JP2007269503A - Ni-Cu-Zn BASED FERRITE MATERIAL AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、Ni−Cu−Zn系フェライト材料に関し、特に外部応力に対するインダクタンスLの変化が小さく、さらに温度変化に対するインダクタンスLの変化が小さいNi−Cu−Zn系フェライト材料に関する。 The present invention relates to a Ni—Cu—Zn based ferrite material, and more particularly to a Ni—Cu—Zn based ferrite material in which a change in inductance L with respect to an external stress is small and a change in inductance L with respect to a temperature change is small.
Ni−Cu−Zn系フェライト材料は、インダクタ、トランス、ノイズ除去のコアとして使用され、携帯電話やノート型パソコン等の携帯機器に広く使用されている。しかしながら、フェライト材料は、圧縮応力等の応力が加わると、インダクタンスL(又は透磁率μ)が変化して、磁気特性が悪化する傾向がある。そのため、フェライト材料を用いた製品に応力が加わると、磁気特性に変化が生じ、製品の特性が変動するという問題点を抱えている。従って、外部応力が負荷されても、インダクタンスL(又は透磁率μ)の変化が少ないNi−Cu−Zn系フェライト材料を得る必要がある。このように外部応力に対する特性の安定性であることを、抗応力特性ということがある。 Ni-Cu-Zn ferrite materials are used as inductors, transformers, and noise removal cores, and are widely used in mobile devices such as mobile phones and notebook computers. However, when a stress such as a compressive stress is applied to the ferrite material, the inductance L (or magnetic permeability μ) changes and the magnetic characteristics tend to deteriorate. For this reason, when a stress is applied to a product using a ferrite material, there is a problem that the magnetic characteristics change and the characteristics of the product fluctuate. Therefore, it is necessary to obtain a Ni—Cu—Zn-based ferrite material with little change in inductance L (or permeability μ) even when an external stress is applied. Such stability of characteristics against external stress is sometimes referred to as anti-stress characteristics.
また、携帯電話やノート型パソコン等の携帯機器は、様々な環境で使用される為、その内部に組み込まれる部品は環境に対する高い耐性が必要である。特に温度変化に対しての耐性が重要である。温度は季節や使用される場所により大きく変化するため、温度変化に対してインダクタンスL(又は透磁率μ)が安定したNi−Cu−Znフェライト材料が必要とされる。 In addition, since portable devices such as mobile phones and notebook computers are used in various environments, the components incorporated in the devices need to be highly resistant to the environment. In particular, resistance to temperature changes is important. Since the temperature changes greatly depending on the season and the place where it is used, a Ni—Cu—Zn ferrite material having a stable inductance L (or magnetic permeability μ) against the temperature change is required.
この問題点に関し、特許文献1(特開2003−272912号公報)は、Ni−Cu−Zn系フェライト材料の主成分組成を、Fe2O3:45〜50mol%、ZnO:1〜32mol%、CuO:5〜15mol%、NiO:残部、とし、且つ主成分組成の組成比総和に対し、SnO2を0.2〜3wt%添加することにより、40MPaの圧縮応力が負荷された場合でも初透磁率の変化率を±10%以内に抑制し、且つ良好な直流重畳特性が得られることを開示している。
特許文献2(特開2004−172396号公報)は、Ni−Zn系またはNi−Cu−Zn系フェライト材料に特定量のZrO2、SiO2を同時に添加することにより、インダクタンス素子のL値に相当するフェライト材料の透磁率において、直流重畳時の変化が小さくなり、素子の構造上の変更等がなく、該素子の小型化、低背化を実現できることを開示している。また、温度特性改善のためにSnO2を0.1〜1.0wt%添加することが有効であるとしている。
Regarding this problem, Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 2003-272912) discloses that the main component composition of the Ni—Cu—Zn-based ferrite material is Fe 2 O 3 : 45 to 50 mol%, ZnO: 1 to 32 mol%, Even when a compressive stress of 40 MPa is applied, CuO is 5 to 15 mol%, NiO is the balance, and 0.2 to 3 wt% of SnO 2 is added to the total composition ratio of the main component composition. It discloses that the rate of change of magnetic susceptibility is suppressed to within ± 10%, and good DC superposition characteristics can be obtained.
Patent Document 2 (Japanese Patent Laid-Open No. 2004-172396) corresponds to the L value of an inductance element by simultaneously adding a specific amount of ZrO 2 or SiO 2 to a Ni—Zn-based or Ni—Cu—Zn-based ferrite material. It is disclosed that in the permeability of the ferrite material, the change at the time of direct current superposition becomes small, there is no change in the structure of the element, and the element can be reduced in size and height. Further, it is said that it is effective to add 0.1 to 1.0 wt% of SnO 2 for improving temperature characteristics.
また、特許文献3(特許第3147496号公報)は、Fe2O3、CuO、ZnO、及びNiOを、Fe2O3:46.5〜49.5mol%、CuO:5.0〜12.0mol%、ZnO:2.0〜30.0mol%、NiO:残部の割合で含有するNi−Cu−Zn系フェライト材料に対して、Co3O4、Bi2O3、SiO2、及びSnO2を、その含有率が、Co3O4:0.05〜0.60重量%、Bi2O3:0.50〜2.00重量%、SiO2とSnO2の合計量:0.10〜2.00重量%(但し、SiO2、SnO2のどちらか一方が0重量%である場合を除く)となるような割合で配合すると、樹脂モールド処理時の収縮等の応力によるインダクタンスLの変化を小さくできることを開示している。
さらに、特許文献4(特開2002−124408号公報)は、所定のモル比のNi−Cu−Zn系フェライト材料に、SnO2を0.4〜3.0wt%単独か、さらにLi2CO3を0.3〜0.5wt%添加することにより、外部応力に対して特性の変動の少ない積層インダクタ等が得られることを開示している。
Patent Document 3 (Japanese Patent No. 314796) discloses Fe 2 O 3 , CuO, ZnO, and NiO, Fe 2 O 3 : 46.5 to 49.5 mol%, CuO: 5.0 to 12.0 mol. %, ZnO: 2.0 to 30.0 mol%, NiO: Ni—Cu—Zn-based ferrite material containing in the ratio of the balance Co 3 O 4 , Bi 2 O 3 , SiO 2 , and SnO 2 The content ratio is Co 3 O 4 : 0.05 to 0.60 wt%, Bi 2 O 3 : 0.50 to 2.00 wt%, and the total amount of SiO 2 and SnO 2 : 0.10 to 2 When blended at a ratio of 0.000% by weight (except when either SiO 2 or SnO 2 is 0% by weight), the change in inductance L due to stress such as shrinkage during resin mold processing Disclosure of what can be made smaller To have.
Further, Patent Document 4 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-124408) discloses that a Ni—Cu—Zn based ferrite material having a predetermined molar ratio contains SnO 2 in an amount of 0.4 to 3.0 wt% alone, or Li 2 CO 3. It is disclosed that by adding 0.3 to 0.5 wt%, a multilayer inductor or the like with little fluctuation in characteristics with respect to external stress can be obtained.
以上説明したように、Ni−Cu−Zn系フェライト材料にSnO2を添加することにより抗応力特性向上、さらには温度特性向上に有効であることはよく知られていることである。しかるに、抗応力特性、さらには温度特性をより向上することが望まれており、したがって、本発明はSnO2添加による効果が最大限発揮されたNi−Cu−Zn系フェライト材料の提供を目的とする。また本発明は、そのようなNi−Cu−Zn系フェライト材料の製造方法を提供することを目的とする。 As described above, it is well known that the addition of SnO 2 to a Ni—Cu—Zn-based ferrite material is effective in improving the anti-stress characteristics and further improving the temperature characteristics. However, it is desired to further improve the anti-stress characteristics and further the temperature characteristics. Therefore, the present invention aims to provide a Ni—Cu—Zn-based ferrite material in which the effect of adding SnO 2 is maximized. To do. Moreover, an object of this invention is to provide the manufacturing method of such a Ni-Cu-Zn type ferrite material.
通常、Ni−Cu−Zn系フェライト材料は、原料の混合・粉砕、仮焼き、粉砕、成形及び焼成という過程を経て製造される。そして、成形に至るまでに各原料成分がより均一に分散することが、高い特性を得るために必要と考えられていた。例えば、原料の1つであるSnO2添加に基づくSnの化合物についても同様であり、他の原料であるFe2O3、CuO、ZnO及びNiOに対して均一に分散することが必要と認識されていた。このことは、特許文献1等において、SnO2を他の原料であるFe2O3、CuO、ZnO及びNiOとともに混合・粉砕し、仮焼きを行っていることからも伺える。なお、SnO2を原料として添加し、焼結した後の存在形態が不明確なところがあるが、便宜上、焼結体においてもSnO2と表記する場合がある。
ところが、本発明者等の検討によれば、後述する実施例から明らかなように、Ni−Cu−Zn系フェライトの焼結体において、SnO2を偏析させた方が抗応力特性、温度特性がよいという驚くべき結果が得られた。本発明はこのような新たな知見に基づくものであり、主成分の組成が、Fe2O3:45〜49.8mol%、CuO:10mol%未満、ZnO:10〜40mol%、NiO:残部である焼結体からなり、この焼結体は、副成分として主成分に対して0.2〜4wt%のSnO2を含み、かつSnの変動係数CVが0.2%以上であることを特徴とするNi−Cu−Zn系フェライト材料である。
本発明のNi−Cu−Zn系フェライト材料において、副成分として主成分に対して0.5〜3wt%のSnO2を含有し、Snの変動係数CVが0.25〜0.5%であることが好ましい。さらに、主成分のCuOが、1〜5mol%であることが本発明にとって好ましい。
Usually, the Ni—Cu—Zn based ferrite material is manufactured through a process of mixing and crushing raw materials, calcining, crushing, forming and firing. And it was thought that in order to obtain a high characteristic, each raw material component should be more uniformly dispersed before forming. For example, the same applies to Sn compounds based on the addition of SnO 2, which is one of the raw materials, and it is recognized that it is necessary to uniformly disperse the other raw materials Fe 2 O 3 , CuO, ZnO and NiO. It was. This can also be seen from the fact that, in
However, according to the study by the present inventors, as is clear from the examples described later, in the sintered body of Ni—Cu—Zn based ferrite, the segregation of SnO 2 has higher antistress characteristics and temperature characteristics. The surprising result was good. The present invention is based on this new knowledge, the composition of the main component, Fe 2 O 3: 45~49.8mol% , CuO: less than 10mol%, ZnO: 10~40mol%, NiO: in balance It consists of a certain sintered body, and this sintered body contains 0.2 to 4 wt% of SnO 2 with respect to the main component as a subcomponent, and the coefficient of variation CV of Sn is 0.2% or more. Ni-Cu-Zn ferrite material.
In the Ni—Cu—Zn-based ferrite material of the present invention, 0.5 to 3 wt% of SnO 2 is contained as a subcomponent with respect to the main component, and the Sn variation coefficient CV is 0.25 to 0.5%. It is preferable. Furthermore, it is preferable for this invention that CuO of a main component is 1-5 mol%.
以上の本発明によるNi−Zn−Cu系フェライト材料を得るには、製造上の工夫を要するが、その中で、SnO2原料の添加を、主成分を構成する原料を仮焼きした後に行うことが有効な手段として掲げられる。主成分を構成する原料とともに仮焼きを行うと、SnO2の分散状態が均一になりやすいため、これを回避して主成分を仮焼きした後にSnO2原料を添加するのである。すなわち本発明は、Fe2O3:45〜49.8mol%、CuO:10mol%未満、ZnO:10〜40mol%、NiO:残部の組成を有する主成分の原料混合物を仮焼きする工程と、仮焼きにより得られた反応物に対して0.2〜4wt%のSnO2原料粉末を添加し、反応物と混合、粉砕する工程と、得られた粉砕物を加圧成形して成形体を得る工程と、成形体を焼成して焼結体とする工程と、を備えることを特徴とするNi−Cu−Zn系フェライト材料の製造方法を提供する。 In order to obtain the Ni—Zn—Cu based ferrite material according to the present invention as described above, it is necessary to devise in manufacturing. In this, the addition of the SnO 2 raw material is performed after calcining the raw material constituting the main component. Are listed as effective means. When calcining together with the raw materials constituting the main component, the dispersion state of SnO 2 tends to be uniform. Therefore, the main component is calcined to avoid this, and then the SnO 2 raw material is added. That is, the present invention includes a step of calcining a raw material mixture of main components having a composition of Fe 2 O 3 : 45 to 49.8 mol%, CuO: less than 10 mol%, ZnO: 10 to 40 mol%, NiO: the balance, A step of adding 0.2 to 4 wt% of SnO 2 raw material powder to the reaction product obtained by baking, mixing and pulverizing with the reaction product, and pressing the obtained pulverized product to obtain a molded body There is provided a method for producing a Ni-Cu-Zn-based ferrite material, comprising a step and a step of firing a molded body to form a sintered body.
本発明のNi−Cu−Zn系フェライト材料によれば、SnO2の焼結体における分散状態を制御することにより、SnO2添加による抗応力特性及び温度特性の向上効果を十分に引き出すことができる。また、本発明のNi−Cu−Zn系フェライト材料の製造方法によれば、SnO2の分散状態をあえて低く制御することにより、抗応力特性及び温度特性が向上されたNi−Cu−Zn系フェライト材料を提供することができる。 According to Ni-Cu-Zn ferrite material of the present invention, by controlling the dispersion state in the sintered body of SnO 2, it can be drawn to improve the effect of anti-stress properties and temperature characteristics of SnO 2 added enough . In addition, according to the method for producing the Ni—Cu—Zn ferrite material of the present invention, the Ni—Cu—Zn ferrite having improved anti-stress characteristics and temperature characteristics by intentionally controlling the dispersion state of SnO 2. Material can be provided.
本発明によるNi−Cu−Zn系フェライト材料は、Snの変動係数CV(Coefficient of Variance)が0.2%以上であることを特徴としている。ここで、変動係数CVとは、標準偏差を平均で割った値である。本発明におけるSnの変動係数CVは、後述する実施例で示す条件によりEPMA(Electron Probe Micro Analyzer)でSnについて元素マッピングを行い、全分析点のSnの濃度の標準偏差を全分析点のSnの濃度の平均値で割ることにより求めた値とする。この値が低いほどSnの分散性が優れ、逆にこの値が高いほどSnの分散性が劣ることを示す。なお、元素マッピングの対象はSnであるが、このSnは焼結体中でSn化合物、例えばSnO2として存在しているものである。 The Ni—Cu—Zn based ferrite material according to the present invention is characterized in that the coefficient of variation CV (Coefficient of Variance) of Sn is 0.2% or more. Here, the coefficient of variation CV is a value obtained by dividing the standard deviation by the average. The coefficient of variation CV of Sn in the present invention is obtained by elemental mapping of Sn with EPMA (Electron Probe Micro Analyzer) under the conditions shown in the examples described later, and the standard deviation of the Sn concentration at all analysis points is represented by the Sn of all analysis points. The value obtained by dividing by the average value of density. The lower this value, the better the dispersibility of Sn, and the higher this value, the worse the Sn dispersibility. In addition, although the object of element mapping is Sn, this Sn exists as a Sn compound, for example, SnO 2 in the sintered body.
本発明のNi−Cu−Zn系フェライト材料は抗応力特性を向上することができる。ここで、本発明における抗応力特性とは、圧縮応力に対するNi−Cu−Zn系フェライト材料のインダクタンスLの変化の程度を言う。樹脂モールドタイプのインダクタンス素子ではNi−Cu−Zn系フェライト材料を樹脂モールドするが、樹脂硬化時にNi−Cu−Zn系フェライト材料に圧縮応力が加わる。Ni−Cu−Zn系フェライト材料は圧縮応力の大きさに応じてインダクタンスLが変化するため、樹脂モールドタイプのインダクタンス素子では圧縮応力に対してインダクタンスLの変化の少ない、抗応力特性に優れたNi−Cu−Zn系フェライト材料であることが望まれる。 The Ni—Cu—Zn based ferrite material of the present invention can improve the anti-stress characteristics. Here, the anti-stress characteristic in the present invention refers to the degree of change in the inductance L of the Ni—Cu—Zn-based ferrite material with respect to compressive stress. In a resin mold type inductance element, a Ni—Cu—Zn based ferrite material is resin molded, but compressive stress is applied to the Ni—Cu—Zn based ferrite material when the resin is cured. Since the inductance L of Ni—Cu—Zn-based ferrite material changes depending on the magnitude of compressive stress, the resin mold type inductance element has little change in inductance L with respect to compressive stress, and has excellent anti-stress characteristics. -Cu-Zn ferrite material is desired.
本発明では、抗応力特性について、1ton/cm2(98MPa)の一軸圧縮応力印加前後のインダクタンスLの変化率ΔLを±7%以下とすることを目標とする。インダクタンスLの変化率ΔLは±5%以下であることが好ましく、±3%以下であることがより好ましい。インダクタンスLの変化率ΔLは、後述する実施例で使用する角柱の試料にワイヤを30回巻線した後、これに一定速度で一軸圧縮応力を印加し、このときのインダクタンスLを連続的に測定し、得られた測定値からインダクタンス変化率ΔLを算出する。このときの一軸圧縮応力は1ton/cm2とし、インダクタンス変化率ΔLは以下の式により求める。
ΔL=(L1−L0)/L0×100(%)
L1:一軸圧縮応力印加時のインダクタンス値
L0:一軸圧縮応力印加なしのインダクタンス値
In the present invention, with respect to the anti-stress characteristic, the target is to set the change rate ΔL of the inductance L before and after the application of uniaxial compressive stress of 1 ton / cm 2 (98 MPa) to ± 7% or less. The change rate ΔL of the inductance L is preferably ± 5% or less, and more preferably ± 3% or less. The change rate ΔL of the inductance L is measured by continuously measuring the inductance L at this time by winding a wire 30 times around a prism sample used in the examples described later and applying a uniaxial compressive stress to the sample at a constant speed. Then, the inductance change rate ΔL is calculated from the obtained measurement value. The uniaxial compressive stress at this time is 1 ton / cm 2 and the inductance change rate ΔL is obtained by the following equation.
ΔL = (L 1 −L 0 ) / L 0 × 100 (%)
L 1 : Inductance value when uniaxial compressive stress is applied L 0 : Inductance value without applying uniaxial compressive stress
また、本発明では、初透磁率μiについて温度特性を評価した。具体的には、−20〜20℃における温度特性αμir(αμir(−20〜20℃))及び20〜100℃における温度特性αμir(αμir(20〜100℃))を下記式により求め、各々、±7ppm/℃以下、±6ppm/℃以下とすることを目標とする。好ましいαμir(−20〜20℃)及びαμir(20〜100℃)は、各々、±5ppm/℃以下、±4ppm/℃以下、より好ましいαμir(−20〜20℃)及びαμir(20〜100℃)は、各々、±4ppm/℃以下、±2ppm/℃以下である。
αμir(−20〜20℃)=(μ−20℃−μ20℃)/(μ20℃)2
αμir(20〜100℃)=(μ100℃−μ20℃)/(μ20℃)2
In the present invention, the temperature characteristics were evaluated for the initial permeability μi. Specifically, the temperature characteristics αμ ir (
αμir ( −20 to 20 ° C.) = (μ −20 ° C. −μ 20 ° C. ) / (μ 20 ° C. ) 2
αμir (20 to 100 ° C.) = (μ 100 ° C.− μ 20 ° C. ) / (μ 20 ° C. ) 2
Snの変動係数CVを0.2%以上とすることにより抗応力特性、温度特性をともに向上することができる。しかし、Snの変動係数CVが高くなりすぎると、磁気特性、特に初透磁率μiの低下が無視できなくなる。したがって、Snの変動係数CVは0.5%以下とすることが好ましい。より好ましいSnの変動係数CVは0.25〜0.5%、さらに好ましいSnの変動係数CVは0.3〜0.5%である。なお、Snの変動係数CVを制御する手法は、後述するようにいくつか存在するが、SnO2の原料を仮焼き後に添加すること、さらにはこのときに加えられるSnO2原料の粒径を大きくすることがもっとも効果的である。 By setting the variation coefficient CV of Sn to 0.2% or more, both the anti-stress characteristic and the temperature characteristic can be improved. However, if the Sn coefficient of variation CV becomes too high, a decrease in magnetic characteristics, particularly the initial permeability μi, cannot be ignored. Therefore, the Sn variation coefficient CV is preferably 0.5% or less. A more preferable variation coefficient CV of Sn is 0.25 to 0.5%, and a more preferable variation coefficient CV of Sn is 0.3 to 0.5%. There are several methods for controlling the coefficient of variation CV of Sn, as will be described later. However, the SnO 2 raw material is added after calcining, and the particle size of the SnO 2 raw material added at this time is increased. It is most effective to do.
次に、本発明によるNi−Cu−Zn系フェライト材料の組成限定理由について説明する。
本発明のNi−Cu−Zn系フェライト材料は、Fe2O3、CuO、ZnO及びNiOが主成分を構成し、SnO2が副成分を構成する。
本発明のNi−Cu−Zn系フェライト材料の主成分を構成するFe2O3の含有量は、45〜49.8mol%とする。Fe2O3の含有量が45mol%未満だと、初透磁率μi及び飽和磁束密度Bsが低くなる。一方、Fe2O3の含有量が49.8mol%を超えると焼結密度が低くなり、初透磁率μi及び飽和磁束密度Bs、さらには抗応力特性が劣化する。したがって、本発明ではFe2O3の含有量を45〜49.8mol%とする。好ましいFe2O3の含有量は46〜49.5mol%、さらに好ましいFe2O3の含有量は47〜49mol%である。
Next, the reason for limiting the composition of the Ni—Cu—Zn ferrite material according to the present invention will be described.
In the Ni—Cu—Zn ferrite material of the present invention, Fe 2 O 3 , CuO, ZnO and NiO constitute the main component, and SnO 2 constitutes the subcomponent.
The content of Fe 2 O 3 constituting the main component of the Ni—Cu—Zn ferrite material of the present invention is 45 to 49.8 mol%. When the content of Fe 2 O 3 is less than 45 mol%, the initial permeability μi and the saturation magnetic flux density Bs are lowered. On the other hand, when the content of Fe 2 O 3 exceeds 49.8 mol%, the sintered density is lowered, and the initial magnetic permeability μi, the saturation magnetic flux density Bs, and the anti-stress characteristic are deteriorated. Therefore, in the present invention, the content of Fe 2 O 3 is set to 45 to 49.8 mol%. A preferable Fe 2 O 3 content is 46 to 49.5 mol%, and a more preferable Fe 2 O 3 content is 47 to 49 mol%.
本発明のNi−Cu−Zn系フェライト材料は、主成分を構成するCuOの含有量を10mol%未満(ただし、0を含む)とする。CuOの含有量は、抗応力特性及び磁気特性にも影響を及ぼす。CuO含有量が10mol%以上になると初透磁率μiが低くなるとともに、抗応力特性の向上を期待することができない。好ましいCuOの含有量は0.5〜8mol%、さらに好ましいCuOの含有量は1.5〜5mol%、より好ましくは2〜4.8mol%である。 In the Ni—Cu—Zn-based ferrite material of the present invention, the content of CuO constituting the main component is less than 10 mol% (however, 0 is included). The CuO content also affects the anti-stress properties and magnetic properties. When the CuO content is 10 mol% or more, the initial permeability μi is lowered, and an improvement in the antistress characteristic cannot be expected. The preferable CuO content is 0.5 to 8 mol%, and the more preferable CuO content is 1.5 to 5 mol%, more preferably 2 to 4.8 mol%.
本発明のNi−Cu−Zn系フェライト材料の主成分を構成するZnOの含有量は、10〜40mol%である。ZnOの含有量が10mol%未満だと、初透磁率μiが低くなる。一方、ZnOの含有量が40mol%を超えると、初透磁率μiは高くなるが、飽和磁束密度Bsが低くなる。したがって、本発明ではZnOの含有量を10〜40mol%とする。好ましいZnOの含有量は15〜35mol%、さらに好ましいZnOの含有量は20〜30mol%である。 The content of ZnO constituting the main component of the Ni—Cu—Zn ferrite material of the present invention is 10 to 40 mol%. When the ZnO content is less than 10 mol%, the initial permeability μi is lowered. On the other hand, when the content of ZnO exceeds 40 mol%, the initial permeability μi increases, but the saturation magnetic flux density Bs decreases. Therefore, in the present invention, the ZnO content is set to 10 to 40 mol%. The preferable ZnO content is 15 to 35 mol%, and the more preferable ZnO content is 20 to 30 mol%.
本発明のNi−Cu−Zn系フェライト材料の主成分の残部がNiOである。ZnO及びNiOの含有量は、一方を増やすと他方を減らすという関係にあり、互いの含有量を制御することにより、初透磁率μi及び飽和磁束密度Bsを調整することができる。一つの基準としてNiOは10〜40mol%とすることができる。NiOの含有量が10mol%未満だと、飽和磁束密度Bsが低くなる。一方、NiOの含有量が40mol%を超えると、初透磁率μiが低くなる。好ましいNiOの含有量は15〜35mol%、さらに好ましいNiOの含有量は20〜30mol%である。 The balance of the main component of the Ni—Cu—Zn ferrite material of the present invention is NiO. The contents of ZnO and NiO are in a relationship that when one is increased, the other is decreased. By controlling the contents of each other, the initial permeability μi and the saturation magnetic flux density Bs can be adjusted. As one criterion, NiO can be 10 to 40 mol%. When the content of NiO is less than 10 mol%, the saturation magnetic flux density Bs is lowered. On the other hand, when the content of NiO exceeds 40 mol%, the initial permeability μi decreases. The preferred NiO content is 15 to 35 mol%, and the more preferred NiO content is 20 to 30 mol%.
本発明のNi−Cu−Zn系フェライト材料は、上記の主成分に対してSnO2を0.2〜4wt%の範囲で含有することができる。SnO2は、磁気特性を損なうことなく、抗応力特性及び温度特性を向上できる効果を有する。つまり、SnO2を含む本発明のNi−Cu−Zn系フェライト材料は、応力無負荷時及び応力負荷時のインダクタンスLの変化が小さく、かつ温度変化に対する初透磁率μiの変動が小さい。ただし、前述したように、この効果は、Snの変動係数CVを0.2%以上としたときに顕著となる。したがって、本発明によれば、より少ない量のSnO2の含有量でインダクタンスLについての抗応力特性、さらには初透磁率μiの温度特性を向上できる。ただし、SnO2の含有量が0.2wt%未満では、Snの変動係数CVを0.2%以上としても、その効果を十分に得ることができない。一方で、SnO2の含有量が4wt%を超えると、抗応力特性が劣化するとともに、初透磁率μiが低下する。したがって本発明では、主成分に対するSnO2の量を0.2〜4wt%とする。好ましいSnO2の量は0.25〜3.5wt%、さらに好ましいSnO2の量は0.4〜3wt%である。 The Ni—Cu—Zn-based ferrite material of the present invention can contain SnO 2 in the range of 0.2 to 4 wt% with respect to the main component. SnO 2 has an effect of improving the anti-stress characteristic and the temperature characteristic without impairing the magnetic characteristic. That is, the Ni—Cu—Zn-based ferrite material of the present invention containing SnO 2 has a small change in the inductance L when no stress is applied and when the stress is applied, and a small change in the initial permeability μi with respect to a temperature change. However, as described above, this effect becomes significant when the variation coefficient CV of Sn is 0.2% or more. Therefore, according to the present invention, it is possible to improve the anti-stress characteristic with respect to the inductance L and further the temperature characteristic of the initial permeability μi with a smaller amount of SnO 2 content. However, if the SnO 2 content is less than 0.2 wt%, the effect cannot be sufficiently obtained even if the Sn variation coefficient CV is 0.2% or more. On the other hand, when the content of SnO 2 exceeds 4 wt%, the antistress characteristics deteriorate and the initial permeability μi decreases. In the present invention, therefore, the amount of SnO 2 with respect to the main component and 0.2~4wt%. A preferable amount of SnO 2 is 0.25 to 3.5 wt%, and a more preferable amount of SnO 2 is 0.4 to 3 wt%.
本発明のNi−Cu−Zn系フェライト材料において、原料由来の不純物、及び製造工程上不可避であるSiO2、Al2O3、MgO、MnO、CaO、Cr2O3、Y2O3、ZrO2等の酸化物が含有されていても、本発明の技術的範囲に含まれることは言うまでもない。 In the Ni—Cu—Zn-based ferrite material of the present invention, impurities derived from raw materials, and SiO 2 , Al 2 O 3 , MgO, MnO, CaO, Cr 2 O 3 , Y 2 O 3 , ZrO that are unavoidable in the manufacturing process. It goes without saying that even if an oxide such as 2 is contained, it is included in the technical scope of the present invention.
本発明におけるNi−Cu−Zn系フェライト材料は、焼結体として提供される。抗応力特性及び磁気特性を兼備するためには、この焼結体が高い密度を有していることが好ましい、本発明のNi−Cu−Zn系フェライト材料によれば、5.1Mg/m3以上の焼結密度を有することができる。焼結体密度は5.2Mg/m3以上、さらには5.25Mg/m3以上とすることができる。本発明で規定する組成において、このような密度を得るためには、焼結温度を1000℃以上とすることが望まれる。この点については、後述する製造方法の説明にて言及する。 The Ni—Cu—Zn-based ferrite material in the present invention is provided as a sintered body. According to the Ni—Cu—Zn based ferrite material of the present invention, it is preferable that this sintered body has a high density in order to have both the antistress characteristic and the magnetic characteristic. 5.1 Mg / m 3 It can have the above sintered density. The sintered body density can be set to 5.2 Mg / m 3 or more, and further to 5.25 Mg / m 3 or more. In the composition defined in the present invention, in order to obtain such a density, it is desirable that the sintering temperature is 1000 ° C. or higher. This point will be mentioned in the description of the manufacturing method described later.
次に、本発明によるNi−Cu−Zn系フェライト材料の好適な製造方法を説明する。
本発明のNi−Cu−Zn系フェライト材料は、Snの変動係数CVが0.2%以上であることを特徴としている。Snの変動係数CVが高いほど、焼結体内におけるSnが偏析していることを示す。本発明は、このようにSnの分散性を良くするのではなく、偏析させるところに特徴がある。
Next, the suitable manufacturing method of the Ni-Cu-Zn type ferrite material by this invention is demonstrated.
The Ni—Cu—Zn based ferrite material of the present invention is characterized in that the coefficient of variation CV of Sn is 0.2% or more. The higher the variation coefficient CV of Sn, the more Se is segregated in the sintered body. The present invention is characterized by segregating rather than improving the dispersibility of Sn.
Snの分散性を制御する手法はいくつかある。1つは、Snの原料であるSnO2粉末の粒径を大きくすることである。粒径の大きいSnO2粉末を用いると、焼結体においてSnO2が偏析することになり、変動係数CVは高くなる。ただし、粒径の大きなSnO2粉末を用いても、混合、粉砕を必要以上に行うと、微細化されてしまうので注意を要する。2つめとして、原料であるSnO2粉末を所謂仮焼き後に添加する。他の原料が仮焼きされた後に添加して焼成するほうが、他の原料とともに混合、粉砕、仮焼きし、次いで焼成する場合よりも、焼結体におけるSn(SnO2)の分散性は低くなることを利用するものである。ただし、他の原料とともに混合、粉砕、仮焼きする工程を採用しても、混合、粉砕の条件を制御することによって、焼結体におけるSn(SnO2)の分散性を調整することもできる。 There are several methods for controlling the dispersibility of Sn. One is to increase the particle size of SnO 2 powder, which is a raw material of Sn. When SnO 2 powder having a large particle size is used, SnO 2 is segregated in the sintered body, and the coefficient of variation CV increases. However, even if SnO 2 powder having a large particle size is used, care should be taken because if it is mixed and pulverized more than necessary, it becomes finer. Second, SnO 2 powder as a raw material is added after so-called calcination. The dispersibility of Sn (SnO 2 ) in the sintered body is lower when added and fired after other raw materials are calcined than when mixed, pulverized, calcined and then fired together with other raw materials. Is to use that. However, even if a step of mixing, pulverizing, and calcining with other raw materials is employed, the dispersibility of Sn (SnO 2 ) in the sintered body can be adjusted by controlling the mixing and pulverizing conditions.
以下、工程順に説明する。
主成分をなす原料粉末として、例えば、Fe2O3粉末、CuO粉末、ZnO粉末及びNiO粉末を用意する。これらの主成分をなす粉末に加えて、副成分をなすSnO2粉末を用意する。
用意する各原料粉末の粒径は0.1〜10μmの範囲で適宜選択すればよい。ただし、SnO2粉末については、比較的粒径の大きなものを選択することが本発明にとって好ましい。
用意された原料粉末は例えばボールミルを用いて湿式混合する。混合は、ボールミルの運転条件にも左右されるが、20時間程度行なえば均一な混合状態を得ることができる。副成分であるSnO2粉末の添加はこの湿式混合時ではなく、後述する仮焼き後に行うことが本発明にとって好ましいのは上述の通りである。
なお、本発明では、上述の主成分の原料に限らず、2種以上の金属を含む複合酸化物の粉末を主成分の原料としてもよい。例えば、塩化鉄、塩化Niを含有する水溶液を酸化培焼することによりFe、Niを含む複合酸化物の粉末が得られる。この粉末とZnO粉末を混合して主成分原料としてもよい。このような場合には、後述する仮焼きは不要である。
Hereinafter, it demonstrates in order of a process.
For example, an Fe 2 O 3 powder, a CuO powder, a ZnO powder, and a NiO powder are prepared as raw material powders that constitute the main component. In addition to the powders constituting these main components, SnO 2 powders constituting subcomponents are prepared.
What is necessary is just to select suitably the particle size of each raw material powder to prepare in the range of 0.1-10 micrometers. However, it is preferable for the present invention to select a SnO 2 powder having a relatively large particle size.
The prepared raw material powder is wet-mixed using, for example, a ball mill. The mixing depends on the operating conditions of the ball mill, but a uniform mixed state can be obtained if it is carried out for about 20 hours. As described above, it is preferable for the present invention that the subcomponent SnO 2 powder is added not after the wet mixing but after the calcination described later.
In the present invention, not only the above-mentioned main component materials, but also a composite oxide powder containing two or more metals may be used as the main component materials. For example, a complex oxide powder containing Fe and Ni can be obtained by oxidizing and baking an aqueous solution containing iron chloride and Ni chloride. This powder and ZnO powder may be mixed and used as a main component material. In such a case, calcining described later is unnecessary.
原料粉末を混合した後、仮焼きを行なう。仮焼きは、保持温度を700〜950℃の範囲とし、また、雰囲気を大気とすればよい。仮焼き後に、好ましくはSnO2粉末を添加した後に、例えば平均粒径0.5〜2μm程度まで粉砕される。この粉砕を短時間で終了することが、Snの変動係数CVを0.2%以上とするうえで好ましい。 After mixing the raw material powder, calcining is performed. In the calcining, the holding temperature may be in the range of 700 to 950 ° C., and the atmosphere may be air. After calcining, preferably after adding SnO 2 powder, it is pulverized, for example, to an average particle size of about 0.5 to 2 μm. It is preferable to complete this pulverization in a short time in order to make the Sn variation coefficient CV 0.2% or more.
主成分及び副成分からなる粉砕粉末は、後の成形工程を円滑に実行するために顆粒に造粒することが好ましい。粉砕粉末に適当な結合剤、例えばポリビニルアルコール(PVA)を少量添加し、これをスプレードライヤで噴霧、乾燥することにより顆粒を得ることができる。得られる顆粒の粒径は60〜200μm程度とすることが好ましい。 The pulverized powder composed of the main component and the subcomponent is preferably granulated into granules in order to smoothly execute the subsequent molding step. Granules can be obtained by adding a small amount of a suitable binder such as polyvinyl alcohol (PVA) to the pulverized powder, and spraying and drying it with a spray dryer. The particle size of the obtained granules is preferably about 60 to 200 μm.
得られた顆粒は、例えば所定形状の金型を有するプレスを用いて所望の形状に成形され、この成形体は焼成工程に供される。焼成は、1010〜1240℃の範囲とすることが好ましい。1010℃未満では高い焼結密度を得ることが困難であり、1240℃を超えると異常粒成長が起こり、初透磁率μiが低下する。好ましい焼成温度は1020〜1210℃、さらに好ましい焼成温度は1040〜1190℃である。 The obtained granule is formed into a desired shape using, for example, a press having a mold having a predetermined shape, and this formed body is subjected to a firing step. Firing is preferably performed in the range of 1010 to 1240 ° C. If it is less than 1010 ° C., it is difficult to obtain a high sintered density, and if it exceeds 1240 ° C., abnormal grain growth occurs and the initial permeability μi decreases. A preferred firing temperature is 1020 to 1210 ° C, and a more preferred firing temperature is 1040 to 1190 ° C.
本発明によるNi−Cu−Zn系フェライト材料は、樹脂モールドタイプのインダクタンス素子のコアとして用いることができることは上述の通りである。この場合、コアに巻線を施した上から樹脂をモールドするが、樹脂の硬化、収縮によって、コアに圧縮応力が印加される。この圧縮応力の印加によっても、本発明のNi−Cu−Zn系フェライト材料は、インダクタンスLの変動が小さい。また、本発明のNi−Cu−Zn系フェライト材料は、温度の変動に対する初透磁率μiの変化が小さい。 As described above, the Ni—Cu—Zn ferrite material according to the present invention can be used as the core of a resin mold type inductance element. In this case, the resin is molded after winding the core, but compressive stress is applied to the core due to curing and shrinkage of the resin. Even when this compressive stress is applied, the Ni-Cu-Zn ferrite material of the present invention has a small variation in inductance L. In addition, the Ni—Cu—Zn ferrite material of the present invention has a small change in initial permeability μi with respect to temperature fluctuation.
主成分をなす原料粉末として、Fe2O3粉末、ZnO粉末、NiO粉末及びCuO粉末を表1に示す組成(mol%)に秤量した。
次に、これらの原料を鋼鉄製のボールミルを用いて湿式混合し、得られた混合粉末を900℃で2時間仮焼きした。得られた仮焼き粉に対して、表1に示すSSA(Specific Surface Area)のSnO2粉末を表1に示す量を添加し、鋼鉄製のボールミルにて混合粉砕した。得られた粉砕粉末は、平均粒径が0.5μmであった。
Fe 2 O 3 powder, ZnO powder, NiO powder and CuO powder were weighed to the composition (mol%) shown in Table 1 as raw material powders constituting the main component.
Next, these raw materials were wet-mixed using a steel ball mill, and the obtained mixed powder was calcined at 900 ° C. for 2 hours. To the obtained calcined powder, SnO 2 powder of SSA (Specific Surface Area) shown in Table 1 was added in an amount shown in Table 1, and mixed and ground in a steel ball mill. The obtained pulverized powder had an average particle size of 0.5 μm.
次いで、得られた各粉砕粉に、バインダとしてポリビニルアルコール水溶液を添加して造粒した。こうして得られた平均粒径70μmの顆粒を用いて、電磁気特性評価用のトロイダル形状試料(外径20mm、内径10mm、高さ5mm)をプレス成形により得た。また、抗応力特性評価用の角柱試料(幅5mm、厚さ5mm、長さ30mm)をプレス成形により得た。なお、いずれも成形密度が3.20Mg/m3となるように成形した。成形体を大気中、1150℃で2時間焼成し、表1に示す試料No.1〜7のNi−Cu−Zn系フェライト材料を得た。
Next, an aqueous polyvinyl alcohol solution was added as a binder to each obtained pulverized powder and granulated. Using the thus obtained granules having an average particle diameter of 70 μm, a toroidal sample (
得られたトロイダル形状試料及び角柱試料を用いて、Snの変動係数CV、焼結密度、初透磁率μi、飽和磁束密度Bs、抗応力特性ΔL及び温度特性αμirを測定した。測定条件は以下の通りである。得られた結果を表1に示す。また、SnO2粉末のSSAとSnの変動係数CVとの関係を図1に、Snの変動係数CVと抗応力特性ΔLの関係を図2に、さらにSnの変動係数CVと温度特性αμirの関係を図3に示す。 Using the obtained toroidal sample and prism sample, the Sn coefficient of variation CV, the sintered density, the initial permeability μi, the saturation magnetic flux density Bs, the antistress characteristic ΔL, and the temperature characteristic αμir were measured. The measurement conditions are as follows. The obtained results are shown in Table 1. FIG. 1 shows the relationship between the SSA and Sn variation coefficient CV of the SnO 2 powder, FIG. 2 shows the relationship between the Sn variation coefficient CV and the anti-stress characteristic ΔL, and the relationship between the Sn variation coefficient CV and the temperature characteristic αμir. Is shown in FIG.
Snの変動係数CV:以下の条件によりEPMAでSnについて元素マッピングを行い、全分析点のSnの濃度の標準偏差を全分析点のSnの濃度の平均値で割ることにより変動係数CVを求めた。
EPMA測定条件
使用機器:フィールドエミッション電子プローブマイクロアナライザ(FE−EPMA)
日本電子(株)製 JXA−8500F
加速電圧:15kV
照射電流:0.2μA
照射時間:45msec/point
測定領域(X=Y):204.8μm×204.8μm(0.8μmステップ)
Coefficient of variation CV of Sn: Elemental mapping of Sn was performed with EPMA under the following conditions, and the coefficient of variation CV was obtained by dividing the standard deviation of the concentration of Sn at all analysis points by the average value of the concentration of Sn at all analysis points. .
EPMA measurement conditions Equipment used: Field Emission Electron Probe Microanalyzer (FE-EPMA)
JXA-8500F manufactured by JEOL Ltd.
Acceleration voltage: 15 kV
Irradiation current: 0.2 μA
Irradiation time: 45msec / point
Measurement area (X = Y): 204.8 μm × 204.8 μm (0.8 μm step)
焼結密度:上記トロイダル形状の焼結体の重量を測定した。外径、内径、厚さの測定値より焼結体の体積を求め、この値と測定された重量より焼結密度を求めた。
初透磁率μi:上記トロイダル形状試料にワイヤを20回巻線した後、LCRメータ(ヒューレットパッカード社製 HP4192)にて100kHzにおける初透磁率μiを測定した。
飽和磁束密度Bs:上記トロイダル形状試料にワイヤを40回巻線した後に印加磁界4000A/mに設定し、飽和磁束密度Bsを直流磁化特性試験装置(メトロン技研製 SY110)で測定した。
Sintering density: The weight of the toroidal sintered body was measured. The volume of the sintered body was determined from the measured values of the outer diameter, inner diameter, and thickness, and the sintered density was determined from this value and the measured weight.
Initial permeability μi: After winding the
Saturation magnetic flux density Bs: A wire was wound around the toroidal sample 40 times, and the applied magnetic field was set to 4000 A / m. The saturation magnetic flux density Bs was measured with a DC magnetization characteristic test apparatus (SY110 manufactured by Metron Giken).
抗応力特性ΔL:上記角柱試料にワイヤを30回巻線した後、LCRメータ(ヒューレットパッカード社製 HP4192)にて100kHzでのインダクタンス値L0を測定した。角柱試料の長軸方向に圧縮応力(1ton/cm2=98MPa)を負荷し、圧縮応力負荷時のインダクタンス値L1を測定し、インダクタンスの変化率ΔL(ΔL=(L1−L0)/L0)を算出した。
温度特性αμir:初透磁率μiを−20〜120℃の範囲で測定し、下記の式にてαμir求めた。
αμir:−20〜20℃=(μ−20℃−μ20℃)/(μ20℃)2
αμir:20〜100℃=(μ100℃−μ20℃)/(μ20℃)2
Anti-stress characteristic ΔL: After winding a wire 30 times on the above prismatic sample, an inductance value L 0 at 100 kHz was measured with an LCR meter (HP4192 manufactured by Hewlett-Packard Company). A compressive stress (1 ton / cm 2 = 98 MPa) is applied in the major axis direction of the prismatic sample, the inductance value L 1 at the time of compressive stress loading is measured, and the inductance change rate ΔL (ΔL = (L 1 −L 0 ) / L 0 ) was calculated.
Temperature characteristic αμir: The initial permeability μi was measured in the range of −20 to 120 ° C., and αμir was determined by the following formula.
αμir: −20 to 20 ° C. = (μ −20 ° C. −μ 20 ° C. ) / (μ 20 ° C. ) 2
αμir: 20 to 100 ° C. = (μ 100 ° C.−μ 20 ° C. ) / (μ 20 ° C. ) 2
図1に示すように、Snの変動係数CVは原料として用いられたSnO2粉末のSSAによって変わり、SSAの低いSnO2粉末を用いることにより、Snの変動係数CVを高くすることができる。ただし、図1の結果からすると、SnO2粉末のSSAを試料No.7より低くしても、より高いSnの変動係数CVを得ることは難しくなりつつある。 As shown in FIG. 1, the variation coefficient CV of Sn varies depending on the SSA of the SnO 2 powder used as a raw material, and the Sn variation coefficient CV can be increased by using the SnO 2 powder having a low SSA. However, Sample No. From the results of FIG. 1, the SSA of SnO 2 powder Even if it is lower than 7, it is becoming difficult to obtain a higher coefficient of variation CV of Sn.
次に、図2に示すように、Snの変動係数CVが高くなると、ΔLの絶対値が小さくなって抗応力特性が向上することがわかる。本発明では、1ton/cm2(=98MPa)の圧縮応力を印加したときのΔLが±7%以下であることを基準としており、Snの変動係数CVが0.2%以上になるとΔLの絶対値を7%以下にすることができる。Snの変動係数CVを0.25%以上にするとΔLの絶対値を5%以下にすることができ、さらにSnの変動係数CVを0.35%以上にするとΔLの絶対値を3%以下にすることができることが、図1より理解されよう。 Next, as shown in FIG. 2, it can be seen that when the Sn coefficient of variation CV increases, the absolute value of ΔL decreases and the anti-stress characteristic improves. In the present invention, the standard is that ΔL when a compressive stress of 1 ton / cm 2 (= 98 MPa) is applied is ± 7% or less, and when the variation coefficient CV of Sn is 0.2% or more, the absolute value of ΔL The value can be 7% or less. If the Sn coefficient of variation CV is 0.25% or more, the absolute value of ΔL can be made 5% or less, and if the Sn coefficient of variation CV is 0.35% or more, the absolute value of ΔL is made 3% or less. It can be seen from FIG. 1 that this can be done.
また、図3に示すように、Snの変動係数CVが高くなると、初透磁率μiの温度特性αμirも向上する。ただし、温度特性αμirは、Snの変動係数CVの増加に伴って、正の数から負の数に変わることから、好ましい範囲があるといえる。もっとも、Snの変動係数CVが0.5%程度まで増加しても、温度特性αμirは±2ppm/℃の範囲に留まっている。したがって、温度特性αμirにとって好ましいSnの変動係数CVは0.25〜0.5%、さらに好ましいSnの変動係数CVは0.3〜0.5%である。 As shown in FIG. 3, when the coefficient of variation CV of Sn increases, the temperature characteristic αμir of the initial permeability μi also improves. However, since the temperature characteristic αμir changes from a positive number to a negative number as the Sn coefficient of variation CV increases, it can be said that there is a preferable range. However, even if the Sn variation coefficient CV increases to about 0.5%, the temperature characteristic αμir remains in the range of ± 2 ppm / ° C. Therefore, the preferable variation coefficient CV of Sn for the temperature characteristic αμir is 0.25 to 0.5%, and more preferable variation coefficient CV of Sn is 0.3 to 0.5%.
一方で、Snの変動係数CVが高くなると初透磁率μiは小さくなる傾向にあるから、抗応力特性、温度特性をも考慮して、Snの変動係数CVを設定するように製造することが必要である。 On the other hand, since the initial permeability μi tends to decrease as the Sn variation coefficient CV increases, it is necessary to manufacture the Sn variation coefficient CV in consideration of the anti-stress characteristics and the temperature characteristics. It is.
SnO2粉末を他の原料粉末混合時に添加(仮焼き前添加)した以外は、実施例1の試料No.1及び4(仮焼き後添加)と同様にして同様にNi−Cu−Zn系フェライト材料を作製し、やはり実施例1と同様にSnの変動係数CV、焼結密度、初透磁率μi、飽和磁束密度Bs、抗応力特性ΔL及び温度特性αμirを測定した。その結果を表2に示す。なお、試料No.8が試料No.1に対応し、試料No.9が試料No.4に対応している。 Sample No. 1 in Example 1 was used except that SnO 2 powder was added at the time of mixing other raw material powders (added before calcination). Similarly to 1 and 4 (added after calcination), a Ni—Cu—Zn-based ferrite material was produced in the same manner, and similarly to Example 1, Sn variation coefficient CV, sintered density, initial permeability μi, saturation The magnetic flux density Bs, the anti-stress characteristic ΔL, and the temperature characteristic αμir were measured. The results are shown in Table 2. Sample No. 8 is the sample No. 1 and sample no. 9 is Sample No. 4 is supported.
表2に示すように、仮焼き後にSnO2を添加することにより、Snの変動係数CVを高くすることができる。ただし、添加するSnO2のSSAを低くすれば、仮焼き前に添加しても変動係数CVを0.2%以上にできる。また、表2の結果より、混合、粉砕の条件が一緒であれば、実施例1の試料No.5及び6においても、仮焼き前にSnO2を添加しても、0.2%以上の変動係数CVを得ることができるものと解される。 As shown in Table 2, the Sn variation coefficient CV can be increased by adding SnO 2 after calcination. However, if the SSA of SnO 2 to be added is lowered, the coefficient of variation CV can be made 0.2% or more even if it is added before calcination. From the results in Table 2, if the mixing and pulverization conditions are the same, the sample No. 5 and 6, it is understood that a coefficient of variation CV of 0.2% or more can be obtained even if SnO 2 is added before calcination.
表3に示す組成とする以外は、実施例1と同様にしてNi−Cu−Zn系フェライト材料を作製し、やはり実施例1と同様にSnの変動係数CV、焼結密度、初透磁率μi、飽和磁束密度Bs、抗応力特性ΔL及び温度特性αμirを測定した。その結果を表3に示す。また、図4にSnO2の含有量と抗応力特性ΔLの関係を、図5にSnO2の含有量と温度特性αμirの関係を示す。 Except for the composition shown in Table 3, a Ni—Cu—Zn-based ferrite material was prepared in the same manner as in Example 1, and the Sn variation coefficient CV, the sintered density, and the initial permeability μi as in Example 1. The saturation magnetic flux density Bs, the anti-stress characteristic ΔL, and the temperature characteristic αμir were measured. The results are shown in Table 3. FIG. 4 shows the relationship between the SnO 2 content and the anti-stress characteristic ΔL, and FIG. 5 shows the relationship between the SnO 2 content and the temperature characteristic αμir.
表3、図4及び図5に示すように、SnO2を含有することにより、抗応力特性ΔL及び初透磁率の温度特性αμirを向上することができる。ただし、その量が5wt%に達すると抗応力特性ΔLが著しく劣化するとともに、初透磁率μiの低下も無視できなくなる。さらに、比抵抗ρも著しく低くなる。以上の結果より、SnO2の含有量は0.2〜4wt%、好ましくは0.25〜3.5wt%、より好ましくは0.4〜3wt%である。 As shown in Table 3, FIG. 4 and FIG. 5, by containing SnO 2 , the anti-stress characteristic ΔL and the initial permeability temperature characteristic αμir can be improved. However, when the amount reaches 5 wt%, the anti-stress characteristic ΔL is remarkably deteriorated and a decrease in the initial permeability μi cannot be ignored. Further, the specific resistance ρ is remarkably lowered. From the above results, the SnO 2 content is 0.2 to 4 wt%, preferably 0.25 to 3.5 wt%, and more preferably 0.4 to 3 wt%.
表4に示す組成とする以外は、実施例1と同様にしてNi−Cu−Zn系フェライト材料を作製し、やはり実施例1と同様にSnの変動係数CV、焼結密度、初透磁率μi、飽和磁束密度Bs、抗応力特性ΔL及び温度特性αμirを測定した。その結果を表4に示す。 Except for the composition shown in Table 4, a Ni—Cu—Zn-based ferrite material was prepared in the same manner as in Example 1, and the Sn variation coefficient CV, sintered density, and initial permeability μi were also the same as in Example 1. The saturation magnetic flux density Bs, the anti-stress characteristic ΔL, and the temperature characteristic αμir were measured. The results are shown in Table 4.
表4に示すように、CuO含有量が多くなると初透磁率μiが低くなるとともに、抗応力特性ΔL及び温度特性αμirが劣化する傾向にある。したがって、CuO含有量は8mol%以下、さらには5mol%以下とすることが好ましい。 As shown in Table 4, when the CuO content increases, the initial permeability μi decreases and the antistress characteristic ΔL and the temperature characteristic αμir tend to deteriorate. Therefore, the CuO content is preferably 8 mol% or less, more preferably 5 mol% or less.
表5に示す組成とする以外は、実施例1と同様にしてNi−Cu−Zn系フェライト材料を作製し、やはり実施例1と同様にSnの変動係数CV、焼結密度、初透磁率μi、飽和磁束密度Bs、抗応力特性ΔL及び温度特性αμirを測定した。その結果を表5に示す。 Except for the composition shown in Table 5, a Ni—Cu—Zn-based ferrite material was prepared in the same manner as in Example 1, and the Sn variation coefficient CV, the sintered density, and the initial permeability μi as in Example 1. The saturation magnetic flux density Bs, the anti-stress characteristic ΔL, and the temperature characteristic αμir were measured. The results are shown in Table 5.
表5に示すように、Fe2O3含有量が少ないと初透磁率μi及び飽和磁束密度Bsが低い。また、Fe2O3含有量が多くなると初透磁率μiが低くなるとともに、抗応力特性ΔLが劣化する。そこで本発明では、Fe2O3含有量を45〜49.8mol%とする。 As shown in Table 5, when the Fe 2 O 3 content is small, the initial permeability μi and the saturation magnetic flux density Bs are low. Further, when the Fe 2 O 3 content is increased, the initial permeability μi is lowered and the anti-stress characteristic ΔL is deteriorated. Therefore, in the present invention, the content of Fe 2 O 3 is set to 45 to 49.8 mol%.
表6に示す組成とした以外は実施例1と同様にNi−Cu−Zn系フェライト材料を作製し、やはり実施例1とにSnの変動係数CV、焼結密度、初透磁率μi、飽和磁束密度Bs、抗応力特性ΔL及び温度特性αμirを測定した。その結果を表6に示す。 Except for the composition shown in Table 6, a Ni—Cu—Zn-based ferrite material was prepared in the same manner as in Example 1, and the same as in Example 1, Sn variation coefficient CV, sintered density, initial permeability μi, saturation magnetic flux. The density Bs, the anti-stress characteristic ΔL, and the temperature characteristic αμir were measured. The results are shown in Table 6.
表6に示すように、NiO含有量が少ないと飽和磁束密度Bsが低くなる傾向にある。また、NiO含有量が多くなると初透磁率μiが低くなるとともに、抗応力特性ΔLが劣化する。そこで本発明では、NiO含有量を10〜40mol%とすることが好ましい。 As shown in Table 6, when the NiO content is small, the saturation magnetic flux density Bs tends to be low. Further, when the NiO content is increased, the initial permeability μi is lowered and the anti-stress characteristic ΔL is deteriorated. Therefore, in the present invention, the NiO content is preferably 10 to 40 mol%.
Claims (4)
前記焼結体は、
副成分として前記主成分に対して0.2〜4wt%のSnO2を含み、かつ
Snの変動係数CVが0.2%以上であることを特徴とするNi−Cu−Zn系フェライト材料。 The composition of the main component, Fe 2 O 3: 45~49.8mol% , CuO: less than 10 mol% (provided that includes 0), ZnO: 10~40mol%, NiO: a sintered body which is a remainder,
The sintered body is
A Ni—Cu—Zn based ferrite material comprising 0.2 to 4 wt% of SnO 2 as a subcomponent, and having a Sn variation coefficient CV of 0.2% or more.
前記副成分として前記主成分に対して0.4〜3wt%のSnO2を含有し、
Snの変動係数CVが0.25〜0.5%であることを特徴とする請求項1に記載のNi−Cu−Zn系フェライト材料。 The sintered body is
Containing 0.4 to 3 wt% SnO 2 with respect to the main component as the subcomponent,
The Ni-Cu-Zn-based ferrite material according to claim 1, wherein a coefficient of variation CV of Sn is 0.25 to 0.5%.
前記仮焼きにより得られた反応物に対して0.2〜4wt%のSnO2原料粉末を添加し、前記反応物と混合、粉砕する工程と、
得られた粉砕物を加圧成形して成形体を得る工程と、
前記成形体を焼成して焼結体とする工程と、
を備えることを特徴とするNi−Cu−Zn系フェライト材料の製造方法。 Fe 2 O 3: 45~49.8mol%, CuO: less than 10 mol% (provided that includes 0), ZnO: 10~40mol%, NiO: a step of a raw material mixture of the main component having a composition of balance calcination ,
Adding 0.2-4 wt% SnO 2 raw material powder to the reaction product obtained by the calcining, mixing with the reaction product, and crushing;
A step of pressure-molding the obtained pulverized product to obtain a molded body,
Firing the molded body to obtain a sintered body;
The manufacturing method of the Ni-Cu-Zn type ferrite material characterized by including these.
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