铁族基软磁性粉末材料制造技术

本发明专利技术提供一种满足扼流线圈、电抗线圈等的压粉磁芯用途中所要求的更高磁特性的铁族基软磁性粉末材料。一种铁族基合金（铁基合金）软磁性粉末材料，以通常使用的Fe或Co或者Ni中的1种以上作为主体。就该软磁性粉末材料而言，在熔体中添加微量的Nb（0.05～4wt%）或V·Ta·Ti、Mo、W，利用水雾化法等低廉的制法制备。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种易于满足扼流线圈、电抗线圈等中的压粉磁芯所要求的优异的软磁特性的铁族基软磁性粉末材料。
技术介绍
目前，扼流线圈、电抗线圈等中的压粉磁芯大多在大电流、高频区域或节省空间的环境下使用。对于在上述压粉磁芯中使用的软磁性粉末材料，也要求即使在大电流、高频的环境下也具有优异的软磁特性且能够小型化。通常，就在压粉磁芯中使用的软磁性粉末材料而言，为了与大电流相应，被要求高饱和磁通密度、高导磁率、低磁芯损失，并且从低损失的观点出发，被期望为高电阻。 但是，难以全部满足这些特性。因此，现状是根据使用环境，分别使用a)氧化物软磁性粉末材料、b)非晶质Fe基软磁性粉末材料以及c)结晶质Fe基软磁性粉末材料(例如，专利文献1、2)。a)就氧化物软磁性粉末材料而言，由于为高电阻，因而磁芯损失低，但由于为低饱和磁通密度，所以不适合大电流环境。b)就非晶质Fe基软磁性粉末材料而言，虽然具有优异的磁特性，但因其组织结构而使粉末硬度非常高，成型困难，并且关于饱和磁通密度，也不能说很充分，难以与压粉磁芯的小型化相应。c)就结晶质Fe基软磁性粉末材料而言，具有高饱和磁通密度，粉末硬度也较低，若能够确保用树脂等对粉末表面的绝缘，则能够将低损失的压粉磁芯进行成型，适于大电流、高频区域中使用的小型压粉磁芯用途。而且，为了实现在高频环境下的使用、低损失，通常有效的是使用更微粉化的Fe基合金软磁性粉末材料。然而，要将更微粉化的粉末材料成型，需要更高度的成型技术、或需要增加用于确保微粉相互绝缘的树脂量等。因此，存在下述问题，即，因压粉磁芯的密度降低而使压粉磁芯本身的导磁率降低，无法发挥原来的Fe基软磁性粉末材料本身具有的高导磁率特性(磁特性)。在专利文献1、2中将表面用氧化物覆盖，但制造方法变得复杂。根据上述理由，认为在现有的Fe基软磁性粉末材料中，若能够在不增大磁芯损失的情况下实现更高的导磁率，则即使压粉磁芯为低密度，也能够在大电流、高频用途中使用，还能够在无需高度成型技术的情况下使压粉磁芯小型化、低损失化。应予说明，在专利文献1、2中记载了与本专利技术同样地利用水雾化法等制造软磁性粉末材料的技术，并记载了在软磁性粉末材料的组成中，可在添加选自Si、Al以及Cr中的副成分的同时，添加少量本专利技术中的第IVlI族金属作为副成分(专利文献I的第0053段，专利文献2的第0021段、第0044段)。但是，作为其少量副成分的第IVlI族金属(d轨道半充满前的过渡金属)只不过是与Mn、Co、Ni、Cu、Ga、Ge、Ru、Rh等第ν ΓΧΙ族金属(d轨道半充满后的过渡金属)及B (硼)一起例示的。进而，在专利文献1、2中并没有对为了改善磁特性(特别是高导磁率化)而添加上述少量副成分进行积极启示的记载(专利文献I的第0053段、专利文献2的第0044段)。应予说明，专利文献2的第0044段中记载了少量副成分的添加量优选lwt%以下。另外，虽然未对本专利技术的专利性给予影响，但作为少量添加第IVlI族金属的非晶质的铁基软磁性粉末材料的现有技术文献，存在专利文献3 5。就专利文献3中 的作为组成式FeiQQ_a_b_x_y_z_w_tC0aNibMxPyCzBwSit的M而举出的第Ifvi族金属而言，与专利文献1、2同样，只不过是与其它的Pd、Pt、Au等第X XI族金属一起例示的，并且以形成钝化氧化皮膜来提高粉末材料的耐腐蚀性为目的(第0024段)。应予说明，该段中的“考虑到磁特性、耐腐蚀性，M的添加量优选为O原子％ 3原子％”的记载由前段的记载可被理解为Nb没有增大导磁率的作用且大量添加会使导磁率降低的记载。专利文献4中的作为组成式T1(KI_x_yRxMyM' 2的^而举出的第IV VI族金属也不过是与其它的第ν ΓΧΙ族金属以及P、Al、Sb等非金属·典型金属一起例示的，并记载了 Μ,的添加也预期会提高耐腐蚀性，进而，添加量也优选O 30%，进一步优选O 20% (该文献第9页下面第二段)。即，就专利文献4中的M'而言，并非预期本专利技术中第IVlI族金属的4%以下的微量添加。专利文献5中也同样地，作为组成式Fe1(l(l_x_yRxMyM'而举出的第金属也不过是与第ν ΓΧΙ族金属以及Zn、Ga等典型金属一起例示的。应予说明，在该文献第0032段中记载了 “元素M'的添加具有使微晶状态下的合金的矫顽力降低的效果。但是，如果元素M'的含量变得过多，则磁化降低，因此添加元素M'的组成比ζ需要满足0at% < z < 10at%,优选满足O. 5at% ^ z ^ 4at%”。该记载被理解为进行以下启示与专利文献3同样，W使软磁性材料中的矫顽力减小，从而对低损失化有效，对导磁率(磁化)的增大并无帮助。专利文献专利文献I :日本特开2009-088496号公报专利文献2 :日本特开2009-088502号公报专利文献3 :日本特开2008-109080号公报专利文献4 :日本特表2003-060175号公报专利文献5 :日本特开2001-226753号公报
技术实现思路
鉴于上述内容，本专利技术的目的在于提供一种铁族基软磁性粉末材料，是结晶质的铁族基软磁性粉末材料，其能够容易地制造通过微量添加就能够使压粉磁芯进一步高导磁率化并且也会不增加磁芯损失的压粉磁芯。为了解决上述课题，本专利技术人等在努力进行深入开发的过程中发现如果用微量添加有Nb等的软磁性粉末材料来制造压粉磁芯，则能够使压粉磁芯进行高导磁率化，并且也不会增加磁芯损失，从而研究出下述构成的铁族基软磁性粉末材料。一种结晶质的铁族基软磁性粉末材料，其特征在于，该粉末材料的基本组成以组成式T1(l(l_x_yMxM' y表示，(其中，T为选自铁族中的I种以上的主要成分、M为提高导磁率的成分、IT为赋予耐腐蚀性的成分，且X为O 15at%、y为 O 15at%、x+y 为 O 25at%)；相对于上述组成式的总量100质量份,添加O. 05 4. O质量份的选自第IV VI族过渡金属中的I种以上的磁性改性微量成分。在本专利技术中，如果将磁性改性微量成分加入到上述组成式中，以at% (原子％)表示，则如下所述。一种结晶质的铁族基软磁性粉末材料，其特征在于，以组成式T1(l(l_x_yMxM' yNz表示(其中，T为由铁族中的I种以上构成的主要成分、M为提高导磁率的成分、]^为赋予耐腐蚀性的成分、N为磁性改性微量成分)；上述磁性改性微量成分为选自第IVlI族过渡金属中的I种以上，并且X为O 15at%、y 为 O 15at%、x+y 为 O 25at%、ζ 为 O. 015 2. 4at%。—种结晶质的铁族基软磁性粉末材料，其特征在于，提闻上述磁性率的成分M为 选自Si、Ni、Co中的I种以上，并且上述赋予耐腐蚀性成分W为选自Cr、Al中的I种以上，其特征尤其在于，T为Fe、M为Si、IT为Cr，并且X为2 10at%、y为2 10at%、x+y为 4 15at%。用上述构成的铁族基软磁性粉末材料成型而成的压粉磁芯能够高导磁率化，并且也不会增加磁芯损失。而且，由于是结晶质，所以在利用水雾化法等进行粉末材料的制造时，无需高速骤冷。进而，无需为了易于确保高导磁率而在制造压粉磁芯时设为高压，结果也难本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.06.09 JP 2010-1316671.一种铁族基软磁性粉末材料，其特征在于，是结晶质的铁族基软磁性粉末材料，基本组成以组成式T1(l(l_x_yMxM' y表示，其中，T为由铁族中的I种以上构成的主要成分、M为提高导磁率的成分、M'为赋予耐腐蚀性的成分,且X为O 15at%、y为O 15at%、x+y为 O 25at% ； 相对于所述组成式的总量100质量份，添加O. 05 4. O质量份的选自第IV VI族过渡金属中的I种以上的磁性改性微量成分。2.一种铁族基软磁性粉末材料，其特征在于，是结晶质的铁族基软磁性粉末材料， 以组成式T1(KI_x_yMxM' yNz表示，其中，T为选自铁族中的一种以上的主要成分、M为提高导磁率的成分、为赋予耐腐蚀性的成分、N为磁性改性微量成分； 所述磁性改性微量成分为选自第IVlI族过渡金属中的I种以上，并且X为O 15at%、y 为 O 15at%、x+y 为 O 25at%、z 为 O. 015 2. 4at%。3.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：木野泰志，
申请(专利权)人：新东工业株式会社，
类型：
国别省市：