JP2541814B2 - 電源用低損失酸化物磁性材料 - Google Patents
電源用低損失酸化物磁性材料Info
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- JP2541814B2 JP2541814B2 JP62090190A JP9019087A JP2541814B2 JP 2541814 B2 JP2541814 B2 JP 2541814B2 JP 62090190 A JP62090190 A JP 62090190A JP 9019087 A JP9019087 A JP 9019087A JP 2541814 B2 JP2541814 B2 JP 2541814B2
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- oxide magnetic
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は電源用低損失酸化物磁性材料に関し，特に，
主成分として30〜37モル％の一酸化マンガン（MnO）,10
〜15モル％の酸化亜鉛（ZnO），及び残分として酸化第
二鉄（Fe2O3）を含み，副成分として，主成分100重量％
に対して,0.04〜0.10重量％の酸化カルシウム（CaO），
主成分100重量％に対して,0.015〜0.100重量％の二酸化
ケイ素（SiO2）を含む低損失酸化物磁性材料の改良に関
するものである。
主成分として30〜37モル％の一酸化マンガン（MnO）,10
〜15モル％の酸化亜鉛（ZnO），及び残分として酸化第
二鉄（Fe2O3）を含み，副成分として，主成分100重量％
に対して,0.04〜0.10重量％の酸化カルシウム（CaO），
主成分100重量％に対して,0.015〜0.100重量％の二酸化
ケイ素（SiO2）を含む低損失酸化物磁性材料の改良に関
するものである。
従来，スイッチング電源用の変圧器においてはスイッ
チング周波数として専ら25〜100kHz程度のものが使用さ
れており，これに対応すべき低損失酸化物磁性材料とし
て，上述した成分のものがすでに，開発されている。
チング周波数として専ら25〜100kHz程度のものが使用さ
れており，これに対応すべき低損失酸化物磁性材料とし
て，上述した成分のものがすでに，開発されている。
近年，スイッチング電源を小型・軽量化するためにス
イッチング周波数が100kHz以上の高周波で使用するのが
一般的となりつつある。ところが従来の成分を有する低
損失酸化物磁性材料をスイッチング周波数が100kHz以上
のスイッチング電源用の変圧器の磁芯材料として，使用
するとその鉄損が大きく発熱するという欠点があった。
イッチング周波数が100kHz以上の高周波で使用するのが
一般的となりつつある。ところが従来の成分を有する低
損失酸化物磁性材料をスイッチング周波数が100kHz以上
のスイッチング電源用の変圧器の磁芯材料として，使用
するとその鉄損が大きく発熱するという欠点があった。
従って本発明の目的は，周波数が100kHz以上の高い周
波数で使用しても鉄損を小さくできる，電源用低損失酸
化物磁性材料を提供することにある。
波数で使用しても鉄損を小さくできる，電源用低損失酸
化物磁性材料を提供することにある。
鉄損は，同一組成の磁心材料を用いても，周波数に伴
って，当然変化するが，通常100kHz,2000Gの条件下では
800〜900〔kW/m3〕でも充分実用には供する。
って，当然変化するが，通常100kHz,2000Gの条件下では
800〜900〔kW/m3〕でも充分実用には供する。
しかし，あくまでも鉄損は，少ない方が良く,600〜70
0〔kW/m3〕位のレベルを要求される場合もあるが，従
来，低鉄損のものを実現するためには材料を選ぶ必要が
あり高価になる欠点があった。
0〔kW/m3〕位のレベルを要求される場合もあるが，従
来，低鉄損のものを実現するためには材料を選ぶ必要が
あり高価になる欠点があった。
本発明の具体的な目的は，従来の主材料に少量の添加
物を加えることにより，容易に鉄損を約200〔kW/m3〕低
下させることができる電源用低損失酸化物磁性材料を提
供することにある。
物を加えることにより，容易に鉄損を約200〔kW/m3〕低
下させることができる電源用低損失酸化物磁性材料を提
供することにある。
本発明によれば，主成分として,30〜37モル％の一酸
化マンガン（MnO）,10〜15モル％の酸化亜鉛（ZnO），
及び残分として酸化第二鉄を含み，副成分として，主成
分100重量％に対して0.04〜0.10重量％の酸化カルシウ
ム（CaO），主成分100重量％に対して,0.015〜0.100重
量％の二酸化ケイ素（SiO2）を含む低損失酸化物磁性材
料において，主成分100重量％に対して,0.15重量％以下
（０重量％を含まず）の二酸化ゲルマニウム（GeO2）を
添加したことを特徴とする電源用低損失酸化物磁性材料
が得られる。
化マンガン（MnO）,10〜15モル％の酸化亜鉛（ZnO），
及び残分として酸化第二鉄を含み，副成分として，主成
分100重量％に対して0.04〜0.10重量％の酸化カルシウ
ム（CaO），主成分100重量％に対して,0.015〜0.100重
量％の二酸化ケイ素（SiO2）を含む低損失酸化物磁性材
料において，主成分100重量％に対して,0.15重量％以下
（０重量％を含まず）の二酸化ゲルマニウム（GeO2）を
添加したことを特徴とする電源用低損失酸化物磁性材料
が得られる。
以下，本発明の実施例について，図面を参照して説明
する。
する。
第１図は主成分として,52.0モル％の酸化第二鉄（Fe2
O3）,34.5モル％の一酸化マンガン（MnO）及び13.5モル
％の酸化亜鉛（ZnO）を含有し，副成分として，主成分1
00重量％に対して,0.018重量％の二酸化ケイ素（Si
O2），主成分100重量％に対して,0.043重量％の酸化カ
ルシウム（CaO）を含有し，添加成分として二酸化ゲル
マニウム（GeO2）を，主成分100重量％に対して,0.03重
量％〜0.18重量％に変化させて，添加し，これらを混合
し造粒し，成形プレスした後酸素分圧1.3at％，温度129
0℃において，焼結し，酸化物磁性材を得たものに対し
て，二酸化ゲルマニウム（GeO2）の添加量をパラメータ
とした時の温度Ｔ〔℃〕と電力損失PB〔kW/m3〕の関係
を示した図である。なお，比較例として，二酸化ゲルマ
ニウム（GeO2）無添加のものも，同様にして焼結し酸化
物磁性材を得た。
O3）,34.5モル％の一酸化マンガン（MnO）及び13.5モル
％の酸化亜鉛（ZnO）を含有し，副成分として，主成分1
00重量％に対して,0.018重量％の二酸化ケイ素（Si
O2），主成分100重量％に対して,0.043重量％の酸化カ
ルシウム（CaO）を含有し，添加成分として二酸化ゲル
マニウム（GeO2）を，主成分100重量％に対して,0.03重
量％〜0.18重量％に変化させて，添加し，これらを混合
し造粒し，成形プレスした後酸素分圧1.3at％，温度129
0℃において，焼結し，酸化物磁性材を得たものに対し
て，二酸化ゲルマニウム（GeO2）の添加量をパラメータ
とした時の温度Ｔ〔℃〕と電力損失PB〔kW/m3〕の関係
を示した図である。なお，比較例として，二酸化ゲルマ
ニウム（GeO2）無添加のものも，同様にして焼結し酸化
物磁性材を得た。
ここで，第１図は周波数が100kHz,最大磁束密度Bmが2
000Gの場合の電力損失を示している。なお，第１図にお
いて,1は二酸化ゲルマニウム（GeO2）を添加しない場合
（比較例）,2は0.03重量％の二酸化ゲルマニウム（Ge
O2）を添加した場合,3は0.06重量％の二酸化ゲルマニウ
ム（GeO2）を添加した場合,4は0.09重量％の二酸化ゲル
マニウム（GeO2）を添加した場合,5は0.12重量％の二酸
化ゲルマニウムを添加した場合,6は0.15重量％の二酸化
ゲルマニウム（GeO2）を添加した場合,7は0.18重量％の
GeO2を添加した場合の特性をそれぞれあらわしている。
000Gの場合の電力損失を示している。なお，第１図にお
いて,1は二酸化ゲルマニウム（GeO2）を添加しない場合
（比較例）,2は0.03重量％の二酸化ゲルマニウム（Ge
O2）を添加した場合,3は0.06重量％の二酸化ゲルマニウ
ム（GeO2）を添加した場合,4は0.09重量％の二酸化ゲル
マニウム（GeO2）を添加した場合,5は0.12重量％の二酸
化ゲルマニウムを添加した場合,6は0.15重量％の二酸化
ゲルマニウム（GeO2）を添加した場合,7は0.18重量％の
GeO2を添加した場合の特性をそれぞれあらわしている。
第１図より周波数100kHzの場合，電力損失PBは二酸化
ゲルマニウム（GeO2）を添加するか否かに無関係に温度
が約60℃のとき最小値を有する。そして二酸化ゲルマニ
ウムの添加量を増加していくにつれて，電力損失PBは小
さくなり添加量が0.06重量％の時が最も電力損失PBが小
さくなりそれよりも添加量を増加していくにつれて，電
力損失PBが増加していき添加量が0.15重量％を越えると
添加しないときよりも電力損失が大きくなる。このこと
より周波数100kHzにおいては二酸化ゲルマニウム（Ge
O2）を0.15重量％以下（０％を含まず）添加した方が，
添加しないものより電力損失が小さくなることがわか
る。
ゲルマニウム（GeO2）を添加するか否かに無関係に温度
が約60℃のとき最小値を有する。そして二酸化ゲルマニ
ウムの添加量を増加していくにつれて，電力損失PBは小
さくなり添加量が0.06重量％の時が最も電力損失PBが小
さくなりそれよりも添加量を増加していくにつれて，電
力損失PBが増加していき添加量が0.15重量％を越えると
添加しないときよりも電力損失が大きくなる。このこと
より周波数100kHzにおいては二酸化ゲルマニウム（Ge
O2）を0.15重量％以下（０％を含まず）添加した方が，
添加しないものより電力損失が小さくなることがわか
る。
第２図に本発明により得られた，酸化物磁性材料（副
成分として,0.018重量％の二酸化ケイ素（SiO2）,0.043
重量％の酸化カルシウム（CaO）及び0.06重量％の二酸
化ゲルマニウム（GeO2）を含有）と，従来の酸化物磁性
材料（副成分として,0.018重量％の二酸化ケイ素（Si
O2）と0.043重量％の酸化カルシウム（CaO）を含有し，
二酸化ゲルマニウムは添加しない）の諸特性（初透磁率
μi,飽和磁束密度B15（磁化力1500eにおける磁束密度）
〔Ｇ〕，残留磁束密度Br〔Ｇ〕，保磁力Hc〔Oe〕を示
す。
成分として,0.018重量％の二酸化ケイ素（SiO2）,0.043
重量％の酸化カルシウム（CaO）及び0.06重量％の二酸
化ゲルマニウム（GeO2）を含有）と，従来の酸化物磁性
材料（副成分として,0.018重量％の二酸化ケイ素（Si
O2）と0.043重量％の酸化カルシウム（CaO）を含有し，
二酸化ゲルマニウムは添加しない）の諸特性（初透磁率
μi,飽和磁束密度B15（磁化力1500eにおける磁束密度）
〔Ｇ〕，残留磁束密度Br〔Ｇ〕，保磁力Hc〔Oe〕を示
す。
なお主成分として，いずれも，酸化第二鉄（Fe2O3）
を52.0モル％，一酸化マンガン（MnO）を34.5モル％，
及び酸化亜鉛（ZnO）を13.5モル％含有している。
を52.0モル％，一酸化マンガン（MnO）を34.5モル％，
及び酸化亜鉛（ZnO）を13.5モル％含有している。
第２図より明らかな如く，本発明のものは，スイッチ
ング電源用磁芯材料として求められる諸特性，例えば，
初透磁率μｉが2000以上，飽和磁束密度が約5000G等と
いう特性を十分に満している。
ング電源用磁芯材料として求められる諸特性，例えば，
初透磁率μｉが2000以上，飽和磁束密度が約5000G等と
いう特性を十分に満している。
以上のことより添加物二酸化ゲルマニウム（GeO2）は
スイッチング電源用磁芯材料として求められる諸特性を
十分に満たし，周波数が100kHz以上において，電力損失
PBを例えば約0.06重量％添加した場合，添加しない場合
に比較して，温度60℃で約20％改善できることがわか
る。
スイッチング電源用磁芯材料として求められる諸特性を
十分に満たし，周波数が100kHz以上において，電力損失
PBを例えば約0.06重量％添加した場合，添加しない場合
に比較して，温度60℃で約20％改善できることがわか
る。
なお，主成分として,30〜37モル％のMnO,10〜15モル
％のZnO,及び残分としてFe2O3を含み，副成分として，
主成分100重量％に対して,0.04〜0.10重量％のCaO,0.01
5〜0.100重量％のSiO2を含む酸化物磁性材料に,0.15重
量％以下のGeO2を添加した場合も，上述した例と同様
に,100Hz以上の高周波で使用した場合の鉄損を小さくで
きた。
％のZnO,及び残分としてFe2O3を含み，副成分として，
主成分100重量％に対して,0.04〜0.10重量％のCaO,0.01
5〜0.100重量％のSiO2を含む酸化物磁性材料に,0.15重
量％以下のGeO2を添加した場合も，上述した例と同様
に,100Hz以上の高周波で使用した場合の鉄損を小さくで
きた。
以上の説明で明らかな様に，本発明は,0.15重量％以
下の二酸化ゲルマニウム（GeO2）を添加することによ
り，スイッチング電源用材料として求められる諸特性を
十分に満足するとともに，周波数が100kHz以上の高周波
において，従来のものより電力損失を低減できる。電源
用低損失酸化物磁性材料を提供でき，高周波用磁芯材料
として最適である。
下の二酸化ゲルマニウム（GeO2）を添加することによ
り，スイッチング電源用材料として求められる諸特性を
十分に満足するとともに，周波数が100kHz以上の高周波
において，従来のものより電力損失を低減できる。電源
用低損失酸化物磁性材料を提供でき，高周波用磁芯材料
として最適である。
第１図は二酸化ゲルマニウム（GeO2）の添加量をパラメ
ータとしたときの温度と電力損失の関係を示す図，第２
図は本発明及び従来の酸化物磁性材料の諸特性を示した
図である。
ータとしたときの温度と電力損失の関係を示す図，第２
図は本発明及び従来の酸化物磁性材料の諸特性を示した
図である。
Claims (1)
- 【請求項１】主成分として、30〜37モル％の一酸化マン
ガン（MnO）、10〜15モル％の酸化亜鉛（ZnO）、および
残分として酸化第二鉄（Fe2O3）を含み、副成分とし
て、主成分100重量％に対して、0.04〜0.10重量％の酸
化カルシウム（CaO）と、主成分100重量％に対して、0.
015〜0.100重量％の二酸化ケイ素（SiO2）とを含む低損
失酸化物磁性材料において、主成分100重量％に対し
て、0.15重量％以下（０重量％を含まず）の二酸化ゲル
マニウム（GeO2）を添加したことを特徴とする電源用低
損失酸化物磁性材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62090190A JP2541814B2 (ja) | 1987-04-13 | 1987-04-13 | 電源用低損失酸化物磁性材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62090190A JP2541814B2 (ja) | 1987-04-13 | 1987-04-13 | 電源用低損失酸化物磁性材料 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63255903A JPS63255903A (ja) | 1988-10-24 |
| JP2541814B2 true JP2541814B2 (ja) | 1996-10-09 |
Family
ID=13991565
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62090190A Expired - Lifetime JP2541814B2 (ja) | 1987-04-13 | 1987-04-13 | 電源用低損失酸化物磁性材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2541814B2 (ja) |
-
1987
- 1987-04-13 JP JP62090190A patent/JP2541814B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63255903A (ja) | 1988-10-24 |
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