JP2018206834A - Dust core - Google Patents
Dust core Download PDFInfo
- Publication number
- JP2018206834A JP2018206834A JP2017107809A JP2017107809A JP2018206834A JP 2018206834 A JP2018206834 A JP 2018206834A JP 2017107809 A JP2017107809 A JP 2017107809A JP 2017107809 A JP2017107809 A JP 2017107809A JP 2018206834 A JP2018206834 A JP 2018206834A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- metal
- insulating film
- weight
- dust core
- metal magnetic
- 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.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Powder Metallurgy (AREA)
- Soft Magnetic Materials (AREA)
Abstract
Description
本発明は、圧粉磁心に関する。 The present invention relates to a dust core.
近年、インダクタ、リアクトル、チョークコイル、トランス等といったコイル部品やモータなどに用いられる磁心の各種特性を維持しながら耐食性を向上させることが求められている。特に、高温環境下においた後であっても耐食性が高く保たれている磁心が求められている。ここで、金属磁性粒子には被膜をコーティングすることが一般的である。 In recent years, it has been required to improve corrosion resistance while maintaining various characteristics of magnetic cores used in coil parts such as inductors, reactors, choke coils, transformers, and motors. In particular, there is a need for a magnetic core that maintains high corrosion resistance even after being placed in a high temperature environment. Here, the metal magnetic particles are generally coated with a film.
特許文献1には、耐熱性および電気絶縁性を向上させるために、金属磁性粒子を無機物コート(リン酸塩)で被覆した例が記載されている。
特許文献2には、絶縁膜の耐熱性を向上させるためにTi,Al,Si,Ca,Mg,V,Cr,SrおよびZrから選ばれる一種以上の元素を有する有機酸由来の有機基を含む絶縁膜で被覆した例が記載されている。 Patent Document 2 includes an organic group derived from an organic acid having one or more elements selected from Ti, Al, Si, Ca, Mg, V, Cr, Sr, and Zr in order to improve the heat resistance of the insulating film. An example of covering with an insulating film is described.
しかし、特許文献1に記載されているようなリン酸塩被膜では耐食性を向上させる効果が十分ではない。また、特許文献2に記載された絶縁膜の耐熱性とは、成形体を550℃以上で熱処理して磁心を得る際の耐熱性のことである。得られた磁心を高温環境下においた後の耐食性は十分ではない。
However, the phosphate coating as described in
本発明は、このような実状に鑑みてなされ、初透磁率μiが高く、かつ、高温環境下に置いた後でも耐食性が高い圧粉磁心を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such a situation, and an object thereof is to provide a dust core having a high initial permeability μi and high corrosion resistance even after being placed in a high temperature environment.
上記の目的を達成するために、本発明に係る圧粉磁心は、
金属磁性粒子および樹脂を含む圧粉磁心であって、
前記金属磁性粒子の表面には、前記金属磁性粒子を被覆している絶縁膜が接触し、
前記絶縁膜はSi−O系酸化物および金属元素を含み、
前記金属磁性粒子全量に対する前記金属元素の重量含有率が、30ppm以上1000ppm以下であることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the powder magnetic core according to the present invention comprises:
A dust core comprising metal magnetic particles and a resin,
The surface of the metal magnetic particle is in contact with an insulating film covering the metal magnetic particle,
The insulating film includes a Si-O-based oxide and a metal element,
The weight content of the metal element with respect to the total amount of the metal magnetic particles is 30 ppm or more and 1000 ppm or less.
本発明に係る圧粉磁心は上記の構成を有することにより、初透磁率μiが高く、かつ、高温環境下に置いた後でも耐食性が高くなる。 Since the dust core according to the present invention has the above-described configuration, the initial permeability μi is high, and the corrosion resistance is enhanced even after being placed in a high temperature environment.
本発明に係る圧粉磁心は、前記絶縁膜が前記金属元素を中心金属とする金属錯体を含んでもよい。 In the dust core according to the present invention, the insulating film may include a metal complex having the metal element as a central metal.
本発明に係る圧粉磁心は、前記金属錯体が金属キレート化合物であってもよい。 In the dust core according to the present invention, the metal complex may be a metal chelate compound.
本発明に係る圧粉磁心は、前記金属キレート化合物の配位子のうち少なくとも1つがアセチルアセトナートであってもよい。 In the dust core according to the present invention, at least one of the ligands of the metal chelate compound may be acetylacetonate.
本発明に係る圧粉磁心は、前記金属元素がZr,AlおよびBaから選択される1種以上であってもよい。 In the dust core according to the present invention, the metal element may be one or more selected from Zr, Al, and Ba.
本発明に係る圧粉磁心は、前記絶縁膜の膜厚が5nm以上500nm以下であってもよい。 In the dust core according to the present invention, the insulating film may have a thickness of 5 nm to 500 nm.
以下、本発明の実施形態を図面に基づき説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
本実施形態に係る圧粉磁心1は図1に示すように、金属磁性粒子11および樹脂12を含む。さらに、金属磁性粒子11の表面11aに接し、金属磁性粒子11を被覆している絶縁膜13を含む。
As shown in FIG. 1, the
金属磁性粒子11の成分には特に制限はないが、金属磁性粒子11がFeを主成分として含むことが、飽和磁化が高くなるため好ましい。また、金属磁性粒子11がFeおよびSiを主成分として含むことが、透磁率が高くなるため好ましい。なお、本実施形態での「主成分として含む」とは、金属磁性粒子11全量を100重量%とする場合において、含有量が合計80重量%以上であることを指す。すなわち、Feを主成分として含む場合には、Feの含有量が80重量%以上である。また、FeおよびSiを主成分として含む場合には、FeおよびSiの含有量が合計80重量%以上である。また、FeとSiとの比率には特に制限はないが、重量比でSi/Fe=0/100〜10/90であることが、飽和磁化が高くなるため好ましい。なお、本実施形態の金属磁性粒子における主成分以外の成分の種類には特に制限はない。主成分以外の成分の種類としては、例えば、Ni、Coなどが挙げられる。
Although there is no restriction | limiting in particular in the component of the metal
樹脂12の種類には特に制限はなく、エポキシ樹脂および/またはイミド樹脂を用いてもよい。エポキシ樹脂としては、例えばクレゾールノボラックなどが挙げられる。イミド樹脂としては、例えばビスマレイミドなどが挙げられる。
There is no restriction | limiting in particular in the kind of
金属磁性粒子11および樹脂12の含有量には特に制限はない。圧粉磁心1全体に占める金属磁性粒子11の含有量は90重量%〜98重量%であることが好ましく、樹脂12の含有量は2重量%〜10重量%であることが好ましい。
There is no restriction | limiting in particular in content of the metal
図1に示すように、絶縁膜13は金属磁性粒子11の表面11aに接し、金属磁性粒子11を被覆していることに特徴がある。
As shown in FIG. 1, the
絶縁膜13は金属磁性粒子11の表面11aの全体を被覆していなくてもよく、金属磁性粒子11の表面11a全体の90%以上を被覆していればよい。当該構成により、防錆効果を高めることができる。
The
ここで、絶縁膜13はSi−O系酸化物および金属元素を含む。
Here, the
絶縁膜13に含まれるSi−O系酸化物はシリコン酸化物とも呼ばれる酸化物である。また、Si−O系酸化物の種類には特に制限はない。例えば、SiO2などのSiの酸化物の他、Siおよびその他の元素を含む複合酸化物などであってもよい。
The Si—O-based oxide contained in the
本実施形態では、金属磁性粒子11全量に対する金属元素の重量含有率が30ppm以上1000ppm以下である。金属元素の重量含有率が30ppm未満である場合には、高温環境下に置かれた後の圧粉磁心1の耐食性が低下しやすくなる。金属元素の重量含有率が1000ppm超である場合には、圧粉磁心1の密度が低下し、初透磁率μiが低下する。金属元素の重量含有率は、51ppm以上959ppm以下であってもよい。
In this embodiment, the weight content of the metal element with respect to the total amount of the metal
金属元素の種類には特に制限はない。例えば、酸化物が絶縁性のあるBa,Ca,Mg,Al,Si,Ti,Zr,Ni,Mn,Zn等が挙げられる。その中でも、Zr,AlおよびBaから選択される1種以上であることが好ましく、Zrであることが特に好ましい。また、絶縁膜13に含まれる金属元素全体を100モル%として、Zr,AlおよびBaから選択される1種以上の含有割合が0.8モル%以上であることが好ましく、Zrの含有割合が0.4モル%以上であることが好ましい。
There are no particular restrictions on the type of metal element. For example, Ba, Ca, Mg, Al, Si, Ti, Zr, Ni, Mn, Zn, etc., whose oxides are insulative are mentioned. Among these, it is preferable that it is 1 or more types selected from Zr, Al, and Ba, and it is especially preferable that it is Zr. Further, it is preferable that the total metal element contained in the
絶縁膜13は上記の金属元素を中心金属とする金属錯体を含有することが好ましい。言いかえれば、上記の金属元素は金属錯体の態様で絶縁膜13に含まれていることが好ましい。また、金属錯体の配位子の種類には特に制限はない。例えば、アセチルアセトナート,トリフルオロアセチルアセトナート,エチルアセトアセテートなどが挙げられる。
The
本実施形態では、金属錯体の配位子はキレート配位子であることが好ましく、金属錯体が金属キレート化合物であることが好ましい。具体的には、絶縁膜13に含まれる全金属錯体に対する1つ以上の配位子がキレート配位子である金属錯体の割合が50モル%以上であることが好ましい。キレート配位子の種類には特に制限はない。例えば、アセチルアセトナート,トリフルオロアセチルアセトナートなどが挙げられる。
In this embodiment, the ligand of the metal complex is preferably a chelate ligand, and the metal complex is preferably a metal chelate compound. Specifically, it is preferable that the ratio of the metal complex in which one or more ligands are chelate ligands with respect to all metal complexes contained in the
ここで、絶縁膜13に含まれる金属錯体は、1つ以上の配位子がアセチルアセトナートであることが好ましい。具体的には、絶縁膜13に含まれる全金属錯体に対する1つ以上の配位子がアセチルアセトナートである金属錯体の割合が50モル%以上であることが好ましい。
Here, in the metal complex contained in the
また、絶縁膜13に含まれる金属錯体は、全ての配位子がアセチルアセトナートであることが好ましい。具体的には、絶縁層13に含まれる全金属錯体に対する全ての配位子がアセチルアセトナートである金属錯体の割合が50モル%以上であることが好ましい。
Further, in the metal complex contained in the insulating
また、絶縁膜13の膜厚には特に制限はないが、5nm以上500nm以下であることが好ましい。5nm以上であることにより圧粉磁芯1の耐食性を向上させることができる。また、500nm以下であることにより圧粉磁心1の密度を向上させ、初透磁率μiを向上させることができる。
The thickness of the insulating
本実施形態に係る圧粉磁心1について、高温環境下においた後の耐食性が向上する理由は、絶縁膜13に金属元素を添加することで絶縁膜13の安定性が向上するためであると考えられる。
The reason why the corrosion resistance of the
金属元素を添加しない場合、または金属元素の添加量が少なすぎる場合には、高温環境下に圧粉磁心1をおくことで金属磁性粒子11から絶縁膜13へ金属(特にFe)が拡散してしまう。その結果、絶縁膜13の安定性が低下し、圧粉磁心1の耐食性が低下してしまう。
When the metal element is not added or when the amount of the metal element added is too small, the metal (particularly Fe) diffuses from the metal
これに対し、金属元素を添加する場合には、当該金属元素が金属磁性粒子11から絶縁膜13へ金属が拡散することを防止する。その結果、絶縁膜13の安定性が向上し、高温環境下においた後の圧粉磁心1の耐食性が向上する。ただし、金属元素の含有量が過剰である場合には、圧粉磁心1の密度が低下し、初透磁率μiが低下してしまう。
On the other hand, when a metal element is added, the metal element prevents the metal from diffusing from the metal
また、絶縁膜13に含まれる金属元素がZr、AlまたはBaである場合に上記の拡散を防止する効果が大きくなる。さらに、上記の金属元素を中心金属とする金属錯体の態様で絶縁膜13に含まれる場合には、金属磁性粒子11と絶縁膜13との間の密着性が向上し、圧粉磁心1の耐食性が向上すると考えられる。さらに、金属錯体が金属キレート化合物である場合には、当該金属キレート化合物が絶縁膜中のSi−O系酸化物と反応することで、絶縁膜13の密度を向上させることができると考えられる。そして、絶縁膜13の絶縁性を向上させ、耐食性をより向上させることができると考えられる。さらに、配位子がアセチルアセトナートである場合には、上記の効果がさらに大きくなると考えられる。
In addition, when the metal element contained in the insulating
本実施形態に係る圧粉磁心1の製造方法を以下に示すが、圧粉磁心1の製造方法は下記の方法に限定されない。
Although the manufacturing method of the powder
まず、金属磁性粒子11を作製する。金属磁性粒子11の作製方法には特に制限はないが、例えばガスアトマイズ法,水アトマイズ法などが挙げられる。金属粒子の粒子径および円形度には特に制限はないが、粒子径の中央値(D50)は1μm〜100μmであることが、透磁率が高くなるため好ましい。
First, the metal
次に、金属磁性粒子11にSi−O系酸化物および金属元素を含む絶縁膜13を形成するためのコーティングを行った。コーティング方法には特に制限はないが、例えばアルコキシシラン溶液を金属磁性粒子11へ塗布する方法が例示される。アルコキシシラン溶液を金属磁性粒子11へ塗布する方法には特に制限はなく、例えば噴霧拡散による方法が挙げられる。アルコキシシランの種類には特に制限はなく、トリメトキシシランなどが用いられる。金属元素を添加する態様に特に制限はなく、例えば予め金属元素をキレート化させて添加すればよい。
Next, coating for forming an insulating
また、コーティング溶液におけるアルコキシシランの濃度、金属元素の濃度、および溶媒にも特に制限はない。アルコキシシランの濃度は50〜99重量%であることが好ましい。金属元素の濃度は1〜30重量%であることが好ましい。また、アルコキシシラン溶液の溶媒にも特に制限はない。例えば水,エタノールなどが挙げられる。 There are no particular restrictions on the concentration of alkoxysilane, the concentration of metal element, and the solvent in the coating solution. The concentration of alkoxysilane is preferably 50 to 99% by weight. The concentration of the metal element is preferably 1 to 30% by weight. Moreover, there is no restriction | limiting in particular also in the solvent of an alkoxysilane solution. Examples include water and ethanol.
また、噴霧拡散時において、金属磁性粒子11全量に対するアルコキシシランの割合は0.1〜2.0重量%であることが好ましい。金属元素の割合は0.001〜0.03重量%であることが好ましい。また、アルコキシシランが多いほど絶縁膜13の膜厚が厚くなる傾向にある。
Moreover, it is preferable that the ratio of the alkoxysilane with respect to the metal
噴霧拡散の条件には特に制限はないが、50〜80℃で熱処理を行いながら噴霧拡散を行うことが、絶縁膜13を形成するゾルゲル反応が促進されるため好ましい。
Although there is no particular limitation on the conditions for spray diffusion, it is preferable to perform spray diffusion while performing heat treatment at 50 to 80 ° C. because the sol-gel reaction for forming the insulating
コーティング溶液を噴霧拡散した後の金属磁性粒子11を乾燥させて溶媒を除去した後に、40〜60℃で3〜20時間加熱することにより、ゾルゲル反応が進行してSi−O系の酸化物および金属元素を含む絶縁膜13を形成する。このときの加熱温度が高く加熱時間が長いほど絶縁膜13の密度が高くなる傾向にある。また、金属磁性粒子11を加熱する前に、金属磁性粒子をメッシュの篩に通して整粒してもよい。
After the metal
次に、樹脂溶液を作製する。樹脂溶液には、上記したエポキシ樹脂および/またはイミド樹脂の他、硬化剤を添加してもよい。硬化剤の種類には特に制限はなく、例えばエピクロルヒドリンなどが挙げられる。また、樹脂溶液の溶媒についても特に制限はないが、揮発性の溶媒であることが好ましい。例えば、アセトン,エタノール等を用いることができる。また、樹脂溶液全体を100重量%とした場合における樹脂および硬化剤の合計濃度は0.01〜0.1重量%とすることが好ましい。 Next, a resin solution is prepared. In addition to the above-described epoxy resin and / or imide resin, a curing agent may be added to the resin solution. There is no restriction | limiting in particular in the kind of hardening | curing agent, For example, epichlorohydrin etc. are mentioned. The solvent for the resin solution is not particularly limited, but is preferably a volatile solvent. For example, acetone, ethanol or the like can be used. The total concentration of the resin and the curing agent when the total resin solution is 100% by weight is preferably 0.01 to 0.1% by weight.
次に、絶縁膜13を形成した金属磁性粒子11および樹脂溶液を混合する。そして、樹脂溶液の溶媒を揮発させて顆粒を得る。得られた顆粒はそのまま金型に充填してもよいが、整粒してから金型に充填してもよい。整粒する場合の整粒方法には特に制限はなく、例えば、目開き45〜500μmのメッシュを用いてもよい。
Next, the metal
次に得られた顆粒を所定の形状の金型に充填し、加圧して圧粉体を得る。加圧時の圧力には特に制限はなく、例えば600〜1500MPaとすることができる。 Next, the obtained granule is filled in a mold having a predetermined shape and pressed to obtain a green compact. There is no restriction | limiting in particular in the pressure at the time of pressurization, For example, it can be set as 600-1500 Mpa.
作製した圧粉体に対し、熱硬化処理を行うことで、圧粉磁心が得られる。熱硬化処理の条件に特に制限はなく、例えば150〜220℃で1〜10時間、熱処理を行う。また、熱処理時の雰囲気にも特に制限はなく、大気中で熱処理をしてもよい。 A powder magnetic core can be obtained by subjecting the produced powder compact to a thermosetting treatment. There is no restriction | limiting in particular in the conditions of a thermosetting process, For example, heat processing is performed at 150-220 degreeC for 1 to 10 hours. Moreover, there is no restriction | limiting in particular in the atmosphere at the time of heat processing, You may heat-process in air | atmosphere.
以上、本実施形態に係る圧粉磁心およびその製造方法について説明したが、本発明の圧粉磁心およびその製造方法は上記の実施形態に限定されない。なお、本発明の圧粉磁心は軟磁性圧粉磁心であってもよい。 As mentioned above, although the dust core and its manufacturing method which concern on this embodiment were demonstrated, the dust core and its manufacturing method of this invention are not limited to said embodiment. The dust core of the present invention may be a soft magnetic dust core.
また、本発明の圧粉磁心の用途にも特に制限はない。例えば、インダクタ、リアクトル、チョークコイル、トランス等のコイル部品が挙げられる。 Moreover, there is no restriction | limiting in particular also in the use of the powder magnetic core of this invention. For example, coil parts, such as an inductor, a reactor, a choke coil, and a transformer, are mentioned.
以下、本発明を、さらに詳細な実施例に基づき説明するが、本発明は、これら実施例に限定されない。 Hereinafter, although this invention is demonstrated based on a more detailed Example, this invention is not limited to these Examples.
(実施例1)
金属磁性粒子として、重量比でSi/Fe=4.5/95.5であり、FeとSiとの合計量が99重量%であるFe−Si系合金粒子をガスアトマイズ法で作製した。なお、当該Fe−Si系合金粒子の粒子径の中央値(D50)は30μmであった。
Example 1
As metal magnetic particles, Fe—Si-based alloy particles having a weight ratio of Si / Fe = 4.5 / 95.5 and a total amount of Fe and Si of 99% by weight were prepared by a gas atomization method. In addition, the median value (D50) of the particle diameter of the Fe—Si based alloy particles was 30 μm.
次に、前記金属磁性粒子の表面に絶縁膜を形成するためのコーティング溶液を作製した。コーティング溶液は前記金属磁性粒子全量100重量%に対して4.0重量%のエタノール、1.22重量%のトリメトキシシラン、0.03重量%のジルコニウムアセチルアセトナート、および、1.0重量%の純水を混合して作製した。 Next, a coating solution for forming an insulating film on the surface of the metal magnetic particles was prepared. The coating solution is 4.0% by weight ethanol, 1.22% by weight trimethoxysilane, 0.03% by weight zirconium acetylacetonate, and 1.0% by weight with respect to 100% by weight of the total amount of the metal magnetic particles. It was prepared by mixing pure water.
前記金属磁性粒子および前記コーティング溶液を混合し、噴霧撹拌しながら熱処理を行った。熱処理温度は75℃、熱処理時間は5時間とした。さらに、熱処理後に乾燥することで表面に絶縁膜を有する金属磁性粒子を得た。 The metal magnetic particles and the coating solution were mixed and heat-treated while spraying and stirring. The heat treatment temperature was 75 ° C. and the heat treatment time was 5 hours. Furthermore, the metal magnetic particle which has an insulating film on the surface was obtained by drying after heat processing.
得られた金属磁性粒子を140メッシュの篩に通した後に熱処理を行った。熱処理温度は180℃、熱処理時間は1時間とした。 The obtained metal magnetic particles were passed through a 140 mesh sieve and then heat treated. The heat treatment temperature was 180 ° C. and the heat treatment time was 1 hour.
次に、エポキシ樹脂、硬化剤、イミド樹脂およびアセトンを混合して樹脂溶液を作製した。エポキシ樹脂としてはクレゾールノボラックを用いた。硬化剤としてはエピクロルヒドリンを用いた。イミド樹脂としてはビスマレイミドを用いた。エポキシ樹脂、硬化剤およびイミド樹脂の重量比が96:3:1であり、樹脂溶液全体を100重量%としてエポキシ樹脂、硬化剤およびイミド樹脂の合計が4重量%となるように各成分を混合した。 Next, a resin solution was prepared by mixing an epoxy resin, a curing agent, an imide resin, and acetone. Cresol novolak was used as the epoxy resin. Epichlorohydrin was used as a curing agent. Bismaleimide was used as the imide resin. The weight ratio of the epoxy resin, the curing agent and the imide resin is 96: 3: 1, and each component is mixed so that the total amount of the epoxy resin, the curing agent and the imide resin is 4% by weight with the entire resin solution being 100% by weight. did.
上記の金属磁性粒子全量100重量%に対し、上記の樹脂溶液を4重量%添加し、混合した。次に乾燥させてアセトンを揮発させて顆粒を得た。次に、顆粒を42メッシュの篩に通して整粒した。得られた顆粒を50℃のホットプレート上で0.5時間、乾燥させて造粒粉を作製した。 4 wt% of the resin solution was added to and mixed with the total amount of the metal magnetic particles of 100 wt%. Next, it was dried and the acetone was volatilized to obtain granules. The granules were then sized through a 42 mesh screen. The obtained granules were dried on a hot plate at 50 ° C. for 0.5 hours to produce granulated powder.
造粒粉100重量%に対してステアリン酸亜鉛を0.1重量%添加し、金型成形を行った。成形圧を589MPaとして、外径17.5mm、内径10.0mm、厚さ4.0mmのトロイダルコアを作製した。同様にして10mm×10mm×3mmの直方体コアを作製した。 Molding was performed by adding 0.1% by weight of zinc stearate to 100% by weight of the granulated powder. A toroidal core having an outer diameter of 17.5 mm, an inner diameter of 10.0 mm, and a thickness of 4.0 mm was produced at a molding pressure of 589 MPa. Similarly, a rectangular parallelepiped core of 10 mm × 10 mm × 3 mm was produced.
得られたトロイダルコアおよび直方体コアに対して180℃で3時間、熱処理を行うことで熱硬化処理を行い、トロイダル圧粉磁心および直方体圧粉磁心を得た。最終的に得られる圧粉磁心全体を100重量%として、金属磁性粒子が98重量%程度となるようにした。以下、高温試験および錆試験では直方体圧粉磁心を用いた。高温試験および錆試験以外の試験ではトロイダル圧粉磁心を用いた。 The obtained toroidal core and rectangular parallelepiped core were heat-cured by performing heat treatment at 180 ° C. for 3 hours to obtain a toroidal dust core and a cuboid dust core. The final powder magnetic core obtained as a whole was 100% by weight, and the metal magnetic particles were about 98% by weight. Hereinafter, a rectangular solid magnetic core was used in the high temperature test and the rust test. In tests other than the high temperature test and the rust test, a toroidal dust core was used.
TEM−EDS観察によって、金属磁性粒子を被覆している絶縁膜が存在していることを確認した。さらに、ICPによって絶縁膜に含まれる金属元素の重量含有率を定量した。 It was confirmed by TEM-EDS observation that an insulating film covering the metal magnetic particles was present. Further, the weight content of the metal element contained in the insulating film was quantified by ICP.
絶縁膜の膜厚はTEM観察によって計測した。金属磁性粒子の表面に測定点を設定した。そして、当該測定点から絶縁膜の方向に垂線を引き、当該垂線のうち絶縁膜にある部分の長さを当該測定点における絶縁膜の厚みとした。測定点を10点設定して各測定点について絶縁膜の厚みを測定した。そして、測定した絶縁膜の厚みの平均を当該金属磁性粒子における絶縁膜の厚みとした。 The film thickness of the insulating film was measured by TEM observation. Measurement points were set on the surface of the metal magnetic particles. Then, a perpendicular line was drawn from the measurement point toward the insulating film, and the length of the portion of the perpendicular line in the insulating film was defined as the thickness of the insulating film at the measurement point. Ten measurement points were set, and the thickness of the insulating film was measured at each measurement point. And the average thickness of the measured insulating film was made into the thickness of the insulating film in the said metal magnetic particle.
高温試験は、前記直方体圧粉磁心を150℃の恒温槽に1000時間、放置することにより行った。 The high temperature test was performed by leaving the above-mentioned cuboid powder magnetic core in a thermostatic bath at 150 ° C. for 1000 hours.
錆試験は、まず、プラスチック容器に5%食塩水を100mL入れ、食塩水に高温試験後の直方体圧粉磁心を浸漬させた。次に、50℃の恒温槽に前記プラスチック容器を入れて5時間、放置した。次に、食塩水から直方体圧粉磁心を取りだし、常温で乾燥させた。そして、直方体圧粉磁心の表面を顕微鏡(倍率150倍、測定範囲4mm×10mm)で観察し、錆の面積を目視にて測定した。錆の面積が測定範囲全体の10%以下である場合を良好とした。 In the rust test, first, 100 mL of 5% saline was placed in a plastic container, and the cuboid dust core after the high temperature test was immersed in the saline. Next, the plastic container was placed in a thermostatic bath at 50 ° C. and left for 5 hours. Next, the rectangular parallelepiped dust core was taken out from the saline solution and dried at room temperature. And the surface of the rectangular parallelepiped powder magnetic core was observed with the microscope (magnification 150 times, measurement range 4 mm x 10 mm), and the area of rust was measured visually. The case where the area of rust was 10% or less of the entire measurement range was considered good.
下表では高温試験後の錆試験の結果が良好である試料を○とし、錆試験の結果が良好でない試料を×とした。 In the table below, samples with good rust test results after the high-temperature test were marked with ◯, and samples with poor rust test results were marked with x.
初透磁率μiは、トロイダル圧粉磁心にワイヤを巻数50ターンで巻きつけ、LCRメーター(HP社LCR428A)により測定した。圧粉磁心の密度は得られた圧粉磁心の寸法および重量から算出した。初透磁率μiは15以上を良好とした。圧粉磁心の密度は5.500g/cm3以上を良好とした。 The initial permeability μi was measured with an LCR meter (LCR428A, HP) by winding a wire around a toroidal dust core with 50 turns. The density of the dust core was calculated from the size and weight of the obtained dust core. The initial magnetic permeability μi was 15 or more. The density of the dust core was determined to be 5.500 g / cm 3 or more.
(実施例2)
実施例2は、金属磁性粒子全量100重量%に対して4.0重量%のエタノール、1.22重量%のトリメトキシシラン、0.05重量%のジルコニウムアセチルアセトナート、および、1.0重量%の純水を混合してコーティング溶液を作製した点を除いて、実施例1と同一の条件で実施した。
(Example 2)
Example 2 is 4.0 wt% ethanol, 1.22 wt% trimethoxysilane, 0.05 wt% zirconium acetylacetonate, and 1.0 wt% with respect to 100 wt% of the total amount of metal magnetic particles. % Pure water was mixed under the same conditions as in Example 1 except that a coating solution was prepared.
(実施例3)
実施例3は、金属磁性粒子全量100重量%に対して4.0重量%のエタノール、1.22重量%のトリメトキシシラン、0.50重量%のジルコニウムアセチルアセトナート、および、1.0重量%の純水を混合してコーティング溶液を作製した点を除いて、実施例1と同一の条件で実施した。
Example 3
Example 3 is 4.0 wt% ethanol, 1.22 wt% trimethoxysilane, 0.50 wt% zirconium acetylacetonate, and 1.0 wt% with respect to 100 wt% of the total amount of metal magnetic particles. % Pure water was mixed under the same conditions as in Example 1 except that a coating solution was prepared.
(実施例4)
実施例4は、金属磁性粒子全量100重量%に対して4.0重量%のエタノール、1.22重量%のトリメトキシシラン、0.07重量%のアルミニウムアセチルアセトナート、および、1.0重量%の純水を混合してコーティング溶液を作製した点を除いて、実施例1と同一の条件で実施した。
(Example 4)
Example 4 is 4.0 wt% ethanol, 1.22 wt% trimethoxysilane, 0.07 wt% aluminum acetylacetonate, and 1.0 wt% with respect to 100 wt% of the total amount of metal magnetic particles. % Pure water was mixed under the same conditions as in Example 1 except that a coating solution was prepared.
(実施例5)
実施例5は、金属磁性粒子全量100重量%に対して4.0重量%のエタノール、1.22重量%のトリメトキシシラン、0.03重量%のバリウムアセチルアセトナート、および、1.0重量%の純水を混合してコーティング溶液を作製した点を除いて、実施例1と同一の条件で実施した。
(Example 5)
Example 5 shows 4.0 wt% ethanol, 1.22 wt% trimethoxysilane, 0.03 wt% barium acetylacetonate, and 1.0 wt% with respect to 100 wt% of the total amount of metal magnetic particles. % Pure water was mixed under the same conditions as in Example 1 except that a coating solution was prepared.
(比較例1)
比較例1は、金属磁性粒子全量100重量%に対して1.0重量%のエタノールおよび0.1重量%のリン酸を混合してコーティング溶液を作製した点を除いて、実施例1と同一の条件で実施した。
(Comparative Example 1)
Comparative Example 1 is the same as Example 1 except that a coating solution was prepared by mixing 1.0 wt% ethanol and 0.1 wt% phosphoric acid with respect to 100 wt% of the total amount of metal magnetic particles. It carried out on condition of this.
(比較例2)
比較例2は、金属磁性粒子全量100重量%に対して4.0重量%のエタノール、1.22重量%のトリメトキシシラン、0.01重量%のジルコニウムアセチルアセトナート、および、1.0重量%の純水を混合してコーティング溶液を作製した点を除いて、実施例1と同一の条件で実施した。
(Comparative Example 2)
In Comparative Example 2, 4.0 wt% ethanol, 1.22 wt% trimethoxysilane, 0.01 wt% zirconium acetylacetonate, and 1.0 wt% with respect to 100 wt% of the total amount of metal magnetic particles % Pure water was mixed under the same conditions as in Example 1 except that a coating solution was prepared.
(比較例3)
比較例3は、金属磁性粒子全量100重量%に対して4.0重量%のエタノール、1.22重量%のトリメトキシシラン、1.00重量%のジルコニウムアセチルアセトナート、および、1.0重量%の純水を混合してコーティング溶液を作製した点を除いて、実施例1と同一の条件で実施した。
(Comparative Example 3)
In Comparative Example 3, 4.0% by weight of ethanol, 1.22% by weight of trimethoxysilane, 1.00% by weight of zirconium acetylacetonate, and 1.0% by weight based on 100% by weight of the total amount of metal magnetic particles % Pure water was mixed under the same conditions as in Example 1 except that a coating solution was prepared.
(比較例4)
比較例4は、金属磁性粒子全量100重量%に対して4.0重量%のエタノール、0.03重量%のジルコニウムアセチルアセトナート、および、1.0重量%の純水を混合してコーティング溶液を作製した点を除いて、実施例1と同一の条件で実施した。
(Comparative Example 4)
Comparative Example 4 is a coating solution in which 4.0% by weight of ethanol, 0.03% by weight of zirconium acetylacetonate, and 1.0% by weight of pure water are mixed with respect to 100% by weight of the total amount of metal magnetic particles. The process was performed under the same conditions as in Example 1 except that was manufactured.
(比較例5)
比較例5は、金属磁性粒子全量100重量%に対して4.0重量%のエタノール、1.22重量%のトリメトキシシラン、および、1.0重量%の純水を混合してコーティング溶液を作製した点を除いて、実施例1と同一の条件で実施した。
(Comparative Example 5)
In Comparative Example 5, a coating solution was prepared by mixing 4.0 wt% ethanol, 1.22 wt% trimethoxysilane, and 1.0 wt% pure water with respect to 100 wt% of the total amount of metal magnetic particles. The test was performed under the same conditions as in Example 1 except for the points produced.
(実施例6)
実施例6は、金属磁性粒子全量100重量%に対して4.0重量%のエタノール、1.22重量%のトリメトキシシラン、0.03重量%のジルコニウムアセチルアセトナート、0.07重量%のアルミニウムアセチルアセトナート、および、1.0重量%の純水を混合してコーティング溶液を作製した点を除いて、実施例1と同一の条件で実施した。
(Example 6)
In Example 6, 4.0% by weight of ethanol, 1.22% by weight of trimethoxysilane, 0.03% by weight of zirconium acetylacetonate, 0.07% by weight of the total amount of metal magnetic particles of 100% by weight It was carried out under the same conditions as in Example 1 except that aluminum acetylacetonate and 1.0 wt% pure water were mixed to prepare a coating solution.
(実施例7)
実施例7は、金属磁性粒子全量100重量%に対して4.0重量%のエタノール、1.22重量%のトリメトキシシラン、0.07重量%のアルミニウムモノアセチルアセトネートビス(エチルアセトアセテート)、および、1.0重量%の純水を混合してコーティング溶液を作製した点を除いて、実施例1と同一の条件で実施した。
(Example 7)
In Example 7, 4.0% by weight of ethanol, 1.22% by weight of trimethoxysilane, 0.07% by weight of aluminum monoacetylacetonate bis (ethylacetoacetate) with respect to 100% by weight of the total amount of metal magnetic particles , And 1.0 wt% pure water was mixed under the same conditions as in Example 1 except that a coating solution was prepared.
(実施例8)
実施例8は、金属磁性粒子全量100重量%に対して4.0重量%のエタノール、1.22重量%のトリメトキシシラン、0.07重量%のジルコニウムトリフルオロアセチルアセトナート、および、1.0重量%の純水を混合してコーティング溶液を作製した点を除いて、実施例1と同一の条件で実施した。
(実施例9)
実施例9は、金属磁性粒子全量100重量%に対して4.0重量%のエタノール、1.22重量%のトリメトキシシラン、1.06重量%の炭酸ジルコニウムアンモニウム、および、1.0重量%の純水を混合してコーティング溶液を作製した点を除いて、実施例1と同一の条件で実施した。
(実施例10)
実施例10は、金属磁性粒子全量100重量%に対して4.0重量%のエタノール、1.22重量%のトリメトキシシラン、0.05重量%のテトラn−ブトキシドジルコニウム、および、1.0重量%の純水を混合してコーティング溶液を作製した点を除いて、実施例1と同一の条件で実施した。
(Example 8)
Example 8 includes 4.0 wt% ethanol, 1.22 wt% trimethoxysilane, 0.07 wt% zirconium trifluoroacetylacetonate and 100 wt% total metal magnetic particles. The test was carried out under the same conditions as in Example 1 except that a coating solution was prepared by mixing 0% by weight of pure water.
Example 9
In Example 9, 4.0% by weight of ethanol, 1.22% by weight of trimethoxysilane, 1.06% by weight of ammonium zirconium carbonate, and 1.0% by weight with respect to 100% by weight of the total amount of metal magnetic particles This was carried out under the same conditions as in Example 1 except that a coating solution was prepared by mixing pure water.
(Example 10)
Example 10 includes 4.0 wt% ethanol, 1.22 wt% trimethoxysilane, 0.05 wt% tetra n-butoxide zirconium, and 1.0 wt% with respect to 100 wt% of the total amount of metal magnetic particles. The test was carried out under the same conditions as in Example 1 except that a coating solution was prepared by mixing pure water of wt%.
上記各実施例および比較例の試験結果を下表1に示す。 The test results of the above examples and comparative examples are shown in Table 1 below.
表1より、絶縁膜がSi−O系酸化物および金属元素を含み、金属元素の含有量が所定の範囲内である実施例は高温試験後の耐食性および初透磁率μiが優れていた。これに対し、絶縁膜がSi−O系酸化物も金属元素も含まない比較例1および4は耐食性が著しく低かった。また、Si−O系酸化物および金属元素を含むが金属元素の含有量が少なすぎる比較例2、および、Si−O系酸化物は含むが金属元素を含まない比較例5は高温試験により耐食性が著しく低下した。また、Si−O系酸化物および金属元素を含むが金属元素の含有量が多すぎる比較例3は圧粉磁心の密度が低下し、初透磁率μiが低下した。 From Table 1, the example in which the insulating film contains the Si—O-based oxide and the metal element and the content of the metal element is within a predetermined range was excellent in the corrosion resistance and the initial magnetic permeability μi after the high temperature test. On the other hand, Comparative Examples 1 and 4 in which the insulating film contained neither a Si—O oxide nor a metal element had remarkably low corrosion resistance. Further, Comparative Example 2 containing an Si—O-based oxide and a metal element but containing too little metal element and Comparative Example 5 containing an Si—O-based oxide but not containing a metal element were subjected to corrosion resistance by a high temperature test. Decreased significantly. Further, in Comparative Example 3 containing the Si—O-based oxide and the metal element but having too much content of the metal element, the density of the dust core decreased and the initial permeability μi decreased.
1・・・圧粉磁心
11・・・金属磁性粒子
11a・・・金属磁性粒子の表面
12・・・樹脂
13・・・絶縁膜
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記金属磁性粒子の表面には、前記金属磁性粒子を被覆している絶縁膜が接触し、
前記絶縁膜はSi−O系酸化物および金属元素を含み、
前記金属磁性粒子全量に対する前記金属元素の重量含有率が、30ppm以上1000ppm以下であることを特徴とする圧粉磁心。 A dust core comprising metal magnetic particles and a resin,
The surface of the metal magnetic particle is in contact with an insulating film covering the metal magnetic particle,
The insulating film includes a Si-O-based oxide and a metal element,
A dust core having a weight content of the metal element with respect to the total amount of the metal magnetic particles of 30 ppm to 1000 ppm.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017107809A JP6891638B2 (en) | 2017-05-31 | 2017-05-31 | Powder magnetic core |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017107809A JP6891638B2 (en) | 2017-05-31 | 2017-05-31 | Powder magnetic core |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2018206834A true JP2018206834A (en) | 2018-12-27 |
JP6891638B2 JP6891638B2 (en) | 2021-06-18 |
Family
ID=64958173
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2017107809A Active JP6891638B2 (en) | 2017-05-31 | 2017-05-31 | Powder magnetic core |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6891638B2 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2020137542A1 (en) * | 2018-12-28 | 2020-07-02 | 株式会社村田製作所 | Sintered body and method for producing same |
JP2021123743A (en) * | 2020-02-04 | 2021-08-30 | セイコーエプソン株式会社 | Method for manufacturing metal powder and apparatus for manufacturing metal powder |
KR20220166739A (en) * | 2021-06-10 | 2022-12-19 | 티디케이가부시기가이샤 | Dust core and electronic device |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH09100349A (en) * | 1995-10-02 | 1997-04-15 | Shin Etsu Chem Co Ltd | Thermosetting resin composition |
JP2008088505A (en) * | 2006-10-02 | 2008-04-17 | Toyota Central R&D Labs Inc | Insulating film, powder for magnetic core, powder magnetic core and method for forming them or method for producing them |
JP2009117471A (en) * | 2007-11-02 | 2009-05-28 | Toyota Central R&D Labs Inc | Powder for core, dust core, and their production methods |
JP2010077405A (en) * | 2008-08-27 | 2010-04-08 | Sony Chemical & Information Device Corp | Magnetic sheet composition, magnetic sheet and method of manufacturing magnetic sheet |
JP2012094806A (en) * | 2010-09-30 | 2012-05-17 | Tdk Corp | Soft magnetic material |
JP2016201484A (en) * | 2015-04-10 | 2016-12-01 | 戸田工業株式会社 | Soft magnetic particle powder and dust core containing the soft magnetic particle powder |
-
2017
- 2017-05-31 JP JP2017107809A patent/JP6891638B2/en active Active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH09100349A (en) * | 1995-10-02 | 1997-04-15 | Shin Etsu Chem Co Ltd | Thermosetting resin composition |
JP2008088505A (en) * | 2006-10-02 | 2008-04-17 | Toyota Central R&D Labs Inc | Insulating film, powder for magnetic core, powder magnetic core and method for forming them or method for producing them |
JP2009117471A (en) * | 2007-11-02 | 2009-05-28 | Toyota Central R&D Labs Inc | Powder for core, dust core, and their production methods |
JP2010077405A (en) * | 2008-08-27 | 2010-04-08 | Sony Chemical & Information Device Corp | Magnetic sheet composition, magnetic sheet and method of manufacturing magnetic sheet |
JP2012094806A (en) * | 2010-09-30 | 2012-05-17 | Tdk Corp | Soft magnetic material |
JP2016201484A (en) * | 2015-04-10 | 2016-12-01 | 戸田工業株式会社 | Soft magnetic particle powder and dust core containing the soft magnetic particle powder |
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2020137542A1 (en) * | 2018-12-28 | 2020-07-02 | 株式会社村田製作所 | Sintered body and method for producing same |
CN113228205A (en) * | 2018-12-28 | 2021-08-06 | 株式会社村田制作所 | Sintered body and method for producing same |
JPWO2020137542A1 (en) * | 2018-12-28 | 2021-11-04 | 株式会社村田製作所 | Sintered body and its manufacturing method |
JP7338644B2 (en) | 2018-12-28 | 2023-09-05 | 株式会社村田製作所 | Sintered compact and its manufacturing method |
CN113228205B (en) * | 2018-12-28 | 2023-11-07 | 株式会社村田制作所 | Sintered body and method for producing same |
US11942267B2 (en) | 2018-12-28 | 2024-03-26 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Sintered body and method for producing same |
JP2021123743A (en) * | 2020-02-04 | 2021-08-30 | セイコーエプソン株式会社 | Method for manufacturing metal powder and apparatus for manufacturing metal powder |
JP7552020B2 (en) | 2020-02-04 | 2024-09-18 | セイコーエプソン株式会社 | METHOD AND APPARATUS FOR PRODUCING METAL POWDER |
KR20220166739A (en) * | 2021-06-10 | 2022-12-19 | 티디케이가부시기가이샤 | Dust core and electronic device |
KR102708860B1 (en) * | 2021-06-10 | 2024-09-24 | 티디케이가부시기가이샤 | Dust core and electronic device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP6891638B2 (en) | 2021-06-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP7283031B2 (en) | dust core | |
TWI406305B (en) | Iron-based soft magnetic powder and dust core for powder core | |
US6149704A (en) | Ferromagnetic powder for dust cores, dust core, and dust core fabrication process | |
JP2020191464A (en) | Magnetic particles, dust core, and coil component | |
JP6700919B2 (en) | Silica-based insulating coated soft magnetic iron powder and method for producing the same | |
JP2007042891A (en) | Soft magnetic material, its manufacturing method, powder magnetic core, and its manufacturing method | |
JP6891638B2 (en) | Powder magnetic core | |
JP2014120723A (en) | Powder magnetic core and manufacturing method thereof | |
WO2014157517A1 (en) | Powder magnetic core for reactor | |
JP6891551B2 (en) | Powder magnetic core | |
JP2018037624A (en) | Powder-compact magnetic core | |
JP5107993B2 (en) | Powder magnetic core and manufacturing method thereof | |
JP5965385B2 (en) | Powder magnetic core, reactor using the same, soft magnetic powder, and method for producing powder magnetic core | |
JP2018152559A (en) | Powder-compact magnetic core | |
JP6488773B2 (en) | Coiled dust core | |
CN109961917B (en) | Dust core and inductance element | |
JP2023152790A (en) | Soft magnetic metal particle, powder magnetic core and magnetic component | |
JP2023150133A (en) | Soft magnetic particle, powder magnetic core and magnetic component | |
KR20230141548A (en) | Soft magnetic metal particle, dust core, and magnetic component | |
KR20230141569A (en) | Dust core and magnetic component | |
JP6790584B2 (en) | Soft magnetic metal powder and powder magnetic core | |
JP2021022626A (en) | Soft magnetic powder, magnetic core, and electronic component | |
JP7194098B2 (en) | Method for manufacturing dust core | |
CN108573799B (en) | Dust core | |
JP2024125820A (en) | Soft magnetic metal particles, powder magnetic cores and magnetic components |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20200227 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20201214 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20201222 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20210208 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20210427 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20210510 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6891638 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |