磁性体和磁性元件的制作方法

1.本发明涉及磁性体和磁性元件。


背景技术：

2.近年来，随着汽车的电气化，对车载电子部件的需求不断增加。此外，为了确保车内空间，电子部件被布置在发动机和电机附近，并且需要进一步提高耐热性。电子部件中使用的磁性元件也需要具有更高的耐热性。此外，为了确保电感器长时间的功能，需要在180℃的高温环境中长期耐热，并保持元件的抗长期振动强度。
3.所谓的塑料磁铁是用于磁性元件的磁性体的一个实施例。塑料磁铁是通过注射成型等使粘结剂树脂成型而形成的磁性体，在粘结剂树脂中软磁性金属粉末分散成预定形状。塑料磁铁相对容易地提供具有所需形状的磁性体。
4.作为用于提高磁性体耐热性的一种方法，研究了具有优异耐热性的粘结剂树脂的选择。例如，专利文献1公开了一种磁芯，该磁芯使用含有具有优异耐热性的全氟氟树脂的复合氟树脂。
5.此外，还研究了通过使用塑料磁铁来制造一种将线圈埋设在磁性体中的集成磁性元件。例如，专利文献2公开了一种用于制造电感器的方法，其中将线圈布置在空腔中，然后用包含热塑性元件和磁性粉末的组合物填充该空腔。集成成型电感器还具有无需屏蔽就能抑制漏磁通的优点。
6.引文列表
7.专利文献
8.专利文献1：日本未经审查专利申请公开号2017-188680
9.专利文献2：日本未经审查专利申请公开号2019-102713


技术实现要素：

10.发明待解决的技术问题
11.使用专利文献1的磁性材料的磁芯被认为具有260℃的耐热性。同时，当处理专利文献1的磁性材料时，需要在超过全氟氟树脂的熔点的温度下处理磁性材料。从生产的角度来看，专利文献1的磁性材料是有问题的，它是包含线圈的电感器的形式，线圈和端子部不能承受在超过全氟氟树脂熔点的温度下的处理，从而不可避免地导致线圈覆盖物的绝缘劣化和端子部的氧化。此外，为了在布置在发动机或电机周围时起到电感器的作用，重要的是不仅要使磁性体和线圈绝缘，而且要确保端子之间的绝缘。此外，因为汽车中的电子设备在长期经受振动，因此有必要确保元件的强度。
12.从生产过程中的可加工性、节能等角度来看，希望在较低的温度下处理磁性材料。此外，当如专利文献2制造集成磁性元件时，需要线圈和线圈端子在处理磁性材料的过程中具有对温度的耐热性，从而需要低的磁性材料的处理温度。
13.鉴于上述问题，本发明的目的是提供一种在180℃的高温环境中具有优异的长期
耐热性的磁性体和磁性元件。
14.解决问题的方案
15.根据本发明的方面的磁性体包括铁合金粉末以及树脂固化物，该铁合金粉末在其表面上具有无机绝缘层，并且该磁性体含有在100质量份的铁合金粉末中为4至10质量份的si。
16.根据本发明的方面的磁性元件包括磁性体和埋设在磁性体中的线圈。
17.发明的效果
18.本发明可以提供在180℃的高温环境中具有优异的长期耐热性的磁性体和磁性元件。
附图说明
19.图1为根据本发明实施方案的磁性元件的示意立体图。
20.图2为示出了图1的i-i截面的示意截面图。
21.图3为示出了实施例和比较例的磁性体的耐热性评价中的绝缘电阻随时间的变化的曲线图。
22.图4为示出了实施例和比较例的磁性体的耐热性评价中的重量随时间的变化的曲线图。
具体实施方式
23.在下文中，将按顺序详细描述根据本发明的磁性体和磁性元件。
24.此外，除另有说明外，表示数值范围的
“‑”
包括其下限值和上限值。
25.[磁性体]
[0026]
根据本实施方案的磁性体(以下也称为本磁性体)包括铁合金粉末以及树脂固化物，该铁合金粉末在其表面上具有无机绝缘层，并且该磁性体含有在100质量份的该铁合金粉末中为4至10质量份的si。
[0027]
由于结合了含有特定量的si的铁合金粉末、覆盖该铁合金粉末的无机绝缘层以及树脂固化物，因此本磁性体在180℃的高温环境中具有优异的长期耐热性。其中的部分原因尚不清楚，但本发明人的假设如下。
[0028]
推测使用含4至10质量份的si的铁合金粉末，不仅能抑制铁合金粉末本身在高温环境中的氧化，而且还能抑制铁与树脂固化物接触面处产生的铁的催化作用，从而抑制树脂固化物的热氧化分解。此外，铁合金粉末具有无机绝缘层，因此抑制了铁合金粉末之间的接触并保持绝缘，并且进一步抑制了铁合金粉末与树脂固化物的接触，从而减少了树脂固化物的氧化。从这些结果推测，本磁性体的上述组成特别抑制了树脂固化物的热氧化，结果是保持了在约180℃的高温环境中的高绝缘电阻和机械强度。
[0029]
本磁性体至少包括具有无机绝缘层的铁合金粉末和树脂固化物，并且还可以在不损害本发明效果的范围内具有的其他成分。下面将描述本磁性体的各组成。
[0030]
《铁合金粉末》
[0031]
在本磁性体中，该铁合金粉末含有在100质量份的该铁合金粉末中为4至10质量份的si。含si导致软磁性粉末具有相对较高的磁导率。此外，在本实施方案中，包含4质量份以
上的si可以抑制铁合金粉末的氧化和树脂固化物的热分解。从磁性体的耐热性的角度来看，在100质量份的铁合金粉末中的si含量优选为4.5质量份以上、更优选为5质量份以上。同时，在100质量份铁合金粉末中，当si含量为10质量份以下时，抑制热分解的效果是足够的。将si含量设定为10质量份以下、优选为8质量份以下、更优选为7质量份以下，不仅可以抑制磁特性的劣化，而且还可以抑制铁合金粉末的硬度和脆性，并在处理过程中提供良好的可操作性。
[0032]
只要表现出本发明的效果，铁合金粉末还可以含有其他元素。其他元素包括cr、al、mn、ni、c、o、n、s、p、b和cu。从耐热性的角度来看，铁合金粉末优选地含有选自cr和al的一种或多种。cr和al在铁合金粉末表面上形成钝化层，从而抑制铁合金粉末在高温环境中的氧化，并进一步抑制树脂固化物与铁之间接触、以抑制树脂固化物的氧化。
[0033]
从耐热性和防锈的角度来看，铁合金粉末中的cr和al的比例优选为在100质量份铁合金粉末中为0.5至10质量份、更优选为3至8质量份。当含有cr和al两者时，总质量优选在上述范围内。
[0034]
从耐热性和磁特性的角度来看，在100质量份铁合金粉末中除cr和al以外的元素的总含量优选为1质量份以下，优选为0.5质量份以下。
[0035]
铁合金粉末形状的实施例包括球形、椭圆形、针状、棒状和板状。从成型本磁性体时填充模具、以及减小与树脂固化物的接触面积等角度来看，球状形状是优选的。
[0036]
此外，从耐热性的角度来看，铁合金粉末的平均粒径优选为1μm至100μm、更优选为3μm至60μm。此外，从在1mhz以上的频带中使用的集肤效应的角度来看，平均粒径更优选为5μm至30μm。
[0037]
用于制造铁合金粉末的方法并没有特别限制，并且可以从诸如雾化法、熔融纺丝法、旋转电极法、机械合金化法和通过还原的化学沉积法等已知方法中适当地选择。雾化法是较佳的，因为可以适当地获得球形颗粒。雾化法的实施例包括气体雾化法、水雾化法、离心力雾化法和等离子体雾化法。从批量生产稳定性和生产率的角度来看，气体雾化法或水雾化法是优选的，而从易于获得30μm以下的粉末的角度来看，水雾化法是优选的。
[0038]
《无机绝缘层》
[0039]
铁合金粉末包括其表面上的无机绝缘层。包括无机绝缘层不仅可以抑制铁合金粉末之间的接触以确保绝缘，还可以抑制铁合金粉末与树脂固化物之间的接触、以抑制树脂固化物的热分解。此外，使用无机绝缘层提供了具有优异耐热性的绝缘层。
[0040]
无机绝缘层的实施例包括：无机氧化物，诸如sio2(硅酸)、al2o3(氧化铝)和zro2；氮化物，诸如si3n4和bn；玻璃材料，诸如硅酸盐玻璃、硼酸盐玻璃、硼硅酸盐玻璃、磷酸盐玻璃和铋玻璃；以及矿物质，诸如云母和粘土。当然，含有磷酸盐和硅酸盐是优选的。无机绝缘层中的绝缘材料可以单独使用，也可以将两种以上组合使用。
[0041]
从确保绝缘电阻和抑制树脂固化物的氧化的角度来看，相对于100质量份的铁合金粉末，无机绝缘层优选占0.1质量份以上、更优选占0.3质量以上、以及还更优选占0.5质量以上。从磁特性的角度来看，相对于铁合金粉末的100质量份，无机绝缘层可以占3质量份以下、优选占2.5质量份以下、更优选占2.0质量份以下。
[0042]
从确保绝缘电阻和抑制树脂固化物的氧化的角度来看，无机绝缘层的平均厚度优选为10nm至100nm、更优选为10nm至60nm。
[0043]
可以通过用透射电子显微镜(transmission electron microscope，tem)观察金属粉末表面来确定无机绝缘层的厚度。此外，为了简单起见，假设金属粉末是具有单一粒径的球形颗粒，并利用金属粉末的比表面积和绝缘材料的比重，则可以根据以下式(1)和式(2)计算无机绝缘层的平均厚度。
[0044]
式(1)：金属粉末比表面积(m2/g)＝6/[金属粉末的比重(g/m3)
×
金属粉末的粒径(m)]
[0045]
式(2)：无机绝缘层厚度(m)＝绝缘材料的质量(g)/[金属粉末的质量(g)
×
金属粉末的比表面积(m2/g)
×
涂层粉末的比重(g/m3)]
[0046]
在铁合金粉末上提供无机绝缘层的方法可以适当地选自例如，粉末混合法、浸渍法、溶胶-凝胶法、cvd方法、pvd方法或其他已知方法。
[0047]
《树脂固化物》
[0048]
本磁性体包括树脂固化物。树脂固化物是用作粘结剂组分的树脂固化物。由于单一组分或多个组分，树脂可以具有固化性，并且这些树脂的实施例包括热固性树脂和光固化树脂。从实现在热成型期间的加工性和生产后的耐热性的观点来看，本磁性体中的固化性树脂优选为热固性树脂。在本发明中，树脂固化物是指其中固化性树脂的至少一部分已经经历交联反应的产品。
[0049]
从耐热性的角度来看，树脂固化物优选在分子中含有聚酯酰亚胺。在本发明中，聚酯酰亚胺是指在分子中具有两个以上酯键以及两个以上酰亚胺键的一种聚酯酰亚胺。具有聚酯酰亚胺的树脂固化物具有其中多个聚合物链交联的三维结构，并且树脂固化物具有多个酯键和酰亚胺键，从而稳定了结构，并进一步抑制了在180℃的高温环境中的热分解。
[0050]
因此，作为树脂固化物的前体的热固性树脂优选为固化后形成含有聚酯酰亚胺结构的固化物的树脂。具体地，含有聚酯树脂、环氧树脂和聚酰亚胺树脂的热固性树脂组合物是优选的，因为可以本磁性体容易在低温下成型。使用热固性树脂组合物可以将成型过程中的加热温度设置为例如约180℃。
[0051]
该聚酯树脂可以从聚羧酸和多元醇的聚合物中适当地选择和使用。具体地，从与环氧树脂的反应性的角度来看，具有羧基的聚酯树脂是优选的。
[0052]
聚羧酸可以适当地选自在一个分子中具有两个以上羧酸的化合物，并且特别地，在一个分子中具有两个羧酸的二元酸或其酸酐是优选的。
[0053]
二元酸的具体实施例包括对苯二甲酸、间苯二甲酸、萘二羧酸、丁二酸、己二酸和马来酸，并且这些可以单独使用或者将两种以上组合使用。在本发明中，聚羧酸优选包含选自间苯二甲酸和马来酸的一种或多种。
[0054]
该多元醇可以适当地选自在一个分子中具有两个以上羟基的化合物。多元醇的具体实施例包括乙二醇、丙二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、2-甲基-1,3-丙二醇、3-甲基-1,5-戊二醇、二乙二醇、二丙二醇、新戊二醇、1,3-丁二醇、三甲基丙烷、甘油、1,4-环己二醇、环己烷二甲醇、双酚a和双酚f，这些可以单独使用或将两种以上组合使用。
[0055]
该聚酯树脂可以由上述聚羧酸和多元醇通过已知的方法进行脱水缩合反应而获得。此外，可以使用具有所需结构的市售产品。
[0056]
该环氧树脂可以适当地选自在一个分子中具有一个以上环氧基的化合物。环氧树脂的合适的具体实施例包括：epi双环氧树脂(epibis epoxy resin)，该epi双环氧树脂通
过环氧氯丙烷(epichlorohydrin)、双酚a、双酚f及其环氧烷烃改性产物的缩合反应而获得；酚醛清漆系环氧树脂，该酚醛清漆系环氧树脂通过环氧氯丙烷和酚醛树脂的缩合反应获得；以及烷基缩水甘油醚，例如甲基缩水甘油醚和丁基缩水甘油醚，这些可以单独使用或将两种以上组合使用。
[0057]
该聚酰亚胺树脂可以适当地选自在一个分子中具有两个以上酰亚胺键的化合物。特别是，从与其他树脂的交联性角度来看，具有烯属双键的树脂是优选的，并且n,n'-(4,4'-二苯基甲烷)二烯丙基二酰亚胺(n,n'-(4,4'-diphenylmethane)diallylnadiimid)和n,n'-(间二甲苯)二烯丙基二酰亚胺(n,n'-(m-xylylene)diallylnadimide)是优选的。该聚酰亚胺树脂可以单独使用，也可以将两种以上组合使用。
[0058]
从所获得的树脂固化物的耐热性和机械强度的观点来看，热固性树脂组合物的共混比例优选为20至50质量份的聚酯树脂，1至25质量份的环氧树脂，以及1至15质量份的聚酰亚胺树脂。
[0059]
该热固性树脂组合物还可以含有其他组分。其他组分的实施例包括乙烯系单体、环氧丙烯酸酯(epoxy acrylate)、固化剂和催化剂。
[0060]
乙烯系单体的实施例包括具有乙烯基、(甲基)丙烯酰基等的单体，并且其实施例包括：乙烯系单体，诸如乙酸乙烯酯和苯乙烯；以及丙烯酸单体，诸如(甲基)丙烯酸甲酯。(甲基)丙烯酰基代表丙烯酰基或甲基丙烯酰基，同样也适用于(甲基)丙烯酸酯。
[0061]
环氧丙烯酸酯的实施例包括通过使各种环氧树脂的环氧基与(甲基)丙烯酸的羧基反应而得到的化合物。
[0062]
过氧化物优选作为促进热固性树脂组合物的固化反应的固化剂。过氧化物的具体实施例包括：过氧化二异丙苯(dicumyl peroxide)、2,5-二甲基-2,5-二(苯甲酰基过氧)己烷(2,5-dimethyl-2,5-di(benzoylperoxy)hexane)、2,2-二(叔丁基二氧)辛烷、过氧叔丁酯(t-butylperoxatate)、过氧化二异丙苯、2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧)己烷、α,α'-双(叔丁基过氧-间异丙基)苯、叔丁基异丙苯基过氧化物、二叔丁基过氧化物、2,5-二甲基和2,5-二(叔丁基过氧)己烷-3。
