JPH03223119A - 低損失Mn―Zn系フェライト - Google Patents

低損失Mn―Zn系フェライト

Info

Publication number
JPH03223119A
JPH03223119A JP2091359A JP9135990A JPH03223119A JP H03223119 A JPH03223119 A JP H03223119A JP 2091359 A JP2091359 A JP 2091359A JP 9135990 A JP9135990 A JP 9135990A JP H03223119 A JPH03223119 A JP H03223119A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
loss
oxide
mol
zno
mno
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2091359A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2892095B2 (ja
Inventor
Hideaki Koheki
英明 小日置
Satoru Narutani
成谷 哲
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JFE Steel Corp
Original Assignee
Kawasaki Steel Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kawasaki Steel Corp filed Critical Kawasaki Steel Corp
Priority to JP2091359A priority Critical patent/JP2892095B2/ja
Publication of JPH03223119A publication Critical patent/JPH03223119A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2892095B2 publication Critical patent/JP2892095B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Soft Magnetic Materials (AREA)
  • Compounds Of Iron (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) この発明は、スイッチング電源用トランス等の用途に供
して好適な低損失Mn −Zn系フェライトに関するも
のである。
(従来の技術) Mn−Zn系フェライトは、各種通信機器、民生機器な
どのトランス材として使用されている。このMn−Zn
系フェライトに要求される特性としては、高飽和磁束密
度、高透磁率、高抵抗および低鉄損など種々の特性が挙
げられるが、特にこの発明で対象とするようなスイッチ
ング電源用トランスについては、高磁場下において低損
失であることがとりわけ重要とされる。
このためMn −Zn系フェライトにおいては、従来か
ら種々の微量成分を添加することによってその改善が試
みられている。
例えば特開昭58−15037号公報ではNb2O2の
添加により、また特開昭60−132301号公報では
Nb2O,。
Cab、 5io2. V2O5+ Zr0z+ Al
zO,、5n02. CuOおよびCaO等の添加によ
り、現在スイッチング周波数として標準になりつつある
100 kHzにおける損失の改善を図っており、10
0 kHz、 200 mTにおける鉄損値として30
0〜350 mW/cm”までのレベルが実現されてい
る。
ところで最近では、電源の一層の小型化のために、使用
周波数が高周波化(500kHz 〜I MHz )す
る傾向にあり、その目的にかなうMn −Zn系フェラ
イトの開発も進められていて、例えば特開昭63−62
206号公報においてはTiO2,Taxes、 Si
O2t CaOの添加により500 kHz以上の周波
数での鉄損の改善が試みられている。
(発明が解決しようとする課B) この発明は、前述したとおり、現在スイ・ノチング電源
周波数として標準になりつつある100 kHz。
200 mTにおける鉄損値300〜3501/Cl1
1″をさらに改善し、スイッチング電源用トランスとし
て使用した場合において損失を大幅に低減することがで
きる低損失Mn −Zn系フェライトを提案することを
目的とする。
なお500 k)lz以上の周波数において低鉄損化を
はかる技術は、100 kHz程度の周波数で200 
mTに達する高磁場化の鉄損について見ると、従来材を
超える低鉄損を与えることはできず、上記の特性値が得
られている例はない。
たとえば前掲特開昭63−62206号公報において、
その実施例1の特性を示す第4図に開示された曲線GI
Oについて見ると、100 kl(z、1000ガウス
(100mT)における鉄損値は70°Cで約50 m
W/cm3であるが、この値をもとに鉄損の最大磁束密
度依存性から100 k)Iz、 200mTにおける
鉄損値を評価すると約340〜380 mW/cm” 
となる。
(課題を解決するための手段) すなわちこの発明の要旨構成は次のとおりである。
(1) FezO:+  :  52〜54.5 mol%、M
n0=33〜4011IO1%およびZnO:  6〜
13 mol% を基本成分とし、この基本成分に SiO□ : 0.008〜0.025wt%、CaO
: 0.02〜0.15 wt%、V2O5: 0.0
01〜0.05 wt%、Ta2es : 0.01 
”0.1 wt%およびTiO□ : 0.05〜0.
4 wt%を添加配合してなる低損失Mn −Znn系
フシイ(第1発明)。
Fe2r3: 52〜54.5 mol%、MnO= 
33〜40 mol%およびZnO: 6〜13 mo
l% (2) ト を基本成分とし、この基本成分に Sing  : 0.008〜0.025wt%、Ca
O: 0.02〜0.15 wt%、酸化バナジウム:
 0.001〜0.05 wt%、酸化タンタル: 0
.01〜0.1 wt%および酸化チタン:O,OS〜
0.4 ivt%を含有してなる低損失Mn−Zn系フ
ェライト2発明)。
Fe2O:+ : 52〜54.5 mol%、MnO
: 33〜40 mol%およびZnO:  6〜13
 mol% を基本成分とし、この基本成分に SiO□ : 0.008〜0.025wt%、CaO
: 0.02〜0.15 iyt%、V2O5: 0.
001〜0.05 wt%、Ta2O5 : 0.01
〜0.1 wt%およびTi(h  : 0.05〜0
.4 wt%(3) (第 と、 酸化りん及び/又は酸化ほう素: 0.003 wt%
以下 とを添加配合してなる低損失Mn−Zn系フェライト(
第3発明)。
Fezes : 52〜54.5 mol%、MnO:
 33〜40 mol%およびZnO:  6〜13 
mol% を基本成分とし、この基本成分に 5in2: 0.008〜0.025wt%、CaO:
 0.02〜0.15 wt%、酸化バナジウム: o
、ooi〜0.05 imt%、酸化タンタル: 0.
01〜0.1 wt%および酸化チタン: 0.05〜
0.4 wt%と、 (4) 酸化りん及び/又は酸化ほう素: 0.003 wt%
以下 とを含有してなる低損失Mn −Zn系フェライト(第
4発明)。
(作 用) まずこの発明において、基本成分の配合割合を上記の範
囲に限定した理由について説明する。
FezO:+ : 52〜54.5 mol%、Mn0
=33〜4011I01%、ZnO:  6〜13 m
ol%; スイッチング電源用トランスの動作温度は、通常60〜
70’Cであり、従ってこの温度範囲で電力損失が低く
、かつ室温から動作温度を超える80〜120°C程度
の温度域まで鉄損が負の温度依存性をもつことが望まし
い。この観点からFe、O,、MnOおよびZnOの配
合割合を検討した結果、上記の範囲が得られたのである
なおFezO3原料としては、FezO1だけでなく、
FeOやFe50.、さらには焼成により3.Fe2O
3に変わることのできる化合物、例えば水酸化鉄、しゅ
う酸鉄などを使用することができる。またMnO原料と
しては、MnOのみならず、Mn0z、 Mn30.さ
らには焼成によりMn(lに変わることのできる化合物
、例えば炭酸マンガン、しゅう酸マンガンなどを使用す
ることができる。さらにZnO原料としては、ZnOの
みに限らず、焼成によりZnQに変わることのできる化
合物、例えば炭酸亜鉛、しゅう酸亜鉛などを使用するこ
とができる。
Sing  :  0.008〜0.025wt%Si
O□は、CaOとの共存によって粒界の比抵抗を高め、
渦電流損の低減に有効に寄与するが、含有量が、0.0
08wt%に満たないとその添加効果に乏しく、一方0
.025wt%を超えると焼成時に異常粒成長が起こり
易く特性が不安定になるので、0.008〜0.025
wt%の範囲に限定した。
CaO: 0.02〜0.15wt% CaOは、Singとの共存下で効果的に粒界抵抗を高
め、もって低鉄損をもたらす有用成分であるが、含有量
が0.02wt%に満だないと粒界抵抗の向上効果に乏
しく、一方0.15wt%を超えると、逆に損失が大き
くなるので、0.02〜0.15wt%の範囲で含有さ
せるものとした。
酸化バナジウム70.001〜0.05wt%この発明
において、酸化バナジウムとは、主にv20.を指すけ
れども、必ずしもこの酸化物形態に限るものではなく、
V2O5以外の酸化物を含有する場合をも含む。なおり
205以外の酸化物を含有する場合でも、その組成範囲
は■20.換算で表すものとする。
さて酸化バナジウムは、粒界抵抗を高める作用をそなえ
、しかもその効果は5t(hおよびCaO、さらには後
述する酸化タンタルとの共存下でより一層大きくなる。
しかしながら含有量がO,001wt%に満たない場合
はその効果が小さく、一方0.05wt%を超えて含有
させると結晶粒の異常成長が生じ、損失の大幅な増加を
招く。
酸化タンタル: 0.01〜0.1wt%この発明にお
いて、酸化タンタルとは主にTa205を指すけれども
、必ずしもこの酸化物形態に限るものではなく、Taz
05以外の酸化物を含有する場合をも含む。なおTax
es以外の酸化物を含有する場合でも、その組成範囲は
Ta2O5換算で表すものとする。
さて酸化タンタルは、酸化バナジウムと同様、SiO□
、 CaOさらには酸化バナジウムとの共存下で比抵抗
の増大に有効に寄与するが、含有量が0.01wt%未
満ではその効果に乏しく、一方0.1wt%を超えると
、逆に損失の増大を招(。
酸化チタン:0.05〜0.1wt% この発明において、酸化チタンとは、主にTie。
を指すけれども、必ずしもこの酸化物形態に限るもので
はな(、Tie、以外の酸化物を含有する場合をも含む
。なおTie、以外の酸化物を含有する場合でも、その
組成範囲はTi(h換算で表すものとする。
さて酸化チタンは、フェライトコア焼成時の冷却過程で
の粒界の再酸化を促進し、粒界抵抗を大きくする効果が
あるが、0.05wt%に満だないとその効果が少なく
、一方0.4wt%を超えると逆に損失の増加を招く。
酸化りん及び/又は酸化ほう素: 0.003wt%以
下この発明において、酸化りんおよび酸化ほう素とは、
それぞれ主にP2O,およびB20.を指すけれども、
必ずしもこの酸化物形態に限るものではなく、P2O,
やB2O3以外の酸化物を含有する場合をも含む。
なおP2O5やB20.以外の酸化物を含有する場合で
も、その組成範囲はP2O,やBz(h換算で表すもの
とする。
さて酸化りんおよび酸化ほう素はいずれも、微量の添加
によって鉄損の低減をもたらす有用成分である。しかし
ながら含有量が0.003ewt%を超えて含有される
と、かえって鉄損の劣化を招くので、これらの成分は単
独使用、併用いずれの場合においても、0.003wt
%以下(好ましくは0.0001%1t%以上)の範囲
で添加するものとした。
なお酸化りんの添加に際しては、りん酸()lsPO4
)や無水りん酸(P2O5)、さらには酸化物磁性体を
構成する金属のりん酸塩などが有利に適合する。また酸
化ほう素の添加に際しては、ほう酸()13BO3)や
無水ほう酸(BzO,)、さらには酸化物磁性体を構成
する金属のほう酸塩などが有利に適合する。
以上述べたとおり、100 kHzにおよぶ高周波領域
での損失の低減には、比抵抗を高めることが非常に効果
的であるが、この発明ではSin、、 CaOの存在下
で、酸化バナジウム(主としてvzos) 、酸化タン
タル(主としてTag’s )および酸化チタン(主と
してTi1t) 、さらには酸化りん(主としてP2O
5)及び/又は酸化ほう素(主としてBz(h )を含
有させ、粒界に均一に分散させることにより、上記の目
的を達成したものである。
ここにこの発明に従うフェライトを製造するには、各成
分粉末原料を所定の組成になるように混合したのち、常
法に従い、圧縮成形ついで焼結を施せば良い。
(実施例) 実施例I Fezes : 52.9 mol%、MnO: 35
.4 n+o1%およびZnO: 11.7 a+o1
%からなる基本組成の原料を混合したのち、大気中にて
900°C13時間仮焼した。
この仮焼粉に対し、表1に示す割合(添字a)で5iO
t+ CaO(CaCO*を使用)+ V2O3,Ta
g’sおよびTi(hを添加配合し、同時に湿式ボール
ミルで粉砕・混合した。ついで粉砕粉にバインダーとし
てPVAを添加し、造粒した後、外径36m、内径24
m、高さ12am+のリング状に成形したのち、酸素濃
度を制御した窒素雰囲気中で1320°C13時間の焼
成を行った。
かくして得られた焼結コアの5t02. Cab、 V
tOs+Ta2O5およびTiO□の含有量(添字b)
、ならびに周波数: 100 kHz 、最大磁束密度
: 200+aT、温度80°Cにおける鉄損値を交流
BHループトレーサーにて測定した結果を表1に併記す
る。
実施例2 実施例1と同様に、Fe!0@、 MnOおよびZnO
がそれぞれ、52.9 mol%、 35.4 so1
%、 11.7 mol%の基本組成の原料を、混合、
仮焼したのち、この仮焼粉に5jOz+ Cab、 v
、o、、 TaxesおよびTie、、さらにはB20
.およびB20.を、表2に示す割合(添字a)で添加
し、同時に湿式ボールミルで粉砕・混合した。ついで造
粒およびプレス成形後、1320’Cで3時間の焼成を
行った。
かくして得られた焼結コアの5jCh+ Cab、 V
2O5Tat03およびTiO□の含有量(添字b)、
ならびに100 kHz 、200 mT、80°Cに
おける鉄損値の測定結果を表2に併記する。
実施例3 実施例1.2と同様に.Fe2O3 : 52.9 m
ol%、MnO: 35.4 mol%およびZnO:
 11.7 mol%からなる基本組成の原料を、混合
、仮焼したのち、この仮焼粉に5IOz+ Cab、 
V!051 TaxesおよびTie、、さらにはp、
o、およびB20.を添加(添字a)L、同時に湿式ボ
ールミルで粉砕・混合した。ついで造粒およびプレス成
形後、1320°Cで3時間の焼成を行った。
かくして得られた焼結コアのSin、、 Cab、ν2
0゜Ta、OlおよびTiO□の含有量(添字b)、な
らびに100 kHz 、200 mT、80°Cにお
ける鉄損値の測定結果を表3に併記する。
(発明の効果) かくしてこの発明によれば、スイッチング電源周波数が
100 kHz程度の高周波電源用トランスのコアとし
て、従来の材料と比較して高磁場下での損失が格段に小
さいMn −Zn系ソフトフェライトを得ることができ
る。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 1.Fe_2O_3:52〜54.5mol%、MnO
    :33〜40mol%および ZnO:6〜13mol% を基本成分とし、この基本成分に SiO_2:0.008〜0.025wt%、CaO:
    0.02〜0.15wt%、 V_2O_5:0.001〜0.05 wt%、Ta_
    2O_5:0.01〜0.1wt%およびTiO_2:
    0.05〜0.4wt% を添加配合してなる低損失Mn−Zn系フェライト。
  2. 2.Fe_2O_3:52〜54.5mol%、MnO
    :33〜40mol%および ZnO:6〜13mol% を基本成分とし、この基本成分に SiO_2:0.008〜0.025wt%、CaO:
    0.02〜0.15wt%、 酸化バナジウム:0.001〜0.05wt%、酸化タ
    ンタル:0.01〜0.1wt%および酸化チタン:0
    .05〜0.4wt% を含有してなる低損失Mn−Zn系フェライト。
  3. 3.Fe_2O_3:52〜54.5mol%、MnO
    :33〜40mol%および ZnO:6〜13mol% を基本成分とし、この基本成分に SiO_2:0.008〜0.025wt%、CaO:
    0.02〜0.15wt%、 V_2O_5:0.001〜0.05wt%、Ta_2
    O_5:0.01〜0.1wt%およびTiO_2:0
    .05〜0.4wt% と、 酸化りん及び/又は酸化ほう素:0.003wt%以下 とを添加配合してなる低損失Mn−Zn系フェライト。
  4. 4.Fe_2O_3:52〜54.5mol%、MnO
    :33〜40mol%および ZnO:6〜13mol% を基本成分とし、この基本成分に SiO_2:0.008〜0.025wt%、CaO:
    0.02〜0.15wt%、 酸化バナジウム:0.001〜0.05wt%、酸化タ
    ンタル:0.01〜0.1wt%および酸化チタン:0
    .05〜0.4wt% と、 酸化りん及び/又は酸化ほう素:0.003wt%以下 とを含有してなる低損失Mn−Zn系フェライト。
JP2091359A 1989-12-26 1990-04-07 低損失Mn―Zn系フェライト Expired - Fee Related JP2892095B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2091359A JP2892095B2 (ja) 1989-12-26 1990-04-07 低損失Mn―Zn系フェライト

