软磁性合金和电子部件制造技术

本发明专利技术涉及一种软磁性合金和包含软磁性合金的电子部件。软磁性合金包含Fe基纳米结晶和金属玻璃，软磁性合金的差示扫描量热曲线具有玻璃化转变点Tg，差示扫描量热曲线的测定中的软磁性合金的升温速度为40K/分钟，差示扫描量热曲线中的最大放热峰的温度Tp高于Tg。

【技术实现步骤摘要】
软磁性合金和电子部件
本专利技术涉及一种软磁性合金和包含软磁性合金的电子部件。
技术介绍
电感器、变压器和扼流圈等的电子部件大多用于各种各样的电子设备的电源电路。这些电子部件具有线圈和配置于线圈的内侧的磁芯。近年来，作为磁芯用的软磁性体，代替现有的铁氧体，大多使用软磁性合金。是由于软磁性合金与铁氧体相比，具有较高的饱和磁化强度(饱和磁通密度)，直流叠加特性优异(直流叠加允许电流大)，适于电子部件(磁芯)的小型化。作为软磁性合金的一例，在日本专利第6504730号公报中记载有由Fe基纳米晶粒构成的软磁性合金(软磁性合金粉末)。磁芯通过一边对软磁性合金粉末进行加热一边进行压缩来制造。在日本特开2017-34091号公报中记载了使用了Fe-B-Si-P-C-Cu系非晶粉末的磁芯的制造方法。为了便于说明，将包含Fe基纳米晶粒和Fe基非晶合金中的至少一种的现有的软磁性合金记为“纳米结晶/非晶合金”。在日本特开2017-34105号公报中记载了使用了由第1软磁性粉末和第2软磁性粉末构成的混合粉末的磁芯的制造方法，其中，所述第1软磁性粉末仅由Fe基纳米结晶或Fe基非晶合金构成，所述第2软磁性粉末仅由Fe基金属玻璃构成。
技术实现思路
对磁芯要求高的相对磁导率。磁芯的相对磁导率随着磁芯中的软磁性合金的填充率的增加而增加。换而言之，磁芯中的软磁性合金的相对密度越高，磁芯的相对磁导率越高。另外，磁芯中的软磁性合金的填充率对直流叠加特性产生较大的影响。但是，现有的纳米结晶/非晶合金比结晶合金硬，难以发生纳米结晶/非晶合金的塑性变形。因此，在制作磁芯时的纳米结晶/非晶合金粉末的成型过程中，各个纳米结晶/非晶合金颗粒难以变形，容易在纳米结晶/非晶合金颗粒间形成空隙。即，现有的纳米结晶/非晶合金难以具有高的相对密度。为了使纳米结晶/非晶合金的相对密度增加，纳米结晶/非晶合金粉末被以高压压缩时，各个纳米结晶/非晶合金颗粒比结晶金属容易破损。由于这些原因，现有的纳米结晶/非晶合金难以被压缩，由纳米结晶/非晶合金制造的磁芯难以变得致密，不具有充分的软磁特性。日本特开2017-34091号公报所记载的磁芯的制造方法中，为了提高磁芯的密度，在对现有的非晶合金粉末进行加压的状态下，对现有的非晶合金粉末以高温进行加热。高温是指(第1结晶化开始温度Tx1-50)K以上且低于第二结晶化开始温度Tx2的温度。通过高温下的非晶合金粉末的加热，非晶合金进行相变，从非晶合金生成Fe基纳米晶粒。但是，由于伴随非晶合金的相变的放热，Fe基纳米晶粒生长成具有高的矫顽力的粗大的晶粒。由于这样的原因，在伴随从非晶合金向Fe基纳米晶粒的相变的现有的磁芯的制造方法中，难以兼顾软磁性合金的高相对密度和低矫顽力。日本特开2017-34105号公报所记载的磁芯的制造方法中，通过对纳米结晶粉末或非晶合金粉末(第1软磁性粉末)和金属玻璃粉末(第2软磁性粉末)的混合粉末在金属玻璃的玻璃化转变点附近一边加热一边加压成型，实现了磁芯的致密化。但是，金属玻璃通常具有20×10-6～40×10-6的程度的较大的磁致伸缩，因此，由于成型的压力，日本特开2017-34105号公报所记载的磁芯的矫顽力容易变差。本专利技术的目的在于提供一种能够具有高的相对密度和低的矫顽力的软磁性合金、以及包含该软磁性合金的电子部件。本专利技术的一个方面所涉及的软磁性合金是包含Fe基纳米结晶的软磁性合金，软磁性合金进一步包含金属玻璃，软磁性合金的差示扫描量热(DifferentialScanningCalorimetry；DSC)曲线具有玻璃化转变点Tg，差示扫描量热曲线的测定中的软磁性合金的升温速度为40K/分钟，差示扫描量热曲线中的最大放热峰的温度Tp高于Tg。软磁性合金可以包含下述化学式1所示的合金。(Fe1-α-βX1αX2β)1-hMaBbPcSid(1)h可以为a+b+c+d，X1可以为选自Co和Ni中的至少一种元素，X2可以为选自Al、Mn、Ag、Zn、Sn、As、Sb、Cu、Cr、Bi、N、O、S、C和稀土元素中的至少一种元素，M可以为选自Nb、Hf、Zr、Ta、Mo、W和V中的至少一种元素，a可以为0.0以上0.15以下，b可以为0.0以上0.20以下，c可以为0.0以上0.20以下，d可以为0.0以上0.20以下，α可以为0以上，β可以为0以上，α+β可以为0以上0.50以下，1-h可以大于0.65且为0.9以下。Fe基纳米结晶的平均粒径(grainsize)可以为5nm以上50nm以下。差示扫描量热曲线可以具有结晶化温度Tx，过冷液相区宽度ΔTx可以定义为Tx-Tg，ΔTx可以为10K以上200K以下。Tp可以为600℃以上800℃以下。软磁性合金可以为粉末。Fe基纳米结晶和金属玻璃两者可以存在于构成上述粉末的一个软磁性合金颗粒中。由金属玻璃和分散于金属玻璃中的多个Fe基纳米结晶构成的纳米结晶结构可以形成于构成上述粉末的一个软磁性合金颗粒中。软磁性合金也可以为薄带。Fe基纳米结晶和金属玻璃两者可以存在于由一种合金组合物构成的软磁性合金中。本专利技术的一个方面所涉及的电子部件包含上述的软磁性合金。根据本专利技术，可以提供一种能够具有高的相对密度和低的矫顽力的软磁性合金、以及包含该软磁性合金的电子部件。附图说明图1是本专利技术的一个实施方式所涉及的软磁性合金颗粒的截面的示意图。图2是本专利技术的一个实施方式所涉及的软磁性合金的差示扫描量热曲线。图3是软磁性合金粉末的制造中所使用的气体雾化装置的截面的示意图。图4表示图3所示的装置的一部分(冷却水的导入部)放大后的截面。图5是软磁性合金薄带的制造中所使用的薄带连铸装置的截面的示意图。符号的説明：1…软磁性合金颗粒、2…Fe基纳米结晶、3…金属玻璃、Tg…玻璃化转变点、Tx…结晶化温度、Tp…最大放热峰的温度、ΔTx…过冷液相区宽度。具体实施方式以下，一边参照附图，一边说明本专利技术的优选的实施方式。在附图中，对同等的结构要素使用相同的符号。本专利技术不限定于下述实施方式。(软磁性合金)本实施方式所涉及的软磁性合金包含Fe基纳米结晶和金属玻璃。换而言之，Fe基纳米结晶和金属玻璃两者存在于由一种合金组合物构成的软磁性合金中。本实施方式所涉及的软磁性合金的差示扫描量热曲线具有玻璃化转变点Tg。差示扫描量热曲线的测定中的软磁性合金的升温速度为40K/分钟。差示扫描量热曲线中的最大放热峰的温度Tp高于Tg。这些特征的详情如后所述。本实施方式所涉及的软磁性合金可以为粉末(颗粒)或薄带。由软磁性合金构成的粉末(颗粒)可以通过后述的气体雾化法来制造。由软磁性合金构成的薄带可以通过后述的薄带连铸法来制造。以下所记载的软磁性合金粉末和软磁性合金颗粒可以通过气体雾化法来制造。以下所记载的软磁性合金粉末和软磁性合金颗粒也可以通过粉碎由软磁性合金构成的薄带来制造。本实施方式所涉及的软磁本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种软磁性合金，其特征在于：/n所述软磁性合金包含Fe基纳米结晶，/n所述软磁性合金进一步包含金属玻璃，/n所述软磁性合金的差示扫描量热曲线具有玻璃化转变点Tg，/n所述差示扫描量热曲线的测定中的所述软磁性合金的升温速度为40K/分钟，/n所述差示扫描量热曲线中的最大放热峰的温度Tp高于Tg。/n

【技术特征摘要】
20190927 JP 2019-177411;20200803 JP 2020-1315751.一种软磁性合金，其特征在于：
所述软磁性合金包含Fe基纳米结晶，
所述软磁性合金进一步包含金属玻璃，
所述软磁性合金的差示扫描量热曲线具有玻璃化转变点Tg，
所述差示扫描量热曲线的测定中的所述软磁性合金的升温速度为40K/分钟，
所述差示扫描量热曲线中的最大放热峰的温度Tp高于Tg。


2.如权利要求1所述的软磁性合金，其特征在于：
所述软磁性合金包含下述化学式1所示的合金，
(Fe1-α-βX1αX2β)1-hMaBbPcSid(1)
h为a+b+c+d，
X1为选自Co和Ni中的至少一种元素，
X2为选自Al、Mn、Ag、Zn、Sn、As、Sb、Cu、Cr、Bi、N、O、S、C和稀土元素中的至少一种元素，
M为选自Nb、Hf、Zr、Ta、Mo、W和V中的至少一种元素，
a为0.0以上0.15以下，
b为0.0以上0.20以下，
c为0.0以上0.20以下，
d为0.0以上0.20以下，
α为0以上，
β为0以上，
α+β为0以上0.50以下，
1-h大于0.65且为0.9以下。


3.如权...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊冈广修，长谷川晓斗，吉留和宏，松元裕之，
申请(专利权)人：TDK株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP