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公開番号2025108884
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-24
出願番号2024002380
出願日2024-01-11
発明の名称軟磁性合金粉末の製造方法、軟磁性合金粉末、圧粉磁心、磁性素子および電子機器
出願人セイコーエプソン株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類B22F 1/00 20220101AFI20250716BHJP(鋳造;粉末冶金)
要約【課題】保磁力が低い軟磁性合金粉末およびかかる軟磁性合金粉末を安定して製造可能な軟磁性合金粉末の製造方法、前記軟磁性合金粉末を含む圧粉磁心、前記圧粉磁心を備える磁性素子、ならびに、前記磁性素子を備える電子機器を提供すること。
【解決手段】Fe_xCu_aNb_b(Si_1-yB_y)_100-x-a-b[0.3≦a≦2.0、2.0≦b≦4.0、72.5≦x<75.5を満たす。yは、f(x)≦y≦0.99を満たす数であって、f(x)=(4×10^-34)x^17.56である。]の組成で構成される、平均粒径が10.0μm以上45.0μm以下のアモルファス合金粉末を製造する工程と、500℃以上600℃以下で加熱することにより、1.0nm以上30.0nm以下の結晶粒を30体積%以上含む軟磁性合金粉末を製造する工程と、を有し、圧粉体の体積抵抗率が10.0×10^-3[Ω・cm]以下である軟磁性合金粉末の製造方法。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
原子数比で表された組成式Ｆｅ
ｘ
Ｃｕ
ａ
Ｎｂ
ｂ
（Ｓｉ
１－ｙ
Ｂ
ｙ
）
１００－ｘ－ａ－ｂ
［ａ、ｂ、ｘは、
０．３≦ａ≦２．０、
２．０≦ｂ≦４．０、
７２．５≦ｘ＜７５．５
を満たす。
また、ｙは、ｆ（ｘ）≦ｙ≦０．９９を満たす数であって、ｆ（ｘ）＝（４×１０
－３４
）ｘ
１７．５６
である。］
の組成および不純物で構成される、平均粒径が１０．０μｍ以上４５．０μｍ以下のアモルファス合金粉末を製造する粉末製造工程と、
前記アモルファス合金粉末に５００℃以上６００℃以下の温度で加熱する熱処理を行うことにより、前記アモルファス合金粉末を結晶化させ、結晶粒径が１．０ｎｍ以上３０．０ｎｍ以下の結晶粒を３０体積％以上含む軟磁性合金粉末を製造する熱処理工程と、
を有し、
前記軟磁性合金粉末が６３．７ＭＰａの圧力で加圧されて、質量７．０ｇの圧粉体が作製されたとき、前記圧粉体の体積抵抗率が、１０．０×１０
－３
［Ω・ｃｍ］以下であることを特徴とする軟磁性合金粉末の製造方法。
続きを表示（約 980 文字）【請求項２】
前記熱処理の時間は、５分以上６０分以下である請求項１に記載の軟磁性合金粉末の製造方法。
【請求項３】
前記軟磁性合金粉末の保磁力は、８．０［Ａ／ｍ］（０．１［Ｏｅ］）以上７９．６［Ａ／ｍ］（１．０［Ｏｅ］）以下である請求項１または２に記載の軟磁性合金粉末の製造方法。
【請求項４】
正圧５Ｐａ以上１０００Ｐａ以下の圧力下で前記熱処理を行う請求項１または２に記載の軟磁性合金粉末の製造方法。
【請求項５】
酸素体積濃度１５００ｐｐｍ以下の不活性雰囲気で前記熱処理を行う請求項１または２に記載の軟磁性合金粉末の製造方法。
【請求項６】
原子数比で表された組成式Ｆｅ
ｘ
Ｃｕ
ａ
Ｎｂ
ｂ
（Ｓｉ
１－ｙ
Ｂ
ｙ
）
１００－ｘ－ａ－ｂ
［ａ、ｂ、ｘは、それぞれ単位が原子％である数であって、
０．３≦ａ≦２．０、
２．０≦ｂ≦４．０、
７２．５≦ｘ＜７５．５
を満たす。
また、ｙは、ｆ（ｘ）≦ｙ≦０．９９を満たす数であって、ｆ（ｘ）＝（４×１０
－３４
）ｘ
１７．５６
である。］
の組成および不純物で構成され、
平均粒径が１０．０μｍ以上４５．０μｍ以下であり、
結晶粒径が１．０ｎｍ以上３０．０ｎｍ以下の結晶粒を３０体積％以上含み、
６３．７ＭＰａの圧力で加圧されて、質量７．０ｇの圧粉体が作製されたとき、前記圧粉体の体積抵抗率が、１０．０×１０
－３
［Ω・ｃｍ］以下であることを特徴とする軟磁性合金粉末。
【請求項７】
保磁力が８．０［Ａ／ｍ］（０．１［Ｏｅ］）以上７９．６［Ａ／ｍ］（１．０［Ｏｅ］）以下である請求項６に記載の軟磁性合金粉末。
【請求項８】
請求項６または７に記載の軟磁性合金粉末を含むことを特徴とする圧粉磁心。
【請求項９】
請求項８に記載の圧粉磁心を備えることを特徴とする磁性素子。
【請求項１０】
請求項９に記載の磁性素子を備えることを特徴とする電子機器。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、軟磁性合金粉末の製造方法、軟磁性合金粉末、圧粉磁心、磁性素子および電子機器に関するものである。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、組成式Ｆｅ
１００－ａ－ｂ－ｃ－ｄ－ｅ－ｆ－ｇ
Ｃｒ
ａ
Ｓｉ
ｂ
Ｂ
ｃ
Ｃ
ｄ
Ａｌ
ｅ
Ｔｉ
ｆ
Ｃｏ
ｇ
［ただし、ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆおよびｇは、原子％を表す数であって、０＜ａ≦３．０、５．０≦ｂ≦１５．０、７．０≦ｃ≦１５．０、０．１≦ｄ≦３．０、０＜ｅ≦０．０１６、０＜ｆ≦０．００９、０≦ｇ≦０．０２５、を満たす。］で表される組成を有するアモルファス金属粒子を含む軟磁性粉末が開示されている。このような構成によれば、アモルファス合金による良好な磁気特性を有するとともに、低保磁力化が図られた軟磁性粉末が得られる。
【０００３】
また、特許文献１には、軟磁性粉末の製造において、熱処理を行うことが開示されている。熱処理を行うことにより、軟磁性粉末を製造するときに導入される各種欠陥や異方性（応力誘起異方性）を減少させることができる。これにより、低保磁力化を図ることができる。さらに、特許文献１には、熱処理における加熱温度を、アモルファス金属粒子の結晶化温度より低い温度にすることが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０２２－１７５１１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、さらなる低保磁力化を確実に図るという観点で、特許文献１に記載の軟磁性粉末の製造方法は、依然として改善の余地がある。例えば、熱処理を行っても、一部の粒子で保磁力が十分に低下しない場合がある。このため、軟磁性粉末の製造効率を損なうことなく、より確実に保磁力を低下させることができるように、製造方法の改善が課題となっている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の適用例に係る軟磁性合金粉末の製造方法は、
原子数比で表された組成式Ｆｅ
ｘ
Ｃｕ
ａ
Ｎｂ
ｂ
（Ｓｉ
１－ｙ
Ｂ
ｙ
）
１００－ｘ－ａ－ｂ
［ａ、ｂ、ｘは、
０．３≦ａ≦２．０、
２．０≦ｂ≦４．０、
７２．５≦ｘ＜７５．５
を満たす。
また、ｙは、ｆ（ｘ）≦ｙ≦０．９９を満たす数であって、ｆ（ｘ）＝（４×１０
－３４
）ｘ
１７．５６
である。］
の組成および不純物で構成される、平均粒径が１０．０μｍ以上４５．０μｍ以下のアモルファス合金粉末を製造する粉末製造工程と、
前記アモルファス合金粉末に５００℃以上６００℃以下の温度で加熱する熱処理を行うことにより、前記アモルファス合金粉末を結晶化させ、結晶粒径が１．０ｎｍ以上３０．０ｎｍ以下の結晶粒を３０体積％以上含む軟磁性合金粉末を製造する熱処理工程と、
を有し、
前記軟磁性合金粉末が６３．７ＭＰａの圧力で加圧されて、質量７．０ｇの圧粉体が作製されたとき、前記圧粉体の体積抵抗率が、１０．０×１０
－３
［Ω・ｃｍ］以下である。
【０００７】
本発明の適用例に係る軟磁性合金粉末は、
原子数比で表された組成式Ｆｅ
ｘ
Ｃｕ
ａ
Ｎｂ
ｂ
（Ｓｉ
１－ｙ
Ｂ
ｙ
）
１００－ｘ－ａ－ｂ
［ａ、ｂ、ｘは、それぞれ単位が原子％である数であって、
０．３≦ａ≦２．０、
２．０≦ｂ≦４．０、
７２．５≦ｘ＜７５．５
を満たす。
また、ｙは、ｆ（ｘ）≦ｙ≦０．９９を満たす数であって、ｆ（ｘ）＝（４×１０
－３４
）ｘ
１７．５６
である。］
の組成および不純物で構成され、
平均粒径が１０．０μｍ以上４５．０μｍ以下であり、
結晶粒径が１．０ｎｍ以上３０．０ｎｍ以下の結晶粒を３０体積％以上含み、
６３．７ＭＰａの圧力で加圧されて、質量７．０ｇの圧粉体が作製されたとき、前記圧粉体の体積抵抗率が、１０．０×１０
－３
［Ω・ｃｍ］以下である。
【０００８】
本発明の適用例に係る圧粉磁心は、
本発明の適用例に係る軟磁性合金粉末を含む。
【０００９】
本発明の適用例に係る磁性素子は、
本発明の適用例に係る圧粉磁心を備える。
【００１０】
本発明の適用例に係る電子機器は、
本発明の適用例に係る磁性素子を備える。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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