[0063]
此外，咪唑、叔胺等可以用作羧基与环氧基之间的反应催化剂使用。
[0064]
当在热固性树脂组合物中将乙烯系单体或环氧丙烯酸酯共混时，共混比例优选为使得聚酯树脂、环氧树脂和聚酰亚胺树脂的总质量、与乙烯系单体和环氧丙烯酸酯的总质量的比例为1：3至3：1。
[0065]
例如，可以通过将具有绝缘层的铁合金粉末分散在热固性树脂组合物中、用混合物填充具有所需形状的模具并加热混合物来获得本磁性体。加热条件取决于热固性树脂组合物的反应性，例如，在150℃至200℃下加热约0.5至12小时、以使交联反应充分进行。
[0066]
除了酯键和酰亚胺键之外，在通过固化热固性树脂组合物获得的树脂固化物中检测到衍生自环氧基与羧基之间的反应的羟基。
[0067]
热固性树脂组合物与铁合金粉末的共混比例可以根据应用等适当地调整，例如，相对于100质量份铁合金粉末，共混比例优选为1至10质量份、更优选为2至6质量份。当共混比例等于或大于上述下限值时，改善了磁性体的机械强度。当共混比例等于或小于上述上限值时，磁特性是优异的。
[0068]
本磁性体例如在180℃的环境中保持1000h后，可以保持107ω以上的绝缘电阻和
30mpa以上、优选50mpa以上的压环强度，在高温环境中表现出良好的长期储存稳定性。
[0069]
本磁性体可以用于在其中使用磁性体的已知应用。该磁性体在180℃的高温环境中具有优异的长期耐热性，因此可以适当地用作特别需要耐热性的车载应用的芯材料，尤其是放置在发动机附近的电感器。
[0070]
此外，本磁性体在成型过程中可以在约180℃的相对低温度下进行热处理，因此可以适当地用于线圈埋设式磁性元件，这将在下面进行描述。
[0071]
[磁性元件]
[0072]
将参照图1和图2描述根据本发明的磁性元件(也称为本磁性元件)的实施例。图1为磁性元件的顶部立体图，图2为沿图1的线i-i截取的截面图。使用图2中的粘合构件13将图1中的端子部12粘结至磁性体10。本磁性元件具有磁性体10和埋设在磁性体10中的线圈11，并且磁性体10是根据本发明的磁性体。在本磁性元件中，线圈11的至少绕组部埋设在磁性体10中，并且线圈11的一部分可以从磁性体10露出。例如，从无铅焊料等的润湿性的角度来看，端子部12由镀锡等的铜制成。端子部12的铜可以与线圈11结合，或者可以集成为一体。
[0073]
线圈11的形状从磁性元件中使用的已知线圈中适当地选择，并且典型地具有连接到电路等的绕组部和端子部。线圈11的材料没有特别的限制，可以是例如铜线等，并且铜线优选地具有绝缘膜。从耐热性的角度来看，绝缘膜优选为聚酰胺酰亚胺膜、聚酰亚胺膜等。
[0074]
在制造线圈埋设式磁性元件时，在用于制造磁性体的方法中，线圈可以在用磁性体填充模具之前或期间布置在模具中。
[0075]
此外，虽然未示出，但通过将线圈围绕本磁性体缠绕而制造的磁性元件在180℃的高温环境中也具有优异的长期耐热性。
[0076]
本磁性元件可以适当地用作功率电感器、扼流线圈、变压器等中使用的电感器。
[0077]
实施例
[0078]
下面，将参照实施例和比较例更详细地描述本发明。此外，这些描述不限制本发明。
[0079]
(实施例1)
[0080]
作为铁合金粉末，制备了平均粒径为10μm、并且在100质量份的铁合金粉末中含有4.5至7质量份的si以及3至8质量份的cr的铁合金粉末。
[0081]
用相对于100质量份的铁合金粉末、相当于0.5质量份的磷酸系无机绝缘材料涂覆铁合金粉末以形成绝缘层(绝缘层厚度约为10nm)。向具有绝缘层的铁合金粉末，添加相对于100质量份铁合金粉末、相当于5质量份的以下热固性树脂组合物(1)并揉合，以获得涂覆有热固性树脂组合物(1)的铁合金粉末。热固性树脂组合物(1)是包含聚酯系树脂、环氧系树脂和聚酰亚胺系树脂的组合物。
[0082]
经过上述处理后的铁合金粉末通过500μm的金属筛网并通过调整粒径进行造粒，以便于填充到模具中。将经造粒的粉末填充在具有13mm外径、8mm内径的环形模具中，并在5吨/cm2的成型压力下进行压力成型。将所得到的环状样品在180℃的恒温浴中热固化2小时以上，以获得实施例1的磁性体，该磁性体包含具有聚酯酰亚胺的树脂固化物。
[0083]
(实施例2)
[0084]
以与实施例1相同的方式获得实施例2的磁性体，不同之处在于，将实施例1中的磷
酸系无机绝缘材料的量改变为1.5质量份(绝缘层的厚度约为50nm)。
[0085]
(实施例3)
[0086]
以与实施例1相同的方式获得实施例3的磁性体，不同之处在于，将实施例1中的磷酸系无机绝缘材料的量改变为1.5质量份，并且将热固性树脂组合物(1)的量改变为2质量份。
[0087]
(实施例4)
[0088]
以与实施例1相同的方式获得实施例4的磁性体，不同之处在于，将实施例1中的热固性树脂组合物改变为热固性酚醛树脂。
[0089]
(比较例1)
[0090]
以与实施例1相同的方式获得比较例1的磁性体，不同之处在于，不执行实施例1中的绝缘涂层处理。
[0091]
(比较例2)
[0092]
以与比较例1相同的方式获得比较例2的磁性体，不同之处在于，将比较例1中的热固性树脂组合物改变为热固性酚醛树脂。
[0093]
(比较例3)
[0094]
以与比较例1相同的方式获得比较例3的磁性体，不同之处在于，将比较例1中的热固性树脂组合物改变为玻璃化转变温度为250℃以上的环氧树脂。
[0095]
(实施例5)
[0096]
以与实施例1相同的方式获得实施例5的磁性体，不同之处在于，将实施例1中的0.5质量份的磷酸系无机绝缘材料改变为1质量份的硅酸系绝缘材料，并且将热固性树脂组合物改变为热固性酚醛树脂(绝缘层的厚度约为30nm)。
[0097]
(实施例6)
[0098]
以与实施例5相同的方式获得实施例6的磁性体，不同之处在于，将实施例5中的铁合金粉末改变为在100质量份的铁合金粉末中包含6.5质量份的si、并且具有10μm的平均粒径的铁合金粉末。
[0099]
(比较例4)
[0100]
作为铁合金粉末，制备了平均粒径为10μm、并且在100质量份的铁合金粉末中含有0.5质量份的si和1质量份的cr的铁合金粉末。
[0101]
用相对于100质量份的铁合金粉末、相当于1质量份的硅酸系无机绝缘材料涂覆铁合金粉末，以形成绝缘层(绝缘层厚度约为30nm)。向具有绝缘层的铁合金粉末，添加相对于100质量份铁合金粉末、相当于5质量份的热固性酚醛树脂并揉合，以获得涂覆有树脂组合物的铁合金粉末。
[0102]
以与实施例1相同的方式执行后续步骤，以获得比较例4的磁性体。
[0103]
表1显示了每个磁性体的组成。
[0104]
[表1]
[0105]
表1：磁性体的组成
[0106][0107]
″‑″
指代没有无机绝缘层。
[0108]
《磁性体的评价》
[0109]
实施例和比较例的磁性体通过以下方法进行评价。
[0110]
密度是通过用游标卡尺测量上面获得的环形磁性体的外径、内径和高度，并根据体积和重量计算表观密度而获得。
[0111]
磁导率是通过将10匝铜线围绕具有13mm外径、8mm内径的环形磁性体缠绕，并使用阻抗分析仪测量1mhz频率下的初始磁导率进行测量。
[0112]
磁性体的绝缘电阻是用绝缘电阻仪、通过在磁性体的顶表面和底表面施加具有1mm直径的电极进行测量。
[0113]
磁性体的强度通过根据jis z2507的压环强度试验方法执行压缩试验，并根据式(3)计算压环强度进行评价。
[0114]
k＝[f
×
(d-e)]/(l
×
e2)：
ꢀꢀꢀꢀ
式(3)
[0115]
k：压环强度(mpa)
[0116]
f：最大破裂载荷(n)
[0117]
l：中空圆柱体的长度(mm)
[0118]
d：中空圆柱体的外径(mm)
[0119]
e：中空圆柱体的壁厚(mm)
[0120]
(耐热性评价)
[0121]
耐热性是通过将实施例和比较例的每个磁性体储存在180℃的气氛中，并以上述相同的方式测量1000小时后的绝缘电阻和压环强度进行评价。在实施例5和实施例6以及比较例4中，仅测量了绝缘电阻。结果参见表2至表6。强度保留率通过(静置1000小时后的压环强度)/(制造后的压环强度)
×
100(％)进行计算。
[0122]
对于实施例1至实施例2、实施例4至实施例6以及比较例4的磁性体，为了确认在耐热性评价期间绝缘电阻随时间的变化，重复测量绝缘电阻长达1000小时。此外，对于实施例1和实施例2以及比较例1的磁性体，为了确认在耐热性评价期间重量的变化，重复测量磁性
体的重量长达1000小时。图3示出了绝缘电阻随时间的变化曲线图。此外，图4示出了重量随时间变化的曲线图。
[0123]
[表2]
[0124]
表2：制造后立即测量的结果
[0125] 实施例1实施例2实施例3实施例4密度(g/cn3)5.505.425.575.46相对磁导率24.723.427.625.2绝缘电阻(ω)2.13
×
10
12
1.48
×
10
13
6.33
×
10
12
6.89
×
10
11
压环强度(mpa)101.1107.797.896.8
[0126]
[表3]
[0127]
表3：在180℃环境中储存1000小时后测量的结果
[0128] 实施例1实施例2实施例3实施例4绝缘电阻(ω)1.03
×
1081.11
×
1091.08
×
1098.02
×
107压环强度(mpa)77.573.459.833.7强度保留率(％)76.768.261.134.8
[0129]
[表4]
[0130]
表4：制造后立即测量的结果
[0131][0132]
[表5]
[0133]
表5：在180℃环境中储存1000小时后测量的结果
[0134][0135]
[表6]
[0136]
表6
[0137] 实施例5实施例6比较例4密度(g/cm3)5.345.325.55
相对磁导率24.222.222.0初始绝缘电阻(ω)7.28
×
10
12
1.55
×
10
13
8.90
×
10
12
1000小时后的绝缘电阻(ω)1.02
×
1093.36
×
1091.00
×
104[0138]
为了在180℃的环境中稳定使用，1000h后的绝缘电阻为107ω以上且压环强度为30mpa以上是优选的。比较例1至比较例3没有绝缘膜，因此绝缘电阻低于实施例的绝缘电阻。比较例4具有绝缘膜，因此在初始阶段具有高绝缘电阻。然而，由于si小于4，绝缘电阻显著降低(图3)。比较例1没有绝缘膜，因此由于树脂固化物的热分解，重量明显变化(图4)。
[0139]
包含表面上具有无机绝缘层的铁合金粉末和树脂固化物并且包含在100质量份铁合金粉末中为4至10质量份的si的实施例1至实施例6的磁性体在绝缘电阻和压环强度方面都表现出优异的耐热性。具体地，具有聚酯酰亚胺的实施例1至实施例3的磁性体在180℃的环境中保持1000小时后具有50mpa以上的压环强度，表现出优质的耐热性。
[0140]
本技术要求基于2020年11月30日提交的日本专利申请第2020-197987号的优先权，该日本专利申请的公开内容全部并入本文中。
[0141]
附图标记列表
[0142]
10 磁性体
[0143]
11 线圈
[0144]
12 端子部
[0145]
13 粘合构件

技术特征：
1.一种磁性体，所述磁性体包括：铁合金粉末，所述铁合金粉末在其表面上具有无机绝缘层；以及树脂固化物，其中，所述磁性体含有在100质量份的所述铁合金粉末中为4至10质量份的si。2.根据权利要求1所述的磁性体，其中，所述树脂固化物包括聚酯酰亚胺。3.根据权利要求1或2所述的磁性体，其中，所述磁性体在180℃的环境下保持1000h后，绝缘电阻为107ω以上、压环强度为30mpa以上。4.根据权利要求1至3中任一项所述的磁性体，其中，所述无机绝缘层包括选自磷酸盐和硅酸盐的一种以上。5.根据权利要求1至4中任一项所述的磁性体，其中，相对于100质量份的所述铁合金粉末，所述无机绝缘层的比例为0.1至3质量份。6.根据权利要求1至5中任一项所述的磁性体，其中，所述铁合金粉末还包括选自cr和al的一种以上。7.根据权利要求1至6中任一项所述的磁性体，其中，所述铁合金粉末的平均粒径为5μm至30μm。8.根据权利要求1至7中任一项所述的磁性体，其中，所述无机绝缘层的平均厚度为10nm至100nm。9.根据权利要求1至8中任一项所述的磁性体，其中，相对于100质量份的所述铁合金粉末，所述树脂固化物的比例为2至6质量份。10.根据权利要求1至9中任一项所述的磁性体，其中，所述树脂固化物包括热固性树脂组合物的固化物，所述热固性树脂组合物含有聚酯系树脂、环氧系树脂和聚酰亚胺系树脂。11.根据权利要求10所述的磁性体，其中，所述聚酯系树脂包括羧基。12.根据权利要求10或11所述的磁性体，其中，所述聚酰亚胺系树脂包括烯属双键。13.根据权利要求10至12中任一项所述的磁性体，其中，所述热固性树脂组合物包括过氧化物。14.一种磁性元件，所述磁性元件包括：根据权利要求1至13中任一项所述的磁性体；以及埋设在所述磁性体中的线圈。

技术总结
本发明提供了一种能够在180℃的高温环境中使用且耐热性优异的磁性体和磁性元件。根据本发明的方面的磁性体包括铁合金粉末以及树脂固化物，该铁合金粉末在其表面上具有无机绝缘层，并且该磁性体含有在100质量份的铁合金粉末中为4至10质量份的Si。粉末中为4至10质量份的Si。粉末中为4至10质量份的Si。


技术研发人员：松泽觉 大岛亚希子 冈本幸一
受保护的技术使用者：株式会社东金
技术研发日：2021.07.15
技术公布日：2023/8/9