2段階酸溶液処理表面改質によるSi含有Fe基合金粉への高抵抗被膜形成

摘要

MHz帯磁心材料に必須である,Si含有Fe基合金粉への高抵抗被膜形成である2段階酸溶液処理表面修飾（リン酸処理 +塩酸処理)を様々な粉末に行い，高抵抗被膜形成が可能な粉末の条件について検討行った.以下に得られた結果を示す. (1) Fe-Si粉やセンダスト粉のような結晶系合金粉にリン酸処理を行うと粒子表面からFeが溶出•反応し，リン酸鉄が析出する.同時に粒子表面に被膜が形成されるが,結晶系合金は結晶粒界での溶解が速いため均一に溶解しにくく，厚みが不均一な被膜が形成される.その後，塩酸処理を行うことでリン酸処理時に析出したリン酸鉄が除去できるが，被膜にはFeが残存しておりSiはSiO_2へと変化していない.さらに，塩酸水溶液が被膜の内側の粒子を侵食する.また，得られた粉末の粒子表面は荒れている. (2) Fe-AMO合金粉や金属ガラス粉のような非晶質な合金粉へリン酸処理を行うことで結晶系合金と同様にリン酸鉄が析出し，被膜が形成される.非晶質合金は結晶粒界がなく耐酸性があるため，リン酸によるFeの溶解がゆっくりであり，均一に被膜が形成される.この時リン酸鉄とSiO_2を含む被膜が形成される.その後塩酸処理を行うことでリン酸処理時に析出したリン酸鉄や被膜に含まれるリン酸鉄を除去でき，SiO_2単相もしくはFeの酸化物とSiO_2からなる被膜が形成される.以上より，2段階酸溶液表面修飾を用いて粒子表面に均一な高抵抗被膜を形成するためにはSiを含有し，結晶粒界のない非晶質であることが必要であることが示唆される.