JP2935219B1 - Mn−Zn系のフェライトコアの製造方法 - Google Patents
Mn−Zn系のフェライトコアの製造方法Info
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Abstract
【要約】
【課題】 Mn−Zn系のフェライトコアにTi+4イ
オンを効果的に添加して比抵抗値を増加させることによ
り、高周波帯域で低い電力損失を有するようにしたMn
−Zn系のフェライト焼結体の製造方法を提供する。 【解決手段】 Mn−Zn系のフェライトコアの製造方
法は、Fe2O3:51〜55モル%、MnO、MnO
2、Mn3O4、MnCO3のうち1種:32〜40モ
ル%、ZnO:6〜14モル%に、既存に使用されたT
iO2でなく、チタン鉄酸化物或いはチタンマンガン酸
化物を0.01〜5.0重量%添加して湿式混合及び乾
燥する段階と、800〜1100℃の温度でか焼する段
階と、粉砕、成形の後に1100〜1250℃の温度で
焼結する段階と、からなる。
オンを効果的に添加して比抵抗値を増加させることによ
り、高周波帯域で低い電力損失を有するようにしたMn
−Zn系のフェライト焼結体の製造方法を提供する。 【解決手段】 Mn−Zn系のフェライトコアの製造方
法は、Fe2O3:51〜55モル%、MnO、MnO
2、Mn3O4、MnCO3のうち1種:32〜40モ
ル%、ZnO:6〜14モル%に、既存に使用されたT
iO2でなく、チタン鉄酸化物或いはチタンマンガン酸
化物を0.01〜5.0重量%添加して湿式混合及び乾
燥する段階と、800〜1100℃の温度でか焼する段
階と、粉砕、成形の後に1100〜1250℃の温度で
焼結する段階と、からなる。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はMn−Zn系のフェ
ライトコア(ferrite core)の製造方法に
関し、更に詳細には効果的にTi+4イオンを添加して
比抵抗値を増加させることにより、高周波で低い電力消
費を有するようにしたMn−Zn系のフェライトコアの
製造方法に関する。
ライトコア(ferrite core)の製造方法に
関し、更に詳細には効果的にTi+4イオンを添加して
比抵抗値を増加させることにより、高周波で低い電力消
費を有するようにしたMn−Zn系のフェライトコアの
製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】磁性材料としてのフェライトコア(fe
rrite core)の特性には高い初期透磁率、低
い電力損失係数、大きな飽和磁束密度が要求される。し
かし、この3つの特性を全部満たすには限界があるた
め、用途に応じて組成を異にするフェライトを用いてい
る。500kHz以上且つ2MHz以下の周波数範囲で
の低電力損失の用途としては51〜54モル%のFe2
O3、32〜39モル%のMnO、6〜14モル%のZ
nOの組成範囲を有するMn−Zn系のフェライトコア
(Mn−Zn ferrite core)を主として
用いる。一般に、500kHz以上の使用周波数の場合
には渦電流に起因する電力損失が急に増加するが、この
ような渦電流に起因する電力損失を減少させるためには
Mn−Zn系のフェライトの比抵抗値を増加させる必要
がある。これまで、様々な添加剤が試片の比抵抗値を高
めるために使用されている。Ti4+は、前記Mn−Z
nのフェライトの比抵抗を増加させるための代表的な物
質のうちの一つであり、Mn−Zn系のフェライトの主
な電気伝導機構であるFe2+イオンとFe3+イオン
間の電子移動を抑制する作用をする。
rrite core)の特性には高い初期透磁率、低
い電力損失係数、大きな飽和磁束密度が要求される。し
かし、この3つの特性を全部満たすには限界があるた
め、用途に応じて組成を異にするフェライトを用いてい
る。500kHz以上且つ2MHz以下の周波数範囲で
の低電力損失の用途としては51〜54モル%のFe2
O3、32〜39モル%のMnO、6〜14モル%のZ
nOの組成範囲を有するMn−Zn系のフェライトコア
(Mn−Zn ferrite core)を主として
用いる。一般に、500kHz以上の使用周波数の場合
には渦電流に起因する電力損失が急に増加するが、この
ような渦電流に起因する電力損失を減少させるためには
Mn−Zn系のフェライトの比抵抗値を増加させる必要
がある。これまで、様々な添加剤が試片の比抵抗値を高
めるために使用されている。Ti4+は、前記Mn−Z
nのフェライトの比抵抗を増加させるための代表的な物
質のうちの一つであり、Mn−Zn系のフェライトの主
な電気伝導機構であるFe2+イオンとFe3+イオン
間の電子移動を抑制する作用をする。
【0003】従来のMn−Zn系のフェライトコアは、
Ti4+イオンの原料としてTiO2形態の粉末を混合
する過程で添加する。前記添加されたTi4+イオン
が、効果的に試片の比抵抗を増加させ且つ電力損失(p
ower loss)を減少させるためには、Ti4+
イオンがFe3+イオンに代わって置換してMn−Zn
のフェライトの結晶格子内に固溶され、Fe2+イオン
とFe3+イオンとの間の電子移動を抑制して抵抗を増
加させなければならない。
Ti4+イオンの原料としてTiO2形態の粉末を混合
する過程で添加する。前記添加されたTi4+イオン
が、効果的に試片の比抵抗を増加させ且つ電力損失(p
ower loss)を減少させるためには、Ti4+
イオンがFe3+イオンに代わって置換してMn−Zn
のフェライトの結晶格子内に固溶され、Fe2+イオン
とFe3+イオンとの間の電子移動を抑制して抵抗を増
加させなければならない。
【0004】しかしながら、上記した固相法による一般
的な製造工程においては、Ti4+イオンはMn−Zn
のフェライトの結晶格子内部に均一に置換されない。こ
のため、TiO2形態で添加されたTi4+イオンがM
n−Zn系のフェライトのスピネル(spinel)結
晶格子内に均一に置換されずに遊離された状態のまま存
する場合には、効果的に比抵抗を増加させることができ
なく、しかも不均一な微細構造を作って第2相として存
しながら初期透磁率を減少させる等の電磁気的な物性の
低下をもたらす。
的な製造工程においては、Ti4+イオンはMn−Zn
のフェライトの結晶格子内部に均一に置換されない。こ
のため、TiO2形態で添加されたTi4+イオンがM
n−Zn系のフェライトのスピネル(spinel)結
晶格子内に均一に置換されずに遊離された状態のまま存
する場合には、効果的に比抵抗を増加させることができ
なく、しかも不均一な微細構造を作って第2相として存
しながら初期透磁率を減少させる等の電磁気的な物性の
低下をもたらす。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記した従来
のMn−Zn系のフェライトコアの問題点を解決するた
めになされたものであり、Ti4+イオンを焼結体の結
晶格子内に効果的に固溶させるために、今まで使用され
てきたTiO2でなく、既に原子スケールでFe2+イ
オンと結合している形態のチタン鉄酸化物を添加して、
500kHz以上の周波数で安定的且つ低電力損失を得
られるMn−Zn系のフェライト焼結体を提供すること
をその目的とする。
のMn−Zn系のフェライトコアの問題点を解決するた
めになされたものであり、Ti4+イオンを焼結体の結
晶格子内に効果的に固溶させるために、今まで使用され
てきたTiO2でなく、既に原子スケールでFe2+イ
オンと結合している形態のチタン鉄酸化物を添加して、
500kHz以上の周波数で安定的且つ低電力損失を得
られるMn−Zn系のフェライト焼結体を提供すること
をその目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明は、Fe2O3:51〜55モル%、MnO、
MnO2、Mn3O4、MnCO3のうち1種:32〜
40モル%、ZnO:6〜14モル%に、既存に使用さ
れたTiO2でなく、チタン鉄酸化物或いはチタンマン
ガン酸化物を0.01〜5.0重量%添加して湿式混合
及び乾燥する段階と、800〜1100℃の温度でか焼
する段階と、粉砕、成形の後に1100〜1250℃の
温度で焼結する段階と、からなる。
の本発明は、Fe2O3:51〜55モル%、MnO、
MnO2、Mn3O4、MnCO3のうち1種:32〜
40モル%、ZnO:6〜14モル%に、既存に使用さ
れたTiO2でなく、チタン鉄酸化物或いはチタンマン
ガン酸化物を0.01〜5.0重量%添加して湿式混合
及び乾燥する段階と、800〜1100℃の温度でか焼
