JPH08239260A - マンガン−亜鉛系フェライトの製造方法 - Google Patents

マンガン−亜鉛系フェライトの製造方法

Info

Publication number
JPH08239260A
JPH08239260A JP7066980A JP6698095A JPH08239260A JP H08239260 A JPH08239260 A JP H08239260A JP 7066980 A JP7066980 A JP 7066980A JP 6698095 A JP6698095 A JP 6698095A JP H08239260 A JPH08239260 A JP H08239260A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
amount
ferrite
mol
manganese
caf
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP7066980A
Other languages
English (en)
Inventor
Shuichi Otobe
修一 乙部
Takeshi Mochizuki
武史 望月
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
FDK Corp
Original Assignee
FDK Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by FDK Corp filed Critical FDK Corp
Priority to JP7066980A priority Critical patent/JPH08239260A/ja
Publication of JPH08239260A publication Critical patent/JPH08239260A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F1/00—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
    • H01F1/01—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
    • H01F1/03—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
    • H01F1/12—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials
    • H01F1/34—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials non-metallic substances, e.g. ferrites
    • H01F1/342—Oxides
    • H01F1/344—Ferrites, e.g. having a cubic spinel structure (X2+O)(Y23+O3), e.g. magnetite Fe3O4

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Compounds Of Iron (AREA)
  • Magnetic Ceramics (AREA)
  • Soft Magnetic Materials (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 高温・高周波領域で使用しても、十分実用に
供しうる程度に磁心損失を低減できるマンガン−亜鉛系
フェライトを製造する。 【構成】 主成分としてFe2 O3 を50〜56モル
%、MnOを30〜45モル%、ZnOを5〜20モル
%含み、副成分としてCaF2 を0.03〜0.12重
量、SiO2 を0.005〜0.04重量%、TiO2
を0.1〜0.5重量%含む原料を、混合、仮焼、成
形、焼成する。添加するカルシウム化合物は、CaCO
3 あるいはCaOではなく、必ずCaF2 の形態とす
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、マンガン−亜鉛系フェ
ライトの製造方法に関し、更に詳しく述べると、主成分
であるFe2 O3 、MnO、ZnOに対して、副成分と
してカルシウム化合物をCaF2 という形態で添加する
と共に、SiO2 とTiO2 を添加した原料を焼成する
マンガン−亜鉛系フェライトの製造方法に関するもので
ある。このフェライト材料は、特にスイッチング電源用
のトランス磁心などに有用である。
【0002】
【従来の技術】近年、スイッチング電源は、小型化及び
軽量化の要望により、スイッチング周波数は100kHz
〜1MHz程度まで高周波化されてきている。そのため、
スイッチング電源用トランス磁心材料として、高周波領
域におけるフェライト材料の損失改善が強く求められて
いる。また、この種のトランスの実用温度域は60〜1
20℃付近にあり、特に最近では100℃前後、もしく
はそれ以上の温度が主流になっているから、トランス磁
心に使用するフェライト材料もそのような高温度領域に
おいて低損失を呈するものが必要となる。
【0003】従来、スイッチング電源用のトランス磁心
には、マンガン−亜鉛系フェライトが用いられている。
そこで、この系のフェライトを低損失化するために、基
本組成並びに添加剤の種類と添加量の検討、あるいは粉
体製造工程や焼成方法などの検討が種々試みられてき
た。添加剤の代表的な例としては、CaOとSiO2 が
ある(例えば、特開昭61−101458号公報参
照)。
【0004】添加剤であるCaO−SiO2 は、フェラ
イトの粒界層を高抵抗化し、高周波領域での損失の主因
子である渦電流損失を低減する機能を果たす。この種の
添加剤は、一般的なフェライト材料でも特に弊害がある
と認められないかぎり添加されている基本的な添加剤の
一種である。なお、CaOに代えてCaCO3 を使用す
る場合もある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】マンガン−亜鉛系フェ
ライトの原材料に対して、副成分として少量のCaOあ
るいはCaCO3 とSiO2 を同時添加することで、確
かに高周波領域での磁心損失は低減する。しかし、10
0kHz以上の高周波領域で使用したときには、必ずしも
十分満足できるほど低損失化できていない。磁心損失の
より一層の改善が望まれている。
【0006】本発明の目的は、高温・高周波領域で使用
しても、十分実用に供しうる程度に磁心損失を低減でき
るマンガン−亜鉛系フェライトを製造する方法を提供す
ることである。本発明の他の目的は、スイッチング電源
用トランスの磁心材料として最適なマンガン−亜鉛系フ
ェライトの製造方法を提供することである。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、マンガン
−亜鉛系フェライト材の高周波領域での低損失化のた
め、フェライトの粒界層を高抵抗化する添加剤について
種々検討した結果、カルシウム化合物を添加する際に、
従来のようなCaOあるいはCaCO3 という形態では
なく、CaF2 という形態とすることが効果的であるこ
とを見出し、本発明を完成するに至った。
【0008】即ち上記のような目的を達成できる本発明
は、主成分としてFe2 O3 を50〜56モル%、Mn
Oを30〜45モル%、ZnOを5〜20モル%含み、
副成分としてCaF2 を0.03〜0.12重量、Si
O2 を0.005〜0.04重量%、TiO2 を0.1
〜0.5重量%含む原料を、混合、仮焼、成形、焼成す
るマンガン−亜鉛系フェライトの製造方法である。な
お、上記の組成範囲において、組成範囲の両端の数値は
すべて本発明の範囲内に含まれるものである。このマン
ガン−亜鉛系フェライトは、特に高周波領域で使用する
スイッチング電源用のトランス磁心として有用である。
【0009】ここでベースとなるマンガン−亜鉛系フェ
ライトの基本組成(主成分)は、通常、高透磁率酸化物
磁性材料として用いられているこの種の材料の極く一般
的な組成範囲である。主成分を上記の範囲内としたの
は、スイッチング電源用トランスの磁心に要求される次
のような磁気特性、 飽和磁束密度が高いこと、 透磁率が高いこと、 キュリー温度が高いこと、 磁心損失が最小になる温度がトランスの最高使用温度
よりも高いこと、 などをバランスよく満たすことができるからである。
【0010】磁心損失には渦電流損やヒステリシス損な
どがある。渦電流損の低減には高抵抗層の形成が有効で
あり、ヒステリシス損の低減には均一な微細構造とする
ことが有効である。副成分はこの様な観点から添加され
ており、その範囲は、実施例に示す種々の実験結果から
求められたものである。この組成範囲を外れると、いず
れにしても磁心損失が増大する。
【0011】
【作用】従来添加剤として用いられていたCaCO
3 は、フェライト焼結中にCaOになるが、CaOの融
点は約2600℃であり、フェライトの焼成温度よりも
はるかに高い。それに対してCaF2 の融点はフェライ
トの焼成温度程度である。つまりCaF2 は、CaCO
3 やCaOに比べて低融点であり焼結時により低温で融
解する。このため、結晶粒界層に均一にいきわたり、よ
り均一な高抵抗層を形成し磁心損失を低減させるものと
考えられる。
【0012】本発明において、SiO2 は、CaF2 と
ともに高抵抗層を形成し磁心損失を低減させる機能を果
たす。またTiO2 は、結晶粒内に固溶して結晶粒内の
抵抗を増加させて磁心損失を低減する。
【0013】
【実施例】主成分としてFe2 O3 を53.3モル%、
MnOを36.7モル%、ZnOを10モル%含み、副
成分としてCaF2 (又はCaCO3 )、SiO2 、T
iO2 を添加した種々の試料を、混合、仮焼、造粒、成
形した後、酸素濃度を厳密に制御しながら1340℃で
焼成し、マンガン−亜鉛系フェライトを得た。副成分で
ある添加剤とその添加量、及び磁心損失の関係を表1に
示す。なお表1では28の試料番号を付してあるが、副
成分の添加量の関係を明瞭するため、一部の組成(試料
番号10と18と25)は重複して記載している。
【0014】
【表1】
【0015】磁心損失は、JIS C 2561-1992
の磁心損失測定法(波形記憶装置による測定回路を使
用)に従い、100kHz,100℃,200mTで測定
した値である。試料番号1〜6はCaCO3 を添加した
場合(従来例)であるのに対して、試料番号7以降はC
aF2 を添加した場合である。CaCO3 を添加した場
合、磁心損失PC は320kW/m3 までしか下がらな
い。それに対して、CaF2 を0.03〜0.12重量
%添加した試料(本発明:試料番号9〜14)では、磁
心損失を更に改善できることが分かる。但し、CaF2
が0.03重量%未満(比較例:試料番号7,8)で
は、比抵抗の上昇に寄与できず磁心損失は改善されな
い。逆にCaF2 が0.12重量%を超える(比較例:
試料番号15)と焼結体の密度の低下、粒界近傍で発生
する応力が増加すること等から磁心損失は悪化(上昇)
する。
【0016】SiO2 の添加効果は、試料番号16〜2
1に示されている通りであり、SiO2 を0.005〜
0.04重量%添加した試料(本発明:試料番号17〜
20)は、磁心損失が改善されていることが分かる。S
iO2 が0.005重量%未満(比較例:試料番号1
6)では、粒界に均一に分布することができず均一な高
抵抗層を形成できないので磁心損失は改善されない。逆
に、SiO2 が0.04重量%を超える(比較例:試料
番号21)と粒子径100μm以上の粗大な結晶粒子が
発生し(適切な結晶粒子径は10〜20μm程度)、ヒ
ステリシス損の増大に起因して磁心損失は大幅に悪化す
る。
【0017】TiO2 の添加効果は、試料番号22〜2
8に示されている通りであり、TiO2 を0.1〜0.
5重量%添加した試料(本発明:試料番号23〜27)
は、磁心損失が改善されていることが分かる。TiO2
が0.1重量%未満(比較例:試料番号22)では、結
晶粒子内の抵抗の上昇に寄与できず磁心損失は改善され
ない。逆に、TiO2 が0.5重量%を超える(比較
例:試料番号28)と、焼結時の酸素濃度の変動に影響
を受けやすくなり、雰囲気制御が困難となるため不適当
である。
【0018】従来技術のようにCaCO3 を添加した場
合には、磁心損失PC は320kW/m3 までしか下が
らないが、CaF2 を添加した場合には、磁心損失PC
は320kW/m3 よりも低下し、特に適切な添加量
(CaF2 :0.05重量%、SiO2 :0.01重量
%、TiO2 :0.30重量%)を選択することによっ
て、磁心損失は280kW/m3 まで低減する。このよ
うに本発明によれば、所期の目的を十分達成することが
できる。
【0019】
【発明の効果】本発明は前記のような組成のマンガン−
亜鉛系フェライトであり、副成分としてカルシウム化合
物をCaF2 の形態で添加すると共に、SiO2 及びT
iO2の添加量を適切な範囲としたことによって、高温
状態で且つ100kHz以上の高周波領域(100kHz〜
1MHz程度)で使用しても磁心損失を低下させることが
できる。そのため本発明方法によって得られるマンガン
−亜鉛系フェライトは、スイッチング電源用のトランス
磁心などとして極めて有用である。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 主成分としてFe2 O3 を50〜56モ
    ル%、MnOを30〜45モル%、ZnOを5〜20モ
    ル%含み、副成分としてCaF2 を0.03〜0.12
    重量、SiO2 を0.005〜0.04重量%、TiO
    2 を0.1〜0.5重量%含む原料を、混合、仮焼、成
    形、焼成することを特徴とするマンガン−亜鉛系フェラ
    イトの製造方法。
  2. 【請求項2】 マンガン−亜鉛系フェライトがスイッチ
    ング電源用のトランス磁心である請求項1記載の方法。
JP7066980A 1995-03-01 1995-03-01 マンガン−亜鉛系フェライトの製造方法 Pending JPH08239260A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7066980A JPH08239260A (ja) 1995-03-01 1995-03-01 マンガン−亜鉛系フェライトの製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7066980A JPH08239260A (ja) 1995-03-01 1995-03-01 マンガン−亜鉛系フェライトの製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH08239260A true JPH08239260A (ja) 1996-09-17

Family

ID=13331685

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP7066980A Pending JPH08239260A (ja) 1995-03-01 1995-03-01 マンガン−亜鉛系フェライトの製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH08239260A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010058983A (ja) * 2008-09-01 2010-03-18 Jfe Chemical Corp Mn−Zn系フェライト材料
CN103693951A (zh) * 2013-09-02 2014-04-02 横店集团东磁股份有限公司 一种抗电磁干扰的锰锌铁氧体材料及其制备方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010058983A (ja) * 2008-09-01 2010-03-18 Jfe Chemical Corp Mn−Zn系フェライト材料
CN103693951A (zh) * 2013-09-02 2014-04-02 横店集团东磁股份有限公司 一种抗电磁干扰的锰锌铁氧体材料及其制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7294284B2 (en) Method for producing Mn-Zn ferrite
CN100334035C (zh) 铁氧体材料的制造方法以及铁氧体材料
KR100627117B1 (ko) 페라이트 재료
JPH09306716A (ja) フェライト焼結体およびその製造方法
JP4281990B2 (ja) フェライト材料
JP3635410B2 (ja) マンガン−亜鉛系フェライトの製造方法
JP4089970B2 (ja) フェライト材料の製造方法
JP3597666B2 (ja) Mn−Niフェライト材料
JPH06333724A (ja) 微細結晶粒を有するフェライト焼結体およびその製造方法
JP2007031240A (ja) MnZnフェライトの製造方法及びMnZnフェライト
JPH03248403A (ja) 低損失フェライト
JP2005029416A (ja) フェライト材料
JPH10177912A (ja) 低損失酸化物磁性材料及びその製造方法
JPH06333719A (ja) Ni−Zn系ソフトフェライト
JP2025064507A (ja) MnZn系フェライト、及びMnZn系フェライトの製造方法
JP2000091114A (ja) 高透磁率酸化物磁性材料
JP2003217920A (ja) Mn−Zn系フェライト材料の製造方法
WO2023182133A1 (ja) MnZn系フェライト
JP2005029417A (ja) フェライト材料
JPH0462908A (ja) 低損失酸化物磁性材料の製造方法
JPH06314608A (ja) 低損失酸化物磁性材料
JP3597605B2 (ja) 高透磁率酸化物磁性材料
JPH1074612A (ja) 高透磁率酸化物磁性材料
JP2000277316A (ja) 鉄不足マンガン亜鉛系フェライトコア
JPH02153501A (ja) 低損失Mn−Zn系ソフトフェライト