(57)【要約】【課題】  安価な原料を用いて高比抵抗で低損失、且つ高磁束密度である軟磁性金属粉末を得る。【解決手段】  酸化鉄粉末に対する炭素粉末の添加量をモル比率で２．３以上３．４以下、酸化鉄粉末の質量１００に対する硼珪酸ガラス粉末の添加量を質量比率で０．０５以上２０以下となるように、それぞれ秤量し混合する混合工程と、得られた混合粉を窒素を含む非酸化性雰囲気中、１０００℃以上１６００℃以下で熱処理する工程と、を有することを特徴とする複合被覆軟磁性金属粉末の製造方法。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
酸化鉄粉末に対する炭素粉末の添加量をモル比率で２．３以上３．４以下、酸化鉄粉末の質量１００に対する硼珪酸ガラス粉末の添加量を質量比率で０．０５以上２０以下となるように、それぞれ秤量し混合する混合工程と、
得られた混合粉を窒素を含む非酸化性雰囲気中、１０００℃以上１６００℃以下で熱処理する工程と、
を有することを特徴とする複合被覆軟磁性金属粉末の製造方法。
【請求項２】
前記混合工程において、さらに前記酸化鉄粉末に対して炭化珪素粉末のモル比率が０．０１９以上０．３５以下になるように混合することを特徴とする請求項１に記載の複合被覆軟磁性金属粉末の製造方法。
【請求項３】
前記混合工程において、前記炭素粉末と前記硼珪酸ガラス粉末を予備混合してから前記酸化鉄粉末及び炭化珪素粉末を混合することを特徴とする請求項２に記載の複合被覆軟磁性金属粉末の製造方法。
【請求項４】
前記混合工程において、さらに酸化硼素粉末及び／又は硼酸粉末を、全硼素量が前記酸化鉄粉末の質量１００に対して質量比率で０．００４以上２．５以下となるよう添加することを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の複合被覆軟磁性金属粉末の製造方法。
【請求項５】
前記混合工程において、前記酸化硼素粉末及び／又は硼酸粉末と前記炭素粉末及び硼珪酸ガラス粉末とを予備混合し、その後前記酸化鉄粉末及び炭化珪素粉末を混合することを特徴とする請求項４に記載の複合被覆軟磁性金属粉末の製造方法。
【請求項６】
請求項１〜５の何れかに記載の製造方法により得られた軟磁性金属粉末であって、平均粒径が１μｍ〜１００μｍの鉄系コア粒子の表面に窒化硼素および前記硼珪酸ガラス成分由来の金属元素の酸化物が形成されたことを特徴とする複合被覆軟磁性金属粉末。
【請求項７】
ＸＰＳ法によって測定される最表面の組成が、前記鉄系コア粒子に含まれる元素、硼素、窒素、酸素、炭素、および、前記硼珪酸ガラス成分由来の金属元素の和を１００原子％として、
前記硼素の割合が原子比で２４原子％以上であることを特徴とする請求項６に記載の複合被覆軟磁性金属粉末。
【請求項８】
前記硼素はその９８．５原子％以上が窒化硼素として存在していることを特徴とする請求項７に記載の複合被覆軟磁性金属粉末。
【請求項９】
請求項６〜８の何れか1項に記載の複合被覆軟磁性金属粉末を用いてなる圧粉磁心。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複合被覆軟磁性金属粉末の製造方法および複合被覆軟磁性金属粉末、並びにこれを用いた圧粉磁心に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、軟磁性材料を用いる電気・電子情報部品における小型化、高周波化が進んでおり、従来使用されている電磁鋼板やソフトフェライトなどに比べて高周波域での磁心損失が小さく飽和磁化が大きい金属軟磁性材料を圧粉磁心とし、リアクトル、インダクタ、チョークコイル、モーター磁心等に用いることが望まれ、開発が進められている。
【０００３】
圧粉磁心の損失は、一般に渦電流損失とヒステリシス損失から構成される。高周波域で損失の主原因となる渦電流損失は、軟磁性金属粉末に絶縁性物質を被膜などの形態で介在させ、圧粉磁心の比抵抗を高くすることで、抑制することができる。また、ヒステリシス損失の大きさは保磁力と相関がある。圧粉磁心は加圧成形により作製されることから、粉末粒子には歪が導入される。歪は保磁力を増大させる要因の一つであり、歪の除去を目的とする熱処理を行うことで、ヒステリシス損失の低減を実現することができる。このような圧粉磁心は、粉末を加圧成形して作製するため形状自由度が高いことなどからも多くの軟磁性部品への適用を期待され、開発が行われている。例えば、特許文献１には窒化ホウ素を主体とする被覆層を有する複合軟磁性金属粉末が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開ＷＯ２０１２／１３２７８３Ａ１公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１の方法では、窒化鉄粉末とホウ素粉末を原料として用いており、いずれも高価な原料であることから製造コストが高くなるという問題がある。
従って、本発明では安価な原料を用いて粒子表面に絶縁性の高い化合物を形成することにより、高比抵抗で低損失、且つ高磁束密度である複合被覆軟磁性金属粉末を提供することを目的とする。さらには、粒子表面に耐熱性の高い被覆膜を備えて高温での歪取熱処理を可能とし得る複合被覆軟磁性金属粉末と、その粉末により作製した低損失でかつ高磁束密度である圧粉磁心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】
本発明者らは安価な原材料を用いて鉄系コア粒子の表面に窒化硼素及び金属酸化物が形成された複合被覆軟磁性金属粉末を得ることが出来ることを見出し、本発明に至った。
【０００７】
本発明は、酸化鉄粉末に対する炭素粉末の添加量をモル比率で２．３以上３．４以下、酸化鉄粉末の質量１００に対する硼珪酸ガラス粉末の添加量を質量比率で０．０５以上２０以下となるように、それぞれ秤量し混合する混合工程と、得られた混合粉を窒素を含む非酸化性雰囲気中、１０００℃以上１６００℃以下で熱処理する工程と、を有する複合被覆軟磁性金属粉末の製造方法である。
【０００８】
前記混合工程において、さらに前記酸化鉄粉末に対して炭化珪素粉末のモル比率が０．０１９以上０．３５以下になるように混合することができる。
また、前記混合工程において、前記炭素粉末と硼珪酸ガラス粉末を予備混合してから前記酸化鉄粉末及び炭化珪素粉末を混合することが望ましい。
前記混合工程において、さらに酸化硼素粉末及び／又は硼酸粉末を、全硼素量が前記酸化鉄粉末の質量１００に対して質量比率で０．００４以上２．５以下となるよう添加することが望ましい。また、この混合工程において、前記酸化硼素粉末及び／又は硼酸粉末と前記炭素粉末及び硼珪酸ガラス粉末とを予備混合し、その後前記酸化鉄粉末及び炭化珪素粉末を混合することが望ましい。
【０００９】
本発明は、上記製造方法により得られた軟磁性金属粉末であって、平均粒径が１μｍ〜１００μｍの鉄系コア粒子の表面に窒化硼素および前記硼珪酸ガラス成分由来の金属元素の酸化物が形成された複合被覆軟磁性金属粉末である。
この複合被覆軟磁性金属粉末は、ＸＰＳ法によって測定される最表面の組成が、前記鉄系コア粒子に含まれる元素、硼素、窒素、酸素、炭素、および、前記硼珪酸ガラス成分由来の金属元素の和を１００原子％として、前記硼素の割合が原子比で２４原子％以上である。また、前記硼素はその９８．５原子％以上が窒化硼素として存在していることが望ましい。
【００１０】
本発明は、上記複合被覆軟磁性金属粉末を用いてなる圧粉磁心である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、鉄系コア粒子の最表面に窒化硼素及び金属酸化物が形成された高比抵抗で低損失、且つ高磁束密度である複合被覆軟磁性金属粉末を安価に得ることができる。さらに、高温での歪取熱処理が可能となり、より低損失な圧粉磁心となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明における、酸化鉄粉末に対する炭素粉末のモル比率と磁束密度の関係を示すグラフである。
【図２】本発明における、酸化鉄粉末に対する硼珪酸ガラス粉末の質量比と比抵抗及び質量比と磁束密度の関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。なお、本発明は以下に述べる実施例に限定されるものではない。
【００１４】
［複合被覆軟磁性金属粉末の製造］
（原料）
複合被覆軟磁性金属粉末は、酸化鉄粉末、硼珪酸ガラス粉末等を混合し、熱処理することで作製することができる。尚、この混合粉に炭素粉末を添加することが望ましい。
酸化鉄粉末は、Ｆｅ２Ｏ３、Ｆｅ３Ｏ４、ＦｅＯなどの酸化鉄を用いることができる。特にＦｅ２Ｏ３は安価に入手が可能であり好ましい。酸化鉄粉末粒子の平均粒径は０．０１μｍ以上、３．０μｍ以下が好ましい。ここで平均粒径とは、レーザー回折／散乱式粒度分布測定装置を用いて測定した時に得られるＤ５０で表す。平均粒径が０．０１μｍ未満であると磁性金属粉末の平均粒径が１μｍ未満となってしまい、窒化硼素及び金属酸化物を主体とする被覆層の体積に対して金属粒子の体積が少なくなり、磁性材の占積率が低くなってしまう。また、粉末の流動性が低下し成形時の取り扱いが困難になる。一方、３．０μｍを超える酸化鉄粉末の製造は困難であり、工業材料としての入手や製造が難しく実用的ではない。
【００１５】
炭素粉末は、グラファイトやカーボンブラック、天然黒鉛が適している。炭素を含む化合物、すなわち石炭や活性炭、コークスや脂肪酸、ポリビニルアルコールなどの高分子であってもよい。上記炭素粉末の平均粒径は０．０１〜１００μｍが好ましく、より好ましくは０．０１〜５０μｍである。０．０１μｍ未満の炭素粉末は高価で実用的ではない。また１００μｍを超えると酸化鉄との混合に偏りが生じ、酸化鉄粉末に対する炭素粉末の固相還元が不十分となって好ましくない。炭素はグラファイト状の炭素を用いている。但しアモルファス状であっても構わない。
【００１６】
前記酸化鉄粉末と炭素粉末は、酸化鉄粉末に対して炭素粉末のモル比率が２．３以上３．４以下の範囲で配合する。さらには２．４以上３．４以下となることがより望ましい。炭素粉末の酸化鉄粉末に対するモル比率が２．３未満の時は、熱処理時に鉄系コア粒子同士の焼結による粒成長が促進され、所望の磁気特性が得られない。３．４を超える場合は、作製した複合被覆軟磁性金属粉末における炭素含有量が多くなり、磁束密度等の磁気特性の低下を招くため好ましくない。
【００１７】
酸化鉄粉末は鉄を主成分とするが、磁心損失をより低減するためにはＳｉを０．５ｍａｓｓ％以上含有させたＦｅ−Ｓｉ系合金が好ましい。これにより磁気特性がより優れる。ただし、Ｓｉ量が多くなると粉末が硬くなり成形時に塑性変形しづらくなるため成形性が低下するという問題がある。このため、Ｓｉは８．０ｍａｓｓ％を上限とする。より好ましくは１．０ｍａｓｓ％以上７．０ｍａｓｓ％以下である。金属粒子の組成をＦｅ−Ｓｉ合金とするためには、炭化珪素粉末等を添加する。すなわち、酸化鉄粉末に対して炭化珪素粉末のモル比率が０．０１９以上０．３５以下になるよう混合することが望ましい。ここで、酸化鉄粉末に対する炭化珪素粉末のモル比率が０．０１９のとき、Ｓｉを０．５ｍａｓｓ％含有するＦｅ−Ｓｉ合金が合成されるため、０．０１９未満では損失低減の効果が少ない。モル比率が０．３５のとき、Ｓｉを８．０ｍａｓｓ％含有するＦｅ−Ｓｉ合金が合成されるため、０．３５を超えると粉末が硬くなり成形性が低下する。より好ましくは、０．０２９以上０．３０以下である。このときのＦｅ−Ｓｉ合金におけるＳｉ含有量は、１．０ｍａｓｓ％以上７．０ｍａｓｓ％以下に相当する。
【００１８】
硼珪酸ガラス粉末は、ＳｉＯ２、Ｂ２Ｏ３あるいはＢ２Ｏ５を主成分とし、その他にＡｌ２Ｏ３、ＣａＯ、ＭｇＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ、ＺｎＯ、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏ、Ｌｉ２Ｏ、ＣｏＯ、ＣｕＯ等のうちの一種以上を含有するものが好ましい。硼珪酸ガラスには様々な組成のものがあり、そのうちに含まれる酸化硼素量も数％から数十％と組成により異なる。上記硼珪酸ガラス粉末の平均粒径は０．０５〜１００μｍが好ましく、より好ましくは０．０５〜１０μｍである。１００μｍを超えると酸化鉄や炭素との混合に偏りが生じ、被覆形成が困難となる。０．０５μｍの硼珪酸ガラス粉末を得るには、あらかじめ粉砕媒体を用いる粉砕工程が必要となり、粉砕媒体からの不純物の混入量が増加するため好ましくない。硼珪酸ガラス粉末の添加量は、酸化鉄粉末の質量１００に対して、質量比率で０．０５以上２０以下とすることが好ましい。ここで、硼珪酸ガラスは酸化鉄や炭素などのように分子量が明確ではないため、その添加量を酸化鉄粉末の質量１００に対する質量比率で表す。より好ましくは、０．１以上１３以下である。硼珪酸ガラス粉末の添加量が、酸化鉄粉末の質量１００に対して質量比率で０．０５未満の時は、被覆形成に寄与するガラス量が少なく絶縁性を発揮することができず、低比抵抗となってしまう。２０を超える場合は作製した複合被覆軟磁性金属粉末における磁性成分が少なくなり、磁束密度の低下を招くため好ましくない。
【００１９】
また、例えば酸化硼素量がおおよそ１５ｍａｓｓ％〜４０ｍａｓｓ％の硼珪酸ガラス粉末を用いることができ、その硼珪酸ガラスに加え、酸化硼素粉末や硼酸粉末を硼素源として添加してもよい。その場合は、添加する全硼素量が前記酸化鉄粉末の質量１００に対して質量比率が０．００４以上２．５以下となることが望ましい。尚、これは、酸化鉄粉末に対する硼珪酸ガラス粉末の添加量の好ましい範囲と硼珪酸ガラス中の酸化硼素の含有量を算出したものである。添加する全硼素量の酸化鉄粉末の質量１００に対する質量比率が０．００４未満では生成する窒化硼素量が少なすぎて絶縁性が十分ではない。２．５を超えると非磁性成分の割合が多くなり、磁束密度の低下を招く。
【００２０】
（混合・乾燥）
前記酸化鉄粉末、炭素粉末、炭化珪素粉末、硼珪酸ガラス粉末等は、乳鉢、Ｖ型混合機、ライカイ機、ボールミル、ビーズミル、各種回転式ミキサーを用いて乾式あるいは湿式で混合することができる。混合は１０分から２００時間行う。好ましくは２０分から１００時間である。前記混合工程において、あらかじめ炭素粉末と硼珪酸ガラス粉末等を混合しておく予備混合を行い、その後酸化鉄粉末及び炭化珪素粉末との混合を行うことがより効果的である。硼珪酸ガラス粉末と炭素粉末の混合をあらかじめ行うことで、後述するように硼珪酸ガラス中の酸化硼素を炭素粉末によって還元、雰囲気中の窒素によって窒化し窒化硼素を生成する反応を促進する効果が得られる。また、硼珪酸ガラス粉末に加えて酸化硼素粉末及び／又は硼酸粉末を添加する場合もこのときに予備混合することが望ましい。予備混合は１０分から２００時間行う。好ましくは２０分から１００時間である。前記混合が湿式の場合は、流動層乾燥機や噴霧乾燥機等を用いて乾燥させることができる。
【００２１】
（熱処理）
得られた混合粉をアルミナ製るつぼに入れ、電気炉にて熱処理を行う。この熱処理を窒素を（例えば９９．５％以上）含む非酸化性雰囲気下で行うことによって、酸化鉄粉末は炭素粉末等に酸素を奪われ還元され、鉄粒子となる。原料配合時に炭化珪素を添加している場合は、Ｆｅ−Ｓｉ粒子となる。また、この熱処理によって硼珪酸ガラス中の酸化硼素が還元及び窒化され、窒化硼素が生成する。残りのガラス成分は金属酸化物として鉄粒子表面に残る。それ故窒化硼素及び硼珪酸ガラス成分由来の金属元素の酸化物が表面に形成された鉄系コア粒子が合成される。
また、前記混合粉にバインダを添加して造粒し、金型を用いて圧縮成形した後に熱処理を行うこともできる。
【００２２】
熱処理時の雰囲気は非酸化性雰囲気であることが好ましく、安全かつ安価で窒化を実現するためには窒素雰囲気であることが望ましい。熱処理温度は、８００℃以上であるが、実用的には１０００℃以上１６００℃以下とすることが好ましい。１０００℃未満では熱処理時間が著しく長時間となる。一方１６００℃を超えると電気炉に耐熱部材を使用する必要が生じ、製造コストが嵩んでしまう。熱処理時間は、１０分から２００時間が良い。好ましくは２時間程度の保持である。
【００２３】
（精製）
熱処理後に非磁性成分が残存する場合は、熱処理後の粉末をイソプロピルアルコールなどの有機溶媒中に投入して超音波照射による分散をさせたのち、永久磁石で磁性粒子のみを捕集する磁気分離操作によって本発明の複合被覆軟磁性金属粉末を得ることができる。
【００２４】
上記製造方法によれば、鉄系コア粒子の表面に窒化硼素及び硼珪酸ガラス成分由来の金属元素の酸化物が形成された、平均粒径が１μｍ〜１００μｍの複合被覆軟磁性金属粉末が製造できる。平均粒径が、１μｍ未満であると窒化硼素及び硼珪酸ガラス成分由来の金属元素の酸化物の体積に対して金属粒子の体積が少なくなり、磁性材の占積率が低くなってしまう。また、粉末の流動性が低下し成形時の取扱いが難しい。平均粒径が１００μｍを超える場合は中高周波数域での渦電流損失を十分抑制することができない。さらに好ましい範囲は２μｍ〜５０μｍである。
【００２５】
