本發(fā)明涉及例如被用作磁屏蔽的磁性片材。
背景技術(shù)：
為了使磁化物體等的磁場發(fā)生源不會給其他物體或電路等帶來影響，使用磁屏蔽材料。作為磁屏蔽材料，從屏蔽特性考慮，高透磁率的金屬板比較理想，但金屬板在性質(zhì)、成本等方面，用途明顯地受到限制。
另一方面，將磁性粉末材料分散于有機粘結(jié)劑后，以涂料的形式涂布在需要屏蔽的部位而形成磁性片材，或者涂布在適當(dāng)?shù)膿闲灾С畜w等上而制成磁屏蔽用磁性片材，可以實現(xiàn)各種各樣的利用。
這種磁性片材要求表面電阻要高。因此，例如在下述的專利文獻1中，提出了一種使扁平的磁性顆粒的表面附著無機絕緣物的磁性片材。
但是，在現(xiàn)有技術(shù)中，由于在扁平的磁性顆粒的表面附著無機絕緣物，磁特性有可能劣化。另外，目前，用于在扁平的磁性顆粒的表面附著無機絕緣物的工序較繁雜，并且使用玻璃(非晶)作為無機絕緣物，因此還存在扁平處理的長時間化或設(shè)備或裝置的磨損之類的問題。
專利文獻1：專利第5384711號公報
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明是鑒于這樣的時機情況而開發(fā)的，其目的在于，提供一種制造容易、磁特性優(yōu)異、并且片材表面電阻高的磁性片材。
用于解決課題的技術(shù)方案
為了達成上述目的，本發(fā)明提供一種磁性片材，其為扁平的磁性體顆粒分散于合成樹脂中而制成，其特征在于，
所述扁平的磁性體顆粒為fe－si－cr系合金磁性體、fe－si－al－cr系合金磁性體及fe－al－cr系合金磁性體中的至少任一種，
在所述扁平的磁性體顆粒的表面，長邊方向的長度為0.4μm以上的cr的偏析物包含于所述磁性體顆粒的表面內(nèi)部而存在，
在所述磁性體片材的表面或截面中，在任意的10μm×10μm的視場內(nèi)，可觀察到5個所述cr的偏析物。
在本發(fā)明的磁性片材中，控制為：使磁性體顆粒中本來含有的cr在磁性體顆粒的表面以規(guī)定長度以上偏析，且使該cr的偏析物為5個以上。因此，不需要另外準(zhǔn)備與磁性體顆粒不同的無機絕緣物并使之附著，能夠提供制造容易、磁特性優(yōu)異、并且片材表面電阻高的磁性片材。
優(yōu)選的是，所述cr的偏析物的短邊方向的長度除以長邊方向的長度所計算的縱橫比為0.3以下。由于是縱橫比為規(guī)定以下的偏析物，從而能夠提供磁特性優(yōu)異、并且片材表面電阻高的磁性片材。
優(yōu)選的是，用所述扁平的磁性體顆粒的短邊方向的長度除以長邊方向的長度所計算的縱橫比為0.3以下。由于是縱橫比為規(guī)定以下的磁性體顆粒，從而即使減薄片材的厚度，也能夠提供磁特性優(yōu)異、并且片材表面電阻高的磁性片材。
附圖說明
圖1是本發(fā)明一實施方式的磁性片材的放大剖面圖；
圖2是圖1所示的ii部的主要部分放大剖面圖(epma像的概略圖)。
符號說明
2：磁性片材
4：磁性體顆粒
6：合成樹脂
8：cr的偏析物
具體實施方式
以下，基于附圖所示的實施方式對本發(fā)明進行說明。
如圖1及圖2所示，本發(fā)明一實施方式的磁性片材2，是扁平的磁性體顆粒4分散于合成樹脂8中而制成的磁性片材。扁平的磁性體顆粒4在片材2中，在片材2的面方向以顆粒4的長邊方向大體上一致的方式取向。
作為合成樹脂8，沒有特別限定，可例示尿烷樹脂、聚酯樹脂、聚乙烯樹脂、纖維素樹脂、環(huán)氧樹脂、苯酚樹脂、酰胺樹脂等熱塑性樹脂、熱固化性樹脂、放射線固化性樹脂等。
扁平的磁性體顆粒4為fe－si－cr系合金磁性體、fe－si－al－cr系合金磁性體及fe－al－cr系合金磁性體中的至少任一種。優(yōu)選磁性片材2中的磁性體顆粒4的填充率為60～95wt％。
作為fe－si－cr系合金磁性體，沒有特別限定，但在將fe－si－cr系合金磁性體的組成表示為fea1sib1crc1xd1的情況下，下述的公式成立。a1＝53～85、b1＝15～35、c1＝0.1～6、d1＝0.1～6。
其中，x為fe、si、cr以外的一種以上的其他元素，a1、b1、c1、d1為他們的元素的原子百分比，a1+b1+c1+d1＝100。作為其他元素x，沒有特別限定，例如可以根據(jù)需要從過渡金屬元素等各種金屬元素或半金屬元素等中選擇。另外，在其他元素x中，也可以含有n、o、s等不可避免的雜質(zhì)，只要不會給磁特性帶來不利影響即可。
作為fe－si－al－cr系合金磁性體，沒有特別限定，在將fe－si－al－cr系合金磁性體的組成表示為fea2sib2ale2crc2xd2的情況下，下述的公式成立。a2＝53～85、b2＝15～35、e2＝15～35、c2＝0.1～6、d2＝0.1～6。
其中，x為fe、si、cr、al以外的一種以上的其他元素，a2、b2、e2、c2、d2為它們的元素的原子百分比，a2+b2+e2+c2+d2＝100。作為其他元素x，沒有特別限定，例如根據(jù)需要可以從過渡金屬元素等各種金屬元素或半金屬元素等中選擇。另外，在其他元素x中，也可以含有n、o、s等不可避免的雜質(zhì)，只要不會給磁特性帶來不利影響即可。
作為fe－al－cr系合金磁性體，沒有特別限定，在將fe－al－cr系合金磁性體的組成表示為fea3ale3crc3xd3的情況下，下述的公式成立。a3＝53～85、e3＝15～35、c3＝0.1～6、d3＝0.1～6。
其中，x為fe、si、cr以外的一種以上的其他元素，a3、e3、c3、d3為它們的元素的原子百分比，a3+e3+c3+d3＝100。作為其他元素x，么有特別限定，例如根據(jù)需要可以從過渡金屬元素等各種金屬元素或半金屬元素等中選擇。另外，在其他元素x中，也可以含有n、o、s等不可避免的雜質(zhì)，只要不會給磁特性帶來不利影響即可。
在扁平的磁性體顆粒4的表面，長邊方向的長度為0.4μm以上的cr的偏析物8包含于磁性體顆粒4的表面內(nèi)部而存在。磁性顆粒4的縱橫比是用磁性體顆粒4的短邊方向的長度l1除以長邊方向的長度l0所計算的值，在本實施方式中，其縱橫比為0.3以下。磁性體顆粒4的縱橫比的下限沒有特別限定，優(yōu)選為0.002以上。另外，磁性體顆粒4的長邊方向的長度l0優(yōu)選為5～60μm。
cr的偏析物8的縱橫比和磁性體顆粒4同樣地來定義，定義為用其短邊方向的長度除以長邊方向的長度所計算的值，優(yōu)選其縱橫比為0.3以下。cr的偏析物8的縱橫比的下限沒有特別限定，優(yōu)選為0.002以上。另外，cr的偏析物8的長邊方向的長度優(yōu)選為0.4～20μm，為磁性體顆粒4的長邊方向的長度l0的1/200～1/2。
一般認為，cr的偏析物8是磁性體顆粒4中所含的cr在顆粒4的表面析出后偏在的物質(zhì)，例如通過按特定的條件選擇對磁性體顆粒4進行了扁平處理后的熱處理條件而獲得。在本實施方式中，優(yōu)選在磁性體片材2的表面或截面中，在任意的10μm×10μm的視場內(nèi)觀察到5個以上cr的偏析物。在這樣的范圍觀察到偏析物的磁性片材，不但制造容易，而且磁特性優(yōu)異，并且片材表面電阻提高。另外，觀察到的cr的偏析物的數(shù)量的上限沒有特別限定，優(yōu)選為100以下。
在本實施方式的磁性片材2中，使磁性體顆粒4本來含有的cr在磁性體顆粒4的表面以規(guī)定長度以上析出。因此，不需要另外準(zhǔn)備磁性體顆粒使無機絕緣物附著，能夠提供不但制造容易，而且磁特性優(yōu)異、并且片材表面電阻高的磁性片材2。能夠容易地獲得片材表面電阻為1.0e+06(1×106)ω以上的磁性片材2。
在本實施方式中，磁性體顆粒4的縱橫比為0.3以下。由于是縱橫比為規(guī)定以下的磁性體顆粒4，因此即使減薄磁性片材2的厚度，也容易片材化，同時，能夠提供磁特性優(yōu)異、并且片材表面電阻高的磁性片材2。磁性片材2的厚度沒有特別限定，優(yōu)選50～100μm。
本實施方式的磁性片材2例如在磁屏蔽的用途中使用，但作為其他的用途，可例示噪聲濾波器、電波吸收體等。
本實施方式的磁性片材2例如如以下操作來制造。首先，將具有上述的組成的合金顆粒扁平化，得到扁平狀的磁性體顆粒4。關(guān)于合金顆粒的制造，其方法沒有特別限制，通過進行熔融合金的急冷或合金錠的粉碎即可。將熔融合金進行急冷的方法沒有特別限制，由于沒有粉碎工序即可獲得所要求的粒徑的合金顆粒，生產(chǎn)性高，因此優(yōu)選使用水霧化法。
水霧化法是向熔融合金噴射高壓水使其凝固、粉末化后，在水中進行冷卻的方法，其詳細內(nèi)容例如在特愿平1－12267號有記載。
除水霧化法以外，也可以使用使熔融金屬與冷卻基體碰撞，獲得薄帶狀或薄片狀、或者粒狀的合金的方法。作為這種方法，舉出單輥法或雙輥法或者霧化法。在這些方法中，只要根據(jù)需要將所得到的急冷合金粉碎，即可形成所要求的粒徑的合金顆粒。
在通過合金錠的粉碎而制造合金顆粒的情況下，優(yōu)選在對錠實施固溶處理后進行粉碎。
合金顆粒的平均粒徑根據(jù)作為目標(biāo)的扁平狀軟磁性顆粒的粒徑或縱橫比適當(dāng)決定即可，通常，以重均粒徑d50計，設(shè)定為5～30μm，優(yōu)選設(shè)定為7～20μm即可。
另外，優(yōu)選對合金顆粒實施用于整頓晶體構(gòu)造的熱處理。對扁平化前的合金顆粒實施的熱處理時的保持溫度及溫度保持時間，優(yōu)選設(shè)定為在100～600℃保持10分鐘～10小時。更優(yōu)選的熱處理條件是，在300～500℃保持30分鐘～2小時。
使合金顆粒扁平化的方法沒有特別限制，只要可以進行所要求的扁平化，使用怎樣的方法都可以。
但是，在本實施方式中，主要是通過劈開進行合金顆粒的扁平化，所以，優(yōu)選使用可高效地進行劈裂的方法。
作為這種方法，舉出介質(zhì)攪拌磨機、滾動球磨機等，其中，特別優(yōu)選使用介質(zhì)攪拌磨機。
介質(zhì)攪拌磨機是也被稱為釘式粉磨機、珠磨機或者有攪拌器的球磨機的攪拌機，例如在特開昭61－259739號公報、特愿平1－12267號等中有記載。
優(yōu)選對這樣操作所得到的扁平狀軟磁性顆粒實施熱處理。該熱處理時的保持溫度優(yōu)選設(shè)定為在390～550℃保持20分鐘～4小時。另外，更優(yōu)選的熱處理的保持溫度為390～500℃。保持時間沒有特別限定，優(yōu)選為30分鐘～3小時。
在本實施方式中，在設(shè)定上述的溫度范圍的同時，升溫速度和降溫速度非常重要，從100℃開始的升溫速度優(yōu)選為5～50℃/分，進一步優(yōu)選為10～50℃/分。另外，降到100℃的降溫速度優(yōu)選為2～20℃/分、，進一步優(yōu)選為5～20℃/分。
進而，在本實施方式中，優(yōu)選暫且使真空度為0.1pa以下，之后，導(dǎo)入惰性氣體，將氧濃度設(shè)為1×10－8～0.01pa，進行熱處理(升溫、保持及降溫的全行程)。作為惰性氣體，例示氮、氬、氦、二氧化碳等。
認為，通過這樣的熱處理條件、即與急冷即驟冷接近的熱處理，在熱處理保持時間中形成的cr的偏析狀態(tài)即使在室溫下也被保持在和熱處理保持時接近的狀態(tài)，能夠在扁平的磁性體顆粒4的表面析出規(guī)定數(shù)以上的cr。另外，該熱處理也可以在磁場中進行。
磁性片材2通過使由這樣操作所得到的軟磁性粉末構(gòu)成的磁性體顆粒4，分散在包含合成樹脂的粘結(jié)劑中并進行片材化而獲得作為用于進行片材化的方法，沒有特別限定，例如可例示涂布法。
另外，在片材化之前的磁性片材用膏體中，除含有由軟磁性粉末構(gòu)成的磁性體顆粒4及合成樹脂6以外，還可以含有固化劑、分散劑、穩(wěn)定劑、偶合劑等。這種膏體通常在成形為所要求的形狀，或者使用必要的溶劑制成涂布用組成物后再涂布，接著，根據(jù)需要進行加熱固化，將其片材化。固化一般在加熱爐中在50～80℃加熱6～100小時左右即可。
另外，本發(fā)明不限定于上述的實施方式，在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以進行各種變更。
【實施例】
以下，基于實施例進一步詳細地說明本發(fā)明，但本發(fā)明不限定于這些實施例。
實施例1
在該實施例中，通過水霧化法制作合金顆粒，接著，通過介質(zhì)攪拌磨機將合金顆粒扁平化，再實施熱處理，獲得由扁平狀軟磁性顆粒構(gòu)成的軟磁性粉末(磁性體顆粒)。
扁平狀的軟磁性顆粒的組成為fe－si－cr系合金磁性體，在表示為fea1sib1crc1xd1的情況下，a1＝70、b1＝28、c1＝2、d1＝0。
在熱處理時，暫且將真空度形成為0.1pa以下，導(dǎo)入作為惰性氣體的氮氣，將氧濃度設(shè)定為1×10－8～0.01pa，進行熱處理(升溫、保持及降溫的全行程)。
熱處理條件如下述。從100℃開始的升溫速度為20℃/分，降到100℃的降溫速度為10℃/分，保持溫度為390℃，保持時間為60分。
將熱處理后的扁平狀的軟磁性顆粒和以聚氨基甲酸乙酯為主成分的粘結(jié)劑溶液混合，制作磁性體膏體。膏體中的磁性體顆粒的填充率設(shè)定為80wt％。
將磁性體膏體涂布在厚度75μm的長條pet基板上，涂布厚度為25μm厚，卷成輥狀后，在60℃加熱60分鐘使其固化。將該輥狀磁性體切斷成片材狀，獲得磁性片材的試樣。作為磁性片材的試樣的磁特性，將換算成原料100％時的矯頑力(hc)示于表1。將扁平粉約100mg放入塑料制容器中，用蓋將扁平粉固定，以該形狀使用東北特殊鋼株式會社制hc分析儀k－h(huán)c1000進行矯頑力的測定。
另外，以用agilenttechnology制highresistancemeter4339b使其兩根端子與厚度100μm以下的片材的表面和背面接觸的方式，測定磁性片材的表面電阻。將結(jié)果示于表1。
另外，用以下所示的方法求得磁性片材的試樣的q值。即，使用agilenttechnology株式會社制agilente4991arf阻抗/材料分析儀，并使用設(shè)備hp16454a進行。將結(jié)果示于表1。另外，表1中，將實施例1的q值換算為100來表示，其他實施例及比較例用與該實施例1的q值相比所得的比例來表示。
另外，對于截面磁性片材的試樣，在與片材面垂直的截面進行切斷，通過epma觀察其切斷面，結(jié)果如圖2所示，可確認，扁平的磁性體顆粒4分散在合成樹脂6中。另外，可確認長邊方向的長度為0.4μm以上的cr的偏析物8包含于磁性體顆粒4的表面內(nèi)部而存在。
另外，確認在10μm×10μm的視場內(nèi)，觀察到5個以上的6個cr的偏析物8，在該視場內(nèi)觀察到的所有cr的偏析物8的縱橫比的平均為0.3以下，且為0.2。另外，確認在該視場內(nèi)觀察到的扁平的磁性體顆粒4的縱橫比的平均為0.3以下，且為0.01。
【表1】
實施例2
將熱處理時的保持溫度設(shè)定為420℃，除此以外，和實施例1同樣地操作，制作磁性片材，并進行同樣的測定。將結(jié)果示于表1。
實施例3
將熱處理時的保持溫度設(shè)定為450℃，除此以外，和實施例1同樣地操作，制作磁性片材，并進行同樣的測定。將結(jié)果示于表1。
實施例4
將熱處理時的保持溫度設(shè)定為500℃，除此以外，和實施例1同樣地操作，制作磁性片材，并進行同樣的測定。將結(jié)果示于表1。
實施例5
將熱處理時的保持溫度設(shè)定為550℃，除此以外，和實施例1同樣地操作，制作磁性片材，并進行同樣的測定。將結(jié)果示于表1。
比較例1
將熱處理時的保持溫度設(shè)定為370℃，除此以外，和實施例1同樣地操作，制作磁性片材，并進行同樣的測定。將結(jié)果示于表1。
比較例2
將熱處理時的保持溫度設(shè)定為450℃、將升溫速度和降溫速度設(shè)定為表1所示的值，除此以外，和實施例1同樣地操作，制作磁性片材，并進行同樣的測定。將結(jié)果示于表1。
比較例3
將熱處理時的保持溫度設(shè)定為600℃，除此以外，和實施例1同樣地操作，制作磁性片材，并進行同樣的測定。將結(jié)果示于表1。
評價
根據(jù)實施例1～5，能夠?qū)崿F(xiàn)在10μm×10μm的視場內(nèi)，存在5個以上長邊方向的長度為0.4μm以上的cr的偏析物的構(gòu)造，其結(jié)果是，可確認，與比較例1～3相比較，磁特性為同等以上，并且，片材表面電阻提高。再者，根據(jù)實施例1～5，可確認，與比較例1～3相比較，q值也提高。
如表1所示，從提高片材表面電阻的觀點出發(fā)，cr的偏析物的數(shù)量優(yōu)選6～12，進一步優(yōu)選8～12。另外，從提高矯頑力(或q值)和片材電阻雙方的觀點出發(fā)，cr的偏析物的數(shù)量優(yōu)選6～12，進一步優(yōu)選8～12。
實施例6
作為扁平狀的軟磁性顆粒，使用fe－si－al－cr系合金磁性體，除此以外，與實施例1～6及比較例1～3同樣地操作，制作磁性片材，進行同樣的測定。得到和實施例1～6及比較例1～3同樣的結(jié)果。
另外，在將fe－si－al－cr系合金磁性體的組成表示為fea2sib2ale2crc2xd2的情況下，a2＝64、b2＝16、e2＝16、c2＝2、d2＝2。其中，x為co。
實施例7
作為扁平狀的軟磁性顆粒，使用fe－al－cr系合金磁性體，除此以外，和實施例1～6及比較例1～3同樣地操作，制作磁性片材，并進行同樣的測定。得到和實施例1～6及比較例1～3同樣的結(jié)果。
另外，在將fe－al－cr系合金磁性體的組成表示為fea3ale3crc3xd3的情況下，a3＝64、e3＝32、c3＝2、d3＝2。其中，x為ti。