JP2007197255A - MnZnフェライトの製造方法 - Google Patents
MnZnフェライトの製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2007197255A JP2007197255A JP2006017517A JP2006017517A JP2007197255A JP 2007197255 A JP2007197255 A JP 2007197255A JP 2006017517 A JP2006017517 A JP 2006017517A JP 2006017517 A JP2006017517 A JP 2006017517A JP 2007197255 A JP2007197255 A JP 2007197255A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- terms
- additive
- ppm
- oxide
- main component
- 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.)
- Withdrawn
Links
Landscapes
- Magnetic Ceramics (AREA)
- Soft Magnetic Materials (AREA)
Abstract
【課題】従来提案のものよりもさらにコアロスの低減化が図れるMnZnフェライトの製造方法を提供する。
【解決手段】酸化鉄がFe2O3換算で52.0〜55.0モル%、酸化マンガンがMnO換算で30.0〜45モル%、酸化ニッケルがNiO換算で0〜5.0モル%、酸化亜鉛がZnO換算で残部含有されてなるMnZnフェライトの主成分に対して、添加成分として酸化ケイ素、酸化カルシウム、および酸化ニオブを含有してなるMnZnフェライトの製造方法であって、前記MnZnフェライトは、添加物成分として酸化ケイ素がSiO2換算で30ppm以上100ppm未満、酸化カルシウムがCaO換算で100ppm以上1500ppm以下、および酸化ニオブがNb2O5換算で100ppm以上1000ppm以下含有されており、前記添加成分の添加物原料は、いずれも、添加時の添加物形態における比表面積が10.0m2/g以上の物性を備えてなる粒状物であるように構成される。
【選択図】なし
【解決手段】酸化鉄がFe2O3換算で52.0〜55.0モル%、酸化マンガンがMnO換算で30.0〜45モル%、酸化ニッケルがNiO換算で0〜5.0モル%、酸化亜鉛がZnO換算で残部含有されてなるMnZnフェライトの主成分に対して、添加成分として酸化ケイ素、酸化カルシウム、および酸化ニオブを含有してなるMnZnフェライトの製造方法であって、前記MnZnフェライトは、添加物成分として酸化ケイ素がSiO2換算で30ppm以上100ppm未満、酸化カルシウムがCaO換算で100ppm以上1500ppm以下、および酸化ニオブがNb2O5換算で100ppm以上1000ppm以下含有されており、前記添加成分の添加物原料は、いずれも、添加時の添加物形態における比表面積が10.0m2/g以上の物性を備えてなる粒状物であるように構成される。
【選択図】なし
Description
本発明は、例えば、電源用トランス等に好適に用いられるMnZnフェライトの製造方法に関する。
MnZnフェライトは他のフェライトの比べ固有抵抗が低いため、比較的低周波領域(数百kHz以下)でその特徴を発揮する。
フェライトのコアロスは、ヒステリシス損、渦電流損、残留損などに分けられるが、比抵抗の小さいMnZnフェライトでは渦電流損失の占める割合が大きいといわれている。
渦電流損失を低減するには、材質の高抵抗化が特に有効であり、コアロスを小さくするためにCaO−SiO2を複合して添加させることが知られている。これらの酸化物の添加により、粒界相に硝子相を形成させることができ、より粒界相の抵抗を高めることができる。
特開2004−10440号公報には、渦電流損失(磁芯損失)を低減することのできる酸化物磁性材料の製造方法として、主成分組成が52.0〜55.0mol%のFe2O3、30.0〜45.0mol%のMnO、残部ZnOからなり、添加物として0.01wt%以上0.03wt%未満のSiO2、0.01wt%以上0.15wt%未満のCaO、0.01wt%以上0.1wt%未満のNb2O5を含有する低損失酸化物磁性材料の製造方法において、前記添加物の原料に500nm未満の微粉末を用いる旨の提案がなされている。
しかしながら、MnZnフェライトにおけるコアロスの低減化に対する要求は高く、従来にも増してさらなる改善が求められている。
このような実状のもとに本発明は創案されたものであって、その目的は、従来提案のものよりもさらにコアロスの低減化が図れるMnZnフェライトの製造方法を提供することにある。
このような課題を解決するために、本発明は、酸化鉄がFe2O3換算で52.0〜55.0モル%、酸化マンガンがMnO換算で30.0〜45モル%、酸化ニッケルがNiO換算で0〜5.0モル%、酸化亜鉛がZnO換算で残部含有されてなるMnZnフェライトの主成分に対して、添加成分として酸化ケイ素、酸化カルシウム、および酸化ニオブを含有してなるMnZnフェライトの製造方法であって、前記MnZnフェライトは、添加物成分として酸化ケイ素がSiO2換算で30ppm以上100ppm未満、酸化カルシウムがCaO換算で100ppm以上1500ppm以下、および酸化ニオブがNb2O5換算で100ppm以上1000ppm以下含有されており、前記添加成分の添加物原料は、いずれも、添加時の添加物形態における比表面積が10.0m2/g以上の物性を備えてなる粒状物であるように構成される。
また、本発明の好ましい態様として、前記添加成分の添加物原料は、いずれも、添加時の添加物形態における比表面積が10.0〜40.0m2/g物性を備えてなる粒状物でから構成される。
また、本発明の好ましい態様として、前記主成分となる主成分原料を混合して仮焼きした後に、前記添加成分の添加物原料を添加してなるように構成される。
また、本発明の好ましい態様として、前記主成分となる主成分原料と、前記添加成分の添加物原料とを同時に混合してなるように構成される。
また、本発明の好ましい態様として、前記添加成分の添加物原料同士を予め混合した後、次いで、前記主成分となる主成分原料に添加してなるように構成される。
本発明は、酸化鉄がFe2O3換算で52.0〜55.0モル%、酸化マンガンがMnO換算で30.0〜45モル%、酸化ニッケルがNiO換算で0〜5.0モル%、酸化亜鉛がZnO換算で残部含有されてなるMnZnフェライトの主成分に対して、添加成分として酸化ケイ素、酸化カルシウム、および酸化ニオブを含有してなるMnZnフェライトの製造方法であって、前記MnZnフェライトは、添加物成分として酸化ケイ素がSiO2換算で30ppm以上100ppm未満、酸化カルシウムがCaO換算で100ppm以上1500ppm以下、および酸化ニオブがNb2O5換算で100ppm以上1000ppm以下含有されており、前記添加成分の添加物原料は、いずれも、添加時の添加物形態における比表面積が10.0m2/g以上の物性を備えてなる粒状物であるように構成されているので、さらなるコアロスの低減化を図ることができるという効果を奏する。
以下、本発明を実施するための最良の形態について詳細に説明する。
本発明はMnZnフェライトの製造方法であって、その発明要部は、製造対象となるMnZnフェライトの主成分および添加成分の組成の設定と、当該組成設定されたMnZnフェライトの製造に際して、添加される添加物原料の粒状物の比表面積を規定している点にある。これにより従来には見られなかった顕著な効果が発現する。
まず、製造対象となるMnZnフェライトについて説明する。
[MnZnフェライト]
本発明の製造対象となるMnZnフェライトは、酸化鉄がFe2O3換算で52.0〜55.0モル%(好ましくは、52.5〜55.0モル%)、酸化マンガンがMnO換算で30〜45モル%(好ましくは、30.0〜40.0モル%)、酸化ニッケルがNiO換算で0〜5.0モル(好ましくは、0〜2.5モル%)、酸化亜鉛がZnO換算で残部含有されてなるMnZnフェライトの主成分と、酸化ケイ素、酸化カルシウム、および酸化ニオブの添加成分を含有してなるMnZnフェライトである。
本発明の製造対象となるMnZnフェライトは、酸化鉄がFe2O3換算で52.0〜55.0モル%(好ましくは、52.5〜55.0モル%)、酸化マンガンがMnO換算で30〜45モル%(好ましくは、30.0〜40.0モル%)、酸化ニッケルがNiO換算で0〜5.0モル(好ましくは、0〜2.5モル%)、酸化亜鉛がZnO換算で残部含有されてなるMnZnフェライトの主成分と、酸化ケイ素、酸化カルシウム、および酸化ニオブの添加成分を含有してなるMnZnフェライトである。
添加物成分である酸化ケイ素は、SiO2換算で30ppm以上100ppm未満(好ましくは、40ppm以上95ppm以下)、酸化カルシウムがCaO換算で100ppm以上1500ppm以下(好ましくは、200ppm以上1300ppm以下)、および酸化ニオブがNb2O5換算で100ppm以上1000ppm以下(好ましくは、150ppm以上750ppm以下)含有される。なお、本発明において記載されているppmは重量基準である。
主成分における酸化鉄がFe2O3換算で52.0モル%未満となると、飽和磁束密度が低くなるという不都合が生じる傾向がある。この一方で、酸化鉄がFe2O3換算で55.0モル%を超えると、コアロスが高くなるという不都合が生じる傾向がある。
また、酸化マンガンがMnO換算で30モル%未満となると、コアロスが高くなるという不都合が生じる傾向がある。この一方で、酸化マンガンがMnO換算で45モル%を超えると、コアロスが高くなるという不都合が生じる傾向がある。
また、酸化ニッケルがNiO換算で5.0モルを超えるとコアロスが高くなるという不都合が生じる傾向がある。
上記の主成分に対して添加物成分である酸化ケイ素が、SiO2換算で30ppm未満となると、比抵抗が低くなりコアロスが高くなるという不都合が生じる傾向がある。この一方で、上記の主成分に対して酸化ケイ素が、SiO2換算で100ppm以上となると不連続粒成長が起こることにより比抵抗が低くなり、コアロスが高くなるという不都合が生じる傾向がある。
また、上記の主成分に対して添加物成分である酸化カルシウムがCaO換算で100ppm未満となると、比抵抗が低くなり、コアロスが高くなるという不都合が生じる傾向がある。この一方で、上記の主成分に対して酸化カルシウムがCaO換算で1500ppmを超えると、不連続粒成長が起こることにより比抵抗が低くなり、コアロスが高くなるという不都合が生じる傾向がある。
また、上記の主成分に対して添加物成分である酸化ニオブがNb2O5換算で100ppm未満となると、コアロスが高くなるという不都合が生じる傾向がある。この一方で、上記の主成分に対して酸化ニオブがNb2O5換算で1000ppmを超えると、コアロスが高くなるという不都合が生じる傾向がある。
その他の添加成分として、コアロスを低減させるという目的で、酸化ジルコニウムをZrO2換算で、50ppm以上300ppm以下含有させることも好ましい態様である。この場合も表面積は上記の範囲を満足させることが望ましい。
次いで、本発明のMnZnフェライトの製造方法について説明する。
[MnZnフェライトの製造方法]
本発明の要部は上述のごとく組成設定されたMnZnフェライトの製造に際して添加される添加成分の添加物原料粒状物の比表面積を規定している点にある。添加物原料は、Si、Ca、Nb、Zrの酸化物や炭酸塩や塩化物塩や硫酸塩という化合物で用いられ、秤量された後、添加される。
[MnZnフェライトの製造方法]
本発明の要部は上述のごとく組成設定されたMnZnフェライトの製造に際して添加される添加成分の添加物原料粒状物の比表面積を規定している点にある。添加物原料は、Si、Ca、Nb、Zrの酸化物や炭酸塩や塩化物塩や硫酸塩という化合物で用いられ、秤量された後、添加される。
このようにフェライトの添加成分を含有させるために用いられる添加物原料は、いずれも、秤量した後、添加時の添加物形態における比表面積が10.0m2/g以上、特に、10.0〜40.0m2/gの物性を備えてなる粒状物から構成されている。
比表面積が10.0m2/g未満の添加物原料を用いると、分散性が向上せずコアロスが低減されないという不都合が生じてしまう。この一方で、比表面積が40.0m2/gを越える添加物原料を用いる場合には、凝集しやすくなり、凝集が起こりやすくなり分散混合が困難となる傾向が生じるという不都合がある。
秤量された添加物原料の添加時期は特に限定されるものではないが、以下の態様で添加されることが望ましい。
すなわち、
(1)主成分となる主成分原料を混合して仮焼きした後に、添加成分の添加物原料を添加する態様である。主成分となる主成分原料は、一般に、秤量された後、混合、造粒工程を経て仮焼きされる。この仮焼き物に、上記所定の比表面積を備える添加物原料が秤量され添加される。その後、一般的には、粉砕工程、水・結合剤添加工程、造粒工程、成形工程、焼成工程が設けられる。
(1)主成分となる主成分原料を混合して仮焼きした後に、添加成分の添加物原料を添加する態様である。主成分となる主成分原料は、一般に、秤量された後、混合、造粒工程を経て仮焼きされる。この仮焼き物に、上記所定の比表面積を備える添加物原料が秤量され添加される。その後、一般的には、粉砕工程、水・結合剤添加工程、造粒工程、成形工程、焼成工程が設けられる。
(2)秤量された主成分となる主成分原料と、秤量された添加成分の添加物原料とを同時に混合してなる態様である。その後、一般的には造粒工程を経て仮焼きされる。その後、粉砕工程、水・結合剤添加工程、造粒工程、成形工程、焼成工程が設けられる。
(3)秤量された添加成分の添加物原料同士を予め混合した後、次いで、主成分となる主成分原料に添加してなる態様である。その後、一般的には造粒工程を経て仮焼きされる。その後、粉砕工程、水・結合剤添加工程、造粒工程、成形工程、焼成工程が設けられる。
このような一連の製造工程の詳細は、後述する実施例を参考されたい。
以下、本発明の具体的な実施例を挙げて、本発明をさらに詳細に説明する。
〔実施例1〕
下記表1のサンプルNo.1に示されるように、最終組成における酸化鉄がFe2O3換算で54.5モル%、酸化マンガンがMnO換算で36.5モル%、酸化亜鉛がZnO換算で9モル%となるように主成分となる主成分原料を秤量した。この秤量物をアトライターで湿式混合した。この混合物をスプレードライヤーで乾燥させた後、ロータリーキルンで仮焼きした。
〔実施例1〕
下記表1のサンプルNo.1に示されるように、最終組成における酸化鉄がFe2O3換算で54.5モル%、酸化マンガンがMnO換算で36.5モル%、酸化亜鉛がZnO換算で9モル%となるように主成分となる主成分原料を秤量した。この秤量物をアトライターで湿式混合した。この混合物をスプレードライヤーで乾燥させた後、ロータリーキルンで仮焼きした。
この仮焼き物に、最終組成における添加成分の含有率が下記表1となるようにSiO2、CaCO3、Nb2O5、ZrO2を所定量秤量して添加した。なお、添加の際のSiO2の比表面積は33.2m2/g、CaCO3の比表面積は20.4m2/g、Nb2O5の比表面積は25.6m2/g、ZrO2の比表面積は15.1m2/gであった。
このような添加物原料を添加した後、ボールミルで湿式粉砕した。このスラリーにポリビニルアルコール(PVA)を混合した後、スプレードライヤーで噴霧造粒した。これをトロイダル形状に成形し、1300℃で酸素分圧を制御しつつ焼成して表1に示されるNo.1サンプルを作製した。
このサンプルの作製手法をベースとし、これに準じて下記表1に示される種々のサンプルを作製した。
これら各サンプルについて、下記の要領で(1)焼結密度、(2)コアロスを測定した。
(1)焼結密度
サンプルの重量および水中におけるサンプルの重量とを測定しアルキメデスの原理に基づき計算により求めた。
サンプルの重量および水中におけるサンプルの重量とを測定しアルキメデスの原理に基づき計算により求めた。
(2)コアロス
100kHz−200mT−100℃における磁芯損失を求めた。
100kHz−200mT−100℃における磁芯損失を求めた。
結果を下記表1中に示した。なお、表1中の添加成分における数値欄の上段が添加成分の添加物原料の添加量ppmを示し、下段の[ ]内が添加成分の添加物原料の比表面積をm2/gを示している。
表1の結果より本発明の効果は明らかである。
すなわち、本発明は、酸化鉄がFe2O3換算で52.0〜55.0モル%、酸化マンガンがMnO換算で30.0〜45モル%、酸化ニッケルがNiO換算で0〜5.0モル%、酸化亜鉛がZnO換算で残部含有されてなるMnZnフェライトの主成分に対して、添加成分として酸化ケイ素、酸化カルシウム、および酸化ニオブを含有してなるMnZnフェライトの製造方法であって、前記MnZnフェライトは、添加物成分として酸化ケイ素がSiO2換算で30ppm以上100ppm未満、酸化カルシウムがCaO換算で100ppm以上1500ppm以下、および酸化ニオブがNb2O5換算で100ppm以上1000ppm以下含有されており、前記添加成分の添加物原料は、いずれも、添加時の添加物形態における比表面積が10.0m2/g以上の物性を備えてなる粒状物であるように構成されているので、従来にも増してさらなるコアロスの低減化を図ることができる。
すなわち、本発明は、酸化鉄がFe2O3換算で52.0〜55.0モル%、酸化マンガンがMnO換算で30.0〜45モル%、酸化ニッケルがNiO換算で0〜5.0モル%、酸化亜鉛がZnO換算で残部含有されてなるMnZnフェライトの主成分に対して、添加成分として酸化ケイ素、酸化カルシウム、および酸化ニオブを含有してなるMnZnフェライトの製造方法であって、前記MnZnフェライトは、添加物成分として酸化ケイ素がSiO2換算で30ppm以上100ppm未満、酸化カルシウムがCaO換算で100ppm以上1500ppm以下、および酸化ニオブがNb2O5換算で100ppm以上1000ppm以下含有されており、前記添加成分の添加物原料は、いずれも、添加時の添加物形態における比表面積が10.0m2/g以上の物性を備えてなる粒状物であるように構成されているので、従来にも増してさらなるコアロスの低減化を図ることができる。
本発明のMnZnフェライトの製造方法は、電源用トランス等に好適に用いられ、幅広く各種の電気部品産業に利用できる。
Claims (5)
- 酸化鉄がFe2O3換算で52.0〜55.0モル%、酸化マンガンがMnO換算で30.0〜45モル%、酸化ニッケルがNiO換算で0〜5.0モル%、酸化亜鉛がZnO換算で残部含有されてなるMnZnフェライトの主成分に対して、添加成分として酸化ケイ素、酸化カルシウム、および酸化ニオブを含有してなるMnZnフェライトの製造方法であって、
前記MnZnフェライトは、添加物成分として酸化ケイ素がSiO2換算で30ppm以上100ppm未満、酸化カルシウムがCaO換算で100ppm以上1500ppm以下、および酸化ニオブがNb2O5換算で100ppm以上1000ppm以下含有されており、
前記添加成分の添加物原料は、いずれも、添加時の添加物形態における比表面積が10.0m2/g以上の物性を備えてなる粒状物であることを特徴とするMnZnフェライトの製造方法。 - 前記添加成分の添加物原料は、いずれも、添加時の添加物形態における比表面積が10.0〜40.0m2/g物性を備えてなる粒状物である請求項1に記載のMnZnフェライトの製造方法。
- 前記主成分となる主成分原料を混合して仮焼きした後に、前記添加成分の添加物原料を添加してなる請求項1または請求項2に記載のMnZnフェライトの製造方法。
- 前記主成分となる主成分原料と、前記添加成分の添加物原料とを同時に混合してなる請求項1または請求項2に記載のMnZnフェライトの製造方法。
- 前記添加成分の添加物原料同士を予め混合した後、次いで、前記主成分となる主成分原料に添加してなる請求項1または請求項2に記載のMnZnフェライトの製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006017517A JP2007197255A (ja) | 2006-01-26 | 2006-01-26 | MnZnフェライトの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006017517A JP2007197255A (ja) | 2006-01-26 | 2006-01-26 | MnZnフェライトの製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007197255A true JP2007197255A (ja) | 2007-08-09 |
Family
ID=38452223
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006017517A Withdrawn JP2007197255A (ja) | 2006-01-26 | 2006-01-26 | MnZnフェライトの製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2007197255A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011162366A (ja) * | 2010-02-05 | 2011-08-25 | Jfe Chemical Corp | MnZnNi系フェライト |
CN112592170A (zh) * | 2020-12-17 | 2021-04-02 | 上海宝钢磁业有限公司 | 锰锌铁氧体材料及其制备方法和应用 |
-
2006
- 2006-01-26 JP JP2006017517A patent/JP2007197255A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011162366A (ja) * | 2010-02-05 | 2011-08-25 | Jfe Chemical Corp | MnZnNi系フェライト |
CN112592170A (zh) * | 2020-12-17 | 2021-04-02 | 上海宝钢磁业有限公司 | 锰锌铁氧体材料及其制备方法和应用 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100639770B1 (ko) | MnZn페라이트의 제조 방법 | |
JP5546135B2 (ja) | MnZn系フェライトコアおよびその製造方法 | |
CN106915956A (zh) | MnZnLi系铁氧体、磁芯及变压器 | |
US20060118756A1 (en) | Ferrite material | |
JP4279995B2 (ja) | MnZn系フェライト | |
JP2007197245A (ja) | MnCoZnフェライトおよびトランス用磁心 | |
JP2004217452A (ja) | フェライト材料およびその製造方法 | |
JP2008247675A (ja) | MnZn系フェライトの製造方法 | |
JP6472674B2 (ja) | NiMnZn系フェライト | |
JP2008127230A (ja) | MnZnNiフェライト | |
JP2008184363A (ja) | MnZn系フェライト及びその製造方法 | |
JP2004161593A (ja) | フェライト材料 | |
JP6314758B2 (ja) | MnZn系フェライト、及びMnZn系フェライト大型コア | |
JP2007031240A (ja) | MnZnフェライトの製造方法及びMnZnフェライト | |
JP4750563B2 (ja) | MnCoZnフェライトおよびトランス用磁心 | |
JP2007197255A (ja) | MnZnフェライトの製造方法 | |
JP2007269503A (ja) | Ni−Cu−Zn系フェライト材料及びその製造方法 | |
JP2007197253A (ja) | MnZnフェライトの製造方法 | |
JP2006232647A (ja) | Ni−Cu−Zn系フェライト材料及びその製造方法 | |
JP2007197254A (ja) | MnZnフェライトの製造方法 | |
JP2022059859A (ja) | MnZn系フェライト、及びその製造方法 | |
JP2010215453A (ja) | NiCuZnフェライト | |
JP6655381B2 (ja) | Ni−Mn−Znフェライト材料 | |
CN106977190A (zh) | MnZnLiNi系铁氧体、磁芯及变压器 | |
JPH09180926A (ja) | 低損失酸化物磁性材料 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20090407 |