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CN105408968A - 复合磁性材料和使用了它的线圈部件以及电源装置 - Google Patents

复合磁性材料和使用了它的线圈部件以及电源装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种复合磁性材料，其具有多个软磁性金属粉末、被覆多个软磁性金属粉末的第一表面的第一氧化物、和被覆第一氧化物的表面且介于由第一氧化物被覆的多个软磁性金属粉末之间的第二氧化物。此外，其特征在于，第一氧化物在表面具有第一凹部，在第一凹部设有第二氧化物。利用该构成，可以抑制第一氧化物与第二氧化物的剥离，因此可以实现机械强度高的复合磁性材料。

Description

复合磁性材料和使用了它的线圈部件以及电源装置
技术领域
本发明涉及磁特性优异并且机械强度高的复合磁性材料、使用了它的线圈部件以及电源装置。特别是对于车载用途的电感器部件有用。
背景技术
图11所示的以往的复合磁性材料200中，在软磁性金属粉末21的表面形成有第一氧化物22(扩散层)。此外通过在第一氧化物22(扩散层)的表面被覆第二氧化物23(铁素体材料)，会提高复合磁性材料200的机械强度。
作为现有文献可以举出专利文献1。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2005-113169号公报
发明内容
本发明的一个方式的特征在于，作为复合磁性材料，具有多个软磁性金属粉末、被覆多个软磁性金属粉末的第一表面的第一氧化物、和被覆第一氧化物的表面且介于由第一氧化物被覆的多个软磁性金属粉末之间的第二氧化物，其中第一氧化物在表面具有第一凹部，在第一凹部设有第二氧化物。
另外，本发明的另一个方式的特征在于，作为复合磁性材料，具有多个软磁性金属粉末、和介于多个软磁性金属粉末之间的第一氧化物，多个软磁性金属粉末中所含的元素的至少1种是第一元素，第一氧化物中所含的元素的至少1种是第一元素，第一元素任选自Al、Cr、Ti、Mg、Ni、Si及Ca。
本发明的复合磁性材料通过向形成于第一氧化物的表面的凹部填充第二氧化物而增大第一氧化物与第二氧化物的密合面积，可以抑制第一氧化物与第二氧化物间的剥离，因此可以实现机械强度高的复合磁性材料。
另外，本发明的复合磁性材料因使软磁性金属粉末1中所含的元素、第一氧化物中所含的元素、和第二氧化物中所含的元素共同而可以防止磁特性的劣化。
附图说明
图1是表示实施方式1的复合磁性材料的断面的示意图。
图2是表示实施方式1的变形例的复合磁性材料的断面的示意图。
图3是图1所示的复合磁性材料的示意图的局部放大图。
图4是实施方式1的线圈部件的分解立体图。
图5是实施方式1的电源装置的框图。
图6是表示实施方式1的复合磁性材料的制造方法的流程图。
图7是表示实施方式2的复合磁性材料的断面的示意图。
图8是图7所示的复合磁性材料的示意图的局部放大图。
图9是表示实施方式2的变形例1的复合磁性材料的断面的示意图。
图10是表示实施方式2的变形例2的复合磁性材料的断面的示意图。
图11是表示以往的复合磁性材料的断面的示意图。
具体实施方式
在本实施方式的说明之前，先对以往的问题进行说明。以往的复合磁性材料中，机械强度不够充分。特别是在作为车载用途使用的线圈部件中，要求机械强度的提高(高可靠性)。
下面，对本发明的复合磁性材料进行说明。
(实施方式1)
在参照图1～图6的同时，对实施方式1进行说明。
图1是表示实施方式1的复合磁性材料的断面的示意图。如图1所示，本发明的复合磁性材料100具有多个软磁性金属粉末1、被覆多个软磁性金属粉末1的表面的第一氧化物2、被覆第一氧化物2的表面且介于由第一氧化物2被覆的多个软磁性金属粉末1之间的第二氧化物3。此外，第一氧化物2在表面具有第一凹部4，在第一凹部4设有第二氧化物3。
利用该结构，本实施方式的复合磁性材料100可以实现特别是在车载用途中所要求的高机械强度(高可靠性)。即，如参照图11的同时说明的以往的复合磁性材料200所示，在软磁性金属粉末21的表面配置有第一氧化物22(扩散层)，此外在其周围配置有第二氧化物23(铁素体材料)。与该以往的复合磁性材料200相比，本实施方式的复合磁性材料100的第一氧化物2与第二氧化物3的密合面积大。由此，就可以提高复合磁性材料100的机械强度。
另外，在实施方式1的复合磁性材料100中，通过用铁素体材料来构成有助于磁特性的软磁性金属粉末1，第二氧化物3也用铁素体材料(具有磁特性的材料)构成，就可以将多个软磁性金属粉末1之间电绝缘，并且获得更高的磁特性。
而且，对于后述的另外的实施方式的复合磁性材料100也相同。
实施方式1的复合磁性材料100中，在多个软磁性金属粉末1的各自之间夹设有第一氧化物2。此外，作为多个软磁性金属粉末1中所含的元素和第一氧化物2中所含的元素选自Al、Cr、Ti、Mg、Ni、Si及Ca中。即，多个软磁性金属粉末1中所含的元素的至少1种、第一氧化物2中所含的元素的至少1种、和第二氧化物3中所含的元素的至少1种由相同的元素(第一元素)构成。
即，通过使软磁性金属粉末1中所含的元素、第一氧化物中所含的元素、和第二氧化物中所含的元素共同，就可以抑制因软磁性金属粉末1与配置于软磁性金属粉末的表面的第一氧化物2的各自之间的元素扩散而产生的组成偏移，可以防止磁特性的劣化。
(实施方式1的变形例)
图2中表示本发明的实施方式1的变形例的复合磁性材料100。
如图2所示，第一凹部4A以使软磁性金属粉末1的表面露出的方式贯穿第一氧化物2，软磁性金属粉末1的表面的一部分与第二氧化物3抵接。本实施方式中也与实施方式1相同，第一氧化物2与第二氧化物3的密合面积大，可以获得高机械强度。本实施方式中，通过在相邻的软磁性金属粉末1之间夹设作为铁素体材料的第二氧化物3，就不会形成遮挡磁通的间隙，可以实现高磁特性。
而且，对于后述的实施方式也与本实施方式相同，软磁性金属粉末1的表面的一部分与第二氧化物3也可以抵接。
另外，在复合磁性材料100中，如果将第一氧化物2与软磁性金属粉末1抵接的面积设为A，将第二氧化物3与软磁性金属粉末1抵接的面积设为B，面积比A/B优选设为0.25以上且为4以下。
由于第一氧化物2是使软磁性金属粉末1中所含的元素向软磁性金属粉末1的表面扩散而生成，因此软磁性金属粉末1与第一氧化物2几乎成为一体，第一氧化物2与软磁性金属粉末1的密合性高。由此，复合磁性材料100的机械强度降低的主要原因依赖于第二氧化物3与软磁性金属粉末1的密合力、或第二氧化物3与第一氧化物2的密合力。通过将这些面积比A/B设为0.25以上，就可以充分地确保复合磁性材料100的机械强度。另外，通过将面积比A/B设为4以下，就不会有遮挡磁通的间隙，可以实现高磁特性。
而且，对于第一氧化物2与软磁性金属粉末1抵接的面积、以及第二氧化物3与软磁性金属粉末1抵接的面积，可以利用AES(AugerElectronSpectroscopy)测定将复合磁性材料100用任意的断面切割时的上面。
另外，如图3所示，优选将从软磁性金属粉末1表面算起的第一氧化物2的平均厚度20设为5nm以上且为500nm以下。通过设为5nm以上，就可以充分地抑制因软磁性金属粉末1之间的接触而产生的涡电流损耗，通过设为500nm以下，就可以确保有助于磁特性的软磁性金属粉末1及第二氧化物3的总量，可以确保充分的磁特性。
而且，第一氧化物2的平均厚度20可以通过对将复合磁性材料100用任意的断面切割时的上面使用XMA(X-rayMicroAnalyzer)分析共同元素而测定第一氧化物2的有无来确认。
另外，在本实施方式的复合磁性材料100中，将软磁性金属粉末1、和第一氧化物2及第二氧化物3的各自中共同含有的元素设为第一元素。如果将软磁性金属粉末1中所含的第一元素的浓度设为L，将第一氧化物2中所含的第一元素的浓度设为M，将第二氧化物3中所含的第一元素的浓度设为N，则优选满足L＜N＜M的关系。
