(57)【要約】【課題】  本発明は、熱処理によっても周波数特性が悪化しない複合磁性材料およびこれを圧縮成形した磁気部品を提供することを課題とする。【解決手段】  高抵抗酸化物磁性材料（ａ）により金属磁性材料（ｂ）の粒子が被覆された粉末において、材料（ａ）からなる被覆層（Ａ）と材料（ｂ）の粒子の間に、酸化物磁性材料（ｃ１）からなる被覆層（Ｃ１）を介在させた積層された複合磁性材料であって、以下の（１）、（２）のいずれかの要件を充たすことを特徴とする複合磁性材料。  （１）高抵抗酸化物磁性材料（ａ）の、熱処理温度における平衡解離圧が、該酸化物磁性材料（ｃ１）より酸化状態が一つ高い酸化物の、熱処理温度における平衡解離圧以下の値であること。  （２）該酸化物磁性材料（ｃ１）が、熱処理温度において採りうる最も高い酸化状態にあること。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
高抵抗酸化物磁性材料（ａ）により金属磁性材料（ｂ）の粒子が被覆された粉末において、材料（ａ）からなる被覆層（Ａ）と材料（ｂ）の粒子の間に、酸化物磁性材料（ｃ１）からなる被覆層（Ｃ１）を介在させた積層された複合磁性材料であって、以下の（１）、（２）のいずれかの要件を充たすことを特徴とする複合磁性材料。
（１）高抵抗酸化物磁性材料（ａ）の、熱処理温度における平衡解離圧が、該酸化物磁性材料（ｃ１）より酸化状態が一つ高い酸化物の、熱処理温度における平衡解離圧以下の値であること。
（２）該酸化物磁性材料（ｃ１）が、熱処理温度において採りうる最も高い酸化状態にあること。
【請求項２】
さらに、酸化物磁性材料（ｃ１）の、熱処理温度における平衡解離圧が、金属磁性材料（ｂ）中の金属に対応する酸化物のうち最も酸化状態の低い酸化物についての、熱処理温度における平衡解離圧以下の値であるとの要件（３）を充たす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】
さらに以下の要件（４）〜（７）のいずれも充たすことを特徴とする請求項１記載の複合磁性材料。
（４）酸化物磁性材料（ｃ１）の、熱処理温度における平衡解離圧が、金属磁性材料（ｂ）中の金属に対応する酸化物のうち最も酸化状態の低い酸化物についての、熱処理温度における平衡解離圧より大きい値であること。
（５）酸化物磁性材料（ｃ１）は、熱処理温度において、金属磁性材料（ｂ）により還元されて酸化物磁性材料（ｃ２）を生成するものであること。
（６）高抵抗酸化物磁性材料（ａ）の、熱処理温度における平衡解離圧が、生成した酸化物磁性材料（ｃ２）より酸化状態が一つ高い酸化物の、熱処理温度における平衡解離圧以下の値であること。
（７）生成した酸化物磁性材料（ｃ２）の、熱処理温度における平衡解離圧が、金属磁性材料（ｂ）中の金属に対応する酸化物のうち最も酸化状態の低い酸化物についての、熱処理温度における平衡解離圧以下の値であること。
【請求項４】
高抵抗酸化物磁性材料（ａ）により金属磁性材料（ｂ）の粒子が被覆された粉末において、材料（ａ）からなる被覆層（Ａ）と材料（ｂ）の粒子の間に、酸化物磁性材料（ｃ１）からなる被覆層（Ｃ１）を介在させた積層された複合磁性材料であって、高抵抗酸化物磁性材料（ａ）の、熱処理温度より２００℃高い温度における平衡解離圧が、該酸化物磁性材料（ｃ１）より酸化状態が一つ高い酸化物の、熱処理温度より２００℃高い温度における平衡解離圧の１００倍以下の値であるとの要件（８）を充たすことを特徴とする複合磁性材料。
【請求項５】
さらに、酸化物磁性材料（ｃ１）の、熱処理温度より２００℃高い温度における平衡解離圧が、金属磁性材料（ｂ）中の金属に対応する酸化物のうち最も酸化状態の低い酸化物についての、熱処理温度より２００℃高い温度における平衡解離圧の１００倍以下の値であるとの要件（９）を充たすことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の複合磁性材料。
【請求項６】
さらに以下の要件（１０）〜（１３）のいずれも充たすことを特徴とする請求項４記載の複合磁性材料。
（１０）酸化物磁性材料（ｃ１）の、熱処理温度における平衡解離圧が、金属磁性材料（ｂ）中の金属に対応する酸化物のうち最も酸化状態の低い酸化物についての、熱処理温度における平衡解離圧より大きい値であること。
（１１）酸化物磁性材料（ｃ１）は、熱処理温度において、金属磁性材料（ｂ）により還元されて酸化物磁性材料（ｃ２）を与えるものであること。
（１２）高抵抗酸化物磁性材料（ａ）の、熱処理温度より２００℃高い温度における平衡解離圧が、生成した酸化物磁性材料（ｃ２）より酸化状態が一つ高い酸化物の、熱処理温度より２００℃高い温度における平衡解離圧の１００倍以下の値であること。
（１３）生成した酸化物磁性材料（ｃ２）の、熱処理温度より２００℃高い温度における平衡解離圧が、金属磁性材料（ｂ）中の金属に対応する酸化物のうち最も酸化状態の低い酸化物についての、熱処理温度より２００℃高い温度における平衡解離圧の１００倍以下の値であること。
【請求項７】
高抵抗酸化物磁性材料（ａ）により金属磁性材料（ｂ）の粒子が被覆された粉末において、材料（ａ）からなる被覆層（Ａ）と材料（ｂ）の粒子の間に、酸化物磁性材料（ｃ３）からなる被覆層（Ｃ３）を介在させた積層された複合磁性材料であって、酸化物磁性材料（ｃ３）が、マグネタイト（Ｆｅ３Ｏ４）およびγ−Ｆｅ２Ｏ３からなる群から選択される少なくとも１種以上の酸化物磁性材料を含むことを特徴とする複合磁性材料。
【請求項８】
高抵抗酸化物磁性材料（ａ）が、高絶縁性フェライトであることを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の積層された複合磁性材料。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれかに記載の積層された複合磁性材料の粉末が、圧縮成形されていることを特徴とする磁気部品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スイッチング電源などに搭載されるトランスやリアクトルなどに用いる複合磁性材料および磁気部品に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、各種電子機器は小型・軽量化されてきており、なおかつ低消費電力化が求められている。これに伴い電子機器に搭載される電源として小型のスイッチング電源に対する要求が高まっている。特にノート型パソコンや携帯電話等の小型携帯機器、薄型ＣＲＴ、テレビのフラットパネルディスプレイに用いられるスイッチング電源では、小型・薄型化が強く求められている。
【０００３】
しかしながら、従来のスイッチング電源では、その主要な構成部品であるトランスやリアクトルなどの磁気部品が大きな体積を占めており、これら磁気部品の体積を縮小しない限り、スイッチング電源を小型・薄型化することは困難となっていた。
【０００４】
従来、このようなスイッチング電源に使用されているトランスやリアクトルなどの磁気部品には、センダストやパーマロイ等の金属磁性材料や、フェライトなどの酸化物磁性材料が使用されていた。金属磁性材料は、一般に高い飽和磁束密度と透磁率を有するが、電気抵抗率が低いため、特に高周波数領域では渦電流損失が大きくなってしまう。近年、電源回路を高周波駆動して必要なインダクタンス値を下げることにより磁気部品を小型化する傾向にあるが、渦電流損失の影響から金属磁性材料を高周波で使用することはできない。一方、酸化物磁性材料は、金属磁性材料に比べ電気抵抗率が高いため、高周波数領域でも発生する渦電流損失が小さい。しかしながら、飽和磁束密度が小さいため、その体積を小さくすることができなかった。つまり、いずれの場合でも磁性材料の体積がインダクタンス値を決定付ける一番大きな要因となっていて、磁性材料自体の磁気特性を向上させない限り、小型・薄型化が困難となっていた。
【０００５】
このように、従来の磁気部品では、小型化に限界があり、電子機器の小型・薄型化の要求に充分に応えられるものではなかった。
【０００６】
ところが最近、金属磁性材料および酸化物磁性材料の両者の長所を有する磁性材料として、飽和磁束密度および透磁率が高い金属磁性材料の表面に、電気抵抗率の高い酸化物磁性材料の被膜を形成した磁性材料が提案されている。例えば、金属磁性材料の粉末の表面に高透磁率金属酸化物の被膜を形成した高透磁率材料が提案されている（特許文献１参照）。また、１〜１０μｍの粒子からなる金属磁性材の表面をＭ−ＦｅｘＯ４（但しＭ＝Ｎｉ、Ｍｎ、Ｚｎ、ｘ≦２）で表されるスピネル組成の金属酸化物磁性材で被覆してなる高密度焼結磁性体が提案されている（特許文献２参照）。さらに、表面がフェライト層で被覆された金属または金属間化合物の強磁性体微粒子粉末が圧縮成形され、上記フェライト層を介して上記強誘電体粒子粉末の粒子間に磁路を形成するものであることを特徴とする複合磁性材料が提案されている（特許文献３参照）。これによれば、表面をフェライト層により被覆された金属または金属間化合物の強磁性体微粒子粉末にフェライト超微粒子粉末が混合されて圧縮成形され、複合体を形成している（同特許文献、請求項７参照）。また、発明の実施の形態として、表面がフェライト層で被覆された金属または金属間化合物強磁性体微粒子が粒度分布をもって配合されており、大きい粒子が充填されて生じた粒子の隙間を小さい粒子が順次埋めていくことにより、粒子の充填率を高めた構造が模式的に示されている。
【０００７】
【特許文献１】特開昭５３−９１３９７号公報
【特許文献２】特開昭５６−３８４０２号公報
【特許文献３】国際公開第０３／０１５，１０９号パンフレット
【非特許文献１】腐食防食協会編  「金属材料の高温酸化と高温腐食」、丸善、1982年7月、p.21以下（２  金属の高温酸化）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
フェライト等の高抵抗酸化物磁性材料で被覆した金属磁性粒子を圧縮成形して作製した複合磁性材料の透磁率は、熱処理によって大きく向上するが、周波数特性が悪化してしまう。これは、高抵抗酸化物磁性材料の高い抵抗率が熱処理によって低下するためである。抵抗率が低下する主な原因は、熱処理によって金属磁性粒子内に含まれる鉄（Ｆｅ）が高抵抗酸化物磁性材料内に拡散し、高抵抗酸化物磁性材料の還元による抵抗率の低下、およびより抵抗率の低いＦｅ酸化物が生成するためである。
【０００９】
従って、本発明は、熱処理によっても周波数特性が悪化しない複合磁性材料およびこれを圧縮成形した磁気部品を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の複合磁性材料は、高抵抗酸化物磁性材料（ａ）により金属磁性材料（ｂ）の粒子が被覆された粉末において、材料（ａ）からなる被覆層（Ａ）と材料（ｂ）の粒子の間に、酸化物磁性材料（ｃ１）からなる被覆層（Ｃ１）を介在させた積層された複合磁性材料であって、以下の（１）、（２）のいずれかの要件を充たすことを特徴とする。
（１）高抵抗酸化物磁性材料（ａ）の、熱処理温度における平衡解離圧が、該酸化物磁性材料（ｃ１）より酸化状態が一つ高い酸化物の、熱処理温度における平衡解離圧以下の値であること。
（２）該酸化物磁性材料（ｃ１）が、熱処理温度において採りうる最も高い酸化状態にあること。
【００１１】
また、本発明の複合磁性材料は、高抵抗酸化物磁性材料（ａ）により金属磁性材料（ｂ）の粒子が被覆された粉末において、材料（ａ）からなる被覆層（Ａ）と材料（ｂ）の粒子の間に、酸化物磁性材料（ｃ１）からなる被覆層（Ｃ１）を介在させた積層された複合磁性材料であって、高抵抗酸化物磁性材料（ａ）の、熱処理温度より２００℃高い温度における平衡解離圧が、該酸化物磁性材料（ｃ１）より酸化状態が一つ高い酸化物の、熱処理温度より２００℃高い温度における平衡解離圧の１００倍以下の値であるとの要件（８）を充たすことを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の複合磁性材料は、高抵抗酸化物磁性材料（ａ）により金属磁性材料（ｂ）の粒子が被覆された粉末において、材料（ａ）からなる被覆層（Ａ）と材料（ｂ）の粒子の間に、酸化物磁性材料（ｃ３）からなる被覆層（Ｃ３）を介在させた積層された複合磁性材料であって、酸化物磁性材料（ｃ３）が、マグネタイト（Ｆｅ３Ｏ４）およびγ−Ｆｅ２Ｏ３からなる群から選択される少なくとも１種以上の酸化物磁性材料を含むことを特徴とする。
【００１３】
さらに、本発明の磁気部品は、上記の複合磁性材料の粉末が、圧縮成形されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、熱処理によるフェライト等の高抵抗酸化物磁性材料被膜の抵抗率を低下させることが無く、高透磁率で１０ＭＨｚ以上の高周波帯域で使用可能な磁気部品を作製することができる。これにより、ノート型パソコン・小型携帯機器・薄型ディスプレイなどのスイッチング電源に向けた、高機能でかつ小型・薄型の磁気部品を作ることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
Ａ．本発明は、高抵抗酸化物磁性材料（ａ）により金属磁性材料（ｂ）の粒子が被覆された粉末において、材料（ａ）からなる被覆層（Ａ）と材料（ｂ）の粒子の間に、酸化物磁性材料（ｃ１）からなる被覆層（Ｃ１）を介在させた積層された複合磁性材料であって、以下の（１）、（２）のいずれかの要件を充たすことを特徴とする複合磁性材料を提供する。
（１）高抵抗酸化物磁性材料（ａ）の、熱処理温度における平衡解離圧が、該酸化物磁性材料（ｃ１）より酸化状態が一つ高い酸化物の、熱処理温度における平衡解離圧以下の値であること。
（２）該酸化物磁性材料（ｃ１）が、熱処理温度において採りうる最も高い酸化状態にあること。
【００１６】
１．高抵抗酸化物磁性材料（ａ）
本発明の高抵抗酸化物磁性材料（ａ）とは、電気抵抗率が１０４Ω・ｃｍ以上の酸化物磁性材料のことをいう。好ましくは絶縁性酸化物磁性材料、その中でも高絶縁性フェライトが挙げられ、より好ましくはＮｉ−Ｚｎフェライトである。
【００１７】
２．金属磁性材料（ｂ）
本発明の金属磁性材料（ｂ）としては、好ましくはＮｉ−Ｆｅ合金やセンダスト等のＦｅを主成分とした磁性材料、Ｃｏ磁性元素を含む磁性材料が挙げられる。また、本発明の金属磁性材料（ｂ）は、粒子として用いられる。
【００１８】
３．酸化物磁性材料（ｃ１）
本発明の酸化物磁性材料（ｃ１）とは、以下の（１）、（２）のいずれかの要件を充たす酸化物磁性材料である。
（１）高抵抗酸化物磁性材料（ａ）の、熱処理温度における平衡解離圧が、該酸化物磁性材料（ｃ１）より酸化状態が一つ高い酸化物の、熱処理温度における平衡解離圧以下の値であること。
（２）該酸化物磁性材料（ｃ１）が、熱処理温度において採りうる最も高い酸化状態にあること。
【００１９】
該材料（ｃ１）は、上記（１）、（２）のいずれかの要件を充たすことで、熱処理温度において、高抵抗酸化物磁性材料（ａ）の還元を抑制する性質を有する。また、高抵抗酸化物磁性材料（ａ）とは異なり、必ずしも高抵抗である必要はない。もっとも、かかる酸化物磁性材料（ｃ１）は、透磁率向上のために磁性体でなければならず、好ましくはマグネタイトＦｅ３Ｏ４およびγ−Ｆｅ２Ｏ３からなる群から選択される少なくとも１種以上の酸化物磁性材料を用いることができる。要件（１）を充たし得るものとしてマグネタイトＦｅ３Ｏ４を挙げることができる。また、要件（２）を充たし得るものとして、γ−Ｆｅ２Ｏ３を挙げることができる。
【００２０】
ここで、要件（１）の「高抵抗酸化物磁性材料（ａ）の、熱処理温度における平衡解離圧」とは、高抵抗酸化物磁性材料（ａ）が、該高抵抗酸化物磁性材料（ａ）より一つ低い酸化状態の物質（酸化物または金属）と、酸素一分子に解離する際の、熱処理温度における平衡定数（単位ａｔｍ）のことをいい、これはかかる解離平衡における酸素の分圧に等しくなる。熱処理温度とは、複合磁性材料の透磁率を向上させるために熱処理する温度のことをいい、該温度としては、５００〜８００℃、より好ましくは６００℃前後の温度が挙げられる。そして、上記「一つ低い酸化状態の物質」とは、高抵抗酸化物磁性材料（ａ）が還元された場合に、まず最初に採りうる可能性のある酸化状態の物質をいう。例えば、高抵抗酸化物磁性材料（ａ）としてＮｉ−Ｚｎフェライトを例にとると、Ｎｉ−Ｚｎフェライトは、ＮｉＯ、ＺｎＯ、Ｆｅ２Ｏ３の固溶体であり、これらについての一つ低い酸化状態の物質は、それぞれＮｉ、Ｚｎ、Ｆｅ３Ｏ４となる。
【００２１】
同様に、「該酸化物磁性材料（ｃ１）より酸化状態が一つ高い酸化物の、熱処理温度での平衡解離圧」とは、酸化物磁性材料（ｃ１）より酸化状態が一つ高い酸化物が、該酸化物磁性材料（ｃ１）と、酸素一分子に解離する際の、熱処理温度における平衡定数（単位ａｔｍ）のことをいい、これはかかる解離平衡における酸素の分圧に等しくなる。
【００２２】
また、要件（１）の「酸化物磁性材料（ｃ１）より酸化状態が一つ高い酸化物」とは、該酸化物磁性材料（ｃ１）が酸化された場合に、まず最初に採りうる可能性のある酸化状態の酸化物をいう。例えば、酸化物磁性材料（ｃ１）としてＦｅ３Ｏ４を例に採ると、Ｆｅ２Ｏ３が一つ高い酸化状態の酸化物である。
【００２３】
代表的な酸化物の平衡解離圧のデータを表１に示す。かかる平衡解離圧は、酸化還元平衡図から求めることができる（非特許文献１参照）。
【００２４】
【表１】
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【００２５】
また、要件（２）の「最も高い酸化状態」とは、該酸化物磁性材料（ｃ１）中の金属酸化物につき、熱処理温度において採りうることの知られている最も高い酸化状態にあることをいう。たとえば、酸化鉄については、Ｆｅ２Ｏ３がこれに相当する。最も高い酸化状態にあるため、自らがさらに酸化されると同時に高抵抗酸化物磁性材料（ａ）を還元するということが考えられないからである。
【００２６】
なお、高抵抗酸化物磁性材料（ａ）、酸化物磁性材料（ｃ１）が、それぞれ複数の成分を含む場合の要件（１）、（２）のいずれかの要件を充たすか否かについては、以下の（Ｉ）、（II）ように決定すればよい。もっとも、（Ｉ）、（II）における決定に際しては、高抵抗酸化物磁性材料（ａ）、酸化物磁性材料（ｃ１）いずれにおいても、含有量の少ない順に累積加算して合計５重量％に達するまでの軽微な成分群は存在しないものとして決定してよいとする。
【００２７】
（Ｉ）酸化物磁性材料（ｃ１）の複数の成分のうち、要件（２）を充たす成分は除外し、残りの酸化物成分（以下、「ｃ１残余成分」と略す。）につき、次の（II）の検討に進む。もっとも、該材料（ｃ１）中のすべての酸化物成分が要件（２）を充たせば、該材料（ｃ１）は要件（２）を充たすと判断し、以下の（II）についての検討は不要である。
【００２８】
（II）上記（Ｉ）のｃ１残余成分につき、要件（１）を充たすか否かを検討する。すなわち、高抵抗酸化物磁性材料（ａ）の各酸化物成分のうち、最大の平衡解離圧をもつ成分についての平衡解離圧の値が、ｃ１残余成分の各酸化物成分に対応する酸化状態が一つ高い各酸化物のうち最少の平衡解離圧をもつ酸化物についての平衡解離圧以下であれば、要件（１）を充たし、逆により大きければ要件（１）を充たさない。
【００２９】
４．被覆層（Ｃ１）
かかる酸化物材料の平衡解離圧が高いと、該酸化物材料は不安定であり、平衡解離圧のより低い別の酸化物に対応する、酸化状態の一つ低い物質が共存すると、該酸化物材料は還元されるとともに、該物質（金属や酸化物）は酸化されてしまう。すなわち、酸化物同士または酸化物と金属が接した場合の酸化還元反応の起り易さが、酸化物の平衡解離圧によって決定される。このことから、ＦｅはＮｉ−Ｚｎフェライトに含まれるＦｅ２Ｏ３とＮｉＯを還元し、自身はＦｅＯに酸化され、さらにＦｅＯが酸化されてＦｅ３Ｏ４に変化してしまう。また、ＮｉもＦｅ２Ｏ３を還元し、自身はＮｉＯに酸化される。このため、たとえば金属磁性材料（ｂ）がＮｉ−Ｆｅ合金の粒子であり、これに高抵抗酸化物磁性材料（ａ）としてＮｉ−Ｚｎフェライト被膜が直接接している場合、金属磁性材料（ｂ）中のＮｉとＦｅはＮｉ−Ｚｎフェライトを還元してしまい、抵抗率の低いＦｅ３Ｏ４やＦｅＯを生成しやすい状態になる。
【００３０】
そこで、かかる還元反応を抑えるため、本発明では、上記要件（１）、（２）のいずれかの要件を充たすことによって、高抵抗酸化物磁性材料（ａ）の還元を抑制する性質を有する酸化物磁性材料（ｃ１）からなる被覆層（Ｃ１）を、被覆層（Ａ）と金属磁性材料（ｂ）粒子の間に介在させて積層構造を形成させる。たとえば、金属磁性材料（ｂ）粒子を該酸化物磁性材料（ｃ１）で被覆した後、さらに高抵抗酸化物磁性材料（ａ）により被覆する。また、被覆方法としては、当該技術分野において公知の被覆手段を用いることができるが、好ましくは超音波励起めっき法（特許文献３参照）を用いることができる。
【００３１】
上記被覆によって得られた材料（ｃ１）からなる被覆層（Ｃ１）には、二種以上の酸化物磁性材料（ｃ１）を用いることができる。また、被覆層（Ｃ１）は単一層のみならず、複数の積層とすることもできる。たとえば、酸化物磁性材料（ｃ１）であるＦｅ３Ｏ４を含む被覆層（Ｃ１）と別の酸化物磁性材料（ｃ１）であるγ−Ｆｅ２Ｏ３を含む被覆層（Ｃ１’）とを積層した被膜に高抵抗酸化物磁性材料（ａ）であるフェライトを含む被覆層（Ａ）の被膜を形成した３層構造にしてもよい。さらに、本発明の効果を損なわない範囲で、Ｆｅ３Ｏ４等の材料（ｃ１）以外の成分、たとえば、高絶縁性フェライト等の高抵抗酸化物磁性材料（ａ）も含めることができ、その配合量は好ましくは材料（ｃ１）に対して３０重量％未満である。
【００３２】
５．被覆層（Ａ）
上記被覆によって得られた材料（ａ）からなる被覆層（Ａ）には、二種以上の高抵抗酸化物磁性材料（ａ）を用いることができる。また、被覆層（Ａ）は単一層のみならず、複数の積層とすることもできる。
【００３３】
Ｂ．本発明は、上記Ａ.に記載される複合磁性材料において、さらに、酸化物磁性材料（ｃ１）の平衡解離圧が、金属磁性材料（ｂ）中の金属に対応する酸化物のうち最も酸化状態の低い酸化物についての熱処理温度における平衡解離圧以下の値であるとの要件（３）をも充たす、より好ましい複合磁性材料を提供する。
【００３４】
該材料（ｃ１）は、上記のように、高抵抗酸化物磁性材料（ａ）の還元を抑制する性質を有するが、これに加えて上記要件（３）を充たすことによって、金属磁性材料（ｂ）による還元をも抑制する性質も有する。酸化物磁性材料（ｃ１）としては、好ましくは、上記要件（１）の要件を充たす該材料（ｃ１）を用いることができる。例えば、マグネタイトＦｅ３Ｏ４を好適なものとして挙げることができる。
【００３５】
ここで、「酸化物磁性材料（ｃ１）の平衡解離圧」とは、酸化物磁性材料（ｃ１）が、該高抵抗酸化物磁性材料（ａ）より一つ低い酸化状態の物質（酸化物または金属）と、酸素一分子に解離する際の平衡定数（単位ａｔｍ）のことをいい、これはかかる解離平衡における酸素の分圧に等しくなる。また、「金属磁性材料（ｂ）中の金属に対応する酸化物のうち最も酸化状態の低い酸化物」とは、該金属を酸化した場合に、まず最初に採りうる可能性のある酸化状態の酸化物をいう。例えば、Ｎｉに対応する酸化物のうち最も酸化状態の低い酸化物はＮｉＯであり、Ｆｅに対応する酸化物のうち最も酸化状態の低い酸化物はＦｅＯである。さらに、該「酸化物についての熱処理温度における平衡解離圧」とは、該酸化物が、これより一つ低い酸化状態の物質、すなわち金属と、酸素一分子に解離する際の、熱処理温度における平衡定数（単位ａｔｍ）のことをいい、これはかかる解離平衡における酸素の分圧に等しくなる。熱処理温度とは、複合磁性材料の透磁率を向上させるために熱処理する温度のことをいい、該温度としては、５００〜８００℃、より好ましくは６００℃前後の温度が好ましく用いられる。
【００３６】
なお、酸化物磁性材料（ｃ１）、金属磁性材料（ｂ）が、それぞれ複数の成分を含む場合、（３）の要件である酸化物磁性材料（ｃ１）の平衡解離圧が、金属磁性材料（ｂ）中の金属に対応する酸化物のうち最も酸化状態の低い酸化物についての平衡解離圧以下の値であるか否かの決定においては、該酸化物磁性材料（ｃ１）の各酸化物成分のうち、最大の平衡解離圧をもつ酸化物成分についての平衡解離圧の値が、金属磁性材料（ｂ）中の各金属成分に対応する酸化物のうち最も酸化状態の低い各酸化物のうち、最少の平衡解離圧をもつ酸化物についての平衡解離圧の値以下であれば、要件（３）を充たし、逆により大きければ要件（３）を充たさない。もっとも、上記要件（３）の決定に際しては、酸化物磁性材料（ｃ１）、金属磁性材料（ｂ）のいずれにおいても、含有量の少ない順に累積加算して合計５重量％に達するまでの軽微成分は存在しないものとして決定してよいものとする。
【００３７】
たとえば、高抵抗酸化物磁性材料（ａ）としてＮｉ−Ｆｅフェライト（ＮｉＯ、ＺｎＯ、Ｆｅ２Ｏ３の固溶体）を用い、金属磁性材料（ｂ）としてＮｉ−Ｆｅ合金を用い、酸化物磁性材料（ｃ１）としてＦｅ３Ｏ４の組み合わせを採用することができる。すなわち、酸化物磁性材料（ｃ１）であるＦｅ３Ｏ４は、高抵抗酸化物磁性材料（ａ）であるＮｉ−Ｆｅフェライトを還元せず、またＮｉ−Ｆｅフェライトにより還元されない。また、酸化物磁性材料（ｃ１）であるＦｅ３Ｏ４は、金属磁性材料（ｂ）中のＦｅにより還元はされるものの、６００℃の熱処理では平衡状態になり、６００℃より高い温度でも平衡解離圧が比較的近く、Ｆｅ３Ｏ４の還元は抑制される。また、Ｎｉにより還元されることはない。
【００３８】
Ｃ．本発明は、上記Ａ.に記載される複合磁性材料において、  さらに以下の要件（４）〜（７）のいずれも充たすことを特徴とするより好ましい複合磁性材料を提供する。
（４）酸化物磁性材料（ｃ１）の、熱処理温度における平衡解離圧が、金属磁性材料（ｂ）中の金属に対応する酸化物のうち最も酸化状態の低い酸化物についての、熱処理温度における平衡解離圧より大きい値であること。
（５）酸化物磁性材料（ｃ１）は、熱処理温度において、金属磁性材料（ｂ）により還元されて酸化物磁性材料（ｃ２）を生成するものであること。
（６）高抵抗酸化物磁性材料（ａ）の、熱処理温度における平衡解離圧が、生成した酸化物磁性材料（ｃ２）より酸化状態が一つ高い酸化物の、熱処理温度における平衡解離圧以下の値であること。
（７）生成した酸化物磁性材料（ｃ２）の、熱処理温度における平衡解離圧が、金属磁性材料（ｂ）中の金属に対応する酸化物のうち最も酸化状態の低い酸化物についての、熱処理温度における平衡解離圧以下の値であること。
【００３９】
該材料（ｃ１）は、上記Ａ．において説明したように、熱処理温度において、高抵抗酸化物磁性材料（ａ）の還元を抑制する性質を有するが、これに加えて、仮に該材料（ｃ１）が、熱処理温度において、金属磁性材料（ｂ）によって還元されても、生成する材料（ｃ２）も酸化物磁性材料であり、該材料（ｃ２）も、高抵抗酸化物磁性材料（ａ）の還元を抑制するとともに、すでに還元された後の物質であるため、金属磁性材料（ｂ）による還元も抑制するという性質を有する。
【００４０】
酸化物磁性材料（ｃ１）としては、好ましくは上記Ａ．に記載される（２）の要件を充たす該材料（ｃ１）が用いられる。例えば、γ−Ｆｅ２Ｏ３を好適なものとして挙げることができる。
【００４１】
ここで、上記要件（４）は、上記Ｂ．に記載される要件（３）を充たさない場合、すなわち、酸化物磁性材料（ｃ１）が、金属磁性材料（ｂ）により還元されることを意味する。また、要件（５）は、酸化物磁性材料（ｃ１）が還元されて生成した材料も酸化物磁性材料であることを意味する。要件（６）、（７）はそれぞれ、上記Ａ.の要件（１）および上記要件Ｂ.の要件（３）において、酸化物磁性材料（ｃ１）を酸化物磁性材料（ｃ２）に置き換えたものに相当し、生成した酸化物磁性材料（ｃ２）が、高抵抗酸化物磁性材料（ａ）の還元を抑制するとともに、金属磁性材料（ｂ）による還元も抑制することを意味する。
【００４２】
例えば、高抵抗酸化物磁性材料（ａ）としてＮｉ−Ｆｅフェライトを用い、金属磁性材料（ｂ）としてＮｉ−Ｆｅ合金を用い、酸化物磁性材料（ｃ１）としてγ−Ｆｅ２Ｏ３を採用した場合、酸化物磁性材料（ｃ１）であるγ−Ｆｅ２Ｏ３は、高抵抗酸化物磁性材料（ａ）であるＮｉ−Ｆｅフェライトを還元せず、またＮｉ−Ｆｅフェライトにより還元されない。また、酸化物磁性材料（ｃ１）であるγ−Ｆｅ２Ｏ３は、金属磁性材料（ｂ）中のＦｅ、Ｎｉにより還元はされるものの、生成した酸化物磁性材料（ｃ２）は、上記酸化物磁性材料（ｃ１）であるＦｅ３Ｏ４になるので、上記Ａ．で記載した発明と同様、依然として、高抵抗酸化物磁性材料（ａ）の還元を抑制する性質を維持すると共に、以後、熱処理温度（〜６００℃）において、金属磁性材料（ｂ）による還元を抑制する性質も有するようになる。
【００４３】
Ｄ．本発明は、高抵抗酸化物磁性材料（ａ）により金属磁性材料（ｂ）の粒子が被覆された粉末において、材料（ａ）からなる被覆層（Ａ）と材料（ｂ）の粒子の間に、酸化物磁性材料（ｃ１）からなる被覆層（Ｃ１）を介在させた積層された複合磁性材料であって、高抵抗酸化物磁性材料（ａ）の、熱処理温度より２００℃高い温度における平衡解離圧が、該酸化物磁性材料（ｃ１）より酸化状態が一つ高い酸化物の、熱処理温度より２００℃高い温度における平衡解離圧の１００倍以下の値であるとの要件（８）を充たすことを特徴とする複合磁性材料を提供する。
【００４４】
本発明は、上記Ａ．に記載される複合磁性材料において、平衡解離圧の基準となる温度を「熱処理温度」ではなく、「熱処理温度より２００℃高い温度」に置き換え、かつ平衡解離圧の大小関係の基準として、酸化物磁性材料（ｃ１）より酸化状態が一つ高い酸化物の平衡解離圧を１倍ではなく１００倍としたものである。上記Ａ．に記載される複合磁性材料を別の表現で規定し直したものである。
【００４５】
好ましくは上記Ａ．の要件（１）も充たすことが好ましく、高抵抗酸化物磁性材料（ａ）としてＮｉ−Ｆｅフェライト、酸化物磁性材料（ｃ１）としてＦｅ３Ｏ４の組み合わせは両要件を充たす。
【００４６】
Ｅ．本発明は、上記Ｄ.に記載される複合磁性材料において、さらに酸化物磁性材料（ｃ１）の、熱処理温度より２００℃高い温度における平衡解離圧が、金属磁性材料（ｂ）中の金属に対応する酸化物のうち最も酸化状態の低い酸化物についての、熱処理温度より２００℃高い温度における平衡解離圧の１００倍以下の値であるとの要件（９）を充たすことを特徴とするより好ましい複合磁性材料を提供する。
【００４７】
本発明は、上記Ｂ．に記載される複合磁性材料において、平衡解離圧の基準となる温度を「熱処理温度」ではなく、「熱処理温度より２００℃高い温度」に置き換え、かつ平衡解離圧の大小関係の基準として、金属磁性材料（ｂ）中の金属に対応する酸化物のうち最も酸化状態の低い酸化物についての平衡解離圧を１倍ではなく１００倍としたものである。上記Ｂ．に記載される複合磁性材料を別の表現で規定し直したものである。
【００４８】
例えば、酸化物磁性材料（ｃ１）としてＦｅ３Ｏ４を採用し、金属磁性材料（ｂ）として、Ｆｅを採用した場合、熱処理温度を６００℃とした場合に、６００℃の平衡解離圧は、酸化物磁性材料（ｃ１）および金属磁性材料（ｂ）に対応する酸化物のうち最も酸化状態の低い酸化物（ＦｅＯ）ともに１．３×１０−２５ａｔｍで同じであり要件（３）を充たすが、該熱処理温度より２００℃高い８００℃においては、酸化物磁性材料（ｃ１）は６．３×１０−１８ａｔｍ、金属磁性材料（ｂ）に対応する酸化物のうち最も酸化状態の低い酸化物（ＦｅＯ）は９．５×１０−２０ａｔｍであり、上記要件（９）も充たす。
【００４９】
好ましくは上記Ｂ．の要件（３）も充たすことが好ましく、酸化物磁性材料（ｃ１）としてＦｅ３Ｏ４、金属磁性材料（ｂ）としてＦｅやＮｉの組み合わせは両要件を充たす。
【００５０】
Ｆ．本発明は、上記Ｄ.に記載される複合磁性材料において、さらに以下の要件（１０）〜（１３）のいずれも充たすことを特徴とするより好ましい複合磁性材料を提供する。
（１０）酸化物磁性材料（ｃ１）の、熱処理温度における平衡解離圧が、金属磁性材料（ｂ）中の金属に対応する酸化物のうち最も酸化状態の低い酸化物についての、熱処理温度における平衡解離圧より大きい値であること。
（１１）酸化物磁性材料（ｃ１）は、熱処理温度において、金属磁性材料（ｂ）により還元されて酸化物磁性材料（ｃ２）を生成するものであること。
（１２）高抵抗酸化物磁性材料（ａ）の、熱処理温度より２００℃高い温度における平衡解離圧が、生成した酸化物磁性材料（ｃ２）より酸化状態が一つ高い酸化物の、熱処理温度より２００℃高い温度における平衡解離圧の１００倍以下の値であること。
【００５１】
（１３）生成した酸化物磁性材料（ｃ２）の、熱処理温度より２００℃高い温度における平衡解離圧が、金属磁性材料（ｂ）中の金属に対応する酸化物のうち最も酸化状態の低い酸化物についての、熱処理温度より２００℃高い温度における平衡解離圧の１００倍以下の値であること。
【００５２】
本発明は、上記Ｃ．に記載される複合磁性材料において、平衡解離圧の基準となる温度を「熱処理温度」ではなく、「熱処理温度より２００℃高い温度」に置き換え（但し、要件（１０）、（１１）は除く。）、かつ平衡解離圧の大小関係の基準として、「金属磁性材料（ｂ）中の金属に対応する酸化物のうち最も酸化状態の低い酸化物についての平衡解離圧」および「酸化物磁性材料（ｃ２）より酸化状態が一つ高い酸化物の平衡解離圧」を１倍ではなく１００倍としたものである。上記Ｃ．に記載される複合磁性材料を別の表現で規定し直したものである。
【００５３】
好ましくは上記Ｃ．の要件（６）、（７）も充たすことが好ましく、高抵抗酸化物磁性材料（ａ）としてＮｉ−Ｆｅフェライト、酸化物磁性材料（ｃ１）としてγ−Ｆｅ２Ｏ３、金属磁性材料（ｂ）としてＦｅやＮｉの組み合わせはこれらの要件も充たす。
【００５４】
Ｇ．本発明はまた、高抵抗酸化物磁性材料（ａ）により金属磁性材料（ｂ）の粒子が被覆された粉末において、材料（ａ）からなる被覆層（Ａ）と材料（ｂ）粒子の間に、酸化物磁性材料（ｃ３）からなる被覆層（Ｃ３）を介在させた積層された複合磁性材料であって、酸化物磁性材料（ｃ３）が、マグネタイト（Ｆｅ３Ｏ４）およびγ−Ｆｅ２Ｏ３からなる群から選択される少なくとも１種以上の酸化物磁性材料を含むことを特徴とする複合磁性材料を提供する。
１．高抵抗酸化物磁性材料（ａ）、金属磁性材料（ｂ）、被覆層（Ａ）
上記Ａ．１．、２．、５．と同様である。
２．酸化物磁性材料（ｃ３）
酸化物磁性材料（ｃ３）とは、マグネタイト（Ｆｅ３Ｏ４）およびγ−Ｆｅ２Ｏ３からなる群から選択される少なくとも１種以上の酸化物磁性材料である。かかる酸化物磁性材料（ｃ３）は、透磁率向上のために磁性体である。
【００５５】
酸化物磁性材料（ｃ３）であるＦｅ３Ｏ４は、例えば高抵抗酸化物磁性材料（ａ）であるＮｉ−Ｆｅフェライトを還元せず、Ｎｉ−Ｆｅフェライトに還元されない。また、金属磁性材料（ｂ）中のＦｅには還元されるが、６００℃以下の熱処理では平衡状態になり、６００℃以上でも平衡解離圧が比較的近く、Ｆｅ３Ｏ４の還元は抑制される。また、金属磁性材料（ｂ）中のＮｉ（やＣｏ）に還元されることは無い。
【００５６】
酸化物磁性材料（ｃ３）であるγ−Ｆｅ２Ｏ３は、例えば高抵抗酸化物磁性材料（ａ）であるＮｉ−Ｆｅフェライトを還元せず、またＮｉ−Ｆｅフェライトに還元されない。また、金属磁性粒子によるＦｅ、Ｎｉ（他にＣｏ）に還元されるが、Ｆｅ３Ｏ４になるので特に問題は無い。
【００５７】
また、酸化物磁性材料（ｃ３）として、Ｆｅ３Ｏ４とγ−Ｆｅ２Ｏ３の混合物を用いることもでき、それぞれを単独で用いた場合と同様の効果を得ることができる。
【００５８】
３．被覆層（Ｃ３）
本発明では、該酸化物磁性材料（ｃ３）からなる被覆層（Ｃ３）を、被覆層（Ａ）と金属磁性材料（ｂ）粒子の間に介在させる。たとえば、金属磁性材料（ｂ）粒子を該酸化物磁性材料（ｃ３）で被覆した後、さらに絶縁性酸化物磁性材料（ａ）により被覆する。被覆方法としては、当該技術分野において公知の被覆手段を用いることができるが、好ましくは超音波励起めっき法（特許文献３参照）が挙げられる。
【００５９】
上記被覆によって得られた材料（ｃ３）からなる被覆層（Ｃ３）には、二種以上の酸化物磁性材料（ｃ３）を用いることができる。また、被覆層（Ｃ３）は単一層のみならず、複数の積層とすることもできる。たとえば、Ｆｅ３Ｏ４を含む被覆層とγ−Ｆｅ２Ｏ３を含む被覆層とを積層した被膜に絶縁性酸化物磁性材料（ａ）であるフェライトを含む被覆層（Ａ）の被膜を形成した３層構造にしてもよい。さらに、本発明の効果を損なわない範囲で、材料（ｃ３）以外の成分、たとえば高絶縁性フェライト等の絶縁性酸化物磁性材料（ａ）も含めることができ、その配合量は好ましくは材料（ｃ３）に対して３０重量％未満である。
【００６０】
Ｈ．本発明はまた、上記Ａ．〜Ｇ．に記載された積層された複合磁性材料の粉末が、圧縮成形されていることを特徴とする磁気部品を提供する。
圧縮成形としては、当該技術分野において公知の方法を用いることができる。
【００６１】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
【実施例】
【００６２】
フェライト被覆金属粒子粉末の作製は、超音波励起フェライトめっき法により、次のように行った。
【００６３】
金属磁性材料の粒子としては、水アトマイズ法により作製したＮｉ７８Ｍｏ５Ｆｅ粒子（Ｎｉ７８重量％、Ｍｏ５重量％、Ｆｅ１７重量％；平均粒子径８μｍ）を１０ｇ用いた。フェライトめっきの前処理として、これらの粒子をＨ２ＯとＨ２ＳＯ４とＨＣｌの混合溶液中（液温７０℃）に入れて、５分間超音波を印加した。
【００６４】
その後、純水を入れたガラス製の反応容器中にＮｉ７８Ｍｏ５Ｆｅ粒子を移し替え、１９．５ｋＨｚの超音波を印加した。この反応容器に反応液（Ｈ２Ｏ＋ＦｅＣｌ２・４Ｈ２Ｏ）および酸化液（Ｈ２Ｏ＋ＮａＮＯ２）を供給しながら、適宜アンモニア水を滴下した。このめっき処理を１５分間行った。めっき処理後、粒子を分級・乾燥させた。以上の処理により、金属磁性粒子の表面に約３０ｎｍのＦｅ３Ｏ４被膜が形成された。
【００６５】
引き続き、Ｎｉ−Ｚｎ系フェライト被膜を以下のように形成した。
純水を入れたガラス製の反応容器中にＦｅ３Ｏ４被膜したＮｉ７８Ｍｏ５Ｆｅ粒子を移し替え、１９．５ｋＨｚの超音波を印加した。この反応容器に反応液（Ｈ２Ｏ＋ＦｅＣｌ２・４Ｈ２Ｏ＋ＮｉＣｌ２・６Ｈ２Ｏ＋ＺｎＣｌ２）および酸化液（Ｈ２Ｏ＋ＮａＮＯ２）を供給しながら、適宜アンモニア水を滴下した。このめっき処理を３０分間行った。めっき処理後、粒子を分級・乾燥させた。以上の処理により、金属磁性粒子の表面に約１００ｎｍのＮｉ−Ｚｎ系フェライト被膜が形成された。
【００６６】
このようにして得られた積層被覆Ｎｉ７８Ｍｏ５Ｆｅ粒子（図１）の粉末を超硬合金製の金型に充填し、９８０ＭＰａ（１０トン重／ｃｍ２）の一軸プレスにより内径３ｍｍφ、外径８ｍｍφ、高さ約８ｍｍのリングコア形状に成型した。その後、成形体を空気中で６００℃で焼成した。
【００６７】
このリングコアに１次および２次巻線をそれぞれ５ターン巻回し、Ｂ−Ｈアナライザにて複素透磁率μ＝μ’＋ｉμ”を１０ｋＨｚ〜１０ＭＨｚの周波数領域で測定した。図３のデータＲは、複素透磁率の実部μ’の周波数依存性を示したものであり、データＩは複素透磁率の虚部μ”の周波数依存性を示したものである。また、同図のデータＲ”およびデータＩ”はそれぞれ熱処理前の複素透磁率の実部μ’および虚部μ”の周波数依存性を示したものである。
【００６８】
（比較例）
比較用のデータとして、フェライト被膜のみのＮｉ７８Ｍｏ５Ｆｅ粒子を実施例に記したのと同様の条件でフェライトめっきし（図２）、実施例と同様に圧縮成型した後に熱処理したものの複素透磁率を測定した。その実部μ’および虚部μ”の周波数依存性をそれぞれ図３のデータＲ’とＩ’に示す。
【００６９】
熱処理によって実施例、比較例ともに透磁率は大きく向上した。ただし、比較例は実施例よりも低周波側での透磁率は高いが周波数特性は悪く、被膜の絶縁性が悪化しているのが分かる。一方、実施例では１０ＭＨｚまで良好な周波数特性を示し、被膜の絶縁性が保たれているのがわかる。
本実施例では中間層としてＦｅ３Ｏ４を用いたが、γ−Ｆｅ２Ｏ３を用いても良い。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】本発明の実施例である二層被膜Ｎｉ７８Ｍｏ５Ｆｅ粒子を示した図である。
【図２】本発明の比較例であるフェライト被覆のみのＮｉ７８Ｍｏ５Ｆｅ粒子を示した図である。
【図３】本発明の実施例と比較例の透磁率の周波数特性を示した図である。
【符号の説明】
【００７１】
１  金属磁性粒子
２  フェライト被膜
３  Ｆｅ３Ｏ４被膜
【図１】
2006077294.tif 000004
【図２】
2006077294.tif 000005
【図３】
2006077294.tif 000006