透磁率一覧と金属加工への応用

透磁率一覧と金属加工特性

透磁率は磁束の通りやすさを数値化した指標で、金属加工業界では材料選定の重要な判断基準となっています 。磁界の強さH[A/m]と磁束密度B[T]の関係をB=μHで表した時の比例定数μが透磁率であり、真空の透磁率μ₀(=4π×10⁻⁷[H/m])との比を比透磁率μrと呼びます 。
参考）透磁率 - Wikipedia

金属加工従事者にとって透磁率データは、磁気シールド材の選定、電磁コイルコア材の最適化、高周波回路設計における材料選択で欠かせない情報です 。特に高透磁率材料は微小な磁場変化にも敏感に反応するため、精密加工が求められる電子部品製造において重要な役割を果たします 。
参考）パーマロイ

透磁率パーマロイ材料の加工特性

パーマロイ（Ni-Fe合金）は金属加工業界で最も重要な高透磁率材料の一つです 。ニッケル含有率78％のPCパーマロイは初透磁率60,000、最大透磁率180,000という驚異的な値を示し、これは一般鋼材の約100倍に相当します 。
参考）パーマロイとは｜パーマロイ・磁気シールド・磁界測定・熱処理・…

• PCパーマロイ（78％Ni）: 初透磁率 60,000、最大透磁率 180,000
• PBパーマロイ（45％Ni）: 初透磁率 5,000、最大透磁率 50,000
• 電磁軟鉄: 最大透磁率 13,000
• 冷間圧延鋼: 最大透磁率 5,500

パーマロイの加工では1000℃以上の高温で水素雰囲気中における磁性焼鈍が必要で、この熱処理により磁区の動きを阻害する要因を除去し、理想的な透磁率を実現します 。加工性向上のための歪取り焼鈍も重要で、プレス成形や切削加工前に適切な熱処理を施すことで、材料特性を損なうことなく精密加工が可能になります 。
参考）パーマロイとは何か？電子機器に欠かせない理由を徹底解説 - …

透磁率フェライト系材料の工業応用

フェライト材料は酸化物系磁性材料として、金属系材料では困難な高周波領域での安定した透磁率特性を実現します 。特にパワーフェライトは電源トランス用途で重要な役割を果たし、高飽和磁束密度と低電力損失の両立により効率的な電力変換を可能にします 。
参考）透磁率 href="https://magnet-processing-cutting.com/term/361/" target="_blank">https://magnet-processing-cutting.com/term/361/amp;laquo; 磁石加工・切断センター.com

マンガン亜鉛フェライトの透磁率は周波数3000MHzで1.128という値を示し、シリコンラバーとの複合材料では透磁損率0.2921と優れた特性を発揮します 。これらの特性により、高周波回路基板の電磁ノイズ対策部品として広く採用されています。
参考）磁性材料の透磁率・透磁損率一覧

フェライトコアの加工では焼結工程が重要で、組成調整と焼結温度制御により目的の透磁率を実現します。一般的なフェライトコアでは透磁率39.79（1MHz）、透磁損率0.1415という特性が得られ、これは高周波トランスやインダクタの設計基準となっています 。
参考）https://www.tdk.com/ja/tech-mag/ferrite02/009

透磁率測定による金属加工品質管理

金属加工現場では透磁率測定により材料の磁気特性評価と品質管理を行います。特に熱処理後の材料特性確認や、加工応力による磁気特性変化の監視が重要です 。
参考）【透磁率のまとめ】比透磁率や単位などを詳しく説明します！

透磁率測定では初透磁率μiと最大透磁率μmの両方を評価し、材料の磁化特性を総合的に判断します。初透磁率は磁界の強さH=0における傾きで、日常の設計計算で使用される基本値です 。一方、最大透磁率は材料が示す透磁率の最大値で、材料のポテンシャルを表す重要な指標となります。
実効透磁率は周波数特性を考慮した実用的な指標で、例えばMENPC-1パーマロイでは1000Hzで30,000以上、30,000Hzで9,000以上の値を示します 。これらのデータは高周波機器設計における材料選定の基準となり、加工後の製品性能を左右する重要な情報です。

透磁率特性を活用した先端加工技術

現代の金属加工では透磁率特性を活用した革新的な技術が開発されています。特に磁気支援加工では、被加工材の透磁率を利用して磁場による材料制御を行い、従来困難だった薄板材や微細部品の精密加工を実現しています 。
参考）https://www.semanticscholar.org/paper/5efe0cd55fb499946114b8006c246b79c9c2fd31

電磁成形技術では高透磁率材料をコイルコアに使用し、強力な磁場により金属板材を瞬間的に成形します。この技術では透磁率の高いフェライトコアやパーマロイコアが使用され、従来のプレス成形では不可能な複雑形状の一体成形が可能になっています 。
参考）https://www.semanticscholar.org/paper/7e28d8d495efadbcc178c52a285dff35a089f99c

磁気シールド加工では材料の透磁率データに基づいてシールド構造を最適設計し、精密機器周囲の磁気環境を制御します。パーマロイの透磁率200,000を活用した多層シールド構造により、10⁻⁶レベルの磁場遮蔽が実現され、精密測定機器や医療機器の性能向上に貢献しています 。
参考）よくあるご質問｜パーマロイ・磁気シールド・磁界測定・熱処理・…

透磁率一覧データベースの実用的活用法

金属加工における材料選定では、用途別透磁率データベースの活用が不可欠です。高周波用途では周波数特性を考慮した透磁率選択が重要で、例えば1GHz以上の高周波回路では透磁率3-5程度のフェライト系材料が最適とされています 。
温度特性も重要な選定要素で、カルボニル鉄粉は500MHz、25℃で透磁率2.19、透磁損率7.37の特性を示しますが、温度上昇により特性が変化するため使用環境を考慮した材料選択が必要です 。工業炉周辺で使用される磁気センサーでは、高温でも安定した透磁率を維持する材料が求められます。
複合材料では基材と磁性粉末の配合比により透磁率を調整でき、磁性シートでは添加量42v%でμr=36.24、厚さ75μmという特性が得られます 。これらのデータを活用することで、用途に応じた最適な磁気特性を持つ複合材料の設計が可能になり、コスト効率と性能のバランスを取った製品開発が実現できます。