(57)【要約】【課題】磁気特性と絶縁性や耐食性などの信頼性とを兼ね備える軟磁性合金粉末を提供する。【解決手段】膜厚１〜１０ｎｍの酸化物被膜が鉄基軟磁性合金粉末の表面に形成されており、粒径（Ｄ５０）／酸化物被膜の膜厚の比が１００〜２１０００である、絶縁被膜軟磁性合金粉末が提供される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
１〜１０ｎｍの膜厚を有する酸化物被膜が鉄基軟磁性合金粉末の表面に形成されており、粒径（Ｄ５０）／酸化物被膜の膜厚の比が１００〜２１０００である、絶縁被膜軟磁性合金粉末。
【請求項２】
酸化物被膜の膜厚が１〜６ｎｍである、請求項１に記載の絶縁被膜軟磁性合金粉末。
【請求項３】
粒径（Ｄ５０）／酸化物被膜の膜厚の比が１５０〜３０００である、請求項１又は２に記載の絶縁被膜軟磁性合金粉末。
【請求項４】
鉄基軟磁性合金粉末の粒径（Ｄ５０）が０．７〜５μｍである、請求項１から３のいずれか一項に記載の絶縁被膜軟磁性合金粉末。
【請求項５】
鉄基軟磁性合金粉末が、鉄基アモルファス合金粉末又は鉄基結晶質合金粉末である、請求項１から４のいずれか一項に記載の絶縁被膜軟磁性合金粉末。
【請求項６】
鉄基軟磁性合金粉末が、下記組成式：
（Ｆｅ1-s-tＣｏsＮｉt）100-x-y｛（ＳｉaＢb）m（ＰcＣd）n｝xＭy
［式中、Ｆｅ、Ｃｏ及びＮｉの組成比率が、
１９≦ｘ≦２２、
０≦ｙ≦６．０、
０≦ｓ≦０．３５、
０≦ｔ≦０．３５、及び
ｓ＋ｔ≦０．３５であり、
Ｓｉ、Ｂ、Ｐ及びＣの組成比率が、
（０．５：１）≦（ｍ：ｎ）≦（６：１）、
（２．５：７：５）≦（ａ：ｂ）≦（５．５：４．５）及び
（５．５：４．５）≦（ｃ：ｄ）≦（９．５：０．５）であり、
Ｍが、Ｎｂ又はＭｏである］
で表される組成を有する、鉄基アモルファス合金粉末である、請求項５に記載の絶縁被膜軟磁性合金粉末。
【請求項７】
鉄基軟磁性合金粉末が、Ｆｅ−Ｓｉ−Ｃｒ系結晶質合金粉末である、請求項５に記載の絶縁被膜軟磁性合金粉末。
【請求項８】
５重量％以下のＣｒを含む、請求項１から７のいずれか一項に記載の絶縁被膜軟磁性合金粉末。
【請求項９】
酸化物被膜がＳｉＯ２膜である、請求項１から８のいずれか一項に記載の絶縁被膜軟磁性合金粉末。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、絶縁被膜軟磁性合金粉末に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電源回路で使用されるパワーインダクタは、小型化・低背化の要求から大電流・高周波数で使用できる軟磁性材料が望まれている。従来、インダクタの主材料として酸化物であるフェライト系材料が使用されてきたが、飽和磁化が低いため小型化には不利であり、近年、飽和磁化が高く小型・低背化に有利な合金系材料を使用したメタルインダクタが急増している。メタルインダクタには、鉄を主材料とした軟磁性合金粉末（以下、鉄基軟磁性合金粉末ともいう）が用いられ、軟磁性合金粉末と樹脂とを混合し、圧縮成形した圧粉磁心などが知られている。圧粉磁心の磁気特性（飽和磁化、透磁率、コアロス、周波数特性など）は、使用する軟磁性合金粉末の磁気特性や粒度分布、充填性、電気抵抗に依存する。
【０００３】
従来使用されてきたフェライト系材料は酸化物であることから、絶縁性や耐食性などの信頼性が高かったが、合金系材料はこれらの信頼性がフェライト系材料と比較して低く、軟磁性合金粉末の絶縁性や耐食性を向上させる手法として、例えば、リン酸処理による被膜形成が知られている（特許文献１、２）。しかしながら、リン酸処理による被膜形成では、被膜の膜厚がミクロンオーダーと厚いため、粉末の磁気特性が低下すること、更には、外力により被膜が剥離し易く、インダクタの材料として用いる場合、インダクタ内での磁性体の通電や錆の発生等により特性が劣化することなどの問題がある。絶縁性や耐食性などの信頼性と磁気特性とを両立する上で、より薄く剥離し難い被膜が必要である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−２７２９１１号公報
【特許文献２】特開２００８−６３６５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、高い磁気特性と絶縁性や耐食性などの信頼性とを兼ね備える軟磁性合金粉末を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者は、種々の研究を行った結果、鉄基軟磁性合金粉末にナノオーダーの膜厚を有する薄い酸化物被膜を形成し、その結果、磁気特性の低下を抑えながらも高い絶縁性と耐食性とを有する鉄基軟磁性合金粉末（以下、絶縁被膜軟磁性合金粉末ともいう）が得られるとの知見を得て、本発明を完成するに至った。
【０００７】
すなわち、本発明は、１〜１０ｎｍの膜厚を有する酸化物被膜が鉄基軟磁性合金粉末の表面に形成されており、粒径（Ｄ５０）／酸化物被膜の膜厚の比が１００〜２１０００である、絶縁被膜軟磁性合金粉末である。
【０００８】
本発明の一態様によれば、酸化物被膜の膜厚が１〜６ｎｍである、上記の絶縁被膜軟磁性合金粉末が提供される。
【０００９】
本発明の一態様によれば、粒径（Ｄ５０）／酸化物被膜の膜厚の比率が１５０〜３０００である、上記の絶縁被膜軟磁性合金粉末が提供される。
【００１０】
本発明の一態様によれば、鉄基軟磁性合金粉末の粒径（Ｄ５０）が０．７〜５μｍである、上記の絶縁被膜軟磁性合金粉末が提供される。
【００１１】
本発明の一態様によれば、鉄基軟磁性合金粉末が、鉄基アモルファス合金粉末又は鉄基結晶質合金粉末である、上記の絶縁被膜軟磁性合金粉末が提供される。
【００１２】
本発明の一態様によれば、
鉄基軟磁性合金粉末が、下記組成式：
（Ｆｅ1-s-tＣｏsＮｉt）100-x-y｛（ＳｉaＢb）m（ＰcＣd）n｝xＭy
［式中、Ｆｅ、Ｃｏ及びＮｉの組成比率が、
１９≦ｘ≦２２、
０≦ｙ≦６．０、
０≦ｓ≦０．３５、
０≦ｔ≦０．３５、及び
ｓ＋ｔ≦０．３５であり、
Ｓｉ、Ｂ、Ｐ及びＣの組成比率が、
（０．５：１）≦（ｍ：ｎ）≦（６：１）、
（２．５：７：５）≦（ａ：ｂ）≦（５．５：４．５）及び
（５．５：４．５）≦（ｃ：ｄ）≦（９．５：０．５）であり、
Ｍが、Ｎｂ又はＭｏである］
で表される組成を有する鉄基アモルファス合金粉末である、上記の絶縁被膜軟磁性合金粉末が提供される。
【００１３】
本発明の一態様によれば、鉄基軟磁性合金粉末がＦｅ−Ｓｉ−Ｃｒ系結晶質合金粉末である、上記の絶縁被膜軟磁性合金粉末が提供される。
【００１４】
本発明の一態様によれば、５重量％以下のＣｒを含む、上記の絶縁被膜軟磁性合金粉末が提供される。
【００１５】
本発明の一態様によれば、酸化物被膜がＳｉＯ２膜である、上記の絶縁被膜軟磁性合金粉末が提供される。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、高い磁気特性と絶縁性や耐食性などの信頼性とを兼ね備える軟磁性合金粉末を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の絶縁被膜軟磁性合金粉末の透過型電子顕微鏡写真である。
【図２】本発明の絶縁被膜軟磁性合金粉末及び酸化物被膜が形成されていない鉄基アモルファス合金粉末の走査型電子顕微鏡写真及びエネルギー分散型Ｘ線分析装置による酸素のラインスキャン結果を示すグラフである。
【図３】比較例５及び実施例１１−１７に係る、酸化物被膜の膜厚と絶縁被膜軟磁性合金粉末の粒径及び酸素量との関係を示すグラフである。
【図４】比較例５及び実施例１１−１７に係る、酸化物被膜の膜厚と抵抗率との関係を示すグラフである。
【図５】実施例及び比較例に係る、塩水噴霧試験後の錆の発生の有無を示す写真である。
【図６】比較例５及び実施例１１−１７に係る、酸化物被膜の膜厚と透磁率との関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の一実施形態について詳細に説明する。本発明は、以下の実施形態に限定されるものではなく、本発明の効果を阻害しない範囲で適宜変更を加えて実施することができる。
【００１９】
本実施形態に係る絶縁被膜軟磁性合金粉末は、１〜１０ｎｍの膜厚を有する酸化物被膜が、鉄基軟磁性合金粉末の表面に形成されている。本実施形態に係る絶縁被膜軟磁性合金粉末において、酸化物被膜は、１〜１０ｎｍ、好ましくは１〜９ｎｍ、より好ましくは１〜８ｎｍ、更に好ましくは１〜６ｎｍの膜厚を有する。上述の範囲のナノオーダーの薄い膜厚の酸化物被膜が鉄基軟磁性合金粉末の表面に形成されていることにより、絶縁被膜軟磁性合金粉末の磁気特性の低下を抑えながらも高い絶縁性及び耐食性が得られる。
【００２０】
［膜厚］
本実施形態に係る絶縁被膜軟磁性合金粉末の酸化物被膜の膜厚は、透過型電子顕微鏡等を用いて測定された膜厚の実測値を意味する。
【００２１】
［酸化物被膜］
本明細書において、「酸化物被膜」とは、鉄基軟磁性合金粉末状に形成された、酸化物を含む絶縁性を有する被膜を意味し、被膜が絶縁性を有する限り、酸化物は特に限定されない。
【００２２】
［鉄基軟磁性合金粉末］
本明細書において、「鉄基軟磁性合金粉末」とは、従来公知の鉄を主材料とした軟磁性合金粉末を意味する。磁気特性、生産性など観点から、鉄基軟磁性合金粉末として、水アトマイズ法で製造された鉄基アモルファス合金粉末又は鉄基結晶質合金粉末であることが好ましい。鉄基軟磁性合金粉末の粒径は、特に限定されず、所望の磁気特性に応じて調整される。
【００２３】
［粒径（Ｄ５０）／酸化物被膜の膜厚の比］
本実施形態に係る絶縁被膜軟磁性合金粉末は、絶縁被膜軟磁性合金粉末の粒径（Ｄ５０）／酸化物被膜の膜厚の比が１００〜２１０００、好ましくは１００〜１００００、より好ましくは１５０〜５０００、更に好ましくは１５０〜３０００である。「粒径（Ｄ５０）／酸化物被膜の膜厚の比」とは、絶縁被膜軟磁性合金粉末のメディアン径：Ｄ５０の測定値と、酸化物被膜の膜厚の測定値との比であり、単位を有さない無次元量である。粒径（Ｄ５０）／酸化物被膜の膜厚の比が上述の範囲であることにより、絶縁被膜軟磁性合金粉末は、圧粉磁心の材料として優れた、磁気特性と絶縁性及び耐食性とを兼ね備える。
本実施形態に係る鉄基軟磁性合金粉末の粒径は、好ましくは０．１〜２１０μｍ、より好ましくは０．２〜１００μｍ、更に好ましくは０．５〜５０μｍ、更により好ましくは０．５〜３０μｍ、特に好ましくは０．７〜５μｍである。
【００２４】
［粒径］
本明細書において、「粒径」とは、メディアン径：Ｄ５０を意味し、従来公知の方法、例えば、レーザー回折・散乱法により測定されるものである。
【００２５】
本実施形態に係る絶縁被膜軟磁性合金粉末は、鉄基軟磁性合金粉末が、鉄基アモルファス合金粉末又は鉄基結晶質合金粉末であることが好ましい。鉄基アモルファス合金粉末又は鉄基結晶質合金粉末を用いることにより、優れた軟磁気特性を有する。
【００２６】
本実施形態に係る絶縁被膜軟磁性合金粉末は、鉄基軟磁性合金粉末が、下記組成式：
（Ｆｅ1-s-tＣｏsＮｉt）100-x-y｛（ＳｉaＢb）m（ＰcＣd）n｝xＭy
［式中、Ｆｅ、Ｃｏ及びＮｉの組成比率が、
１９≦ｘ≦２２、
０≦ｙ≦６．０、
０≦ｓ≦０．３５、
０≦ｔ≦０．３５、及び
ｓ＋ｔ≦０．３５であり、
Ｓｉ、Ｂ、Ｐ及びＣの組成比率が、
（０．５：１）≦（ｍ：ｎ）≦（６：１）、
（２．５：７：５）≦（ａ：ｂ）≦（５．５：４．５）及び
（５．５：４．５）≦（ｃ：ｄ）≦（９．５：０．５）であり、
Ｍが、Ｎｂ又はＭｏである］
で表される組成を有する鉄基アモルファス合金粉末であることが好ましい。
鉄基軟磁性合金粉末が上記の組成を有する鉄基アモルファス合金粉末であることにより、優れた軟磁気特性に加えて、難燃性を有する。
【００２７】
本実施形態に係る絶縁被膜軟磁性合金粉末は、鉄基軟磁性合金粉末がＦｅ−Ｓｉ−Ｃｒ系結晶質合金粉末である、鉄基結晶質合金粉末であることが好ましい。鉄基軟磁性合金粉末がＦｅ−Ｓｉ−Ｃｒ系結晶質合金粉末であることにより、優れた軟磁気特性と耐食性とを有する。
【００２８】
本実施形態に係る絶縁被膜軟磁性合金粉末は、鉄基軟磁性合金粉末が５重量％以下のＣｒを含むことが好ましい。Ｃｒを含むことにより、鉄基軟磁性合金粉末自体の表面に酸化被膜が形成され、絶縁性軟磁性合金粉末として耐食性が更に向上する。Ｃｒに限らず、Ａｌ、Ｚｎなども鉄基軟磁性合金粉末自体の表面の酸化被膜の形成に寄与するため、同様の効果を奏する。Ａｌは、Ｃｒ及び／又はＺｎにより形成された酸化被膜の硬度を高め、耐食性を向上する効果を有するため、Ｃｒ及び／又はＺｎとＡｌとを同時に含むことにより相乗効果が得られる。
【００２９】
本実施形態に係る絶縁被膜軟磁性合金粉末は、酸化物被膜がＳｉＯ２膜であることが好ましい。酸化物被膜が緻密で化学的に非常に安定であるＳｉＯ２膜であることにより、剥がれ難く高い絶縁性及び耐食性を有する絶縁被膜軟磁性合金粉末が得られる。
【００３０】
［製造方法］
本実施形態に係る絶縁被膜軟磁性合金粉末は、鉄基軟磁性合金粉末に酸化物被膜を形成することにより製造される。
【００３１】
材料である鉄基軟磁性合金粉末は、従来公知の溶融プロセス法、機械的プロセス法又は化学的プロセス法により製造され得るが、特に、アトマイズ法により製造されることが好ましい。所望の組成に調整した材料を溶解した溶湯に対し、所望の冷却条件や粒径となるようパラメータを設定したアトマイズ法を行うことにより粉末を得て、その後、その粉末を乾燥させ、目的とする鉄基軟磁性粉末を得ることができる。アトマイズ法の中でも、大気雰囲気下で製造できるため設備費及び製造コストが低く、小径の粉末が得られる水アトマイズ法が好ましい。粉末が小径であることにより、渦電流損失を抑え、優れた磁気特性を有する圧粉磁心等を製造するができる。
【００３２】
酸化物被膜の形成は、化学的蒸着法（ＣＶＤ）及び物理的蒸着法（ＰＶＤ）などの気相法や溶射法など、従来公知の方法により行うことができるが、特に、生産性やコストの観点から、ゾル−ゲル法により行うことが好ましい。ゾル−ゲル法では、被膜成分である酸化物の原料である金属アルコキシドや金属酢酸塩、加水分解のための水、溶媒としてのアルコール、触媒である酸又は塩基等を含む溶液と、上述のように得られた鉄基軟磁性合金粉末とを混合した後に、加熱して溶媒を除去することにより酸化物被膜が形成される。混合は、例えば、プラネタリーミキサー、ミックスマラー、らいかい機、リボンミキサー等を用いて行うことができ、粉末と溶液とを混ぜ合わせる機構を有する装置であれば、混合に用いる装置は特に限定されない。ゾル−ゲル法において、酸化物被膜の膜厚は、酸化物の配合量、混合時間、溶液の滴下方法、滴下量、温度等の条件を調整することにより、所望の膜厚に調製することができる。
【００３３】
酸化物被膜の形成後、分級を行うことにより、所望の磁気特性に応じた目的の粒径を有する絶縁被膜軟磁性合金粉末を得ることができる。
【実施例】
【００３４】
以下に本発明の実施例を示す。本発明の内容はこれらの実施例により限定して解釈されるものではない。
【００３５】
［絶縁被膜軟磁性合金粉末の製造］
１．原料合金粉末の調製
以下の組成を有するように調製した原料混合物を高周波誘導炉にて溶解し、水アトマイズ法を用いて、鉄基アモルファス合金粉末及び鉄基結晶質合金粉末を製造した。
＜鉄基アモルファス合金粉末＞
（Ｆｅ1-s-tＣｏsＮｉt）100-x-y｛（ＳｉaＢb）m（ＰcＣd）n｝xＭy
式中、ｓ＝０、ｔ＝０、ｘ＝２２、ｙ＝０．８９、ｍ：ｎ＝３：１、ａ：ｂ＝３．８：６．２、ｃ：ｄ＝７．８：２．２であり、Ｃｒ：０ｗｔ％〜３．０ｗｔ％。
＜鉄基結晶質合金粉末＞
・（９２）Ｆｅ３．５Ｓｉ４．５Ｃｒ（ｗｔ％）、
・（９５）Ｆｅ２Ｓｉ３Ｃｒ（ｗｔ％）、
・（９２）Ｆｅ５Ｓｉ３Ｃｒ（ｗｔ％）、
・（９０）Ｆｅ７Ｓｉ３Ｃｒ（ｗｔ％）、
・（９２）Ｆｅ７Ｓｉ１Ｃｒ（ｗｔ％）、及び
・（９１）Ｆｅ７Ｓｉ２Ｃｒ（ｗｔ％）
鉄基アモルファス合金粉末及び鉄基結晶質合金粉末製造における水アトマイズ条件は以下の通りであった。
＜鉄基アモルファス合金粉末−水アトマイズ条件＞
・水圧：１００ＭＰａ
・水量：１００Ｌ／分
・水温：２０℃
・オリフィス径：φ４ｍｍ
・溶湯温度：１５００℃
＜鉄基結晶質合金粉末−水アトマイズ条件＞
・水圧：１００ＭＰａ
・水量：１００Ｌ／分
・水温：２０℃
・オリフィス径：φ４ｍｍ
・溶湯温度：１８００℃
【００３６】
得られた鉄基アモルファス合金粉末及び鉄基結晶質合金粉末のそれぞれを振動真空乾燥機（中央加工機製：ＶＵ−６０）により乾燥させた。乾燥条件は以下の通りである。
＜乾燥条件＞
・温度：１００℃
・圧力：１０ｋＰａ以下
・時間：６０分
乾燥後の鉄基アモルファス合金粉末及び鉄基結晶質合金粉末のそれぞれについて、組成分析をＩＣＰ発光分析装置〔ＳＰＳ３５００ＤＤ：日立ハイテクサイエンス製〕にて行い、目的とする組成を有していることを確認した。
【００３７】
２．被膜処理
乾燥後の鉄基アモルファス合金粉末及び鉄基結晶質合金粉末のそれぞれを、ＳｉＯ２の被膜を形成するために必要な成分を有する成分を有するコーティング液と目的とする膜厚が得られる条件で混合し、加熱して溶媒を完全に除去すると同時に酸化物被膜を硬化させ、種々の膜厚の酸化物被膜を形成した。なお、膜厚をコントロールする条件は、コーティング液の被膜成分濃度（コーティング液の固形成分濃度）と被膜成分の比重と各粉末の比表面積から算出して決定した。
例えば、膜厚５ｎｍの酸化物被膜を得る場合、各粉末１ｋｇに対して濃度１０％のコーティング液１０．９８ｇを混合した。
【００３８】
３．分級処理
被膜処理、乾燥後の鉄基アモルファス合金粉末及び鉄基結晶質合金粉末のそれぞれを、気流分級装置〔日清エンジニアリング製：ターボクラシファイア〕により分級し、目的とする絶縁被膜軟磁性合金粉末を得た。得られた絶縁被膜軟磁性合金粉末の粒径（Ｄ５０）は、湿式粒度分布測定機〔ＭＴ３３００ＥＸ  ＩＩ：マイクロトラック・ベル製〕を用いて測定した。
【００３９】
鉄基アモルファス合金粉末を用いて作製した絶縁被膜軟磁性合金粉末（実施例１−３２、比較例１−１６）を及び鉄基結晶質合金粉末を用いて作製した絶縁被膜軟磁性合金粉末（実施例３３−５０、比較例１７−２８）に対し、以下の評価を行った。
【００４０】
［評価項目］
１．粉体物性
１−１．被膜観察
走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）〔ＪＳＭ７２００：日本電子製〕を用いて、絶縁被膜軟磁性合金粉末の形状を観察し、エネルギー分散型Ｘ線分析装置（ＥＤＳ）〔Ｘ−ＭＡＸ５０：Ｏｘｆｏｒｄ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ製〕、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）〔Ｈ−９５００：日立ハイテクノロジーズ製〕を用いて、酸化物被膜を観察した。
１−２．酸素量測定
酸素分析計〔ＥＭＧＡ８２３：堀場製作所製〕を用いて、絶縁被膜軟磁性合金粉末に含まれる酸素量を測定した。
【００４１】
２．被膜性能
絶縁被膜軟磁性合金粉末とエポキシ樹脂とを混合して造粒紛を作製し、円柱状に圧粉成形してペレット（径：１２ｍｍ、高さ：５ｍｍ）を作製し、以下を行った。
２−１．絶縁性評価
耐電圧絶縁抵抗計〔ＴＯＳ９２０１：菊水電機製〕を用いて、ペレットの両面を銅板で挟み、二端子法で抵抗値を測定し、ペレットの外形寸法と抵抗値から体積抵抗率を算出した。
２−２．耐食性評価
塩水噴霧試験機〔ＳＴＰ−９０Ｖ−４：スガ試験機製〕を用いて、米国規格ＡＳＴＭ−Ｂ１１７に従い、塩水噴霧試験を行った。２４時間毎に９６時間までペレット表面の錆の発生状況を目視にて確認した。
【００４２】
３．磁気特性
上述の造粒紛をリング状に圧粉成形（成形圧力：５ＭＰa）して圧粉磁心（外径：１５ｍｍ、内径：９ｍｍ、厚さ：３ｍｍ）を作製し、線径：０．３ｍｍの銅線をバイフェラ巻きしたトロイダルコアを作製し評価資料とした。ＢＨアナライザ〔ＳＹ８２５８：岩通計測製〕を用いて、測定周波数：１０００ｋＨｚ、最大磁束密度：４０ｍＴの条件で透磁率を測定した。
【００４３】
［評価結果］
１．粉体物性
図１は、実施例１６に係る、鉄基アモルファス合金粉末に酸化物被膜を形成した、絶縁被膜軟磁性合金粉末の透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）写真である。図１に示されるように、鉄基アモルファス合金粉末に被膜（膜厚：５ｎｍ）が確かに形成されていることが確認された。また、酸化物被膜の被膜処理条件から計算される膜厚と実際に膜厚がほぼ一致することが確認された。
【００４４】
図２は、実施例１５に係る絶縁被膜軟磁性合金粉末と（図２右側）、比較例５に係る酸化物被膜を有しない鉄基アモルファス合金粉末（図２左側）の走査型電子顕微鏡写真（ＳＥＭ）とエネルギー分散型Ｘ線分析装置（ＥＤＳ）による酸素のラインスキャン結果である。縦軸は酸素のＫα線の時間当たりのカウント数であり、数値が高いほど酸素が存在している、すなわち、酸化物被膜が形成されていることを意味する。図２の左右の比較から明らかなように、被膜処理を施したことにより、鉄基アモルファス合金粉末に酸化物被膜が確かに形成されていることが確認された。
【００４５】
図３は、酸化物被膜の形成条件から算出された酸化物被膜の膜厚（ｎｍ）と、絶縁被膜軟磁性合金粉末の粒径（Ｄ５０：μｍ）及び酸素量（ｗｔ％）との関係を示すグラフの一例である（比較例５及び実施例１１−１７）。図３に示されるように、膜厚を増大させるに従い、比例して酸素量が増大しており、これは、酸化物被膜が鉄基アモルファス合金粉末に形成されていることを意味し、酸化物被膜を目的とする膜厚に調製できることを意味する。
【００４６】
２．被膜性能
図４は、絶縁被膜軟磁性合金粉末の酸化物被膜の膜厚と抵抗率との関係を示すグラフの一例である（比較例５及び実施例１１−１７）。酸化物被膜を有しない鉄基アモルファス合金粉末の抵抗率は、凡そ１．０×１０４Ω・ｍであったが、酸化物被膜の膜厚が１ｎｍであっても１００倍程抵抗率が上昇し、酸化物被膜の膜厚が２ｎｍになると凡そ１．０×１０７Ω・ｍもの高い抵抗率となった。
【００４７】
図５は、塩水噴霧試験後の錆の発生の有無を示す写真の一例であり、破線で囲われた写真中の黒い点状のものが発生した錆である。酸化物被膜を有しない鉄基アモルファス合金粉末は、４８時間経過後には、錆が発生している。一方、酸化被膜を有する鉄基アモルファス合金粉末は、膜厚２．５ｎｍの場合９６時間後に初めて錆の発生が観察され、膜厚が３ｎｍの場合、９６時間後であっても錆の発生が観察されなかった。本実施例に係る絶縁被膜軟磁性合金粉末は、酸化物被膜の膜厚がナノオーダーの薄さであっても、耐食性が大きく向上したことが分かる。
【００４８】
３．磁気特性
図６は、酸化物被膜の膜厚と透磁率との関係を示すグラフの一例である（比較例５及び実施例１１−１７）。酸化被膜の膜厚が、ナノオーダーと薄いため、膜厚が増加しても透磁率の低下が小さく、透磁率の低下も緩やかであることが分かる。
【００４９】
鉄基アモルファス合金粉末を用いて作製した絶縁被膜軟磁性合金粉末（実施例１−３２、比較例１−１６）についての評価結果を表１に、鉄基結晶質合金粉末を用いて作製した絶縁被膜軟磁性合金粉末（実施例３３−５０、比較例１７−２８）についての評価結果を表２に示す。
【００５０】
【表１】
2020094278.tif 000003
【００５１】
【表２】
2020094278.tif 000004
【００５２】
表１及び表２において、「低下率（％）」とは、被膜処理を施していない酸化物被膜が形成されていない合金粉末と比較した透磁率の低下率であり、「耐食性（ｈ）」とは、上述の塩水噴霧試験において、２４時間毎に錆の発生を目視にて確認した結果であり、「−４８」は４８時間以内に錆の発生が確認されたこと、「４８−７２」は４８時間〜７２時間以内に錆の発生が確認されたこと、「７２−９６」は７２時間〜９６時間以内に錆の発生が確認されたこと、及び「９６−」は９６時間経過後も錆の発生が確認されなかったことを表している。
【００５３】
表１及び表２に示されているように、実施例に係る絶縁被膜軟磁性合金粉末は、アモルファスであるか結晶質であるかに寄らず、透磁率の低下率を２０％未満に抑え、かつ、被膜が形成されていない比較例に比べ、抵抗率及び耐食性が向上している。なお、表１中の実施例１１、２４、２７については、それぞれ比較例５、１１、１３と同様に耐食性評価の結果が「−４８」であるが、比較例５、１１、１３と比べて、抵抗率が大幅に向上していることから、酸化物被膜が確かに形成されていることが明らかであり、２４時間毎の観察では差は現れなかったが、酸化物被膜が形成されていない比較例と比べ、耐食性が向上したことは明らかであると言える。この結果から、実施例に係る絶縁被膜軟磁性合金粉末は、圧粉磁心の材料として優れた特性を有していることが言える。とりわけ、実施例１−９、１１−１５、１８、１９、２１、２２、２４、２５、２７、２８、３０、３１に係る絶縁被膜軟磁性合金粉末は、透磁率の低下率が１０％未満という優れた磁気特性を有し、その中でも特に、実施例１、２、５−９、１４、１５、１９、３１に係る絶縁被膜軟磁性合金粉末は、高い抵抗率と耐食性とを更に兼ね備えている。実施例に係る絶縁被膜軟磁性合金粉末は、圧粉磁心の材料として非常に優れた特性を有している。
【００５４】
表１及び表２に示されているように、実施例に係る絶縁被膜軟磁性合金粉末は、鉄基軟磁性合金粉末自体の表面に酸化被膜を形成し、耐食性を向上させる効果を有るＣｒの含有量が少なくても、耐食性が向上している。すなわち、本発明により、Ｃｒの使用量を減らすことができ、より安価に絶縁被膜軟磁性合金粉末を製造すること可能である。
【００５５】
本実施例では、ＳｉＯ２膜で各粉末を被膜したが、Ａｌ２Ｏ３膜で被膜しても同様の結果が得られる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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