[发明专利]压坯及其制造方法、以及电抗器用磁芯

说明书

技术领域

本发明涉及用作电抗器等用磁芯材料的压坯（green compact）、压坯的制造方法、以及包括压坯的电抗器用磁芯。特别地，本发明涉及能获得低损耗磁芯的压坯、以及该压坯的制造方法。

现有技术

磁性部件已在多种领域使用，这些磁性部件各自包括由软磁材料（诸如铁或铁合金）制成的磁芯以及配置于磁芯周围的线圈。压坯制成的压粉磁芯是上述磁芯的示例（参见专利文献1）。压坯通常这样制造：用原料粉填充压制空间，该压制空间由具有通孔的压模以及布置成覆盖压模通孔一个开口部的下凸模（punch）限定；利用下凸模和上凸模对原料粉加压；然后从压模取出压坯。通常，对压坯进行热处理，经热处理所得到的材料用作磁芯。

在交流磁场中使用磁性部件的情况下，期望磁芯具有较低铁芯损耗（约为磁滞损耗和涡流损耗的总和）。特别地，由于在诸如大于或等于数kHz的高频情况下使用的磁芯中出现较高涡流损耗，期望具有降低涡流损耗的磁芯。如专利文献1中所描述的，通过用绝缘包覆膜（绝缘层）包覆由软磁材料制成的金属颗粒诸如铁颗粒的外周，得到各包覆颗粒，如果采用由包覆颗粒构成的包覆软磁粉作为原料粉，金属颗粒间彼此绝缘会增大压坯的电阻。因此，如果采用这种压坯作为磁芯，可得到有效降低涡流损耗的低损耗磁芯。

引用列表

专利文献

专利文献1：日本未经审查的专利申请公开No.2005-248274

发明内容

技术问题

期望能进一步降低压粉磁芯中的损耗。

由于近来磁性部件的操作频率不断提高，期望进一步降低损耗，特别是降低涡流损耗。

如上所述，利用包覆软磁粉，可一定程度降低涡流损耗。然而，当从压模取出压坯（压制本体）时，由于克服压模作用力（压模挤压压坯的作用力）的反作用力，压坯中与压模接触的区域中的金属颗粒容易因与压模滑动摩擦而塑性变形，并且因绝缘层不能充分跟随该变形而损坏。如果因压模滑动摩擦使绝缘层损坏，造成露出的一些金属颗粒变形而成为碎片形式，以及，如果金属颗粒由于变形而互相接触并导电，则涡流通过导电部分流动，因此涡流损耗增大。为了防止绝缘层损坏，如专利文献1中所述，考虑给压模或下凸模施加润滑剂，或者向原料粉添加作为润滑剂的有机化合物。使用足够量的润滑剂应当能完全防止绝缘层损坏。然而，使用大量润滑剂会导致压坯中磁性成分比例的降低。

另一方面，考虑用浓盐酸等对压坯表面进行表面处理，以除去导电部分。然而，在这种情况下，需要单独的表面处理步骤，这导致压坯生产率降低。

考虑到上述情况，本发明的目的是提供一种能得到低损耗磁芯的压坯以及一种电抗器用磁芯。本发明的另一目的是提供一种压坯制造方法，用这种压坯能制造低损耗磁芯。

解决问题的手段

发明人发现，当从压模取出压坯时，如果压坯（压制本体）的一部分不与压模接触，则该部分不与压模滑动摩擦，因此，可避免绝缘层损坏，并且可得到具有包括完整绝缘层的区域（下文称为完整区域）的压坯。在测试所得到压坯的外表面的表面特性时，本发明人发现，不是用压模成型的完整区域所具有的粗糙度不同于压模成型区域的粗糙度，并且，与压模成型区域相比，其具有更大的凹凸程度。这可能是因为，在压模成型区域中，当从压模取出时，通过与压模滑动摩擦使构成上述包覆软磁粉的包覆颗粒（软磁颗粒）塑性变形而变得相对平滑，而在完整区域中，软磁颗粒保持未经过度塑性变形并具有与其尺寸对应的凹凸程度。

此外，本发明人发现，如果压坯外周面于其一部分中特别是在外周面于周向延伸的一部分中具有完整区域，使得该完整区域于周向横断外周面，在此情况下，可减小涡流损耗。这可能是因为，由于完整区域是绝缘区域，其中由完整绝缘层使软磁颗粒彼此绝缘，完整区域可阻断在压坯外周面上出现的涡流。

基于上述发现，本发明人提出了一种压坯，其在压坯外周面上具有表面特性不同的多个区域，作为能得到低损耗磁芯的压坯。此外，基于上述发现，本发明人提出压制空间的特定结构以及取出压坯的特定方法，用于制造压坯。