(57)【要約】 【課題】飽和磁束密度が高く、鉄損が小さい複合軟磁性材料、その製造方法及び前記複合軟磁性材料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】４５質量％以上５０質量％未満のＮｉを含むＮｉ−Ｆｅ系合金粒子が圧密・焼成されてなる複数のＮｉ−Ｆｅ合金粒子相２と、少なくとも３つ以上の前記Ｎｉ−Ｆｅ合金粒子相に囲まれた粒界に存在し、純鉄粒子が圧密・焼成されてなる複数の純鉄粒子相３と、を有する複合軟磁性材料１であって、Ｎｉ−Ｆｅ合金粒子相２の平均粒径が１００〜１４５μｍであり、複合軟磁性材料１中の純鉄粒子相３の含有率が３質量％以上１０質量％以下である複合軟磁性材料を用いることにより、上記課題を解決できる。【選択図】図１
2010238930.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
４５質量％以上５０質量％未満のＮｉを含むＮｉ−Ｆｅ系合金粒子が圧密・焼成されてなる複数のＮｉ−Ｆｅ合金粒子相と、少なくとも３つ以上の前記Ｎｉ−Ｆｅ合金粒子相に囲まれた粒界に存在し、純鉄粒子が圧密・焼成されてなる複数の純鉄粒子相と、を有する複合軟磁性材料であって、
前記Ｎｉ−Ｆｅ合金粒子相の平均粒径が１００〜１４５μｍであり、
前記複合軟磁性材料中の前記純鉄粒子相の含有率が３質量％以上１０質量％以下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Ｎｉ−Ｆｅ合金粒子相同士の粒界、前記純鉄粒子相同士の粒界および前記Ｎｉ−Ｆｅ合金粒子相と前記純鉄粒子相との粒界の少なくともいずれかの粒界に絶縁層を有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の複合軟磁性材料。
【請求項４】
前記Ｎｉ−Ｆｅ系合金粒子にＣｕ、Ｍｏ、Ｓｉ、Ｃｒのいずれかの元素が１種類以上添加されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の複合軟磁性材料。
【請求項５】
４５質量％以上５０質量％未満のＮｉを含むＮｉ−Ｆｅ系合金粒子の平均粒径が１００〜１４５μｍとなるように粉末分級する前処理工程と、
前記Ｎｉ−Ｆｅ系合金粒子と純鉄粒子とを、これらの粒子の合計量中の前記純鉄粒子の含有量が３質量％以上１０質量％以下となるように混合して、前記Ｎｉ−Ｆｅ系合金粒子と前記純鉄粒子とからなる混合粒子を形成する混合工程と、
前記混合粒子を加圧成形して成形体を形成する成形工程と、
前記成形体を焼成して、前記Ｎｉ−Ｆｅ系合金粒子が圧密・焼成されてなる複数のＮｉ−Ｆｅ合金粒子相と、少なくとも３つ以上の前記Ｎｉ−Ｆｅ合金粒子相に囲まれた粒界に存在し、前記純鉄粒子が圧密・焼成されてなる複数の純鉄粒子相と、を有する複合軟磁性材料を形成する焼成工程と、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６】
前記前処理工程で、前記純鉄粒子の平均粒径が１０〜５０μｍとなるように粉末分級することを特徴とする請求項５に記載の複合軟磁性材料の製造方法。
【請求項７】
前記前処理工程で、前記Ｎｉ−Ｆｅ系合金粒子または前記純鉄粒子の少なくともいずれかの粒子の表面に絶縁層を形成する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。
【請求項８】
前記前処理工程で、前記純鉄粒子の表面を平滑化して、前記純鉄粒子のかさ密度（Ａ．Ｄ）を、平滑化前よりも０．０９〜０．２５Ｍｇ／ｍ３高くすることを特徴とする請求項５〜７のいずれか１項に記載の複合軟磁性材料の製造方法。
【請求項９】
前記前処理工程で、前記Ｎｉ−Ｆｅ系合金粒子を８００〜１２００℃で焼鈍することを特徴とする請求項５〜８のいずれか１項に記載の複合軟磁性材料の製造方法。
【請求項１０】
請求項１〜４のいずれか１項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、複合軟磁性材料、複合軟磁性材料の製造方法及び電磁気回路部品に関する。
【背景技術】
【０００２】
複合軟磁性材料は、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、磁気センサコア等のような電磁気回路部品に用いられるコア材に用いられている。前記コア材に用いられる複合軟磁性材料には、高い飽和磁束密度Ｂｓ及び小さい鉄損Ｐｃｍが要求されている。
鉄損Ｐｃｍとは、ヒステリシス損失Ｐｈｍと渦電流損失Ｐｅｍの和で表されるエネルギー損失である。ヒステリシス損失Ｐｈｍ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Ｐｅｍ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。鉄損Ｐｃｍ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】
前記電磁気回路部品のコア材としては、大別して、使用周波数に応じて３種類のものが用いられている。
まず、数１０ｋＨｚ以下の低周波数領域では、コア材として、鉄を主成分とする珪素鋼板、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、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、これらのコア材はいずれも、種々の形状に成形し難いので、磁心形状が巻磁心形状や積層磁心形状などに制約されるという欠点を有する。さらに、このうち珪素鋼板は、高周波領域における鉄損Ｐｃｍが大きいという欠点を有する。
【０００４】
次に、数１０ｋＨｚ以上の中・高周波数領域では、コア材として、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Ｐｃｍが小さいという特長を有する。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という特長も有する。しかし、フェライトからなるコア材の飽和磁束密度Ｂｓは、前記珪素鋼板、前記非晶質軟磁性薄帯および前記微結晶質軟磁性薄帯からなるコア材の飽和磁束密度Ｂｓの半分以下となる欠点を有する。そのため、磁気飽和を避けようとすると、磁心断面積が大きくなる。
さらに、数ｋＨｚ〜数百ｋＨｚの高周波数領域では、コア材として、磁性粉末の表面を絶縁処理した後、圧密成形してなる圧粉磁心が用いられている。磁性粉末を絶縁処理することにより、高い電気抵抗率ρを有し、渦電流損失Ｐｅｍを抑えることができる。
【０００５】
圧粉磁心に用いる磁性粒子としては、従来、純鉄粒子（純鉄）を用いられている。しかし、純鉄粒子は磁気異方性を有し、透磁率μが小さいので、この純鉄粒子を用いる圧粉磁心のヒステリシス損失Ｐｈｍは大きくなるとともに、鉄損Ｐｃｍを十分に低減させることができなかった。
そのため、特許文献１、２には、圧粉磁心に用いる磁性粒子として、例えば、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Ｆｅ−Ｓｉ系合金やＦｅ−Ａｌ系合金等からなる合金粒子を用いて、圧粉磁心の特性改善が検討されている。
【０００６】
特許文献１は、軟磁性材料およびその製造方法に関するものであり、Ｆｅ−Ｓｉ系合金やＦｅ−Ａｌ系合金等から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。
【０００７】
また、特許文献２は、圧粉磁心およびリアクトルに関するものであり、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とし、純Ｆｅ粉末の平均粒径は１０〜５０μｍとし、純Ｆｅ粉末の含有率は１０〜５５％とするのが良いと記載されている。
【０００８】
また、特許文献３〜５には、合金粒子に鉄紛を添加する手法が開示されている。
特許文献３は、磁性混合物に関するものであり、ある組成比で磁気特性に特異点が生ずる少なくとも２種類の軟磁性材料の粉末を均一に混合して成る混合物であって、個々の粉末の磁気特性を確保したまま、かつ全体として軟磁性である磁性混合物が記載されている。
また、特許文献４は、圧粉磁心用粉末および圧粉磁心、並びにその製造方法に関するものであり、フェノール樹脂粉末と、表面がフェノール樹脂で被覆されている軟磁性粉末とを含有する圧粉磁心用粉末が記載されている。
さらに、特許文献５は、コイルアンテナに関するものであり、軟磁性体粉末と有機結合剤の混合物からなる下撓性を有するシート状磁性体を耐熱性樹脂で覆った磁心に直接巻線を施してなるコイルアンテナが記載されている。
【０００９】
しかし、本発明者らは、これまでコア材として様々な材料を選択して、その加工を行ってきたが、飽和磁束密度Ｂｓを高くするとともに、鉄損Ｐｃｍを低減した複合軟磁性材料（圧粉磁心）を製造することが困難であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００６−１３５１６４号公報
【特許文献２】特開２００８−１９２８９７号公報
【特許文献３】特開２００２−１１０４１３号公報
【特許文献４】特開２００８−２４４１２８号公報
【特許文献５】特開２００７−０６０１３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、上記事情を鑑みてなされたもので、飽和磁束密度が高く、鉄損が小さい複合軟磁性材料、その製造方法及び前記複合軟磁性材料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】
【００１２】
上記の課題を解決するために、本発明者らは鋭意検討を重ねた結果、複数のＮｉ−Ｆｅ合金粒子相と、少なくとも３つ以上の前記Ｎｉ−Ｆｅ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Ｎｉ−Ｆｅ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。
【００１３】
本発明の複合軟磁性材料は、４５質量％以上５０質量％未満のＮｉを含むＮｉ−Ｆｅ系合金粒子が圧密・焼成されてなる複数のＮｉ−Ｆｅ合金粒子相と、少なくとも３つ以上の前記Ｎｉ−Ｆｅ合金粒子相に囲まれた粒界に存在し、純鉄粒子が圧密・焼成されてなる複数の純鉄粒子相と、を有する複合軟磁性材料であって、前記Ｎｉ−Ｆｅ合金粒子相の平均粒径が１００〜１４５μｍであり、前記複合軟磁性材料中の前記純鉄粒子相の含有率が３質量％以上１０質量％以下であることを特徴とする。
【００１４】
本発明の複合軟磁性材料は、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。
本発明の複合軟磁性材料は、前記Ｎｉ−Ｆｅ合金粒子相同士の粒界、前記純鉄粒子相同士の粒界および前記Ｎｉ−Ｆｅ合金粒子相と前記純鉄粒子相との粒界の少なくともいずれかの粒界に絶縁層を有することを特徴とする。
本発明の複合軟磁性材料は、前記Ｎｉ−Ｆｅ系合金粒子にＣｕ、Ｍｏ、Ｓｉ、Ｃｒのいずれかの元素が１種類以上添加されていることを特徴とする。
【００１５】
本発明の複合軟磁性材料の製造方法は、４５質量％以上５０質量％未満のＮｉを含むＮｉ−Ｆｅ系合金粒子の平均粒径が１００〜１４５μｍとなるように粉末分級する前処理工程と、前記Ｎｉ−Ｆｅ系合金粒子と純鉄粒子とを、これらの粒子の合計量中の前記純鉄粒子の含有量が３質量％以上１０質量％以下となるように混合して、前記Ｎｉ−Ｆｅ系合金粒子と前記純鉄粒子とからなる混合粒子を形成する混合工程と、前記混合粒子を加圧成形して成形体を形成する成形工程と、前記成形体を焼成して、前記Ｎｉ−Ｆｅ系合金粒子が圧密・焼成されてなる複数のＮｉ−Ｆｅ合金粒子相と、少なくとも３つ以上の前記Ｎｉ−Ｆｅ合金粒子相に囲まれた粒界に存在し、前記純鉄粒子が圧密・焼成されてなる複数の純鉄粒子相と、を有する複合軟磁性材料を形成する焼成工程と、を有することを特徴とする。
【００１６】
本発明の複合軟磁性材料の製造方法は、前記前処理工程で、前記純鉄粒子の平均粒径が１０〜５０μｍとなるように粉末分級することを特徴とする。
本発明の複合軟磁性材料の製造方法は、前記前処理工程で、前記Ｎｉ−Ｆｅ系合金粒子または前記純鉄粒子の少なくともいずれかの粒子の表面に絶縁層を形成することを特徴とする。
本発明の複合軟磁性材料の製造方法は、前記前処理工程で、前記純鉄粒子の表面を平滑化して、前記純鉄粒子のかさ密度（Ａ．Ｄ）を、平滑化前よりも０．０９〜０．２５Ｍｇ／ｍ３高くすることを特徴とする。
【００１７】
本発明の複合軟磁性材料の製造方法は、前記前処理工程で、前記Ｎｉ−Ｆｅ系合金粒子を８００〜１２００℃で焼鈍することを特徴とする。
本発明の電磁気回路部品は、先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】
【００１８】
上記の構成によれば、飽和磁束密度が高く、鉄損が小さい複合軟磁性材料、その製造方法及び前記複合軟磁性材料を備える電磁気回路部品を提供することができる。
【００１９】
本発明の複合軟磁性材料は、４５質量％以上５０質量％未満のＮｉを含むＮｉ−Ｆｅ系合金粒子が圧密・焼成されてなる複数のＮｉ−Ｆｅ合金粒子相と、少なくとも３つ以上の前記Ｎｉ−Ｆｅ合金粒子相に囲まれた粒界に存在し、純鉄粒子が圧密・焼成されてなる複数の純鉄粒子相と、を有する複合軟磁性材料であって、前記Ｎｉ−Ｆｅ合金粒子相の平均粒径が１００〜１４５μｍであり、前記複合軟磁性材料中の前記純鉄粒子相の含有率が３質量％以上１０質量％以下である構成なので、少なくとも３つ以上のＮｉ−Ｆｅ合金粒子相同士の粒界を磁性体である純鉄粒子相で確実に埋めることができ、電気抵抗率ρを高くして、高飽和磁束密度Ｂｓを実現するとともに、鉄損Ｐｃｍを小さく抑えることができる。
【００２０】
本発明の複合軟磁性材料の製造方法は、４５質量％以上５０質量％未満のＮｉを含むＮｉ−Ｆｅ系合金粒子の平均粒径が１００〜１４５μｍとなるように粉末分級する前処理工程と、前記Ｎｉ−Ｆｅ系合金粒子と純鉄粒子とを、これらの粒子の合計量中の前記純鉄粒子の含有量が３質量％以上１０質量％以下となるように混合して、前記Ｎｉ−Ｆｅ系合金粒子と前記純鉄粒子とからなる混合粒子を形成する混合工程と、前記混合粒子を加圧成形して成形体を形成する成形工程と、前記成形体を焼成して、前記Ｎｉ−Ｆｅ系合金粒子が圧密・焼成されてなる複数のＮｉ−Ｆｅ合金粒子相と、少なくとも３つ以上の前記Ｎｉ−Ｆｅ合金粒子相に囲まれた粒界に存在し、前記純鉄粒子が圧密・焼成されてなる複数の純鉄粒子相と、を有する複合軟磁性材料を形成する焼成工程と、を有する構成なので、少なくとも３つ以上のＮｉ−Ｆｅ合金粒子相同士の粒界を磁性体である純鉄粒子相で確実に埋めて、高飽和磁束密度Ｂｓを実現し、鉄損Ｐｃｍを小さく抑えた複合軟磁性材料を製造することができる。
【００２１】
本発明の電磁気回路部品は、先に記載の複合軟磁性材料を備える構成なので、高飽和磁束密度Ｂｓを実現し、鉄損Ｐｃｍを小さく抑えた複合軟磁性材料を備える電磁気回路部品を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の複合軟磁性材料の断面模式図である。
【図２】本発明の複合軟磁性材料の製造方法を示すフローチャート図である。
【図３】図２の前処理工程Ｓ１０１におけるＮｉ−Ｆｅ系合金粒子の前処理工程を示すフローチャート図である。
【図４】図２の前処理工程Ｓ１０１における純鉄粒子の前処理工程を示すフローチャート図である。
【図５】本発明の複合軟磁性材料を適用した電磁気回路部品を示す斜視図である。
【図６】図５に示す電磁気回路部品（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７】試験例１〜６の純鉄粒子の電子顕微鏡写真である。
【図８】平滑化時間とかさ密度との関係を示すグラフである。
【図９】平滑化時間と比抵抗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】
【００２３】
以下、本発明を実施するための形態について説明する。
（実施形態１） 
＜複合軟磁性材料＞
まず、本発明の実施形態である複合軟磁性材料について説明する。
図１は、本発明の実施形態である複合軟磁性材料の一例を示す断面模式図である。
図１に示すように、本発明の実施形態である複合軟磁性材料１は、複数のＮｉ−Ｆｅ合金粒子相２と、少なくとも３つ以上のＮｉ−Ｆｅ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。
【００２４】
＜Ｎｉ−Ｆｅ合金粒子相＞
Ｎｉ−Ｆｅ合金粒子相２は、Ｎｉ−Ｆｅ系合金粒子が圧密・一体化された粒子状の相である。
Ｎｉ−Ｆｅ系合金粒子は、４５質量％以上５０質量％未満のＮｉと、Ｆｅを主成分とする合金からなる粒子である。
Ｎｉ−Ｆｅ系合金粒子には、Ｃｕ、Ｍｏ、Ｓｉ、Ｃｒのいずれかの元素が１種類以上添加されていることが好ましい。これにより、比抵抗を向上させることができる。
Ｎｉ−Ｆｅ系合金粒子としては、たとえば、４８．２質量％のＮｉと、０．４３質量％のＳｉと、残部をＦｅとする合金粒子（以下、Ｆｅ−４８．２Ｎｉ−０．４３Ｓｉ）などを挙げることができる。
【００２５】
Ｎｉ−Ｆｅ合金粒子相２の平均粒径は１００〜１４５μｍとすることが好ましく、１１０〜１４０μｍとすることがより好ましい。Ｎｉ−Ｆｅ合金粒子相２の平均粒径を１００〜１４５μｍとすることにより、粒内の渦電流損失Ｐｅｍをより小さく抑えることができ、また、複合軟磁性材料１の飽和磁束密度Ｂｓをより高くすることができる。
Ｎｉ−Ｆｅ合金粒子相２の平均粒径が１００μｍより小さい場合には、複合軟磁性材料１の飽和磁束密度Ｂｓが小さくなる。逆に、Ｎｉ−Ｆｅ合金粒子相２の平均粒径が１４５μｍを超える場合には、粒内の渦電流損失Ｐｅｍが大きくなる。
なお、本明細書中において「平均粒径」とは、Ｄ５０を示す。
【００２６】
なお、Ｎｉ−Ｆｅ系合金粒子は圧縮性が悪く、成形体（製品）中に、Ｎｉ−Ｆｅ系合金粒子の粒子形状がそのまま保持されやすい。これにより、少なくとも３つ以上のＮｉ−Ｆｅ合金粒子相２に囲まれた粒界２ａを形成する。
【００２７】
＜純鉄粒子相＞
純鉄粒子相３は、鉄粒子が圧密・一体化された粒子状の相であって、純鉄粒子相３の鉄の含有率は９９．５質量％を超える。
図１に示すように、純鉄粒子相３は、３つ以上のＮｉ−Ｆｅ合金粒子相２に囲まれた粒界２ａに存在している。このようにＮｉ−Ｆｅ合金粒子相２同士の粒界（粒界２ａ）を磁性体である純鉄粒子相３が埋めることにより、Ｎｉ−Ｆｅ合金粒子相のみの場合に比べて、複合軟磁性材料１は高い飽和磁束密度Ｂｓを得ることができる。
【００２８】
純鉄粒子相３の平均粒径は、１０μｍ以上５０μｍ以下であることが好ましい。
純鉄粒子相３の平均粒径が１０μｍより小さい場合には、複合軟磁性材料１の保磁力Ｈｃが大きくなり、鉄損Ｐｃｍが大きくなる。
逆に、純鉄粒子相３の平均粒径が５０μｍを超える場合には、Ｎｉ−Ｆｅ系合金粒子と純鉄粒子とからなる混合粒子を加圧成形する際、成形密度が低くなり、成形体を焼成してなる複合軟磁性材料１の飽和磁束密度Ｂｓが低くなる。
【００２９】
複合軟磁性材料１全量に対する純鉄粒子相３の含有率は３質量％以上１０質量％以下とすることが好ましい。
純鉄粒子相３の含有率が３質量％以上１０質量％以下の範囲では、純鉄粒子が適切な量添加されている場合には、少なくとも３つ以上のＮｉ−Ｆｅ合金粒子相２に囲まれた粒界２ａを充填するように、純鉄粒子相３が形成される。添加される純鉄粒子相３は、粒界２ａを埋めていくだけなので、純鉄粒子相３の含有率を増加させても鉄損Ｐｃｍはほとんど変化せず、低い値に保持することができる。
また、純鉄粒子相３は、複合軟磁性材料１の飽和磁束密度Ｂｓを向上させることができる。
【００３０】
純鉄粒子相３の含有率を３質量％より小さくした場合には、複合軟磁性材料１の飽和磁束密度Ｂｓを向上させることができない。
逆に、純鉄粒子相３の含有率を１０質量％超とした場合には、３つ以上のＮｉ−Ｆｅ合金粒子相２で囲まれた粒界２ａに純鉄粒子相３を収容し切れず、過剰の純鉄粒子相３が２つのＮｉ−Ｆｅ合金粒子相２で挟まれた粒界２ｂに入り込み、隙間を生じさせる。この場合、純鉄粒子相３の含有率の増加量に依存して、前記隙間の数が増えるとともに、大きさが広がり、複合軟磁性材料１の鉄損Ｐｃｍを急激に増大させる。また、高圧力成形により、変形した鉄粉粒子が過剰に存在すると、複合軟磁性材料１の外周側から内部までつながると、鉄損Ｐｃｍを低く抑えることができない。
また、純鉄粒子相３は比抵抗が低いので、複合軟磁性材料１の比抵抗を低下させ、渦電流損失Ｐｅｍを増加させる。
【００３１】
なお、鉄損Ｐｃｍは、ヒステリシス損失Ｐｈｍと渦電流損失Ｐｅｍの和である。
ヒステリシス損失Ｐｈｍは、純鉄粒子相３の大きさおよび含有率に依存する。純鉄粒子相３に含まれる純鉄粒子の結晶が大きくなるとヒステリシス損失Ｐｈｍは小さくなり、純鉄粒子相３の含有量が増えると、ヒステリシス損失Ｐｈｍは増加する。
渦電流損失Ｐｅｍは、Ｎｉ−Ｆｅ合金粒子相２および／または純鉄粒子相３の粒子間の電気抵抗と粉末粒径に依存する。各粒子間の電気抵抗が低いと導体に流れる渦電流が急激に増加する。
【００３２】
＜絶縁層＞
図１に示すように、各Ｎｉ−Ｆｅ合金粒子相２同士の粒界２ｂ、各純鉄粒子相３同士の粒界３ｂ、および、各Ｎｉ−Ｆｅ合金粒子相２と各純鉄粒子相３同士の粒界２ａには、それぞれ、絶縁層(絶縁被膜)４が設けられている。
絶縁層４が設けられることにより、複合軟磁性材料１の電気抵抗率ρを大きくし、渦電流損失Ｐｅｍを小さくして、複合軟磁性材料１の渦電流損失に起因する鉄損Ｐｃｍを低減することができる。
絶縁層４は、たとえば、Ｎｉ−Ｆｅ合金粒子または純鉄粒子の表面を絶縁被膜して、形成する。
【００３３】
絶縁層４の構成材料としては、特に限定されない。たとえば、シリコーンレジン、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。
なお、絶縁層４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て、機械的強度に優れた複合軟磁性材料１を得ることができる。
【００３４】
なお、高圧力成形を行うことにより、各粒子に圧力が加わり、粒子の表面に形成された絶縁層４が破れるおそれが発生する。特に、粒界２ａに収容されず、界面２ｂに純鉄粒子が配置された場合には、その純鉄粒子の絶縁層４は、高圧力成形により容易に破れる。絶縁層４が破れ、純鉄粒子同士が接触した場合には、純鉄粒子の比抵抗の低さを要因として、複合軟磁性材料１の比抵抗を低下させる。さらに、渦電流損失Ｐｅｍが増加して、複合軟磁性材料１の鉄損Ｐｃｍが急激に増大する。特に、高圧力成形により、変形した鉄粉粒子が過剰に存在して、複合軟磁性材料１の外周側から内部までつながると、鉄損Ｐｃｍを低く抑えることができない。
本実施形態では、高圧力成形により変形した鉄粉粒子の絶縁層４が破れたとしても、変形した鉄粉粒子が過剰には存在せず、少なくとも３つ以上のＮｉ−Ｆｅ合金粒子相２で囲まれた粒界２ａに純鉄粒子相３が充填される構成なので、純鉄粒子相３が複合軟磁性材料１の外側から内部を通り、また外側へ繋がらないために、複合軟磁性材料１の鉄損Ｐｃｍを低く保つことができる。また、高圧力成形を行っても、鉄粒子に大きな変形を与えず、複合軟磁性材料１の飽和磁束密度Ｂｓを高く保つことができる。
【００３５】
＜複合軟磁性材料＞
複合軟磁性材料１は、４５質量％以上５０質量％未満のＮｉを含み、Ｎｉ−Ｆｅ合金粒子相２の平均粒径は１００〜１４５μｍとされている構成なので、保磁力Ｈｃを小さくするとともに、電気抵抗率ρを大きくして、鉄損Ｐｃｍを小さく抑えることができ、具体的には、鉄損Ｐｃｍを１２Ｗ／ｋｇ以下とすることができる。
また、少なくとも３つ以上のＮｉ−Ｆｅ合金粒子相２に囲まれた粒界２ａに純鉄粒子相３が存在させる構成なので、Ｎｉ−Ｆｅ合金粒子相２同士の粒界２ａを磁性体である純鉄粒子層３で確実に埋めることができ、高い飽和磁束密度Ｂｓを得ることができ、具体的には、飽和磁束密度Ｂｓを１．０９Ｔ以上とすることができる。
【００３６】
＜複合軟磁性材料（圧粉磁心）の製造方法＞
次に、本発明の実施形態である複合軟磁性材料（圧粉磁心）の製造方法を説明する。
図２は、本発明の実施形態である複合軟磁性材料の製造方法の一例を示すフローチャート図である。
図２に示すように、本発明の実施形態である複合軟磁性材料の製造方法は、前処理工程Ｓ１０１と、混合工程Ｓ１０２と、成形工程Ｓ１０３と、焼成工程Ｓ１０４とを有する。以下、各工程について説明する。
【００３７】
＜前処理工程＞
前処理工程Ｓ１０１は、図３に示すＮｉ−Ｆｅ系合金粒子の前処理工程と、図４に示す純鉄粒子の前処理工程と、を有する。
［１］Ｎｉ−Ｆｅ系合金粒子の前処理工程
図３は、図２の前処理工程Ｓ１０１におけるＮｉ−Ｆｅ系合金粒子の前処理工程のフローチャート図である。
まず、４５質量％以上５０質量％未満のＮｉを含むＮｉ−Ｆｅ系合金粒子を用意する。このＮｉ−Ｆｅ系合金粒子は、最終的に複合軟磁性材料（圧粉磁心）１のＮｉ−Ｆｅ合金粒子相２となるものである。
【００３８】
次に、Ｎｉ−Ｆｅ系合金粒子を、還元雰囲気下、８００〜１２００℃の温度で焼鈍（熱処理）する（熱処理工程Ｓ２０１）。これにより、歪を低減することができ、保磁力Ｈｃ及びヒステリシス損失Ｐｈｍを低減することができる。
次に、Ｎｉ−Ｆｅ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（粉末分級工程Ｓ２０２）。
次に、Ｎｉ−Ｆｅ系合金粒子の表面を絶縁層（以下、絶縁被膜）で被覆する（絶縁層形成工程Ｓ２０３）。
前記絶縁被膜は、例えば、Ｎｉ−Ｆｅ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所定の厚さの絶縁被膜を形成することができる。
なお、本実施形態では、熱処理工程Ｓ２０１の後に粉末分級工程Ｓ２０２を行ったが、粉末分級工程の後に熱処理工程Ｓ２０１を行ってもよい。
【００３９】
［２］純鉄粒子の前処理工程
図４は、図２の前処理工程Ｓ１０１における純鉄粒子の前処理工程のフローチャート図である。
まず、９９．５質量％以上のＦｅを含む純鉄粒子を用意する。この純鉄粒子は、最終的に複合軟磁性材料（圧粉磁心）１の純鉄粒子相３となるものである。
【００４０】
次に、純鉄粒子の表面を平滑化する（平滑化工程Ｓ３０１）。
この平滑化工程は、たとえば、純鉄粒子からなる粉末のみを、メカノフュージョンで時間変量して、高回転で圧縮、剪断を行う工程である。この平滑化工程により、純鉄粒子のかさ密度（Ａ．Ｄ）を、平滑化前よりも０．０９〜０．２５Ｍｇ／ｍ３高くすることが好ましい。これにより、角の少ない純鉄粒子を得ることができ、純鉄粒子からなる粉体の流動性を高くすることができる。さらに、粉体の流動性を高くすることにより、成型の際、高密度で圧密することができ、複合軟磁性材料１の磁気特性を向上させることができる。
【００４１】
次に、純鉄粒子を、例えば、ステンレス篩を用い、平均粒径が１０〜５０μｍとなるように分級する（粉末分級工程Ｓ３０２）。
次に、純鉄粒子の表面を絶縁層で被覆する（絶縁層形成工程Ｓ３０３）。
絶縁層（絶縁被膜）の形成方法は、Ｎｉ−Ｆｅ系合金粒子の場合と同様の方法を用いることができる。
なお、本実施形態では、Ｎｉ−Ｆｅ系合金粒子の絶縁被膜と、純鉄粒子の絶縁被膜とを、それぞれ別工程で形成しているが、これに限られるものではない。たとえば、Ｎｉ−Ｆｅ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、Ｎｉ−Ｆｅ系合金粒子および純鉄粒子に同時に絶縁被膜を形成してもよい。
また、本実施形態では、平滑化工程Ｓ３０１の後に粉末分級工程Ｓ３０２を行ったが、粉末分級工程の後に平滑化工程を行ってもよい。
【００４２】
＜混合工程＞
混合工程Ｓ１０２では、前記前処理を行ったＮｉ−Ｆｅ系合金粒子と、前記前処理を行った純鉄粒子とを、これらの粒子の合計量中の前記純鉄粒子の含有量が３質量％以上１０質量％以下となるように混合して、前記Ｎｉ−Ｆｅ系合金粒子と前記純鉄粒子とからなる混合粒子を形成する。
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。
【００４３】
＜成形工程＞
成形工程Ｓ１０３では、前記混合粒子を加圧成形して成形体を形成する。たとえば、前記混合粒子を成型金型に入れ、加圧成形の圧力は７８５ＭＰａ程度とし、成形温度は１３０〜１６０℃程度として、大気中において加圧成形する。これにより、密度の大きい成形体を得ることができる。
【００４４】
＜焼成工程＞
焼成工程Ｓ１０４では、真空雰囲気（減圧雰囲気）下、前記成形体を焼成（熱処理）して、前記Ｎｉ−Ｆｅ系合金粒子が圧密・焼成されてなるＮｉ−Ｆｅ合金粒子相と、前記純鉄粒子が圧密・焼成されてなる純鉄粒子相と、を有する複合軟磁性材料（圧粉磁心）を形成する。
焼成温度は、Ｎｉ−Ｆｅ系合金粒子または純鉄粒子の配合比の多い方の最適な焼成温度とすることが好ましい。たとえば、６５０℃以上の温度とする。
これにより、複数のＮｉ−Ｆｅ合金粒子相２と、少なくとも３つ以上のＮｉ−Ｆｅ合金粒子相２によって囲まれた粒界２ａに純鉄粒子相３が存在する複合軟磁性材料１を得ることができる。
なお、本実施形態では、焼成の雰囲気を真空(減圧)状態としたが、非酸化雰囲気であればよく、たとえば、窒素ガス雰囲気またはアルゴンガス雰囲気としてもよい。
【００４５】
＜電磁気回路部品＞
次に、本発明の実施形態である電磁気回路部品について説明する。
図５は、本発明の実施形態である電磁気回路部品の一例を示す図であって、リアクトルの斜視図である。図６は、図５のリアクトルに備えられたリアクトルコアの一例を示す斜視図である。
【００４６】
図５に示すように、本発明の実施形態である電磁気回路部品（リアクトル）１０は、横長円環状のリアクトルコア１１と、リアクトルコア１１に巻装された２つのコイル１２と、を有する。２つのコイル１２は、それぞれリアクトルコア１１の長手方向の直線区間を多数回巻装（巻回）する導線により構成されている。そのため、２つのコイル１２に電流を流したとき、リアクトルコア１１の横長円環の中心軸方向に磁気回路を形成することができる。
なお、リアクトルコア１１には、本発明の実施形態である複合軟磁性材料（圧粉磁心）が用いられる。
【００４７】
図６に示すように、リアクトルコア１１は、平面視Ｕ字状の一対の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と、を有して構成されている。
【００４８】
リアクトル１０は、保磁力Ｈｃが低く、電気抵抗率ρが高く、鉄損Ｐｃｍが小さく抑えられ、高い飽和磁束密度Ｂｓを有するリアクトルコア１１が備えられている構成なので、２つのコイル１２に大電流が供給されても、リアクトルコア１１は磁気飽和し難く、また、電気エネルギーの損失を小さく抑えることができる。
なお、本実施形態で示した複合軟磁性材料、複合軟磁性材料の製造方法および電磁気回路部品は一例であって、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。
【００４９】
本発明の実施形態である複合軟磁性材料１は、４５質量％以上５０質量％未満のＮｉを含むＮｉ−Ｆｅ系合金粒子が圧密・焼成されてなる複数のＮｉ−Ｆｅ合金粒子相２と、少なくとも３つ以上のＮｉ−Ｆｅ合金粒子相２に囲まれた粒界２ａに存在し、純鉄粒子が圧密・焼成されてなる複数の純鉄粒子相３と、を有する複合軟磁性材料１であって、Ｎｉ−Ｆｅ合金粒子相２の平均粒径が１００〜１４５μｍであり、複合軟磁性材料１中の純鉄粒子相３の含有率が３質量％以上１０質量％以下である構成なので、少なくとも３つ以上のＮｉ−Ｆｅ合金粒子相２で囲まれた粒界２ａを磁性体である純鉄粒子相３で埋めることができ、保磁力Ｈｃを低くするとともに、電気抵抗率ρを高くして、高飽和磁束密度Ｂｓを実現するとともに、鉄損Ｐｃｍを小さく抑えることができる。
【００５０】
本発明の実施形態である複合軟磁性材料は、純鉄粒子相３の平均粒径が１０μｍ以上５０μｍ以下である構成なので、保磁力Ｈｃを低くするとともに、電気抵抗率ρを高くして、高飽和磁束密度Ｂｓを実現するとともに、鉄損Ｐｃｍを小さく抑えることができる。
【００５１】
本発明の実施形態である複合軟磁性材料１は、Ｎｉ−Ｆｅ合金粒子相２同士の粒界２ａ、純鉄粒子相３同士の粒界およびＮｉ−Ｆｅ合金粒子相２と前記純鉄粒子相３との粒界の少なくともいずれかの粒界に絶縁層４を有する構成なので、複合軟磁性材料１の電気抵抗率ρを大きくし、渦電流損失Ｐｅｍを小さくして、複合軟磁性材料１の渦電流損失に起因する鉄損Ｐｃｍを低減することができる。また、高飽和磁束密度Ｂｓを実現することができる。
【００５２】
本発明の実施形態である複合軟磁性材料は、前記Ｎｉ−Ｆｅ系合金粒子にＣｕ、Ｍｏ、Ｓｉ、Ｃｒのいずれかの元素が１種類以上添加されている構成なので、少なくとも３つ以上のＮｉ−Ｆｅ合金粒子相２で囲まれた粒界２ａを磁性体である純鉄粒子相３で埋めることができ、保磁力Ｈｃを低くするとともに、電気抵抗率ρを高くして、高飽和磁束密度Ｂｓを実現するとともに、鉄損Ｐｃｍを小さく抑えることができる。
【００５３】
本発明の実施形態である複合軟磁性材料の製造方法は、４５質量％以上５０質量％未満のＮｉを含むＮｉ−Ｆｅ系合金粒子の平均粒径が１００〜１４５μｍとなるように粉末分級する前処理工程と、前記Ｎｉ−Ｆｅ系合金粒子と純鉄粒子とを、これらの粒子の合計量中の前記純鉄粒子の含有量が３質量％以上１０質量％以下となるように混合して、前記Ｎｉ−Ｆｅ系合金粒子と前記純鉄粒子とからなる混合粒子を形成する混合工程と、前記混合粒子を加圧成形して成形体を形成する成形工程と、前記成形体を焼成して、前記Ｎｉ−Ｆｅ系合金粒子が圧密・焼成されてなる複数のＮｉ−Ｆｅ合金粒子相２と、少なくとも３つ以上のＮｉ−Ｆｅ合金粒子相２に囲まれた粒界２ａに存在し、前記純鉄粒子が圧密・焼成されてなる複数の純鉄粒子相３と、を有する複合軟磁性材料を形成する焼成工程と、を有する構成なので、少なくとも３つ以上のＮｉ−Ｆｅ合金粒子相２で囲まれた粒界２ａを磁性体である純鉄粒子相３で埋めて、高飽和磁束密度Ｂｓを実現し、鉄損Ｐｃｍを小さく抑えた複合軟磁性材料（圧粉磁心）１を製造することができる。
