[發明專利]壓粉磁芯用鐵基軟磁性粉末及其制造方法和壓粉磁芯

無效

• 申請號: 200910127756.1
• 申請日: 2009-03-25
• 公開（公告）號: CN101545070A
• 公開（公告）日: 2009-09-30
• 發明（設計）人: 大脅武史;柳澤佳壽美;三谷宏幸;西田智;北條啟文;赤城宣明
• 申請（專利權）人: 株式會社神戶制鋼所
• 主分類號: C22C38/10
• 分類號: C22C38/10;C23C22/07;C23C22/02;H01F1/147;H01F27/24;H01F41/02
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司
• 代理人: 李貴亮

技術領域

本發明涉及在鐵粉和鐵基合金粉末(以下兩者僅統稱為鐵粉)等軟磁性粉表面層疊有耐熱性高的絕緣被膜的壓粉磁芯用鐵基軟磁性粉末，通過壓縮成形該壓粉磁芯用鐵基軟磁性粉末，能夠得到作為電磁部件用的磁芯而使用的壓粉磁芯。本發明的壓粉磁芯，機械強度等優異，特別是高溫時的比電阻也優異。

背景技術

對在交流磁場內使用的磁芯，要求鐵損小和磁通密度高。另外，在制造工序中的操作和為了成為線圈而進行卷線時不發生破損也很重要?？紤]到這些要點，在壓粉磁芯領域，已知有用樹脂被覆鐵粉粒子的技術，其是利用電絕緣性的樹脂被膜抑制渦流損，并且用樹脂粘結鐵粉粒子間，從而實現機械的強度的提高。

高密度形成壓粉成形體對磁通密度的提高有效，為了降低鐵損，特別是磁滯損耗，以高溫退火而解放壓粉成形體的應變被認為有效。因此，就期望開發這樣一種壓粉磁芯用的鐵粉，即使為了高密度地成形而降低絕緣材料的量，也能夠對鐵粉粒子間進行有效地絕緣，并且，即使進行退火這樣的高溫下的熱處理，也能夠維持良好的電絕緣性。

從這一觀點出發，使用耐熱性高的硅樹脂作為絕緣材料的技術得到開發。另外，作為樹脂以外的絕緣部，歷來已知有以由磷酸等得到的玻璃狀化合物的被膜作為絕緣層而利用的技術(專利文獻1)。如果與作為有機高分子的硅樹脂相比，這些無機系絕緣被膜雖然熱穩定性優異，但若進行高溫的熱處理，則存在絕緣性降低的問題(專利文獻2)。

專利文獻2由本申請人申請，是通過在鐵基軟磁性粉末表面，按順序形成含有特定的元素的磷酸系化成被膜，和硅樹脂被膜，從而提供一種高磁通密度、低鐵損、高機械的強度的壓粉磁芯，這獲得成功并已授權。

但是，壓粉磁芯的高性能化的要求比起專利文獻2的申請時有了進一步提高，并一直仍在增加對高磁通密度、低鐵損、高機械的強度。在專利文獻2中，雖然采用高溫退火可以使磁滯損耗降低，但是高溫退火的負面會導致渦流損的增大，退火后的壓粉磁芯的電絕緣性變得不充分。

【專利文獻1】特許第2710152號公報

【專利文獻2】特許第4044591號公報

發明內容

本發明者等考慮到上述現有技術的問題點，以提供一種在高磁密度下顯示高機械強度，并且即使在高溫退火后還能夠維持高的電絕緣性這種熱穩定性優異的壓粉磁芯用的鐵粉為課題。

能夠解決上述課題的本發明的壓粉磁芯用鐵基軟磁性粉末，具有如下要旨：在鐵基軟磁性粉末表面，按順序形成磷酸系化成被膜和硅樹脂被膜，在上述磷酸系化成被膜中，含有P、Co、Na和S，并且含有Al和/或Cs。

上述磷酸系化成被膜中的各元素，作為磷酸系化成被膜形成后的軟磁性粉末100質量％中的量，優選P：0.005～1質量％、Co：0.005～0.1質量％、Na：0.002～0.6質量％、S：0.001～0.2質量％，含有Al時，Al：0.001～0.1質量％，含有Cs時，Cs：0.002～0.6質量％。

本發明的壓粉磁芯用鐵基軟磁性粉末的制造方法，具有的要旨是，按這一順序含有如下工序：使含有P的化合物、含有Co的化合物、含有Na的化合物和含有S的化合物，與含有Al的化合物和/或含有Cs的化合物溶解于水和/或有機溶劑中，將該溶液與鐵基軟磁性粉末加以混合后，使溶劑蒸發而將磷酸系化成被膜形成于鐵基軟磁性粉末表面的工序；

使硅樹脂溶解于有機溶劑，將該硅樹脂溶液與鐵基軟磁性粉末加以混合后，使溶劑蒸發而將硅樹脂被膜形成于上述磷酸系化成被膜之上的工序；

通過加熱得到的粉末，預備硬化硅樹脂被膜的工序。

在上述的制法中，作為含有P的化合物優選磷酸二氫鹽。

在本發明中，也包括由本發明的壓粉磁芯用鐵基軟磁性粉末得到，實施400℃以上的熱處理的壓粉磁芯，特別是比電阻為140μΩ·m以上的壓粉磁芯。

根據本發明，通過P、Co、Na和S以及Al和/或Cs的添加，能夠改善磷酸系化成被膜的耐熱性，能夠實現高溫退火后的高電絕緣性，即，使高溫退火后的比電阻較以前進一步提高。因此，由本發明的壓粉磁芯用軟基軟磁性粉末得到的壓粉磁芯，成為高磁通密度、低鐵損、高機械的強度這些要求特性全部都滿足的高性能。

具體實施方式