[发明专利]压粉磁芯用粉末、压粉磁芯和它们的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及在包含磁性粒子的磁性粉末的粒子表面至少被覆绝缘层的压粉磁芯用粉末、其制造方法、由上述压粉磁芯用粉末制造的压粉磁芯及其制造方法。

背景技术

以往，电动机等中使用的磁芯通过对压粉磁芯用粉末进行压粉成形而制造。用于压粉磁芯的压粉磁芯用粉末，为了确保加压成形后的各磁性粉末间的电绝缘性，在磁性粉末的粒子表面被覆了绝缘层。

例如，作为上述压粉磁芯用粉末，可以列举在磁性粉末的表面涂布有机硅树脂等绝缘性优异的高分子树脂，被覆树脂绝缘层作为绝缘层的压粉磁芯用粉末；在磁性粉末的表面采用化学气相沉积法(CVD)沉积二氧化硅(SiO₂)等氧化物，被覆氧化物绝缘层作为上述绝缘层的压粉磁芯用粉末。此外，作为压粉磁芯用粉末，提出了从磁性粉末的粒子表面向着厚度方向，依次形成了氧化物绝缘层、有机硅树脂绝缘层(高分子树脂绝缘层)作为绝缘层的压粉磁芯用粉末(参照例如专利文献1、专利文献2)。

专利文献1：日本特开2006-233295号公报

专利文献2：日本特开2008-88505号公报

发明内容

由包含上述压粉磁芯用粉末的压粉磁芯用粉末制造压粉磁芯的情况下，如图18所示，氧化物绝缘层93A改善作为磁性粒的铁粒92A与有机硅树脂绝缘层93B之间的亲合性。由此，能够维持退火后的压粉磁芯的高比电阻。但是，有机硅树脂绝缘层93B、93B之间的接合部分(粒界)是最弱部，现状是尚未实现压粉磁芯的高强度化。

具体地，形成压粉磁芯用粉末的有机硅树脂绝缘层93B时，将含有有机溶剂的有机硅树脂涂布在粉末的粒子表面，该涂布后在100～200℃的温度下将有机溶剂挥发，使粉末的粒子干燥。其结果，由这样的压粉磁芯用粉末成形压粉磁芯时，特别地，有机硅树脂绝缘层93B、93B之间成为Si-O-Si键的键合端(結合手)少的状态，层间的结合弱，不能充分地获得压粉磁芯的强度。

为了解决这点，在有机硅树脂的涂布中，也考虑了残留未反应部分(没有发生聚合反应的部分)，退火时增加上述键合端，采用这样的手法时，退火时的体积减少量增大，作为其反面，该体积减少成为使压粉磁芯的比电阻降低的要因之一。

本发明鉴于上述问题而完成，其目的在于提供在不伴有压粉磁芯的磁特性的降低的情况下，能够提高压粉磁芯的机械强度的压粉磁芯用粉末、其制造方法、压粉磁芯及其制造方法。

为了解决上述课题，本发明涉及的压粉磁芯用粉末是包含在磁性粉末的粒子表面被覆了绝缘层的压粉磁芯用粉末的压粉磁芯用粉末，其特征在于，上述绝缘层在上述绝缘层的表层部具有包含乙烯基硅烷和含氢硅烷的高分子树脂绝缘层。

根据本发明，通过使高分子树脂绝缘层包含乙烯基硅烷Si-CH＝CH₂、含氢硅烷Si-H，在压粉磁芯的制造阶段，在邻接的压粉磁芯用粉末的粒界，即高分子树脂绝缘层彼此之间(绝缘层的表层部间)，能够产生乙烯基硅烷与含氢硅烷的氢化硅烷化反应(加成反应)。

其结果，在邻接的压粉磁芯用粉末的粒界(高分子树脂绝缘层彼此之间)得到Si-C-C-Si键。通过该层间的化学键，能够在不使压粉磁芯的磁特性降低的情况下，提高压粉磁芯的机械强度。此外，为了产生氢化硅烷化反应而应加热的温度范围，与压粉磁芯的成形后的退火时的应加热的温度范围重叠，因此能够与退火时一致地产生该反应。

此外，本发明涉及的压粉磁芯用粉末的压粉磁芯用粉末的高分子树脂绝缘层只要是在具有绝缘性的高分子树脂中包含乙烯基硅烷和含氢硅烷，对其组成并无特别限定，作为高分子树脂，可以列举聚酰亚胺树脂、聚酰胺树脂、芳族聚酰胺树脂或有机硅树脂等高分子树脂。更优选的高分子树脂绝缘层是有机硅树脂，称为所谓加成固化型的有机硅树脂。

再有，本发明中所说的压粉磁芯用粉末，是指在粒子表面被覆了绝缘层的磁性粒子的集合体。此外，本发明中所说的绝缘层，是指用于确保成形后的磁性粉末(粒子)间的电绝缘性的层。此外，本发明中所说的表层部是指被覆于压粉磁芯用粉末的绝缘层中在外侧形成的层。

此外，本发明涉及的压粉磁芯用粉末，更优选在上述磁性粉末与上述高分子树脂绝缘层之间还具有氧化物绝缘层作为上述绝缘层。根据本发明，通过形成氧化物绝缘层，能够进一步提高磁性粉末与高分子树脂绝缘层的亲合性(密合性)。

此外，本发明涉及的压粉磁芯用粉末的氧化物绝缘层只要是提高磁性粒子与高分子树脂绝缘层的亲合性的层，并无特别限定，可以列举包含二氧化硅、氧化铝或氧化锆的陶瓷系材料等氧化物的绝缘层，包含将磁性粉末的表面氧化的氧化物和磷酸盐等无机盐的绝缘层等，优选具有耐热性的绝缘氧化物层。