【００５４】
本発明の実施形態である複合軟磁性材料の製造方法は、前記前処理工程で、前記純鉄粒子の平均粒径が１０〜５０μｍとなるように粉末分級する構成なので、少なくとも３つ以上のＮｉ−Ｆｅ合金粒子相２で囲まれた粒界２ａを磁性体である純鉄粒子相３で埋めて、高飽和磁束密度Ｂｓを実現し、鉄損Ｐｃｍを小さく抑えた複合軟磁性材料（圧粉磁心）１を製造することができる。
【００５５】
本発明の実施形態である複合軟磁性材料の製造方法は、前記前処理工程で、前記Ｎｉ−Ｆｅ系合金粒子または前記純鉄粒子の少なくともいずれかの粒子の表面に絶縁層を形成する構成なので、複合軟磁性材料１の電気抵抗率ρを大きくし、渦電流損失Ｐｅｍを小さくして、複合軟磁性材料１の渦電流損失に起因する鉄損Ｐｃｍを低減した複合軟磁性材料（圧粉磁心）１を製造することができる。
【００５６】
本発明の実施形態である複合軟磁性材料の製造方法は、前記前処理工程で、前記純鉄粒子の表面を平滑化して、前記純鉄粒子のかさ密度（Ａ．Ｄ）を、平滑化前よりも０．０９〜０．２５Ｍｇ／ｍ３高くする構成なので、角の少ない純鉄粒子を得て、純鉄粒子からなる粉体の流動性を高くして、高密度で圧密して、複合軟磁性材料１の磁気特性を向上させることができる。これにより、高飽和磁束密度Ｂｓを実現し、鉄損Ｐｃｍを小さく抑えた複合軟磁性材料（圧粉磁心）１を製造することができる。
【００５７】
本発明の実施形態である複合軟磁性材料の製造方法は、前記前処理工程で、前記Ｎｉ−Ｆｅ系合金粒子を８００〜１２００℃で焼鈍する構成なので、歪を低減することができ、保磁力Ｈｃ及びヒステリシス損失Ｐｈｍを低減することができる。これにより、高飽和磁束密度Ｂｓを実現し、鉄損Ｐｃｍを小さく抑えた複合軟磁性材料（圧粉磁心）１を製造することができる。
【００５８】
本発明の実施形態である電磁気回路部品１１は、先に記載の複合軟磁性材料１を備える構成なので、高飽和磁束密度Ｂｓを実現し、鉄損Ｐｃｍを小さく抑えた複合軟磁性材料（圧粉磁心）１をコア材とした電磁気回路部品とすることができる。
【実施例】
【００５９】
以下、本発明を実施例に基づいて具体的に説明する。しかし、本発明はこれらの実施例にのみ限定されるものではない。
（実施例１）
＜前処理工程＞
まず、Ｎｉ添加量が４８．２質量％であり、Ｓｉ添加量が０．４３質量％であり、残りがＦｅであるＮｉ−Ｆｅ系合金粒子（Ｆｅ−４８．２Ｎｉ−０．４３Ｓｉ）を用意した。
次に、水素雰囲気下、１０００℃の温度で３時間熱処理を行った。
次に、ステンレス篩を用いて分級し、平均粒径が１１０μｍのＮｉ−Ｆｅ系合金粒子を回収した。
次に、Ｎｉ−Ｆｅ系合金粒子を、シリコーンレジン（商品名：ＹＲ３３７０、      モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン合同会社製）を０．６０質量％添加した溶液（以下、レジン０．６０質量％溶液）中に浸漬した後、これを乾燥して、シリコーンレジンによって被覆したＮｉ−Ｆｅ系合金粒子を調整した。
【００６０】
次に、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。
次に、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４５μｍの純鉄粒子を回収した。
次に、純鉄粒子を、シリコーンレジン（商品名：ＹＲ３３７０、モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン合同会社製）を０．６質量％添加した溶液（以下、レジン０．６質量％溶液）中に浸漬した後、これを乾燥して、シリコーンレジンによって被覆した純鉄粒子を調整した。
【００６１】
＜混合工程＞
次に、Ｎｉ−Ｆｅ系合金粒子と純鉄粒子とを、配合比９５：５の割合で、つまり、純鉄粒子の含有率が５質量％となるように混合して混合粒子を調製した。
＜成形工程＞
次に、前記混合粒子を、温度１５０℃、圧力７８５ＭＰａの条件で加圧成形（温間成形）して成形体を作製した。
【００６２】
＜焼成工程＞
次に、前記成形体を、真空下、７００℃の温度で１時間焼成して、焼成体（圧粉磁心）を得た。
以上の工程により、純鉄粒子相が５質量％（含有率）である複合軟磁性材料からなる圧粉磁心（実施例１）を製造した。
【００６３】
（実施例２〜４、比較例１〜３）
純鉄粒子相の含有率を３質量％（実施例２）、７質量％（実施例３）、１０質量％（実施例４）、０質量％（比較例１）、２５質量％（比較例２）、１００質量％（比較例３）としたほかは実施例１と同様にして、複合軟磁性材料からなる圧粉磁心（実施例２〜４、比較例１〜３）を製造した。
なお、複合軟磁性材料からなる圧粉磁心（比較例１）は、純鉄粒子が添加されていない圧粉磁心である。
【００６４】
（実施例５、６）
Ｎｉの含有量を４５質量％（実施例５）、４９質量％（実施例６）としたほかは実施例１と同様にして、複合軟磁性材料からなる圧粉磁心（実施例５、６）を製造した。
【００６５】
（実施例７、８、比較例４、５）
Ｎｉ−Ｆｅ合金粒子の平均粒径を１００μｍ（実施例７）、１４５μｍ（実施例８）、９０μｍ（比較例４）、１５５μｍ（比較例５）としたほかは実施例１と同様にして、複合軟磁性材料からなる圧粉磁心（実施例７、８、比較例４、５）を製造した。
【００６６】
（実施例９、１０）
純鉄粒子の平均粒径を１０μｍ（実施例９）、５０μｍ（実施例１０）としたほかは実施例１と同様にして、複合軟磁性材料からなる圧粉磁心（実施例９、１０）を製造した。
【００６７】
（実施例１１〜１５）
実施例１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）の純鉄粒子の表面平滑化を、処理時間を２分（実施例１１）、４分（実施例１２）、６分（実施例１３）、８分（実施例１４）または１０分（実施例１５）としたほかは実施例１と同様にして、複合軟磁性材料からなる圧粉磁心（実施例１１〜１５）を製造した。
なお、前記平滑化には、（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を用い、メカノフュージョン装置の運転条件は、回転数１５００ｒｐｍとし、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。
【００６８】
［評価］
各複合軟磁性材料からなる圧粉磁心について、直流特性（保磁力Ｈｃ、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。
なお、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：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。
これらの測定結果を、各複合軟磁性材料からなる圧粉磁心の作製条件とともに表１に示す。
【００６９】
【表１】
2010238930.tif 000003
【００７０】
表１において、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、１．０９Ｔ以上がより好ましいので、飽和磁束密度Ｂｓが１．０９Ｔ以上であり、かつ、鉄損Ｐｃｍが１２Ｗ／ｋｇ以下であるものを○と評価し、飽和磁束密度Ｂｓが１．０９Ｔ未満、または、鉄損Ｐｃｍが１２Ｗ／ｋｇを超えるものを×と評価した。
【００７１】
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た。また、鉄損Ｐｃｍは、純鉄粒子の添加量が２５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２５質量％以上になると、その添加量に依存して急激に増大した。
【００７２】
鉄損Ｐｃｍ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％以下とする必要があった。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かった。そのため、純鉄粒子の添加量の適正範囲は、３質量％以上１０質量％以下であった。
【００７３】
平滑化時間の増加とともに、渦電流損失及び鉄損Ｐｃｍが減少した。また、平滑化処理時間が長くなるほどかさ密度（Ａ．Ｄ）は向上した。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、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ったと思われる。よって平滑化の効果が現れているものと思われる。
【００７４】
（試験例１〜６）
純鉄粒子の平滑化効果について調べた。
実施例１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）の純鉄粒子の表面平滑化を、処理時間を０分（試験例１）、処理時間を２分（試験例２）、４分（試験例３）、６分（試験例４）、８分（試験例５）または１０分（試験例６）としたほかは実施例１と同様にして、複合軟磁性材料からなる圧粉磁心（試験例１〜６）を製造した。
なお、前記平滑化には、（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を用い、メカノフュージョン装置の運転条件は、回転数１５００ｒｐｍとし、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。
【００７５】
その後、電子顕微鏡で観察するとともに、かさ密度の測定および比抵抗の測定を行った。図７〜図９に示す結果が得られた。
図７は、試験例１〜６の純鉄粒子の電子顕微鏡写真であり、図８は、鉄粉の平滑化時間とかさ密度との関係を示すグラフであり、図９は、圧粉磁心にした時の平滑化時間と比抵抗との関係を示すグラフである。
【産業上の利用可能性】
【００７６】
本発明は、複合軟磁性材料、複合軟磁性材料の製造方法及び電磁気回路部品に関するものであり、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で優れた特性を発揮する電磁気回路部品を製造・利用する産業において利用可能性がある。
【符号の説明】
【００７７】
１…複合軟磁性材料（圧粉磁心）、２…Ｎｉ−Ｆｅ合金粒子相、２ａ…粒界、２ｂ…粒界、３…純鉄粒子相、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】
2010238930.tif 000004
【図２】
2010238930.tif 000005
【図３】
2010238930.tif 000006
【図４】
2010238930.tif 000007
【図５】
2010238930.tif 000008
【図６】
2010238930.tif 000009
【図８】
2010238930.tif 000010
【図９】
2010238930.tif 000011
【図７】
2010238930.tif 000012