JPH06168814A - Ｍｎ−Ｚｎ系フェライト及びその製造方法 - Google Patents
Ｍｎ−Ｚｎ系フェライト及びその製造方法Info
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- JPH06168814A JPH06168814A JP4320349A JP32034992A JPH06168814A JP H06168814 A JPH06168814 A JP H06168814A JP 4320349 A JP4320349 A JP 4320349A JP 32034992 A JP32034992 A JP 32034992A JP H06168814 A JPH06168814 A JP H06168814A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】高周波域におけるコアロスが著しく低いＭｎ−
Ｚｎ系フェライトを得る。 【構成】Ｆｅ、Ｍｎ及びＺｎの酸化物を基本成分とし、
この基本成分中に副成分として、Ｓｉ、Ｃａの酸化物
と、さらにＭｏ及び／又はＷの酸化物とを、それぞれＳ
ｉＯ2 、ＣａＯ、ＭｏＯ3 及びＷＯ3 換算で、ＳｉＯ
2 ：０．００５〜０．０３５ｗｔ％、ＣａＯ：０．０１
〜０．０１〜０．２５ｗｔ％、ＭｏＯ3 ：０．００５〜
０．１ｗｔ％、ＷＯ3 ：０．００５〜０．１ｗｔ％を含
有する。副成分としてさらにＳｎＯ2 ：０．５ｗｔ％以
下（０は含まず）及び／又はＴｉＯ2 ：１．０ｗｔ％以
下（０は含まず）を含有させる。副成分を構成する酸化
物を複合酸化物とし、原料として使用する。
Ｚｎ系フェライトを得る。 【構成】Ｆｅ、Ｍｎ及びＺｎの酸化物を基本成分とし、
この基本成分中に副成分として、Ｓｉ、Ｃａの酸化物
と、さらにＭｏ及び／又はＷの酸化物とを、それぞれＳ
ｉＯ2 、ＣａＯ、ＭｏＯ3 及びＷＯ3 換算で、ＳｉＯ
2 ：０．００５〜０．０３５ｗｔ％、ＣａＯ：０．０１
〜０．０１〜０．２５ｗｔ％、ＭｏＯ3 ：０．００５〜
０．１ｗｔ％、ＷＯ3 ：０．００５〜０．１ｗｔ％を含
有する。副成分としてさらにＳｎＯ2 ：０．５ｗｔ％以
下（０は含まず）及び／又はＴｉＯ2 ：１．０ｗｔ％以
下（０は含まず）を含有させる。副成分を構成する酸化
物を複合酸化物とし、原料として使用する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、Ｍｎ−Ｚｎ系フェライ
ト、特にスイッチング電源用トランス等の磁芯として有
用な、高周波域での電力損失が低いＭｎ−Ｚｎ系フェラ
イト、及びその製造方法に関するものである。
ト、特にスイッチング電源用トランス等の磁芯として有
用な、高周波域での電力損失が低いＭｎ−Ｚｎ系フェラ
イト、及びその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】Ｍｎ−Ｚｎ系フェライトは、各種通信機
などのノイズフィルタやトランス用磁芯として、２００
ＫＨｚ程度の駆動周波数で広く使用されている。電子機
器の小型化、高集積化を実現するために、上記部品の駆
動周波数の高周波化が進行しており、５００ｋＨｚ〜１
ＭＨｚといった高周波領域での低損失化が望まれている
が、その目的を十分に満足する性能を有するＭｎ−Ｚｎ
系フェライトの開発は達成されていなかった。
などのノイズフィルタやトランス用磁芯として、２００
ＫＨｚ程度の駆動周波数で広く使用されている。電子機
器の小型化、高集積化を実現するために、上記部品の駆
動周波数の高周波化が進行しており、５００ｋＨｚ〜１
ＭＨｚといった高周波領域での低損失化が望まれている
が、その目的を十分に満足する性能を有するＭｎ−Ｚｎ
系フェライトの開発は達成されていなかった。
【０００３】例えば、市販の電源用低損失フェライトは
５００ＫＨｚ、５０ｍＴにおける電力損失（コアロス）
が２５０ｍＷ／ｃｍ3 程度であり、高周波用電源材料と
してはコアロスが大きすぎた。この問題に対し例えば特
開平３−２４８４０５号公報では、ＳｉＯ2 、ＣａＯ、
Ｎｂ2 Ｏ5 、Ｔａ2 Ｏ5 、ＴｉＯ2 の添加により損失の
低減を図っているが、高周波用低損失材として性能的に
十分とはいえなかった。
５００ＫＨｚ、５０ｍＴにおける電力損失（コアロス）
が２５０ｍＷ／ｃｍ3 程度であり、高周波用電源材料と
してはコアロスが大きすぎた。この問題に対し例えば特
開平３−２４８４０５号公報では、ＳｉＯ2 、ＣａＯ、
Ｎｂ2 Ｏ5 、Ｔａ2 Ｏ5 、ＴｉＯ2 の添加により損失の
低減を図っているが、高周波用低損失材として性能的に
十分とはいえなかった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記事情を考
慮し、１００ＫＨｚ以上、特に５００ＫＨｚ以上の高周
波域におけるコアロスを低減したＭｎ−Ｚｎ系フェライ
ト、及びその製造方法を提供することを目的とする。
慮し、１００ＫＨｚ以上、特に５００ＫＨｚ以上の高周
波域におけるコアロスを低減したＭｎ−Ｚｎ系フェライ
ト、及びその製造方法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】本発明は上記課題を解決
するために、Ｆｅ、Ｍｎ及びＺｎの酸化物を基本成分と
し、この基本成分中に副成分として、Ｓｉ、Ｃａの酸化
物と、さらにＭｏ及び／又はＷの酸化物を、それぞれＳ
ｉＯ2 、ＣａＯ、ＭｏＯ3 及びＷＯ3 換算で、ＳｉＯ
2 ：０．００５〜０．０３５ｗｔ％、ＣａＯ：０．０１
〜０．２５ｗｔ％、ＭｏＯ3 ：０．００５〜０．１ｗｔ
％、ＷＯ3 ：０．００５〜０．１ｗｔ％を含有すること
を特徴とするＭｎ−Ｚｎ系フェライトを提供するもの
で、前記副成分としてさらにＳｎ及び／又はＴｉの酸化
物を、それぞれＳｎＯ2 及びＴｉＯ2換算で、ＳｎＯ
2 ：０．５ｗｔ％以下（０は含まず）、ＴｉＯ2 ：１．
０ｗｔ％以下（０は含まず）を含有させることができ、
また、上記Ｍｎ−Ｚｎ系フェライトの主成分と副成分と
を構成する酸化物となる原料を、混合、焼成するＭｎ−
Ｚｎ系フェライトの製造方法において、副成分を構成す
る酸化物となる原料の少なくとも一部を、複合酸化物と
して、主成分を構成する酸化物となる原料及び／又は主
成分を構成する酸化物となる原料の混合物の仮焼物に混
合することを特徴とするＭｎ−Ｚｎ系フェライトの製造
方法を提供するものである。
するために、Ｆｅ、Ｍｎ及びＺｎの酸化物を基本成分と
し、この基本成分中に副成分として、Ｓｉ、Ｃａの酸化
物と、さらにＭｏ及び／又はＷの酸化物を、それぞれＳ
ｉＯ2 、ＣａＯ、ＭｏＯ3 及びＷＯ3 換算で、ＳｉＯ
2 ：０．００５〜０．０３５ｗｔ％、ＣａＯ：０．０１
〜０．２５ｗｔ％、ＭｏＯ3 ：０．００５〜０．１ｗｔ
％、ＷＯ3 ：０．００５〜０．１ｗｔ％を含有すること
を特徴とするＭｎ−Ｚｎ系フェライトを提供するもの
で、前記副成分としてさらにＳｎ及び／又はＴｉの酸化
物を、それぞれＳｎＯ2 及びＴｉＯ2換算で、ＳｎＯ
2 ：０．５ｗｔ％以下（０は含まず）、ＴｉＯ2 ：１．
０ｗｔ％以下（０は含まず）を含有させることができ、
また、上記Ｍｎ−Ｚｎ系フェライトの主成分と副成分と
を構成する酸化物となる原料を、混合、焼成するＭｎ−
Ｚｎ系フェライトの製造方法において、副成分を構成す
る酸化物となる原料の少なくとも一部を、複合酸化物と
