東北大とアルプス電気、高性能な軟磁性粉を開発し圧粉コアの試作に成功

東北大学とアルプス電気は、東北大学BIP(ビジネス・インキュベーション・プログラム)により「ヘテロアモルファス材料の開発・実用化」プロジェクトを進めてきており、今回、高飽和磁束密度と低損失を兼備した革新的軟磁性粉(アモルファス粉)の開発に成功したと発表した。

各種電気機器の省エネルギー化の観点から、軟磁性材料は重要な材料の1つであり、特に比較的小型の電子部品においては、金属ガラス、Fe基アモルファスなどの粉末軟磁性材料から、種々の形状に加工された圧粉コアが使用されている。しかし、これら材料は飽和磁束密度が1.3～1.4T程度と低いため、小型化や大電流対応などに限界があった。

今回、東北大とアルプス電気が開発したアモルファス材料は、従来のアモルファス粉よりも飽和磁束密度とコアロスを20～25%向上したものとなる。鉄粉なみの飽和磁束密度≒1.6(T)で、金属ガラス並みの低コアロス＜500(kw/m³＠100kHz、100mT)の性能を有することを確認したとする。

さらに同材料は、水アトマイズ法(急冷速度10⁴～10⁵K/sオーダー)よりも冷却速度の遅いガスアトマイズ法(急冷速度10³～10⁴K/sオーダー)で形成可能であり、装置構成をシンプルにできるとともに、廃液のない低環境負荷プロセスで作製することが可能。

同材料により、車載・電装品などのパワーエレクトロニクス領域で、大電流・低損失・小型・軽量などの実現に向けた応用が期待される。今後は、リアクトルなどの電源モジュール用部品やアクチュエータ・モータなど、電気-磁気変換を応用した磁性電子部品に用いられる磁性コアなどへの応用に向け開発を進めていく。

また、アルプス電気は、今後複数企業と共同でジョイントベンチャー(JV)を設立の上、同JVと共同で事業化に向けた開発を進めていく予定。