含Mg氧化膜被覆软磁性金属粉末的制造方法及使用该粉末制造复合软性磁材的方法技术

提供一种含Ｍｇ氧化膜被覆复合软磁性金属粉末的制造方法，及采用据此方法制作的含Ｍｇ氧化膜被覆复合软磁性金属粉末制造复合软磁性材的方法。在氧化气氛中，在经过以４０～５００℃的温度进行了加热处理的软磁性金属粉末中添加Ｍｇ粉末并加以混合，将此混合粉末在温度为１５０～１１００℃、压力为１×１０↑［－１２］～１×１０↑［－１］ＭＰａ的惰性气体气氛或真空气氛中进行加热，或者边加热边使之转动，由此制造含Ｍｇ氧化膜被覆复合软磁性金属粉末，使用此含Ｍｇ氧化膜被覆复合软磁性金属粉末制造复合软磁性材。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及含Mg氧化膜被覆软磁性金属粉末的制造方法及采用据此方法制作的含Mg氧化膜被覆软磁性金属粉末来制造复合软磁性材的方法，该复合软磁性材作为例如磁芯、电动机芯、发电机磁芯、螺线管芯(solenoid core)、点火线圈铁芯(ignition core)、反应堆芯(reactor core)、变压器铁芯(transformer core)、扼流圈铁芯(choke coil core)或磁传感器磁芯(sensor core)等各种电磁回路元件的原材使用。此外，本专利技术还涉及用于制造含Mg氧化膜被覆软磁性金属粉末的原料粉末。
技术介绍
一般认为，由于磁芯、电动机芯、发电机磁芯、螺线管芯、点火线圈铁芯、反应堆芯、变压器铁芯、扼流线圈铁芯或磁传感器磁芯等各种电磁回路元件所使用的软磁性材要求铁损小，因此要求电阻抗高，矫顽磁力小。此外，由于近年来追求电磁回路的小型化、高应答化，因此更高的磁通密度受到重视。作为由这种软磁性材构成的磁芯材的一例，已知有在软磁性金属板的表面涂布由MgO构成的绝缘层而叠层的叠层钢板(参照专利文献1)。不过，虽然该叠层钢板磁通密度及电阻抗均良好，但很难制作复杂形状的电磁元件。为了制作复杂形状的电磁元件，认为有如下等方法通过化学镀敷和涂布等的湿式法在软磁性金属粉末的表面被覆MgO绝缘被膜，由此制作复合软磁性金属粉末，再将该复合软磁性金属粉末挤压成形并煅烧来进行制作；或者将软磁性金属粉末与Mg铁氧体粉末一起混合，挤压成形并煅烧，由此制造以MgO为绝缘层的复合软磁性材。于是，作为上述金属软磁性粉末，一般已知有铁粉末、绝缘处理铁粉末、Fe-Al系铁基软磁性合金粉末、Fe-Ni系铁基软磁性合金粉末、Fe-Cr系铁基软磁性合金粉末、Fe-Si系铁基软磁性合金粉末、Fe-Si-Al系铁基软磁性合金粉末、Fe-Co系铁基软磁性合金粉末、Fe-Co-V系铁基软磁性合金粉末或Fe-P系铁基软磁性合金粉末等。专利文献1特开昭63-226011号公报另外，作为各种电磁回路元件所使用的软磁性材之一，提出有使铁粉末的粒子间夹杂高电阻系数物质的复合磁性材料。作为一例，已知有压缩成形由铁粉末、生成SiO2的化合物和MgO3或MgO的粉末构成的混合物，制作成形体，将该成形体保持在500～1100℃，由此在铁粉末的粒子间形成以SiO2和MgO为主要成分的玻璃相，确保铁粉末粒子间的绝缘，由此进行压粉磁芯制造的方法(参照专利文献1)。专利文献1特开2003-217919号公报通过化学镀敷和涂布等的湿式法在所述软磁性金属粉末上形成MgO绝缘被膜，以制作复合软磁性金属粉末的方法，由于成本高且难以量产，因此据此方法制作的复合软磁性金属粉末昂贵，而使用此昂贵的复合软磁性合金粉末制作的复合软磁性材有所谓昂贵这样的缺点。另外，据此方法制作的复合软磁性金属粉末其MgO绝缘被膜比软磁性金属粉末稳定，因此在MgO绝缘被膜和软磁性金属粉末表面之间难以发生扩散反应，为此所形成的MgO绝缘被膜与软磁性金属粉末表面之间的紧贴性不足，若挤压成形由该湿式法制作的复合软磁性金属粉末，则在挤压成形时MgO绝缘被膜因破裂等而不能发挥充分的绝缘效果，使用据此湿式法制作的复合软磁性金属粉末，由其制作而成的复合软磁性材存在得不到充分的高阻抗这样的缺点。另一方面，在软磁性金属粉末中添加有绝缘性的某种Mg铁氧体粉末，加以混合并挤压煅烧的方法，虽然由于制造成本低廉而能够提高廉价的复合软磁性材，但是据此方法制成的复合软磁性材会具有MgO集中在金属软磁性粒的三晶界点的组织，MgO在晶界均一地分散少，因此所得到的复合软磁性材存的比抗低这样的缺点。另外，所述现有的将高电阻系数物质添加到铁粉末中烧结而得到的复合软磁性烧结材，在其密度、抗折强度、电阻率及磁通密度之内，电阻率尤其不充分，还要求具有更高电阻率的复合软磁性烧结材。
技术实现思路
因此，本专利技术者们为了解决这一课题而进行研究，得到如下等的研究结果(A)若将进行了氧化处理的软磁性金属粉末作为原料粉末，在该原料粉末中添加Mg粉末进行混合，将得到的混合粉末在温度为150～1100℃、压力为1×10-12～1×10-1MPa的惰性气体气氛或真空气氛中进行加热，再根据需要在氧化气氛中，以50～400℃的温度加热，则能够得到含Mg氧化膜被覆软磁性金属粉末，其在软磁性金属粉末表面具有含Mg的氧化绝缘被膜，该含Mg氧化膜被覆软磁性金属粉末与现有的形成有Mg铁氧体膜的含Mg氧化膜被覆软磁性金属粉末相比，紧贴性格外优异，即使挤压成形该含Mg氧化膜被覆软磁性金属粉末而制作压粉体，绝缘被膜破坏剥离的情况也很少，另外，以400～1300℃的温度煅烧该含Mg氧化膜被覆软磁性金属粉末的压粉体所得到的复合软磁性材，含Mg氧化膜在晶界均一地分散，得到含Mg氧化膜不会在三晶界点集中分散的组织；(B)将进行了氧化处理的软磁性金属粉末作为原料粉末，在该原料粉末中添加Mg粉末进行混合，为了将得到的混合粉末在温度为150～1100℃、压力为1×10-12～1×10-1MPa的惰性气体气氛或真空气氛中进行加热，优选一边转动所述混合粉末一边进行加热；(C)作为所述软磁性金属粉末，能够使用通常所知的铁粉末、绝缘处理铁粉末、Fe-Al系铁基软磁性合金粉末、Fe-Ni系铁基软磁性合金粉末、Fe-Cr系铁基软磁性合金粉末、Fe-Si系铁基软磁性合金粉末、Fe-Si-Al系铁基软磁性合金粉末、Fe-Co系铁基软磁性合金粉末、Fe-Co-V系铁基软磁性合金粉末或Fe-P系铁基软磁性合金粉末。(D)在通过在氧化气氛中将软磁性粉末保持在室温～500℃，从而在软磁性粉末的表面形成氧化物的氧化物被覆软磁性粉末中添加一氧化硅粉末并混合后加热，或者一边混合一边在真空气氛中，以温度保持在600～1200℃的条件进行加热，再者添加Mg粉末并混合后加热，或一边混合一边在真空气氛中以温度保持在400～800℃的条件进行加热，则能够得到在软磁性粉末的表面形成有含Mg-Si氧化物膜的含Mg-Si氧化物被覆软磁性粉末，使用据此方法制作的含Mg-Si氧化物被覆软磁性粉末制成的复合软磁性烧结材，比起现有的对由生成了SiO2的化合物和MgO3或MgO的粉末所构成的混合物进行压缩成形并烧结而得到的复合软磁性烧结材，其密度、抗折强度、电阻率及磁通密度均优异。(E)若通过在氧化气氛中将软磁性粉末保持在室温～500℃，从而在软磁性粉末的表面形成铁的氧化物，在此氧化物被覆软磁性粉末中同时添加一氧化硅粉末和Mg粉末并混合后加热，或者一边混合一边在真空气氛中，以温度保持在400～1200℃的条件进行加热，则能够得到在软磁性粉末的表面形成有含Mg-Si氧化物膜的含Mg-Si氧化物被覆软磁性粉末，使用据此方法制作的含Mg-Si氧化物被覆软磁性粉末制成的复合软磁性烧结材，比起现有的对由生成了SiO2的化合物和MgO3或MgO的粉末所构成的混合物进行压缩成形并烧结而得到的复合软磁性烧结材，其密度、抗折强度、电阻率及磁通密度均优异。