压粉磁芯的制造方法以及压粉磁芯技术

本发明专利技术提供一种在采用简单的成型加压的制造方法中，能确保高强度和高绝缘性并且能够应对复杂的形状的压粉磁芯的制造方法。本发明专利技术是使用金属系的软磁性材料粉的压粉磁芯的制造方法，其特征在于，包括：第一工序，将软磁性材料粉和粘合剂混合后进行喷雾干燥；第二工序，对经过所述第一工序而得到的混合物进行加压成型；第三工序，对经过所述第二工序而得到的成型体实施磨削加工和切削加工中的至少一种；第四工序，对经过了所述第三工序的成型体实施热处理，在所述第四工序中，通过对所述成型体进行热处理，从而在所述软磁性材料粉的表面形成含有该软磁性材料粉所含元素的氧化物层。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种使用软磁性材料粉构成的压粉磁芯以及压粉磁芯的制造方法。
技术介绍
以往以来，在家电设备、工业设备、车辆等各种各样的用途中，使用着感应器、变换器、扼流圈等线圈部件。线圈部件由磁芯(磁心：magnetic core)和在该磁芯的周围卷绕的线圈构成。作为该磁芯，广泛利用着磁性特性、形状自由度、价格优异的铁氧体(ferrite)。近年来，随着电子设备等的电源装置向小型化的推进，对小型、低高度且大电流下也能够使用的线圈部件的要求越来越强烈，相比于铁氧体，更趋向采用使用了饱和磁通密度更高的金属系磁性粉末的压粉磁芯作为该磁芯。作为金属系磁性粉末，例如，可使用Fe-Si系、Fe-Ni系、Fe-Si-Al系等。另外，对Fe-Si系等金属系的磁性合金粉末实施压密化而得到的压粉磁芯，虽然其饱和磁通密度高，但由于是金属系磁性粉末，因此电阻率低。为此，采用在磁性粉末表面形成绝缘性被覆之后实施成型等提高磁性粉末间的绝缘性的方法。另外，专利文献1公开了作为磁性粉末使用了Fe-Cr-Al系的磁性粉末的例子，该磁性粉末能够自我生成成为绝缘性被覆的高电阻物质。专利文献1中，通过对磁性粉末进行氧化处理，在磁性粉末的表面生成高电阻的氧化薄膜，并对该磁性粉末实施放电等离子烧结而使其固化成型，由此获得压粉磁芯。另外，专利文献2公开了下述构成，在含有铁、铬以及硅的软磁性合金粒子的表面生成将该粒子氧化而形成的氧化层，该氧化层含有的铬比该合金粒子多，粒子之间通过该氧化层而结合。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2005-220438号公报；专利文献2：日本特开2011-249836号公报。
技术实现思路
专利技术所要解决的问题作为线圈部件，当采用在加压成型而得到的小型的压粉磁芯上卷装线圈的结构时，压粉磁芯的强度不足而在卷线时压粉磁芯容易破损。为了提高压粉磁芯的强度则需要大的成型压力，但是存在着用于产生高压的装置大型化、由于采用高压而导致成型用的模具容易破损等的制造设备上的问题。因此，实际所获得的压粉磁芯的强度受到限制。另外，在如上所述的合金粉末表面形成绝缘性被覆之后实施成型时，虽然得到的成型体的形状自由度比较高，但是存在为了提高成型体强度而提高成型压力时磁性粉末间的绝缘性被覆损坏、绝缘性下降的问题。另一方面，专利文献1所述的构成虽不需要如上所述的高压，但是，其是需要复杂的设备和较多时间的制法。此外，在磁性粉末的氧化处理后需要用于粉碎凝聚的粉末的工序，从而工序变得繁琐。另外，专利文献1中示出的方法在提高绝缘性和强度方面有利，但是难以制造例如筒状这种复杂的形状的磁芯。专利文献2中公开的构成通过在氧化性环境中进行热处理而形成绝缘层，虽然绝缘层的形成变得容易，但是并没有提供适合于复杂的形状的磁芯的制造方法。由此，鉴于上述问题点，本专利技术的目的在于，提供一种在采用简单的加压成型进行的压粉磁芯的制造方法中，能确保高的强度和绝缘性，并且能应对复杂的形状的压粉磁芯的制造方法。另外，本专利技术的目的在于，提供在作为复杂的形状的典型的筒状的压粉磁芯中，具备高强度和高绝缘性的压粉磁芯。解决问题的技术方案本专利技术的压粉磁芯的制造方法，是使用金属系的软磁性材料粉的压粉磁芯的制造方法，其特征在于，包括：第一工序，混合软磁性材料粉和粘合剂；第二工序，对经过所述第一工序获得的混合物实施加压成型；第三工序，对经过所述第二工序获得的成型体实施磨削加工和切削加工中的至少一种；以及，第四工序，对经过了所述第三工序的成型体进行热处理，在所述第四工序中，通过对所述成型体进行热处理，从而在所述软磁性材料粉的表面形成含有该软磁性材料粉所含元素的氧化物层。另外，在所述压粉磁芯的制造方法中，所述第一工序优选包括将含有所述软磁性材料粉和粘合剂的浆料进行喷雾干燥的工序。另外，所述软磁性材料粉优选是Fe-Cr-Al系的软磁性材料粉。另外，在所述压粉磁芯的制造方法中，优选在所述第二工序和所述第三工序之间包括预加热工序，在该预加热工序中，将所述成型体加热至低于所述第四工序中的热处理温度的温度。另外，在所述压粉磁芯的制造方法，用于所述第三工序中的所述成型体的占积率优选为78～90％。另外，在所述第三工序中，对经过所述第二工序获得的成型体实施的加工优选为切削加工。另外，在所述压粉磁芯的制造方法中，优选至少对压粉磁芯的导线卷绕部实施所述磨削加工和切削加工中的至少一种。进一步地，在所述压粉磁芯的制造方法中，所述压粉磁芯的形状优选为在所述导线卷绕部的两端侧具有凸缘部的筒状。本专利技术的压粉磁芯是使用金属系的软磁性材料粉而构成的压粉磁芯，其特征在于，压粉磁芯具有导线卷绕部，形成为在所述导线卷绕部的两端侧具有凸缘部的筒状，所述导线卷绕部表面的算术平均粗糙度比所述凸缘部的外侧的面的算术平均粗糙度大，所述金属系的软磁性材料粉通过含有该软磁性材料粉所含元素的氧化物层而结合，所述导线卷绕部表面是加工面并且具有含有所述软磁性材料粉所含元素的氧化物层。另外，在所述压粉磁芯中，在所述筒状中，优选的是，两端侧的凸缘部的至少一者的最大尺寸比轴向的尺寸大。另外，在所述压粉磁芯中，所述软磁性材料粉优选是Fe-Cr-Al系的软磁性材料粉。专利技术效果根据本专利技术，能够提供在使用了简单的加压成型的压粉磁芯的制造方法中，能确保高强度和高绝缘性，并且能应对复杂的形状的制造方法。另外，根据本专利技术，能够提供在作为复杂的形状的典型的筒状的压粉磁芯中，具备高强度和高绝缘性的压粉磁芯。附图说明图1是用于说明本专利技术的压粉磁芯的制造方法的实施方式的工序流程图。图2是用于说明本专利技术的压粉磁芯的制造方法的另一个实施方式的工序流程图。图3是压粉磁芯的剖面的SEM照片。图4是压粉磁芯的剖面的SEM照片。图5是压粉磁芯的剖面的SEM照片。图6是压粉磁芯的剖面的SEM照片。图7是表示加工前的成型体和加工后的成型体(压粉磁芯)的形状的立体图。图8是表示用于测定压粉磁芯的电阻的电极配置的立体图。图9是用于说明本专利技术的压粉磁芯的制造方法的另一个实施方案的工序流程图。图10是表示预加热处理温度和压粉磁芯的强度的关系的图。具体实施方式下面，具体说明本专利技术的压粉磁芯以及压粉磁芯的制造方法的实施方式。但是，本专利技术并非限定于此。图1是用于说明本专利技术的压粉磁芯的制造方法的实施方式的工序流程图。图1所示的制造方法是使用金属系的软磁性材料粉的压粉磁芯的制造方法，包括：第一工序，混合软磁性材料粉和粘合剂后进行喷雾干燥；第二工序，对经过所述第一工序获得的混合物进行加压成型；第三工序，对经过所述第二工序获得的成型体实施磨削加工和切削加工中的至少一种(以下，也称为“磨削加工等”)；以及，第四工序，对经过了所述第三工序的成型体进行热处理。在第四工序中，通过对所述成型体进行热处理，从而在软磁性材料粉的表面形成含有该软磁性材料粉所含元素的氧化物层。通过在第四工序的热处理中形成该氧化物层，从而实现软磁性材料粉之间的结合和绝缘，得到具备高强度、高绝缘性的压粉磁芯。仅通过对成型体进行热处理，就能够在软磁性材料粉表面形成具有绝缘性的氧化物层，因此，绝缘性被覆的形成工序也变得简单。而且，在对压粉磁芯赋予高强度的第四工序的前，经过实施用于得到规定的形状、尺寸等的磨削加工等的第三工序这一点，是本专利技术的特征之一。通过由第本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种使用金属系的软磁性材料粉的压粉磁芯的制造方法，其特征在于，包括：第一工序，混合软磁性材料粉和粘合剂；第二工序，对经过所述第一工序得到的混合物进行加压成型；第三工序，对经过所述第二工序得到的成型体实施磨削加工和切削加工中的至少一种；以及第四工序，对经过了所述第三工序的成型体进行热处理，在所述第四工序中，通过对所述成型体进行热处理，在所述软磁性材料粉的表面形成含有该软磁性材料粉所含元素的氧化物层。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.03.13 JP 2014-050032;2014.07.15 JP 2014-144881.一种使用金属系的软磁性材料粉的压粉磁芯的制造方法，其特征在于，包括：第一工序，混合软磁性材料粉和粘合剂；第二工序，对经过所述第一工序得到的混合物进行加压成型；第三工序，对经过所述第二工序得到的成型体实施磨削加工和切削加工中的至少一种；以及第四工序，对经过了所述第三工序的成型体进行热处理，在所述第四工序中，通过对所述成型体进行热处理，在所述软磁性材料粉的表面形成含有该软磁性材料粉所含元素的氧化物层。2.如权利要求1所述的压粉磁芯的制造方法，其特征在于，所述第一工序包括将含有所述软磁性材料粉和粘合剂的浆料进行喷雾干燥的工序。3.如权利要求1或2所述的压粉磁芯的制造方法，其特征在于，所述软磁性材料粉是Fe-Cr-Al系的软磁性材料粉。4.如权利要求1～3中任一项所述的压粉磁芯的制造方法，其特征在于，在所述第二工序和所述第三工序之...

【专利技术属性】
技术研发人员：西村和则，野口伸，三原敏男，
申请(专利权)人：日立金属株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP