DE60037557T2

DE60037557T2 - Magnetisches Ferritmaterial und Herstellungsverfahren dafür

Info

Publication number: DE60037557T2
Application number: DE60037557T
Authority: DE
Inventors: Hitoshi Chuo-ku Saita; Tomofumi Chuo-ku Kuroda; Naoyoshi Chuo-ku Sato
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 1999-08-26
Filing date: 2000-08-04
Publication date: 2008-12-11
Anticipated expiration: 2020-08-05
Also published as: CN1178875C; CN1286237A; EP1078901A2; DE60037557D1; HK1035523A1; EP1078901A3; US6402979B1; EP1078901B1; JP2001064076A

Description

Hintergrund der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines magnetischen Ferritmaterials, insbesondere eines MnZn-basierten magnetischen Ferritmaterials für einen Transformator, das zum Beispiel im magnetischen Kern einer Schaltungsstromzuführung zu verwenden ist.
Ein MnZn-basiertes magnetisches Ferritmaterial wurde bisher hauptsächlich als Transformatormaterial für ein Fernmeldegerät und eine Stromversorgung verwendet. Anders als andere magnetische Ferritmaterialien ist das MnZn-basierte magnetische Ferritmaterial dadurch gekennzeichnet, daß es eine hohe magnetische Sättigungsflußdichte hat, daß die Permeabilität auch hoch ist und daß der Energieverlust während der Verwendung als Transformator gering ist und daß der Zusatz von SiO₂, CaO den Energieverlust senken kann. Darüber hinaus werden verschiedene Additive zum Zwecke einer weiteren Verringerung des Energieverlustes untersucht.
Der Energieverlust wird allerdings in großem Ausmaß durch eine geringe Menge an Verunreinigungen, die während des Herstellungsverfahrens des magnetischen Ferritmaterials als Kontaminationen eingeführt wurden, oder durch eine geringe Menge an Verunreinigungen, die im Ausgangsmaterial enthalten sind, beeinflußt. Daher wurde die Entwicklung eines Verfahrens zur Herstellung eines MnZn-basierten magnetischen Ferritmaterials, das in stabiler Weise einen geringen Energieverlust verwirklicht, gewünscht.
Zusammenfassung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung wurde in Anbetracht der oben beschriebenen Situation entwickelt, wobei darauf geachtet wurde, daß die nicht-einheitliche Dispersion einer Ca-Komponente in der Korngrenze eines MnZn-basierten magnetischen Ferritmaterials eine Verringerung des Energieverlustes behindert, und so besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung in der Bereitstellung eines Verfahrens zur Herstellung eines MnZn-basierten magnetischen Ferritmaterials, welches einen niedrigen Energieverlust realisieren kann, und in der Bereitstellung des magnetischen Ferritmaterials.
EO 0 931 779 A1 offenbart Mn-Zn-Ferrite, die als die essentiellen Komponenten 53 bis 55 mol% Eisenoxid (berechnet als Fe₂O₃), 4,0 bis 9,5 mol% Zinkoxid (berechnet als ZnO) und Manganoxid als Rest (berechnet als MnO) mit 60 bis 200 ppm Siliciumoxid (berechnet als SiO₂), 300 bis 1200 ppm Calciumoxid (berechnet als CaCO₃), 50 bis 500 ppm Nioboxid (berechnet als Nb₂O₅) und 10 bis 450 ppm Zirkoniumoxid (berechnet als ZrO₂) als Nebenkomponenten umfassen. Bei Verwendung als Transformatoren-Kernmaterialien können sie einen Kernverlust, gemessen bei 100 kHz und 200 mT von 300 kW/m³ oder weniger erreichen.
Zur Erreichung des Ziels einer Bereitstellung eines Mittels zum stabilen Erhalt eines Mn-Zn-Ferritmaterials mit einem niedrigen Energieverlust stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines magnetischen Ferritmaterials bereit, das Fe₂O₃, MnO und ZnO als Hauptkomponenten enthält, umfassend die folgenden Schritte:

i) Calcinieren eines Ausgangsmaterials, das Fe₂O₃, MnO und ZnO als die Hauptkomponenten enthält, um ein calciniertes Pulver mit einem Gehalt an S-Komponenten von mehr als 200 ppm zu erhalten;
ii) Verringerung der Menge an S-Komponenten in dem calcinierten Pulver durch Entschwefelung, um ein calciniertes Pulver zu erhalten, in dem der Gehalt der S-Komponente 1 bis 200 ppm ist; und
iii) Formen des calcinierten Pulvers in eine gewünschte Form und Sintern.

Bevorzugte Ausführungsformen des Verfahrens der Erfindung involvieren spezifische Verfahrensschritte, um die Menge an S-Komponenten in Schritt ii) zu reduzieren, wie es in den beigefügten abhängigen Ansprüchen definiert ist.
Im Verfahren der vorliegenden Erfindung liegt der Variationskoeffizient (CV-Wert) des Gehalts der Ca-Komponente, die entlang der Korngrenze des magnetischen Ferritmaterials präzipitiert ist, im Bereich von 1 bis 60% und so ist die Ca-Komponente als das Additiv gleichmäßig entlang der Korngrenze vorhanden. Daher umgibt eine Schicht mit hohem Widerstand die Körner gleichmäßig, der Wirbelstromverlust nimmt ab und es kann das magnetische Ferritmaterial mit einem niedrigen Energieverlust erhalten werden.
Indem der Gehalt der S-Komponente des calcinierten Pulvers in einem vorbestimmten Bereich eingestellt wird, wird die Bildung von CaSO₄ unterdrückt und die Ca-Komponente als das Additiv bildet in einfacher Weise eine flüssige Phase mit Ferrit, so daß verhindert wird, daß die Ca-Komponente nicht gleichmäßig in der Korngrenze des magnetischen Ferritmaterials dispergiert wird, und es kann das magnetische Ferritmaterial mit einem niedrigen Energieverlust hergestellt werden.
Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
Als nächstes wird eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Nach dem Verfahren der vorliegenden Erfindung wird ein magnetisches Ferritmaterial bereitgestellt, das durch Calcinieren eines Ausgangsmaterials, Formen eines calcinierten Pulvers in eine gewünschte Form und Sintern erhalten wird und welches Fe₂O₃, MnO und ZnO als Hauptkomponenten enthält. Darüber hinaus liegt der Variationskoeffizient (CV-Wert) des Ca-Gehalts, der entlang der Korngrenze von magnetischem Ferrit präzipitiert ist, in einem Bereich von 1 bis 60% Da der Ca-Wert im Bereich von 1 bis 60% liegt, wird verhindert, daß die Ca-Komponente nichtgleichmäßig in der Korngrenze des magnetischen Ferritmaterials dispergiert wird.
Hier wird der Variationskoeffizient (CV-Wert) des Ca-Gehalts, der entlang der Korngrenze präzipitiert ist, beschrieben. Eine Zusammensetzung wird durch ein Transmissionselektronenmikroskop analysiert und ein Wert, der durch s/x x 100 (%) aus der Standardabweichung s und dem Mittelwert x des analysierten Werts errechnet wird, wird als Variationskoeffizient (CV-Wert) verwendet. In der oben beschriebenen Zusammensetzungsanalyse wird der Durchmesser einer Meßfläche eines Spots durch einen Elektronenstrahl auf 25 nm eingestellt, das Zentrum des Elektronenstrahlspots wird mit dem Zentrum der Korngrenze angeordnet und der Ca-Gehalt wird in wenigstens 10 Spots um ein Korn gemessen.
Der Variationskoeffizient (CV-Wert) des Ca-Gehalts mit einem größeren numerischen Wert bedeutet, daß die Ca-Komponente, die entlang der Korngrenze vorliegt, nicht einheitlich ist. Indem der CV-Wert mit 60% oder weniger definiert wird, liegt die Ca-Komponente gleichmäßig entlang der Korngrenze vor, eine Schicht mit hohem Widerstand umgibt das Korn gleichmäßig, der Wirbelstromverlust nimmt ab und es kann ein magnetisches Ferritmaterial mit einem niedrigen Energieverlust (300 kW/m³ oder weniger) verwirklicht werden.
Der Ca-Gehalt des magnetischen Ferritmaterials liegt vorzugsweise in einem Bereich von 200 bis 1200 ppm. Wenn der Ca-Gehalt 1200 ppm übersteigt, tritt ein abnormales Kornwachstum auf und die elektromagnetischen Eigenschaften werden verschlechtert, und wenn der Gehalt kleiner als 200 ppm ist, wird keine ausreichende Verringerung des Energieverlustes erreicht. Außerdem kann die Ca-Komponente analysiert werden, indem die vermahlene Probe in aqua regia (Schwefelsäure 1:Salzsäure 3) gelöst wird und eine ICP-Emissionsspektroskopie angewendet wird.
Gemäß der vorliegenden Erfindung umfaßt das Verfahren zur Herstellung eines magnetischen Ferritmaterials die folgenden Schritte:

Indem der Gehalt der S-Komponente in dem calcinierten Pulver definiert wird, wird in der vorliegenden Erfindung die Segregation der Ca-Komponente, die auf der Bildung von CaSO₄ basiert, unterdrückt, und es kann das magnetische Ferritmaterial mit dem niedrigen Energieverlust hergestellt werden.
Wenn der Gehalt der S-Komponente des calcinierten Pulvers, das in dem obigen Schritt iii) geformt und gesintert werden soll, 200 ppm übersteigt, wird Calciumsulfat (CaSO₄) gebildet, die Ca-Komponente bildet nicht leicht eine flüssige Phase mit Ferrit und die nicht-einheitliche Dispersion der Ca-Komponente wird in unerwünschter Weise beachtlich. Wenn der S-Gehalt weniger als 1 ppm ist, wird eine unerwünschte Erhöhung der Materialkosten durch die hohe Reinigung des Ausgangsmaterials verursacht.
Um das calcinierte Pulver so zu erhalten, daß der S-Gehalt in einem Bereich von 1 bis 200 ppm liegt, gibt es Maßnahmen, die die Menge an S-Element in dem Material durch ein Entschwefelungsverfahren verringern, wenn die S-Komponente in dem Material kontaminiert ist. Das Entschwefelungsverfahren ist nicht besonders beschränkt. Wenn S in dem Material bei niedriger Temperatur leicht zersetzt wird, kann eine Entschwefelung durch Naßvermahlen, danach Trocknen der Materialaufschlämmung und außerdem Erhitzen des erhaltenen calcinierten Pulvers auf eine Temperatur, bei der S zersetzt wird, durchgeführt werden. Anschließend kann durch weiteres Vermahlen oder Cracken des calcinierten Pulvers, Einstellung der Korngröße des calcinierten Pulvers und Formen und Sintern das Ferritmaterial erhalten werden. Andererseits kann, wenn S nicht leicht zersetzt wird, zum Beispiel bei CaSO₄, die Entschwefelung zum Beispiel durch Trocknung der naßvermahlenen Materialaufschlämmung auf einer erhitzten Platte eines Metalls (z. B. Stainless Steel, Eisen, Titan und dgl.) durchgeführt werden. Wenn S relativ leicht in Wasser gelöst wird, kann darüber hinaus die Entschwefelung durch Filtrieren der naß-vermahlenen Materialaufschlämmung, Entfernen der Lösung, die viel S enthält, und Trocknen der Aufschlämmung durchgeführt werden.
Die S-Komponente in dem calcinierten Pulver kann durch Vermahlen und dann Calcinieren/Oxidieren der Probe und unter Verwendung eines Infrarot-Detektors, um umgewandeltes SO₂ zu analysieren, gemessen werden.
Außerdem enthält das calcinierte Pulver vorzugsweise eine Si-Komponente in einem Bereich von 60 bis 200 ppm und eine Ca-Komponente in einem Bereich von 200 bis 1200 ppm zum Zwecke einer Verringerung des Energieverlustes. Wenn der Gehalt der Si-Komponente 200 ppm übersteigt, tritt im Sinterverfahren ein abnormales Kornwachstum auf und die elektromagnetischen Eigenschaften werden verschlechtert, und wenn der Gehalt weniger als 60 ppm ist, wird keine ausreichende Verringerung des Energieverlustes erreicht. Wenn darüber hinaus der Gehalt der Ca-Komponente 1200 ppm übersteigt, tritt in dem Sinterverfahren einabnormales Kornwachstum auf und die elektromagnetischen Eigenschaften werden verschlechtert, und wenn der Gehalt weniger als 200 ppm ist, wird die ausreichende Verringerung des Energieverlustes nicht erreicht.
Um den niedrigen Energieverlust zu erreichen, kann als die anderen Additive als SiO₂, CaCO₃ eine geringe Menge an Additiven, die zu dem niedrigen Energieverlust beitragen, zum Beispiel Nb₂O₅, ZrO₂, V₂O₅, Ta₂O₅ zugesetzt werden. In diesem Fall ist der Bereich einer Additivmenge etwa 50 bis 500 ppm für Nb₂O₅, V₂O₅, Ta₂O₅ und etwa 10 bis 450 ppm für ZrO₂ vorteilhaft.
Nach Formen des calcinierten Pulvers zu der gewünschten Form, in welcher der Gehalt der S-Komponente in einem Bereich von 1 bis 200 ppm ist, kann das Sintern durchgeführt werden, und zwar zum Beispiel bei einer Temperaturerhöhungsgeschwindigkeit von etwa 100°C/Stunde in einem Bereich von 1200 bis 1400°C. Bei dem abschließenden Kühlen wird das Pulver darüber hinaus mit einer Abkühlgeschwindigkeit von 50 bis 500°C/Stunde auf Normaltemperatur abgekühlt.
Als nächstes werden konkrete Beispiele zur detaillierteren Erläuterung der vorliegenden Erfindung beschrieben.
[Referenzbeispiel 1] (nicht gemäß der Erfindung)
Als die Hauptkomponenten wurden Fe₂O₃, MnO und ZnO abgewogen, so daß die folgenden Mengen erhalten wurden, und für 16 Stunden in einer Kugelmühle vermischt. Darüber hinaus wurde das Mischungspulver für 2 Stunden bei 850°C calciniert. Zusätzlich wurden die jeweiligen Mengen verwendet, die untereinander im Gehalt der S-Komponente als Verunreinigung verschieden waren.

• Fe₂O₃: 54 mol%

• MnO: 38 mol%

• ZnO: 8 mol%
Anschließend wurden SiO₂, CaCO₃, Nb₂O₅, ZrO₂ als Nebenkomponenten zu dem calcinierten Pulver gegeben, um so die folgenden Mengen, bezogen auf die Hauptkomponenten, zu erhalten, und gemischt, um die calcinierten Pulver (Proben 1 bis 9) zu erhalten.

• SiO₂: 100 ppm

• CaCO₃: 800 ppm

• Nb₂O₅: 300 ppm

• ZrO₂: 250 ppm
Was die oben beschriebenen calcinierten Pulver (Proben 1 bis 9) angeht, so wurde die Probe gemahlen und dann calciniert/oxidiert, und es wurde ein Infrarotdetektor (EMIA-520, hergestellt von Horiba, Ltd.) verwendet, um den S-Gehalt von umgewandelten SO₂ zu messen. Die Resultate sind in der folgenden Tabelle 1 gezeigt.
Anschließend wurde nach einem Zusatz von Polyvinylalkohol als Bindemittel zu den entsprechenden erhaltenen calcinierten Pulvern in einem Feststoffgehalt von 0,8 Gew.% ein Pressen mit einem Druck von 1 t/cm² durchgeführt, um eine toroidale Gestalt zu formen (äußerer Durchmesser 24 mm, innerer Durchmesser 12 mm, Dicke 5,5 mm). Anschließend wurde das geformte Material unter einer N₂-O₂-Gemisch-Gasatmosphäre mit einem kontrollierten Sauerstoffpartialdruck bei 1300°C für 5 Stunden gesintert, um die magnetischen Ferritmaterialien zu erhalten (Proben 1 bis 9).
Was die erhaltenen neun Typen an toroidalen magnetischen Ferritmaterialien angeht, so wurde der Energieverlust mit einem Wechselstrom-B-H-Analysator (IWATSU-8232, hergestellt von Iwasaki Electric Co., Ltd.) bei einer Anregungsmagnetflußdichte von 200 mT, einer Frequenz von 100 kHz und einer Temperatur von 100°C gemessen. Die Resultate sind in der folgenden Tabelle 1 gezeigt.
Darüber hinaus wurde der Variationskoeffizient (CV-Wert) des Ca-Gehalts entlang der Korngrenze des magnetischen Ferritmaterials nach dem folgenden Verfahren gemessen und die Resultate sind in der folgenden Tabelle 1 gezeigt.
Verfahren zur Messung des Variationskoeffizienten (CV-Wert) des Ca-Gehalts

