成形体、电磁部件以及成形体的制造方法技术

该压粉成形体在用作磁心时，其磁路断面的断面周长大于20mm，并且压粉成形体表面的至少一部分被平均厚度为0.5μm以上10.0μm以下的铁基氧化物膜覆盖。以所述压粉成形体的表面积与体积之比为表面积/体积，并且压粉成形体为100体积％，则铁基氧化物膜中的Fe3O4的含量满足(1)至(3)中的任一项：(1)当所述表面积/体积为0.40mm

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】成形体、电磁部件以及成形体的制造方法
本公开涉及成形体、电磁部件以及成形体的制造方法。本申请要求于2015年11月10日向日本专利局提交的日本专利申请No.2015-220076的优先权，其全部内容通过引用并入本文。日本未审查专利申请公开No.2012-243912的内容通过引用并入本申请中。
技术介绍
电磁部件等的磁心之一是将软磁性粉末压缩成预定形状的成形体(例如专利文献1)。在先技术文献专利文献专利文献1：日本未审查专利申请公开No.2012-243912
技术实现思路
根据本公开的成形体包括被覆软磁性颗粒的集结，所述被覆软磁性颗粒包括铁基颗粒和覆盖所述铁基颗粒的表面的绝缘覆层。当所述成形体用于磁心时，磁路断面的断面周长大于20mm。所述成形体的表面的至少一部分覆盖有平均厚度为0.5μm以上10.0μm以下的铁基氧化物膜。以所述成形体的表面积与所述成形体的体积之比为表面积/体积，则相对于100体积％的所述成形体，存在于所述铁基氧化物膜中的Fe3O4的含量满足(1)至(3)中的任一项：(1)当所述(表面积/体积)为0.40mm-1以下时，所述Fe3O4的含量小于0.085体积％；(2)当所述(表面积/体积)大于0.40mm-1且小于或等于0.60mm-1时，所述Fe3O4的含量为0.12体积％以下；(3)当所述(表面积/体积)大于0.60mm-1时，所述Fe3O4的含量为0.15体积％以下。根据本公开的制造成形体的方法包括以下步骤：使包含被覆软磁性粉末和润滑剂的原料粉末成形，以形成生坯，所述被覆软磁性粉末包括铁基颗粒和覆盖所述铁基颗粒的表面的绝缘覆层；以及对所述生坯进行热处理以形成成形体，其中当所述成形体用于磁心时，磁路断面的断面周长大于20mm。所述润滑剂含有分解起始温度为170℃以上的成分，相对于100质量％的所述原料粉末，所述润滑剂的含量为0.10质量％以上0.60质量％以下。所述热处理的条件包括：气氛中的氧气浓度为0.01体积％以上5.0体积％以下，并且温度高于520℃且低于或等于700℃。附图说明图1是根据一个实施方案的成形体的示意性截面图。图2是根据一个实施方案的电磁部件的实例的示意性透视图。具体实施方式专利文献1公开了使包含具有绝缘覆层的被覆铁粉和润滑剂的原料粉末成形，在氮气气氛中对得到的生坯进行热处理，并对生坯与模具组件的滑动接触面进行酸处理以提供低损耗成形体，该低损耗成形体尤其具有低涡流损耗，因此其铁芯损耗(其为磁滞损耗和涡流损耗之和)低。成形后的热处理有助于减少磁滞损耗。将被覆粉末用作原料粉末并与润滑剂一起使用有助于降低涡流损耗。具体而言，如专利文献1所述，通过酸处理(通过浸入浓盐酸中进行)切断了形成在与模具的滑动接触面上的金属粉末颗粒之间的导电部分，从而进一步降低涡流损耗和铁芯损耗，其中所述导电部分是通过从模具组件中取出时金属粉末颗粒的塑性变形而形成的。然而，由于除热处理之外还需要酸处理，因此步骤数量较多；因此，需要提高生产率。如果在酸处理之前进行掩蔽处理等，以便仅对成形体的特定部分进行酸处理而不损坏良好的绝缘覆层，则步骤数量进一步增加。如果省略酸处理，则难以充分降低涡流损耗，如下面的试验例所述。当上述压缩后的热处理在空气气氛而不是氮气气氛中进行时(以下也称为“空气处理的情况”)，与在氮气气氛中进行压缩后的热处理并且热处理后不进行酸处理的情况(以下也称为“仅氮处理的情况”)相比，能够降低涡流损耗，如下面的试验例所述。然而，空气处理的情况中的铁芯损耗高于氮气气氛中进行热处理并随后进行酸处理的情况中的铁芯损耗(以下，将进行氮处理和酸处理这两者的情况称为“氮处理+酸处理的情况”)。因此，在成形体的热处理后未进行酸处理等时，成形体有利地具有较低的铁芯损耗，具体而言，其铁芯损耗低于仅氮气处理的情况，优选低于空气处理的情况，更优选其铁芯损耗与氮处理+酸处理的情况相当，甚至更优选低于氮处理+酸处理的情况。根据本公开的成形体包括被覆软磁性颗粒的集结，所述被覆软磁性颗粒包括铁基颗粒和覆盖铁基颗粒的表面的绝缘覆层。当所述成形体用于磁心时，磁路断面的断面周长大于20mm。成形体表面的至少一部分覆盖有平均厚度为0.5μm以上10.0μm以下的铁基氧化物膜。以成形体的表面积与成形体的体积之比为表面积/体积，则相对于100体积％的成形体，存在于铁基氧化物膜中的Fe3O4的含量满足(1)至(3)中的任一项：(1)当(表面积/体积)为0.40mm-1以下时，Fe3O4的含量小于0.085体积％；(2)当(表面积/体积)大于0.40mm-1且小于或等于0.60mm-1时，Fe3O4的含量为0.12体积％以下；(3)当(表面积/体积)大于0.60mm-1时，Fe3O4的含量为0.15体积％以下。当成形体用于电磁部件的磁心时，成形体可以提供低损耗磁心，该低损耗磁心的铁芯损耗低于仅氮处理的情况，优选其铁芯损耗低于空气处理的情况，更优选其铁芯损耗与氮处理+酸处理的情况相当，甚至更优选其铁芯损耗低于氮处理+酸处理的情况，原因如下所述。可以通过(例如)以下步骤制造成形体：使原料粉末成形，所述原料粉末主要由被覆粉末形成，该被覆粉末包括表面上具有绝缘覆层的铁基颗粒；然后在特定条件下对所得生坯进行热处理(参见下文所述的制造成形体的方法)。可以省略热处理之后的酸处理；因此，成形体也具有良好的生产率。(A)可以降低涡流损耗成形体的磁路断面的断面周长大于20mm；因此，成形体的尺寸使得易于形成与断面周长相应的相对较长的涡流回路。成形体由于其尺寸而易于具有高涡流损耗；然而，在成形体中，铁基颗粒主要通过绝缘覆层从而实现电绝缘。此外，形成成形体的表面的至少一部分、尤其是形成与模具组件的滑动接触表面的至少一部分的铁基颗粒(在从模具组件中除去时，铁基颗粒上倾向于形成导电部分)会由铁基氧化物膜而彼此电绝缘，其中铁基氧化物膜的电绝缘性大于铁基颗粒的电绝缘性。绝缘覆层和铁基氧化物膜增加了成形体的表面绝缘性。成形体具有低含量的Fe3O4，Fe3O4相比于铁基颗粒具有足够高的电阻率，并且作为绝缘材料具有相对较低的电阻率。取决于表面积/体积，Fe3O4的含量满足特定范围。如试验例中所述，具有相同尺寸和密度的成形体之间的比较表明，取决于制造条件，成形体基本上具有比空气处理的情况更低的Fe3O4含量，优选具有比氮处理+酸处理的情况更低的Fe3O4含量。因此，成形体可以具有更低的涡流损耗。(B)可以抑制磁滞损耗的增加，优选可以降低磁滞损耗即使在成形体中的铁基氧化物膜中含有Fe3O4(Fe3O4为强铁磁性材料并且矫顽力高于纯铁)的情况下，其含量也在特定的范围内并倾向于比空气气氛的情况低。因此，由于Fe3O4的存在，成形体可以抑制磁滞损耗的增加，并且可以具有与空气处理的情况相当或更低的磁滞损耗。特别地，较小的(表面积/体积)使得成形体中Fe3O4的含量较低。因此，由于在成形体表面上存在过量Fe3O4而导致磁滞损耗增加的情况受到抑制。根据一个实施方案的成形体具有40mm以上的断面周长和0.60mm-1以下的(表面积/体积)。取决于断面周长，尽管根据该实施方案的成形体的尺寸易于导致较长的涡流回路，但是除了由于上述绝缘覆层和铁基氧化物膜所带来的良好绝缘性，还由于本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种成形体，包括被覆软磁性颗粒的集结，所述被覆软磁性颗粒包括铁基颗粒和覆盖所述铁基颗粒的表面的绝缘覆层，其中当所述成形体用于磁心时，磁路断面的断面周长大于20mm，所述成形体的表面的至少一部分覆盖有平均厚度为0.5μm以上10.0μm以下的铁基氧化物膜，并且以所述成形体的表面积与所述成形体的体积之比为表面积/体积，则相对于100体积％的所述成形体，存在于所述铁基氧化物膜中的Fe3O4的含量满足(1)至(3)中的任一项：(1)当所述(表面积/体积)为0.40mm

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.11.10 JP 2015-2200761.一种成形体，包括被覆软磁性颗粒的集结，所述被覆软磁性颗粒包括铁基颗粒和覆盖所述铁基颗粒的表面的绝缘覆层，其中当所述成形体用于磁心时，磁路断面的断面周长大于20mm，所述成形体的表面的至少一部分覆盖有平均厚度为0.5μm以上10.0μm以下的铁基氧化物膜，并且以所述成形体的表面积与所述成形体的体积之比为表面积/体积，则相对于100体积％的所述成形体，存在于所述铁基氧化物膜中的Fe3O4的含量满足(1)至(3)中的任一项：(1)当所述(表面积/体积)为0.40mm-1以下时，所述Fe3O4的含量小于0.085体积％；(2)当所述(表面积/体积)大于0.40mm-1且小于或等于0.60mm-1时，所述Fe3O4的含量为0.12体积％以下；(3)当所述(表面积/体积)大于0.60mm-1时，所述Fe3O4的含量为0.15体积％以下。2.根据权利要求1所述的成形体，其中所述断面周长为40mm以上，并且所述(表面积/...

【专利技术属性】
技术研发人员：斋藤达哉，鹤田圣，渡边麻子，上野友之，
申请(专利权)人：住友电气工业株式会社，住友电工烧结合金株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP