制部，可提高电抗器1的散热性。

(壳体·密封树脂部)

电抗器1可以进一步具备将线圈2与磁芯3的组合体收纳于内部的壳体(图示略)和填充于壳体内、对收纳于壳体内的组合体进行密封的密封树脂部(图示略)。这种情况下，磁芯3可以不具备树脂模制部。

壳体具备载置组合体并且设置于冷却基座等设置对象(图示略)上的底板部和竖立设置于底板部的周边而包围组合体的周围的侧壁部。壳体的材质优选为铝或其合金等金属。这些金属的热导率较高，因此，能够将其整体用于散热路径，能够将组合体所产生的热高效地散热至设置对象，可提高电抗器1的散热性。

密封树脂部的形成区域可以列举例如设定为自底板部的上表面起遍及埋设线圈2的上表面的高度的区域。密封树脂部夹设于内侧芯部11的环绕面与线圈2的内周面之间。另外，在芯构件30彼此(内侧芯部11的交链面11e彼此)之间设置有气隙的情况下，密封树脂部夹设于其之间。内侧芯部11的环绕面和交链面11e具备粗面化区域，因此，可提高内侧芯部11的环绕面和交链面11e与密封树脂部的密合性。密封树脂部的构成树脂可以列举例如：环氧树脂或有机硅树脂等绝缘性树脂。与树脂模制部同样，密封树脂部的构成树脂含有填料时，可提高散热性。

(胶粘层)

电抗器1可以进一步具备夹设于线圈2的内周面与内侧芯部11的环绕面之间而将线圈2与内侧芯部11胶粘的胶粘层(图示略)。内侧芯部11的环绕面具备粗面化区域，因此，可提高内侧芯部11的环绕面与胶粘层的密合性。

[用途]

电抗器1可以适当用于混合动力汽车、插电式混合动力汽车、电动汽车、燃料电池汽车等车辆中所搭载的车载用转换器(代表性地为dc-dc转换器)或空调机的转换器等各种转换器、电力转换装置的构成部件。

[电抗器的作用效果]

根据上述电抗器1，磁芯3与胶粘剂、树脂模制部、密封树脂部、胶粘层等其它构成构件的密合性(接合性)优良。因此，电抗器1的线圈2与磁芯3之间的绝缘性优良，而且伴随其它构成构件从磁芯3剥离而产生的振动和噪音小。

《试验例》

制作含有软磁性粉末和将该软磁性粉末以分散的状态内包的树脂的复合材料成形体的试样，对该试样的密合性进行评价。

[试样no.1-1～试样no.1-7]

作为试样no.1-1～1-7的复合材料成形体，经过原料准备工序和成形工序，制作出图1所示的复合材料成形体10。

[原料准备工序]

在原料准备工序中，准备软磁性粉末与树脂的混合物。软磁性粉末使用平均粒径为80μm且具有含有6.5质量％的si、余量由fe和不可避免的杂质构成的组成的fe-si合金的粉末。另一方面，树脂使用pps树脂(玻璃化转变温度tg＝90℃、熔点tm＝235℃)或pa9t树脂(玻璃化转变温度tg＝125℃、熔点tm＝255℃)。将该软磁性粉末与树脂混合，将树脂在熔融状态下与软磁性粉末混炼而制作混合物。混合物中的软磁性粉末的含量设定为70体积％。

[成形工序]

在成形工序中，通过注塑成形制作出具备一对内侧芯部11和外侧芯部12的u字型的复合材料成形体10。复合材料成形体10的制作通过如下方法进行：使用在外侧芯部12中的与一对内侧芯部11的边界处具有分割面的模具，向该模具中填充上述混合物，进行冷却固化。即，脱模方向为外侧芯部12与一对内侧芯部11并列的方向。该模具具备能够独立地对模具中成形外侧芯部12的部位的温度和成形内侧芯部11的部位的温度进行调节的温度调节器。在此，按照使混合物中的熔融状态的树脂的温度tr和模具的成形内侧芯部11的部位的温度td分别如表1所示的方式进行各种变更。模具的成形外侧芯部12的部位的温度设定为130℃。

[表面粗糙度测定]

利用市售的表面粗糙度测定装置，依照jisb0601(2013)对各试样的复合材料成形体中的外侧芯部与内侧芯部的表面的算术平均粗糙度ra(μm)进行测定。该算术平均粗糙度ra的测定中，两芯部都是对下表面进行的。将其结果示于表1中。

[密度的测定]

对各试样的复合材料成形体的密度(g/cm³)进行测定。将其结果示于表1中。各试样的复合材料成形体的密度设定为由尺寸和质量计算出的表观密度da。另外，计算出理想状态的复合材料成形体的密度di(在此为5.62g/cm³)与各试样的表观密度da之差δd，计算出该密度之差δd相对于密度di的比例“(δd/di)×100”。将该比例为0.6％以下(差为0.035g/cm³以下)的情况设定为“良好”，将该比例大于0.6％(差大于0.035g/cm³)的情况设定为“不良”。该理想状态的复合材料成形体的密度di是由软磁性粉末的平均粒径和混合物中的软磁性粉末的含量和复合材料成形体的尺寸计算出的值。

[密合性的评价]

对各试样中与其它构成构件的密合性进行评价。密合性的评价如下进行：制作在各试样的复合材料成形体中的内侧芯部的下表面胶粘有环氧树脂的胶粘层的测定用试样，通过目测确认热冲击试验后的胶粘层的胶粘状态。热冲击试验中，对测定用试样进行重复500次循环的冷热循环，其中，以“室温→在140℃下保持1小时→在-40℃下保持1小时”作为一次循环。并且，将未观察到剥离部位的情况设定为“良好”，将观察到剥离部位的情况设定为“不良”。将其结果示于表1中。

[表1]

如表1所示，在成形工序中，熔融后的树脂的温度tr与模具的温度td之差(tr-td)满足“200℃≤(tr-td)”的试样no.1-3～1-5、1-7在其表面形成了算术平均粗糙度ra为3.0μm以上的粗面化区域。另一方面，在成形工序中使上述差(tr-td)为“(tr-td)＜200℃”的试样no.1-1、1-2、1-6，其表面的算术平均粗糙度为1.7μm以下，未形成粗面化区域。可知：该算术平均粗糙度ra为3.0μm以上的试样no.1-3～1-5、1-7的密合性优良，算术平均粗糙度ra小于3.0μm的试样no.1-1、1-2、1-6的密合性差。特别是可知，成形工序中满足“200℃＜(tr-td)”、“td＜100℃”或“tr＜300℃”的试样no.1-4、1-5、1-7除了密合性高以外，密度也高。

本发明不限定于这些例示，而是由权利要求书表示，意图包括与权利要求书均等的含义和范围内的所有变更。例如，芯构件的形状可以通过磁芯的多个芯构件的组合适当选择。可以将多个芯构件的组合设定为除了上述u-u型芯以外、使一个内侧芯部与外侧芯部一体化而成的被称为l-l(j-j)型芯等的方式。另外，可以设定为具备卷绕部仅为一个的线圈和被称为e-e型芯或e-i型芯等的磁芯的电抗器。

符号说明

10复合材料成形体

11内侧芯部

11u上表面11d下表面11l左表面11r右表面

11e交链面(端面)

12外侧芯部

12u上表面12d下表面

12o外端面

1电抗器

2线圈

2a、2b卷绕部2r连接部2w绕线2e端部

3磁芯

30芯构件