[发明专利]软磁性粉末、Fe基纳米晶合金粉末、磁性部件以及压粉磁芯

说明书

本发明提供一种能够制造具有优异的磁特性(低铁芯损耗、高饱和磁通密度)的压粉磁芯的软磁性粉末。上述软磁性粉末除了不可避免的杂质，具有组成式Fe_aSi_bB_cP_dCu_eM_f表示的组成，上述组成式中的M为选自Nb、Mo、Zr、Ta、W、Hf、Ti、V、Cr、Mn、C、Al、S、O以及N中的至少一种元素，79at％≤a≤84.5at％、0at％≤b＜6at％、0at％＜c≤10at％、4at％＜d≤11at％、0.2at％≤e≤0.53at％、0at％≤f≤4at％，并且a+b+c+d+e+f＝100at％，粒径为1mm以下，并且，构成上述软磁性粉末的粒子的圆形度的中央值为0.4～1.0。

技术领域

本发明涉及软磁性粉末，特别是涉及能够优选地用作制造变压器、电感器、马达的磁芯等磁性部件时的起始原料的软磁性粉末。另外，本发明涉及Fe基纳米晶合金粉末、磁性部件以及压粉磁芯。

背景技术

将经绝缘被覆的软磁性粉末加压成型而制造的压粉磁芯与层叠电磁钢板而制造的芯材相比具有形状的自由度高、而且高频区域的磁特性优异等许多优点。因此，压粉磁芯在变压器、电感器、马达的磁芯等各种用途中使用。

而且，为了提高压粉磁芯的性能，用于制造压粉磁芯的磁性粉末需要进一步提高磁特性。

例如，电动汽车的技术领域中，为了提高每1次充电的续航距离，要求具有进一步优异的磁特性(低铁芯损耗、高饱和磁通密度)的压粉磁芯。

而且，为了应对这样的要求，提出了有关用于压粉磁芯的制造的软磁性粉末的各种技术。

例如，专利文献1中提出了组成式Fe_aB_bSi_cP_xC_yCu_z表示的合金组合物。上述合金组合物具有连续薄带形状或者粉末形状，具有粉末形状的上述合金组合物(软磁性粉末)例如可以通过雾化法制造，将非晶相(amorphous phase)作为主相。通过对该软磁性粉末实施规定条件下的热处理，具有体心立方结构的Fe(bccFe)的纳米晶析出，其结果得到Fe基纳米晶合金粉末。

另外，专利文献2中提出了使用含有端面具有带圆度的形状的第1软磁性粉末和平均粒径小于上述第1软磁性粉末的第2软磁性粉末的复合磁性粉末来制造压粉磁芯。另外，专利文献2中还提出了将上述第1软磁性粉末和第2软磁性粉末的平均粒径、圆形度控制在特定的范围。通过使用具有带圆度的形状的粉末，能够防止绝缘树脂的被膜被粒子的边缘破坏，绝缘性能降低。另外，由于端部呈带圆度的形状，粒子间的空隙变大，能够通过小粒径的粒子进入该空隙而提高压粉磁芯的密度。

专利文献1：日本特开2010－070852号公报

专利文献2：日本特开2014－138134号公报。

发明内容

根据专利文献1提出的技术，通过使用具有特定组成的合金组合物，能够得到具有高饱和磁通密度和高磁导率的Fe基纳米晶合金粉末。而且，根据专利文献1，通过使用上述Fe基纳米晶合金粉末，能够制造具有优异的磁特性的压粉磁芯。

然而，其磁特性依然不充分，要求铁芯损耗的进一步降低和磁通密度的提高。

另外，如专利文献2所提出的那样，将多种软磁性粉末混合进行使用的技术中，需要制造粒径、形状不同的多种粉末，以控制的比率混合。因此，除了生产率低，还存在制造成本增加的问题。

并且，将粒径不同的粉末混合的混合粉中，有时在粒径接近的粒子彼此产生偏析。使用产生了偏析的混合粉的情况下小粒径的粒子不能充分进入大粒径的粒子间，因此使用该混合粉而制成的压粉磁芯的密度与由粒径均匀的软磁性粉末制成的压粉磁芯相比更低，反而存在磁特性变差的问题。