Das Verfahren umfaßte: Verwendung eines Transmissionselektronenmikroskops (JEM-2000FX-II, hergestellt von Nippon Electron Co., Ltd.); Messung des Ca-Gehalts in 10 peripheren Spots um ein Korn; und Errechnen des Variationskoeffizienten (CV-Wert) durch s/x x 100(%) aus der Standardabweichung s und dem Mittelwert x des analysierten Werts. Zusätzlich wurde der Durchmesser des Meßbereiches eines Spots eines Elektronenstrahls auf 25 nm eingestellt und das Zentrum des Elektronenstrahl-Spots wurde mit dem Zentrum der Korngrenze ausgerichtet, um die Messung durchzuführen. Tabelle 1

Probe Nr.	Gehalt (ppm) an S-Komponente in calciniertem Pulver	CV-Wert (%) des Ca-Gehalts entlang der Korngrenze	Energieverlust (kW/m³) des magnetischen Ferritmaterials
1	72	42	260
2	87	34	258
3	134	49	275
4	150	55	270
5	200	56	295
6*	232	65	363
7*	270	73	320
8*	282	78	371
9*	354	86	367

Die mit einem Stern markierte Probe zeigt ein Vergleichsreferenzbeispiel an.
Wie in Tabelle 1 gezeigt ist, ist der Energieverlust in den magnetischen Ferritmaterialien (Proben 1 bis 5), in denen der Variationskoeffizient (CV-Wert) des Ca-Gehalts entlang der Korngrenze in einem Bereich von 1 bis 60% liegt, 300 kW/m³ oder weniger. Andererseits übersteigt der Energieverlust in den magnetischen Ferritmaterialien (Proben 6 bis 9), in denen der Variationskoeffizient (CV-Wert) des Ca-Gehalts entlang der Korngrenze 60% übersteigt, 300 kW/m³.
Es wurde auch bestätigt, daß, wenn dem Gehalt der S-Komponente in dem calcinierten Pulver Aufmerksamkeit geschenkt wird, der S-Gehalt 200 ppm oder weniger sein muß, um den Energieverlust des magnetischen Ferritmaterials auf 300 kW/m³ oder weniger einzustellen.
[Beispiel 2]
Die calcinierten Pulver (Proben 7' und 8') wurden in ähnlicher Weise zu zwei Typen calcinierter Pulver (Proben 7 und 8) von Referenzbeispiel 1 erhalten, außer daß eine Entschwefelungsbehandlung unter den folgenden Bedingungen durchgeführt wurde.
Bedingungen der Entschwefelungsbehandlung
Eine Entschwefelung wurde durchgeführt, indem die naßvermahlene calcinierte Pulveraufschlämmung auf einer Stainless-Steel-Platte, die auf 500°C erhitzt war, für 0,5 h getrocknet wurde.
Was die oben beschriebenen calcinierten Pulver (Proben 7' und 8') angeht, so wurde der S-Gehalt in ähnlicher Weise wie in Referenzbeispiel 1 gemessen und die Resultate sind in der folgenden Tabelle 2 gezeigt.
Anschließend wurden die entsprechend erhaltenen calcinierten Pulver (Proben 7' und 8') verwendet und die toroidalen magnetischen Ferritmaterialien (Proben 7' und 8') wurden in ähnlicher Weise wie in Referenzbeispiel 1 erhalten.
Was die erhaltenen zwei Typen von toroidalen magnetischen Ferritmaterialien angeht, so wurde der Pulververlust in ähnlicher Weise wie in Referenzbeispiel 1 gemessen und die Resultate sind in der folgenden Tabelle 2 gezeigt.

Darüber hinaus wurde der Variationskoeffizient (CV-Wert) des Ca-Gehalts entlang der Korngrenze des magnetischen Ferritmaterials in einem ähnlichen Verfahren wie in Beispiel 1 gemessen und die Resultate sind in der folgenden Tabelle 2 gezeigt. Tabelle 2

Probe Nr.	Gehalt (ppm) an S-Komponente in calciniertem Pulver	CV-Wert (%) des Ca-Gehalts entlang der Korngrenze	Energieverlust (kW/m³) des magnetischen Ferritmaterials
7*	270	73	320
7'	80	40	290
8*	282	78	371
8'	110	43	275

Die mit dem Stern markierte Probe zeigt das Vergleichsbeispiel an.
Wie in Tabelle 2 gezeigt ist, war der Energieverlust des magnetischen Ferritmaterials (Proben 7' und 8') 300 kW/m³ oder weniger. Daraus wurde bestätigt, daß, selbst wenn der S-Gehalt des calcinierten Pulvers 200 ppm wegen der in dem Material kontaminierten Verunreinigungen übersteigt, das magnetische Ferritmaterial mit einem Energieverlust von 300 kW/m³ oder weniger hergestellt werden kann, indem der S-Gehalt durch die Entschwefelung auf 200 ppm oder weniger eingestellt wird. Außerdem liegt der Variationskoeffizient (CV-Wert) des Ca-Gehalts entlang der Korngrenze des magnetischen Ferritmaterials (Proben 7' und 8') in einem Bereich von 1 bis 60%.
[Referenzbeispiel 3] (Nicht gemäß der Erfindung)
Als die Hauptkomponenten wurden Fe₂O₃, MnO und ZnO mit einer geringen Menge der S-Komponente als Verunreinigung abgewogen, um die folgenden Mengen zu erreichen, und für 16 Stunden in der Kugelmühle gemischt. Darüber hinaus wurde das Mischungspulver für 2 Stunden bei 850°C calciniert.

• Fe₂O₃: 54 mol%

• MnO: 38 mol%

• ZnO: 8 mol%
Anschließend wurden SiO₂, CaCO₃, Nb₂O₅, ZrO₂ als Subkomponenten zu dem calcinierten Pulver gegeben, um die folgenden Mengen für die Hauptkomponenten zu erhalten, und sie wurden vermischt, um die calcinierten Pulver (Proben 10 bis 12) zu erhalten. Außerdem wurde beim Naßvermahlen ein Dispergiermittel, das keine S-Komponente enthielt, in den Proben 10, 11 verwendet, und das Dispergiermittel, das Viel S-Komponente enthielt wurde in der Probe 12 verwendet.

• SiO₂: 100 ppm

• CaCO₃: 800 ppm

• Nb₂O₅: 300 ppm

• ZrO₂: 250 ppm
Was diese calcinierten Pulver (Proben 10 bis 12) angeht, so wurden die S-Komponentenmenge in ähnlicher Weise wie in Referenzbeispiel 1 abgemessen und die Resultate sind in der folgenden Tabelle 3 gezeigt.
Anschließend wurden die entsprechenden erhaltenen calcinierten Pulver (Proben 10 bis 12) verwendet, und die toroidalen magnetischen Ferritmaterialien (Proben 10 bis 12) wurden in ähnlicher Weise wie in Referenzbeispiel 1 erhalten.
Was die erhaltenen drei Typen an toroidalen magnetischen Ferritmaterialien angeht, so wurde der Energieverlust in ähnlicher Weise wie in Referenzbeispiel 1 gemessen. Die Resultate sind in der folgenden Tabelle 3 gezeigt.

Darüber hinaus wurde der Variationskoeffizient (CV-Wert) des Ca-Gehalts entlang der Korngrenze des magnetischen Ferritmaterials durch ein Verfahren ähnlich dem von Referenzbeispiel 1 gemessen, und die Resultate sind in der folgenden Tabelle 3 gezeigt. Tabelle 3

Probe Nr.	Gehalt (ppm) an S-Komponente in calciniertem Pulver	CV-Wert (%) des Ca-Gehalts entlang der Korngrenze	Energieverlust (kW/m³) des magnetischen Ferritmaterials
10	82	45	286
11	72	42	277
12*	230	65	320

Die mit dem Stern markierte Probe zeigt ein Vergleichsreferenzbeispiel an.
Wie in Tabelle 3 gezeigt ist, überstieg der Energieverlust, wenn das calcinierte Pulver mit dem Gehalt der S-Komponente, die 200 ppm durch die in dem Dispergiermittel enthaltene Verunreinigung überstieg, verwendet wurde, des magnetischen Ferritmaterials (Probe 12) 300 kW/m³. Daraus wurde bestätigt, daß der Gehalt der S-Komponente in dem calcinierten Pulver 200 ppm oder weniger sein muß, um den Energieverlust des magnetischen Ferritmaterials auf 300 kW/m³ oder weniger einzustellen.
Andererseits lag der Variationskoeffizient (CV-Wert) des Ca-Gehalts entlang der Korngrenze für das magnetische Ferritmaterial (Proben 10, 11), das unter Verwendung des calcinierten Pulvers mit einem S-Gehalt von 200 ppm oder weniger hergestellt worden war, in einem Bereich von 1 bis 60%, und der Energieverlust war 300 kW/m³ oder weniger.
[Beispiel 4]
Die calcinierten Pulver (Proben 7'' und 8'') wurden in ähnlicher Weise wie in Beispiel 2 erhalten, außer daß die Entschwefelungsbehandlung unter den folgenden Bedingungen anstelle der Entschwefelungsbehandlung in Beispiel 2 durchgeführt wurde.
Bedingungen der Entschwefelungsbehandlung
Eine Entschwefelung wurde durchgeführt, indem die naßvermahlene calcinierte Pulveraufschlämmung filtriert wurde, Lösung (enthalten viel CaSO₄) entfernt wurde und der erhaltene Feststoffgehalt getrocknet wurde.
Was die oben beschriebenen calcinierten Pulver (Proben 7'' und 8'') angeht, so wurde der S-Gehalt in ähnlicher Weise wie in Referenzbeispiel 1 gemessen, und das Resultat war 200 ppm oder weniger.
Anschließend wurden die entsprechenden calcinierten Pulver verwendet, die toroidalen magnetischen Ferritmaterialien (Proben 7'' und 8'') wurden in ähnlicher Weise wie in Referenzbeispiel 1 erhalten und der Energieverlust wurde in ähnlicher Weise wie in Referenzbeispiel 1 gemessen. Darüber hinaus wurde der Variationskoeffizient (CV-Wert) des Ca-Gehalts entlang der Korngrenze des magnetischen Ferritmaterials in dem Verfahren ähnlich die der von Referenzbeispiel 1 gemessen. Als Resultat war der Energieverlust jedes dieser magnetischen Ferritmaterialien (Proben 7'' und 8'') 300 kW/m³ oder weniger, und der Variationskoeffizient (CV-Wert) des Ca-Gehalts entlang der Korngrenze lag im Bereich von 1 bis 60%.

Claims

Verfahren zur Herstellung eines magnetischen Ferritmaterials, das Fe₂O₃, MnO und ZnO als Hauptkomponenten enthält, umfassend die folgenden Schritte: i) Calcinieren eines Ausgangsmaterials, das Fe₂O₃, MnO und ZnO als die Hauptkomponenten enthält, um ein calciniertes Pulver mit einem Gehalt von S-Komponenten von mehr als 200 ppm zu. erhalten; ii) Verringerung der Menge S-Komponenten in dem calcinierten Pulver durch Entschwefelung, um ein calciniertes Pulver zu erhalten, in dem der Gehalt der S-Komponente 1–200 ppm ist; und iii) Formen des calcinierten Pulvers in eine gewünschte Form und Sintern.
Verfahren von Anspruch 1, bei dem Schritt ii) durchgeführt wird durch Erhitzen einer feucht-gemahlenen Materialaufschlämmung des calcinierten Pulvers auf eine Temperatur, bei der sich die S-Verbindung zersetzt.
Verfahren von Anspruch 1, bei dem Schritt ii) durchgeführt wird durch Trocknen einer feucht-gemahlenen Materialaufschlämmung des calcinierten Pulvers auf einer erhitzen Platte.
Verfahren von Anspruch 1, bei dem Schritt ii) durchgeführt wird durch Filtern einer feucht-gemahlenen Materialaufschlämmung des calcinierten Pulvers, um aufgelöste S-Komponente zu entfernen.