JP2627654B2 - 低損失酸化物磁性材料 - Google Patents
低損失酸化物磁性材料Info
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- JP2627654B2 JP2627654B2 JP63274587A JP27458788A JP2627654B2 JP 2627654 B2 JP2627654 B2 JP 2627654B2 JP 63274587 A JP63274587 A JP 63274587A JP 27458788 A JP27458788 A JP 27458788A JP 2627654 B2 JP2627654 B2 JP 2627654B2
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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（Fe2
O3）を含み副成分として0.04〜0.10重量％の酸化カルシ
ウム（CaO）と0.015〜0.100重量％の二酸化ケイ素（SiO
2）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。
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（Fe2
O3）を含み副成分として0.04〜0.10重量％の酸化カルシ
ウム（CaO）と0.015〜0.100重量％の二酸化ケイ素（SiO
2）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。
［従来の技術］ 従来の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。
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。
［発明が解決しようとする課題］ 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、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、鉄損が大きく発熱するという欠点があった。
従って本発明の技術的課題は、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低損失酸化
物磁性材料を提供することにある。
高い周波数で使用しても鉄損を小さくできる低損失酸化
物磁性材料を提供することにある。
［課題を解決するための手段］ 本発明の低損失酸化物磁性材料は主成分として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0.04〜0.10重量％の酸化カルシウム（Ca
O）と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、0.10重量％以下（０
％を含まず）の硫酸水素カリウム（KHSO4）を添加した
事を特徴とする。
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0.04〜0.10重量％の酸化カルシウム（Ca
O）と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、0.10重量％以下（０
％を含まず）の硫酸水素カリウム（KHSO4）を添加した
事を特徴とする。
ここで、本発明のようなMn−Zn系酸化物磁性材料にお
いては、カリウムは粗大結晶粒成長の抑制を行ない、磁
気特性を向上させる。
いては、カリウムは粗大結晶粒成長の抑制を行ない、磁
気特性を向上させる。
カリウムとして添加物，硫酸水素カリウム限定（KHSO
4）量を0.10重量％（０を含まず）としたのは、0.015よ
り大になると電力損失が、添加物KHSO4を含有しない磁
性材料よりも大きくなるからである。また、イオウ成分
は電力損失減少への効果を増す。
4）量を0.10重量％（０を含まず）としたのは、0.015よ
り大になると電力損失が、添加物KHSO4を含有しない磁
性材料よりも大きくなるからである。また、イオウ成分
は電力損失減少への効果を増す。
［実施例］ 以下本発明の実施例について図面を参照して、説明す
る。第１図は主成分として52.0モル％の酸化第二鉄（Fe
2O3）、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0.018重量
％の二酸化ケイ素（SiO2）と0.043重量％の酸化カルシ
ウム（CaO）を含有し、添加成分として硫酸水素カリウ
ム（KHSO4）を添加し、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1310℃において、
焼結し、酸化物磁性材料を得たものに対して硫酸水素カ
リウム（KHSO4）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。
る。第１図は主成分として52.0モル％の酸化第二鉄（Fe
2O3）、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0.018重量
％の二酸化ケイ素（SiO2）と0.043重量％の酸化カルシ
ウム（CaO）を含有し、添加成分として硫酸水素カリウ
ム（KHSO4）を添加し、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1310℃において、
焼結し、酸化物磁性材料を得たものに対して硫酸水素カ
リウム（KHSO4）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。
ここで、第１図は周波数が100kHz、最大磁束密度Bmが
2000Gの場合の電力損失PB［kW/m3］を示している。また
第１図いおいて、曲線１は硫酸水素カリウム（KHSO4）
を添加しない場合、曲線２は0.04重量％の硫酸水素カリ
ウム（K2O）を添加した場合、曲線３は0.06重量％の硫
酸水素カリウム（KHSO4）を添加した場合、曲線４は0.0
8重量％の硫酸水素カリウム（KHSO4）を添加した場合、
曲線５は0.10重量％の硫酸水素カリウム（KHSO4）を添
加した場合、曲線６は0.12重量％の硫酸水素カリウム
（KHSO4）を添加した場合の特性をそれぞれ示してい
る。
2000Gの場合の電力損失PB［kW/m3］を示している。また
第１図いおいて、曲線１は硫酸水素カリウム（KHSO4）
を添加しない場合、曲線２は0.04重量％の硫酸水素カリ
ウム（K2O）を添加した場合、曲線３は0.06重量％の硫
酸水素カリウム（KHSO4）を添加した場合、曲線４は0.0
8重量％の硫酸水素カリウム（KHSO4）を添加した場合、
曲線５は0.10重量％の硫酸水素カリウム（KHSO4）を添
加した場合、曲線６は0.12重量％の硫酸水素カリウム
（KHSO4）を添加した場合の特性をそれぞれ示してい
る。
第１図より周波数100kHzの場合においては電力損失PB
は硫酸水素カリウム（KHSO4）を添加するか否かに無関
係に温度が約60℃の時、最小値を有する、そして硫酸水
素カリウム（KHSO4）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0.08重量％の時が
最も電力損失PBは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
0.12重量％を越えると添加しない時よりも電力損失PBが
大きくなる。このことより周波数100kHzにおいて、硫酸
水素カリウムを0.10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。
は硫酸水素カリウム（KHSO4）を添加するか否かに無関
係に温度が約60℃の時、最小値を有する、そして硫酸水
素カリウム（KHSO4）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0.08重量％の時が
最も電力損失PBは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
0.12重量％を越えると添加しない時よりも電力損失PBが
大きくなる。このことより周波数100kHzにおいて、硫酸
水素カリウムを0.10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１表に本実施例により得られた酸化物磁性材料No.1
（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0.08重量％の
硫酸カリウム（KHSO4）を含有）と従来の酸化物磁性材
料No.2（副成分として0.018重量％の二酸化ケイ素（SiO
2）と0.043重量％の酸化カルシウム（CaO）を含有し、
硫酸水素カリウム（KHSO4）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150［Oe］に
おける磁束密度）［Ｇ］、残留磁束密度Br［Ｇ］、保持
力Hc［Oe］を示す。
（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0.08重量％の
硫酸カリウム（KHSO4）を含有）と従来の酸化物磁性材
料No.2（副成分として0.018重量％の二酸化ケイ素（SiO
2）と0.043重量％の酸化カルシウム（CaO）を含有し、
硫酸水素カリウム（KHSO4）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150［Oe］に
おける磁束密度）［Ｇ］、残留磁束密度Br［Ｇ］、保持
力Hc［Oe］を示す。
なお主成分はいずれも酸化第二鉄（Fe2O3）が52.0モ
ル％酸化マンガン（MnO）が34.5モル％及び酸化亜鉛（Z
nO）が13.5モル％含有している。
ル％酸化マンガン（MnO）が34.5モル％及び酸化亜鉛（Z
nO）が13.5モル％含有している。
第１表より明らかな如く実施例のNo.1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書特性例えば
初透磁率μｉが2000以上、飽和磁束密度が5000G以上等
という特性を十分に満たしている。
ッチング電源用磁芯材料として求められる書特性例えば
初透磁率μｉが2000以上、飽和磁束密度が5000G以上等
という特性を十分に満たしている。
以上のことより添加物硫酸水素カリウム（KHSO4）
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0.08重量％添加した場合、添加しない
場合に比較し、温度60℃で約300kW/m3改善できることが
わかる。
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0.08重量％添加した場合、添加しない
場合に比較し、温度60℃で約300kW/m3改善できることが
わかる。
［発明の効果］ 以上の説明で明らかな様に、本発明によれば、酸化物
磁性材料において、0.01重量％以下の硫酸水素カリウム
（KHSO4）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PBを低減できる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、スイッチング電源の
小型、軽量化に十分適した材料を提供可能とするもので
ある。
磁性材料において、0.01重量％以下の硫酸水素カリウム
（KHSO4）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PBを低減できる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、スイッチング電源の
小型、軽量化に十分適した材料を提供可能とするもので
ある。
第１図は本発明の実施例に係る低損失酸化物磁性材料の
温度と電力損失（PB）との関係を示す図で、比較例とし
て硫酸カリウムを添加しない材料（曲線１）及び0.12重
量％の硫酸カリウムを添加した材料（曲線６）を併せて
示した。
温度と電力損失（PB）との関係を示す図で、比較例とし
て硫酸カリウムを添加しない材料（曲線１）及び0.12重
量％の硫酸カリウムを添加した材料（曲線６）を併せて
示した。
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）及び残分
として酸化第二鉄（Fe2O3）を含み副成分として0.04〜
0.10重量％の酸化カルシウム（CaO）と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、0.10重量％以下（０を含まず）の硫酸水素
カリウム（KHSO4）を添加したことを特徴とする低損失
酸化物磁性材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63274587A JP2627654B2 (ja) | 1988-11-01 | 1988-11-01 | 低損失酸化物磁性材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63274587A JP2627654B2 (ja) | 1988-11-01 | 1988-11-01 | 低損失酸化物磁性材料 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02122603A JPH02122603A (ja) | 1990-05-10 |
| JP2627654B2 true JP2627654B2 (ja) | 1997-07-09 |
Family
ID=17543820
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63274587A Expired - Lifetime JP2627654B2 (ja) | 1988-11-01 | 1988-11-01 | 低損失酸化物磁性材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2627654B2 (ja) |
-
1988
- 1988-11-01 JP JP63274587A patent/JP2627654B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02122603A (ja) | 1990-05-10 |
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