软磁性粉末及其制造方法、以及使用其的压粉磁芯技术

本发明专利技术的课题在于提供兼顾高机械强度和高导磁率的压粉磁芯以及构成压粉磁芯的合金粉末。其解决手段是使用在合金粉末的表面具有多个0.1μm以上且5μm以下的柱状的第1突起的软磁性粉末。使用在合金粉末表面具有前端尖锐倾斜的第2突起，所述第2突起的前端的角度小于90°，所述第2突起与所述合金粉末的表面所成的角度小于90°软磁性粉末。使用至少包含80重量％的所述软磁性粉末的压粉磁芯。使用一种软磁性粉末的制造方法，其包括：利用液体急冷法制作软磁性合金薄带的薄带制造工序；和将所述软磁性合金薄带不进行热处理而粉碎，制成0.1μm以上且40μm以下的厚度的粉末的粉碎工序，在所述粉碎工序中，使所述软磁性合金薄带裂开，在所述粉末的表面设置了突起。

Soft magnetic powder and its manufacturing method, and compacted magnetic core using it

The subject of the invention is to provide compacted powder cores with high mechanical strength and high permeability as well as alloy powders constituting compacted powder cores. The solution is to use soft magnetic powders with a number of columnar first protrusions above 0.1 micron and below 5 micron on the surface of the alloy powders. The angle of the front end of the second protrusion is less than 90 degrees, and the angle of the front end of the second protrusion and the surface of the alloy powder is less than 90 degrees soft magnetic powder. A compacted powder core containing at least 80% of the soft magnetic powder is used. A manufacturing method of soft magnetic powder is used, which includes: a thin strip manufacturing process using liquid quenching method to produce soft magnetic alloy ribbon; and a crushing process for making soft magnetic alloy ribbon with a thickness of 0.1 micron and less than 40 micron without heat treatment. In the crushing process, the soft magnetic alloy ribbon is split and the powder table is described. A protuberance is set on the face.

【技术实现步骤摘要】
软磁性粉末及其制造方法、以及使用其的压粉磁芯
本专利技术涉及软磁性粉末及其制造方法、以及使用其的压粉磁芯。特别是，本专利技术涉及用于扼流线圈、电抗器、变压器等电感器的软磁性粉末及其制造方法、以及使用其的压粉磁芯。
技术介绍
近年来，混合动力汽车(HEV)、插电式混合动力汽车(PHEV)、电动汽车(EV)等车辆的电动化快速发展，为了进一步改善油耗而要求系统的小型、轻量化。受该电动化市场所带动，对各种电子部件也要求小型化和轻量化，其中对使用了在扼流线圈、电抗器、变压器等中使用的软磁性粉末的压粉磁芯也要求具有越来越高的性能。为了小型化、轻量化，对于材质而言，要求饱和磁通密度高方面优异，磁芯损耗小，还要求直流叠加特性优异。考虑到这些要求，提出了显示出优异的软磁性特性的、使用了非晶软磁性合金粉末或纳米结晶软磁性合金粉末的压粉磁芯。例如，专利文献1、专利文献2中记载有使用了非晶软磁性合金粉末的压粉磁芯。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特许第4944971号公报专利文献2：日本特许第6036394号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题然而，如专利文献1中记载那样，使用将非晶软磁性合金薄带粉碎的合金粉末制作压粉磁芯的情况下，难以兼顾高机械强度和高导磁率。压粉磁芯是利用粘结剂使这些粉末彼此接合而形成的。由于粉末表面平滑，因此粘结剂和粉末无法得到充分的锚定效果而接合。特别是，为了得到高导磁率，若增加压粉磁芯的粉末的填充率，则使粉末彼此接合的粘结剂的量减少，因此压粉磁芯的机械强度显著降低。另外，由于粉末具有尖锐的边缘，因此若增加填充率，则发生尖锐的边缘深深进入邻接的粉末而短路的不良情况，因此无法实现高填充化。专利文献2中所记载那样的粉末虽不具有尖锐的边缘，但粉末表面平滑，因此无法解决与高填充化相伴的粘接强度降低的问题。本专利技术是为解决上述现有的问题而提出的，其目的在于提供兼顾高机械强度和高导磁率的软磁性粉末及使用其的压粉磁芯、以及软磁性粉末的制造方法。用于解决问题的方案为了达成上述目的，使用以下的软磁性粉末，即，在合金粉末的表面具有多个0.1μm以上且5μm以下的柱状的第1突起的软磁性粉末。另外，使用以下的软磁性粉末，即，在合金粉末表面具有前端尖锐倾斜的第2突起，上述第2突起的前端的角度小于90°，上述第2突起与上述合金粉末的表面所成的角度小于90°的软磁性粉末。使用至少包含80重量％的上述软磁性粉末的压粉磁芯。另外，使用以下的软磁性粉末的制造方法，其包括：利用液体急冷法制作非晶软磁性合金薄带的薄带制造工序；和将上述非晶软磁性合金薄带不进行热处理而粉碎，制成0.1μm以上且40μm以下的厚度的粉末的粉碎工序，上述粉碎工序中，使上述非晶软磁性合金薄带裂开，在上述粉末的表面设置了突起。专利技术效果如上所示，根据本专利技术中公开的方案，能够使合金粉末高填充化，且合金粉末彼此之间以充分的强度接合，因此可以提供兼顾高导磁率和高机械强度的、非晶软磁性合金粉末或纳米结晶软磁性合金粉末、及使用其的压粉磁芯。附图说明图1是将本实施方式1的软磁性合金薄带进行了粉碎的合金粉末的电子显微镜照片。图2(a)～图2(b)是示出本实施方式1的合金粉末的突起形状的示意图。图3是示出本实施方式1的合金粉末的截面的电子显微镜照片。图4是示出本实施方式1的合金粉末的形状的示意图。图5(a)～图5(d)是对本实施方式1的制造合金粉末的工序进行说明的图。具体实施方式一边参照附图，一边对以下本专利技术的实施方式进行说明。(实施方式1)图1是本实施方式的合金粉末的电子显微镜照片。合金粉末1的材料为非晶软磁性合金或纳米结晶软磁性合金，可以得到高饱和磁通密度和损耗小的优异的磁特性。合金粉末包括Fe基非晶软磁性合金、Fe基纳米结晶软磁性合金、Co基非晶软磁性合金等。非晶软磁性合金包括一部分发生纳米结晶化的合金。作为Fe基非晶软磁性合金、Fe基纳米结晶软磁性合金，除Fe-Si-B合金以外，可以是向其中添加了Nb、Cu、P、C等元素的Fe-Si-B系合金、Fe-Cr-P系合金、Fe-Zr-B系合金、铁硅铝系合金等。作为Co基非晶软磁性合金，为Co-Fe-Si-B系合金等，可以将各种公知的软磁性合金的非晶粉末、纳米结晶粉末单独或混合使用。<突起2>如图1所示，在合金粉末1的表面形成有多个突起2。压粉磁芯是利用粘结剂使合金粉末1彼此接合而形成的。因为有突起2，所以合金粉末1和粘结剂的接合变强。这是因为，由于合金粉末1的突起2，粘结剂容易得到粘接的锚定效果。其结果是，压粉磁芯的机械强度也变强。图2(a)、图2(b)是示出本实施方式的合金粉末1的突起2的形状的截面示意图。突起2大部分为图2(a)和图2(b)的形状。突起2有山状或柱状的第1突起2a、和翘起皮状或前端尖锐倾斜的突起状的第2突起2b。图2(a)中，第1突起2a的高度H优选为0.1μm以上且5μm以下。若高度H为0.1μm以下，则第1突起2a过小，无法得到充分的锚定效果。另外，若高度H大于5μm，则第1突起2a过大，在形成压粉磁芯时，合金粉末1之间彼此无法接近，导磁率劣化。第1突起2a的大致全周的侧面与合金粉末表面所成的角度4为90度以上。在此，突起为山状或柱状表示角度4为90度以上且前端不尖锐的情况。如图2(b)所示，第2突起2b的前端的角度3更优选小于90度。这是因为前端的角度小于90度的情况下，更能够得到与粘结剂的锚定效果，能够得到强的粘接力。特别优选角度3为15度以上且60度以下。这是因为：若为60度以下，则能够得到更强的锚定效果，粘接强度变强；另一方面，若角度3小于15度，则第2突起2b的厚度变薄、强度变弱、容易折断，因此相伴于此，粘接强度也变弱。另外，优选第2突起2b与合金粉末表面所成的角度4小于90°。这是因为：第2突起2b的前端不朝上方，因此在形成压粉磁芯时，能够防止刺穿邻接的合金粉末而发生短路。第2突起2b的高度为第1突起2a的高度水平。第2突起2b与第1突起2a为山脉或刀刃的形状。图2(a)、图2(b)为截面，该形状有进深即有长度。合金粉末1具有第1突起2a和第2突起2b中的至少一种。合金粉末1优选具有第1突起2a和第2突起2b二者的合金粉末1。图3是示出本实施方式的合金粉末1的截面的电子显微镜照片。如图3所示，第1突起2a形成突状的突起，第2突起2b为以下形状：第2突起2b的前端的角度3小于90°，第2突起2b与合金粉末表面所成的角度4小于90°。如图1和图3所示，作为合金粉末1的整体的结构，为不具有锐利的角的呈圆形的结构。优选合金粉末1的磨圆度(円磨度)为0.6以上。合金粉末1不具有锐利的角，因此容易进行高填充，以使得压粉磁芯能够具有高导磁率。这是因为：能够防止高填充时由于锐利的边缘深深进入邻接的合金粉末1而导致的合金粉末之间互通的不良。磨圆度利用Krumbein的磨圆度印象图进行判断。进而，磨圆度为0.75以上为宜。这是因为：容易进行更高填充，以使得压粉磁芯能够具有更高的导磁率。另外，在与粒径大的合金粉末组合而形成压粉磁芯时，也容易进入大的粒子的隙间，可以得到更高的导磁率的压粉磁芯。首先，合金粉末1是将片状的薄带粉碎而制作的。以下对形状进行说明。图4是本实施方式的合金粉末1的示意图本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种软磁性粉末，其中，在合金粉末的表面具有多个0.1μm以上且5μm以下的柱状的第1突起。

【技术特征摘要】
2017.07.05 JP 2017-132077;2018.04.11 JP 2018-075891.一种软磁性粉末，其中，在合金粉末的表面具有多个0.1μm以上且5μm以下的柱状的第1突起。2.如权利要求1所述的软磁性粉末，其中，在所述合金粉末表面具有前端尖锐倾斜的第2突起，所述第2突起的前端的角度小于90°，所述第2突起与所述合金粉末的表面所形成的角度小于90°。3.如权利要求1或2所述的软磁性粉末，其具有所述第1突起和所述第2突起。4.如权利要求1所述的软磁性粉末，其中，所述合金粉末的磨圆度为0.6以上。5.如权利要求1所述的软磁性粉末，其中，所述合金粉末的...

【专利技术属性】
技术研发人员：小岛俊之，前出正人，黑宫孝雄，
申请(专利权)人：松下知识产权经营株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP