(57)【要約】【課題】高い飽和磁束密度が得られるとともに、鉄損が小さく抑えられる圧粉磁心、その製造方法、および、そのような圧粉磁心を備える電磁気回路部品を提供することを目的とする。【解決手段】本発明は、Ｆｅ−３Ｓｉ合金粒子相２と、少なくとも３つ以上のＦｅ−３Ｓｉ合金粒子相２に囲まれた粒界２ａに介在する純鉄粒子相３とによって圧粉磁心１を構成し、Ｆｅ−３Ｓｉ合金粒子相２において、平均粒径を１００〜１４５μｍの範囲とし、純鉄粒子相３の圧粉磁心全量に対する含有率を、３質量％以上１０質量％未満の範囲とすることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｆｅ−３Ｓｉ合金粒子と純鉄粒子が圧密され、焼成されてなる複合軟磁性材料であり、複数のＦｅ−３Ｓｉ合金粒子相と、少なくとも３つ以上の前記Ｆｅ−３Ｓｉ合金粒子相に囲まれた粒界に存在する複数の純鉄粒子相とを有し、前記Ｆｅ−３Ｓｉ合金粒子相の平均粒径が１００〜１４５μｍであり、前記純鉄粒子相の圧粉磁心全量に対する含有率が、３質量％以上１０質量％未満であることを特徴とする複合軟磁性材料。
【請求項２】
前記純鉄粒子相の平均粒径が、１０μｍ以上、５０μｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載の複合軟磁性材料。
【請求項３】
前記Ｆｅ−３Ｓｉ合金粒子相同士の粒界、前記純鉄粒子同士の粒界および前記Ｆｅ−Ｓｉ系合金粒子と前記純鉄粒子との粒界の少なくともいずれかに、絶縁層を有することを特徴とする請求項１または２に記載の複合軟磁性材料。
【請求項４】
平均粒径が１００〜１４５μｍのＦｅ−３Ｓｉ合金粒子と、純鉄粒子とを、該純鉄粒子の含有率が３質量％以上１０質量％未満となるように混合することによって混合粒子を得る第１の工程と、
前記混合粒子を加圧成形することによって成形体を得る第２の工程と、
前記成形体を焼成することによってＦｅ−３Ｓｉ合金粒子相と少なくとも３つ以上の前記Ｆｅ−３Ｓｉ合金粒子相に囲まれた粒界に存在する複数の純鉄粒子相とを有する複合軟磁性材料を得る第３の工程とを有することを特徴とする複合軟磁性材料の製造方法。
【請求項５】
前記純鉄粒子の表面が平滑化されて３質量％以上１０質量％未満となるように混合されてなることを特徴とする請求項４に記載の複合軟磁性材料の製造方法。
【請求項６】
前記純鉄粒子のかさ密度（Ａ．Ｄ）が平滑化する前の純鉄粒子よりも０．０９〜０．２５Ｍｇ／ｍ３高いことを特徴とする請求項４または請求項５に記載の複合軟磁性材料の製造方法。
【請求項７】
前記Ｆｅ−３Ｓｉ合金粒子および前記純鉄粒子の少なくともいずれかに、絶縁被膜を形成する工程を有することを特徴とする請求項４〜６のいずれかに記載の複合軟磁性材料の製造方法。
【請求項８】
請求項１〜３のいずれかに記載の複合軟磁性材料を備えることを特徴とする電磁気回路部品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータ、アクチュエータ、リアクトル、トランス、チョークコア、磁気センサコアなどの各種電磁気回路部品のコア材として用いられる複合軟磁性材料に関する。
【背景技術】
【０００２】
モータ、アクチュエータ、リアクトル等のような電磁気回路部品に用いられるコア材には、高い飽和磁束密度を有するとともに、エネルギー損失（鉄損）が小さいことが求められる。
ここで、鉄損とは、ヒステリシス損失と渦電流損失の和で表されるエネルギー損失であり、このうちヒステリシス損失は、コア材の磁束密度を変化させるために必要なエネルギーによって生じるエネルギー損失であり、渦電流損失は、コア材に流れる渦電流によって生じるエネルギー損失である。このような鉄損を小さくするには、コア材の透磁率μ、飽和磁束密度Ｂｓおよび電気抵抗率ρを大きくし、保磁力Ｈｃを小さくすることが必要となる。
【０００３】
このような電磁気回路部品のコア材としては、具体的には、使用周波数に応じ、大別して３種類のものが用いられている。
例えば、数１０ｋＨｚ以下の領域で用いられるコア材には、珪素鋼板、非晶質軟磁性薄帯、微結晶質軟磁性帯板などが主に用いられている。これらのコア材は、鉄を主成分とするものであり、飽和磁束密度Ｂｓと比透磁率μｒが大きいという長所をもつ。しかしながら、このうち珪素鋼板は、高周波領域における鉄損が大きいという欠点を有し、非晶質軟磁性薄帯と微結晶質軟磁性薄帯と珪素鋼板はいずれにおいても、磁心形状が巻磁心形状や積層磁心形状などに制約され、後述するフェライトのように種々の形状に成形し難い欠点を有する。
【０００４】
また、数１０ｋＨｚ以上の領域で用いられるコア材には、Ｍｎ−Ｚｎ系やＮｉ−Ｚｎ系に代表されるフェライトが広く用いられている。これらのフェライトよりなるコア材は、高周波領域における鉄損が小さく、また成形が比較的容易なため、種々の形状を大量生産できる特長を有する。しかしながら、飽和磁束密度Ｂｓが、前述の珪素鋼板や非晶質軟磁性薄帯、微結晶質軟磁性薄帯より低いため、磁気飽和を避けようとすると磁心断面積が大きくなるという欠点を有する。
【０００５】
また、数ｋＨｚ〜数百ｋＨｚの領域で用いられるコア材には、圧粉磁心が用いられている。圧粉磁心とは、磁性粉末の表面を絶縁処理した後、圧密成形することによって得られるものであり、磁性粉末が絶縁処理されていることにより高い電気抵抗率ρを有し、渦電流損失が抑えられる。
このような圧粉磁心としては、従来、磁性粒子として絶縁処理が施された純鉄粒子を用いたものが知られている。しかし、純鉄は磁気異方性を有し、透磁率μが小さい。そのため、純鉄粒子を用いる圧粉磁心は、ヒステリシス損失が大きく、鉄損を十分に低減させることができないという欠点がある。
【０００６】
そこで、例えばＦｅ−Ｓｉ系合金やＦｅ−Ａｌ系合金などの、純鉄と比較して透磁率μおよび電気抵抗率ρが大きく、且つ、保磁力Ｈｃが小さい合金粒子を用いることにより、圧粉磁心の鉄損を低減させることが考えられる。このような合金粒子を用いた圧粉磁心としては、例えば、特許文献１および特許文献２に記載されたものがある。
【０００７】
このうち、特許文献１には、Ｆｅ−Ｓｉ系合金やＦｅ−Ａｌ系合金等よりなる合金粒子を絶縁被膜によって被覆した第１複合磁性粒子と、これらの合金よりなる高圧縮性軟磁性粒子を絶縁被膜によって被覆した第２複合磁性粒子によって構成された圧粉磁心が開示されている。ここで、第１複合磁性粒子は、圧粉磁心の主成分となるものであり、その合金粒子の平均粒径が３〜３００μｍとされている。また、第２複合磁性粒子は、平均粒径が第１複合磁性粒子を構成する合金粒子の平均粒径以下とされ、１５〜３５質量％の範囲で添加されている。
【０００８】
また、特許文献２には、Ｓｉ含有率が５〜８質量％のＦｅ−Ｓｉ系合金粉末と、純Ｆｅ粉末によって構成された圧粉磁心が開示されている。ここで、Ｆｅ−Ｓｉ系合金粉末の平均粒径は５０〜１００μｍ、純Ｆｅ粉末の平均粒径は１０〜５０μｍ、純Ｆｅ粉末の含有率は１０〜５５％とするのが良いことが記載されている。
【特許文献１】特開２００６−１３５１６４号公報
【特許文献２】特開２００８−１９２８９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、本発明者らが検討したところ、これら従来の圧粉磁心は、粒子の配合率、合金粒子の組成および平均粒径等を制御することによって鉄損を低減させようとすると、成形密度や飽和磁束密度が低くなり、これら特性を向上させようとすると、鉄損が増大する傾向が見られ、飽和磁束密度の向上と鉄損の低減を同時に達成するのが困難であった。
【００１０】
本発明は前記した問題に鑑みて創案されたものであり、高い飽和磁束密度が得られるとともに、鉄損が小さく抑えられる圧粉磁心、その製造方法、および、そのような圧粉磁心を備える電磁気回路部品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】
【００１１】
上記の課題を解決するため、本発明者らが鋭意検討を重ねた結果、複数のＦｅ−３Ｓｉ合金粒子相と、少なくとも３つ以上の前記Ｆｅ−３Ｓｉ合金粒子相に囲まれた粒界に存在する複数の純鉄粒子相とを有し、前記Ｆｅ−３Ｓｉ合金粒子相の平均粒径と純鉄粒子相の割合を規定することにより、飽和磁束密度が高く、鉄損が小さい圧粉磁心が得られるとの知見を得るに至った。本発明は、このような知見に基づいて提案されたものであり、以下の構成を有する。
【００１２】
（１）本発明は、Ｆｅ−３Ｓｉ合金粒子と純鉄粒子が圧密され、焼成されてなる複合軟磁性材料であり、複数のＦｅ−３Ｓｉ合金粒子相と、少なくとも３つ以上の前記Ｆｅ−３Ｓｉ合金粒子相に囲まれた粒界に存在する複数の純鉄粒子相とを有し、前記Ｆｅ−３Ｓｉ合金粒子相の平均粒径が１００〜１４５μｍであり、前記純鉄粒子相の圧粉磁心全量に対する含有率が、３質量％以上１０質量％未満であることを特徴とする。
【００１３】
（２）本発明は前記純鉄粒子相の平均粒径が、２０μｍ以上５０μｍ以下であることを特徴とする。
純鉄粒子相の平均粒径をこのような範囲とすることにより、鉄損をより低減させることができるとともに、飽和磁束密度Ｂｓをより高めることができる。
【００１４】
（３）本発明は、前記Ｆｅ−３Ｓｉ合金粒子相同士の粒界、前記純鉄粒子同士の粒界および前記Ｆｅ−Ｓｉ系合金粒子と前記純鉄粒子との粒界の少なくともいずれかに、絶縁層を有することを特徴とする。
（４）本発明の複合軟磁性材料の製造方法は、平均粒径が１００〜１４５μｍのＦｅ−３Ｓｉ合金粒子と、純鉄粒子とを、該純鉄粒子の含有率が３質量％以上１０質量％未満となるように混合することによって混合粒子を得る第１の工程と、前記混合粒子を加圧成形することによって成形体を得る第２の工程と、前記成形体を焼成することによってＦｅ−３Ｓｉ合金粒子相と少なくとも３つ以上の前記Ｆｅ−３Ｓｉ合金粒子相に囲まれた粒界に存在する複数の純鉄粒子相とを有する複合軟磁性材料を得る第３の工程とを有することを特徴とする。
（５）本発明の複合軟磁性材料の製造方法は、前記純鉄粒子の表面が平滑化されて３質量％以上１０質量％未満となるように混合されてなることを特徴とする。
（６）本発明の複合軟磁性材料の製造方法は、前記純鉄粒子のかさ密度（Ａ．Ｄ）が平滑化する前の純鉄粒子よりも０．０９〜０．２５Ｍｇ／ｍ３高いことを特徴とする請求項５または請求項６に記載の複合軟磁性材料の製造方法。
（７）本発明の複合軟磁性材料の製造方法は、前記Ｆｅ−３Ｓｉ合金粒子および前記純鉄粒子の少なくともいずれかに、絶縁被膜を形成する工程を有することを特徴とする。
（８）本発明の電磁気回路部品は、（１）〜（３）のいずれかに記載の複合軟磁性材料を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
以上説明したように、本発明によれば、圧粉磁心の主成分としてＦｅ−３Ｓｉ合金粒子相を用いているため、保磁力Ｈｃが低く、電気抵抗率ρが高く、鉄損が小さく抑えられた圧粉磁心などの複合軟磁性材料を得ることができる。
また、少なくとも３つ以上のＦｅ−３Ｓｉ合金粒子相に囲まれた粒界に純鉄粒子相を存在させ、この純鉄粒子相の含有率を所定の範囲としているため、Ｆｅ−３Ｓｉ合金粒子相同士の隙間を磁性体（純鉄粒子相）で確実に埋めることができる。このため、本発明の複合軟磁性材料は、高い飽和磁束密度Ｂｓを得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の複合軟磁性材料、その製造方法および電磁気回路部品を添付図面に示す好適な実施形態に基づいて説明する。
＜複合軟磁性材料＞
まず、本発明に係る複合軟磁性材料として圧粉磁心について説明する。
図１は、本発明に係る複合軟磁性材料としての圧粉磁心の実施形態を示す断面模式図であり、図１は後述する実施例において得られた試料の１０００倍拡大図である。
図１に示す複合軟磁性材料（圧粉磁心）１は、複数のＦｅ−３Ｓｉ合金粒子相２と、少なくとも３つ以上の前記Ｆｅ−３Ｓｉ合金粒子相２に囲まれた粒界２ａに存在する複数の純鉄粒子相３とを有している。
各Ｆｅ−３Ｓｉ合金粒子相２は、それぞれ、粒状をなし、隣り合うＦｅ−３Ｓｉ合金粒子相２同士が圧密されることによって一体化されている。
【００１７】
本発明で用いるＦｅ−３Ｓｉ合金粒子相２の平均粒径は、１００〜１４５μｍの範囲とされている。Ｆｅ−３Ｓｉ合金粒子相２の平均粒径が１００μｍより小さいと、圧粉磁心１の飽和磁束密度Ｂｓが小さくなる。また、Ｆｅ−３Ｓｉ合金粒子相２の平均粒径が１４５μｍを超えると、粒内渦電流損が大きくなる。さらに、Ｆｅ−３Ｓｉ合金粒子相２の平均粒径のより好ましい範囲は、１１０〜１４０μｍである。Ｆｅ−３Ｓｉ合金粒子相２の平均粒径がこのような範囲であることにより、粒内渦電流損をより小さく抑えることができ、また、圧粉磁心１の飽和磁束密度Ｂｓをより高くすることができる。なお、本明細書中において「平均粒径」とは、Ｄ５０を示す。
【００１８】
各純鉄粒子相３は、それぞれ、鉄の含有率が９９．５質量％を超える粒子状の相である。これら純鉄粒子相３は、３つ以上のＦｅ−３Ｓｉ合金粒子相２に囲まれた粒界２ａに存在している。これにより、次のような効果を得ることができる。
すなわち、Ｆｅ−Ｓｉ系合金粒子は圧縮性が悪いため、これを単独で加圧成形し、焼成することによって圧粉成形体を製造した場合、Ｆｅ−Ｓｉ系合金粒子の粒子形状がそのまま製品中に保持され易い。この場合、特に、鉄粒子が多すぎると、合金粒子よりも鉄粒子の方が圧縮性が良好であり、合金粒子よりも鉄粒子の方が飽和磁束密度が大きいことが原因となって、密度と飽和磁束密度の面で有利となるが、鉄粒子の短所でもある比抵抗の低さが原因となって、全体の比抵抗が急激に低下し、低下した分、渦電流損失が増加し、圧粉磁心１としてのトータル的な鉄損の増加を引き起こす問題がある。
これに対して、図１に示すように、３つ以上のＦｅ−３Ｓｉ合金粒子相２で囲まれた粒界２ａに純鉄粒子相３が適切な量存在していると、Ｆｅ−３Ｓｉ合金粒子相２同士の隙間が磁性体（純鉄粒子相３）で埋められるため、Ｆｅ−３Ｓｉ合金粒子相のみによって構成された圧粉成形体に比べて、高い飽和磁束密度Ｂｓを得ることができる。
ここで、純鉄粒子相３は、２つのＦｅ−３Ｓｉ合金粒子相２によってのみ挟まれた粒界２ｂには実質的に存在しないことが好ましい。粒界２ｂに純鉄粒子相３が実質的に存在しない組織とすることにより、圧粉磁心１の飽和磁束密度の低下を防ぐことができる。
【００１９】
純鉄粒子相３の平均粒径は、２０μｍ以上、５０μｍ以下であるのが好ましい。純鉄粒子相３の平均粒径が２０μｍより小さいと、圧粉磁心１の保磁力Ｈｃが大きくなり、鉄損が大きくなる。また、純鉄粒子相３の平均粒径が５０μｍを超えると、後述するようにＦｅ−Ｓｉ系合金粒子と純鉄粒子よりなる混合粒子を加圧成形する際、その成形密度が低くなる。その結果、この加圧成形体を焼成して得られる圧粉磁心１の飽和磁束密度Ｂｓが低くなる。
【００２０】
また、本発明では、圧粉磁心１全量に対する純鉄粒子相３の含有率が、３質量％以上１０質量％未満とされている。純鉄粒子相３の含有率が３質量％より小さいと、純鉄粒子相３を添加する効果、すなわち、圧粉磁心１の飽和磁束密度Ｂｓを向上させる効果が十分に得られない。また、純鉄粒子相３の含有率が１０質量％以上であると、３つ以上のＦｅ−３Ｓｉ合金粒子相２で囲まれた粒界２ａに収容し切れない過剰の純鉄粒子が発生し、これらが２つのＦｅ−３Ｓｉ合金粒子相２で挟まれた粒界２ｂに隙間４を生じさせるようになる（図２の参照）。このため、純鉄粒子相３の含有率が１０質量％未満の範囲では、純鉄粒子相３の含有率を増加させても鉄損はほとんど変化せず、比較的低い値に保持されるが、純鉄粒子相３の含有率が１０質量％以上になると、その含有率の増加に依存して圧粉磁心１の鉄損が急激に増大してしまう。
ここで鉄損は、ヒステリシス損失と渦電流損失の和となる。ヒステリシス損失は、鉄粒子の結晶の大きさに依存し、結晶が大きいとヒステリシス損失が小さくなる。よって、鉄粒子の含有量が増えると、比例して増加する傾向となる。渦電流損失は、電気抵抗に依存し、粉末同士の抵抗が低いと導体に渦電流が増え、急激な増加に繋がると考えられる。このことから、電気抵抗の高いＦｅ−３Ｓｉの中に電気抵抗の低い鉄粒子を含有させると、各鉄粒子は絶縁皮膜されてはいるが、高圧力成形で絶縁皮膜が破れ易くなっており、被覆が破れた鉄粒子同士が接触された場合、渦電流が大幅に増加し、結果、鉄損の急激な増大につながると思われる。よって、Ｆｅ−３Ｓｉ合金粒子相２で囲まれた隙間に充填される鉄粒子は成形によって、大きな変形は生じていないが、隙間に収容しきれなかった鉄粒子は、大きな変形がなされたことにより皮膜が破れているものが多く、隙間に収容されなかった鉄粒子であって絶縁被覆が破れた鉄粒子の存在が比抵抗の低下の原因になっていると思われる。
【００２１】
従って、各Ｆｅ−３Ｓｉ合金粒子相２同士の粒界、各純鉄粒子相３同士の粒界、および、各Ｆｅ−３Ｓｉ合金粒子相２と各純鉄粒子相３同士の粒界には、それぞれ、絶縁層が設けられているのが好ましい。これにより、圧粉磁心１の電気抵抗率ρが大きくなり、渦電流の発生が抑えられる。その結果、圧粉磁心１の渦電流損失に起因する鉄損を低減することができる。
【００２２】
絶縁層の構成材料としては、特に限定されないが、たとえばリン酸鉄、リン酸アルミニウム、リン酸マンガン、リン酸亜鉛、リン酸カルシウム、酸化ケイ素、酸化チタン、酸化アルミニウムまたは酸化ジルコニウム等の酸化物絶縁材料、熱可塑性ポリアミド、熱可塑性ポリイミド、熱可塑性ポリアミドイミド、ポリエチレン、ポリフェニレンサルファイド、ポリアミドイミド、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルイミド、またはポリエーテルケトン等の熱可塑性樹脂等が挙げられ、このうち１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
このうち、絶縁層が熱可塑性樹脂を含んでいると、この熱可塑性樹脂が粒子同士を接合する接合材として機能し、機械的強度に優れた圧粉磁心１を得ることができる。
【００２３】
以上のような圧粉磁心１は、Ｓｉ含有率および平均粒径が所定の範囲とされたＦｅ−３Ｓｉ合金粒子相２を主成分として構成されていることにより、保磁力Ｈｃが小さく、電気抵抗率ρが大きく、鉄損が小さく抑えられる。
また、少なくとも３つ以上のＦｅ−３Ｓｉ合金粒子相２に囲まれた粒界２ａに純鉄粒子相３が存在しており、この純鉄粒子相３の含有率が所定の範囲とされていることにより、Ｆｅ−３Ｓｉ合金粒子相２同士の隙間（粒界２ａ）が磁性体（純鉄粒子層３）で確実に埋まり、高い飽和磁束密度Ｂｓを得ることができる。
【００２４】
＜圧粉磁心の製造方法＞
次に、本発明の圧粉磁心の製造方法を、図１に示す圧粉磁心を製造する場合を例にして説明する。図３は、本発明の圧粉磁心の製造方法の一例を工程順に示す工程図である。以下、各工程について説明する。
【００２５】
［１］Ｆｅ−Ｓｉ系合金粒子の前処理工程
まず、Ｆｅ−Ｓｉ系合金粒子を用意する（ステップＳ１１）。このＦｅ−Ｓｉ系合金粒子は、最終的に圧粉磁心１のＦｅ−３Ｓｉ合金粒子相２となるものである。
【００２６】
次に、Ｆｅ−Ｓｉ系合金粒子を、還元雰囲気下、８００〜１４００℃の温度で熱処理する（ステップＳ１２）。ここで行う熱処理の目的は、歪低減による保磁力（ヒステリシス損失）の低減である。
【００２７】
次に、Ｆｅ−Ｓｉ系合金粒子を、例えばステンレス篩を用い、平均粒径が１００〜１４５μｍとなるように分級する（ステップＳ１３）。
【００２８】
次に、Ｆｅ−Ｓｉ系合金粒子を絶縁被膜で被覆する（ステップＳ１４）。
絶縁被膜は、例えば、Ｆｅ−Ｓｉ系合金粒子を、前述の絶縁層の構成材料またはその前駆体を含有する液状材料中に浸漬した後、乾燥し、必要に応じて後処理を行うことによって形成することができる。
【００２９】
［２］純鉄粒子の前処理工程
まず、純鉄粒子を用意する（ステップＳ２１）。この純鉄粒子は、最終的に圧粉磁心１の純鉄粒子相３となるものである。純鉄粒子を、例えばステンレス篩を用い、平均粒径が２０〜５０μｍとなるように分級する（ステップＳ２２）。
【００３０】
次に、純鉄粒子を絶縁被膜で被覆する（ステップＳ２３）。
絶縁被膜の被覆方法および絶縁被膜の厚さは、Ｆｅ−Ｓｉ系合金粒子の場合と同様である。
なお、この例では、Ｆｅ−Ｓｉ系合金粒子を絶縁被膜で被覆する工程と、純鉄粒子を絶縁被膜で被覆する工程とを、別工程で行っているが、絶縁被膜を形成する前のＦｅ−Ｓｉ系合金粒子および純鉄粒子を所定の混合比で混合した後、これら各粒子に、同時に絶縁被膜を形成する処理を施してもよい。
【００３１】
なお、本発明において、純鉄粒子に対し表面平滑化を行っても良い。この表面平滑化については、純鉄粉末のみをメカノフュージョンで時間変量し、高回転で圧縮、剪断を行うことにより、純鉄粉末の表面を平滑化し、角の少ない純鉄粒子を得ることができる。また、純鉄粒子を平滑化していると、純鉄粉末粒子の流動性も同時に改善することができる。
この処理により、圧密後の密度を向上させて特性を向上させることができる。
【００３２】
［３］Ｆｅ−Ｓｉ系合金粒子と純鉄粒子の成形・焼成工程
次に、前記工程［１］、［２］で前処理が施されたＦｅ−Ｓｉ系合金粒子と純鉄粒子とを混合し、混合粒子を得る（ステップＳ３１、ステップＳ３２）。Ｆｅ−Ｓｉ系合金粒子と純鉄粒子との混合比は、混合粒子全量に対する純鉄粒子の含有率が３質量％以上１０質量％未満となるようにする。混合方法としては、特に限定されないが、例えばメカニカルアロイング法、振動ボールミル法、遊星ボールミル法等を用いることができる。
【００３３】
次に、得られた混合粒子を金型に入れ、大気中において加圧成形することによって成形体を得る（ステップ３３）。
ここで、加圧成形の圧力は７８５ＭＰａ程度であり、温度は１３０〜１６０℃程度である。このような条件で加圧成形を行うことにより、密度の大きい成形体を得ることができる。
【００３４】
次に、成形体を焼成（熱処理）することによって、圧粉磁心を得る（ステップ３４）。
熱処理温度は、Ｆｅ−Ｓｉ系合金粒子に形成した絶縁被膜の熱分解温度または純鉄粒子に形成した絶縁被膜の熱分解温度のうち、いずれか低い方の温度より低く、且つ、３００℃以上の温度に設定する。
この熱処理により、図１に示すように、複数のＦｅ−３Ｓｉ合金粒子相２と、３つ以上のＦｅ−３Ｓｉ合金粒子相２によって囲まれた粒界２ａに純鉄粒子相３が存在する圧粉磁心１が得られる。
以上のようにして製造された圧粉磁心１は、Ｓｉ含有率および平均粒径が所定の範囲とされたＦｅ−３Ｓｉ合金粒子相２を主成分として構成されていることにより、保磁力Ｈｃが小さく、電気抵抗率ρが大きく、鉄損が小さく抑えられる。
また、少なくとも３つ以上のＦｅ−３Ｓｉ合金粒子相２に囲まれた粒界２ａに純鉄粒子相３が存在しており、この純鉄粒子相３の含有率が所定の範囲とされていることにより、Ｆｅ−３Ｓｉ合金粒子相２同士の隙間（粒界２ａ）が磁性体（純鉄粒子層３）で確実に埋まり、高い飽和磁束密度Ｂｓを得ることができる。
【００３５】
＜電磁気回路部品＞
次に、本発明に係る複合軟磁性材料としての圧粉磁心を適用した電磁気回路部品について、リアクトルを例にして説明する。
図４は、本発明の圧粉磁心を適用したリアクトルを示す斜視図、図５は、図４のリアクトルが備えるリアクトルコアを示す斜視図である。
図４に示すリアクトル１０は、リアクトルコア１１と、リアクトルコア１１に巻装された２つのコイル１２を有している。
【００３６】
図５に示すように、リアクトルコア１１は、平面視でＵ字状をなす一対のＵ型コア１１ａ、１１ｂと、一対のＵ型コア１１ａ、１１ｂの間に、間隔を置いて配設された複数の矩形状のコア（Ｉ型コア）１１ｃと、Ｕ型コア１１ａ、１１ｂとＩ型コア１１ｃとの間およびＩ型コア１１ｃ、１１ｃ同士の間に介装されたギャップ板１４と、ギャップ板１４同士を接着する接着剤層１５を有しており、全体として横長円環形状をなしている。このリアクトルコア１１では、コイル１２に電流を流したとき、この円環方向に磁気回路が形成される。
図４に示すように、各コイル１２は、それぞれ、多数回巻回された導線よりなり、リアクトルコア１１の長手方向の直線区間に巻装されている。
このリアクトル１０では、リアクトルコア１１が本発明の圧粉磁心によって構成されている。
【００３７】
このようなリアクトル１０では、リアクトルコア１１が、保磁力Ｈｃが低く、電気抵抗率ρが高く、鉄損が小さく抑えられており、また、高い飽和磁束密度Ｂｓを有する。このため、例えば、コイル１２に大電流が供給されても、リアクトルコア１１が磁気飽和し難く、また、電気エネルギーの損失が小さく抑えられ、リアクトル１０として高い性能を得ることができる。
【００３８】
なお、前記実施形態において、圧粉磁心および電磁気回路部品を構成する各部、圧粉磁心の製造方法の各工程は一例であって、本発明の範囲を逸脱しない範囲で適宜変更することができる。
【実施例】
【００３９】
次に、本発明の具体的実施例について説明する。なお、本発明は、この実施例によって制限されるものではない。
【００４０】
＜平均粒径１０１μｍの合金粒子と、平均粒径４８μｍの純鉄粒子を用いた場合の純鉄粒子の添加量の検討＞
（実施例１−１）
まず、Ｆｅ−３％Ｓｉ合金粒子を用意し、水素雰囲気下、１０００℃の温度で３時間熱処理した。次に、熱処理が施された合金粒子を、ステンレス篩を用いて分級し、平均粒径が１０１μｍの合金粒子を回収した。
次に、合金粒子を、１．０％のレジン溶液中に浸漬し、乾燥することにより、シリコンレジンによって被覆した。
【００４１】
また、リン酸被膜付きの純鉄粒子（ヘガネス社製  商品名ソマロイ１１０ｉ）を用意した。
そして、この純鉄粒子を、ステンレス篩を用いて分級し、平均粒径が４８μｍの純鉄粒子を回収した。次に、純鉄粒子を、１％のレジン溶液中に浸漬し、乾燥することによって、シリコンレジンによって被覆した。
次に、合金粒子と純鉄粒子とを、純鉄粒子の含有率が３質量％となるように混合して混合粒子を調製し、この混合粒子を、加圧成形することによって成形体を得た。
加圧成形の条件は、温度１５０℃、圧力７８５ＭＰａである。
次に、成形体を、真空下、８００℃の温度で１時間焼成し、焼成体（圧粉磁心）を得た。
以上の工程により、３質量％の純鉄粒子を含有する圧粉磁心を製造した。
【００４２】
（実施例１−２〜１−４）
純鉄粒子の含有量を表１に示すように変える以外は、前記実施例１−１と同様にして圧粉磁心を製造した。
【００４３】
（比較例１−１）
前記実施例１−１と同様にして前処理が施された合金粒子を、前記実施例１−１と同様の条件で加圧成形および焼成することによって純鉄粒子が添加されていない圧粉磁心を製造した。
（比較例１−２〜１−５）
純鉄粒子の含有量を表１に示すように変える以外は、前記実施例１−１と同様にして圧粉磁心を製造した。
【００４４】
［評価］
以上のようにして各実施例および各比較例で製造された圧粉磁心について、水中密度と、直流特性（保磁力Ｈｃ、最大透磁率μｍａｘ、飽和磁束密度Ｂｓ）および交流特性（鉄損失Ｐｃｍ、ヒステリシス損失Ｐｈｍ、渦電流損失Ｐｅｍ）を測定した。
ここで、直流特性は、Ｂ−Ｈトレーサー（横河社製  直流磁化測定装置Ｂ積分ユニット  ＴＹＰＥ３２５７）を用い、最大磁界Ｈｍ：２ｋＡ／ｍまたは１０ｋＡ／ｍの条件で測定した。
また、交流特性は、Ｂ−Ｈアナライザー（岩通計測社製  ＳＹ−８２３２）を用い、飽和磁束密度Ｂｍ：０．１Ｔ、周波数ｆ：１０ｋＨｚの条件で測定した。
【００４５】
この測定結果を、各圧粉磁心における純鉄粒子の添加量と併せて表１に示す。また、純鉄粒子の添加量と水中密度との関係を図６に、純鉄粒子の添加量と飽和磁束密度Ｂｓとの関係を図７に、純鉄粒子の添加量と鉄損失Ｐｃｍの関係を図８に、飽和磁束密度Ｂｓと鉄損失Ｐｃｍの関係を図９にそれぞれ示す。また、実施例１−２として表１に示す純鉄粒子５質量％の試料の組織写真の模式図を図１に示し、比較例１−２として表１に示す純鉄粒子１０質量％の試料の組織写真の模式図を図２に示す。
【００４６】
【表１】
2010153638.tif 000003
【００４７】
図１と図２の比較から、純鉄粒子の配合割合を好ましい量とした試料の金属組織は、３つ以上のＦｅ−３Ｓｉ粒子が形成する粒界に純鉄粒子が密に配置され、隙間４が少なくなっているのに対し、純鉄粒子の添加量を過剰にすると、３つ以上のＦｅ−３Ｓｉ粒子が形成する粒界のみならず、２つのＦｅ−３Ｓｉ粒子間の粒界にまで相当数の純鉄粒子が入り込み、隙間４も多くなっていることが分かる。このような金属組織では、硬質のＦｅ−３Ｓｉ粒子間に存在する純鉄粒子の表面の絶縁被膜が破れている可能性が高く、これが原因となって鉄損が増加しているものと思われる。
次に、図６、図７を見ると、水中密度および飽和磁束密度Ｂｓは、純鉄粒子の添加量が多くなる程増大している。
また、図８から、鉄損Ｐｃｍは、純鉄粒子の添加量が１０質量％未満の範囲ではほとんど変化せず、比較的小さな値（２０Ｗ／ｋｇ以下）に保持されており、純鉄粒子の添加量が１０質量％以上になると、その添加量に依存して急激に増大することがわかる。
さらに、図９を見ると、鉄損Ｐｃｍは、飽和磁束密度Ｂｓが１．１Ｔ以下の範囲（純鉄粒子の添加量が１０質量％未満の範囲）ではほとんど変化しないが、１．１Ｔを超えると急激に増大している。
【００４８】
このことから、鉄損を小さく抑えつつ飽和磁束密度Ｂｓの向上を図るには、純鉄粒子の添加量を１０質量％未満とする必要があると言える。一方、純鉄粒子の添加量が３質量％未満であると、飽和磁束密度Ｂｓを増大させる効果がほとんど得られない（図７参照）。
以上のことから、純鉄粒子の添加量の適正範囲は、３質量％以上１０質量％未満であることがわかった。
【００４９】
＜平均粒径１４０μｍの合金粒子と、平均粒径３８μｍの純鉄粒子を用いた場合の純鉄粒子の添加量の検討＞
（実施例２−１）
合金粒子および純鉄粒子を分級する際に、それぞれ、平均粒径が１４０μｍの合金粒子および平均粒径が３８μｍの純鉄粒子を回収した以外は、前記実施例１−１と同様にして圧粉磁心を製造した。
（実施例２−２〜２−４）
純鉄粒子の含有量を表２に示すように変える以外は、前記実施例２−１と同様にして圧粉磁心を製造した。
【００５０】
（比較例２−１）
前記実施例２−１と同様にして前処理が施された合金粒子を、前記実施例２−１と同様の条件で加圧成形および焼成することによって圧粉磁心を製造した。
（比較例２−２、２−３）
純鉄粒子の含有量を表２に示すように変える以外は、前記実施例２−１と同様にして圧粉磁心を製造した。
【００５１】
［評価］
以上のようにして各実施例および各比較例で製造された圧粉磁心について、水中密度と、直流特性（保磁力Ｈｃ、最大透磁率μｍａｘ、飽和磁束密度Ｂｓ）および交流特性（鉄損失Ｐｃｍ、ヒステリシス損失Ｐｈｍ、渦電流損失Ｐｅｍ）を、前述と同様にして測定した。
この測定結果を、各圧粉磁心における純鉄粒子の添加量と併せて表２に示す。また、純鉄粒子の添加量と密度との関係を図１０に、純鉄粒子の添加量と飽和磁束密度Ｂｓとの関係を図１１に、純鉄粒子の添加量と鉄損失Ｐｃｍの関係を図１２に、飽和磁束密度Ｂｓと鉄損失Ｐｃｍの関係を図１３にそれぞれ示す。
【００５２】
【表２】
2010153638.tif 000004
【００５３】
まず、図１０、図１１を見ると、水中密度および飽和磁束密度Ｂｓは、純鉄粒子の添加量が多くなる程増大している。
また、図１２から、鉄損Ｐｃｍは、純鉄粒子の添加量が９質量％まではほとんど変化せず、比較的小さな値（２０Ｗ／ｋｇ以下）に保持されており、純鉄粒子の添加量が１０質量％以上になると、その添加量に依存して急激に増大することがわかる。
さらに、図１３を見ると、鉄損Ｐｃｍは、飽和磁束密度Ｂｓが１．２９以下の範囲（純鉄粒子の添加量が１０質量％未満の範囲）ではほとんど変化しないが、１．３Ｔを超えると増大している。
【００５４】
このことから、鉄損を小さく抑えつつ飽和磁束密度Ｂｓの向上を図るには、純鉄粒子の添加量を１０質量％未満とする必要があると言える。一方、純鉄粒子の添加量が３質量％未満であると、飽和磁束密度Ｂｓを増大させる効果があまり得られない（図１１参照）。
以上のことから、純鉄粒子の添加量の適正範囲は、３質量％以上１０質量％未満であることがわかった。
【００５５】
＜平均粒径１４０μｍの合金粒子と、平均粒径２６μｍの純鉄粒子を用いた場合の純鉄粒子の添加量の検討＞
（実施例３−１）
合金粒子および純鉄粒子を分級する際に、それぞれ、平均粒径が１４０μｍの合金粒子および平均粒径が２６μｍの純鉄粒子を回収した以外は、前記実施例１−１と同様にして圧粉磁心を製造した。
（実施例３−２〜３−４）
純鉄粒子の含有量を表３に示すように変える以外は、前記実施例３−１と同様にして圧粉磁心を製造した。
【００５６】
（比較例３−１）
前記実施例３−１と同様にして前処理が施された合金粒子を、前記実施例２−１と同様の条件で加圧成形および焼成することによって圧粉磁心を製造した。
（比較例３−２、３−３）
純鉄粒子の含有量を表３に示すように変える以外は、前記実施例２−１と同様にして圧粉磁心を製造した。
【００５７】
［評価］
以上のようにして各実施例および各比較例で製造された圧粉磁心について、水中密度と、直流特性（保磁力Ｈｃ、最大透磁率μｍａｘ、飽和磁束密度Ｂｓ）および交流特性（鉄損失Ｐｃｍ、ヒステリシス損失Ｐｈｍ、渦電流損失Ｐｅｍ）を、前述と同様にして測定した。
この測定結果を、各圧粉磁心における純鉄粒子の添加量と併せて表３に示す。また、純鉄粒子の添加量と密度との関係を図１４に、純鉄粒子の添加量と飽和磁束密度Ｂｓとの関係を図１５に、純鉄粒子の添加量と鉄損失Ｐｃｍの関係を図１６に、飽和磁束密度Ｂｓと鉄損失Ｐｃｍの関係を図１７にそれぞれ示す。
【００５８】
【表３】
2010153638.tif 000005
【００５９】
まず、図１４、図１５を見ると、水中密度および飽和磁束密度Ｂｓは、純鉄粒子の添加量が多くなる程増大している。
また、図１６から、鉄損Ｐｃｍは、純鉄粒子の添加量が９質量％まではほとんど変化せず、比較的小さな値（２０Ｗ／ｋｇ以下）に保持されており、純鉄粒子の添加量が１０質量％以上になると、その添加量に依存して増大することがわかる。
さらに、図１７を見ると、鉄損Ｐｃｍは、飽和磁束密度Ｂｓが１．２８Ｔ以下の範囲（純鉄粒子の添加量が１０質量％未満の範囲）ではほとんど変化しないが、１．２９Ｔを超えると急激に増大している。
【００６０】
このことから、鉄損を小さく抑えつつ飽和磁束密度Ｂｓの向上を図るには、純鉄粒子の添加量を１０質量％未満とする必要があると言える。一方、純鉄粒子の添加量が３質量％未満であると、飽和磁束密度Ｂｓを増大させる効果があまり得られない（図１５参照）。
以上のことから、純鉄粒子の添加量の適正範囲は、３質量％以上１０質量％未満であることがわかった。
【００６１】
（実施例４−１〜実施例４−５）
合金粒子を分級する際に、表３に示す平均粒径の合金粒子を回収し、合金粒子と純鉄粒子とを混合する際に、純鉄粒子の添加量を７質量％とした以外は、前記実施例１−１と同様にして圧粉磁心を製造した。
【００６２】
＜合金粒子の平均粒径の検討＞
（比較例４−１）
合金粒子を分級する際に、表３に示す平均粒径の合金粒子を回収した以外は、前記実施例４−１と同様にして圧粉磁心を製造した。
【００６３】
［評価］
以上のようにして各実施例および各比較例で製造された圧粉磁心について、水中密度と、直流特性（保磁力Ｈｃ、最大透磁率μｍａｘ、飽和磁束密度Ｂｓ）および交流特性（鉄損失Ｐｃｍ、ヒステリシス損失Ｐｈｍ、渦電流損失Ｐｅｍ）を、前述と同様にして測定した。
この測定結果を、各圧粉磁心における純鉄粒子の添加量と併せて表４に示す。また、純鉄粒子の添加量と密度との関係を図１８に、純鉄粒子の添加量と飽和磁束密度Ｂｓとの関係を図１９に、純鉄粒子の添加量と鉄損失Ｐｃｍの関係を図２０に、飽和磁束密度Ｂｓと鉄損失Ｐｃｍの関係を図２１にそれぞれ示す。
【００６４】
【表４】
2010153638.tif 000006
【００６５】
図１８から、水中密度は、合金粒子の平均粒径が１０８μｍまでは平均粒径に依存して増加し、それより大きくなると減少する傾向が見られる。また、図１９を見ると、飽和磁束密度Ｂｓは、合金粒子の平均粒径が１０１μｍまでは平均粒径に依存して大きく増加するが、平均粒径が１０８μｍを超えると略一定となっている。さらに、図２０から、鉄損Ｐｃｍは、合金粒子の平均粒径が増大しても、ほとんど変化しないことがわかる。
【００６６】
ここで、リアクトルの飽和磁束密度Ｂｓは、１Ｔを超えている必要があり、さらに好ましくは１．１Ｔ以上であるのが良い。そのような飽和磁束密度Ｂｓが得られるのは、合金粒子の平均粒径が１００μｍ以上の場合である（図１９参照）。
このことから、合金粒子の平均粒径の下限は１００μｍであり、より好ましくは１１０μｍであることがわかる。
【００６７】
＜平滑化試験＞
前記実施例にて利用したリン酸被膜付きの純鉄粒子（ヘガネス社製  商品名ソマロイ１１０ｉ）を用意した。この純鉄粒子を（ホソカワミクロン（株）製：型番ＡＭＳ−３０Ｆ）のメカノフュージョン装置にて表面平滑化を行った。装置の運転条件は、回転数１５００ｒｐｍ、処理時間、２分、４分、６分、８分、１バッチあたり、１０ｋｇの純鉄粒子（純鉄粉末）を平滑化する条件とした。
得られた純鉄粉末の平滑化について、元の純鉄粒子と２分処理後の純鉄粒子、４分処理後の純鉄粒子、６分処理後の純鉄粒子、８分処理後の純鉄粒子、１０分処理後の純鉄粒子について、１５００倍に拡大した顕微鏡写真を図２２に示す。また、平滑化時間に対する、かさ密度を測定した結果を図２３に示す。図２２と図２３に示す結果から、処理時間が長くなるほどかさ密度が向上し、純鉄粒子の表面を平滑化できているので、メカノフュージョン装置による留処理時間を調整することでかさ密度と表面の平滑状態を制御できることが明らかである。
【００６８】
次に、Ｆｅ−３Ｓｉ合金粒子と上述の表面平滑化した純鉄粒子を用い、Ｆｅ−３Ｓｉ合金粒子と純鉄粒子を配合比９３：７の割合で混合した。各粒子は、モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン合同会社商品名：ＹＲ３３７０）のレジン０．６％溶液に粉末を浸漬し、乾燥・焼付けを行った。なお、０．６％溶液に粉末を浸漬することは０．６重量％のシリコンレジンを添加したことを意味する。
また、純鉄粉末のメカノフュージョン加工は、１５００ｒｐｍにて０分（処理無し）、２分、４分、６分、８分、１０分それぞれ１バッチあたり、１０ｋｇの純鉄粉末を平滑化する条件として各種試料を用意した。
【００６９】
次に、前述のＦｅ−３Ｓｉ合金粒子と純鉄粒子とを、純鉄粒子の含有率が７質量％となるように混合して混合粒子を調製し、この混合粒子を、温間成形することによって成形体を得た。
温間成形の条件は、温度１５０℃、圧力７８５ＭＰａである。
次に、成形体を、真空下、８００℃の温度で１時間焼成し、焼成体（圧粉磁心）を得た。
以上の工程により、７質量％の純鉄粒子を含有する圧粉磁心を製造した。
【００７０】
以上のようにして製造された圧粉磁心について、寸法密度、水中密度と、比抵抗、交流特性（鉄損失Ｐｃｍ、ヒステリシス損失Ｐｈｍ、渦電流損失Ｐｅｍ）、および、直流特性（保磁力Ｈｃ、最大透磁率μｍａｘ、飽和磁束密度Ｂｓ）を測定した。この測定における測定条件と測定装置は、先の実施例の場合と同等である。
以上の測定結果を以下の表５に示すとともに、図２４に得られた圧粉磁心の比抵抗と平滑化時間の関係を示し、図２５に得られた圧粉磁心の渦損失と平滑化時間の関係を示し、図２６に得られた圧粉磁心の保磁力と平滑化時間の関係を示し、図２７に得られた圧粉磁心の鉄損と平滑化時間の関係を示す。
【００７１】
【表５】
2010153638.tif 000007
【００７２】
表５と図２３〜図２７に示す結果から、純鉄粒子を平滑化した上でＦｅ−３Ｓｉ合金粒子に３〜１０質量％添加すると、平滑化時間が４分を超えて増加するとともに比抵抗が向上し、平滑化時間の増加とともに渦電流損失が減少し、鉄損も若干減少することが明らかである。また、これらの結果において、純鉄粒子のかさ密度（Ａ．Ｄ）の対比から、平滑化する前の純鉄粒子に対し、０．０９〜０．２５Ｍｇ／ｍ３の範囲高い純鉄粒子をＦｅ−３Ｓｉ合金粒子に３〜１０質量％添加すると、比抵抗が高くなり、損失を少なくすることができる。これは、純鉄粒子をメカノフュージョン装置により表面平滑化したことにより、図２２（Ａ）に示す如く大きな異形状となっている純鉄粒子表面が滑らかになる結果、この表面滑らかな粒子どうしの圧密がなされるので、表面が異形状の純鉄粒子どうしの圧密に比べ、粒子表面に形成したレジン等のコーティング層が破れ難くなる結果と思われる。圧密時に異形状の純鉄粒子同士が押圧されると、表面に被覆されているレジン層に異形状の純鉄粒子の角が押し付けられるので亀裂が生成され易くなり、結果的に比抵抗が低下すると思われる。よって平滑化の効果が現れているものと思われる。
【産業上の利用可能性】
【００７３】
本発明による圧粉磁心は、電磁気回路部品として、例えば、磁心、電動機コア、発電機コア、ソレノイドコア、イグニッションコア、リアクトルコア、トランスコア、チョークコイルコアまたは磁気センサコアなどとして利用が可能であり、いずれにおいても優れた特性を発揮し得る。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】本発明に係る圧粉磁心の断面模式図である。
【図２】１０質量％の純鉄粒子相を含む圧粉磁心の断面模式図である。
【図３】本発明の圧粉磁心の製造方法の一例を示す工程図である。
【図４】本発明の圧粉磁心を適用した電磁気回路部品（リアクトル）を示す斜視図である。
【図５】図４に示すリアクトルが備えるリアクトルコアを示す斜視図である。
【図６】実施例において得られた圧粉磁心において、純鉄粒子の添加量と密度との関係を示す図である。
【図７】実施例において得られた圧粉磁心において、純鉄粒子の添加量と飽和磁束密度Ｂｓとの関係を示す図である。
【図８】実施例において得られた圧粉磁心において、純鉄粒子の添加量と鉄損Ｐｃｍとの関係を示す図である。
【図９】実施例において得られた圧粉磁心において、飽和磁束密度Ｂｓと鉄損Ｐｃｍとの関係を示す図である。
【図１０】実施例において得られた圧粉磁心において、純鉄粒子の添加量と密度との関係を示す図である。
【図１１】実施例において得られた圧粉磁心において、純鉄粒子の添加量と飽和磁束密度Ｂｓとの関係を示す図である。
【図１２】実施例において得られた圧粉磁心において、純鉄粒子の添加量と鉄損Ｐｃｍとの関係を示す図である。
【図１３】実施例において得られた圧粉磁心において、飽和磁束密度Ｂｓと鉄損Ｐｃｍとの関係を示す図である。
【図１４】実施例において得られた圧粉磁心において、純鉄粒子の添加量と密度との関係を示す図である。
【図１５】実施例において得られた圧粉磁心において、純鉄粒子の添加量と飽和磁束密度Ｂｓとの関係を示す図である。
【図１６】実施例において得られた圧粉磁心において、純鉄粒子の添加量と鉄損Ｐｃｍとの関係を示す図である。
【図１７】実施例において得られた圧粉磁心において、飽和磁束密度Ｂｓと鉄損Ｐｃｍとの関係を示す図である。
【図１８】実施例において得られた圧粉磁心において、合金粒子の平均粒径と密度との関係を示す図である。
【図１９】実施例において得られた圧粉磁心において、合金粒子の平均粒径と飽和磁束密度Ｂｓとの関係を示す図である。
【図２０】実施例において得られた圧粉磁心において、合金粒子の平均粒径と鉄損Ｐｃｍとの関係を示す図である。
【図２１】実施例において得られた圧粉磁心において、飽和磁束密度Ｂｓと鉄損Ｐｃｍとの関係を示す図である。
【図２２】実施例においてメカノフュージョン装置にて表面平滑化を行った場合の純鉄粒子の状態を示すもので、（Ａ）は処理前の元粒子を示す顕微鏡写真、（Ｂ）は２分処理後の状態を示す顕微鏡写真、（Ｃ）は４分処理後の状態を示す顕微鏡写真、（Ｄ）は６分処理後の状態を示す顕微鏡写真、（Ｅ）は８分処理後の状態を示す顕微鏡写真、（Ｆ）は１０分処理後の状態を示す顕微鏡写真である。
【図２３】メカノフュージョン装置にて表面平滑化を行った場合の実施例の純鉄粒子のかさ密度と平滑化時間の関係を示す図である。
【図２４】純鉄粒子の平滑化を行った実施例において得られた圧粉磁心において、平滑化時間と比抵抗の関係を示す図である。
【図２５】純鉄粒子の平滑化を行った実施例において得られた圧粉磁心において、平滑化時間と渦電流損失の関係を示す図である。
【図２６】純鉄粒子の平滑化を行った実施例において得られた圧粉磁心において、平滑化時間と保磁力の関係を示す図である。
【図２７】純鉄粒子の平滑化を行った実施例において得られた圧粉磁心において、平滑化時間と鉄損Ｐｃｍの関係を示す図である。
【符号の説明】
【００７５】
１…複合軟磁性材料（圧粉磁心）、２…Ｆｅ−３Ｓｉ合金粒子相、２ａ…粒界、２ｂ…粒界、３…純鉄粒子相、４…隙間、１０…リアクトル、１１ａ、１１ｂ…Ｕ型コア、１１ｃ…Ｉ型コア、１２…コイル、１４…ギャップ、１５…接着剤層。
【図１】
2010153638.tif 000008
【図２】
2010153638.tif 000009
【図３】
2010153638.tif 000010
【図４】
2010153638.tif 000011
【図５】
2010153638.tif 000012
【図６】
2010153638.tif 000013
【図７】
2010153638.tif 000014
【図８】
2010153638.tif 000015
【図９】
2010153638.tif 000016
【図１０】
2010153638.tif 000017
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
2010153638.tif 000020
【図１４】
2010153638.tif 000021
【図１５】
2010153638.tif 000022
【図１６】
2010153638.tif 000023
【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
2010153638.tif 000027
【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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