铁粉及其制造方法和前体的制造方法和电感器用成型体及电感器技术

【课题】提供复相对磁导率μ’大且具有充分小的tanδ的铁粉。【解决手段】将包含3价铁离子和含磷离子的酸性水溶液用碱水溶液中和，得到水合氧化物的沉淀物的浆料的工序、或将含磷离子添加至将包含3价铁离子的酸性水溶液用碱水溶液中和而得到的包含水合氧化物的沉淀物的浆料的工序之后，将硅烷化合物添加至得到的浆料，将硅烷化合物的水解产物被覆于水合氧化物的沉淀物，将该被覆后的水合氧化物的沉淀物进行固液分离并回收，对回收的沉淀物进行加热，得到被覆有硅氧化物的铁粒子后，溶解除去硅氧化物被覆的一部分或全部。

Iron powder and its manufacturing method, precursor manufacturing method and inductor moulding body and inductor

[Subject] Iron powders with large complex relative permeability and sufficiently small tan delta are provided. [Solution] The process of neutralizing acidic aqueous solution containing 3-valent iron ion and phosphorus ion with alkaline aqueous solution to obtain slurry of precipitate of hydrated oxide, or adding phosphorus ion to slurry containing precipitate of hydrated oxide obtained by neutralizing acidic aqueous solution containing 3-valent iron ion with alkaline aqueous solution, silane compound is added to the slurry obtained. Slurry, the hydrolysate of silane compound is coated on the precipitate of hydrated oxide, the precipitate of hydrated oxide is separated and recovered by solid-liquid method, and the recovered precipitate is heated to obtain iron particles coated with silica oxide, then part or all of the silicon oxide coated are dissolved and removed.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】铁粉及其制造方法和前体的制造方法和电感器用成型体及电感器
本专利技术涉及复相对磁导率的实部μ’高且损耗因子(tanδ)小的铁粉及被覆有硅氧化物的铁粉以及它们的制造方法。
技术介绍
作为磁性体的铁系金属的粉末一直以来成型为压坯，用于电感器的磁芯。作为铁系金属的例子，已知有大量包含Si、B的Fe系非晶合金(专利文献1)、Fe-Si-Al系的铁硅铝磁性合金(sendust)、强磁性铁镍合金(permalloy)(专利文献2)等铁系合金的粉末、羰基铁粉(非专利文献1)等。另外，这些铁系金属粉与有机树脂复合化而制成涂料，也用于表面封装型的线圈部件的制造(专利文献2)。作为电感器之一的电源系电感器近年来正进行高频化，要求能在100MHz以上的高频下使用的电感器。对于这种在100MHz以上使用的电源系电感器，需要在100MHz以上复相对磁导率的实部μ’高并且复相对磁导率的损耗因子tanδ(＝μ”/μ’)小的材料。但是，通过雾化法制造的铁系金属粉在100MHz以上tanδ大，另外，非专利文献1中介绍的平均直径1.1μm的羰基铁粉在100MHz中的tanδ为0.03～0.04，作为高频用途不能说是充分的值。因此，现状是，无法得到满足在100MHz中高μ’且低tanδ这两者的材料。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2016-014162号公报专利文献2：日本特开2014-060284号公报专利文献3：国际公开第2008/149785号专利文献4：日本特开昭60-011300号公报非专利文献非专利文献1：YuichiroSugawa等,12thMMM/INTERMAGCONFERENCE,CONTRIBUTEDPAPER,HU-04,finalmanuscript.
技术实现思路
专利技术所要解决的课题如上所述，要求满足适于在100MHz以上使用的电源系电感器用途的高μ’且低tanδ这两者的铁粉及其制造方法。一般的电源系电感器用途的金属粉的制造方法为雾化法，但能够制造的粒子的尺寸大，无法得到满足tanδ的金属粉。作为制造粒子尺寸小的金属粉的方法，一直以来已知有将通过湿式法制造的氧化铁粉还原而得到的、用于录像带等的涂布型磁记录介质的磁性粉的制造方法，但通过该制法制作的磁性粉为长宽比(轴比)大的针状结晶，长轴长度也为0.2μm左右，进而磁各向异性高，因此存在不能增大μ’这样的问题。在专利文献3中公开了通过湿式法制造长宽比小的氧化铁粉的方法，但预测通过该制造方法得到的氧化铁粉的平均粒径为数十nm左右，将其还原而得到的铁粉也是μ’低的铁粉。另外，在专利文献4中公开了对在磷酸根离子的存在下生成的氢氧化合物(オキシ水酸化物)结晶施予硅氧化物被覆之后进行还原以得到铁粒子的技术。用硅氧化物被覆铁粒子，这在降低涡电流损耗、使tanδ变小这方面有效果，但专利文献4所公开的技术由于使用针状的氢氧化合物作为晶种，因此得到的结晶仍为针状结晶，硅氧化物被覆的详细内容也不明。也研究了通过对利用上述湿式法的铁粉的制造方法进行改良来制造平均粒径大的铁粉，但不能制作0.2μm以上的金属粉。也考虑了通过在高的温度下进行热处理来增大粒子尺寸的方法，但在这样的方法中，存在发生粒子的烧结、tanδ也增大这样的问题。本专利技术鉴于上述问题点，目的在于，通过控制铁粉的平均粒径和平均轴比，提供μ’大且具有充分小的tanδ的铁粉和被覆有硅氧化物的铁粉以及它们的制造方法。用于解决课题的手段为了实现上述目的，在本专利技术中，提供一种包含平均粒径为0.25μm以上0.80μm以下并且平均轴比为1.5以下的铁粒子的铁粉、以及该铁粒子的表面用硅氧化物被覆而成的硅氧化物被覆铁粉。上述铁粉优选利用Microtrac粒度分布测定装置测定的以体积基准计的累积50％粒径为1.2μm以下，也可以是利用Microtrac粒度分布测定装置测定的以体积基准计的累积90％粒径为2.0μm以下。上述铁粉优选为对于将该铁粉与双酚F型环氧树脂以9:1的质量比例混合、进行了加压成型的成型体，在100MHz中测定的复相对磁导率的实部μ’为4以上、复相对磁导率的损耗因子tanδ为0.025以下的铁粉。另外，上述硅氧化物被覆铁粉优选为对于将该铁粉与双酚F型环氧树脂以9:1的质量比例混合、进行了加压成型的成型体，在100MHz中测定的复相对磁导率的实部μ’为2以上、复相对磁导率的损耗因子tanδ为0.025以下的硅氧化物被覆铁粉。另外，上述铁粉优选相对于铁粉的质量含有0.1质量％以上1.0质量％以下的P。另外，上述硅氧化物被覆铁粉优选硅氧化物的被覆量相对于硅氧化物被覆铁粉整体的质量以硅计为15质量％以下，另外，优选相对于硅氧化物被覆铁粉整体的质量含有0.1质量％以上2.0质量％以下的P。在本专利技术中，进一步提供包含平均粒径为0.25μm以上0.80μm以下并且轴比为1.5以下的铁粒子的铁粉、以及该铁粉的表面用硅氧化物被覆而成的硅氧化物被覆铁粉的制造方法以及它们的前体的制造方法。即，首先，提供铁粉和硅氧化物被覆铁粉的前体的制造方法，其是对平均粒径为0.25μm以上0.80μm以下并且轴比为1.5以下的铁粒子的表面实施硅氧化物被覆而成的硅氧化物被覆铁粉的前体的制造方法，包括：将包含3价铁离子和选自磷酸根离子、亚磷酸根离子及次磷酸根离子中的一种以上的离子(以下称为含磷离子)的酸性水溶液用碱水溶液中和，得到水合氧化物的沉淀物的浆料的工序；将硅烷化合物添加至得到的浆料，将硅烷化合物的水解产物被覆于水合氧化物的沉淀物的工序；将被覆有上述硅烷化合物的水解产物的水合氧化物的沉淀物进行固液分离并回收的工序；和对回收的、被覆有硅烷化合物的水解产物的水合氧化物的沉淀物进行加热，得到被覆有硅氧化物的氧化铁粒子的工序。在该前体的制造方法中，含磷离子可以在水合氧化物的沉淀物的生成后添加至水合氧化物的浆料，其后被覆硅烷化合物的水解产物。另外，含磷离子可以在水合氧化物的沉淀物的生成后，在被覆硅烷化合物的水解产物时，从硅烷化合物的添加开始到添加结束之间添加。将通过上述制造方法得到的硅氧化物被覆氧化铁粉作为前体，在还原气氛下进行加热，由此可得到硅氧化物被覆铁粉。另外，得到的硅氧化物被覆铁粉优选对于将该硅氧化物被覆铁粉与双酚F型环氧树脂以9:1的质量比例混合、进行加压成型而制作的成型体，在100MHz中测定的复相对磁导率的实部μ’为2以上、复相对磁导率的损耗因子tanδ为0.025以下。予以说明，通过上述制造方法得到的硅氧化物被覆铁粉的化学活性高，因此优选通过后述的缓慢氧化处理进行稳定化。可以将通过上述制造方法得到的硅氧化物被覆铁粉浸渍在碱水溶液中，将硅氧化物被覆部分地溶解而调节其被覆量。予以说明，将硅氧化物被覆的全部溶解时，可得到无硅氧化物被覆的铁粉。将硅氧化物被覆溶解而得到的铁粉优选依照用途进行破碎，破碎时优选使用喷射磨粉碎装置。另外，在本专利技术中，提供使用上述的铁粉或硅氧化物被覆铁粉而形成的电感器用成型体以及电感器。更具体而言，在本申请说明书中公开以下的专利技术。[1]铁粉，其包含平均粒径为0.25μm以上0.80μm以下并且平均轴比为1.5以下的铁粒子。[2]上述[1]中记载的铁粉，其中，上述铁粉中的P含量相对于上述铁粉的质量为0.1质量％以上1.0质量％本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.铁粉，其包含平均粒径为0.25μm以上0.80μm以下并且平均轴比为1.5以下的铁粒子。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.07.15 JP 2016-140127;2016.10.20 JP 2016-206161.铁粉，其包含平均粒径为0.25μm以上0.80μm以下并且平均轴比为1.5以下的铁粒子。2.权利要求1所述的铁粉，其中，上述铁粉中的P含量相对于上述铁粉的质量为0.1质量％以上1.0质量％以下。3.权利要求1所述的铁粉，其中，利用Microtrac粒度分布测定装置测定的以体积基准计的累积50％粒径为1.2μm以下。4.权利要求1所述的铁粉，其中，利用Microtrac粒度分布测定装置测定的以体积基准计的累积90％粒径为2.0μm以下。5.权利要求1所述的铁粉，其中，上述铁粉是对于将该铁粉与双酚F型环氧树脂以9:1的质量比例混合、进行了加压成型的成型体在100MHz中测定的复相对磁导率的实部μ’为4以上、复相对磁导率的损耗因子tanδ为0.025以下的铁粉。6.硅氧化物被覆铁粉，其是权利要求1所述的铁粒子的表面被硅氧化物被覆而成的。7.权利要求6所述的硅氧化物被覆铁粉，其中，上述硅氧化物被覆铁粉是对于将该硅氧化物被覆铁粉与双酚F型环氧树脂以9:1的质量比例混合、进行了加压成型的成型体在100MHz中测定的复相对磁导率的实部μ’为2以上、复相对磁导率的损耗因子tanδ为0.025以下的硅氧化物被覆铁粉。8.权利要求6所述的硅氧化物被覆铁粉，其中，硅氧化物的被覆量相对于硅氧化物被覆铁粉整体的质量以硅计为15质量％以下。9.权利要求6所述的硅氧化物被覆铁粉，其中，P含量相对于硅氧化物被覆铁粉整体的质量为0.1质量％以上2.0质量％以下。10.硅氧化物被覆铁粉的前体的制造方法，其是对平均粒径为0.25μm以上0.80μm以下并且平均轴比为1.5以下的铁粒子的表面实施硅氧化物被覆而成的硅氧化物被覆铁粉的前体的制造方法，包括：将包含3价铁离子和选自磷酸根离子、亚磷酸根离子及次磷酸根离子中的一种以上的离子(以下称为含磷离子)的酸性水溶液用碱水溶液中和，得到水合氧化物的沉淀物的浆料的工序；将硅烷化合物添加至上述浆料，将硅烷化合物的水解产物被覆于上述水合氧化物的沉淀物的工序；将被覆有上述硅烷化合物的水解产物的水合氧化物的沉淀物进行固液分离并回收的工序；和对上述回收的、被覆有硅烷化合物的水解产物的水合氧化物的沉淀物进行加热，得到被覆有硅氧化物的氧化铁粉的工序。11.硅氧化物被覆铁粉的前体的制造方法，其是对平均粒径为0.25μm以上0.80μm以下并且平均轴比为1.5以下的铁粒子的表面实施硅氧化物被覆而成的硅氧化物被覆铁粉的前体的制造方法，包括：将包含3价铁离子的酸性水溶液用碱水溶液中和，得到水合氧化物的沉淀物的浆料的工序；将含磷离子添加至上述浆料的工序；将硅烷化合物添加至包含添加了上述含磷离子的水合氧化物的沉淀物的浆料，将硅烷化合物的水解产物被覆于上述水合氧化物的沉淀物的工序；将被覆有上述硅烷化合物的水解产物的水合氧化物的沉淀物进行固液分离并回收的工序；和对上述回收的、被覆有硅烷化合物的水解产物的水合氧化物的沉淀物进行加热，得到被覆有硅氧化物的氧化铁粉的工序。12.硅氧化物被覆铁粉的前体的制造方法，其是对平均粒径为0.25μm以上0.80μm以下并且平均轴...

【专利技术属性】
技术研发人员：山地秀宜，后藤昌大，
申请(专利权)人：同和电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：日本,JP