[发明专利]软磁性材料及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及在含有铁的软磁性粉末的表面和界面形成绝缘覆膜的软磁性材料的制造方法，特别是涉及绝缘覆膜的形成技术的改良。

背景技术

在马达和变压器等电磁部件中使用软磁性材料。图9、10是用于说明现有软磁性材料的制造方法的图，图9是表示制造工序的图，图10是表示各工序中的生成物的示意性构成的图。需要说明的是，图10(A)、(B)中，为了方便仅记载了软磁性粉末的一个颗粒。现有软磁性材料的制造方法中，如图10(A)所示那样，准备含有铁的软磁性粉末101(步骤S1)，如图10(B)所示的那样，在软磁性粉末101的表面形成绝缘覆膜102(步骤S2)。接着，如图10(C)所示的那样，在模具内(省略图示)将该软磁性粉末101挤压成型，由此制作成型体103(步骤S3)。

接下来，通过对该成型体103进行热处理，来除去挤压成型时产生的成型体103的应变(歪み)(步骤S4)。经如上步骤，制造出对软磁性粉末的表面和界面实施了绝缘被覆处理的软磁性材料。需要说明的是，将在热处理后形成有绝缘覆膜102的软磁性粉末101与空隙相接的部分(例如，图10(C)中，符号101S)定义为软磁性粉末101的表面，将热处理后形成有绝缘覆膜102的软磁性粉末101彼此相接的部分(通过热处理而化学结合的部分，例如图10(C)中，符号101I)定义为软磁性粉末101的界面。

软磁性金属粉末101的表面和界面的绝缘覆膜102是为了提高电磁部件的磁特性而形成的。具体地说，绝缘覆膜102抑制通过交流磁场时产生涡电流，从而提高了电磁部件的效率。在软磁性材料的制造方法中，为了有效地进行应变的除去，希望在高温下进行上述热处理，因此作为绝缘覆膜，不使用耐火性较差的树脂等，而使用金属氧化物等无机质的绝缘覆膜。作为这样的金属氧化物，例如，有包含从氧化铝、氧化锆和二氧化硅组成的组中选择的至少一种的金属氧化物(参照日本特开2005-79511号公报)。

发明内容

但是，金属氧化物等无机质的绝缘覆膜较硬，因此存在如下问题。图11表示软磁性材料的制造方法的挤压成型工序，(A)为侧截面图，(B)为(A)的构成简化的放大图。需要说明的是，图11(B)中，为了方便仅记载了成型体的一个颗粒。如图11(A)所示那样，通过挤压成型制作的成型体103的密度较低，因此软磁性材料的磁特性降低。

并且，如图11(B)所示的那样，成型时绝缘覆膜102易出现裂纹C等损伤，因此软磁性材料的涡电流损失增大，磁特性进一步降低。此外，这样的成型体103的强度降低，因此在成型后的工序中，易发生破碎等损伤，处理性较差，所以软磁性材料的生产率降低。需要说明的是，图11的符号D1、D2表示模具的上模、下模。

因此，本发明的目的在于提供一种软磁性材料的制造方法，该制造方法能够实现生产率的提高，并且能够同时实现高电阻化和磁特性的提高。

本发明的第1软磁性材料是通过软磁性粉末的成型而制作出的，该软磁性粉末含有铁且在表面形成有绝缘覆膜，该软磁性材料的特征在于，绝缘覆膜是由以金属与硅形成的氧化物构成的绝缘覆膜，或者是由以半金属与硅形成的氧化物构成的绝缘覆膜。

本发明的第2软磁性材料是通过软磁性粉末的成型而制作出的，该软磁性粉末含有铁且在表面形成有绝缘覆膜，该软磁性材料的特征在于，绝缘覆膜是从软磁性粉末的表面起依次形成第1绝缘覆膜和第2绝缘覆膜而构成的，所述第1绝缘覆膜是由金属的氧化物或者半金属的氧化物构成的，所述第2绝缘覆膜是由以金属与硅形成的氧化物构成的或者由以半金属与硅形成的氧化物构成的。

本发明的软磁性材料的第1制造方法的特征在于，在含有铁和氧的软磁性粉末的表面形成由金属或者半金属构成的覆膜；通过对形成有覆膜的软磁性粉末进行挤压成型，来制作该软磁性粉末的成型体；通过对成型体进行热处理，来对构成该成型体的覆膜进行氧化，从而形成绝缘覆膜。

本发明的软磁性材料的第1制造方法的特征在于，在含有铁和氧的软磁性粉末的表面形成由金属或者半金属构成的覆膜；通过对形成有覆膜的软磁性粉末进行挤压成型，来制作该软磁性粉末的成型体；通过对成型体进行热处理，来对构成该成型体的软磁性粉末的表面和界面的覆膜进行氧化，从而形成绝缘覆膜。需要说明的是，将热处理后形成有绝缘覆膜的软磁性粉末与空隙相接的部分定义为表面，将热处理后形成有绝缘覆膜的软磁性粉末彼此相接的部分(通过热处理而化学结合的部分)定义为界面，以下的记述中基于该定义来描述。