[发明专利]压粉磁芯用粉末，由压粉磁芯用粉末通过粉末压制形成的压粉磁芯，以及制造压粉磁芯用粉末的方法

说明书

技术领域

本发明涉及形成有在软磁性金属粉末的表层中硅浓化的硅浸透层的压 粉磁芯用粉末，由压粉磁芯用粉末通过粉末压制形成的压粉磁芯，以及制 造压粉磁芯用粉末的方法。

背景技术

压粉磁芯是通过压制由软磁性金属粉末构成的压粉磁芯用粉末而制成 的。压粉磁芯具有很多优势，即具有以下磁特性，其根据频率发生的高频 损耗(下文称为“铁损”)比由层压磁性钢板形成的磁芯部件的高频损耗 低；能够根据环境和低成本适用于各种形状；其材料成本较低。这样的压 粉磁芯适用于例如车辆驱动电机的定子芯和转子芯，以及构成电力转换电 路的电抗器芯等。

例如，在图24所示的第一传统技术中的压粉磁芯用粉末(颗粒)101 构造成，使得二氧化硅微细粉末(颗粒)103分散并且接合在铁粉(颗 粒)102上，并且形成有机硅树脂层104以覆盖微细粉末103的表面(例 如，见专利文献1)。

在这样的压粉磁芯粉末101中，二氧化硅微细粉末103几乎是物理地 附着到铁粉102的表面，因此在二氧化硅微细粉末103和铁粉102之间只 有较小的接合力。因此，如果压粉磁芯粉末101在粉末压制期间摩擦到其 他压粉磁芯粉末101，则二氧化硅微细粉末103有时与有机硅树脂层104 一起从铁粉102的表面磨掉。在这种情况下，铁粉颗粒102的表面直接与 其他的铁粉颗粒102接触，导致压粉磁芯的体积比电阻值(下文中称为 “比电阻”)减小并且因此使铁损(主要是涡流损耗和磁滞)增大。

因此，图25所示的压粉磁芯用粉末(颗粒)201构造成使得，二氧化 硅粉末在渗硅(硅浸透)处理中从铁粉(颗粒)202的表面浸透并且扩 散，从而形成由硅元素在铁粉202的表面中的浓化而制成的硅浸透层 203。在这样的压粉磁芯粉末201中，即使当压粉磁芯粉末201在粉末压 制期间与其他压粉磁芯粉末201摩擦，硅浸透层203也不太可能从铁粉 202的表面剥落。这种压粉磁芯粉末201能够具有比图24所示的压粉磁芯 粉末101大的比电阻，并且因此具有较小的铁损(见专利文献2和3)。

这里，硅浸透层203越厚，压粉磁芯201的硬度越大。这种硬的压粉 磁芯粉末201在如图26所示的粉末压制期间不太可能发生变形。因此， 在粉末颗粒之间产生较大的间隙S11，导致压粉磁芯的密度减小。因此硅 浸透层203被设计为具有的厚度为铁粉202的粒径D的0.15倍或更少(例 如，专利文献2)。

当硅浸透层203较薄时，如果压粉磁芯粉末201在粉末压制期间发生 变形并且硅浸透层203的厚度变得不均匀，那么相邻的压粉磁芯粉末颗粒 201可能在硅浸透层203的各个较薄部分处(如图27中的P11所指)彼此 接触，导致压粉磁芯的比电阻更低。

因此，图28所示的粉末(颗粒)301构造成使得，通过在渐进氧化处 理中仅使硅浸透层203氧化而不使铁粉202氧化，来在硅浸透层203的表 面上形成包含二氧化硅的层302。即使硅浸透层203的厚度在粉末压制期 间变得不均匀，包含二氧化硅的层302也存在于粉末颗粒之间。因此，与 由图25所示的压粉磁芯粉末201制成的压粉磁芯相比，这样的压粉磁芯 粉末301能够进一步减小在压粉磁芯中产生的比电阻(例如，见文献专利 3)。

引用列表

专利文献

专利文献1：JP-A-2008-169439

专利文献2：JP-A-2009-256750

专利文献3：JP-A-2009-123774

发明内容

技术问题