JPH04280404A - 酸化物磁性材料 - Google Patents
酸化物磁性材料Info
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- Soft Magnetic Materials (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は大きな初透磁率（μｉ）
を持ち、かつ、初透磁率の温度係数（αμｉｒ）の小さ
い酸化物磁性材料に関するものである。 【０００２】 【従来の技術】ニッケル−亜鉛−銅系フェライトはニッ
ケル−亜鉛系フェライトと比較して、より低い温度で焼
結ができ、かつ、高い初透磁率を有し、損失係数の極め
て少ない材料であり、高周波磁芯用の材料として広く利
用されている。特に、低温で焼結する必要がある積層チ
ップインダクター用に使われている。 【０００３】このニッケル−亜鉛−銅系フェライトとし
ては、たとえば特公昭５１−４８２７５号公報に記載の
ものが代表的なものとして挙げられる。このニッケル−
亜鉛−銅系フェライトは、Ｆｅ２Ｏ３４６．０〜４９．
０モル％、ＺｎＯ２０．０〜２７．０モル％、ＣｕＯ５
．０〜 ７．０モル％、ＮｉＯ５．０〜８．０モル％、
ＭｇＯ１０〜１５モル％からなる組成に、Ｃｒ２Ｏ３０
．３〜２．５重量％、Ｖ２Ｏ５０．１〜０．６重量％を
複合添加したものであり、１０５０℃焼成で初透磁率（
μｉ）＝３９５、２０〜６０℃での初透磁率の温度係数
（αμｉｒ）＝１．３ｐｐｍ／℃の低温度係数を実現し
ている。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】これまでのＬＣおよび
ＬＲ回路用インダクタンス素子の特性としては、高周波
数帯での低損失と小さな温度係数が要求され、その材料
の初透磁率自体はそれほど高い値は望まれていなかった
。ところが近年、インダクタンス素子の小型化に伴い、
高い初透磁率を持つ材料が要求されるようになってきた
。 【０００５】しかしながら、前記公報記載のフェライト
に代表される従来のニッケル−亜鉛−銅系フェライトは
、添加物の効果により、初透磁率の温度係数を小さくす
ると、初透磁率が減少するという傾向があり、その結果
、高透磁率と小さな温度係数を合わせ持つことは困難で
あった。 【０００６】従って、本発明は、高透磁率と小さな温度
係数を同時に実現できる磁性材料を得、もって、ＬＣお
よびＬＲ回路用インダクタンス素子の小型、高性能化を
図ることを目的とするものである。 【０００７】 【課題を解決するための手段】本発明は、前記課題を解
決するための手段として、ニッケル−亜鉛−銅系フェラ
イトを主成分とし、これに副成分としてＮｂ２Ｏ５を０
．２重量％以上、０．８重量％以下含有させることによ
り、初透磁率を低下させることなく、温度係数を改善で
きるようにしたものである。 【０００８】ニッケル−亜鉛−銅系フェライトに副成分
として含有させるＮｂ２Ｏ５の量を０．２重量％以上、
０．８重量％以下としたのは、Ｎｂ２Ｏ５が０．２重量
％未満では、初透磁率の温度係数（αμｉｒ）を小さく
する効果が少なく、αμｉｒが １．５ｐｐｍ／℃ を
上回ってしまうからである。また、Ｎｂ２Ｏ５の含有量
が０．８重量％を越えると、同様にαμｉｒが １．５
ｐｐｍ／℃ を上回ってしまうからである。 【０００９】主成分であるニッケル−亜鉛−銅系フェラ
イトとしては、鉄（Ｆｅ２Ｏ３）が４６．０〜４９．０
モル％、ニッケル（ＮｉＯ）が１０．０〜１７．５モル
％、亜鉛（ＺｎＯ）が２５．５〜３３．０モル％、銅（
ＣｕＯ）が残部からなるものが用いられる。この他に主
成分にマグネシウム（ＭｇＯ）を５モル％以下存在させ
てもよい。 【００１０】ここで、主成分であるニッケル−亜鉛−銅
系フェライトを上記した範囲に限定した理由は、いずれ
もこの範囲を外れると、初透磁率の温度係数（αμｉｒ
）を小さくする効果が少ないからである。また、主成分
にマグネシウム（ＭｇＯ）を含有させる場合においても
、上記した範囲を外れると初透磁率の温度係数（αμｉ
ｒ）を小さくする効果が少なくなる。 【００１１】 【作用】本発明によれば、ニッケル−亜鉛−銅系フェラ
イトに、副成分としてＮｂ２Ｏ５を０．２重量％以上、
０．８重量％以下含有させることにより、５００以上の
高い初透磁率（μｉ）と、１．５ｐｐｍ／℃以下の初透
磁率の温度係数（αμｉｒ）が得られることになる。 【００１２】以下、本発明の実施例を説明する。 【００１３】 【実施例】（実施例１）最終組成比がＦｅ２Ｏ３４８．
０モル％、ＮｉＯ１４．０モル％、ＺｎＯ３０．０モル
％、ＣｕＯ８．０モル％になるように合成した共沈フェ
ライト乾燥粉末を６００℃で１時間仮焼した。この仮焼
原料にＮｂ２Ｏ５を表１に示す割合で加え、ポリエチレ
ン製ポットに玉石および蒸留水と共に投入し２４時間混
合粉砕した。さらに粉砕原料に有機バインダーを加えて
２時間混合し、その後この混合物を乾燥した。これを８
０メッシュの網を通して造粒し、成形圧力１．７トン／
ｃｍ２で、外径３６ｍｍ、内径２４ｍｍ、厚さ６ｍｍの
リング状に成形した。この成形体を９００℃で２時間焼
成した。得られたリング状フェライトに銅線を５０回巻
き、２０℃における初透磁率および−２５〜＋８５℃の
温度範囲における透磁率を測定し、初透磁率の温度係数
（αμｉｒ）を求めた。その結果を表１および図１に示
す。表１中、＊印はこの発明範囲外のものである。また
、初透磁率の温度係数は、式：αμｉｒ＝Δμｉ／μｉ
２・１／ΔＴで与えられる。式中、Δμｉは温度範囲−
２５〜＋８５℃におけるμｉの変化量、μｉは２０℃に
おける初透磁率の値、ΔＴは−２５〜＋８５℃の温度幅
である１１０℃である。 【００１４】 【表１】 【００１５】図１から明らかなように，Ｎ
ｂ２Ｏ５の含有量が０．２重量％未満ではαμｉｒを小
さくする効果が十分に得られず、αμｉｒが １．５ｐ
ｐｍ／℃ を上回り、また、Ｎｂ２Ｏ５の含有量が０．
８重量％を超えると、同様にαμｉｒが１．５ｐｐｍ／
℃を上回ってしまう。 【００１６】また、＋２０℃における初透磁率を示す表
１から明らかなように、ニッケル−亜鉛−銅系フェライ
トにＮｂ２Ｏ５を添加することにより初透磁率は低下し
ておらず、初透磁率の値は５００を上回っている。従っ
て、ＬＣおよびＬＲ回路用インダクタンス素子を構成す
る場合、初透磁率の温度係数は１．５ｐｐｍ／℃以下で
あることが望ましく、また、初透磁率は５００以上であ
ることが望ましいことから、これらの要件を満たすため
には、Ｎｂ２Ｏ５の含有量を０．２重量％以上、０．８
重量％以下にするのが好適である。 【００１７】（実施例２）主成分の最終組成比が表２に
示す割合になるように合成した共沈フェライト乾燥粉末
を６００℃で１時間仮焼した。この仮焼原料に副成分で
あるＮｂ２Ｏ５を０．５重量％加え、後は実施例１と同
様に処理して試料を作成した。得られた試料について＋
２０℃における初透磁率および−２５〜＋８５℃の温度
範囲における透磁率を測定し、初透磁率の温度係数（α
μｉｒ）を求めた。その結果を表２に示す。なお、表２
中、＊印はこの発明範囲外のものである。 【００１８】 【表２】 試料 Ｆｅ２Ｏ３ ＮｉＯ Ｚ
ｎＯ ＣｕＯ Ｎｂ２Ｏ５ μｉ
αμｉｒ 番号 モル％ モル％
モル％ モル％ ｗｔ％
１２＊ ４８．０
１３．０ ３３．８ ５．２
０．５ ８２５ −２．７×１０−６１３
４８．０ １３．０ ３１．
２ ７．８ ０．５ ７２０
１．３×１０−６１４ ４８．０
１５．６ ３１．２ ５．２
０．５ ６６５ ０．９×１０−６１５＊
４８．０ １３．０ ２８．６
１０．４ ０．５ ４３２
３．５×１０−６１６ ４８．０ １
５．６ ２８．６ ７．８ ０．
５ ５１０ ０．５×１０−６１７＊
４８．０ １８．２ ２８．６
５．２ ０．５ ３１７ ２．
９×１０−６１８＊ ４５．０ １６．５
３３．０ ５．５ ０．５
３３１ １０．１×１０−６１９＊ ５０
．０ １５．０ ３０．０ ５
．０ ０．５ ３３ −１．１×１
０−６ 【００１９】表２から明らかなように、ニッケル−亜鉛
−銅系フェライトの各組成についてＮｂ２Ｏ５を添加す
ることにより、初透磁率を下げることなく初透磁率の温
度特性を小さくすることが可能である。 【００２０】 【発明の効果】以上の説明から明らかなように、この発
明によれば、ニッケル−亜鉛−銅系フェライトに副成分
として Ｎｂ２Ｏ５を含有させることにより、高い初透
磁率と小さい温度係数を有する材料が得られ、性能低下
を来すことなくＬＣおよびＬＲ回路用インダクタンス素
子の小型化を図ることができる。
を持ち、かつ、初透磁率の温度係数（αμｉｒ）の小さ
い酸化物磁性材料に関するものである。 【０００２】 【従来の技術】ニッケル−亜鉛−銅系フェライトはニッ
ケル−亜鉛系フェライトと比較して、より低い温度で焼
結ができ、かつ、高い初透磁率を有し、損失係数の極め
て少ない材料であり、高周波磁芯用の材料として広く利
用されている。特に、低温で焼結する必要がある積層チ
ップインダクター用に使われている。 【０００３】このニッケル−亜鉛−銅系フェライトとし
ては、たとえば特公昭５１−４８２７５号公報に記載の
ものが代表的なものとして挙げられる。このニッケル−
亜鉛−銅系フェライトは、Ｆｅ２Ｏ３４６．０〜４９．
０モル％、ＺｎＯ２０．０〜２７．０モル％、ＣｕＯ５
．０〜 ７．０モル％、ＮｉＯ５．０〜８．０モル％、
ＭｇＯ１０〜１５モル％からなる組成に、Ｃｒ２Ｏ３０
．３〜２．５重量％、Ｖ２Ｏ５０．１〜０．６重量％を
複合添加したものであり、１０５０℃焼成で初透磁率（
μｉ）＝３９５、２０〜６０℃での初透磁率の温度係数
（αμｉｒ）＝１．３ｐｐｍ／℃の低温度係数を実現し
ている。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】これまでのＬＣおよび
ＬＲ回路用インダクタンス素子の特性としては、高周波
数帯での低損失と小さな温度係数が要求され、その材料
の初透磁率自体はそれほど高い値は望まれていなかった
。ところが近年、インダクタンス素子の小型化に伴い、
高い初透磁率を持つ材料が要求されるようになってきた
。 【０００５】しかしながら、前記公報記載のフェライト
に代表される従来のニッケル−亜鉛−銅系フェライトは
、添加物の効果により、初透磁率の温度係数を小さくす
ると、初透磁率が減少するという傾向があり、その結果
、高透磁率と小さな温度係数を合わせ持つことは困難で
あった。 【０００６】従って、本発明は、高透磁率と小さな温度
係数を同時に実現できる磁性材料を得、もって、ＬＣお
よびＬＲ回路用インダクタンス素子の小型、高性能化を
図ることを目的とするものである。 【０００７】 【課題を解決するための手段】本発明は、前記課題を解
決するための手段として、ニッケル−亜鉛−銅系フェラ
イトを主成分とし、これに副成分としてＮｂ２Ｏ５を０
．２重量％以上、０．８重量％以下含有させることによ
り、初透磁率を低下させることなく、温度係数を改善で
きるようにしたものである。 【０００８】ニッケル−亜鉛−銅系フェライトに副成分
として含有させるＮｂ２Ｏ５の量を０．２重量％以上、
０．８重量％以下としたのは、Ｎｂ２Ｏ５が０．２重量
％未満では、初透磁率の温度係数（αμｉｒ）を小さく
する効果が少なく、αμｉｒが １．５ｐｐｍ／℃ を
上回ってしまうからである。また、Ｎｂ２Ｏ５の含有量
が０．８重量％を越えると、同様にαμｉｒが １．５
ｐｐｍ／℃ を上回ってしまうからである。 【０００９】主成分であるニッケル−亜鉛−銅系フェラ
イトとしては、鉄（Ｆｅ２Ｏ３）が４６．０〜４９．０
モル％、ニッケル（ＮｉＯ）が１０．０〜１７．５モル
％、亜鉛（ＺｎＯ）が２５．５〜３３．０モル％、銅（
ＣｕＯ）が残部からなるものが用いられる。この他に主
成分にマグネシウム（ＭｇＯ）を５モル％以下存在させ
てもよい。 【００１０】ここで、主成分であるニッケル−亜鉛−銅
系フェライトを上記した範囲に限定した理由は、いずれ
もこの範囲を外れると、初透磁率の温度係数（αμｉｒ
）を小さくする効果が少ないからである。また、主成分
にマグネシウム（ＭｇＯ）を含有させる場合においても
、上記した範囲を外れると初透磁率の温度係数（αμｉ
ｒ）を小さくする効果が少なくなる。 【００１１】 【作用】本発明によれば、ニッケル−亜鉛−銅系フェラ
イトに、副成分としてＮｂ２Ｏ５を０．２重量％以上、
０．８重量％以下含有させることにより、５００以上の
高い初透磁率（μｉ）と、１．５ｐｐｍ／℃以下の初透
磁率の温度係数（αμｉｒ）が得られることになる。 【００１２】以下、本発明の実施例を説明する。 【００１３】 【実施例】（実施例１）最終組成比がＦｅ２Ｏ３４８．
０モル％、ＮｉＯ１４．０モル％、ＺｎＯ３０．０モル
％、ＣｕＯ８．０モル％になるように合成した共沈フェ
ライト乾燥粉末を６００℃で１時間仮焼した。この仮焼
原料にＮｂ２Ｏ５を表１に示す割合で加え、ポリエチレ
ン製ポットに玉石および蒸留水と共に投入し２４時間混
合粉砕した。さらに粉砕原料に有機バインダーを加えて
２時間混合し、その後この混合物を乾燥した。これを８
０メッシュの網を通して造粒し、成形圧力１．７トン／
ｃｍ２で、外径３６ｍｍ、内径２４ｍｍ、厚さ６ｍｍの
リング状に成形した。この成形体を９００℃で２時間焼
成した。得られたリング状フェライトに銅線を５０回巻
き、２０℃における初透磁率および−２５〜＋８５℃の
温度範囲における透磁率を測定し、初透磁率の温度係数
（αμｉｒ）を求めた。その結果を表１および図１に示
す。表１中、＊印はこの発明範囲外のものである。また
、初透磁率の温度係数は、式：αμｉｒ＝Δμｉ／μｉ
２・１／ΔＴで与えられる。式中、Δμｉは温度範囲−
２５〜＋８５℃におけるμｉの変化量、μｉは２０℃に
おける初透磁率の値、ΔＴは−２５〜＋８５℃の温度幅
である１１０℃である。 【００１４】 【表１】 【００１５】図１から明らかなように，Ｎ
ｂ２Ｏ５の含有量が０．２重量％未満ではαμｉｒを小
さくする効果が十分に得られず、αμｉｒが １．５ｐ
ｐｍ／℃ を上回り、また、Ｎｂ２Ｏ５の含有量が０．
８重量％を超えると、同様にαμｉｒが１．５ｐｐｍ／
℃を上回ってしまう。 【００１６】また、＋２０℃における初透磁率を示す表
１から明らかなように、ニッケル−亜鉛−銅系フェライ
トにＮｂ２Ｏ５を添加することにより初透磁率は低下し
ておらず、初透磁率の値は５００を上回っている。従っ
て、ＬＣおよびＬＲ回路用インダクタンス素子を構成す
る場合、初透磁率の温度係数は１．５ｐｐｍ／℃以下で
あることが望ましく、また、初透磁率は５００以上であ
ることが望ましいことから、これらの要件を満たすため
には、Ｎｂ２Ｏ５の含有量を０．２重量％以上、０．８
重量％以下にするのが好適である。 【００１７】（実施例２）主成分の最終組成比が表２に
示す割合になるように合成した共沈フェライト乾燥粉末
を６００℃で１時間仮焼した。この仮焼原料に副成分で
あるＮｂ２Ｏ５を０．５重量％加え、後は実施例１と同
様に処理して試料を作成した。得られた試料について＋
２０℃における初透磁率および−２５〜＋８５℃の温度
範囲における透磁率を測定し、初透磁率の温度係数（α
μｉｒ）を求めた。その結果を表２に示す。なお、表２
中、＊印はこの発明範囲外のものである。 【００１８】 【表２】 試料 Ｆｅ２Ｏ３ ＮｉＯ Ｚ
ｎＯ ＣｕＯ Ｎｂ２Ｏ５ μｉ
αμｉｒ 番号 モル％ モル％
モル％ モル％ ｗｔ％
１２＊ ４８．０
１３．０ ３３．８ ５．２
０．５ ８２５ −２．７×１０−６１３
４８．０ １３．０ ３１．
２ ７．８ ０．５ ７２０
１．３×１０−６１４ ４８．０
１５．６ ３１．２ ５．２
０．５ ６６５ ０．９×１０−６１５＊
４８．０ １３．０ ２８．６
１０．４ ０．５ ４３２
３．５×１０−６１６ ４８．０ １
５．６ ２８．６ ７．８ ０．
５ ５１０ ０．５×１０−６１７＊
４８．０ １８．２ ２８．６
５．２ ０．５ ３１７ ２．
９×１０−６１８＊ ４５．０ １６．５
３３．０ ５．５ ０．５
３３１ １０．１×１０−６１９＊ ５０
．０ １５．０ ３０．０ ５
．０ ０．５ ３３ −１．１×１
０−６ 【００１９】表２から明らかなように、ニッケル−亜鉛
−銅系フェライトの各組成についてＮｂ２Ｏ５を添加す
ることにより、初透磁率を下げることなく初透磁率の温
度特性を小さくすることが可能である。 【００２０】 【発明の効果】以上の説明から明らかなように、この発
明によれば、ニッケル−亜鉛−銅系フェライトに副成分
として Ｎｂ２Ｏ５を含有させることにより、高い初透
磁率と小さい温度係数を有する材料が得られ、性能低下
を来すことなくＬＣおよびＬＲ回路用インダクタンス素
子の小型化を図ることができる。
【図１】本発明に係るニッケル−亜鉛−銅系フェライト
に於けるＮｂ２Ｏ５の含有量と初透磁率の温度係数との
関係を示す図である。
に於けるＮｂ２Ｏ５の含有量と初透磁率の温度係数との
関係を示す図である。
Claims (1)
- 【請求項１】 ニッケル−亜鉛−銅系フェライトを主
成分とし、これに副成分としてＮｂ２Ｏ５を０．２重量
％以上、０．８重量％以下含有していることを特徴とす
る酸化物磁性材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3043455A JP2718275B2 (ja) | 1991-03-08 | 1991-03-08 | 酸化物磁性材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3043455A JP2718275B2 (ja) | 1991-03-08 | 1991-03-08 | 酸化物磁性材料 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04280404A true JPH04280404A (ja) | 1992-10-06 |
| JP2718275B2 JP2718275B2 (ja) | 1998-02-25 |
Family
ID=12664180
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3043455A Expired - Lifetime JP2718275B2 (ja) | 1991-03-08 | 1991-03-08 | 酸化物磁性材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2718275B2 (ja) |
-
1991
- 1991-03-08 JP JP3043455A patent/JP2718275B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2718275B2 (ja) | 1998-02-25 |
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