する段階と、粉砕、成形の後に1100〜1250℃の
温度で焼結する段階と、からなる。
【0007】
【発明の実施の形態】本発明は、Mn−Znのフェライ
ト粉末にFe2+イオンと結合しているチタン鉄酸化物
又はチタンマンガン酸化物を添加して製造することによ
り、比抵抗を増加させるTi4+イオンが効果的にスピ
ネル結晶格子内に置換されて500kHz以上の高周波
で安定的且つ低電力損失を有するMn−Zn系のフェラ
イト焼結体を得られるようになる。一般に、使用周波数
が増加すると、渦電流(eddy current)に
よる電力損失が指数関数的に増加することになるが、か
かる渦電流に起因する電力損失は比抵抗に反比例関係に
ある。よって、比抵抗値を増加させる場合に電力損失の
減少が可能である。
ト粉末にFe2+イオンと結合しているチタン鉄酸化物
又はチタンマンガン酸化物を添加して製造することによ
り、比抵抗を増加させるTi4+イオンが効果的にスピ
ネル結晶格子内に置換されて500kHz以上の高周波
で安定的且つ低電力損失を有するMn−Zn系のフェラ
イト焼結体を得られるようになる。一般に、使用周波数
が増加すると、渦電流(eddy current)に
よる電力損失が指数関数的に増加することになるが、か
かる渦電流に起因する電力損失は比抵抗に反比例関係に
ある。よって、比抵抗値を増加させる場合に電力損失の
減少が可能である。
【0008】本発明で用いられるチタン鉄酸化物には、
例えばFeTiO3(ilmenite)を挙げられ
る。その添加量が0.01重量%以下の場合には添加効
果を期待することができなく、5.0重量%以上の場合
には非磁性金属イオンであるTi4+イオンがその他の
電磁気的な物性を劣化させることがある。ゆえに、その
添加量は0.01〜5.0重量%の範囲とすることが好
ましい。
例えばFeTiO3(ilmenite)を挙げられ
る。その添加量が0.01重量%以下の場合には添加効
果を期待することができなく、5.0重量%以上の場合
には非磁性金属イオンであるTi4+イオンがその他の
電磁気的な物性を劣化させることがある。ゆえに、その
添加量は0.01〜5.0重量%の範囲とすることが好
ましい。
【0009】次は、実施例に基づいて説明する。 <実施例1>Fe2O3:53モル%、MnO:38モ
ル%(MnOはMn3O4の形態を補正して使用す
る)、ZnO:9モル%とし、ここにFeTiO3内に
存するTiO2が主組成に対して重量比で0.5重量%
になるように添加(単に、FeTiO3から提供される
Fe2+イオンの量を勘案してFe2O3の含量を補正
する)してジルコニアボール及びジャー(jar)を用
いて湿式混合し、1000℃の温度でか焼した後、10
00ppmのCaCO3を添加してボールミールで湿式
粉砕する。そして、0.7重量%のPVA、0.7重量
%のPEGを添加した後、噴霧乾燥機を用いて果粒化
し、1.5ton/cm3の圧力で外径が3cm、内径
が2cm、高さが約1cmになるトロイド(toroi
d)状の成形体を製作する。
ル%(MnOはMn3O4の形態を補正して使用す
る)、ZnO:9モル%とし、ここにFeTiO3内に
存するTiO2が主組成に対して重量比で0.5重量%
になるように添加(単に、FeTiO3から提供される
Fe2+イオンの量を勘案してFe2O3の含量を補正
する)してジルコニアボール及びジャー(jar)を用
いて湿式混合し、1000℃の温度でか焼した後、10
00ppmのCaCO3を添加してボールミールで湿式
粉砕する。そして、0.7重量%のPVA、0.7重量
%のPEGを添加した後、噴霧乾燥機を用いて果粒化
し、1.5ton/cm3の圧力で外径が3cm、内径
が2cm、高さが約1cmになるトロイド(toroi
d)状の成形体を製作する。
【0010】このようにして得られるフェライトコア成
形体を焼結炉に装入する。この際、焼結の条件は300
℃/hrの昇温速度で800℃まで昇温させ、再度25
0℃/hrで1150℃まで昇温させた後、1150℃
で3時間ぐらい維持して焼結させる。そして、50℃/
hrで冷却させる。焼結や冷却に際して雰囲気の制御
は、logPO2=a−b/Tの平衡酸素分圧に基づい
てa=7.8、b=14540の値を選択して制御す
る。
形体を焼結炉に装入する。この際、焼結の条件は300
℃/hrの昇温速度で800℃まで昇温させ、再度25
0℃/hrで1150℃まで昇温させた後、1150℃
で3時間ぐらい維持して焼結させる。そして、50℃/
hrで冷却させる。焼結や冷却に際して雰囲気の制御
は、logPO2=a−b/Tの平衡酸素分圧に基づい
てa=7.8、b=14540の値を選択して制御す
る。
【0011】<実施例2>Fe2O3:53モル%、M
nO:38モル%(MnOはMn3O4の形態を補正し
て使用する)、ZnO:9モル%とし、ここにFeTi
O3内に存するTiO2が主組成に対して重量比で1重
量%になるように添加(単に、FeTiO3から提供さ
れるFe2+イオンの量を勘案してFe2O3の含量を
補正する)する。これ以外の条件は実施例1と同様にし
て行う。
nO:38モル%(MnOはMn3O4の形態を補正し
て使用する)、ZnO:9モル%とし、ここにFeTi
O3内に存するTiO2が主組成に対して重量比で1重
量%になるように添加(単に、FeTiO3から提供さ
れるFe2+イオンの量を勘案してFe2O3の含量を
補正する)する。これ以外の条件は実施例1と同様にし
て行う。
【0012】<比較例1>Fe2O3:53モル%、M
nO:38モル%(MnOはMn3O4の形態を補正し
て使用する)、ZnO:9モル%とし、ここに添加剤と
してのTiO2を重量比で0.5重量%添加する。これ
以外の条件は実施形態1と同様にして行う。 <比較例2>Fe2O3:53モル%、MnO:38モ
ル%(MnOはMn3O4の形態を補正して使用す
る)、ZnO:9モル%とし、ここに添加剤としてのT
iO2を重量比で1重量%添加する。これ以外の条件は
実施例1と同様にして行う。
nO:38モル%(MnOはMn3O4の形態を補正し
て使用する)、ZnO:9モル%とし、ここに添加剤と
してのTiO2を重量比で0.5重量%添加する。これ
以外の条件は実施形態1と同様にして行う。 <比較例2>Fe2O3:53モル%、MnO:38モ
ル%(MnOはMn3O4の形態を補正して使用す
る)、ZnO:9モル%とし、ここに添加剤としてのT
iO2を重量比で1重量%添加する。これ以外の条件は
実施例1と同様にして行う。
【0013】上記実施例と比較例の実施結果を表1に示
す。
す。
【表1】 以上のように、本発明は、添加剤としてFeTiO
3(ilmenite)を添加することにより、高周波
数で低い電力損失を有するフェライト焼結体を製造する
ことができる。
3(ilmenite)を添加することにより、高周波
数で低い電力損失を有するフェライト焼結体を製造する
ことができる。
【0014】
【発明の効果】上述したように、本発明は、Fe
2O3、MnO、ZnOの混合物にチタン鉄酸化物又は
チタンマンガン酸化物を添加して粉末焼結法で製造する
ことにより、比抵抗を増加させるTi4+イオンが効果
的にスピネル(spinel)結晶格子内に均一に置換
されて高周波領域で安定的且つ低い電力損失を有するM
n−Zn系のフェライト焼結体を得ることができる。こ
れにより、各種の電気及び電子分野の磁性材料として幅
広く用いることができる。
2O3、MnO、ZnOの混合物にチタン鉄酸化物又は
チタンマンガン酸化物を添加して粉末焼結法で製造する
ことにより、比抵抗を増加させるTi4+イオンが効果
的にスピネル(spinel)結晶格子内に均一に置換
されて高周波領域で安定的且つ低い電力損失を有するM
n−Zn系のフェライト焼結体を得ることができる。こ
れにより、各種の電気及び電子分野の磁性材料として幅
広く用いることができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ショ ジョン ズ 大韓民国、キョンキ−ド、アンヤン− シ、ドンアン−グ、ゴアンヤン−ドン、 1587−5、ションイル アパートメント 207−909 (72)発明者 シン ミョン シン 大韓民国、キョンキ−ド、ソンナム− シ、ブンダン−グ、スナイ−ドン、77、 プレム−マウル、 603−302 (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) C04B 35/26 - 35/40
Claims (2)
- 【請求項1】 Fe2O3:51〜55モル%、Mn
O、MnO2、Mn3O4、MnCO3のうち1種:3
2〜40モル%、ZnO:6〜14モル%に、チタン鉄
酸化物或いはチタンマンガン酸化物を0.01〜5.0
重量%添加して湿式混合及び乾燥する段階と、 800〜1100℃の温度でか焼(calcinati
on)する段階と、 粉砕、成形の後、1100〜1250℃の温度で焼結す
る段階と、 からなることを特徴とするMn−Zn系のフェライトコ
ア(Mn−Zn ferrite core)の製造方
法。 - 【請求項2】 チタン鉄酸化物はFeTiO3(ilm
enite)であることを特徴とする請求項1に記載の
Mn−Zn系のフェライトコアの製造方法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1019980008134A KR19990074502A (ko) | 1998-03-11 | 1998-03-11 | 다기능 오디오 시스템 |
KR8134/1998 | 1998-03-11 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2935219B1 true JP2935219B1 (ja) | 1999-08-16 |
JPH11255558A JPH11255558A (ja) | 1999-09-21 |
Family
ID=19534600
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10185769A Expired - Fee Related JP2935219B1 (ja) | 1998-03-11 | 1998-07-01 | Mn−Zn系のフェライトコアの製造方法 |
JP11062422A Pending JP2000092167A (ja) | 1998-03-11 | 1999-03-09 | 多機能オ―ディオシステム及びその制御方法 |
Family Applications After (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP11062422A Pending JP2000092167A (ja) | 1998-03-11 | 1999-03-09 | 多機能オ―ディオシステム及びその制御方法 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
JP (2) | JP2935219B1 (ja) |
KR (1) | KR19990074502A (ja) |
CN (1) | CN1234678A (ja) |
DE (1) | DE19901376A1 (ja) |
FR (1) | FR2778048A1 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1729181A1 (en) | 2005-06-03 | 2006-12-06 | Powdertech Co., Ltd. | Ferrite carrier core material for electrophotography, ferrite carrier for electrophotography and methods for producing them, and electrophotographic developer using the ferrite carrier |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN100426768C (zh) * | 2004-12-16 | 2008-10-15 | 智捷科技股份有限公司 | 无线网络传输发送器与接收器及建立无线网络传输的方法 |
US8995240B1 (en) * | 2014-07-22 | 2015-03-31 | Sonos, Inc. | Playback using positioning information |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5363434A (en) * | 1991-01-09 | 1994-11-08 | Square D Company | Audio distribution system |
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