(F)若通过在氧化气氛中将软磁性粉末保持在室温～500℃，从而在软磁性粉末的表面形成铁的氧化物，在此氧化物被覆软磁性粉末中添加Mg粉末并混合后加热，或者一边混合一边在真空气氛中，以温度保持在400～8本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种含Ｍｇ氧化膜被覆软磁性粉末的制造方法，其特征在于，将进行了氧化处理的软磁性金属粉末作为原料粉末，在该原料粉末中添加Ｍｇ粉末并进行混合，将由此得到的混合粉末在温度为１５０～１１００℃、压力为１×１０↑［－１２］～１×１０↑［－１］ＭＰａ的惰性气体气氛或真空气氛中进行加热。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】JP 2004-9-6 257841/2004;JP 2005-2-1 025326/2005;JP1.一种含Mg氧化膜被覆软磁性粉末的制造方法，其特征在于，将进行了氧化处理的软磁性金属粉末作为原料粉末，在该原料粉末中添加Mg粉末并进行混合，将由此得到的混合粉末在温度为150～1100℃、压力为1×10-12～1×10-1MPa的惰性气体气氛或真空气氛中进行加热。2.一种含Mg氧化膜被覆软磁性粉末的制造方法，其特征在于，进一步在氧化气氛中，以50～400℃的温度，对由权利要求1所述的方法制造的含Mg氧化膜被覆软磁性粉末进行加热。3.一种含Mg氧化膜被覆软磁性粉末的制造方法，其特征在于，权利要求1所述的软磁性金属粉末的氧化处理是在氧化气氛中，以50～500℃的温度对软磁性金属粉末进行加热处理。4.一种含Mg氧化膜被覆软磁性金属粉末制造用原料粉末，其特征在于，对软磁性金属粉末进行氧化处理而成。5.一种含Mg氧化膜被覆软磁性粉末的制造方法，其特征在于，在软磁金属粉末中添加Mg粉末并加以混合，将由此得到的混合粉末在温度为150～1100℃、压力为1×10-12～1×10-1MPa的惰性气体气氛或真空气氛中加热，接着在氧化气氛中，实施以50～400℃的温度进行加热的氧化处理。6.一种含Mg-Si氧化物被覆软磁性粉末的制造方法，其特征在于，在软磁性粉末的表面形成有氧化膜的氧化物被覆软磁性粉末中，添加一氧化硅粉末并混合后加热，或者一边混合一边在真空气氛中以在温度为600～1200℃保持的条件进行加热，进一步添加Mg粉末并混合后加热，或一边混合一边在真空气氛中以在温度为400～800℃保持的条件进行加热。7.一种含Mg-Si氧化物被覆软磁性粉末的制造方法，其特征在于，在软磁性粉末的表面形成有氧化膜的氧化物被覆软磁性粉末中，添加一氧化硅粉末和Mg粉末并混合后加热，或者一边混合一边在真空气氛中以在温度为400～1200℃保持的条件进行加热。8.一种含Mg-Si氧化物被覆软磁性粉末的制造方法，其特征在于，在软磁性粉末的表面形成有氧化膜的氧化物被覆软磁性粉末中添加Mg粉末并混合后加热，或者一边混合一边在真空气氛中以在温度为保持400～800℃保持的条件进行加热，进一步添加一氧化硅粉末并混合后加热，或者一边混合一边在真空气氛中以在温度为600～1200℃保持的条件下进行加热。9.根据权利要求6、7、8所述的含Mg--Si氧化物被覆软磁性粉末的制造方法，其特征在于，所述软磁性粉末的表面形成有氧化物的氧化物被覆软磁性粉末是通过将软磁性粉末在氧化气氛中加热保持于室温～500℃而制作。10.根据权利要求6、7、8、9所述的含Mg-Si氧化物被覆软磁性粉末的制造方法，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：渡边宗明，中山亮治，鱼住学司，
申请(专利权)人：三菱综合材料PMG株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]