软磁性合金及磁性部件制造技术

本发明专利技术提供一种具有高饱和磁通密度、低矫顽力及高电阻率的软磁性合金。所述软磁性合金的组成式(Fe

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】软磁性合金及磁性部件
本专利技术涉及一种软磁性合金及磁性部件。
技术介绍
近年来，纳米晶材料逐渐成为磁性部件用软磁性材料，特别是功率电感器用软磁性材料的主流。例如，在专利文献1中记载了具有细微的结晶粒径的Fe基软磁性合金。纳米晶材料与现有的FeSi等的结晶性材料或FeSiB等的非晶类材料相比较，可以得到较高的饱和磁通密度等。但是，现在随着磁性部件、特别是功率电感器的进一步高频化及小型化的推进，寻求能够得到兼具更高的直流叠加特性及低磁芯损耗(磁损耗)的磁芯的软磁性合金。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2002-322546号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的技术问题再者，作为降低上述磁芯的磁芯损耗的方法，可以考虑降低特别是构成磁芯的磁性体的矫顽力和电阻率。此外，作为得到高直流叠加特性的方法，可以考虑提升特别是构成磁芯的磁性体的饱和磁通密度。本专利技术的目的在于提供一种具有高饱和磁通密度、低矫顽力及高电阻率的软磁性合金等。用于解决技术问题的手段为了达成上述目的，本专利技术所涉及的软磁性合金，其特征在于：是由组成式(Fe(1-(α+β))X1αX2β)(1-(a+b+c+d+e))MaSibCucX3dBe构成的软磁性合金，X1为选自Co及Ni中的1种以上，X2为选自Ti、V、Mn、Ag、Zn、Al、Sn、As、Sb、Bi及稀土元素中的1种以上，X3为选自C及Ge中的1种以上，M为选自Zr、Nb、Hf、Ta、Mo及W中的1种以上，0.030≤a≤0.120，0.020≤b≤0.175，0≤c≤0.020，0≤d≤0.100，0≤e≤0.030，α≥0，β≥0，0≤α+β≤0.55。本专利技术的软磁性合金通过具有上述特征，容易具有通过实施热处理而容易成为Fe基纳米晶合金的结构。再者，具有上述特征的Fe基纳米晶合金成为具有饱和磁通密度高且矫顽力低的优选的软磁特性，进一步电阻率高的软磁性合金。关于本专利技术的软磁性合金，也可以0≤e≤0.010。关于本专利技术的软磁性合金，也可以0≤e<0.001。关于本专利技术的软磁性合金，也可以0.730≤1-(a+b+c+d+e)≤0.930。关于本专利技术的软磁性合金，也可以0≤α{1-(a+b+c+d+e)}≤0.40。关于本专利技术的软磁性合金，也可以α＝0。关于本专利技术的软磁性合金，也可以0≤β{1-(a+b+c+d+e)}≤0.030。关于本专利技术的软磁性合金，也可以β＝0。关于本专利技术的软磁性合金，也可以α＝β＝0。本专利技术的软磁性合金也可以具有初始微晶存在于非晶质中的纳米异质结构。关于本专利技术的软磁性合金，所述初始微晶的平均粒径也可以为0.3～10nm。本专利技术的软磁性合金也可以具有由Fe基纳米晶构成的结构。关于本专利技术的软磁性合金，所述Fe基纳米晶的平均粒径也可以为5～30nm。本专利技术的软磁性合金也可以为薄带形状。本专利技术的软磁性合金也可以为粉末形状。此外，本专利技术所涉及的磁性部件由上述的软磁性合金构成。具体实施方式以下对本专利技术的实施方式进行说明。本实施方式的软磁性合金是由组成式(Fe(1-(α+β))X1αX2β)(1-(a+b+c+d+e))MaSibCucX3dBe构成的软磁性合金，并且具有以下的组成，X1为选自Co及Ni中的1种以上，X2为选自Ti、V、Mn、Ag、Zn、Al、Sn、As、Sb、Bi及稀土元素中的1种以上，X3为选自C及Ge中的1种以上，M为选自Zr、Nb、Hf、Ta、Mo及W中的1种以上，0.030≤a≤0.120，0.020≤b≤0.175，0≤c≤0.020，0≤d≤0.100，0≤e≤0.030，α≥0，β≥0，0≤α+β≤0.55。具有上述的组成的软磁性合金由非晶质构成，容易作为不含由粒径大于15nm的结晶构成的结晶相的软磁性合金。而且，在对该软磁性合金进行热处理时，容易析出Fe基纳米晶。而且，包含Fe基纳米晶的软磁性合金容易具有高饱和磁通密度、低矫顽力及高电阻率。再者，耐氧化性也容易变高。换而言之，具有上述组成的软磁性合金容易作为使Fe基纳米晶析出的软磁性合金的起始原料。Fe基纳米晶是粒径为纳米级，且Fe的晶体结构为bcc(体心立方晶格结构)的结晶。在本实施方式，优选使平均粒径为5～30nm的Fe基纳米晶析出。析出这样的Fe基纳米晶的软磁性合金的饱和磁通密度容易变高，矫顽力容易变低。再者，电阻率也容易变高。再者，热处理前的软磁性合金也可以完全仅由非晶质构成，但优选由非晶质及粒径在15nm以下的初始微晶构成，并且具有所述初始微晶存在于所述非晶质中的纳米异质结构。通过具有初始微晶存在于非晶质中的纳米异质结构，容易在热处理时使Fe基纳米晶析出。再者，在本实施方式，所述初始微晶的平均粒径优选为0.3～10nm。以下，对本实施方式的软磁性合金的各成分进行详细地说明。M为选自Zr、Nb、Hf、Ta、Mo及W中的1种以上。此外，作为M的种类，优选仅由选自Nb、Hf及Zr中的1种以上构成。通过M的种类为选自Nb、Hf及Zr中的1种以上，饱和磁通密度容易变高，矫顽力容易变低。M的含量(a)满足0.030≤a≤0.120。M的含量(a)优选为0.050≤a≤0.100。在a较小时，容易在热处理前的软磁性合金产生由粒径大于15nm的结晶构成的结晶相，无法通过热处理使Fe基纳米晶析出，并且矫顽力容易变高。在a较大时，饱和磁通密度容易变低。Si的含量(b)满足0.020≤b≤0.175。Si的含量(b)优选满足0.030≤b≤0.100。在b较小时，矫顽力容易变高。此外，在b较大时，饱和磁通密度容易变低。再者，M的含量(a)越小Si的含量(b)越大有可以得到良好的特性的趋势。相反地，M的含量(a)越大Si的含量越小有可以得到良好的特性的趋势。Cu的含量(c)满足0≤c≤0.020。即，也可以不含Cu。有Cu的含量越少，则饱和磁通密度越高，Cu的含量越多，则矫顽力越低的趋势。在c过大时，饱和磁通密度会变得过低。X3为选自C及Ge中的1种以上。X3的含量(d)满足0≤d≤0.100。即，也可以不含X3。X3的含量(d)优选为0≤d≤0.050。在X3的含量过多时，饱和磁通密度容易变低，矫顽力容易变高。B的含量(e)满足0≤e≤0.030。即，也可以不含B。再者，优选为0≤e≤0.010，更优选实质上不含B。再者，实质上不含B是指0≤e<0.001的情形。在B的含量较多时，饱和磁通密度容易变低，矫顽力容易变高。关于Fe的含量(1-(a+b+c+d+e))，并无特別限制，优选满足0.730≤1-(a本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种软磁性合金，其特征在于，/n是由组成式(Fe

