软磁性粉末、Fe粉末或含有Fe的合金粉末的制造方法、软磁性材料、以及压粉磁芯的制造方法技术

提供一种软磁性粉末，即使粒径较小，也能够形成氧量降低的高磁导率的压粉磁芯。一种软磁性粉末，其为由含有Si的Fe合金构成的软磁性粉末，软磁性粉末含有0.1质量％～15质量％的Si，将软磁性粉末的利用激光衍射式粒度分布测定装置测定的体积基准的累积50％粒径[μm]设为D50、将氧含量[质量％]设为[O]时，它们的乘积(D50×[O])为3.0[μm·质量％]以下。

Manufacturing method of soft magnetic powder, Fe powder or alloy powder containing Fe, soft magnetic material and manufacturing method of pressed powder core

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】软磁性粉末、Fe粉末或含有Fe的合金粉末的制造方法、软磁性材料、以及压粉磁芯的制造方法
本专利技术涉及软磁性粉末、Fe粉末或含有Fe的合金粉末的制造方法、软磁性材料、以及压粉磁芯的制造方法。
技术介绍
在电子设备中，安装有例如电感器等具有压粉磁芯的磁性部件。在电子设备中，为了高性能化以及小型化而谋求高频化，随之，构成磁性部件的压粉磁芯也要求应对高频化。压粉磁芯一般是将软磁性粉末根据需要与树脂等粘结材料复合化的基础上进行压缩成型来制造的，压粉磁芯(软磁性粉末)越是高频侧，磁芯损耗(磁损耗)越容易变大。因此，期望使用矫顽力小且磁导率大(因此磁滞损耗小)的软磁性粉末。作为软磁性粉末，由于能够得到高的磁导率，提出了含有Si的FeSi合金粉末(例如，参照专利文献1)。在专利文献1中记载了通过配混5质量％～7质量％的Si，可以提高软磁特性。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2016-171167号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题如上所述，压粉磁芯需要高磁导率。然而，压粉磁芯中的磁芯损耗越成为高频越变大。尤其是，由于磁场产生的涡流导致的损耗(涡流损耗)与频率的平方成比例，所以成为高频率而导致的损耗显著增大。因此，从在(尤其是在高频区域使用的)压粉磁芯中降低涡流损耗而将磁芯损耗控制为较低的观点出发，考虑减小其形成所使用的软磁性粉末的粒径。但是，本专利技术人研究的结果，发现如果为了降低压粉磁芯的涡流损耗而减小软磁性粉末的粒径，则氧量增加而磁导率下降(磁滞损耗变大)，因此无法充分降低磁芯损耗。综上所述，本专利技术的目的在于提供一种软磁性粉末及其相关技术，即使粒径较小，也能够形成氧量降低的高磁导率的压粉磁芯。用于解决问题的方案作为制造软磁性粉末的方法，以往所采用的方法，可以举出水雾化法。在该方法中，在炉中制备熔液，使其从炉的喷嘴落下，通过对其以高压喷射水，使熔液粉碎并凝固而成粉末，得到该粉末分散在所述水中的浆料，将该浆料固液分离并干燥，得到软磁性粉末。软磁性粉末以Fe(铁)为主要构成元素，铁容易被氧化，因此为了防止该情况，对经上述干燥得到的软磁性粉末进行缓慢氧化。具体而言，缓慢氧化是指为了抑制软磁性粉末的过度氧化，特意使粉末的颗粒表面氧化而形成对氧化起保护膜作用的表面氧化膜的处理，例如，对于置于非氧化性气氛中的经过上述干燥的软磁性粉末，逐渐提高该气氛中的氧气浓度而使其逐渐氧化。根据本专利技术人等的研究，确认在通过这种工序制造软磁性粉末的情况下，粉末的氧含量变高，由此磁导率降低。作为氧含量增加的原因，认为除了缓慢氧化之外还可能有其他因素，因此本专利技术人等对各工序进行了进一步研究。在以往利用水雾化法制造软磁性粉末的干燥工序中，为了防止软磁性粉末的氧化，在非氧化性气氛下或真空下进行干燥，并且从生产率的方面而言为了使其快速干燥，在100℃以上这种高温下进行干燥。本专利技术人等发现，在高温下进行该干燥会对之后经过缓慢氧化等工序制造的软磁性粉末的高氧含量造成影响。该机制尚不明确，推测如下。水雾化法中的经过固液分离工序的软磁性粉末在此前的工序、被移送到接下来的干燥工序时暴露在大气中，因此呈现表面被一定程度氧化的状态。认为如果在高温下干燥这种软磁性粉末，则存在于颗粒表面的氧(认为其以防止进一步氧化的表面氧化膜的形式存在)因热而热扩散至颗粒内部。其结果，认为在颗粒表面形成的氧化膜的厚度变薄。可以认为，如果对这种软磁性粉末进行缓慢氧化，则在容易被氧化的颗粒表面会发生过度氧化。根据这种想法，如果在干燥工序中氧不向软磁性粉末的内部热扩散，则可望能够保持颗粒表面的氧化膜，在缓慢氧化工序中防止过度氧化。因此，本专利技术人等在软磁性粉末的制作中降低干燥温度，结果即使不进行缓慢氧化工序，也能够提供与以往相比氧含量降低的软磁性粉末。而且，发现了将软磁性粉末的利用激光衍射式粒度分布测定装置测定的体积基准的累积50％粒径[μm]设为D50、将氧含量[质量％]设为[O]时，如果它们的乘积(D50×[O])为3.0[μm·质量％]以下，则即使软磁性粉末的粒径较小，也能够形成具有高磁导率的压粉磁芯。进而在水雾化法中的雾化工序中，通过使用规定的强碱pH的水，可以制造能够形成尤其氧含量降低且高磁导率的压粉磁芯的软磁性粉末。对于这些由本专利技术提供的软磁性粉末，当减小粒径时也能够将氧含量抑制得较低，在压粉磁芯中能够实现高磁导率。如上所述，本专利技术人等完成了本专利技术。本专利技术的第1方式提供一种软磁性粉末，其为由含有Si的Fe合金构成的软磁性粉末，所述软磁性粉末含有0.1质量％～15质量％的Si，将所述软磁性粉末的利用激光衍射式粒度分布测定装置测定的体积基准的累积50％粒径[μm]设为D50、将氧含量[质量％]设为[O]时，它们的乘积(D50×[O])为3.0[μm·质量％]以下。本专利技术的第2方式是在第1方式的软磁性粉末中，所述D50为0.5μm～10μm。本专利技术的第3方式是在第1或2方式的软磁性粉末中，所述[O]为0.75质量％以下。本专利技术的第4方式是在第1～3方式的软磁性粉末中，所述D50和[O]的乘积(D50×[O])为0.5[μm·质量％]～2.6[μm·质量％]。本专利技术的第5方式是在第1～4方式的软磁性粉末中，含有84质量％～99.7质量％的Fe。本专利技术的第6方式是在第1～5方式的软磁性粉末中，含有2.0质量％～3.5质量％的Si。本专利技术的第7方式是在第1～5方式的软磁性粉末中，含有0.2质量％～0.5质量％的Si。本专利技术的第8方式是在第1～7方式的软磁性粉末中，所述[O]为0.10质量％～0.60质量％。本专利技术的第9方式提供一种Fe粉末或含有Fe的合金粉末的制造方法，其包括如下工序：熔液制备工序，制备含有Fe的熔液；雾化工序，一边使所述熔液落下，一边对其喷送水使其粉碎/凝固，由此形成Fe粉末或含有Fe的合金粉末，得到含有该Fe粉末或合金粉末和水的浆料；固液分离工序，将所述浆料固液分离，回收所述Fe粉末或合金粉末；以及干燥工序，在80℃以下对所述固液分离工序中得到的Fe粉末或合金粉末进行干燥。本专利技术的第10方式是在第9方式的Fe粉末或含有Fe的合金粉末的制造方法中，在所述干燥工序中，在60℃以下进行干燥。本专利技术的第11方式是在第9或10方式的Fe粉末或含有Fe的合金粉末的制造方法中，在减压环境下进行所述干燥工序。本专利技术的第12方式是在第9～11方式的Fe粉末或含有Fe的合金粉末的制造方法中，在真空环境下进行所述干燥工序。本专利技术的第13方式是在第9～12方式的Fe粉末或含有Fe的合金粉末的制造方法中，所述雾化工序中使用的水的pH为9～13。本专利技术的第14方式是在第9～12方式的Fe粉末或含有Fe的合金粉末本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种软磁性粉末，其为由含有Si的Fe合金构成的软磁性粉末，/n所述软磁性粉末含有0.1质量％～15质量％的Si，/n将所述软磁性粉末的利用激光衍射式粒度分布测定装置测定的体积基准的累积50％粒径[μm]设为D50、将氧含量[质量％]设为[O]时，它们的乘积(D50×[O])为3.0[μm·质量％]以下。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170904 JP 2017-169544;20180130 JP 2018-0137861.一种软磁性粉末，其为由含有Si的Fe合金构成的软磁性粉末，
所述软磁性粉末含有0.1质量％～15质量％的Si，
将所述软磁性粉末的利用激光衍射式粒度分布测定装置测定的体积基准的累积50％粒径[μm]设为D50、将氧含量[质量％]设为[O]时，它们的乘积(D50×[O])为3.0[μm·质量％]以下。


2.根据权利要求1所述的软磁性粉末，其中，所述D50为0.5μm～10μm。


3.根据权利要求1或2所述的软磁性粉末，其中，所述[O]为0.75质量％以下。


4.根据权利要求1～3中任一项所述的软磁性粉末，其中，所述D50和[O]的乘积(D50×[O])为0.5[μm·质量％]～2.6[μm·质量％]。


5.根据权利要求1～4中任一项所述的软磁性粉末，其中，含有84质量％～99.7质量％的Fe。


6.根据权利要求1～5中任一项所述的软磁性粉末，其中，含有2.0质量％～3.5质量％的Si。


7.根据权利要求1～5中任一项所述的软磁性粉末，其中，含有0.2质量％～0.5质量％的Si。


8.根据权利要求1～7中任一项所述的软磁性粉末，其中，所述[O]为0.10质量％～0.60质量％。


9.一种Fe粉末或含有Fe的合金粉末的制造方法，其包括如下工序：
熔液制备工序，制备含有Fe的熔液；
雾化工序，一边使所述熔液落下，一边对其喷送水使其粉碎/凝固，由此形成Fe粉末或含有Fe的合金粉末，得到含...

【专利技术属性】
技术研发人员：吉田昌弘，道明良幸，井上健一，
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