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1-335027 1989-12-26
JP33502789 1989-12-26
JP2091359A JP2892095B2 (ja) 1989-12-26 1990-04-07 低損失Mn―Zn系フェライト

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH03223119A true JPH03223119A (ja) 1991-10-02
JP2892095B2 JP2892095B2 (ja) 1999-05-17

Family

ID=26432801

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2091359A Expired - Fee Related JP2892095B2 (ja) 1989-12-26 1990-04-07 低損失Mn―Zn系フェライト

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2892095B2 (ja)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04242904A (ja) * 1991-01-08 1992-08-31 Nippon Steel Corp 低電力損失酸化物磁性材料
JP2000182816A (ja) * 1998-12-16 2000-06-30 Tdk Corp マンガン系フェライト及びそれを使用したトランス並びにチョ―クコイル
US6627103B2 (en) 2000-03-31 2003-09-30 Tdk Corporation Mn-Zn ferrite production process, Mn-Zn ferrite, and ferrite core for power supplies
JP2017014096A (ja) * 2015-07-06 2017-01-19 Jfeケミカル株式会社 MnZn系フェライト原料用酸化鉄およびMnZn系フェライト並びにMnZn系フェライトの製造方法
CN114105627A (zh) * 2021-12-24 2022-03-01 深圳信义磁性材料有限公司 一种宽温低损耗铁氧体及其制备方法

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04242904A (ja) * 1991-01-08 1992-08-31 Nippon Steel Corp 低電力損失酸化物磁性材料
JP2000182816A (ja) * 1998-12-16 2000-06-30 Tdk Corp マンガン系フェライト及びそれを使用したトランス並びにチョ―クコイル
US6627103B2 (en) 2000-03-31 2003-09-30 Tdk Corporation Mn-Zn ferrite production process, Mn-Zn ferrite, and ferrite core for power supplies
JP2017014096A (ja) * 2015-07-06 2017-01-19 Jfeケミカル株式会社 MnZn系フェライト原料用酸化鉄およびMnZn系フェライト並びにMnZn系フェライトの製造方法
CN114105627A (zh) * 2021-12-24 2022-03-01 深圳信义磁性材料有限公司 一种宽温低损耗铁氧体及其制备方法
CN114105627B (zh) * 2021-12-24 2022-06-17 深圳信义磁性材料有限公司 一种宽温低损耗铁氧体及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP2892095B2 (ja) 1999-05-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3108803B2 (ja) Mn−Znフェライト
JP3607203B2 (ja) MnZn系フェライトの製造方法、MnZn系フェライト、および電源用フェライトコア
JP3108804B2 (ja) Mn−Znフェライト
JPH1064715A (ja) 低損失フェライト磁心材料
JP3597673B2 (ja) フェライト材料
US5368763A (en) Low power loss Mn-Zn ferrites
JP2892095B2 (ja) 低損失Mn―Zn系フェライト
JPH05198416A (ja) Mn−Zn系フェライト
JP3446082B2 (ja) Mn−Znフェライトおよびその製造方法
JPH07142222A (ja) 低損失Mn−Zn系ソフトフェライト
JPH05267040A (ja) 低損失Mn−Znフェライト
JP3597666B2 (ja) Mn−Niフェライト材料
JP3597665B2 (ja) Mn−Niフェライト材料
JP2000182816A (ja) マンガン系フェライト及びそれを使用したトランス並びにチョ―クコイル
JP2935219B1 (ja) Mn−Zn系のフェライトコアの製造方法
JP2654205B2 (ja) 周波数が100KHz以上の高周波用低損失Mn―Zn系フェライト
JP3499283B2 (ja) 高透磁率酸化物磁性材料
JP3157525B2 (ja) 低損失Mn−Zn系フェライト
JP3597605B2 (ja) 高透磁率酸化物磁性材料
JP2899908B2 (ja) 低損失酸化物磁性材料
JP3552794B2 (ja) 低損失酸化物磁性材料の製造方法
JP3401298B2 (ja) 低損失Mn−Zn系ソフトフェライト
TWI663127B (zh) 低磁損鎳銅鋅鐵氧體軟磁磁粉材料及具有由其製成之磁芯的變壓器
JPH07142224A (ja) 低鉄損Mn−Zn系ソフトフェライト
JP3366707B2 (ja) Mn−Zn系フェライト

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080226

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090226

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100226

Year of fee payment: 11

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees