(57)【要約】  本発明は、インダクタ、チョークコイル、トランス等電磁気部品の小型化及び高周波域で使用可能な優れた軟磁気特性複合磁性材料を提供することを目的とするものである。本発明は、略球状の金属磁性粉末と、金属磁性粉末間に介在する扁平状の無機絶縁物と、結合材とを含み、金属磁性粉末のアスペクト比が３以下であるとともに、無機絶縁物のアスペクト比が２以上でかつ劈開性を有することを特徴とする複合磁性材料であり、加圧成形工程を無機絶縁物を破砕しながら行うという構成とした複合磁性材料の製造方法である。【特許請求の範囲】
【請求項１】
略球状の金属磁性粉末と、前記金属磁性粉末間に介在する扁平状の無機絶縁物と、結合材とを含み、前記金属磁性粉末のアスペクト比が３以下であるとともに、前記無機絶縁物のアスペクト比が２以上でかつ劈開性を有することを特徴とする
複合磁性材料。
【請求項２】
無機絶縁物が、窒化ホウ素、タルク、雲母（マイカ）より選ばれる少なくとも一種であることを特徴とする
請求項１記載の複合磁性材料。
【請求項３】
金属磁性粉末がＦｅ、Ｆｅ−Ｓｉ系、Ｆｅ−Ｎｉ系、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｍｏ系、Ｆｅ−Ｓｉ−Ａｌ系より選ばれる少なくとも一種であることを特徴とする
請求項１記載の複合磁性材料。
【請求項４】
略球状の金属磁性粉末に扁平状の無機絶縁物を添加混合分散するステップと、結合材を添加し混練分散するステップと、前記無機絶縁物を破砕しながら加圧成形し成形体とするステップと、成形体を熱処理するステップとを含み、前記金属磁性粉末のアスペクト比が３以下であるとともに、前記無機絶縁物のアスペクト比が4以上でかつ劈開性を有することを特徴とする
複合磁性材料の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電子機器のインダクタ、チョークコイル、トランスその他に用いられる複合磁性体に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の電気・電子機器の小型化に伴い、磁性体についても小型かつ高効率のものが要求されている。従来の磁性体としては、例えば高周波回路で用いられるチョークコイルではフェライト粉末を用いたフェライト磁芯および金属磁性粉末の成形体である圧粉磁芯がある。【０００３】
このうち、フェライト磁芯は飽和磁束密度が小さく、直流重畳特性に劣るという欠点を有している。このため、従来のフェライト磁芯においては、直流重畳特性を確保すべく磁路に対して垂直な方向に数１００μｍのギャップを設け、直流重畳時のインダクタンスＬ値の低下を防止している。しかし、このような広いギャップはうなり音の発生源となる。さらに、ギャップから発生する漏洩磁束が特に高周波帯域において巻線に銅損失の著しい増加をもたらす。【０００４】
これに対して、金属磁性粉末を成形して作製される圧粉磁芯は、フェライト磁芯に比べて著しく大きい飽和磁束密度を有しており小型化には有利といえる。また、フェライト磁芯と異なりギャップ無しで使用できるため、うなり音や漏洩磁束による銅損失が小さい。【０００５】
しかしながら、圧粉磁芯は透磁率およびコア損失についてはフェライト磁芯より優れているとはいえない。特にチョークコイルやインダクタに使用する圧粉磁芯では、コア損失が大きい分コアの温度上昇が大きくなり、小型化が図りにくい。また、圧粉磁芯はその磁気特性を向上するために成形密度を上げる必要があり、その製造時に通常５ｔｏｎ／ｃｍ2以上の成形圧力を、製品によっては１０ｔｏｎ／ｃｍ2以上の成形圧力を必要とする。【０００６】
圧粉磁芯のコア損失は、通常、ヒステリシス損失と渦電流損失とからなる。金属材料においては、その固有抵抗値が低いため、磁界の変化に対して、その変化を抑制するように渦電流が流れることから、渦電流損失が問題となる。渦電流損失は周波数の二乗および渦電流が流れるサイズの二乗に比例して増大する。従って、金属磁性粉末の表面を絶縁材で被覆することにより渦電流が流れるサイズを金属磁性粉末粒子間にわたるコア全体から、金属磁性粉末粒子内のみに抑えることが可能となる。これにより、渦電流損失を低減させることができる。【０００７】
一方、ヒステリシス損失については、圧粉磁芯は高い圧力で成形されるため、磁性体に多数の加工歪みが導入され、透磁率が低下し、ヒステリシス損失が増大する。これを回避するため、圧粉磁芯の成形後、必要に応じて歪みを解放するための熱処理が施される。一般的に金属材料において歪みの開放は、融点の１／２以上の温度で起こる現象である。よって、Ｆｅリッチ組成の合金において歪みを十分開放するためには少なくとも６００℃以上好ましくは７００℃以上で熱処理する必要がある。【０００８】
すなわち、圧粉磁芯においては、金属磁性粉末間の絶縁性を確保したままの状態で、高温熱処理を実現することが重要となる。【０００９】
しかしながら、従来圧粉磁芯の絶縁結着剤として使用されるエポキシ樹脂、フェノール樹脂、塩化ビニル樹脂等のほとんどの有機系樹脂は耐熱性が低い。そのため、圧粉磁芯の歪みを開放するために高温熱処理を施すと従来の絶縁結着剤では熱分解されるために使用が不可能である。【００１０】
それに対し、絶縁結着剤として例えばポリシロキサン樹脂を用いる方法が提案されている（例えば、特許文献１）。【００１１】
しかしながら、例えば、特許文献１にて提案されている技術では、耐熱温度は５００〜６００℃程度でありそれ以上の温度での熱処理は困難である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開平６−２９１１４号公報
【発明の概要】
【００１３】
本発明は、高温熱処理を可能とし優れた軟磁気特性を実現する複合磁性材料を提供する。
【００１４】
本発明は、略球状の金属磁性粉末と、金属磁性粉末間に介在する扁平状の無機絶縁物と、結合材とを含み、金属磁性粉末のアスペクト比が３以下であるとともに、無機絶縁物のアスペクト比が２以上でかつ劈開性を有するという構成とした複合磁性材料である。
【００１５】
また略球状の金属磁性粉末に扁平状の無機絶縁物を添加混合分散する工程と、結合材を添加し混練分散する工程と、無機絶縁物を破砕しながら加圧成形し成形体とする工程と、成形体を熱処理する工程とを含み、金属磁性粉末のアスペクト比が３以下であるとともに、無機絶縁物のアスペクト比が４以上でかつ劈開性を有することを特徴とする複合磁性材料の製造方法である。
【００１６】
本発明の複合磁性材料は、金属磁性粉末間に耐熱性に優れた無機絶縁物が介在することにより高温熱処理時における金属磁性粉末間の絶縁性を十分確保し優れた磁気特性を有する複合磁性材料を実現することができる。また、無機絶縁物が扁平状でかつ劈開性を有しており、滑性に優れるとともに、破壊強度が低く加圧成形時に容易に破砕可能である。そのため、前記金属磁性粉末の高充填化を実現するとともに、前記金属磁性粉末間に確実に前記無機絶縁物を介在させることが可能となり高温熱処理を可能とし優れた複合磁性材料を実現できる。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態における複合磁性材料及びその製造方法について説明する。
【００１８】
まず、本実施の形態における複合磁性材料に用いられる無機絶縁物について説明する。
【００１９】
本実施の形態における複合磁性材料に用いられる無機絶縁物は劈開性を有するものであり、好ましくは窒化ホウ素、タルク、雲母（マイカ）より選ばれる少なくとも一種である。これら無機絶縁物は耐熱性に優れる為、高温熱処理が可能となる。また、劈開性を有する為、良好な滑性を示すとともに、破壊強度が低い。よって、加圧成形時における金属磁性粉末の高充填化を実現し得る。
【００２０】
加圧成形時における圧密化過程においては、初期段階では金属磁性粉末間の移動による金属磁性粉末再配列による最密充填化が生じ、その後塑性変形による高充填化が生じることが好ましい。金属磁性粉末間の摩擦抵抗が大きいと金属磁性粉末が動きにくく、金属磁性粉末が最密充填構造をとる前に塑性変形が生じるため高充填化が難しい。
【００２１】
しかし、上記のような劈開性を有する無機絶縁物は、良好な滑性を示す。そのため、金属磁性粉末間に介在した時、金属磁性粉末の再配列が容易となり最密充填化する。さらに、破壊強度が低いため塑性変形時において容易に破砕されるため、金属磁性粉末の塑性変形が阻害されにくく、高充填化することが可能となる。
【００２２】
さらに、本実施の形態に用いられる無機絶縁物は扁平形状であることが好ましい。無機絶縁物を扁平形状とすることにより、球状と比較し破砕性が向上し、塑性変形時に容易に破砕される。よって、金属磁性粉末の塑性変形が阻害されにくくなり、高充填化が可能となる。より好ましくはこの扁平形状におけるアスペクト比が４以上である。なお、アスペクト比とは、粒子形状を２次元的に観察したときの長軸の長さと短軸の長さの比（長軸の長さ／短軸の長さ）である。アスペクト比の上限としては前述した効果上、特に限定はないが、コストの点から１００以下が好ましい。
【００２３】
さらに、アスペクト比を４以上としたもう一つの理由としては下記に示すとおりである。
【００２４】
本実施の形態における複合磁性材料である圧粉磁芯においては、圧粉磁芯中における金属磁性粉末間に介在する無機絶縁物は、扁平形状が好ましく、さらに好ましくはアスペクト比が２以上である。扁平形状粉を用いた場合、球状粉と比較して金属磁性粉末間の絶縁性が確保しやすく添加量が低減できる。さらに、圧粉磁芯中の金属磁性粉末の充填率が上げられ、高磁気特性化が図れる。アスペクト比が２より小さいとこのような効果が得られない。圧粉磁芯中の無機絶縁物のアスペクト比の制御を検討した結果、原材料としての用いる無機絶縁物のアスペクト比としては４以上が好ましく、４より小さいと圧粉磁芯中での無機絶縁物のアスペクト比を２以上とすることが困難となる。圧粉磁心中の無機絶縁物のアスペクト比の上限としては、前述したように原料として用いるアスペクト比の上限としては１００以下が好ましいため、結果として１００以下であり、加圧成形時に破砕されることから９０以下程度が好ましい。
【００２５】
なお、圧粉磁芯中における無機絶縁物の長軸の平均長さが金属磁性粉末の平均粒子径より十分小さいと球状粉を用いた場合と同程度の絶縁性しか得られない。このため十分な絶縁性を確保するには無機絶縁物の添加量を増やす必要があり、結果として圧粉磁芯中の金属磁性粉末の充填率が低下し軟磁気特性が低下する。一方、圧粉磁芯中における無機絶縁物の長軸の平均長さが金属磁性粉末の平均粒子径より大きすぎると金属磁性粉末同士の一部接触が生じ、金属磁性粉末間の絶縁性を十分確保することが困難となり渦電流損失が増加する。圧粉磁芯中における無機絶縁物の好ましい長軸の平均長さは金属磁性粉末の平均粒径に対し０．０２〜１倍の範囲である。
【００２６】
また、無機絶縁物の添加量としては金属磁性粉末１００重量部に対し０．１〜５重量部の範囲とすることが好ましい。０．１重量部より少ないと、滑性向上効果に乏しく、且つ金属磁性粉末間の絶縁性確保も困難となる。５重量部より多いと、圧粉磁芯中の金属磁性粉末の充填率が低下し軟磁気特性が低下する。
【００２７】
次に、本実施の形態に用いられる金属磁性粉末について説明する。本実施の形態に用いられる金属磁性粉末は、少なくともＦｅを含むものであり、好ましくはＦｅ、Ｆｅ−Ｓｉ系、Ｆｅ−Ｎｉ系、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｍｏ系、Ｆｅ−Ｓｉ−Ａｌ系から選ばれる少なくとも一種である。
【００２８】
本実施の形態に用いられるＦｅ−Ｓｉ系粉末は、Ｓｉの含有量が１ｗｔ％以上８ｗｔ％以下であり残部がＦｅ及び不可避な不純物からなるものである。Ｓｉの役割は軟磁気特性を向上させるものであり、磁気異方性、磁歪定数を小さくし、また電気抵抗を高め渦電流損失を低減させる効果がある。Ｓｉ添加量としては１ｗｔ％以上８ｗｔ％以下が好ましい。１ｗｔ％より少ないと軟磁気特性の改善効果に乏しく、８ｗｔ％より多いと飽和磁化の低下が大きく直流重畳特性が低下する。
【００２９】
本実施の形態に用いられるＦｅ−Ｎｉ系粉末は、Ｎｉの含有量が４０ｗｔ％以上９０ｗｔ％以下であり残部がＦｅ及び不可避な不純物からなるものである。Ｎｉの役割は軟磁気特性を向上させるものであり、添加量としては４０ｗｔ％以上９０ｗｔ％以下が好ましい。４０ｗｔ％より少ないと軟磁気特性の改善効果に乏しく、９０ｗｔ％より多いと飽和磁化の低下が大きく直流重畳特性が低下する。さらに、透磁率改善のため１〜６ｗｔ％のＭｏを添加することも可能である。
【００３０】
本実施の形態に用いられるＦｅ−Ｓｉ−Ａｌ系粉末は、Ｓｉの含有量が８ｗｔ％以上１２ｗｔ％以下、Ａｌの含有量が４ｗｔ％以上６ｗｔ％以下であり残部がＦｅ及び不可避な不純物からなるものである。Ｓｉ、Ａｌの役割は軟磁気特性を向上させるものであり、上記組成範囲とすることが好ましい。Ｓｉ、Ａｌの添加量が上記組成範囲より少ないと軟磁気特性の改善効果に乏しく、上記組成範囲より多いと飽和磁化の低下が大きく直流重畳特性が低下する。
【００３１】
本実施の形態に用いられる金属磁性粉末の平均粒径としては、１μｍ以上１００μｍ以下が好ましい。平均粒径が１μｍより小さいと成形密度が低くなり、透磁率が低下するため好ましくない。平均粒径が１００μｍより大きくなると高周波での渦電流損失が大きくなり好ましくない。さらに好ましくは５０μｍ以下とすることが良い。なお、前記金属磁性粉末の平均粒径とは、レーザ回折式粒度分布測定法により求められるものであり、例えば、直径１０μｍの球と同じ回折・散乱光のパターンを示す被測定粒子の粒子径は、その形状に関わらず１０μｍとするものである。
【００３２】
本実施の形態に用いられる金属磁性粉末は略球状が好ましい。扁平形状の金属磁性粉末を用いると圧粉磁芯に磁気的異方性が付与されるため磁気回路構成が制限を受けることとなり好ましくない。好ましくはアスペクト比が３以下であり、より好ましくは１．５以下である。
【００３３】
本実施の形態に用いられる金属磁性粉末の作成方法は特に限定されるものでなく、各種アトマイズ法や各種粉砕粉を用いることが可能である。
【００３４】
本実施の形態における金属磁性粉末と無機絶縁物の混合、分散方法は特に限定されるものでなく、回転ボールミル、遊星型ボールミル等各種ボールミル、Ｖブレンダー、プラネタリーミキサー等を用いることが可能である。
【００３５】
本実施の形態に用いられる結合材は、シラン系、チタン系、クロム系、アルミニウム系カップリング剤、シリコーン樹脂等高温熱処理後も酸化物として残存するものが好ましい。これら残存する酸化物は金属磁性粉末及び無機絶縁物を結合し、高温熱処理後も圧粉磁芯の強度を確保することが可能となる。
【００３６】
なお、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ブチラール樹脂、フェノール樹脂等を助剤として一部添加することも可能である。また、結合材の混合分散方法は特に限定されるものでなく、例えば、前記金属磁性粉末と酸化物粉末の混合分散に用いられる方法を使用することができる。
【００３７】
本実施の形態における加圧成形方法は特に限定されるものではなく、通常の加圧成形法が用いられる。成形圧力としては５ｔｏｎ／ｃｍ2以上２０ｔｏｎ／ｃｍ2以下の範囲が好ましい。５ｔｏｎ／ｃｍ2より低いと金属磁性粉末の充填率が低く高い磁気特性が得られない。２０ｔｏｎ／ｃｍ2より高いと加圧成形時の金型強度を確保するため金型が大型化し、また、成形圧力を確保するためプレス機が大型化する。さらに、金型、プレス機の大型化により生産性が低くなり、コストアップにつながる。
【００３８】
本実施の形態における加圧成形後の熱処理は、加圧成形時に金属磁性粉に導入される加工歪みによる磁気特性の低下を防ぐものであり、加工歪みの開放が目的である。熱処理温度としてはより高温とするほうが良いが、あまり温度を上げると粉末粒子間絶縁が不充分となり渦電流損失が増大するため好ましくない。好ましくは６００〜１０００℃の範囲である。６００℃より低いと加工歪の開放が十分とは言えず磁気特性が低くなる。１０００℃より高いと磁性粉末間の絶縁が不十分となり渦電流損失が増大するため好ましくない。
【００３９】
熱処理雰囲気としては、金属磁性粉末の酸化による軟磁気特性低下を抑制するため非酸化性雰囲気が好ましく、例えば、アルゴンガス、窒素ガス、ヘリウムガス等不活性雰囲気、水素ガス等還元雰囲気、真空雰囲気が好ましい。
【００４０】
以下、本発明の複合磁性材料の実施例について説明する。
【００４１】
（実施例１）
平均粒径が２４μｍで、Ｓｉを８．９重量％、Ａｌを５．９重量％含むＦｅ−Ｓｉ−Ａｌ系の金属磁性粉末を準備した。準備した金属磁性粉末１００重量部に対し、長軸の平均長さが４μｍで種々のアスペクト比を有する表１に記載の各種無機絶縁物を０．８重量部添加混合し混合粉末を作成した。得られた混合粉末１００重量部に対して、シリコーン樹脂を１．０重量部添加した後、トルエンを少量加え混練分散を行いコンパウンドを作成した。得られたコンパウンドを１０ｔｏｎ／ｃｍ2にて加圧成形を行い、アルゴンガス雰囲気にて８５０℃で１．０ｈ熱処理を行った。なお、作成した試料形状は外形１４ｍｍ、内径１０ｍｍ、高さ２ｍｍ程度のトロイダルコアである。
【００４２】
得られたサンプルについて直流重畳特性、コア損失及びサンプル中の無機絶縁物のアスペクト比の評価を行った。直流重畳特性については、印加磁場５５Ｏｅ、周波数１２０ｋＨｚにおける透磁率をＬＣＲメータにて測定することで評価した。コア損失は交流Ｂ−Ｈカーブ測定機を用いて測定周波数１２０ｋＨｚ、測定磁束密度０．１Ｔで測定を行った。また、サンプルの破断面観察によりアスペクト比を測定した。得られた結果を表１に示す。
【００４３】
【表１】
2010038441.tif 000002
【００４４】
表１より、圧粉磁心中の無機絶縁物が劈開性を有し、かつアスペクト比を２以上とした本実施の形態の複合磁性材料は優れた直流重畳特性、低いコア損失を示すことがわかる。なお、試料No.７は無機絶縁物としてアルミナを用いており、アスペクト比は２以上であるが劈開性を有さない。また、試料No.６は無機絶縁物としてタルクを用いており劈開性を有するが、アスペクト比が２より小さい。さらに、試料No.８は無機絶縁物としてシリカを用いており劈開性を有さないとともにアスペクト比が２より小さい。
【００４５】
（実施例２）
平均粒径が１５μｍでＮｉを４９．５重量％含むＦｅ−Ｎｉ系の金属磁性粉末を準備した。準備した金属磁性粉末１００重量部に対し長軸の平均長さが３μｍで種々のアスペクト比を有する表２に記載の各種無機絶縁物を１．０重量部添加混合し混合粉末を作成した。得られた混合粉末１００重量部に対して、アルミニウム系カップリング材を０．７重量部とブチラール樹脂を０．６重量部添加した後エタノールを少量加え混練分散を行いコンパウンドを作成した。得られたコンパウンドを９ｔｏｎ／ｃｍ2にて加圧成形を行い、窒素ガス雰囲気にて７９０℃で０．５ｈ熱処理を行った。なお、作成した試料形状は外形１４ｍｍ、内径１０ｍｍ、高さ２ｍｍ程度のトロイダルコアである。
【００４６】
得られたサンプルについて直流重畳特性、コア損失、及びサンプル中の無機絶縁物のアスペクト比について評価を行った。直流重畳特性については、印加磁場５０Ｏｅ、周波数１２０ｋＨｚにおける透磁率をＬＣＲメータにて測定し評価した。コア損失は交流Ｂ−Ｈカーブ測定機を用いて測定周波数１１０ｋＨｚ、測定磁束密度０．１Ｔで測定を行った。また、サンプルの破断面観察によりアスペクト比を測定した。得られた結果を表２に示す。
【００４７】
【表２】
2010038441.tif 000003
【００４８】
表２より、原材料としての無機絶縁物のアスペクト比を４以上とすることにより、優れた直流重畳特性、低いコア損失を示すことがわかる。また、アスペクト比を４以上とすることで、圧粉磁芯であるトロイダルコア中での無機絶縁物のアスペクト比を２以上とすることが可能となっていることがわかる。
【００４９】
（実施例３）
平均粒径が２０μｍで、Ｓｉを４．９重量％含むＦｅ−Ｓｉ系の金属磁性粉末を準備した。準備した金属磁性粉末１００重量部に対し、無機絶縁物としてアスペクト比が５で種々の長軸の平均長さを有する表３記載の各種雲母（マイカ）を２重量部添加混合し混合粉末を作成した。得られた混合粉末１００重量部に対して、シリコーン樹脂を１．０重量部添加した後トルエンを少量加え混練分散を行いコンパウンドを作成した。得られたコンパウンドを１５ｔｏｎ／ｃｍ2にて加圧成形を行い、アルゴンガス雰囲気にて９００℃で１．０ｈ熱処理を行った。なお、作成した試料形状は外形１４ｍｍ、内径１０ｍｍ、高さ２ｍｍ程度のトロイダルコアである。
【００５０】
得られたサンプルについて直流重畳特性、コア損失について評価を行った。直流重畳特性については、印加磁場５２Ｏｅ、周波数１２０ｋＨｚにおける透磁率をＬＣＲメータにて測定し評価した。コア損失は交流Ｂ−Ｈカーブ測定機を用いて測定周波数１１０ｋＨｚ、測定磁束密度０．１Ｔで測定を行った。得られた結果を表３に示す。
【００５１】
なお、サンプルの破断面観察を行った結果、サンプル中の無機絶縁物のアスペクト比はすべての試料において２以上であった。
【００５２】
【表３】
2010038441.tif 000004
【００５３】
表３より、無機絶縁物の長軸の平均長さと金属磁性粉末の平均粒径の比が０．０２〜１の範囲にて優れた直流重畳特性、低いコア損失を示すことがわかる。
【００５４】
（実施例４）
平均粒径が２１μｍで、表４記載のアスペクト比を有する各種金属磁性粉末を準備した。準備した金属磁性粉末に対し、長軸の平均長さが２０μｍでアスペクト比が１０である雲母（マイカ）を１．０重量部添加混合し混合粉末を作成した。得られた混合粉末に、チタン系カップリング材を０．５重量部とアクリル樹脂を０．５重量部添加した後トルエンを少量加え混練分散を行いコンパウンドを作成した。得られたコンパウンドを１０ｔｏｎ／ｃｍ2にて加圧成形を行い、アルゴンガス雰囲気にて８１０℃で１．０ｈ熱処理を行った。
【００５５】
なお、作成した試料形状は１０ｍｍ角で長さ３０ｍｍの棒状であり、加圧成形は長さ方向と平行方向及び垂直方向であり、各々４個の試料を組み合わせ中空の円柱状コアとした。
【００５６】
作成したコアについて周波数１１０ｋＨｚにおける初透磁率をＬＣＲメータにて測定し、長さ方向と垂直方向に加圧成形して作成した試料よりなるコアと、長さ方向と平行方向に加圧成形して作成したコアにおける初透磁率の比を求めた。すなわち、前記初透磁率の比が１に近いほどコアに磁気的異方性が付与されづらいことを示す。得られた結果を表４に示す。
【００５７】
【表４】
2010038441.tif 000005
【００５８】
表４より、金属磁性粉末のアスペクト比が３以下、より好ましくは１．５以下とすることによりコアに磁気的異方性が付与されづらく、磁気回路構成の自由度に優れていることがわかる。
【産業上の利用可能性】
【００５９】
本発明にかかる複合磁性体は、優れた直流重畳特性、低いコア損失且つ高い機械的強度を有し、特にトランスコア、チョークコイル、あるいは磁気ヘッド等に用いられる磁性材料として有用である。
【手続補正書】
【提出日】平成22年1月29日(2010.1.29)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高圧成形（５〜２０ｔｏｎ／ｃｍ２）、高温加熱処理（６００〜１０００℃）が可能な複合磁性材料であって、略球状の金属磁性粉末と、前記金属磁性粉末間に介在する扁平状の無機絶縁物と、結合材とを含み、前記金属磁性粉末のアスペクト比が３以下であるとともに、前記無機絶縁物のアスペクト比が２以上でかつ劈開性を有することを特徴とする
複合磁性材料。
【請求項２】
無機絶縁物が、窒化ホウ素、タルク、雲母（マイカ）より選ばれる少なくとも一種であることを特徴とする
請求項１記載の複合磁性材料。
【請求項３】
金属磁性粉末がＦｅ、Ｆｅ−Ｓｉ系、Ｆｅ−Ｎｉ系、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｍｏ系、Ｆｅ−Ｓｉ−Ａｌ系より選ばれる少なくとも一種であることを特徴とする
請求項１記載の複合磁性材料。
【請求項４】
略球状の金属磁性粉末に扁平状の無機絶縁物を添加混合分散するステップと、結合材を添加し混練分散するステップと、前記無機絶縁物を破砕しながら５〜２０ｔｏｎ／ｃｍ２で加圧成形し成形体とするステップと、成形体を６００〜１０００℃で熱処理するステップとを含み、前記金属磁性粉末のアスペクト比が３以下であるとともに、前記無機絶縁物のアスペクト比が４以上でかつ劈開性を有することを特徴とする
複合磁性材料の製造方法。
【手続補正書】
【提出日】平成23年3月15日(2011.3.15)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４１】
平均粒径が２４μｍで、Ｓｉを８．９重量％、Ａｌを５．９重量％含むＦｅ−Ｓｉ−Ａｌ系の金属磁性粉末を準備した。準備した金属磁性粉末１００重量部に対し、長軸の平均長さが４μｍで種々のアスペクト比を有する表１に記載の各種無機絶縁物を０．８重量部添加混合し混合粉末を作成した。得られた混合粉末１００重量部に対して、シリコーン樹脂を１．０重量部添加した後、トルエンを少量加え混練分散を行いコンパウンドを作成した。得られたコンパウンドを１０ｔｏｎ／ｃｍ2にて加圧成形を行い、アルゴンガス雰囲気にて８５０℃で１．０ｈ熱処理を行った。なお、作成した試料形状は外径１４ｍｍ、内径１０ｍｍ、高さ２ｍｍ程度のトロイダルコアである。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４４】
表１より、圧粉磁心中の無機絶縁物が劈開性を有し、かつアスペクト比を２以上とした本実施の形態の複合磁性材料は優れた直流重畳特性、低いコア損失を示すことがわかる。なお、試料No.９は無機絶縁物としてアルミナを用いており、アスペクト比は２以上であるが劈開性を有さない。また、試料No.８は無機絶縁物としてタルクを用いており劈開性を有するが、アスペクト比が２より小さい。さらに、試料No.１０は無機絶縁物としてシリカを用いており劈開性を有さないとともにアスペクト比が２より小さい。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４５】
平均粒径が１５μｍでＮｉを４９．５重量％含むＦｅ−Ｎｉ系の金属磁性粉末を準備した。準備した金属磁性粉末１００重量部に対し長軸の平均長さが３μｍで種々のアスペクト比を有する表２に記載の各種無機絶縁物を１．０重量部添加混合し混合粉末を作成した。得られた混合粉末１００重量部に対して、アルミニウム系カップリング材を０．７重量部とブチラール樹脂を０．６重量部添加した後エタノールを少量加え混練分散を行いコンパウンドを作成した。得られたコンパウンドを９ｔｏｎ／ｃｍ2にて加圧成形を行い、窒素ガス雰囲気にて７９０℃で０．５ｈ熱処理を行った。なお、作成した試料形状は外径１４ｍｍ、内径１０ｍｍ、高さ２ｍｍ程度のトロイダルコアである。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４９】
平均粒径が２０μｍで、Ｓｉを４．９重量％含むＦｅ−Ｓｉ系の金属磁性粉末を準備した。準備した金属磁性粉末１００重量部に対し、無機絶縁物としてアスペクト比が５で種々の長軸の平均長さを有する表３記載の各種雲母（マイカ）を２重量部添加混合し混合粉末を作成した。得られた混合粉末１００重量部に対して、シリコーン樹脂を１．０重量部添加した後トルエンを少量加え混練分散を行いコンパウンドを作成した。得られたコンパウンドを１５ｔｏｎ／ｃｍ2にて加圧成形を行い、アルゴンガス雰囲気にて９００℃で１．０ｈ熱処理を行った。なお、作成した試料形状は外径１４ｍｍ、内径１０ｍｍ、高さ２ｍｍ程度のトロイダルコアである。
【国際調査報告】
2010038441.tif 000006
2010038441.tif 000007