FR2841372A1 - Ferrites a faibles pertes et a permeabilite reglage pour applications forte puissance et large bande en radiofrequences (0.5-600 mhz) - Google Patents

Ferrites a faibles pertes et a permeabilite reglage pour applications forte puissance et large bande en radiofrequences (0.5-600 mhz) Download PDF

Info

Publication number
FR2841372A1
FR2841372A1 FR0207876A FR0207876A FR2841372A1 FR 2841372 A1 FR2841372 A1 FR 2841372A1 FR 0207876 A FR0207876 A FR 0207876A FR 0207876 A FR0207876 A FR 0207876A FR 2841372 A1 FR2841372 A1 FR 2841372A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
mhz
frequency
low
megahertz
transformer
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.)
Granted
Application number
FR0207876A
Other languages
English (en)
Other versions
FR2841372B1 (fr
Inventor
Richard Lebourgeois
Georges Peyresoubes
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.)
Thales SA
Original Assignee
Thales SA
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 Thales SA filed Critical Thales SA
Priority to FR0207876A priority Critical patent/FR2841372B1/fr
Priority to PCT/EP2003/050250 priority patent/WO2004000755A1/fr
Publication of FR2841372A1 publication Critical patent/FR2841372A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of FR2841372B1 publication Critical patent/FR2841372B1/fr
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/626—Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B
    • C04B35/62605—Treating the starting powders individually or as mixtures
    • C04B35/6261—Milling
    • C04B35/6262—Milling of calcined, sintered clinker or ceramics
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/01—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
    • C04B35/26—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on ferrites
    • C04B35/2608—Compositions containing one or more ferrites of the group comprising manganese, zinc, nickel, copper or cobalt and one or more ferrites of the group comprising rare earth metals, alkali metals, alkaline earth metals or lead
    • C04B35/2625—Compositions containing one or more ferrites of the group comprising manganese, zinc, nickel, copper or cobalt and one or more ferrites of the group comprising rare earth metals, alkali metals, alkaline earth metals or lead containing magnesium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/01—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
    • C04B35/26—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on ferrites
    • C04B35/265—Compositions containing one or more ferrites of the group comprising manganese or zinc and one or more ferrites of the group comprising nickel, copper or cobalt
    • 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
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3205—Alkaline earth oxides or oxide forming salts thereof, e.g. beryllium oxide
    • C04B2235/3206—Magnesium oxides or oxide-forming salts thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/327—Iron group oxides, their mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof
    • C04B2235/3275—Cobalt oxides, cobaltates or cobaltites or oxide forming salts thereof, e.g. bismuth cobaltate, zinc cobaltite
    • C04B2235/3277—Co3O4
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/327—Iron group oxides, their mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof
    • C04B2235/3279—Nickel oxides, nickalates, or oxide-forming salts thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3281—Copper oxides, cuprates or oxide-forming salts thereof, e.g. CuO or Cu2O
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3284—Zinc oxides, zincates, cadmium oxides, cadmiates, mercury oxides, mercurates or oxide forming salts thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/70—Aspects relating to sintered or melt-casted ceramic products
    • C04B2235/74—Physical characteristics
    • C04B2235/76—Crystal structural characteristics, e.g. symmetry
    • C04B2235/762—Cubic symmetry, e.g. beta-SiC
    • C04B2235/763—Spinel structure AB2O4
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/70—Aspects relating to sintered or melt-casted ceramic products
    • C04B2235/74—Physical characteristics
    • C04B2235/77—Density

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Soft Magnetic Materials (AREA)
  • Magnetic Ceramics (AREA)

Abstract

L'invention concerne une nouvelle famille de matériau ferrite présentant des faibles pertes magnétiques aussi bien à bas niveau d'induction qu'à fort niveau d'induction (de 0, 1 mTesla à 50 mTesla). Pour cela une proportion de nickel des ferrites de l'art connu est remplacée par une proportion de magnésium et de cuivre. Cette nouvelle famille répond à la formule chimique suivante : NixMgyZnzcuwco ε Fe2+ δ O4 avec 2 (x+y+z+w+E) +3 (2+ δ ) =8 δ ≤ 0, 05 0, 005 ≤ ε ≤ 0,1 0, 05 ≤ z ≤ 0, 6 0, 005 < y < 0, 1 0, 1 <w<0, 25 Applications : Inductance, Transformateur.

Description

La presente invention concerne des materiaux ferrites utilises a haute,
tres haute et ultra haute frequence (entre 0.5 MHz et 600 MHz) et plus l o particulierement des materiaux presentant de faibles pertes magnetiques pour des puissances appliquees importantes et des permeabilites ajustables ('ur compris entre 100 et 1000). Les particularites de ces materiaux vent une faible temperature de frittage (T < 1000 C), une permeabilite ajustable entre et 1000, de faibles pertes magnetiques a haute, tres haute et ultra haute frequence et un cout des matieres premieres reduit. Les ferrites decrits dans la presente invention vent particulierement adaptes pour la realisation de noyaux magnetiques faibles pertes pour des applications de forte puissance volumiques (10 a 100 W/cm3), des applications tres large bande de frequence ou des applications d'electronique integree dans la gamme de
frequence des radiocommunications.
Actuellement, le developpement des materiels electroniques, tent dans les applications civiles que militaires, est lie a la miniaturisation des composants passifs et actifs. Parmi ces composants, les plus volumineux vent les composants passifs qui realisent les fonctions resistance, inductance et capacite, et plus particulierement les composants passifs inductifs ou inductances. Dans les applications << fort niveau >> qui mettent en muvre de fortes puissances electriques, les pertes du composant inductif vent determinees essentiellement par les pertes magnetiques cites pertes totales du materiau magnetique utilise pour la realisation du noyau. Dans la gamme des hautes frequences (f > 1,5 MHz), on utilise pour ces applications des ferrites de nickel-zinc en raison de leurs proprietes magnetiques adaptees et
de leur resistivite electrique elevee.
Selon l'art connu, les ferrites << faibles pertes >> destines aux applications haute frequence (f > 1 MHz) vent generalement des ferrites de nickel-zinc de formule chimique NixZnyFe2o4 avec x + y = 1. Ils vent utilises comme noyaux magnetiques de formes variees (tores, pots, batonnets, etc.) permettant la realisation d'inductances ou de transformateurs bobines, la partie bobinage etant realisee a ['aide de fil de cuivre emaille ou de
conducteur coaxial.
Les performances de ces composants vent souvent limitees par les pertes totales du ferrite qui de ce fait determinant les dimensions du
composant et la puissance electrique incidente admissible.
Pour realiser des transformateurs qui couvrent une large gamme de frequence, plusieurs conditions vent necessaires. Tout d'abord, il est indispensable de pouvoir disposer de materiau magnetique a faibles pertes de sorte a ce que le transformateur ne s'echauffe pas trop et a ce que son rendement soit satisfaisant, typiquement superieur a 90%. Ensuite il faut que ['impedance cote primaire soit grande devant ['impedance caracteristique, le plus souvent 50 Ohms. Cela impose une inductance minimale qui sera d'autant plus grande que la frequence de fonctionnement sera basse car I'impedance d'une inductance est egale a Lm ou ce = 2f. Pour obtenir une inductance elevee, il est possible soit d'utiliser un materiau a permeabilite elevee, soit d'utiliser un nombre de spires important. Lorsque la frequence de fonctionnement est tres elevee (f > 100 MHz), un nombre de spires important devient problematique car cela provoque des resonances indesirables dues au fait que la longueur d'onde ?: (= c/f, c vitesse de la lumiere) tend a se rapprocher de la longueur totale du bobinage. De ce fait, plus la plage de frequence sera etendue et plus on sera amene a utiliser un noyau
magnetique a permeabilite elevee.
Pratiquement, on utilisera un materiau ayant une permeabilite d'environ 800 pour un fonctionnement ultra large bande couvrant les gammes des hautes, tres hautes et ultra hautes frequences (1,5 a 600 MHz). Pour des gammes moins etendues, on choisira: -,u = 150 a 800 pour ia gamme HF (1,5 a 30 MHz) -,u = 100 a 150 pour la gamme V/UHF (30 a 600 MHz) La Figure 1 indique les performances typiques d'un ferrite nickel-zinc commercial optimise pour des fonctionnements a haute, tres haute et ultra haute frequence. Wile represente la variation des pertes totales mesurees a 1,5 MHz en fonction de ['induction et a temperature ambiante. La mesure est effectuee sur un tore bobine a ['aide d'un fil de cuivre emaille. La permeabilite initiale statique du ferrite vaut 800. La composition chimique de
ce ferrite est NiO 35ZnO 65Fe2O4.
La Figure 2 represente la variation des pertes totales du meme materiau en fonction de la frequence et pour un produit frequence.induction egal a 37,5 MHz.mT, conditions correspondent au fonctionnement des transformateurs large bande. II faut noter que les pertes diminuent lorsqu'on augmente la frequence, car ['induction dans le materiau dim in ue. Les pe rtes totales en fonction de la frequence et de ['induction peuvent etre estimees selon la relation: p (f, B) = cste.B.f Ou > 2 et > 1. Wiles diminuent done
lo lorsque la frequence augmente si le produit B.f reste fixe.
La Figure 3 represente la variation de la permeabilite initiale (axe de gauche) ainsi que les pertes totales volumiques mesurees a 1,5 MHz et mT en fonction du taux molaire de magnesium pour des ferrites de
composition chimique NixMgyznxcuo'2cooo24Fe2o4 avec x+y/2 = 0,388.
La presente invention propose dans ce contexte une nouvelle famille de materiau ferrite presentant de faibles pertes magnetiques aussi bien a teas niveau d'induction qu'a fort niveau d'induction (de 0,1 mT a 50 mT) et ce a haute, tres haute voire ultra frequence (de l'ordre de 0,5 a 600 MegaHertz) et dans lequel une proportion de nickel des ferrites de l'art anterieur est remplacee par une proportion de magnesium et de cuivre. Ceci permet de diminuer la proportion d'oxyde de nickel dans les matibres
premieres de synthese qui est un oxyde couteux et toxique.
Plus precisement ['invention a pour objet un materiau ferrite de type spinelle a base de nickel et de zinc caracterise en ce qu'il repond a la formule chimique suivante: NixMgyznzcuwcoúFe2 SO4 avec 2 (x+y+z+w+) +3 (2 6) =8
< 0,05
0,005 < E < 0,
0,05 < z < 0,6 0,005<y<0,1 0,1 <w<0,25 Avantageusement la proportion y en magnesium peut etre
comprise entre environ 0,01 et 0,05.
Avantageusement le noyau magnetique propose dans ['invention est utilise pour realiser des inductances ou des transformateurs comprenant un noyau bobine avec notamment du cuivre emaille ou du conducteur coaxial. Typiquement les inductances ou les transformateurs selon lO ['invention peuvent etre utilises dans des gammes de frequences comprises
entre environ 0,5 et 600 MegaHertz.
L'invention a encore pour objet une alimentation a decoupage ou un convertisseur d'energie electrique utilisant une inductance ou un
transformateur selon ['invention.
L'invention a enfin pour objet une bague de deflexion utilisee dans les ecrans a tube cathodique (comprenant un noyau magnetique selon ['invention fonctionnant dans une gamme de frequence d'environ 10 a 600 KiloHertz). L'invention sera mieux comprise et d'autres avantages
apparatront a la lecture de la description qui va suivre donnee a titre non
limitatif et grace aux figures annexees parmi lesquelles: - la Figure 1 represente la variation des pertes totales mesurees a 1,5 MegaHertz, en fonction de ['induction a temperature ambiante d'un transformateur bobine comprenant un ferrite classique de l'art anterieur de formule chimique NiO,35ZnO,65Fe2O4; - la Figure 2 represente la variation des pertes totales en fonction de la frequence, a temperature ambiante pour le meme ferrite NiO,35ZnO,65Fe2O; - La Figure 3 represente la variation de la permeabilite initiale (axe de gauche) ainsi que les pertes totales volumiques mesurees a 1,5 MHz et 25 mT en fonction du taux molaire de magnesium pour des ferrites de composition chimique
NixMgyznxcuo'2cooo24Fe2o4 avec x+y/2 = 0,388.
De maniere generale le materiau ferrite selon ['invention repond a la formule chimique NixMgyznzcuwcoEFe2+:o4 Ce materiau peut etre obtenu selon un procede d'elaboration de
l'art connu et notamment decrit dans le brevet EP 0800183.
Ce procede comprend principalement les etapes suivantes: Pesee des matieres premieres suivantes Oxyde de nickel (NiO), oxyde de zinc (ZnO), oxyde de fer (Fe2O3) oxyde de cuivre (CuO), oxyde de cobalt (CO3O4) et oxyde de magnesium (MgO) Lors de la pesee de l'oxyde de fer, il est necessaire de compenser l'apport de fer du a l'usure des elements de broyage qui vent generalement
des billes ou des barreaux d'acier.
Brovace des matieres premieres Cette operation a pour double but de melanger les differents
constituents et de reduire ieur taille de grains, les rendant ainsi plus reactifs.
Chamottace de la coudre Ce traitement thermique a pour but de former en partie la phase cristalline recherchee. Cette operation peut typiquement etre realisee entre 750 C et 850 C selon la nature recherchee du materiau ferrite selon
['invention, sous air durant environ 2 heures.
Rebrovane du produit de chamottace Cette operation est rendue necessaire par le grossissement des grains de poudre induit par le chamottage. Wile est effectuee dans des
conditions analogues a celles du premier broyage.
Pressace de la poudre 11 est realise a ['aide de moules en acier et de presses mecaniques
axiales pouvant delivrer des pressions de l'ordre de 1t/cm2.
Frittaqe Ce traitement thermique a pour but la formation complete de la phase cristalline recherchee ainsi que la densification de la ceramique polycristalline. Pour les materiaux ferrites faisant ['objet de la presente invention, ce traitement peut etre realise a des temperatures voisines de 900 C a 1000 C, avec un temps de palier allant de 0,5 heure a 15 heures. Pour valider le concept de ['invention qui propose de nouveaux materiaux a permeabilite ajustable et faibles pertes, permettant d'elaborer des transformateurs fonctionnant sur une large gamme de frequence, des
lo ferrites avec des proportions variables en magnesium ont ete synthetises.
Plus precisement, des formulations ont ete synthetisees en faisant varier la quantite de magnesium en substitution et pour une proportion de cuivre
constante avec des rapports Ni/Zn variables.
Le Tableau I ci-dessous donne le detail de la composition en mole d'oxyde constitutifs des ferrites faisant ['objet du brevet que l'on pourrait utiliser avantageusement en remplacement d'un ferrite commercial de permeabilite egale a 800. II est a noter que le gain sur le cout des matieres premieres obtenu grace a ['incorporation du cuivre et du magnesium en remplacement du nickel varie de quelques pourcentages a presque 25
pourcent.
TABLEAU I
% en Gain N iO ZnO Fe203 Cu O CO3O4 MgO PNiios prix/óg Etat de l'art 0, 35 0,65 1 0 0 0 12,5 0 Reference 1 0,205 0,589 0,988 0,2 0,002 0 6,4 13,8 Reference 2 0,195 0,589 0,988 0,2 0,002 0,001 6,1 14,7 Reference 3 0, 185 0,589 0,988 0,2 0,002 0,02 5,8 15,7 Reference 4 0,155 0,589 0,988 0, 2 0,002 0,05 4,9 18,5 Reference 5 0,105 0,589 0,988 0,2 0,002 0,1 3,3 23, 3 Reference 6 0,195 0,599 0,988 0,2 0,002 0 6,1 14,8 Reference 7 0,185 0, 599 0,988 0,2 0,002 0,01 5,8 15,7 Reference 8 0,175 0,599 0,988 0,2 0, 002 0,02 5,5 16,7 Reference 9 0,145 0,599 0,988 0,2 0,002 0,05 4,5 19,5 Reference 10 0,095 0,599 1 0,988 0,2 0,002 0,1 3,0 24,3 A partir des differents ferrites ainsi synthetises, la permeabilite est mesuree sur un echantillon torique en utilisant une cellule de mesure coaxiale et un impedancemetre HP 4291A. Les pertes totales vent mesurees a ['aide d'un wattmetre, sur un echantillon torique que l'on bobine avec du fil
de cuivre elaille.
Pour cela le frittage des materiaux a ete effectue sous oxygene,
dans le but d'amoindrir les pertes comme cela est connu de l'art anterieur.
L'ensemble des performances obtenu est recapitule dans le Tableau II cijoint. La densite du ferrite obtenu est egalement indiquee, elle represente un facteur interessant pour l'utilisation des ferrites (une forte densite est
generalement recherchee).
Les permeabilites initiales relevees a basse frequence (appelee permeabilite statique) vent exprimees en valeur relative. Les pertes totales vent mesurees a 1,5 MegaHertz et pour une induction de 25 mTesta, elles
vent exprimees en mW/cm3.
TABLEAU 11
y (MgO) Densite Permeabilite Pertes statique totales Echantillon 1 0 4, 83 185 675 Echantilion 2 0,01 4,97 438 320 Echantilion 3 0,02 4, 83 334 420 Echantillon 4 0,05 4,77 272 570 Echantillon 6 4,79 205 720 Echantillon 7 0,01 4,86 436 360 Echantillon 8 0,02 4,81 397 445 Echantillon 9 0,05 4,76 332 700 11 ressort du tableau 11, qu'en presence de magnesium, les pertes diminuent notablement et surtout pour des proportions en y voisines de 0,01 a 0,02. Par ailleurs la permeability statique augments egalement avec la presence du magnesium dans le ferrite. La densite du materiau ferrite obtenu
est egalement tout-a-fait satisfaisante en presence de magnesium.

Claims (11)

REVENDICATIONS
1. Materiau ferrite de type spinelle a base de nickel et de zinc caracterise en ce qu'il repond a la formule chimique suivante: NixMgyznzcuwcoFe2+o4 avec 2 (X + y + Z + W + E) + 3 (2 + 6) = 8
6<0,05
0,005 S E S 0,
0,05 < z < 0,6 0,005 <y<0,1
0,1 <W<0,25
2. Materiau ferrite de type spinelle selon la revendication 1,
caracterise en ce que y est compris entre environ 0,01 et 0,05.
3. Noyau magnetique pour applications a hautes frequences superieures a environ 1 MegaHertz, caracterise en ce qu'il comprend un
materiau ferrite selon l'une des revendications 1 ou 2.
4. Inductance caracterisee en ce qu'elle comprend un noyau
magnetique selon la revendication 3.
5. Inductance selon la revendication 4, caracterisee en ce qu'elle fonctionne pour une induction comprise entre environ 0 et 50 mTesta dans
une gamme de frequence de l'ordre de 0,5 a 600 MegaHertz.
6. Transformateur comprenant un noyau bobine, caracterise en ce
que le noyau est selon la revendication 3.
7. Transformateur selon la revendication 6, caracterise en ce que le bobinage est realise en cuivre emaille ou en argent ou en conducteur
coaxial.
8. Transformateur selon l'une des revendications 6 ou 7,
caracterise en ce qu'il est utilise dans une gamme de frequence de l'ordre de
0,5 a 3 MegaHertz.
9. Transformateur large bande selon l'une des revendications 6 ou
7, caracte rise en ce quti l est util ise dans u ne gam me de frequence de l'o rd re
de 0,5 a 600 MegaHertz.
10. Alimentation a decouplage caracterise en ce qu'elle comprend
lo une inductance ou un transformateur selon l'une des revendications 3 ou 4.
11. Bague de deflexion pour tube cathodique, caracterisee en ce qu'elle comprend un noyau magnetique selon la revendication 3, utilise dans
une gamme de frequence d'environ 10 a 500 KiloHertz.
FR0207876A 2002-06-25 2002-06-25 Ferrites a faibles pertes et a permeabilite reglage pour applications forte puissance et large bande en radiofrequences (0.5-600 mhz) Expired - Fee Related FR2841372B1 (fr)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR0207876A FR2841372B1 (fr) 2002-06-25 2002-06-25 Ferrites a faibles pertes et a permeabilite reglage pour applications forte puissance et large bande en radiofrequences (0.5-600 mhz)
PCT/EP2003/050250 WO2004000755A1 (fr) 2002-06-25 2003-06-23 Ferrites a faibles pertes et a permeabilite reglable

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR0207876A FR2841372B1 (fr) 2002-06-25 2002-06-25 Ferrites a faibles pertes et a permeabilite reglage pour applications forte puissance et large bande en radiofrequences (0.5-600 mhz)

Publications (2)

Publication Number Publication Date
FR2841372A1 true FR2841372A1 (fr) 2003-12-26
FR2841372B1 FR2841372B1 (fr) 2004-09-03

Family

ID=29720038

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR0207876A Expired - Fee Related FR2841372B1 (fr) 2002-06-25 2002-06-25 Ferrites a faibles pertes et a permeabilite reglage pour applications forte puissance et large bande en radiofrequences (0.5-600 mhz)

Country Status (2)

Country Link
FR (1) FR2841372B1 (fr)
WO (1) WO2004000755A1 (fr)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0800183A1 (fr) * 1996-04-05 1997-10-08 Thomson-Csf Ferrite à faibles pertes entre 1 MHz et 100 MHz et procédé de réalisation
EP1096514A2 (fr) * 1999-10-27 2001-05-02 Murata Manufacturing Co., Ltd. Matériau magnétique composite et élément d'inductance
JP2002075722A (ja) * 2000-08-28 2002-03-15 Tdk Corp フェライト材料
JP2002134312A (ja) * 2000-10-26 2002-05-10 Tdk Corp 磁性材料とその磁性材料を用いたコイル部品

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0800183A1 (fr) * 1996-04-05 1997-10-08 Thomson-Csf Ferrite à faibles pertes entre 1 MHz et 100 MHz et procédé de réalisation
EP1096514A2 (fr) * 1999-10-27 2001-05-02 Murata Manufacturing Co., Ltd. Matériau magnétique composite et élément d'inductance
JP2002075722A (ja) * 2000-08-28 2002-03-15 Tdk Corp フェライト材料
JP2002134312A (ja) * 2000-10-26 2002-05-10 Tdk Corp 磁性材料とその磁性材料を用いたコイル部品

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 2002, no. 07 3 July 2002 (2002-07-03) *
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 2002, no. 09 4 September 2002 (2002-09-04) *

Also Published As

Publication number Publication date
WO2004000755A1 (fr) 2003-12-31
FR2841372B1 (fr) 2004-09-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0800183B1 (fr) Ferrite à faibles pertes entre 1 MHz et 100 MHz et procédé de réalisation
EP2327674A2 (fr) Méthode de production de ferrite de spinelle de nickel manganèse cobalt à faibles pertes par perméation et ferrite de spinelle de nickel manganèse cobalt ainsi produite
US6436307B1 (en) Low loss ferrites
JP4668404B2 (ja) 磁性材料とその磁性材料を用いたコイル部品
US7202766B2 (en) Magnetic element
JP2005132715A (ja) Ｎｉ−Ｃｕ−Ｚｎ系フェライト材料及びその製造方法
FR2841372A1 (fr) Ferrites a faibles pertes et a permeabilite reglage pour applications forte puissance et large bande en radiofrequences (0.5-600 mhz)
EP1842837B1 (fr) Materiau ferrite à faibles pertes et à basse temperature de frittage, procédé de fabrication et composant magnetique comportant ledit materiau ferrite
WO2000031000A1 (fr) Procede de production d&#39;un tore magnetique de manganese-zinc et tore magnetique de manganese-zinc
US10490347B2 (en) Method for producing a monolithic electromagnetic component
JP3580145B2 (ja) Ｎｉ−Ｃｕ−Ｚｎフェライト材料の製造方法
JP3407725B2 (ja) 酸化物磁性材料とその製造方法および積層チップインダクタ
EP2502241B1 (fr) Materiau ferrite a faibles pertes pour fonctionnement a haute frequence et dans une large gamme de temperature
KR101282194B1 (ko) Ｙ형 페라이트 및 이로 제조된 페라이트 성형체
JP2007112671A (ja) 高周波用磁性材料
JP2004040053A (ja) 磁性体複合材料及び高周波フェライト材料の製造方法
US20220348479A1 (en) Nickel zinc copper ferrite for vuhf antenna application
JP5678651B2 (ja) フェライトコアおよび電子部品
JP3407681B2 (ja) 酸化物磁性材および積層チップインダクタとその製造方法
JP3580144B2 (ja) Ｎｉ−Ｃｕ−Ｚｎフェライト材料の製造方法
JP7426818B2 (ja) 磁性体の製造方法及び磁性体を含むコイル部品
JP6064732B2 (ja) 磁性酸化物焼結体、及びこれを用いた高周波磁性部品
JP3739977B2 (ja) 磁性材料とそれを用いたバルク型コイル部品と積層型コイル部品
JPH11345708A (ja) 中波放送用アンテナ
JP2023180401A (ja) フェライト組成物、フェライト焼結体および電子部品

Legal Events

Date Code Title Description
PLFP Fee payment

Year of fee payment: 15

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 16

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 17

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 19

ST Notification of lapse

Effective date: 20220205