專利名稱：：壓粉磁芯及其制造方法、電動(dòng)機(jī)以及電抗器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及壓粉磁芯及其制造方法、以及由該壓粉磁芯形成芯材的電動(dòng)機(jī)及電抗器。
背景技術(shù)：
：出于減輕對地球環(huán)境的負(fù)擔(dān)的觀點(diǎn)，在汽車產(chǎn)業(yè)中，對混合動(dòng)力汽車、電動(dòng)汽車的開發(fā)日益推進(jìn)，尤其是作為主要搭栽機(jī)器的電動(dòng)機(jī)和電抗器的高性能化、小型化成為緊迫的開發(fā)課題之一。構(gòu)成該電動(dòng)機(jī)的定子鐵芯和轉(zhuǎn)子鐵芯、構(gòu)成電抗器的電抗器鐵芯由將硅鋼板層疊而成的鋼板層疊體形成，或由將涂覆了樹脂的鐵系軟磁性粉末加壓成型而成的壓粉磁芯形成。在由壓粉磁芯形成各種鐵芯的情況下，具有如下等優(yōu)點(diǎn)，即，作為其磁特性，與層疊鋼板相比高頻鐵損少；由于被加壓成型，因此能夠隨機(jī)并且廉價(jià)地應(yīng)對形狀變更。對于壓粉磁芯用的軟磁性金屬粉末，通過在該金屬粉末的表面形成絕緣被膜來確保粉末的絕緣性，進(jìn)而確保壓粉磁芯自身的絕緣性而抑制鐵損的產(chǎn)生。具體來說，采用如下的方案，即，在鐵粉上覆蓋硅樹脂、環(huán)氧樹脂，然而為了防止加壓成型時(shí)的被膜破壞而確保鐵粉間的絕緣性，使得向鐵粉中的樹脂添加量為大量等。圖11中表示給出了樹脂添加量與電阻率、強(qiáng)度、密度各自的關(guān)系的本發(fā)明人等的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。而且，該實(shí)驗(yàn)中，使用鐵為主成分且含有l(wèi)重量。/。Si、縱橫比為6的扁平鐵粉。從圖lla、b可以清楚地看到，隨著樹脂添加量的增加，電阻率增大(從而絕緣性提高)，壓粉磁芯強(qiáng)度也提高。但是，從圖llc可以清楚地看到，隨著樹脂相對于鐵粉的比例增大，壓粉磁芯密度降低，該密度的降低成為壓粉磁芯的磁通密度(磁特性)減少的原因。另外，雖然也有將在鐵粉周面預(yù)先縮合有硅樹脂的磁性粉末加壓成型而制造壓粉磁芯的方法，然而在該方法中，在磁性粉末間容易產(chǎn)生間3隙，這時(shí)壓粉磁芯的強(qiáng)度就會(huì)降低。另外，將在鐵粉周面預(yù)先形成有二氧化硅被膜的磁性粉末加壓成型而制造壓粉磁芯的方法中，由于二氧化硅被膜是無機(jī)絕緣體，因此磁性粉末之間僅利用其的相互纏結(jié)(絡(luò)辦合t、)而結(jié)合，仍然無法避免壓粉磁芯的強(qiáng)度降低。所以，絕緣性能優(yōu)異并且高強(qiáng)度、高密度的壓粉磁芯的制造開發(fā)就成為緊迫的課題。此外，作為以往的壓粉磁芯的制造方法例如可以舉出專利文獻(xiàn)1~3。專利文獻(xiàn)l中所公開的壓粉磁芯的制造方法是如下的方法，即，在將鐵粉表面用分散劑進(jìn)行了表面處理后，混合硅樹脂等而加壓成型，并進(jìn)行加熱處理。專利文獻(xiàn)2、3中所公開的壓粉磁芯的制造方法是如下的方法，即，向純鐵粉或具有磷酸被膜的純鐵粉中混合聚苯硫醚(PPS)、熱塑性聚酰亞胺(PI)而加壓成型，并進(jìn)行加熱處理。在利用專利文獻(xiàn)l的制造方法制造壓粉磁芯的情況下，無法解決上述的壓粉磁芯的密度降低的問題，在專利文獻(xiàn)2、3的制造方法的情況下，利用加熱處理軟化了的PPS、PI不會(huì)達(dá)到將粉末間的間隙填充的程度，因而無法解決壓粉磁芯的強(qiáng)度降低的問題。專利文獻(xiàn)1日本特開平11-126721號公報(bào)專利文獻(xiàn)2日本特開2002-246219號公報(bào)專利文獻(xiàn)3日本特開2006-310873號公報(bào)
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明是鑒于上述的問題完成的，目的在于，提供絕緣性能優(yōu)異并且高強(qiáng)度、高密度(高磁通密度)的壓粉磁芯及其制造方法、以及具有由該壓粉磁芯構(gòu)成的芯材的電動(dòng)機(jī)或電抗器。為了達(dá)成上述目的，基于本發(fā)明的壓粉磁芯的制造方法至少具備如下工序第一工序，準(zhǔn)備樹脂粉末和在軟磁性金屬粉末的表面預(yù)先形成絕緣被膜而成的磁性粉末；第二工序，將上述磁性粉末與上述樹脂粉末混合而形成粉末混合體；第三工序，在規(guī)定的溫度氣氛下使樹脂粉末凝膠化，將粉末混合體加壓成型，從而制造作為加壓成型體的壓粉磁芯。這里，作為軟磁性金屬粉末，例如可以使用純鐵、鐵-硅系合金、鐵-氮系合金、鐵-鎳系合金、鐵-碳系合金、鐵-硼系合金、鐵-鈷系合金、鐵-磷系合金、鐵-鎳-鈷系合金及鐵-鋁-硅系合金等。另外，作為絕緣被膜，例如可以使用由二氧化硅(Si02)、氮化膜(Si3N4)等無機(jī)原材料、陶瓷原材料構(gòu)成的被膜，只要是具有熱成型時(shí)的溫度以上的熔融溫度、在該熱成型時(shí)不會(huì)凝膠化的原材料，就沒有特別限定。另外，作為樹脂粉末，例如可以使用硅樹脂、環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂、聚酯樹脂、聚酰胺樹脂、聚酰亞胺樹脂等。本發(fā)明的壓粉磁芯的制造方法是，首先，在上述的軟磁性金屬粉末表面預(yù)先形成絕緣被膜，準(zhǔn)備被該絕緣被膜涂覆的磁性粉末。這里，該絕緣被膜的形成方法有如下的方法等，即，在純鐵等軟磁性金屬粉末表面利用脫碳.還原反應(yīng)而以高濃度浸滲Si，其后進(jìn)行氧化處理(第一工序)。然后，將所形成的磁性粉末與上述的樹脂粉末混合而制作粉末混合體，將該粉末混合體放置于規(guī)定的高溫氣氛下而僅使樹脂粉末凝膠化。通過將樹脂粉末變成凝膠狀的粉末混合體在規(guī)定形狀的成型模內(nèi)進(jìn)行加壓成型，而使凝膠化了的樹脂粒子充滿被硬質(zhì)的絕緣被膜涂覆的磁性粉末間的間隙。根據(jù)上述制造方法，與將用較大量的樹脂形成被膜的軟磁性金屬粉末加壓成型的以往的制造方法相比，可以提高所制造的壓粉磁芯的密度，該高密度化會(huì)導(dǎo)致壓粉磁芯的磁通密度的提高。這里，壓粉磁芯的密度提高是基于以下的理由。即，以往方法中由于是以樹脂粒子形成絕緣層為目的，因此為了確保高絕緣性而使用很多的樹脂粒子，樹脂粒子在壓粉磁芯中所占的含有比例被提高，結(jié)果使得其密度降低。然而，根據(jù)本發(fā)明的制造方法，由于在軟磁性金屬粉末表面預(yù)先形成有絕緣被膜，因此所混合的樹脂粒子并不是以確保絕緣性為目的，而是起到作為將磁性粉末之間結(jié)合的粘合劑的作用，因而所必需的樹脂量僅為充滿磁性粉末間的間隙的量。另外，通過將磁性粉末之間用樹脂粘合劑結(jié)合，所制造的壓粉磁芯的強(qiáng)度提高。根據(jù)本發(fā)明人等的驗(yàn)證，在上述以往的制造方法中，由于劣化，然而根據(jù)本發(fā)明的制造方法，由于是在凝膠化了的樹脂粒子將磁性粉末間充滿的狀態(tài)下整體進(jìn)行加壓成型，因此利用除了磁性粉末之間的咬合力以外還附加有由樹脂粘合劑所致的附著力的高結(jié)合力而牢固地結(jié)合。而且，作為壓粉磁芯的強(qiáng)度，可以用彎曲強(qiáng)度、拉伸強(qiáng)度、徑向抗壓強(qiáng)度等來規(guī)定。這里，所謂樹脂粒子凝膠化了的狀態(tài)，是指具有如下粘度特性的狀態(tài)，即，其粘度小于作為規(guī)定玻璃的流動(dòng)溫度的粘度的10000Pa.s(帕秒)，通常來說呈現(xiàn)出5000Pa.s左右或其以下的粘度狀態(tài)?；谝陨锨闆r，根據(jù)本發(fā)明的壓粉磁芯的制造方法，可以在確保絕緣性的同時(shí)，制造強(qiáng)度特性和磁特性優(yōu)異的壓粉磁芯。另外，作為基于本發(fā)明的壓粉磁芯的制造方法的優(yōu)選實(shí)施方式，優(yōu)選在上述第三工序中，對上述加壓成型體進(jìn)行退火處理。通過使作為粘合劑而添加的樹脂成為二氧化珪被膜來確保絕緣性，并且通過利用退火處理來消除因加壓成型而在壓粉磁芯內(nèi)產(chǎn)生的加工變形，來防止由加壓成型造成的磁特性降低。另外，作為基于本發(fā)明的壓粉磁芯的制造方法的實(shí)施方式，其特征在于，在上述第三工序進(jìn)行熱成型，其中，向成型模內(nèi)填充粉末混合體，并在上述樹脂粉末不縮聚的溫度氣氛中進(jìn)行加壓成型。所謂熱成型，是在大約100150'C左右的溫度氣氛中以將粉末和成型模(模具)加熱的方式進(jìn)行加壓成型的成型方法，該溫度氣氛例如為硅樹脂不縮聚的溫度范圍。在作為樹脂不縮聚的溫度、也就是低于其縮聚溫度的溫度氣氛的上述熱成型時(shí)的溫度氣氛中，樹脂粒子呈現(xiàn)出凝膠狀，該凝膠狀樹脂粒子可以如前所述地將磁性粉末間的間隙充滿。另外，在使用硅樹脂作為所用的樹脂粒子時(shí)，且其規(guī)格是市售的YR3370(GE東芝有機(jī)硅公司制)、KR系列(KR221、240、220L等)(信越化學(xué)工業(yè)公司制)時(shí)，上述第三工序的溫度氣氛、也就是熱成型時(shí)的溫度氣氛最好設(shè)定為大約120145'C的范圍。由于該市售的硅樹脂(粉末)可以廉價(jià)地買到，因此可以更為廉價(jià)地制造壓粉磁芯。另外，基于本發(fā)明的壓粉磁芯是在軟磁性金屬粉末的表面預(yù)先形成絕緣被膜而形成磁性粉末，并且在磁性粉末的間隙中填充樹脂并固化而形成的壓粉磁芯，其特征在于，上述樹脂的混合量為0.3重量％以下，其磁通密度(B50)為1.4T以上，并且其徑向抗壓強(qiáng)度為70MPa以上.在利用以往的制造方法制造的壓粉磁芯中，如果想要提高其絕緣性，則樹脂量就會(huì)變多，因壓粉磁芯中的樹脂的比例升高，因而其密度降低，壓粉磁芯的密度降低直接導(dǎo)致其磁通密度的降低。相反地，如果想要提高壓粉磁芯的磁通密度，樹脂量就會(huì)變少，其結(jié)果是，無法獲得充分的由樹脂粘合劑所致的附著力，壓粉磁芯的徑向抗壓強(qiáng)度等強(qiáng)度特性降低。所以，利用以往的制造方法制造的壓粉磁芯并非在其強(qiáng)度特性和磁特性(磁通密度)兩方面都優(yōu)異的材料。而且，根據(jù)本發(fā)明人等的實(shí)驗(yàn)證實(shí)，對于以往的壓粉磁芯的制造方法，如果想要使磁通密度(B50)為1.4T以上，則徑向抗壓強(qiáng)度至多為30MPa左右，相反地，即使在將磁通密度(B50)抑制為1.2T左右時(shí)，所得到的徑向抗壓強(qiáng)度也至多為50MPa左右。與利用上述的以往方法制造的壓粉磁芯相對，利用前述的本發(fā)明的制造方法得到的壓粉磁芯具有其磁通密度(B50)為1.4T以上、并且其徑向抗壓強(qiáng)度為70MPa以上的特性，是在強(qiáng)度特性和磁特性兩方面都優(yōu)異的壓粉磁芯。這里，從制造成本等觀點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選使用二氧化硅(Si02)作為形成具有上述特性的壓粉磁芯的絕緣被膜，使用硅樹脂作為上述樹脂。另外，將形成具有上述特性的壓粉磁芯時(shí)的樹脂添加量調(diào)整為0.3重量％左右或其以下。根據(jù)本發(fā)明人等的實(shí)驗(yàn)證實(shí)，就徑向抗壓強(qiáng)度而言，樹脂添加量為0.2重量％左右時(shí)達(dá)到最高，就磁通密度而言，隨著樹脂添加量的增加而逐漸減少?？紤]到該實(shí)驗(yàn)結(jié)果，為了獲得磁通密度(B50)為1.4T以上且徑向抗壓強(qiáng)度為70MPa以上的壓粉磁芯，可以將樹脂添加量設(shè)定為上述的0.3重量％左右以下，優(yōu)選設(shè)定為0.1~0.3重量％的范圍。另外，可以將所用的軟磁性金屬粉末的縱橫比設(shè)定為110左右的范圍，將該粉末的平均粒徑"&定為150200jim左右的范圍。通過將具有高強(qiáng)度及高磁通密度的上述壓粉磁芯用于定子鐵芯和/7或轉(zhuǎn)子鐵芯中而制造電動(dòng)機(jī)，該電動(dòng)機(jī)適用于需要在磁特性、強(qiáng)度特性兩方面都優(yōu)異的驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)的混合動(dòng)力車、電動(dòng)汽車等中。另外，通過同樣地使用上述本發(fā)明的壓粉磁芯作為電抗器鐵芯，該電抗器鐵芯也適用于搭載在混合動(dòng)力車、電動(dòng)汽車等中的電抗器中。從以上的說明可以理解，根據(jù)本發(fā)明的壓粉磁芯的制造方法，可以在確保絕緣性的同時(shí)，制造高強(qiáng)度且高磁通密度的壓粉磁芯。另外，基于本發(fā)明的壓粉磁芯是具有磁通密度(B50)為1.4T以上且徑向抗壓強(qiáng)度為70MPa以上的優(yōu)異強(qiáng)度特性及磁特性的壓粉磁芯。圖l是說明硅樹脂的固體狀、凝膠狀、縮聚的溫度范圍的圖。圖2是以流程來說明本發(fā)明的壓粉磁芯的制造方法的說明圖。圖3是圖2a的III部的放大圖。圖4是圖2b的IV部的放大圖。圖5是圖2d的V部的放大圖。圖6是說明硅樹脂的凝膠化溫度范圍的曲線圖。圖7是表示本發(fā)明的壓粉磁芯(實(shí)施例)、比較例的徑向抗壓強(qiáng)度和樹脂添加量的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)結(jié)果的曲線圖。圖8是表示本發(fā)明的壓粉磁芯(實(shí)施例)、比較例的磁通密度和樹脂添加量的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)結(jié)果的曲線圖。圖9是表示本發(fā)明的壓粉磁芯(實(shí)施例)、比較例的強(qiáng)度特性及磁特性的實(shí)驗(yàn)結(jié)果的曲線圖。圖10是表示軟磁性金屬粉末的縱橫比、樹脂混合量及平均粒徑的計(jì)算結(jié)果的曲線圖。圖11是在Fe-lSi成分且縱橫比為6的鐵粉中，(a)是表示樹脂添加量與電阻率的關(guān)系的曲線圖，(b)是表示樹脂添加量與強(qiáng)度的關(guān)系的曲線圖，(C)是表示樹脂添加量與密度的關(guān)系的曲線圖。圖中，1表示磁性粉末，11表示純鐵粉(軟磁性金屬粉末)，12表示二氧化硅膜(絕緣被膜)，2表示硅樹脂粉末(樹脂粉末)，2A表示凝膠狀樹脂，IO表示加壓成型體，20表示壓粉磁芯。具體實(shí)施例方式下面，參照附圖對本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說明。圖l是說明珪樹脂的固體狀、凝膠狀、縮聚的溫度范圍的圖，圖2是以流程來說明本發(fā)明的壓粉磁芯的制造方法的說明圖，圖3~5分別是圖2的III部、IV部、V部的放大圖。圖6是說明硅樹脂的凝膠化溫度范圍的曲線圖。圖7是表示本發(fā)明的壓粉磁芯(實(shí)施例)、比較例的徑向抗壓強(qiáng)度和樹脂添加量的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)結(jié)果的曲線圖，圖8是表示本發(fā)明的壓粉磁芯(實(shí)施例)、比較例的磁通密度和樹脂添加量的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)結(jié)果的曲線圖。圖9是表示本發(fā)明的壓粉磁芯(實(shí)施例)、比較例的強(qiáng)度特性及磁特性的實(shí)驗(yàn)結(jié)果的曲線圖。圖10是表示對于軟磁性金屬粉末的縱橫比和平均粒徑而言，為了將磁性粉末間的空隙填充而必需的樹脂混合量的計(jì)算結(jié)果的曲線圖。首先，基于圖l-5對本發(fā)明的壓粉磁芯的制造方法進(jìn)行詳述。而且，對于成為對象的磁性粉末，使用純鐵作為軟磁性金屬粉末，預(yù)先形成于其表面的絕緣被膜包括二氧化硅(Si02)，充滿磁性粉末之間的間隙的樹脂使用硅樹脂。圖l是說明硅樹脂的固體狀(圖中的A區(qū)域)、凝膠狀(圖中的B區(qū)域)、縮聚的溫度范圍(圖中的C區(qū)域)的圖。珪樹脂呈現(xiàn)出凝膠狀的溫度基本上與熱成型時(shí)的溫度對應(yīng)，其范圍是t3:約120'Ct4:約145。C。圖2是以流程來說明壓粉磁芯的制造方法的說明圖。圖2(a)是說明在常溫下將磁性粉末1與硅樹脂粉末2混合的狀況的圖，具體來說，利用以下方法中的任一種來形成粉末混合體，即，將磁性粉末與規(guī)定量的硅樹脂粉末攪拌混合的方法；或在圖1的溫度tl附近與磁性粉末1混合，然后在圖l的溫度t2附近使溶劑揮發(fā)，將硅樹脂粉末2均勻地9混合在磁性，末i中的方法。而且，作為所用的硅樹脂粉末2，y以使這里，將圖2a的III部的放大圖示于圖3中。如圖所示，磁性粉末1是在純鐵粉11的周面上形成有二氧化硅膜12的粉末，在前一工序中已經(jīng)生成該磁性粉末l。具體來說，通過利用脫碳.還原反應(yīng)對純鐵粉11以高濃度浸滲Si，其后進(jìn)行氧化處理，從而在該純鐵粉11的周面上形成硬質(zhì)且絕緣性優(yōu)異的二氧化硅膜?；氐綀D2(的圖2b)，將磁性粉末1與硅樹脂粉末2的粉末混合體填充到下沖頭Al和周側(cè)模具B內(nèi)，填充粉末混合體后，如圖2c所示用上沖頭A2關(guān)緊，通過如圖2d所示對上沖頭A2以規(guī)定的擠壓力進(jìn)行加壓，成型作為壓粉磁芯的中間成型體的加壓成型體IO。這里，圖2b圖2d的工序是熱成型工序，是在圖1中所示的溫度t3t4范圍的溫度氣氛下實(shí)施的。這里，將圖2b的IV部的放大圖示于圖4中。在溫度100150。C、尤其是120145'C的溫度氣氛下，僅將粉末混合體中的硅樹脂粉末2凝膠化而生成凝膠狀樹脂2A。這里，將關(guān)于珪樹脂的凝膠化溫度范圍的本發(fā)明人等的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表示于圖6中。根據(jù)圖6可知，在使用YR3370作為硅樹脂的情況下，其凝膠化溫度范圍是大約120145'C的范圍，在該溫度范圍中該珪樹脂的粘度為5000Pa.s左右或其以下的值。而且，圖中的虛線表示定義玻璃的流動(dòng)溫度的粘度，是10000Pa.s左右的值。所以，在以其粘度規(guī)定硅樹脂的凝膠化的情況下，至多為10000Pa.s的粘度，一般來說可以特定為具有5000Pa.s左右的粘度特性的狀態(tài)。在成型模內(nèi)粉末混合體中的硅樹脂粉末2變成凝膠狀樹脂2A的狀態(tài)下，通過如圖2d所示地加壓成型，則如作為其V部的放大圖的圖5所示，成型為在磁性粉末l、...間的間隙內(nèi)充滿了凝膠狀樹脂2A的狀態(tài)下固化而成的加壓成型體10。最后，通過在相當(dāng)于圖1的溫度t5的600-750。C左右的溫度氣氛下對加壓成型體10進(jìn)行退火處理，得到消除了加工變形的所需形狀的壓粉磁芯20。而且，利用該退火處理，硅的凝膠狀樹脂被縮聚，其結(jié)果10是，磁性粉末l、...之間利用相互的咬合力和借助該硅樹脂的附著力而牢固地結(jié)合。[關(guān)于本發(fā)明的壓粉磁芯(實(shí)施例)和比較例的強(qiáng)度特性及磁特性的實(shí)驗(yàn)及其結(jié)果I本發(fā)明人等使用純鐵粉作為軟磁性金屬粉末，在其周面上形成作為硅樹脂(YR3370)的氧化物的二氧化硅膜而生成磁性粉末，將該磁性粉末與添加量為0.2重量％的硅樹脂混合而形成粉末混合體，在利用上述的方法使該珪樹脂凝膠化后加壓成型，進(jìn)行退火處理，將壓粉磁芯成型(實(shí)施例)。另一方面，利用以往的制造方法將壓粉磁芯成型而得到2個(gè)比較例。其中之一(比較例1)是將預(yù)先在純鐵的表面形成二氧化硅的薄膜而成的磁性粉末單純地加壓成型而成的，比較例2是將用較大量的Si樹脂涂覆了的純鐵粉加壓成型而成的。在以下的表l中示出實(shí)施例、比較例l、2的密度、渦損、強(qiáng)度(徑向抗壓強(qiáng)度)、磁通密度B50的各計(jì)測值。另外，圖7表示徑向抗壓強(qiáng)度與硅樹脂添加量的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，圖8表示磁通密度B50與硅添加量的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，圖9表示將徑向抗壓強(qiáng)度及磁通密度B50兩者用一個(gè)曲線圖表示的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。應(yīng)說明的是，徑向抗壓強(qiáng)度的測定方法如下制作厚5mm、外徑39mm、內(nèi)徑30mm的環(huán)狀壓粉磁芯試驗(yàn)片，將該試驗(yàn)片用壓縮機(jī)加壓，以產(chǎn)生裂紋時(shí)的加壓力作為徑向抗壓強(qiáng)度。[表1<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>根據(jù)表1，比較例2中硅樹脂量變多，純鐵粉周圍的樹脂膜厚增大，其結(jié)果是，密度與實(shí)施例及比較例l相比降低，磁通密度的值也降低。比較例1中，雖然具有與實(shí)施例相同程度的磁通密度，但是其徑向抗壓強(qiáng)度變得極低，為實(shí)施例的2成多左右。比較例l的強(qiáng)度與比較例2相比降低的理由是因?yàn)?，比較例2中，在磁性粉末之間的結(jié)合中還增加了由樹脂粘合劑所致的附著力。與比較例1、2相比，在實(shí)施例中，磁通密度(B50)也呈現(xiàn)出1.4T以上的高值，并且徑向抗壓強(qiáng)度也呈現(xiàn)出70MPa以上的高值，可以了解到，是強(qiáng)度特性和磁特性兩方面都優(yōu)異的壓粉磁芯。另外，根據(jù)圖7所示的徑向抗壓強(qiáng)度與硅樹脂添加量的關(guān)系的實(shí)施例(圖中的曲線P1)和比較例2(圖中的曲線Q1)的結(jié)果，無論硅樹脂添加量的多少，比較例2中其徑向抗壓強(qiáng)度在至多50MPa左右時(shí)達(dá)到峰值。另一方面證實(shí)，實(shí)施例中，在硅樹脂添加量為稍小于0.20.35重量％左右以下的范圍中可以得到高徑向抗壓強(qiáng)度，特別是在0.2重量%左右時(shí)可以得到卯MPa的強(qiáng)度。另外，根據(jù)圖8所示的磁通密度B50與硅樹脂添加量的關(guān)系的實(shí)施例(圖中的曲線P2)和比較例2(圖中的曲線Q2)的結(jié)果，可以了解到，隨著硅樹脂添加量的增加密度都會(huì)降低，由于密度降低磁通密度也顯示出逐漸減少的傾向，然而在實(shí)施例中，在硅添加量為0.3重量％以下時(shí)可以得到1.4T以上的磁通密度(B50)。根據(jù)圖7、8的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，可以給出如下的結(jié)論，即，較好的是，利用本發(fā)明的制造方法來制造壓粉磁芯；以及將珪樹脂的添加量設(shè)定為0.3重量％以下、優(yōu)選0.1重量％以上(根據(jù)圖7,徑向抗壓強(qiáng)度為60MPa左右)的范圍。圖9是將圖7、圖8的結(jié)果集中在一個(gè)曲線圖中的圖，縱軸表示徑向抗壓強(qiáng)度，橫軸表示磁通密度。圖中，表示實(shí)施例的X1、X2是上述優(yōu)選的珪樹脂添加量時(shí)的壓粉磁芯的結(jié)果，表示比較例A的X3X7是雖然應(yīng)用本發(fā)明的制造方法然而硅樹脂的添加量為上述優(yōu)選的添加量范圍外的壓粉磁芯的結(jié)果。另夕卜，比較例B是上述比較例2的壓粉磁芯。根據(jù)圖9可知，通過應(yīng)用本發(fā)明的制造方法、以及通過將珪樹脂的添加量設(shè)定為上述的規(guī)定范圍內(nèi)，可以得到在強(qiáng)度特性和磁特性兩方面都優(yōu)異的壓粉磁芯。圖IO是將縱橫比改變?yōu)?~18而計(jì)算了樹脂添加量與磁性粉末的平均粒徑的關(guān)系的結(jié)果。一般來說使用縱橫比為16左右的軟磁性金屬粉末，在屬于上述優(yōu)選的樹脂添加量范圍的0.2重量％的情況下，證實(shí)磁性粉末的平均粒徑達(dá)到150~200nm左右。上述的本發(fā)明的壓粉磁芯，由于在其強(qiáng)度特性和磁特性兩方面都具有優(yōu)異的性能，因此在所應(yīng)用的環(huán)境變化劇烈、要求高性能且小型化的混合動(dòng)力車等的電動(dòng)機(jī)的定子鐵芯或轉(zhuǎn)子鐵芯、電抗器裝置的電抗器鐵芯中，本發(fā)明的壓粉磁芯特別適用。以上使用附圖對本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行了詳述，然而具體的構(gòu)成并不限定于該實(shí)施方式，不脫離本發(fā)明主旨的范圍的設(shè)計(jì)變化等也包含于本發(fā)明中。權(quán)利要求1.一種壓粉磁芯的制造方法，其特征在于，至少具備如下工序第一工序，準(zhǔn)備樹脂粉末和在軟磁性金屬粉末的表面預(yù)先形成絕緣被膜而成的磁性粉末；第二工序，將所述磁性粉末與所述樹脂粉末混合而形成粉末混合體；以及第三工序，在規(guī)定的溫度氣氛下使樹脂粉末凝膠化，將粉末混合體加壓成型，從而制造作為加壓成型體的壓粉磁芯。2.根據(jù)權(quán)利要求l所述的壓粉磁芯的制造方法，其特征在于，在所述第三工序中，對所述加壓成型體進(jìn)行退火處理。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的壓粉磁芯的制造方法，其特征在于，在所述第三工序進(jìn)行熱成型，其中，向成型模內(nèi)充填粉末混合體，并在所述粉末混合體不會(huì)進(jìn)行縮聚的溫度氣氛中對所述粉末混合體進(jìn)行加壓成型。4.根據(jù)權(quán)利要求l-3中任意一項(xiàng)所述的壓粉磁芯的制造方法，其特征在于，所述樹脂粉末包括硅樹脂，所述第三工序的溫度氣氛是110150'C的范圍。5.—種壓粉磁芯，是在軟磁性金屬粉末的表面預(yù)先形成絕緣被膜而形成磁性粉末，并且在磁性粉末的間隙中充填樹脂并固化而形成的壓粉磁芯，其特征在于，所述樹脂的混合量為0.3重量％以下，所述壓粉磁芯的磁通密度B50為1.4T以上，并且其徑向抗壓強(qiáng)度為70MPa以上。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的壓粉磁芯，其特征在于，所述絕緣被膜包括二氧化硅Si02，所述樹脂包括珪樹脂。7.—種電動(dòng)機(jī)，其特征在于，定子鐵芯和/或轉(zhuǎn)子鐵芯由權(quán)利要求5或6所述的壓粉磁芯形成。8.—種電抗器，其特征在于，電抗器鐵芯由權(quán)利要求5或6所述的壓粉磁芯形成。全文摘要本發(fā)明提供絕緣性能優(yōu)異并且高強(qiáng)度、高密度(高磁通密度)的壓粉磁芯及其制造方法、以及具有由該壓粉磁芯構(gòu)成的芯材的電動(dòng)機(jī)或電抗器。為此，本發(fā)明的壓粉磁芯的制造方法由如下工序構(gòu)成，即，第一工序，準(zhǔn)備樹脂粉末(2)和在軟磁性金屬粉末(純鐵粉(11))的表面預(yù)先形成絕緣被膜(二氧化硅膜(12))而成的磁性粉末(1)；第二工序，將磁性粉末(1)與樹脂粉末(2)混合而形成粉末混合體；以及第三工序，在樹脂粉末(2)不縮聚的溫度氣氛下將樹脂粉末(2)凝膠化，通過將粉末混合體加壓成型而成型加壓成型體(10)，進(jìn)行退火處理而制造壓粉磁芯(20)。文檔編號H01F41/02GK101663716SQ200880008479公開日2010年3月3日申請日期2008年4月18日優(yōu)先權(quán)日2007年4月20日發(fā)明者?？茦s介,大石雄介,山口登士也,川島一浩,黃晸煥申請人:豐田自動(dòng)車株式會(huì)社;株式會(huì)社精密燒結(jié)合金