[0038] 此外,本發明所述的壓粉磁芯的第2制造方法的特征在于,對通過篩孔為600 μ m 的篩子的軟磁性粉末的質量比例相對于軟磁性粉末的總量為98質量%以上、且平均應變 低于0. 050%的第2軟磁性粉末進行壓縮成形。此外,通過第2制造方法制造的壓粉磁芯優 選應用于以低頻的驅動頻率使用的電磁部件、例如電動機的轉子或定子的芯。
[0039] 本發明的壓粉磁芯的制造方法的特征在于,在第1及第2中任一制造方法中,也使 用沖壓機和模具,對后述的軟磁性粉末進行壓縮成形。壓縮成形的適宜條件以表面壓力計 例如為490?1960MPa。成形溫度可以是室溫成形、溫熱成形(例如100?250°C )中的任 一者。
[0040] 在將上述軟磁性粉末成形時,可以在該軟磁性粉末中進一步配合潤滑劑。通過潤 滑劑的作用,能夠降低將軟磁性粉末成形時的粉末間、或軟磁性粉末與成形模內壁間的摩 擦阻力,能夠防止成形體的粘模、成形時的發熱。
[0041] 作為上述潤滑劑,只要使用一直以來公知的潤滑劑即可,具體而言,可列舉出硬脂 酸鋅、硬脂酸鋰、硬脂酸鈣等硬脂酸的金屬鹽粉末、聚羥基羧酸酰胺、亞乙基雙硬脂酸酰胺 (亞乙基雙硬脂酰胺)、(N-十八烯基)十六烷酸酰胺等脂肪酸酰胺、石蠟、蠟、天然或合成 樹脂衍生物等。它們中,優選脂肪酸酰胺,尤其優選聚羥基羧酸酰胺、亞乙基雙硬脂酸酰胺。
[0042] 上述潤滑劑相對于上述軟磁性粉末整體的質量以質量比例計優選為0. 2?1質 量%。上述潤滑劑的質量比例更優選為0.3質量%以上,進一步優選為0.4質量%以上。但 是,即使配合超過1質量%的上述潤滑劑,其效果也飽和,此外,若潤滑劑的量變多則成形 體密度變小,磁特性劣化。因此,上述潤滑劑的質量比例優選設為1質量%以下,更優選為 0. 9質量%以下,進一步優選為0. 8質量%以下。另外,在成形時,在模內壁面涂布潤滑劑后 進行成形的情況(模潤滑成形)下,潤滑劑量也可以少于〇. 2質量%。
[0043] 其次,本發明中,可以對上述成形體實施熱處理而制造壓粉磁芯。由此在成形時導 入的應變得到釋放,能夠降低起因于該在成形時導入的應變的壓粉磁芯的磁滯損耗。此時 的熱處理溫度優選為400°C以上,更優選為450°C以上,進一步優選為500°C以上。該工序若 沒有電阻率的劣化,則優選在更高溫下進行。但是,若熱處理溫度超過700°C,則有時絕緣 皮膜被破壞。若絕緣被膜被破壞,則鐵損、特別渦流損耗增大,電阻率劣化,所以不優選。因 此,熱處理溫度優選為700°C以下,更優選為650°C以下。
[0044] 上述熱處理時的氣氛優選設為非氧化性氣氛。作為氣氛氣體,可列舉出氮氣、或氦 氣、氬氣等稀有氣體等。此外,也可以在真空下進行熱處理。熱處理時間若沒有電阻率的劣 化則沒有特別限定,但優選為20分鐘以上,更優選為30分鐘以上,進一步優選為1小時以 上。
[0045] 若在上述的條件下進行熱處理,則不易引起絕緣被膜的破壞,所以能夠在不增大 鐵損、特別是渦流損耗(也相當于矯頑力)的情況下制造具有高的電絕緣性、即高電阻率的 壓粉磁芯。
[0046] 在上述熱處理之后,冷卻而恢復至常溫,由此得到本發明所述的壓粉磁芯。
[0047] 2.軟磁性粉末
[0048] 2-1.軟磁性粉末
[0049] 2-1-1.第1軟磁性粉末
[0050] 本發明的第1軟磁性粉末的特征在于,通過篩孔為75 μ m的篩子的軟磁性粉末的 質量比例相對于軟磁性粉末的總量為95質量%以上,平均應變低于0. 100%。通過篩孔 為75 μm的篩子的軟磁性粉末的質量比例優選為96質量%以上,更優選為98質量%以 上。通過篩孔為75 μm的篩子的軟磁性粉末的質量比例變得越多,即軟磁性粉末的粒徑變 得越小,則通過本發明的制造方法制造的壓粉磁芯即使在作為以高頻的驅動頻率使用的電 磁部件、例如電感器使用的情況下,也越可有效地降低鐵損、特別是渦流損耗。此外,平均 應變優選為〇. 097 %以下,更優選為0. 090 %以下,進一步優選為0. 080 %以下,特別優選為 0· 070% 以下。
[0051] 平均應變越小,則通過本發明的第1制造方法制造的壓粉磁芯的成形體密度越高 且磁通密度越高,所以能夠降低鐵損。
[0052] 本發明的第1軟磁性粉末優選為表面具有后述的絕緣層的鐵基粒子。
[0053] 此外,本發明的第1軟磁性粉末進一步優選不通過篩孔為45 μπι的篩子的軟磁性 粉末的質量比例為40質量%以上。不通過篩孔為45 μ m的篩子的軟磁性粉末的質量比例 優選為42質量%以上。不通過篩孔為45 μ m的篩子的軟磁性粉末的質量比例越高,則軟磁 性粉末的粒徑變得越均勻,同時在粉碎時導入的應變越少,所以能夠提高成形體密度,其結 果是磁通密度變高,鐵損降低,所以能夠制造磁特性優異的壓粉磁芯。
[0054] 2-1-2.第2軟磁性粉末
[0055] 本發明的第2軟磁性粉末的特征在于,通過篩孔為600 μ m的篩子的軟磁性粉末的 質量比例相對于軟磁性粉末的總量為98質量%以上,平均應變低于0. 050%。通過篩孔為 600 μ m的篩子的軟磁性粉末的質量比例優選為99質量%以上。第2軟磁性粉末意圖用于 以低頻的驅動頻率使用的電磁部件、例如電動機的芯,所以基本上優選軟磁性粉末的粒徑 大。然而,若軟磁性粉末的粒徑變得過大,則向模具的細部的填充變得難以進行,所得到的 壓粉磁芯中產生缺損,密度降低,或密度產生不均。因此,將通過篩孔為600 μπι的篩子的軟 磁性粉末的質量比例設為相對于軟磁性粉末的總量為98質量%以上。此外,平均應變優選 為0. 045%以下,進一步優選為0. 040%以下。平均應變越小,則通過本發明的第2制造方 法制造的壓粉磁芯的成形體密度越高且磁通密度越高,所以能夠降低鐵損。
[0056] 此外,本發明的第2軟磁性粉末進一步優選不通過篩孔為180 μ m的篩子的軟磁性 粉末的質量比例為20質量%以上。不通過篩孔為180 μπι的篩子的軟磁性粉末的質量比例 越高,則軟磁性粉末的粒徑變得越均勻,同時在粉碎時導入的應變越少,所以能夠提高成形 體密度,其結果是磁通密度變高。此外,由于軟磁性粉末的粒徑變大,因而粒子內部的結晶 粒徑也變大,磁滯損耗降低。由此鐵損降低,所以能夠制造磁特性優異的壓粉磁芯。
[0057] 2-2.絕緣層
[0058] 上述第1及第2軟磁性粉末優選為表面具有絕緣層的鐵基粒子。作為構成上述絕 緣層的皮膜,可列舉出例如絕緣性無機皮膜、絕緣性樹脂皮膜。優選在上述絕緣性無機皮膜 的表面進一步形成絕緣性樹脂皮膜。這種情況下,此外,絕緣性無機皮膜與絕緣性樹脂皮膜 的合計厚度優選設為250nm以下。若膜厚超過250nm,則有時磁通密度的降低變大。
[0059] 2-2-1.絕緣性無機皮膜
[0060] 作為上述絕緣性無機皮膜,可列舉出例如磷酸系化學轉化皮膜、鉻系化學轉化皮 膜、水玻璃皮膜、氧化物皮膜等,優選磷酸系化學轉化皮膜。上述絕緣性無機皮膜也可以將 2種以上的皮膜層疊而形成,但通常為單層較佳。
[0061] 磷酸系化學轉化皮膜只要是使用含有P的化合物而形成的非晶狀或玻璃狀的皮 膜則其組成沒有特別限定。上述磷酸系化學轉化皮膜中,除了 P以外,還可以包含選自Ni、 Co、Na、K、S、Si、B、Mg等中的1種或2種以上的元素。這些元素具有抑制在上述熱處理工 序時氧與Fe形成半導體而降低電阻率的作用。
[0062] 上述磷酸系化學轉化皮膜的厚度優選為1?250nm左右。若膜厚比Inm薄則有時 不表現出絕緣效果。此外若膜厚超過250nm,則絕緣效果飽和,并且從壓粉磁芯的高密度化 的方面出發也不優選。更優選的膜厚為10?50nm。
[0063] 2-2-2.絕緣性樹脂皮膜
[0064] 作為上述絕緣性樹脂皮膜,可列舉出例如硅酮樹脂皮膜、酚醛樹脂皮膜、環氧樹脂 皮膜、聚酰胺樹脂皮膜、聚酰亞胺樹脂皮膜等。優選硅酮樹脂皮膜。上述絕緣性樹脂皮膜也 可以將2種以上的皮膜層疊而形成,但通常為單層較佳。另外,本發明中,上述絕緣性是指 通過4端子法測定最終的壓粉磁芯的電阻率時,達到50μ Ω ·Π1左右以上。
[0065] 本發明中使用的硅酮樹脂可以使用一直以來公知的硅酮樹脂,例如作為市售品, 可列舉出 Shin-Etsu