(57)【要約】【要旨】【課題】  圧粉磁心材、電磁波吸収体等に用いる複合磁性体用粉末を提供する。【解決手段】  Ｓｉ≧２ｍａｓｓ％、Ａｌ≧２ｍａｓｓ％、Ａｌ＋Ｓｉ≦１８ｍａｓｓ％、残部Ｆｅおよび不可避的不純物からなる粉末において、平均アスペクト比に応じて粉末の酸化被膜厚さ（ｔ）を、該粉末の平均アスペクト比（Ｌ／Ｄ）：１〜５の場合は１０ｎｍ≦ｔ≦１００ｎｍ、Ｌ／Ｄ：６〜１０の場合は５０ｎｍ≦ｔ≦２００ｎｍ、Ｌ／Ｄ：１１〜１５の場合は１５０ｎｍ≦ｔ≦４００ｎｍの範囲に制御することを特徴とする軟磁性偏平粉末。【選択図】    なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｓｉ≧２ｍａｓｓ％、Ａｌ≧２ｍａｓｓ％、Ａｌ＋Ｓｉ≦１８ｍａｓｓ％、残部Ｆｅおよび不可避的不純物からなる粉末において、平均アスペクト比に応じて粉末の酸化被膜厚さ（ｔ）を、該粉末の平均アスペクト比（Ｌ／Ｄ）：１〜５の場合は１０ｎｍ≦ｔ≦１００ｎｍ、Ｌ／Ｄ：６〜１０の場合は５０ｎｍ≦ｔ≦２００ｎｍ、Ｌ／Ｄ：１１〜１５の場合は１５０ｎｍ≦ｔ≦４００ｎｍの範囲に制御することを特徴とする軟磁性偏平粉末。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧粉磁心材、電磁波吸収体等に用いる複合磁性体用粉末に関するものでる。
【背景技術】
【０００２】
従来、複合磁性体として軟磁性粉末を樹脂やゴム等のバインダーと混合して成形したものが圧粉磁心材や電磁波吸収材に使用されている。また、この複合磁性体に求められている特性としては、高透磁率（μ´）、高周波数特性（透磁率が高くなってもμ´が落ちない）がある。一方、軟磁性粉末は一般的にはフェライトが使用されている。透磁率を高くするためには金属磁性粉末（センダスト、パーマロイ）が有効で、特に金属磁性粉末を偏平化した場合、さらに透磁率が向上するため用いる用途に応じて球状粉から偏平粉まで様々な形状が使用される。
【０００３】
しかし、金属偏平粉末はその偏平度（アスペクト比）が大きくなるほどバインダーと混合して成形した後に、粉末同士の絶縁が取りにくく、周波数特性が悪くなる。粉末表面に酸化物などを形成させ、絶縁しやすくする検討はされているが、酸化被膜を必要以上に厚くし過ぎると磁気特性が悪くなるため、透磁率が低下すると言う問題が生じる。これらの問題の対応として、例えば特開平１０−１０６８２１号公報（特許文献１）に示すような、表面に酸化被膜を有し、偏平状あるいは針状で、アスペクト比が５以上のセンダスト系（Ｆｅ−Ａｌ−Ｓｉ）合金粉末と有機結合剤からなる複合磁性体シートと形状記憶合金からなる導電性シートを、それぞれ、少なくとも１層以上交互に積層し、多層構造とした電磁干渉抑制体が提案されている。
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−１０６８２１号公報
【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、上述した特許文献１のように、必要以上に酸化被膜を厚くしても、周波数特性は頭打ちになり一方磁気特性が劣化するため、透磁率のレベルは低くなるという問題がある。そこで、発明者らは上記問題を解消するために鋭意研究を重ねた結果、アスペクト比の小さい材料は絶縁が取りやすいので酸化被膜を大きくする必要はない。また、逆に酸化被膜を付け過ぎると、周波数特性が頭打ちになる一方、磁気特性が劣化するため、透磁率のレベルは低くなることを見出し発明に到ったものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
その発明の要旨とするところは、Ｓｉ≧２ｍａｓｓ％、Ａｌ≧２ｍａｓｓ％、Ａｌ＋Ｓｉ≦１８ｍａｓｓ％、残部Ｆｅおよび不可避的不純物からなる粉末において、平均アスペクト比に応じて粉末の酸化被膜厚さ（ｔ）を、該粉末の平均アスペクト比（Ｌ／Ｄ）：１〜５の場合は１０ｎｍ≦ｔ≦１００ｎｍ、Ｌ／Ｄ：６〜１０の場合は５０ｎｍ≦ｔ≦２００ｎｍ、Ｌ／Ｄ：１１〜１５の場合は１５０ｎｍ≦ｔ≦４００ｎｍの範囲に制御することを特徴とする軟磁性偏平粉末にある。
【発明の効果】
【０００７】
以上述べたように、本発明による成分組成の粉末をアスペクト比に応じて粉末の厚みを制御することで、周波数特性の優れた複合磁性体の作製が可能となり、工業的に極めて有利である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明に係る成分組成の限定理由を説明する。
Ｓｉ≧２ｍａｓｓ％、Ａｌ≧２ｍａｓｓ％
Ｓｉ≧２ｍａｓｓ％およびＡｌ≧２ｍａｓｓ％の両者を満たすことにより、粉末表面にＡｌ2 Ｏ3 膜が均一に生成されコアの絶縁性が向上する。すなわち、Ａｌ単独ではＡｌ2 Ｏ3 の被膜が表面に均一に生成しないために絶縁性が十分でない。また、Ｓｉ単独でもＡｌと同様に、ＳｉＯ2 が均一に生成しない。ＡｌとＳｉの両者が規定量存在する場合に、表面に均一なＡｌ2 Ｏ3 膜が生成し絶縁性がされるものである。従って、いずれかが２ｍａｓｓ％未満である場合には、酸化被膜が表面には形成せず、内部まで酸化物が浸透するために正常に形成されず、磁気特性が劣化し、透磁率が低下することから、その下限をそれぞれ２ｍａｓｓ％とした。より好ましくは、Ｓｉ≧４ｍａｓｓ％、Ａｌ≧４ｍａｓｓ％とする。
【０００９】
Ａｌ＋Ｓｉ≦１８ｍａｓｓ％
重畳特性を得るためには、Ａｌ，Ｓｉが低い方が好ましい。Ａｌ＋Ｓｉが１８ｍａｓｓ％を超えると磁気特性が劣化し透磁率が低下する。従って、上限を１８ｍａｓｓ％とした。  これらの成分組成のものをガスアトマイズ、水アトマイズ、鋳造粉砕のいずれかにて行なう。偏平化処理法としては、アトライター、ボールミル等の方法によるがこの方法に特に限定するものではない。
【００１０】
粉末の平均アスペクト比（Ｌ／Ｄ）：１〜５の場合は１０ｎｍ≦ｔ≦１００ｎｍ
粉末の酸化被膜厚さｔが１０ｎｍ未満では、高周波特性が十分でない。まだ、１００ｎｍを超えると透磁率が低下する。従って、その範囲を１０〜１００ｎｍとする。
粉末の平均アスペクト比（Ｌ／Ｄ）：６〜１０の場合は５０ｎｍ≦ｔ≦２００ｎｍ
粉末の酸化被膜厚さｔが５０ｎｍ未満では、高周波特性が十分でない。まだ、２００ｎｍを超えると透磁率が低下する。従って、その範囲を５０〜２００ｎｍとする。
粉末の平均アスペクト比（Ｌ／Ｄ）：１１〜１５の場合は１５０ｎｍ≦ｔ≦４００ｎｍ粉末の酸化被膜厚さｔが１５０ｎｍ未満では、高周波特性が十分でない。まだ、４００ｎｍを超えると透磁率が低下する。従って、その範囲を１５０〜４００ｎｍとする。
【００１１】
次に、酸化被膜の形成方法については、大気中で５７３Ｋ〜１０７３Ｋで０．５〜５ｈｒにて行なう。５７３Ｋ未満では絶縁に必要十分な酸化被膜が形成されない。また、１０７３Ｋを超えると焼結が進行するためハンドリングができない。従って、その範囲を５７３Ｋ〜１０７３Ｋとする。また、熱処理時間は、０．５ｈｒ未満では表面の酸化被膜が不十分なため絶縁は十分得られない。従って、０．５ｈｒ以上とした。５ｈｒを超えると表面の酸化被膜の形態にあまり変化が見られなくなることから、０．５〜５ｈｒとする。この時間によって粉末酸化被膜の厚みを任意に変更することができる。
【実施例】
【００１２】
以下、本発明について実施例によって具体的に説明する。
表１に示す成分組成のＦｅ−Ｓｉ−Ａｌ系合金のガスアトマイズ粉末をアトライター／湿式処理（溶媒エタノール）にて１２０ｒｐｍ、５〜１５ｈｒ（処理時間によりアスペクト比を変化）、ボール：ＳＵＪ２／φ６なる処理条件で偏平化処理を行なった粉末を、大気中、５７８〜１０７３Ｋ（酸化被膜の厚みを変化）処理時間１ｈｒの熱処理した後、Ｓｉ系ゴムを金属粉末に対して２０ｍａｓｓ％を混合し、外径１５ｍｍ、内径１０ｍｍ、高さ５ｍｍなるリング状に成形温度：５２３Ｋ、成形圧：２００ＭＰａにて加圧成形した。加圧成形後９７３Ｋ−１ｈｒの熱処理をして製品を得た。その結果を表１に示す。
【００１３】
【表１】
2005209753.tif 000002
【００１４】
その時の粉末特性として、平均アスペスト比は、成形後の試料断面を光学顕微鏡により観察、任意の１００個の粉末の長軸、厚さを測定し、そのアスペスト比の平均値を算出した。また、酸化被膜厚さは、オージェ分析により測定した。また、透磁率は、ネットワークアナライザー、測定周波数１ｋＨｚ〜１００ｋＨｚで測定した。さらに、限界周波数は、ネットワークアナライザー、測定周波数１ｋＨｚ〜１００ｋＨｚ、１ｋＨｚの透磁率と比較して７０％に減少した時の周波数を測定した。
【００１５】
表１に示すように、Ｎｏ．１〜１９は本発明例であり、Ｎｏ．２０〜３２は比較例である。比較例Ｎｏ．２０はＳｉ含有量が低いために、透磁率が低い。比較例Ｎｏ．２１はＡｌ含有量は低く、平均アスペスト比２の場合の酸化被膜厚さが薄いために高周波特性が悪い。比較例Ｎｏ．２２はＳｉ＋Ａｌ含有量が高いために、透磁率が低い。比較例Ｎｏ．２３は平均アスペスト比１の場合の酸化被膜厚さが薄いために透磁率が低く、かつ高周波特性が劣る。
【００１６】
比較例Ｎｏ．２４は平均アスペスト比１の場合の酸化被膜厚さが厚過ぎるために透磁率が低い。比較例Ｎｏ．２５は平均アスペスト比５の場合の酸化被膜厚さが薄いために高周波特性が劣る。比較例Ｎｏ．２６は平均アスペスト比５の場合の酸化被膜厚さが厚過ぎるために透磁率が低い。比較例Ｎｏ．２７は平均アスペスト比８の場合の酸化被膜厚さが薄いために高周波特性が悪い。比較例Ｎｏ．２８は平均アスペスト比８の場合の酸化被膜厚さが厚過ぎるために透磁率が低い。
【００１７】
比較例Ｎｏ．２９は平均アスペスト比１０の場合の酸化被膜厚さが薄いために高周波特性が悪い。比較例Ｎｏ．３０は平均アスペスト比１０の場合の酸化被膜厚さが厚過ぎるために透磁率が低い。比較例Ｎｏ．３１は平均アスペスト比１５の場合の酸化被膜厚さが薄いために高周波特性が悪い。比較例Ｎｏ．３２は平均アスペスト比１５に対する酸化被膜厚さが厚過ぎるために透磁率が低い。これに対し、本発明例Ｎｏ．１〜１９はいずれも透磁率および高周波特性に優れていることが分かる。
特許出願人  山陽特殊製鋼株式会社
代理人    弁理士    椎  名    彊