磁性材料及使用其的线圈零件制造技术

本发明专利技术提供一种谋求磁导率的进一步提高的新颖磁性材料，并且提供一种使用此种磁性材料的线圈零件。本发明专利技术的磁性材料包含使含有Fe‑Si‑M系软磁性合金(其中，M是较Fe更易氧化的金属元素)的复数个金属颗粒(11)成形而成的颗粒成形体(1)，在各金属颗粒(11)周围的至少一部分形成有使所述金属颗粒(11)氧化而成的氧化覆膜(12)，颗粒成形体(1)主要经由形成于邻接的各金属颗粒(11)的周围的氧化覆膜(12)彼此的结合而成形，颗粒成形体(1)的视密度为5.2g/cm

Magnetic material and coil parts using the same

The present invention provides a novel magnetic material for further improvement of magnetic permeability and provides a coil component using such a magnetic material. The magnetic material of the present invention includes the containing Fe M soft magnetic alloy Si (where M is a metal elements more easily than Fe oxidation) a plurality of metal particles (11) forming the particles into the body (1), the metal particles (11) around at least a portion of the form the metal particles (11) oxide coating from the oxidation of (12), (1) the particles form metal particles via formed in adjacent oxide film (11) around (12) combined with each other and forming particles into the form (1) the apparent density was 5.2g/cm

