JPS6041023B2 - リチウム系フエライトの製造方法 - Google Patents
リチウム系フエライトの製造方法Info
- Publication number
- JPS6041023B2 JPS6041023B2 JP53153850A JP15385078A JPS6041023B2 JP S6041023 B2 JPS6041023 B2 JP S6041023B2 JP 53153850 A JP53153850 A JP 53153850A JP 15385078 A JP15385078 A JP 15385078A JP S6041023 B2 JPS6041023 B2 JP S6041023B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ferrite
- firing
- lithium
- based ferrite
- ions
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- Expired
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- Magnetic Ceramics (AREA)
- Soft Magnetic Materials (AREA)
- Compounds Of Iron (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、マイクロ波回路用の例えばアィソレータ、
サーキュレータ、移相器等に使用される磁性材料素子、
および、その外部磁気回路素子に使用されるリチウム系
フェライトの製造方法に関するものである。
サーキュレータ、移相器等に使用される磁性材料素子、
および、その外部磁気回路素子に使用されるリチウム系
フェライトの製造方法に関するものである。
従来よりマイクロ波回路用の磁性材料素子としては、損
失の低いガーネット材料が広く採用されているが、リチ
ウム系のフェライトは、ガーネット材料に較べ、製造コ
ストが安価であり温度特性が良好であるという特長を有
している。
失の低いガーネット材料が広く採用されているが、リチ
ウム系のフェライトは、ガーネット材料に較べ、製造コ
ストが安価であり温度特性が良好であるという特長を有
している。
また、残留磁化値の飽和磁化値に対する比（角型比）が
大きいというラツチング型移相器用の材料として極めて
有利な特性を示す。しかし、Ｌｉ系のフェラィトはガー
ネットに較べ保磁力（Ｈｃ）が大きく、マイクロ波回路
用に磁性材料素子として使用する場合、外部直流磁場を
加えるための部品磁石や駆動電流装置の大型化、高性能
化の必要を生じる。リチウム系フェライトの保磁力を４
・ならしめるためには、フェライト粉末に三・二酸化ビ
スマス（Ｂｉ２０３）を添加含有するのが一般的な手法
として広く知られている。しかるに、Ｂｉ２０３を添加
含有せしめ焼成し、低Ｈｃのフェライトを得る場合、結
晶粒蓬の粗大成長を起し不均一変形が発生する。
大きいというラツチング型移相器用の材料として極めて
有利な特性を示す。しかし、Ｌｉ系のフェラィトはガー
ネットに較べ保磁力（Ｈｃ）が大きく、マイクロ波回路
用に磁性材料素子として使用する場合、外部直流磁場を
加えるための部品磁石や駆動電流装置の大型化、高性能
化の必要を生じる。リチウム系フェライトの保磁力を４
・ならしめるためには、フェライト粉末に三・二酸化ビ
スマス（Ｂｉ２０３）を添加含有するのが一般的な手法
として広く知られている。しかるに、Ｂｉ２０３を添加
含有せしめ焼成し、低Ｈｃのフェライトを得る場合、結
晶粒蓬の粗大成長を起し不均一変形が発生する。
フェライトの結晶粒径は耐電力特性と関連しており耐電
力特性的には結晶粒径がより小さい方が望ましいことは
公知であり、また不均一変形の現象は寸法精度を要求さ
れるものや、複雑な形状の製品の場合には、製品歩留り
の大中な低下をきたすという欠点を有していた。本発明
は、基本組成式 Ｌｉｏ．５（，化‐ｚ）ＴｉｘＺＬＭｎａＦｅ２．５‐
ｏ．５（３ｘ＋２）４０４ （ 但し、０ミｘミ０．９
、０くｚく０．１５、０．０１くａく０．３）で表わさ
れるスピネル型リチウム系フェライトを製造するに際し
、Ｔｊ０２とＢｉ２０３を、そのモル比ｍが０．１４＜
ｍ＜０．１８となるよう混合し、加熱溶融粉砕して得ら
れる酸化物粉末を、上記基本組成式で表わされるフェラ
イト粉に対し、０．２〜１．３重量％添加含有せしめ、
成形焼成せしめることにより従来のＢｊ２０３を添加し
たものの焼成時の結晶粒径の粗大成長を抑え不均一変形
の欠点を改善するものである。
力特性的には結晶粒径がより小さい方が望ましいことは
公知であり、また不均一変形の現象は寸法精度を要求さ
れるものや、複雑な形状の製品の場合には、製品歩留り
の大中な低下をきたすという欠点を有していた。本発明
は、基本組成式 Ｌｉｏ．５（，化‐ｚ）ＴｉｘＺＬＭｎａＦｅ２．５‐
ｏ．５（３ｘ＋２）４０４ （ 但し、０ミｘミ０．９
、０くｚく０．１５、０．０１くａく０．３）で表わさ
れるスピネル型リチウム系フェライトを製造するに際し
、Ｔｊ０２とＢｉ２０３を、そのモル比ｍが０．１４＜
ｍ＜０．１８となるよう混合し、加熱溶融粉砕して得ら
れる酸化物粉末を、上記基本組成式で表わされるフェラ
イト粉に対し、０．２〜１．３重量％添加含有せしめ、
成形焼成せしめることにより従来のＢｊ２０３を添加し
たものの焼成時の結晶粒径の粗大成長を抑え不均一変形
の欠点を改善するものである。
以下、本発明を詳細に説明するが、基本組成式中のＴｉ
，Ｚｎ，Ｍｎについて述べると、まずＴｉ４十イオンは
、フェライトのスピネル型構造の主として８面体位贋を
占めるものでありＴｉ量ｘの値が増すとともに飽和磁化
値はほぼ直線的に減少することが知られており希望する
飽和磁化値を得るためのものである。
，Ｚｎ，Ｍｎについて述べると、まずＴｉ４十イオンは
、フェライトのスピネル型構造の主として８面体位贋を
占めるものでありＴｉ量ｘの値が増すとともに飽和磁化
値はほぼ直線的に減少することが知られており希望する
飽和磁化値を得るためのものである。
通常マイクロ波回路用磁性材料素子として使用されるフ
ェライトの飽和磁化値としては、２００ガウス程度以上
のものが適当と考えられるのでＴｉ量ｘの範囲は、飽和
磁化値が２００ガウス程度となる０．９までとした。ま
た少量のＺｎ２十イオンの効果は、マイクロ波回路用の
フェライトの磁気的損失の大きさの目安である磁気共鳴
半値中△日の低減と、保磁力Ｈｃの低減に有効であるが
、Ｚｎ２十イオンは、スピネル構造中の４面体位鷹を占
める煩向にあるイオンに比べ少量でも大中なキュリー温
度の低下をきたすことが知られている。このため本発明
ではＺｎ２十の童Ｚは有効効果の範囲内で最大値０．１
５に抑えるものとする。また、Ｍｎ３十イオンの効果に
ついては、焼成時の酸素分圧の不適功、スピネル構造の
化学量論値からの組成ずれなどによるＦｅ２十イオンが
生じた場合Ｆｅ２１イオンとＦｅ３十イオンの間の電子
移動を緩和させ、誘電体損失の増大を抑える効果のある
ことは公知である。しかしＭｎ量ａが０．３を越えると
逆にＭｎイオン間で電子の交換が生じ誘電体損失の増加
をきたす。従って本発明ではＭｎ量ａは、技大値０．３
とするものである。本発明の実施においては、市販の試
薬級の炭酸塩（Ｌｉ２Ｃ０３）、酸化物Ｔｉ０２，Ｚｎ
０，Ｍ〜０３，Ｆｅ２０３）を原料として用い、前記基
本組成式の割合になる様に秤量し、エチルアルコールを
加え１０時間ボールミルにて湿式混合粉砕を行った。
ェライトの飽和磁化値としては、２００ガウス程度以上
のものが適当と考えられるのでＴｉ量ｘの範囲は、飽和
磁化値が２００ガウス程度となる０．９までとした。ま
た少量のＺｎ２十イオンの効果は、マイクロ波回路用の
フェライトの磁気的損失の大きさの目安である磁気共鳴
半値中△日の低減と、保磁力Ｈｃの低減に有効であるが
、Ｚｎ２十イオンは、スピネル構造中の４面体位鷹を占
める煩向にあるイオンに比べ少量でも大中なキュリー温
度の低下をきたすことが知られている。このため本発明
ではＺｎ２十の童Ｚは有効効果の範囲内で最大値０．１
５に抑えるものとする。また、Ｍｎ３十イオンの効果に
ついては、焼成時の酸素分圧の不適功、スピネル構造の
化学量論値からの組成ずれなどによるＦｅ２十イオンが
生じた場合Ｆｅ２１イオンとＦｅ３十イオンの間の電子
移動を緩和させ、誘電体損失の増大を抑える効果のある
ことは公知である。しかしＭｎ量ａが０．３を越えると
逆にＭｎイオン間で電子の交換が生じ誘電体損失の増加
をきたす。従って本発明ではＭｎ量ａは、技大値０．３
とするものである。本発明の実施においては、市販の試
薬級の炭酸塩（Ｌｉ２Ｃ０３）、酸化物Ｔｉ０２，Ｚｎ
０，Ｍ〜０３，Ｆｅ２０３）を原料として用い、前記基
本組成式の割合になる様に秤量し、エチルアルコールを
加え１０時間ボールミルにて湿式混合粉砕を行った。
混合物を乾燥後７５ぴ０にて２時間仮擁した。仮鱗後再
びエチルアルコールを加えボールミルにて２ｑ時間湿式
粉砕を行った。粉砕後乾燥をおこない、フェライト粉を
得た。次に市販の試薬級のＴｉ０２とＢｉ２０３をその
モル比がｍとなる様秤量し、脳かし・機にて１時間混合
後、アルミナ製ルッボに入れ、１時間に３００℃の割合
で昇温し、９５ぴ０にて１分間保温し、溶融し、急冷後
再び溜かい機にて１時間粗粉砕をおこなった。粗粉砕粉
にエチルアルコールを加え２凪時間ボールミルにて微粉
砕後乾燥をおこない添加含有用酸化物粉を得た。フェラ
イト粉と添加含有成分であるＢｉ２０３またはＢｉ２０
３−Ｔｉ０２系添加含有用酸化物をそれぞれの重量比の
割合になる様秤量採取し、播かし、機にて１時間混合の
後続着剤として３％濃度のポリビニールアルコール液を
１の重量％加え粉に均一にゆきわたらせた後に金型にて
０．九ｏｎ／地の加圧で成形をおこない、しかる後に静
水圧プレスにてさらに０．ｈｂｎ／係の加圧力で加圧成
形を行った。形状としては、変形土測定用には、概略１
３×１３×９０の直矩形状体であり磁気特性その他の特
性には、通常用いられるトロイダルおよび円柱状の成形
品を用いた。焼成は酸素雰囲気中にて行い４５０ｑｏに
てｌｑ時間保温した後１時間に５０℃の割合で昇温し、
７００００にて４時間保温後再び１時間に５０ｏｏの割
合で昇温し、９５０００〜１１７５ｑｏにて数時間焼成
した。変形量測定は第１図に示す形状の焼成品のＡ寸法
をＢ寸法で除した値を採用し、その値が０．９５以上を
良品とし歩蟹率を算出した。第２図は基本組成式 Ｌｉｏ．５（．十ｘ‐ｚ）ＴｉｘＺＬＭｎａＦｅ２．５
−。
びエチルアルコールを加えボールミルにて２ｑ時間湿式
粉砕を行った。粉砕後乾燥をおこない、フェライト粉を
得た。次に市販の試薬級のＴｉ０２とＢｉ２０３をその
モル比がｍとなる様秤量し、脳かし・機にて１時間混合
後、アルミナ製ルッボに入れ、１時間に３００℃の割合
で昇温し、９５ぴ０にて１分間保温し、溶融し、急冷後
再び溜かい機にて１時間粗粉砕をおこなった。粗粉砕粉
にエチルアルコールを加え２凪時間ボールミルにて微粉
砕後乾燥をおこない添加含有用酸化物粉を得た。フェラ
イト粉と添加含有成分であるＢｉ２０３またはＢｉ２０
３−Ｔｉ０２系添加含有用酸化物をそれぞれの重量比の
割合になる様秤量採取し、播かし、機にて１時間混合の
後続着剤として３％濃度のポリビニールアルコール液を
１の重量％加え粉に均一にゆきわたらせた後に金型にて
０．九ｏｎ／地の加圧で成形をおこない、しかる後に静
水圧プレスにてさらに０．ｈｂｎ／係の加圧力で加圧成
形を行った。形状としては、変形土測定用には、概略１
３×１３×９０の直矩形状体であり磁気特性その他の特
性には、通常用いられるトロイダルおよび円柱状の成形
品を用いた。焼成は酸素雰囲気中にて行い４５０ｑｏに
てｌｑ時間保温した後１時間に５０℃の割合で昇温し、
７００００にて４時間保温後再び１時間に５０ｏｏの割
合で昇温し、９５０００〜１１７５ｑｏにて数時間焼成
した。変形量測定は第１図に示す形状の焼成品のＡ寸法
をＢ寸法で除した値を採用し、その値が０．９５以上を
良品とし歩蟹率を算出した。第２図は基本組成式 Ｌｉｏ．５（．十ｘ‐ｚ）ＴｉｘＺＬＭｎａＦｅ２．５
−。
．５（３Ｘ＋Ｚ）−ａ０４においてｘ＝０．３３、ｚ＝
０．０５、ａ＝０．１５となる様前記方法でフェライト
粉を作成し、それにＴｉ０２とＢｉ２０３のモル比ｍが
０．１２、０．１４、０．１０ ０．１８ ０．２０の
５種類の添加用酸化物粉を作成し、フェライト粉に対し
０．箱重量％添加含有せしめ１０４０００にて２時間焼
成した場合の特性図であり機軸にはｍをとり機軸には保
磁力Ｈｃと平均結晶粒径をとったものである。Ｈｃはｍ
の値とともに増加するが０．１８を越えると急激に増加
し、また平均結晶粒径はｍの値とともに減少煩向を示す
が、０．１４より小さい範囲では急激に増加する。従っ
てｍの範囲は０．１４＜ｍ＜０．１８が望ましい。第３
図は、基本組成式Ｌｉ小５（，十Ｘ‐Ｚ）ＴｉＸＺＬＭ
ｎａＦｅ２．５−。
０．０５、ａ＝０．１５となる様前記方法でフェライト
粉を作成し、それにＴｉ０２とＢｉ２０３のモル比ｍが
０．１２、０．１４、０．１０ ０．１８ ０．２０の
５種類の添加用酸化物粉を作成し、フェライト粉に対し
０．箱重量％添加含有せしめ１０４０００にて２時間焼
成した場合の特性図であり機軸にはｍをとり機軸には保
磁力Ｈｃと平均結晶粒径をとったものである。Ｈｃはｍ
の値とともに増加するが０．１８を越えると急激に増加
し、また平均結晶粒径はｍの値とともに減少煩向を示す
が、０．１４より小さい範囲では急激に増加する。従っ
てｍの範囲は０．１４＜ｍ＜０．１８が望ましい。第３
図は、基本組成式Ｌｉ小５（，十Ｘ‐Ｚ）ＴｉＸＺＬＭ
ｎａＦｅ２．５−。
．５（３Ｘ＋Ｚ）‐．０４において、×＝０．３〆 ｚ
＝０．０う ａ＝０．１５となる様前記手段でフェライ
ト粉を作成し、それにＴｉ０２とＢ；２０３のモル比が
０．１６である添加用酸化物粉末を作成し、その添加含
有量を変えて１１４０ｏｏにて焼成した場合の添加含有
量とＨｃの関係を示すものである。第３図より明らかな
ごとくＨｃを低下させる効果の顕著なる範囲は、０．２
〜１．３重量％である。次に実施例として第１表に基本
組成式および添加含有成分の含有量を示す。
＝０．０う ａ＝０．１５となる様前記手段でフェライ
ト粉を作成し、それにＴｉ０２とＢ；２０３のモル比が
０．１６である添加用酸化物粉末を作成し、その添加含
有量を変えて１１４０ｏｏにて焼成した場合の添加含有
量とＨｃの関係を示すものである。第３図より明らかな
ごとくＨｃを低下させる効果の顕著なる範囲は、０．２
〜１．３重量％である。次に実施例として第１表に基本
組成式および添加含有成分の含有量を示す。
第２表には、それらの保磁力、飽和磁化値、平均結晶粒
径および焼成時の変形量による歩留り率をかかげた。＊
表中、試料Ｍ．に（ ）のあるものは従来の添加含有
成分を示し、同一試料Ｎｏは同一焼成条件で行ったもの
である。
径および焼成時の変形量による歩留り率をかかげた。＊
表中、試料Ｍ．に（ ）のあるものは従来の添加含有
成分を示し、同一試料Ｎｏは同一焼成条件で行ったもの
である。
また、添加含有物であるＢｉ２０３−Ｔｉ０２系粉末の
組成は全てｍ＝０．１６である。第１表第２表 以上述べた通りこの発明は、Ｌｉ系フェライトにＢｉ２
０３−Ｔｉ０２系の添加物を含有せしめることにより結
晶粒径の粗大成長を抑えるとともに保磁力を低下せしめ
、焼成時の変形童を少なくし、製品保蟹りをあげるとい
う効果がある。
組成は全てｍ＝０．１６である。第１表第２表 以上述べた通りこの発明は、Ｌｉ系フェライトにＢｉ２
０３−Ｔｉ０２系の添加物を含有せしめることにより結
晶粒径の粗大成長を抑えるとともに保磁力を低下せしめ
、焼成時の変形童を少なくし、製品保蟹りをあげるとい
う効果がある。
第１図は、加圧成形する直矩形成形品を焼成した後の不
均一変形したフェライトロッドの斜視図である。 第２図はＢｉ２０３−Ｔｉ０２系の添加物を含有するフ
ェライトの添加物の組成比と保磁力および平均結晶粒径
の関係を示す特性図、第３図はＢｉ２０３一Ｔｉ０２系
の添加物と保磁力の関係を示す特性図である。多１図 姿Ｚ図 多Ｊ囚
均一変形したフェライトロッドの斜視図である。 第２図はＢｉ２０３−Ｔｉ０２系の添加物を含有するフ
ェライトの添加物の組成比と保磁力および平均結晶粒径
の関係を示す特性図、第３図はＢｉ２０３一Ｔｉ０２系
の添加物と保磁力の関係を示す特性図である。多１図 姿Ｚ図 多Ｊ囚
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 基本組成式 Ｌｉ＿０．＿５＿（＿１＿＋＿ｘ＿−＿ｚ＿）Ｔｉ＿ｘ
Ｚｎ＿ｚＭｎ＿ａＦｅ＿２．＿５＿−＿０．＿５＿（＿
３＿ｘ＿＋＿ｚ＿）＿−＿ａＯ＿４（但し、０≦ｘ≦０
．９、０≦ｚ≦０．１５、０．０１≦ａ≦０．３）で表
わされるスピネル型リチウム系フエライトにおいて、二
酸化チタンと三・二酸化ビスマスを、そのモル比ｍが０
．１４≦ｍ≦０．１８となるように混合し、加熱溶融・
粉砕して得られる酸化物粉末を上記基本組成式で表わさ
れるフエライト粉に対し、０．２〜１．３重量％添加含
有せしめ、成形・焼成することを特徴とするリチウム系
フエライトの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP53153850A JPS6041023B2 (ja) | 1978-12-13 | 1978-12-13 | リチウム系フエライトの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP53153850A JPS6041023B2 (ja) | 1978-12-13 | 1978-12-13 | リチウム系フエライトの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5580727A JPS5580727A (en) | 1980-06-18 |
| JPS6041023B2 true JPS6041023B2 (ja) | 1985-09-13 |
Family
ID=15571458
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP53153850A Expired JPS6041023B2 (ja) | 1978-12-13 | 1978-12-13 | リチウム系フエライトの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6041023B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6027825A (ja) * | 1983-07-26 | 1985-02-12 | Minolta Camera Co Ltd | 放射温度計用光学系 |
| DE69317878T2 (de) * | 1992-11-25 | 1998-10-22 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Ferrit enthaltendes magnetisches Material und Herstellung von Ferrit durch Sintern |
-
1978
- 1978-12-13 JP JP53153850A patent/JPS6041023B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5580727A (en) | 1980-06-18 |
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