JP2000277318A - ＭｎＺｎ系フェライト - Google Patents
ＭｎＺｎ系フェライトInfo
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- JP2000277318A JP2000277318A JP11084169A JP8416999A JP2000277318A JP 2000277318 A JP2000277318 A JP 2000277318A JP 11084169 A JP11084169 A JP 11084169A JP 8416999 A JP8416999 A JP 8416999A JP 2000277318 A JP2000277318 A JP 2000277318A
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- Japan
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- oxide
- zno
- temperature
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Abstract
(57)【要約】
【課題】広い温度範囲で高い初透磁率を有するＭｎＺｎ
系フェライトを提供する。 【解決手段】ＭｎＺｎ系フェライトであって、Ｆｅ2 Ｏ
3 を５２．６０〜５３．００ｍｏｌ％、下記式（１）の
条件のＺｎＯｍｏｌ％および、残部ＭｎＯの合計１００
ｍｏｌ％中に、ホウ素を重量で５ｐｐｍ以下、リンを重
量で１５ｐｐｍ以下含有することを特徴とするＭｎＺｎ
系フェライト。 1.25×Ｆｅ2 Ｏ3 −42.00 ≦ ＺｎＯ ≦ 1.25×Ｆ
ｅ2 Ｏ3 −40.25式(1)
系フェライトを提供する。 【解決手段】ＭｎＺｎ系フェライトであって、Ｆｅ2 Ｏ
3 を５２．６０〜５３．００ｍｏｌ％、下記式（１）の
条件のＺｎＯｍｏｌ％および、残部ＭｎＯの合計１００
ｍｏｌ％中に、ホウ素を重量で５ｐｐｍ以下、リンを重
量で１５ｐｐｍ以下含有することを特徴とするＭｎＺｎ
系フェライト。 1.25×Ｆｅ2 Ｏ3 −42.00 ≦ ＺｎＯ ≦ 1.25×Ｆ
ｅ2 Ｏ3 −40.25式(1)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ＭｎＺｎ系フェラ
イトに関し、特に広い温度範囲で高い初透磁率を有する
ＭｎＺｎ系フェライトに関する。
イトに関し、特に広い温度範囲で高い初透磁率を有する
ＭｎＺｎ系フェライトに関する。
【０００２】
【従来の技術】ＭｎＺｎ系フェライトは、Ｆｅ2 Ｏ3 、
ＺｎＯ、ＭｎＯを主成分として構成され、磁気異方性定
数と磁歪定数が零となるような主成分において高い透磁
率を発現する。このためＭｎＺｎ系フェライトは、トラ
ンスやノイズフィルタ等の小型あるいは薄型の磁心とし
て用いられている。このなかでも最近のデジタル通信機
器のインターフェイス部に使用されるパルストランスで
は特に高い透磁率が要求され、室温での初透磁率が１０
０００程度以上のものも多く使われている。ところがこ
のようなパルストランスは、公衆電話や回線終端装置に
使用した場合、屋外に設置されることがある。したがっ
てパルストランスに用いられるＭｎＺｎ系フェライト
は、低温から高温までの広い温度範囲で高い初透磁率を
有することが必要となる。しかし、従来のＭｎＺｎ系フ
ェライトでは、室温付近以上で使用されることを前提に
室温で磁気異方性と磁歪が零となり、高い初透磁率が発
現するような組成が選ばれている。このため従来材の初
透磁率の温度特性は、キュリー温度直上で磁気異方性定
数が急激に小さくなることによる透磁率のピーク（プラ
イマリーピーク）と室温付近で磁気異方性と磁歪が小さ
いことによるピーク（セカンダリーピーク）の２つの山
を持つ。そしてこのセカンダリーピークを高くするよう
に組成や製造方法の工夫が種々なされてきた。
ＺｎＯ、ＭｎＯを主成分として構成され、磁気異方性定
数と磁歪定数が零となるような主成分において高い透磁
率を発現する。このためＭｎＺｎ系フェライトは、トラ
ンスやノイズフィルタ等の小型あるいは薄型の磁心とし
て用いられている。このなかでも最近のデジタル通信機
器のインターフェイス部に使用されるパルストランスで
は特に高い透磁率が要求され、室温での初透磁率が１０
０００程度以上のものも多く使われている。ところがこ
のようなパルストランスは、公衆電話や回線終端装置に
使用した場合、屋外に設置されることがある。したがっ
てパルストランスに用いられるＭｎＺｎ系フェライト
は、低温から高温までの広い温度範囲で高い初透磁率を
有することが必要となる。しかし、従来のＭｎＺｎ系フ
ェライトでは、室温付近以上で使用されることを前提に
室温で磁気異方性と磁歪が零となり、高い初透磁率が発
現するような組成が選ばれている。このため従来材の初
透磁率の温度特性は、キュリー温度直上で磁気異方性定
数が急激に小さくなることによる透磁率のピーク（プラ
イマリーピーク）と室温付近で磁気異方性と磁歪が小さ
いことによるピーク（セカンダリーピーク）の２つの山
を持つ。そしてこのセカンダリーピークを高くするよう
に組成や製造方法の工夫が種々なされてきた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら室温での
初透磁率を高めれば、逆に低温域（−３０〜０℃程度）
で初透磁率が著しく低下する。このため低温域でのイン
ダクタンスを確保するために巻線数を増やしたり、低温
域での初透磁率を高くするために常温での初透磁率が必
要以上に高いものを使う必要があり非常に非効率的であ
った。たとえば、室温で初透磁率が１００００程度の従
来のＭｎＺｎ系フェライトの場合、−２０℃では初透磁
率が５０００程度と半減してしまう。一方、−３０〜−
２０℃において７０００程度以上の高い初透磁率を得よ
うとすると、上記の劣化を考慮して室温での初透磁率を
１５０００以上という極めて高くすることが必要とな
る。室温での初透磁率が１５０００以上のＭｎＺｎ系フ
ェライトを得るためには、高品質の原材料や焼成方法、
焼成条件の厳密なコントロールが必要であり、コストや
工数が増加するという問題があった。
初透磁率を高めれば、逆に低温域（−３０〜０℃程度）
で初透磁率が著しく低下する。このため低温域でのイン
ダクタンスを確保するために巻線数を増やしたり、低温
域での初透磁率を高くするために常温での初透磁率が必
要以上に高いものを使う必要があり非常に非効率的であ
った。たとえば、室温で初透磁率が１００００程度の従
来のＭｎＺｎ系フェライトの場合、−２０℃では初透磁
率が５０００程度と半減してしまう。一方、−３０〜−
２０℃において７０００程度以上の高い初透磁率を得よ
うとすると、上記の劣化を考慮して室温での初透磁率を
１５０００以上という極めて高くすることが必要とな
る。室温での初透磁率が１５０００以上のＭｎＺｎ系フ
ェライトを得るためには、高品質の原材料や焼成方法、
焼成条件の厳密なコントロールが必要であり、コストや
工数が増加するという問題があった。
【０００４】特開平６−２６３４４７号公報には、初透
磁率が−２０〜１００℃の範囲で８０００以上でかつそ
の変化率が７０％以内であるＭｎＺｎ系フェライトが記
載されている。しかし、１０ｋＨｚにおける初透磁率が
−３０℃から８０００以上かつ−２０℃から１００００
以上であるものは記載されていない。また特開平１０−
２５６０２５号公報には、ＭｎＺｎ系フェライトに酸化
ビスマスと酸化モリブデンとを含有させることにより、
−２０〜２０℃の範囲で初透磁率８５００以上、かつ、
２０〜１００℃の温度範囲で初透磁率が１００００以上
となるＭｎＺｎ系フェライトが記載されている。しか
し、さらに低温の−３０〜−２０℃の温度域に関する改
善の旨の記載はなく、−２０℃の低温から初透磁率が１
００００以上という性能をもつものは記載されていな
い。
磁率が−２０〜１００℃の範囲で８０００以上でかつそ
の変化率が７０％以内であるＭｎＺｎ系フェライトが記
載されている。しかし、１０ｋＨｚにおける初透磁率が
−３０℃から８０００以上かつ−２０℃から１００００
以上であるものは記載されていない。また特開平１０−
２５６０２５号公報には、ＭｎＺｎ系フェライトに酸化
ビスマスと酸化モリブデンとを含有させることにより、
−２０〜２０℃の範囲で初透磁率８５００以上、かつ、
２０〜１００℃の温度範囲で初透磁率が１００００以上
となるＭｎＺｎ系フェライトが記載されている。しか
し、さらに低温の−３０〜−２０℃の温度域に関する改
善の旨の記載はなく、−２０℃の低温から初透磁率が１
００００以上という性能をもつものは記載されていな
い。
【０００５】このように、従来のＭｎＺｎ系フェライト
では、広い温度範囲で高い初透磁率を得ようとすると、
室温での初透磁率を必要以上に上げざるを得ないとい
う、非常に非効率でかつコストアップの問題点があっ
た。本発明は、上記の事を鑑みて、広い温度範囲で初透
磁率の高い、ＭｎＺｎ系フェライトを得ることを目的と
する。
では、広い温度範囲で高い初透磁率を得ようとすると、
室温での初透磁率を必要以上に上げざるを得ないとい
う、非常に非効率でかつコストアップの問題点があっ
た。本発明は、上記の事を鑑みて、広い温度範囲で初透
磁率の高い、ＭｎＺｎ系フェライトを得ることを目的と
する。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、ＭｎＺｎ系フ
ェライトであって、Ｆｅ2 Ｏ3 を５２．６０〜５３．０
０ｍｏｌ％、下記式（１）の条件のＺｎＯｍｏｌ％およ
び、残部ＭｎＯの合計１００ｍｏｌ％中に、ホウ素を重
量で５ｐｐｍ以下、リンを重量で１５ｐｐｍ以下含有す
ることを特徴とするＭｎＺｎ系フェライトを提供するも
のである。 1.25×Ｆｅ2 Ｏ3 −42.00 ≦ ＺｎＯ ≦ 1.25×Ｆｅ2 Ｏ3 −40.25 式(1) このＭｎＺｎ系フェライトは１０ｋＨｚでの初透磁率が
−３０〜９０℃の温度範囲で８０００以上とすることが
できる。
ェライトであって、Ｆｅ2 Ｏ3 を５２．６０〜５３．０
０ｍｏｌ％、下記式（１）の条件のＺｎＯｍｏｌ％およ
び、残部ＭｎＯの合計１００ｍｏｌ％中に、ホウ素を重
量で５ｐｐｍ以下、リンを重量で１５ｐｐｍ以下含有す
ることを特徴とするＭｎＺｎ系フェライトを提供するも
のである。 1.25×Ｆｅ2 Ｏ3 −42.00 ≦ ＺｎＯ ≦ 1.25×Ｆｅ2 Ｏ3 −40.25 式(1) このＭｎＺｎ系フェライトは１０ｋＨｚでの初透磁率が
−３０〜９０℃の温度範囲で８０００以上とすることが
できる。
【０００７】さらに好ましくは、ＭｎＺｎ系フェライト
であって、Ｆｅ2 Ｏ3 を５２．６０〜５３．００ｍｏｌ
％ 下記式（２）の条件のＺｎＯｍｏｌ％および、残部Ｍｎ
Ｏの合計１００ｍｏｌ％中に、ホウ素を重量で５ｐｐｍ
以下、リンを重量で１５ｐｐｍ以下含有することを特徴
とするＭｎＺｎ系フェライトを提供するものである。 25.00 ＜ ＺｎＯ ≦ 1.25×Ｆｅ2 Ｏ3 −40.25 式(2) このＭｎＺｎ系フェライトは１０ｋＨｚでの初透磁率が
−２０〜９０℃の温度範囲で１００００以上、２３℃で
１１０００以上である事を特徴とする高透磁率ＭｎＺｎ
系フェライトである。
であって、Ｆｅ2 Ｏ3 を５２．６０〜５３．００ｍｏｌ
％ 下記式（２）の条件のＺｎＯｍｏｌ％および、残部Ｍｎ
Ｏの合計１００ｍｏｌ％中に、ホウ素を重量で５ｐｐｍ
以下、リンを重量で１５ｐｐｍ以下含有することを特徴
とするＭｎＺｎ系フェライトを提供するものである。 25.00 ＜ ＺｎＯ ≦ 1.25×Ｆｅ2 Ｏ3 −40.25 式(2) このＭｎＺｎ系フェライトは１０ｋＨｚでの初透磁率が
−２０〜９０℃の温度範囲で１００００以上、２３℃で
１１０００以上である事を特徴とする高透磁率ＭｎＺｎ
系フェライトである。
【０００８】また、前記ＭｎＺｎ系フェライト中に、さ
らに、酸化カルシウム、二酸化ケイ素、酸化ビスマス、
酸化インジウム、酸化タンタル、酸化ニオブ、酸化チタ
ン、酸化スズ、酸化モリブデンのうち少なくとも一種以
上を含有することが好ましい。
らに、酸化カルシウム、二酸化ケイ素、酸化ビスマス、
酸化インジウム、酸化タンタル、酸化ニオブ、酸化チタ
ン、酸化スズ、酸化モリブデンのうち少なくとも一種以
上を含有することが好ましい。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明のＭｎＺｎ系フェライト
は、Ｆｅ2 Ｏ3 を５２．６０〜５３．００ｍｏｌ％であ
り、Ｆｅ2 Ｏ3 とＺｎＯとが下記式（１）の条件を満足
しなければならない。 1.25×Ｆｅ2 Ｏ3 −42.00 ≦ ＺｎＯ ≦ 1.25×Ｆｅ2 Ｏ3 −40.25 式(1) 本発明者は, 特開平6-263447号公報や特開平10-256025
号公報に開示される比較的低温でも透磁率が高いとされ
るＭｎＺｎ系フェライトの組成範囲においても、−３０
〜０℃といった低温で初透磁率が低いものがみられる現
象について検討した。その結果、ＭｎＺｎ系フェライト
では単に個々の成分の組成範囲を独立に規定するのでは
なく、Ｆｅ2 Ｏ3 とＺｎＯとの相互の量の関係で, 初透
磁率のセカンダリーピーク温度とキュリー温度が変化
し, この関係が式（１）の関係を満足しない限り−３０
〜０℃といった低温で初透磁率の高い組成範囲を得るこ
とができないことを知見した。なお、トランスの動作範
囲を考慮してキュリー温度は100 ℃以上とした。
は、Ｆｅ2 Ｏ3 を５２．６０〜５３．００ｍｏｌ％であ
り、Ｆｅ2 Ｏ3 とＺｎＯとが下記式（１）の条件を満足
しなければならない。 1.25×Ｆｅ2 Ｏ3 −42.00 ≦ ＺｎＯ ≦ 1.25×Ｆｅ2 Ｏ3 −40.25 式(1) 本発明者は, 特開平6-263447号公報や特開平10-256025
号公報に開示される比較的低温でも透磁率が高いとされ
るＭｎＺｎ系フェライトの組成範囲においても、−３０
〜０℃といった低温で初透磁率が低いものがみられる現
象について検討した。その結果、ＭｎＺｎ系フェライト
では単に個々の成分の組成範囲を独立に規定するのでは
なく、Ｆｅ2 Ｏ3 とＺｎＯとの相互の量の関係で, 初透
磁率のセカンダリーピーク温度とキュリー温度が変化
し, この関係が式（１）の関係を満足しない限り−３０
〜０℃といった低温で初透磁率の高い組成範囲を得るこ
とができないことを知見した。なお、トランスの動作範
囲を考慮してキュリー温度は100 ℃以上とした。
【００１０】本発明において、主成分のＦｅ2 Ｏ3 とＺ
ｎＯの組み合わせ範囲を式（１）の範囲に限定すると、
−３０〜０℃といった低温で初透磁率が８０００以上を
確保しつつ、室温付近でも初透磁率が１００００以上と
することができる理由は不明である。一般に、ＭｎＺｎ
系フェライトではＦｅ2 Ｏ3 量が高くなるとキュリー温
度が高くなり、かつ、セカンダリーピーク温度が低下す
る。またＺｎＯ量が高くなるとキュリー温度が低くな
り、かつ、セカンダリーピーク温度が低下する。本発明
者は、Ｆｅ2 Ｏ3 とＺｎＯの組み合わせで初透磁率のセ
カンダリーピーク温度とキュリー温度が変化し、Ｆｅ2
Ｏ3 とＺｎＯの組み合わせがある範囲を外れるとセカン
ダリーピーク温度が低すぎたり、高すぎたりして−３０
℃以上の温度範囲で初透磁率が８０００以上を確保しつ
つ、室温付近でも初透磁率が１００００以上とすること
ができないことに注目した。本発明者は、Ｆｅ2 Ｏ3 と
ＺｎＯの相互の量の関係を検討すれば、必要なキュリー
温度を確保しつつ、セカンダリーピーク温度を室温より
も低下させて、低温領域での初透磁率を高くすることが
できるとの仮説を立てた。この考えから種々実験を行
い、図２に示すように、１０ｋＨｚでの初透磁率が温度
−３０から９０℃の範囲で８０００以上あるいは温度−
２０〜９０℃の範囲で１００００以上となる組成範囲
は、（Ｆｅ2 Ｏ3（ｍｏｌ％），ＺｎＯ（ｍｏｌ％））
としたときに（５２．６０，２３．７５），（５２．６
０，２５．５０），（５３．００，２６．００），（５
３．００，２４．２５）の４点で囲まれる範囲であるこ
とを見いだした。さらにこれらの４点で囲まれる範囲で
ＺｎＯ量を２５．００ｍｏｌ％超とした範囲で２３℃に
おける１０ｋＨｚでの初透磁率を１１０００以上とする
ことができることも新たに見いだした。これは下記式
（２）で示される。 25.00 ＜ ＺｎＯ ≦ 1.25×Ｆｅ2 Ｏ3 −40.25 式(2)
ｎＯの組み合わせ範囲を式（１）の範囲に限定すると、
−３０〜０℃といった低温で初透磁率が８０００以上を
確保しつつ、室温付近でも初透磁率が１００００以上と
することができる理由は不明である。一般に、ＭｎＺｎ
系フェライトではＦｅ2 Ｏ3 量が高くなるとキュリー温
度が高くなり、かつ、セカンダリーピーク温度が低下す
る。またＺｎＯ量が高くなるとキュリー温度が低くな
り、かつ、セカンダリーピーク温度が低下する。本発明
者は、Ｆｅ2 Ｏ3 とＺｎＯの組み合わせで初透磁率のセ
カンダリーピーク温度とキュリー温度が変化し、Ｆｅ2
Ｏ3 とＺｎＯの組み合わせがある範囲を外れるとセカン
ダリーピーク温度が低すぎたり、高すぎたりして−３０
℃以上の温度範囲で初透磁率が８０００以上を確保しつ
つ、室温付近でも初透磁率が１００００以上とすること
ができないことに注目した。本発明者は、Ｆｅ2 Ｏ3 と
ＺｎＯの相互の量の関係を検討すれば、必要なキュリー
温度を確保しつつ、セカンダリーピーク温度を室温より
も低下させて、低温領域での初透磁率を高くすることが
できるとの仮説を立てた。この考えから種々実験を行
い、図２に示すように、１０ｋＨｚでの初透磁率が温度
−３０から９０℃の範囲で８０００以上あるいは温度−
２０〜９０℃の範囲で１００００以上となる組成範囲
は、（Ｆｅ2 Ｏ3（ｍｏｌ％），ＺｎＯ（ｍｏｌ％））
としたときに（５２．６０，２３．７５），（５２．６
０，２５．５０），（５３．００，２６．００），（５
３．００，２４．２５）の４点で囲まれる範囲であるこ
とを見いだした。さらにこれらの４点で囲まれる範囲で
ＺｎＯ量を２５．００ｍｏｌ％超とした範囲で２３℃に
おける１０ｋＨｚでの初透磁率を１１０００以上とする
ことができることも新たに見いだした。これは下記式
（２）で示される。 25.00 ＜ ＺｎＯ ≦ 1.25×Ｆｅ2 Ｏ3 −40.25 式(2)
【００１１】さて、上記のようにＦｅ2 Ｏ3 ，ＺｎＯ，
ＭｎＯの基本組成を決定することはもちろん最重要であ
るが、これだけでは所望の温度範囲すべてに渡って高い
初透磁率を得ることはなかなか難しく、本発明者らはさ
らに検討の結果、フェライト中の不純物、特にホウ素と
リンの量を限定することにより上記問題を解決できるこ
とを新たに見いだした。ＭｎＺｎ系フェライトでの初透
磁率に及ぼすホウ素の影響として、たとえば文献「フェ
ライト」（平賀ら、丸善、１９８６）の９２頁におい
て、結晶組織を不均一にして高い初透磁率の発現を阻害
するので５０ｐｐｍ以下にしておかなければならない、
ことが記載されている。しかしながらこの初透磁率は先
にも述べたように室温にセカンダリーピークを設定して
いた場合の室温だけの初透磁率を対象にした記述であ
り、本発明のような−３０〜９０℃の広い温度範囲にわ
たる領域で高い初透磁率を実現するときにホウ素の影響
がどのようになるかは、全く述べられていない。またリ
ンに関しては上記文献には全く記述がない。また、「J.
Phys.IV,France,(1997)Colloque C1-128(ICF-7 Bordeau
x,September(1996))」には電源用低損失ＭｎＺｎフェラ
イトにおいて鉄損とリン量の関係が示されているが、高
透磁率ＭｎＺｎ系フェライトの特に初透磁率の温度特性
に及ぼす影響についてはまったく述べられていない。
ＭｎＯの基本組成を決定することはもちろん最重要であ
るが、これだけでは所望の温度範囲すべてに渡って高い
初透磁率を得ることはなかなか難しく、本発明者らはさ
らに検討の結果、フェライト中の不純物、特にホウ素と
リンの量を限定することにより上記問題を解決できるこ
とを新たに見いだした。ＭｎＺｎ系フェライトでの初透
磁率に及ぼすホウ素の影響として、たとえば文献「フェ
ライト」（平賀ら、丸善、１９８６）の９２頁におい
て、結晶組織を不均一にして高い初透磁率の発現を阻害
するので５０ｐｐｍ以下にしておかなければならない、
ことが記載されている。しかしながらこの初透磁率は先
にも述べたように室温にセカンダリーピークを設定して
いた場合の室温だけの初透磁率を対象にした記述であ
り、本発明のような−３０〜９０℃の広い温度範囲にわ
たる領域で高い初透磁率を実現するときにホウ素の影響
がどのようになるかは、全く述べられていない。またリ
ンに関しては上記文献には全く記述がない。また、「J.
Phys.IV,France,(1997)Colloque C1-128(ICF-7 Bordeau
x,September(1996))」には電源用低損失ＭｎＺｎフェラ
イトにおいて鉄損とリン量の関係が示されているが、高
透磁率ＭｎＺｎ系フェライトの特に初透磁率の温度特性
に及ぼす影響についてはまったく述べられていない。
【００１２】この点に関し本発明者は、−３０〜９０℃
の広い温度範囲にわたる領域で異常粒などの組織不均一
を抑え安定して高い初透磁率を実現するには、Ｆｅ2 Ｏ
3 とＺｎＯの相互の量の関係が、式（１）または式
（２）の関係を充たし、かつＭｎＺｎ系フェライト中の
ホウ素をＦｅ2 Ｏ3 、ＺｎＯ、ＭｎＯ100mol% 中の重量
で５ｐｐｍ、好ましくは４ｐｐｍ以下、リン量を１５ｐ
ｐｍ、好ましくは１１．２ｐｐｍ以下とすることが必要
であることを新たに見いだしたのである。ホウ素とリン
はＭｎＺｎ系フェライトの製造工程において一旦混入す
れば焼成工程など、途中工程で除去することは非常に難
しいので、特に原料酸化鉄でホウ素量とリン量を特定範
囲に少なくしておくことが好ましい。
の広い温度範囲にわたる領域で異常粒などの組織不均一
を抑え安定して高い初透磁率を実現するには、Ｆｅ2 Ｏ
3 とＺｎＯの相互の量の関係が、式（１）または式
（２）の関係を充たし、かつＭｎＺｎ系フェライト中の
ホウ素をＦｅ2 Ｏ3 、ＺｎＯ、ＭｎＯ100mol% 中の重量
で５ｐｐｍ、好ましくは４ｐｐｍ以下、リン量を１５ｐ
ｐｍ、好ましくは１１．２ｐｐｍ以下とすることが必要
であることを新たに見いだしたのである。ホウ素とリン
はＭｎＺｎ系フェライトの製造工程において一旦混入す
れば焼成工程など、途中工程で除去することは非常に難
しいので、特に原料酸化鉄でホウ素量とリン量を特定範
囲に少なくしておくことが好ましい。
【００１３】本発明のＭｎＺｎ系フェライトは、以上の
組成を必須の構成要件とするが、酸化カルシウム、二酸
化ケイ素、酸化ビスマス、酸化インジウム、酸化タンタ
ル、酸化ニオブ、酸化チタン、酸化スズ、酸化モリブデ
ンのうち少なくとも一種以上を必須の組成に加えて含有
してもよい。このようなＭｎＺｎ系フェライトとして
は、 Ｆｅ2 Ｏ3-ＺｎＯ- ＭｎＯ- ＣａＯ- ＳｉＯ2 Ｆｅ2 Ｏ3-ＺｎＯ- ＭｎＯ- ＣａＯ- Ｂｉ2 Ｏ3 Ｆｅ2 Ｏ3-ＺｎＯ- ＭｎＯ- ＣａＯ- Ｉｎ2 Ｏ3 Ｆｅ2 Ｏ3-ＺｎＯ- ＭｎＯ- ＣａＯ- ＴｉＯ2 Ｆｅ2 Ｏ3-ＺｎＯ- ＭｎＯ- ＣａＯ- ＳｉＯ2 - Ｔａ2
Ｏ5 Ｆｅ2 Ｏ3-ＺｎＯ- ＭｎＯ- ＣａＯ- ＳｉＯ2 - Ｎｂ2
Ｏ5 - Ｂｉ2 Ｏ3 等が例示されるが、もとよりこれらの例に限定されるも
のではない。
組成を必須の構成要件とするが、酸化カルシウム、二酸
化ケイ素、酸化ビスマス、酸化インジウム、酸化タンタ
ル、酸化ニオブ、酸化チタン、酸化スズ、酸化モリブデ
ンのうち少なくとも一種以上を必須の組成に加えて含有
してもよい。このようなＭｎＺｎ系フェライトとして
は、 Ｆｅ2 Ｏ3-ＺｎＯ- ＭｎＯ- ＣａＯ- ＳｉＯ2 Ｆｅ2 Ｏ3-ＺｎＯ- ＭｎＯ- ＣａＯ- Ｂｉ2 Ｏ3 Ｆｅ2 Ｏ3-ＺｎＯ- ＭｎＯ- ＣａＯ- Ｉｎ2 Ｏ3 Ｆｅ2 Ｏ3-ＺｎＯ- ＭｎＯ- ＣａＯ- ＴｉＯ2 Ｆｅ2 Ｏ3-ＺｎＯ- ＭｎＯ- ＣａＯ- ＳｉＯ2 - Ｔａ2
Ｏ5 Ｆｅ2 Ｏ3-ＺｎＯ- ＭｎＯ- ＣａＯ- ＳｉＯ2 - Ｎｂ2
Ｏ5 - Ｂｉ2 Ｏ3 等が例示されるが、もとよりこれらの例に限定されるも
のではない。
【００１４】ＣａＯ、ＳｉＯ2 は粒界に偏析することに
よってＭｎＺｎ系フェライトの低損失化に寄与し、Ｂｉ
2 Ｏ3 ，Ｉｎ2 Ｏ3 ，Ｖ2 Ｏ5 は低融点化合物として結
晶成長を促進し高透磁率に寄与する。ＴｉＯ2 ，ＳｎＯ
2 は結晶内部を高抵抗化し低損失化に寄与する。以上の
観点から、酸化カルシウムの含有量は、重量でＣａＯ換
算として５０〜１０００ｐｐｍ、二酸化ケイ素の含有量
は、重量でＳｉＯ2 換算として５０〜２００ｐｐｍであ
る。酸化ビスマス、酸化インジウム、酸化バナジウム、
酸化タンタル、酸化ニオブ、酸化チタン、酸化スズ、酸
化モリブデン等の含有量は、重量でそれぞれ、Ｂｉ2 Ｏ
3 ，Ｉｎ2 Ｏ3 ，Ｖ2 Ｏ5 ，Ｔａ2 Ｏ5 ，Ｎｂ2 Ｏ5 ，
ＴｉＯ2 ，ＳｎＯ2 ，ＭｏＯ等に換算して合計３０００
ｐｐｍ程度以下であることが好ましい。
よってＭｎＺｎ系フェライトの低損失化に寄与し、Ｂｉ
2 Ｏ3 ，Ｉｎ2 Ｏ3 ，Ｖ2 Ｏ5 は低融点化合物として結
晶成長を促進し高透磁率に寄与する。ＴｉＯ2 ，ＳｎＯ
2 は結晶内部を高抵抗化し低損失化に寄与する。以上の
観点から、酸化カルシウムの含有量は、重量でＣａＯ換
算として５０〜１０００ｐｐｍ、二酸化ケイ素の含有量
は、重量でＳｉＯ2 換算として５０〜２００ｐｐｍであ
る。酸化ビスマス、酸化インジウム、酸化バナジウム、
酸化タンタル、酸化ニオブ、酸化チタン、酸化スズ、酸
化モリブデン等の含有量は、重量でそれぞれ、Ｂｉ2 Ｏ
3 ，Ｉｎ2 Ｏ3 ，Ｖ2 Ｏ5 ，Ｔａ2 Ｏ5 ，Ｎｂ2 Ｏ5 ，
ＴｉＯ2 ，ＳｎＯ2 ，ＭｏＯ等に換算して合計３０００
ｐｐｍ程度以下であることが好ましい。
【００１５】
【実施例】次に本発明を実施例に基づいて説明する。
【００１６】種々のホウ素量とリン量を有する酸化鉄を
使用して、表１に示すような種々のＦｅ2 Ｏ3 とＺｎＯ
の組成で残部がＭｎＯとなるように原料を混合後、９５
０℃で３時間仮焼した。これに酸化カルシウムをＣａＯ
で０．０１１〜０．０２８ｗｔ％、酸化ビスマスをＢｉ
2 Ｏ3 で０．０１５〜０．０３５ｗｔ％の範囲で添加
し、ボールミルで８時間粉砕し、リング状のコアに成形
後、大気中で昇温速度２５０℃／ｈで昇温し、１１００
℃から窒素雰囲気として昇温速度を５００℃／ｈに上
げ、その後保持温度１３７０℃に達したあと５時間の
間、酸素濃度を１０体積％以下に制御して焼成した。得
られた焼結体の１０ｋＨｚにおける初透磁率の温度変化
を−３０℃から１２０℃に渡って測定した。本発明を実
施例Ｎｏ．１〜１４に、比較として比較例Ｎｏ．１〜１
４を示した。また実施例Ｎｏ．６，Ｎｏ．１０及び比較
例Ｎｏ．８，Ｎｏ．１３の初透磁率の温度依存性を図１
に示した。また表１にはそれぞれの焼結体に含まれるホ
ウ素量とリン量及び添加した酸化カルシウムと酸化ビス
マス量を示した。
使用して、表１に示すような種々のＦｅ2 Ｏ3 とＺｎＯ
の組成で残部がＭｎＯとなるように原料を混合後、９５
０℃で３時間仮焼した。これに酸化カルシウムをＣａＯ
で０．０１１〜０．０２８ｗｔ％、酸化ビスマスをＢｉ
2 Ｏ3 で０．０１５〜０．０３５ｗｔ％の範囲で添加
し、ボールミルで８時間粉砕し、リング状のコアに成形
後、大気中で昇温速度２５０℃／ｈで昇温し、１１００
℃から窒素雰囲気として昇温速度を５００℃／ｈに上
げ、その後保持温度１３７０℃に達したあと５時間の
間、酸素濃度を１０体積％以下に制御して焼成した。得
られた焼結体の１０ｋＨｚにおける初透磁率の温度変化
を−３０℃から１２０℃に渡って測定した。本発明を実
施例Ｎｏ．１〜１４に、比較として比較例Ｎｏ．１〜１
４を示した。また実施例Ｎｏ．６，Ｎｏ．１０及び比較
例Ｎｏ．８，Ｎｏ．１３の初透磁率の温度依存性を図１
に示した。また表１にはそれぞれの焼結体に含まれるホ
ウ素量とリン量及び添加した酸化カルシウムと酸化ビス
マス量を示した。
【００１７】表１と図１からも分かる通り本発明の実施
例は、温度−３０℃、−２０℃、−１０℃、−２３℃、
９０℃の各温度において１０ｋＨｚの初透磁率が８００
０以上であり、しかも−２０℃以上では 初透磁率が１
００００以上を示す。また、より好ましくは、２３℃、
１０ｋＨｚの初透磁率が１１０００以上であることが示
されている。
例は、温度−３０℃、−２０℃、−１０℃、−２３℃、
９０℃の各温度において１０ｋＨｚの初透磁率が８００
０以上であり、しかも−２０℃以上では 初透磁率が１
００００以上を示す。また、より好ましくは、２３℃、
１０ｋＨｚの初透磁率が１１０００以上であることが示
されている。
【００１８】
【表１】
【００１９】
【表２】
【００２０】
【発明の効果】本発明のＭｎＺｎ系フェライトは、−３
０〜９０℃の広い温度範囲で高い初透磁率（−３０℃か
ら９０℃の温度範囲での初透磁率が８０００以上、−２
０℃から９０℃の温度範囲での初透磁率が１００００以
上）を有するので、広い温度範囲で動作するパルストラ
ンス等の用途に極めて有益な材料を得ることができる。
０〜９０℃の広い温度範囲で高い初透磁率（−３０℃か
ら９０℃の温度範囲での初透磁率が８０００以上、−２
０℃から９０℃の温度範囲での初透磁率が１００００以
上）を有するので、広い温度範囲で動作するパルストラ
ンス等の用途に極めて有益な材料を得ることができる。
【図１】 実施例Ｎｏ．６、１０、比較例Ｎｏ．８、１
３の初透磁率の温度特性を示す図である。
３の初透磁率の温度特性を示す図である。
【図２】 実施例Ｎｏ．１〜１４と比較例Ｎｏ．１〜９
のＦｅ2 Ｏ3 量とＺｎＯ量をプロットした図である。
のＦｅ2 Ｏ3 量とＺｎＯ量をプロットした図である。
Claims (2)
- 【請求項１】ＭｎＺｎ系フェライトであって、 Ｆｅ2 Ｏ3 を５２．６０〜５３．００ｍｏｌ％、 下記式（１）の条件のＺｎＯｍｏｌ％および、残部Ｍｎ
Ｏの合計１００ｍｏｌ％中に、 ホウ素を重量で５ｐｐｍ以下、 リンを重量で１５ｐｐｍ以下含有することを特徴とする
ＭｎＺｎ系フェライト。 1.25×Ｆｅ2 Ｏ3 −42.00 ≦ ＺｎＯ ≦ 1.25×Ｆｅ2 Ｏ3 −40.25 式(1) - 【請求項２】前記ＭｎＺｎ系フェライト中に、さらに、 酸化カルシウム、二酸化ケイ素、酸化ビスマス、酸化イ
ンジウム、酸化タンタル、酸化ニオブ、酸化チタン、酸
化スズ、酸化モリブデンのうち少なくとも一種以上を含
有することを特徴とする請求項１に記載のＭｎＺｎ系フ
ェライト。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08416999A JP3481493B2 (ja) | 1999-03-26 | 1999-03-26 | ＭｎＺｎ系フェライト |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08416999A JP3481493B2 (ja) | 1999-03-26 | 1999-03-26 | ＭｎＺｎ系フェライト |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000277318A true JP2000277318A (ja) | 2000-10-06 |
| JP3481493B2 JP3481493B2 (ja) | 2003-12-22 |
Family
ID=13823004
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP08416999A Expired - Fee Related JP3481493B2 (ja) | 1999-03-26 | 1999-03-26 | ＭｎＺｎ系フェライト |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3481493B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7524433B2 (en) | 2004-05-21 | 2009-04-28 | Tdk Corporation | Ferrite material |
-
1999
- 1999-03-26 JP JP08416999A patent/JP3481493B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7524433B2 (en) | 2004-05-21 | 2009-04-28 | Tdk Corporation | Ferrite material |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3481493B2 (ja) | 2003-12-22 |
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