[發明專利]粉末及其制備方法

有效

• 申請號: 201210225600.9
• 申請日: 2008-11-19
• 公開（公告）號: CN102717069A
• 公開（公告）日: 2012-10-10
• 發明（設計）人: 金井仁子;丸山鋼志;粕谷圭
• 申請（專利權）人: 日立化成工業株式會社
• 主分類號: B22F1/02
• 分類號: B22F1/02;B22F1/00;H01F1/24
• 代理公司: 北京銀龍知識產權代理有限公司 11243
• 代理人: 金鮮英;王未東

本申請是原申請的申請日為2008年11月19日，申請號為200880119924.6，發明名稱為《粉末及其制備方法》的中國專利申請的分案申請。

技術領域

本發明涉及一種適合作為低鐵損的壓粉磁心的原料粉末的粉末。

背景技術

變壓器、電動機、發電機、擴音器、感應加熱器、各種制動器等，在我們的周邊有很多利用了電磁的產品。為了它們的高性能化、小型化，必須提高作為軟磁性材料的壓粉成形體的磁心的性能。

所述磁心是，以前，交替層壓了多個硅鋼的薄膜和絕緣層，通過用模具沖壓而制造(電磁鋼板)。但是，這些方法不適合制造小型化且形狀復雜的產品，在減少渦流損耗的方面存在問題。

針對這樣的問題，近年來，作為對成形性優異，且可低成本制造的磁心，將軟磁性金屬粉末壓縮成形而得到壓粉磁心的方法受人矚目，并進行各種各樣的開發。

這樣的壓粉磁心，需要加大磁通量密度，以增加導磁率。特別是，用于電動機的磁心，大多是在交變磁場中使用，但鐵損大，能量轉換效率差，因此要求鐵損小(低鐵損)。

所述鐵損中，包括磁滯損耗、渦流損耗、殘余損耗，其中，磁滯損耗和渦流損耗為問題主因。

在壓粉磁心的方面，磁滯損耗的增加是，在壓縮成形軟磁性金屬粉末而制造壓粉磁心時，在軟磁性金屬粉末上施加了巨大的加工應變所導致的。從而，為了有效地降低磁滯損耗，在壓縮成形后，對所得到的成形體實施退火，解除施加到軟磁性金屬粉末金屬粉的應變，其退火溫度據說優選為600℃以上。

另一方面，為了有效地降低渦流損耗，使用絕緣材料包覆軟磁性金屬粉末。但是，對于一如既往地使用的絕緣材料而言，為了降低磁滯損耗而進行退火的話，則由于絕緣材料的耐熱性低，導致分解，絕緣性顯著降低。從而，兼顧渦流損耗的降低和磁滯損耗的降低是非常大的課題。

在這里，為了解決上述的課題，開發一種耐熱性優異的絕緣材料。特別是，作為軟磁性金屬粉末使用鐵粉，則可以制造價廉、磁通量密度高的壓粉磁心，故進行各種各樣的研究開發。例如，對比文件1中，提出了一種作為耐熱性優異的絕緣覆膜采用二氧化硅粒子的方法。在上述文獻中公開了一種被二氧化硅粉末覆蓋的金屬粉末的制備方法，將表面實施磷酸處理的鐵粉和含有二氧化硅粒子的懸濁液混合，通過干燥該混合體，制備被二氧化硅粉末覆蓋的金屬粉末。

但是，欲使用上述由二氧化硅粒子覆蓋的鐵粉制造壓粉磁心的情況下，為了得到金屬粉之間充分的粘結力，需要將退火溫度提高到比常規工序中的600℃附近溫度更高的溫度(例如800℃以上)。然而，退火溫度過高的話，由于鐵的居里溫度為769℃，所以具有降低壓粉磁心的磁特性的傾向。

此外，在對比文件2中公開了如下的方法：在軟磁性金屬粉末的表面上形成氧化物層和絕緣層，通過在還原性氣氛、高溫條件下進行結合強化處理，從而在軟磁性金屬粉末的表面上形成絕緣性優異的單層。

專利文獻1：特開平9-180924號公報

專利文獻2：特開2007-194273號公報

發明內容

發明要解決的問題

若使用按照上述專利文獻2所公開的方法制造得到的軟磁性金屬粉末，可以提供耐熱性優異的壓粉磁心。但是，使用該方法的話，在工藝中退火所需能量成本高，又不能適用大量生產，所以考慮到利用更簡單的方法制備具有耐熱性優異的覆膜的軟磁性金屬粉末。

此外，為了增加磁通量密度，在軟磁性金屬粉末上形成盡可能薄且大范圍的絕緣層，這雖然是有效的方法，但目前仍然不知道既簡便且低成本的方法。

本發明是鑒于上述的現有技術所存在的課題而完成的，其目的在于提供一種軟磁性金屬原料粉末，在壓粉磁心方面，既可以兼備磁滯損耗的降低以及渦流損耗降低，又可以兼備低鐵損以及高磁通量密度。

解決課題的方法

本發明為了解決上述課題，提供一種粉末，其包含金屬粉、覆蓋所述金屬粉的磷灰石層、附著在所述金屬粉或者所述磷灰石層上的二氧化硅粒子。

根據本發明，用磷灰石層覆蓋金屬粉，并且，在金屬粉或磷灰石層上附著二氧化硅粒子，由此在金屬粉表面上形成可以耐600℃以上退火溫度的絕緣覆膜。采用相關結構及其結構所帶來的效果是，基于本發明人的以下發現得到的：為了降低磁滯損耗，形成可耐受600℃以上退火溫度的良好的耐熱性絕緣膜是有效的。

在本發明中，所述磷灰石層優選含有下述通式(I-a)或者(I-b)所示的化合物。