JP2830071B2 - フェライト磁性体およびその製造方法 - Google Patents
フェライト磁性体およびその製造方法Info
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- ferrite
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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、高結晶性球状フェライト磁性粉末をガラス
材で結着固化してなる超低収縮率のフェライト時磁体と
その製造方法に関するものであり、この種のフェライト
磁性体とその製造方法に関するものであり、この種のフ
ェライト磁性体は有用な電子部品として利用される。
材で結着固化してなる超低収縮率のフェライト時磁体と
その製造方法に関するものであり、この種のフェライト
磁性体とその製造方法に関するものであり、この種のフ
ェライト磁性体は有用な電子部品として利用される。
従来の技術 従来のフェライト磁性体の製造方法は、主として粉体
冶金法、すなわち、粉末成型と高温焼成の工程を必要と
する焼結法がほとんどである。
冶金法、すなわち、粉末成型と高温焼成の工程を必要と
する焼結法がほとんどである。
フェライト磁性体を作る場合は、出発原料を所定の割
合で配合し、脱ガスおよびある程度の固相反応を進める
ために、700〜1000℃程度で仮焼成、粉砕し（これを仮
焼成という）、造粒，成型という工程を経て、その成型
体を適切な雰囲気中で前記の仮焼成温度より高温である
1000〜1400℃程度で本焼成することによって所望の磁性
特性，機械的強度を有した多結晶のフェライト焼結体を
得ている。
合で配合し、脱ガスおよびある程度の固相反応を進める
ために、700〜1000℃程度で仮焼成、粉砕し（これを仮
焼成という）、造粒，成型という工程を経て、その成型
体を適切な雰囲気中で前記の仮焼成温度より高温である
1000〜1400℃程度で本焼成することによって所望の磁性
特性，機械的強度を有した多結晶のフェライト焼結体を
得ている。
このフェライト焼結法は、上記仮焼粉の成型体を本焼
成工程で焼結させると、通常10〜20％、大きいときには
それ以上も収縮し、焼結品の寸法精度並びに歩留まりが
悪くなるという欠点を有する。
成工程で焼結させると、通常10〜20％、大きいときには
それ以上も収縮し、焼結品の寸法精度並びに歩留まりが
悪くなるという欠点を有する。
フェライト焼結法の欠点を改良する研究はこれまでに
も数多くなされてきた。そのうち、焼結体の収縮問題に
関しては、収縮率を極力下げる方法や収縮率を一定に制
御する方法が種々検討されてきたが、いずれもフェライ
トの性能，特性を確保しようとすれば、ある程度の収縮
が避けられないのが実情であった。たとえば、特開昭58
−135133号公報，特開昭58−135606号公報に記載されて
いるように、フェライト仮焼粉とガラス粉末を混合した
後にフェライトの緻密化（焼結化）の進行する温度で焼
成すると、このとき添加しているガラス粉末がフェライ
ト粒子の周囲を覆うことでフェライトの緻密化を一部押
さえて低収縮率の焼結体を得ることができるというもの
である。しかし、この場合でも仮焼粉作成温度が後の成
型体の本焼成温度よりいずれも低いために、本焼成時
に、接触している仮焼粉間の固相反応が起こり、成型体
の収縮現象は避け難く、実際にはある程度の収縮が起き
ている。
も数多くなされてきた。そのうち、焼結体の収縮問題に
関しては、収縮率を極力下げる方法や収縮率を一定に制
御する方法が種々検討されてきたが、いずれもフェライ
トの性能，特性を確保しようとすれば、ある程度の収縮
が避けられないのが実情であった。たとえば、特開昭58
−135133号公報，特開昭58−135606号公報に記載されて
いるように、フェライト仮焼粉とガラス粉末を混合した
後にフェライトの緻密化（焼結化）の進行する温度で焼
成すると、このとき添加しているガラス粉末がフェライ
ト粒子の周囲を覆うことでフェライトの緻密化を一部押
さえて低収縮率の焼結体を得ることができるというもの
である。しかし、この場合でも仮焼粉作成温度が後の成
型体の本焼成温度よりいずれも低いために、本焼成時
に、接触している仮焼粉間の固相反応が起こり、成型体
の収縮現象は避け難く、実際にはある程度の収縮が起き
ている。
そこで、さらに収縮を押さえるため、出発原料を本焼
成温度で焼成して十分にフェライト化させた高結晶性フ
ェライト磁性粉末と、この焼成温度より低い軟化点を持
つガラス粉末を混合し、このガラス粉末の軟化点以上で
かつ上記高結晶性フェライト粉末の焼成温度以下の範囲
で加熱処理することによって高結晶性フェライト磁性粉
末をガラス材で結着し、収縮率を数パーセントに抑えた
超低収縮率のフェライト磁性体を得ることを可能として
いる。
成温度で焼成して十分にフェライト化させた高結晶性フ
ェライト磁性粉末と、この焼成温度より低い軟化点を持
つガラス粉末を混合し、このガラス粉末の軟化点以上で
かつ上記高結晶性フェライト粉末の焼成温度以下の範囲
で加熱処理することによって高結晶性フェライト磁性粉
末をガラス材で結着し、収縮率を数パーセントに抑えた
超低収縮率のフェライト磁性体を得ることを可能として
いる。
発明が解決しようとする課題 フェライト磁性体は、その理論密度に近いほど優れた
磁気特性が得られる。一般に、焼結の進行とともに仮焼
粉間の空隙が減少し、収縮をともないながらフェライト
磁性体は緻密化していき、その理論密度に近づいてい
き、磁気特性は向上する。
磁気特性が得られる。一般に、焼結の進行とともに仮焼
粉間の空隙が減少し、収縮をともないながらフェライト
磁性体は緻密化していき、その理論密度に近づいてい
き、磁気特性は向上する。
ところが、超低収縮率のフェライト磁性体の場合、加
熱処理時の収縮が、微小であることから、加熱処理後の
フェライト磁性体の密度は加熱処理前の密度とほぼ一致
する。したがって、超低収縮率でありながら、優れた磁
気特性を得ようとすれば、成型密度をいかに高めるかが
重要な課題となる。
熱処理時の収縮が、微小であることから、加熱処理後の
フェライト磁性体の密度は加熱処理前の密度とほぼ一致
する。したがって、超低収縮率でありながら、優れた磁
気特性を得ようとすれば、成型密度をいかに高めるかが
重要な課題となる。
超低収縮フェライト磁性体に用いられる高結晶性フェ
ライト磁性体は、結晶化が十分に進んでいるために、粉
砕時にへき面破壊が生じやすく、一般に、粉末の形状
は、第２図の高結晶性多面体フェライト磁性粉末５のよ
うに鋭い角を有する多面体となる。そのため、加圧成形
時にフェライト磁性粉末５が十分充填されず、成形密度
は十分高いとはいえない。なお、第２図において６はフ
ェライト磁性粉末５を結着するガラス材、７は空隙、８
はフェライト磁性粉末５のポアである。
ライト磁性体は、結晶化が十分に進んでいるために、粉
砕時にへき面破壊が生じやすく、一般に、粉末の形状
は、第２図の高結晶性多面体フェライト磁性粉末５のよ
うに鋭い角を有する多面体となる。そのため、加圧成形
時にフェライト磁性粉末５が十分充填されず、成形密度
は十分高いとはいえない。なお、第２図において６はフ
ェライト磁性粉末５を結着するガラス材、７は空隙、８
はフェライト磁性粉末５のポアである。
本発明の目的は、超低収縮フェライト磁性体におい
て、成形密度の向上によって優れた磁気特性を有しかつ
超低収縮率であるフェライト磁性体とその製造方法を提
供するものである。
て、成形密度の向上によって優れた磁気特性を有しかつ
超低収縮率であるフェライト磁性体とその製造方法を提
供するものである。
課題を解決するための手段 上記課題を解決するために本発明は、900℃以上の高
温焼成で十分にフェライト化が進んだフェライト磁性粉
末の形状を、球状化し、この高結晶球状フェライト磁性
粉末とその焼成温度より低い軟化点を持つガラス粉末と
を混合、成型し、800℃以上でかつ上記高結晶球状フェ
ライト磁性粉末の焼成温度以下の範囲で加熱処理して、
高結晶性球状フェライト磁性粉末をガラス材で結着した
構成を持つ超低収縮フェライト磁性体である。
温焼成で十分にフェライト化が進んだフェライト磁性粉
末の形状を、球状化し、この高結晶球状フェライト磁性
粉末とその焼成温度より低い軟化点を持つガラス粉末と
を混合、成型し、800℃以上でかつ上記高結晶球状フェ
ライト磁性粉末の焼成温度以下の範囲で加熱処理して、
高結晶性球状フェライト磁性粉末をガラス材で結着した
構成を持つ超低収縮フェライト磁性体である。
作用 以下のようにガラス粉末と混合する高結晶性フェライ
ト粉末の形状を球状化することによって、加圧成型時に
生ずるフェライト粉末間の摩擦を小さくし、高密度の成
型体を得る。これをガラス粉末の軟化点以上でかつフェ
ライト粉末の焼成温度以下の範囲で加熱することによっ
て低収縮率でかつ磁気特性に優れた磁性体が得られる。
ト粉末の形状を球状化することによって、加圧成型時に
生ずるフェライト粉末間の摩擦を小さくし、高密度の成
型体を得る。これをガラス粉末の軟化点以上でかつフェ
ライト粉末の焼成温度以下の範囲で加熱することによっ
て低収縮率でかつ磁気特性に優れた磁性体が得られる。
実施例 以下、本発明の実施例について説明する。
すなわち、本発明は、第１図に示すように高結晶性球
状フェライト磁性粉末１をこの高結晶性球状フェライト
磁性粉末１の焼成温度以下で軟化溶融するガラス材２で
結着した構造とするものである。
状フェライト磁性粉末１をこの高結晶性球状フェライト
磁性粉末１の焼成温度以下で軟化溶融するガラス材２で
結着した構造とするものである。
具体的には、高結晶性球状フェライト粉末１とガラス
粉末とをよく混合し、造粒した混合造粒物を加圧成型し
た後、この成型体中の高結晶性球状フェライト磁性粉末
１間に混在する上記ガラス粉末を軟化溶解させることに
より、高結晶性球状フェライト磁性粉末１をガラス材２
で単に結着し固化した磁性体という。なお、図中３は空
隙、４は高結晶性球状フェライト磁性粉末１中のポアを
示す。
粉末とをよく混合し、造粒した混合造粒物を加圧成型し
た後、この成型体中の高結晶性球状フェライト磁性粉末
１間に混在する上記ガラス粉末を軟化溶解させることに
より、高結晶性球状フェライト磁性粉末１をガラス材２
で単に結着し固化した磁性体という。なお、図中３は空
隙、４は高結晶性球状フェライト磁性粉末１中のポアを
示す。
ここで使用する高結晶性球状フェライト磁性粉末１
は、高温焼成によって十分にフェライト化したものであ
って、通常は900℃以上で焼成したものが好ましい。
は、高温焼成によって十分にフェライト化したものであ
って、通常は900℃以上で焼成したものが好ましい。
軟質フェライト磁性体を得たい場合は、高結晶性球状
フェライト磁性粉体１の保磁力Hcが小さいほどよいの
で、磁性粒子のサイズが大きいほど望ましいが、一方、
高結晶性球状フェライト磁性粉末１の充填密度が下がる
ので実際には100〜200μｍ径までが適している。
フェライト磁性粉体１の保磁力Hcが小さいほどよいの
で、磁性粒子のサイズが大きいほど望ましいが、一方、
高結晶性球状フェライト磁性粉末１の充填密度が下がる
ので実際には100〜200μｍ径までが適している。
次に、高結晶性球状フェライト磁性粉末１を結着する
ガラス粉末の軟化温度は加熱処理温度以下であればよい
が、本発明によるフェライト磁性体の応用を考えると耐
熱性の観点から下限は300℃以上であることが望まし
い。高結晶性球状フェライト磁性粉末１に加えるガラス
粉末の量は0.3〜30wt％がよく、0.3wt％より少ないと高
結晶性球状フェライト磁性粉末１の結着効果が小さく機
械的強度が確保できない。一方、30wt％より多いガラス
量では、結着力は十分に強くなるが非磁性量が増すため
にフェライト磁性体としての磁気特性が著しく悪化して
好ましくない。
ガラス粉末の軟化温度は加熱処理温度以下であればよい
が、本発明によるフェライト磁性体の応用を考えると耐
熱性の観点から下限は300℃以上であることが望まし
い。高結晶性球状フェライト磁性粉末１に加えるガラス
粉末の量は0.3〜30wt％がよく、0.3wt％より少ないと高
結晶性球状フェライト磁性粉末１の結着効果が小さく機
械的強度が確保できない。一方、30wt％より多いガラス
量では、結着力は十分に強くなるが非磁性量が増すため
にフェライト磁性体としての磁気特性が著しく悪化して
好ましくない。
高結晶性球状フェライト磁性粉末１とガラス粉末の混
合成型体の加熱処理は、ガラス粉末の溶融浸透を主な目
的とするものであるから、熱処理の保持時間および昇降
温に要する時間を含めて３時間以下でも可能である。
合成型体の加熱処理は、ガラス粉末の溶融浸透を主な目
的とするものであるから、熱処理の保持時間および昇降
温に要する時間を含めて３時間以下でも可能である。
加熱処理温度は基本的にはガラスの軟化点温度より上
であればよいが、ガラス材２の結着効果を増すためには
高結晶性球状フェライト磁性粉末１の焼成温度に近いほ
ど、特に800℃以上が望ましい。
であればよいが、ガラス材２の結着効果を増すためには
高結晶性球状フェライト磁性粉末１の焼成温度に近いほ
ど、特に800℃以上が望ましい。
以下、具体的な実施例について説明する。
Fe2O350mol％,NiO20mol％,ZnO30mol％よりなる出発混
合物をスプレードライヤ法によって造粒し、この球状に
造粒された微細球状混合物を1320℃６時間焼成し、平均
粒径70μｍのNi−Zn系軟質フェライト本焼成粉を準備し
た。この粉末を走査型電子顕微鏡で観察したところ十分
球状化しており、Ｘ線解析した結果では軟質フェライト
特有の鋭いスピネル構造回折線が得られ、結晶性の非常
に高い球状フェライト磁性粉末であることを確認した。
合物をスプレードライヤ法によって造粒し、この球状に
造粒された微細球状混合物を1320℃６時間焼成し、平均
粒径70μｍのNi−Zn系軟質フェライト本焼成粉を準備し
た。この粉末を走査型電子顕微鏡で観察したところ十分
球状化しており、Ｘ線解析した結果では軟質フェライト
特有の鋭いスピネル構造回折線が得られ、結晶性の非常
に高い球状フェライト磁性粉末であることを確認した。
上記高結晶性球状フェライト磁性粉末に対して軟化点
（Td）370℃、平均粒径１μｍの無アルカリほうけい酸
鉛系ガラス粉末を5wt％加えて混合，造粒した後、3ton/
cm2の圧力で内径7mm,外径12mm,厚さ3mmのリング状成形
品を作製した。この成形品を電気炉内に設置し1200℃で
60分間空気中で加熱処理しガラス結着型のリング状フェ
ライトコアを得た（本発明品）。
（Td）370℃、平均粒径１μｍの無アルカリほうけい酸
鉛系ガラス粉末を5wt％加えて混合，造粒した後、3ton/
cm2の圧力で内径7mm,外径12mm,厚さ3mmのリング状成形
品を作製した。この成形品を電気炉内に設置し1200℃で
60分間空気中で加熱処理しガラス結着型のリング状フェ
ライトコアを得た（本発明品）。
なお、比較のため、上記フェライト粉末と同一の配合
組成を持った出発混合物を、1320℃６時間焼成し、でき
上がった塊状のフェライト磁性体を機械的に粉砕し、平
均粒径70μｍのNi−Zn系軟質フェライト本焼成粉を準備
した。この粉末を走査型電子顕微鏡で観察したところ形
状は鋭い角を有する多面体をしており、Ｘ線解析した結
果では軟質フェライト特有の鋭いスピネル構造解析線が
得られ、結晶性の非常に高い多面体磁性粉末粉であるこ
とを確認した。
組成を持った出発混合物を、1320℃６時間焼成し、でき
上がった塊状のフェライト磁性体を機械的に粉砕し、平
均粒径70μｍのNi−Zn系軟質フェライト本焼成粉を準備
した。この粉末を走査型電子顕微鏡で観察したところ形
状は鋭い角を有する多面体をしており、Ｘ線解析した結
果では軟質フェライト特有の鋭いスピネル構造解析線が
得られ、結晶性の非常に高い多面体磁性粉末粉であるこ
とを確認した。
この多面体フェライト磁性粉末を用いて、本発明品と
同様にして、リング状フェライトコアを得た（比較
品）。
同様にして、リング状フェライトコアを得た（比較
品）。
本発明品および比較品の材料特性を第１表に示す。
本発明品は、比較品と同じように超低収縮率でありな
がら、高密度化により初透磁率、飽和磁束密度が大きく
なり、すなわち磁気特性の向上が見られた。
がら、高密度化により初透磁率、飽和磁束密度が大きく
なり、すなわち磁気特性の向上が見られた。
なお、上記実施例において、初透磁率の測定は、JIS
規格（C2561）に準じ、まず前述のリング状フェライト
コアに絶縁テープを一層巻いた後、線径0.26mmφの絶縁
銅線を全周にわたって一層巻いた試料を準備した。次に
この自己インダクタンスをマスクウェルブリッジで測定
磁界の強さが0.8（A/m）以下にて測定し、これより周波
数１（MHz）での初透磁率を算出した。
規格（C2561）に準じ、まず前述のリング状フェライト
コアに絶縁テープを一層巻いた後、線径0.26mmφの絶縁
銅線を全周にわたって一層巻いた試料を準備した。次に
この自己インダクタンスをマスクウェルブリッジで測定
磁界の強さが0.8（A/m）以下にて測定し、これより周波
数１（MHz）での初透磁率を算出した。
また、飽和磁束密度はリングコアをJIS規格（C2561）
に準じ、磁気磁束法にて、10（Oe）の磁場での磁束密度
を測定した。
に準じ、磁気磁束法にて、10（Oe）の磁場での磁束密度
を測定した。
さらに、収縮率は熱処理前のリング状成型品と熱処理
後のリング状フェライトコアの外形寸法をそれぞれ測定
し、熱処理前後による寸法収縮率を算出した。
後のリング状フェライトコアの外形寸法をそれぞれ測定
し、熱処理前後による寸法収縮率を算出した。
発明の効果 以上のように、本発明によれば、高結晶性球状フェラ
イト磁性粉末を用いたガラス結着型高密度低収縮率のフ
ェライト磁性体は、寸法精度がよく、かつ磁気特性に優
れた磁性材料となり、各種磁気応用製品に使われる有用
な電子部品，材料として優れた効果を奏しうるものであ
る。
イト磁性粉末を用いたガラス結着型高密度低収縮率のフ
ェライト磁性体は、寸法精度がよく、かつ磁気特性に優
れた磁性材料となり、各種磁気応用製品に使われる有用
な電子部品，材料として優れた効果を奏しうるものであ
る。
第１図は、本発明のフェライト磁性体の一実施例を示す
微細構造の模式図、第２図は従来のフェライト磁性粉末
を用いたフェライト磁性体の微細構造の模式図である。 １……高結晶性球状フェライト磁性粉末、２……ガラス
材、３……空隙、４……ポア。
微細構造の模式図、第２図は従来のフェライト磁性粉末
を用いたフェライト磁性体の微細構造の模式図である。 １……高結晶性球状フェライト磁性粉末、２……ガラス
材、３……空隙、４……ポア。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭50−68464（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−199724（ＪＰ，Ａ) 特公 昭43−25547（ＪＰ，Ｂ１) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H01F 1/37
Claims (2)
- 【請求項１】900℃以上の高温焼成で十分フェライト化
が進んだ高結晶性球状フェライト粉末と、この焼成され
た高結晶性球状フェライト粉末より低い軟化点を持つガ
ラス粉末との混合物を、800℃以上でかつ上記高結晶性
球状フェライト磁性粉末の焼成温度以下の温度範囲で加
熱処理して高結晶性球状フェライト磁性粉末をガラス材
で結着してなるフェライト磁性体。 - 【請求項２】900℃以上の高温焼成で十分にフェライト
化が進んだフェライト磁性粉末の形状を球状化し、この
高結晶性球状フェライト磁性粉末とその焼成温度より低
い軟化点を持つガラス粉末とを混合、造粒した混合物を
加圧成型した後、800℃以上でかつ上記高結晶性球状フ
ェライト磁性粉末の焼成温度以下の加熱処理により、こ
の成型体中に混在するガラス粉末を軟化溶融させて高結
晶性球状フェライト磁性粉末をガラス材で結着するフェ
ライト磁性体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1141684A JP2830071B2 (ja) | 1989-06-02 | 1989-06-02 | フェライト磁性体およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1141684A JP2830071B2 (ja) | 1989-06-02 | 1989-06-02 | フェライト磁性体およびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH036803A JPH036803A (ja) | 1991-01-14 |
| JP2830071B2 true JP2830071B2 (ja) | 1998-12-02 |
Family
ID=15297808
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1141684A Expired - Fee Related JP2830071B2 (ja) | 1989-06-02 | 1989-06-02 | フェライト磁性体およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2830071B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6808642B2 (en) | 2000-12-28 | 2004-10-26 | Tdk Corporation | Method for producing multilayer substrate and electronic part, and multilayer electronic part |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0726982Y2 (ja) * | 1992-11-11 | 1995-06-21 | 山岡金属工業株式会社 | 調理器 |
| CN115894003B (zh) * | 2022-12-20 | 2023-10-24 | 矿冶科技集团有限公司 | 一种永磁铁氧体用预烧料的造球方法及应用 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5068464A (ja) * | 1973-10-19 | 1975-06-07 | ||
| JPS58199724A (ja) * | 1982-05-17 | 1983-11-21 | Sentan Kako Kikai Gijutsu Shinko Kyokai | フエライトの製造方法 |
-
1989
- 1989-06-02 JP JP1141684A patent/JP2830071B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6808642B2 (en) | 2000-12-28 | 2004-10-26 | Tdk Corporation | Method for producing multilayer substrate and electronic part, and multilayer electronic part |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH036803A (ja) | 1991-01-14 |
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