JP2001118714A - Small-loss oxide magnetic material - Google Patents

Small-loss oxide magnetic material

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JP2001118714A
JP2001118714A JP29551299A JP29551299A JP2001118714A JP 2001118714 A JP2001118714 A JP 2001118714A JP 29551299 A JP29551299 A JP 29551299A JP 29551299 A JP29551299 A JP 29551299A JP 2001118714 A JP2001118714 A JP 2001118714A
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Japan
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loss
magnetic material
oxide magnetic
mol
cuo
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Kenichi Murai
健一 村井
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Tokin Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an inexpensive, small-loss oxide magnetic material which is small in loss at its working temperature in a working environment. SOLUTION: An oxide magnetic material contains 52.5-53.5 mol % Fe2O3, 35.0-45.0 mol%; MnO, and the balance ZnO as main components and 0.005-0.05 wt.% SiO2, 0.01-0.1 wt.% CaO, 0.2-5.0 wt.% CuO, and at least 0.01-2.0 wt.% V2O5, 0.005-0.1 wt.% Nb2O5 or 0.005-0.5 wt.% TiO2 as accessory components. The crystal grain size of the material is adjusted to 5-10 μm.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、酸化物磁性材料に
関し、主としてスイッチング電源等に用いられる低損失
酸化物磁性材料に関するものである。
The present invention relates to an oxide magnetic material, and more particularly to a low-loss oxide magnetic material used for a switching power supply and the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、携帯機器をはじめとして、電子機
器の小型化が急速に進歩している。また、これらの電子
機器に用いられる電源も同じ流れにある。電源を構成す
るトランスは、体積が大きく、電力損失も大きいため、
その小型化、高効率化が急がれている。
2. Description of the Related Art In recent years, miniaturization of electronic devices such as portable devices has been rapidly progressing. Power supplies used in these electronic devices follow the same flow. The transformer that constitutes the power supply has a large volume and a large power loss.
Its miniaturization and high efficiency are urgently needed.

【0003】その一つの解決策として、駆動周波数の高
周波化があり、トランスに使用される磁芯に適用する低
損失の酸化物磁性材料が望まれている。
One solution is to increase the driving frequency, and a low-loss oxide magnetic material applied to a magnetic core used in a transformer is desired.

【0004】磁芯用材料に求められる特性は、駆動周
波数での損失が低いこと、飽和磁束密度が高いこと、
キュリー温度が高いこと、比抵抗が高いこと、等が
挙げられる。
[0004] The characteristics required of the magnetic core material include a low loss at the drive frequency, a high saturation magnetic flux density,
High Curie temperature, high specific resistance, and the like.

【0005】また、一般に、トランス用磁芯材料とし
て、フェライトが使用されており、代表的な材料として
用いられているMn−Zn系フェライト材料は、Fe
、MnO、ZnOからなる主成分と、CaO,Si
等からなる添加成分とからなる。
In general, ferrite is used as a magnetic core material for transformers. A typical Mn-Zn ferrite material is Fe 2
A main component composed of O 3 , MnO, and ZnO, and CaO, Si
And O 2 and other additive components.

【0006】フェライトの損失は、ヒステリシス損失、
渦電流損失、残留損失からなることが知られている。ヒ
ステリシス損失は、磁壁の非可逆的運動に伴う損失であ
る。
[0006] The loss of ferrite is the hysteresis loss,
It is known that it consists of eddy current loss and residual loss. Hysteresis loss is loss associated with irreversible motion of the domain wall.

【0007】ヒステリシス損失低減のためには、介在
物、ポア等の磁壁の移動を妨げる要因を減らすこと、結
晶粒径を大きくし、磁区サイズを大きくすることが必要
である。
In order to reduce the hysteresis loss, it is necessary to reduce factors that hinder the movement of the domain wall such as inclusions and pores, to increase the crystal grain size, and to increase the magnetic domain size.

【0008】渦電流損失は、電磁誘導により発生する損
失で、比抵抗に比例して増大する。また、残留損失の原
因は不明であり、その損失因子すら解明されていない。
The eddy current loss is a loss generated by electromagnetic induction, and increases in proportion to the specific resistance. Further, the cause of the residual loss is unknown, and even the loss factor has not been elucidated.

【0009】フェライトの損失が大きいと、電源として
の効率が悪いだけでなく、自己発熱による熱暴走の不具
合が生じる。一般に、電源トランスに使用される磁芯用
材料として用いられるMn−Znフェライトの損失は、
60〜100℃の温度範囲で極小となるように設計され
ているが、これは、電源の環境温度が60〜100℃と
なることに起因する。
If the loss of ferrite is large, not only the efficiency as a power supply is poor, but also a problem of thermal runaway due to self-heating occurs. Generally, the loss of Mn-Zn ferrite used as a material for a magnetic core used in a power transformer is as follows.
It is designed to be minimum in the temperature range of 60 to 100 ° C, but this is due to the environmental temperature of the power supply being 60 to 100 ° C.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】しかし、損失が最小と
なる温度が環境温度より低いと、温度上昇により損失が
増大することより熱暴走の不具合がある。逆に、環境温
度より高すぎると、結晶磁気異方性定数の増大が原因と
思われるヒステリシス損失の増大により、常温の損失の
増大が問題となる。
However, if the temperature at which the loss is minimized is lower than the ambient temperature, there is a problem of thermal runaway because the loss increases due to the temperature rise. On the other hand, if the temperature is too high, the hysteresis loss, which is considered to be caused by an increase in the magnetocrystalline anisotropy constant, causes an increase in the loss at room temperature.

【0011】従って、本発明は、使用環境温度下におい
て低損失であり、かつ、安価な材料とするために、低温
で焼成が可能な低損失酸化物磁性材料を提供することに
ある。
Accordingly, an object of the present invention is to provide a low-loss oxide magnetic material which can be fired at a low temperature in order to produce a low-loss material at a low operating temperature and at a low cost.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】本発明者は、種々の検討
を行った結果、スピネル型結晶構造を有するFe−Mn
−Zn系フェライトにおいて、主成分組成が、52.5
〜53.5mol%のFe、35.0〜45.0m
ol%のMnO、及び残部がZnOよりなり、副成分と
して、0.005〜0.05wt%のSiO、0.01
〜0.1wt%のCaO、及び0.2〜5.0wt%のC
uOを含有させ、更に0.01〜2.0wt%のV
,0.005〜0.1wt%のNb、0.0
05〜0.5wt%のTiOのうち少なくとも1種を
含有させ、更に平均結晶粒径を5〜10μmとすること
により、低温焼成が可能となり、かつ損失を低減できる
ことを見いだしたものである。
As a result of various studies, the present inventor has found that Fe-Mn having a spinel type crystal structure has been developed.
The main component composition of the Zn-based ferrite is 52.5;
~53.5Mol% of Fe 2 O 3, 35.0~45.0m
% of MnO and the balance of ZnO, and 0.005 to 0.05 wt% of SiO 2 , 0.01 as sub-components.
~ 0.1 wt% CaO and 0.2-5.0 wt% C
uO, and 0.01 to 2.0 wt% of V
2 O 5 , 0.005 to 0.1 wt% Nb 2 O 5 , 0.0
It has been found that low-temperature sintering is possible and loss can be reduced by containing at least one of TiO 2 of 0.5 to 0.5 wt% and further setting the average crystal grain size to 5 to 10 μm.

【0013】即ち、本発明は、スピネル型結晶構造を有
するFe−Mn−Zn系フェライトにおいて、主成分組
成が、52.5〜53.5mol%のFe、35.
0〜45.0mol%のMnO、及び残部がZnOより
なり、副成分として、0.005〜0.05wt%のSi
、0.01〜0.1wt%のCaO、及び0.2〜5.
0wt%のCuOを含有することを特徴とする低損失酸
化物磁性材料である。
That is, the present invention relates to an Fe--Mn--Zn ferrite having a spinel type crystal structure, wherein the main component composition is 52.5 to 53.5 mol% of Fe 2 O 3 , 35.
0 to 45.0 mol% of MnO and the balance being ZnO, and 0.005 to 0.05 wt% of Si as a subcomponent.
O 2 , 0.01-0.1 wt% CaO, and 0.2-5.
A low-loss oxide magnetic material containing 0 wt% CuO.

【0014】また、本発明は、上記低損失酸化物磁性材
料に、0.01〜2.0wt%のV、0.005〜
0.25wt%のNb、0.005〜0.5wt%
のTiOのうち少なくとも1種を含有することを特徴
とする低損失酸化物磁性材料である。
The present invention also provides the low-loss oxide magnetic material as described above, wherein 0.01 to 2.0 wt% of V 2 O 5 , 0.005 to
0.25 wt% Nb 2 O 5 , 0.005 to 0.5 wt%
A low-loss oxide magnetic material comprising at least one of TiO 2 of the present invention.

【0015】また、本発明は、上記の低損失酸化物磁性
材料において、結晶粒径が5〜10μmであることを特
徴とする低損失酸化物磁性材料である。
Further, the present invention provides the low-loss oxide magnetic material described above, wherein the crystal grain size is 5 to 10 μm.

【0016】本発明によれば、CuOを添加することに
より、焼結過程での緻密化が促進され、従来よりも低温
で焼結可能となる。
According to the present invention, by adding CuO, densification in the sintering process is promoted, and sintering can be performed at a lower temperature than before.

【0017】また、SiO,CaO、Nb、V
を添加し粒界層に濃縮させることにより、比抵抗
が増大する。
Further, SiO 2 , CaO, Nb 2 O 5 , V
By adding 2 O 5 and concentrating it in the grain boundary layer, the specific resistance increases.

【0018】TiOは、結晶粒内に固溶し、Fe3+
と置換し、負の異方性定数を小さくする効果がある。さ
らに、TiOを添加することによりFe3+が少なく
なり、比抵抗は高くなる。渦電流損失(Pe)は、比抵
抗の逆数に比例することから、渦電流損失を低減するこ
とができる。
TiO 2 forms a solid solution in the crystal grains and forms Fe 3+
To reduce the negative anisotropy constant. Further, by adding TiO 2 , Fe 3+ decreases and the specific resistance increases. Since the eddy current loss (Pe) is proportional to the reciprocal of the specific resistance, the eddy current loss can be reduced.

【0019】また、要因は不明であるが、平均結晶粒径
を5〜10μmとすることにより、残留損失の1つとさ
れる共鳴損失を低減することができる。
Although the cause is unknown, the resonance loss, which is one of the residual losses, can be reduced by setting the average crystal grain size to 5 to 10 μm.

【0020】主成分組成を52.5〜53.5mol%の
Fe、35.0〜45.0mol%のMnOとした
のは、Feを52.5mol%以下、MnOを4
5mol%以上とすると、損失が最小となる温度がトラ
ンスの環境温度よりはるかに高くなり、常温の損失が著
しく高くなるためである。また、Feを53.5
mol%以上、MnOを35mol%以下にすると、損
失が最小となる温度が環境温度より低くなり、熱暴走等
の不具合が生じるためである。
The main component compositions of 52.5 to 53.5 mol% of Fe 2 O 3 and 35.0 to 45.0 mol% of MnO are as follows: Fe 2 O 3 is 52.5 mol% or less and MnO is 4 MnO.
If the content is 5 mol% or more, the temperature at which the loss is minimized is much higher than the ambient temperature of the transformer, and the loss at room temperature is significantly increased. Further, Fe 2 O 3 is 53.5.
If the content is at least mol% and the content of MnO is at most 35 mol%, the temperature at which the loss is minimized will be lower than the ambient temperature, and problems such as thermal runaway will occur.

【0021】SiOを0.005〜0.05wt%とし
たのは、0.005wt%以下であると十分な比抵抗が
得られず、損失が増大するためであり、0.05wt%
以上であると異常粒成長し、損失が増大するためであ
る。
The reason why the content of SiO 2 is 0.005 to 0.05 wt% is that if the content is less than 0.005 wt%, sufficient specific resistance cannot be obtained and the loss increases.
This is because abnormal grain growth occurs when the above is exceeded, and the loss increases.

【0022】CaOを0.01〜0.1wt%としたの
は、0.01wt%以下であると十分な比抵抗が得られ
ず、損失が増大するためであり、0.1wt%以上であ
ると異常粒成長し、損失が増大するためである。
The reason why the content of CaO is set to 0.01 to 0.1 wt% is that if the content is less than 0.01 wt%, sufficient specific resistance cannot be obtained and the loss increases, so that the content is 0.1 wt% or more. This is because abnormal grain growth and loss increase.

【0023】CuOを0.2〜5.0wt%としたのは、
0.2wt%以下であると十分な焼結性の向上が見られ
ず、焼結体密度が低く損失が増大するためであり、5.
0wt%以上であると異常粒成長し、損失が増大するた
めである。
The reason why the content of CuO is 0.2 to 5.0 wt% is as follows.
If the content is less than 0.2 wt%, no sufficient improvement in sinterability is observed, and the density of the sintered body is low and the loss increases.
If the content is 0 wt% or more, abnormal grain growth occurs, and the loss increases.

【0024】V量を0.01〜2.0wt%とした
のは、0.01wt%以下であると十分な比抵抗の向上
が見られないためであり、2.0wt%以上であると焼
結体密度が低くなり、損失が増大するためである。
The reason why the amount of V 2 O 5 is 0.01 to 2.0 wt% is that if the content is less than 0.01 wt%, a sufficient improvement in specific resistance cannot be seen. If there is, the density of the sintered body becomes low and the loss increases.

【0025】Nb量を0.005〜0.1wt%と
したのは、0.005wt%以下であると十分な比抵抗
の向上が見られないためであり、0.1wt%以上であ
ると焼結体密度が低くなり、損失が増大するためであ
る。
The reason that the amount of Nb 2 O 5 is 0.005 to 0.1 wt% is that if the content is less than 0.005 wt%, a sufficient improvement in specific resistance cannot be seen. If there is, the density of the sintered body becomes low and the loss increases.

【0026】TiO量を0.005〜0.5wt%とし
たのは、0.005wt%以下であると十分な比抵抗の
向上が見られないためであり、0.5wt%以上である
と焼結体密度が低くなり、損失が増大するためである。
The reason why the amount of TiO 2 is set to 0.005 to 0.5 wt% is that when the content is less than 0.005 wt%, a sufficient improvement in specific resistance cannot be seen, and when the content is more than 0.5 wt%. This is because the density of the sintered body decreases and the loss increases.

【0027】平均結晶粒径を5〜10μmとしたのは、
5μm以下であると、ヒステリシス損失が増大し、損失
が劣化するためであり、10μm以上であると残留損失
の劣化と思われる損失の増大を招くためである。
The reason why the average crystal grain size is 5 to 10 μm is as follows.
If the thickness is 5 μm or less, the hysteresis loss increases, and the loss deteriorates. If the thickness is 10 μm or more, the loss which is considered to deteriorate the residual loss increases.

【0028】[0028]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て詳細に説明する。
Embodiments of the present invention will be described below in detail.

【0029】(実施の形態1)主成分組成が、52.0
〜54.0mol%のFe、34.0〜46.0m
ol%のMnO、残部ZnOとなるように秤量し、ボー
ルミルを用いて混合し、大気雰囲気中850℃で2時間
仮焼し、副成分として、0.03wt%のSiO 、0.
05wt%のCaO、3.0wt%のCuOを添加した
後、ボールミルで微粉砕を行った。微粉砕後、バインダ
ーを添加し、スプレードライヤーにて造粒し、φ30×
φ25×5mmのトロイダル形状に成形して、還元雰囲
気中1200℃で焼結した。得られたコアに巻線を施
し、表1に示す試料1−1〜1−9を製作した。この試
料の100kHz−2000G−80℃でのコアロス、
及び平均結晶粒径、焼結体密度を測定した結果を表1に
示す。
(Embodiment 1) The main component composition is 52.0.
~ 54.0 mol% Fe2O3, 34.0-46.0m
ol% MnO and the balance ZnO.
Mixing at 850 ° C for 2 hours in air atmosphere.
Calcination, 0.03 wt% SiO as a sub-component 2, 0.
05 wt% CaO and 3.0 wt% CuO were added.
Thereafter, fine pulverization was performed with a ball mill. After fine grinding, binder
And granulate with a spray drier, φ30 ×
Molded into a toroidal shape of φ25 × 5mm, reducing atmosphere
It was sintered at 1200 ° C. in air. Wind the core obtained.
Then, samples 1-1 to 1-9 shown in Table 1 were manufactured. This trial
Core loss at 100kHz-2000G-80 ° C,
Table 1 shows the results of measuring the average crystal grain size and the sintered body density.
Show.

【0030】また、従来材1として、同様な方法によ
り、53.0mol%のFe、35mol%のM
nO、残部ZnOの主成分組成で、副成分として、Si
を0.03wt%,CaOを0.05wt%を添加
し、CuOは添加せずに、φ30×φ25×5mmのト
ロイダル形状に成形し、1200℃で焼結した。得られ
たコアに巻線を施し、表1の比較品とした。この比較品
の100kHz−2000G−80℃でコアロス、及び
平均結晶粒径、焼結体密度を測定した結果を表1に示
す。
As the conventional material 1, 53.0 mol% of Fe 2 O 3 and 35 mol% of M
The main component composition of nO and the balance ZnO.
O 2 and 0.03 wt%, was added 0.05 wt% of CaO, without CuO is added, then molded into a toroidal shape of φ30 × φ25 × 5mm, and sintered at 1200 ° C.. A winding was applied to the obtained core to obtain a comparative product shown in Table 1. Table 1 shows the results of measuring the core loss, average crystal grain size, and sintered body density of this comparative product at 100 kHz-2000 G-80 ° C.

【0031】[0031]

【表1】 [Table 1]

【0032】表1より、主成分組成を52.5〜53.5
mol%のFe、35.0〜45.0mol%のM
nO、残部をZnOとした発明品は、従来材及び本発明
範囲外の主成分組成の材料よりも優れたコアロスとなっ
ているのが分かる。
According to Table 1, the main component composition was 52.5 to 53.5.
mol% of Fe 2 O 3, 35.0~45.0mol% of M
It can be seen that the invention product in which nO and the remainder are ZnO has better core loss than the conventional material and the material having the main component composition outside the scope of the present invention.

