JP2001167920A - Ferrite magnetic material and ferrite core - Google Patents
Ferrite magnetic material and ferrite coreInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、高抵抗かつ低損失
の電源トランス用のフェライトコアとに関する。The present invention relates to a high-resistance and low-loss ferrite core for a power transformer.
【０００２】[0002]
【従来の技術】電源トランス、チョークコイル等のイン
ダクタンス素子のコアには、軟磁性フェライトが多用さ
れている。2. Description of the Related Art Soft magnetic ferrites are frequently used for cores of inductance elements such as power transformers and choke coils.
【０００３】Ｎｉ−Ｃｕ−Ｚｎ系フェライトは、固有抵
抗が１×１０8 Ω・cm以上と高いことから、高周波用の
インダクタンス素子に好適であり、例えば特開昭６２−
５６３５８号公報にはローパスフィルタ用コアに適用す
ることが、特開平１−１０１６０９号公報には１MHz 以
上の高周波で用いられるインダクタに適用することが、
特開平１−１０１６１０号公報には１MHz 以上の高周波
で用いられるチップインダクタに適用することが記載さ
れている。また、特開昭６２−５６３５８号公報に示さ
れるように、表面に絶縁被覆を設けることなく直接巻線
することが可能であるため、低コスト化が図れる。[0003] Ni-Cu-Zn ferrites are suitable for high-frequency inductance elements because their specific resistance is as high as 1 × 10 8 Ω · cm or more.
Japanese Patent Application Laid-Open No. 56358/1996 applies to a low-pass filter core, and Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-101609 discloses an application to inductors used at high frequencies of 1 MHz or more.
Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 1-101610 discloses that the present invention is applied to a chip inductor used at a high frequency of 1 MHz or more. Further, as shown in Japanese Patent Application Laid-Open No. Sho 62-56358, it is possible to perform direct winding without providing an insulating coating on the surface, so that cost can be reduced.
【０００４】しかし、Ｎｉ−Ｃｕ−Ｚｎ系フェライトは
パワーロスが比較的大きいことから、電源トランス用コ
アに使用することは難しい。[0004] However, Ni-Cu-Zn ferrite has a relatively large power loss, so that it is difficult to use it for a power transformer core.
【０００５】電源トランス用コア材料としてはＭｎ−Ｚ
ｎ系フェライトが一般的であり、各種副成分を添加する
ことにより低損失化が図られている。しかし、Ｍｎ−Ｚ
ｎフェライトは固有抵抗が１×１０3 Ω・cm程度と低い
ため、コアとしたときに直接巻線することはできない。As a core material for a power transformer, Mn-Z is used.
An n-type ferrite is generally used, and a low loss is achieved by adding various subcomponents. However, Mn-Z
Since the specific resistance of n-ferrite is as low as about 1 × 10 3 Ω · cm, it cannot be directly wound as a core.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、Ｎｉ
−Ｃｕ−Ｚｎ系フェライトの電力損失を低減し、電源ト
ランス用として有用なフェライトコアを実現することで
ある。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide Ni
-To reduce the power loss of Cu-Zn ferrite and to realize a ferrite core useful as a power transformer.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】このような目的は、下記
（１）または（２）のいずれかの構成により達成され
る。 （１） 主成分として、 酸化鉄をＦｅ2 Ｏ3 換算で ：４７〜５０ mol％、 酸化ニッケルをＮｉＯ換算で ：１０〜２５ mol％、 酸化銅をＣｕＯ換算で ： ２〜１５ mol％、 酸化亜鉛をＺｎＯ換算で ：１５〜３５ mol％ 含有し、この主成分に対し、副成分として少なくとも酸
化タングステンをＷＯ3換算で０．０１〜０．５wt％含
有するフェライト磁性材料からなり、１ＭHz以下の周波
数で使用され、かつｆ・Ｂm 積が７．５ kTHz （ｆ＝１
ｋ〜１ＭHz）において、２０〜１５０℃でのパワーロス
の最低値が３００kW／m3以下であるフェライトコア。 （２） 前記副成分が、主成分に対し少なくとも酸化タ
ングステンをＷＯ3 換算で０．０１〜０．１５wt％含有
する上記（１）のフェライトコア。This and other objects are achieved by the present invention which is defined below as (1) or (2). (1) As main components, iron oxide: 47 to 50 mol% in terms of Fe 2 O 3 , nickel oxide: 10 to 25 mol% in terms of NiO, copper oxide: 2 to 15 mol% in terms of CuO, oxidation zinc calculated as ZnO: 15 to 35 containing mol%, relative to the main component, becomes at least a tungsten oxide as a secondary component of a ferrite magnetic material containing 0.01-0.5% by terms of WO 3, following 1MHz Used at frequency and the f · Bm product is 7.5 kTHz (f = 1
(k-1 MHz), a ferrite core having a minimum value of power loss at 20 to 150 ° C. of 300 kW / m 3 or less. (2) The ferrite core according to the above (1), wherein the sub-component contains at least 0.01 to 0.15 wt% of tungsten oxide in terms of WO 3 with respect to the main component.
【０００８】[0008]
【作用】本発明のフェライト磁性材料は、Ｎｉ−Ｃｕ−
Ｚｎフェライトに、副成分としてＷＯ3 を所定量添加し
たものである。副成分としてこの酸化物を添加すること
により、損失を著しく低減することができる。このた
め、本発明のフェライト磁性材料は、従来のＮｉ−Ｃｕ
−Ｚｎフェライトでは適用困難であった電源トランス用
コアに好適である。そして、本発明のフェライト磁性材
料は、従来のＮｉ−Ｃｕ−Ｚｎフェライトと同様に固有
抵抗が高く、コアとしたときに絶縁被覆なしに直接巻線
が可能であるため、安価なコアが実現する。The ferrite magnetic material of the present invention is Ni-Cu-
WO 3 is obtained by adding a predetermined amount of WO 3 as an auxiliary component to Zn ferrite. By adding this oxide as a subcomponent, loss can be significantly reduced. For this reason, the ferrite magnetic material of the present invention uses the conventional Ni-Cu
-Suitable for power transformer cores that were difficult to apply with Zn ferrite. Further, the ferrite magnetic material of the present invention has a high specific resistance similarly to the conventional Ni-Cu-Zn ferrite, and can be directly wound without an insulating coating when used as a core, so that an inexpensive core is realized. .
【０００９】ところで、トランスにある電流を流した場
合、発生する電圧Ｖｍは、 Ｖｍ＝２πｆ・ｎ・Ａ・Ｂｍ で表される。ここで、ｆ：周波数、ｎ：巻数、Ａ：コア
の断面積、Ｂｍ：最大磁束密度である。また、コアロス
ＰcvはＢｍの２〜３乗に比例する。By the way, when a certain current flows through the transformer, the generated voltage Vm is represented by the following equation: Vm = 2πf · n · A · Bm Here, f: frequency, n: number of turns, A: cross-sectional area of the core, Bm: maximum magnetic flux density. The core loss Pcv is proportional to Bm raised to the second power.
【００１０】従って、例えば１ＭHz−２５mTの条件下で
材質ａのＰcvが５０，材質ｂのＰcvが１０である場合、
材質ｂに加える最大磁束密度Ｂｍを約２倍の５０mTにま
で上げたとしても両者のＰcvはまだ同じ大きさである。
そこで、上式より、ｆ，ｎを同一条件でみた場合、同じ
レベルのＶｍを得るためには、材質ｂはコアの断面積が
材質ａのものの１／２でよいことになる。つまり、Ｐcv
が低い場合コアサイズが小さくても同レベルのＶｍを取
り出すことが可能であり、部品の小型化を図る上で、Ｐ
cvの低減が極めて重要な意味を持つ。Therefore, for example, when Pcv of material a is 50 and Pcv of material b is 10 under the condition of 1 MHz-25 mT,
Even if the maximum magnetic flux density Bm added to the material b is increased to about 50 mT, which is about twice as large, Pcv of both is still the same.
Thus, from the above equation, when f and n are viewed under the same condition, the material b needs to have half the cross-sectional area of the core of the material a in order to obtain the same level of Vm. That is, Pcv
Is low, it is possible to extract the same level of Vm even if the core size is small.
Reducing cv is extremely important.
【００１１】上記した特開平１−１０１６０９号公報の
特許請求の範囲第１項には、０．０５〜１．０wt％のＣ
ｏ3 Ｏ4 と、０．０５〜４．０wt％のＳｉＯ2 とを含む
Ｎｉ−Ｃｕ−Ｚｎフェライトからなる高周波用磁性材料
が記載されており、同第８項には、さらに０．１〜１２
wt％のＢｉ2 Ｏ3 を添加する旨の記載がある。しかし、
同公報には、ＷＯ3 を添加する旨の記載はなく、本発明
とは異なる。また、同公報記載の磁性材料は、ＴＶ、ビ
デオテープレコーダ等に用いられるインダクタに適用さ
れる。そして、その際に、加圧や磁場変化によるインダ
クタンス変化が小さいので、回路の信頼性が向上するこ
とを効果とするものである。すなわち、同公報記載の磁
性材料は、いわゆる信号系のインダクタに好適なもので
ある。これに対し本発明のフェライト磁性材料は、いわ
ゆるパワー材であって、投入されるパワーが大きいため
損失が低いことが最重要である。この点からも、同公報
と本願発明とは全く異なるものである。[0011] Claim 1 of the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 1-101609 describes that 0.05 to 1.0 wt% of C
o 3 and O 4, are described 0.05～4.0Wt% of high frequency magnetic material consisting of Ni-Cu-Zn ferrite comprising the SiO 2 is in the same paragraph 8 further 0.1 12
There is a description that wt% Bi 2 O 3 is added. But,
The publication does not disclose the addition of WO 3 , which is different from the present invention. The magnetic material described in the publication is applied to inductors used for TVs, video tape recorders, and the like. At this time, since the inductance change due to the pressurization or the change in the magnetic field is small, the effect is to improve the reliability of the circuit. That is, the magnetic material described in the publication is suitable for a so-called signal system inductor. On the other hand, the ferrite magnetic material of the present invention is a so-called power material, and it is most important that the loss is low because the input power is large. Also from this point, the gazette and the present invention are completely different.
【００１２】[0012]
【発明の実施の形態】以下、本発明の具体的構成を詳細
に説明する。本発明のフェライト磁性材料は、主成分と
して、 酸化鉄をＦｅ2 Ｏ3 換算で ：４７〜５０ mol％、 酸化ニッケルをＮｉＯ換算で ：１０〜２５ mol％、 酸化銅をＣｕＯ換算で ： ２〜１５ mol％、 酸化亜鉛をＺｎＯ換算で ：１５〜３５ mol％ 含有し、この主成分に対し、副成分として、主成分に対
し、 酸化タングステンをＷＯ3 換算で：０．０５〜０．５wt
％、 含有する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, a specific configuration of the present invention will be described in detail. In the ferrite magnetic material of the present invention, iron oxide is 47 to 50 mol% in terms of Fe 2 O 3 , nickel oxide is 10 to 25 mol% in terms of NiO, and copper oxide is 2 to 2 in terms of CuO, as main components. 15 mol%, zinc oxide: 15 to 35 mol% in terms of ZnO, and tungsten oxide in terms of WO 3 : 0.05 to 0.5 wt.
%, contains.
【００１３】また、主成分の好ましい含有量は、 酸化鉄をＦｅ2 Ｏ3 換算で ：４７〜５０ mol％、 酸化ニッケルをＮｉＯ換算で ：１０〜２５ mol％、 酸化銅をＣｕＯ換算で ： ２〜１０ mol％、 酸化亜鉛をＺｎＯ換算で ：２５〜３５ mol％ であり、あるいは前記主成分中の酸化鉄が、Ｆｅ2 Ｏ3
換算で４８〜５０ mol％であってもよい。The preferred contents of the main components are as follows: iron oxide: 47 to 50 mol% in terms of Fe 2 O 3 , nickel oxide: 10 to 25 mol% in terms of NiO, and copper oxide: 2 in terms of CuO. 10 to 10 mol%, zinc oxide in terms of ZnO: 25 to 35 mol%, or iron oxide in the main component is Fe 2 O 3
It may be 48 to 50 mol% in conversion.
【００１４】また、好ましくは副成分が、主成分に対
し、 酸化タングステンをＷＯ3 換算で：０．０１〜０．１５
wt％ 含有することが好ましい。[0014] Preferably, the auxiliary component is tungsten oxide in terms of WO 3 : 0.01 to 0.15 with respect to the main component.
It is preferred to contain wt%.
【００１５】主組成の酸化鉄成分がＦｅ2Ｏ3量換算で４
７ mol％未満であると、非磁性層の生成量が増加し、コ
アロス劣化の原因となる。また、主組成のＦｅ2Ｏ3が５
０ mol％を超えると、焼結性が著しく劣化する。この酸
化鉄成分は５０ mol％を超えない範囲で５０ mol％に近
いことが好ましい。The iron oxide component of the main composition is 4 in terms of Fe 2 O 3.
If the amount is less than 7 mol%, the amount of the nonmagnetic layer generated increases, which causes core loss deterioration. Also, when the main composition Fe 2 O 3 is 5
If it exceeds 0 mol%, the sinterability is significantly deteriorated. This iron oxide component is preferably close to 50 mol% within a range not exceeding 50 mol%.
【００１６】主組成の酸化ニッケル成分がＮｉＯ量換算
で１０ mol％未満ではコアロス特性が劣化し、２５ mol
％を超えるとコスト高となる。If the nickel oxide component of the main composition is less than 10 mol% in terms of the amount of NiO, the core loss characteristics deteriorate, and
%, The cost increases.
【００１７】主組成の酸化銅成分がＣｕＯ量換算で２ m
ol％未満では焼結性が劣化し、１５mol％を超えると相
対的に酸化ニッケル量が減少してしまいコアロス特性が
劣化する。The copper oxide component of the main composition is 2 m in terms of CuO amount.
When the content is less than 15 mol%, the sinterability is deteriorated. When the content is more than 15 mol%, the amount of nickel oxide is relatively reduced, and the core loss characteristic is deteriorated.
【００１８】主組成の酸化亜鉛成分がＺｎＯ量換算で１
５ mol％未満では透磁率が低下し、３５ mol％を超える
とキュリー温度が低下する。The zinc oxide component of the main composition is 1 in terms of ZnO amount.
If it is less than 5 mol%, the magnetic permeability decreases, and if it exceeds 35 mol%, the Curie temperature decreases.
【００１９】表１に主組成の組成を変えて測定したコア
ロスの値を示す（表中、室温をＲＴと表示する）。Table 1 shows core loss values measured by changing the composition of the main composition (in the table, room temperature is indicated as RT).
【００２０】[0020]
【表１】 [Table 1]
【００２１】表１から明らかなように主組成の最適範囲
は、 酸化鉄をＦｅ2 Ｏ3 換算で ：４７〜５０ mol％、 酸化ニッケルをＮｉＯ換算で ：１０〜２５ mol％、 酸化銅をＣｕＯ換算で ： ２〜１５ mol％、 酸化亜鉛をＺｎＯ換算で ：１５〜３５ mol％ であり、好ましくは、 酸化鉄をＦｅ2 Ｏ3 換算で ：４７〜５０ mol％、 酸化ニッケルをＮｉＯ換算で ：１０〜２５ mol％、 酸化銅をＣｕＯ換算で ： ２〜１０ mol％、 酸化亜鉛をＺｎＯ換算で ：２５〜３５ mol％ であり、あるいは前記主成分中の酸化鉄が、Ｆｅ2 Ｏ3
換算で４８〜５０ mol％であってもよい。As is clear from Table 1, the optimum range of the main composition is as follows: iron oxide: 47 to 50 mol% in terms of Fe 2 O 3 , nickel oxide: 10 to 25 mol% in terms of NiO, and copper oxide: CuO The conversion is 2 to 15 mol%, the zinc oxide is 15 to 35 mol% in terms of ZnO, preferably, the iron oxide is 47 to 50 mol% in terms of Fe 2 O 3 , and the nickel oxide is NiO in terms of NiO: 10 to 25 mol%, copper oxide: 2 to 10 mol% in terms of CuO, zinc oxide: 25 to 35 mol%, in terms of ZnO, or iron oxide in the main component is Fe 2 O 3
It may be 48 to 50 mol% in conversion.
【００２２】さらに本発明のフェライトコアは、上記主
成分と副成分を含有するフェライト磁性材料からなり、
ｆ・Ｂm 積が７．５ kTHz （ｆ＝１ｋ〜１ＭHz）におい
て、２０〜１５０℃でのパワーロスの最低値が３００kW
／m3以下としたものである。この場合、このフェライト
コアは、周波数１ＭHz以下の電源用コアとして使用され
る。Further, the ferrite core of the present invention is made of a ferrite magnetic material containing the above main components and subcomponents,
When the f · Bm product is 7.5 kTHz (f = 1k to 1 MHz), the minimum value of the power loss at 20 to 150 ° C. is 300 kW.
/ M 3 or less. In this case, the ferrite core is used as a power supply core having a frequency of 1 MHz or less.
【００２３】副成分の含有量の限定理由は以下のとおり
である。ＷＯ3を添加することによりコアロスが著しく
低減され、特に１ＭHz以下、さらには１ｋ〜１ＭHzでの
低周波領域での改善に効果がある。ＷＯ3の添加量が
０．５wt％を超えると焼成温度の依存性が大きくなり、
０．０１wt％以下では添加による効果が得難い。酸化タ
ングステンは、好ましくはＷＯ3換算で０．０１〜０．
１５wt％添加することが好ましい。タングステンを０．
０１wt％以上、好ましくは０．０５wt% 以上添加するこ
とにより２０〜１５０℃、ｆ＝１ｋ〜１MHzで、周波数
ｆと最大透磁率Ｂｍの積ｆ・Ｂｍが７．５kTHzにおける
コアロス（パワーロス）の最低値を、３００kW/m3以下
とすることができ好ましい。この値は特に低周波領域で
のスイッチング電源、インバータのトランス等に特に有
効である。The reasons for limiting the contents of the subcomponents are as follows. The addition of WO 3 significantly reduces core loss, and is particularly effective in improving the low-frequency range of 1 MHz or less, and more particularly, 1 kHz to 1 MHz. If the added amount of WO 3 exceeds 0.5 wt%, the dependency of the firing temperature becomes large,
If the content is less than 0.01 wt%, it is difficult to obtain the effect of the addition. Tungsten oxide, preferably terms of WO 3 0.01 to 0.
It is preferable to add 15 wt%. Tungsten to 0.
By adding at least 01 wt%, preferably at least 0.05 wt%, the core loss (power loss) at 20 to 150 ° C. and f = 1 k to 1 MHz and the product f · Bm of the frequency f and the maximum magnetic permeability Bm is 7.5 kTHz. The value can be set to 300 kW / m 3 or less, which is preferable. This value is particularly effective for a switching power supply in a low frequency region, a transformer of an inverter, and the like.
【００２４】本発明のフェライト磁性材料は、２５〜１
００℃程度の広い温度範囲において損失低減効果が大き
い。The ferrite magnetic material of the present invention has a composition of 25 to 1
The loss reduction effect is large in a wide temperature range of about 00 ° C.