例如，设为软磁性金属粉末1为Fe-Si-Al系合金，第一氧化物2为Al2O3，第二氧化物3为FeAl2O4。它们的共同元素(第一元素)为Al。此外，Al浓度的顺序是第一氧化物2的Al2O3最高、然后为第二氧化物3的FeAl2O4、Fe-Si-Al系合金粉末的顺序。
此外，优选软磁性金属粉末1与第一氧化物2的界面的垂直方向上的界面附近层的共同元素(第一元素)的浓度及第一氧化物2与第二氧化物3的界面的垂直方向上的共同元素(第一元素)的浓度倾斜地分布。如果共同元素的浓度倾斜地分布，就会在软磁性金属粉末1与第一氧化物2的界面(或界面附近层)及第一氧化物2与第二氧化物3的界面(或界面附近层)中产生各构成成分的扩散。即，在界面附近层中，形成共同元素(第一元素)的倾斜分布。此种倾斜分布成为不同材料之间的一体性、不同材料间的剥离的发生率、密合性的指标。
作为本实施方式的复合磁性材料100中所用的软磁性金属粉末1可以举出Fe单质、Fe与选自Al、Cr、Ti、Mg、Ni、Si及Ca中的合金粉末或非晶态合金、金属玻璃等。作为软磁性金属粉末1的平均粒径优选为1μm以上且为100μm以下。通过将软磁性金属粉末1的平均粒径设为1μm以上，就不会有软磁性金属粉末1的凝聚，在与其他材料的混合·分散时可以作为独立的1个粒子形成软磁性金属粉末1。另外，通过将软磁性金属粉末1的平均粒径设为100μm以下，就可以抑制因软磁性金属粉末1之间的接触而产生的涡电流损耗。更优选将软磁性金属粉末1的平均粒径设为3μm以上且为60μm以下，由此可以起到更加明显的效果。
作为本实施方式的复合磁性材料100中所用的第一氧化物2，是含有任选自Al、Cr、Ti、Mg、Ni、Si及Ca中的元素和氧的氧化物，在该元素为Al的情况下就是Al2O3，在为Cr的情况下就是Cr2O3，在为Ti的情况下就是TiO，在为Mg的情况下就是MgO，在为Ni的情况下就是NiO，在为Si的情况下就是SiO2，在为Ca的情况下就是CaO。根据原材料的种类和配合量，第一氧化物2形成为包含所需的元素和氧的氧化物。
而且，作为第一氧化物2也可以用在上述的氧化物中含有软磁性金属粉末1中所含的其他元素的复合氧化物来形成。另外，第一氧化物2只要是可以将多个软磁性金属粉末1之间充分地绝缘即可，本实施方式的第一氧化物2的构成元素不受限定。
作为本实施方式的复合磁性材料100中所用的第二氧化物3，包含各种铁素体材料，作为代表性的铁素体材料，可以举出在Mn-Ni系、Ni-Zn系、Mg-Zn系及以化学式AlFe2O4表示的铁尖晶石中配合各种添加元素而使之具有磁性的尖晶石结构烧结体等。
另外，本实施方式的复合磁性材料100的软磁性金属粉末1也可以是包含含Fe的磁性金属和其他成分的粉末。此处作为含Fe的磁性金属可以举出Fe金属、Fe-Si系合金、Fe-Si-Al系合金或Fe-Ni系合金。
另外，作为其他元素具体而言可以举出Al、Cr、Ti、Mg、Ni、Si及Ca。此处在作为含Fe的磁性金属选择Fe金属、Fe-Si系合金、Fe-Si-Al系合金的情况下，该其他元素可以选择Al、Cr、Ti、Mg、Ni、Si及Ca，对于软磁性金属粉末1的表层中的其他元素的浓度，在将软磁性金属粉末1的总量设为100wt％时，优选设为0.5wt％以上且为10wt％以下。通过将该其他元素设为0.5wt％以上，在对软磁性金属粉末1进行热处理时可以使第一氧化物2均匀地分布在软磁性金属粉末1的表层，其结果是，可以在软磁性金属粉末1的表面均匀地形成通过对软磁性金属粉末1进行热处理而形成的第一氧化物。另外，通过设为10wt％以下，可以实现高磁特性。
而且，在作为含Fe的磁性金属选择Fe-Ni系合金的情况下，并不限定于此，软磁性金属粉末1的表层中的其他元素的浓度不受限定。
对于上述记载，并不是仅适用于实施方式1，可以说对于后述的其他实施方式也相同。
<线圈部件8的结构>
下面在参照图4的同时对使用了本实施方式的复合磁性材料100的线圈部件进行说明。
图4是线圈部件的分解立体图。线圈部件8是将作为分体构件的复合磁性材料100与绕组线圈7组装而成，通过使用上述的复合磁性材料100，可以实现机械强度高的线圈部件。
而且，在线圈部件8中，也可以使用后述的实施方式1以外的实施方式的复合磁性材料100。
<电源装置11的结构>
下面，在参照图5的同时，对本实施方式的电源装置进行说明。
图5是表示本实施方式的电源装置11的电路图，具有开关元件9、控制开关元件9的开关动作的驱动电路10、和与开关元件9连接的线圈部件8。具有本实施方式的线圈部件8的电源装置11由于线圈部件8的机械强度高，因此可以实现具有高可靠性的电源装置11。
而且，在电源装置11的线圈部件8中，也可以使用后述的实施方式1以外的实施方式的复合磁性材料100。
<复合磁性材料100的制造方法>
下面，对本实施方式的复合磁性材料100的制造方法进行说明。
而且，以下所示的制造方法是一个实施例，本实施方式的复合磁性材料100的制造方法并不限定于此。
图6是表示实施方式1的复合磁性材料100的制造方法的流程图。本实施方式的复合磁性材料100中所用的软磁性金属粉末1是利用气体雾化法制造，是Fe-Si-Al合金。该合金的组成为10.0wt％Si、5.0wt％Al、Bal.Fe。该合金的平均粒径为27μm。
在软磁性金属粉末1的热处理工序(步骤S1)中，对软磁性金属粉末1在大气气氛中、在1000℃实施2小时的热处理，在软磁性金属粉末1的表面形成0.1μm的Al2O3(第一氧化物2)。
然后在原材料的混合·分散工序(步骤S2)中，在将在表面形成有第一氧化物2的软磁性金属粉末1设为100wt％时，配合7.2wt％的Fe2O3粉末、9.5wt％的Al2O3粉末、3.3wt％的为了使之具有磁性而使用的MnO粉末。将它们混合并分散，再用旋转球磨机混合有机硅树脂、有机溶剂并分散而得到混合粉末。
然后在加压成形工序(步骤S3)中，将步骤2中得到的混合粉末以7ton/cm2加压成形，得到给定形状的成形体。
继而，在成形体的热处理工序(步骤S4)中，对步骤S3中得到的成形体在800℃、氮气-0.5vol％氢气的强还原气氛中实施6小时的热处理。其结果是，形成软磁性金属粉末1为Fe-Si-Al系合金、第一氧化物2为Al2O3、第二氧化物3为含有Mn的FeAl2O4的本实施方式的复合磁性材料100。
为了使软磁性金属粉末1之间不接触，将软磁性金属粉末1利用第一氧化物2及第二氧化物3绝缘。另一方面，第一氧化物2及第二氧化物3分别与软磁性金属粉末1不同，是烧结材料。作为铁素体的第二氧化物3需要被充分地烧结。
而且，利用步骤S4中的热处理条件，合成Fe2O3粉末及Al2O3粉末，生成FeAl2O4。在软磁性金属粉末1的表面生成的Al2O3(第一氧化物2)的一部分被分解，被分解了的Al2O3的Al元素被纳入FeAl2O4。其结果是，如图1所示，在第一氧化物2的表面形成第一凹部4。
而且，作为起始原料配合的Fe2O3粉末和Al2O3粉末的配合量只要根据应当生成的第二氧化物3的种类及生成量适当地选择及调整即可，并不限定于上述的配合量。
为了获得接近化学理论组成、稳定化的FeAl2O4，只要考虑形成于软磁性金属粉末1的表面的Al2O3(第一氧化物2)的分解，预先调整起始原料的配合量即可。另外，通过调整热处理温度和时间而调整形成于第一氧化物2的表面的第一凹部4的大小。即，为了获得稳定化的FeAl2O4，通过相对于作为原料粉末配合的Fe2O3粉末少量地配合Al2O3粉末，而使Fe2O3与Al2O3(第一氧化物2)结合，其结果是，在第一氧化物2的表面形成大的第一凹部4。
而且，虽然本实施方式中作为生成第二氧化物3的起始原料使用了Fe2O3粉末及Al2O3粉末，然而本实施方式的复合磁性材料100的制造方法并不限定于此。例如，也可以预先合成想要作为第二氧化物3形成的氧化物并粉碎，将所得的材料作为粉末使用。
(实施方式2)
下面，在参照图7～图10的同时对实施方式2进行说明。
图7是表示实施方式2的复合磁性材料的断面的示意图，图8是图7所示的复合磁性材料的示意图的局部放大图。
而且，本实施方式的说明中，对于与实施方式1相同的结构使用相同的符号而省略说明。
图7所示的实施方式2的复合磁性材料100的结构与图1所示的实施方式1的复合磁性材料100的结构中不同的方面在于，软磁性金属粉末1在表面具有第二凹部5。
在实施方式2中也与实施方式1相同，可以实现特别是在车载用途中所要求的高机械强度。
即，与图11所示的以往的复合磁性材料200相比，本实施方式的复合磁性材料100由于软磁性金属粉末1与第一氧化物2的密合面积、以及第一氧化物2与第二氧化物3的密合面积大，因此可以提高复合磁性材料100的机械强度。
对于实施方式2的复合磁性材料100中所用的由第一氧化物2被覆的多个软磁性金属粉末1，介于它们各自之间的第二氧化物3中所含的元素选自Al、Cr、Ti、Mg、Ni、Si及Ca的至少1种。利用该构成，在后述的成形体的热处理工序中Al、Cr、Ti、Mg、Ni、Si及Ca就会向多个软磁性金属粉末1的表面扩散而形成含有这些元素的氧化物。该氧化物成为设于第二凹部5的第一氧化物2。
另外，从软磁性金属粉末1表面算起的第一氧化物2的平均厚度优选设为500nm以下。通过设为500nm以下，就可以减小遮挡磁通的间隙，可以确保充分的磁特性。优选使该第一氧化物2的平均厚度至少为5nm以上且为500nm以下。
而且，第一氧化物2的平均厚度的确认方法与实施方式1相同，对用复合磁性材料100的任意的断面切割时的上面使用XMA(X-rayMicroAnalyzer)进行元素分析，测定第一氧化物2的有无，就可以确认。
另外，由于本实施方式的软磁性金属粉末1、第一氧化物2、第二氧化物3的各自中共同含有的第一元素的浓度与实施方式1相同，因此此处省略说明。
此外，对于软磁性金属粉末1与第一氧化物2的界面及第一氧化物2与第二氧化物3的界面中的共同元素的浓度倾斜地分布这一点，由于也与实施方式1相同，因此此处省略说明。
另外，与实施方式1相同，通过用具有磁特性的铁素体材料形成第二氧化物3，就可以将软磁性金属粉末1的各自之间电绝缘，并且可以获得更高的磁特性。
作为本实施方式的复合磁性材料100中的软磁性金属粉末1，可以举出Fe单质、Fe与选自Al、Cr、Ti、Mg、Ni、Si及Ca中的至少1种的合金粉末、或非晶态、金属玻璃粉末。另外，作为软磁性金属粉末1的平均粒径，优选为1μm以上且为100μm以下。通过将软磁性金属粉末1的平均粒径设为1μm以上，就不会有软磁性金属粉末1的凝聚，在与其他材料混合、分散时，可以作为独立的1个粒子形成软磁性金属粉末1。另外，通过将软磁性金属粉末1的平均粒径设为100μm以下，可以抑制涡电流损耗。更优选将软磁性金属粉末1的平均粒径设为3μm以上且为50μm以下，由此可以起到更加明显的效果。
对于本实施方式的复合磁性材料100也与实施方式1相同，第一氧化物2是含有任选自Al、Cr、Ti、Mg、Ni、Si及Ca中的元素和氧的氧化物。利用原材料的种类和配合量，可以形成含有所需的元素和氧的第一氧化物2。
作为本实施方式的复合磁性材料100中所用的第二氧化物3，含有各种铁素体材料。作为代表性的铁素体材料，可以举出在Mn-Zn系、Ni-Zn系、Mg-Zn系及铁尖晶石等中配合各种元素而使之具有磁性的尖晶石结构烧结体等。
而且，也可以在已经在参照图4的同时说明了的线圈部件8中使用本实施方式的复合磁性材料100。
由于效果等与实施方式1相同，因此此处省略说明。
另外，对于使用了在参照图5的同时说明的线圈部件8的电源装置11，也可以使用本实施方式的复合磁性材料100。在使用了实施方式2的复合磁性材料100的情况下，也可以获得与使用了实施方式1的复合磁性材料100时相同的效果。
<复合磁性材料100的制造方法>
下面对本实施方式的复合磁性材料100的制造方法进行说明。
而且，以下所示的制造方法是一个实施例，本发明的复合磁性材料100的制造方法并不限定于此。
而且，表示本实施方式的制造方法的流程图与图6相同。由此，在参照图6的同时对本实施方式的制造方法进行说明。
图7是表示本发明的复合磁性材料100的制造方法的制造工序流程图。首先，复合磁性材料100中所用的软磁性金属粉末1采用以气体雾化法制作的Fe-Si-Al合金，该合金组成为10.0wt％Si、5.0wt％Al、Bal.Fe。该合金的平均粒径为30μm。
而且，作为软磁性金属粉末1的制作方法，除了气体雾化法以外，还有粉碎法、水雾化法等。软磁性金属粉末1的表面形状根据制作方法、组成而改变。
作为软磁性金属粉末1的热处理工序(步骤S1)，在大气气氛中，在800℃实施2小时的热处理，在软磁性金属粉末1的表面形成厚0.1μm的Al2O3(第一氧化物2)。
然后在原材料的混合·分散工序(步骤S2)中，在将在表面形成有第一氧化物2的软磁性金属粉末1设为100wt％时，配合10wt％的Fe2O3粉末、12.5wt％的Al2O3粉末。将它们混合并分散，再用旋转球磨机混合丙烯酸树脂、有机溶剂并分散，得到混合粉末。
然后作为加压成形工序(步骤S3)，将该混合粉末以8ton/cm2加压成形而得到给定形状的成形体。
然后在成形体的热处理工序(S4)中，对步骤S3中得到的成形体在1000℃、氮气-1vol％氢气的还原气氛中实施5小时的热处理。其结果是，形成软磁性金属粉末1为Fe-Si-Al合金、第一氧化物2为Al2O3、第二氧化物3为FeAl2O4的本实施方式的复合磁性材料100。
为了使软磁性金属粉末1之间不接触，将软磁性金属粉末1利用第二氧化物3绝缘。作为铁素体的第二氧化物3需要被充分地烧结。
而且，利用步骤S4的热处理条件，合成Fe2O3粉末及Al2O3粉末，生成FeAl2O4。预先在软磁性金属粉末1的表面生成的Al2O3(第一氧化物2)的一部分与Fe2O3粉末反应，生成FeAl2O4。由此，形成设于本实施方式的第一氧化物2的表面的第一凹部4。
而且，作为起始原料配合的Fe2O3粉末及Al2O3粉末的配合量可以根据第二氧化物3的生成量适当地调整。为了获得接近化学计量的组成、稳定化的FeAl2O4，只要考虑形成于软磁性金属粉末1的表面的作为第一氧化物2的Al2O3的量，调整起始原料的配合量即可。另外，通过调整步骤S4中的热处理温度、时间、气氛，可以调整形成于第一氧化物2的表面的第一凹部4的大小、形成于软磁性金属粉末1的表面的第二凹部5的大小。通过相对于作为原料粉末配合的Fe2O3粉末，少量地配合Al2O3粉末，Fe2O3就会与Al2O3(第一氧化物2)反应，其结果是，可以得到稳定化的FeAl2O4(第二氧化物3)。
而且，虽然本说明中作为生成第二氧化物3的起始原料使用了Fe2O3粉末及Al2O3粉末，然而本实施方式的复合磁性材料100的制造方1法并不限定于此，也可以预先合成想要作为第二氧化物3形成的氧化物并粉碎，将所得的材料作为粉末使用。
(实施方式2的变形例1)
图9中表示本发明的本实施方式2的变形例1的复合磁性材料100。如图9所示，第二凹部5是因软磁性金属粉末1发生内部氧化而生成，通过控制热处理气氛的氧分压，可以生成与第一氧化物2不同的第三氧化物14。
作为本实施方式的复合磁性材料100的一例，在软磁性金属粉末为1Fe-Si-Al系合金的情况下，第三氧化物14为SiO2。通过像这样生成与第一氧化物2不同的第三氧化物14，内部应力变大，形成具有大的凹凸的第二凹部5，可以进一步提高密合力。
(实施方式2的变形例2)
图10是表示本实施方式2的变形例2的图。
如图10所示，在本发明的复合磁性材料100中，第一凹部4被设于第二凹部5内。
例如，利用放电等离子体烧结等急速升温热处理，可以形成图10所示的结构。通过设为此种构成，可以增加第二氧化物3的体积，可以实现磁特性的提高。
作为本发明的复合磁性材料100中所用的第二氧化物3，包含各种铁素体材料。作为代表性的铁素体材料，可以举出在Mn-Zn系、Ni-Zn系、Mg-Zn系及铁尖晶石等中配合各种元素而使之具有磁性的尖晶石结构烧结体等。
产业上的可利用性
本发明涉及磁特性优异并且机械强度高的复合磁性材料和使用了它的线圈部件以及功率转换装置，特别是对于车载用途的电感器部件有用。
[符号的说明]
1、21软磁性金属粉末，2、22第一氧化物，3、23第二氧化物，4、4A第一凹部，5第二凹部，7绕组线圈，8线圈部件，9开关元件，10驱动电路，11电源装置，14第三氧化物，20第一氧化物的平均厚度，100、200复合磁性材料。

Claims (15)

1.一种复合磁性材料，其具有：
多个软磁性金属粉末、
被覆所述多个软磁性金属粉末的第一表面的第一氧化物、和
被覆所述第一氧化物的表面且介于由所述第一氧化物被覆的所述多个软磁性金属粉末之间的第二氧化物，
所述第一氧化物在表面具有第一凹部，
在所述第一凹部设有所述第二氧化物。
2.一种复合磁性材料，其具有：
多个软磁性金属粉末、和
介于所述多个软磁性金属粉末之间的第一氧化物，
所述多个软磁性金属粉末中所含的元素的至少1种为第一元素，
所述第一氧化物中所含的元素的至少1种为第一元素，
所述第一元素任选自Al、Cr、Ti、Mg、Ni、Si及Ca。
3.根据权利要求1所述的复合磁性材料，其中，
所述多个软磁性金属粉末在表面具有第二凹部。
4.根据权利要求3所述的复合磁性材料，其中，
在所述第二凹部形成有第三氧化物。
5.根据权利要求1或3所述的复合磁性材料，其中，
所述多个软磁性金属粉末中所含的元素的至少1种为第一元素，
所述第一氧化物中所含的元素的至少1种为所述第一元素，
所述第二氧化物中所含的元素的至少1种为所述第一元素，
所述第一元素任选自Al、Cr、Ti、Mg、Ni、Si及Ca。
6.根据权利要求1或3所述的复合磁性材料，其中，
所述第二氧化物为铁素体材料。
7.根据权利要求1或3所述的复合磁性材料，其中，
所述多个软磁性金属粉末的表面的一部分与所述第二氧化物抵接。
8.根据权利要求1～3中任一项所述的复合磁性材料，其中，
所述第一氧化物为铁素体材料。
9.根据权利要求1～3中任一项所述的复合磁性材料，其中，
从所述多个软磁性金属粉末的表面算起的所述第一氧化物的平均厚度为5nm以上且为500nm以下。
10.根据权利要求5所述的复合磁性材料，其中，
在将所述多个软磁性金属粉末中所含的所述第一元素的浓度设为L、
将所述第一氧化物中所含的所述第一元素的浓度设为M、
将所述第二氧化物中所含的所述第一元素的浓度设为N时，
满足L＜N＜M的关系式。
11.根据权利要求5所述的复合磁性材料，其中，
垂直于所述多个软磁性金属粉末与所述第一氧化物的界面的方向上的界面附近层的所述第一元素的浓度、和
垂直于所述第一氧化物与所述第二氧化物的界面的方向上的界面附近层的所述第一元素的浓度倾斜地分布。
12.根据权利要求7所述的复合磁性材料，其中，
将所述第一氧化物与所述多个软磁性金属粉末抵接的面积设为A、
将所述第二氧化物与所述多个软磁性金属粉末抵接的面积设为B时，
A/B为0.25以上且为4以下。
13.根据权利要求1～3中任一项所述的复合磁性材料，其中，
所述多个软磁性金属粉末为Fe-Si-Al系合金，
所述第一氧化物为Al2O3，
所述第二氧化物为FeAl2O4。
14.一种线圈部件，其在绕组线圈的绕线内配置有权利要求1～3中任一项所述的复合磁性材料。
15.一种电源装置，其具有：
开关元件、
控制所述开关元件的开关动作的驱动电路、和
与所述开关元件连接的权利要求14所述的线圈部件。
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