CN101274846A - MnZn类铁氧体的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明为MnZn类铁氧体的制造方法。对于高温保持操作部和降温操作部的氧分压和温度的操作，使用表示氧分压(PO2(单位：％))和温度(T(单位：绝对温度K))的平衡关系的上述平衡关系式(1)，将a和b的值分别设定为规定值a＝a*和b＝b*，将氧分压(PO2)和温度(T)的操作的基本关系式Log(PO2)＝a*－b*/T规定为操作基本式，以所述高温保持操作部的氧分压(PO2)比基于Log(PO2)＝a*－b*/T的操作基本式、由与温度的平衡关系确定的平衡氧分压PO2＝p1的值更高的氧分压p2(p2＞p1)进行操作，以所述降温操作部的氧分压(PO2)为基于Log(PO2)＝a*－b*/T的基本式、由与温度的平衡关系确定的平衡氧分压进行操作，进行烧结，由此可以得到高饱和磁通密度和低铁心损耗的两方面特性平衡优异的MnZn类铁氧体。
Description
技术领域
本发明涉及可得到高饱和磁通密度、铁心损耗被抑制得低、饱和磁通密度和铁心损耗两方面的特性平衡优异的MnZn类铁氧体的制造方法。
背景技术
近年，电子仪器的小型化、高输出化迅速发展。随之推进各种部件的高集成化、高速处理化，要求供给电力的电源线的大电流化。即使对于变压器、扼流圈等部件也要求大电力下的驱动。此外，考虑到由驱动时的放热所导致的温度上升，还要求高温下稳定且可靠的驱动。
为了应对这种要求，作为构成变压器、扼流圈等的铁氧体材料所要求的特性，要求工作温度下铁心损耗低和饱和磁通密度高。
为了得到高饱和磁通密度，必须增加铁氧体中的Fe量。但是，若增加Fe量则铁心损耗也增大。一般仅通过对构成铁氧体的组成进行调整，不能得到高饱和磁通密度、低铁心损耗两方面的优异特性。
因此，尝试了以下方法：以Fe2O3、MnO和ZnO为主成分，适当选择Si、Ca、Zr、Nb、Ta、V、Bi、Mo、Sn等添加物并添加到该主成分中构成铁氧体材料，进一步调整铁氧体材料的烧结过程的烧成条件，得到高饱和磁通密度、低铁心损耗的特性(例如参照日本特开平6-267726号公报、日本专利第3707781号公报)。
在铁氧体材料的烧结过程中，一般根据与温度的平衡关系式确定高温保持操作部(烧结温度保持部)和降温操作部(冷却过程部)的气氛的氧分压(PO2)来进行操作。
即，对于氧分压与温度的操作，有表示氧分压(PO2(单位：％))与温度(T(单位：绝对温度K))的平衡关系的下述平衡关系式(1)，通过确定a值和b值，可得到氧分压与温度的实际操作关系式。
Log(PO2)＝a-b/T 式(1)
以往，一旦基于上式(1)确定了最佳的操作关系式，则通过基于该操作关系式的氧分压和温度，进行从高温保持操作部(烧结温度保持部)到降温操作部(冷却过程部)的烧成操作。
但是，对于高饱和磁通密度、低铁心损耗的平衡优异的特性的要求没有止境，期待提出进一步改善的MnZn类铁氧体的制造方法。
本发明是基于该现状而提出的，其目的在于，提供得到高饱和磁通密度、低铁心损耗、饱和磁通密度和铁心损耗两方面的特性平衡优异的MnZn类铁氧体的制造方法。
发明内容
为了解决上述问题，本发明为具有烧成成型体而形成铁氧体的烧成工序的MnZn类铁氧体的制造方法，所述烧成工序依次具有升温操作部、高温保持操作部、降温操作部，所述升温操作部为将烧成温度从室温逐渐升高直至达到最高温度的操作区域，所述高温保持操作部为将达到的最高温度维持规定时间的状态的操作区域，所述降温操作部为将达到的最高温度逐渐降至室温附近的操作区域，对于所述高温保持操作部和所述降温操作部的氧分压和温度的操作，使用表示氧分压(PO2(单位：％))和温度(T(单位：绝对温度K))的平衡关系的下述平衡关系式(1)，
Log(PO2)＝a-b/T 式(1)
将a和b的值分别设定为规定的值a＝a*和b＝b*，将氧分压(PO2)和温度(T)的操作的基本关系式Log(PO2)＝a*-b*/T规定为操作基本式，以所述高温保持操作部的氧分压(PO2)比基于Log(PO2)＝a*-b*/T的操作基本式，由与温度的平衡关系确定的平衡氧分压PO2＝p1的值更高的氧分压p2(p2＞p1)进行操作，以所述降温操作部的氧分压(PO2)为基于Log(PO2)＝a*-b*/T的基本式、由与温度的平衡关系确定的平衡氧分压进行操作。
此外，作为本发明的优选方式，所述Log(PO2)＝a*-b*/T的操作基本式具有下述4步来导出：作为b值，规定为选自8000～18000的范围的一个值b*的第1步骤；若规定a值，则温度和氧分压的关系可通过平衡关系式(1)求得，将a值在3～14的数值间改变n点(n为2～20的范围的整数)，求得分别对应于a1、a2、a3、……、an的表示温度和氧分压的平衡关系的n个平衡关系式的第2步骤；在所述n个平衡关系式中，规定高温保持操作部的温度和降温操作部的渐减温度，基于n个平衡关系式(1)求得对应于高温保持操作部、降温操作部的温度操作的平衡氧分压的第3步骤；在所述n个条件下，作为预备实验，烧成铁氧体，求得主要是饱和磁通密度Bs的特性优异的a＝am(m＝选自1～n中的1个)，将该am规定为a*的第4步骤。
此外，作为本发明的优选方式，以所述高温保持操作部的氧分压(PO2)比基于Log(PO2)＝a*-b*/T的操作基本式、由与温度的平衡关系确定的平衡氧分压PO2＝p1的值高的氧分压p2(p2＞p1)进行操作，p2/p1的值在1.1～5.0的范围。
此外，作为本发明的优选方式，作为b值，规定为选自10000～14000的范围的一个值b*，a值为可在4～10的数值间改变的n个点。
此外，作为本发明的优选方式，在降温操作部中，从选自1100～900℃的范围的温度，切换为氮气气氛，使氧分压为0。
此外，作为本发明的优选方式，在降温操作部的1000～800℃的温度范围，以降温速度为200℃/hr以上的速度进行操作。
此外，作为本发明的优选方式，作为主成分，含有按照Fe2O3换算为55～61.5摩尔％的氧化铁、按照ZnO换算为4～15摩尔％的氧化锌、其余部分为氧化锰(MnO)。
此外，作为本发明的优选方式，作为主成分，进一步含有按照NiO换算为2.5～7.5摩尔％的氧化镍。
此外，作为本发明的优选方式，作为主成分，进一步含有按照LiO0.5换算为0.5～2.0摩尔％的氧化锂。
此外，作为本发明的优选方式，作为副成分，含有选自Si、Ca、Zr、Nb、Ta、V、Bi、Mo、Sn中的至少一种以上。
具体实施方式
下文对本发明的MnZn类铁氧体的制造方法进行详细说明。
首先，对作为本发明的制造对象的MnZn类铁氧体进行说明。
[作为本发明的制造对象的MnZn类铁氧体的说明]
作为本发明的制造对象的MnZn类铁氧体具有下述构成，即作为主成分，含有按照Fe2O3换算为55～61.5摩尔％(更优选为55～59摩尔％)的氧化铁、按照ZnO换算为4～15摩尔％(更优选为5～10摩尔％)的氧化锌、其余部分为氧化锰(MnO)。
作为主成分，可以进一步含有按照NiO换算为2.5～7.5摩尔％(更优选为3～6摩尔％)的氧化镍。
作为主成分，可以进一步含有按照LiO0.5换算为0.5～2.0摩尔％(更优选为1.0～1.5摩尔％)的氧化锂。
上述组成范围中，若Fe2O3小于55摩尔％，则有产生得不到所期望的高饱和磁通密度特性的不良问题的趋势，另一方面，若Fe2O3超过61.5摩尔％，则铁心损耗有增大的趋势，有产生得不到所期望的低铁心损耗特性的不良问题的趋势。
此外，若ZnO小于4摩尔％，则有产生所谓的相对密度降低的趋势，难以实现低铁心损耗化。另一方面，若ZnO超过15摩尔％，则有居里温度降低的趋势，存在产生高温下的饱和磁通密度降低的不良问题的趋势。
此外，通过含有2.5～7.5摩尔％的NiO，有实现得到高饱和磁通密度和低铁心损耗两方面特性平衡优异的MnZn类铁氧体变得容易的趋势。
此外，通过按照LiO0.5换算含有0.5～2.0摩尔％，有实现得到高饱和磁通密度和低铁心损耗两方面特性平衡优异的MnZn类铁氧体变得容易的趋势。
作为本发明的制造对象的MnZn类铁氧体，作为副成分，可以含有选自Si、Ca、Zr、Nb、Ta、V、Bi、Mo、Sn中的至少一种以上。优选的含量(wt％)如下所示：
SiO2：0.005～0.03wt％
CaO：0.008～0.17wt％
Nb2O5：0.005～0.03wt％
Ta2O5：0.01～0.1wt％
V2O5：0.01～0.1wt％
ZrO2：0.005～0.03wt％
Bi2O3：0.005～0.04wt％
MoO3：0.005～0.04wt％
其中，特别优选氧化硅、氧化钙、氧化铌、氧化锆。
接着对本发明的MnZn类铁氧体的制造方法进行说明。
[MnZn类铁氧体的制造方法的说明]
本发明的MnZn类铁氧体的制造方法，除了烧成工序与以往的方法不同之外，其它的工序根据以往的MnZn类铁氧体的制造方法进行。即，直至烧成工序的工序、即直至形成原料粉末的成型体的工序按照以往的MnZn类铁氧体的制造方法进行。
作为直至烧成工序的各工序，可以举出例如下述(1)～(4)的工序。
(1)为了得到目标铁氧体，进行称量以使金属离子的比率为所规定成分。
作为主成分的原料，使用氧化物或通过加热形成氧化物的化合物，例如碳酸盐、氢氧化物、草酸盐、硝酸盐等的粉末。各原料粉末的平均粒径可以在0.1～3.0μm左右的范围适当选择。而且，不限于上述原料粉末，也可以将含有两种以上金属的复合氧化物的粉末作为原料粉末。分别进行称量以使原料粉末形成所规定的组成。
(2)对称量物通过湿式或干燥进行混合后的煅烧工序
对于原料粉末通过球磨机例如进行湿式混合、干燥、粉碎、筛分后，在700～1000℃的温度范围内保持规定时间进行煅烧。煅烧的气氛温度为氮气或大气气氛。煅烧的保持时间可以在1～5小时的范围适当选择。
(3)煅烧粉的粉碎工序
煅烧后，将煅烧体例如粉碎至平均粒径为0.5～5.0μm左右。
而且，添加原料粉末的时机不限于上述。例如，可以首先仅将一部分成分的粉末称量、混合、煅烧和粉碎。然后，向煅烧粉碎后得到的主成分的粉末中添加规定量的其它成分的原料粉末进行混合。
(4)造粒、成型工序
为了顺利地进行后述成型工序，将粉碎的粉末制成颗粒。此时，优选向粉碎粉末中添加少量的适当粘合剂、例如聚乙烯醇(PVA)。所得到的颗粒的粒径优选为80～200μm左右。将造粒粉末加压成型，例如形成环状(toroidal状)成型体。
接着对本发明的主要部分烧成成型体而形成铁氧体的烧成工序进行具体的说明。
[烧成工序的说明]
烧成工序依次具有升温操作部、高温保持操作部、降温操作部。
升温操作部为将烧成温度从室温逐渐升高直至达到最高温度的操作区域。高温保持操作部为将达到的最高温度稳定地维持规定时间的状态的操作区域。降温操作部为将达到的最高温度逐渐降至室温附近的操作区域。本发明中的室温附近指的是0～300℃的温度范围。
以下分别对各操作部进行更详细的说明。
(升温操作部)
在升温操作部中，优选在从900℃(更优选600℃)直至达到高温保持操作部的温度范围，使气氛中的氧浓度(氧分压)为10％以下、更优选为3％以下来进行操作。升温速度为50～300℃/hr、更优选为50～150℃/hr。
(高温保持操作部)
高温保持操作部的高温保持温度在1250～1400℃左右的范围适当设定。
高温保持操作部的烧成气氛中的氧分压(PO2)被设定得高于通过以往的平衡关系求得的氧分压值。即，在比基于后述的降温操作部的Log(PO2)＝a*-b*/T的操作基本式、由与温度的平衡关系确定的平衡氧分压PO2＝p1的值高的氧分压p2(p2＞p1)下进行操作。换而言之，氧分压p2在与操作温度的关系中不满足上述平衡关系式(基本操作式)。
通过组入这种操作，在铁氧体的制造中，可以在维持高饱和磁通密度的状态下实现低铁心损耗化。
要说明的是，在处于本发明的对比关系的现有技术中，直接使用由平衡关系式求得的平衡氧分压PO2＝p1。
本发明中的p2和p1的比p2/p1的值为1.1～5.0，更优选为1.5～3.5。若该p2/p1的值小于1.1，则难以在维持高饱和磁通密度的状态下实现低铁心损耗化。另一方面若该p2/p1的值超过5.0，则有高饱和磁通密度化和低铁心损耗化两方面变差的趋势。通常由平衡关系确定的p1值为0.1～5％。
而且，本发明中的高温保持操作部的氧分压的设定由于与后述的降温操作部的氧分压的设定密切相关，认为通过参照后述的降温操作部的说明，对本申请发明的要点的理解更深。
(降温操作部)
对于降温操作部的氧分压与温度的操作，使用表示氧分压(PO2(单位：％))和温度(T(单位：绝对温度K))的平衡关系的下述平衡关系式(1)，
Log(PO2)＝a-b/T 式(1)
将a和b的值分别设定为规定的值a＝a*和b＝b*，将氧分压(PO2)和温度(T)的操作的基本关系式Log(PO2)＝a*-b*/T规定为操作基本式，以降温操作部的氧分压(PO2)为基于Log(PO2)＝a*-b*/T的基本式、由与温度的平衡关系确定的平衡氧分压进行操作。
降温速度优选为30～150℃/hr、特别优选为50～100℃/hr。但是，在降温操作部的1000～800℃的温度范围，优选以降温速度为200℃/hr以上的速度进行操作。这是由于若该温度区域的降温速度慢，则使用Nb时，由于再固溶铁心损耗有增大的趋势。
而且，为了慎重起见，要再次说明的是，与现在说明的降温操作部对比，对于上述高温保持操作部的氧分压(PO2)不直接使用基于Log(PO2)＝a*-b*/T的操作基本式、由与温度的平衡关系确定的平衡氧分压PO2＝p1的值，而以比平衡氧分压PO2＝p1的值高的氧分压p2(p2＞p1)进行操作。
以下对上述操作基本式Log(PO2)＝a*-b*/T的求得方法进行说明。
(操作基本式Log(PO 2 )＝a * -b * /T的求得方法)
确定上述Log(PO2)＝a*-b*/T的操作基本式的方法具有下述步骤：(i)作为b值，规定为选自8000～18000(更优选为10000～14000)的范围的一个值b*的第1步骤；(ii)若规定a值，则温度和氧分压的关系可通过平衡关系式(1)求得，将a值在3～14(更优选为4～10)的数值间改变n点(n为2～20的范围的整数)，求得分别对应于a1、a2、a3、……、an的表示温度和氧分压的平衡关系的n个平衡关系式的第2步骤；(iii)在所述n个平衡关系式中，规定高温保持操作部的温度和降温操作部的渐减温度，基于n个平衡关系式(1)求得对应于高温保持操作部、降温操作部的温度操作的平衡氧分压的第3步骤；(iv)在所述n个条件下，作为预备实验，烧成铁氧体，求得主要是饱和磁通密度Bs的特性优异的a＝am(m＝选自1～n中的1个)，将该am规定为a*的第4步骤。通过该方法，设定操作基本式Log(PO2)＝a*-b*/T。第一步骤中规定b*的方法中，通过考虑铁心的组成、尺寸、形状、烧成炉的结构等，进行实验以得到高特性来进行选择。
而且，上述第四步骤“主要是饱和磁通密度Bs的特性优异”是指，比较特性，除了最高的饱和磁通密度Bs的条件之外，考虑铁心损耗值的同时可以选择最高的饱和磁通密度Bs附近的条件(最高的饱和磁通密度Bs的95％以上的范围内)。
参照下表1对求得操作基本式Log(PO2)＝a*-b*/T的方法进行具体说明。
[表1]
PO2设定图
Log PO2＝a-b/Temp.(K)
表1中，位于最左边的第一纵列表示气氛温度Temp.(单位：℃)。第二纵列表示1/T的值，T的单位为绝对温度(K)。
此外，表1中的温度以外的数值，以字母和数字的组合来记载的数值表示选择的任意的数值(x1～x13、y1)、以及通过平衡关系式计算得到的数值(d1～d31；e1～e31；f1～f31；g1～g31；h1～h31；i1～i31；j1～j31；k1～k31；L1～L31；m1～m31；n1～n31；o1～o31；p1～p31)。要说明的是，其中x1＞x2＞x3……＞x13。
在表1的栏的上方作为a值(a：)表示的x1～x13、以及作为b值(b：)表示的y1分别为平衡关系式(1)中的a值和b值。
表1的最上栏的横列位置记载的数值表示烧成时的保持温度的平衡氧分压PO2。在此，例示保持温度1325℃，在其它的温度下也同样地求得。
以下参照该表1对求得操作基本式Log(PO2)＝a*-b*/T的方法进行具体的说明。
(i)基于第一步骤，设定b＝b*＝y1。该选择如上所述考虑组成、尺寸、形状以及烧成炉等来进行。
(ii)基于第二步骤，在表1的例子中规定n＝13、即13个a值、即a＝x1～x13，作成13个平衡关系式。
(iii)基于第三步骤，在上述13个平衡关系式中，规定高温保持操作部的温度和降温操作部的渐减温度，基于13个平衡关系式(1)求得对应于高温保持操作部、降温操作部的温度操作的氧分压。其结果如表1所示。13个纵列(d1～d31；e1～e31；f1～f31；g1～g31；h1～h31；i1～i31；j1～j31；k1～k31；L1～L31；m1～m31；n1～n31；o1～o31；p1～p31)为参照的对象。
(iv)基于第四步骤，在上述13个条件下，作为预备实验，具体地烧成铁氧体，求得主要是饱和磁通密度Bs的特性优异的a值。在此，确定a＝am＝a*＝x6，设定操作基本式Log(PO2)＝x6-y1/T。
基于该设定，将表1中的高温保持操作部的高温保持温度设定为1325℃时，通过平衡关系求得的氧分压值根据表1为p1＝i9(％)。但是，以本发明中的高温保持操作部的烧成气氛中的氧分压(PO2)为比通过以往的平衡关系求得的氧分压值平衡氧分压p1＝i9(％)的值高的氧分压，例如表1的p2＝i4(％)进行操作。但是，必须满足p2/p1＝i4/i9＝1.1～5.0。
通过组入该操作，在铁氧体制造中，可以在维持高饱和磁通密度的状态下实现低铁心损耗化。(要说明的是，在处于本发明的对比关系的现有技术中，在高温保持操作部直接使用由平衡关系式求得的平衡氧分压PO2＝p1＝i9％(参照表1)。即，p2/p1＝i9/i9＝1.0。)
在该例子中的降温操作部中，由高温保持温度1325℃缓慢降低温度，但是对于降温操作部的氧分压与温度的操作，为了维持基于操作基本式Log(PO2)＝x6-y1/T的平衡关系，降温操作开始的同时适用1325℃下的平衡氧分压p1＝i9(％)，由高温保持部的氧分压p2＝i4(％)骤变为p1＝i9(％)。然后，缓慢地随着降温操作，直接适用表1右侧起第8纵列记载的平衡氧分压。
认为本发明中，由于在高温保持操作部中控制成比较高的氧分压，起着抑制晶界成分向铁氧体相固溶的作用，另一方面，由于在降温操作部中控制成水平比高温保持操作部低的平衡氧浓度，可以将过量的Fe成分转换为磁性强的Fe3O4，起着控制Fe2+浓度的作用。结果，得到高饱和磁通密度、将铁心损耗抑制得低、得到两方面特性平衡优异的MnZn类铁氧体。
[实施例]
下文举出具体的实施例对本发明进行更详细的说明。
作为主成分的原料，准备Fe2O3粉末、MnO粉末、ZnO粉末、NiO粉末和Li2CO3粉末，作为副成分的原料，准备SiO2粉末、CaCO3、ZrO2粉末和Nb2O5粉末。
称量主成分原料，使达到下表2所示的铁氧体主成分组成，使用湿式球磨机湿式混合16小时后，进行干燥。
然后，将干燥物在大气中、900℃下煅烧3小时后，进行粉碎。
向得到的煅烧粉末中加入副成分原料，使达到下表2所示的铁氧体副成分组成，进行混合粉碎得到混合物粉末，向该混合物粉末中加入粘合剂，制成颗粒后，进行成型得到环状的成型体。
[表2]
接着，将得到的成型体在如下表3所示氧分压得到控制的高温保持操作部、降温操作部的烧成条件下进行烧成，得到环状的铁氧体铁心。铁氧体铁心的尺寸为外径20mm、内径10mm、厚度5mm。
在升温操作部中，在直至达到高温保持操作部的温度范围，气氛中的氧浓度(氧分压)为0％。升温速度直到900℃为300℃/hr、在从900℃到高温保持操作部的温度为100℃/hr。
此外，在降温操作部中，降温速度从高温保持操作部的温度到1050℃为75℃/hr、从1050℃到常温为300℃/hr。
对于得到的铁氧体样品，分别对100℃下的饱和磁通密度Bs(测定条件：1194A/m)、铁心损耗Pcv(测定条件：100kHz、200mT)进行测定。结果如下表3所示。
[表3](1)
[表3](2)
表3(3)
表3中的样品A-1～A-4为在铁氧体组成A中，求得操作基本式Log(PO2)＝a*-b*/T时，用于确定a＝a*的预备实验用样品。样品A-1～A-4中，使用饱和磁通密度最高的A-4的数据，规定a＝a*＝7.4，然后，制造样品A-5～A-10，以A-4的数据为基准值，对样品A-5～A-10的饱和磁通密度Bs和铁心损耗Pcv的值的好坏进行评价。由表3所示结果可知，与以往的代表性的方法A-4相比，本发明中p2/p1＝1.1～5.0，可以在维持高的饱和磁通密度Bs的状态下，降低铁心损耗Pcv。
表3中的样品B-1～B-4为在铁氧体组成B中，求得操作基本式Log(PO2)＝a*-b*/T时，用于确定a＝a*的预备实验用的样品。样品B-1～B-4中，使用饱和磁通密度最高的B-4的数据，规定a＝a*＝8.2，然后，制造样品B-5～B-10，以B-4的数据为基准值，对样品B-5～B-10的饱和磁通密度Bs和铁心损耗Pcv的值的好坏进行评价。由表3所示结果可知，与以往的代表性的方法B-4相比，本发明中p2/p1＝1.25～5.0，可以在维持高的饱和磁通密度Bs的状态下，降低铁心损耗Pcv。
表3中的样品C-1～C-4为在铁氧体组成C中，求得操作基本式Log(PO2)＝a*-b*/T时，用于确定a＝a*的预备实验用的样品。样品C-1～C-4中，使用饱和磁通密度最高的C-4的数据，规定a＝a*＝7.4，然后，制造样品C-5～C-9，以C-4的数据为基准值，对样品C-5～C-9的饱和磁通密度Bs和铁心损耗Pcv的值的好坏进行评价。由表3所示结果可知，与以往的代表性的方法C-4相比，本发明中p2/p1＝2.0～5.0，可以在维持高的饱和磁通密度Bs的状态下，降低铁心损耗Pcv。
表3中的样品D-1～D-4为在铁氧体组成D中，求得操作基本式Log(PO2)＝a*-b*/T时，用于确定a＝a*的预备实验用的样品。样品D-1～D-4中，使用饱和磁通密度最高的D-3的数据，规定a＝a*＝8.0，然后，制造样品D-5～D-8，以D-4的数据为基准值，对样品D-5～D-8的饱和磁通密度Bs和铁心损耗Pcv的值的好坏进行评价。由表3所示结果可知，与以往的代表性的方法D-4相比，本发明中p2/p1＝1.5～5.0，可以在维持高的饱和磁通密度Bs的状态下，降低铁心损耗Pcv。
通过上述实验结果可以明确本发明的效果。
即本发明为具有烧成成型体而形成铁氧体的烧成工序的MnZn类铁氧体的制造方法，其中，所述烧成工序依次具有升温操作部、高温保持操作部、降温操作部，所述升温操作部为将烧成温度从室温逐渐升高直至达到最高温度的操作区域，所述高温保持操作部为将达到的最高温度维持规定时间的状态的操作区域，所述降温操作部为将达到的最高温度逐渐降至室温附近的操作区域，对于所述高温保持操作部和所述降温操作部的氧分压和温度的操作，使用表示氧分压(PO2(单位：％))和温度(T(单位：绝对温度K))的平衡关系的下述平衡关系式(1)，
Log(PO2)＝a-b/T 式(1)
将a和b的值分别设定为规定值a＝a*和b＝b*，将氧分压(PO2)和温度(T)的操作的基本关系式Log(PO2)＝a*-b*/T规定为操作基本式，以所述高温保持操作部的氧分压(PO2)比基于Log(PO2)＝a*-b*/T的操作基本式、由与温度的平衡关系确定的平衡氧分压PO2＝p1的值更高的氧分压p2(p2＞p1)进行操作，以所述降温操作部的氧分压(PO2)为基于Log(PO2)＝a*-b*/T的基本式、由与温度的平衡关系确定的平衡氧分压进行操作，因此可以得到高饱和磁通密度和低铁心损耗的两方面特性平衡优异的MnZn类铁氧体。
产业实用性
本发明的MnZn类铁氧体的制造方法可用于大范围的各种电气部件产业中。
Claims (10)
1.MnZn类铁氧体的制造方法，具有烧成成型体而形成铁氧体的烧成工序，其特征在于，
所述烧成工序依次具有升温操作部、高温保持操作部、降温操作部，
所述升温操作部为将烧成温度从室温逐渐升高直至达到最高温度的操作区域，
所述高温保持操作部为将达到的最高温度维持规定时间的状态的操作区域，
所述降温操作部为将达到的最高温度逐渐降至室温附近的操作区域，
对于所述高温保持操作部和所述降温操作部的氧分压和温度的操作，使用表示氧分压(PO2(单位：％))和温度(T(单位：绝对温度K))的平衡关系的下述平衡关系式(1)，
Log(PO2)＝a-b/T 式(1)
将a和b的值分别设定为规定的值a＝a*和b＝b*，将氧分压(PO2)和温度(T)的操作的基本关系式Log(PO2)＝a*-b*/T规定为操作基本式，
以所述高温保持操作部的氧分压(PO2)比基于Log(PO2)＝a*-b*/T的操作基本式，由与温度的平衡关系确定的平衡氧分PO2＝p1的值更高的氧分p2(p2＞p1)进行操作，
以所述降温操作部的氧分压(PO2)为基于Log(PO2)＝a*-b*/T的基本式，由与温度的平衡关系确定的平衡氧分压进行操作。
2.权利要求1所述的MnZn类铁氧体的制造方法，其中，所述Log(PO2)＝a*-b*/T的操作基本式具有下述4步来导出：
作为b值，规定为选自8000～18000的范围的一个值b*的第1步骤，
若规定a值，则温度和氧分压的关系可通过平衡关系式(1)求得，将a值在3～14的数值间改变n点，其中n为2～20的范围的整数，求得分别对应于a1、a2、a3、……、an的表示温度和氧分压的平衡关系的n个平衡关系式的第2步骤，
在所述n个平衡关系式中，规定高温保持操作部的温度和降温操作部的渐减温度，基于n个平衡关系式(1)求得对应于高温保持操作部、降温操作部的温度操作的平衡氧分压的第3步骤，
在所述n个条件下，作为预备实验，烧成铁氧体，求得主要是饱和磁通密度Bs的特性优异的a＝am(m＝选自1～n中的1个)，将该am规定为a*的第4步骤。
3.权利要求1所述的MnZn类铁氧体的制造方法，其中，以所述高温保持操作部的氧分压(PO2)比基于Log(PO2)＝a*-b*/T操作基本式，由与温度的平衡关系确定的平衡氧分压PO2＝p1的值高的氧分压p2(p2＞p1)进行操作，p2/p1的值在1.1～5.0的范围内。
4.权利要求2所述的MnZn类铁氧体的制造方法，其中，作为b值，规定为选自10000～14000的范围的一个值b*，a值为可在4～10的数值间改变的n个点。
5.权利要求1所述的MnZn类铁氧体的制造方法，其中，在降温操作部中，从选自1100～900℃的范围内的温度，切换为氮气气氛，使氧分压为0。
6.权利要求1所述的MnZn类铁氧体的制造方法，其中，在降温操作部的1000～800℃的温度范围，以降温速度为200℃/小时以上的速度进行操作。
7.权利要求1所述的MnZn类铁氧体的制造方法，其中，作为主成分，含有按照Fe2O3换算为55～61.5摩尔％的氧化铁、按照ZnO换算为4～15摩尔％的氧化锌、其余部分为氧化锰(MnO)。
8.权利要求7所述的MnZn类铁氧体的制造方法，其中，作为主成分，进一步含有按照NiO换算为2.5～7.5摩尔％的氧化镍。
9.权利要求7所述的MnZn类铁氧体的制造方法，其中，作为主成分，进一步含有按照LiO0.5换算为0.5～2.0摩尔％的氧化锂。
10.权利要求7所述的MnZn类铁氧体的制造方法，其中，作为副成分，含有选自Si、Ca、Zr、Nb、Ta、V、Bi、Mo、Sn中的至少一种以上。
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