【0033】(実施の形態2)主成分組成が53.0m
ol%のFe、39.0mol%のMnO、残部
ZnOとなるように秤量し、ボールミルを用いて混合
し、大気雰囲気中850℃で2時間仮焼し、副成分とし
てSiOを0.003〜0.07wt%,CaOを0.
05wt%,CuOを3.0wt%添加した後、ボール
ミルで微粉砕を行った。微粉砕後、バインダーを添加
し、スプレードライヤーにて造粒し、φ30×φ25×
5mmのトロイダル形状に成形して,還元雰囲気中12
00℃で焼結して、試料2−1〜2−6を作製した。
(Embodiment 2) The main component composition is 53.0 m
ol% of Fe 2 O 3, 39.0mol% of MnO, and weighed so as to balance ZnO, a ball mill and mixed with, and calcined for 2 hours at 850 ° C. in an air atmosphere, the SiO 2 as subcomponent 0 0.003 to 0.07 wt%, CaO is 0.1%.
After adding 05 wt% and 3.0 wt% of CuO, the mixture was finely pulverized by a ball mill. After fine pulverization, a binder was added and granulated with a spray drier.
Formed into a 5 mm toroidal shape and placed in a reducing atmosphere
By sintering at 00 ° C., samples 2-1 to 2-6 were prepared.

【0034】また、従来材2として、同様な方法によ
り、同主成分組成及び同添加物量でCuOを添加しない
試料を作製し、1200℃で焼結を行った。得られたコ
アに巻線を施し、100kHz−2000G−80℃で
のコアロス、及び平均結晶粒径、比抵抗を測定した結果
表2に示す。
As a conventional material 2, a sample having the same main component composition and the same amount of additive but without adding CuO was prepared in the same manner, and sintered at 1200 ° C. A winding was applied to the obtained core, and the core loss at 100 kHz-2000 G-80 ° C., the average crystal grain size, and the specific resistance were measured. The results are shown in Table 2.

【0035】[0035]

【表2】 [Table 2]

【0036】表2より、SiOを0.005〜0.05
wt%添加した試料でコアロスが従来材2よりも小さく
なっているのが分かる。
According to Table 2, the content of SiO 2 was 0.005 to 0.05.
It can be seen that the core loss is smaller than that of the conventional material 2 in the sample to which wt% is added.

【0037】(実施の形態3)主成分組成が、53.0
mol%のFe、39.0mol%のMnO、残
部ZnOとなるように秤量し、ボールミルを用いて混合
し、大気雰囲気中850℃で2時間仮焼し、副成分とし
て、0.03wt%のSiO、0.007〜0.2wt
%のCaO、3.0wt%のCuOを添加した後、ボー
ルミルで微粉砕を行った。微粉砕後、バインダーを添加
し、スプレードライヤーにて造粒し、φ30×φ25×
5mmのトロイダル形状に成形して、還元雰囲気中12
00℃で焼結して、試料3−1〜3−5を作製した。
(Embodiment 3) The main component composition is 53.0.
mol% Fe 2 O 3 , 39.0 mol% MnO, and the balance ZnO were weighed, mixed using a ball mill, and calcined in an air atmosphere at 850 ° C. for 2 hours, and 0.03 wt. % SiO 2 , 0.007 to 0.2 wt%
% Of CaO and 3.0 wt% of CuO were added, and then pulverized by a ball mill. After fine pulverization, a binder was added and granulated with a spray drier.
Formed into a 5 mm toroidal shape and placed in a reducing atmosphere
By sintering at 00 ° C., samples 3-1 to 3-5 were prepared.

【0038】また、従来材3として、同様な方法によ
り、同主成分組成及び添加物量でCuOを添加しない試
料を作製し、1200℃で焼結した。得られたコアに巻
線を施し、100kHz−2000Gでコアロス及び平
均結晶粒径、比抵抗を測定した結果を表3に示す。
As a conventional material 3, a sample having the same main component composition and additive amount without CuO was prepared in the same manner, and sintered at 1200 ° C. A winding was applied to the obtained core, and the core loss, average crystal grain size, and specific resistance were measured at 100 kHz to 2000 G. Table 3 shows the results.

【0039】[0039]

【表3】 [Table 3]

【0040】表3より、CaOを0.01〜0.1wt%
添加した試料でコアロスが従来材3よりも小さくなって
いるのが分かる。
According to Table 3, the content of CaO was 0.01 to 0.1 wt%.
It can be seen that the core loss of the added sample is smaller than that of the conventional material 3.

【0041】(実施の形態4)主成分組成が、53.0
mol%のFe、39.0mol%のMnO、残
部ZnOとなるように秤量し、ボールミルを用いて混合
し、大気雰囲気中850℃で2時間仮焼し、副成分とし
て、SiOを0.03wt%、CaOを0.05wt
%、CuOを0.1〜6.0wt%添加した後、ボールミ
ルで微粉砕を行った。微粉砕後、バインダーを添加し、
スプレードライヤーにて造粒し、φ30×φ25×5m
mのトロイダル形状に成形して、還元雰囲気中1200
℃で焼結して、試料4−1〜4−6を作製した。
(Embodiment 4) The main component composition is 53.0.
mol% of Fe 2 O 3, 39.0mol% of MnO, and weighed so as to balance ZnO, a ball mill and mixed with, and calcined for 2 hours at 850 ° C. in an air atmosphere, as an auxiliary component, the SiO 2 0.03 wt%, CaO 0.05 wt%
% And CuO in an amount of 0.1 to 6.0 wt%, and then finely pulverized by a ball mill. After fine grinding, add a binder,
Granulate by spray dryer, φ30 × φ25 × 5m
m in a toroidal shape and 1200 in a reducing atmosphere.
Sintering was performed at ℃ to prepare Samples 4-1 to 4-6.

【0042】また、従来材4として、同様な方法によ
り、同主成分組成及び添加物量でCuOを添加しない試
料を作製し、1200℃で焼結した。得られたコアに巻
線を施し、100kHz−2000G−80℃でのコア
ロス及び平均結晶粒径、比抵抗を測定した結果を表4に
示す。
As a conventional material 4, a sample having the same main component composition and additive amount but no CuO was prepared by the same method, and sintered at 1200 ° C. Table 4 shows the results of measuring the core loss, average crystal grain size, and specific resistance at 100 kHz-2000 G-80 ° C. by applying a winding to the obtained core.

【0043】[0043]

【表4】 [Table 4]

【0044】表4より、CuOを0.1〜5.0wt%添
加した試料でコアロスが従来材4よりも小さくなってい
るのが分かる。
From Table 4, it can be seen that the core loss is smaller than that of the conventional material 4 in the sample in which CuO is added in an amount of 0.1 to 5.0 wt%.

【0045】(実施の形態5)主成分組成が、53.0
mol%のFe、39.0mol%のMnO、残
部ZnOとなるように秤量し、ボールミルを用いて混合
し、大気雰囲気中850℃で2時間仮焼し、副成分とし
て、SiOを0.03wt%,CaOを0.05wt
%,CuOを3.0wt%,Vを0.005〜3.
0wt%添加した後、ボールミルで微粉砕を行った。微
粉砕後、バインダーを添加し、スプレードライヤーにて
造粒し、φ30×φ25×5mmのトロイダル形状に成
形して、還元雰囲気中1200℃で焼結して、試料5−
1〜5−4を作製した。
(Embodiment 5) The main component composition is 53.0.
mol% of Fe 2 O 3, 39.0mol% of MnO, and weighed so as to balance ZnO, a ball mill and mixed with, and calcined for 2 hours at 850 ° C. in an air atmosphere, as an auxiliary component, the SiO 2 0.03 wt%, CaO 0.05 wt%
%, 3.0 wt% of CuO, and 0.005 to 3.0% of V 2 O 5 .
After adding 0 wt%, the mixture was finely pulverized with a ball mill. After pulverization, a binder was added, the mixture was granulated with a spray drier, formed into a toroidal shape of φ30 × φ25 × 5 mm, sintered at 1200 ° C. in a reducing atmosphere, and sample 5-
1 to 5-4 were produced.

【0046】また、従来材5として、同様な方法によ
り、同主成分組成及び添加物量でCuO及びV
添加しない試料を作製し、1200℃で焼結した。得ら
れたコアに巻線を施し、100kHz−2000G−8
0℃でのコアロス及び平均結晶粒径、比抵抗を表5に示
す。
Further, as the conventional material 5, a sample having the same main component composition and additive amount but without adding CuO and V 2 O 5 was prepared in the same manner, and sintered at 1200 ° C. A winding is applied to the obtained core, and 100 kHz-2000G-8
Table 5 shows the core loss at 0 ° C., the average crystal grain size, and the specific resistance.

【0047】[0047]

【表5】 [Table 5]

【0048】表5より、0.01〜2.0wt%の範囲の
添加量で,従来材よりもコアロスが小さくなっているの
が分かる。
From Table 5, it can be seen that the core loss is smaller than that of the conventional material when the addition amount is in the range of 0.01 to 2.0 wt%.

【0049】(実施の形態6)主成分組成が、53.0
mol%のFe、39.0mol%のMnO、残
部ZnOとなるように秤量し、ボールミルを用いて混合
し、大気雰囲気中850℃で2時間仮焼し、副成分とし
て、SiOを0.03wt%,CaOを0.05wt
%,CuOを3.0wt%,Nbを0.003〜
0.2wt%添加した後、ボールミルで微粉砕を行っ
た。微粉砕後、バインダーを添加し、スプレードライヤ
ーにて造粒し、φ30×φ25×5mmのトロイダル形
状に成形して、還元雰囲気中1200℃で焼結して、試
料6−1〜6−4を作製した。
(Embodiment 6) The main component composition is 53.0.
mol% of Fe 2 O 3, 39.0mol% of MnO, and weighed so as to balance ZnO, a ball mill and mixed with, and calcined for 2 hours at 850 ° C. in an air atmosphere, as an auxiliary component, the SiO 2 0.03 wt%, CaO 0.05 wt%
%, 3.0 wt% of CuO and 0.003 to Nb 2 O 5 .
After adding 0.2 wt%, the mixture was finely pulverized with a ball mill. After pulverization, a binder was added, the mixture was granulated with a spray drier, formed into a toroidal shape of φ30 × φ25 × 5 mm, and sintered at 1200 ° C. in a reducing atmosphere to obtain samples 6-1 to 6-4. Produced.

【0050】また、従来材6として、同様な方法によ
り、同主成分組成及び添加物量でCuO及びNb
を添加しない試料を作製し、1200℃で焼結した。得
られたコアに巻線を施し、100kHz−2000G−
80℃でのコアロス及び平均結晶粒径、比抵抗を測定し
た結果を表6に示す。
Further, as the conventional material 6, CuO and Nb 2 O 5 were prepared in the same manner with the same main component composition and additive amount.
Was prepared and sintered at 1200 ° C. Winding is applied to the obtained core, and 100 kHz-2000G-
Table 6 shows the results of measuring the core loss at 80 ° C., the average crystal grain size, and the specific resistance.

【0051】[0051]

【表6】 [Table 6]

【0052】表6より、0.005〜0.1wt%の範囲
の添加量で、従来材6よりもコアロスが小さくなってい
るのが分かる。
From Table 6, it can be seen that the core loss is smaller than that of the conventional material 6 when the addition amount is in the range of 0.005 to 0.1 wt%.

【0053】(実施の形態7)主成分組成が、53.0
mol%のFe、39.0mol%のMnO、残
部ZnOとなるように秤量し、ボールミルを用いて混合
し、大気雰囲気中850℃で2時間仮焼し、副成分とし
て、SiOを0.03wt%,CaOを0.05wt
%,CuOを3.0wt%,TiOを0.003〜0.
6wt%添加した後、ボールミルで微粉砕を行った。微
粉砕後、バインダーを添加し、スプレードライヤーにて
造粒し、φ30×φ25×5mmのトロイダル形状に成
形して、還元雰囲気中1200℃で焼結して、試料7−
1〜7−4を作製した。
(Embodiment 7) The main component composition is 53.0.
mol% of Fe 2 O 3, 39.0mol% of MnO, and weighed so as to balance ZnO, a ball mill and mixed with, and calcined for 2 hours at 850 ° C. in an air atmosphere, as an auxiliary component, the SiO 2 0.03 wt%, CaO 0.05 wt%
%, CuO at 3.0 wt%, and TiO 2 at 0.003-0.00%.
After adding 6 wt%, the mixture was finely pulverized by a ball mill. After pulverization, a binder was added, the mixture was granulated with a spray dryer, formed into a toroidal shape of φ30 × φ25 × 5 mm, and sintered at 1200 ° C. in a reducing atmosphere to obtain a sample 7-
1 to 7-4 were produced.

【0054】また、従来材7として、同様な方法によ
り、同主成分組成及び添加物量でCuO及びTiO
添加しない試料を作製し、1200℃で焼結した。得ら
れたコアに巻線を施し、100kHz−2000G−8
0℃でのコアロス及び平均結晶粒径、比抵抗を測定した
結果を表7に示す。
As a conventional material 7, a sample having the same main component composition and additive amount but without adding CuO and TiO 2 was prepared in the same manner, and sintered at 1200 ° C. A winding is applied to the obtained core, and 100 kHz-2000G-8
Table 7 shows the results of measuring the core loss, average crystal grain size, and specific resistance at 0 ° C.

【0055】[0055]

【表7】 [Table 7]

【0056】表7より、0.005〜0.5wt%の範囲
の添加量で、従来材よりもコアロスが小さくなっている
のが分かる。
Table 7 shows that the core loss is smaller than that of the conventional material when the amount of addition is in the range of 0.005 to 0.5 wt%.

【0057】主成分組成が、53.0mol%のFe
、39.0mol%のMnO、残部ZnOとなるよ
うに秤量し、ボールミルを用いて混合し、大気雰囲気中
850℃で2時間仮焼し、副成分として、SiO
0.03wt%,CaOを0.05wt%,CuOを3.
0wt%添加した後、ボールミルで微粉砕を行った。微
粉砕後、バインダーを添加し、スプレードライヤーにて
造粒し、φ30×φ25×5mmのトロイダル形状に成
形して、還元雰囲気中で、1100,1150,120
0,1250℃で焼結を行い、試料8−1〜8−5を作
製した。
The main component composition is 53.0 mol% of Fe 2
O 3 , 39.0 mol% of MnO and the balance ZnO were weighed and mixed using a ball mill, and calcined at 850 ° C. for 2 hours in an air atmosphere. As an auxiliary component, 0.03 wt% of SiO 2 was added. CaO is 0.05 wt%, CuO is 3.
After adding 0 wt%, the mixture was finely pulverized with a ball mill. After fine pulverization, a binder is added, the mixture is granulated by a spray drier, formed into a toroidal shape of φ30 × φ25 × 5 mm, and is reduced to 1100, 1150, 120 in a reducing atmosphere.
Sintering was performed at 0.1250 ° C. to prepare Samples 8-1 to 8-5.

【0058】また、従来材8として、同様な方法によ
り、同主成分組成及び同添加物量でCuOを添加しない
試料を作製し、1250℃で焼結した。得られたコアに
巻線を施し、100kHz−2000G−80℃でのコ
アロス及び平均結晶粒径、比抵抗を測定した結果を表8
に示す。
As a conventional material 8, a sample having the same main component composition and the same additive amount but without adding CuO was prepared by the same method, and sintered at 1250 ° C. Table 8 shows the results of measuring the core loss, average crystal grain size and specific resistance at 100 kHz-2000 G-80 ° C. by applying a winding to the obtained core.
Shown in

【0059】[0059]

【表8】 [Table 8]

【0060】表8より、平均結晶粒径が5〜10μmの
試料でコアロスが従来材8よりも小さくなっているのが
分かる。
From Table 8, it can be seen that the core loss of the sample having an average crystal grain size of 5 to 10 μm is smaller than that of the conventional material 8.

【0061】[0061]

【発明の効果】以上のごとく、本発明によれば、スピネ
ル型結晶構造であって、焼結温度を低くすることがで
き、かつ、損失の小さい、低損失酸化物磁性材料を得る
ことができる。
As described above, according to the present invention, a low-loss oxide magnetic material having a spinel-type crystal structure, a low sintering temperature and a small loss can be obtained. .

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 スピネル型結晶構造を有するFe−Mn
−Zn系フェライトにおいて、主成分組成が、52.5
〜53.5mol%のFe、35.0〜45.0m
ol%のMnO、及び残部がZnOよりなり、副成分と
して、0.005〜0.05wt%のSiO、0.01
〜0.1wt%のCaO、及び0.2〜5.0wt%のC
uOを含有することを特徴とする低損失酸化物磁性材
料。
1. Fe—Mn having a spinel-type crystal structure
The main component composition of the Zn-based ferrite is 52.5;
~53.5Mol% of Fe 2 O 3, 35.0~45.0m
% of MnO and the balance of ZnO, and 0.005 to 0.05 wt% of SiO 2 , 0.01 as sub-components.
~ 0.1 wt% CaO and 0.2-5.0 wt% C
A low-loss oxide magnetic material comprising uO.
【請求項2】 請求項1記載の低損失酸化物磁性材料
に、0.01〜2.0wt%のV、0.005〜0.
25wt%のNb、0.005〜0.5wt%のT
iOのうち少なくとも1種を含有することを特徴とす
る低損失酸化物磁性材料。
2. The low-loss oxide magnetic material according to claim 1, wherein 0.01 to 2.0 wt% of V 2 O 5 , 0.005 to 0.005%.
25 wt% Nb 2 O 5 , 0.005 to 0.5 wt% T
A low-loss oxide magnetic material comprising at least one of iO 2 .
【請求項3】 請求項1または2に記載の低損失酸化物
磁性材料において、結晶粒径が5〜10μmであること
を特徴とする低損失酸化物磁性材料。
3. The low-loss oxide magnetic material according to claim 1, wherein the crystal grain size is 5 to 10 μm.
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