また、ＸＰＳ（Ｘ−ｒａｙ  Ｐｈｏｔｏｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ）法によって測定される複合被覆軟磁性金属粉末の最表面の組成が、鉄系コア粒子に含まれる元素（Ｆｅ、Ｍｎ、Ｓｉ）、硼素、窒素、酸素、炭素、及び用いた硼珪酸ガラス成分由来の金属元素（Ｓｉ、Ａｌ、Ｃａ、Ｂａ、Ｓｒ、Ｚｎ、Ｍｇ、Ｌｉ、Ｎａ、Ｃｕ、Ｃｏ等）の和を１００原子％として、前記硼素の割合が原子比で２４原子％以上であることが望ましい。より好ましくは２４．５原子％以上である。尚、ここで用いた硼珪酸ガラス成分由来の金属元素としたのは、硼珪酸ガラスには様々な組成のものがあり、Ａｌ２Ｏ３、ＣａＯ、ＭｇＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ、ＺｎＯ、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏ、Ｌｉ２Ｏ、ＣｏＯ、ＣｕＯなどを１種類以上含むことが好ましいが特定できないので由来成分とした。また、酸化鉄粉末に対する硼珪酸ガラス粉末の添加量が少ない場合は、添加した硼珪酸ガラス中に微量に含まれる元素は、複合被覆軟磁性金属粉末の表面から検出されない場合がある。
また、上述の硼素のうちその９８．５原子％以上が窒化硼素として存在していることが望ましい。より好ましくは９９原子％以上である。９８．５原子％以上であると歪取り熱処理において耐高温性が出てくる。ＸＰＳでは、超高真空中で試料に単色Ｘ線を照射し、放出される光電子のエネルギー値を観測することにより、試料表面の元素組成や化学状態に関する情報を得ることができる。具体的にはサーベイスペクトルを測定し、最表面の元素組成を分析する。これにより窒化硼素と酸化硼素のどちらで存在しているかの区別が出来る。また、化学状態の特定と定量分析を行うには、ナロースペクトルを測定する。ここで最表面とは、粒子表面からおよそ５ｎｍの領域のことを表す。これはＸＰＳ分析深さに相当する。
【００２６】
［圧粉磁心の作製］
圧粉磁心の作製方法について説明する。上記複合被覆軟磁性金属粉末にバインダを添加して造粒した。バインダとしてはポリビニルブチラール（ＰＶＢ）、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、フェノール樹脂、アクリルエマルジョン、コロイダルシリカなどが用いられる。前記造粒粉を外径１３．４ｍｍ、内径７．７ｍｍの金型を用い、油圧プレスで５００〜２０００ＭＰａ（５〜２０ｔｏｎ／ｃｍ２）の圧力で圧縮成形することによりトロイダルリング状の圧粉磁心を作製した。
【００２７】
（歪取熱処理における耐熱性の確認）
圧粉磁心の歪取を行う場合は、歪取り熱処理を電気炉にて行う。この熱処理は窒素雰囲気などの非酸化性雰囲気下で行うことが望ましい。熱処理温度は６００℃〜８００℃であることが好ましい。できるだけ高温で耐熱性があることが望ましいので、本実施形態では８００℃における耐熱性の確認を行った。保持時間は、１０分から１０時間とし、好ましくは２時間保持程度としている。
【００２８】
［圧粉磁心の評価方法］
（磁束密度の評価）
圧粉磁心の評価方法について説明する。得られた圧粉磁心の質量と寸法から、磁心密度を算出した。磁心損失は、樹脂製のケースに磁心を入れ、一次（励磁巻線）、二次（検出巻線）共にφ０．２５ｍｍのエナメル銅線を３０ターン巻いて、Ｂ−Ｈアナライザで励磁磁束密度を０．１Ｔとして周波数を１０〜２００ｋＨｚまで変化させて測定した。磁束密度については、磁心を樹脂製のケースに入れ、励磁巻線としてφ０．５ｍｍのエナメル銅線を４０ターン、検出巻線としてφ０．２５ｍｍのエナメル銅線を３０ターン巻き、直流磁化特性試験装置にて最大印加磁界１３ｋＡ／ｍのときの磁束密度を測定した。磁束密度の好ましい範囲は、おおよそ０．６Ｔ以上である。
【００２９】
（比抵抗の評価）
比抵抗は、前記造粒粉を外径１３ｍｍの金型を用い、油圧プレスで１４７０ＭＰa（１５ｔｏｎ／ｃｍ２）の圧力で圧縮成形することにより円板状試料を作製し、試料のプレス面にＩｎＧａ合金を塗布し、岩崎通信機株式会社製デジタルマルチメータを用いて４端子法で測定した。比抵抗の好ましい範囲は、おおよそ１．０×１０３μΩ・ｍ以上である。なお、装置の測定限界である値は、１．０×１０１μΩ・ｍ程度である。
【００３０】
以下、実施例について説明する。まずは、複合被覆軟磁性金属粉末の製造方法において、酸化鉄粉末に対する炭素粉末のモル比率を変えた場合、酸化鉄粉末に対する硼珪酸ガラス粉末の質量比率を変えた場合、また、酸化鉄粉末に対する炭化珪素粉末のモル比率を変えた場合の実施例及び比較例を示し、その結果を表１に示す。
【実施例】
【００３１】
（実施例１）
平均粒径１μｍの酸化鉄粉末、平均粒径０．０１μｍの炭化珪素粉末、平均粒径０．０２μｍの炭素粉末、平均粒径５μｍの硼珪酸ガラス粉末を用意し、酸化鉄粉末に対して炭素粉末のモル比率がＣ／Ｆｅ２Ｏ３＝２．５となるように、酸化鉄粉末に対して炭化珪素粉末のモル比率がＳｉＣ／Ｆｅ２Ｏ３＝０．０４となるように、また硼珪酸ガラス粉末は、酸化鉄粉末の質量１００に対して質量比率で３．８となるように、それぞれ秤量した。これらの原料を湿式ボールミルにより混合し、乾燥させて混合粉を得た。得られた混合粉をアルミナ製るつぼに入れ、電気炉にて窒素を含む非酸化性雰囲気中（以下、窒素雰囲気中と言う）１２００℃、２時間保持の熱処理を行った。熱処理後の粉末に対しては、磁気分離精製により非磁性成分を除去し、複合被覆軟磁性金属粉末を得た。得られた複合被覆軟磁性金属粉末にＰＶＢ／エタノール溶液を添加して造粒し、油圧プレスで１４７０ＭＰａの圧力で圧縮成形することにより、トロイダルリング状の圧粉磁心を製造した。印加磁界１３ｋＡ／ｍのときの磁束密度は０．９３０Ｔであった。
【００３２】
（実施例２）
平均粒径１μｍの酸化鉄粉末、平均粒径０．０１μｍの炭化珪素粉末、平均粒径０．０２μｍの炭素粉末、平均粒径５μｍの硼珪酸ガラス粉末を用意し、以下実施例１と同様に、モル比率でＣ／Ｆｅ２Ｏ３＝３．０、モル比率でＳｉＣ／Ｆｅ２Ｏ３＝０．０４、硼珪酸ガラス粉末は、酸化鉄粉末の質量１００に対して質量比率で３．８となるように、それぞれ秤量した。これらの原料を湿式ボールミルにより混合し、乾燥させて混合粉を得た。得られた混合粉をアルミナ製るつぼに入れ、電気炉にて窒素雰囲気中１２００℃、２時間保持の熱処理を行った。熱処理後の粉末に対しては、磁気分離精製により非磁性成分を除去し、複合被覆軟磁性金属粉末を得た。得られた複合被覆軟磁性金属粉末にＰＶＢ／エタノール溶液を添加して造粒し、油圧プレスで１４７０ＭＰａの圧力で圧縮成形することにより、トロイダルリング状の圧粉磁心を製造した。印加磁界１３ｋＡ／ｍのときの磁束密度は０．８５０Ｔであった。
【００３３】
（実施例３）
平均粒径１μｍの酸化鉄粉末、平均粒径０．０１μｍの炭化珪素粉末、平均粒径０．０２μｍの炭素粉末、平均粒径５μｍの硼珪酸ガラス粉末を用意し、以下実施例１と同様に、モル比率でＣ／Ｆｅ２Ｏ３＝３．３、モル比率でＳｉＣ／Ｆｅ２Ｏ３＝０．０４、硼珪酸ガラス粉末は酸化鉄粉末の質量１００に対して質量比率で３．８となるように、それぞれ秤量した。これらの原料を湿式ボールミルにより混合し、乾燥させて混合粉を得た。得られた混合粉をアルミナ製るつぼに入れ、電気炉にて窒素雰囲気中１２００℃、２時間保持の熱処理を行った。熱処理後の粉末に対しては、磁気分離精製により非磁性成分を除去し、複合被覆軟磁性金属粉末を得た。得られた複合被覆軟磁性金属粉末にＰＶＢ／エタノール溶液を添加して造粒し、油圧プレスで１４７０ＭＰａの圧力で圧縮成形することにより、トロイダルリング状の圧粉磁心を製造した。印加磁界１３ｋＡ／ｍのときの磁束密度は０．６６３Ｔ、比抵抗は８．８×１０３μΩ・ｍであった。
【００３４】
（比較例１）
平均粒径１μｍの酸化鉄粉末、平均粒径０．０１μｍの炭化珪素粉末、平均粒径０．０２μｍの炭素粉末、平均粒径５μｍの硼珪酸ガラス粉末を用意し、以下実施例１と同様に、モル比率でＣ／Ｆｅ２Ｏ３＝２．２、モル比率でＳｉＣ／Ｆｅ２Ｏ３＝０．０４、硼珪酸ガラス粉末は酸化鉄粉末の質量１００に対して質量比率で３．８となるように、それぞれ秤量した。これらの原料を湿式ボールミルにより混合し、乾燥させて混合粉を得た。得られた混合粉をアルミナ製るつぼに入れ、電気炉にて窒素雰囲気中１２００℃、２時間保持の熱処理を行った。熱処理後は塊状になり粉末を得られず、圧粉磁心として評価することができなかった。
【００３５】
（比較例２）
平均粒径１μｍの酸化鉄粉末、平均粒径０．０１μｍの炭化珪素粉末、平均粒径０．０２μｍの炭素粉末、平均粒径５μｍの硼珪酸ガラス粉末を用意し、以下実施例１と同様に、モル比率でＣ／Ｆｅ２Ｏ３＝３．６、モル比率でＳｉＣ／Ｆｅ２Ｏ３＝０．０４、硼珪酸ガラス粉末は酸化鉄粉末の質量１００に対して質量比率で３．８となるように、それぞれ秤量した。これらの原料を湿式ボールミルにより混合し、乾燥させて混合粉を得た。得られた混合粉をアルミナ製るつぼに入れ、電気炉にて窒素雰囲気中１２００℃、２時間保持の熱処理を行った。熱処理後の粉末に対しては、磁気分離精製により非磁性成分を除去し、複合被覆軟磁性金属粉末を得た。得られた複合被覆軟磁性金属粉末にＰＶＢ／エタノール溶液を添加して造粒し、油圧プレスで１４７０ＭＰａの圧力で圧縮成形することにより、トロイダルリング状の圧粉磁心を製造した。印加磁界１３ｋＡ／ｍのときの磁束密度は０．４２９Ｔであった。
【００３６】
（実施例４）
平均粒径１μｍの酸化鉄粉末、平均粒径０．０１μｍの炭化珪素粉末、平均粒径０．０２μｍの炭素粉末、平均粒径５μｍの硼珪酸ガラス粉末を用意し、以下実施例１と同様に、モル比率でＣ／Ｆｅ２Ｏ３＝３．３、モル比率でＳｉＣ／Ｆｅ２Ｏ３＝０．０４、硼珪酸ガラス粉末は酸化鉄粉末の質量１００に対して質量比率で１．３となるように、それぞれ秤量した。これらの原料を湿式ボールミルにより混合し、乾燥させて混合粉を得た。得られた混合粉をアルミナ製るつぼに入れ、電気炉にて窒素雰囲気中１２００℃、２時間保持の熱処理を行った。熱処理後の粉末に対しては、磁気分離精製により非磁性成分を除去し、複合被覆軟磁性金属粉末を得た。得られた複合被覆軟磁性金属粉末にＰＶＢ／エタノール溶液を添加して造粒し、油圧プレスで１４７０ＭＰａの圧力で圧縮成形することにより、トロイダルリング状の圧粉磁心を製造した。印加磁界１３ｋＡ／ｍのときの磁束密度は０．８１４Ｔ、比抵抗は２．６×１０３μΩ・ｍであった。
【００３７】
（実施例５）
平均粒径１μｍの酸化鉄粉末、平均粒径０．０１μｍの炭化珪素粉末、平均粒径０．０２μｍの炭素粉末、平均粒径５μｍの硼珪酸ガラス粉末を用意し、以下実施例１と同様に、モル比率でＣ／Ｆｅ２Ｏ３＝３．３、モル比率でＳｉＣ／Ｆｅ２Ｏ３＝０．０４、硼珪酸ガラス粉末は酸化鉄粉末の質量１００に対して質量比率で１２．６となるように、それぞれ秤量した。これらの原料を湿式ボールミルにより混合し、乾燥させて混合粉を得た。得られた混合粉をアルミナ製るつぼに入れ、電気炉にて窒素雰囲気中１２００℃、２時間保持の熱処理を行った。熱処理後の粉末に対しては、磁気分離精製により非磁性成分を除去し、複合被覆軟磁性金属粉末を得た。得られた複合被覆軟磁性金属粉末にＰＶＢ／エタノール溶液を添加して造粒し、油圧プレスで１４７０ＭＰａの圧力で圧縮成形することにより、トロイダルリング状の圧粉磁心を製造した。印加磁界１３ｋＡ／ｍのときの磁束密度は０．６２８Ｔ、比抵抗は９．０×１０６μΩ・ｍであった。
【００３８】
（比較例３）
平均粒径１μｍの酸化鉄粉末、平均粒径０．０１μｍの炭化珪素粉末、平均粒径０．０２μｍの炭素粉末、平均粒径５μｍの硼珪酸ガラス粉末を用意し、以下実施例１と同様に、モル比率でＣ／Ｆｅ２Ｏ３＝３．３、モル比率でＳｉＣ／Ｆｅ２Ｏ３＝０．０４、硼珪酸ガラス粉末は酸化鉄粉末の質量１００に対して質量比率で０．０４となるよう、それぞれ秤量した。これらの原料を湿式ボールミルにより混合し、乾燥させて混合粉を得た。得られた混合粉をアルミナ製るつぼに入れ、電気炉にて窒素雰囲気中１２００℃、２時間保持の熱処理を行った。熱処理後の粉末に対しては、磁気分離精製により非磁性成分を除去し、複合被覆軟磁性金属粉末を得た。得られた複合被覆軟磁性金属粉末にＰＶＢ／エタノール溶液を添加して造粒し、油圧プレスで１４７０ＭＰａの圧力で圧縮成形することにより、トロイダルリング状の圧粉磁心を製造した。印加磁界１３ｋＡ／ｍのときの磁束密度は０．９７０Ｔ、比抵抗は３．０×１０２μΩ・ｍであった。
【００３９】
（比較例４）
平均粒径１μｍの酸化鉄粉末、平均粒径０．０１μｍの炭化珪素粉末、平均粒径０．０２μｍの炭素粉末、平均粒径５μｍの硼珪酸ガラス粉末を用意し、以下実施例１と同様に、モル比率でＣ／Ｆｅ２Ｏ３＝３．３、モル比率でＳｉＣ／Ｆｅ２Ｏ３＝０．０４、硼珪酸ガラス粉末は酸化鉄粉末の質量１００に対して質量比率で２０．１となるよう、それぞれ秤量した。これらの原料を湿式ボールミルにより混合し、乾燥させて混合粉を得た。得られた混合粉をアルミナ製るつぼに入れ、電気炉にて窒素雰囲気中１２００℃、２時間保持の熱処理を行った。熱処理後の粉末に対しては、磁気分離精製により非磁性成分を除去し、複合被覆軟磁性金属粉末を得た。得られた複合被覆軟磁性金属粉末にＰＶＢ／エタノール溶液を添加して造粒し、油圧プレスで１４７０ＭＰａの圧力で圧縮成形することにより、トロイダルリング状の圧粉磁心を製造した。印加磁界１３ｋＡ／ｍのときの磁束密度は０．３５２Ｔ、比抵抗は１．２×１０９μΩ・ｍであった。
【００４０】
（実施例６）
平均粒径１μｍの酸化鉄粉末、平均粒径０．０２μｍの炭素粉末、平均粒径５μｍの硼珪酸ガラス粉末を用意し、以下実施例１と同様に、モル比率でＣ／Ｆｅ２Ｏ３＝３．３、硼珪酸ガラス粉末は酸化鉄粉末の質量１００に対して質量比率で３．８となるように、それぞれ秤量した。よって、本実施例では炭化珪素粉末を添加していないが以下同様に、これらの原料を湿式ボールミルにより混合し、乾燥させて混合粉を得た。得られた混合粉をアルミナ製るつぼに入れ、電気炉にて窒素雰囲気中１２００℃、２時間保持の熱処理を行った。熱処理後の粉末に対しては、磁気分離精製により非磁性成分を除去し、複合被覆軟磁性金属粉末を得た。得られた複合被覆軟磁性金属粉末にＰＶＢ／エタノール溶液を添加して造粒し、油圧プレスで１４７０ＭＰａの圧力で圧縮成形することにより、トロイダルリング状の圧粉磁心を製造した。印加磁界１３ｋＡ／ｍのときの磁束密度は０．７６２Ｔであった。
【００４１】
【表１】
2014192454.tif 000003
【００４２】
図１は、表１の結果を基に酸化鉄粉末に対する炭素粉末のモル比率（C/Fe2O3）と磁束密度の関係を示している。また、図２は、酸化鉄粉末の質量１００に対して添加する硼珪酸ガラス粉末の質量比率と比抵抗との関係を左軸に、同じく磁束密度との関係を右軸に示している。ここで磁束密度は、ほぼ０．６Ｔ以上であれば実用に供し得ると考えている。また、比抵抗については、ほぼ１×１０3μΩ・ｍ以上であれば絶縁性を有し、損失を低減できると考えている。よって、実施例１〜３及び比較例１〜２によれば、酸化鉄粉末に対する炭素粉末の添加量はモル比率で２．３以上３．４以下とすることが好ましい。また、実施例３〜５及び比較例３〜４によれば、酸化鉄粉末の質量１００に対する硼珪酸ガラス粉末の添加量は質量比率で０．０５以上２０以下とすることが好ましいことが分かる。
また、実施例６から炭化珪素を添加しない場合でも一定の効果は得られている。よって、炭化珪素を添加することは好ましいことであるが必須ではないと考えている。
【００４３】
次に、複合被覆軟磁性金属粉末の製造方法において、酸化鉄、炭素粉末、炭化珪素粉末、硼珪酸ガラス粉末の混合粉の還元熱処理温度を変えた場合の実施例及び比較例を示す。実施例３を含め熱処理温度順に比抵抗と共にその結果を表２に示す。
【００４４】
（実施例７）
平均粒径１μｍの酸化鉄粉末、平均粒径０．０１μｍの炭化珪素粉末、平均粒径０．０２μｍの炭素粉末、平均粒径５μｍの硼珪酸ガラス粉末を用意し、以下実施例１と同様に、モル比率でＣ／Ｆｅ２Ｏ３＝３．３、モル比率でＳｉＣ／Ｆｅ２Ｏ３＝０．０４、硼珪酸ガラス粉末は酸化鉄粉末の質量１００に対して質量比率で３．８となるように、それぞれ秤量した。これらの原料を湿式ボールミルにより混合し、乾燥させて混合粉を得た。得られた混合粉をアルミナ製るつぼに入れ、電気炉にて窒素雰囲気中１０００℃、２時間保持の熱処理を行った。熱処理後の粉末に対しては、磁気分離精製により非磁性成分を除去し、複合被覆軟磁性金属粉末を得た。得られた複合被覆軟磁性金属粉末にＰＶＢ／エタノール溶液を添加して造粒し、油圧プレスで１４７０ＭＰａの圧力で圧縮成形した。比抵抗は３．６×１０４μΩ・ｍであった。
【００４５】
（実施例８）
平均粒径１μｍの酸化鉄粉末、平均粒径０．０１μｍの炭化珪素粉末、平均粒径０．０２μｍの炭素粉末、平均粒径５μｍの硼珪酸ガラス粉末を用意し、以下実施例１と同様に、モル比率でＣ／Ｆｅ２Ｏ３＝３．３、モル比率でＳｉＣ／Ｆｅ２Ｏ３＝０．０４、硼珪酸ガラス粉末は酸化鉄粉末の質量１００に対して質量比率で３．８となるよう、それぞれ秤量した。これらの原料を湿式ボールミルにより混合し、乾燥させて混合粉を得た。得られた混合粉をアルミナ製るつぼに入れ、電気炉にて窒素雰囲気中１５００℃、２時間保持の熱処理を行った。熱処理後の粉末に対しては、磁気分離精製により非磁性成分を除去し、複合被覆軟磁性金属粉末を得た。得られた複合被覆軟磁性金属粉末にＰＶＢ／エタノール溶液を添加して造粒し、油圧プレスで１４７０ＭＰａの圧力で圧縮成形した。比抵抗は５．４×１０３μΩ・ｍであった。
【００４６】
（実施例９）
平均粒径１μｍの酸化鉄粉末、平均粒径０．０１μｍの炭化珪素粉末、平均粒径０．０２μｍの炭素粉末、平均粒径５μｍの硼珪酸ガラス粉末を用意し、以下実施例１と同様に、モル比率でＣ／Ｆｅ２Ｏ３＝３．３、モル比率でＳｉＣ／Ｆｅ２Ｏ３＝０．０４、硼珪酸ガラス粉末は酸化鉄粉末の質量１００に対して質量比率で３．８となるよう、それぞれ秤量した。これらの原料を湿式ボールミルにより混合し、乾燥させて混合粉を得た。得られた混合粉をアルミナ製るつぼに入れ、電気炉にて窒素雰囲気中１６００℃、２時間保持の熱処理を行った。熱処理後の粉末に対しては、磁気分離精製により非磁性成分を除去し、複合被覆軟磁性金属粉末を得た。得られた複合被覆軟磁性金属粉末にＰＶＢ／エタノール溶液を添加して造粒し、油圧プレスで１４７０ＭＰａの圧力で圧縮成形した。比抵抗は４．２×１０３μΩ・ｍであった。
【００４７】
（比較例５）
平均粒径１μｍの酸化鉄粉末、平均粒径０．０１μｍの炭化珪素粉末、平均粒径０．０２μｍの炭素粉末、平均粒径５μｍの硼珪酸ガラス粉末を用意し、以下実施例１と同様に、モル比率でＣ／Ｆｅ２Ｏ３＝３．３、モル比率でＳｉＣ／Ｆｅ２Ｏ３＝０．０４、硼珪酸ガラス粉末は酸化鉄粉末の質量１００に対して質量比率で３．８となるよう、それぞれ秤量した。これらの原料を湿式ボールミルにより混合し、乾燥させて混合粉を得た。得られた混合粉をアルミナ製るつぼに入れ、電気炉にて窒素雰囲気中９００℃、２時間保持の熱処理を行った。しかし、熱処理後の粉末は還元が不十分であり酸化鉄が残存していたため、評価を行えなかった。
【００４８】
【表２】
2014192454.tif 000004
【００４９】
表２から明らかなように還元熱処理温度が１０００℃以上１６００℃以下の範囲であれば、高比抵抗の圧粉磁心を実現できることが分かる。尚、１６００℃を超えると電気炉に耐熱部材を使用しなければならない等負荷が増えるので製造コストが高くなる。
【００５０】
次に、複合被覆軟磁性金属粉末における硼素の割合と、予備混合の有無についての実施例及び比較例の結果を表３に示す。また、ＸＰＳによる表面組成分析により、複合被覆軟磁性金属粉末における最表面の組成と、硼素の存在形態について表４に示す。また、得られた複合被覆軟磁性金属粉末を用いて作製した圧粉磁心について歪取熱処理したときの軟磁気特性を表５に示す。
【００５１】
（実施例１０）
平均粒径１μｍの酸化鉄粉末、平均粒径０．０１μｍの炭化珪素粉末、平均粒径０．０２μｍの炭素粉末、平均粒径５μｍの硼珪酸ガラス粉末を用意し、以下実施例１と同様に、モル比率でＣ／Ｆｅ２Ｏ３＝３．０、モル比率でＳｉＣ／Ｆｅ２Ｏ３＝０．０４、硼珪酸ガラス粉末は酸化鉄粉末の質量１００に対して質量比率で１２．４となるよう秤量した。このときの硼珪酸ガラス中の硼素量は酸化鉄粉末の質量１００に対して質量比率で１．５であった。これらの原料を湿式ボールミルにより混合し、乾燥させて混合粉を得た。得られた混合粉をアルミナ製るつぼに入れ、電気炉にて窒素雰囲気中１３００℃、２時間保持の熱処理を行った。熱処理後の粉末に対しては、磁気分離精製により非磁性成分を除去し、複合被覆軟磁性金属粉末を得た。
【００５２】
また、この粉末の最表面の組成は表４に示す通りであり、硼素の割合は原子比で２９．４％であった。ここで硼素は１００％が窒化硼素として存在していた。
次に、得られた複合被覆軟磁性金属粉末にＰＶＢ／エタノール溶液を添加して造粒し、油圧プレスで１４７０ＭＰａの圧力で圧縮成形することにより、トロイダルリング状の圧粉磁心を製造した。印加磁界１３ｋＡ／ｍのときの磁束密度は０．６７７Ｔ、励磁磁束密度０．１Ｔ、周波数２０ｋＨｚにおける損失は６４０ｋＷ／ｍ３、比抵抗は１．０×１０５μΩ・ｍであった。
その後、耐熱性を確認するため、電気炉にて窒素雰囲気中８００℃、２時間保持の加熱処理を行った。加熱後の、印加磁界１３ｋＡ／ｍのときの磁束密度は０．６９４Ｔ、励磁磁束密度０．１Ｔ、周波数２０ｋＨｚにおける損失は４２４ｋＷ／ｍ３、比抵抗は２．６×１０４μΩ・ｍであった。以上より、複合被覆軟磁性金属粉末の最表面において硼素が１００％窒化硼素として存在している場合は、耐熱性が良好であることが分かった。よって、高温での歪取熱処理を行った場合に損失を低減することができる。
【００５３】
（実施例１１）
平均粒径１μｍの酸化鉄粉末、平均粒径０．０１μｍの炭化珪素粉末、平均粒径０．０２μｍの炭素粉末、平均粒径５μｍの硼珪酸ガラス粉末を用意し、以下実施例１と同様に、モル比率でＣ／Ｆｅ２Ｏ３＝３．３、モル比率でＳｉＣ／Ｆｅ２Ｏ３＝０．０４、硼珪酸ガラス粉末は酸化鉄粉末の質量１００に対して質量比率で３．８となるようにそれぞれ秤量し、加えて全硼素量が酸化鉄粉末の質量１００に対して質量比率で０．４７となるように酸化硼素粉末を秤量し添加した。この実施例では、先ず炭素粉末と硼珪酸ガラス粉末及び酸化硼素粉末を予備混合し、その後酸化鉄粉末と炭化珪素粉末との混合を行い、乾燥させて混合粉を得た。得られた混合粉をアルミナ製るつぼに入れ、電気炉にて窒素雰囲気中１２００℃、２時間保持の熱処理を行った。熱処理後の粉末に対しては、磁気分離精製により非磁性成分を除去し、複合被覆軟磁性金属粉末を得た。
【００５４】
この粉末の最表面の組成は表４に示す通りであり、硼素の割合は原子比で２５．３％であった。また、その硼素は１００％が窒化硼素として存在していた。
次に、得られた複合被覆軟磁性金属粉末にＰＶＢ／エタノール溶液を添加して造粒し、油圧プレスで１４７０ＭＰａの圧力で圧縮成形することにより、トロイダルリング状の圧粉磁心を製造した。印加磁界１３ｋＡ／ｍのときの磁束密度は０．６６３Ｔ、励磁磁束密度０．１Ｔ、周波数２０ｋＨｚにおける損失は６１３ｋＷ／ｍ３、比抵抗は８．８×１０３μΩ・ｍであった。その後、耐熱性を確認するため、電気炉にて窒素雰囲気中８００℃、保持２時間の加熱処理を行った。加熱後の、印加磁界１３ｋＡ／ｍのときの磁束密度は０．５３２Ｔ、励磁磁束密度０．１Ｔ、周波数２０ｋＨｚにおける損失は６０２ｋＷ／ｍ３、比抵抗は５．５×１０２μΩ・ｍであった。このように、上記実施例と同様に粉末の最表面において硼素が１００％窒化硼素として存在している場合は、耐熱性が良好であることが確認できた。
【００５５】
（実施例１２）
平均粒径１μｍの酸化鉄粉末、平均粒径０．０１μｍの炭化珪素粉末、平均粒径０．０２μｍの炭素粉末、平均粒径５μｍの硼珪酸ガラス粉末を用意し、以下実施例１と同様に、モル比率でＣ／Ｆｅ２Ｏ３＝３．３、モル比率でＳｉＣ／Ｆｅ２Ｏ３＝０．０４、硼珪酸ガラス粉末は酸化鉄粉末の質量１００に対して質量比率で５．０となるようにそれぞれ秤量し、加えて全硼素量が酸化鉄粉末の質量１００に対して質量比率で０．６２となるように酸化硼素粉末を秤量した。これらの原料を湿式ボールミルにより混合し、乾燥させて混合粉を得た。得られた混合粉をアルミナ製るつぼに入れ、電気炉にて窒素雰囲気中１２００℃、２時間保持の熱処理を行った。熱処理後の粉末に対しては、磁気分離精製により非磁性成分を除去し、複合被覆軟磁性金属粉末を得た。
【００５６】
この粉末の最表面の組成は表４に示す通りであり、硼素の割合は原子比で２５．２％であった。また、その硼素は９７．２％が窒化硼素、２．８％が酸化硼素として存在していた。
次に、得られた複合被覆軟磁性金属粉末にＰＶＢ／エタノール溶液を添加して造粒し、油圧プレスで１４７０ＭＰａの圧力で圧縮成形することにより、トロイダルリング状の圧粉磁心を製造した。印加磁界１３ｋＡ／ｍのときの磁束密度は０．６４０Ｔ、励磁磁束密度０．１Ｔ、周波数２０ｋＨｚにおける損失は４３４ｋＷ／ｍ３、比抵抗は９．４×１０３μΩ・ｍであった。
その後、耐熱性を確認するため、電気炉にて窒素雰囲気中８００℃、２時間保持の加熱処理を行った。加熱後の、印加磁界１３ｋＡ／ｍのときの磁束密度は０．６４０Ｔ、励磁磁束密度０．１Ｔ、周波数２０ｋＨｚにおける損失は４０２９ｋＷ／ｍ３、比抵抗は装置の測定限界である１．０×１０１μΩ・ｍ以下であった。この例では耐熱性があるとは言い難く、それは粉末の最表面における窒化硼素の占める割合が影響していると考える。
【００５７】
（実施例１３）
平均粒径１μｍの酸化鉄粉末、平均粒径０．０１μｍの炭化珪素粉末、平均粒径０．０２μｍの炭素粉末、平均粒径５μｍの硼珪酸ガラス粉末を用意し、以下実施例１と同様に、モル比率でＣ／Ｆｅ２Ｏ３＝３．３、モル比率でＳｉＣ／Ｆｅ２Ｏ３＝０．０４、硼珪酸ガラス粉末は酸化鉄粉末の質量１００に対して質量比率で１．３となるようにそれぞれ秤量し、加えて全硼素量が酸化鉄粉末の質量１００に対して質量比率で０．１となるように酸化硼素粉末を秤量した。これらの原料を湿式ボールミルにより混合し、乾燥させて混合粉を得た。得られた混合粉をアルミナ製るつぼに入れ、電気炉にて窒素雰囲気中１２００℃、２時間保持の熱処理を行った。熱処理後の粉末に対しては、磁気分離精製により非磁性成分を除去し、複合被覆軟磁性金属粉末を得た。
【００５８】
この粉末の最表面の組成は表４に示す通りであり、硼素の割合は原子比で２４．９％であった。また、その硼素は９８．１％が窒化硼素、１．９％が酸化硼素として存在していた。
次に、得られた複合被覆軟磁性金属粉末にＰＶＢ／エタノール溶液を添加して造粒し、油圧プレスで１４７０ＭＰａの圧力で圧縮成形することにより、トロイダルリング状の圧粉磁心を製造した。印加磁界１３ｋＡ／ｍのときの磁束密度は０．７２８Ｔ、励磁磁束密度０．１Ｔ、周波数２０ｋＨｚにおける損失は４２８ｋＷ／ｍ３、比抵抗は１．０×１０３μΩ・ｍであった。その後、耐熱性を確認するため、電気炉にて窒素雰囲気中８００℃、２時間保持の加熱処理を行った。加熱後の、印加磁界１３ｋＡ／ｍのときの磁束密度は０．７２６Ｔ、励磁磁束密度０．１Ｔ、周波数２０ｋＨｚにおける損失は３６０２ｋＷ／ｍ３、比抵抗は装置の測定限界である１．０×１０１μΩ・ｍ以下であった。この例は粉末の最表面における窒化硼素の占める割合が９８．１％であったが耐熱性があるとは言い難い。このようなことから９８．５原子％以上が窒化硼素として存在している場合に耐熱性が向上すると考えられる。
【００５９】
（比較例６）
本例では硼珪酸ガラス粉末を混合せずに、平均粒径１μｍの酸化鉄粉末、平均粒径０．０１μｍの炭化珪素粉末、平均粒径０．０２μｍの炭素粉末を用意し、以下実施例１と同様に、モル比率でＣ／Ｆｅ２Ｏ３＝３．６、モル比率でＳｉＣ／Ｆｅ２Ｏ３＝０．０４となるよう秤量した。これらの原料を湿式ボールミルにより混合し、乾燥させて混合粉を得た。得られた混合粉をアルミナ製るつぼに入れ、電気炉にて窒素雰囲気中１２００℃、２時間保持の熱処理を行った。熱処理後の粉末に対しては、磁気分離精製により非磁性成分を除去し、複合被覆軟磁性金属粉末を得た。
【００６０】
この粉末の最表面の組成は表４に示す通りであり、硼素は検出されない。
次に、得られた複合被覆軟磁性金属粉末にＰＶＢ／エタノール溶液を添加して造粒し、油圧プレスで１４７０ＭＰａの圧力で圧縮成形することにより、トロイダルリング状の圧粉磁心を製造した。印加磁界１３ｋＡ／ｍのときの磁束密度は０．６０９Ｔ、励磁磁束密度０．１Ｔ、周波数２０ｋＨｚにおける損失は７１４ｋＷ／ｍ３、比抵抗は６．６×１０２μΩ・ｍであった。その後、耐熱性を確認するため電気炉にて窒素雰囲気中８００℃、２時間保持の歪取熱処理を行った。熱処理後、印加磁界１３ｋＡ／ｍのときの磁束密度は０．５８２Ｔ、励磁磁束密度０．１Ｔ、周波数２０ｋＨｚにおける損失は５９１０ｋＷ／ｍ３、比抵抗は装置の測定限界である１．０×１０１μΩ・ｍ以下であった。
【００６１】
【表３】
2014192454.tif 000005
【００６２】
【表４】
2014192454.tif 000006
【００６３】
【表５】
2014192454.tif 000007
【００６４】
酸化鉄粉末に対する硼珪酸ガラス粉末の添加量の好ましい範囲と硼珪酸ガラス中の酸化硼素の割合から、酸化鉄粉末の質量１００に対する硼素量が０．００４以上２．５以下となるように、硼珪酸ガラス粉末及び酸化硼素粉末を添加し、本発明の製造方法により作製した軟磁性金属粉末は、表４から最表面における硼素の割合が原子比で２４％以上であり、それを用いた圧粉磁心は表３に示すようにいずれも比抵抗が高く、損失が７００ｋＷ／ｍ３（励磁磁束密度０．１Ｔ、周波数２０ｋＨｚ）以下で良好である。また、耐熱性を確認した結果、軟磁性金属粉末最表面の硼素の９８．５％以上が窒化硼素として存在している場合、高い耐熱性をもち、歪取熱処理後にも比抵抗の低下が小さく、励磁磁束密度０．１Ｔ、周波数２０ｋＨｚにおける損失を低減することができた。
【図１】
2014192454.tif 000008
【図２】
2014192454.tif 000009