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JP7633825B2 - Soft magnetic powder and dust cores - Google Patents
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JP7633825B2 - Soft magnetic powder and dust cores - Google Patents

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Description

本発明は、純鉄粉末を用いた軟磁性粉末及びこの軟磁性粉末を含む圧粉磁心に関する。 The present invention relates to soft magnetic powder using pure iron powder and a dust core containing this soft magnetic powder.

OA機器、太陽光発電システム、自動車など様々な用途にリアクトルといったコイル部品が用いられている。コイル部品は、コアにコイルが装着されている。そして、このコアとしては、圧粉磁心が用いられることが多い。 Coil components such as reactors are used in a variety of applications, including office equipment, solar power generation systems, and automobiles. Coil components have a coil attached to a core. Powder magnetic cores are often used for this core.

圧粉磁心は、軟磁性粉末と、軟磁性粉末の周囲に形成された絶縁層を含み、この絶縁層が形成された軟磁性粉末を加圧成形することにより形成される。この加圧成形時の圧力は、数ton~数十tonといったかなり高い圧力で軟磁性粉末を押し固めている。 Powder cores contain soft magnetic powder and an insulating layer formed around the soft magnetic powder, and are formed by pressurizing the soft magnetic powder with this insulating layer formed. The pressure during pressurization is fairly high, ranging from several tons to several tens of tons, to compress the soft magnetic powder.

圧粉磁心は、エネルギー交換効率の向上や低発熱などの要求から、磁束密度変化におけるエネルギー損失が小さいという磁気特性が求められる。エネルギー損失に関する磁気特性とは、具体的には鉄損(Pcv)である。鉄損(Pcv)は、ヒステリシス損失(Ph)と、渦電流損失(Pe)の和で表される。 Due to requirements for improved energy exchange efficiency and low heat generation, powder magnetic cores are required to have magnetic properties that minimize energy loss when the magnetic flux density changes. The magnetic property related to energy loss is specifically iron loss (Pcv). Iron loss (Pcv) is expressed as the sum of hysteresis loss (Ph) and eddy current loss (Pe).

特許第5929819号公報Patent No. 5929819

従来からヒステリシス損失の低減を図る研究が進められている。例えば、特許文献1のように、結晶粒が粗大な場合に、低いヒステリシス損失が得られるなどといった研究が進められている。しかし、近年では、コイル部品の用途も多様化しており、更なるヒステリシス損失の低減が求められている。 Research into reducing hysteresis loss has been ongoing for some time. For example, as shown in Patent Document 1, research has been conducted into the fact that low hysteresis loss can be obtained when the crystal grains are coarse. However, in recent years, the applications of coil components have become more diverse, and there is a demand for further reduction in hysteresis loss.

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、ヒステリシス損失の低減を図ることができる軟磁性粉末及び圧粉磁心を提供することにある。 The present invention has been made to solve the above problems, and its purpose is to provide a soft magnetic powder and a dust core that can reduce hysteresis loss.

本発明の軟磁性粉末は、純鉄粉末を備え、前記純鉄粉末は、X線回折における面指数110のピークに対する全方位の面のピークの比が、0.430以下であること、を特徴とする。 The soft magnetic powder of the present invention comprises pure iron powder, and is characterized in that the ratio of the peaks of all planes in an X-ray diffraction pattern to the peak with plane index 110 is 0.430 or less.

また、上記軟磁性粉末を含む圧粉磁心も本発明の一態様である。 A dust core containing the above soft magnetic powder is also an aspect of the present invention.

本発明によれば、ヒステリシス損失の低減を図ることができる軟磁性粉末及び圧粉磁心を得ることができる。 According to the present invention, it is possible to obtain soft magnetic powder and dust cores that can reduce hysteresis loss.

面指数110のピークに対する全方位の面のピークの比と不均一歪の関係を示すグラフである。1 is a graph showing the relationship between the ratio of the peak of all directional faces to the peak of the face index 110 and non-uniform strain. 不均一歪とヒステリシス損失の関係を示すグラフである。1 is a graph showing the relationship between non-uniform strain and hysteresis loss. 面指数110のピークに対する全方位の面のピークの比とヒステリシス損失の関係を示すグラフである。1 is a graph showing the relationship between the ratio of the peak of all directional planes to the peak of the plane index 110 and the hysteresis loss.

(実施形態)
本実施形態における軟磁性粉末について説明する。なお、本発明は、以下で説明する実施形態に限定されるものではない。
(Embodiment)
The soft magnetic powder in this embodiment will be described below. Note that the present invention is not limited to the embodiment described below.

軟磁性粉末は、OA機器、太陽光発電システム、自動車などに搭載されるコイル部品の磁性体と成る圧粉磁心の材料として用いられる。圧粉磁心は、絶縁層を周囲に形成した軟磁性粉末を加圧成形して成形体を形成し、この成形体を焼鈍することで作製される。 Soft magnetic powder is used as a material for dust cores, which are the magnetic bodies in coil components installed in office equipment, solar power generation systems, automobiles, etc. Dust cores are made by compacting soft magnetic powder surrounded by an insulating layer to form a compact, and then annealing this compact.

軟磁性粉末としては、純鉄粉末を用いる。純鉄粉末とは、Feを99%以上含むものである。純鉄粉末は、水アトマイズ粉末又はガスアトマイズ粉末を用いることが好ましい。 As the soft magnetic powder, pure iron powder is used. Pure iron powder contains 99% or more Fe. It is preferable to use water atomized powder or gas atomized powder as the pure iron powder.

純鉄粉末は、X線回折における面指数110のピークに対する全方位の面のピークの比が、0.430以下である。このピーク比は、リーベルト解析法によるX線回折によって算出する。ピーク比を0.430以下にすることで、ヒステリシス損失の低減を図ることができる。 In X-ray diffraction, the pure iron powder has a ratio of the peaks of all planes in all directions to the peak with plane index 110 of 0.430 or less. This peak ratio is calculated by X-ray diffraction using the Lieveld analysis method. By keeping the peak ratio at 0.430 or less, it is possible to reduce hysteresis loss.

ここでいうピークとは、X線回折により得られた横軸が回折角度2θ(単位:deg)と縦軸X線強度(単位CPS=カウント/秒)のグラフにおける、ピークの高さ(縦軸の値、カウント数)を指す。そして、このX線回折においては、(110)・(112)・(113)・(200)・(211)・(220)の6つの面のピーク高さが検出される。即ち、面指数110のピークとは、この6つの面のうち面指数110におけるピーク高さを指す。また、全方位の面のピークとは、この6面のピーク高さの値を合計したものを指す。 The peak here refers to the peak height (value on the vertical axis, number of counts) in a graph obtained by X-ray diffraction, with the horizontal axis being the diffraction angle 2θ (unit: deg) and the vertical axis being X-ray intensity (unit: CPS = counts/second). In this X-ray diffraction, the peak heights of six faces, (110), (112), (113), (200), (211), and (220), are detected. In other words, the peak with face index 110 refers to the peak height at face index 110 out of these six faces. Also, the peak of faces in all directions refers to the sum of the peak height values of these six faces.

上記のピーク比を0.430以下にする手法としては、例えば、ガスアトマイズ法により純鉄粉末を製造する手法が挙げられる。つまり、高温で溶融した純鉄粉末にガスを吹き付けて、その後、冷却する。この冷却するスピードを調整することで、ピーク比を変えることができる。 One way to make the peak ratio below 0.430 is to manufacture pure iron powder using the gas atomization method. In other words, gas is sprayed onto pure iron powder that has been melted at high temperature, and then it is cooled. The peak ratio can be changed by adjusting the cooling speed.

また、ピーク比を0.430以下にする別の手法として、次のように、2回の熱処理を行う手法を挙げることができる。まず、アトマイズ法により溶融した純鉄を粉末状にした後に、1回目の熱処理工程を行う。この時の熱処理温度は、800℃~900℃程度である。1回目の熱処理を行った後、熱処理を施した純鉄粉末を解砕した後、1回目の熱処理よりも高い温度、例えば、900℃~1000℃程度で2回目の熱処理を行う。この手法によっても、ピーク比を0.430以下にすることができる。純鉄粉末を熱処理する際には、アルミナ粉末等の無機絶縁粉末を添加してもよい。 Another method for reducing the peak ratio to 0.430 or less is to perform two heat treatments as follows. First, the pure iron melted by atomization is powdered, and then the first heat treatment process is performed. The heat treatment temperature is about 800°C to 900°C. After the first heat treatment, the heat-treated pure iron powder is crushed, and then a second heat treatment is performed at a higher temperature than the first heat treatment, for example, about 900°C to 1000°C. This method can also reduce the peak ratio to 0.430 or less. When heat treating the pure iron powder, inorganic insulating powder such as alumina powder may be added.

また、純鉄粉末の結晶構造には、不均一歪が形成されている。均一歪とは、数万粒の粉末の集合体を観察し、各結晶格子面から見たときの歪のばらつきのことである。不均一歪は、軟磁性粉末の結晶構造をX線回析して、下記数式(1)から算出する。数式(1)で算出されるこの不均一歪の値は、0.0030%以下であることが好ましい。この範囲にすることで、ヒステリシス損失の低減を図ることができる。 In addition, non-uniform strain is formed in the crystal structure of pure iron powder. Uniform strain refers to the variation in strain when observing an aggregate of tens of thousands of powder particles and looking at each crystal lattice plane. Non-uniform strain is calculated from the following formula (1) by performing X-ray diffraction on the crystal structure of the soft magnetic powder. The value of this non-uniform strain calculated by formula (1) is preferably 0.0030% or less. By keeping it in this range, it is possible to reduce hysteresis loss.

Figure 0007633825000001
数式(1)のうち、βは積分幅、Dは結晶子の大きさ(nm)、θは回析角(rad)、λはX線の波長(nm)、ηは不均一歪(%)、を表す。なお、積分幅とは、X線回析で得られたピーク波形の面積をピーク高さで割った比である。
Figure 0007633825000001
In formula (1), β is the integral width, D is the crystallite size (nm), θ is the diffraction angle (rad), λ is the wavelength of X-rays (nm), and η is the non-uniform strain (%). The integral width is the ratio of the area of the peak waveform obtained by X-ray diffraction divided by the peak height.

軟磁性粉末である純鉄粉末の周囲には、絶縁層が形成されている。絶縁層は、絶縁材料から成り、この絶縁材料が純鉄粉末の周囲に付着している。絶縁層が純鉄粉末の周囲に介在されていれば、絶縁材料の付着の態様については問わない。即ち、絶縁材料は、純鉄粉末の周囲を全て覆うように付着していてよいし、一部を覆うように付着し、純鉄粉末の表面の一部が露出していてもよい。また、絶縁材料は、純鉄粉末の各粒子の表面に付着していてもよいし、純鉄粉末の凝集体の表面に付着していてもよいし、これらの付着の態様が混在するように付着していてもよい。 An insulating layer is formed around the pure iron powder, which is a soft magnetic powder. The insulating layer is made of an insulating material, and this insulating material is attached to the periphery of the pure iron powder. As long as the insulating layer is interposed around the pure iron powder, the manner in which the insulating material is attached does not matter. That is, the insulating material may be attached so as to completely cover the periphery of the pure iron powder, or it may be attached so as to cover a portion of the pure iron powder, with a portion of the surface of the pure iron powder being exposed. The insulating material may also be attached to the surface of each particle of the pure iron powder, or it may be attached to the surface of the aggregates of the pure iron powder, or it may be attached in a mixture of these manners.

絶縁材料としては、シランカップリング剤、シリコーンオリゴマー、シリコーンレジン、又はこれらの混合物を用いることができる。即ち、シランカップリング剤、シリコーンオリゴマー、シリコーンレジンをそれぞれ単体で用いてもよいし、例えば、シランカップリング剤とシリコーンオリゴマー、又は、シランカップリング剤とシリコーンレジンを混合させて用いてもよい。 As the insulating material, a silane coupling agent, a silicone oligomer, a silicone resin, or a mixture of these can be used. That is, the silane coupling agent, the silicone oligomer, and the silicone resin can each be used alone, or, for example, a mixture of a silane coupling agent and a silicone oligomer, or a mixture of a silane coupling agent and a silicone resin can be used.

また、絶縁層は、単層であってもよいし、複数層であってもよい。例えば、絶縁層は、各種類ごとに各層に分けた複数層で構成してもよいし、1種類又は2種類以上を混合した絶縁材料の単層で構成してもよい。また、絶縁材料には、水分を含めてもよい。本実施形態では、シランカップリング剤、シリコーンレジンを含んだ絶縁層が純鉄粉末の周囲に形成されている。なお、水分は、後述する成形体熱処理工程を経ることで蒸発するため、絶縁層としては残っていない。 The insulating layer may be a single layer or multiple layers. For example, the insulating layer may be composed of multiple layers, each of which is divided into layers for each type, or may be composed of a single layer of insulating material that is a mixture of one type or two or more types. The insulating material may also contain moisture. In this embodiment, an insulating layer containing a silane coupling agent and silicone resin is formed around the pure iron powder. Note that the moisture evaporates during the molded body heat treatment process described below, so no moisture remains as an insulating layer.

シランカップリング剤としては、アミノシラン系、エポキシシラン系、イソシアヌレート系のシランカップリング剤を使用することができ、特に、3-アミノプロピルトリエトキシシラン、3-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、トリス-(3-トリメトキシシリルプロピル)イソシアヌレートが好ましい。 Silane coupling agents that can be used include aminosilane, epoxysilane, and isocyanurate silane coupling agents, with 3-aminopropyltriethoxysilane, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, and tris-(3-trimethoxysilylpropyl)isocyanurate being particularly preferred.

シリコーンオリゴマーとしては、アルコキシシリル基を有し、反応性官能基を有さないメチル系、メチルフェニル系のものや、アルコキシシリル基及び反応性官能基を有するエポキシ系、エポキシメチル系、メルカプト系、メルカプトメチル系、アクリルメチル系、メタクリルメチル系、ビニルフェニル系のもの、又はアルコキシシリル基ではなく、反応性官能基を有する脂環式エポキシ系のもの等を用いることができる。特に、メチル系またはメチルフェニル系のシリコーンオリゴマーを用いることで厚く硬い絶縁層を形成することができる。また、絶縁層の形成のしやすさを考慮して、粘度の比較的低いメチル系、メチルフェニル系を用いてもよい。 Silicone oligomers that can be used include methyl-based and methylphenyl-based ones that have an alkoxysilyl group but no reactive functional group, epoxy-based, epoxymethyl-based, mercapto-based, mercaptomethyl-based, acrylic methyl-based, methacrylic methyl-based, and vinylphenyl-based ones that have an alkoxysilyl group and a reactive functional group, and alicyclic epoxy-based ones that have a reactive functional group instead of an alkoxysilyl group. In particular, by using methyl-based or methylphenyl-based silicone oligomers, a thick and hard insulating layer can be formed. In addition, methyl-based and methylphenyl-based ones, which have a relatively low viscosity, may be used in consideration of the ease of forming the insulating layer.

シリコーンレジンは、シロキサン結合(Si-O―Si)を主骨格に持つ樹脂である。シリコーンレジンを用いることで可撓性に優れた被膜を形成することができる。シリコーンレジンは、メチル系、メチルフェニル系、プロピルフェニル系、エポキシ樹脂変性系、アルキッド樹脂変性系、ポリエステル樹脂変性系、ゴム系等を用いることができる。この中でも特に、メチルフェニル系のシリコーンレジンを用いた場合、加熱減量が少なく、耐熱性に優れた絶縁層を形成することができる。 Silicone resin is a resin that has a siloxane bond (Si-O-Si) in its main skeleton. By using silicone resin, it is possible to form a coating with excellent flexibility. Silicone resins that can be used include methyl-based, methylphenyl-based, propylphenyl-based, epoxy resin-modified, alkyd resin-modified, polyester resin-modified, and rubber-based silicone resins. Among these, when using methylphenyl-based silicone resins in particular, it is possible to form an insulating layer with little loss on heating and excellent heat resistance.

水分としては、水、エタノールを挙げることができる。水分を添加するタイミングとしては、軟磁性粉末にシランカップリング剤やシリコーンレジン等を混合させた後、又は、シランカップリング剤やシリコーンレジン等を乾燥させる初期段階で添加する。水分は、ミスト状またはスプレー状に散布させたり、或いは細かな水滴として滴下させることで添加する。水分を添加することで、シランカップリング剤等に必要な加水分解や縮合反応が良好となり、コアの強度が向上する。 Examples of moisture include water and ethanol. Moisture is added after the soft magnetic powder is mixed with a silane coupling agent, silicone resin, etc., or at the initial stage of drying the silane coupling agent, silicone resin, etc. Moisture is added by dispersing it in a mist or spray form, or by dripping it as fine droplets. Adding moisture improves the hydrolysis and condensation reactions required for silane coupling agents, etc., and improves the strength of the core.

絶縁層が周囲に形成された純鉄粉末に対して、潤滑剤を添加したうえで、加圧成形工程及び成形体熱処理工程を経て、圧粉磁心は作製される。潤滑剤としては、例えば、ステアリン酸及びその金属塩並びにエチレンビスステアルアミド、エチレンビスステアロアマイド、エチレンビスステアレートアミドなどが挙げられる。 A lubricant is added to the pure iron powder with an insulating layer formed around it, and the powder core is produced through a pressure molding process and a compact heat treatment process. Examples of lubricants include stearic acid and its metal salts, as well as ethylene bis stearamide, ethylene bis stearamide, and ethylene bis stearate amide.

加圧成形工程は、絶縁層が形成された純鉄粉末を加圧成形することにより、圧粉成形体を作製する工程である。まず、純鉄粉末を金型に充填し、その後、成形時の圧力は10~20ton/cmで加圧し、圧粉成形体を得る。 The pressure molding process is a process for producing a powder compact by pressure molding the pure iron powder on which the insulating layer has been formed. First, the pure iron powder is filled into a die, and then the powder compact is obtained by applying a pressure of 10 to 20 ton/ cm2 during molding.

成形体熱処理工程では、窒素ガス中、窒素と水素の混合ガス、0.01%等の低酸素雰囲気等の非酸化性雰囲気中にて、600℃以上且つ純鉄粉末の周囲に形成された絶縁層が破壊される温度(例えば、850℃とする)よりも低い温度で、熱処理を行う。 In the compact heat treatment process, heat treatment is performed in a non-oxidizing atmosphere such as nitrogen gas, a mixture of nitrogen and hydrogen gas, or a low-oxygen atmosphere such as 0.01%, at a temperature of 600°C or higher and lower than the temperature at which the insulating layer formed around the pure iron powder is destroyed (e.g., 850°C).

(効果)
以上のとおり、本実施形態の軟磁性粉末は、純鉄粉末を備え、純鉄粉末は、X線回折における面指数110のピークに対する全方位の面のピークの比が、0.430以下である。これにより、ヒステリシス損失の低減を図ることができる。
(effect)
As described above, the soft magnetic powder of the present embodiment includes pure iron powder, and the pure iron powder has an X-ray diffraction ratio of the peaks of all directional planes to the peak with plane index 110 of 0.430 or less. This makes it possible to reduce hysteresis loss.

また、純鉄粉末は、水アトマイズ粉末又はガスアトマイズ粉末である。水アトマイズ粉末は不規則な形状となり、ガスアトマイズ粉末は球体に近い形状になる。即ち、扁平粉末とは形状が異なる。扁平粉末の場合、長辺方向に磁束を流した方が磁気特性が向上するため配向性を持たせることが一般的である。そのため、X線回折で検出される6つの面のうち、特定の面のみの成長を促す傾向がある。しかし、水アトマイズ粉末又はガスアトマイズ粉末は、扁平粉末とは異なり、どの方向から磁束が流れてきても同程度に磁束が流れてほしいので、異方性がない方が好ましい。本発明は、面指数100のピークを抑えることで、他の面の成長を促し、全体的に成長させている。換言すれば、特定の面のみの成長を促しているわけではない。そのため、扁平粉末ではない水アトマイズ粉末又はガスアトマイズ粉末である場合には、特に有効である。 The pure iron powder is water atomized powder or gas atomized powder. Water atomized powder has an irregular shape, while gas atomized powder has a shape close to a sphere. In other words, the shape is different from that of flat powder. In the case of flat powder, it is common to give it orientation because the magnetic properties are improved by flowing magnetic flux in the long side direction. Therefore, there is a tendency to promote the growth of only specific faces out of the six faces detected by X-ray diffraction. However, unlike flat powder, water atomized powder or gas atomized powder is preferable for the magnetic flux to flow to the same extent regardless of the direction from which it flows, so that there is no anisotropy. The present invention suppresses the peak of the face index 100 to promote the growth of other faces and grow overall. In other words, it does not promote the growth of only specific faces. Therefore, it is particularly effective in the case of water atomized powder or gas atomized powder that is not flat powder.

(実施例)
本発明について、実施例に基づいて更に詳述する。なお、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。
(Example)
The present invention will be described in more detail with reference to examples, but the present invention is not limited to the following examples.

実施例1乃至4及び比較例1乃至10の軟磁性粉末、これらの軟磁性粉末を用いた圧粉磁心を作成した。実施例1乃至4及び比較例1乃至10は、X線回折における面指数110のピークに対する全方位の面のピーク比が異なる軟磁性粉末として用いた純鉄粉末を用いた。実施例1乃至4及び比較例1乃至10のおける各ピーク比は、下記表1に示すとおりである。なお、純鉄粉末は、表1に示すメッシュサイズで篩にかけた。 Soft magnetic powders of Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 10 and dust cores using these soft magnetic powders were produced. In Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 10, pure iron powder was used as the soft magnetic powder having different peak ratios of all directional planes to the peak with plane index 110 in X-ray diffraction. The peak ratios in Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 10 are as shown in Table 1 below. The pure iron powder was sieved with the mesh sizes shown in Table 1.

ここで、篩にかけた純鉄粉末の結晶構造を観察した。具体的には、面指数110のピークに対する全方位の面のピークの比及び不均一歪をX線回折により測定した。X線回析装置は、全自動X線回析装置(BRUKER社製 D2 PHASER:Cu管球、X線の波長λ=0.154nm)を使用した。表1に示すように、面指数110のピークに対する全方位の面のピークの比が異なる実施例1乃至4及び比較例1乃至10の軟磁性粉末を作製した。以後に示す圧粉磁心を作製する工程は、実施例1乃至4及び比較例1乃至10において、共通である。 Here, the crystal structure of the sieved pure iron powder was observed. Specifically, the ratio of the peaks of all directional planes to the peak with a plane index of 110 and the non-uniform distortion were measured by X-ray diffraction. A fully automatic X-ray diffractometer (BRUKER D2 PHASER: Cu tube, X-ray wavelength λ = 0.154 nm) was used as the X-ray diffractometer. As shown in Table 1, soft magnetic powders were produced in Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 10, which have different ratios of the peaks of all directional planes to the peak with a plane index of 110. The process for producing the powder magnetic cores shown below is common to Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 10.

次に、篩にかけた純鉄粉末に対して、シランカップリング剤を0.5wt%、メチルフェニル系シリコーン樹脂を2.2wt%、水分として水を0.5wt%を添加・混合し、150℃の温度で2時間乾燥させた。これにより、シランカップリング剤及びメチルフェニル系シリコーン樹脂を含んだ絶縁層が純鉄粉末の周囲に形成された。 Next, 0.5 wt% of a silane coupling agent, 2.2 wt% of a methylphenyl silicone resin, and 0.5 wt% of water as moisture were added and mixed into the sieved pure iron powder, and then dried at a temperature of 150°C for 2 hours. As a result, an insulating layer containing the silane coupling agent and the methylphenyl silicone resin was formed around the pure iron powder.

その後、解砕目的のために、目開き500μmの篩に通して、潤滑剤としてステアリン酸亜鉛を0.5wt%添加した。そして、潤滑剤を添加した純鉄粉末を外径20.85mm、内径12.4mm、高さ5.0mmの容器に充填し、成形圧力10.5ton/cmで加圧して、圧粉成形体を作製した。最後に、作製した圧粉成形体を620℃の温度で2時間、水素濃度5%の水素雰囲気中で熱処理を行い、圧粉磁心を作製した。 Then, for the purpose of crushing, the powder was passed through a sieve with an opening of 500 μm, and 0.5 wt% zinc stearate was added as a lubricant. The lubricated pure iron powder was then filled into a container with an outer diameter of 20.85 mm, an inner diameter of 12.4 mm, and a height of 5.0 mm, and pressed at a molding pressure of 10.5 ton/ cm2 to produce a powder compact. Finally, the powder compact was heat-treated at a temperature of 620° C. for 2 hours in a hydrogen atmosphere with a hydrogen concentration of 5%, to produce a powder magnetic core.

以上のとおり作製された実施例1乃至4及び比較例1乃至10の圧粉磁心に、φ0.5mmの銅線で1次巻線30ターン、2次巻線30ターンの巻線を巻回し、ヒステリシス損失を測定した。測定条件は、周波数20kHz、最大磁束密度Bm=200mTとした。磁気計測機器は、BHアナライザ(岩通計測株式会社:SY-8219)を用いた。そして、次の(1)~(3)式で最小2乗法により、ヒステリシス損失係数を算出することで、最終的にヒステリシス損失を算出した。 A primary winding of 30 turns and a secondary winding of 30 turns were wound with φ0.5 mm copper wire around the powder magnetic cores of Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 10 produced as described above, and the hysteresis loss was measured. The measurement conditions were a frequency of 20 kHz and a maximum magnetic flux density Bm = 200 mT. The magnetic measuring device used was a BH analyzer (Iwatsu Measurement Co., Ltd.: SY-8219). The hysteresis loss coefficient was calculated using the least squares method using the following equations (1) to (3), and the hysteresis loss was finally calculated.

Pcv =Kh×f+Ke×f・・(1)
Ph =Kh×f・・(2)
Pe =Ke×f・・(3)
Pcv:鉄損
Kh :ヒステリシス損失係数
Ke :渦電流損失係数
f :周波数
Ph :ヒステリシス損失
Pe :渦電流損失
Pcv =Kh×f+Ke×f 2 ...(1)
Ph = Kh×f...(2)
Pe = Ke×f 2 ...(3)
Pcv: Iron loss Kh: Hysteresis loss coefficient Ke: Eddy current loss coefficient f: Frequency Ph: Hysteresis loss Pe: Eddy current loss

以上の測定結果を表1及び図1~3に示す。図1は、面指数110のピークに対する全方位の面のピークの比と不均一歪の関係を示すグラフである。図2は、不均一歪とヒステリシス損失の関係を示すグラフである。図3は、面指数110のピークに対する全方位の面のピークの比とヒステリシス損失の関係を示すグラフである。 The above measurement results are shown in Table 1 and Figures 1 to 3. Figure 1 is a graph showing the relationship between the ratio of the peak of all directional faces to the peak of the face index 110 and non-uniform strain. Figure 2 is a graph showing the relationship between non-uniform strain and hysteresis loss. Figure 3 is a graph showing the relationship between the ratio of the peak of all directional faces to the peak of the face index 110 and hysteresis loss.

Figure 0007633825000002
Figure 0007633825000002

表1及び図1に示すように、面指数110のピークに対する全方位の面のピークの比を0.430以下である実施例1乃至4は、不均一歪の値が0.0030以下となり、比較例1乃至10と比べて、不均一歪が大きく減少することが確認された。特に、ピーク比を0.400より小さくすると、不均一歪の値は、0.0010よりも小さくなることが確認された。 As shown in Table 1 and Figure 1, in Examples 1 to 4, in which the ratio of the peak of the faces in all directions to the peak of the face index 110 is 0.430 or less, the value of non-uniform strain is 0.0030 or less, and it was confirmed that the non-uniform strain is significantly reduced compared to Comparative Examples 1 to 10. In particular, it was confirmed that when the peak ratio is made smaller than 0.400, the value of non-uniform strain is smaller than 0.0010.

また、不均一歪が大きく減少した実施例1乃至4におけるヒステリシス損失は、1070(kW/m)よりも小さくなり、比較例1乃至10よりもヒステリシス損失が低減することが確認された。特に、実施例4と比較例1を比べると、ピーク比は、0.003しか変わらないが、不均一歪の値は大きく異なり、実施例4は、比較例1よりも100(kW/m)以上もヒステリシス損失を低減できることが確認された。さらに、不均一歪が0.0010よりも小さい実施例1及び2のヒステリシス損失は、1060(kW/m)よりも小さくなり、よりヒステリシス損失が低減できていることが確認された。以上のように、面指数110のピークに対する全方位の面のピークの比を0.430以下である実施例1乃至4は、ヒステリシス損失が低減していることが確認された。 In addition, the hysteresis loss in Examples 1 to 4 in which the non-uniform strain was greatly reduced was smaller than 1070 (kW/m 3 ), and it was confirmed that the hysteresis loss was reduced more than that in Comparative Examples 1 to 10. In particular, when comparing Example 4 and Comparative Example 1, the peak ratio differs only by 0.003, but the non-uniform strain value is significantly different, and it was confirmed that Example 4 can reduce the hysteresis loss by 100 (kW/m 3 ) or more than Comparative Example 1. Furthermore, the hysteresis loss in Examples 1 and 2 in which the non-uniform strain is smaller than 0.0010 was smaller than 1060 (kW/m 3 ), and it was confirmed that the hysteresis loss was further reduced. As described above, it was confirmed that Examples 1 to 4 in which the ratio of the peak of the face in all directions to the peak of the face index 110 is 0.430 or less have reduced hysteresis loss.

(他の実施形態)
本明細書においては、本発明に係る実施形態を説明したが、この実施形態は例として提示したものであって、発明の範囲を限定することを意図していない。上記のような実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の範囲を逸脱しない範囲で、種々の省略や置き換え、変更を行うことができる。実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
Other Embodiments
In this specification, an embodiment of the present invention has been described, but this embodiment is presented as an example and is not intended to limit the scope of the invention. The above-mentioned embodiment can be implemented in various other forms, and various omissions, substitutions, and modifications can be made without departing from the scope of the invention. The embodiment and its modifications are included in the scope of the invention and its equivalents described in the claims, as well as in the scope and gist of the invention.

Claims (3)

純鉄粉末を備え、
前記純鉄粉末は、X線回折における面指数110のピークに対する全方位の面のピークの比が、0.430以下であること、
を特徴とする軟磁性粉末。
Equipped with pure iron powder,
The pure iron powder has an X-ray diffraction ratio of the peaks of all planes in all directions to the peak of plane index 110 of 0.430 or less;
A soft magnetic powder characterized by:
前記純鉄粉末は、水アトマイズ粉末又はガスアトマイズ粉末であること、
を特徴とする請求項1に記載に軟磁性粉末。
The pure iron powder is a water atomized powder or a gas atomized powder;
The soft magnetic powder according to claim 1 ,
請求項1又は2に記載の軟磁性粉末を含むこと、
を特徴とする圧粉磁心。
Contains the soft magnetic powder according to claim 1 or 2;
A powder magnetic core characterized by:
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011077601A1 (en) 2009-12-25 2011-06-30 株式会社タムラ製作所 Dust core and process for producing same
JP2014210966A (en) 2013-04-19 2014-11-13 Jfeスチール株式会社 Iron powder for dust core
JP2017011271A (en) 2015-06-17 2017-01-12 株式会社タムラ製作所 Soft magnetic material, dust core using soft magnetic material, reactor using dust core, and method for producing dust core
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Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011077601A1 (en) 2009-12-25 2011-06-30 株式会社タムラ製作所 Dust core and process for producing same
JP2014210966A (en) 2013-04-19 2014-11-13 Jfeスチール株式会社 Iron powder for dust core
JP2017011271A (en) 2015-06-17 2017-01-12 株式会社タムラ製作所 Soft magnetic material, dust core using soft magnetic material, reactor using dust core, and method for producing dust core
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