压粉磁芯及其的制造方法技术

本发明专利技术提供一种能够实现磁滞损失的降低，进而实现铁损的降低的压粉磁芯及其制造方法。本发明专利技术的压粉磁芯包括FeSiAl合金粉末。将FeSiAl合金粉末加压成形而形成成形体，对所述成形体进行热处理后的晶格常数为以上。上。上。

【技术实现步骤摘要】
压粉磁芯及其的制造方法


[0001]本专利技术涉及一种包括FeSiAl合金粉末的压粉磁芯及其的制造方法。

技术介绍

[0002]电抗器被用于以混合动力汽车、电动汽车或燃料电池车的驱动系统等为代表的各种用途。作为所述电抗器的芯，例如使用压粉磁芯。压粉磁芯是通过对软磁性粉末进行加压成形而制作成形体，并对所述成形体进行热处理来形成。作为软磁性粉末例如使用FeSiAl合金粉末，有时利用绝缘层被覆FeSiAl合金粉末的周围来使用。
[0003]由于能量交换效率的提高及低发热等的要求，对压粉磁芯要求能量损失小的磁特性。与能量损失相关的磁特性具体指铁损(Pcv)。铁损(Pcv)由磁滞损失(Ph)与涡电流损失(Pe)之和表示。
[0004][现有技术文献][0005][专利文献][0006][专利文献1]日本专利特开2007
‑
013072号公报

技术实现思路

[0007][专利技术所要解决的问题][0008]一直以来，在软磁性粉末的粒子内产生应变时，软磁性粉末的矫顽力提高，磁滞损失增加。因此，对软磁性粉末例如在900℃等的高温下进行热处理，除去软磁性粉末的粒子内的应变，而实现磁滞损失的降低。但是，近年来，伴随着电抗器的用途的多样化，对于压粉磁芯也要求进一步降低磁滞损失，进而降低铁损。
[0009]本专利技术是为了解决所述课题而成，其目的在于提供一种能够实现磁滞损失的降低，进而实现铁损的降低的压粉磁芯及其制造方法。
[0010][解决问题的技术手段][0011]本专利技术人们进行了努力研究，结果发现，将FeSiAl合金粉末加压形成而形成成形体，对所述成形体进行热处理后的晶格常数对磁滞损失造成影响。具体而言，获得了若晶格常数增大，则磁滞损失降低的见解。
[0012]本专利技术的压粉磁芯，包括FeSiAl合金粉末，且将FeSiAl合金粉末加压成形而形成成形体，对所述成形体进行热处理后的DO3结构的晶格常数为以上。
[0013]另外，本专利技术的压粉磁芯的制造方法，包括粉末热处理步骤，对FeSiAl合金粉末进行热处理；加压成形步骤，将经过所述粉末热处理步骤的所述FeSiAl合金粉末成形为规定形状的成形体；以及成形体热处理步骤，对经过所述加压成形步骤的成形体进行热处理，所述成形体热处理步骤后的DO3结构的晶格常数为以上。
[0014][专利技术的效果][0015]根据本专利技术，在于提供一种能够实现磁滞损失的降低，进而实现铁损的降低的压粉磁芯及其制造方法。
附图说明
[0016]图1是表示晶格常数与磁滞损失的关系的图表。
具体实施方式
[0017]以下，对本实施方式的压粉磁芯的结构及制造方法进行说明。此外，本专利技术并不限定于以下说明的实施方式。
[0018](结构)
[0019]压粉磁芯例如为作为电抗器所包括的芯来使用的磁性体。压粉磁芯是通过对周围被绝缘层被覆的软磁性粉末进行加压成形而形成成形体，并对所述成形体进行退火而形成。
[0020]压粉磁芯在退火后(后述的成形体热处理步骤后)测定的晶格常数为以上。此处所谓的晶格常数是指退火后的压粉磁芯所具有的DO3结构的晶格常数。晶格常数通过利用里特沃尔德(Rietveld)解析法的X射线衍射来计算。通过使晶格常数为以上，可降低磁滞损失，其结果可实现铁损的降低。此外，晶格常数更优选为以上且以下。
[0021]作为软磁性粉末，使用FeSiAl合金粉末。FeSiAl合金粉末为通过气体雾化法或水气雾化法制作的气体雾化粉或水气雾化粉。
[0022]在作为软磁性粉末的FeSiAl合金粉末的周围形成有绝缘层。绝缘层包含绝缘材料，所述绝缘材料附着于FeSiAl合金粉末的周围。只要绝缘层介于FeSiAl合金粉末的周围，则绝缘材料的附着形态无限制。即，绝缘材料可以完全覆盖FeSiAl合金粉末的周围的方式附着，也可以覆盖一部分的方式附着，从而使FeSiAl合金粉末的表面的一部分露出。另外，绝缘材料可附着于FeSiAl合金粉末的各粒子的表面，也可附着于FeSiAl合金粉末的凝聚体的表面，也可以这些附着形态混合存在的方式附着。此外，也可不被绝缘层被覆。
[0023]作为绝缘材料，可使用硅烷偶合剂、硅酮寡聚物、硅酮树脂、或者它们的混合物。即，可分别单独使用硅烷偶合剂、硅酮寡聚物、硅酮树脂，例如也可混合使用硅烷偶合剂与硅酮树脂、或硅烷偶合剂与硅酮树脂等。
[0024]另外，绝缘层可为单层，也可为多层。例如，绝缘层可包含按各种类分为各层的多层，也可包含混合了一种或两种以上的绝缘材料的单层。本实施方式的绝缘层成为如下两层结构，即利用硅烷偶合剂与硅酮寡聚物的混合物被覆FeSiAl合金粉末的表面，利用硅酮树脂被覆所述混合物的表面。
[0025]作为硅烷偶合剂，可使用氨基硅烷系、环氧基硅烷系、异氰脲酸酯系的硅烷偶合剂，特别优选为3
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氨基丙基三乙氧基硅烷、3
‑
缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷、三
‑
(3
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三甲氧基硅烷基丙基)异氰脲酸酯。
[0026]作为硅酮寡聚物，可使用：具有烷氧基硅烷基、不具有反应性官能基的甲基系、甲基苯基系的硅酮寡聚物、具有烷氧基硅烷基及反应性官能基的环氧系、环氧甲基系、巯基系、巯基甲基系、丙烯酸甲酯系、甲基丙烯酸甲酯系、乙烯基苯基系的硅酮寡聚物、或者不具有烷氧基硅烷基而具有反应性官能基的脂环式环氧系的硅酮寡聚物等。特别是是通过使用甲基系或甲基苯基系的硅酮寡聚物，可形成厚且硬的绝缘层。另外，考虑到绝缘层的形成的
容易度，也可使用粘度比较低的甲基系、甲基苯基系。
[0027]硅酮树脂为在主骨架具有硅氧烷键(Si
‑
O
‑
Si)的树脂。通过使用硅酮树脂，可形成可挠性优异的被膜。硅酮树脂可使用甲基系、甲基苯基系、丙基苯基系、环氧树脂改性系、醇酸树脂改性系、聚酯树脂改性系、橡胶系等。其中，尤其在使用甲基苯基系硅酮树脂的情况下，可形成加热减量少、耐热性优异的绝缘层。
[0028](制造方法)
[0029]接着，对压粉磁芯的制造方法进行说明。本实施方式的压粉磁芯的制造方法具有(1)粉末热处理步骤、(2)绝缘处理步骤、(3)润滑剂混合步骤、(4)加压成形步骤、(5)成形体热处理步骤。此外，FeSiAl合金粉末通过气体雾化法或水气雾化法在(1)粉末热处理步骤之前制作。
[0030](1)粉末热处理步骤
[0031]粉末热处理步骤为在非氧化气氛下或大气气氛下加热FeSiAl合金粉末的步骤。非氧化气氛优选为真空气氛或惰性气体气氛。作为惰性气体，可列举H2、N2。加热时间例如为1小时～6小时左右。作为加热温度，优选为500℃以上且680℃以下。通过在所述温度范围加热FeSiAl合金粉末，可增加晶格常数，从而可降低磁滞损失。
[0032]此处，一直以来，在FeSiAl合金粉末的粒子内存在应变时，磁滞损失增加。因此，例如，通过粉碎法制作的FeSiAl合金本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种压粉磁芯，其特征在于，包括FeSiAl合金粉末，将FeSiAl合金粉末加压成形而形成成形体，对所述成形体进行热处理后的DO3结构的晶格常数为以上。2.根据权利要求1所述的压粉磁芯，其特征在于，所述晶格常数为以上且以下。3.根据权利要求1或2所述的压粉磁芯，其特征在于，所述FeSiAl合金粉末为气体雾化粉末或气体水雾化粉末。4.根据权利要求1至3中任一项所述的压粉磁芯，其特征在于，铁损成为最小的温度为75℃或50℃。5.一种压粉磁芯的制造方法，其特征在于，包括：粉末热处理步骤，对FeSiAl合金粉末进行热处理；加压成形步骤，将经过所述粉末热处理步骤的所述FeSiAl合金粉末成形为规定形状的成形体；...

【专利技术属性】
技术研发人员：大岛泰雄，山本豊，有间洋，赤岩功太，深泽真之，
申请(专利权)人：株式会社田村制作所，
类型：发明
国别省市：