JPH0725618A - ソフトフェライトの製造方法 - Google Patents
ソフトフェライトの製造方法Info
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- JPH0725618A JPH0725618A JP5171654A JP17165493A JPH0725618A JP H0725618 A JPH0725618 A JP H0725618A JP 5171654 A JP5171654 A JP 5171654A JP 17165493 A JP17165493 A JP 17165493A JP H0725618 A JPH0725618 A JP H0725618A
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- average particle
- additive
- particle size
- soft ferrite
- ferrite
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 磁気特性に優れたソフトフェライトを安定製
造することができる技術を提供すること。 【構成】 基本成分に、副成分として少なくとも１種以
上の添加物を添加してなるソフトフェライトの製造方法
において、前記添加物の平均粒径を、それの添加時期に
応じて、原料混合粉の平均粒径以下および／または仮焼
物粉砕後のフェライト粉砕粉の平均粒径以下の大きさに
制御する。これにより、磁気特性に優れたソフトフェラ
イトを安定製造することができる。
造することができる技術を提供すること。 【構成】 基本成分に、副成分として少なくとも１種以
上の添加物を添加してなるソフトフェライトの製造方法
において、前記添加物の平均粒径を、それの添加時期に
応じて、原料混合粉の平均粒径以下および／または仮焼
物粉砕後のフェライト粉砕粉の平均粒径以下の大きさに
制御する。これにより、磁気特性に優れたソフトフェラ
イトを安定製造することができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ソフトフェライトの製
造方法に関し、特に、磁気特性に優れたソフトフェライ
トを安定して製造する方法についての提案である。
造方法に関し、特に、磁気特性に優れたソフトフェライ
トを安定して製造する方法についての提案である。
【０００２】
【従来の技術】一般に、 Mn-Zn系フェライトや Ni-Zn系
フェライトなどのソフトフェライト材料は、各種通信機
器のノイズフィルターやトランス用磁心などの用途に広
く用いられている。このソフトフェライト材料は、今日
における電子機器の小型化や高集積化を実現するため
に、磁気特性の一層の高性能化が求められている。その
ため、従来のソフトフェライト材料は、Fe2O3, MnO, Zn
O, NiO, MgO などの基本成分に対し、焼結体の結晶粒界
に偏析して結晶粒との相互作用により電磁気的，機械的
特性を制御改善するような種々の添加物が用いられ、そ
れぞれの用途に応じた改良が施されている。
フェライトなどのソフトフェライト材料は、各種通信機
器のノイズフィルターやトランス用磁心などの用途に広
く用いられている。このソフトフェライト材料は、今日
における電子機器の小型化や高集積化を実現するため
に、磁気特性の一層の高性能化が求められている。その
ため、従来のソフトフェライト材料は、Fe2O3, MnO, Zn
O, NiO, MgO などの基本成分に対し、焼結体の結晶粒界
に偏析して結晶粒との相互作用により電磁気的，機械的
特性を制御改善するような種々の添加物が用いられ、そ
れぞれの用途に応じた改良が施されている。
【０００３】例えば、多結晶の Mn-Zn系フェライトに、
SiO2, CaO を微量添加して電気抵抗を増大させることに
より、渦電流損失を減少させ、 Mn-Zn系フェライトの磁
気損失を低減させる技術が提案されている（特公昭36−
2283号公報参照）。ところが、この技術では、近年のよ
うなより一層低い磁気損失化への要求に応えるにはなお
不十分であり、さらに他の種類の添加物を使用すること
が不可欠であった。例えば、上記SiO2, CaO の添加物の
他に、 Nb2O5, V2O5, Al2O3, CoO, CuO, ZrO2を添加す
ることにより磁気損失の一層の低減を図る技術が、特開
昭60−132301号公報などで提案されている。このよう
に、従来から数多くの添加物について種々の検討が行わ
れてきたが、これらは、添加物が偏析する結晶粒界の成
分組成や厚さを均一にするという観点にたって、添加物
の粉体性状を制御することにより磁気特性の向上を図る
技術ではない。
SiO2, CaO を微量添加して電気抵抗を増大させることに
より、渦電流損失を減少させ、 Mn-Zn系フェライトの磁
気損失を低減させる技術が提案されている（特公昭36−
2283号公報参照）。ところが、この技術では、近年のよ
うなより一層低い磁気損失化への要求に応えるにはなお
不十分であり、さらに他の種類の添加物を使用すること
が不可欠であった。例えば、上記SiO2, CaO の添加物の
他に、 Nb2O5, V2O5, Al2O3, CoO, CuO, ZrO2を添加す
ることにより磁気損失の一層の低減を図る技術が、特開
昭60−132301号公報などで提案されている。このよう
に、従来から数多くの添加物について種々の検討が行わ
れてきたが、これらは、添加物が偏析する結晶粒界の成
分組成や厚さを均一にするという観点にたって、添加物
の粉体性状を制御することにより磁気特性の向上を図る
技術ではない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
実情に鑑みてなされたものであり、添加物の粉体性状を
制御することにより、磁気特性に優れたソフトフェライ
トを安定製造することができる技術を提供することを目
的とする。
実情に鑑みてなされたものであり、添加物の粉体性状を
制御することにより、磁気特性に優れたソフトフェライ
トを安定製造することができる技術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】さて、ソフトフェライト
の製造においては、母体となる基本成分に加えて、焼結
体の結晶粒界に偏析し結晶粒との相互作用により電磁気
的，機械的特性等を制御改善するような，様々な添加物
が使用される。この添加物の含有量は、通常数十〜数千
ppm の微量であり、形成される結晶粒界は数nm程度の極
薄構造を有しているとされ、粒界近傍の組成のばらつき
も無視できないと考えられる。従って、高特性を実現さ
せるためには、このような超微細構造を均質に形成させ
る必要があり、それには、添加物を原料混合粉中または
仮焼後の粉砕粉中にできるだけ均一に分散させることが
重要である。
の製造においては、母体となる基本成分に加えて、焼結
体の結晶粒界に偏析し結晶粒との相互作用により電磁気
的，機械的特性等を制御改善するような，様々な添加物
が使用される。この添加物の含有量は、通常数十〜数千
ppm の微量であり、形成される結晶粒界は数nm程度の極
薄構造を有しているとされ、粒界近傍の組成のばらつき
も無視できないと考えられる。従って、高特性を実現さ
せるためには、このような超微細構造を均質に形成させ
る必要があり、それには、添加物を原料混合粉中または
仮焼後の粉砕粉中にできるだけ均一に分散させることが
重要である。
【０００６】このような知見に基づいて発明者らは、上
記目的の実現に向け、添加物の分散性を改善するための
種々の検討を行った。その結果、添加物の平均粒径を制
御することで、この微量成分をフェライト中に均一に分
散させることができ、磁気特性を改善できることを見出
し、本発明に想到したのである。
記目的の実現に向け、添加物の分散性を改善するための
種々の検討を行った。その結果、添加物の平均粒径を制
御することで、この微量成分をフェライト中に均一に分
散させることができ、磁気特性を改善できることを見出
し、本発明に想到したのである。
【０００７】すなわち、本発明は、基本成分に、副成分
として少なくとも１種以上の添加物を添加してなるソフ
トフェライトの製造方法において、この添加物が原料混
合時に添加されるとき、この添加物は、その平均粒径
が、原料混合粉の平均粒径以下の大きさのものを用いる
ことを特徴とするソフトフェライトの製造方法であり
（第１発明）、前記添加物が仮焼物の粉砕時に添加され
るとき、この添加物は、その平均粒径が、仮焼物粉砕後
の粉砕粉の平均粒径以下の大きさのものを用いることを
特徴とするソフトフェライトの製造方法であり（第２発
明）、前記添加物が原料混合時および仮焼物の粉砕時の
両方に分けて添加されるとき、この添加物は、その平均
粒径が、原料混合粉の平均粒径以下の大きさのものを用
いると共に、仮焼物粉砕後の粉砕粉の平均粒径以下の大
きさのものを用いることを特徴とするソフトフェライト
の製造方法である（第３発明）。
として少なくとも１種以上の添加物を添加してなるソフ
トフェライトの製造方法において、この添加物が原料混
合時に添加されるとき、この添加物は、その平均粒径
が、原料混合粉の平均粒径以下の大きさのものを用いる
ことを特徴とするソフトフェライトの製造方法であり
（第１発明）、前記添加物が仮焼物の粉砕時に添加され
るとき、この添加物は、その平均粒径が、仮焼物粉砕後
の粉砕粉の平均粒径以下の大きさのものを用いることを
特徴とするソフトフェライトの製造方法であり（第２発
明）、前記添加物が原料混合時および仮焼物の粉砕時の
両方に分けて添加されるとき、この添加物は、その平均
粒径が、原料混合粉の平均粒径以下の大きさのものを用
いると共に、仮焼物粉砕後の粉砕粉の平均粒径以下の大
きさのものを用いることを特徴とするソフトフェライト
の製造方法である（第３発明）。
【０００８】
【作用】本発明の特徴は、添加物の混合に際し、添加物
の平均粒径を、この添加物の添加時期に応じて、原料混
合粉の平均粒径以下の大きさおよび／または仮焼物粉砕
後のフェライト粉砕粉の平均粒径以下の大きさに制御す
る点にある（第１発明，第２発明，第３発明）。これに
より、これら添加物のフェライト中への均一分散が可能
となり、磁気特性が改善される。このように、添加物の
平均粒径を制御する理由は、添加物の平均粒径が、混合
原料粉の平均粒径または仮焼物粉砕後のフェライト粉砕
粉の平均粒径を超えると、混合や粉砕操作を経ても添加
物の均一分散が行われず、微視的には添加物濃度の高い
部分と低い部分が生じて、組成の不均一性が高まるの
で、磁気特性を改善することができないからである。
の平均粒径を、この添加物の添加時期に応じて、原料混
合粉の平均粒径以下の大きさおよび／または仮焼物粉砕
後のフェライト粉砕粉の平均粒径以下の大きさに制御す
る点にある（第１発明，第２発明，第３発明）。これに
より、これら添加物のフェライト中への均一分散が可能
となり、磁気特性が改善される。このように、添加物の
平均粒径を制御する理由は、添加物の平均粒径が、混合
原料粉の平均粒径または仮焼物粉砕後のフェライト粉砕
粉の平均粒径を超えると、混合や粉砕操作を経ても添加
物の均一分散が行われず、微視的には添加物濃度の高い
部分と低い部分が生じて、組成の不均一性が高まるの
で、磁気特性を改善することができないからである。
【０００９】なお、本発明方法では、各種粉末原料を所
定の成分組成になるように混合，仮焼，粉砕し、次い
で、常法に従い圧縮成形し、その後、焼成を施すことに
より、ソフトフェライトを製造することができる。この
際、添加物の添加は、原料混合時および／または仮焼物
粉砕時に行われる。
定の成分組成になるように混合，仮焼，粉砕し、次い
で、常法に従い圧縮成形し、その後、焼成を施すことに
より、ソフトフェライトを製造することができる。この
際、添加物の添加は、原料混合時および／または仮焼物
粉砕時に行われる。
【００１０】
（実施例１）焼結体の成分組成がFe2O3 ：53.5 mol％,
MnO： 37.5mol％, ZnO：9.0mol％となるように、平均
粒径がそれぞれ Fe2O3：0.8 μｍ, Mn3O4 ：0.7 μｍ,
ZnO： 0.8μｍである主原料を混合して原料混合粉と
し、次いで、得られた原料混合粉を仮焼し、その後、得
られた仮焼物を粉砕，乾燥して、平均粒径が1.0 μｍで
あるフェライト粉砕粉を得た。この際、添加物として、
SiO2=150ppm, CaO=350ppm, Nb2O5=180ppm, SnO2=350pp
m, TiO2=900ppm を、原料混合時および／または仮焼物
粉砕時に添加配合した。これらの添加物の添加時期と平
均粒径をそれぞれ表１に示す。なお、実施例に記載の平
均粒径は、空気透過法に基づく測定値である。次に、得
られたフェライト粉砕粉にバインダーとしてＰＶＡを混
合した後、リング状に成形し、本焼成を施し、ソフトフ
ェライトを製造した。
MnO： 37.5mol％, ZnO：9.0mol％となるように、平均
粒径がそれぞれ Fe2O3：0.8 μｍ, Mn3O4 ：0.7 μｍ,
ZnO： 0.8μｍである主原料を混合して原料混合粉と
し、次いで、得られた原料混合粉を仮焼し、その後、得
られた仮焼物を粉砕，乾燥して、平均粒径が1.0 μｍで
あるフェライト粉砕粉を得た。この際、添加物として、
SiO2=150ppm, CaO=350ppm, Nb2O5=180ppm, SnO2=350pp
m, TiO2=900ppm を、原料混合時および／または仮焼物
粉砕時に添加配合した。これらの添加物の添加時期と平
均粒径をそれぞれ表１に示す。なお、実施例に記載の平
均粒径は、空気透過法に基づく測定値である。次に、得
られたフェライト粉砕粉にバインダーとしてＰＶＡを混
合した後、リング状に成形し、本焼成を施し、ソフトフ
ェライトを製造した。
【００１１】このようにして製造したソフトフェライト
の500kHz, 50mT, 80℃におけるコアロスを測定し、その
結果を表１に併せて示す。また、添加物（SiO2）の平均
粒径とソフトフェライトのコアロスとの関係を図１に示
す。図１に示す結果から明らかなように、添加物の細粒
化によって磁気特性を改善することができることを確認
した。また、全ての添加物の平均粒径が原料混合粉およ
び／またはフェライト粉砕粉の平均粒径以下となる場合
には、優れた磁気特性を得ることができるが、それ以外
の場合にはコアロスが大きく、添加物の平均粒径を、原
料混合粉および／またはフェライト粉砕粉の平均粒径以
下に制御することが必要であることを確認した。
の500kHz, 50mT, 80℃におけるコアロスを測定し、その
結果を表１に併せて示す。また、添加物（SiO2）の平均
粒径とソフトフェライトのコアロスとの関係を図１に示
す。図１に示す結果から明らかなように、添加物の細粒
化によって磁気特性を改善することができることを確認
した。また、全ての添加物の平均粒径が原料混合粉およ
び／またはフェライト粉砕粉の平均粒径以下となる場合
には、優れた磁気特性を得ることができるが、それ以外
の場合にはコアロスが大きく、添加物の平均粒径を、原
料混合粉および／またはフェライト粉砕粉の平均粒径以
下に制御することが必要であることを確認した。
【００１２】
【表１】
【００１３】（実施例２）焼結体の成分組成がFe2O3 ：
45.3 mol％, MnO： 20.2mol％, MgO：11.4mol％, ZnO
：23.1 mol％となるように、平均粒径がそれぞれ Fe2O
3：0.8 μｍ, Mn 3O4 ：0.7 μｍ, MgO ： 0.6μｍ, ZnO
： 0.8μｍである主原料を混合して原料混合物とし、
次いで、この原料混合物を仮焼し、その後、添加物とし
てSiO2=1000ppm, CaO=3500ppm を添加配合してから粉
砕，乾燥を施して、平均粒径が1.0 μｍであるフェライ
ト粉砕粉を得た。この際、使用した添加物の平均粒径を
表２に示す。次に、実施例１と同様にしてソフトフェラ
イトを製造した後、15.75kHz, 100mT, 100℃におけるコ
アロスを測定し、その結果を表２に併せて示す。表２に
示す結果から明らかなように、実施例１のMn-Zn 系フェ
ライトと同様に、添加物の細粒化によってコアロス（磁
気特性）を改善することができることを確認した。
45.3 mol％, MnO： 20.2mol％, MgO：11.4mol％, ZnO
：23.1 mol％となるように、平均粒径がそれぞれ Fe2O
3：0.8 μｍ, Mn 3O4 ：0.7 μｍ, MgO ： 0.6μｍ, ZnO
： 0.8μｍである主原料を混合して原料混合物とし、
次いで、この原料混合物を仮焼し、その後、添加物とし
てSiO2=1000ppm, CaO=3500ppm を添加配合してから粉
砕，乾燥を施して、平均粒径が1.0 μｍであるフェライ
ト粉砕粉を得た。この際、使用した添加物の平均粒径を
表２に示す。次に、実施例１と同様にしてソフトフェラ
イトを製造した後、15.75kHz, 100mT, 100℃におけるコ
アロスを測定し、その結果を表２に併せて示す。表２に
示す結果から明らかなように、実施例１のMn-Zn 系フェ
ライトと同様に、添加物の細粒化によってコアロス（磁
気特性）を改善することができることを確認した。
【００１４】
【表２】
【００１５】（実施例３）焼結体の成分組成がFe2O3 ：
49.8 mol％, NiO： 35.7mol％, ZnO：14.5 mol％とな
るように、平均粒径がそれぞれ Fe2O3：0.8 μｍ, NiO
：0.7 μｍ, ZnO： 0.8μｍである主原料を混合して原
料混合物とし、次いで、この原料混合物を仮焼し、その
後、添加物としてV2O5=1.4wt％, CoO=0.1 wt％を添加配
合してから粉砕，乾燥を施して、平均粒径が1.1 μｍの
フェライト粉砕粉を得た。この際、使用した添加物の平
均粒径を表３に示す。次に、実施例１と同様にしてソフ
トフェライトを製造した後、５MHz におけるtan δ／μ
i を測定し、その結果を表３に併せて示す。表３に示す
結果から明らかなように、本実施例も他の実施例と同様
に、添加物の細粒化によって磁気特性を改善することが
できることを確認した。
49.8 mol％, NiO： 35.7mol％, ZnO：14.5 mol％とな
るように、平均粒径がそれぞれ Fe2O3：0.8 μｍ, NiO
：0.7 μｍ, ZnO： 0.8μｍである主原料を混合して原
料混合物とし、次いで、この原料混合物を仮焼し、その
後、添加物としてV2O5=1.4wt％, CoO=0.1 wt％を添加配
合してから粉砕，乾燥を施して、平均粒径が1.1 μｍの
フェライト粉砕粉を得た。この際、使用した添加物の平
均粒径を表３に示す。次に、実施例１と同様にしてソフ
トフェライトを製造した後、５MHz におけるtan δ／μ
i を測定し、その結果を表３に併せて示す。表３に示す
結果から明らかなように、本実施例も他の実施例と同様
に、添加物の細粒化によって磁気特性を改善することが
できることを確認した。
【００１６】
【表３】
【００１７】以上説明したように本発明によれば、原料
混合粉やフェライト粉砕粉の平均粒径を超えるような平
均粒径を示す添加物を使用する場合に比較して、磁気特
性に優れたソフトフェライトを安定製造することができ
る。しかも、本発明方法は、同等の磁気特性を得るのに
必要な添加物の量が少量で済むため、原料コストの低減
にも有効である。なお、本発明は、実施例で示したよう
なMn-Zn 系フェライト、Mn-Mg-Zn系フェライト、Ni-Zn
系フェライトを含むあらゆるソフトフェライトに応用で
き、しかも、ソフトフェライトに加える微量添加物の全
てに適用することができる。
混合粉やフェライト粉砕粉の平均粒径を超えるような平
均粒径を示す添加物を使用する場合に比較して、磁気特
性に優れたソフトフェライトを安定製造することができ
る。しかも、本発明方法は、同等の磁気特性を得るのに
必要な添加物の量が少量で済むため、原料コストの低減
にも有効である。なお、本発明は、実施例で示したよう
なMn-Zn 系フェライト、Mn-Mg-Zn系フェライト、Ni-Zn
系フェライトを含むあらゆるソフトフェライトに応用で
き、しかも、ソフトフェライトに加える微量添加物の全
てに適用することができる。
【００１８】
【発明の効果】以上説明したように本発明方法によれ
ば、磁気特性に優れたソフトフェライトを安定製造する
ことができる。これにより、本発明方法により製造した
材料をスイッチング電源の磁心等に使用すれば、電源等
の高効率化や小型化に有効である。
ば、磁気特性に優れたソフトフェライトを安定製造する
ことができる。これにより、本発明方法により製造した
材料をスイッチング電源の磁心等に使用すれば、電源等
の高効率化や小型化に有効である。
【図１】添加物（SiO2）の平均粒径とソフトフェライト
のコアロスとの関係を示す図である。
のコアロスとの関係を示す図である。
Claims (3)
- 【請求項１】 基本成分に、副成分として少なくとも１
種以上の添加物を添加してなるソフトフェライトの製造
方法において、この添加物が原料混合時に添加されると
き、この添加物は、その平均粒径が、原料混合粉の平均
粒径以下の大きさのものを用いることを特徴とするソフ
トフェライトの製造方法。 - 【請求項２】 基本成分に、副成分として少なくとも１
種以上の添加物を添加してなるソフトフェライトの製造
方法において、この添加物が仮焼物の粉砕時に添加され
るとき、この添加物は、その平均粒径が、仮焼物粉砕後
の粉砕粉の平均粒径以下の大きさのものを用いることを
特徴とするソフトフェライトの製造方法。 - 【請求項３】 基本成分に、副成分として少なくとも１
種以上の添加物を添加してなるソフトフェライトの製造
方法において、この添加物が原料混合時および仮焼物の
粉砕時の両方に分けて添加されるとき、この添加物は、
その平均粒径が、原料混合粉の平均粒径以下の大きさの
ものを用いると共に、仮焼物粉砕後の粉砕粉の平均粒径
以下の大きさのものを用いることを特徴とするソフトフ
ェライトの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5171654A JPH0725618A (ja) | 1993-07-12 | 1993-07-12 | ソフトフェライトの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5171654A JPH0725618A (ja) | 1993-07-12 | 1993-07-12 | ソフトフェライトの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0725618A true JPH0725618A (ja) | 1995-01-27 |
Family
ID=15927223
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5171654A Pending JPH0725618A (ja) | 1993-07-12 | 1993-07-12 | ソフトフェライトの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0725618A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11238617A (ja) * | 1997-12-19 | 1999-08-31 | Tdk Corp | マンガン−亜鉛系フェライト |
| JP2007197253A (ja) * | 2006-01-26 | 2007-08-09 | Tdk Corp | ＭｎＺｎフェライトの製造方法 |
| US7438849B2 (en) | 2002-09-20 | 2008-10-21 | Kabushiki Kaisha Toyota Chuo Kenkyusho | Titanium alloy and process for producing the same |
| JP2015078095A (ja) * | 2013-10-17 | 2015-04-23 | Fdk株式会社 | フェライトおよびフェライトの製造方法 |
| CN111243815A (zh) * | 2018-11-29 | 2020-06-05 | 株式会社村田制作所 | 磁性材料、电子部件和线圈磁芯 |
-
1993
- 1993-07-12 JP JP5171654A patent/JPH0725618A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11238617A (ja) * | 1997-12-19 | 1999-08-31 | Tdk Corp | マンガン−亜鉛系フェライト |
| US7438849B2 (en) | 2002-09-20 | 2008-10-21 | Kabushiki Kaisha Toyota Chuo Kenkyusho | Titanium alloy and process for producing the same |
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| CN111243815A (zh) * | 2018-11-29 | 2020-06-05 | 株式会社村田制作所 | 磁性材料、电子部件和线圈磁芯 |
| US11437171B2 (en) | 2018-11-29 | 2022-09-06 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Magnetic material, electronic component, and winding core |
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