【００２５】なお、本発明のフェライト磁性材料中に
は、上記以外の元素が微量添加物ないし不可避的不純物
として含まれていてもよい。このような元素としては、
例えばＳｉ、Ｃａ、Ｐ、Ｃｒ等の少なくとも１種が挙げ
られる。これらの元素の含有量は、金属換算で合計２０
００ppm 以下であることが好ましい。The ferrite magnetic material of the present invention may contain a small amount of an element other than the above as an additive or an unavoidable impurity. Such elements include:
For example, at least one of Si, Ca, P, Cr and the like can be mentioned. The content of these elements is a total of 20
It is preferably at most 00 ppm.
【００２６】上記した主成分および副成分の各含有量
は、フェライト磁性材料中に存在する各金属が上記化学
量論組成の酸化物として存在するとして算出した換算値
である。なお、これら各金属酸化物は通常化学量論組成
で含有されるが、この値から多少偏倚した組成で含有さ
れていてもよい。The respective contents of the main component and the subcomponent are conversion values calculated assuming that each metal present in the ferrite magnetic material exists as an oxide having the above stoichiometric composition. Although each of these metal oxides is usually contained in a stoichiometric composition, it may be contained in a composition slightly deviating from this value.
【００２７】本発明のフェライト磁性材料を用いて、通
常、以下に説明する方法により、フェライトコアを製造
することが好ましい。It is generally preferable to manufacture a ferrite core using the ferrite magnetic material of the present invention by the method described below.
【００２８】この方法では、まず、主成分原料と副成分
原料との混合物を用意する。主成分原料としては、Ｎｉ
−Ｃｕ−Ｚｎフェライト製造に通常用いられるもの、す
なわち、酸化物または焼成により酸化物となる各種化合
物を用いればよい。主成分原料は、フェライトの最終組
成として前記した量比になるように混合される。また、
副成分原料としては、各金属の酸化物または焼成により
酸化物となる化合物を用いればよい。In this method, first, a mixture of a main component material and a subcomponent material is prepared. The main component material is Ni
What is usually used for the production of -Cu-Zn ferrite, that is, oxides or various compounds that become oxides by firing may be used. The main component raw materials are mixed so as to have the above-mentioned quantitative ratio as the final composition of the ferrite. Also,
As the auxiliary component raw material, an oxide of each metal or a compound which becomes an oxide by firing may be used.
【００２９】次いで、主成分原料と副成分原料との混合
物を仮焼する。仮焼は酸化性雰囲気中、通常は空気中で
行えばよく、仮焼温度は８００〜１０００℃、仮焼時間
は１〜３時間とすることが好ましい。Next, the mixture of the main component material and the subcomponent material is calcined. The calcination may be performed in an oxidizing atmosphere, usually in the air, preferably at a calcination temperature of 800 to 1000 ° C. and a calcination time of 1 to 3 hours.
【００３０】仮焼物を粉砕した後、適当なバインダー、
例えばポリビニルアルコール等を適当量加えて、トロイ
ダル状等の所望の形状に成形する。After pulverizing the calcined material, a suitable binder,
For example, an appropriate amount of polyvinyl alcohol or the like is added to form a desired shape such as a toroidal shape.
【００３１】次いで、成形体を焼成する。焼成は酸化性
雰囲気中、通常は空気中で行えばよく、焼成温度は９０
０〜１１００℃、焼成時間は２〜５時間とすることが好
ましい。Next, the compact is fired. The sintering may be performed in an oxidizing atmosphere, usually in the air.
It is preferable that the firing time is 0 to 1100 ° C. and the firing time is 2 to 5 hours.
【００３２】得られたフェライト材のグレインサイズと
しては、０．５〜６μm 程度、特に１〜３μm 程度が好
ましい。グレインサイズが０．５〜６μm の範囲を超え
ると、特性が悪化してくる。The grain size of the obtained ferrite material is preferably about 0.5 to 6 μm, particularly preferably about 1 to 3 μm. If the grain size exceeds the range of 0.5 to 6 μm, the characteristics deteriorate.
【００３３】本発明のフェライト材を用いたコアは、ス
イッチング用、インバータ用などの電源トランス等、い
わゆるパワー材として好ましく用いられる。本発明が適
用されるコア形状は特に限定されず、いわゆるトロイダ
ル型、ＥＥ型、ＥＩ型、ＥＥＲ型、ＵＵ型、ＵＩ型、ド
ラム型、ポット型、カップ型等の各種形状のコアに本発
明は適用できる。その他パワー用としては、チョ−クコ
イル等のコアとしても用いることができる。The core using the ferrite material of the present invention is preferably used as a so-called power material such as a power supply transformer for switching, inverter and the like. The shape of the core to which the present invention is applied is not particularly limited, and the present invention is applied to cores of various shapes such as so-called toroidal type, EE type, EI type, EER type, UU type, UI type, drum type, pot type, cup type and the like. Is applicable. In addition, for power use, it can also be used as a core such as a choke coil.
【００３４】[0034]
【実施例】以下、本発明の具体的実施例を示し、本発明
をさらに詳細に説明する。 〔実施例１〕主成分原料としてＦｅ2 Ｏ3 、ＮｉＯ、Ｃ
ｕＯ、ＺｎＯを、副成分原料としてＷＯ3 との混合物を
用意した。EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described in more detail by showing specific examples of the present invention. [Example 1] Fe 2 O 3 , NiO, C
A mixture of uO and ZnO with WO 3 was prepared as an auxiliary component material.
【００３５】主成分および副成分原料を下記に示す組成
１となるように秤量して混合し、混合物を空気中におい
て８００〜９００℃で２時間仮焼した後、粉砕した。粉
砕物にバインダ（ＰＶＡ）を加え、加圧成形した。成形
体を空気中において１０００〜１２００℃で２時間焼成
し、外径１８mm、内径１０mm、高さ５mmのトロイダル状
のコアサンプルを得た。The main component and auxiliary component raw materials were weighed and mixed so as to have the following composition 1, and the mixture was calcined in air at 800 to 900 ° C. for 2 hours and then pulverized. A binder (PVA) was added to the pulverized material, followed by pressure molding. The molded body was fired in air at 1000 to 1200 ° C. for 2 hours to obtain a toroidal core sample having an outer diameter of 18 mm, an inner diameter of 10 mm, and a height of 5 mm.
【００３６】（組成１） 主成分 Ｆｅ2 Ｏ3 ：４９．２５ mol％、 ＮｉＯ ：１３．５ mol％、 ＣｕＯ ： ６ mol％、 ＺｎＯ ：３１．２５ mol％ 副成分（主成分全量を１００wt％として） ＷＯ3 ：０〜０．１５wt％、(Composition 1) Main component Fe 2 O 3 : 49.25 mol%, NiO: 13.5 mol%, CuO: 6 mol%, ZnO: 31.25 mol% Subcomponent (total amount of main component is 100 wt%) WO 3 : 0 to 0.15 wt%,
【００３７】ＷＯ3：０，０．０５，０．１０，０．１
５の各サンプルについて、Ｂ−Ｈアナライザーにより、
２０〜１００℃、５０ｋHz 、１５０mTでのコアロス
（Ｐｃｖ）を、測定した。結果を図１に示す。また、初
透磁率、飽和磁束密度、表面抵抗について測定した。結
果を表２に示す。WO 3 : 0, 0.05, 0.10, 0.1
For each sample of No. 5, by a BH analyzer,
The core loss (Pcv) at 20-100 ° C., 50 kHz, 150 mT was measured. The results are shown in FIG. In addition, initial permeability, saturation magnetic flux density, and surface resistance were measured. Table 2 shows the results.
【００３８】[0038]
【表２】 [Table 2]
【００３９】図１、表２から明らかなように、ＷＯ3を
含まないサンプルのコアロスが、６０℃で３４０ｋＷ／
m3であるのに対し、ＷＯ3を０．０５〜０．１５wt％含
有するフェライトコアのコアロスは、約２４０ｋＷ／m3
と大幅に改善されている。また、表２から明らかなよう
に、ＷＯ3を添加しても初透磁率、飽和磁束密度、表面
抵抗に影響はなく、これらに影響を与えることなくコア
ロスのみを低減できることがわかる。As is clear from FIG. 1 and Table 2, the core loss of the sample containing no WO 3 was 340 kW / 60 ° C.
While it is m 3, the core loss of the ferrite core containing WO 3 0.05~0.15wt% is about 240 kW / m 3
And have been greatly improved. As is clear from Table 2, addition of WO 3 has no effect on the initial magnetic permeability, the saturation magnetic flux density, and the surface resistance, and only the core loss can be reduced without affecting these.
【００４０】〔実施例２〕主成分と副成分に、下記の組
成２を用いた他は実施例１と同様にしてコアサンプルを
得た。Example 2 A core sample was obtained in the same manner as in Example 1 except that the following composition 2 was used as the main component and the subcomponent.
【００４１】（組成２） 主成分 Ｆｅ2 Ｏ3 ：４９．２５ mol％、 ＮｉＯ ：１５．７５ mol％、 ＣｕＯ ： ６ mol％、 ＺｎＯ ：２９．０ mol％ 副成分（主成分全量を１００wt％として） ＷＯ3 ：０〜０．１５wt％、(Composition 2) Main components Fe 2 O 3 : 49.25 mol%, NiO: 15.75 mol%, CuO: 6 mol%, ZnO: 29.0 mol% Sub-components (total amount of main components is 100 wt%) WO 3 : 0 to 0.15 wt%,
【００４２】ＷＯ3：０，０．０５，０．１０，０．１
５の各サンプルについて、Ｂ−Ｈアナライザーにより、
２０〜１６０℃、５０ｋHz 、１５０mTでのコアロス
（Ｐｃｖ）を、測定した。結果を図２に示す。WO 3 : 0, 0.05, 0.10, 0.1
For each sample of No. 5, by a BH analyzer,
Core loss (Pcv) at 20-160 ° C., 50 kHz, 150 mT was measured. The results are shown in FIG.
【００４３】図２から明らかなように、ＷＯ3を含まな
いサンプルのコアロスが、１２０℃で３４０ｋＷ／m3で
あるのに対し、ＷＯ3を０．０５〜０．１５wt％含有す
るフェライトコアのコアロスは、約２４０ｋＷ／m3と大
幅に改善されている。As apparent from FIG. 2, the core loss of the sample containing no WO 3 is 340 kW / m 3 at 120 ° C., whereas the ferrite core containing 0.05 to 0.15 wt% of WO 3 is obtained. The core loss is greatly improved to about 240 kW / m 3 .
【００４４】〔実施例３〕主成分と副成分に、下記の組
成３を用いた他は実施例１と同様にしてコアサンプルを
得た。また、比較例として下記の組成Ａを用い、同様に
してサンプルを得た。Example 3 A core sample was obtained in the same manner as in Example 1 except that the following composition 3 was used as the main component and the subcomponent. Further, a sample was obtained in the same manner using the following composition A as a comparative example.
【００４５】（組成３） 主成分 Ｆｅ2 Ｏ3 ：４９．２５ mol％、 ＮｉＯ ：１３．５ mol％、 ＣｕＯ ： ６ mol％、 ＺｎＯ ：３１．２５ mol％ 副成分（主成分全量を１００wt％として） ＷＯ3 ：０．０５ wt％、 （組成Ａ） Ｆｅ2 Ｏ3 ：４９．０ mol％、 ＮｉＯ ：１４．０ mol％、 ＣｕＯ ： ７ mol％、 ＺｎＯ ：３０．０ mol％ 副成分なし、(Composition 3) Main components Fe 2 O 3 : 49.25 mol%, NiO: 13.5 mol%, CuO: 6 mol%, ZnO: 31.25 mol% Sub-components (total amount of the main components is 100 wt%) as) WO 3: 0.05 wt%, ( composition A) Fe 2 O 3: 49.0 mol%, NiO: 14.0 mol%, CuO: 7 mol%, ZnO: 30.0 mol% None subcomponent ,
【００４６】各サンプルについて、Ｂ−Ｈアナライザー
により、２０〜１００℃、５０ｋHz、１５０mTでのコア
ロス（Ｐｃｖ）を、測定した。結果を図３に示す。For each sample, the core loss (Pcv) at 20 to 100 ° C., 50 kHz and 150 mT was measured by a BH analyzer. The results are shown in FIG.
【００４７】図３から明らかなように、ＷＯ3を含まな
いサンプルのコアロスが、８０℃で４６０ｋＷ／m3であ
るのに対し、ＷＯ3を含有するフェライトコアのコアロ
スは、約２３０ｋＷ／m3と大幅に改善されている。As apparent from FIG. 3, the core loss of the sample containing no WO 3 is 460 kW / m 3 at 80 ° C., whereas the core loss of the ferrite core containing WO 3 is about 230 kW / m 3. And have been greatly improved.
【００４８】〔実施例４〕実施例３と同一組成のサンプ
ルを用い、各サンプルについて、Ｂ−Ｈアナライザーに
より、２３℃、１００ｋ〜５００ｋHz 、５０〜２００m
Tでのコアロス（Ｐｃｖ）を、測定した。結果を図４に
示す。Example 4 Using a sample having the same composition as in Example 3, each sample was measured with a BH analyzer at 23 ° C., 100-500 kHz, 50-200 m.
Core loss at T (Pcv) was measured. FIG. 4 shows the results.
【００４９】図４から明らかなように、ＷＯ3を含有す
るフェライトコアのコアロスは、各周波数で大幅に改善
されている。As is apparent from FIG. 4, the core loss of the ferrite core containing WO 3 is greatly improved at each frequency.
【００５０】〔実施例５〕実施例２において、ＷＯ3の
添加量を０．０５としたサンプルを用い、このサンプル
について、Ｂ−Ｈアナライザーにより、１４０℃、２５
ｋHz 、１５０mTでのコアロス（Ｐｃｖ）を、測定した
ところ、２０５ｋＷ／m3と極めて低い値が得られた。Example 5 A sample was prepared in the same manner as in Example 2 except that WO 3 was added in an amount of 0.05.
When the core loss (Pcv) at 150 mT at kHz was measured, a very low value of 205 kW / m 3 was obtained.
【００５１】[0051]
【発明の効果】以上のように本発明によれば、Ｎｉ−Ｃ
ｕ−Ｚｎ系フェライトの電力損失を低減し、小型、低損
失の電源トランス用コアを実現できる。As described above, according to the present invention, Ni-C
The power loss of the u-Zn ferrite can be reduced, and a small, low-loss power transformer core can be realized.
【図１】組成１のサンプルにおいて、ＷＯ3：０〜０．
１５wt％添加した場合のコアロスＰcvを、５０ｋHz−１
５０mT、２０〜１００℃の条件で測定したグラフであ
る。FIG. 1 shows a sample of composition 1 containing WO 3 : 0 to 0.
The core loss Pcv when 15 wt% is added is 50 kHz-1.
It is a graph measured on conditions of 50 mT and 20-100 degreeC.
【図２】組成２のサンプルにおいて、ＷＯ3：０〜０．
１５wt％添加した場合のコアロスＰcvを、５０ｋHz−１
５０mT、２０〜１６０℃の条件で測定したグラフであ
る。FIG. 2 shows a sample of composition 2 in which WO 3 : 0 to 0.
The core loss Pcv when 15 wt% is added is 50 kHz-1.
It is a graph measured on conditions of 50 mT and 20-160 degreeC.
【図３】組成３と比較例の組成Ａのサンプルにおいて、
Ｂ−Ｈアナライザーにより、２０〜１００℃、５０ｋHz
、１５０mTでのコアロス（Ｐｃｖ）を測定したグラフ
である。FIG. 3 shows a sample of composition 3 and a composition A of a comparative example.
20-100 ° C, 50kHz by BH analyzer
5 is a graph in which core loss (Pcv) was measured at 150 mT.
【図４】組成３と比較例の組成Ａのサンプルにおいて、
Ｂ−Ｈアナライザーにより、２３℃、１００ｋ〜５００
ｋHz 、５０〜２００mTでのコアロス（Ｐｃｖ）を測定
したグラフである。FIG. 4 shows a sample of composition 3 and a composition A of a comparative example.
According to a BH analyzer, 23 ° C., 100 k to 500
It is the graph which measured core loss (Pcv) in 50 kHz and 50-200 mT.
Claims (2)
化タングステンをＷＯ3換算で０．０１〜０．５wt％含
有するフェライト磁性材料からなり、 １ＭHz以下の周波数で使用され、 かつｆ・Ｂm 積が７．５ kTHz （ｆ＝１ｋ〜１ＭHz）に
おいて、２０〜１５０℃でのパワーロスの最低値が３０
０kW／m3以下であるフェライトコア。As main components, iron oxide: 47 to 50 mol% in terms of Fe 2 O 3 , nickel oxide: 10 to 25 mol% in terms of NiO, and copper oxide: 2 to 15 mol% in terms of CuO , zinc oxide calculated as ZnO: 15 to 35 containing mol%, relative to the main component, becomes at least a tungsten oxide as a secondary component of a ferrite magnetic material containing 0.01-0.5% by terms of WO 3, 1MHz When used at the following frequencies and the f · Bm product is 7.5 kTHz (f = 1k to 1 MHz), the lowest value of the power loss at 20 to 150 ° C. is 30.
Ferrite core of 0 kW / m 3 or less.
酸化タングステンをＷＯ3 換算で０．０１〜０．１５wt
％含有する請求項１のフェライトコア。Wherein said auxiliary component is at least a tungsten oxide in terms of WO 3 with respect to the main component 0.01~0.15wt
%.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000325037A JP2001167920A (en) | 1996-04-03 | 2000-10-25 | Ferrite magnetic material and ferrite core |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8-106345 | 1996-04-03 | ||
| JP10634596 | 1996-04-03 | ||
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP09836097A Division JP3337937B2 (en) | 1996-04-03 | 1997-04-01 | Ferrite magnetic material and ferrite core |
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| Country | Link |
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014040368A (en) * | 2013-09-25 | 2014-03-06 | Tdk Corp | Ferrite composition, ferrite core and electronic component |
| CN104557003A (en) * | 2015-01-15 | 2015-04-29 | 安徽龙磁科技股份有限公司 | Vehicle ferrite magnetic core material |
| CN112979299A (en) * | 2021-02-19 | 2021-06-18 | 成都灏众科技有限公司 | Power type low-temperature sintered ferrite material and preparation method thereof |
-
2000
- 2000-10-25 JP JP2000325037A patent/JP2001167920A/en active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014040368A (en) * | 2013-09-25 | 2014-03-06 | Tdk Corp | Ferrite composition, ferrite core and electronic component |
| CN104557003A (en) * | 2015-01-15 | 2015-04-29 | 安徽龙磁科技股份有限公司 | Vehicle ferrite magnetic core material |
| CN112979299A (en) * | 2021-02-19 | 2021-06-18 | 成都灏众科技有限公司 | Power type low-temperature sintered ferrite material and preparation method thereof |
| CN112979299B (en) * | 2021-02-19 | 2022-08-05 | 成都灏众科技有限公司 | Power type low-temperature sintered ferrite material and preparation method thereof |
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