特許ウォッチ

公開番号2025103889
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-09
出願番号2023221589
出願日2023-12-27
発明の名称シリコン酸化物被覆軟磁性粉末およびシリコン酸化物被覆軟磁性粉末の製造方法
出願人DOWAエレクトロニクス株式会社
代理人個人,個人
主分類H01F 1/24 20060101AFI20250702BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】絶縁破壊電圧の上昇率に優れたシリコン酸化物被覆軟磁性粉末を提供する。
【解決手段】鉄を20質量%以上含有する軟磁性金属からなるコア粒子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であって、シリコン酸化物被覆軟磁性粉末の絶縁破壊電圧をVs(V)、コア粒子のみの絶縁破壊電圧をVc(V)、シリコン酸化物の平均膜厚をTs(nm)としたとき、下記(1)式で定義されるシリコン酸化物の単位膜厚あたりの絶縁破壊電圧の上昇率A(%/nm)が55以上である、シリコン酸化物被覆軟磁性粉末。
A=((Vs/Vc)-1)×100/Ts ・・・(1)
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
鉄を２０質量％以上含有する軟磁性金属からなるコア粒子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であって、
前記シリコン酸化物被覆軟磁性粉末の絶縁破壊電圧をＶｓ（Ｖ）、前記コア粒子のみの絶縁破壊電圧をＶｃ（Ｖ）、前記シリコン酸化物の平均膜厚をＴｓ（ｎｍ）としたとき、下記（１）式で定義されるシリコン酸化物の単位膜厚あたりの絶縁破壊電圧の上昇率Ａ（％／ｎｍ）が５５以上である、シリコン酸化物被覆軟磁性粉末。
Ａ＝（（Ｖｓ／Ｖｃ）－１）×１００／Ｔｓ・・・（１）
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記シリコン酸化物被覆軟磁性粉末のＢＥＴ径をＤｘ（μｍ）、メディアン径（Ｄ５０）をＤｙ（μｍ）としたとき、下記（２）式で定義される真球度Ｂが０．１３以上である、請求項１に記載のシリコン酸化物被覆軟磁性粉末。
Ｂ＝Ｄｘ／Ｄｙ・・・（２）
【請求項３】
前記シリコン酸化物の平均膜厚が、０．１ｎｍ以上５０ｎｍ以下である、請求項１に記載のシリコン酸化物被覆軟磁性粉末。
【請求項４】
前記シリコン酸化物被覆軟磁性粉末のメディアン径（Ｄ５０）が、０．１μｍ以上５０μｍ以下である、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のシリコン酸化物被覆軟磁性粉末。
【請求項５】
水を１質量％以上４０質量％以下含有する水と有機溶媒との混合溶媒と、鉄を２０質量％以上含有する軟磁性金属からなるコア粒子とを混合し、スラリーを得る工程と、
前記スラリーにシリコンアルコキシドを添加し、攪拌混合する工程と、
前記シリコンアルコキシドを添加した前記スラリーに、前記シリコンアルコキシドの加水分解触媒を添加し、前記コア粒子の表面にシリコン酸化物を被覆する工程と、
前記スラリーを固液分離し、固形分を乾燥させることにより、前記シリコン酸化物に被覆されたシリコン酸化物被覆軟磁性粉末を得る工程と、を有し、
前記シリコン酸化物を被覆する工程では、以下の条件（ａ）または（ｂ）の少なくともいずれかを満たすように、前記加水分解触媒を添加する、シリコン酸化物被覆軟磁性粉末の製造方法。
（ａ）前記スラリーの重量に対する前記加水分解触媒の総添加量を０．８ｍｍｏｌ／ｇ以下とする。
（ｂ）前記スラリーの重量に対する前記加水分解触媒の添加速度を９（μｍｏｌ／ｇ）／ｍｉｎ以下とする。
【請求項６】
前記シリコン酸化物を被覆する工程では、前記条件（ａ）および（ｂ）の両方を満たす、請求項５に記載のシリコン酸化物被覆軟磁性粉末の製造方法。
【請求項７】
前記攪拌混合する工程では、以下の条件（ｃ）を満たすように攪拌混合する、請求項５に記載のシリコン酸化物被覆軟磁性粉末の製造方法。
（ｃ）前記スラリーの重量に対する攪拌動力を３Ｗ／ｋｇ以上とする。
【請求項８】
前記加水分解触媒は、アンモニアである、請求項５から請求項７のいずれか１項に記載のシリコン酸化物被覆軟磁性粉末の製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、シリコン酸化物被覆軟磁性粉末およびシリコン酸化物被覆軟磁性粉末の製造方法に関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、インダクタ、チョークコイル、トランス、リアクトル、モーター等の磁心として、鉄粉や鉄を含有する合金粉末、金属間化合物粉末等の軟磁性粉末を用いた圧粉磁心が知られている。鉄粉や鉄合金粉末等の金属粉末は、フェライト粉等の化合物粉末と比べて導電性が高い。そのため、金属粉末を用いて磁心を製造する場合には、予め金属粉末粒子の表面に絶縁性の皮膜を形成しておき、その後、圧縮成型、熱処理を施す工程に供することが一般的である。
【０００３】
絶縁性の被覆としては従来種々のものが提案されている。例えば、特許文献１には、絶縁性に優れるシリコン酸化物被覆層を粒子表面に有するシリコン酸化物被覆軟磁性粉末が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０２１－３４４６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の一実施形態は、絶縁破壊電圧の上昇率に優れたシリコン酸化物被覆軟磁性粉末を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１の態様は、
鉄を２０質量％以上含有する軟磁性金属からなるコア粒子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であって、
前記シリコン酸化物被覆軟磁性粉末の絶縁破壊電圧をＶｓ（Ｖ）、前記コア粒子のみの絶縁破壊電圧をＶｃ（Ｖ）、前記シリコン酸化物の平均膜厚をＴｓ（ｎｍ）としたとき、下記（１）式で定義されるシリコン酸化物の単位膜厚あたりの絶縁破壊電圧の上昇率Ａ（％／ｎｍ）が５５以上である、シリコン酸化物被覆軟磁性粉末である。
Ａ＝（（Ｖｓ／Ｖｃ）－１）×１００／Ｔｓ・・・（１）
【０００７】
本発明の第２の態様は、
前記シリコン酸化物被覆軟磁性粉末のＢＥＴ径をＤｘ（μｍ）、メディアン径（Ｄ５０）をＤｙ（μｍ）としたとき、下記（２）式で定義される真球度Ｂが０．１３以上である、上記第１の態様に記載のシリコン酸化物被覆軟磁性粉末である。
Ｂ＝Ｄｘ／Ｄｙ・・・（２）
【０００８】
本発明の第３の態様は、
前記シリコン酸化物の平均膜厚が、０．１ｎｍ以上５０ｎｍ以下である、上記第１の態様に記載のシリコン酸化物被覆軟磁性粉末である。
【０００９】
本発明の第４の態様は、
前記シリコン酸化物被覆軟磁性粉末のメディアン径（Ｄ５０）が、０．１μｍ以上５０μｍ以下である、上記第１から第３のいずれか１つの態様に記載のシリコン酸化物被覆軟磁性粉末である。
【００１０】
本発明の第５の態様は、
水を１質量％以上４０質量％以下含有する水と有機溶媒との混合溶媒と、鉄を２０質量％以上含有する軟磁性金属からなるコア粒子とを混合し、スラリーを得る工程と、
前記スラリーにシリコンアルコキシドを添加し、攪拌混合する工程と、
前記シリコンアルコキシドを添加した前記スラリーに、前記シリコンアルコキシドの加水分解触媒を添加し、前記コア粒子の表面にシリコン酸化物を被覆する工程と、
前記スラリーを固液分離し、固形分を乾燥させることにより、前記シリコン酸化物に被覆されたシリコン酸化物被覆軟磁性粉末を得る工程と、を有し、
前記シリコン酸化物を被覆する工程では、以下の条件（ａ）または（ｂ）の少なくともいずれかを満たすように、前記加水分解触媒を添加する、シリコン酸化物被覆軟磁性粉末の製造方法である。
（ａ）前記スラリーの重量に対する前記加水分解触媒の総添加量を０．８ｍｍｏｌ／ｇ以下とする。
（ｂ）前記スラリーの重量に対する前記加水分解触媒の添加速度を９（μｍｏｌ／ｇ）／ｍｉｎ以下とする。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許