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磁性ナノコンポジット及びその製造方法 コモンズ 新技術説明会

国内特許コード P120008398
整理番号 DP1421
掲載日 2012年12月7日
出願番号 特願2010-080865
公開番号 特開2011-214026
登録番号 特許第5550013号
出願日 平成22年3月31日(2010.3.31)
公開日 平成23年10月27日(2011.10.27)
登録日 平成26年5月30日(2014.5.30)
発明者
  • 廣田 健
  • 加藤 将樹
  • 小幡 元基
出願人
  • 学校法人同志社
発明の名称 磁性ナノコンポジット及びその製造方法 コモンズ 新技術説明会
発明の概要 【課題】高周波領域においても使用可能な高磁束密度・高透磁率および高電気抵抗を有した磁性ナノコンポジット、及びその製造方法を提供する。
【解決手段】本製法は、Mg(MnFe1-x(0≦x≦0.4)となる量の、MgO微粒子、Fe微粒子及びMnO微粒子を秤量し、これら微粒子をFe‐Ni合金粉末と混合して合金粉末の表面をコーティングし、コンポジット粉末を製造する工程Aと、該コンポジット粉末から得られた仮成形体に超高静水圧プレスにて圧力を加え、高密度成形体を製造する加圧工程Bと、前記工程Bで得られた成形体をパルス通電加圧焼結して、金属酸化物混合物をフェライト相とし、相対密度92%以上の焼結体を製造するパルス通電加圧焼結工程Cと、前記工程Cで得られた焼結体を熱間静水圧プレスで処理し、焼結体の相対密度94%以上とする熱間静水圧プレス工程Dを含む。
【選択図】図1
従来技術、競合技術の概要



電子機器に使用される軟磁性材料には、高い飽和磁束密度(B)を有し、かつ、高周波領域で使用可能な高い電気抵抗率(ρ)と高い透磁率(μ)を有することが求められているが、単相のバルク磁性材料でこれらの要求を満足するものは知られていない。

飽和磁束密度の高い金属磁性材料粒子の表面を高電気抵抗のフェライトで被覆して緻密化した複合材料(磁性ナノコンポジット)は、両者の長所を合わせもつ高周波用磁性材料として期待できるが、金属と酸化物という全く性質の異なる物質を熱処理によって緻密化することは、熱平衡下での酸化物の還元・分解や磁性金属の酸化、金属と酸化物間の塑性変形能の差異等により、通常の粉末冶金のプロセスでの製造は至難となっている。

これまでの、高周波領域で使用可能な高効率化・小型化に対応した磁性材料の研究事例としては、例えば、以下の非特許文献1~4に示されるものが挙げられ、これら非特許文献には、センダスト(85Fe‐9.5Si‐5.5Al系(重量%))と酸化物皮膜との熱間静水圧プレス(HIP)を用いた焼結(非特許文献1)、MgFeとスーパーセンダスト(86.5Fe‐6Si‐4Al‐3.5Ni系(重量%))との混合粉体の放電プラズマ焼結(非特許文献2)、テルミット法による鉄‐フェライト複合粉体を合成する方法(非特許文献3)、酸化処理および蒸着処理により作製したZnフェライト被覆鉄粉の作製(非特許文献4)がそれぞれ開示されている。

産業上の利用分野



本発明は、磁性ナノコンポジット、特にMg(MnFe1-xフェライト/パーマロイFe-Ni合金系・ナノ磁性コンポジット、及びその製造方法に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
Mg(MnFe1-xフェライト/パーマロイFe‐Ni合金系・磁性ナノコンポジットを製造するための方法であって、当該方法が、
工程A:Mg(MnFe1-x(0≦x≦0.4)となる量の、MgO微粒子、Fe微粒子及びMnO微粒子をそれぞれ秤量し、当該MgO微粒子、Fe微粒子及びMnO微粒子をFe‐Ni合金粉末と混合することによってコーティングを行い、前記Fe‐Ni合金粉末の表面が、前記MgO微粒子、Fe微粒子及びMnO微粒子からなる金属酸化物の混合物により被覆されたコンポジット粉末を製造する工程、
工程B:前記工程Aで得られたコンポジット粉末を仮成形し、得られた仮成形体に超高静水圧プレスにて圧力を加えて成形体を製造する加圧工程、
工程C:前記工程Bで得られた成形体を、不活性ガス雰囲気下、焼結温度450~550℃、加圧力50~150MPa、焼結時間3~10分の条件にてパルス通電加圧焼結することにより、前記金属酸化物の混合物をフェライト相とし、相対密度が92%以上の焼結体を製造するパルス通電加圧焼結工程、及び
工程D:前記工程Cで得られた焼結体を、圧力100MPa以上の不活性ガス雰囲気下で700℃~900℃未満の温度を一定時間維持して熱間静水圧プレスで処理し、焼結体の相対密度94%以上とする熱間静水圧プレス工程
を含むことを特徴とする磁性ナノコンポジットの製造方法
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2010080865thum.jpg
出願権利状態 登録
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