專利名稱：復(fù)合軟磁性材料及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及將絕緣處理過的鐵粉末和鐵硅鋁合金粉末與粘結(jié)劑一起混合壓密并焙燒而成的復(fù)合軟磁性材料及其制造方法。本申請(qǐng)基于2008年12月25日在日本提交的特愿2008-330597號(hào)，主張優(yōu)先權(quán)， 并將其內(nèi)容援引在本說明書中。
背景技術(shù)：
伴隨著電子儀器的小型化、高性能化，對(duì)變頻器或變壓器(卜，> 7 )的芯(-7 )、扼流圈等電子儀器用電磁部件要求更為嚴(yán)格的材料特性。作為上述部件中使用的軟磁性材料，以往是使用鐵硅鋁合金或硅鋼等金屬磁性材料、鐵氧體等氧化物磁性材料。但是， 鐵硅鋁合金等金屬磁性材料存在在制成粉末時(shí)硬度高、難以通過粉末成型來(lái)實(shí)現(xiàn)高密度化的問題。例如，在通過粉末成型制造高密度復(fù)合軟磁性材料時(shí)，首先是將含有具絕緣包覆膜的金屬軟磁粉末、根據(jù)需要添加的潤(rùn)滑劑粉末和粘結(jié)劑的原料粉末填充在模具的模腔內(nèi)，然后通過加壓成型制造目標(biāo)形狀的壓粉體，其后，通過焙燒壓粉體來(lái)制造復(fù)合軟磁性材料。因此，成型所使用的粉末本身的硬度高時(shí)，存在壓粉體難以獲得高的壓密度的問題。例如，鐵硅鋁合金在室溫下加工時(shí)，塑性變形極小，可通過粉碎實(shí)現(xiàn)微粉末化，但無(wú)法成型為板狀。因此，為了制造磁芯等的磁部件，即使將鐵硅鋁合金粉末成型也幾乎不發(fā)生塑性變形，因此鐵硅鋁合金粉末只是通過添加的粘結(jié)劑形成單純地粘結(jié)的狀態(tài)，即使鐵硅鋁合金粉末本身的導(dǎo)磁率高，也存在制成壓粉磁芯時(shí)無(wú)法獲得高導(dǎo)磁率的問題。因此，以往是將氧化物磁性材料與金屬磁性材料混合、復(fù)合化，來(lái)進(jìn)行高性能化的嘗試ο例如，已知有將坡莫合金等的金屬磁性粉末用鐵氧體等的氧化物磁性材料包覆， 其后進(jìn)行成型，再進(jìn)行熱處理的方法(參照專利文獻(xiàn)1)。還已知有將具有氧化包覆膜的鐵硅鋁合金粉末、高壓縮性的軟磁金屬粉末、軟磁鐵氧體粉末和粘結(jié)劑混合、壓密后進(jìn)行焙燒處理而成的復(fù)合磁性材料(參照專利文獻(xiàn)2)?，F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1 日本特開昭56-38402號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2 日本特開平6-236808號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明所要解決的課題如果對(duì)將上述坡莫合金等的金屬磁性粉末用鐵氧體等的氧化物磁性材料包覆而制造的軟磁性復(fù)合材料進(jìn)行熱處理，則在它們的界面，金屬與鐵氧體容易反應(yīng)，因此存在磁特性劣化的問題。另外，在將鐵硅鋁合金粉末與其它軟磁性金屬粉末混合的方法中，鐵硅鋁合金粉末非常硬，因此即使混合壓縮性良好的軟磁性金屬粉末，也具有以下問題需要20噸/cm2 左右的高壓成型技術(shù)，只能得到如壓粉磁芯(夕‘7卜二 τ·)等、圓筒型的單純形狀的產(chǎn)品。本發(fā)明針對(duì)上述以往的情況而提出，其目的在于通過選定與鐵硅鋁合金粉末混合的鐵粉末、適當(dāng)選擇它們的添加量范圍、各自的粒徑范圍，并考慮粘結(jié)劑的條件等，采取最佳的配合，提供可以保持鐵粉末本身所具有的高飽和磁通密度，同時(shí)可以兼具鐵硅鋁合金粉末本身所具有的高導(dǎo)磁率、低矯頑力、低鐵損耗的特性的復(fù)合軟磁性材料及其制造方法。解決課題的方法為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明涉及的復(fù)合軟磁性材料，其特征在于該復(fù)合軟磁性材料是絕緣處理過的鐵粉末與鐵硅鋁合金粉末和粘結(jié)劑混合壓密并焙燒而成的材料；該復(fù)合軟磁性材料具備主相和晶界相，所述主相是上述鐵粉末和鐵硅鋁合金粉末壓密并焙燒而成的相，所述晶界相是在上述主相的周圍生成的以粘結(jié)劑為主體的相；其中，鐵硅鋁合金在上述主相中所占的比例為5% (質(zhì)量)以上、低于20% (質(zhì)量)，磁場(chǎng)10kA/m時(shí)的飽和磁通密度為IT以上，矯頑力為^OA/m以下，鐵損(0. ITUOkHz時(shí))為20W/kg以下。本發(fā)明涉及的復(fù)合軟磁性材料中，將上述鐵粉末壓密并焙燒而成的鐵主相的平均粒徑可以是20 50 μ m，將鐵硅鋁合金粉末壓密并焙燒而成的合金主相的平均粒徑可以是 50 120 μ m。本發(fā)明涉及的復(fù)合軟磁性材料中，絕緣處理過的鐵粉末可以使用具備含Mg氧化物包覆膜的純鐵粉末。本發(fā)明涉及的復(fù)合軟磁性材料的制造方法，其特征在于通過至少將絕緣處理過的鐵粉末與鐵硅鋁合金粉末和粘結(jié)劑混合壓密并焙燒，來(lái)制造具備主相和晶界相的復(fù)合軟磁性材料，所述主相是將上述鐵粉末和鐵硅鋁合金粉末壓密并焙燒而成的相，所述晶界相是在上述主相的周圍形成的以粘結(jié)劑為主體的相；其中，鐵硅鋁合金粉末在絕緣處理過的鐵粉末和鐵硅鋁合金粉末的質(zhì)量總和中所占的添加比例為5% (質(zhì)量)以上、低于20% (質(zhì)量)，通過將絕緣處理過的鐵粉末和鐵硅鋁合金粉末混合壓密并焙燒，得到磁場(chǎng)10kA/m時(shí)的飽和磁通密度為IT以上、矯頑力為^OA/m以下、鐵損(0. ITUOkHz時(shí))為20W/kg以下的復(fù)合軟磁性材料。本說明書中，如沒有特別限定，鐵硅鋁合金粉末的添加比例或配合比是指鐵硅鋁合金粉末在通過含Mg氧化物包覆膜等進(jìn)行絕緣處理過的鐵粉末和鐵硅鋁合金粉末的質(zhì)量總和中所占的配合比(％ (質(zhì)量))。本發(fā)明涉及的復(fù)合軟磁性材料的制造方法，其特征在于使用平均粒徑為20 50 μ m的絕緣處理過的鐵粉末，使用平均粒徑為50 120 μ m的鐵硅鋁合金粉末。本發(fā)明涉及的復(fù)合軟磁性材料的制造方法，其特征在于使用通過含Mg氧化物包覆膜進(jìn)行絕緣處理過的純鐵粉末作為絕緣處理過的鐵粉末。發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明，可以提供復(fù)合軟磁性材料，該復(fù)合軟磁性材料可以保持絕緣處理過的鐵粉末所具有的高飽和磁通密度，同時(shí)可以有效獲得適量混合的鐵硅鋁合金粉末所具有的低鐵損、低矯頑力和較少的渦電流損耗這樣的軟磁特性。并且，根據(jù)本發(fā)明，可以提供無(wú)需以往的鐵硅鋁合金粉末的成型中所需的高成型力、以常規(guī)粉末成型中所需程度的壓力即可以壓密成型、且可以發(fā)揮上述特性的復(fù)合軟磁性材料。另外，本發(fā)明中，使用通過含Mg氧化物包覆膜進(jìn)行絕緣處理過的純鐵粉末作為絕緣處理過的鐵粉末，由此可以確實(shí)獲得高飽和磁通密度、低鐵損、低矯頑力和較少的渦電流損耗。


圖1是在本發(fā)明涉及的復(fù)合軟磁性材料的實(shí)施例中，表示鐵硅鋁合金粉末的配合比與電阻率的關(guān)系的圖。圖2是在本發(fā)明涉及的復(fù)合軟磁性材料的實(shí)施例中，表示鐵硅鋁合金粉末的配合比與飽和磁通密度的關(guān)系的圖。圖3是在本發(fā)明涉及的復(fù)合軟磁性材料的實(shí)施例中，表示飽和磁通密度與損耗的關(guān)系的圖。圖4是在本發(fā)明涉及的復(fù)合軟磁性材料的實(shí)施例中，表示鐵硅鋁合金粉末的配合比與損耗的關(guān)系的圖。圖5是在本發(fā)明涉及的復(fù)合軟磁性材料的實(shí)施例中，表示鐵硅鋁合金粉末的配合比與機(jī)械強(qiáng)度的關(guān)系的圖。
具體實(shí)施例方式以下，對(duì)于適用本發(fā)明的復(fù)合軟磁性材料及其制造方法進(jìn)行詳細(xì)說明。利用本發(fā)明制造復(fù)合軟磁性材料時(shí)，例如可以使用加壓成型機(jī)等的壓密裝置，例如在帶有MgO系絕緣包覆膜的純鐵粉末和鐵硅鋁合金粉末中添加粘結(jié)劑和根據(jù)需要添加潤(rùn)滑劑，進(jìn)行混合，將所得混合粉末作為復(fù)合軟磁性材料的原料粉末，填充在壓密裝置的模具的模腔內(nèi)，然后通過加壓成型，可以獲得規(guī)定形狀的壓粉體。其后，將所得壓粉體在規(guī)定的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行焙燒，由此可以得到目標(biāo)形狀的復(fù)合軟磁性材料。本發(fā)明中使用的絕緣處理過的純鐵粉末例如可使用包含(Mg，F(xiàn)e) 0的Mg-Fe-O三元系氧化物堆積膜在純鐵顆粒的表面包覆形成的含Mg氧化物包覆純鐵粉末；或者磷酸鹽包覆純鐵粉末；或者添加二氧化硅的溶膠凝膠溶液(硅酸鹽)或氧化鋁的溶膠凝膠溶液等的濕式溶液，進(jìn)行混合，包覆在純鐵粉末表面，然后干燥并焙燒的氧化硅或氧化鋁包覆純鐵粉末等，但并不限于這些，可以廣泛適用利用絕緣包覆層包覆純鐵粉末的結(jié)構(gòu)的、絕緣處理過的純鐵粉末。上述包覆有Mg-Fe-O三元系氧化物堆積膜的含Mg氧化物包覆純鐵粉末例如可通過以下的(A)、⑶、(C)或(D)的制造方法獲得。(A)在氧化氣氛中，對(duì)純鐵粉末實(shí)施保持室溫 500°C的氧化處理，然后向該粉末中添加Mg粉末進(jìn)行混合，在溫度150 1100°C、壓力1X 10_12 IX KT1MPa的惰性氣體氣氛或真空氣氛中將所得混合粉末進(jìn)行加熱，進(jìn)一步根據(jù)需要在氧化氣氛中、在溫度50 400°C下進(jìn)行加熱，則可以得到在純鐵粉末的表面具有包含Mg的氧化絕緣包覆膜的含Mg氧化物包覆純鐵顆粒。
(B)對(duì)純鐵粉末實(shí)施上述的氧化處理，然后添加一氧化硅粉末進(jìn)行混合后，或者邊混合邊在真空氣氛中、在保持溫度600 1200°C的條件下進(jìn)行加熱；進(jìn)一步添加Mg粉末進(jìn)行混合后，或者邊混合邊在真空氣氛中、在保持溫度400 800°C的條件下進(jìn)行加熱，則可以得到在純鐵粉末的表面形成了含Mg-Si氧化膜的含Mg-Si氧化物包覆膜純鐵粉末。(C)對(duì)純鐵粉末實(shí)施上述的氧化處理后，同時(shí)添加一氧化硅粉末和Mg粉末進(jìn)行混合后，或者邊混合邊在真空氣氛中、在保持溫度400 1200°C的條件下進(jìn)行加熱，則可以得到在純鐵粉末的表面形成了含Mg-Si氧化物膜的含Mg-Si氧化物包覆膜的軟磁性粉末。(D)對(duì)純鐵粉末實(shí)施上述的氧化處理后，添加Mg粉末進(jìn)行混合后，或者邊混合邊在真空氣氛中、在保持溫度400 800°C的條件下進(jìn)行加熱，則可以得到在純鐵粉末的表面形成了含Mg氧化膜的含Mg氧化物包覆純鐵粉末。向該粉末中進(jìn)一步添加一氧化硅粉末進(jìn)行混合后，或者邊混合邊在真空氣氛中、 在保持溫度600 1200°C的條件下進(jìn)行加熱，則可以得到在純鐵粉末的表面形成了含 Mg-Si氧化物膜的含Mg-Si氧化物包覆軟磁性粉末。上述一氧化硅粉末的添加量可以是0.01 (質(zhì)量)的范圍內(nèi)，上述Mg粉末的添加量可以是0.05 (質(zhì)量)的范圍內(nèi)。上述真空氣氛可以是壓力1X10_12 IX KT1MPa的真空氣氛。通過這些制備方法得到的含Mg氧化物包覆純鐵顆粒中，包含(MgJe)OWMg-Fe-O 三元系氧化物堆積膜的包覆粘合性格外優(yōu)異，即使將該顆粒加壓成型制成壓粉體，也很少發(fā)生絕緣包覆膜破壞、剝離。上述的氧化物包覆純鐵粉末優(yōu)選使用平均粒徑20 50 μ m范圍內(nèi)的粉末。其理由是如果平均粒徑過小，則粉末的壓縮性降低，飽和磁通密度的值降低，因此不優(yōu)選，而平均粒徑過大，則軟磁性粉末內(nèi)部的渦電流增大，可能容易發(fā)生高頻下的導(dǎo)磁率降低。除上述氧化物包覆純鐵粉末之外，還準(zhǔn)備鐵硅鋁合金(例如，組成比10% (質(zhì)量)Si-6% (質(zhì)量)A1-余量為Fe)粉末?？梢允褂?0 120μπι粒徑范圍的粉末作為該鐵硅鋁合金粉末。如果準(zhǔn)備了這些粉末，在氧化物包覆純鐵粉末和鐵硅鋁合金粉末中分別混合作為粘結(jié)材料的有機(jī)硅樹脂等的包含Si的粘結(jié)材料，將各粉末制成有機(jī)硅樹脂包覆粉末。在氧化物包覆純鐵粉末上包覆粘結(jié)材料時(shí)，可以添加0. 01 1 % (質(zhì)量)左右的粘結(jié)材料，攪拌混合包覆后，加熱至150 250°C的范圍、更優(yōu)選200 250°C的范圍，燒結(jié)， 來(lái)進(jìn)行包覆。在鐵硅鋁合金粉末上包覆粘結(jié)材料時(shí)，可以添加0.05 3% (質(zhì)量)左右的粘結(jié)材料，攪拌混合包覆后，加熱至80 250°C的范圍、更優(yōu)選100 200°C的范圍，燒結(jié)， 來(lái)進(jìn)行包覆。在氧化物包覆純鐵粉末上包覆粘結(jié)材料并燒結(jié)時(shí)，燒結(jié)溫度可選擇150 250°C 的范圍，如果脫離該范圍，當(dāng)為150°C以下時(shí)，成型時(shí)粘結(jié)材料剝離，可見電阻率降低，電阻率降低被認(rèn)為是損害氧化物絕緣包覆的原因，另外，若超過250°C，則粘結(jié)材料變硬，可見成型時(shí)的填充密度降低，因此不優(yōu)選。另外，即使是在該范圍內(nèi)，為了獲得更高的密度和電阻率，更優(yōu)選200 250°C范圍的燒結(jié)溫度。在鐵硅鋁合金粉末上包覆粘結(jié)材料并燒結(jié)時(shí)，燒結(jié)溫度可選擇80 250°C的范圍，如果偏離該范圍，當(dāng)為80°C以下時(shí)，則可見成型時(shí)密度降低或不均勻，當(dāng)為超過250°C的溫度時(shí)，則可見電阻率的降低，因此不優(yōu)選。另外，即使是在該范圍內(nèi)，為了獲得更高的密度和電阻率，更優(yōu)選100 200°C范圍的燒結(jié)溫度。將這些粉末混合，收納在壓密裝置的模具中，在模具溫度80 150°C下、以8 10 噸/cm2左右的成型壓力溫?zé)岢尚蜑槟繕?biāo)形狀，制成壓密體，使包覆有粘結(jié)材料的鐵硅鋁合金粉末的質(zhì)量在這些包覆有粘結(jié)材料的氧化物包覆純鐵粉末和包覆有粘結(jié)材料的鐵硅鋁合金粉末的質(zhì)量總和中所占的比例為5% (質(zhì)量)以上、低于20% (質(zhì)量)。這里所使用的8 10噸/cm2左右的成型壓力明顯低于在鐵硅鋁合金粉末的壓密中使用的以往的20噸/cm2左右的成型壓力，與常規(guī)粉末成型法中所用的壓密力為同等水平，因此在常規(guī)成型壓力下即可以利用鐵硅鋁合金粉末，用于制造本發(fā)明涉及的優(yōu)異的復(fù)合軟磁性材料。其后，將該壓密體在50(TC 80(TC的溫度下、在真空氣氛或惰性氣體氣氛(Ar為) 中、或者在非氧化氣氛(H2氣氛)中進(jìn)行1小時(shí)左右的焙燒，可以獲得目標(biāo)復(fù)合軟磁性材料。通過上述的壓密處理和焙燒處理可以獲得目標(biāo)復(fù)合軟磁性材料，該復(fù)合軟磁性材料呈現(xiàn)下述的組織結(jié)構(gòu)實(shí)施了絕緣處理的純鐵粉末被壓密形成鐵主相，鐵硅鋁合金粉末被壓密形成鐵硅鋁合金主相，相對(duì)于那些鐵主相和鐵硅鋁合金主相所構(gòu)成的主相存在作為粘結(jié)材料被焙燒的結(jié)果而生成的晶界相，使存在于那些晶界中。如以上說明制造的復(fù)合軟磁性材料具有在高頻區(qū)(10 20kHz)中為低損耗，鐵損、磁滯損耗、矯頑力低，渦電流損耗少，電阻率高這樣的優(yōu)異的軟磁特性。這是由于，本發(fā)明的復(fù)合軟磁性材料是在將純鐵粉末利用絕緣性、粘合性均優(yōu)異的上述的包含(Mg，F(xiàn)e)0 的Mg-Fe-O三元系氧化物堆積膜的包覆膜進(jìn)行包覆、制成適合的粒徑范圍的純鐵粉末中混合適合粒徑范圍的適量的鐵硅鋁合金粉末，壓密并焙燒，制成復(fù)合軟磁性材料，因此即使是以壓密體進(jìn)行焙燒的狀態(tài)，仍可保持純鐵粉末所具有的高飽和磁通密度，同時(shí)可以發(fā)揮鐵硅鋁合金所具有的高導(dǎo)磁率、低矯頑力、低鐵損的特性。需要說明的是，純鐵粉末的絕緣處理并不限于上述的包含(Mg，F(xiàn)e) 0的Mg-Fe-O三元系氧化物堆積膜的包覆膜，通過磷酸鹽包覆純鐵粉末等、實(shí)施了其它絕緣處理的包覆膜， 也可以得到同樣的復(fù)合軟磁性材料。如上所述，與鐵硅鋁合金相比，將純鐵粉末與鐵硅鋁合金粉末混合并壓密焙燒而成的復(fù)合軟磁性材料是以適當(dāng)?shù)呐浜媳然旌宪涃|(zhì)的純鐵粉末并壓密、焙燒而成，因此以 8 10噸/cm2左右的成型壓力即可發(fā)揮充分的磁特性。本發(fā)明的復(fù)合軟磁性材料通過使鐵硅鋁合金粉末的添加比例為5% (質(zhì)量)以上、 低于20% (質(zhì)量)的范圍，可以獲得鐵硅鋁合金粉末原本所具有的、在高頻區(qū)(10 20kHz) 中為低損耗，鐵損、磁滯損耗、矯頑力低，渦電流損耗少，電阻率高這樣的優(yōu)異的軟磁特性。 若鐵硅鋁合金粉末的添加比例低于上述范圍，則無(wú)法有效發(fā)揮這些特性。另外，若鐵硅鋁合金粉末的添加比例過多，則純鐵粉末的量減少，因此難以獲得高飽和磁通密度，同時(shí)成型時(shí)所需的壓力提高，以上述范圍的成型壓力難以獲得良好的密度。使用本發(fā)明的復(fù)合軟磁性材料構(gòu)成的電磁回路部件例如可舉出磁芯、電動(dòng)機(jī)芯、 發(fā)電機(jī)芯、螺線管芯、點(diǎn)火芯、電抗器芯、變壓器芯、扼流圈芯以及磁傳感器芯等，它們均是可發(fā)揮優(yōu)異特性的電磁回路部件。組裝了這些電磁回路部件的電氣儀器有電動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)、螺線管、噴射器、電磁驅(qū)動(dòng)閥、變頻器、轉(zhuǎn)換器、變壓器、繼電器以及磁傳感系統(tǒng)等。本發(fā)明的復(fù)合軟磁性材料具有有助于這些電氣儀器的高效率高性能化以及小型輕量化的效果。實(shí)施例以下，通過實(shí)施例更進(jìn)一步明確本發(fā)明的效果。需要說明的是，本發(fā)明并不限于以下的實(shí)施例，可以在不改變其宗旨的范圍內(nèi)適當(dāng)變更進(jìn)行實(shí)施。準(zhǔn)備粒徑D50 ( = 20 μ m 50 μ m)的粉末作為Mg氧化物包覆純鐵粉末，準(zhǔn)備粒徑 D50( = 50μπι 120μπι)的粉末作為鐵硅鋁合金(組成比10% (質(zhì)量)Si_6% (質(zhì)量) Al-余量為Fe)粉末。粒徑的測(cè)定中使用了 LEED&N0RTHRUP公司制造的MICROTRAC FRA。作為Mg氧化物包覆純鐵粉末，使用了絕緣處理過的純鐵粉末，所述絕緣處理過的純鐵粉末是指在大氣中、在220°C下對(duì)純鐵粉末進(jìn)行加熱處理，在表面形成氧化膜，在該軟性磁粉末中配合0.3% (質(zhì)量)的Mg粉末，將該配合粉末利用制粒轉(zhuǎn)動(dòng)攪拌混合裝置、在真空中、在650°C下轉(zhuǎn)動(dòng)1小時(shí)，由此形成了膜厚為30nm的、由(Mg，狗)0所示的含Mg氧化物包覆膜。準(zhǔn)備Hoganas Japan公司制造的磷酸鐵包覆鐵粉SllOi作為其它絕緣包覆純鐵粉末，準(zhǔn)備具有與上述同等粒徑、未實(shí)施包覆的純鐵粉末作為比較例試樣。在這些粉末中添加混合0. 5% (質(zhì)量)作為粘結(jié)材料的有機(jī)硅樹脂，在250°C下燒結(jié)，另外，在鐵硅鋁合金粉末中添加混合(質(zhì)量)有機(jī)硅樹脂，加熱至150°C進(jìn)行燒結(jié)。 接著，在這些各粉末中，使鐵硅鋁合金粉末的比例分別為0% (質(zhì)量)、5% (質(zhì)量)、7% (質(zhì)量)、10% (質(zhì)量)、20% (質(zhì)量)和50% (質(zhì)量)的比例混合Mg氧化物包覆純鐵粉末和鐵硅鋁合金粉末，準(zhǔn)備不同的試樣，將這些各試樣在成型溫度150°C、8噸/cm2的成型壓力下壓密為外形35mm、內(nèi)徑25mm、高度5mm的環(huán)形狀，制成了各試樣。對(duì)于所得的試樣，使鐵硅鋁合金粉末的配合比(鐵硅鋁合金粉末在氧化物包覆純鐵粉末與鐵硅鋁合金粉末的質(zhì)量總和中所占的配合比，％ (質(zhì)量))如表1所示，同時(shí)將測(cè)定各試樣的水中密度(g/cm3)、電阻率(μ Ωπι)、11111￡ 、磁場(chǎng)101^/111時(shí)的飽和磁通密度 (B10kA/m :Τ)、矯頑力(He :A/m)、鐵損(總損耗、磁滯損耗、渦電流損耗)、機(jī)械強(qiáng)度(環(huán)壓強(qiáng)度N/mm2)的結(jié)果一并表示在表1中。
權(quán)利要求
1.復(fù)合軟磁性材料，其特征在于該復(fù)合軟磁性材料是絕緣處理過的鐵粉末與鐵硅鋁合金粉末和粘結(jié)劑混合壓密并焙燒而成的材料；該復(fù)合軟磁性材料具備主相和晶界相，所述主相是上述鐵粉末與鐵硅鋁合金粉末壓密并焙燒而成的相，所述晶界相是在上述主相的周圍生成的以粘結(jié)劑為主體的相；其中，鐵硅鋁合金在上述主相中所占的比例為5% (質(zhì)量)以上、低于20% (質(zhì)量)，磁場(chǎng)10kA/m時(shí)的飽和磁通密度為IT以上，矯頑力為^OA/m 以下，0. ITUOkHz時(shí)的鐵損為20ff/kg以下。
2.權(quán)利要求1所述的復(fù)合軟磁性材料，其特征在于在絕緣處理過的鐵粉末與鐵硅鋁合金粉末壓密并焙燒而成的主相中，鐵主相的平均粒徑為20 50μπι，鐵硅鋁合金主相的平均粒徑為50 120 μ m。
3.權(quán)利要求1或2所述的復(fù)合軟磁性材料，其特征在于絕緣處理過的鐵粉末是具備含Mg氧化物包覆膜的純鐵粉末。
4.復(fù)合軟磁性材料的制造方法，其特征在于通過至少將絕緣處理過的鐵粉末與鐵硅鋁合金粉末和粘結(jié)劑混合壓密并焙燒，來(lái)制造具備主相和晶界相的復(fù)合軟磁性材料，所述主相是將上述鐵粉末與鐵硅鋁合金粉末壓密并焙燒而成的相，所述晶界相是在上述主相的周圍生成的以粘結(jié)劑為主體的相；其中，鐵硅鋁合金粉末在絕緣處理過的鐵粉末和鐵硅鋁合金粉末的質(zhì)量總和中所占的添加比例為5% (質(zhì)量)以上、低于20% (質(zhì)量)，通過將絕緣處理過的鐵粉末和鐵硅鋁合金粉末混合壓密并焙燒，得到磁場(chǎng)10kA/m時(shí)的飽和磁通密度為IT以上，矯頑力為^OA/m以下，0. ITUOkHz時(shí)的鐵損為20W/kg以下的復(fù)合軟磁性材料。
5.權(quán)利要求4所述的復(fù)合軟磁性材料的制造方法，其特征在于使用平均粒徑為20 50 μ m的絕緣處理過的鐵粉末，使用平均粒徑為50 120 μ m的鐵硅鋁合金粉末。
6.權(quán)利要求4或5所述的復(fù)合軟磁性材料的制造方法，其特征在于使用通過含Mg氧化物包覆膜進(jìn)行絕緣處理過的純鐵粉末作為絕緣處理過的鐵粉末。
全文摘要
本發(fā)明涉及復(fù)合軟磁性材料，其特征在于該復(fù)合軟磁性材料是絕緣處理過的鐵粉末與鐵硅鋁合金粉末和粘結(jié)劑混合壓密并焙燒而成的材料；該復(fù)合軟磁性材料具備主相和晶界相，所述主相是上述鐵粉末與鐵硅鋁合金粉末壓密而成的相，所述晶界相是在上述主相的周圍形成的以粘結(jié)劑為主體的相；其中，鐵硅鋁合金在上述主相中所占的比例為5％(質(zhì)量)以上、低于20％(質(zhì)量)，磁場(chǎng)10kA/m時(shí)的飽和磁通密度為1T以上，矯頑力為260A/m以下，鐵損(0.1T、10kHz時(shí))為20W/kg以下。根據(jù)本發(fā)明，可以提供保持鐵粉末原本所具有的高飽和磁通密度，同時(shí)兼具鐵硅鋁合金所具有的高導(dǎo)磁率、低矯頑力、低鐵損耗的特性的復(fù)合軟磁性材料及其制造方法。
文檔編號(hào)H01F1/22GK102264492SQ20098015288
公開日2011年11月30日 申請(qǐng)日期2009年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月25日
發(fā)明者五十嵐和則, 渡邊宗明 申請(qǐng)人:三菱綜合材料株式會(huì)社, 大冶美有限公司