金属磁性粒子、电感器、金属磁性粒子的制造方法和金属磁芯的制造方法技术

本发明专利技术提供绝缘性和直流重叠特性优异的金属磁性粒子及电感器、能够得到绝缘性和直流重叠特性优异的金属磁性粒子的金属磁性粒子的制造方法、以及能够得到绝缘性和直流重叠特性优异的金属磁芯的金属磁芯的制造方法。金属磁性粒子(1)是在含有Fe和Si的合金粒子(10)的表面设置有氧化物层的金属磁性粒子(1)，其特征在于，上述氧化物层从上述合金粒子侧起具有第1氧化物层(20)、第2氧化物层(30)和第3氧化物层(40)，在使用扫描式透射电子显微镜－能量分散型X射线分析得到的元素含量的线分析中，上述第1氧化物层(20)为Si量取极大值的层，上述第2氧化物层(30)为Fe量取极大值的层，上述第3氧化物层(40)为Si量取极大值的层。第3氧化物层(40)为Si量取极大值的层。第3氧化物层(40)为Si量取极大值的层。

【技术实现步骤摘要】
金属磁性粒子、电感器、金属磁性粒子的制造方法和金属磁芯的制造方法


[0001]本专利技术涉及金属磁性粒子、电感器、金属磁性粒子的制造方法和金属磁芯的制造方法。

技术介绍

[0002]电源电路中使用的功率电感器被要求小型、低损失、对应大电流，为了应对这些要求，研究了在其磁性材料中使用饱和磁通密度高的金属磁性粒子。金属磁性粒子具有饱和磁通密度高的优点，但是由于材料单体的绝缘电阻低，所以为了作为电子部件的磁性体使用，需要确保金属磁性粒子彼此的绝缘。因此，研究了各种使金属磁性粒子的绝缘性提高的方法。
[0003]例如，在专利文献1中公开了用玻璃等绝缘膜覆盖金属磁性粒子的表面的方法。另外，在专利文献2中公开了将来自材料的氧化物层形成于金属磁性粒子的表面的方法。
[0004]现有技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1：日本专利第5082002号
[0007]专利文献2：日本专利第4866971号

技术实现思路

[0008]然而，专利文献1所记载的方法存在如下问题：无法将玻璃等绝缘膜均匀地形成于金属磁性粒子的表面，膜厚薄的地方成为绝缘破坏的起点。
[0009]另外，专利文献2所记载的方法存在如下问题：由于来自原料的氧化物层潜在地含有缺陷，所以绝缘可靠性不充分。另外，专利文献2所记载的金属磁性材料也存在如下问题：为了防止原料粒子的氧化进行，不能在高的温度进行热处理。
[0010]本专利技术的目的在于提供绝缘性和直流重叠特性优异的金属磁性粒子及电感器、能够得到绝缘性和直流重叠特性优异的金属磁性粒子的金属磁性粒子的制造方法，以及能够得到绝缘性和直流重叠特性优异的金属磁芯的金属磁芯的制造方法。
[0011]本专利技术的金属磁性粒子是在含有Fe和Si的合金粒子的表面设置有氧化物层的金属磁性粒子，其特征在于，上述氧化物层从上述合金粒子侧起具有第1氧化物层、第2氧化物层和第3氧化物层，在使用扫描式透射电子显微镜－能量分散型X射线分析得到的元素含量的线分析中，上述第1氧化物层为Si量取极大值的层，上述第2氧化物层为Fe量取极大值的层，上述第3氧化物层为Si量取极大值的层。
[0012]本专利技术的电感器的特征在于，具备本专利技术的金属磁性粒子。
[0013]本专利技术的金属磁性粒子的制造方法的特征在于，包括如下工序：混合原料粒子与Si醇盐和醇的工序，上述原料粒子在含有Fe和Si的合金粒子的表面从上述合金粒子侧起具有Si氧化膜、Fe氧化膜，通过将上述Si醇盐水解并干燥而形成被覆膜形成粒子的工序，上述
被覆膜形成粒子形成有含有氧化硅的被覆膜，通过将上述被覆膜形成粒子在氧化气氛中进行热处理而在上述合金粒子的表面形成氧化物层的工序；上述被覆膜的平均厚度为10nm以上且30nm以下，上述热处理的温度为750℃以上且850℃以下。
[0014]本专利技术的金属磁芯的制造方法的特征在于，包括如下工序：混合原料粒子与Si醇盐和醇的工序，上述原料粒子在含有Fe和Si的合金粒子的表面从上述合金粒子侧起具有Si氧化膜、Fe氧化膜，通过将上述Si醇盐水解并干燥而形成被覆膜形成粒子的工序，上述被覆膜形成粒子形成有含有氧化硅的被覆膜，将上述被覆膜形成粒子成型的成型工序，通过将上述被覆膜形成粒子的成型体在氧化气氛中进行热处理而在上述合金粒子的表面形成氧化物层的工序；上述被覆膜的平均厚度为10nm以上且30nm以下，上述热处理的温度为750℃以上且850℃以下。
[0015]根据本专利技术，能够提供绝缘性和直流重叠特性优异的金属磁性粒子及电感器、能够得到绝缘性和直流重叠特性优异的金属磁性粒子的金属磁性粒子的制造方法，以及能够得到绝缘性和直流重叠特性优异的金属磁芯的金属磁芯的制造方法。
附图说明
[0016]图1是示意性地表示本专利技术的金属磁性粒子的一个例子的截面图。
[0017]图2是示意性地表示本专利技术的金属磁性粒子的另一个例子的截面图。
[0018]图3是实施例1的STEM图像。
[0019]图4是表示实施例1的线分析的结果的图。
[0020]图5是表示各实施例和比较例中的相对磁导率的值为初始值的80％以下时的直流磁场Hsat＠－20％[kA/m](纵轴)与相对磁导率(横轴)的关系的图表。
[0021]符号说明
[0022]1、2 金属磁性粒子
[0023]10 合金粒子
[0024]20 第1氧化物层
[0025]30 第2氧化物层
[0026]40 第3氧化物层
[0027]50 第4氧化物层
[0028]b
1 第1边界
[0029]b
2 第2边界
[0030]b
3 第3边界
[0031]b
4 第4边界
具体实施方式
[0032]以下，对于本专利技术的金属磁性粒子、电感器、金属磁性粒子的制造方法和金属磁芯的制造方法进行说明。
[0033]然而，本专利技术不限于以下构成，可以在不变更本专利技术的要旨的范围内适当地变更并应用。应予说明，组合两个以上的以下记载的本专利技术的优选构成而得的技术方案也是本专利技术。
[0034][金属磁性粒子][0035]本专利技术的金属磁性粒子是在含有Fe和Si的合金粒子的表面设置有氧化物层的金属磁性粒子，其特征在于，上述氧化物层从上述合金粒子侧起具有第1氧化物层、第2氧化物层和第3氧化物层，在使用扫描式透射电子显微镜－能量分散型X射线分析得到的元素含量的线分析中，上述第1氧化物层为Si量取极大值的层，上述第2氧化物层为Fe量取极大值的层，上述第3氧化物层为Si量取极大值的层。
[0036]图1是示意性地表示本专利技术的金属磁性粒子的一个例子的截面图。
[0037]如图1所示，金属磁性粒子1在含有Fe和Si的合金粒子10的表面设置有氧化物层。
[0038]氧化物层从合金粒子10侧起为第1氧化物层20、第2氧化物层30和第3氧化物层40。
[0039]合金粒子含有Fe和Si。
[0040]相对于Fe和Si的合计重量100重量份，合金粒子中的Si的重量比例优选为1.5重量份以上且8.0重量份以下。
[0041]如果合金粒子中的Si的重量比例小于1.5重量份，则损失的减少效果差。另一方面，如果合金粒子中的Si的重量比例超过8.0重量份，则饱和磁化的降低大，直流重叠特性降低。
[0042]合金粒子除了Fe和Si以外还可以含有Cr。
[0043]相对于Fe和Si的合计重量100重量份，合金粒子优选含有小于1.0重量份的Cr，更优选含有0.9重量份以下的Cr，进一步优选不含有Cr。如果Cr的含量少，则饱和磁通密度提高，因此直流重叠特性提高。
[0044]另外，合金粒子也可以含有与纯铁中含有的杂质相同的元素作为杂质成分。
[0045]作为杂质成分，可以举出例如C、Mn、P、S、Cu、Al等。
[0046]氧化物层从合金粒子侧起具本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种金属磁性粒子，其特征在于，是在含有Fe和Si的合金粒子的表面设置有氧化物层的金属磁性粒子，所述氧化物层从所述合金粒子侧起具有第1氧化物层、第2氧化物层和第3氧化物层，在使用扫描式透射电子显微镜－能量分散型X射线分析得到的元素含量的线分析中，所述第1氧化物层为Si量取极大值的层，所述第2氧化物层为Fe量取极大值的层，所述第3氧化物层为Si量取极大值的层。2.根据权利要求1所述的金属磁性粒子，其中，相对于所述Fe和所述Si的合计重量100重量份，所述合金粒子中的Si的重量比例为1.5重量份以上且8.0重量份以下。3.根据权利要求1或2所述的金属磁性粒子，其中，相对于所述Fe和所述Si的合计重量100重量份，所述合金粒子含有小于1.0重量份的Cr。4.根据权利要求1～3中任一项所述的金属磁性粒子，其中，所述氧化物层还具有设置于所述第3氧化物层的表面的第4氧化物层，在使用扫描式透射电子显微镜－能量分散型X射线分析得到的元素含量的线分析中，所述第4氧化物层为Fe量取极大值的层。5.一种电感器，其特征在于，具备权利要求1～4中任一项所述的金属磁性粒子。6.一种金属磁性粒子的制造方法，其特征在于，包括如下工序：混合原料粒子与Si醇盐和醇的工序，所述原料粒子在含有Fe和Si的合金粒子的表面从所述合金粒子侧起具有Si氧化膜、Fe氧化膜，通过将所述Si醇盐水解并干燥而形成被覆膜形成...

【专利技术属性】
技术研发人员：石田拓也，山本诚，宇治克俊，石田祐也，小田原充，
申请(专利权)人：株式会社村田制作所，
类型：发明
国别省市：