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公開番号2025060427
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-10
出願番号2024144992
出願日2024-08-26
発明の名称磁性金属粉末及びその製造方法
出願人三井金属鉱業株式会社
代理人弁理士法人翔和国際特許事務所
主分類H01F 1/20 20060101AFI20250403BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】高密度に充填することができ、且つ、磁気特性が良好な磁性金属粉末を提供すること。
【解決手段】磁性金属粉末は磁性金属元素を含む。磁性金属粉末は、150mL/minの空気流通下、25℃から10℃/minの昇温速度で昇温させ600℃に達したときの質量増加分が6.0質量%以下である。磁性金属粉末は、BET比表面積SSA(m²/g)に対する、レーザー回折散乱式粒度分布測定法による累積体積50容量%における体積累積粒径D₅₀(μm)の比であるD₅₀/SSAの値が0.010以上1.0以下である。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
磁性金属元素を含む磁性金属粉末であって、
１５０ｍＬ／ｍｉｎの空気流通下、２５℃から１０℃／ｍｉｎの昇温速度で昇温させ６００℃に達したときの質量増加分が６．０質量％以下であり、
ＢＥＴ比表面積ＳＳＡ（ｍ
２
／ｇ）に対する、レーザー回折散乱式粒度分布測定法による累積体積５０容量％における体積累積粒径Ｄ
５０
（μｍ）の比であるＤ
５０
／ＳＳＡの値が０．０１０以上１．０以下である、磁性金属粉末。
続きを表示（約 880 文字）【請求項２】
走査型電子顕微鏡観察による累積体積５０容量％における体積累積粒径Ｄ
ＳＥＭ５０
（μｍ）に対する、前記体積累積粒径Ｄ
５０
（μｍ）の比であるＤ
５０
／Ｄ
ＳＥＭ５０
が１．０以上２．８以下である、請求項１に記載の磁性金属粉末。
【請求項３】
前記体積累積粒径Ｄ
５０
が０．３０μｍ以上１．１μｍ以下である、請求項１に記載の磁性金属粉末。
【請求項４】
前記ＢＥＴ比表面積ＳＳＡが１．５ｍ
２
／ｇ以上５．０ｍ
２
／ｇ以下である、請求項１に記載の磁性金属粉末。
【請求項５】
レーザー回折散乱式粒度分布測定法による累積体積１０容量％における体積累積粒径Ｄ
１０
が、Ｄ
５０
よりも小さいことを条件として０．１５μｍ以上０．３５μｍ以下である、請求項１に記載の磁性金属粉末。
【請求項６】
レーザー回折散乱式粒度分布測定法による累積体積９０容量％における体積累積粒径Ｄ
９０
が、Ｄ
５０
よりも大きいことを条件として１．０μｍ以上５．０μｍ以下である、請求項１に記載の磁性金属粉末。
【請求項７】
最表面にアルミナ又はシリカが存在し、
２０ｋＮで圧縮したときの圧粉抵抗が１．０×１０
７
Ω・ｃｍ以上である、請求項１に記載の磁性金属粉末。
【請求項８】
鉄（Ｆｅ）元素、コバルト（Ｃｏ）元素及びニッケル（Ｎｉ）元素から選択される少なくとも１種の前記磁性金属元素を含む、請求項１記載の磁性金属粉末。
【請求項９】
ＦｅＳｉ又はＦｅＳｉＣｒを含む、請求項１に記載の磁性金属粉末。
【請求項１０】
請求項１ないし９のいずれか一項に記載の磁性金属粉末を含んでなる磁性体ペースト。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁性金属粉末及びその製造方法に関する。また本発明は、磁性金属粉末を用いた磁性体ペースト、圧粉磁心及びインダクタに関する
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
小型携帯機器の高機能化及び多機能化に伴い、当該機器に使用されるインダクタとして、大電流に対応したもの、すなわちパワーインダクタが必要となってきている。インダクタに大電流を流すためには、インダクタを構成する材料である磁性材料として、飽和磁束密度（飽和磁化）の高いものを用いることが有利である。インダクタに従来用いられてきた磁性材料は主としてフェライトであるところ、近年ではそれよりも飽和磁化の高い材料である金属系材料が注目されている。金属系材料を使用する際には、インダクタにおける渦電流損失を低減させるために絶縁コートを施したコアシェル粒子が必要とされている。
【０００３】
前記のコアシェル粒子の例として、特許文献１には、平均粒子径が０．２５μｍ以上０．８０μｍ以下であり、且つ、平均軸比が１．５以下の鉄粒子の表面がシリコン酸化物で被覆されたシリコン酸化物被覆鉄粉が開示されている。
特許文献２には、鉄を２０質量％以上含有する軟磁性粉末の表面に、シリコン酸化物を被覆したシリコン酸化物被覆軟磁性粉末が開示されている。
また、本出願人は先に、磁性金属元素を含有するコア部と、該コア部の表面に配置され且つケイ素の酸化物を含有するシェル部とを具備する金属粒子を提案した（特許文献３参照）。この金属粒子は、その断面を対象とした元素マッピングによって測定された、シェル部によるコア部の被覆率が７０％以上である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１９－１２３９３３号公報
特開２０１９－１４３２４１号公報
特開２０２１－１７５８２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで現在、パワーインダクタとして、磁性金属粉末とコイルとを一体成形したメタルコアの利用が進んでいる。メタルコアを製造する場合、磁性金属粉末を高密度に充填する必要がある。この目的のために、磁性金属粉末はその粒子径が小さく、且つ、球状に近い形状であることが好ましい。また、焼成を十分に進行させて磁気特性を良好にする観点から、磁性金属粉末はその耐熱性が高いことが望まれる。
したがって本発明の課題は、高密度に充填することができ、且つ、磁気特性が良好な磁性金属粉末を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、磁性金属元素を含む磁性金属粉末であって、
１５０ｍＬ／ｍｉｎの空気流通下、２５℃から１０℃／ｍｉｎの昇温速度で昇温させ６００℃に達したときの質量増加分が６．０質量％以下であり、
ＢＥＴ比表面積ＳＳＡ（ｍ
２
／ｇ）に対する、レーザー回折散乱式粒度分布測定法による累積体積５０容量％における体積累積粒径Ｄ
５０
（μｍ）の比であるＤ
５０
／ＳＳＡの値が０．０１０以上１．０以下である、磁性金属粉末を提供するものである。
【０００７】
また本発明は、磁性金属元素を含む磁性金属粉末であって、
１５０ｍＬ／ｍｉｎの空気流通下、２５℃から１０℃／ｍｉｎの昇温速度で昇温させ６００℃に達したときの質量増加分が１．５質量％以下であり、
ＢＥＴ比表面積ＳＳＡ（ｍ
２
／ｇ）に対する、レーザー回折散乱式粒度分布測定法による累積体積５０容量％における体積累積粒径Ｄ
５０
（μｍ）の比であるＤ
５０
／ＳＳＡの値が１０以上１００以下である、磁性金属粉末を提供するものである。
【０００８】
更に本発明は、チャンバー内に発生させた層流状態のプラズマフレーム内に、磁性金属元素を含む第１母粉を供給して該プラズマフレーム内で該母粉をガス化し、ガス化した該母粉を冷却して、磁性金属粒子を生成させる工程を有する磁性金属粉末の製造方法であって、
前記プラズマフレームの層流状態を１．０ｃｍ以上２０ｃｍ以下持続させる、磁性金属粉末の製造方法を提供するものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、高密度に充填することができ、且つ、磁気特性が良好な磁性金属粉末が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
図１は、本発明の磁性金属粉末を製造するＤＣプラズマ装置の一例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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