して、主成分を構成する酸化物となる原料及び／又は主
成分を構成する酸化物となる原料の混合物の仮焼物に混
合することを特徴とするＭｎ−Ｚｎ系フェライトの製造
方法を提供するものである。
【０００６】
【作用】次に、本発明の組成の限定理由を説明する。 （１）ＳｉＯ2 を０．００５〜０．０３５ｗｔ％に限定
した理由 ＳｉＯ2 はＣａＯとの共存によって結晶粒界の比抵抗を
高め渦電流損失の低減に有効に寄与する。しかし含有量
が０．００５ｗｔ％未満では比抵抗の上昇効果が乏し
く、一方、０．０３５ｗｔ％を超えると異常粒組織とな
ってコアロスが上昇し不適当なので、０．００５〜０．
０３５ｗｔ％に限定した。
した理由 ＳｉＯ2 はＣａＯとの共存によって結晶粒界の比抵抗を
高め渦電流損失の低減に有効に寄与する。しかし含有量
が０．００５ｗｔ％未満では比抵抗の上昇効果が乏し
く、一方、０．０３５ｗｔ％を超えると異常粒組織とな
ってコアロスが上昇し不適当なので、０．００５〜０．
０３５ｗｔ％に限定した。
【０００７】（２）ＣａＯを０．０１〜０．２５ｗｔ％
に限定した理由 ＣａＯはＳｉＯ2 との共存下で結晶粒界の比抵抗を上昇
させ低損失をもたらす有用成分であるが、含有量が０．
０１％未満の場合はその効果が乏しく、一方、０．２５
ｗｔ％を超えるとコアロスが非常に大きくなるので、
０．０１〜０．２５ｗｔ％の範囲とした。
に限定した理由 ＣａＯはＳｉＯ2 との共存下で結晶粒界の比抵抗を上昇
させ低損失をもたらす有用成分であるが、含有量が０．
０１％未満の場合はその効果が乏しく、一方、０．２５
ｗｔ％を超えるとコアロスが非常に大きくなるので、
０．０１〜０．２５ｗｔ％の範囲とした。
【０００８】（３）ＭｏＯ3 、ＷＯ3 を０．００５〜
０．１ｗｔ％に限定した理由 ＭｏＯ3 及びＷＯ3 は結晶粒成長を抑制し、比抵抗を高
めるため渦電流損失の低減に効果があるが、０．００５
ｗｔ％未満ではほとんどその効果は認められず、一方、
０．１ｗｔ％を超えると結晶粒成長抑制効果が顕著とな
り、残留磁束密度、保磁力が上昇してコアロスが増大す
るので、０．００５〜０．１ｗｔ％の範囲とした。
０．１ｗｔ％に限定した理由 ＭｏＯ3 及びＷＯ3 は結晶粒成長を抑制し、比抵抗を高
めるため渦電流損失の低減に効果があるが、０．００５
ｗｔ％未満ではほとんどその効果は認められず、一方、
０．１ｗｔ％を超えると結晶粒成長抑制効果が顕著とな
り、残留磁束密度、保磁力が上昇してコアロスが増大す
るので、０．００５〜０．１ｗｔ％の範囲とした。
【０００９】（４）ＳｎＯ2 を０．５ｗｔ％以下（０は
含まず）に限定した理由 ＳｎＯ2 は粒界や結晶粒の比抵抗を高め渦電流損失を低
下させるほか、多成分の異質な層が結晶粒界に存在する
ことによる磁気的な悪影響を緩和する作用があるが、
０．５ｗｔ％を超えると逆にコアロスが増大するため、
０．５ｗｔ％以下（０は含まず）に限定した。
含まず）に限定した理由 ＳｎＯ2 は粒界や結晶粒の比抵抗を高め渦電流損失を低
下させるほか、多成分の異質な層が結晶粒界に存在する
ことによる磁気的な悪影響を緩和する作用があるが、
０．５ｗｔ％を超えると逆にコアロスが増大するため、
０．５ｗｔ％以下（０は含まず）に限定した。
【００１０】（５）ＴｉＯ2 を１．０ｗｔ％以下（０は
含まず）に限定した理由 ＴｉＯ2 は、結晶粒界に存在する他、結晶粒にも固溶し
て比抵抗を高める効果があり、渦電流損失の低減に寄与
する。さらに、焼結密度を上昇させ残留磁束密度、保磁
力の低減に効果的である。しかし、１．０ｗｔ％を超え
ると異常粒成長が顕著になってコアロスが上昇するの
で、１．０ｗｔ％以下（０は含まず）の範囲とした。
含まず）に限定した理由 ＴｉＯ2 は、結晶粒界に存在する他、結晶粒にも固溶し
て比抵抗を高める効果があり、渦電流損失の低減に寄与
する。さらに、焼結密度を上昇させ残留磁束密度、保磁
力の低減に効果的である。しかし、１．０ｗｔ％を超え
ると異常粒成長が顕著になってコアロスが上昇するの
で、１．０ｗｔ％以下（０は含まず）の範囲とした。
【００１１】本発明のＭｎ−Ｚｎ系フェライトは、前記
主成分及び副成分を構成する酸化物となる原料を、混
合、仮焼、粉砕、成形し、次いで焼成することにより製
造することができ、前記原料としては酸化物のみならず
加熱により酸化物となる、例えば、しゅう酸塩や、炭酸
塩等も使用可能で、副成分を構成する酸化物となる原料
は主成分を構成する酸化物となる原料に混合してもよ
く、あるいは、主成分を構成する酸化物となる原料を混
合、仮焼した仮焼物に混合してもよい。
主成分及び副成分を構成する酸化物となる原料を、混
合、仮焼、粉砕、成形し、次いで焼成することにより製
造することができ、前記原料としては酸化物のみならず
加熱により酸化物となる、例えば、しゅう酸塩や、炭酸
塩等も使用可能で、副成分を構成する酸化物となる原料
は主成分を構成する酸化物となる原料に混合してもよ
く、あるいは、主成分を構成する酸化物となる原料を混
合、仮焼した仮焼物に混合してもよい。
【００１２】ところで、多成分の混合系では原料粒度の
相違に基づく不均一な分散などによって生じる特性劣化
は否めない。上記した副成分は大部分が結晶粒界に偏析
すると考えられているが、厚さ数ｎｍとされる結晶粒界
での各元素の存在状態を詳細に解析することは困難であ
り、したがってその均質性にも疑問が残る。この見地に
たって、副成分となる原料の添加に際し、あらかじめ副
成分同士の均質性が原子レベルで理想的と考えられる複
合酸化物を用いて添加実験を行ったところ、単独添加の
場合に比較して、磁気特性が改善されることが明らかと
なった。
相違に基づく不均一な分散などによって生じる特性劣化
は否めない。上記した副成分は大部分が結晶粒界に偏析
すると考えられているが、厚さ数ｎｍとされる結晶粒界
での各元素の存在状態を詳細に解析することは困難であ
り、したがってその均質性にも疑問が残る。この見地に
たって、副成分となる原料の添加に際し、あらかじめ副
成分同士の均質性が原子レベルで理想的と考えられる複
合酸化物を用いて添加実験を行ったところ、単独添加の
場合に比較して、磁気特性が改善されることが明らかと
なった。
【００１３】本発明の方法によりＭｎ−Ｚｎフェライト
を製造するには、各粉末原料を所定の組成になるように
混合、仮焼、粉砕した後、常法に従い圧縮成形し、次い
で焼成を施せばよい。この際、前記複合酸化物の添加
は、前記混合時及び／又は粉砕時に行われる。
を製造するには、各粉末原料を所定の組成になるように
混合、仮焼、粉砕した後、常法に従い圧縮成形し、次い
で焼成を施せばよい。この際、前記複合酸化物の添加
は、前記混合時及び／又は粉砕時に行われる。
【００１４】
【実施例】以下に、本発明の実施例を説明する。 実施例１ Ｆｅ2 Ｏ3 ：５３．５ｍｏｌ％、ＭｎＯ：３７．５ｍｏ
ｌ％、ＺｎＯ：９．０ｍｏｌ％からなる基本成分の原料
を混合後、９５０℃×３時間仮焼し、表１及び表２に示
すような配合比でＳｉＯ2 、ＣａＯ（ＣａＣＯ3 を使
用）、ＭｏＯ3 、ＷＯ3 （Ｈ2 ＷＯ4 を使用）、ＳｎＯ
2 、ＴｉＯ2 を添加、配合したのち粉砕を施し、粉体を
得た。この粉体にバインダとしてＰＶＡを混合したのち
リング状に成形し、１２００℃×３時間本焼成を実施し
た。
ｌ％、ＺｎＯ：９．０ｍｏｌ％からなる基本成分の原料
を混合後、９５０℃×３時間仮焼し、表１及び表２に示
すような配合比でＳｉＯ2 、ＣａＯ（ＣａＣＯ3 を使
用）、ＭｏＯ3 、ＷＯ3 （Ｈ2 ＷＯ4 を使用）、ＳｎＯ
2 、ＴｉＯ2 を添加、配合したのち粉砕を施し、粉体を
得た。この粉体にバインダとしてＰＶＡを混合したのち
リング状に成形し、１２００℃×３時間本焼成を実施し
た。
【００１５】このようにして得られた試料の５００ＫＨ
ｚ、５０ｍＴ、８０℃におけるコアロスを表１、表２に
併記した。表１は本発明の実施例を、表２は本発明にお
ける副成分含有量が限定範囲外の比較例を示す表であ
る。本発明によれば、５００ＫＨｚという高い周波数に
おいても低いコアロスを有するＭｎ−Ｚｎ系フェライト
が得られる。
ｚ、５０ｍＴ、８０℃におけるコアロスを表１、表２に
併記した。表１は本発明の実施例を、表２は本発明にお
ける副成分含有量が限定範囲外の比較例を示す表であ
る。本発明によれば、５００ＫＨｚという高い周波数に
おいても低いコアロスを有するＭｎ−Ｚｎ系フェライト
が得られる。
【００１６】実施例２ 表１に示した試料番号８及び１１において、複合酸化物
として、ＣａＯとＭｏＯ3 及びＣａＯとＷＯ3 の複合酸
化物を使用し、ＭｏＯ3 及びＷＯ3 の全量とＣａＯの一
部分量を同時に置換した場合の特性差を表３に示す。複
合酸化物の添加によりコアロスが低減されることが明ら
かである。
として、ＣａＯとＭｏＯ3 及びＣａＯとＷＯ3 の複合酸
化物を使用し、ＭｏＯ3 及びＷＯ3 の全量とＣａＯの一
部分量を同時に置換した場合の特性差を表３に示す。複
合酸化物の添加によりコアロスが低減されることが明ら
かである。
【００１７】なお、実施例２における仮焼条件、本焼成
条件は実施例１とそれぞれ同様とした。
条件は実施例１とそれぞれ同様とした。
【００１８】
【表１】
【００１９】
【表２】
【００２０】
【表３】
【００２１】
【発明の効果】本発明により、Ｆｅ2 Ｏ3 、ＭｎＯ、Ｚ
ｎＯを基本成分とするＭｎ−Ｚｎ系フェライトに、副成
分としてＳｉＯ2 、ＣａＯ、ＭｏＯ3 、ＳｎＯ2 、Ｔｉ
Ｏ2 を特定量含有させることにより、高周波域における
コアロスが著しく低いＭｎ−Ｚｎ系フェライトが得られ
た。本フェライトを高周波電源の磁芯等に使用すれば、
電源等の高効率化、小型化に有効である。
ｎＯを基本成分とするＭｎ−Ｚｎ系フェライトに、副成
分としてＳｉＯ2 、ＣａＯ、ＭｏＯ3 、ＳｎＯ2 、Ｔｉ
Ｏ2 を特定量含有させることにより、高周波域における
コアロスが著しく低いＭｎ−Ｚｎ系フェライトが得られ
た。本フェライトを高周波電源の磁芯等に使用すれば、
電源等の高効率化、小型化に有効である。
Claims (3)
- 【請求項１】 Ｆｅ、Ｍｎ及びＺｎの酸化物を基本成分
とし、この基本成分中に副成分として、Ｓｉ、Ｃａの酸
化物と、さらにＭｏ及び／又はＷの酸化物とを、それぞ
れＳｉＯ2 、ＣａＯ、ＭｏＯ3 及びＷＯ3 換算で、 ＳｉＯ2 ：０．００５〜０．０３５ｗｔ％、 ＣａＯ：０．０１〜０．２５ｗｔ％、 ＭｏＯ3 ：０．００５〜０．１ｗｔ％、 ＷＯ3 ：０．００５〜０．１ｗｔ％ を含有することを特徴とするＭｎ−Ｚｎ系フェライト。 - 【請求項２】 請求項１記載のＭｎ−Ｚｎ系フェライト
が、副成分として、さらにＳｎ及び／又はＴｉの酸化物
を、それぞれＳｎＯ2 及びＴｉＯ2 換算で、 ＳｎＯ2 ：０．５ｗｔ％以下（０は含まず） ＴｉＯ2 ：１．０ｗｔ％以下（０は含まず） を含有することを特徴とするＭｎ−Ｚｎ系フェライト。 - 【請求項３】 請求項１又は２に記載のＭｎ−Ｚｎ系フ
ェライトの主成分と副成分とを構成する酸化物となる原
料を、混合、焼成するＭｎ−Ｚｎ系フェライトの製造方
法において、副成分を構成する酸化物となる原料の少な
くとも一部を、複合酸化物として、主成分を構成する酸
化物となる原料及び／又は主成分を構成する酸化物とな
る原料の混合物の仮焼物に混合することを特徴とするＭ
ｎ−Ｚｎ系フェライトの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32034992A JP3622857B2 (ja) | 1992-11-30 | 1992-11-30 | Ｍｎ−Ｚｎ系フェライト |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32034992A JP3622857B2 (ja) | 1992-11-30 | 1992-11-30 | Ｍｎ−Ｚｎ系フェライト |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06168814A true JPH06168814A (ja) | 1994-06-14 |
| JP3622857B2 JP3622857B2 (ja) | 2005-02-23 |
Family
ID=18120488
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32034992A Expired - Fee Related JP3622857B2 (ja) | 1992-11-30 | 1992-11-30 | Ｍｎ−Ｚｎ系フェライト |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3622857B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0609775A3 (de) * | 1993-02-03 | 1994-12-07 | Siemens Matsushita Components | Ferrit mit kleiner Verlustleistung und hoher Sättigungsinduktion. |
| CN115057696A (zh) * | 2022-05-27 | 2022-09-16 | 深圳市中为新能源科技有限公司 | 一种应用于电感和变压器的新型磁性材料的制备方法 |
| CN116854459A (zh) * | 2023-05-19 | 2023-10-10 | 江苏阜宁海天金宁三环电子有限公司 | 一种高频高阻抗的贫铁锰锌铁氧体及其制备方法 |
-
1992
- 1992-11-30 JP JP32034992A patent/JP3622857B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0609775A3 (de) * | 1993-02-03 | 1994-12-07 | Siemens Matsushita Components | Ferrit mit kleiner Verlustleistung und hoher Sättigungsinduktion. |
| CN115057696A (zh) * | 2022-05-27 | 2022-09-16 | 深圳市中为新能源科技有限公司 | 一种应用于电感和变压器的新型磁性材料的制备方法 |
| CN116854459A (zh) * | 2023-05-19 | 2023-10-10 | 江苏阜宁海天金宁三环电子有限公司 | 一种高频高阻抗的贫铁锰锌铁氧体及其制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3622857B2 (ja) | 2005-02-23 |
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