JP2551009B2 - 高抵抗率低損失酸化物磁性材料 - Google Patents
高抵抗率低損失酸化物磁性材料Info
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- JP2551009B2 JP2551009B2 JP62165730A JP16573087A JP2551009B2 JP 2551009 B2 JP2551009 B2 JP 2551009B2 JP 62165730 A JP62165730 A JP 62165730A JP 16573087 A JP16573087 A JP 16573087A JP 2551009 B2 JP2551009 B2 JP 2551009B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、特に高速にて走査する陰極線管（以下CR
Tと略す）用偏向ヨークコアに使用する酸化物磁性材料
（以下フエライトという）に関するものである。
Tと略す）用偏向ヨークコアに使用する酸化物磁性材料
（以下フエライトという）に関するものである。
従来のCRT用偏向ヨコークコアの材質は（Mg−Mn−Z
n）系フェライトであった。この材質は、固有抵抗が約
１×107Ω・ｍと高いので励磁用巻線をコアに直接施す
ことができるという利点から、長年にわたって偏向ヨー
ク用コア材料として広く使用されてきた。
n）系フェライトであった。この材質は、固有抵抗が約
１×107Ω・ｍと高いので励磁用巻線をコアに直接施す
ことができるという利点から、長年にわたって偏向ヨー
ク用コア材料として広く使用されてきた。
しかるに、最近では、OAやCAD/CAM等の急速な普及に
より、グラフィックディスプレイやモニタディスプレイ
などのような高解像度が要求されるCRTの需要が増大し
ている。このようなCRTは、走査スピードが高速なの
で、水平偏向周波数が高く、従来の民生用TVにはないよ
り高度な性能が要求されている。このため、それに用い
られる偏向ヨークコアとしても、水平偏向周波数の高周
波化に伴うコアの自己発熱などの問題が無視できなくな
ってきており、低損失材料の開発が急務となっている。
より、グラフィックディスプレイやモニタディスプレイ
などのような高解像度が要求されるCRTの需要が増大し
ている。このようなCRTは、走査スピードが高速なの
で、水平偏向周波数が高く、従来の民生用TVにはないよ
り高度な性能が要求されている。このため、それに用い
られる偏向ヨークコアとしても、水平偏向周波数の高周
波化に伴うコアの自己発熱などの問題が無視できなくな
ってきており、低損失材料の開発が急務となっている。
CRT用偏向ヨークコアの材質として現在標準的に用い
られているのは、前述のように、（Mg−Mn−Zn）系フェ
ライトである。この材質は、高固有抵抗を目的として開
発されたものなので、全損失中に占める渦電流損は少な
い。しかしながら、組成の影響によるヒステリシス損失
が比較的大きく、例えば、温度100℃、周波数130kHz、
最大磁速密度1000Gにおけるパワーロスは約1.2W/cm3で
ある。そして、現状よりもさらに損失を下げることはか
なり困難である。
られているのは、前述のように、（Mg−Mn−Zn）系フェ
ライトである。この材質は、高固有抵抗を目的として開
発されたものなので、全損失中に占める渦電流損は少な
い。しかしながら、組成の影響によるヒステリシス損失
が比較的大きく、例えば、温度100℃、周波数130kHz、
最大磁速密度1000Gにおけるパワーロスは約1.2W/cm3で
ある。そして、現状よりもさらに損失を下げることはか
なり困難である。
そこで、スイッチング電源等のメイントランス材とし
て使用されている低損失（Mn−Zn）系フェライトで偏向
ヨークコアを試作し評価をおこなってみたところ、コア
ロスの低下により、偏向ヨークコアの温度上昇は相当改
善された。しかし、CRT画面上にリンギング現象による
縦縞が発生し、画質上から（Mn−Zn）系フェライトは採
用できないことが判明した。リンギングはコアの固有抵
抗が低下するほど増大し、リンギング発生の臨界抵抗は
103Ω・ｍ程度である。
て使用されている低損失（Mn−Zn）系フェライトで偏向
ヨークコアを試作し評価をおこなってみたところ、コア
ロスの低下により、偏向ヨークコアの温度上昇は相当改
善された。しかし、CRT画面上にリンギング現象による
縦縞が発生し、画質上から（Mn−Zn）系フェライトは採
用できないことが判明した。リンギングはコアの固有抵
抗が低下するほど増大し、リンギング発生の臨界抵抗は
103Ω・ｍ程度である。
この発明は、上記のような問題点を解消するためにな
されたもので、偏向周波数の高周波化に伴うコアの自己
発熱を低減できる低損失特性と、画質低下をきたすリン
ギングの発生を抑制できる高固有抵抗特性とをあわせも
った材料を提供することを目的とする。
されたもので、偏向周波数の高周波化に伴うコアの自己
発熱を低減できる低損失特性と、画質低下をきたすリン
ギングの発生を抑制できる高固有抵抗特性とをあわせも
った材料を提供することを目的とする。
発明者は、上記の目的を達成するに当って代表的なソ
フトフェライトの１つである（Ni−Zn）系フェライトに
着目した（特開昭62−56358参照）。この材料は、（Mn
−Zn）系に比べると低磁気損失という点において多少劣
るが、固有抵抗が桁違いに大きく、（Mg−Mn−Zn）系と
同等の値をもつ。そこで、（Ni−Zn）系フェライトにつ
いて詳細の組成の検討をおこなった。その結果、CuOを
加えた（Ni−Cu−Zn）系フェライトで、しかもその組成
が、モル％で48.5≦Fe2O3≦50.0、10.5≦NiO≦14.0、2
6.5≦ZnO＜29.0、6.0≦CuO≦11.0、０≦MnO≦2.0の範囲
にあるものは、高い固有抵抗を有しながら高周波域にお
いても低磁気損失であることが明らかとなった。なお、
組成の限界理由は、実施例において説明する。
フトフェライトの１つである（Ni−Zn）系フェライトに
着目した（特開昭62−56358参照）。この材料は、（Mn
−Zn）系に比べると低磁気損失という点において多少劣
るが、固有抵抗が桁違いに大きく、（Mg−Mn−Zn）系と
同等の値をもつ。そこで、（Ni−Zn）系フェライトにつ
いて詳細の組成の検討をおこなった。その結果、CuOを
加えた（Ni−Cu−Zn）系フェライトで、しかもその組成
が、モル％で48.5≦Fe2O3≦50.0、10.5≦NiO≦14.0、2
6.5≦ZnO＜29.0、6.0≦CuO≦11.0、０≦MnO≦2.0の範囲
にあるものは、高い固有抵抗を有しながら高周波域にお
いても低磁気損失であることが明らかとなった。なお、
組成の限界理由は、実施例において説明する。
この発明においては、フェライト構成成分の組成を上
記の範囲に選ぶことによって、低損失かつ高固有抵抗の
（Ni−Cu−Zn）系フェライトが得られた。これを高速走
査CRT用偏向ヨークコア材として用いた場合、高速偏向
によって生じるコアの温度上昇を低減することができ、
かつ画質低下をきたすリンギング現象の発生もおさえる
ことができる。
記の範囲に選ぶことによって、低損失かつ高固有抵抗の
（Ni−Cu−Zn）系フェライトが得られた。これを高速走
査CRT用偏向ヨークコア材として用いた場合、高速偏向
によって生じるコアの温度上昇を低減することができ、
かつ画質低下をきたすリンギング現象の発生もおさえる
ことができる。
（実施例１） Fe2O3、NiO、ZnOおよびCuOをそれぞれ第１表に示す割
合で配合し、これらの粉末混合物を900℃で1.5時間仮焼
成し、そのあとボールミルで20時間の粉砕をおこなっ
た。これに有機バインダーを加えて、造粒、成形し、11
40℃で５時間焼成した。このときの固有抵抗の値を第１
表にあわせて示す。また、Fe2O3の量をパラメータとし
たときのパワーロスの温度特性を第１図に示す。ロスの
測定条件は、100℃、130kHz、1000Gの正弦波である。
合で配合し、これらの粉末混合物を900℃で1.5時間仮焼
成し、そのあとボールミルで20時間の粉砕をおこなっ
た。これに有機バインダーを加えて、造粒、成形し、11
40℃で５時間焼成した。このときの固有抵抗の値を第１
表にあわせて示す。また、Fe2O3の量をパラメータとし
たときのパワーロスの温度特性を第１図に示す。ロスの
測定条件は、100℃、130kHz、1000Gの正弦波である。
第１図から明らかなように、Fe2O3を48.5モル％（F
2）以上とすることによってパワーロスの温度係数が正
から負へと変化する。このようなコア材のロスが負の温
度特性を持つことは、これを高速走査CRTの偏向ヨーク
コアとして用いた場合、コアの発熱が抑制され、かつ熱
暴走が防止されるという意味において極めて重要であ
る。
2）以上とすることによってパワーロスの温度係数が正
から負へと変化する。このようなコア材のロスが負の温
度特性を持つことは、これを高速走査CRTの偏向ヨーク
コアとして用いた場合、コアの発熱が抑制され、かつ熱
暴走が防止されるという意味において極めて重要であ
る。
一方、Fe2O3が50モル％をこえると（F6）、第１表に
あるような、固有抵抗の値が大幅に低下するので、リン
ギング発生防止の観点から好ましくない。
あるような、固有抵抗の値が大幅に低下するので、リン
ギング発生防止の観点から好ましくない。
上記の理由からFe2O3はモル％で48.5≦Fe2O3≦50.0の
範囲に限定した。
範囲に限定した。
（実施例２） Fe2O3、NiO、ZnOおよびCuOをそれぞれ第２表に示すよ
うな配合比で混合し、実施例１と同様にして試料を作製
した。なお、焼成は、各組成について温度を50℃づつ変
えて数回おこない、100℃、130kHz、1000Gにおけるパワ
ーロスが最も小さくなる焼成温度と、そのときのパワー
ロス及び固有抵抗の値を第２表に示した。また、第２図
には試料N1,N3,N4,N6のパワーロスの温度特性を示す。
うな配合比で混合し、実施例１と同様にして試料を作製
した。なお、焼成は、各組成について温度を50℃づつ変
えて数回おこない、100℃、130kHz、1000Gにおけるパワ
ーロスが最も小さくなる焼成温度と、そのときのパワー
ロス及び固有抵抗の値を第２表に示した。また、第２図
には試料N1,N3,N4,N6のパワーロスの温度特性を示す。
これからわかるとおり、NiOが10モル％以下（N1）で
はロスの温度係数が60℃付近で負から正に転じるので、
高速走査CRT用偏向ヨーク材としては熱暴走の危険性が
あり、好ましくない。一方、NiOの量が多くなるほど焼
成温度は上昇する傾向にあり、NiOを15.0モル％含むN6
では、N2に比べて焼成温度が100℃高くなる。実際の量
産にあたっては、焼成温度は低いほうが熱源や耐火物等
の費用を低減できるので好ましい。そこで、NiOの組成
範囲はモル％で10.5≦NiO≦14.0とした。
はロスの温度係数が60℃付近で負から正に転じるので、
高速走査CRT用偏向ヨーク材としては熱暴走の危険性が
あり、好ましくない。一方、NiOの量が多くなるほど焼
成温度は上昇する傾向にあり、NiOを15.0モル％含むN6
では、N2に比べて焼成温度が100℃高くなる。実際の量
産にあたっては、焼成温度は低いほうが熱源や耐火物等
の費用を低減できるので好ましい。そこで、NiOの組成
範囲はモル％で10.5≦NiO≦14.0とした。
（実施例３） Fe2O3、NiO、ZnO、CuOがそれぞれ第３表に示したよう
な組成をもった試料を実施例１と同様にして作製した。
そのパワーロス（100℃、130kHz、1000G）、固有抵抗お
よびキュリー温度を測定したところ、第３表のような結
果となった。
な組成をもった試料を実施例１と同様にして作製した。
そのパワーロス（100℃、130kHz、1000G）、固有抵抗お
よびキュリー温度を測定したところ、第３表のような結
果となった。
ZnOの配合量が多くなるほどキュリー温度、パワーロ
スともに低下したゆく。ZnOを30.0モル％含むZ4では、
キュリー温度は143℃まで下り、高速走査CRT用偏向ヨー
クコアのように、使用時の発熱に対しては、動作時に充
分な磁束量が得られず、不安定動作を引き起し不適当で
ある。
スともに低下したゆく。ZnOを30.0モル％含むZ4では、
キュリー温度は143℃まで下り、高速走査CRT用偏向ヨー
クコアのように、使用時の発熱に対しては、動作時に充
分な磁束量が得られず、不安定動作を引き起し不適当で
ある。
反対にZnO量が26.0モル％と少ないZ1では、キュリー
温度は充分に高いもののパワーロスが大きく、これも好
ましくない。
温度は充分に高いもののパワーロスが大きく、これも好
ましくない。
結局、ZnOの量は26.5≦ZnO＜29.0モル％に選ぶのが適
当である。
当である。
（実施例４） 実施例１と同様にして第４表に示したような配合組成
で試料を作製し、100℃、130kHz、1000Gにおけるパワー
ロスとキュリー温度と固有抵抗を測定した。得られた結
果も第４表にあわせて示した。
で試料を作製し、100℃、130kHz、1000Gにおけるパワー
ロスとキュリー温度と固有抵抗を測定した。得られた結
果も第４表にあわせて示した。
実施例２の実験から定めたNiO量の上限値14.0モル％
を含む場合（C1、C2）において、CuO量を変えたとこ
ろ、CuOが5.5モル％（C1）では、キュリー温度は139℃
と低いけれども、CuOを7.5モル％まで増やせば（C2）、
キュリー温度は176℃まで上昇する。そこで、CuOの下限
は6.0モル％とした。一方、CuOの上限側は、CuOが12.5
モル％になるとパワーロスが大きくなってしまうことか
ら、11.0モル％と決まる。すなわち、CuOの組成範囲は
6.0≦CuO≦11.0モル％となる。
を含む場合（C1、C2）において、CuO量を変えたとこ
ろ、CuOが5.5モル％（C1）では、キュリー温度は139℃
と低いけれども、CuOを7.5モル％まで増やせば（C2）、
キュリー温度は176℃まで上昇する。そこで、CuOの下限
は6.0モル％とした。一方、CuOの上限側は、CuOが12.5
モル％になるとパワーロスが大きくなってしまうことか
ら、11.0モル％と決まる。すなわち、CuOの組成範囲は
6.0≦CuO≦11.0モル％となる。
（実施例５） Fe2O3、NiO、ZnO、CuOおよびMnOをそれぞれ第５表に
示すようなモル％比で含む試料を実施例１と同様にして
作製し、その固有抵抗とパワーロスを測定した。第５表
に、その結果もあわせて示した。
示すようなモル％比で含む試料を実施例１と同様にして
作製し、その固有抵抗とパワーロスを測定した。第５表
に、その結果もあわせて示した。
添加するMnOが少量のときには、固有抵抗の上昇が顕
著である。しかしながら、添加量が多くなると、パワー
ロスに対して好ましい影響を与えないばかりか、固有抵
抗の増大効果も小さくなる。よって、MnOの量は０≦MnO
≦2.0モル％が適当である。
著である。しかしながら、添加量が多くなると、パワー
ロスに対して好ましい影響を与えないばかりか、固有抵
抗の増大効果も小さくなる。よって、MnOの量は０≦MnO
≦2.0モル％が適当である。
以上、実施例をあげて、各成分組成の限定理由を明ら
かにした。
かにした。
以上のように、この発明によれば、フェライト構成成
分の組成を適切に選ぶことにより、高解像度CRTに使用
される高速走査偏向ヨーク用のコア材料として好適な低
磁気損失で、しかも高固有抵抗を有する（Ni−Cu−Zn）
系フェライトを得ることができ、産業上極めて有益なも
のである。
分の組成を適切に選ぶことにより、高解像度CRTに使用
される高速走査偏向ヨーク用のコア材料として好適な低
磁気損失で、しかも高固有抵抗を有する（Ni−Cu−Zn）
系フェライトを得ることができ、産業上極めて有益なも
のである。
なお、この発明による材料の用途について、偏向ヨー
クコアについてのみ言及したけれども、高磁束密度で使
用し、高い発熱を伴う他の用途にも有用であることはも
ちろんである。
クコアについてのみ言及したけれども、高磁束密度で使
用し、高い発熱を伴う他の用途にも有用であることはも
ちろんである。
第１図はFe2O3の量を48.0〜50.5モル％の範囲で変えた
ときのパワーロスの温度特性を示すグラフ、第２図はNi
Oの量を10.0〜15.0モル％の範囲で変えたときのパワー
ロスの温度特性を示すグラフである。
ときのパワーロスの温度特性を示すグラフ、第２図はNi
Oの量を10.0〜15.0モル％の範囲で変えたときのパワー
ロスの温度特性を示すグラフである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 奥村 博司 兵庫県尼崎市塚口本町８丁目１番１号 三菱電機株式会社材料研究所内 (56)参考文献 特開 昭55−136172（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】48.5≦Fe2O3≦50.0モル％、10.5≦NiO≦1
4.0モル％、26.5≦ZnO＜29.0モル％、6.0≦CuO≦11.0モ
ル％、０≦MnO≦2.0モル％の組成範囲からなることを特
徴とする高抵抗率低損失酸化物磁性材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62165730A JP2551009B2 (ja) | 1987-07-02 | 1987-07-02 | 高抵抗率低損失酸化物磁性材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62165730A JP2551009B2 (ja) | 1987-07-02 | 1987-07-02 | 高抵抗率低損失酸化物磁性材料 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS649863A JPS649863A (en) | 1989-01-13 |
| JP2551009B2 true JP2551009B2 (ja) | 1996-11-06 |
Family
ID=15817982
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62165730A Expired - Lifetime JP2551009B2 (ja) | 1987-07-02 | 1987-07-02 | 高抵抗率低損失酸化物磁性材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2551009B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3726017B2 (ja) * | 2000-10-31 | 2005-12-14 | Ｔｄｋ株式会社 | 磁性材料およびインダクタ |
| JP2002198212A (ja) | 2000-12-27 | 2002-07-12 | Fdk Corp | 低損失酸化物磁性材料 |
-
1987
- 1987-07-02 JP JP62165730A patent/JP2551009B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS649863A (en) | 1989-01-13 |
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