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180221 JP 2018-0289151.一种软磁性合金，其特征在于，
是由组成式(Fe(1-(α+β))X1αX2β)(1-(a+b+c+d+e))MaSibCucX3dBe构成的软磁性合金，
X1为选自Co及Ni中的1种以上，
X2为选自Ti、V、Mn、Ag、Zn、Al、Sn、As、Sb、Bi及稀土元素中的1种以上，
X3为选自C及Ge中的1种以上，
M为选自Zr、Nb、Hf、Ta、Mo及W中的1种以上，
0.030≤a≤0.120，
0.020≤b≤0.175，
0≤c≤0.020，
0≤d≤0.100，
0≤e≤0.030，
α≥0，
β≥0，
0≤α+β≤0.55。


2.如权利要求1所述的软磁性合金，其中，
0≤e≤0.010。


3.如权利要求1或2所述的软磁性合金，其中，
0≤e<0.001。


4.如权利要求1～3中任一项所述的软磁性合金，其中，
0.730≤1-(a+b+c+d+e)≤0.930。


5.如权利要求1～4中任一项所述的软磁性合金，其中，
0≤α{1-(a+b+c+d+e)}≤0.40。


6.如权...

【专利技术属性】
技术研发人员：天野一，原田明洋，吉留和宏，堀野贤治，松元裕之，荒健辅，长谷川晓斗，野老诚吾，
申请(专利权)人：TDK株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP