[发明专利]软磁性压粉磁芯的制造方法和软磁性压粉磁芯

说明书

本发明提供一种高密度且高特性的软磁性压粉磁芯。一种软磁性压粉磁芯的制造方法，准备具有非晶质粉末和形成于上述非晶质粉末表面的被覆的被覆粉末，上述非晶质粉末由Fe‑B‑Si‑P‑C‑Cu系合金、Fe‑B‑P‑C‑Cu系合金、Fe‑B‑Si‑P‑Cu系合金或Fe‑B‑P‑Cu系合金构成，具有第1结晶化开始温度T_x1和第2结晶化开始温度T_x2，对上述被覆粉末以T_x1‑100K以下的温度施加成型压力，以施加了上述成型压力的状态加热到T_x1‑50K以上且小于T_x2的最高到达温度。

技术领域

本发明涉及一种软磁性压粉磁芯的制造方法，特别涉及一种具有纳米晶体结构的铁基软磁性压粉磁芯的制造方法。另外，，本发明涉及一种由上述制造方法制造的软磁性压粉磁芯。

背景技术

压粉磁芯是指将磁性粉末压粉成型而制造的磁芯。对作为原料的磁性粉末通常在表面实施绝缘被覆，进一步根据需要添加用于提高机械强度的粘结剂。压粉磁芯其结构上与层叠电磁钢板等所制造的层叠磁芯相比，具有涡流损耗小、磁特性为各向同性之类的特征，，因而特别是在高频区域的用途开发正在不断推进。

压粉磁芯中以结晶质的粉末为原料的压粉磁芯在扼流线圈等用途中已经广泛实用化。另外，与使用结晶质的材料的压粉磁芯的同时，使用纳米晶体软磁性材料的纳米晶体压粉磁芯的开发也在不断进展。

纳米晶体软磁性材料为由微细的晶体构成的软磁性材料，例如，作为代表性的纳米晶体软磁性材料的铁基纳米晶体材料可以通过对以可表现出纳米晶体组织的组成的非晶为主相的合金实施热处理而得到。上述热处理在由合金组成决定的结晶化温度以上进行，但如果以过高温度进行热处理，则会产生晶粒粗大化或非磁性相析出这样的问题。因此，迄今为止用于制造良好的特性的铁基纳米晶体压粉磁芯的研究正在不断进行。

例如，在专利文献1、2中公开了如下技术：将由Fe-Si-B-Nb-Cu-Cr系等的非晶质合金构成的粉末和粘结剂混合进行加压成型后，实施用于将上述粘结剂固化的加热处理，在该加热处理期间析出纳米晶相，由此制造纳米晶体压粉磁芯。

另外，在专利文献3中公开了如下方法：对Fe-B-Si-P-C-Cu系的非晶质粉末进行热处理而纳米结晶化后，进行加压成型，，由此制造软磁性压粉磁芯。

然而，非晶质粒子或实施了热处理的纳米结晶化粒子的硬度非常高，特别是，对上述的Fe-B-Si-P-C-Cu系粉末而言，非晶质状态的室温下的维氏硬度接近800，进一步纳米结晶化后的维氏硬度超过1000。即使将由这样硬的粒子构成的粉末压粉成型，得到的压粉磁芯的密度也低，存在无法充分提高其磁特性的问题点。因此，正在研究使以非晶质粉末为原料的纳米晶体压粉磁芯高密度化的方法。

例如，在专利文献4中公开了如下方法：将Fe-B系的非晶质粉末加热到其软化点附近的温度进行挤出成型，由此制造高密度的压粉磁芯。上述方法中的挤出成型温度为300～600℃。

另外，在专利文献5中公开了如下方法：在将与专利文献4同样的Fe-B系的非晶质粉末加压并且加热的方法中，使加热温度相对于非晶质粉末的结晶化开始温度T_x为T_x－100℃～T_x+100℃，由此使压粉体高密度化。上述方法中，在上述温度范围非晶质粉末软化，因此实现了压粉体高密度化。

此外，在专利文献6中公开了如下方法：利用脉冲通电将金属玻璃粉末烧结时，调节加压和加热的模式，由此同时实现对粉末表面实施的绝缘层的破坏的抑制和高密度化。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2004-349585号公报

专利文献2：日本特开2014-103265号公报