JPH04242904A - 低電力損失酸化物磁性材料 - Google Patents
低電力損失酸化物磁性材料Info
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- JPH04242904A JPH04242904A JP3000729A JP72991A JPH04242904A JP H04242904 A JPH04242904 A JP H04242904A JP 3000729 A JP3000729 A JP 3000729A JP 72991 A JP72991 A JP 72991A JP H04242904 A JPH04242904 A JP H04242904A
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- Japan
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はスイッチングコンバータ
ーやディスプレイモニタ電源等に用いられるトランスコ
ア用材料に適した低電力損失Ｍｎ−Ｚｎフェライトに関
するものである。
ーやディスプレイモニタ電源等に用いられるトランスコ
ア用材料に適した低電力損失Ｍｎ−Ｚｎフェライトに関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般にこの種の用途を持つＭｎ−Ｚｎフ
ェライトについては、従来結晶粒径を１０μｍ程度に制
御し、主として１００〜３００ｐｐｍ のＳｉＯ２ 、
１００〜１０００ｐｐｍ のＣａＯを添加して渦電流損
失を抑え、その特性を改善することが行われてきた。
ェライトについては、従来結晶粒径を１０μｍ程度に制
御し、主として１００〜３００ｐｐｍ のＳｉＯ２ 、
１００〜１０００ｐｐｍ のＣａＯを添加して渦電流損
失を抑え、その特性を改善することが行われてきた。
【０００３】一方、近年、この種のフェライトコアが用
いられている機器の小型化、あるいは高周波化、大電力
化から、トランスの高周波、高負荷対応が要求されるよ
うになりつつあるが、従来のＭｎ−Ｚｎフェライト材料
はこのような使用条件下では電力損失の増大による発熱
が多くなり、信頼性が低下するという問題が生ずる。
いられている機器の小型化、あるいは高周波化、大電力
化から、トランスの高周波、高負荷対応が要求されるよ
うになりつつあるが、従来のＭｎ−Ｚｎフェライト材料
はこのような使用条件下では電力損失の増大による発熱
が多くなり、信頼性が低下するという問題が生ずる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記問題を解
決するために電力損失が改善され、高周波、高負荷下で
も信頼性の高いＭｎ−Ｚｎフェライトからなる低電力損
失磁性材料を提供することを目的とする。
決するために電力損失が改善され、高周波、高負荷下で
も信頼性の高いＭｎ−Ｚｎフェライトからなる低電力損
失磁性材料を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】トランスコアに用いられ
る多結晶磁性材料の性能向上については、結晶粒界特性
の改善、結晶粒内特性の改善の二つの方向があるが、本
発明はＳｉＯ２ ，ＣａＯ，Ｖ２ Ｏ５ ，ＴｉＯ２
の同時添加により結晶粒界、結晶粒内の比抵抗を同時に
高め、ＭｎＺｎフェライトの電力損失を改善するもので
ある。
る多結晶磁性材料の性能向上については、結晶粒界特性
の改善、結晶粒内特性の改善の二つの方向があるが、本
発明はＳｉＯ２ ，ＣａＯ，Ｖ２ Ｏ５ ，ＴｉＯ２
の同時添加により結晶粒界、結晶粒内の比抵抗を同時に
高め、ＭｎＺｎフェライトの電力損失を改善するもので
ある。
【０００６】即ち、Ｆｅ２ Ｏ３ ５０〜５６ ｍｏｌ
％、ＭｎＯ２５〜４０ ｍｏｌ％、ＺｎＯ５〜２０ ｍ
ｏｌ％の組成のＭｎ−Ｚｎフェライトにおいて、ＳｉＯ
２ ５０〜３００ｐｐｍ 、ＣａＯ１００〜１０００ｐ
ｐｍ 、Ｖ２ Ｏ５ ５０〜１０００ｐｐｍ 、ＴｉＯ
２ １０００〜５０００ｐｐｍ の同時添加によってＭ
ｎＺｎフェライトの比抵抗を高め、電力損失を大きく改
善することを特徴とするものである。ここでＶ２ Ｏ５
はＣａＯの効果を高めて粒界特性を改善し、ＴｉＯ２
は粒内に固溶し、粒内の特性を改善する。これらの相
乗効果によって、全体の損失を大きく改善することが可
能になった。
％、ＭｎＯ２５〜４０ ｍｏｌ％、ＺｎＯ５〜２０ ｍ
ｏｌ％の組成のＭｎ−Ｚｎフェライトにおいて、ＳｉＯ
２ ５０〜３００ｐｐｍ 、ＣａＯ１００〜１０００ｐ
ｐｍ 、Ｖ２ Ｏ５ ５０〜１０００ｐｐｍ 、ＴｉＯ
２ １０００〜５０００ｐｐｍ の同時添加によってＭ
ｎＺｎフェライトの比抵抗を高め、電力損失を大きく改
善することを特徴とするものである。ここでＶ２ Ｏ５
はＣａＯの効果を高めて粒界特性を改善し、ＴｉＯ２
は粒内に固溶し、粒内の特性を改善する。これらの相
乗効果によって、全体の損失を大きく改善することが可
能になった。
【０００７】
【作用】本発明における成分限定理由を以下に述べる。
即ち、主成分をＦｅ２ Ｏ３ ５０〜５６ ｍｏｌ％、
ＭｎＯ２５〜４０ ｍｏｌ％、ＺｎＯ５〜２０ ｍｏｌ
％と限ったのは、この範囲内で損失が最低となる温度を
８０〜１００℃、飽和磁束密度を５００ｍＴ程度とする
ことができるからである。
ＭｎＯ２５〜４０ ｍｏｌ％、ＺｎＯ５〜２０ ｍｏｌ
％と限ったのは、この範囲内で損失が最低となる温度を
８０〜１００℃、飽和磁束密度を５００ｍＴ程度とする
ことができるからである。
【０００８】副成分については、図１に示すように、Ｔ
ｉＯ２ の添加量が１０００ｐｐｍ 未満では損失改善
の効果が顕著ではなく、５０００ｐｐｍ を超えると無
添加時よりも損失が悪化する。また、Ｖ２ Ｏ５ の添
加量が５０ｐｐｍ 未満では損失改善の効果が顕著では
なく、１０００ｐｐｍ を超えるとフェライト組織の制
御が難しくなり、損失が悪化する。ＳｉＯ２ について
は、その添加量が本発明範囲に満たないと添加効果がな
く、これを超えると結晶粒径を制御することが困難にな
るからであり、ＣａＯについては、その添加量が本発明
範囲を外れると添加効果がみられず、損失が改善されな
い。上記範囲内の成分をもつ従来の製造法で得られるＭ
ｎＺｎフェライト材料は、これをトランスコア材料とし
て用いた場合に低電力損失化の要求を満たすものである
。
ｉＯ２ の添加量が１０００ｐｐｍ 未満では損失改善
の効果が顕著ではなく、５０００ｐｐｍ を超えると無
添加時よりも損失が悪化する。また、Ｖ２ Ｏ５ の添
加量が５０ｐｐｍ 未満では損失改善の効果が顕著では
なく、１０００ｐｐｍ を超えるとフェライト組織の制
御が難しくなり、損失が悪化する。ＳｉＯ２ について
は、その添加量が本発明範囲に満たないと添加効果がな
く、これを超えると結晶粒径を制御することが困難にな
るからであり、ＣａＯについては、その添加量が本発明
範囲を外れると添加効果がみられず、損失が改善されな
い。上記範囲内の成分をもつ従来の製造法で得られるＭ
ｎＺｎフェライト材料は、これをトランスコア材料とし
て用いた場合に低電力損失化の要求を満たすものである
。
【０００９】
【実施例】コア成形時の組成がＦｅ２ Ｏ３ ５３ ｍ
ｏｌ％、ＭｎＯ３６ ｍｏｌ％、ＺｎＯ１１ ｍｏｌ％
、および副成分ＳｉＯ２ １５０ｐｐｍ 、ＣａＯ４４
０ｐｐｍ 、Ｖ２ Ｏ５ ５４０ｐｐｍ 、ＴｉＯ２
１９００ｐｐｍ となるように秤量し、これらをボール
ミルにて１０時間混合攪拌し、乾燥させたのち、９５０
℃、２時間の仮焼を行い、これをボールミルにて５時間
粉砕した。このようにして得られた粉末原料に結合材と
してポリビニルアルコール溶液を加え、造粒した後、２
ｔｏｎ／ｃｍ２ の圧力で外径３０ｍｍ、内径１７．
５ｍｍ、高さ６．５ｍｍのトロイダルリングコアに成形
した。この試料を１２５０℃で４時間酸素濃度を調整し
た雰囲気にて本焼成を行った。
ｏｌ％、ＭｎＯ３６ ｍｏｌ％、ＺｎＯ１１ ｍｏｌ％
、および副成分ＳｉＯ２ １５０ｐｐｍ 、ＣａＯ４４
０ｐｐｍ 、Ｖ２ Ｏ５ ５４０ｐｐｍ 、ＴｉＯ２
１９００ｐｐｍ となるように秤量し、これらをボール
ミルにて１０時間混合攪拌し、乾燥させたのち、９５０
℃、２時間の仮焼を行い、これをボールミルにて５時間
粉砕した。このようにして得られた粉末原料に結合材と
してポリビニルアルコール溶液を加え、造粒した後、２
ｔｏｎ／ｃｍ２ の圧力で外径３０ｍｍ、内径１７．
５ｍｍ、高さ６．５ｍｍのトロイダルリングコアに成形
した。この試料を１２５０℃で４時間酸素濃度を調整し
た雰囲気にて本焼成を行った。
【００１０】得られた試料を周波数１００ｋＨｚ 、最
大磁束密度２００ｍＴにて損失を測定したところ、３８
０ｋＷ／ｍ３ であった。また、１０ｋＨｚ 、２×１
０−３Ｏｅでの比初透磁率は２４５０であった。
大磁束密度２００ｍＴにて損失を測定したところ、３８
０ｋＷ／ｍ３ であった。また、１０ｋＨｚ 、２×１
０−３Ｏｅでの比初透磁率は２４５０であった。
【００１１】本発明例１と同等の主成分でＴｉＯ２ 及
びＶ２ Ｏ５ の添加量を第１表の本発明例２〜５のよ
うに変えた結果を表２に併せて示す。比較例として、本
発明例１と同等の主成分で添加物をＣａＯ，ＳｉＯ２
に限った場合、及びＴｉＯ２ あるいはＶ２ Ｏ５ を
ＣａＯ，ＳｉＯ２ と共に添加した場合の結果も併せて
示す。
びＶ２ Ｏ５ の添加量を第１表の本発明例２〜５のよ
うに変えた結果を表２に併せて示す。比較例として、本
発明例１と同等の主成分で添加物をＣａＯ，ＳｉＯ２
に限った場合、及びＴｉＯ２ あるいはＶ２ Ｏ５ を
ＣａＯ，ＳｉＯ２ と共に添加した場合の結果も併せて
示す。
【００１２】表２より明らかなように、ＣａＯ，ＳｉＯ
２ ，ＴｉＯ２ ，Ｖ２ Ｏ５ の複合添加が電力損失
改善に大きな効果があることが判る。ＴｉＯ２ ，Ｖ２
Ｏ５ それぞれの添加量が１９００ｐｐｍ ，２１０
ｐｐｍ の本発明例３で損失が最も低く、ＴｉＯ２ ，
Ｖ２ Ｏ５ を添加しない場合の比較例１に対して損失
が周波数１００ｋＨｚ 、最大磁束密度２００ｍＴで４
０％改善されている。更に高周波の周波数５００ｋＨｚ
、最大磁束密度１００ｍＴでの電力損失でも、本発明
例３では損失が比較例１に較べて３５％改善されている
。なお、飽和磁束密度は本発明範囲のＴｉＯ２ ，Ｖ２
Ｏ５ の添加量の範囲では大きな影響は受けない。
２ ，ＴｉＯ２ ，Ｖ２ Ｏ５ の複合添加が電力損失
改善に大きな効果があることが判る。ＴｉＯ２ ，Ｖ２
Ｏ５ それぞれの添加量が１９００ｐｐｍ ，２１０
ｐｐｍ の本発明例３で損失が最も低く、ＴｉＯ２ ，
Ｖ２ Ｏ５ を添加しない場合の比較例１に対して損失
が周波数１００ｋＨｚ 、最大磁束密度２００ｍＴで４
０％改善されている。更に高周波の周波数５００ｋＨｚ
、最大磁束密度１００ｍＴでの電力損失でも、本発明
例３では損失が比較例１に較べて３５％改善されている
。なお、飽和磁束密度は本発明範囲のＴｉＯ２ ，Ｖ２
Ｏ５ の添加量の範囲では大きな影響は受けない。
【００１３】
【表１】
【００１４】
【表２】
【００１５】
【発明の効果】以上から明らかなように、Ｆｅ２ Ｏ３
，ＭｎＯ，ＺｎＯを主成分としたフェライトにＳｉＯ
２ ，ＣａＯ，ＴｉＯ２ ，Ｖ２ Ｏ３ を複合添加す
ると、電源トランスの１００ｋＨｚ 以上の高周波駆動
における電力損失を大幅に改善することができる。した
がって本発明による低電力損失Ｍｎ−Ｚｎフェライトを
電源トランスコアとして用いれば、例えばスイッチング
コンバータ等の小型化及び軽量化が可能となる。
，ＭｎＯ，ＺｎＯを主成分としたフェライトにＳｉＯ
２ ，ＣａＯ，ＴｉＯ２ ，Ｖ２ Ｏ３ を複合添加す
ると、電源トランスの１００ｋＨｚ 以上の高周波駆動
における電力損失を大幅に改善することができる。した
がって本発明による低電力損失Ｍｎ−Ｚｎフェライトを
電源トランスコアとして用いれば、例えばスイッチング
コンバータ等の小型化及び軽量化が可能となる。
【図１】図１はＴｉＯ２ 添加による電力損失の改善を
示す図表である。
示す図表である。
Claims (1)
- 【請求項１】 Ｆｅ２ Ｏ３ ５０〜５６ ｍｏｌ％
、ＭｎＯ２５〜４０ ｍｏｌ％、ＺｎＯ５〜２０ ｍｏ
ｌ％を主成分とし、これにＳｉＯ２ ５０〜３００ｐｐ
ｍ 、ＣａＯ１００〜１０００ｐｐｍ 、Ｖ２ Ｏ５
５０〜１０００ｐｐｍ 、及びＴｉＯ２ １０００〜５
０００ｐｐｍ を副成分として同時に含むことを特徴と
する低電力損失酸化物磁性材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3000729A JP2510788B2 (ja) | 1991-01-08 | 1991-01-08 | 低電力損失酸化物磁性材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3000729A JP2510788B2 (ja) | 1991-01-08 | 1991-01-08 | 低電力損失酸化物磁性材料 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04242904A true JPH04242904A (ja) | 1992-08-31 |
| JP2510788B2 JP2510788B2 (ja) | 1996-06-26 |
Family
ID=11481823
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3000729A Expired - Lifetime JP2510788B2 (ja) | 1991-01-08 | 1991-01-08 | 低電力損失酸化物磁性材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2510788B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115286376A (zh) * | 2022-07-01 | 2022-11-04 | 信丰天科磁业有限公司 | 一种掺杂型锰锌软磁铁氧体磁芯及其制造方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5836974A (ja) * | 1981-08-27 | 1983-03-04 | 住友特殊金属株式会社 | 低磁気損失Ｍｎ−Ｚｎフェライトの製造方法 |
| JPS59232965A (ja) * | 1983-06-11 | 1984-12-27 | 株式会社トーキン | 低損失酸化物磁性材料 |
| JPS61252606A (ja) * | 1985-05-01 | 1986-11-10 | Tohoku Metal Ind Ltd | 低損失酸化物磁性材料 |
| JPH03223119A (ja) * | 1989-12-26 | 1991-10-02 | Kawasaki Steel Corp | 低損失Ｍｎ―Ｚｎ系フェライト |
-
1991
- 1991-01-08 JP JP3000729A patent/JP2510788B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5836974A (ja) * | 1981-08-27 | 1983-03-04 | 住友特殊金属株式会社 | 低磁気損失Ｍｎ−Ｚｎフェライトの製造方法 |
| JPS59232965A (ja) * | 1983-06-11 | 1984-12-27 | 株式会社トーキン | 低損失酸化物磁性材料 |
| JPS61252606A (ja) * | 1985-05-01 | 1986-11-10 | Tohoku Metal Ind Ltd | 低損失酸化物磁性材料 |
| JPH03223119A (ja) * | 1989-12-26 | 1991-10-02 | Kawasaki Steel Corp | 低損失Ｍｎ―Ｚｎ系フェライト |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115286376A (zh) * | 2022-07-01 | 2022-11-04 | 信丰天科磁业有限公司 | 一种掺杂型锰锌软磁铁氧体磁芯及其制造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2510788B2 (ja) | 1996-06-26 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19960213 |