压粉磁芯用粉末、压粉磁芯和它们的制造方法技术

本发明专利技术提供通过乙烯基硅烷与含氢硅烷的氢化硅烷化反应，在不伴有压粉磁芯的磁特性的降低的情况下，能够提高机械强度的压粉磁芯用粉末、压粉磁芯和它们的制造方法。是在包含磁性粒子（２）的磁性粉末的粒子表面（２１）形成了绝缘层（３）的压粉磁芯用粉末（１０），上述绝缘层（３）在压粉磁芯用粉末的表面层，具备包含乙烯基硅烷（４）和含氢硅烷的高分子树脂绝缘层（３３）作为绝缘层（３）。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及在包含磁性粒子的磁性粉末的粒子表面至少被覆绝缘层的压粉磁芯 用粉末、其制造方法、由上述压粉磁芯用粉末制造的压粉磁芯及其制造方法。
技术介绍
以往，电动机等中使用的磁芯通过对压粉磁芯用粉末进行压粉成形而制造。用于 压粉磁芯的压粉磁芯用粉末，为了确保加压成形后的各磁性粉末间的电绝缘性，在磁性粉 末的粒子表面被覆了绝缘层。例如，作为上述压粉磁芯用粉末，可以列举在磁性粉末的表面涂布有机硅树脂等 绝缘性优异的高分子树脂，被覆树脂绝缘层作为绝缘层的压粉磁芯用粉末；在磁性粉末的 表面采用化学气相沉积法(CVD)沉积二氧化硅(SiO2)等氧化物，被覆氧化物绝缘层作为上 述绝缘层的压粉磁芯用粉末。此外，作为压粉磁芯用粉末，提出了从磁性粉末的粒子表面向 着厚度方向，依次形成了氧化物绝缘层、有机硅树脂绝缘层(高分子树脂绝缘层)作为绝缘 层的压粉磁芯用粉末(参照例如专利文献1、专利文献2)。专利文献1 日本特开2006-233^5号公报专利文献2 日本特开2008-88505号公报
技术实现思路
由包含上述压粉磁芯用粉末的压粉磁芯用粉末制造压粉磁芯的情况下，如图18 所示，氧化物绝缘层93A改善作为磁性粒的铁粒92A与有机硅树脂绝缘层9 之间的亲合 性。由此，能够维持退火后的压粉磁芯的高比电阻。但是，有机硅树脂绝缘层93B、9!3B之间 的接合部分(粒界)是最弱部，现状是尚未实现压粉磁芯的高强度化。具体地，形成压粉磁芯用粉末的有机硅树脂绝缘层93B时，将含有有机溶剂的有 机硅树脂涂布在粉末的粒子表面，该涂布后在100 200°C的温度下将有机溶剂挥发，使粉 末的粒子干燥。其结果，由这样的压粉磁芯用粉末成形压粉磁芯时，特别地，有机硅树脂绝 缘层93B、9!3B之间成为Si-O-Si键的键合端(結合手)少的状态，层间的结合弱，不能充分 地获得压粉磁芯的强度。为了解决这点，在有机硅树脂的涂布中，也考虑了残留未反应部分(没有发生聚 合反应的部分)，退火时增加上述键合端，采用这样的手法时，退火时的体积减少量增大，作 为其反面，该体积减少成为使压粉磁芯的比电阻降低的要因之一。本专利技术鉴于上述问题而完成，其目的在于提供在不伴有压粉磁芯的磁特性的降低 的情况下，能够提高压粉磁芯的机械强度的压粉磁芯用粉末、其制造方法、压粉磁芯及其制 造方法。为了解决上述课题，本专利技术涉及的压粉磁芯用粉末是包含在磁性粉末的粒子表面 被覆了绝缘层的压粉磁芯用粉末的压粉磁芯用粉末，其特征在于，上述绝缘层在上述绝缘 层的表层部具有包含乙烯基硅烷和含氢硅烷的高分子树脂绝缘层。根据本专利技术，通过使高分子树脂绝缘层包含乙烯基硅烷Si-CH = CH2、含氢硅烷 Si-H，在压粉磁芯的制造阶段，在邻接的压粉磁芯用粉末的粒界，即高分子树脂绝缘层彼此 之间(绝缘层的表层部间)，能够产生乙烯基硅烷与含氢硅烷的氢化硅烷化反应(加成反 应)。其结果，在邻接的压粉磁芯用粉末的粒界(高分子树脂绝缘层彼此之间)得到 Si-C-C-Si键。通过该层间的化学键，能够在不使压粉磁芯的磁特性降低的情况下，提高压 粉磁芯的机械强度。此外，为了产生氢化硅烷化反应而应加热的温度范围，与压粉磁芯的成 形后的退火时的应加热的温度范围重叠，因此能够与退火时一致地产生该反应。此外，本专利技术涉及的压粉磁芯用粉末的压粉磁芯用粉末的高分子树脂绝缘层只要 是在具有绝缘性的高分子树脂中包含乙烯基硅烷和含氢硅烷，对其组成并无特别限定，作 为高分子树脂，可以列举聚酰亚胺树脂、聚酰胺树脂、芳族聚酰胺树脂或有机硅树脂等高分 子树脂。更优选的高分子树脂绝缘层是有机硅树脂，称为所谓加成固化型的有机硅树脂。再有，本专利技术中所说的压粉磁芯用粉末，是指在粒子表面被覆了绝缘层的磁性粒 子的集合体。此外，本专利技术中所说的绝缘层，是指用于确保成形后的磁性粉末(粒子)间的 电绝缘性的层。此外，本专利技术中所说的表层部是指被覆于压粉磁芯用粉末的绝缘层中在外 侧形成的层。此外，本专利技术涉及的压粉磁芯用粉末，更优选在上述磁性粉末与上述高分子树脂 绝缘层之间还具有氧化物绝缘层作为上述绝缘层。根据本专利技术，通过形成氧化物绝缘层，能 够进一步提高磁性粉末与高分子树脂绝缘层的亲合性(密合性)。此外，本专利技术涉及的压粉磁芯用粉末的氧化物绝缘层只要是提高磁性粒子与高分 子树脂绝缘层的亲合性的层，并无特别限定，可以列举包含二氧化硅、氧化铝或氧化锆的陶 瓷系材料等氧化物的绝缘层，包含将磁性粉末的表面氧化的氧化物和磷酸盐等无机盐的绝 缘层等，优选具有耐热性的绝缘氧化物层。但是，更优选的氧化物绝缘层是包含磷酸盐或Al-Si系氧化物的绝缘层。通过具 有这样的氧化物绝缘层，能够进一步改善磁性粉末与高分子树脂绝缘层的亲合性，在压粉 磁芯的退火后也能够维持磁特性。此外，作为另一方式，本专利技术涉及的压粉磁芯用粉末的上述氧化物绝缘层，更优选 为二层结构，从上述磁性粒子的表面向着上述高分子树脂绝缘层依次具有包含磷酸盐的绝 缘层和包含Al-Si系氧化物的绝缘层。根据本专利技术，通过在磁性粉末的表面形成包含磷酸 盐的绝缘层，该包含磷酸盐的绝缘层与磁性粉末的密合性提高，通过依次层合包含Al-Si 系氧化物的绝缘层与高分子树脂绝缘层，能够提高这些层间的密合性。其结果，高分子树脂 绝缘层对于磁性粒子的亲合性进一步提高。此外，本专利技术涉及的压粉磁芯用粉末的上述氧化物绝缘层，更优选包含乙烯基硅 烷。根据本专利技术，通过在氧化物绝缘层中包含乙烯基硅烷，在压粉磁芯的制造阶段，在氧化 物绝缘层与高分子树脂绝缘层之间(界面)，也能够进一步使乙烯基硅烷与含氢硅烷的氢 化硅烷化反应产生。其结果，不仅是邻接的压粉磁芯用粉末的高分子树脂绝缘层彼此之间， 而且在氧化物绝缘层与高分子树脂绝缘层之间也获得Si-C-C-Si键。通过该层间的化学 键，还能够使压粉磁芯的机械强度稳定。目前为止，上述包含乙烯基硅烷和含氢硅烷的高分子树脂绝缘层，在对压粉磁芯成形后的退火时，能够进行氢化硅烷化反应，与采用目前为止的制造方法制造的压粉磁芯 相比，能够提高压粉磁芯的强度，改善磁特性。这样，适合作为压粉磁芯使用，要进一步提高 压粉磁芯的强度的情况下，有时磁特性降低。因此，专利技术人等为了进一步改善磁特性，反复深入研究，结果获知以下内容。具体 地，可知退火时进行氢化硅烷化反应的情况下，高分子树脂绝缘层的有机物碳化或者挥发， 因此有时高分子树脂绝缘层由于收缩而体积减小，磁性粒子间的绝缘性降低。可知，尤其是 铁系的磁性粉末的退火温度为600°C以上，在这样的温度范围下进行加热的情况下，上述的 体积减小变得显著。其结果，获得以下新的见解由此成形的压粉磁芯的涡流损耗增加，有 时压粉磁芯的磁特性下降。以下所示的压粉磁芯用粉末的专利技术是基于该新的见解，本专利技术涉及的压粉磁芯用 粉末以上述的压粉磁芯用粉末为前提，更优选在上述高分子树脂绝缘层中还包含加热而成 为氧化硅的氧化硅前体。根据本专利技术，通过包含氧化硅前体，在退火时的压粉磁芯内的高分子树脂绝缘层 中均勻分散而生成氧化硅的相，能够抑制高分子树脂绝缘层的体积减小。由此能够保持压 粉磁芯的磁性粒子间的绝缘性，抑制涡流损耗的降低，能够保持更高的磁特性。其中，所谓氧化硅前体，只要是至少在产生氢化硅烷化反应的温度条件下在高分 子树脂本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种压粉磁芯用粉末，在包含磁性粒子的磁性粉末的粒子表面被覆了绝缘层，其特征在于，所述绝缘层在该绝缘层的表层部具有包含乙烯基硅烷和含氢硅烷的高分子树脂的绝缘层。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：冈本大祐，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：JP