复合磁性材料的制造方法和使用它的压粉磁芯及其制造方法技术

本发明专利技术提供具有在应对扼流圈等磁性元件的小型化及大电流方面优异、并且在高频区域中也可以使用的磁特性的复合磁性材料的制造方法和使用它的压粉磁芯及其制造方法。本发明专利技术的压粉磁芯含有金属磁性粉末和绝缘材料，对于金属磁性粉末，将其维氏硬度（Ｈｖ）设为２３０≤Ｈｖ≤１０００的范围，对于绝缘材料，使其压缩强度为１００００ｋｇ／ｃｍ２以下，并且处于机械性损坏状态，在金属磁性粉末间夹设有处于机械性损坏状态的绝缘材料。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及车载用ECU或笔记本个人电脑用的电子机器的扼流圈等中所用的复合磁性材料及其制造方法和使用它的压粉磁芯及其制造方法。
技术介绍
随着近年来的电子机器的小型化、薄型化，在扼流圈中也要求具有能够应对小型化、大电流化、高频化的磁特性的磁性材料。以往作为该种磁性材料，提出过在以铁作为主成分的金属粉末的表面以含有有机硅树脂及颜料的被膜覆盖的材料。同时还提出过其制造方法。而且，作为有关该申请的先行技术文献信息，例如已知有专利文献1。在此种以往的磁性材料以及使用了它的压粉磁芯中，成为问题的是难以在高频领域中使用。即，在以往的构成中有机硅树脂中的颜料缺乏均勻性，如果在高温退火时有机硅树脂分解，就会产生绝缘性急剧地降低的不佳状况。由此，无法在高温下将加压成形后的压粉磁芯退火，从而不能充分地进行加压成形时在金属磁性粉末中产生的应变的释放。因此， 由于无法实现压粉磁芯中的磁滞损耗的减少，所以磁损耗升高。另外，如果在加压成形后在高温下将压粉磁芯退火，则会引起有机硅树脂的热分解，在颜料不均勻的部位金属粒子之间发生烧结，因此不仅涡流损耗变大，而且还会导致高频区域中的导磁率的降低。根据以上的理由，就以往的磁性材料而言，无法兼顾压粉磁芯的高频区域中的高导磁率和低磁损耗。由此，不适于在要求如下特性的材料中所用的作为压粉磁芯的磁性材料，即，能够应对在车载用ECU或笔记本个人电脑中所用的扼流圈等的小型、大电流，并且在高频区域中损耗也很低。专利文献1 日本特开2003-303711号公报
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供具有在应对扼流圈等磁性元件的小型化及大电流方面优异、并且在高频区域中也可以低损耗地使用的磁特性的。本专利技术的压粉磁芯是含有金属磁性粉末和绝缘材料的压粉磁芯，对于金属磁性粉末，将其维氏硬度(Hv)设为230 ^ Hv ^ 1000的范围，对于绝缘材料，使其压缩强度为 10000kg/cm2以下，并且处于机械性损坏状态，在金属磁性粉末间夹设处于机械性损坏状态的绝缘材料。另夕卜，本专利技术的压粉磁芯的制造方法包括将包含维氏硬度(Hv)为 230 ^ Hv ^ 1000的范围的金属磁性材料和压缩强度为lOOOOkg/cm2以下的绝缘材料的复合磁性材料加压成形而形成成形体的步骤、和进行成形体的热处理的步骤，在形成成形体的步骤中，使绝缘材料为机械性损坏状态。另外，本专利技术的复合磁性材料的制造方法包括以使金属磁性粉末的维氏硬度 (Hv)为230 ^ Hv ^ 1000的范围的方式来提高金属磁性粉末的硬度的步骤、和在金属磁性粉末间分散压缩强度为lOOOOkg/cm2以下的绝缘材料的步骤。根据上述的构成及制造方法，可以实现复合磁性材料的绝缘性、耐热性的提高，可以获得即使在高频区域中导磁率及磁损耗也良好的压粉磁芯。附图说明图1是本专利技术的第一实施方式的压粉磁芯的放大图。图2是本专利技术的第一实施方式的压粉磁芯的整体概略图。具体实施例方式(第一实施方式)对本专利技术的第一实施方式的进行说明。下面，对本专利技术的第一实施方式的复合磁性材料进行说明。本专利技术的第一实施方式的复合磁性材料是包含金属磁性粉末和绝缘材料的复合磁性材料。金属磁性粉末的维氏硬度(Hv)是230 ^ Hv ^ 1000的范围的值。绝缘材料的压缩强度为lOOOOkg/cm2以下。本实施方式的复合磁性材料是在金属磁性粉末间夹设上述绝缘材料的构成。根据该构成，由于在金属磁性粉末与金属磁性粉末之间存在绝缘体，因此能够防止金属磁性粉末之间的接触，可以实现复合磁性材料的绝缘性、耐热性的提高。另外，还可以实现使用了该复合磁性材料的压粉磁芯的绝缘性、耐热性的提高，进而还可以实现填充率的提高。其结果是，可以进行压粉磁芯的高温退火，可以提供在高频区域中导磁率及磁损耗也良好的压粉磁芯。具体来说，本第一实施方式中所用的金属磁性粉末最好是近似球状。 这是因为，如果使用扁平形状的金属磁性粉末，则会对压粉磁芯赋予磁各向异性，因此会受到磁路限制。本第一实施方式中所用的金属磁性粉末优选将其维氏硬度(Hv)设为 230 ^ Hv ^ 1000的范围。在小于230Hv的情况下，在使用复合磁性材料制成压粉磁芯时的加压成形时不会充分地产生绝缘材料的机械性损坏，无法获得高填充率。由此，无法充分地获得良好的直流叠加特性及低磁损耗。另一方面，在大于IOOOHv的情况下，金属磁性粉末的塑性变形能力明显地降低，从而无法获得高填充率，所以不够理想。这里所说的机械性损坏是指如下的状态，即，在压粉磁芯的成形压缩时，绝缘材料因被金属磁性粉末压缩而破碎变小，在金属磁性粉末间夹设绝缘材料。图1中表示本实施方式的压粉磁芯的放大图。在金属磁性粉末1之间绝缘材料2 以机械性损坏状态存在。另外，还存在有将它们的间隙填充的粘结剂3。另外，本第一实施方式中所用的金属磁性粉末最好包含!^e-Ni系、Fe-Si-Al系、 Fe-Si系、Fe-Si-Cr系、!^e系中的至少一种以上。如上所述的以狗作为主成分的金属磁性粉末由于饱和磁通密度高，因此在大电流下的使用中十分有用。以下，记载出使用各种金属磁性粉末制作压粉磁芯时的条件和压粉磁芯的特性。在使用!^e-Ni系金属磁性粉末的情况下，其比率最好为，Ni的含量为40重量％以上90重量％以下，剩余为！^及不可避免的杂质。对于这里所说的不可避免的杂质，例如可以举出Mn、Cr、Ni、P、S、C等。如果Ni的含量小于40重量％，就会缺乏软磁特性的改善效果，如果大于90重量％，则饱和磁化的降低增大，直流叠加特性降低。此外为了改善直流叠加特性，也可以含有1 6重量％的Mo。在使用!^e-Si-Al系金属磁性粉末的情况下，其比率最好为，Si为8重量％以上12 重量％以下，Al的含量为4重量％以上6重量％以下，剩余为!^e及不可避免的杂质。对于这里所说的不可避免的杂质，例如可以举出Mn、Cr、Ni、P、S、C等。通过将各构成元素的含量设为上述的组成范围，就可以获得高直流叠加特性和低顽磁力。在使用!^e-Si系金属磁性粉末的情况下，其比率最好为，Si的含量为1重量％以上8重量％以下，剩余为！^及不可避免的杂质。对于这里所说的不可避免的杂质，例如可以举出胞、&、附、？、5、(等。通过含有Si，就会有减小磁各向异性、磁致伸缩常数、提高电阻、降低涡流损耗的效果。如果Si的含有比率小于1重量％，则缺乏软磁特性的改善效果， 如果大于8重量％，则饱和磁化的降低大，直流叠加特性降低。在使用狗-Si-Cr系金属磁性粉末的情况下，其比率最好为，Si为1重量％以上8 重量％以下，Cr的含量为2重量％以上8重量％以下，剩余为!^e及不可避免的杂质。对于这里所说的不可避免的杂质，例如可以举出Mn、Cr、Ni、P、S、C等。通过含有Si，就会有减小磁各向异性、磁致伸缩常数、提高电阻、降低涡流损耗的效果。如果Si的含有比率小于1重量％，则缺乏软磁特性的改善效果，如果大于8重量％， 则饱和磁化的降低大，直流叠加特性降低。另外，通过含有Cr，就会有提高耐气候性的效果。 如果Cr的含有比率小于2重量％，则缺乏耐气候性改善效果，如果大于8重量％，则会产生软磁特性的劣化，因而不够理想。在使用狗系金属磁性粉末的情况下，最好包含作为主成分的元素的狗和不可避免的杂质。本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种压粉磁芯，其是含有金属磁性粉末和绝缘材料的压粉磁芯，其特征在于，所述金属磁性粉末的维氏硬度Ｈｖ为２３０≤Ｈｖ≤１０００的范围，所述绝缘材料的压缩强度为１００００ｋｇ／ｃｍ２以下，并且所述绝缘材料处于机械性损坏状态，在所述金属磁性粉末间夹设有所述处于机械性损坏状态的绝缘材料。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：若林悠也，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP