永久磁鐵、將其作為偏磁用磁鐵的磁心及用該磁心的電感部件的製作方法

2023-09-22 00:26:35

專利名稱：永久磁鐵、將其作為偏磁用磁鐵的磁心及用該磁心的電感部件的製作方法
技術領域：
本發明涉及用於扼流圈和變壓器等電感部件的磁心即(磁芯)磁性鐵心(以下也簡單地稱為磁心)的偏磁用的永久磁鐵。另外，本發明涉及將永久磁鐵作為偏磁用磁鐵的磁心、以及使用了該磁心的電感部件。
背景技術：
歷來，例如在用於開關電源等的扼流圈和變壓器中，通常交流與直流疊加地外加。所以，這些扼流圈和變壓器中使用的磁心要求的是對該直流疊加不磁飽和的導磁率特性(將該特性稱為「直流疊加特性」或簡單地稱為「疊加特性」)良好。
作為高頻用的磁心，使用鐵氧體磁心和壓粉磁心，但鐵氧體磁心初導磁率高，飽和磁通密度小，壓粉磁心初導磁率低，飽和磁通密度高，具有上述的由來於材料物性的特徵。所以，壓粉磁心大多以環形狀使用。另一方面，在鐵氧體磁心的場合，例如在E型心的中腳形成磁空隙(磁隙)，避免通過直流疊加而磁飽和。
可是，伴隨近年的電子機器的小型化要求，要求電子部件小型化，由此磁心的磁隙也不得不減小，強烈要求對直流疊加更高的導磁率的磁心。
對於該要求，一般必須選擇飽和磁化高的磁心，即選擇在高磁場不磁飽和的磁心。可是，飽和磁化是由材料組成必然決定的，並不是能夠無限地提高的。
作為其解決手段，在設在磁心的磁路的磁隙配置永久磁鐵，消除直流疊加所致的直流磁場，即給予磁心以偏磁的方案過去被提出。
使用了該永久磁鐵的偏磁方法是在提高直流疊加特性方面優異的方法，但另一方面，當使用金屬燒結磁鐵時，磁心的鐵損(core loss)的增大顯著，而當使用鐵氧體磁鐵時，疊加特性不穩定等，在實用上不能勝任。
作為解決這些問題的手段，例如特開昭50-133453公開了以下事實作為偏磁用永久磁鐵，使用將矯頑力高的稀土類磁鐵粉末和粘合劑混合併壓縮成形(壓縮成型)的粘結磁鐵(bond magnet)，同時由此改善了直流疊加特性和磁心的溫度上升。
可是，近年，對電源的提高電力轉換效率的要求越來越嚴格了，關於扼流圈用和變壓器用的磁心僅僅測定磁心溫度不能判斷優劣。因此，由磁心損耗測定裝置得到的測定結果的判斷是不可缺少的，本發明人等實際進行研討的結果，弄清了在特開昭50-133453所示出的電阻率的值下磁心損耗特性劣化。
又，伴隨近年的電子機器的小型化，越來越要求電感部件的小型化，所以，偏磁用磁鐵的薄型化也是所要求的。
另外，近年表面安裝型的繞組(線圈；coil)是所希望的，但為了表面安裝，繞組附帶軟熔(reflow)軟釺焊處理。在該軟熔條件下希望繞組的磁心的特性不劣化。另外，希望磁鐵是耐氧化性的。
本發明的課題在於，提供為了向在小型電感部件的磁路的至少1個地方以上具有空隙的磁心從該空隙兩端供給偏磁而作為配設在該空隙附近的偏磁用磁鐵特別合適的磁鐵。
本發明的目的是，提供作為磁心的偏磁用磁鐵使用時，可賦予磁心以優異的直流疊加特性和磁心損耗特性的永久磁鐵。
又，本發明的目的是提高即使經受軟熔溫度磁特性也不劣化的偏磁鐵用的永久磁鐵。
本發明的又一目的是，提供具有優異的磁特性和磁心損耗鐵損特性的磁心。
本發明的其他目的是提供使用了具有優異的直流疊加特性和磁心損耗特性的磁心的電感部件。
發明的公開根據本發明得到一種永久磁鐵，其特徵在於，它是在樹脂中分散磁鐵粉末而成，有0.1Ω·cm以上的電阻率(比電阻；resistivity)，該磁鐵粉末本徵矯頑力為5KOe以上，居裡點Tc為300℃以上，粉末粒徑為150μm以下。
在此，磁鐵粉末其粉末平均粒徑優選為2.0-50μm。
在前述永久磁鐵中，前述樹脂含量按體積比計優選為20％以上。
在前述永久磁鐵中，前述磁鐵粉末優選為稀土類磁鐵粉末。
在前述永久磁鐵中，優選成形壓縮率為20％以上。
在前述永久磁鐵中，前述粘結磁鐵所使用的前述稀土類磁鐵粉末中添加矽烷偶合材料、鈦偶合材料為好。
在前述永久磁鐵中，在其製作時，通過磁場取向來各向異性化為好。
在前述永久磁鐵中，前述磁鐵粉末用表面活性劑包覆為好。
在前述永久磁鐵中，中心線平均粗糙度在10μm以下為好。
又，在前述永久磁鐵中，總體的厚度在50-10000μm為好。
在本發明的1個實施形態中，永久磁鐵的電阻率為1Ω·cm以上為好。另外，通過金屬模成形(成型)或熱壓來製造。
根據本發明的其他實施形態，永久磁鐵的總體的厚度為500μm以下。在此場合，由樹脂和磁鐵粉末的混合塗料採用刮刀法和印刷法等成膜法來製造為好。另外，表面的光澤度在25％以上為好。
在前述永久磁鐵中，前述樹脂優選為從聚丙烯樹脂、6-尼龍樹脂、12-尼龍樹脂、聚醯亞胺樹脂、聚乙烯樹脂、環氧樹脂中選擇的至少一種。
在前述永久磁鐵中，在前述磁鐵的表面被覆耐熱溫度120℃以上的樹脂或耐熱塗料。
在前述永久磁鐵中，前述磁鐵粉末是從SmCo、NdFeB、SmFeN中選擇的稀土類磁鐵粉末為好。
根據本發明的前述永久磁鐵的1個形態，得到一種永久磁鐵，其特徵在於，前述磁鐵粉末本徵矯頑力為10Koe以上，居裡點為500℃以上，粉末平均粒徑為2.5-50μm。
在前述1個形態的永久磁鐵中，前述磁鐵粉末優選為SmCo稀土類磁鐵粉末。在此場合，前述SmCo稀土類磁鐵粉末優選為Sm(CobalFe0.15-0.25Cu0.05-0.06Zr0.02-0.03)7.0-8.5。
在前述1個形態的永久磁鐵中，前述樹脂含量按體積比計在30％以上為好。
在前述1個形態的永久磁鐵中，前述樹脂是軟化點為250℃以上的熱塑性樹脂為好。
在前述1個形態的永久磁鐵中，前述樹脂是碳化點為250℃以上的熱固性樹脂為好。
在前述1個形態的永久磁鐵中，前述樹脂是從聚醯亞胺樹脂、聚醯胺醯亞胺樹脂、環氧樹脂、聚苯硫醚樹脂、矽樹脂、聚酯樹脂、芳香族聚醯胺樹脂、液晶聚合物中選擇的至少一種為好。
根據本發明的別的形態，得到具有偏磁用磁鐵的磁心，其特徵在於，在具有為了向在磁路的至少1個地方以上具有磁隙的磁心從該空隙兩端供給偏磁而配設在該磁隙附近的偏磁用磁鐵的磁心中，該偏磁用磁鐵是由本發明得到的前述永久磁鐵。
該磁心的前述磁隙具有約50-10000μm的空隙長為好。根據1實施例，前述磁隙為約大於500μm的空隙長，另外根據其他實施例，前述磁隙為約500μm以下的空隙長。
根據本發明的又一別的形態得到電感部件，其特徵在於，在具有由本發明得到的前述偏磁用磁鐵的磁心中，至少施行1個1匝以上的繞組。
附圖的簡單說明

圖1是有關本發明的實施形態的磁心的斜視圖。
圖2是對圖1的磁心施以繞組而成的電感部件的主視圖。
圖3是有關本發明的其他實施形態的磁心的斜視圖。
圖4是對圖3的磁心施以繞組而成的電感部件的斜視圖。
圖5是作為實施例3的比較例，反覆疊加無偏磁用磁鐵的磁心對直流疊加磁場Hm的導磁率μ的變化(直流疊加特性)的測定數據。
圖6是作為實施例3的偏磁用磁鐵，反覆疊加示出將鐵氧體磁鐵(試料S-1)插入到磁隙中的場合的磁心對直流疊加磁場Hm的導磁率μ的變化(直流疊加特性)的測定數據。
圖7是作為實施例3的偏磁用磁鐵，反覆疊加示出將Sm-Fe-N磁鐵(試料S-2)插入到磁隙中的場合的磁心對直流疊加磁場Hm的導磁率μ的變化(直流疊加特性)的測定數據。
圖8是作為實施例3的偏磁用磁鐵，反覆疊加示出將Sm-Co磁鐵(試料S-3)插入到磁隙中的場合的磁心對直流疊加磁場Hm的導磁率μ的變化(直流疊加特性)的測定數據。
圖9是使用對實施例6種種地改變樹脂量的試料磁鐵S-1 S-4的場合的磁心的直流疊加特性(導磁率)μ的頻率特性的測定數據。
圖10是使用添加了實施例7的鈦偶合劑的偏磁鐵(試料S-1)的場合的不同溫度下的磁心的直流疊加特性(導磁率)μ在不同溫度下的頻率特性的測定數據。
圖11是使用添加了實施例7的矽烷偶合劑的偏磁鐵(試料S-2)的場合的磁心的直流疊加特性(導磁率)μ在不同溫度下的頻率特性的測定數據。
圖12是使用未添加實施例7的偶合劑的偏磁磁鐵(試料S-3)的場合的磁心的直流疊加特性(導磁率)μ在不同溫度下的頻率特性的測定數據。
圖13是表示在實施例8中，將未被覆樹脂的粘結磁鐵(S-2)和用環氧樹脂被覆了表面的粘結磁鐵(試料S-2)熱處理的場合的磁通量的變化的測定數據。
圖14是表示在實施例8中，將未被覆樹脂的粘結磁鐵(試料S-2)作為偏磁用磁鐵插入到磁隙中而成的磁心在不同的溫度下進行熱處理的場合的直流疊加特性(導磁率μ)的測定數據。
圖15是表示在實施例8中，將被覆了環氧樹脂的粘結磁鐵(試料S-1)作為偏磁用磁鐵插入到磁隙中而成的磁心在不同的溫度下進行熱處理的場合的直流疊加特性(導磁率)μ的測定數據。
圖16是表示在實施例9中，將未被覆樹脂的粘結磁鐵(試料S-2)和用氟樹脂被覆了表面的粘結磁鐵(試料S-1)熱處理的場合的磁通量相對於熱處理時間的變化的測定數據。
圖17是表示在實施例9中，將未被覆樹脂的粘結磁鐵(試料S-2)作為偏磁用磁鐵插入到磁隙中而成的磁心進行熱處理的場合的在不同的熱處理時間的直流疊加特性(導磁率μ)的測定數據。
圖18是表示在實施例9中，將被覆了氟樹脂的粘結磁鐵(試料S-1)作為偏磁用磁鐵插入到磁隙中而成的磁心進行熱處理的場合的在不同的熱處理時間的直流疊加特性(導磁率μ)的測定數據。
圖19是將由實施例11的Sm2Fe17N3磁鐵粉末和聚丙烯樹脂構成的磁鐵(試料S-1)插入到磁隙中的場合的磁心的直流疊加特性(導磁率μ)的各測定次數的測定數據。
圖20是將由實施例11的Sm2Fe17N3磁鐵粉末和12-尼龍樹脂構成的粘結磁鐵作為偏磁用磁鐵插入到磁隙中而成的磁心的直流疊加特性(導磁率μ)的各測定次數的測定數據。
圖21是將由實施例11的Sm2Fe17N3磁鐵粉末和12-尼龍樹脂構成的粘結磁鐵插入到磁隙中的場合的磁心的直流疊加特性(導磁率μ)的各測定次數的數據。
圖22是在實施例11的磁隙中不使用薄板磁鐵的磁心的直流疊加特性(導磁率μ)的各測定次數的數據。
圖23是將實施例17的各磁鐵試料(S-1 S-3)插入到磁隙中的場合的磁心的直流疊加特性(導磁率μ)在軟熔前後的測定數據。
圖24是將實施例18的各磁鐵試料(S-1 S-3)插入到磁隙中的場合的磁心的直流疊加特性(導磁率μ)在軟熔前後的測定數據。
圖25是將實施例19的各磁鐵試料(S-1 S-3)插入到磁隙中的場合的磁心的直流疊加特性(導磁率μ)在軟熔前後的測定數據。
圖26是將實施例20的各磁鐵試料(S-1 S-3)插入到磁隙中的場合的磁心的直流疊加特性(導磁率μ)在軟熔前後的測定數據。
圖27是將使用了在實施例21中平均粒徑不同的磁鐵粉末的磁鐵試料(S-1 S-8)插入到磁隙中的場合的磁心的直流疊加特性(導磁率μ)在軟熔前後的測定數據。
圖28是將使用了在實施例23中不同的Sm-Co磁鐵粉末的磁鐵試料(S-1和S-2)插入到磁隙中的場合的磁心的直流疊加特性(導磁率μ)在軟熔前後的測定數據。
圖29是將使用了在實施例24中作為粘合劑使用了不同的樹脂的磁鐵試料(S-1 S-3)插入到磁隙中的場合的磁心的直流疊加特性(導磁率μ)在軟熔前後的測定數據。
圖30是在實施例26中在製造磁鐵時使用了取向磁場的磁鐵試料和未使用取向磁場的磁鐵試料(S-1和S-2)插入到磁隙中的場合的磁心的直流疊加特性(導磁率μ)在軟熔前後的測定數據。
圖31是在實施例27中將著磁磁場不同的磁鐵試料(S-1 S-5)插入到磁隙中的場合的磁心的直流疊加特性(導磁率μ)在軟熔前後的測定數據。
圖32是表示在實施例28中，將未被覆樹脂的粘結磁鐵(S-2)和用環氧樹脂被覆了表面的粘結磁鐵(S-1)熱處理的場合下的磁通量相對於熱處理溫度的變化的測定數據。
圖33是在實施例28中將未被覆樹脂的粘結磁鐵(試料S-2)作為偏磁用磁鐵插入到磁隙中而成的磁心的在不同的熱處理溫度的直流疊加特性(導磁率μ)的測定數據。
圖34是在實施例28中將被覆了環氧樹脂的粘結磁鐵(試料S-1)作為偏磁用磁鐵插入到磁隙中而成的磁心的在不同的熱處理溫度的直流疊加特性(導磁率μ)的測定數據。
圖35是在實施例29中將未被覆樹脂的粘結磁鐵(試料S-2)和用氟樹脂被覆了表面的粘結磁鐵熱處理的場合的助溶劑量的變化的測定數據。
圖36是在實施例29中將未被覆樹脂的粘結磁鐵(試料S-2)作為偏磁用磁鐵插入到磁隙中而成的磁心的在不同的熱處理溫度的直流疊加特性(導磁率μ)的測定數據。
圖37是在實施例29中將被覆了氟樹脂的粘結磁鐵(試料S-1)作為偏磁用磁鐵插入到磁隙中而成的磁心的在不同的熱處理溫度的直流疊加特性(導磁率μ)的測定數據。
圖38是將由實施例31的Sm2Co17磁鐵和聚醯亞胺樹脂構成的粘結磁鐵(試料S-1)作為偏磁用磁鐵插入到磁隙中而成的磁心經受反覆熱處理時的直流疊加特性(導磁率μ)的測定數據。
圖39是將由實施例31的Sm2Co17磁鐵和環氧樹脂構成的粘結磁鐵(S-2)作為偏磁用磁鐵插入到磁隙中而成的磁心經受反覆熱處理時的直流疊加特性(導磁率μ)的測定數據。
圖40是將由實施例31的Sm2Fe17N3磁鐵和聚醯亞胺樹脂構成的粘結磁鐵(S-3)作為偏磁用磁鐵插入到磁隙中而成的磁心經受反覆熱處理時的直流疊加特性(導磁率μ)的測定數據。
圖41是將由實施例31的Ba鐵氧體磁鐵和聚醯亞胺樹脂構成的粘結磁鐵(試料S-4)作為偏磁用磁鐵插入到磁隙中而成的磁心經受反覆熱處理時的直流疊加特性(導磁率μ)的測定數據。
圖42是將由實施例31的Sm2Co17磁鐵和聚丙烯樹脂構成的粘結磁鐵(試料S-5)作為偏磁用磁鐵插入到磁隙中而成的磁心經受反覆熱處理時的直流疊加特性(導磁率μ)的測定數據。
圖43是將由實施例37的試料S-2的粘結磁鐵作為偏磁用磁鐵插入到磁隙中而成的磁心經受反覆熱處理時的直流疊加特性(導磁率μ)的測定數據。
圖44是將由實施例37的比較例(S-6)的粘結磁鐵作為偏磁用磁鐵插入到磁隙中而成的磁心經受反覆熱處理時的直流疊加特性(導磁率μ)的測定數據。
圖45是將由實施例39的試料S-2和S-4的粘結磁鐵插入到磁隙中的場合和未插入磁鐵的場合的磁心的直流疊加特性(導磁率μ)在軟熔前後的測定數據。
實施發明的最佳形態以下關於本發明的實施形態參照附圖予以說明。
參照圖1，與本發明的1實施形態有關的磁心是相互對接2個E型鐵氧體芯2的磁心。2個E型鐵氧體芯2的中腳間的對接面留有空隙，在該空隙插入了用於供給偏磁場的永久磁鐵1。
參照圖2，對圖1的磁心施以繞組構成電感部件。
參照圖3，示出了與本發明其他實施形態相關的磁心。
該磁心使用環形狀的壓粉鐵心5。在該壓粉鐵心的磁路上設有空隙，在該空隙中插入了用於供給偏磁場的永久磁鐵4。
又，參照圖4，示出了對圖3的磁心施以繞組6而成的電感部件。
本發明人等為了完成本課題，關於在圖1-4中用1和4所示那樣的偏磁場供給用的永久磁鐵的可能性進行了研討。其結果發現，使用永久磁鐵的電阻率為0.1Ω·cm以上(優選1Ω·cm以上，越高越好)，本徵矯頑力iHc為5KOe以上的永久磁鐵時得到優異的直流疊加特性，而且能夠形成不產生磁心損耗特性劣化的磁心。這意味著得到優異的直流疊加特性所必需的磁鐵特性與其說是能量積，不如說是本徵矯頑力。所以，通過將電阻率高本徵矯頑力高的永久磁鐵用作電感部件磁心的偏磁用磁鐵，能得到足夠高的直流疊加特性。
如上述那樣，電阻率高而且本徵矯頑力高的永久磁鐵，採用將本徵矯頑力iHc為5KOe以上的稀土類磁鐵粉末和粘合劑一起混合、成形的稀土類粘結磁鐵可得到。可是，作為磁鐵粉末，不限於稀土類磁鐵，如果是本徵矯頑力iHc為5KOe以上的矯頑力高的磁鐵粉末則怎樣組成的磁鐵粉末都是可能的。稀土類磁鐵粉末的種類有SmCo系、NdFeB系、SmFeN系等。再者，考慮使用時的熱減磁，作為磁鐵粉末，必須是居裡點Tc為300℃以上、本徵矯頑力iHc為5KOe以上。
另外，當磁鐵粉末的平均最大粒徑達到50μm以上時，磁心損耗特性劣化，所以粉末的最大粒徑為50μm以下為好，當最小粒徑為2.0μm以下時，由於粉碎引起的粉末氧化，磁化的減少變得顯著，所以必須是2.0μm以上的粒徑。
為了實現電阻率0.1Ω·cm以上的一定的高值，通過調節粘合劑即樹脂量來實現。當樹脂量按體積比計不是20％以上時，成形困難。
另外，通過向磁鐵粉末添加矽烷偶合材料和鈦偶合材料等偶合材料，或用表面活性材料被覆粒子表面，在成形體中的粉末的分散變得良好，永久磁鐵的特性提高，所以能得到更高特性的磁心。
另外，為了進一步得到高特性，在成形時，在取向磁場中成形，也能使其具有各向異性。
為了使磁鐵的耐氧化性提高，用耐熱性的樹脂或耐熱塗料被覆永久磁鐵表面為好。由此能夠同時具有耐氧化性和高特性。
再者，作為粘合劑，如果是用絕緣性的樹脂和磁鐵粉末混合，能夠壓縮成形，不給予磁鐵粉末以影響的，則任何的都可以。舉例來說，有聚丙烯樹脂、6-尼龍樹脂、12-尼龍樹脂、聚醯亞胺樹脂、聚乙烯樹脂、環氧樹脂。
以下，對上述那樣用於通過軟熔來表面安裝的電感部件的磁心的偏磁用永久磁鐵進行敘述。
考慮軟熔溫度，為了避開軟熔時的熱減磁，作為使用的磁鐵粉末，有必要使用本徵矯頑力iHc為10KOe以上、居裡點Tc為500℃以上的。作為這樣的磁鐵粉末的例子，稀土類磁鐵中SmCo磁鐵較好。
另外，磁鐵粉末的最小平均粒徑必需為2.5μm，原因是當小於該值時，在粉末熱處理和軟熔時粉末氧化，磁化的減少變得顯著。
另外，考慮經受軟熔溫度時的條件和成形的可靠性，按體積比計為30％以上為好。
作為樹脂，為了避免在軟熔時的溫度下碳化或軟化，使用碳化溫度250℃以上的熱固性樹脂、或軟化溫度250℃以上的熱塑性樹脂為好。
作為這樣的樹脂的例子，可舉出聚醯亞胺樹脂、聚醯胺醯亞胺醯胺樹脂、環氧樹脂、聚苯硫醚樹脂、矽樹脂、聚酯樹脂、芳香族聚醯胺樹脂、液晶聚合物。
另外，作為永久磁鐵表面的被覆，使用耐熱溫度270℃以上的熱固性樹脂(例如環氧樹脂、氟樹脂)、或耐熱塗料能夠使耐熱性提高。
另外，磁鐵粉末的平均粒徑更優選2.5-25μm。當大於該值時，表面粗糙度過大，偏磁量降低。
磁鐵表面的中心線平均粗糙度Ra優選10μm以下。當表面過於粗糙時，在軟磁性磁心和插入的薄板磁鐵之間產生空隙，磁導係數降低，作用於磁心的磁通密度降低。
作為扼流圈用和變壓器用磁心，如果是有軟磁特性的材料，則任何的都有效。一般使用MnZn系或NiZn系鐵氧體、壓粉磁心、矽鋼板、非晶等。另外，關於磁心的形狀並不有特別限制，本發明永久磁鐵能適用於螺旋管形磁心、EE磁心、EI磁心等所有形狀的磁心。在這些磁心的磁路的至少1個地方以上設有磁隙，在該磁隙中插入配置永久磁鐵。對磁隙長度沒有特別限制，但若磁隙長度過於狹窄，則直流疊加特性劣化。另外，若磁隙長度過寬則導磁率過於低下，所以確定自然而然地形成的磁隙長度。優選範圍是50-10000μm。
為了更減小磁心總體的尺寸，將磁隙長抑制在500μm為好。此時，為了將偏磁用永久磁鐵插入到磁隙中，永久磁鐵當然要抑制在500μm以下。
以下，關於本發明的實施例進行說明。在以下的實施例說明中，只要不特別聲明，則前提如下。磁心的尺寸E-E心的磁路長為7.5cm、實效截面積為0.74cm2、隙長為G。永久磁鐵截面的尺寸和形狀與磁心的截面尺寸和形狀相同，厚度為T。永久磁鐵的製造方法混合磁鐵粉末和樹脂，通過金屬模成形和/或熱壓，或者通過作為成膜法的刮刀(doctor blade)法成形規定尺寸和形狀的粘結磁鐵。
在成形時，根據需要加取向磁場。
再者，刮刀法是形成使混合物懸浮在溶劑中的漿，使用刮刀塗敷該漿，作成生片(green sheet)，其後切出規定的尺寸形狀，根據需要進行熱壓。磁鐵特性的測定本徵矯頑力製作直徑10mm和厚度10mm的試樣，使用直流BH描繪器(tracer)測定本徵矯頑力(iHc)。電阻率的測定對試樣用所謂的4端子法進行。在試樣的兩端面設電極，在兩電極間流恆定的電流，用電壓計測定試樣的中央部的適當的2點間的電位差來求出。起磁將永久磁鐵配置在磁心的磁隙中，使用電磁鐵或脈衝起磁機在磁路方向起磁。磁心的磁心損耗測定在卷繞在磁心的繞組中流交流電流(頻率f、交流磁場Ha)，通過交流B-H描繪器(巖崎通信機製造，SY-8232)測定。直流疊加特性的測定將永久磁鐵試樣配置在電感部件的磁心的空隙，在繞組中流交流電流(頻率f)，同時疊加直流(和磁鐵的起磁方向相反的方向的疊加磁場Hm)，用LCR儀測定電感，由磁心常數和繞組圈數計算導磁率，作為直流疊加特性(導磁率)。光澤度(光澤)的測定所謂光澤度是表示在片材表面照光時的反射的強度的量，用在測定部分的反射光的強度和來自光澤標準板的反射光的強度之比決定。表面磁通(flux)的測定讀取在與磁通儀(例如TOEITDF-5)連線的探察線圈中通過試樣時變化的磁通量。中心線粗糙度的測定採用觸針法測定試樣表面的粗糙輪廓(profile)。劃出其中心線使上下的面積相等，對於任意的點，求出離中心線的距離。將它們取為無數，取得均方平方根偏差。將距離中心線的偏差的大小作為中心線粗糙度。
以下關於實施例進行敘述。實施例1 電阻率和磁心損耗的關係磁鐵粉末Sm2Fe17N3
平均粒徑3μm本徵矯頑力iHc10.5KOe居裡點Tc470℃粘合劑環氧樹脂樹脂量(體積％)為得到電阻率而調整磁鐵製造法金屬模成形、無取向磁場磁鐵 厚度T1.5mm形狀·面積E形的中腳截面電阻率(Ω·cm)S-10.01S-20.1S-31S-410S-5100本徵矯頑力5KOe以上起磁電磁鐵磁心EE心(圖1、2)、MnZn鐵氧體磁隙長G1.5mm磁心損耗測定在f＝100KHz、Ha＝0.1T(特斯拉)下測定直流疊加特性(導磁率μ)的測定在f＝100KHz、Hm＝100Oe下測定對各試樣使用相同磁心，測定的各試樣的磁心損耗見下述表1所示。
表1

由表1判明，磁心損耗在電阻率不到0.1Ω·cm時急劇上升，在1Ω·cm以上時急劇減少，所以，電阻率最低為0.1Ω·cm，優選1Ω·cm以上為好。
在空隙中不使用偏磁用磁鐵的場合，磁心損耗為80(kW/m3)，比使用偏磁用磁鐵的場合低，但直流疊加特性(導磁率)為15，顯示出極低的值。實施例2 磁鐵粉末粒徑和磁心損耗的關係磁鐵粉末Sm2Co17居裡點Tc810℃能量積28MGOeS-1最大粒徑200μm、本徵矯頑力iHc12KOeS-2最大粒徑175μm、本徵矯頑力iHc12KOeS-3最大粒徑150μm、本徵矯頑力iHc12KOeS-4最大粒徑100μm、本徵矯頑力iHc12KOeS-5最大粒徑50μm、本徵矯頑力iHc11KOe粘合劑環氧樹脂樹脂量各試樣均為10重量％磁鐵製造法金屬模成形、無取向磁場起磁電磁鐵磁鐵厚度T0.5mm形狀·面積7mm×10mm電阻率S-11.2Ω·cmS-21.5Ω·cmS-32.0Ω·cmS-43.0Ω·cmS-55.0Ω·cm本徵矯頑力與磁鐵粉末相同磁心螺旋管形磁心(圖3、4)Fe-Si-Al(商標センダスト)鐵粉心尺寸外徑28mm、內徑14mm、高10mm磁隙長G0.5mm磁心損耗測定在f＝100KHz、Ha＝0.1T下測定直流疊加特性(導磁率)測定f＝100KHz、Hm＝200Oe各試樣的磁心損耗的測定結果見下述表2。
表2

由表2判明，磁心損耗當粉末最大粒徑超過150μm時急劇上升。
在空隙中不使用偏磁用磁鐵的場合，磁心損耗為100(KW/m3)，比使用偏磁用磁鐵的場合低，但直流疊加特性(導磁率)為15，顯示出極低的值。實施例3 磁鐵的矯頑力和直流疊加特性(導磁率)的關係磁鐵粉末S-1Ba鐵氧體本徵矯頑力iHc4.0KOe居裡點Tc450℃S-2Sm2Fe17N3本徵矯頑力iHc5.0KOe居裡點Tc470℃S-3Sm2Co17本徵矯頑力iHc10.0KOe居裡點Tc810℃粒徑(平均)任何試樣都為3.0μm粘合劑任何試樣都用聚丙烯樹脂(軟化點80℃)樹脂量50體積％磁鐵製造金屬模成形、無取向磁場起磁電磁鐵磁鐵厚度T1.5mm截面積形狀與磁心的中腳截面相同電阻率S-1104Ω·cm以上S-2103Ω·cm以上S-3103Ω·cm以上本徵矯頑力與磁鐵粉末相同起磁脈衝起磁機磁心EE心(圖1、2)MnZn鐵氧體空隙長G1.5mm直流疊加特性(導磁率μ)的測定在f＝100KHz、Hm＝0-200Oe的範圍變化來測定使用同一磁心，將對各試樣反覆測定5次的直流疊加特性示於表5-8。
由這些圖可知，插入了矯頑力只有4kOe的鐵氧體磁鐵的心，隨著測定次數增加，直流疊加特性大大地劣化。相反，插入了矯頑力大的粘結磁鐵的心，即使反覆的測定，也沒有大的變化，顯示出非常穩定的特性。由這些結果可推測，鐵氧體磁鐵矯頑力小，所以因外加在磁鐵的逆向的磁場而減磁，或者引起磁化的反轉，直流疊加特性劣化。另外可知，插入到心的磁鐵，對於矯頑力為5kOe以上的稀土類粘結磁鐵顯示出優異的直流疊加特性。實施例4 磁鐵粉末粒徑與磁心損耗及表面磁通的關係磁鐵粉末Sm2Co17平均粒徑(μm)S-11.0S-22.0S-325S-450S-555S-675粘合劑聚乙烯樹脂樹脂量40體積％磁鐵製造金屬模成形、無取向磁場磁鐵厚度1.5mm形狀·面積E形的中腳截面電阻率0.01-100Ω·cm(調節樹脂量)本徵矯頑力所有的試樣為5KOe以上起磁金屬模成形、無取向磁場磁心EE心(圖1、2)、MnZn鐵氧體磁隙長G1.5mm關於各試樣，將表面磁通和磁心損耗的測定結果示於表3。
表3

磁心損耗測定後，從心2取出偏磁用永久磁鐵1，用TOEITDF-5測定磁鐵的表面磁通，由其測定值和磁鐵的尺寸計算求出的表面磁通也示於表3。
在表3中，平均粒徑1.0μm的磁心損耗大，原因是粉末的表面積大，所以粉末的氧化加重。在平均粒徑55μm以上時，磁心損耗大，原因是粉末的平均粒徑變大，所以渦電流損失變大。
另外，粉末粒徑1.0μm的試樣S-1的表面磁通小，原因是在粉碎中或乾燥中粉末被氧化，有助於磁化的磁性部分減少。實施例5 樹脂量與電阻率和磁心損耗的關係磁鐵粉末Sm2Fe17N3平均粒徑5.0μm本徵矯頑力iHc5KOe居裡點Tc470℃粘合劑6-尼龍樹脂樹脂量(體積％)S-110S-215S-320
S-432S-542磁鐵製造法金屬模成形、無取向磁場磁鐵 厚度T1.5mm形狀·面積E形心的中腳截面電阻率(Ω·cm)參照表4本徵矯頑力全部試樣均為5KOe以上起磁電磁鐵磁心EE心(圖1、2)、MnZn鐵氧體磁隙長G1.5mm磁心損耗在f＝100KHz、Ha＝0.1T下測定對各試樣測定的磁心損耗示於表4。
表4

由表4可知，樹脂量20wt％以上的電阻率1以上的磁心，顯示出良好的磁心損耗特性。實施例6 樹脂量和直流疊加特性的關係磁鐵粉末Sm2Fe17N3平均粒徑5μm本徵矯頑力iHc5.0KOe居裡點Tc470℃粘合劑12-尼龍樹脂樹脂量(體積％)S-110 S-215
S-320 S-430磁鐵製造法金屬模成形、無取向磁場磁鐵 厚度T1.5mm形狀·面積E形心的中腳截面電阻率S-10.01Ω·cmS-20.05Ω·cmS-30.2Ω·cmS-415Ω·cm本徵矯頑力全部試樣均為5KOe以上起磁電磁鐵磁心EE心(圖1)、MnZn鐵氧體磁隙長G1.5mm直流疊加特性(導磁率)的頻率特性的測定在f＝1-100000KHz的範圍的各頻率下測定直流疊加特性(導磁率μ)。
使用同一磁心，對各試樣測定的磁導率μ的頻率特性示於圖9。
由圖9判明，樹脂量20wt％以上的磁心，導磁率μ的頻率特性直到高頻都良好。實施例7 偶合材料添加和直流疊加特性的關係磁鐵粉末Sm2Fe17N3平均粒徑5μm本徵矯頑力iHc5.0KOe居裡點Tc470℃偶合材料S-1鈦偶合材料0.5wt％S-2矽烷偶合材料0.5wt％S-3無偶合材料粘合劑環氧樹脂樹脂量30體積％磁鐵製造法金屬模成形、無取向磁場磁鐵 厚度T1.5mm形狀·面積E形心的中腳截面電阻率S-110Ω·cm
S-215Ω·cmS-32Ω·cm本徵矯頑力全部試樣都為5KOe以上起磁電磁鐵磁心EE心(圖1、2)、MnZn鐵氧體磁隙長G1.5mm直流疊加特性(導磁率)的頻率特性的測定在f＝1-100000KHz的範圍的各頻率和不同的溫度下測定導磁率μ。
關於使用試樣S-1至S-3的場合的直流疊加特性的頻率特性的測定結果示於圖10-12。
由圖10-12，本發明的添加了了鈦偶合劑、矽烷偶合劑的粘結磁鐵的磁心，直到高溫μ的頻率特性也穩定。各進行了偶合處理的，其溫度特性優異，原因是通過添加偶合劑，樹脂中的粉末的分散性變好，由溫度導致的磁鐵的體積變化少。實施例8 磁鐵表面被覆和磁通量的關係磁鐵粉末Sm2Fe17N3平均粒徑3μm本徵矯頑力iHc10.0KOe居裡點Tc470℃粘合劑12尼龍樹脂量40體積％磁鐵製造法金屬模成形、無取向磁場磁鐵 厚度T1.5mm形狀·面積E形心的中腳截面電阻率100Ω·cm本徵矯頑力與磁鐵粉末相同表面被覆S-1環氧樹脂S-2無起磁脈衝起磁機起磁磁場 10T磁心EE心(圖1、2)、MnZn鐵氧體磁隙長G1.5mm再者，磁場表面被覆是在環氧樹脂的溶液中浸漬磁鐵、取出乾燥後，在樹脂的固化溫度下進行熱處理，使之固化的。
將試樣S-1和比較對象S-2，在大氣中，從120℃以20℃刻度到220℃，進行熱處理各30分鐘，各個熱處理後從爐取出，進行表面磁通(磁通量)和直流疊加特性的測定。這些結果示於圖13-圖15。
圖13是表示表面磁通因熱處理引起的變化的圖。由這些結果可知，未進行被覆的磁鐵在220℃減磁49％，與之比，插入了被覆環氧樹脂的磁鐵的心在220℃的熱處理下劣化非常少，為28％左右，顯示出穩定的特性。這可認為是，磁鐵的表面被環氧樹脂被覆，使得氧化被抑制，磁通的減少被抑制。
另外，將這些粘結磁鐵插入到心，測定直流疊加特性的結果為圖14和圖15。
參照圖14，插入了試樣S-2這一未被覆樹脂的磁鐵的心，伴隨圖13所示的熱處理，磁通減少，使得來自磁鐵的偏磁場減少，在220℃時磁導率向低磁場側移動約30Oe左右，特性大大地劣化。與此相比，試樣S-1這一被覆了環氧樹脂的，如圖15所示，向低磁場側只移動約17Oe。
這樣，直流疊加特性，通過被覆環氧樹脂，與未被覆樹脂的比，大大地被改善。實施例9 磁鐵表面被覆和磁通量的關係除了使磁鐵粉末為Sm2Co17，粘合劑為聚丙烯樹脂，表面被覆為氟樹脂以外，其他與實施例8相同。
將用氟樹脂被覆的粘結磁鐵(試樣S-1)和作為比較對象的未被覆樹脂的粘結磁鐵(試樣S-2)，在大氣中220℃下每隔60分鐘從爐取出，進行磁通測定、直流疊加特性的測定，進行熱處理直到合計5小時。這些結果示於圖16-圖18。
圖16是表示表面磁通因熱處理引起的變化的圖。由這些結果可知，未進行被覆的試樣S-2磁鐵經5小時減磁34％，與之比，插入了被覆氟樹脂的試樣S-1磁鐵的心經5小時的熱處理劣化非常少，為15％左右，顯示出穩定的特性。
這可認為是，磁鐵的表面被氟樹脂被覆，使得氧化被抑制，磁通的減少被抑制。
另外，將這些試樣S-2和S-1粘結磁鐵分別插入到相同的磁心的空隙中，測定直流疊加特性。其結果為圖17和圖18。參照圖17，插入了未被覆樹脂的試樣S-2的磁鐵的心，伴隨圖16所示的熱處理，磁通減少，使得來自磁鐵的偏磁場減少，經5小時後磁導率向低磁場側移動約20Oe左右，特性大大地劣化。
與此相比，被覆了氟樹脂的試樣S-1的磁鐵，如圖18所示，向低磁場側只移動約8Oe。
這樣，直流疊加特性，通過被覆氟樹脂，與未被覆樹脂的比，大大地被改善。
由上述可知，用氟樹脂被覆了表面的粘結磁鐵，氧化被抑制且顯示出優異的特性。另外，關於其他的耐熱性的樹脂和耐熱塗料也得到同樣的結果。實施例10 樹脂的種類和樹脂量與成型性的關係磁鐵粉末Sm2Co17平均粒徑5.0μm本徵矯頑力15.0KOe居裡點810℃粘合劑S-1聚丙烯樹脂S-26-尼龍S-312-尼龍將磁鐵粉末和作為粘合劑的各樹脂，在15-40體積％間使樹脂含量變化，不加取向磁場，通過熱壓成型厚度0.5mm的磁鐵。
其結果判明，即使使用任何的樹脂，若樹脂含量不是20體積％以上，則不能成型。實施例11 磁鐵粉末和直流疊加特性的關係磁鐵粉末S-1Sm2Fe17N3
平均粒徑3.0μm矯頑力iHc10KOe居裡點Tc470℃量100重量份S-2Sm2Fe17N3平均粒徑5.0μm矯頑力iHc5KOe居裡點Tc470℃量100重量份S-3Ba鐵氧體平均粒徑1.0μm矯頑力iHc4KOe居裡點Tc450℃量100重量份粘合劑S-1聚丙烯樹脂樹脂量40體積份S-212-尼龍樹脂樹脂量40體積份S-312-尼龍樹脂樹脂量40體積份磁鐵製造法金屬模成形、無取向磁場磁鐵 厚度0.5mm形狀·面積E形心的中腳截面電阻率S-110Ω·cmS-25Ω·cmS-3104Ω·cm以上本徵矯頑力S-1、S-25KOe以上S-34KOe以下起磁脈衝起磁機起磁磁場 4T磁心EE心(圖1)MnZn鐵氧體空隙長G0.5mm直流疊加特性(導磁率)在f＝100KHz、Hm＝0-200Oe的範圍變化來測定直流疊加特性的測定，是對於相同的磁心使用各試樣S-1至S-3，對各自進行5次，其結果示於圖19至圖21。作為比較，測定未在磁隙中插入偏磁用磁鐵的場合的直流疊加特性，其結果示於圖22。
由圖21可知，插入配置了將矯頑力只有4kOe的Ba鐵氧體分散於12-尼龍樹脂中的試樣S-3磁鐵的心，隨著測定次數增加，直流疊加特性大大地劣化。相反，在使用採用了矯頑力10KOe和5kOe的Sm2Fe17N3磁鐵粉末、和聚丙烯或12-尼龍樹脂的試樣S-1和S-2磁鐵的場合，按圖19和圖20所見到的，即使反覆的測定也沒有大的變化，顯示出非常穩定的特性。
由這些結果可推測，Ba鐵氧體磁鐵矯頑力小，所以因外加在磁鐵的逆向的磁場而減磁，或者引起磁化的反轉，直流疊加特性劣化。另外可知，插入到磁隙的偏磁用永久磁鐵，對於矯頑力為5kOe以上的永久磁鐵顯示出優異的直流疊加特性。實施例12 磁鐵粉末粒徑和磁心損耗的關係磁鐵粉末Sm2Co17居裡點Tc810℃S-1平均粒徑1.0μm、矯頑力5KOeS-2平均粒徑2.0μm、矯頑力8KOeS-3平均粒徑25μm、矯頑力10KOeS-4平均粒徑50μm、矯頑力11KOeS-5平均粒徑55μm、矯頑力11KOe粘合劑6-尼龍樹脂樹脂量30體積％磁鐵製造法金屬模成形、無取向磁場磁鐵 厚度0.5mm形狀·面積E形的中腳截面電阻率S-10.05Ω·cmS-22.5Ω·cmS-31.5Ω·cm
S-41.0Ω·cmS-50.5Ω·cm本徵矯頑力與磁鐵粉末相同起磁脈衝起磁機起磁磁場 4T磁心EE心(圖1)、MnZn鐵氧體磁隙長G0.5mm磁心損耗在f＝300KHz、Ha＝0.1T下測定將磁心損耗的測定結果示於表5。
表5

由表5可知，用於偏磁用永久磁鐵的磁鐵的粉末平均粒徑為2.0-50μm時，磁心損耗特性優異。實施例13 光澤度(光澤)和磁通(表面磁通)的關係磁鐵粉末Sm2Fe17N3平均粒徑3μm矯頑力iHc10KOe居裡點Tc470℃粘合劑12尼龍樹脂樹脂量35體積％磁鐵製造法金屬模成形、無取向磁場起磁脈衝起磁機起磁磁場 4T磁鐵尺寸1cm×1cm、厚度0.4mm
形狀·面積E形的中腳截面電阻率3Ω·cm本徵矯頑力10KOe測定上述的磁鐵的表面磁通和光澤度，其結果示於表6。
表6

由表6的結果，光澤度25％以上的薄板磁鐵，磁鐵特性優異。這是因為，製作的薄板磁鐵的光澤度為25％以上時，薄板磁鐵的填充率達到90％以上。
在此，所謂填充率是成型體的重量除以體積求出密度，該密度除以磁鐵合金的真密度的值，意味著其成型體的合金佔有的體積率。
另外，本實施例示出了關於使用12-尼龍樹脂的磁鐵進行實驗的結果，但除此以外的例如聚乙烯、聚丙烯、6-尼龍等樹脂也得到同樣的結果。實施例14 光澤度和磁通、壓縮率特性的關係磁鐵粉末Sm2Fe17N3平均粒徑5μm矯頑力iHc5KOe居裡點Tc470℃粘合劑聚醯亞胺樹脂樹脂量40體積％磁鐵製造法刮刀法、無取向磁場、乾燥後熱壓起磁脈衝起磁機起磁磁場 4T磁鐵尺寸1cm×1cm、厚度500μm電阻率50Ω·cm本徵矯頑力與磁鐵粉末相同改變熱壓的壓力，得到壓縮率0-22(％)的不同的試樣。由熱壓得到的壓縮率用壓縮率＝1-(熱壓後的厚度/熱壓前的厚度)定義。
關於各試樣，測定光澤度和表面磁通。其結果示於表7。
表7

由表7的結果，光澤度25％以上時得到良好的磁鐵特性。該理由也是因為，光澤度25％以上時，薄板磁鐵的填充率達到90％以上。另外，就壓縮率來看，壓縮率20％以上時，得到良好的磁鐵特性。該理由也是因為壓縮率20％以上時，薄板磁鐵的填充率達到90％以上。
本實施例示出了採用聚乙烯樹脂按上述組成、配合比進行實驗的結果，但即使除此以外的除此以外的配合比和其他的、例如聚丙烯、尼龍等樹脂也得到同樣的結果。實施例15 表面活性劑添加和磁心損耗的關係磁鐵粉末Sm2Fe17N3平均粒徑2.5μm矯頑力iHc12KOe居裡點Tc470℃添加物表面活性材料S-1磷酸鈉0.3wt％S-2羧甲基纖維素鈉0.3wt％S-3矽酸鈉0.3wt％粘合劑聚丙烯樹脂樹脂量(體積)35％磁鐵製造法金屬模成型、無取向磁場磁鐵 厚度0.5mm形狀·面積E形心的中腳截面電阻率S-1、S-2、S-3都為10Ω·cm本徵矯頑力與磁鐵粉末相同起磁脈衝起磁機起磁磁場 4T磁心EE心(圖1)MnZn鐵氧體磁隙長G0.5mm磁心損耗在f＝300KHz、Ha＝0.1T下測定作為比較試樣(S-4)，製成磁鐵粉末的平均粒徑為5.0μm、在不使用表面活性材料的點上不同的永久磁鐵試樣，同樣地測定磁心損耗。
測定的磁心損耗示於表8。
表8

由表8，添加表面活性劑的顯示出良好的磁心損耗特性。這是因為，通過添加表面活性劑，防止1次粒子的凝集，抑制了渦電流損耗。本實施例示出了添加磷酸鹽的結果，但即使添加這以外的表面活性劑也同樣地得到磁心損耗特性良好這一結果。實施例16 電阻率和磁心損耗的關係磁鐵粉末Sm2Fe17N3平均粒徑5μm矯頑力iHc5.0KOe居裡點Tc470℃粘合劑聚丙烯樹脂樹脂量調整磁鐵製造法金屬模成型、無取向磁場磁鐵厚度0.5mm形狀·面積E形的中腳截面電阻率(Ω·cm)S-10.05S-20.1S-30.2S-40.5S-51.0本徵矯頑力5.0KOe起磁脈衝起磁機起磁磁場 4T磁心EE心(圖1)MnZn鐵氧體磁隙長G0.5mm磁心損耗在f＝300KHz、Ha＝0.1T下測定測定的磁心損耗示於表9。
表9

由表9可知，電阻率0.1Ω·cm以上的磁心顯示出良好的磁心損耗特性。這是因為，通過提高薄板磁鐵的電阻率能夠抑制渦電流損耗。
其次，關於釺焊軟熔處理的電感元件、其所用的偏磁用磁鐵的實施例進行敘述。實施例17 磁鐵粉末的種類和直流疊加特性的關係磁鐵粉末S-1Nd2Fe14B平均粒徑3-3.5μm
矯頑力iHc9KOe居裡點Tc310℃S-2Sm2Fe17N3平均粒徑3-3.5μm矯頑力iHc8.8KOe居裡點Tc470℃S-3Sm2Co17平均粒徑3-3.5μm矯頑力iHc17KOe居裡點Tc810℃粘合劑聚醯亞胺樹脂(軟化點300℃)樹脂量50體積％磁鐵製造法金屬模成形、無取向磁場磁鐵 厚度1.5mm形狀·面積E形心的中腳截面電阻率(Ω·cm)10-30本徵矯頑力(iHc)S-19KOeS-28.8KOeS-317KOe起磁脈衝起磁機起磁磁場 4T磁心EE心(圖1)MnZn鐵氧體空隙長G1.5mm直流疊加特性(導磁率)在f＝100KHz、Hm＝0-200Oe的範圍變化來測定直流疊加特性是在進行在作為軟熔爐的溫度條件的270℃的高溫槽保持1小時後冷卻到常溫，放置2小時的處理的前後測定。另外，作為比較例，也與上述一樣地製作在磁隙中什麼也不插入的試樣，測定直流疊加特性。其結果示於圖23。
由圖23可知，在軟熔前，在全部的磁隙試樣中，比起什麼也不插入的試樣直流疊加特性延展。可是，另一方面，在軟熔後，插入了Tc低的Nd2Fe14B粘結磁鐵和Sm2Fe17N3粘結磁鐵的試樣，直流疊加特性劣化，和什麼也不插入的試樣比沒有了優勢。另外，Tc高的Sm2Co17粘結磁鐵軟熔後也保持了優勢性。實施例18 樹脂的種類和磁鐵特性的關係磁鐵粉末Sm2Co17平均粒徑3-3.5μm居裡點Tc＝900℃本徵矯頑力(iHc)17KOe粘合劑S-1聚乙烯樹脂(軟化點160℃)S-2聚醯亞胺樹脂(軟化點300℃)S-3環氧樹脂(固化點100℃)樹脂量50體積％磁鐵製造法金屬模成形、無取向磁場磁鐵 厚度1.5mm形狀·面積E形心的中腳截面電阻率(Ω·cm)10-30本徵矯頑力(iHc)S-1、S-2、S-3(都為)1.7KOe起磁脈衝起磁機起磁磁場 4T磁心EE心(圖1)MnZn鐵氧體空隙長G1.5mm直流疊加特性(導磁率)在f＝100KHz、Hm＝0-200Oe的範圍測定直流疊加特性是在進行在作為軟熔爐的溫度條件的270℃的高溫槽保持1小時後冷卻到常溫，放置2小時的處理的前後測定。其結果示於圖24。
由圖24可知，在軟熔後，使用了軟化點300℃的聚醯亞胺樹脂、作為熱固性樹脂的固化溫度100℃的環氧樹脂的粘結磁鐵，直流疊加特性與軟熔前大致相同。
與此相對，使用了軟化點160℃的聚乙烯樹脂的粘結磁鐵，樹脂軟化，為與在空隙中什麼也不插入的試樣同等的直流疊加特性。實施例19 磁鐵的種類(本徵矯頑力)和直流疊加特性的關係磁鐵粉末S-1Nd2Fe14B平均粒徑3-3.5μm居裡點Tc310℃矯頑力(iHc)5.0KOeS-2Sm2Fe17N3平均粒徑3-3.5μm居裡點Tc470℃矯頑力(iHc)8.0KOeS-3Sm2Co17平均粒徑3-3.5μm居裡點Tc810℃矯頑力(iHc)17.0KOe粘合劑聚醯亞胺樹脂(軟化點300℃)樹脂量50體積％磁鐵製造法金屬模成形、無取向磁場磁鐵 厚度1.5mm形狀·面積E形心的中腳截面電阻率(Ω·cm)10-30本徵矯頑力(iHc)與磁鐵粉末相同起磁脈衝起磁機起磁磁場 4T磁心EE心(圖1)MnZn鐵氧體空隙長G1.5mm直流疊加特性(導磁率)在f＝100KHz、Hm＝0-150(Oe)的範圍變化來測定直流疊加特性是在進行在作為軟熔爐的溫度條件的270℃的高溫槽保持1小時後冷卻到常溫，放置2小時的處理的前後測定。另外，作為比較例，也與上述一樣地製作在磁隙中什麼也不插入的試樣，測定直流疊加特性。其結果示於圖25。
由圖25可知，在磁隙中插入配置偏磁用永久磁鐵的試樣，都在軟熔前，比不使用偏磁用永久磁鐵的試樣提高了直流疊加特性。
另一方面，在軟熔後，作為偏磁用永久磁鐵，使用了Tc低的Ba鐵氧體燒結磁鐵和Sm2Fe17N3粘結磁鐵的試樣，直流疊加特性劣化，這是因為，這些永久磁鐵，其本徵矯頑力iHc高的Sm2Co17粘結磁鐵，在軟熔後，與其他的比較，關於直流疊加特性也保持了優勢性。實施例20 磁鐵的種類(居裡點)和直流疊加特性的關係磁鐵粉末S-1Nd2Fe14B平均粒徑3-3.5μm居裡點Tc310℃本徵矯頑力(iHc)9KOeS-2Sm2Fe17N3平均粒徑3-3.5μm居裡點Tc470℃本徵矯頑力(iHc)8.8KOeS-3Sm2Co17平均粒徑3-3.5μm居裡點Tc810℃本徵矯頑力(iHc)17KOe粘合劑聚醯亞胺樹脂(軟化點300℃)樹脂量50體積％磁鐵製造法金屬模成形、無取向磁場磁鐵 厚度1.5mm形狀·面積E形心的中腳截面電阻率(Ω·cm)10-30(任何試樣都是)本徵矯頑力(iHc)與磁鐵粉末相同起磁脈衝起磁機起磁磁場 4T磁心EE心(圖1)MnZn鐵氧體空隙長G1.5mm直流疊加特性(導磁率)在f＝100KHz、Hm＝0-150Oe的範圍變化來測定直流疊加特性是在進行在作為軟熔爐的溫度條件的270℃的高溫槽保持1小時後冷卻到常溫，放置2小時的處理的前後測定。另外，作為比較例，也與上述一樣地製作在磁隙中什麼也不插入的試樣，測定直流疊加特性。其結果示於圖26。
由圖26可知，在磁隙中插入配置偏磁用永久磁鐵的試樣，都在軟熔前，比不使用偏磁用永久磁鐵的試樣提高了直流疊加特性。
另一方面，在軟熔後，作為偏磁用永久磁鐵，插入了居裡點Tc低的Nd2Fe14B磁鐵和Sm2Fe17N3粘結磁鐵的試樣，直流疊加特性劣化，與什麼也不插入的試樣比沒有優勢。另外，居裡點Tc高的Sm2Co17粘結磁鐵，在軟熔後也保持了優勢性。實施例21 磁鐵粉末粒徑和磁心損耗的關係磁鐵粉末Sm2Co17平均粒徑(μm)S-1150S-2100S-350S-410S-55.6S-63.3S-72.4S-81.8粘合劑環氧樹脂樹脂量50體積％磁鐵製造法金屬模成形、無取向磁場磁鐵 厚度0.5mm形狀·面積E形的中腳截面電阻率0.01-100Ω·cm(調節樹脂量)本徵矯頑力表10起磁脈衝起磁機起磁磁場 4T磁心EE心(圖1、2)、MnZn鐵氧體磁隙長G0.5mm
對各試樣，使用同一磁心，在f＝300KHz、Hm＝1000G的條件下在常溫測定磁心損耗。測定結果示於表11。
表10

表11

其次，直流疊加特性是在進行在作為軟熔爐的溫度條件的270℃的高溫槽保持1小時後冷卻到常溫，放置2小時的處理的前後測定。另外，作為比較例，也與上述一樣地製作在磁隙中什麼也不插入的試樣，測定直流疊加特性。其結果示於圖27。
按照表11所示可知，當磁鐵粉末的最大粒徑(粉末粒度)超過50μm時，磁心損耗急劇增大。另外，在軟熔後，由圖27，粉末粒徑在2.5μm以下時直流疊加特性劣化。所以，通過使磁鐵粉末的平均粒徑為2.5-50μm的粘結磁鐵用作偏磁用永久磁鐵，在軟熔後也得到優異的直流疊加特性，而且得到也不產生磁心損耗劣化的磁心。
實施例22 電阻率和磁心損耗的關係磁鐵粉末Sm2Co17平均粒徑3μm本徵矯頑力iHc17KOe居裡點Tc810℃
粘合劑環氧樹脂樹脂量(體積％)進行調整以得到各電阻率磁鐵製造法金屬模成型、無取向磁場磁鐵 厚度T1.5mm形狀·面積E形的中腳截面電阻率(Ω·cm)S-10.01S-20.1S-31S-410S-5100本徵矯頑力5KOe以上起磁脈衝起磁機起磁磁場 4T磁心EE心(圖1、2)MnZn鐵氧體磁隙長G1.5mm磁心損耗在f＝300KHz、Ha＝1000G下測定關於各試樣使用同一磁心測定的磁心損耗見下表12所示。
表12

由表12可知，當粘結磁鐵的電阻率小於1Ω·cm時，磁心損耗急劇劣化。由以上結果可知，在直流偏磁用永久磁鐵的電阻率為1Ω·cm時，得到磁心損耗特性劣化小的直流疊加特性優異的磁心。
實施例23 磁鐵的種類(本徵矯頑力)和直流疊加特性的關係磁鐵粉末S-1Sm(Co0.78Fe0.11Cu0.10Zr0.01)7.4平均粒徑5.0μm居裡點Tc820℃本徵矯頑力(iHc)8KOeS-2Sm(Co0.742Fe0.20Cu0.055Zr0.03)7.5平均粒徑5.0μm居裡點Tc810℃本徵矯頑力(iHc)20KOe粘合劑環氧樹脂(固化點約150℃)樹脂量50體積％磁鐵製造法金屬模成形、無取向磁場磁鐵 厚度0.5mm形狀·面積E形心的中腳截面電阻率(Ω·cm)任何試樣都是1Ω·cm以上本徵矯頑力(iHc)與磁鐵粉末相同起磁脈衝起磁機起磁磁場 4T磁心EE心(圖1)MnZn鐵氧體空隙長G0.5mm直流疊加特性(導磁率)在f＝100KHz、Hm＝0-150Oe的範圍變化來測定直流疊加特性是在進行在作為軟熔爐的溫度條件的270℃的高溫槽保持1小時後冷卻到常溫，放置2小時的處理的前後測定。另外，作為比較例，也與上述一樣地製作在磁隙中什麼也不插入的試樣，測定直流疊加特性。其結果示於圖28。
由圖28可知，將使用了矯頑力更高的試樣S-2的Sm2Co17磁鐵粉末的粘結磁鐵用作偏磁用永久磁鐵的場合，軟熔後也得到良好的直流疊加特性。由以上可知，使用了組成為Sm(Cobal.Fe0.15-0.25Cu0.05-0.06Zr0.02-0.03)7.0-8.5的磁鐵粉末的粘結磁鐵，直流疊加特性良好。
實施例24 樹脂的種類和直流疊加特性的關係磁鐵粉末Sm2Co17平均粒徑3.0-3.5μm矯頑力(iHc)10KOe居裡溫度Tc810℃粘合劑S-1聚乙烯樹脂(軟化點160℃)樹脂量50體積％S-2聚醯亞胺樹脂(軟化點300℃)樹脂量50體積％S-3環氧樹脂(固化點100℃)樹脂量50體積％磁鐵製造法金屬模成形、無取向磁場磁鐵 厚度0.5mm形狀·面積E形心的中腳截面電阻率10-30Ω·cm以上本徵矯頑力與磁鐵粉末相同起磁脈衝起磁機起磁磁場 4T磁心EE心(圖1)MnZn鐵氧體空隙長G0.5mm直流疊加特性(導磁率)在f＝100KHz、Hm＝0-150Oe的範圍變化來測定直流疊加特性的測定是將使用了各樹脂S-1至S-3的磁鐵試樣適用於相同磁心而進行的。
在進行在作為軟熔爐的溫度條件的270℃的高溫槽保持1小時後冷卻到常溫，放置2小時的處理的前後測定直流疊加特性。另外，作為比較例，也與上述一樣地製作在磁隙中什麼也不插入的試樣，測定直流疊加特性。其結果示於圖29。
由圖29，在軟熔後，使用了軟化點300℃的聚醯亞胺樹脂、作為熱固性樹脂的固化溫度100℃的環氧樹脂的粘結磁鐵，直流疊加特性與軟熔前大致相同。與此相對，使用了軟化點160℃的聚乙烯樹脂的粘結磁鐵，樹脂軟化，為與不使用直流偏磁用永久磁鐵的試樣同等的直流疊加特性。
實施例25 偶合材料添加和磁心損耗的關係磁鐵粉末Sm2Co17平均粒徑3-3.5μm本徵矯頑力iHc17KOe居裡點Tc810℃偶合材料S-1矽烷偶合材料0.5wt％S-2無偶合材料粘合劑環氧樹脂樹脂量(體積％)50體積％磁鐵製造法金屬模成形、無取向磁場磁鐵 厚度T1.5mm形狀·面積E形心的中腳截面電阻率(Ω·cm)S-110、S-2100本徵矯頑力17KOe起磁脈衝起磁機起磁磁場 4T磁心EE心(圖1、2)、MnZn鐵氧體磁隙長G1.5mm磁心損耗在f＝300KHz、Ha＝1000G下測定關於各試樣使用同一磁心測定的磁心損耗見下表13。
表13

由表13可知，通過添加偶合劑，磁心損耗降低。這可認為是，通過偶合處理粉末間的絕緣變得良好的緣故。
另外，即使軟熔後的直流疊加特性，採用施行了偶合處理的粘結磁鐵也得到良好的結果。這可認為是，通過偶合處理，能夠防止軟熔時的氧化的緣故。如以上說明的那樣，通過粉末的偶合處理得到了良好的結果。
實施例26 各向異性磁鐵和直流疊加特性的關係磁鐵粉末Sm2Co17平均粒徑3-3.5μm居裡點Tc810℃本徵矯頑力(iHc)17KOe粘合劑環氧樹脂(固化點約250℃)樹脂量50體積％磁鐵製造法金屬模成形、S-1在厚度方向加取向磁場2TS-2無取向磁場磁鐵 厚度1.5mm形狀·面積E形心的中腳截面電阻率(Ω·cm)1Ω·cm本徵矯頑力(iHc)17KOe起磁脈衝起磁機起磁磁場 2T磁心EE心(圖1)MnZn鐵氧體磁隙長G1.5mm直流疊加特性(導磁率)在f＝100KHz、Hm＝0-150(Oe)的範圍變化來測定直流疊加特性是將未磁場取向的各試樣S-1和S-2用於相同磁心，在進行在作為軟熔爐的溫度條件的270℃的高溫槽保持1小時後冷卻到常溫，放置2小時的處理的前後測定。其結果示於圖30。
由圖30判明，進行磁場取向的各向異性磁鐵，與未磁場取向的磁鐵比，軟熔前後都得到良好的直流疊加特性。
實施例27 起磁磁場和直流疊加特性的關係磁鐵粉末Sm2Co17
平均粒徑3-3.5μm居裡點Tc810℃本徵矯頑力(iHc)17KOe粘合劑環氧樹脂(固化點約250℃)樹脂量50體積％磁鐵製造法金屬模成形、無取向磁場磁鐵 厚度1.5mm形狀·面積E形心的中腳截面電阻率(Ω·cm)1Ω·cm本徵矯頑力(iHc)17KOe起磁磁場S-11T(電磁鐵)S-22T(電磁鐵)S-32.5T(電磁鐵)S-43T(脈衝起磁)S-53.5T(脈衝起磁)磁心EE心(圖1)MnZn鐵氧體磁隙長G1.5mm直流疊加特性(導磁率)在f＝100KHz、Hm＝0-150(Oe)的範圍變化來測定直流疊加特性是將各試樣S-1至S-5用於相同磁心，在進行在作為軟熔爐的溫度條件的270℃的高溫槽保持1小時後冷卻到常溫，放置2小時的處理的前後測定。其結果示於圖31。
由圖31可知，起磁磁場為2.5T(特斯拉)以上軟熔後也得到良好的結果。
實施例28 磁鐵表面被覆與磁通量、直流疊加特性的關係磁鐵粉末Sm2Co17平均粒徑3μm本徵矯頑力iHc17KOe居裡點Tc810℃粘合劑環氧樹脂樹脂量40體積％磁鐵製造法金屬模成形、無取向磁場磁鐵 厚度1.5mm形狀·面積E形心的中腳截面電阻率1Ω·cm本徵矯頑力17KOe表面被覆S-1環氧樹脂S-2無起磁脈衝起磁機起磁磁場 10T磁心EE心(圖1、2)、MnZn鐵氧體磁隙長G1.5mm直流疊加特性(導磁率)在f＝100KHz、Hm＝0-250Oe的範圍變化來測定再者，磁鐵表面被覆是將磁鐵浸漬在環氧樹脂的溶液中並取出、乾燥後，在樹脂的固化溫度下進行熱處理，使之固化。
將試樣S-1和比較對象S-2，在大氣中，從120℃以40℃刻度到270℃，進行熱處理各30分鐘，各個熱處理後從爐取出，進行表面磁通(磁通量)和直流疊加特性的測定。這些結果示於圖32-圖34。
圖32是表示表面磁通因熱處理引起的變化的圖。由這些結果可知，未進行被覆的試樣S-2磁鐵在270℃減磁28％，與之比，插入了被覆環氧樹脂的試樣S-1磁鐵的心經270℃的熱處理劣化非常少，為8％左右，顯示出穩定的特性。這可認為是，磁鐵的表面被環氧樹脂被覆，使得氧化被抑制，磁通的減少被抑制的緣故。
另外，將這些粘結磁鐵插入到磁心(圖1和2)的空隙中，測定直流疊加特性的結果為圖33和圖34。參照圖33，插入了試樣S-2的未被覆樹脂的磁鐵的心，伴隨圖32所示的熱處理，磁通減少，使得來自磁鐵的偏磁場減少，在270℃磁導率向低磁場側移動約215Oe左右，特性大大地劣化。與此相比，試樣S-1的被覆了環氧樹脂的，如圖34所示，在270℃向低磁場側只移動約5Oe。
這樣，直流疊加特性，通過被覆環氧樹脂，與未被覆樹脂的比，大大地被改善。
實施例29 磁鐵表面被覆與磁通量的關係除了使粘合劑為聚醯亞胺樹脂，使表面被覆為氟樹脂以外，其他與實施例28相同。
將用氟樹脂被覆的粘結磁鐵(試樣S-1)和作為比較對象的未被覆樹脂的粘結磁鐵(試樣S-2)，在大氣中·270℃下每隔60分鐘從爐取出，進行磁通測定、直流疊加特性測定，進行熱處理直至合計5小時。將這些結果示於圖35-圖37。
圖35是表示表面磁通的因熱處理引起的變化的圖。由這些結果可知，未進行被覆的試樣S-2磁鐵經5小時減磁58％，與之比，插入了被覆氟樹脂的試樣S-1磁鐵的心，經5小時的熱處理劣化非常少，為22％左右，顯示出穩定的特性。
這可認為是，磁鐵的表面由於被氟樹脂被覆所以氧化被抑制，磁通的減少被抑制的緣故。
另外，將這些試樣S-2和S-1粘結磁鐵分別插入到相同磁心的空隙中，測定直流疊加特性。其結果為圖36和圖37。
參照圖36可知，插入了未被覆樹脂的試樣S-2磁鐵的心，伴隨圖35所示的熱處理，磁通減少，使得來自磁鐵的偏磁場減少，在5小時後導磁率向低磁場側移動約30Oe左右，特性大大劣化。與此相比，被覆了氟樹脂的試樣S-1磁鐵，如圖37所示，向低磁場側只移動約10Oe。這樣，直流疊加特性，通過被覆氟樹脂，與未被覆樹脂的比，大大地被改善。
由上述可知，用氟系樹脂被覆表面的粘結磁鐵，氧化被抑制，且顯示出優異的特性。另外，關於其他的耐熱性樹脂和耐熱塗料也得到同樣的結果。
實施例30 樹脂量和成型性的關係磁鐵粉末Sm2Co17平均粒徑5μm本徵矯頑力iHc17KOe居裡點Tc810℃
粘合劑聚醯亞胺樹脂樹脂量40體積％將磁鐵粉末和作為粘合劑的各樹脂，在15-40體積％間使樹脂含量變化，不加取向磁場，通過金屬模成型成型厚度0.5mm的磁鐵。
其結果判明，即使使用任何樹脂，如果樹脂含量不是30體積％以上，則不能成型。
對於環氧樹脂、聚苯硫醚樹脂、矽樹脂、聚酯樹脂、芳香族聚醯胺樹脂、液晶聚合物也得到同樣的結果。
實施例31 磁鐵粉末和樹脂與直流疊加特性的關係磁鐵粉末S-1Sm2Co17平均粒徑5μm矯頑力iHc15KOe居裡溫度Tc810℃量100重量份S-2Sm2Co17平均粒徑5μm矯頑力iHc15KOe居裡點Tc810℃量100重量份S-3Sm2Fe17N3平均粒徑3μm矯頑力iHc10.5KOe居裡點Tc470℃量100重量份S-4Ba鐵氧體平均粒徑1μm矯頑力iHc4KOe居裡點Tc450℃量100重量份S-5Sm2Co17
平均粒徑5μm矯頑力iHc15KOe居裡點Tc810℃量100重量份粘合劑S-1聚醯亞胺樹脂樹脂量50重量份S-2環氧樹脂樹脂量50重量份S-3聚醯亞胺樹脂樹脂量50重量份S-4聚醯亞胺樹脂樹脂量50重量份S-5聚丙烯樹脂樹脂量50重量份磁鐵製造法金屬模成形、無取向磁場磁鐵 厚度0.5mm形狀·面積E形心的中腳截面電阻率1Ω·cm以上本徵矯頑力與磁鐵粉末相同起磁脈衝起磁機起磁磁場 4T磁心EE心(圖1)MnZn鐵氧體磁隙長G0.5mm直流疊加特性(導磁率)在f＝100KHz、Hm＝0-200Oe的範圍變化來測定對於相同磁心使用各試樣S-1至S-5，對各自在270℃保持30分鐘，其後冷卻到常溫，這樣的處理反覆進行4次，在熱處理前和各熱處理後，測定直流疊加特性。關於各自試樣的合計5次的測定結果示於圖38-圖42。
由圖42可知，將在聚丙烯樹脂中分散Sm2Co17磁鐵粉末的試樣S-5磁鐵插入配置在空隙中的磁心，第2次以後的直流疊加特性大大地劣化。這是由於在軟熔中薄的永久磁鐵變形的緣故。
插入配置了將矯頑力只有4kOe的Ba鐵氧體分散於聚醯亞胺樹脂中的試樣S-4磁鐵的心，如圖41所見，隨著測定次數增加，直流疊加特性大大地劣化。
相反，在將採用了矯頑力10kOe以上的磁鐵粉末和聚醯亞胺或環氧樹脂的試樣S-1至S-3磁鐵插入配置到磁隙中的心，按圖38-圖40所見到的，即使反覆的測定，直流疊加特性也沒有大的變化，顯示出非常穩定的特性。
由這些結果可推測，Ba鐵氧體粘結磁鐵矯頑力小，所以因外加在粘結磁鐵的逆向的磁場而減磁，或者引起磁化的反轉，直流疊加特性劣化。
另外可知，插入到心的磁隙的粘結磁鐵，對於矯頑力為10kOe以上的磁鐵，顯示出優異的直流疊加特性。
另外，本實施例未示出，但即使本實施例以外的組合以外，也確認即使對於用選自聚苯硫醚樹脂、矽樹脂、聚酯樹脂、芳香族聚醯胺、液晶聚合物的樹脂製作的薄板磁鐵也得到同樣的效果。
實施例32 磁鐵粉末粒徑和磁心損耗的關係磁鐵粉末Sm2Co17居裡點Tc810℃S-1平均粒徑2.0μm、矯頑力10KOeS-2平均粒徑2.5μm、矯頑力14KOeS-3平均粒徑25μm、矯頑力17KOeS-4平均粒徑50μm、矯頑力18KOeS-5平均粒徑55μm、矯頑力20KOe粘合劑聚苯硫醚樹脂樹脂量30體積％磁鐵製造法金屬模成形、無取向磁場磁鐵 厚度0.5mm形狀·面積E形心的中腳截面電阻率S-10.01Ω·cmS-22.0Ω·cm
S-31.0Ω·cmS-40.5Ω·cmS-50.015Ω·cm本徵矯頑力與磁鐵粉末相同起磁脈衝起磁機起磁磁場 4T磁心EE心(圖1)、MnZn鐵氧體磁隙長G0.5mm磁心損耗在f＝300KHz、Ha＝0.1T下測定將測定的磁心損耗示於表14。
表14

由表14可知，用於偏磁用永久磁鐵的磁鐵的粉末平均粒徑為2.5-50μm時，磁心損耗特性優異。
實施例33 光澤度(光澤)和磁通(表面磁通)的關係磁鐵粉末Sm2Co17平均粒徑5μm矯頑力iHc17KOe居裡點Tc810℃粘合劑聚醯亞胺樹脂樹脂量40體積％磁鐵製造法金屬模成形(一邊使加壓壓力變化)、無取向磁場起磁脈衝起磁機起磁磁場 4T磁鐵厚度0.3mm、1cm×1cm、
電阻率1Ω·cm以上本徵矯頑力17KOe測定加壓壓力不同的各試樣磁鐵的表面磁通和光澤度，其結果示於表15。
表15

由表15的結果，光澤度25％以上的粘結磁鐵，磁鐵特性優異。這是因為，製作的粘結磁鐵的光澤度為25％以上時，粘結磁鐵的填充率達到90％以上。
另外，作為粘合劑，即使使用選自聚苯硫醚樹脂、矽樹脂、聚酯樹脂、芳香族聚醯胺、液晶聚合物的樹脂也得到同樣的結果。
實施例34 光澤度和磁通、壓縮率的關係磁鐵粉末Sm2Co17平均粒徑5μm矯頑力iHc17KOe居裡點Tc810℃粘合劑聚醯亞胺樹脂樹脂量40體積％磁鐵製造法刮刀法、無取向磁場、乾燥後熱壓(變化加壓壓力)起磁脈衝起磁機起磁磁場 4T磁鐵尺寸1cm×1cm、厚度500μm電阻率1Ω·cm以上本徵矯頑力17KOe改變熱壓的壓力，得到壓縮率0-21％的不同的6個試樣。
關於各試樣，測定光澤度和表面磁通，其結果示於表16。
表16

由表16的結果，光澤度25％以上時得到良好的磁鐵特性。其理由也是因為，光澤度為25％以上時，粘結磁鐵的填充率達到90％以上的緣故。另外，就壓縮率來看可知，壓縮率20％以上得到良好的磁鐵特性。其理由也是因為，壓縮率為20％以上時，粘結磁鐵的填充率達到90％以上的緣故。
作為粘合劑，即使使用選自聚苯硫醚樹脂、矽樹脂、聚酯樹脂、芳香族聚醯胺、液晶聚合物的樹脂也得到同樣的結果。
實施例35 表面活性劑添加和磁心損耗特性的關係磁鐵粉末Sm2Co17平均粒徑5.0μm矯頑力iHc17KOe居裡點Tc810℃添加物表面活性材料S-1磷酸鈉0.5wt％S-2羧甲基纖維素鈉0.5wt％S-3矽酸鈉S-4無粘合劑聚苯硫醚樹脂樹脂量(體積)35體積％磁鐵製造法金屬模成型、無取向磁場磁鐵 厚度0.5mm形狀·面積E形心的中腳截面電阻率1Ω·cm以上本徵矯頑力17KOe起磁脈衝起磁機起磁磁場 4T
磁心EE心(圖1)MnZn鐵氧體磁隙長G0.5mm磁心損耗在f＝300KHz、Ha＝0.1T下測定測定的磁心損耗示於表17。
表17

由表17判明，添加表面活性劑的呈現良好的磁心損耗特性。這是因為，通過添加表面活性劑，防止1次粒子的凝集，抑制了渦電流損耗的緣故。
本實施例示出了添加磷酸鹽的結果，但即使添加這以外的表面活性劑也同樣地得到磁心損耗特性良好這一結果。
實施例36 電阻率和磁心損耗的關係磁鐵粉末Sm2Co17平均粒徑5.0μm本徵矯頑力iHc17KOe居裡點Tc810℃粘合劑聚醯亞胺樹脂樹脂量調整磁鐵製造法金屬模成型、無取向磁場磁鐵 厚度T0.5mm形狀·面積E形的中腳截面電阻率(Ω·cm)S-10.05
S-20.1S-30.2S-40.5S-51.0本徵矯頑力17KOe起磁脈衝起磁機起磁磁場 4T磁心EE心(圖1)MnZn鐵氧體磁隙長G0.5mm磁心損耗在f＝300KHz、Ha＝0.1T下測定測定的磁心損耗示於表18。
表18

由表18可知，電阻率0.1Ω·cm以上的磁心，顯示出良好的磁心損耗特性。這是因為通過提高薄板磁鐵的電阻率能抑制渦流損耗的緣故。
實施例37 電阻率和磁心損耗、直流疊加特性的關係磁鐵粉末Sm2Co17平均粒徑5.0μm本徵矯頑力iHc17KOe居裡點Tc810℃粘合劑聚醯胺樹脂樹脂量調整(表19)
磁鐵製造法金屬模成型、無取向磁場、熱壓磁鐵 厚度0.5mm形狀·面積E形的中腳截面電阻率(Ω·cm)S-10.05S-20.1S-30.2S-40.5S-51.0本徵矯頑力17KOe起磁脈衝起磁機起磁磁場 4T磁心EE心(圖1)MnZn鐵氧體磁隙長G0.5mm磁心損耗在f＝300KHz、Ha＝0.1T下測定直流疊加特性(磁導率)在f＝100KHz、Hm＝0-200Oe的範圍變化來測定使用同一磁心，測定各試樣的磁心損耗。測定結果示於表19。
表19

由表19可知，電阻率0.1Ω·cm以上的磁心，顯示出良好的磁心損耗特性。這是因為通過提高薄板磁鐵的電阻率能抑制渦流損耗的緣故。
進而，對相同磁心使用試樣S-2磁鐵，在270℃保持30分鐘，其後冷卻到常溫，這樣的處理反覆進行4次，在熱處理前和各熱處理後之後測定直流疊加特性。合計5次的測定結果示於圖43。在圖43中，為了比較，也示出了在磁隙中不插入磁鐵的場合的直流疊加特性。
另外，作為比較例(S-6)，關於使用Ba鐵氧體粉末(iHc＝4KOe)作為磁鐵粉末的磁鐵，將同樣的測定結果示於圖44。
由圖44可知，插入了矯頑力只有4kOe的比較例的Ba鐵氧體薄板磁鐵的心，隨著測定次數增加，直流疊加特性大大地劣化。這可推測是因為矯頑力小，所以因外加在薄板磁鐵的逆向的磁場而減磁、或引起磁化的反轉，使得直流疊加特性劣化的緣故。
與此相比，由圖43可知，插入矯頑力15kOe的試樣S-2薄板磁鐵的磁心，即使反覆的測定也沒有大的變化，顯示出非常穩定的直流疊加特性。
實施例38 磁鐵粉末粒徑、中心線平均粗糙度與磁鐵表面磁通的關係磁鐵粉末Sm2Co17平均粒徑(μm)參照表20粘合劑聚醯亞胺樹脂樹脂量40體積％磁鐵製造刮刀法、無取向磁場、熱壓磁鐵厚度0.5mm形狀·面積E形的中腳截面電阻率1Ω·cm以上本徵矯頑力17KOe磁心EE心(圖1、2)、MnZn鐵氧體磁隙長G0.5mm使熱壓時的加壓壓力變化，得到表20所示的試樣S-1至S-6。
測定各試樣的表面磁通、中心線平均粗糙度、偏磁量。其結果示於表20。
表20

平均粒徑2.0μm的試樣S-1，磁通低下，偏磁量小。這可認為是由於在製作工序中，磁鐵粉末的氧化進行的緣故。
另外可認為，平均粒徑大的試樣S-4，由於粉末填充率低，所以磁通低，又，由於磁鐵的表面粗糙度粗，所以與心的密著性差，係數低下，使得偏磁量低下。
另外，粒徑小的，加壓壓力不充分、表面粗糙度大的試樣S-5，由於粉末的填充率低，所以磁通低下，偏磁量小。
另外可認為，粗大粒混雜的試樣S-6，由於表面粗糙度粗，所以偏磁量低下。
由這些結果可知，將磁性粉的平均粒徑為2.5μm以上25μm以下，且最大粒徑為50μm以下，中心線平均粗糙度為10μm以下的薄板磁鐵插入到磁心的空隙中時，顯示出優異的直流疊加特性。
實施例39 磁鐵的種類(本徵矯頑力)和直流疊加特性的關係磁鐵粉末S-1至S-6這6種(表21示出磁鐵粉末和量)粘合劑表21示出種類和含量磁鐵製造法S-1，S-4，S-5，S-6金屬模成形、熱壓、無取向磁場S-2刮刀法、熱壓S-3金屬模成型後、硬化磁鐵厚度0.5mm
形狀·面積E形心的中腳截面電阻率全部試樣都為0.1Ω·cm本徵矯頑力(iHc)與磁鐵粉末相同起磁脈衝起磁機起磁磁場 4T磁心EE心(圖1)MnZn鐵氧體磁隙長G0.5mm直流疊加特性(導磁率)在f＝100KHz、Hm＝35Oe下測定將各試樣在是在270℃的軟熔爐中進行保持30分鐘的熱處理後，再次測定直流疊加特性。
作為比較例，關於在磁心的空隙中不插入磁鐵的情況也同樣地測定。此場合，在熱處理前後，直流疊加特性(實效等磁率)恆定為70，即使通過熱處理也不變化。
各試樣的測定結果示於表21。
表21

圖45示出試樣S-2和S-4及比較試樣的直流疊加特性(導磁率μ)。
由這些結果可推測，Ba鐵氧體粘結磁鐵(試樣S-5)，由於矯頑力小，所以固外加在粘結磁鐵的逆向的磁場而減磁、或者引起磁化的反轉，直流疊加特性劣化。
另外可推測，SmFeN磁鐵(試樣S-4)，雖然矯頑力高，但居裡點Tc低，為470℃，所以產生熱減磁，而且由於逆向的磁場帶來的減磁的協同效果，使得特性劣化。
另一方面可知，作為插入到磁心的空隙中的粘結磁鐵，對於矯頑力為10KOe以上、Tc為500℃以上的粘結磁鐵(試樣S-1至S-3、S-6)，顯示出優異的直流疊加特性。
實施例40 電阻率和磁心損耗的關係磁鐵粉末Sm(Co0.742Fe0.20Cu0.055Zr0.029)7.7平均粒徑5μm矯頑力iHc15KOe居裡點Tc810℃粘合劑聚醯胺醯亞胺樹脂樹脂量調整(表)磁鐵製造法刮刀法、乾燥後熱壓、無取向磁場磁鐵 厚度T0.5mm形狀·面積E形的中腳截面電阻率(Ω·cm)S-10.06S-20.1S-30.2S-40.5S-51.0本徵矯頑力15KOe起磁脈衝起磁機起磁磁場 4T磁心EE心(圖1、2)MnZn鐵氧體磁隙長G0.5mm磁心損耗在f＝300KHz、Ha＝0.1T下測定將各試樣適用於相同的磁心，測定磁心損耗。測定結果示於表22。
表22

作為比較例，帶完全相同空隙的EE心的、在相同測定條件的磁心損耗特性為520(KW/m3)。由表22，電阻率0.1Ω·cm以上的磁心，顯示出良好的磁心損耗特性。這可推測是由於提高薄板磁鐵的電阻率能抑制渦流損耗的緣故。
產業上的利用可能性根據本發明，能夠容易且廉價地提供具有優異的直流疊加特性和磁心損耗特性的磁心及使用它的電感部件。尤其是能夠得到偏磁用磁鐵以製成厚度500μm以下的薄板磁鐵，能夠使磁心和電感部件小型化。另外，由於實現了耐釺焊軟熔溫度的薄型的偏磁磁鐵，所以能夠提供小型、能夠表面安裝的磁心和電感部件。
權利要求
1.一種永久磁鐵，其特徵在於，它是在樹脂中分散磁鐵粉末而成的粘結磁鐵，有0.1Ω·cm以上的電阻率，該磁鐵粉末本徵矯頑力為5KOe以上，居裡點Tc為300℃以上，粉末粒徑為150μm以下。
2.根據權利要求1所述的永久磁鐵，其特徵在於，前述磁鐵粉末的平均粒徑為2.0-50μm。
3.根據權利要求1或2所述的永久磁鐵，其特徵在於，前述樹脂含量按體積比計為20％以上。
4.根據權利要求1-3的任1項所述的永久磁鐵，其特徵在於，前述磁鐵粉末為稀土類磁鐵粉末。
5.根據權利要求1-4的任1項所述的永久磁鐵，其特徵在於，成形壓縮率為20％以上。
6.根據權利要求1-5的任1項所述的永久磁鐵，其特徵在於，在前述粘結磁鐵所使用的前述稀土類磁鐵粉末中添加了矽烷偶合材料、鈦偶合材料。
7.根據權利要求1-6的任1項所述的永久磁鐵，其特徵在於，前述粘結磁鐵，在其製作時，通過磁場取向來各向異性化。
8.根據權利要求1-7的任1項所述的永久磁鐵，其特徵在於，前述磁鐵粉末用表面活性劑被覆。
9.根據權利要求1-8的任1項所述的永久磁鐵，其特徵在於，中心線平均粗糙度為10μm以下。
10.根據權利要求1-9的任1項所述的永久磁鐵，其特徵在於，總體的厚度為50-10000μm。
11.根據權利要求10所述的永久磁鐵，其特徵在於，電阻率為1Ω·cm以上。
12.根據權利要求11所述的永久磁鐵，其特徵在於，通過金屬模成形來製造。
13.根據權利要求11所述的永久磁鐵，其特徵在於，通過熱壓來製造。
14.根據權利要求1-10的任1項所述的永久磁鐵，其特徵在於，總體的厚度為500μm以下。
15.根據權利要求14所述的永久磁鐵，其特徵在於，由樹脂與磁鐵粉末的混合塗料採用刮刀法和印刷法等成膜法來製造。
16.根據權利要求14或15所述的永久磁鐵，其特徵在於，表面的光澤度為25％以上。
17.根據權利要求1-16的任1項所述的永久磁鐵，其特徵在於，前述樹脂為從聚丙烯樹脂、6-尼龍樹脂、12-尼龍樹脂、聚醯亞胺樹脂、聚乙烯樹脂、環氧樹脂中選擇的至少一種。
18.根據權利要求1-17的任1項所述的永久磁鐵，其特徵在於，在前述磁鐵的表面被覆耐熱溫度120℃以上的樹脂或耐熱塗料。
19.根據權利要求1-18的任1項所述的永久磁鐵，其特徵在於，前述磁鐵粉末是從SmCo、NdFeB、SmFeN中選擇的稀土類磁鐵粉末。
20.根據權利要求1-16的任1項所述的永久磁鐵，其特徵在於，前述磁鐵粉末，本徵矯頑力為10KOe以上，居裡點為500℃以上，粉末平均粒徑為2.5-50μm。
21.根據權利要求20所述的永久磁鐵，其特徵在於，前述磁鐵粉末為Sm-Co磁鐵。
22.根據權利要求21所述的永久磁鐵，其特徵在於，前述SmCo稀土類磁鐵粉末為Sm(CobalFe0.15-0.25Cu0.05-0.06Zr0.02-0.03)7.0-8.5。
23.根據權利要求21或22所述的永久磁鐵，其特徵在於，前述樹脂含量按體積比計為30％以上。
24.根據權利要求23所述的永久磁鐵，其特徵在於，前述樹脂是軟化點為250℃以上的熱塑性樹脂。
25.根據權利要求23所述的永久磁鐵，其特徵在於，前述樹脂是碳化點為250℃以上的熱固性樹脂。
26.根據權利要求23所述的永久磁鐵，其特徵在於，前述樹脂是從聚醯亞胺樹脂、聚醯胺醯亞胺樹脂、環氧樹脂、聚苯硫醚樹脂、矽樹脂、聚酯樹脂、芳香族聚醯胺樹脂、液晶聚合物中選擇的至少一種。
27.根據權利要求20-26的任1項所述的永久磁鐵，其特徵在於，在前述磁鐵的表面被覆耐熱溫度270℃以上的樹脂或耐熱塗料。
28.一種具有偏磁用磁鐵的磁心，其特徵在於，在具有為了向在磁路的至少1個地方以上具有磁隙的磁心從該空隙兩端供給偏磁而配設在該磁隙附近的偏磁用磁鐵的磁心中，前述偏磁用磁鐵是權利要求1-27的任1項所述的永久磁鐵。
29.根據權利要求28所述的具有偏磁用磁鐵的磁心，其特徵在於，前述磁隙具有約50-10000μm的空隙長。
30.根據權利要求29所述的具有偏磁用磁鐵的磁心，其特徵在於，前述磁隙具有約大於500μm的空隙長。
31.根據權利要求30所述的具有偏磁用磁鐵的磁心，其特徵在於，前述磁隙具有約500μm以下的空隙長。
32.一種電感部件，其特徵在於，在權利要求28-31的任1項所述的具有偏磁用磁鐵的磁心中，施以至少1個的1匝以上的繞組。
全文摘要
為了得到具備優異的直流疊加特性和磁心損耗特性的磁心，適於配在磁心的空隙的偏磁用磁鐵是由磁鐵粉末和樹脂構成的粘結磁鐵，樹脂含量按體積比計為20％以上，電阻率為0.1Ω·cm以上。使用的磁鐵粉末，是本徵矯頑力為5KOe以上，居裡點Tc為300℃以上，平均粒徑為2.0μm以上50μm以下的稀土類磁鐵粉末。作為經釺焊軟熔處理的電感部件的磁心用，樹脂含量為30％以上，作為磁鐵粉末使用本徵矯頑力為10KOe以上，居裡點Tc為500℃以上，平均粒徑為2.5μm以上Sm－Co磁鐵粉末。作為小型電感部件用，能夠實現厚度為500μm以下的薄板磁鐵。
文檔編號H01F29/14GK1473337SQ01818553
公開日2004年2月4日 申請日期2001年9月10日 優先權日2000年9月8日
發明者藤原照彥, 石井正義, 保志晴輝, 磯谷桂太, 松本初男, 伊藤透, 安保多美子, 義, 太, 男, 美子, 輝 申請人:Nec東金株式會社