JP2018174225A - 磁性体、及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
(1)本開示の磁性体の詳細
複素透磁率μと真空の透磁率μ0との比μr=μ/μ0は比透磁率と呼ばれる。但し、比透磁率と透磁率とは比例関係にあるので、本明細書中では、比透磁率と透磁率とを区別せずに、比透磁率のことを透磁率とも呼ぶ。
系磁性体に比べて透磁率が低下しにくくなっている可能性がある。これは、後述する実験の結果から推察される事項である。
次に、磁性体の製造方法について、一例を挙げて説明する。フェライト粉末(平均粒子径1.75μm。)とNi粉末(平均粒子径3μm。)を99.5:0.5〜90:10の範囲内となる質量比で混合し、これらの成分の配合比が異なる6種の磁性体原料粉末を用意した。より具体的には、Ni粉末:フェライト粉末の配合比を、0.5:99.5、1:99、3:97、5:95、7:93、10:90の6通りに変更した磁性体原料粉末を用意した。このような磁性体原料粉末100質量部に対し、1質量部のバインダー(本実施形態の場合はポリビニルアルコール。)を混合した(第一の工程。)。フェライト粉末としては、仮焼されてフェライト化(Ni0.25Zn0.65Cu0.12Fe2O4)され、更に粉砕及び粒度調整が施された粉末を利用した。
成形体を、大気雰囲気下、3℃/minの昇温速度で、1100℃まで昇温させ、1100℃で2時間保持して焼成した(第三の工程。)。第三の工程によって得られた6種の焼結体は、いずれもリング型コアとして利用可能な環状の磁性体であり、その外径は約18mm、内径は約9mm、軸方向高さは約3mm〜4mmである。
上述の6種の磁性体について、JIS C 2560−2(2006)に準拠して、透磁率(複素透磁率)を測定した。測定には、市販のB−Hアナライザ(岩通計測株式会社製、SY−8218)を使用した。透磁率を測定する際の測定条件は、測定周波数150kHz、雰囲気温度25℃とし、直流重畳電流を0.01A〜300Aの範囲内で変更した。また、各磁性体のかさ密度を測定した。かさ密度については、各磁性体の質量を電子天秤で測定し、各磁性体の寸法をノギスで測定して、その寸法に基づいて各磁性体の体積を算出し、各磁性体の質量を体積で除算することにより、かさ密度を算出した。また、比較のため、Ni粉末が配合されていない磁性体(フェライト粉末100質量部とバインダー1質量部を混合、成形、焼成してなる焼結体。)を用意して、同様の測定を実施した。実験結果の一部を抜粋して表1に示す。
cm3以上となっている。焼成条件により多少の誤差は見込まれるが、かさ密度が4.6g/cm3以上あれば、相応に緻密な焼結体となり、所期の透磁率を確保することができるものと考えられる。ちなみに、本実験例で例示した焼結体は、いずれも焼成過程で収縮変形し、その結果としてかさ密度が4.7g/cm3以上となっている。この点、上述の特許文献1に記載の磁性体の場合は、本実験例で示した磁性体と類似する各種金属酸化物で構成されているものの、焼成過程における寸法変化が極めて小さいものとなっている。よって、特許文献1に記載の磁性体の場合は、本実験例で示した磁性体ほど緻密な焼結体とはならず、そのかさ密度は4.6g/cm3未満になっているものと推察される。
温度が100℃以上となる領域では、急激に透磁率が低下することがわかる。一方、Niが増大するほど、透磁率μr′,μr″の絶対値は幾らか低下するものの、高温領域における透磁率の低下が抑制される。したがって、例えば110℃〜140℃といった高温環境下で磁性体を使用する場合には、Niが配合された磁性体を使用することにより、Ni未配合の磁性体よりも磁気飽和を抑制できるものと考えられる。
以上、磁性体、及びその製造方法について、例示的な実施形態を挙げて説明したが、上述の実施形態は本開示の一態様として例示されるものにすぎない。すなわち、本開示は、上述の例示的な実施形態に限定されるものではなく、本開示の技術的思想を逸脱しない範囲内において、様々な形態で実施することができる。
Claims (4)
- フェライト粉末とNi粉末とが99.5:0.5〜90:10の範囲内となる質量比で混合された磁性体原料粉末に対し、更にバインダーが混合されてなる混合物を成形及び焼成してなる焼結体であり、当該焼結体のかさ密度が4.6g/cm3以上とされている
磁性体。 - 請求項1に記載の磁性体であって、
測定周波数150kHz、直流重畳電流10Aの条件下で測定される複素透磁率の実数部μr′が80以上とされている
磁性体。 - 請求項1又は請求項2に記載の磁性体であって、
測定周波数150kHz、直流重畳電流1Aの条件下で測定される複素透磁率の実数部μr′が89以上、かつ、周波数150kHz、直流重畳電流100Aの条件下で測定される複素透磁率の実数部μr′が27以上とされている
磁性体。 - フェライト粉末とNi粉末とを99.5:0.5〜90:10の範囲内となる質量比で混合することによって得られる磁性体原料粉末に対し、更に有機材料のバインダーを混合して混合物を得る第一の工程と、
前記第一の工程によって得られる混合物を加圧成形して成形体を得る第二の工程と、
前記第二の工程によって得られる成形体を焼成して焼結体を得る第三の工程と
を含み、
前記第三工程によって得られる焼結体のかさ密度が4.6g/cm3以上となるように、前記第二の工程における加圧条件、及び前記第三の工程における焼成条件が設定されている
磁性体の製造方法。
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