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JP2001135515A - Dust core - Google Patents

Dust core

Info

Publication number
JP2001135515A
JP2001135515A JP31501699A JP31501699A JP2001135515A JP 2001135515 A JP2001135515 A JP 2001135515A JP 31501699 A JP31501699 A JP 31501699A JP 31501699 A JP31501699 A JP 31501699A JP 2001135515 A JP2001135515 A JP 2001135515A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
particles
ferromagnetic metal
dust core
metal powder
resin
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP31501699A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Eiji Moro
英治 茂呂
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
TDK Corp
Original Assignee
TDK Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by TDK Corp filed Critical TDK Corp
Priority to JP31501699A priority Critical patent/JP2001135515A/en
Publication of JP2001135515A publication Critical patent/JP2001135515A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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  • Soft Magnetic Materials (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To realize dust core excellent in DC superposing characteristic in a high magnetic field. SOLUTION: This dust core contains ferromagnetic metal powder and insulating material. Particles constituting the ferromagnetic metal powder contain spherical particles and different shape particles. Difference between the mean maximum width and the mean minimum width of gaps existing between the particles is at most 10 μm.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、インダクタや他の
電子部品に用いられる圧粉磁心に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a dust core used for inductors and other electronic components.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、電気、電子機器の小型化がすす
み、その結果、小型で高効率の圧粉磁心が要求されるよ
うになってきている。圧粉磁心には、フェライト粉末や
強磁性金属粉末が用いられる。強磁性金属粉末は、フェ
ライト粉末に比べ飽和磁束密度が高いため磁心を小型化
できるが、電気抵抗が低いため磁心の渦電流損失が大き
くなる。このため、圧粉磁心中において、強磁性金属粒
子の表面には、通常、絶縁層が設けられる。
2. Description of the Related Art In recent years, miniaturization of electric and electronic devices has progressed, and as a result, a compact and highly efficient powder magnetic core has been required. Ferrite powder or ferromagnetic metal powder is used for the dust core. The ferromagnetic metal powder has a higher saturation magnetic flux density than the ferrite powder, so that the magnetic core can be miniaturized. However, since the electric resistance is low, the eddy current loss of the magnetic core increases. Therefore, an insulating layer is usually provided on the surface of the ferromagnetic metal particles in the dust core.

【0003】磁心の小型化をはかるためには、飽和磁束
密度だけでなく直流重畳特性(直流磁界印加時の実効透
磁率)、特に高磁界下での直流重畳特性に優れることが
重要である。以下に、高磁界下での直流重畳特性が良好
であることが小型化に有利である理由を説明する。磁心
を小型化した場合、磁路長が短くなる。動作磁界(単位
A/m)は電流(A)を磁路長(m)で除したものなので、
磁路長が短くなれば動作磁界は高磁界側にシフトする。
したがって、磁心を小型化して磁路長を短くしたとき
に、小型化前と同等のインダクタンスを得るためには、
高磁界下における直流重畳特性が良好である必要があ
る。
In order to reduce the size of the magnetic core, it is important to have not only a saturation magnetic flux density but also excellent DC superimposition characteristics (effective magnetic permeability when a DC magnetic field is applied), particularly excellent DC superposition characteristics under a high magnetic field. The reason why good DC bias characteristics under a high magnetic field is advantageous for miniaturization will be described below. When the magnetic core is miniaturized, the magnetic path length becomes shorter. Operating magnetic field (unit
A / m) is the current (A) divided by the magnetic path length (m).
When the magnetic path length becomes shorter, the operating magnetic field shifts to a higher magnetic field side.
Therefore, in order to obtain the same inductance as before downsizing when the magnetic core is downsized and the magnetic path length is shortened,
It is necessary that DC superposition characteristics under a high magnetic field be good.

【0004】また、今後は大電流に対応したインダクタ
の必要性が高まると考えられるが、大電流を流した場合
にもやはり動作磁界強度が大きくなるため、高磁界下で
の直流重畳特性が良好であれば、大電流を流したときの
インダクタンスの低下を防ぐことができる。
[0004] In addition, it is considered that the necessity of an inductor corresponding to a large current is expected to increase in the future. However, even when a large current flows, the operating magnetic field strength also increases, so that the DC superposition characteristics under a high magnetic field are good. Then, it is possible to prevent a decrease in inductance when a large current flows.

【0005】また、高磁界下での直流重畳特性が良好で
あれば、すなわち、磁界強度が大きくなっても実効透磁
率が急激に小さくならなければ、インダクタの巻線密度
を増大させることが可能となる。インダクタのインダク
タンスは巻線数の2乗に比例するので、インダクタを小
型化し、かつ巻線密度を増大させることにより同等の巻
線数を確保すれば、小型化によるインダクタンスの低下
を抑えることができる。
In addition, if the DC superposition characteristics under a high magnetic field are good, that is, if the effective magnetic permeability does not suddenly decrease even if the magnetic field strength increases, the winding density of the inductor can be increased. Becomes Since the inductance of the inductor is proportional to the square of the number of windings, if the size of the inductor is reduced and the same number of windings is secured by increasing the winding density, a decrease in inductance due to the downsizing can be suppressed. .

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、高磁
界下での直流重畳特性に優れた圧粉磁心を実現すること
である。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to realize a dust core excellent in DC superposition characteristics under a high magnetic field.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】このような目的は、下記
(1)〜(4)の本発明により達成される。 (1) 強磁性金属粉末および絶縁材を含有する圧粉磁
心であって、前記強磁性金属粉末を構成する粒子に球状
粒子と不定形粒子とが含まれ、粒子間に存在する空隙の
平均最大幅と平均最小幅との差が10μm以下である圧
粉磁心。 (2) 前記平均最大幅と前記最小平均幅との平均値が
8〜15μmである上記(1)の圧粉磁心。 (3)式I 円形度=4πS/L2 (上記式Iにおいて、Sは粒子の投影像の面積であり、
Lは前記投影像の輪郭長である)により円形度を規定し
たとき、前記球状粒子の円形度が0.70以上であり、
前記不定形粒子の円形度が0.60以下である上記
(1)または(2)の圧粉磁心。 (4) 前記強磁性金属粉末中において、前記球状粒子
の個数が全体の30%以上、かつ、前記不定形粒子の個
数が全体の20%以上である上記(3)の圧粉磁心。
This and other objects are achieved by the present invention which is defined below as (1) to (4). (1) A dust core containing a ferromagnetic metal powder and an insulating material, wherein the particles constituting the ferromagnetic metal powder include spherical particles and irregular particles, and the average voids existing between the particles. A dust core in which the difference between the large and the average minimum width is 10 μm or less. (2) The dust core according to (1), wherein the average value of the average maximum width and the minimum average width is 8 to 15 μm. (3) Formula I Circularity = 4πS / L 2 (In the above Formula I, S is the area of the projected image of the particle,
L is the contour length of the projected image), the circularity of the spherical particles is 0.70 or more,
The dust core according to the above (1) or (2), wherein the irregular particles have a circularity of 0.60 or less. (4) The dust core according to (3), wherein in the ferromagnetic metal powder, the number of the spherical particles is 30% or more of the whole, and the number of the irregular particles is 20% or more of the whole.

【0008】[0008]

【発明の実施の形態】本発明の圧粉磁心は、強磁性金属
粉末を含有し、また、強磁性金属粉末を構成する粒子間
を電気的に絶縁するための絶縁材を含有する。また、本
発明の圧粉磁心を製造する際には、成形する際に粒子間
の潤滑性を高めたり、金型からの離型性を向上させたり
するために、通常、潤滑剤が添加される。以下、本発明
の圧粉磁心について、詳細に説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION A dust core according to the present invention contains a ferromagnetic metal powder and also contains an insulating material for electrically insulating particles constituting the ferromagnetic metal powder. Further, when producing the dust core of the present invention, a lubricant is usually added to enhance lubricity between particles during molding or to improve releasability from a mold. You. Hereinafter, the dust core of the present invention will be described in detail.

【0009】強磁性金属粉末 強磁性金属粒子からなる粉末を圧縮成形して製造される
圧粉磁心中では、粒子間に空隙が存在する。本発明で
は、粒子間の空隙の平均最大幅と平均最小幅との差を0
〜10μm、好ましくは0〜9μmとする。このように粒
子間に存在する空隙の幅の分布を小さくすることによ
り、高磁界下での直流重畳特性を改善することができ
る。
Ferromagnetic Metal Powder In a dust core manufactured by compression-molding powder composed of ferromagnetic metal particles, voids exist between the particles. In the present invention, the difference between the average maximum width and the average minimum width of voids between particles is defined as 0.
10 to 10 μm, preferably 0 to 9 μm. As described above, by reducing the distribution of the width of the voids existing between the particles, the DC superimposition characteristics under a high magnetic field can be improved.

【0010】粒子間に存在する空隙の平均最大幅と平均
最小幅とは、圧粉磁心のプレス面(圧縮成形時に圧力が
印加された表面)の顕微鏡写真を用いて求める。図6
に、プレス面の顕微鏡写真を模式的に示す。同図に示す
ように、隣接する粒子間の空隙について、最大幅と最小
幅とを測定する。次いで、最大幅および最小幅のそれぞ
れについて度数分布表を作成し、最も高い度数となった
階級値を、それぞれ平均最大幅および平均最小幅とす
る。なお、度数分布表における階級の幅は、3μm以下
とする。
The average maximum width and the average minimum width of the voids existing between the particles are determined by using a micrograph of the pressed surface of the dust core (the surface to which pressure was applied during compression molding). FIG.
Fig. 2 schematically shows a micrograph of the pressed surface. As shown in the figure, the maximum width and the minimum width are measured for the gap between adjacent particles. Next, a frequency distribution table is created for each of the maximum width and the minimum width, and the class value having the highest frequency is defined as an average maximum width and an average minimum width, respectively. The width of the class in the frequency distribution table is 3 μm or less.

【0011】前記平均最大幅と前記最小平均幅との平均
値(空隙幅の平均値)は、8〜15μmであることが好
ましい。この平均値が小さすぎる場合、粒子間の空隙が
十分に確保できていないので、電気抵抗が小さくなり、
その結果、渦電流損失が大きくなる。一方、この平均値
が大きすぎる場合には、必要とされる空隙よりも大きな
空隙が粒子間に存在するので、透磁率が小さくなってし
まう。
The average value of the average maximum width and the minimum average width (average value of the gap width) is preferably 8 to 15 μm. If this average value is too small, the voids between the particles are not sufficiently secured, so that the electrical resistance becomes small,
As a result, eddy current loss increases. On the other hand, if the average value is too large, a gap larger than the required gap exists between the particles, so that the magnetic permeability is reduced.

【0012】なお、空隙幅の測定は、すべての空隙につ
いて行う必要はない。測定する空隙の数は、好ましくは
50以上、より好ましくは100以上である。
It is not necessary to measure the gap width for all the gaps. The number of voids to be measured is preferably 50 or more, more preferably 100 or more.

【0013】本発明では、粒子間に存在する空隙の幅を
上記のように規制するために、圧粉磁心中に球状粒子と
不定形粒子とを含有させる。これら2種類の粒子を圧粉
磁心中において混在させることにより、空隙幅の分布を
上記のように狭くすることが容易にできる。圧粉磁心中
に球状粒子と不定形粒子とを混在させれば、磁心の密度
が高くなるため、低磁界下での透磁率が大きくなる。一
般に、低磁界下での透磁率が大きくなると、通常、高磁
界下でのマイナーループの傾きが小さくなるため、高磁
界下での透磁率が著しく小さくなる。しかし、本発明で
は、粒子間に存在する空隙の幅の分布が小さくなる結
果、透磁率の磁界強度依存性が小さくなるので、高磁界
下での実効透磁率の落ち込みを抑制でき、優れた直流重
畳特性が得られる。
In the present invention, in order to regulate the width of the gap existing between the particles as described above, spherical particles and irregular particles are contained in the dust core. By mixing these two types of particles in the dust core, the distribution of the gap width can be easily narrowed as described above. If spherical particles and irregular particles are mixed in a dust core, the density of the core increases, and the magnetic permeability under a low magnetic field increases. In general, when the magnetic permeability under a low magnetic field increases, the inclination of the minor loop under a high magnetic field generally decreases, so that the magnetic permeability under a high magnetic field significantly decreases. However, in the present invention, the distribution of the width of the voids existing between the particles is reduced, and as a result, the dependence of the magnetic permeability on the magnetic field strength is reduced. Superimposition characteristics are obtained.

【0014】球状粒子は円形度が0.70以上であるこ
とが好ましく、不定形粒子は円形度が0.60以下であ
ることが好ましい。本発明における円形度は、 式I 円形度=4πS/L2 により規定される。上記式Iにおいて、Sは粒子の投影
像の面積であり、Lは前記投影像の輪郭長(周囲長)で
ある。この投影像とは、立体である粒子を平面に投影し
て得られる2次元像である。本発明では、前記プレス面
の顕微鏡写真に現れた粒子像を上記投影像として利用
し、SおよびLを求める。
The spherical particles preferably have a circularity of 0.70 or more, and the irregular particles preferably have a circularity of 0.60 or less. The circularity in the present invention is defined by the formula I: circularity = 4πS / L 2 . In the above formula I, S is the area of the projected image of the particle, and L is the contour length (perimeter) of the projected image. The projection image is a two-dimensional image obtained by projecting a three-dimensional particle onto a plane. In the present invention, S and L are determined by using a particle image appearing in a micrograph of the pressed surface as the projected image.

【0015】円形度の小さい粒子の投影形状は、輪郭に
突起の多い不定形であり、一方、上記円形度の大きい粒
子の投影形状は、円状、楕円状、アレイ状など、輪郭が
滑らかな形状である。
The projected shape of a particle having a small circularity is an irregular shape having many projections on the contour, while the projected shape of the particle having a large circularity has a smooth contour such as a circle, an ellipse, or an array. Shape.

【0016】球状粒子の個数は粒子全体の30%以上、
好ましくは40%以上であり、かつ、不定形粒子の個数
は粒子全体の20%以上、好ましくは30%以上であ
る。
The number of spherical particles is 30% or more of the whole particles,
It is preferably at least 40%, and the number of irregular shaped particles is at least 20%, preferably at least 30%, of the whole particles.

【0017】圧縮成形前における強磁性金属粉末の平均
粒径は、好ましくは20〜150μm、より好ましくは
25〜80μmである。平均粒径が小さすぎると保磁力
が大きくなってしまい、平均粒径が大きすぎると渦電流
損失が大きくなってしまう。なお、前記範囲の平均粒径
をもつ強磁性金属粉末は、ふるい等による分級によって
得ればよい。
The average particle size of the ferromagnetic metal powder before compression molding is preferably 20 to 150 μm, more preferably 25 to 80 μm. If the average particle size is too small, the coercive force increases, and if the average particle size is too large, the eddy current loss increases. The ferromagnetic metal powder having an average particle diameter in the above range may be obtained by classification using a sieve or the like.

【0018】圧粉磁心中における球状粒子および不定形
粒子それぞれについて、円形度および存在比率を上記範
囲内から選択すれば、空隙幅の分布を前記範囲内とする
ことが容易にできる。また、圧縮成形前の強磁性金属粉
末の平均粒径を上記範囲内から選択すれば、平均空隙幅
を前記範囲内とすることが容易にできる。
If the degree of circularity and the abundance ratio of each of the spherical particles and the irregular particles in the dust core are selected from the above ranges, the distribution of the void width can be easily set within the above ranges. If the average particle size of the ferromagnetic metal powder before compression molding is selected from the above range, the average gap width can be easily set in the above range.

【0019】圧粉磁心中における強磁性金属粉末は、上
記した球状粒子および不定形粒子だけから構成されるこ
とが好ましいが、上記円形度が両粒子の中間である粒子
が含有されていてもよい。ただし、粒子全体に対するこ
のような粒子の個数は、好ましくは30%以下、より好
ましくは20%以下である。
The ferromagnetic metal powder in the dust core is preferably composed of only the above-mentioned spherical particles and irregular-shaped particles, but may contain particles having the above-mentioned circularity intermediate between the two particles. . However, the number of such particles with respect to the whole particles is preferably 30% or less, more preferably 20% or less.

【0020】なお、粒子の円形度および存在比率に関す
る測定は、前記プレス面に現れる全粒子について行う必
要はない。測定する粒子の数は、好ましくは50以上、
より好ましくは100以上である。
It is not necessary to measure the circularity and the abundance ratio of the particles for all the particles appearing on the pressed surface. The number of particles to be measured is preferably 50 or more,
More preferably, it is 100 or more.

【0021】強磁性金属粉末を構成する金属(単体また
は合金)の種類は特に限定されず、例えば、鉄、センダ
スト(Fe−Al−Si)、ケイ化鉄、パーマロイ(F
e−Ni)、スーパーマロイ(Fe−Ni−Mo)、窒
化鉄、鉄アルミ合金、鉄コバルト合金、リン鉄等、公知
の磁性金属材料の粉末から目的に応じ適宜選択して使用
すればよい。例えば、現在のところ積層珪素鋼板を用い
て製造されている比較的低周波領域向けの磁心を代替す
る圧粉磁心とするためには、飽和磁化の高い鉄粉末を用
いることが好ましい。鉄粉末の製造方法は、アトマイズ
法や電解法、電解鉄を機械的に粉砕する方法などのいず
れであってもよい。
The kind of the metal (simple or alloy) constituting the ferromagnetic metal powder is not particularly limited. For example, iron, sendust (Fe-Al-Si), iron silicide, permalloy (F
e-Ni), supermalloy (Fe-Ni-Mo), iron nitride, iron-aluminum alloy, iron-cobalt alloy, phosphorous iron and the like may be appropriately selected and used according to the purpose from known magnetic metal material powders. For example, it is preferable to use iron powder having high saturation magnetization in order to use a dust core that replaces a core for a relatively low frequency region currently manufactured using a laminated silicon steel sheet. The method for producing the iron powder may be any of an atomizing method, an electrolytic method, and a method of mechanically pulverizing electrolytic iron.

【0022】本発明では、圧粉磁心中に球状粒子および
不定形粒子が存在して、空隙幅の分布が上記範囲に収ま
っていれば、直流重畳特性向上効果が実現する。また、
強磁性金属粒子は、程度の違いはあるが圧縮成形により
一般に変形する。したがって本発明では、圧縮成形前の
強磁性金属粉末中に、上記球状粒子および上記不定形粒
子が存在している必要はない。例えば、変形しやすい材
料からなる円形度の高い粒子と、変形しにくい材料から
なる円形度の高い粒子とを混合して用い、変形しやすい
粒子を圧縮成形により変形させて不定形粒子としてもよ
い。ただし、例えば図5に示すように直流重畳特性の平
坦性を良好にできること、および、高周波での透磁率を
高くしやすいことから、粒子材質として1種だけを用い
ることが好ましい。
In the present invention, if spherical particles and irregular particles are present in the dust core and the distribution of the gap width is within the above range, the effect of improving the DC superimposition characteristic is realized. Also,
Ferromagnetic metal particles are generally deformed to varying degrees by compression molding. Therefore, in the present invention, the spherical particles and the irregular particles need not be present in the ferromagnetic metal powder before compression molding. For example, a mixture of particles having a high degree of circularity made of a material that is easily deformed and particles having a high degree of circularity made of a material that is hardly deformed may be used, and the particles that are easily deformed may be deformed by compression molding to form irregular-shaped particles. . However, for example, as shown in FIG. 5, it is preferable to use only one kind of particle material because the flatness of the DC superimposition characteristic can be improved and the magnetic permeability at a high frequency is easily increased.

【0023】絶縁材 本発明で用いる絶縁材は特に限定されず、各種無機材料
および有機材料から少なくとも1種を適宜選択して用い
ればよい。具体的には、水ガラス、フェノール樹脂、シ
リコーン樹脂、エポキシ樹脂、金属酸化物粒子などから
選択すればよいが、好ましくは、樹脂、特にフェノール
樹脂および/またはシリコーン樹脂を用い、より好まし
くは、樹脂に加えて金属酸化物粒子を用いる。
Insulating Material The insulating material used in the present invention is not particularly limited, and at least one kind may be appropriately selected from various inorganic materials and organic materials. Specifically, water glass, a phenol resin, a silicone resin, an epoxy resin, metal oxide particles, and the like may be selected. Preferably, a resin, particularly, a phenol resin and / or a silicone resin is used. In addition, metal oxide particles are used.

【0024】フェノール樹脂は、フェノール類とアルデ
ヒド類とを反応させることにより合成する。合成の際に
塩基触媒を使用したものがレゾール(Resol)型樹脂で
あり、酸触媒を使用したものがノボラック(Novolak)
型樹脂である。レゾール型樹脂は、加熱または酸触媒に
よって硬化し、不溶不融性になる。ノボラック型樹脂
は、それ自身では熱硬化しない可溶可融性の樹脂で、ヘ
キサメチレンテトラミンのような架橋剤とともに加熱す
ることにより硬化する。フェノール樹脂としては、レゾ
ール型樹脂を用いることが好ましい。レゾール型樹脂の
うちでは、耐熱性が良好であることから、Nを第三アミ
ンの形で含有しているものが特に好ましい。一方、ノボ
ラック型樹脂を用いると、成形体の強度が弱くなるた
め、成形以降の工程での取り扱いが難しくなる。ノボラ
ック型樹脂を用いる場合には、温度をかけながらの成形
(ホットプレス等)を行うことが好ましい。この場合の
成形時の温度は、通常、150〜400℃程度である。
なお、ノボラック型は架橋剤を含有しているものが好ま
しい。
The phenolic resin is synthesized by reacting a phenol with an aldehyde. The one that uses a base catalyst during synthesis is a Resol resin, and the one that uses an acid catalyst is Novolak.
Mold resin. The resol type resin is cured by heating or an acid catalyst, and becomes insoluble and infusible. The novolak-type resin is a fusible resin that does not thermoset by itself and is cured by heating with a crosslinking agent such as hexamethylenetetramine. It is preferable to use a resole type resin as the phenol resin. Among the resole resins, those containing N in the form of a tertiary amine are particularly preferred because of their good heat resistance. On the other hand, when a novolak-type resin is used, the strength of the molded body is weakened, so that handling in the steps after molding becomes difficult. When a novolak resin is used, it is preferable to perform molding (hot pressing or the like) while applying a temperature. In this case, the temperature during molding is usually about 150 to 400 ° C.
The novolak type preferably contains a crosslinking agent.

【0025】フェノール樹脂を合成する際の原料には、
フェノール類として、例えば、フェノール、クレゾール
類、キシレノール類、ビスフェノールA、レゾルシン等
の少なくとも1種を用いればよく、アルデヒド類とし
て、例えば、ホルムアルデヒド、パラホルムアルデヒ
ド、アセトアルデヒド、ベンツアルデヒド等の少なくと
も1種を用いればよい。
The raw materials for synthesizing the phenol resin include:
As phenols, for example, at least one of phenol, cresols, xylenols, bisphenol A, resorcin, etc. may be used, and as aldehydes, for example, at least one of formaldehyde, paraformaldehyde, acetaldehyde, benzaldehyde and the like are used. I just need.

【0026】フェノール樹脂の重量平均分子量は、好ま
しくは300〜7000、より好ましくは500〜70
00、さらに好ましくは500〜6000である。重量
平均分子量が小さいほうが、成形体の強度が大きくな
り、また、成形体のエッジ部分の粉落ちが少なくなる傾
向にある。しかし、重量平均分子量が300未満である
と、高温でアニールしたときに樹脂の減少量が多くなっ
てしまうので、圧粉磁心中において強磁性金属粒子間の
絶縁性が保てなくなってしまう。
The weight average molecular weight of the phenol resin is preferably from 300 to 7000, more preferably from 500 to 70.
00, more preferably 500-6000. The smaller the weight-average molecular weight, the greater the strength of the molded body, and the less the powder drops off at the edge of the molded body. However, if the weight-average molecular weight is less than 300, the amount of reduction in the resin during annealing at a high temperature increases, so that the insulation between the ferromagnetic metal particles in the dust core cannot be maintained.

【0027】フェノール樹脂は、市販のものを用いるこ
とができる。例えば、昭和高分子(株)製のBRS−3
801、ELS−572、577、579、580、5
82、583(以上、レゾール型)、BRP−5417
(ノボラック型)等を使用することができる。
A commercially available phenol resin can be used. For example, BRS-3 manufactured by Showa Polymer Co., Ltd.
801, ELS-572, 577, 579, 580, 5
82, 583 (above, resol type), BRP-5417
(Novolak type) or the like can be used.

【0028】シリコーン樹脂としては、重量平均分子量
が約700〜3300のものが好ましい。
As the silicone resin, those having a weight average molecular weight of about 700 to 3300 are preferred.

【0029】絶縁材として用いる樹脂の量は、強磁性金
属粉末に対し、好ましくは1〜30体積%、より好まし
くは2〜20体積%である。樹脂量が少なすぎると、磁
心の機械的強度が低下したり、絶縁不良が生じたりして
くる。一方、樹脂量が多すぎると、圧粉磁心中の非磁性
分の比率が高くなって、磁心の透磁率および磁束密度が
低くなる。
The amount of the resin used as the insulating material is preferably 1 to 30% by volume, more preferably 2 to 20% by volume, based on the ferromagnetic metal powder. If the amount of the resin is too small, the mechanical strength of the magnetic core is reduced or insulation failure occurs. On the other hand, if the amount of the resin is too large, the ratio of the non-magnetic component in the dust core increases, and the magnetic permeability and the magnetic flux density of the core decrease.

【0030】なお、本発明の圧粉磁心には、成形後にア
ニールを施すことが好ましい。絶縁材として添加した樹
脂は、アニール後に一部または全部が炭化していてもよ
い。
The dust core of the present invention is preferably annealed after molding. Some or all of the resin added as an insulating material may be carbonized after annealing.

【0031】絶縁材樹脂と強磁性金属粉末とを混合する
際には、固体状または液状の樹脂を溶液化して混合して
もよく、液状の樹脂を直接混合してもよい。液状の樹脂
の粘度は、25℃において好ましくは10〜10000
CPS、より好ましくは50〜9000CPSである。粘度が
低すぎても高すぎても、強磁性金属粒子表面に均一な被
膜を形成することが難しくなる。
When mixing the insulating resin and the ferromagnetic metal powder, a solid or liquid resin may be made into a solution and mixed, or a liquid resin may be directly mixed. The viscosity of the liquid resin is preferably 10 to 10,000 at 25 ° C.
CPS, more preferably 50-9000 CPS. If the viscosity is too low or too high, it becomes difficult to form a uniform coating on the surface of the ferromagnetic metal particles.

【0032】なお、上記絶縁材樹脂は、バインダとして
も機能し、磁心の機械的強度を向上させる。
The insulating resin also functions as a binder and improves the mechanical strength of the magnetic core.

【0033】絶縁材として金属酸化物粒子を用いる場
合、酸化チタンゾルおよび/または酸化ジルコニウムゾ
ルを利用することが好ましい。酸化チタンゾル、酸化ジ
ルコニウムゾルは、負に帯電した無定形の酸化チタン粒
子、酸化ジルコニウム粒子が、水中または有機分散媒中
に分散してコロイド状をなしているものであり、その粒
子表面には−TiOH基、−ZrOH基が存在してい
る。酸化チタンゾル、酸化ジルコニウムゾルのように、
微小粒子が溶媒中に均一に分散したゾルを強磁性金属粉
末に添加することにより、少量で均一な絶縁被膜が形成
できるので、高磁束密度かつ高絶縁性を実現することが
できる。
When metal oxide particles are used as the insulating material, it is preferable to use titanium oxide sol and / or zirconium oxide sol. Titanium oxide sol and zirconium oxide sol are amorphous titanium oxide particles and zirconium oxide particles that are negatively charged and are dispersed in water or an organic dispersion medium to form a colloid. TiOH groups and -ZrOH groups are present. Like titanium oxide sol and zirconium oxide sol,
By adding a sol in which fine particles are uniformly dispersed in a solvent to a ferromagnetic metal powder, a uniform insulating film can be formed with a small amount, so that a high magnetic flux density and a high insulating property can be realized.

【0034】ゾル中に含まれる酸化チタン粒子、酸化ジ
ルコニウム粒子の平均粒径は、好ましくは10〜100
nm、より好ましくは10〜80nm、さらに好ましくは2
0〜70nmである。また、ゾル中の粒子含有量は、15
〜40質量%程度であることが好ましい。
The average particle diameter of the titanium oxide particles and zirconium oxide particles contained in the sol is preferably from 10 to 100.
nm, more preferably 10 to 80 nm, even more preferably 2 nm.
0 to 70 nm. The content of particles in the sol is 15
It is preferably about 40% by mass.

【0035】強磁性金属粉末に対する酸化チタンゾル、
酸化ジルコニウムゾルの固形分換算の添加量、すなわ
ち、酸化チタン粒子および酸化ジルコニウム粒子の合計
添加量は、好ましくは15体積%以下、より好ましくは
5.0体積%以下である。この合計添加量が多すぎる
と、圧粉磁心中における非磁性分が多くなるため、透磁
率および磁束密度が低くなってしまう。なお、これらの
ゾルを添加することによる効果を十分に発揮させるため
には、上記合計添加量を、好ましくは0.1体積%以
上、より好ましくは0.2体積%以上、さらに好ましく
は0.5体積%以上とする。
A titanium oxide sol for a ferromagnetic metal powder,
The added amount of zirconium oxide sol in terms of solid content, that is, the total added amount of titanium oxide particles and zirconium oxide particles is preferably 15% by volume or less, more preferably 5.0% by volume or less. If this total addition amount is too large, the nonmagnetic content in the dust core increases, so that the magnetic permeability and the magnetic flux density decrease. In order to sufficiently exhibit the effect of adding these sols, the total amount is preferably 0.1% by volume or more, more preferably 0.2% by volume or more, and still more preferably 0.1% by volume or more. 5% by volume or more.

【0036】酸化チタンゾルおよび酸化ジルコニウムゾ
ルは、それぞれ単独で用いてもよく、両者を併用しても
よい。併用する場合の量比は任意である。
The titanium oxide sol and the zirconium oxide sol may be used alone or in combination. When used in combination, the ratio is arbitrary.

【0037】これらのゾルは、市販品〔日産化学工業
(株)NZS−20A、NZS−30A、NZS−30
B等〕を用いることができる。入手可能なゾルのpH値が
低い場合には、pH7程度となるように調整することが好
ましい。pH値が低いと、強磁性金属粉末が酸化してしま
って非磁性の酸化物が増加し、透磁率および磁束密度が
低下したり、保磁力の劣化が生じたりすることがある。
These sols are commercially available products (Nissan Chemical Industries, Ltd., NZS-20A, NZS-30A, NZS-30).
B etc.] can be used. When the available sol has a low pH value, it is preferable to adjust the pH value to about 7. If the pH value is low, the ferromagnetic metal powder is oxidized and non-magnetic oxides increase, and the magnetic permeability and the magnetic flux density may decrease, or the coercive force may deteriorate.

【0038】これらゾルには、水系溶媒を用いたものと
非水系溶媒を用いたものとがあるが、併用する樹脂と相
溶する溶媒を用いたものが好ましく、特に、エタノー
ル、ブタノール、トルエン、キシレン等の非水系溶媒を
用いたものが好ましい。入手可能なゾルが水系溶媒を用
いたものである場合には、必要に応じて溶媒置換を行っ
てもよい。
These sols include those using an aqueous solvent and those using a non-aqueous solvent, and those using a solvent compatible with the resin used in combination are preferable. In particular, ethanol, butanol, toluene, Those using a non-aqueous solvent such as xylene are preferred. When the available sol uses an aqueous solvent, the solvent may be replaced as needed.

【0039】ゾル中には、安定剤として塩素イオンやア
ンモニア等を含有されていてもよい。
The sol may contain chlorine ions, ammonia and the like as a stabilizer.

【0040】これらのゾルは、通常、乳白色のコロイド
状を呈している。
These sols are usually in the form of a milky white colloid.

【0041】潤滑剤 潤滑剤は、成形時に、粒子間の潤滑性を高めたり、金型
からの離型性を向上させたりするために添加される。潤
滑剤としては、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン
酸カルシウム、ステアリン酸ストロンチウムおよびステ
アリン酸バリウムから選択される少なくとも1種を用い
ることが好ましい。これらのうちでは、ステアリン酸ス
トロンチウムが最も好ましい。
Lubricant A lubricant is added at the time of molding to enhance the lubricity between particles and to improve the releasability from a mold. As the lubricant, it is preferable to use at least one selected from magnesium stearate, calcium stearate, strontium stearate and barium stearate. Of these, strontium stearate is most preferred.

【0042】これらのステアリン酸二価金属塩の含有量
は、強磁性金属粉末に対し、好ましくは0.2〜1.5
質量%、より好ましくは0.2〜1.0質量%である。
この含有量が少なすぎると、圧粉磁心中において強磁性
金属粒子間の絶縁が不十分となり、また、成形時に磁心
が金型から抜けにくくなるなどの不具合が生じやすくな
る。一方、この含有量が多すぎると、圧粉磁心中におけ
る非磁性分が多くなるため、透磁率および磁束密度が小
さくなるほか、磁心の強度が不十分となりやすい。
The content of these divalent metal stearates is preferably 0.2 to 1.5 with respect to the ferromagnetic metal powder.
%, More preferably 0.2 to 1.0% by mass.
If the content is too small, the insulation between the ferromagnetic metal particles in the dust core becomes insufficient, and problems such as the magnetic core becoming difficult to remove from the mold during molding are likely to occur. On the other hand, if the content is too large, the nonmagnetic content in the dust core increases, so that the magnetic permeability and the magnetic flux density decrease and the strength of the core tends to be insufficient.

【0043】潤滑剤には、上記ステアリン酸二価金属塩
以外に、他の高級脂肪酸二価金属塩、特にラウリン酸二
価金属塩を用いてもよい。ただし、その使用量は、上記
ステアリン酸二価金属塩の使用量の30質量%を超えな
いことが好ましい。
As the lubricant, other divalent metal salts of higher fatty acids, especially divalent metal salts of lauric acid, may be used in addition to the divalent metal stearate. However, it is preferable that the amount used does not exceed 30% by mass of the amount of the divalent metal stearate used.

【0044】圧粉磁心の製造方法 圧粉磁心の製造に際しては、まず、強磁性金属粉末と絶
縁材とを混合する。
Manufacturing Method of Dust Core At the time of manufacturing a dust core, first, a ferromagnetic metal powder and an insulating material are mixed.

【0045】強磁性金属粉末として鉄粉を用いる場合、
混合前に、鉄粉に歪取りのための熱処理(アニール)を
施すことが好ましい。また、混合前に、鉄粉に酸化処理
を施してもよい。この酸化処理により鉄粒子の表面付近
に厚さ数十ナノメートル程度の薄い酸化膜を形成すれ
ば、絶縁性向上が望める。この酸化処理は、空気等の酸
化性雰囲気中において150〜300℃で0.1〜2時
間程度加熱することにより行えばよい。酸化処理を施し
た場合には、鉄粒子表面の濡れ性を改善するために、エ
チルセルロース等の分散剤などを混合してもよい。
When iron powder is used as the ferromagnetic metal powder,
Before mixing, it is preferable to subject the iron powder to a heat treatment (annealing) for strain relief. Before mixing, the iron powder may be subjected to an oxidation treatment. If a thin oxide film having a thickness of about several tens of nanometers is formed in the vicinity of the surface of the iron particles by this oxidation treatment, improvement in insulating properties can be expected. This oxidation treatment may be performed by heating at 150 to 300 ° C. for about 0.1 to 2 hours in an oxidizing atmosphere such as air. When the oxidation treatment is performed, a dispersant such as ethyl cellulose may be mixed in order to improve the wettability of the iron particle surface.

【0046】混合条件は特に限定されず、例えば、加圧
ニーダー、ライカイ機等を用い、室温程度で20〜60
分間混合すればよい。混合後、好ましくは100〜30
0℃程度で20〜60分間乾燥する。
The mixing conditions are not particularly limited. For example, a pressure kneader, a raikai machine or the like is used at room temperature for about 20 to 60 hours.
Mix for a minute. After mixing, preferably 100 to 30
Dry at about 0 ° C. for 20-60 minutes.

【0047】乾燥後、潤滑剤を添加する。After drying, a lubricant is added.

【0048】成形工程では、所望の磁心形状となるよう
に圧縮成形する。磁心形状は特に限定されず、いわゆる
トロイダル型、E型、I型、F型、C型、EE型、EI
型、ER型、EPC型、つぼ型、ドラム型、ポット型、
カップ型等のいずれであってもよい。
In the molding step, compression molding is performed to obtain a desired magnetic core shape. The shape of the magnetic core is not particularly limited, and so-called toroidal type, E type, I type, F type, C type, EE type, EI
Type, ER type, EPC type, pot type, drum type, pot type,
Any of a cup type or the like may be used.

【0049】成形条件は特に限定されず、強磁性金属粒
子の種類や形状、寸法、目的とする磁心形状や磁心寸
法、磁心密度などに応じて適宜決定すればよいが、通
常、最大圧力は600〜2000MPa程度、最大圧力に
保持する時間は0.1秒間〜1分間程度とする。
The molding conditions are not particularly limited, and may be appropriately determined according to the type, shape and size of the ferromagnetic metal particles, the desired magnetic core shape and size, the magnetic core density, and the like. The pressure is maintained at about 2000 MPa and the maximum pressure for about 0.1 second to 1 minute.

【0050】成形後、アニールを施し、磁心としての磁
気特性を向上させる。このアニールは、粉末化や成形の
際に強磁性金属粒子に生じたストレスを解放するための
ものであり、粒子を機械的に扁平化した場合には、それ
によるストレスも解放することができる。また、このア
ニールにより、絶縁材樹脂が硬化し、圧粉体の機械的強
度が向上する。
After molding, annealing is performed to improve the magnetic properties of the magnetic core. This annealing is for releasing the stress generated in the ferromagnetic metal particles during powdering or molding. When the particles are mechanically flattened, the stress due to the flattening can be released. In addition, the annealing hardens the insulating resin and improves the mechanical strength of the green compact.

【0051】アニール条件は、強磁性金属粉末の種類
や、成形条件、扁平化条件などに応じて適宜決定すれば
よいが、処理温度は、好ましくは500〜900℃、よ
り好ましくは600〜850℃である。処理温度が低す
ぎると、ストレスの解放が不十分となって本来の保磁力
への復帰が不十分となるため、直流重畳特性が悪く、ヒ
ステリシス損失が大きくなってしまう。一方、処理温度
が高すぎると、絶縁被膜が熱的に破壊されて絶縁が不十
分となるため、渦電流損失が大きくなってしまうほか、
透磁率の周波数特性も悪化するので、直流重畳特性も悪
くなる。処理時間、すなわち、上記温度範囲内を通過す
る時間、あるいは、上記温度範囲内の一定の温度に保持
する時間は、10分間〜2時間であることが好ましい。
処理時間が短すぎると焼鈍効果が不十分となりやすく、
長すぎると絶縁破壊が生じやすくなる。
The annealing conditions may be appropriately determined according to the type of ferromagnetic metal powder, molding conditions, flattening conditions, etc., and the treatment temperature is preferably 500 to 900 ° C., more preferably 600 to 850 ° C. It is. If the processing temperature is too low, the release of the stress becomes insufficient and the return to the original coercive force becomes insufficient, so that the direct current superposition characteristic is poor and the hysteresis loss is increased. On the other hand, if the processing temperature is too high, the insulation film is thermally destroyed and insulation becomes insufficient, so that eddy current loss increases,
Since the frequency characteristic of the magnetic permeability also deteriorates, the direct current superposition characteristic also deteriorates. The processing time, that is, the time for passing through the above temperature range or the time for maintaining the temperature at a constant temperature within the above temperature range is preferably 10 minutes to 2 hours.
If the treatment time is too short, the annealing effect tends to be insufficient,
If it is too long, dielectric breakdown tends to occur.

【0052】アニールは、強磁性金属粉末の酸化による
透磁率および磁束密度の低下を防ぐために、窒素、アル
ゴン、水素等の非酸化性雰囲気中で行なうことが好まし
い。
Annealing is preferably performed in a non-oxidizing atmosphere such as nitrogen, argon, or hydrogen in order to prevent a decrease in magnetic permeability and magnetic flux density due to oxidation of the ferromagnetic metal powder.

【0053】熱処理後、必要に応じ磁心に樹脂等を含浸
させてもよい。樹脂を含浸させることにより、さらに強
度が向上する。含浸に用いる樹脂としては、フェノール
樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、アクリル樹脂等
が挙げられ、中でもフェノール樹脂が好ましい。これら
の樹脂は、エタノール、アセトン、トルエン、ピロリド
ン等の溶媒に溶解して用いてもよい。
After the heat treatment, the magnetic core may be impregnated with a resin or the like, if necessary. By impregnating the resin, the strength is further improved. Examples of the resin used for the impregnation include a phenol resin, an epoxy resin, a silicone resin, and an acrylic resin. Among them, a phenol resin is preferable. These resins may be used by dissolving them in a solvent such as ethanol, acetone, toluene and pyrrolidone.

【0054】磁心に樹脂を含浸させる方法としては、磁
心をバット等の容器上に載置し、この容器内に樹脂と溶
媒との混合溶液(例えばフェノール樹脂10%エタノー
ル溶液)を流し込み、磁心が完全に隠れるようにする。
そのままの状態で1〜30分間程度保持した後、磁心を
取り出し、周囲に付着した樹脂溶液をある程度排除した
後、加熱処理を行う。この加熱処理に際しては、まず、
オーブン等を用いて、大気雰囲気中、80〜120℃程
度まで昇温して1〜2時間程度保持する。さらに、13
0〜170℃程度まで昇温し、1.5〜3時間程度保持
し、その後100〜60℃程度まで降温して0.5〜2
時間程度保持する。
As a method of impregnating the magnetic core with the resin, the magnetic core is placed on a container such as a vat, and a mixed solution of a resin and a solvent (for example, a 10% ethanol solution of phenol resin) is poured into the container. Be completely hidden.
After holding for about 1 to 30 minutes as it is, the magnetic core is taken out, the resin solution attached to the surroundings is removed to some extent, and then heat treatment is performed. In this heat treatment, first,
Using an oven or the like, the temperature is raised to about 80 to 120 ° C. in the air atmosphere and maintained for about 1 to 2 hours. In addition, 13
The temperature is raised to about 0 to 170 ° C. and maintained for about 1.5 to 3 hours.
Hold for about an hour.

【0055】熱処理後、必要に応じ、巻線との間の絶縁
性を確保するための磁心表面への絶縁膜形成を行った
後、巻線、磁心半体同士の組み付け、ケース装入などを
行なう。
After the heat treatment, if necessary, an insulating film is formed on the surface of the magnetic core in order to secure insulation between the winding and the core. Do.

【0056】本発明の圧粉磁心は、トランスやインダク
タ等の磁心、モーター用磁心、その他の電磁部品に好適
である。また、電気自動車のチョークコイル、エアバッ
クのセンサーにも使用できる。使用周波数は、好ましく
は10Hz〜500kHz、より好ましくは500Hz〜20
0kHzである。
The powder magnetic core of the present invention is suitable for magnetic cores such as transformers and inductors, magnetic cores for motors, and other electromagnetic components. It can also be used for choke coils and airbag sensors in electric vehicles. The frequency used is preferably 10 Hz to 500 kHz, more preferably 500 Hz to 20 kHz.
It is 0 kHz.

【0057】[0057]

【実施例】以下の手順で圧粉磁心サンプルを作製した。EXAMPLE A dust core sample was prepared by the following procedure.

【0058】強磁性金属粉末:比較的円形度の高い粒子
からなる第1のパーマロイ粉末(平均粒径30μm)
と、比較的円形度の低い粒子からなる第2のパーマロイ
粉末(平均粒径28μm)とを重量比で1:1に混合し
た混合物、 ジルコニアゾル:日産化学(株)製ZrO2ゾル(NZ
S−30A、平均粒径62nm)をpH7に調整した後、水
溶媒からエタノール溶媒に置換した分散物、 フェノール樹脂:レゾール型樹脂[昭和高分子(株)製
ELS−582、重量平均分子量1500]、 潤滑剤:ステアリン酸ストロンチウム(堺化学社製) を用意した。
Ferromagnetic metal powder: a first permalloy powder composed of particles having a relatively high circularity (average particle size: 30 μm)
And a second permalloy powder (average particle size: 28 μm) composed of particles having a relatively low circularity mixed at a weight ratio of 1: 1. Zirconia sol: ZrO 2 sol (Nissan Chemical Industries, Ltd.) (NZ
S-30A, an average particle diameter of 62 nm) was adjusted to pH 7, and then a dispersion was obtained by replacing the aqueous solvent with an ethanol solvent. Phenol resin: resole type resin [ELS-582 manufactured by Showa Polymer Co., Ltd., weight average molecular weight 1500] , Lubricant: Strontium stearate (Sakai Chemical Co., Ltd.) was prepared.

【0059】次に、強磁性金属粉末に対し、固形分換算
で2.0体積%のジルコニアゾルおよび7.1体積%の
フェノール樹脂を添加して、これらを加圧ニーダーによ
り室温で30分間混合した。次いで、大気中において2
50℃で30分間乾燥した。乾燥後の混合物に、強磁性
金属粉末に対し0.6質量%の潤滑剤を添加し、Vミキ
サーにより15分間混合した後、1176MPaの圧力
で、外径17.5mm、内径10.2mm、高さ約6mmのト
ロイダル形状に成形した。成形後、N2雰囲気中におい
て、775℃で30分間アニールを行い、実施例の圧粉
磁心サンプルを得た。
Next, zirconia sol of 2.0% by volume in solid content and phenol resin of 7.1% by volume were added to the ferromagnetic metal powder, and these were mixed by a pressure kneader at room temperature for 30 minutes. did. Then, in the atmosphere 2
Dry at 50 ° C. for 30 minutes. To the mixture after drying, a lubricant of 0.6% by mass based on the ferromagnetic metal powder was added and mixed for 15 minutes by a V mixer. Then, at a pressure of 1176 MPa, an outer diameter of 17.5 mm, an inner diameter of 10.2 mm, and a height of It was formed into a toroidal shape of about 6 mm. After the molding, annealing was performed at 775 ° C. for 30 minutes in an N 2 atmosphere to obtain a dust core sample of the example.

【0060】また、強磁性金属粉末として第1のパーマ
ロイ粉末だけを用い、そのほかは実施例サンプルと同様
にして比較例サンプルを作製した。
Also, a comparative sample was prepared in the same manner as the example sample except that only the first permalloy powder was used as the ferromagnetic metal powder.

【0061】各サンプルのプレス面の走査型電子顕微鏡
写真を、それぞれ複数枚撮影した。これらの写真から、
前記した空隙幅の分布および平均空隙幅を求めた。測定
した空隙数は100個とした。図1に、実施例サンプル
の写真の一例を示し、図2に、比較例サンプルの写真の
一例を示す。
A plurality of scanning electron microscope photographs of the pressed surface of each sample were taken. From these photos,
The above-described distribution of the gap width and the average gap width were obtained. The number of voids measured was 100. FIG. 1 shows an example of a photograph of an example sample, and FIG. 2 shows an example of a photograph of a comparative sample.

【0062】実施例サンプルにおける空隙の最大幅のヒ
ストグラムを図3(A)に、最小幅のヒストグラムを図
3(B)にそれぞれ示す。また、比較例サンプルにおけ
る空隙の最大幅のヒストグラムを図4(A)に、最小幅
のヒストグラムを図4(B)にそれぞれ示す。これらの
ヒストグラムから平均最大幅と平均最小幅との差を求め
ると、実施例サンプルでは15−6=9(μm)、比較
例サンプルでは18−6=12(μm)となる。また、
空隙幅の平均値は、実施例サンプルが10.5μm 、比
較例サンプルが12μmとなる。
FIG. 3A shows a histogram of the maximum width of the voids in the sample of the embodiment, and FIG. 3B shows a histogram of the minimum width of the voids. Further, FIG. 4A shows a histogram of the maximum width of the voids in the comparative example sample, and FIG. 4B shows a histogram of the minimum width of the voids. When the difference between the average maximum width and the average minimum width is obtained from these histograms, the difference is 15-6 = 9 (μm) in the example sample and 18-6 = 12 (μm) in the comparative example sample. Also,
The average value of the gap width is 10.5 μm for the example sample and 12 μm for the comparative example sample.

【0063】また、上記写真から、サンプルのプレス面
に現れた粒子の円形度を測定した。測定した粒子数は1
20個とした。この測定の結果、実施例サンプルでは、
円形度が0.70以上の球状粒子の個数が測定個数の4
8%、円形度が0.60以下の不定形粒子の個数が測定
個数の35%であった。これに対し比較例サンプルで
は、円形度が0.70以上の球状粒子の個数が測定個数
の63%、円形度が0.60以下の不定形粒子の個数が
測定個数の9%であった。
From the above photographs, the circularity of the particles that appeared on the pressed surface of the sample was measured. The number of particles measured is 1
The number was set to 20. As a result of this measurement, in the example sample,
The number of spherical particles having a circularity of 0.70 or more is 4
The number of irregular particles having a circularity of 8% and a circularity of 0.60 or less was 35% of the measured number. In contrast, in the comparative sample, the number of spherical particles having a circularity of 0.70 or more was 63% of the measured number, and the number of irregular particles having a circularity of 0.60 or less was 9% of the measured number.

【0064】次に、各サンプルについて、図5に示す強
度の直流重畳磁界を印加したときの周波数100kHzに
おける実効透磁率(μDC)を測定した。なお、実効透磁
率は、LCRメーター[横河ヒューレットパッカード
(株)製、HP4284A]で測定したインダクタンス
から算出した。結果を図5に示す。
Next, for each sample, the effective magnetic permeability (μ DC ) at a frequency of 100 kHz when a DC superimposed magnetic field having the strength shown in FIG. 5 was applied was measured. The effective magnetic permeability was calculated from the inductance measured with an LCR meter [HP4284A, manufactured by Yokogawa Hewlett-Packard Co., Ltd.]. FIG. 5 shows the results.

【0065】図5から、実施例サンプルでは、高磁界下
での実効透磁率が比較例サンプルより高くなることがわ
かる。
FIG. 5 shows that the sample of the example has a higher effective magnetic permeability under a high magnetic field than the sample of the comparative example.

【0066】[0066]

【発明の効果】本発明によれば、圧粉磁心の高磁界下に
おける直流重畳特性を改善できるため、圧粉磁心の小型
化を実現できる。
According to the present invention, the DC superposition characteristics of the dust core under a high magnetic field can be improved, so that the dust core can be downsized.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】粒子構造を示す図面代用写真であって、本発明
の圧粉磁心の走査型電子顕微鏡写真である。
FIG. 1 is a drawing substitute photograph showing a particle structure, and is a scanning electron micrograph of a dust core of the present invention.

【図2】粒子構造を示す図面代用写真であって、従来の
圧粉磁心の走査型電子顕微鏡写真である。
FIG. 2 is a drawing substitute photograph showing a particle structure, and is a scanning electron microscope photograph of a conventional dust core.

【図3】(A)は、実施例サンプルにおいて粒子間に存
在する空隙の最大幅の分布を示すヒストグラムであり、
(B)は、前記空隙の最小幅の分布を示すヒストグラム
である。
FIG. 3A is a histogram showing a distribution of a maximum width of a void existing between particles in an example sample;
(B) is a histogram showing the distribution of the minimum width of the gap.

【図4】(A)は、比較例サンプルにおいて粒子間に存
在する空隙の最大幅の分布を示すヒストグラムであり、
(B)は、前記空隙の最小幅の分布を示すヒストグラム
である。
FIG. 4A is a histogram showing the distribution of the maximum width of voids existing between particles in a comparative sample.
(B) is a histogram showing the distribution of the minimum width of the gap.

【図5】直流磁界強度と実効透磁率との関係を示すグラ
フである。
FIG. 5 is a graph showing a relationship between a DC magnetic field intensity and an effective magnetic permeability.

【図6】粒子間に存在する空隙の最大幅と最小幅とを模
式的に示す図である。
FIG. 6 is a diagram schematically showing a maximum width and a minimum width of a void existing between particles.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 強磁性金属粉末および絶縁材を含有する
圧粉磁心であって、前記強磁性金属粉末を構成する粒子
に球状粒子と不定形粒子とが含まれ、粒子間に存在する
空隙の平均最大幅と平均最小幅との差が10μm以下で
ある圧粉磁心。
1. A powder magnetic core containing a ferromagnetic metal powder and an insulating material, wherein the particles constituting the ferromagnetic metal powder include spherical particles and irregular particles, and are used for forming voids existing between the particles. A dust core in which the difference between the average maximum width and the average minimum width is 10 μm or less.
【請求項2】 前記平均最大幅と前記最小平均幅との平
均値が8〜15μmである請求項1の圧粉磁心。
2. The dust core according to claim 1, wherein an average value of the average maximum width and the minimum average width is 8 to 15 μm.
【請求項3】式I 円形度=4πS/L2 (上記式Iにおいて、Sは粒子の投影像の面積であり、
Lは前記投影像の輪郭長である)により円形度を規定し
たとき、前記球状粒子の円形度が0.70以上であり、
前記不定形粒子の円形度が0.60以下である請求項1
または2の圧粉磁心。
3. The formula I: circularity = 4πS / L 2 (wherein S is the area of a projected image of a particle,
L is the contour length of the projected image), the circularity of the spherical particles is 0.70 or more,
The circularity of the irregular shaped particles is 0.60 or less.
Or 2 dust cores.
【請求項4】 前記強磁性金属粉末中において、前記球
状粒子の個数が全体の30%以上、かつ、前記不定形粒
子の個数が全体の20%以上である請求項3の圧粉磁
心。
4. The dust core according to claim 3, wherein in the ferromagnetic metal powder, the number of the spherical particles is 30% or more of the whole, and the number of the irregular particles is 20% or more of the whole.
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