[发明专利]制造压粉磁芯的方法和制造磁芯粉末的方法

说明书

技术领域

本发明涉及制造压粉磁芯的方法和制造磁芯粉末的方法。

背景技术

在我们周围存在许多利用电磁学的制品，例如变压器、电动机、发电机、反应器、扬声器、感应加热器、各种致动器等等。例如，电动机中的定子铁芯和转子铁芯以及反应器中的反应器芯子大部分由通过将涂覆了树脂的软磁性粉末压制成形而制得的压粉磁芯制成。由于这样将树脂膜涂覆到颗粒表面上，用于压粉磁芯制造的这种软磁性金属粉末通过建立用于粉末的绝缘性及由此建立用于压粉磁芯本身的绝缘性而抑制铁损的发生。

用于涂覆磁性粉末的方法大体上能分为湿式方法和干式方法。例如，日本专利申请公报No.2008-303443（JP-A-2008-303443）公开了通过如下方法制造压粉磁芯：使软磁性粉末与将硅树脂溶解在甲醇中而制备的涂覆处理溶液接触；之后使软磁性粉末干燥以便在颗粒表面上形成硅树脂膜；以及随后将软磁性粉末压制成形以形成压粉磁芯。采用溶剂形成硅树脂膜的这种湿式方法能够在磁性颗粒的表面上形成均匀的硅树脂膜。但是，它需要干燥溶剂的步骤且还需要设置用于脱气的真空装置，并且因而从工艺角度和设备角度两方面来说不可避免地承受了增加的成本。执行连续的磁性粉末涂覆处理也成问题。

为了避免湿式方法的上述问题，已将注意力放在了利用不采用溶剂的干式法的压粉磁芯制造方法上。日本专利申请公报No.2008-270539（JP-A-2008-270539）和日本专利申请公报No.2009-259939（JP-A-2009-259939）公开了这样的压粉磁芯制造方法，其包括：使由热固性硅树脂形成的树脂粉末与在颗粒表面上具有绝缘膜（如二氧化硅膜）的磁性粉末混合的混合步骤；在热状态下将由混合步骤提供的混合粉末压制成形的压制成形步骤；和将由压制成形步骤提供的压粉体加热到硅树脂固化的高温状态的加热步骤。另外，压制成形步骤包括：将充填到模具中的混合粉末加热成热状态的加热步骤；和在混合粉末处于树脂粉末由于加热步骤已软化的状态的同时将混合粉末压制成形的压缩步骤。该热状态是指其中树脂粉末不经历完全的缩合聚合的高温环境。在本说明书中，“热压制成形”是指通过在热状态温度环境中执行压制成形的压制成形步骤来获得压粉体的方法。

JP-A-2008-270539和JP-A-2009-259939公开的方法能够在不使用溶剂的情况下制造压粉磁芯。但是，这些方法就其本质而言只是包括将树脂粉末与已用二氧化硅膜绝缘的软磁性粉末的混合物压制成形。结果，压粉磁芯中的树脂的作用更在于通过颗粒间的结合来强化压粉磁芯，而非软磁性粉末的绝缘。因此，在利用尚未用例如二氧化硅膜绝缘的软磁性粉末时，人们认为，例如，会发生大的损失而不能够获得树脂对颗粒表面的充分涂覆，并且磁特性会降低。

此外，在JP-A-2008-270539和JP-A-2009-259939给出的示例中，在以混合粉末作为整体的情况下使用至多0.3质量%的树脂粉末制造压粉磁芯。在JP-A-2008-270539中记载了，当树脂粉末的配合量为0.2质量%时，通过在热状态下压制成形而提供的压粉体能利用低的卸压压力从模具中取出而不会与模具产生例如刮擦。发明人实际上已经确认，在树脂粉末的配合量为0.2质量%时获得了具有期望的磁特性和强度且外观也不存在问题的压粉磁芯。

但是，也发现了，当使用与在JP-A-2008-270539或JP-A-2009-259939中所述相同的方法制造具有较大树脂粉末含量的压粉磁芯（如用在例如反应器芯子中）时没有获得具有正常外观的压粉磁芯。外观上的异常例如包括压粉磁芯表面的粗糙和开裂、压粉磁芯的角部的碎裂，以及分层。这些外观上的异常会造成一些风险；例如，它们会导致破损，它们会由于对尺寸精度的影响而妨碍使用，以及即使在它们对磁特性不具有直接影响时，它们也会降低可靠性。

还发现，在将含有较大量的树脂粉末的混合粉末充填到已经被预加热到热状态的模具中时会损害混合粉末的充填性能；例如，颗粒可能会彼此聚集或凝聚，并且树脂粉末可能熔融结合到模具的表面上。这种受损害的充填性能被认为与上述的受损害的压制成形性能有关。

发明内容

本发明提供了一种制造压粉磁芯的方法，其使用一种提供了树脂在磁性粉末上的良好的涂覆性能并具有良好的充填性能和良好的压制成形性能的磁芯粉末。本发明还提供了一种制造磁芯粉末的方法。