JPH0547540A - 酸化物仮焼粉末,それを用いた高透磁率磁性材料及びその製造方法 - Google Patents

酸化物仮焼粉末,それを用いた高透磁率磁性材料及びその製造方法

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JPH0547540A
JPH0547540A JP3225279A JP22527991A JPH0547540A JP H0547540 A JPH0547540 A JP H0547540A JP 3225279 A JP3225279 A JP 3225279A JP 22527991 A JP22527991 A JP 22527991A JP H0547540 A JPH0547540 A JP H0547540A
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JP
Japan
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oxide
mol
magnetic material
powder
permeability
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JP3225279A
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Hiroshi Oyanagi
浩 大柳
Akira Chiba
明 千葉
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Tokin Corp
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Tokin Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 低コストでしかも透磁率の高い通信機用の磁
性材料を提供する。 【構成】 20〜30モル%酸化マンガン(MnO),
20〜30モル%の酸化亜鉛(ZnO)及び残部酸化第
2鉄(Fe2 3 )を主成分として含む原料粉末を調整
する。次にこの原料粉末に,0〜0.1重量%をBiを
含む様に,Bi又はBi化合物を添加し,600〜11
00℃で予備焼成して仮焼粉末を製造する。次に,この
仮焼粉末を粉砕し,バインダーを混合し,プレス成形
し,焼成することで高透磁率磁性材料を製造する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は,高透磁率磁性材料及び
その製造方法に関し,詳しくは,通信機等に搭載される
スピネル型Mn−Zn系フェライトと,そのフェライト
を製造する方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来,通信機用の磁性材料の原料とし
て,主成分として20〜30モル%のマンガン酸化物
(MnOx),20〜30モル%の酸化亜鉛(Zn
O),及び残部の酸化第2鉄(Fe2 3 )の各粉末が
使用されている。この種の通信用磁性材料は,近年のノ
イズ法規制による周波数帯の拡大及び,小型化の要求に
伴い,広い周波数帯域特性を持つ高透磁率材料が必要と
なってきている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】前述したように,通信
機用の磁性材料は,透磁率の高いことが必要とされる。
磁性材料において,高い透磁率を得るためには,組成が
均一であること,焼結体の結晶粒が均一でしかも粒径の
大きいこと,密度の高いこと,焼結体中の空孔が少ない
ことなどが要求される。
【0004】この種の酸化物磁性材料として,Mn−Z
n系フェライトが用いられている。このMn−Zn系フ
ェライトは,通常,マンガン酸化物,酸化亜鉛,酸化第
2鉄の粉末原料を秤量,混合後,予備焼成,粉砕,結合
剤との混合,プレス成形,焼成することによって製造さ
れている。しかし,焼成工程によって,前述のように組
成の均一化及び緻密化の促進を図ろうとすると,異常粒
成長を伴った結晶粒の成長が起こり,均一な組織制御を
行うことが非常に困難である。また,高密度化及び結晶
粒の把大化を図る為に,一般には1300〜1400℃
の焼成温度で焼成されるが,原料の熱分解に伴う重量減
少,ガスの発生に伴う体積の膨張,微粒子原料の焼結に
伴う著しい収縮等が起こり,製品にひび割れや変形等の
不具合が生じる。このため,従来において,焼成工程の
前段階において,一度予備焼成して組成の均質化及び粉
末粒子径の制御を行い,上述した問題点を解決する方法
がとられている。
【0005】ここで,予備焼成は,一般に,トンネル式
電気炉あるいはロータリーキルン等により,700〜1
200℃の温度範囲で,大気中あるいは不活性雰囲気中
で行われている。この予備焼成した粉末の粒度分布は,
一般に広いことが知られている。このように,粒度分布
の広い予備焼成粉末は,後工程である焼成工程による焼
結体の組織制御が困難なため,結晶粒径の均一な把大化
が図れず,透磁率の低下を招く。焼成条件によりある程
度の組織制御は可能であるが,焼成条件の複雑化は避け
られず,透磁率を根本的に改善することはできない。ま
た,焼成条件の複雑化は,焼成炉の選定に十分な配慮が
要求される上,高コストの原因にもなっている。そこ
で,本発明の技術的課題は,低コストでしかも透磁率の
高い通信機用の磁性材料,その磁性材料を製造するため
の酸化物仮焼粉末,磁性材料の製造方法,及び酸化物仮
焼粉末の製造方法を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明によれば,20〜
30モル%酸化マンガン(MnO),20〜30モル%
の酸化亜鉛(ZnO)及び残部酸化第2鉄(Fe
2 3 )を主成分として含み,添加物として0〜0.1
重量%のBi成分を含むことを特徴とする酸化物仮焼粉
末が得られる。本発明によれば,20〜30モル%酸化
マンガン(MnO),20〜30モル%の酸化亜鉛(Z
nO)及び残部酸化第2鉄(Fe2 3 )を主成分とし
て含み,添加物として0〜0.1重量%のBi成分を含
むことを特徴とする高透磁率磁性材料が得られる。本発
明によれば,20〜30モル%酸化マンガン(Mn
O),20〜30モル%の酸化亜鉛(ZnO)及び残部
酸化第2鉄(Fe2 3 )を主成分として含む原料粉末
に,0〜0.1重量%のBiを含むように,Bi又はB
i化合物を添加し,600〜1100℃で予備焼成する
ことを特徴とする酸化物仮焼粉末の製造方法が得られ
る。本発明によれば,前記酸化物焼成粉末を粉砕し,バ
インダーを混合し,プレス成形し,焼成することを特徴
とする高透磁率磁性材料の製造方法が得られる。
【0007】
【作用】本発明により予備焼成した酸化物仮焼粉末は,
処理する粉末の量にかかわらず,均一な粒子径で粒度分
布のシャープな粉末が得られるので,高い焼成温度で焼
成される場合においても焼結組織の制御が容易に行え,
結晶粒の均一な把大化及び高密度化が図れる。また,焼
成条件の簡略化が図れ,コストの大幅な低減を図ること
ができる。
【0008】
【実施例】以下,本発明に係る実施例について図面を参
照して説明する。
【0009】(実施例1)図1は,900℃で予備焼成
した酸化物仮焼粉末の粒度分布を示したグラフである。
図1における試料1,2は,それぞれ主成分として2
5.0モル%のMnO,22.0モル%のZnO,残部
は53.0モル%のFe2 3 を含有するMn−Zn系
フェライトを示している。試料1は,上記組成の酸化物
粉末にビスマス成分として0.05重量%含有するよう
に,酸化ビスマス(Bi2 3 )を添加した後,900
℃で予備焼成した酸化物予焼成粉末である。試料2は比
較試料で,Bi2 3 を添加せずに900℃で予備焼成
した酸化物仮焼粉末である。この実施例(図1)より,
本発明品(試料1)は比較試料(試料2)に比べ,粒度
分布が明らかにシャープになっていることがわかる。
【0010】(実施例2)本発明の実施例に係る高透磁
率磁性材料の特性を表1に示す。
【0011】
【表1】
【0012】表1における試料3,4,5は,それぞれ
主成分として25.0モル%のMnO,22.0モル%
のZnO,残部Fe2 3 を含有するMn−Zn系フェ
ライトである。試料3は,上記組成の酸化物粉末に,ビ
スマス成分として0.03重量%含有するように酸化ビ
スマス(Bi23 )を添加し,次いで900℃で予備
焼成した酸化物仮焼粉末を,粉砕,バインダー混合,プ
レス成形,焼成した高透磁率磁性材料である。また,試
料4は比較試料で,上記組成の酸化物粉末を900℃で
予備焼成した後,粉砕時においてビスマス成分として
0.03重量%含有されるよう酸化ビスマス(Bi2
3 )を添加し,次いでバインダー混合,プレス成形,焼
成して得られた高透磁率磁性材料である。ここで,μi
は初透磁率,tan δ/μi は相対損失係数,h10は相対
ヒステリシス損失係数であり,周波数f=10kHz の時
の値である。又,B15は,直流印加磁場15Oeの時の最
大磁束密度である。図2には,初透磁率μi の周波数特
性を示した。尚,図中の番号は,表1の試料番号に対応
する。表1及び図2に示すように,本発明品(試料3及
び試料4)は,全周波数範囲で初透磁率μi が比較試料
(試料5)のフェライトよりも優れていることがわか
る。
【0013】(実施例3)本発明の実施例3に係る高透
磁率磁性材料の特性を図3に示す。各試料は,それぞれ
主成分として25.0モル%のMnO,22.0モル%
のZnO,残部は53.0モル%のFe2 3 を含有す
るMn−Zn系フェライトである。各試料は,上記組成
の酸化物粉末にBi2 3 を添加して900℃で予備焼
成した酸化物仮焼粉末を,粉砕,バインダー混合,プレ
ス成形,焼成した高透磁率磁性材料である。尚,図3に
おいては,周波数10kHz での初透磁率μiとビスマス
含有量との関係を示している。図3に示すように,ビス
マスの含有量が0.1重量%までは初透磁率μi は向上
する傾向にあるが,0.1重量%を越えると初透磁率μ
i は急激に低下することがわかる。初透磁率μi のレベ
ルが0.1重量%を越えると低下するのは,空孔の数の
増加に伴う磁壁移動の防げ,あるいは結晶粒子への歪の
ためと考えられる。
【0014】(実施例4)本発明の実施例4に係る高透
磁率磁性材料の特性を図4に示す。各試料は,それぞれ
主成分として25.0モル%のMnO,22.0モル%
のZnO,残部は53.0モル%のFe2 3 を含有す
るMn−Zn系フェライトである。各試料は,上記組成
の酸化物粉末にビスマス成分として0.05重量%含有
されるよう酸化ビスマス(Bi2 3 )を添加し,次い
で各種温度で予備焼成した酸化物仮焼粉末を,バインダ
ー混合,プレス成形,焼成した高透磁率磁性材料であ
る。尚,図4においては,周波数10kHz での初透磁率
μi と予備焼成温度との関係を示している。図4に示す
ように,600〜1100℃の温度範囲で予備焼成した
試料のμiは向上する傾向にあるが,それ以外の温度で
予備焼成を行うと初透磁率μi が低下することがわか
る。また,予備焼成温度が600℃以下の場合には,酸
化物仮焼粉末の粒度分布をシャープにすることができな
い。このため,焼結組織の制御が非常に困難で,均一な
結晶粒径を得ることができず透磁率が低下する。一方,
1100℃以上で予備焼成した場合には,顕著な粉末の
粒成長が起こり,そのままでは緻密な焼結体を得ること
ができない。後工程の粉砕によって焼結性の向上を図る
ことは可能であるが,粉末の粒度分布が広くなるため組
織制御が困難となり,600℃以下で予備焼成した場合
と同様の問題が生じる。
【0015】尚,本発明の実施例においては,Bi2
3 添加による高透磁率磁性材料についてのみ述べている
が,本発明が対象とするビスマス化合物は種類を限定す
るものではなく,フェライトの磁気特性を劣化させるよ
うな元素を含まないものであれば,本発明を適用できる
ことは当業者であれば容易に想到できる。
【0016】
【発明の効果】以上説明したように,本発明によれば,
予備焼成の前段階に0〜0.1重量%(0%を除く)の
ビスマス成分が含有されるよう,ビスマス又はビスマス
化合物を添加し,次いで600〜1100℃で予備焼成
することにより,粒度分布の極めてシャープな酸化物仮
焼粉末が得られる。このため,本発明による酸化物仮焼
粉末は,焼成工程における焼結体の組織制御が容易に行
うことができるので,焼成条件の簡略化が図れる。又,
本発明による酸化物仮焼粉末を粉砕,バインダー混合,
プレス成形,焼成することにより,簡単に高透磁率磁性
材料を得ることができる。即ち本発明によれば,低コス
トでしかも透磁率の高い通信機用の磁性材料を提供する
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例1に係る900℃で予備焼成し
た酸化物仮焼粉末の粒度分布を示したグラフである。
【図2】本発明の実施例2に係る高透磁率磁性材料の初
透磁率μi の周波数依存性を示したグラフである。尚,
図面上の番号は,表1の試料番号に対応している。
【図3】本発明の実施例3に係る高透磁率磁性材料の周
波数10kHz での初透磁率μiと,ピスマス含有量との
関係を示したグラフである。
【図4】本発明の実施例4に係る高透磁率磁性材料の周
波数10kHz での初透磁率μiと予備焼成温度との関係
を示したグラフである。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 20〜30モル%酸化マンガン(Mn
    O),20〜30モル%の酸化亜鉛(ZnO)及び残部
    酸化第2鉄(Fe2 3 )を主成分として含み,添加物
    として0〜0.1重量%のBi成分を含むことを特徴と
    する酸化物仮焼粉末。
  2. 【請求項2】 20〜30モル%酸化マンガン(Mn
    O),20〜30モル%の酸化亜鉛(ZnO)及び残部
    酸化第2鉄(Fe2 3 )を主成分として含み,添加物
    として0〜0.1重量%のBi成分を含むことを特徴と
    する高透磁率磁性材料。
  3. 【請求項3】 20〜30モル%酸化マンガン(Mn
    O),20〜30モル%の酸化亜鉛(ZnO)及び残部
    酸化第2鉄(Fe2 3 )を主成分として含む原料粉末
    に,0〜0.1重量%のBiを含むように,Bi又はB
    i化合物を添加し,600〜1100℃で予備焼成する
    ことを特徴とする酸化物仮焼粉末の製造方法。
  4. 【請求項4】 請求項1の酸化物仮焼粉末を粉砕し,バ
    インダーを混合し,プレス成形し,焼成することを特徴
    とする高透磁率磁性材料の製造方法。
JP3225279A 1991-08-12 1991-08-12 酸化物仮焼粉末,それを用いた高透磁率磁性材料及びその製造方法 Pending JPH0547540A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015091748A (ja) * 2013-10-04 2015-05-14 Necトーキン株式会社 フェライトコアおよびその製造方法

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