JP2721410B2 - 低損失Ｍｎ―Ｚｎ系フェライト - Google Patents
低損失Ｍｎ―Ｚｎ系フェライトInfo
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- JP2721410B2 JP2721410B2 JP1301880A JP30188089A JP2721410B2 JP 2721410 B2 JP2721410 B2 JP 2721410B2 JP 1301880 A JP1301880 A JP 1301880A JP 30188089 A JP30188089 A JP 30188089A JP 2721410 B2 JP2721410 B2 JP 2721410B2
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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、スイッチング電源用トランス等の用途に
供して好適な低損失Mn−Zn系フェライトに関するもので
ある。
供して好適な低損失Mn−Zn系フェライトに関するもので
ある。
（従来の技術） 従来、スイッチング電源用トランスは、スイッチング
周波数:100kHz程度で使用されることが多かったが、最
近、電源の高性能化、小型化のために、高周波数化さら
にはそれに伴うコアの一層の低損失化が望まれている。
周波数:100kHz程度で使用されることが多かったが、最
近、電源の高性能化、小型化のために、高周波数化さら
にはそれに伴うコアの一層の低損失化が望まれている。
このような観点から、かかるトランス材として使用さ
れるMn−Znフェライトについても、電磁特性改善のため
に種々の微量成分の添加が試みられている。たとえば特
開昭61−101458号公報にはCaOとSiO2との複合添加が、
また特開昭58−15037号公報には酸化ニオブの添加がそ
れぞれ提案されている。
れるMn−Znフェライトについても、電磁特性改善のため
に種々の微量成分の添加が試みられている。たとえば特
開昭61−101458号公報にはCaOとSiO2との複合添加が、
また特開昭58−15037号公報には酸化ニオブの添加がそ
れぞれ提案されている。
（発明が解決しようとする課題） しかしながらCaOやSiO2を添加すると結晶粒が異常成
長を起す場合があり、磁気特性劣化の原因となってい
た。
長を起す場合があり、磁気特性劣化の原因となってい
た。
すなわち異常成長した結晶粒内には多くの空孔が残留
するため、この空孔に起因して透磁率や鉄損などの低下
を招いていたのである。
するため、この空孔に起因して透磁率や鉄損などの低下
を招いていたのである。
この発明は、上記の問題を有利に解決するもので、10
0kHz以上の高周波スイッチング電源用トランスとして使
用した場合においても、損失を十分低く抑制して、その
高性能化、小型化を実現できる低損失Mn−Zn系フェライ
トを提案することを目的とする。
0kHz以上の高周波スイッチング電源用トランスとして使
用した場合においても、損失を十分低く抑制して、その
高性能化、小型化を実現できる低損失Mn−Zn系フェライ
トを提案することを目的とする。
（課題を解決するための手段） すなわちこの発明は、 Fe2O3:52〜54mol％、 MnO :33〜37mol％および ZnO :8〜13mol％ を基本成分とし、この基本成分に SiO2:0.008〜0.030wt％、 CaO :0.02〜0.15wt％ と、 酸化ニオブ:0.01〜0.08wt％、 酸化タングステン及び／又は酸化モリブデン:0.02〜0.2
0wt％ とを添加配合してなる低損失Mn−Zn系フェライトであ
る。
0wt％ とを添加配合してなる低損失Mn−Zn系フェライトであ
る。
（作 用） まずこの発明において、基本成分の配合割合を上記の
範囲に限定した理由について説明する。
範囲に限定した理由について説明する。
Fe2O3:52〜54mol％、MnO:33〜37mol％、 ZnO:8〜13mol％ スイッチング電源用トランスの動作温度は、通常60〜
70℃であり、従ってこの温度範囲で鉄損が低く、かつ室
温から動作温度を超える80〜120℃程度の温度域まで鉄
損が負の温度依存性をもつことが望ましい。この観点か
らFe2O3,MnO,ZnOの配合割合を検討した結果、上記の範
囲が得られたのである。
70℃であり、従ってこの温度範囲で鉄損が低く、かつ室
温から動作温度を超える80〜120℃程度の温度域まで鉄
損が負の温度依存性をもつことが望ましい。この観点か
らFe2O3,MnO,ZnOの配合割合を検討した結果、上記の範
囲が得られたのである。
なおFe2O3原料としては、Fe2O3だけでなく、FeOやFe3
O4、さらには焼成によりFe2O3に変わることのできる化
合物、例えば水酸化鉄、しゅう酸化鉄などを使用するこ
とができる。またMnO原料としては、MnOのみならず、Mn
O2,Mn3O4さらには焼成によりMnOに変わることのできる
化合物、例えば炭酸マンガン、しゅう酸マンガンなどを
使用することができる。さらにZnO原料としては、ZnOの
みに限らず、焼成によりZnOに変わることのできる化合
物、例えば炭酸亜鉛、しゅう酸亜鉛などを使用すること
ができる。
O4、さらには焼成によりFe2O3に変わることのできる化
合物、例えば水酸化鉄、しゅう酸化鉄などを使用するこ
とができる。またMnO原料としては、MnOのみならず、Mn
O2,Mn3O4さらには焼成によりMnOに変わることのできる
化合物、例えば炭酸マンガン、しゅう酸マンガンなどを
使用することができる。さらにZnO原料としては、ZnOの
みに限らず、焼成によりZnOに変わることのできる化合
物、例えば炭酸亜鉛、しゅう酸亜鉛などを使用すること
ができる。
SiO2:0.008〜0.030wt％ SiO2は、CaOとの共存によって粒界の比抵抗を高め、
渦電流損の低減に有効に寄与するが、含有量が0.008wt
％に満たないとその添加効果に乏しく、一方0.03wt％を
超えると焼成時に異常粒成長が起り易く特性が不安定に
なるので、0.008〜0.030wt％の範囲に限定した。
渦電流損の低減に有効に寄与するが、含有量が0.008wt
％に満たないとその添加効果に乏しく、一方0.03wt％を
超えると焼成時に異常粒成長が起り易く特性が不安定に
なるので、0.008〜0.030wt％の範囲に限定した。
CaO:0.02〜0.15wt％ CaOは、粒界抵抗を高めると共に、結晶粒を微細化し
て低鉄損をもたらす有用成分であるが、含有量が0.02wt
％に満たないと粒界抵抗の向上効果に乏しく、一方0.15
wt％を超えると、密度を高くするために高温で焼結した
場合に異常粒成長を起こし易くなるので、0.02〜0.15wt
％の範囲で添加するものとした。
て低鉄損をもたらす有用成分であるが、含有量が0.02wt
％に満たないと粒界抵抗の向上効果に乏しく、一方0.15
wt％を超えると、密度を高くするために高温で焼結した
場合に異常粒成長を起こし易くなるので、0.02〜0.15wt
％の範囲で添加するものとした。
酸化ニオブ:0.01〜0.08wt％ 酸化ニオブ（主にNb2O5）の添加によって鉄損特性が
改善される理由は明らかでないが、SiO2、CaOとの複合
添加によって粒界の高抵抗相を変質させ、比抵抗を増加
させると共に、異質の相が粒界に存在することによる磁
気的な悪影響を緩和する働きがあるためと考えられる。
しかしながら含有量が0.01wt％に満たないとその添加効
果に乏しく、一方0.08wt％を超えて含有されると焼成時
に異常粒成長を起こし易くなるので、0.01〜0.08wt％の
範囲で添加するものとした。
改善される理由は明らかでないが、SiO2、CaOとの複合
添加によって粒界の高抵抗相を変質させ、比抵抗を増加
させると共に、異質の相が粒界に存在することによる磁
気的な悪影響を緩和する働きがあるためと考えられる。
しかしながら含有量が0.01wt％に満たないとその添加効
果に乏しく、一方0.08wt％を超えて含有されると焼成時
に異常粒成長を起こし易くなるので、0.01〜0.08wt％の
範囲で添加するものとした。
酸化タングステン及び／又は酸化モリブデン:0.02〜0.2
0wt％ 酸化タングステン（主にWO3）及び／又は酸化モリブ
デン（主にMoO3）を、SiO2,CaOおよびNb2O5などと複合
して添加することによって、一層鉄損が改善される。そ
の理由は明確でないが、上述した酸化ニオブと同様な効
果によるものと考えられる。これらの元素は各々単独で
も両者同時に添加してもよいが、0.02wt％未満の添加効
果に乏しく、一方0.2wt％を超えて多量に添加するとか
えって磁気特性は劣化するので、これらの成分は単独使
用、併用いずれの場合においても、0.02〜0.20wt％の範
囲で添加するものとした。
0wt％ 酸化タングステン（主にWO3）及び／又は酸化モリブ
デン（主にMoO3）を、SiO2,CaOおよびNb2O5などと複合
して添加することによって、一層鉄損が改善される。そ
の理由は明確でないが、上述した酸化ニオブと同様な効
果によるものと考えられる。これらの元素は各々単独で
も両者同時に添加してもよいが、0.02wt％未満の添加効
果に乏しく、一方0.2wt％を超えて多量に添加するとか
えって磁気特性は劣化するので、これらの成分は単独使
用、併用いずれの場合においても、0.02〜0.20wt％の範
囲で添加するものとした。
（実施例） Fe2O:52.7mol％,MnO:34.5mol％およびZnO:12.8mol％か
らなる基本組成の原料を混合したのち、大気中にて900
℃、３時間仮焼した。この仮焼粉に対し、表１に示す割
合でSiO2,CaO,Nb2O5,WO3およびMoO3を添加配合し、同時
に湿式ボールミルで粉砕、混合した。ついで粉砕粉にバ
インダーとしてPVAを添加し、造粒した後、外径36mm、
内径24mm、高さ12mmのリング状に成形したのち、酸素濃
度を制御した雰囲気中で1320℃、３時間の焼成を行っ
た。
らなる基本組成の原料を混合したのち、大気中にて900
℃、３時間仮焼した。この仮焼粉に対し、表１に示す割
合でSiO2,CaO,Nb2O5,WO3およびMoO3を添加配合し、同時
に湿式ボールミルで粉砕、混合した。ついで粉砕粉にバ
インダーとしてPVAを添加し、造粒した後、外径36mm、
内径24mm、高さ12mmのリング状に成形したのち、酸素濃
度を制御した雰囲気中で1320℃、３時間の焼成を行っ
た。
かくして得られた焼結コアの、周波数:100kHz,最大磁
束密度:0.2T,温度:80℃における鉄損値を交流BHループ
トレーサーにて測定した結果を表１に併記する。
束密度:0.2T,温度:80℃における鉄損値を交流BHループ
トレーサーにて測定した結果を表１に併記する。
表１から明らかなように、この発明に従い副成分とし
てSiO2,CaO,Nb2O5ならびにWO3及び／又はMoO3を複合添
加したものは、優れた低鉄損値が得られている。
てSiO2,CaO,Nb2O5ならびにWO3及び／又はMoO3を複合添
加したものは、優れた低鉄損値が得られている。
これに対し、この発明の適正範囲を外れたもの（比較
例）はいずれも、鉄損の改善効果は少なく、甚だしい場
合には異常粒成長によって鉄損特性は大幅に劣化してい
る。
例）はいずれも、鉄損の改善効果は少なく、甚だしい場
合には異常粒成長によって鉄損特性は大幅に劣化してい
る。
（発明の効果） かくしてこの発明によれば、スイッチング周波数が10
0kHz以上の高周波電源用トランスとして用いた場合であ
っても損失が極めて小さいMn−Zn系ソフトフェライトを
得ることができる。
0kHz以上の高周波電源用トランスとして用いた場合であ
っても損失が極めて小さいMn−Zn系ソフトフェライトを
得ることができる。
Claims (1)
- 【請求項１】Fe2O3:52〜54mol％、 MnO :33〜37mol％および ZnO :8〜13mol％ を基本成分とし、この基本成分に SiO2:0.008〜0.030wt％、 CaO :0.02〜0.15wt％ と、 酸化ニオブ:0.01〜0.08wt％、 酸化タングステン及び／又は酸化モリブデン:0.02〜0.2
0wt％ とを添加配合してなる低損失Mn−Zn系フェライト。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1301880A JP2721410B2 (ja) | 1989-11-22 | 1989-11-22 | 低損失Ｍｎ―Ｚｎ系フェライト |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1301880A JP2721410B2 (ja) | 1989-11-22 | 1989-11-22 | 低損失Ｍｎ―Ｚｎ系フェライト |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03163803A JPH03163803A (ja) | 1991-07-15 |
| JP2721410B2 true JP2721410B2 (ja) | 1998-03-04 |
Family
ID=17902254
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1301880A Expired - Fee Related JP2721410B2 (ja) | 1989-11-22 | 1989-11-22 | 低損失Ｍｎ―Ｚｎ系フェライト |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2721410B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5560436B2 (ja) * | 2010-02-05 | 2014-07-30 | Ｊｆｅケミカル株式会社 | ＭｎＺｎＮｉ系フェライト |
-
1989
- 1989-11-22 JP JP1301880A patent/JP2721410B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03163803A (ja) | 1991-07-15 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |