(57)【要約】【課題】高電気抵抗率を有する圧粉磁心を提供する。【解決手段】圧粉磁心１は、表面に金属酸化物層５が形成された軟磁性金属粒子３を複数含有している。圧粉磁心１では、一の軟磁性金属粒子３と他の軟磁性金属粒子３との間の粒界、すなわち、軟磁性金属粒子３同士の粒界には、軟磁性フェライト７が形成されている。圧粉磁心１の表面には、Ｌｉ（リチウム）、Ｍｇ（マグネシウム）、Ｃａ（カルシウム）、Ｂａ（バリウム）、Ｚｎ（亜鉛）、Ａｌ（アルミニウム）、及びＳｒ（ストロンチウム）からなる群より選ばれた１種以上の元素が存在する層９が形成されている。圧粉磁心１は、粒界に軟磁性フェライト７が形成されており、高電気抵抗率を有する。軟磁性フェライト７の中に酸化ケイ素が含有されていることが好ましい。この場合には、圧粉磁心１の強度が高く、形崩れしにくい。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に金属酸化物層が形成された軟磁性金属粒子が複数含有され、
一の軟磁性金属粒子と他の軟磁性金属粒子との間の粒界には、軟磁性フェライトが形成されている圧粉磁心であって、
前記圧粉磁心の表面には、Ｌｉ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｂａ、Ｚｎ、Ａｌ、及びＳｒからなる群より選ばれた１種以上の元素が存在する層が形成されていることを特徴とする圧粉磁心。
【請求項２】
前記軟磁性フェライトには、酸化ケイ素が含有されていることを特徴とする請求項１に記載の圧粉磁心。
【請求項３】
前記圧粉磁心の表面の近傍の断面を観察した際に、
前記圧粉磁心の表面を示す線が伸びる方向を第１の方向、前記第１の方向と垂直な方向を第２の方向としたとき、
前記軟磁性金属粒子のうち、前記圧粉磁心の表面まで略到達している特定軟磁性金属粒子が以下の条件を満たすことを特徴とする請求項１又は２に記載の圧粉磁心。
前記圧粉磁心の表面を示す線と略平行な仮想線であって、前記第２の方向において、前記特定軟磁性金属粒子の最も前記表面側の部分を通る仮想線Ｌ１、
前記Ｌ１と略平行な仮想線であって、前記第２の方向において、前記Ｌ１からの長さが前記特定軟磁性金属粒子の最大長さとなる部分を通る仮想線Ｌ２、及び
前記第２の方向において、前記Ｌ１と前記Ｌ２との距離がそれぞれ等しい仮想線Ｍ、とした際、
前記特定軟磁性金属粒子を、前記Ｌ１、前記Ｌ２および前記Ｍの３線を用いて、前記Ｌ１側の第１領域と、前記Ｌ２側の第２領域とに分け、
前記第１領域における前記特定軟磁性金属粒子の第１方向の両端間の長さをＬ３とし、前記第２領域における前記特定軟磁性金属粒子の第１方向の両端間の長さをＬ４とした場合に、前記Ｌ３と前記Ｌ４が、下記関係式を満たす。
０．５≦Ｌ３／Ｌ４≦２．５
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧粉磁心に関する。
【背景技術】
【０００２】
形状自由度の高さと、高周波帯域への適用可能性から圧粉磁心材料の開発が盛んに行われている。圧粉磁心は、１００μｍ前後の磁性金属粒子の表面をリン酸やシリカといった絶縁性の物質で被覆し、絶縁膜で被覆された磁性金属粒子をプレス成形することによって成形されたコアである。一般的に、プレス成形時に成形体にかかる残留応力を緩和するため、プレス成形後に４００〜１０００℃の温度で焼鈍（焼きなまし）を行うが、リン酸等の絶縁膜は耐熱性が低く、焼鈍の際に絶縁破壊を引き起こす可能性がある。また、絶縁膜が非磁性のため、絶縁性を向上させようと絶縁膜を厚膜化した場合、圧粉磁心の磁気特性を低下させてしまう。
この様な問題から、近年では磁性金属粒子の表面を、金属酸化物であるフェライトで被覆した複合磁性粒子も提案されている。例えば、下記特許文献１が知られている。
特許文献１の技術では、磁性金属粒子の表面はフェライト膜によって被覆されているため、高い電気抵抗率を示す。また、フェライトは強磁性体であるため、複合磁性粒子は高い飽和磁束密度と複素透磁率を維持することができる。この技術によって、高周波数帯での渦電流の発生を抑えつつ、高い磁気特性を得られることから小型化も期待できる。
ところが、磁性金属粒子の表面をフェライトで被覆した複合磁性粒子に関し、実際に使用する上で以下の問題があった。
すなわち、この複合磁性粒子では、高い電気抵抗と磁気特性が期待されるものの、４００〜１０００℃で焼鈍を行った場合、被覆されたフェライト膜が消失する問題があった。これは磁性金属粒子の表面と、被覆されたフェライト膜との間で金属原子の拡散が起こることが原因で、フェライトの結晶構造が破壊されてしまうためである。
この問題に対して、磁性金属粒子の表面を不動態被膜などで被覆し、磁性金属粒子とフェライト膜間の金属原子の拡散反応を抑制する検討も行われてきた（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平０４−３５２４０３号公報
【特許文献２】特開２００５−１５０２５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、磁性金属粒子の表面がフェライト膜によって被覆された複合磁性粒子を用いて圧粉磁心を作製する際に、数ＧＰａ以上の高圧で複合磁性粒子をプレス成形した場合、成形時の高圧力により、複合磁性粒子のフェライト膜が破壊される問題がある。フェライト膜が破壊されると、電気絶縁性が損なわれてしまう。
この問題点を解決すべく、種々の検討は行われてきたものの、実用的な圧粉磁心はいまだ開発されていない。
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、高電気抵抗率を有する圧粉磁心を提供することを目的とする。本発明は、以下の形態として実現することが可能である。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
〔１〕
表面に金属酸化物層が形成された軟磁性金属粒子が複数含有され、
一の軟磁性金属粒子と他の軟磁性金属粒子との間の粒界には、軟磁性フェライトが形成されている圧粉磁心であって、
前記圧粉磁心の表面には、Ｌｉ（リチウム）、Ｍｇ（マグネシウム）、Ｃａ（カルシウム）、Ｂａ（バリウム）、Ｚｎ（亜鉛）、Ａｌ（アルミニウム）、及びＳｒ（ストロンチウム）からなる群より選ばれた１種以上の元素が存在する層が形成されていることを特徴とする圧粉磁心。
【０００６】
〔２〕
前記軟磁性フェライトには、酸化ケイ素が含有されていることを特徴とする〔１〕に記載の圧粉磁心。
【０００７】
〔３〕
前記圧粉磁心の表面の近傍の断面を観察した際に、
前記圧粉磁心の表面を示す線が伸びる方向を第１の方向、前記第１の方向と垂直な方向を第２の方向としたとき、
前記軟磁性金属粒子のうち、前記圧粉磁心の表面まで略到達している特定軟磁性金属粒子が以下の条件を満たすことを特徴とする〔１〕又は〔２〕に記載の圧粉磁心。
前記圧粉磁心の表面を示す線と略平行な仮想線であって、前記第２の方向において、前記特定軟磁性金属粒子の最も前記表面側の部分を通る仮想線Ｌ１、
前記Ｌ１と略平行な仮想線であって、前記第２の方向において、前記Ｌ１からの長さが前記特定軟磁性金属粒子の最大長さとなる部分を通る仮想線Ｌ２、及び
前記第２の方向において、前記Ｌ１と前記Ｌ２との距離がそれぞれ等しい仮想線Ｍ、とした際、
前記特定軟磁性金属粒子を、前記Ｌ１、前記Ｌ２および前記Ｍの３線を用いて、前記Ｌ１側の第１領域と、前記Ｌ２側の第２領域とに分け、
前記第１領域における前記特定軟磁性金属粒子の第１方向の両端間の長さをＬ３とし、
前記第２領域における前記特定軟磁性金属粒子の第１方向の両端間の長さをＬ４とした場合に、前記Ｌ３と前記Ｌ４が、下記関係式を満たす。
０．５≦Ｌ３／Ｌ４≦２．５
【発明の効果】
【０００８】
本発明の圧粉磁心は、粒界に軟磁性フェライトが形成されており、高電気抵抗率を有する。
軟磁性フェライトの中に酸化ケイ素が含有されている場合には、圧粉磁心の強度が高く、形崩れしにくい。
圧粉磁心の表面まで略到達している軟磁性金属粒子が所定の要件を満たす場合には、渦電流の発生が抑制される。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】圧粉磁心を示す模式図である。右上図は、中央部付近の断面図を示す。右下図は、表面部の断面図を示す。
【図２】Ｌ３／Ｌ４の計算方法を説明するための模式図である。
【図３】Ｌ３／Ｌ４の計算方法を説明するための模式図である。
【図４】Ｌ３／Ｌ４の計算方法を説明するための模式図である。
【図５】Ｌ３／Ｌ４の計算方法を説明するための模式図である。
【図６】実施例１に用いた複合磁性粒子のＦＥ−ＳＥＭによる表面観察像である（１００００倍）。
【図７】実施例２に用いた複合磁性粒子のＦＥ−ＳＥＭによる表面観察像である（１００００倍）。
【図８】実施例３に用いた複合磁性粒子のＦＥ−ＳＥＭによる表面観察像である（１００００倍）。
【図９】比較例１に用いた複合磁性粒子のＦＥ−ＳＥＭによる表面観察像である（１００００倍）。
【図１０】比較例４に用いた複合磁性粒子のＦＥ−ＳＥＭによる表面観察像である（１００００倍）。
【図１１】実施例１〜４に用いた複合磁性粒子、比較例１〜４に用いた複合磁性粒子のＸＲＤスペクトルである。
【図１２】比較例３のプレス成形後の圧粉磁心の外観写真である。
【図１３】実施例１の圧粉磁心のＦＥ−ＳＥＭによる断面観察像である（４０００倍）。
【図１４】実施例２の圧粉磁心のＦＥ−ＳＥＭによる断面観察像である（４０００倍）。
【図１５】実施例３の圧粉磁心のＦＥ−ＳＥＭによる断面観察像である（４０００倍）。
【図１６】比較例１の圧粉磁心のＦＥ−ＳＥＭによる断面観察像である（４０００倍）。
【図１７】比較例２の圧粉磁心のＦＥ−ＳＥＭによる断面観察像である（４０００倍）。
【図１８】実施例１の圧粉磁心の表面近傍のＦＥ−ＳＥＭによる断面観察像である（４０００倍）。
【図１９】実施例２の圧粉磁心の表面近傍のＦＥ−ＳＥＭによる断面観察像である（４０００倍）。
【図２０】実施例３の圧粉磁心の表面近傍のＦＥ−ＳＥＭによる断面観察像である（４０００倍）。
【図２１】比較例１の圧粉磁心の表面近傍のＦＥ−ＳＥＭによる断面観察像である（４０００倍）。
【図２２】比較例２の圧粉磁心の表面近傍のＦＥ−ＳＥＭによる断面観察像である（４０００倍）。
【図２３】比較例２の表面近傍を示す模式断面図である。
【図２４】圧粉磁心のヒステリシス曲線である。
【図２５】複素透磁率特性の測定結果である。
【図２６】鉄損値の周波数特性である。
【図２７】圧粉磁心の表面を示す線の引き方を説明するための、圧粉磁心の表面近傍のＦＥ−ＳＥＭによる断面観察像である（４０００倍）。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明を詳しく説明する。なお、本明細書において、数値範囲について「〜」を用いた記載では、特に断りがない限り、下限値及び上限値を含むものとする。例えば、「１０〜２０」という記載では、下限値である「１０」、上限値である「２０」のいずれも含むものとする。すなわち、「１０〜２０」は、「１０以上２０以下」と同じ意味である。
【００１１】
１．圧粉磁心
本発明の圧粉磁心は、表面に金属酸化物層が形成された軟磁性金属粒子を複数含有している。以下、表面に金属酸化物層が形成された軟磁性金属粒子を、単に軟磁性金属粒子ともいう。圧粉磁心では、一の軟磁性金属粒子と他の軟磁性金属粒子との間の粒界、すなわち、軟磁性金属粒子同士の粒界には、軟磁性フェライトが形成されている。
本圧粉磁心の表面には、Ｌｉ（リチウム）、Ｍｇ（マグネシウム）、Ｃａ（カルシウム）、Ｂａ（バリウム）、Ｚｎ（亜鉛）、Ａｌ（アルミニウム）、及びＳｒ（ストロンチウム）からなる群より選ばれた１種以上の元素が存在する層が形成されている。
図１に本発明の圧粉磁心の模式図を示す。図１では、トロイダル形状の圧粉磁心１を例として挙げる。図１は、圧粉磁心１を軸方向（以下、第１の方向Ｚ）に平行に切断した断面を示している。
図１の右上の図では、金属酸化物層５が形成された軟磁性金属粒子３が複数存在し、軟磁性金属粒子３同士の粒界に軟磁性フェライト７が存在していることが示されている。
図１の右下の図では、圧粉磁心１の表面には、Ｌｉ（リチウム）、Ｍｇ（マグネシウム）、Ｃａ（カルシウム）、Ｂａ（バリウム）、Ｚｎ（亜鉛）、Ａｌ（アルミニウム）、及びＳｒ（ストロンチウム）からなる群より選ばれた１種以上の元素が存在する層９が第１の方向と略平行に形成されていることが示されている。
【００１２】
（１）軟磁性金属粒子
軟磁性金属粒子としては、軟磁性金属である金属の粒子を幅広く用いることができる。軟磁性金属としては、純鉄、Ｆｅ−Ｓｉ合金、Ｆｅ−Ｓｉ−Ｃｒ合金、Ｆｅ−Ｓｉ−Ａｌ合金、Ｎｉ−Ｆｅ合金、Ｆｅ−Ｃｏ合金、Ｆｅアモルファル合金等を好適に用いることができる。特に、組成中にＣｒやＡｌを含む合金は、表面に金属酸化物層を形成しているため好ましい。ＣｒやＡｌを含まない金属を用いる場合には、予め熱処理、めっき処理等により金属表面に金属酸化物層を形成させる必要がある。
Ｆｅ−Ｓｉ−Ｃｒ合金を用いる場合には、例えば、Ｓｉ：０．１〜１０質量％、Ｃｒ：０．１〜１０質量％、残部：Ｆｅ及び不可避的不純物の組成の合金とすることができる。
軟磁性金属粒子の粒子径は、特に限定されない。軟磁性金属粒子の粒子径は、使用する周波数帯域によって適宜変更することができる。例えば、使用する周波数帯域によって１〜３００μｍの範囲で変化させることができる。特に１００ｋＨｚを超える高周波帯域での使用を想定した場合は５〜６０μｍであることがより好ましい。なお、軟磁性金属粒子の粒子径は、レーザー回折／散乱式粒子径分布測定装置  ＬＡ−７５０によって測定される粒度分布での最大ピークの粒径を意味する。
【００１３】
（２）金属酸化物層
軟磁性金属粒子の表面には、金属酸化物層が形成されている。金属酸化物層を、軟磁性金属粒子の表面に備えることによって、焼鈍（熱処理）を行った際、軟磁性金属粒子と軟磁性フェライト間の金属原子の拡散反応を抑制することができる。
金属酸化物層を構成する金属酸化物は特に限定されない。例えば、酸化クロム、酸化アルミニウム、酸化モリブデン、及び酸化タングステンからなる群より選ばれた１種以上の金属酸化物が好ましい。特に、金属酸化物に、酸化クロム及び酸化アルミニウムのうちの少なくとも１つを含むことが好ましい。これらの好ましい金属酸化物を用いることで、上述の金属原子の拡散が効果的に抑制される。
なお、軟磁性金属粒子として、Ｆｅ−Ｓｉ−Ｃｒ合金の粒子を用いた場合には、金属原子拡散の抑制効果を有する金属酸化物層を容易に形成することができる。すなわち、Ｆｅ−Ｓｉ−Ｃｒ合金中のＣｒが酸化することにより、軟磁性金属粒子の外縁部に金属酸化物層が形成される。
また、金属酸化物層の厚みは、特に限定されない。厚みは、好ましくは１〜２０ｎｍとすることができる。なお、金属酸化物層の厚みは、ＸＰＳ（Ｘ線光電子分光法）を用いて測定できる。
【００１４】
（３）軟磁性フェライト
（３．１）フェライト粒界
本実施形態の圧粉磁心では、軟磁性金属粒子同士の粒界には、軟磁性フェライトが形成されている。すなわち、表面に金属酸化物層が形成された軟磁性金属粒子の周りを被覆するように軟磁性フェライトが存在し、軟磁性フェライトによりフェライト粒界が形成されている。フェライト粒界により、軟磁性金属粒子は、１個単位で電気的に絶縁される。すなわち、隣り合う軟磁性金属粒子同士はフェライト粒界により絶縁されるので、各軟磁性金属粒子は電気的に孤立状態になる。これにより圧粉磁心の渦電流を効率的に抑制し、ＭＨｚを超える周波数帯域まで使用することができるようになる。
【００１５】
軟磁性フェライトの材料は、特に限定されない。軟磁性フェライトの材料は、マグネタイト、Ｎｉフェライト、Ｚｎフェライト、Ｍｎフェライト、Ｎｉ−Ｚｎフェライト、及びＭｎ−Ｚｎフェライトからなる群より選ばれた１種以上が好ましい。更には電気抵抗率が１０４Ω・ｃｍ以上のフェライトを用いるのが好ましい。そのため、Ｎｉフェライト、Ｚｎフェライト、Ｍｎフェライト、Ｎｉ−Ｚｎフェライト、及びＭｎ−Ｚｎフェライトからなる群より選ばれた１種以上がより好ましい。
軟磁性フェライトとしては、例えば、下記式〔１〕又は〔２〕の軟磁性フェライトを好適に用いることができる。
〔１〕    Ｆｅ３Ｏ４
〔２〕    Ｍｘ−Ｚｎｙ−Ｆｅ（３−ｘ−ｙ）Ｏ４
（但し、式中、Ｍは、Ｎｉ又はＭｎであり、０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１である。）
【００１６】
（３．２）フェライト粒界の形成方法
フェライト粒界の形成方法は、特に限定されない。ここでは、その形成方法の一例を説明する。
例えば、金属酸化物層が表面に存在する軟磁性金属粒子を超音波励起フェライトめっき装置を用いてめっき反応させる。この反応は、水溶液中でＦｅ２＋→Ｆｅ３＋の酸化反応を利用し、スピネル型フェライトを基板や粒子等の表面に堆積させる手法である。この手法では、めっき条件、めっき時間の調整により、金属酸化物層の表面を軟磁性フェライトによって被覆することができる。また、めっき時間の調整によって軟磁性フェライトが堆積した堆積部の厚さを調整することができる。
通常、被めっき物に酸化クロムや酸化アルミニウムといった金属酸化物層が存在する場合、めっきの反応速度が著しく低下するため、軟磁性フェライトを形成させることはできない。金属酸化物層の表面に徽密に（例えば金属酸化物層の表面の８０％以上を）被覆するためには、めっき液のｐＨを細かく調整する必要がある。被覆するフェライトのｐＨ−酸化還元電位図において、フェライト生成条件の高ｐＨ側にめっき液のｐＨを調節する必要がある。この条件はめっきするフェライトの組成によって変化するが、例えばＭｎ−ＺｎフェライトではｐＨ＝１０〜１１が好ましく、Ｎｉ−ＺｎフェライトではｐＨ＝１１〜１２が好ましい。
【００１７】
被めっき物である軟磁性金属粒子を、目的のｐＨに調整した緩衝液中に添加し、そこへ原料となる金属イオンを溶解させた反応液と酸化液を徐々に添加することでフェライト粒界が形成される。超音波ホーンにより、軟磁性金属粒子は発熱を伴いながら激しく分散され、恒温槽からの加熱と併せてフェライト生成反応は加速される。また、下の反応式から分かるように、反応の進行と共にプロトンが生成されるため、めっき槽内のｐＨは徐々に酸性に変化する。ｐＨの変動はフェライト生成に大きく影響するため、複合磁性粒子の製造においては、めっき槽内のｐＨを常に調整する必要がある。めっき条件の最適化により、金属酸化物層によるめっき反応の抑制を最小限に抑えることができる。
３Ｆｅ２＋＋４Ｈ２Ｏ→Ｆｅ３Ｏ４＋８Ｈ＋＋２ｅ−
具体的なフェライト粒界の形成方法について説明する。ここでは、軟磁性フェライトにより被覆された複合磁性粒子を用いて、フェライト粒界を形成する方法について説明する。
複合磁性粒子の製造方法の一例を以下に示す。水に金属イオンが含まれた反応液を用意する。水に酸化剤が溶解した酸化液を用意する。金属酸化物層を表面に有する軟磁性金属粒子を所定のｐＨに調製した緩衝液中に分散させる。そして、超音波を印加しながら、軟磁性金属粒子が分散した緩衝溶液に、反応液及び酸化液を滴下すると、金属酸化物層の上にフェライト粒界及び軟磁性フェライト微粒子が堆積した堆積部が形成される。このようにして、複合磁性粒子を製造することができる。
緩衝液のｐＨは、Ｎｉ−Ｚｎフェライトの場合には、上述のように、好ましくは１１〜１２である。緩衝液の種類は特に限定されない。
なお、フェライト粒界及び複数の軟磁性フェライト微粒子が堆積した堆積部の形成のメカニズムは解明されていないが以下のように推測される。
（１）軟磁性金属粒子の表面の水酸基から反応が開始し、フェライト粒界の形成が始まる。
（２）次にフェライト粒界の表面に磁性フェライト微粒子が堆積した堆積部の形成が始まる。堆積部は、超音波のエネルギーにより凹凸を持った構造となる。
このようなメカニズムで、複合磁性粒子が生成すると考えられる。なお、めっき槽のｐＨ条件がずれるとフェライト粒界が形成されず、めっき槽内を漂っている磁性フェライト微粒子の堆積体が軟磁性金属粒子の表面に付着した様な構造になると考えられる。
以上のようにして、軟磁性フェライトにより被覆された複合磁性粒子が製造される。そして、複数の複合磁性粒子からなる粉体をプレス成形し、焼鈍することによって、圧粉磁心のフェライト粒界が形成される。
【００１８】
（４）酸化ケイ素
軟磁性フェライトには、酸化ケイ素が含有されていることが好ましい。この酸化ケイ素は、酸化ナトリウム含有酸化ケイ素（ソーダガラス）であることが好ましい。
酸化ナトリウム含有酸化ケイ素は以下の化学式で表記される。酸化ナトリウム含有酸化ケイ素は、上述の複合磁性粒子の最外層を被覆する態様とすることができる。この場合には、複数の複合磁性粒子からなる粉体をプレス成形し、焼鈍することによって、フェライト粒界内に、酸化ナトリウム含有酸化ケイ素が含まれることとなり、酸化ナトリウム含有酸化ケイ素は、軟磁性金属粒子同士を結着する効果を奏する。すなわち、酸化ナトリウム含有酸化ケイ素を含んだ軟磁性フェライトは、粒界として機能して、圧粉磁心の強度向上に大きく寄与する。
ここで以下の化学式中のｎは２以上４以下が好ましい。ｎが２未満の場合、酸化ナトリウムの割合が多くなり耐水性や耐腐食性の低下するおそれがあり、他方、ｎが４以上の場合、酸化ケイ素成分が多くなり、低融点とならない。すなわち、ｎを２以上４以下とすることで、耐水性や耐腐食性を保ちつつ、軟磁性金属粒子同士を効果的に結着できる。
Ｎａ２Ｏ・ｎＳｉＯ２
軟磁性フェライトの中に、酸化ケイ素を含有させるための方法は、特に限定されない。例えば、酸化ケイ素を複合磁性粒子に被覆し、複数の複合磁性粒子からなる粉体をプレス成形し、焼鈍することによって、軟磁性フェライトの中に、酸化ケイ素が含有される。
酸化ケイ素を複合磁性粒子に被覆する場合は、複合磁性粒子と、粉末状の酸化ケイ素とを混合してよい。または、複合磁性粒子と、酸化ケイ素を液体中に分散させた分散液とを混合してよい。この場合の液体の種類は問わない。液体の種類は、作業のしやすさや乾燥時間などを考慮して決めればよい。
酸化ケイ素の添加量は、特に限定されない。固形分にして、酸化ケイ素で被覆前の複合磁性粒子１００質量部に対して、酸化ケイ素の添加量は、好ましくは０．０１質量部〜１０質量部であり、より好ましくは０．０１質量部〜５質量部である。添加量が０．０１質量部以下の場合、結着性が不十分であり、１０質量部以上の場合は非磁性の物質を大量に含むこととなり、磁束密度や複素透磁率の低下を招いてしまう。すなわち、添加量をこの範囲とすることで、結着性を担保しつつ、実用的な磁束密度及び複素透磁率を確保することができる。
なお、上述のように、酸化ケイ素は軟磁性フェライト中（フェライト粒界内に）に形成されることが好ましいが、それ以外の場所に形成されていてもよい。
【００１９】
（５）圧粉磁心の表面の構造
圧粉磁心の表面には、Ｌｉ（リチウム）、Ｍｇ（マグネシウム）、Ｃａ（カルシウム）、Ｂａ（バリウム）、Ｚｎ（亜鉛）、Ａｌ（アルミニウム）、及びＳｒ（ストロンチウム）からなる群より選ばれた１種以上の元素が存在する層が形成されている。層の厚みは特に限定されないが、好ましくは０．００１〜１μｍである。
この層に存在する元素は、Ｘ線光電子分光  ＸＰＳ（Ｘ−ｒａｙ  Ｐｈｏｔｏｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ）を用いて検出することができる。圧粉磁心の表面を含むように、サンプルをカットして（例えば、１ｍｍ角にカットして）、このサンプルを測定する。なお、サンプルの大きさは、ＸＰＳのステージの大きさに応じて決められる。例えば、大きさは、１ｍｍ角である。なお、Ｌｉの場合には、５５ｅＶ付近にＬｉおよびＬｉ化合物由来のピークを確認することができる。
圧粉磁心の表面に存在する元素の存在状態は、特に限定されず、フェライトとして存在していてもよい。
圧粉磁心の表面に存在する元素の由来は、特に限定されない。圧粉磁心の表面に存在する元素が、金属化合物などに由来する場合を例示できる。金属化合物としては、特に限定されず、有機金属化合物として金属石鹸、金属アルコキシドおよびシリコーンオイル等を例示することができる。金属アルコキシドおよびシリコーンオイルは熱処理を行うと金属酸化物を形成するため、絶縁性向上にも効果がある。さらに、金属アルコキシドは例えば、金属石鹸と混合することにより潤滑作用が期待される。金属化合物としては、有機金属化合物の金属石鹸を好適な例として挙げることができる。金属化合物以外にも、ワックスやパラフィンは、すべり性を向上させる効果が高く、高密度の成形体のプレス成形を容易にする。複数の複合磁性粒子からなる粉体（金属粉末）のプレス成形において、金属石鹸は、すべり性を向上させる効果が高く、高密度の成形体のプレス成形を容易にする。また、金属石鹸は、圧粉磁心表面におけるフェライト粒界の欠損の発生を抑制する。
【００２０】
金属石鹸を構成する脂肪酸は、特に限定されない。金属石鹸を構成する脂肪酸として、炭素数１２〜２８の飽和又は不飽和脂肪酸類が挙げられる。脂肪酸としては、具体的には、ステアリン酸、１２−ヒドロキシステアリン酸、リシノール酸、ベヘン酸、モンタン酸、ラウリン酸、及びパルミチン酸からなる群より選ばれた１種以上が好ましく用いられる。
金属石鹸を構成する金属は、Ｌｉ（リチウム）、Ｍｇ（マグネシウム）、Ｃａ（カルシウム）、Ｂａ（バリウム）、Ｚｎ（亜鉛）、Ａｌ（アルミニウム）、及びＳｒ（ストロンチウム）からなる群より選ばれた元素である。この中でも、Ｌｉ（リチウム）、Ｍｇ（マグネシウム）、Ｂａ（バリウム）、Ｚｎ（亜鉛）、Ａｌ（アルミニウム）、及びＳｒ（ストロンチウム）からなる群より選ばれた１種以上の元素を構成要素として有する金属石鹸は、軟磁性フェライトに付着した場合も、軟磁性フェライトのスピネル構造を破壊することが少ないため、好ましい金属石鹸として用いることができる。また、これらの金属は、焼鈍の際に、軟磁性フェライトと反応してしまっても、高抵抗なリチウムフェライト、亜鉛フェライト等を形成するため、渦電流損の抑制効果を発揮する。
なお、金属化合物は粉末状態のまま用いても良いが、特に水やエタノールに溶解又は分散して用いることが好ましい。金属化合物の溶液（分散液）を金型の表面に、ヘラ又はスプレーによって塗布し、プレス成形の際、成形体に転写させることで、圧粉磁心の表層に、ほぼ均一な厚みの金属含有層を形成することができる。
【００２１】
（６）特定軟磁性金属粒子
軟磁性金属粒子のうち、圧粉磁心の表面まで略到達している特定軟磁性金属粒子は、次の要件を満たしていることが好ましい。この要件におけるＬ３／Ｌ４の計算方法を図２〜５を参照しつつ説明する。図２、３はこの要件を満たしていない場合を説明するための模式図であり、図４、５はこの要件を満たしている場合を説明するための模式図である。
まず、圧粉磁心の表面の近傍の断面を電子顕微鏡（ＦＥ−ＳＥＭ）により観察する（なお、本明細書において、圧粉磁心の表面の近傍とは、表面から３００μｍ以内の領域を意味する。）。たとえば、トロイダル形状の圧粉磁心であれば、圧粉磁心を軸方向（第１
の方向Ｚ）と平行な方向に切断し、圧粉磁心の外周面を表面として観察する。すると、図２、４に示すような像が得られる。図２、４では、上端が表面１１を表している。ここで
、断面で見たときに、第１の方向Ｚ と垂直な方向を第２の方向Ｘとする。
そして、図３、５に示すように、圧粉磁心の表面まで略到達している特定軟磁性金属粒子３に着目する。「略到達」の用語は、圧粉磁心の表面まで完全に到達している場合の他、次の場合も含まれることを意味している。すなわち、圧粉磁心の表面に、Ｌｉ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｂａ、Ｚｎ、Ａｌ、及びＳｒからなる群より選ばれた１種以上の元素が存在する層が形成されている場合には、この層まで到達していれば、本明細書の「略到達」に含まれる。
【００２２】
次に、以下のＬ１、Ｌ２、Ｍの３線を用いて、特定軟磁性金属粒子３を、圧粉磁心の表面側（Ｌ１側）の第１領域Ｒ１と、それ以外（Ｌ２側）の第２領域Ｒ２とに分ける。
Ｌ１：圧粉磁心の表面を示す線（Ｌｓ）と略平行な仮想線であって、第２の方向において、特定軟磁性金属粒子の最も表面側の部分（上端）を通る仮想線、
Ｌ２：Ｌ１と略平行な仮想線であって、第２の方向において、Ｌ１からの長さが前記特定軟磁性金属粒子の最大長さとなる部分（下端）を通る仮想線、
Ｍ：第２の方向において、Ｌ１とＬ２との距離がそれぞれ等しい仮想線
そして、第１領域Ｒ１における特定軟磁性金属粒子３の第１方向の両端間の長さをＬ３とする。同様にして、第２領域Ｒ２における特定軟磁性金属粒子３の第１の方向の両端間の長さをＬ４とする。Ｌ３とＬ４が、式〔１〕の関係を満たすことが好ましく、式〔２〕の関係を満たすことがより好ましく、式〔３〕の関係を満たすことが更に好ましい。
式〔１〕  ０．５≦Ｌ３／Ｌ４≦２．５
式〔２〕  ０．６≦Ｌ３／Ｌ４≦２．０
式〔３〕  ０．７≦Ｌ３／Ｌ４≦１．５
なお、３００μｍ×３００μｍの視野内で観測される、圧粉磁心の表面まで略到達している特定軟磁性金属粒子３を７個選んで、それぞれについてＬ３／Ｌ４の値を計算し、これらの平均値をＬ３／Ｌ４の値と定義する。
以上の要件を満たしている場合には、圧粉磁心の表面まで略到達している特定軟磁性金属粒子は、プレス成形の前後でほとんど変形しておらず（図４、５参照）、フェライト粒界がほぼ破壊されていない状態である。よって、この要件を満たす圧粉磁心は、渦電流の発生がより抑制される。
一方、圧粉磁心の表面まで略到達している特定軟磁性金属粒子が、プレス成形の後で引き延ばされて、例えば断面が略Ｌ字状に変形していると（図２、３参照）、フェライト粒界がほぼ破壊されてしまう。よって、この場合には、渦電流が発生しやすい。
なお、圧粉磁心の表面を示す線Ｌｓは、次のように定義される。圧粉磁心を第１の方向Ｚと平行な方向に切断し、圧粉磁心の外面を表面として、ＦＥ−ＳＥＭにより観察する。すると、図２７に示すような像が得られる。この像で、表面を上にし、表面が可能な限り水平となるように傾斜を調整する。そして、この像に、複数の水平な仮想線を引く。これらの仮想線のうち表面の最も上側部位（外側部位）を通る仮想線をＬａとし、表面の最も下側部位（内側部位）を通る仮想線をＬｂとする。圧粉磁心の表面を示す線Ｌｓは、ＬａとＬｂとの距離がそれぞれ等しい仮想線と定義される。
【００２３】
２．圧粉磁心の製造方法
圧粉磁心の製造方法は、特に限定されない。以下、圧粉磁心の製造方法の好ましい例を示す。
圧粉磁心の製造方法の好ましい一例では、軟磁性フェライトにより被覆された複合磁性粒子を用いる。複合磁性粒子は、好ましくは酸化ケイ素で更に被覆する。そして、複数の複合磁性粒子からなる粉体をプレス成形して成形体とする。この成形体を圧粉磁心として用いてもよいが、好ましくは、成形体を焼鈍して圧粉磁心とする。
プレス成形圧は、特に限定されないが、５００ＭＰａ〜２０００ＭＰａが好ましい。高密度の成形体を得るためには高圧でプレスした方が良い。また、プレス成形時に５０℃〜２００℃の範囲で金型を加熱してもよい。金型を加熱することで金属が塑性変形しやすくなり、高密度の成形体を得ることができる。一方、２００℃を超える温度でのプレス成形は、金属の酸化が問題となり好ましくない。
上記で得られた成形体について、プレス成形の際に加えられた歪みを開放するため、焼鈍することが好ましい。焼鈍温度は、特に限定されないが、５００℃以上（通常１０００℃以下）であることが好ましい。また、焼鈍雰囲気は、アルゴンや窒素等の不活性雰囲気、水素等の還元雰囲気、真空のいずれかを採用することが好ましい。焼鈍の条件は、使用する磁性金属やフェライトの種類によって適宜変更すればよい。
【００２４】
３．本実施形態の圧粉磁心の作用効果
本実施形態の圧粉磁心は、粒界に軟磁性フェライトが形成されており、軟磁性フェライトにより、軟磁性金属粒子は、１個単位で電気的に絶縁される。従って、圧粉磁心は、高電気抵抗率を有する。
軟磁性フェライトの中に酸化ケイ素が含有されている場合には、軟磁性金属粒子同士がより強固に結着される。よって、圧粉磁心の強度が高くなり、形崩れしにくい。
Ｌ３／Ｌ４が上述の関係を有する場合には、軟磁性金属粒子は、プレス成形の前後でほとんど変形しておらず、フェライト粒界の破壊も、ほぼない状態である。よって、この要件を満たす圧粉磁心は、渦電流の発生が抑制される。
【実施例】
【００２５】
以下、実施例により本発明を更に具体的に説明する。
【００２６】
１．圧粉磁心の作製
まず、ここで、実施例１〜４及び比較例１〜４における各種要件の充足状況について、表１にまとめて記載する。
【００２７】
【表１】
2019096747.tif 000003
【００２８】
（１）実施例１
磁性金属粉末（軟磁性金属粒子）には、水アトマイズ法によって作製したＦｅ−３．５質量％Ｓｉ−４．５質量％Ｃｒ粒子（平均粒子径：１０μｍ）を使用した。この磁性金属粉末の表面には、酸化クロム層（金属酸化物層）が形成されていた。
磁性金属粉末１０ｇを１００ｍｌの酢酸カリウム水溶液に分散させ、水酸化カリウムによってｐＨ＝１０に調整し、めっき溶液とした。また、純水１００ｍｌに所定量の塩化マンガン、塩化亜鉛、塩化鉄（ＩＩ）を添加し、十分に溶解させた後、反応液とした。このとき各金属イオンのモル比はＭｎ：Ｚｎ：Ｆｅ＝０．２：０．３：２．５とした。純水１００ｍｌに酸化剤として亜硝酸カリウムを加えて酸化液とした。めっき溶液に窒素を流しながら、めっき溶液を７０℃に加熱した。めっき溶液に超音波を印加しながら、反応液と酸化液を滴下して磁性金属粉末の表面にフェライト膜を形成させた。反応は２５分間行い、得られたフェライト膜が形成された磁性金属粉末を純水で洗浄した後、磁石にて回収した。この後、フェライト膜が形成された磁性金属粉末を乾燥させ、粉砕と篩通しを行って、複合磁性粉末（複合磁性粒子）を得た。
得られた複合磁性粉末に、水に分散させた酸化ナトリウム含有酸化ケイ素を０．３ｗｔ％の割合で添加し、ボルテックスミキサーで１０分間混合した。この後、複合磁性粉末を乾燥させ、粉砕と篩通しを行うことで、酸化ナトリウム含有酸化ケイ素を被覆した複合磁性粉末を得た。
金属化合物として、水中に乳化させたリチウムステアレートを使用した。ヘラを用いてリチウムステアレートを金型の表面に塗布し、金型内に複合磁性粉末を投入し、成形する際にリチウムステアレートを複合磁性粉末に転写させた。
複合磁性粉末を、金型に充填し、１６００ＭＰａの圧力で、トロイダル形状（外径：８ｍｍ，  内径：４．５ｍｍ，  高さ：１ｍｍ）にプレス成形を行った。得られたプレス体（成形体）を、Ａｒ雰囲気下にて５００℃で１５分の熱処理を行い、実施例１の圧粉磁心を得た。
【００２９】
（２）実施例２
磁性金属粉末（軟磁性金属粒子）には、水アトマイズ法によって作製したＦｅ−３．５質量％Ｓｉ−４．５質量％Ｃｒ粒子（平均粒子径：１０μｍ）を使用した。この磁性金属粉末の表面には、酸化クロム層（金属酸化物層）が形成されていた。
磁性金属粉末１０ｇを１００ｍｌの酢酸カリウム水溶液に分散させ、水酸化カリウムによってｐＨ＝１０に調整し、めっき液とした。また、純水１００ｍｌに所定量の塩化マンガン、塩化亜鉛、塩化鉄（ＩＩ）を添加し、十分に溶解させた後、反応液とした。このとき各金属イオンのモル比はＭｎ：Ｚｎ：Ｆｅ＝０．４：０．３：２．３とした。純水１００ｍｌに酸化剤として亜硝酸カリウムを加えて酸化液とした。めっき溶液に窒素を流しながら、めっき溶液を７０℃に加熱した。めっき溶液に超音波を印加しながら、反応液と酸化液を滴下して磁性金属粉末の表面にフェライト膜を形成させた。反応は２５分間行い、得られたフェライト膜が形成された磁性金属粉末は純水で洗浄した後、磁石にて回収した。この後、フェライト膜が形成された磁性金属粉末を乾燥させ、粉砕と篩通しを行って、複合磁性粉末（複合磁性粒子）を得た。
得られた複合磁性粉末に、水に分散させた酸化ナトリウム含有酸化ケイ素を０．３ｗｔ％の割合で添加し、ボルテックスミキサーで１０分間混合した。この後、複合磁性粉末を乾燥させ、粉砕と篩通しを行うことで、酸化ナトリウム含有酸化ケイ素を被覆した複合磁性粉末を得た。
金属化合物として、水中に乳化させたリチウムステアレートを使用した。ヘラを用いてリチウムステアレートを金型の表面に塗布し、金型内に複合磁性粉末を投入し、成形する際にリチウムステアレートを複合磁性粉末に転写させた。
複合磁性粉末を、金型に充填し、１６００ＭＰａの圧力で、トロイダル形状（外径：８ｍｍ，  内径：４．５ｍｍ，  高さ：１ｍｍ）にプレス成形を行った。得られたプレス体（成形体）を、Ａｒ雰囲気下にて５００℃１５分の熱処理を行い、実施例２の圧粉磁心を得た。
【００３０】
（３）実施例３
磁性金属粉末（軟磁性金属粒子）には、水アトマイズ法によって作製したＦｅ−３．５質量％Ｓｉ−４．５質量％Ｃｒ粒子（平均粒子径：１０μｍ）を使用した。この磁性金属粉末の表面には、酸化クロム層（金属酸化物層）が形成されていた。
磁性金属粉末１０ｇを１００ｍｌの酢酸カリウム水溶液に分散させ、水酸化カリウムによってｐＨ＝１０に調整し、めっき液とした。また、純水１００ｍｌに所定量の塩化マンガン、塩化亜鉛、塩化鉄（ＩＩ）を添加し、十分に溶解させた後、反応液とした。このとき各金属イオンのモル比はＭｎ：Ｚｎ：Ｆｅ＝０．６：０．３：２．１とした。純水１００ｍｌに酸化剤として亜硝酸カリウムを加えて酸化液とした。めっき溶液に窒素を流しながら、めっき溶液を７０℃に加熱した。めっき溶液に超音波を印加しながら、反応液と酸化液を滴下して磁性金属粉末の表面にフェライト膜を形成させた。反応は２５分間行い、得られたフェライト膜が形成された磁性金属粉末は純水で洗浄した後、磁石にて回収した。この後、フェライト膜が形成された磁性金属粉末を乾燥させ、粉砕と篩通しを行って、複合磁性粉末（複合磁性粒子）を得た。
得られた粉末に、水に分散させた酸化ナトリウム含有酸化ケイ素を０．３ｗｔ％の割合で添加し、ボルテックスミキサーで１０分間混合した。この後、複合磁性粉末を乾燥させ、粉砕と篩通しを行うことで、酸化ナトリウム含有酸化ケイ素を被覆した複合磁性粉末を得た。
金属化合物として、水中に乳化させたリチウムステアレートを使用した。ヘラを用いてリチウムステアレートを金型の表面に塗布し、金型内に複合磁性粉末を投入し、成形する際にリチウムステアレートを複合磁性粉末に転写させた。
複合磁性粉末を、金型に充填し、１６００ＭＰａの圧力で、トロイダル形状（外径：８ｍｍ，  内径：４．５ｍｍ，  高さ：１ｍｍ）にプレス成形を行った。得られたプレス体（成形体）を、Ａｒ雰囲気下にて５００℃１５分の熱処理を行い、実施例３の圧粉磁心を得た。
【００３１】
（４）実施例４
実施例４にて使用するフェライト膜を被覆した複合磁性粉末（複合磁性粒子）には、実施例１で作製した複合磁性粉末（複合磁性粒子）を使用した。実施例４では酸化ナトリウム含有酸化ケイ素は使用しなかった。
金属化合物として、水中に乳化させたリチウムステアレートを使用した。ヘラを用いてリチウムステアレートを金型の表面に塗布し、金型内に複合磁性粉末を投入し、成形する
際にリチウムステアレートを複合磁性粉末に転写させた。
複合磁性粉末を、金型に充填し、１６００ＭＰａの圧力で、トロイダル形状（外径：８ｍｍ，  内径：４．５ｍｍ，  高さ：１ｍｍ）にプレス成形を行った。得られたプレス体（成形体）を、Ａｒ雰囲気下にて５００℃で１５分の熱処理を行い、実施例４の圧粉磁心を得た。
【００３２】
（５）比較例１
比較例１ではフェライト粒界を形成させずに圧粉磁心を作製した。
磁性金属粉末（軟磁性金属粒子）には、水アトマイズ法によって作製したＦｅ−３．５質量％Ｓｉ−４．５質量％Ｃｒ粒子（平均粒子径：１０μｍ）を使用した。この軟磁性金属粉末の表面には、酸化クロム層（金属酸化物層）が形成されていた。
得られた軟磁性金属粉末に、水に分散させた酸化ナトリウム含有酸化ケイ素を０．３ｗｔ％の割合で添加し、ボルテックスミキサーで１０分間混合した。この後、軟磁性金属粉末を乾燥させ、粉砕と篩通しを行うことで、酸化ナトリウム含有酸化ケイ素を被覆した粉末を得た。
金属化合物として、水中に乳化させたリチウムステアレートを使用した。ヘラを用いてリチウムステアレートを金型の表面に塗布し、金型内に軟磁性金属粉末を投入し、成形する際にリチウムステアレートを軟磁性金属粉末に転写させた。
軟磁性金属粉末を、金型に充填し、１６００ＭＰａの圧力で、トロイダル形状（外径：８ｍｍ，  内径：４．５ｍｍ，  高さ：１ｍｍ）にプレス成形を行った。得られたプレス体（成形体）を、Ａｒ雰囲気下にて５００℃１５分の熱処理を行い、比較例１の圧粉磁心とした。
【００３３】
（６）比較例２
比較例２では、金属化合物としてのリチウムステアレートを用いなかった。
磁性金属粉末（軟磁性金属粒子）には、水アトマイズ法によって作製したＦｅ−３．５質量％Ｓｉ−４．５質量％Ｃｒ粒子（平均粒子径：１０μｍ）を使用した。この軟磁性金属粉末の表面には、酸化クロム層（金属酸化物層）が形成されていた。
磁性金属粉末１０ｇを１００ｍｌの酢酸カリウム水溶液に分散させ、水酸化カリウムによってｐＨ＝１０に調整し、めっき液とした。また、純水１００ｍｌに所定量の塩化マンガン、塩化亜鉛、塩化鉄（ＩＩ）を添加し、十分に溶解させた後、反応液とした。このとき各金属イオンのモル比はＭｎ：Ｚｎ：Ｆｅ＝０．２：０．３：２．５とした。同様に純水１００ｍｌに酸化剤として亜硝酸カリウムを加えて酸化液とした。めっき溶液に窒素を流しながら、めっき溶液を７０℃に加熱した。めっき溶液に超音波を印加しながら、反応液と酸化液を滴下して磁性金属粉末の表面にフェライト膜を形成させた。反応は２５分間行い、得られたフェライト膜が形成された磁性金属粉末は純水で洗浄した後、磁石にて回収した。この後、フェライト膜が形成された磁性金属粉末を乾燥させ、粉砕と篩通しを行って、複合磁性粉末（複合磁性粒子）を得た。
得られた複合磁性粉末に、水に分散させた酸化ナトリウム含有酸化ケイ素を０．３ｗｔ％の割合で添加し、ボルテックスミキサーで１０分間混合した。この後、複合磁性粉末を乾燥させ、粉砕と篩通しを行った後、酸化ナトリウム含有酸化ケイ素を被覆した複合磁性粉末を得た。
得られた複合磁性粉末を、金型に充填し、１６００ＭＰａの圧力でトロイダル形状（外径：８ｍｍ，  内径：４．５ｍｍ，  高さ：１ｍｍ）にプレス成形を行った。得られたプレス体（成形体）を、Ａｒ雰囲気下にて５００℃１５分の熱処理を行い、比較例２の圧粉磁心を得た。
【００３４】
（７）比較例３
比較例３では酸化ナトリウム含有酸化ケイ素を使用しなかった。また、比較例３では、金属化合物としてのリチウムステアレートを用いなかった。
磁性金属粉末（軟磁性金属粒子）には、水アトマイズ法によって作製したＦｅ−３．５質量％Ｓｉ−４．５質量％Ｃｒ粒子（平均粒子径：１０μｍ）を使用した。この軟磁性金属粉末の表面には、酸化クロム層（金属酸化物層）が形成されていた。
磁性金属粉末１０ｇを１００ｍｌの酢酸カリウム水溶液に分散させ、水酸化カリウムによってｐＨ＝１０に調整し、めっき液とした。また、純水１００ｍｌに所定量の塩化マンガン、塩化亜鉛、塩化鉄（ＩＩ）を添加し、十分に溶解させた後、反応液とした。このとき各金属イオンのモル比はＭｎ：Ｚｎ：Ｆｅ＝０．２：０．３：２．５とした。同様に純水１００ｍｌに酸化剤として亜硝酸カリウムを加えて酸化液とした。めっき溶液に窒素を流しながら、めっき溶液を７０℃に加熱した。めっき溶液に超音波を印加しながら、反応液と酸化液を滴下して磁性金属粉末の表面にフェライト膜を形成させた。反応は２５分間行い、得られたフェライト膜が形成された磁性金属粉末は純水で洗浄した後、磁石にて回収した。この後、フェライト膜が形成された磁性金属粉末を乾燥させ、粉砕と篩通しを行って、複合磁性粉末（複合磁性粒子）を得た。
得られた複合磁性粉末を、金型に充填し、１６００ＭＰａの圧力でトロイダル形状（外径：８ｍｍ，  内径：４．５ｍｍ，  高さ：１ｍｍ）にプレス成形を行い、比較例３の圧
粉磁心を得た。
【００３５】
（８）比較例４
比較例４ではフェライト粒界を形成させずに圧粉磁心を作製した。また、比較例４では酸化ナトリウム含有酸化ケイ素を使用しなかった。
磁性金属粉末（軟磁性金属粒子）には、水アトマイズ法によって作製したＦｅ−３．５質量％Ｓｉ−４．５質量％Ｃｒ粒子（平均粒子径：１０μｍ）を使用した。この軟磁性金属粉末の表面には、酸化クロム層（金属酸化物層）が形成されていた。
金属化合物として、水中に乳化させたリチウムステアレートを使用した。ヘラを用いてリチウムステアレートを金型の表面に塗布し、金型内に軟磁性金属粉末を投入し、成形する際にリチウムステアレートを軟磁性金属粉末に転写させた。
軟磁性金属粉末を、金型に充填し、１６００ＭＰａの圧力で、トロイダル形状（外径：８ｍｍ，  内径：４．５ｍｍ，  高さ：１ｍｍ）にプレス成形を行った。得られたプレス体（成形体）を、Ａｒ雰囲気下にて５００℃１５分の熱処理を行い、比較例４の圧粉磁心を得た。
【００３６】
２．評価及びその結果
（１）軟磁性金属粒子の形状観察
次の各軟磁性金属粒子についてＦＥ−ＳＥＭを用いた形状観察を行った。ここでは、軟磁性金属粒子の表面を観察して、フェライトの被覆状態を確認した。
・実施例１：フェライトで被覆された軟磁性金属粒子であって、酸化ナトリウム含有酸化ケイ素で被覆する前の複合磁性粒子
・実施例２：フェライトで被覆された軟磁性金属粒子であって、酸化ナトリウム含有酸化ケイ素で被覆する前の複合磁性粒子
・実施例３：フェライトで被覆された軟磁性金属粒子であって、酸化ナトリウム含有酸化ケイ素で被覆する前の複合磁性粒子
・実施例４：フェライトで被覆された軟磁性金属粒子（複合磁性粒子）
・比較例１：フェライトで被覆されていない軟磁性金属粒子であって、酸化ナトリウム含有酸化ケイ素で被覆する前の軟磁性金属粒子
・比較例２：フェライトで被覆された軟磁性金属粒子であって、酸化ナトリウム含有酸化ケイ素で被覆する前の複合磁性粒子
・比較例３：フェライトで被覆された軟磁性金属粒子（複合磁性粒子）
・比較例４：フェライトで被覆されていない軟磁性金属粒子
【００３７】
図６は、実施例１の複合磁性粒子の表面観察像を示している。倍率は１００００倍である。表面にフェライトが形成されていることが確認された。
図７は、実施例２の複合磁性粒子の表面観察像を示している。倍率は１００００倍である。表面にフェライトが形成されていることが確認された。
図８は、実施例３の複合磁性粒子の表面観察像を示している。倍率は１００００倍である。表面にフェライトが形成されていることが確認された。
実施例４の複合磁性粒子は、実施例１の複合磁性粒子と同じであり、図６と同様に観察された。
図９は、比較例１の軟磁性金属粒子の表面観察像を示している。倍率は１００００倍である。表面にフェライトが形成されていないことが確認された。
比較例２の複合磁性粒子は、実施例１の複合磁性粒子と同じであり、図６と同様に観察された。
比較例３の複合磁性粒子は、実施例１の複合磁性粒子と同じであり、図６と同様に観察された。
図１０は、比較例４の軟磁性金属粒子の表面観察像を示している。倍率は１００００倍である。表面にフェライトが形成されていないことが確認された。
【００３８】
（２）ＸＲＤスペクトル（Ｘ線回折スペクトル）
上述の「（１）磁性粒子の形状観察」において用いた各軟磁性金属粒子について、ＸＲＤスペクトルを測定した。図１１は、これらの軟磁性金属粒子についてのＸＲＤスペクトルを示している。実施例１〜４の複合磁性粒子、比較例２、３の複合磁性粒子は、いずれも、フェライトに由来するピークが確認され、フェライトが生成していることが確認された。
一方、比較例１および比較例４の軟磁性金属粒子は、フェライトに由来するピークは確認されず、フェライトが生成していないことが確認された。
【００３９】
（３）フェライト粒界の組成
実施例１〜３の複合磁性粒子のフェライトの組成をＩＣＰ発光分析により求めた。なお、このフェライトの組成は、圧粉磁心の軟磁性フェライトの組成と同等である。
結果を表２に示す。
【００４０】
【表２】
2019096747.tif 000004
【００４１】
（４）圧粉磁心の観察
焼鈍後の圧粉磁心の断面観察を行った。圧粉磁心をダイシング装置（切断装置）を用いて半分に切断し、エポキシ樹脂中で硬化させ、ダイシング切断面を鏡面加工することによって評価サンプルを得た。評価サンプルをＦＥ−ＳＥＭにより観察した。
なお、比較例３では、プレス成形によるプレス体の形状の維持が困難であり、焼鈍後の圧粉磁心の断面観察を行っていない。図１２に、プレス成形後における比較例３の圧粉磁心の外観写真を示す。この写真から分かるように、結着材を用いないため、プレス成形後に形状が壊れている。また、比較例３では、仮にプレス時に壊れなかった場合でも、特性評価の際やコイル化の際に、破損する可能性がある。
【００４２】
次に、圧粉磁心の断面の観察結果を検討する。
断面の観察像を図１３〜１７に示す。これらの観察像は、圧粉磁心の表面近傍よりも中側の部位の観察像である。
実施例１〜３（図１３、１４、１５）及び比較例２（図１７）では、軟磁性金属粒子は、それぞれ個々にフェライト（軟磁性フェライト）によって分割されており、焼鈍後もフェライトが絶縁膜として機能していることが分かる。一方、比較例１（図１６）では軟磁性金属粒子同士が接触しており、粒子間渦電流を抑制することが困難であることが分かる。なお、比較例１の図１６における黒色部分は、ボイド（空洞）である。
【００４３】
（５）圧粉磁心の表面近傍の断面観察
実施例１〜３、及び比較例１〜２で作製した圧粉磁心の金型と摩擦した部分をＦＥ−ＳＥＭを用いて観察した。すなわち、圧粉磁心の表面近傍の断面を観察した。
【００４４】
結果を図１８〜２２に示す。実施例１〜３（図１８、１９、２０）、及び比較例１（図２１）では、リチウムステアレートが潤滑剤として機能しており、軟磁性金属粒子の変形やフェライトの破壊は確認されなかった。一方、比較例２（図２２）では、型からの抜き出しの際に摩擦が発生した方向に、軟磁性金属粒子が大きく変形し、その表面ではフェライトの破壊が確認された。このような比較例２の断面の状態を模式的に示すと、図２３のようになる。
なお、実施例１〜４で作製した全ての圧粉磁心では、圧粉磁心の表面にＬｉが存在することを確認できた。
【００４５】
（６）圧粉磁心のヒステリシス曲線
実施例１〜３、及び比較例１で作製した圧粉磁心のＢＨヒステリシス曲線を図２４に示す。また、ＢＨヒステリシス曲線から求めた飽和磁束密度の値を表３に示す。
なお、図２４では、実施例１〜３、及び比較例１の場合の全てのＢＨヒステリシス曲線がほぼ重なっている状態が示されている。
【００４６】
【表３】
2019096747.tif 000005
【００４７】
ＢＨヒステリシス曲線からは様々な情報を得ることができる。図２４のＢＨヒステリシス曲線から、以下のことが確認された。
磁束密度の最大値である飽和磁束密度は、磁性体の磁化できる最大値を示しており、この値が大きい方が小型化や大電流化に対応することができるため有利である。図２４及び表３より、実施例１〜３は、比較例１と同様に１．５Ｔ以上の飽和磁束密度を有しているため実用性が高いことが確認された。
また、ＢＨヒステリシス曲線の傾きは磁化のしやすさを表している。この値が大きい方が容易に磁化できることを表しており、実用性が高い。図２４より、実施例１〜３は、比較例１と同様に容易に磁化できることが確認された。
また、ＢＨヒステリシス曲線から、実施例１〜３では、保持力が０に近いことが確認された。
以上より、実施例１〜３は、圧粉磁心としての基本性能を有していることが確認できた。
【００４８】
（７）圧粉磁心の電気抵抗率
実施例１〜４、及び比較例１、４で作製した圧粉磁心について、電気抵抗率を４端子法にて求めた。測定には、三菱化学アナリテック製ロレスターＧＸを使用した。
結果を表４に示す。表４の結果から、フェライト粒界の形成により圧粉磁心の電気抵抗率が大きく向上していることがわかる。
【００４９】
【表４】
2019096747.tif 000006
【００５０】
（８）複素透磁率特性
複素透磁率の測定は、アジレントテクノロジー製インピーダンスアナライザＥ−４９９１Ａを使用し、周波数１ＭＨｚ〜１ＧＨｚの範囲で測定した。結果を図２５に示す。図２５は、熱処理後の圧粉磁心の複素透磁率の実数成分を示している。
実施例１〜４では、５０ＭＨｚ付近まで高い透磁率を維持する結果を示していることが分かる。一方、比較例１、４では、１ＭＨｚ以降、複素透磁率の実数成分が大きく低下している。比較例１、４では、フェライト粒界を持たないため渦電流を抑制することができず、高周波数になるほど、大きな磁気損失を発生させてしまう。そのため、複素透磁率の低下を抑えることができなくなってしまっている。また、比較例２でも潤滑剤としてのリチウムステアレートを使用しなかったため圧縮性に乏しく、実施例１に比べてμ’の値は小さくなった。
【００５１】
（９）鉄損値の周波数特性
トロイダル状の圧粉磁心に、Φ０．３ｍｍのエナメル導線を、１次側に１５巻し、２次側に１５巻して、コイルとした。測定は、岩通計測製  Ｂ−Ｈアナライザ  ＳＹ−８２１８を使用し、磁束密度Ｂｍ＝５０ｍＴ  周波数：１００ｋＨｚの条件で行った。
図２６に、実施例１〜３、及び比較例１で得られた圧粉磁心の鉄損値の周波数特性を示す。
実施例１〜３では、フェライト粒界による渦電流抑制効果により鉄損が大きく抑制できていることが分かる。一方、比較例１では、実施例１〜３に比べて鉄損値は数倍大きい。
【００５２】
３．実施例の効果
本実施例の圧粉磁心は、圧粉磁心としての基本性能を有すると共に、高電気抵抗率である。また、本実施例の圧粉磁心を用いれば、渦電流の発生を抑制できる。さらに、本実施例の圧粉磁心は、その強度が高く、形崩れしにくい。
【００５３】
本発明は上記で詳述した実施形態に限定されず、本発明の請求項に示した範囲で様々な変形または変更が可能である。
なお、上記実施例では、圧粉磁心の表面にＬｉが存在している例のみを示した。本発明では、表面にＭｇ、Ｃａ、Ｂａ、Ｚｎ、Ａｌ、Ｓｒが存在している場合でも、以下の理由より、Ｌｉが存在している実施例と同等の効果が得られる。Ｍｇ、Ｚｎ、Ａｌは、Ｌｉと同様にフェライト粒界中のＦｅと反応してしまってもスピネル結晶構造が得られるため、Ｌｉと同等の効果、すなわち、優れた磁気特性及び絶縁性を得ることができる。また、Ｓｒ、Ｃａ、Ｂａは、同じくＦｅとの反応でＭ型フェライト（マグネトプランバイト型）という磁性体を作るため、Ｌｉと同等の効果が得られる。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
本発明の圧粉磁心は、モーターコア、トランス、チョークコイル、ノイズ吸収体等の用途に特に好適に使用される。
【符号の説明】
【００５５】
１…圧粉磁心
３…軟磁性金属粒子
５…金属酸化物層
７…軟磁性フェライト
９…Ｌｉ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｂａ、Ｚｎ、Ａｌ、及びＳｒからなる群より選ばれた１種以上の元素が存在する層
１１…表面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【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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