【技术实现步骤摘要】
磁性材料及使用其的线圈零件
本案主张在日本于2011年7月5日申请的日本专利特愿2011-149579的优先权，其内容作为参考而组入于本说明书中。本专利技术是关于一种可主要作为核心用于线圈、电感器等的磁性材料及使用其的线圈零件。
技术介绍
电感器、扼流圈、变压器等线圈零件(所谓的电感零件)具有磁性材料及形成于所述磁性材料的内部或表面的线圈。作为磁性材料的材质而通常使用Ni-Cu-Zn系铁氧体等铁氧体。近年来，对此种线圈零件要求大电流化(意味着额定电流的高值化)，为满足该要求，研究将磁性体的材质从以往的铁氧体替换为Fe-Cr-Si合金(参照专利文献1)。Fe-Cr-Si合金或Fe-Al-Si合金的材料本身的饱和磁通密度与铁氧体相比较高。另一方面，材料本身的体积电阻率与以往的铁氧体相比明显低。于专利文献1中，作为积层型的线圈零件中的磁性体部的制作方法，揭示有如下方法：对通过除包含Fe-Cr-Si合金颗粒群之外还包含玻璃成分的磁性体浆料而形成的磁性体层及导体图案进行积层，并于氮气环境中(还原性环境中)煅烧之后，使热硬化性树脂含浸于该煅烧物中。于专利文献2中，作为与扼流圈等中所使用的Fe-Al-Si系压粉磁芯相关的复合磁性材料的制造方法，揭示有将包含以铁、铝、硅作为主成分的合金粉末及黏合剂的混合物压缩成形之后，于氧化性环境中进行热处理的制造方法。于专利文献3中，揭示有包含金属磁性体粉末及热硬化性树脂，且金属磁性体粉末是为特定填充率且电阻率为特定值以上的复合磁性体。[以往技术文献][专利文献][专利文献1]日本专利特开2007-027354号公报[专利文献2]日本专利特开2001-11563号公报[专利文献3]日本专利特开2002-305108号公报
技术实现思路
[专利技术所要解决的问题]然而，通过专利文献1～3的制造方法获得的煅烧物的磁导率可说未必较高。此外，作为利用有金属磁性体的电感器，众所周知的是与黏合剂混合成形的压粉磁芯。可说通常的压粉磁芯的绝缘电阻并不高。考虑到该等情况，本专利技术的课题在于提供一种磁导率更高，较佳为可兼具高磁导率与高绝缘电阻的新型磁性材料，并且提供一种使用此种磁性材料的线圈零件。[解决问题的技术手段]本专利技术者等人经过锐意研究，结果完成如下的本专利技术。本专利技术的磁性材料包含使含有Fe-Si-M系软磁性合金(其中，M是较Fe更易氧化的金属元素)的复数个金属颗粒成形而成的颗粒成形体，此处，在各金属颗粒周围的至少一部分形成有使所述金属颗粒氧化而成的氧化覆膜，颗粒成形体主要经由形成于邻接的各金属颗粒的周围的氧化覆膜彼此的结合而成形。颗粒成形体的视密度为5.2g/cm3以上，较佳为5.2～7.0g/cm3。另外，视密度的定义及测定法会于下文叙述。较佳为，软磁性合金是Fe-Cr-Si系合金，氧化覆膜于摩尔换算中，包含较铁元素更多的铬元素。较佳为，颗粒成形体在内部具有空隙且在所述空隙的至少一部分含浸有高分子树脂。根据本专利技术，另外也提供一种包含所述磁性材料及形成于所述磁性材料的内部或表面的线圈的线圈零件。[专利技术的效果]根据本专利技术，提供一种具有高磁导率、高机械强度的磁性材料。在本专利技术的较佳实施方式下，提供一种兼具高磁导率、高机械强度及高绝缘电阻的磁性材料。在本专利技术的又一较佳实施方式中兼具高磁导率、高机械强度、耐湿性，在更佳的实施方式中一举达成高磁导率、高机械强度、高绝缘电阻及耐湿性。此处，耐湿性是指即便在高湿下绝缘电阻的降低也较少。附图说明图1是示意性地表示本专利技术的磁性材料的微细结构的截面图图。图2是颗粒成形体的体积的测定装置的示意图。图3是3点弯曲断裂应力的测定的示意说明图。图4是比电阻的测定的示意性的说明图。图5是针对本专利技术的实施例及比较例的测定结果而绘制相对于视密度的磁导率的图。图6是针对本专利技术的实施例的测定结果而绘制相对于视密度的比电阻的图。具体实施方式一面适当参照图式一面对本专利技术进行详细叙述。但是，本专利技术并不限定于所图示的实施方式，此外，在图式中有时强调表现专利技术的特征性部分，因此在图式各部分中不必确保缩尺的准确性。根据本专利技术，磁性材料包含特定颗粒的集合体呈现例如长方体等固定形状的颗粒成形体。在本专利技术中，磁性材料是担负线圈、电感器等磁性零件中的磁路的作用的物品，典型的是采取线圈中的核心等形态。图1是示意性地表示本专利技术的磁性材料的微细结构的截面图图。在本专利技术中，颗粒成形体1微观而言可视作原本独立的多个金属颗粒11彼此结合而成的集合体，各金属颗粒11在其周围的至少一部分，较佳为遍布大致全体而形成有氧化覆膜12，通过该氧化覆膜12而确保颗粒成形体1的绝缘性。邻接的金属颗粒11彼此主要通过位于各金属颗粒11周围的氧化覆膜12彼此结合而构成具有固定形状的颗粒成形体1。也可部分性地存在邻接的金属颗粒11的金属部分彼此的结合21。在以往的磁性材料中，使用有在硬化的有机树脂的基质中分散有单独的磁性颗粒或数个程度的磁性颗粒的结合体者，或在硬化的玻璃成分的基质中分散有单独的磁性颗粒或数个程度的磁性颗粒的结合体者。本专利技术中较佳为实质上不存在包含有机树脂的基质及包含玻璃成分的基质。各金属颗粒11主要包含特定的软磁性合金。本专利技术中，金属颗粒11包含Fe-Si-M系软磁性合金。此处，M是较Fe更易氧化的金属元素，典型而言，可列举：Cr(铬)、Al(铝)、Ti(钛)等，较佳为Cr或Al。在软磁性合金为Fe-Cr-Si系合金的情形时的Si的含有率较佳为0.5～7.0wt％，更佳为2.0～5.0wt％。如果Si的含量较多则为高电阻/高磁导率，就此方面而言较佳，如果Si的含量较少则成形性良好，考虑该等情况而提出所述的较佳范围。在软磁性合金为Fe-Cr-Si系合金的情形时的铬的含有率较佳为2.0～15wt％，更佳为3.0～6.0wt％。铬的存在是在热处理时形成钝态而抑制过剩的氧化并且表现出强度及绝缘电阻，就此方面而言较佳，另一方面，就磁气特性的提高的观点而言，较佳为铬较少，考虑该等情况而提出所述的较佳范围。在软磁性合金为Fe-Si-Al系合金的情形时的Si的含有率较佳为1.5～12wt％。如果Si的含量较多则为高电阻、高磁导率，就此方面而言较佳，如果Si的含量较少则成形性良好，考虑该等情况而提出所述的较佳范围。在软磁性合金为Fe-Si-Al系合金的情形时的铝的含有率较佳为2.0～8wt％。Cr与Al的差异如下所述。Fe-Si-Al可获得较相同的视密度的Fe-Cr-Si高的磁导率及体积电阻率，但强度较差。另外，将合金成分的总量设为100wt％而对软磁性合金中的各金属成分的所述较佳的含有率进行描述。换言之，在所述较佳的含量的计算中氧化覆膜的组成排除在外。在软磁性合金为Fe-Cr-M係合金的情形时，Si及M以外的剩余部分除不可避免的杂质之外较佳为铁。作为除Fe、Si及M以外也可含有的金属可列举镁、钙、钛、锰、钴、镍、铜等，作为非金属可列举磷、硫磺、碳等。针对构成颗粒成形体1中的各金属颗粒11的合金，例如可利用扫描式电子显微镜(SEM，ScanningElectronMicroscope)拍摄颗粒成形体1的截面图，并以能量分散型X射线分析(EDS，EnergyDispersiveSpectrometer)中的ZAF(atomicnumber,a本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种磁性材料，其包含使含有Fe‑Si‑M系软磁性合金的多个金属颗粒成形而成的颗粒成形体，其中，M是比Fe更容易氧化的金属元素，在各金属颗粒周围的至少一部分形成有含比Fe更容易氧化的金属元素M的氧化覆膜，所述颗粒成形体主要经由形成于邻接的各金属颗粒周围的氧化覆膜彼此的结合而成形，以M/Vp表现的颗粒成形体的视密度为5.2g/cm

【技术特征摘要】
2011.07.05 JP 2011-1495791.一种磁性材料，其包含使含有Fe-Si-M系软磁性合金的多个金属颗粒成形而成的颗粒成形体，其中，M是比Fe更容易氧化的金属元素，在各金属颗粒周围的至少一部分形成有含比Fe更容易氧化的金属元素M的氧化覆膜，所述颗粒成形体主要经由形成于邻接的各金属颗粒周围的氧化覆膜彼此的结合而成形，以M/Vp表现的颗粒成形体的视密度为5.2g/cm3以上、7.0g/cm3以下，且所述M为颗粒成形...

【专利技术属性】
技术研发人员：小川秀树，棚田淳，
申请(专利权)人：太阳诱电株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP