非晶质合金粒子和非晶质合金粒子的制造方法技术

本发明专利技术的非晶质合金粒子的特征在于，是由铁系合金构成的非晶质的合金粒子，在该粒子内具有晶界层。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】非晶质合金粒子和非晶质合金粒子的制造方法
本专利技术涉及非晶质合金粒子和非晶质合金粒子的制造方法。
技术介绍
以往，作为各种电抗器、电动机、变压器等中使用的软磁性材料，可使用铁、硅钢等。它们虽然具有高磁通密度，但由于晶体磁各向异性大而磁滞大。因此，使用这些材料的磁性部件具有损耗变大的问题。针对这样的问题，在专利文献1中公开了由组成式：Fe100－x－yCuxBy(其中，以原子％计，1＜x＜2、10≤y≤20)表示，且具有在非晶质母相中以体积分数计分散有30％以上的平均粒径60nm以下的体心立方结构的晶粒的组织的软磁性合金粉末。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2013－67863号公报
技术实现思路
根据专利文献1中记载的专利技术，认为发挥饱和磁通密度高且具备优异的软磁特性这样的效果。但是，专利文献1中记载的专利技术具有高频特性不充分这样的问题。本专利技术是为了解决上述问题而完成的，其目的在于提供可得到良好的高频特性的非晶质合金粒子。本专利技术的目的还在于提供制造上述非晶质合金粒子的方法。本专利技术的非晶质合金粒子的特征在，是由铁系合金构成的非晶质的合金粒子，在该粒子内具有晶界层。在本专利技术的非晶质合金粒子中，上述晶界层的厚度优选为200nm以下。在本专利技术的非晶质合金粒子中，上述铁系合金优选含有Fe、Si和B。本专利技术的非晶质合金粒子的制造方法的特征在于，通过对由铁系合金构成的非晶质的材料进行剪切加工，使其呈粒子状地塑性变形，并且在该粒子内导入晶界层。在本专利技术的非晶质合金粒子的制造方法中，优选上述剪切加工使用高速旋转式粉碎机进行，上述高速旋转式粉碎机的转子的圆周速度为40m/s以上。在本专利技术的非晶质合金粒子的制造方法中，优选对由铁系合金构成的非晶质的合金薄带进行上述剪切加工。根据本专利技术，能够提供一种可得到良好的高频特性的非晶质合金粒子。附图说明图1是示意性地表示本专利技术的非晶质合金粒子的一个例子的部分截面图。具体实施方式以下，对本专利技术的非晶质合金粒子进行说明。然而，本专利技术并不限定于以下的构成，可以在不变更本专利技术的主旨的范围内适当变更而应用。应予说明，将以下记载的本专利技术的各个优选的构成组合2个以上而得的方式也是本专利技术。[非晶质合金粒子]图1是示意性地表示本专利技术的非晶质合金粒子的一个例子的部分截面图。图1所示的非晶质合金粒子1是由铁系合金构成的非晶质的合金粒子，在1个粒子内具有多个晶界层10。换言之，在图1所示的非晶质合金粒子1中，由多个一次粒子11构成1个粒子。在本专利技术的非晶质合金粒子中，通过在粒子内导入晶界层，能够改善高频特性。认为其理由如下。作为线圈、电感器的损耗的磁芯损耗Pcv由以下的式(1)表示。Pcv＝Phv+Pev＝Wh·f+A·f2·d2/ρ(1)Pcv：磁芯损耗(kW/m3)Phv：磁滞损耗(kW/m3)Pev：涡流损耗(kW/m3)f：频率(Hz)Wh：磁滞损耗系数(kW/m3·Hz)d：粒径(m)ρ：晶粒内电阻率(Ω·m)A：系数高频下的损耗由随频率的平方而变大的涡流损耗Pev控制。因此，为了改善高频特性，需要降低Pev。根据上述的式(1)，Pev受到频率、粒径、晶粒内电阻率的影响。在本专利技术中，通过在粒子内导入晶界层，能够提高晶粒内电阻率，因此，能够降低Pev。其结果，认为高频特性得到改善。本专利技术的非晶质合金粒子是软磁性粒子，是由铁系合金构成的非晶质的合金粒子。在本专利技术的非晶质合金粒子中，铁系合金的组成没有特别限定，但从制成非晶质的合金粒子的观点考虑，铁系合金优选含有Fe、Si和B。作为铁系合金的优选的组成，例如可举出FeSiB、FeSiBNbCu、FeSiBC等。本专利技术的非晶质合金粒子只要在1个粒子内具有至少1个晶界层即可。例如在使用扫描型电子显微镜(SEM)等观察粒子的截面时，可以根据相当于由晶界层包围的一次粒子的部分的对比度不同来确认在粒子内存在晶界层。本专利技术的非晶质合金粒子所具有的晶界层是由含有铁系合金中所含的金属元素和氧元素的氧化物构成的层。因此，可以通过对粒子的截面进行氧的元素映射里测定晶界层的厚度。在本专利技术的非晶质合金粒子总，可以挺过加厚晶界层而提高晶粒内电阻率，但如果晶界层变厚，则饱和磁通密度降低。这是因为非磁性的氧化物或饱和磁通密度低的氧化物的体积比率变高。因此，从兼具高频特性和饱和磁通密度的观点考虑，晶界层的厚度优选为200nm以下，更优选为50nm以下。另外，晶界层的厚度优选为1nm以上，更优选为10nm以上。应予说明，在1μm×1μm的范围确定视野而进行截面观察，以线段法测定10处以上的晶界层的厚度时，晶界层的厚度是指该视野中的晶界层的厚度的平均值。本专利技术的非晶质合金粒子的平均粒径没有特别限定，例如，优选为0.1μm以上，另外，优选为1μm以下。应予说明，在1μm×1μm的范围确定视野而进行截面观察，以线段法测定10处以上的各粒子的粒径时，平均粒径是指存在于该视野的各粒子的圆当量直径的平均粒径。[非晶质合金粒子的制造方法]本专利技术的非晶质合金粒子的制造方法的特征在于，通过对由铁系合金构成的非晶质的材料进行剪切加工，使其呈粒子状地塑性变形，并且在该粒子内导入晶界层。在本专利技术的非晶质合金粒子的制造方法中，由铁系合金构成的非晶质的材料的形态没有特别限定，例如可举出薄带状、纤维状、厚板状等。其中，在本专利技术的非晶质合金粒子的制造方法中，优选对由铁系合金构成的非晶质的合金薄带进行剪切加工。上述合金薄带如下得到，即，将含有Fe的合金通过电弧熔化、高频感应熔化等方法进行熔化而制成合金熔液并将该合金熔液骤冷，由此以长条的带状薄带的形式得到。作为将合金熔液骤冷的方法，例如可使用单辊骤冷法等方法。在本专利技术的非晶质合金粒子的制造方法中，铁系合金的组成没有特别限定，但从制成非晶质的合金粒子的观点考虑，铁系合金优选含有Fe、Si和B。作为铁系合金的优选的组成，例如可举出FeSiB、FeSiBNbCu、FeSiBC等。在本专利技术的非晶质合金粒子的制造方法中，剪切加工优选使用高速旋转式粉碎机进行。高速旋转式粉碎机是使锤子、刀片、销等高速旋转，通过剪切进行粉碎的装置。作为这样的高速旋转式粉碎机，例如可举出锤磨机、销磨机等。另外，高速旋转式粉碎机优选具有使粒子循环的机构。在使用高速旋转式粉碎机的剪切加工中，通过除粒子的粉碎以外还进行塑性变形、复合化，由此能够在粒子内导入晶界层。从在粒子内充分地导入晶界层的观点考虑，高速旋转式粉碎机的转子的圆周速度优选为40m/s以上。上述圆周速度例如优选为150m/s以下，更优选为120m/s以下。在本专利技术的非晶质合金粒子的制造方法中，可以在剪切加工之前对由铁系合金构成的非晶质的材料进行热处理。通过改本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种非晶质合金粒子，其特征在于，是由铁系合金构成的非晶质的合金粒子，/n在该粒子内具有晶界层。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171219 JP 2017-2426921.一种非晶质合金粒子，其特征在于，是由铁系合金构成的非晶质的合金粒子，
在该粒子内具有晶界层。


2.根据权利要求1所述的非晶质合金粒子，其中，所述晶界层的厚度为200nm以下。


3.根据权利要求1或2所述的非晶质合金粒子，其中，所述铁系合金含有Fe、Si和B。


4.一种非晶质合金粒...

【专利技术属性】
技术研发人员：中野学，
申请(专利权)人：株式会社村田制作所，
类型：发明
国别省市：日本;JP