JP2938348B2 - 酸化物磁性材料 - Google Patents
酸化物磁性材料Info
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、酸化物磁性材料に関す
るもので、より具体的には、スイッチング電源用トラン
スの磁心材料として適した酸化物磁性材料に関する。
るもので、より具体的には、スイッチング電源用トラン
スの磁心材料として適した酸化物磁性材料に関する。
【０００２】
【従来の技術】スイッチング電源は、コンピュータ，通
信機，計測機，制御機器等あらゆる電子機器の論理回路
駆動源・メカ駆動源等として採用されている。そして、
そのスイッチング電源に実装される電源トランスの磁心
として、各種フェライトが用いられる。そして、近年の
小型・薄型化の要求にともないスイッチング処理周波数
は１００ｋＨｚ程度まで高周波化され、係る仕様に対応
すべく、上記フェライトとして高周波用低損失磁性材料
であるＭｎ−Ｚｎフェライトが用いられ、しかも、粒界
高抵抗化のために微量添加物としてＣａＯ，ＳｉＯ
2 （ガラス質相）が添加されたものが使用されている。
信機，計測機，制御機器等あらゆる電子機器の論理回路
駆動源・メカ駆動源等として採用されている。そして、
そのスイッチング電源に実装される電源トランスの磁心
として、各種フェライトが用いられる。そして、近年の
小型・薄型化の要求にともないスイッチング処理周波数
は１００ｋＨｚ程度まで高周波化され、係る仕様に対応
すべく、上記フェライトとして高周波用低損失磁性材料
であるＭｎ−Ｚｎフェライトが用いられ、しかも、粒界
高抵抗化のために微量添加物としてＣａＯ，ＳｉＯ
2 （ガラス質相）が添加されたものが使用されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、さらなる小
型・薄型化の要求があり、それにともないスイッチング
処理周波数も１００ｋＨｚ以上（１ＭＨｚ程度まで）が
要求される。すると、係る高周波領域で上記した従来の
Ｍｎ−Ｚｎフェライトを用いてスイッチング電源用トラ
ンスの磁心に使用すると、コアロスによる大きな高周波
電力損失を生じ、激しい温度上昇を生じるという問題を
有する。そのため、従来の材料では係る高周波用のスイ
ッチング電源用トランスの磁心として実用に供しえな
い。
型・薄型化の要求があり、それにともないスイッチング
処理周波数も１００ｋＨｚ以上（１ＭＨｚ程度まで）が
要求される。すると、係る高周波領域で上記した従来の
Ｍｎ−Ｚｎフェライトを用いてスイッチング電源用トラ
ンスの磁心に使用すると、コアロスによる大きな高周波
電力損失を生じ、激しい温度上昇を生じるという問題を
有する。そのため、従来の材料では係る高周波用のスイ
ッチング電源用トランスの磁心として実用に供しえな
い。
【０００４】本発明は、上記した背景に鑑みてなされた
もので、その目的とするところは、上記した問題点を解
決し、１００ｋＨｚ以上の高周波数領域で使用した場合
でも、コアロスを低減し高周波電力損失を小さくし、発
熱も少ない実用に供し得る酸化物磁性材料を提供するこ
とにある。
もので、その目的とするところは、上記した問題点を解
決し、１００ｋＨｚ以上の高周波数領域で使用した場合
でも、コアロスを低減し高周波電力損失を小さくし、発
熱も少ない実用に供し得る酸化物磁性材料を提供するこ
とにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ため、本発明に係る酸化物磁性材料では、主成分として
５０〜５６mol ％のＦｅ２Ｏ３，３０〜４５mol ％のＭ
ｎＯ，５〜２０mol ％のＺｎＯを含み、副成分として
０．０３重量％以上０．１重量％以下のＣａＯ，０より
大きく０．０５重量％以下のＳｉＯ２，０より大きく
０．４重量％以下のＴｉＯ２及び所定量のアルカリ金属
を含むことを前提とした。
ため、本発明に係る酸化物磁性材料では、主成分として
５０〜５６mol ％のＦｅ２Ｏ３，３０〜４５mol ％のＭ
ｎＯ，５〜２０mol ％のＺｎＯを含み、副成分として
０．０３重量％以上０．１重量％以下のＣａＯ，０より
大きく０．０５重量％以下のＳｉＯ２，０より大きく
０．４重量％以下のＴｉＯ２及び所定量のアルカリ金属
を含むことを前提とした。
【０００６】そして前記アルカリ金属としては、例えば
Ｌｉを用いることができ、その場合には、その添加量を
５９．４ｐｐｍ以下にすることである（請求項１）。ま
た、別の材料としてはＫを用いることができ、その場合
には、その添加量を３３５ｐｐｍ以下にすることである
（請求項２）。さらに、別の材料としてはＮａＣｌを用
いることができ、その添加量をＮａ換算量で１９６．７
ｐｐｍ以下にすることである（請求項３）。
Ｌｉを用いることができ、その場合には、その添加量を
５９．４ｐｐｍ以下にすることである（請求項１）。ま
た、別の材料としてはＫを用いることができ、その場合
には、その添加量を３３５ｐｐｍ以下にすることである
（請求項２）。さらに、別の材料としてはＮａＣｌを用
いることができ、その添加量をＮａ換算量で１９６．７
ｐｐｍ以下にすることである（請求項３）。
【０００７】ここで主成分を上記範囲にしたのは、この
範囲を外れるとスイッチング電源トランス用の磁性材料
として要求される特性を満足できないためである。そし
て、ＣａＯ，ＳｉＯ2 は同時添加することにより結晶粒
界に高抵抗層を形成しコアロスを低減する効果があり、
一方、余り多く添加すると逆に抵抗が低下する。よっ
て、所望の高抵抗を維持できる上記範囲とした。また、
ＴｉＯ2 は結晶粒内に固溶して結晶粒内を高抵抗化させ
る効果があり、一方、余り多く添加すると、電力損失は
減少するが、電力損失の温度特性の曲線が低温側にシフ
トし、実用的な温度範囲での電力損失が大きくなって不
適当である。よって、上記範囲とした。
範囲を外れるとスイッチング電源トランス用の磁性材料
として要求される特性を満足できないためである。そし
て、ＣａＯ，ＳｉＯ2 は同時添加することにより結晶粒
界に高抵抗層を形成しコアロスを低減する効果があり、
一方、余り多く添加すると逆に抵抗が低下する。よっ
て、所望の高抵抗を維持できる上記範囲とした。また、
ＴｉＯ2 は結晶粒内に固溶して結晶粒内を高抵抗化させ
る効果があり、一方、余り多く添加すると、電力損失は
減少するが、電力損失の温度特性の曲線が低温側にシフ
トし、実用的な温度範囲での電力損失が大きくなって不
適当である。よって、上記範囲とした。
【０００８】そして、アルカリ金属を所定量混合する
と、結晶粒界に析出して他の微量添加物（副成分）であ
るＣａＯ，ＳｉＯ2 ，ＴｉＯ2 とともに結晶粒界を高抵
抗化する役割がある。但し、あまり多量に添加すると、
ＣａＯ，ＳｉＯ2 と同様に逆に抵抗が低下する結果とな
り、かえってコアロスが増大する。そこで、実験の結果
各組成に応じてそれぞれ上記範囲とした。
と、結晶粒界に析出して他の微量添加物（副成分）であ
るＣａＯ，ＳｉＯ2 ，ＴｉＯ2 とともに結晶粒界を高抵
抗化する役割がある。但し、あまり多量に添加すると、
ＣａＯ，ＳｉＯ2 と同様に逆に抵抗が低下する結果とな
り、かえってコアロスが増大する。そこで、実験の結果
各組成に応じてそれぞれ上記範囲とした。
【０００９】
【作用】所定量のアルカリ金属を添加すると、ＣａＯ，
ＳｉＯ2 並びにＴｉＯ2 とともに、結晶粒界を高抵抗化
する。したがって、従来ＣａＯ等（本発明の副成分のう
ちアルカリ金属を除く）で結晶粒界が高抵抗化されるに
加え、新たにアルカリ金属を加えることにより相乗的に
高抵抗化が進む。よって、従来コアロスが増大していた
１００ｋＨｚ以上の高周波領域においてもコアロスが低
減する。その結果、係る磁性材料を用いてトランスの磁
心を形成すると、スイッチング周波数を高くしても動作
可能となるので、小さなスイッチング電源を構成するこ
とができる。
ＳｉＯ2 並びにＴｉＯ2 とともに、結晶粒界を高抵抗化
する。したがって、従来ＣａＯ等（本発明の副成分のう
ちアルカリ金属を除く）で結晶粒界が高抵抗化されるに
加え、新たにアルカリ金属を加えることにより相乗的に
高抵抗化が進む。よって、従来コアロスが増大していた
１００ｋＨｚ以上の高周波領域においてもコアロスが低
減する。その結果、係る磁性材料を用いてトランスの磁
心を形成すると、スイッチング周波数を高くしても動作
可能となるので、小さなスイッチング電源を構成するこ
とができる。
【００１０】
【実施例】以下、本発明に係る酸化物磁性材料の好適な
実施例を詳述する。まず本発明は、Ｆｅ2 Ｏ3 ，Ｍｎ
Ｏ，ＺｎＯを主成分とするＭｎ−Ｚｎ系フェライトを基
本とし、製造時に添加する微量添加物（副成分）を調整
した。具体的には、従来微量添加物として加えていた各
種材料に加え、さらにアルカリ金属を所定量添加するよ
うにした。
実施例を詳述する。まず本発明は、Ｆｅ2 Ｏ3 ，Ｍｎ
Ｏ，ＺｎＯを主成分とするＭｎ−Ｚｎ系フェライトを基
本とし、製造時に添加する微量添加物（副成分）を調整
した。具体的には、従来微量添加物として加えていた各
種材料に加え、さらにアルカリ金属を所定量添加するよ
うにした。
【００１１】次に具体的な実施例について説明する。ま
ず、係る添加するアルカリ金属としては、例えばＬｉを
用いることができる。そして、各材料の組成としては、
主成分として５０〜５６mol ％のＦｅ2 Ｏ3 ，３０〜４
５mol ％のＭｎＯ，５〜２０mol ％のＺｎＯを含み、副
成分として０．０３重量％以上０．１重量％以下のＣａ
Ｏ，０より大きく０．０５重量％以下のＳｉＯ2 ，０よ
り大きく０．４重量％以下のＴｉＯ2 を含み、さらに追
加する副成分として上記Ｌｉを５９．４ｐｐｍ以下の所
定量を含むように構成する（副成分の添加量はいずれも
０ｐｐｍを含まない）。
ず、係る添加するアルカリ金属としては、例えばＬｉを
用いることができる。そして、各材料の組成としては、
主成分として５０〜５６mol ％のＦｅ2 Ｏ3 ，３０〜４
５mol ％のＭｎＯ，５〜２０mol ％のＺｎＯを含み、副
成分として０．０３重量％以上０．１重量％以下のＣａ
Ｏ，０より大きく０．０５重量％以下のＳｉＯ2 ，０よ
り大きく０．４重量％以下のＴｉＯ2 を含み、さらに追
加する副成分として上記Ｌｉを５９．４ｐｐｍ以下の所
定量を含むように構成する（副成分の添加量はいずれも
０ｐｐｍを含まない）。
【００１２】なお、実際の製造にあたっては、Ｌｉ単体
で混合することはできないので、所定の化合物（金属）
例えばＬｉＣｌを添加する。そして、最終的な製品にお
けるＬｉの存在量が上記範囲内にする必要からＬｉＣｌ
の添加量は当然多くなる。なお、添加したＣｌは焼結に
より蒸発するため、最終製品には混在しない。
で混合することはできないので、所定の化合物（金属）
例えばＬｉＣｌを添加する。そして、最終的な製品にお
けるＬｉの存在量が上記範囲内にする必要からＬｉＣｌ
の添加量は当然多くなる。なお、添加したＣｌは焼結に
より蒸発するため、最終製品には混在しない。
【００１３】＊Ｌｉを用いた実施例１ 主成分としてＦｅ2 Ｏ3 ：５３．５mol ％，ＭｎＯ：３
８．５mol ％，ＺｎＯ：８mol ％を含み、副成分として
上記範囲内の所定量のＣａＯ，ＳｉＯ2 ，ＴｉＯ2 と、
Ｌｉ換算値が上記範囲内になるために必要な所定量のＬ
ｉＣｌを添加した出発原料を混合，仮焼，造粒，成形し
た後に酸素濃度を厳密に制御しながら１２８０℃におい
て焼結して酸化物磁性材料を製造した。そして、上記副
成分の添加量のうち、ＬｉＣｌの添加量を変えて各材料
を製造し、製造された磁性材料の磁気特性を測定温度
（２５〜１２０℃）を変えた状態でそれぞれ測定した。
その結果を下記表１並びに図１に示す。なお、磁気特性
は、Ｂ−Ｈアナライザを用い、１００ｋＨｚ，２００ｍ
Ｔの条件で行った。また図中横軸は、出発原料として添
加するＬｉＣｌの添加量であり、Ｌｉの換算値はグラフ
中の各ポイントの近くに示した（以下、同種のグラフも
同じ）。
８．５mol ％，ＺｎＯ：８mol ％を含み、副成分として
上記範囲内の所定量のＣａＯ，ＳｉＯ2 ，ＴｉＯ2 と、
Ｌｉ換算値が上記範囲内になるために必要な所定量のＬ
ｉＣｌを添加した出発原料を混合，仮焼，造粒，成形し
た後に酸素濃度を厳密に制御しながら１２８０℃におい
て焼結して酸化物磁性材料を製造した。そして、上記副
成分の添加量のうち、ＬｉＣｌの添加量を変えて各材料
を製造し、製造された磁性材料の磁気特性を測定温度
（２５〜１２０℃）を変えた状態でそれぞれ測定した。
その結果を下記表１並びに図１に示す。なお、磁気特性
は、Ｂ−Ｈアナライザを用い、１００ｋＨｚ，２００ｍ
Ｔの条件で行った。また図中横軸は、出発原料として添
加するＬｉＣｌの添加量であり、Ｌｉの換算値はグラフ
中の各ポイントの近くに示した（以下、同種のグラフも
同じ）。
【００１４】
【表１】 上記表から明らかなように、Ｌｉ換算値で５９．４ｐｐ
ｍ以下であると、０ｐｐｍ（Ｌｉを添加しない）のもの
に比べコアロスが低くなり、磁気抵抗が改善されている
ことが確認される。
ｍ以下であると、０ｐｐｍ（Ｌｉを添加しない）のもの
に比べコアロスが低くなり、磁気抵抗が改善されている
ことが確認される。
【００１５】また、温度条件の良好な８０℃における添
加量（Ｌｉ換算値）に対するコアロスの関係を図２に示
す。同図からも明らかなように、好ましくはよりコアロ
ス改善効果が顕著であるという理由により、２３．７〜
３５．７ｐｐｍの範囲とするのがよい。
加量（Ｌｉ換算値）に対するコアロスの関係を図２に示
す。同図からも明らかなように、好ましくはよりコアロ
ス改善効果が顕著であるという理由により、２３．７〜
３５．７ｐｐｍの範囲とするのがよい。
【００１６】＊Ｌｉを用いた実施例２ 主成分としてＦｅ2 Ｏ3 ：５４．０mol ％，ＭｎＯ：３
９mol ％，ＺｎＯ：７mol ％を含み、副成分として上記
範囲内の所定量のＣａＯ，ＳｉＯ2 ，ＴｉＯ2と、上記
実施例１で高特性が得られた３５．７ｐｐｍ（Ｌｉ換算
値）になるように所定量のＬｉＣｌを添加した出発原料
を混合，仮焼，造粒，成形した後に酸素濃度を厳密に制
御しながら１１６０℃において焼結して酸化物磁性材料
を製造した。そして、比較品としてＬｉを添加しない
（その他の成分は同じにした）出発原料を用い同一条件
・方法により酸化物磁性材料を製造した。
９mol ％，ＺｎＯ：７mol ％を含み、副成分として上記
範囲内の所定量のＣａＯ，ＳｉＯ2 ，ＴｉＯ2と、上記
実施例１で高特性が得られた３５．７ｐｐｍ（Ｌｉ換算
値）になるように所定量のＬｉＣｌを添加した出発原料
を混合，仮焼，造粒，成形した後に酸素濃度を厳密に制
御しながら１１６０℃において焼結して酸化物磁性材料
を製造した。そして、比較品としてＬｉを添加しない
（その他の成分は同じにした）出発原料を用い同一条件
・方法により酸化物磁性材料を製造した。
【００１７】そして、高周波数領域で損失が低減される
ことを確認するため、上記両酸化物磁性材料に対し、Ｂ
−Ｈアナライザを用い、５００ｋＨｚ，５０ｍＴの条件
でコアロスを測定した。そして、測定温度を変えて同様
の実験を行い、下記表２の様な結果が得られた。そし
て、それをグラフ化したものを図３に示す。同図に示す
ように、高周波数領域（５００ｋＨｚ）においても、す
べての温度範囲（２５〜１２０℃）で本発明品の方が低
損失であることが確認された。
ことを確認するため、上記両酸化物磁性材料に対し、Ｂ
−Ｈアナライザを用い、５００ｋＨｚ，５０ｍＴの条件
でコアロスを測定した。そして、測定温度を変えて同様
の実験を行い、下記表２の様な結果が得られた。そし
て、それをグラフ化したものを図３に示す。同図に示す
ように、高周波数領域（５００ｋＨｚ）においても、す
べての温度範囲（２５〜１２０℃）で本発明品の方が低
損失であることが確認された。
【００１８】
【表２】 また、同一試料を用い、１０００ｋＨｚ，５０ｍＴの条
件のもとで上記と同様の実験を行った結果、下記表３並
びに図４に示すような結果が得られた。これらから１０
００ｋＨｚでも本発明品の方が低損失であることが確認
され、さらに、周波数が高くなるほど、損失の低減効果
は顕著に現れる。
件のもとで上記と同様の実験を行った結果、下記表３並
びに図４に示すような結果が得られた。これらから１０
００ｋＨｚでも本発明品の方が低損失であることが確認
され、さらに、周波数が高くなるほど、損失の低減効果
は顕著に現れる。
【００１９】
【表３】 微量添加するアルカリ金属としては、上記Ｌｉに限るこ
とはなく、例えばＫを用いることもできる。そして、Ｋ
を用いる場合には、主成分並びにその他の副成分は上記
Ｌｉの時と同じ組成範囲のものを用いさらにＫの添加量
を３３５ｐｐｍ以下になる（いずれも０を含まない）よ
うに構成する。そして、実際に製造する場合には、Ｋに
ついては上記Ｌｉと同様に所定の化合物（例えばＫＣ
ｌ）の状態でＫ換算値が上記範囲になるように添加す
る。
とはなく、例えばＫを用いることもできる。そして、Ｋ
を用いる場合には、主成分並びにその他の副成分は上記
Ｌｉの時と同じ組成範囲のものを用いさらにＫの添加量
を３３５ｐｐｍ以下になる（いずれも０を含まない）よ
うに構成する。そして、実際に製造する場合には、Ｋに
ついては上記Ｌｉと同様に所定の化合物（例えばＫＣ
ｌ）の状態でＫ換算値が上記範囲になるように添加す
る。
【００２０】＊Ｋを用いた実施例１ 主成分としてＦｅ2 Ｏ3 ：５３．５mol ％，ＭｎＯ：３
８．５mol ％，ＺｎＯ：８mol ％を含み、副成分として
上記範囲内の所定量のＣａＯ，ＳｉＯ2 ，ＴｉＯ2 と、
Ｋ換算値が上記範囲内になるために必要な所定量のＫＣ
ｌを添加した出発原料を混合，仮焼，造粒，成形した後
に酸素濃度を厳密に制御しながら１２８０℃において焼
結して酸化物磁性材料を製造した。そして、上記副成分
の添加量のうち、ＫＣｌの添加量を変えて各材料を製造
し、製造された磁性材料の磁気特性を測定温度（２５〜
１２０℃）を変えた状態でそれぞれ測定した。その結果
を下記表４に示す。なお、磁気特性は、Ｂ−Ｈアナライ
ザを用い、１００ｋＨｚ，２００ｍＴの条件で行った。
８．５mol ％，ＺｎＯ：８mol ％を含み、副成分として
上記範囲内の所定量のＣａＯ，ＳｉＯ2 ，ＴｉＯ2 と、
Ｋ換算値が上記範囲内になるために必要な所定量のＫＣ
ｌを添加した出発原料を混合，仮焼，造粒，成形した後
に酸素濃度を厳密に制御しながら１２８０℃において焼
結して酸化物磁性材料を製造した。そして、上記副成分
の添加量のうち、ＫＣｌの添加量を変えて各材料を製造
し、製造された磁性材料の磁気特性を測定温度（２５〜
１２０℃）を変えた状態でそれぞれ測定した。その結果
を下記表４に示す。なお、磁気特性は、Ｂ−Ｈアナライ
ザを用い、１００ｋＨｚ，２００ｍＴの条件で行った。
【００２１】
【表４】 上記表から明らかなように、Ｋ換算値で３３５ｐｐｍ以
下であると、０ｐｐｍ（Ｋを添加しない）のものに比べ
コアロスが低くなり、一方、６６９ｐｐｍを越えると０
ｐｐｍのものに比べコアロスが高くなることが確認され
る。そこで、上限を求めるため、温度条件の良好な８０
℃における添加量（Ｋ換算値）に対するコアロスの関係
をグラフ化し、それを図５に示す。同図から明らかなよ
うに、Ｋ換算値で３３５ｐｐｍ以下であれば０ｐｐｍの
場合に比べてコアロスが低減し、さらに好ましくはより
コアロス改善効果が顕著であるという理由により、１３
４〜２０１ｐｐｍの範囲とするのがよい。
下であると、０ｐｐｍ（Ｋを添加しない）のものに比べ
コアロスが低くなり、一方、６６９ｐｐｍを越えると０
ｐｐｍのものに比べコアロスが高くなることが確認され
る。そこで、上限を求めるため、温度条件の良好な８０
℃における添加量（Ｋ換算値）に対するコアロスの関係
をグラフ化し、それを図５に示す。同図から明らかなよ
うに、Ｋ換算値で３３５ｐｐｍ以下であれば０ｐｐｍの
場合に比べてコアロスが低減し、さらに好ましくはより
コアロス改善効果が顕著であるという理由により、１３
４〜２０１ｐｐｍの範囲とするのがよい。
【００２２】＊Ｋを用いた実施例２ 主成分としてＦｅ2 Ｏ3 ：５４．０mol ％，ＭｎＯ：３
９mol ％，ＺｎＯ：７mol ％を含み、副成分として上記
範囲内の所定量のＣａＯ，ＳｉＯ2 ，ＴｉＯ2と、上記
実施例１で高特性が得られた２０１ｐｐｍ（Ｋ換算値）
になるように所定量のＫＣｌを添加した出発原料を混
合，仮焼，造粒，成形した後に酸素濃度を厳密に制御し
ながら１１６０℃において焼結して酸化物磁性材料を製
造した。そして、比較品としてＫを添加しない（その他
の成分は同じにした）出発原料を用い同一条件・方法に
より酸化物磁性材料を製造した。
９mol ％，ＺｎＯ：７mol ％を含み、副成分として上記
範囲内の所定量のＣａＯ，ＳｉＯ2 ，ＴｉＯ2と、上記
実施例１で高特性が得られた２０１ｐｐｍ（Ｋ換算値）
になるように所定量のＫＣｌを添加した出発原料を混
合，仮焼，造粒，成形した後に酸素濃度を厳密に制御し
ながら１１６０℃において焼結して酸化物磁性材料を製
造した。そして、比較品としてＫを添加しない（その他
の成分は同じにした）出発原料を用い同一条件・方法に
より酸化物磁性材料を製造した。
【００２３】そして、高周波数領域で損失が低減される
ことを確認するため、上記両酸化物磁性材料に対し、Ｂ
−Ｈアナライザを用い、５００ｋＨｚ，５０ｍＴの条件
でコアロスを測定した。そして、測定温度を変えて同様
の実験を行い、下記表５の様な結果が得られた。そし
て、それをグラフ化したものを図６に示す。同図に示す
ように、高周波数領域（５００ｋＨｚ）においても、す
べての温度範囲（２５〜１２０℃）で本発明品の方が低
損失であることが確認された。
ことを確認するため、上記両酸化物磁性材料に対し、Ｂ
−Ｈアナライザを用い、５００ｋＨｚ，５０ｍＴの条件
でコアロスを測定した。そして、測定温度を変えて同様
の実験を行い、下記表５の様な結果が得られた。そし
て、それをグラフ化したものを図６に示す。同図に示す
ように、高周波数領域（５００ｋＨｚ）においても、す
べての温度範囲（２５〜１２０℃）で本発明品の方が低
損失であることが確認された。
【００２４】
【表５】 また、同一試料を用い、１０００ｋＨｚ，５０ｍＴの条
件のもとで上記と同様の実験を行った結果、下記表３並
びに図７に示すような結果が得られた。これらから１０
００ｋＨｚでも本発明品の方が低損失であることが確認
され、さらに、周波数が高くなるほど、損失の低減効果
は顕著に現れる。
件のもとで上記と同様の実験を行った結果、下記表３並
びに図７に示すような結果が得られた。これらから１０
００ｋＨｚでも本発明品の方が低損失であることが確認
され、さらに、周波数が高くなるほど、損失の低減効果
は顕著に現れる。
【００２５】
【表６】 微量添加するアルカリ金属としては、上記Ｌｉ，Ｋに限
ることはなく、例えばＮａＣｌを用いることもできる。
そして、Ｎａを用いる場合には、主成分並びにその他の
副成分は上記Ｌｉ並びにＫの時と同じ組成範囲のものを
用い、さらにＮａの添加量を１９６．７ｐｐｍ以下にな
る（いずれも０を含まない）ように構成する。そして、
実際に製造する場合には、上記Ｌｉと同様にＮａ換算値
が上記範囲になるようにＮａＣｌを添加する。
ることはなく、例えばＮａＣｌを用いることもできる。
そして、Ｎａを用いる場合には、主成分並びにその他の
副成分は上記Ｌｉ並びにＫの時と同じ組成範囲のものを
用い、さらにＮａの添加量を１９６．７ｐｐｍ以下にな
る（いずれも０を含まない）ように構成する。そして、
実際に製造する場合には、上記Ｌｉと同様にＮａ換算値
が上記範囲になるようにＮａＣｌを添加する。
【００２６】＊Ｎａを用いた実施例１ 主成分としてＦｅ2 Ｏ3 ：５３．５mol ％，ＭｎＯ：３
８．５mol ％，ＺｎＯ：８mol ％を含み、副成分として
上記範囲内の所定量のＣａＯ，ＳｉＯ2 ，ＴｉＯ2 と、
Ｎａ換算値が上記範囲内になるために必要な所定量のＮ
ａＣｌを添加した出発原料を混合，仮焼，造粒，成形し
た後に酸素濃度を厳密に制御しながら１２８０℃におい
て焼結して酸化物磁性材料を製造した。そして、上記副
成分の添加量のうち、ＮａＣｌの添加量を変えて各材料
を製造し、製造された磁性材料の磁気特性を測定温度
（２５〜１２０℃）を変えた状態でそれぞれ測定した。
その結果を下記表７に示す。なお、磁気特性は、Ｂ−Ｈ
アナライザを用い、１００ｋＨｚ，２００ｍＴの条件で
行った。
８．５mol ％，ＺｎＯ：８mol ％を含み、副成分として
上記範囲内の所定量のＣａＯ，ＳｉＯ2 ，ＴｉＯ2 と、
Ｎａ換算値が上記範囲内になるために必要な所定量のＮ
ａＣｌを添加した出発原料を混合，仮焼，造粒，成形し
た後に酸素濃度を厳密に制御しながら１２８０℃におい
て焼結して酸化物磁性材料を製造した。そして、上記副
成分の添加量のうち、ＮａＣｌの添加量を変えて各材料
を製造し、製造された磁性材料の磁気特性を測定温度
（２５〜１２０℃）を変えた状態でそれぞれ測定した。
その結果を下記表７に示す。なお、磁気特性は、Ｂ−Ｈ
アナライザを用い、１００ｋＨｚ，２００ｍＴの条件で
行った。
【００２７】
【表７】 上記表から明らかなように、Ｎａ換算値で１９６．７ｐ
ｐｍ以下であると、０ｐｐｍ（Ｎａを添加しない）のも
のに比べコアロスが低くなり、磁気特性が改善されるこ
とが確認された。一方３９３．４ｐｐｍ以上であるとか
えってコアロスが高くなる。そこで、上限を求めるた
め、温度条件の良好な８０℃におけるＮａＣｌ添加量
（なお、Ｎａ換算値はグラフ中に示す）に対するコアロ
スの関係をグラフ化し、それを図８に示す。同図から明
らかなように、Ｎａ換算値で２００ｐｐｍ以下であれば
０ｐｐｍの場合に比べてコアロスが低減し、さらに好ま
しくはよりコアロス改善効果が顕著であるという理由に
より、１９．７〜１１８ｐｐｍの範囲とするのがよい。
ｐｍ以下であると、０ｐｐｍ（Ｎａを添加しない）のも
のに比べコアロスが低くなり、磁気特性が改善されるこ
とが確認された。一方３９３．４ｐｐｍ以上であるとか
えってコアロスが高くなる。そこで、上限を求めるた
め、温度条件の良好な８０℃におけるＮａＣｌ添加量
（なお、Ｎａ換算値はグラフ中に示す）に対するコアロ
スの関係をグラフ化し、それを図８に示す。同図から明
らかなように、Ｎａ換算値で２００ｐｐｍ以下であれば
０ｐｐｍの場合に比べてコアロスが低減し、さらに好ま
しくはよりコアロス改善効果が顕著であるという理由に
より、１９．７〜１１８ｐｐｍの範囲とするのがよい。
【００２８】＊Ｎａを用いた実施例２ 主成分としてＦｅ２Ｏ３：５４．０mol ％，ＭｎＯ：３
９．０mol ％，ＺｎＯ：７mol ％を含み、副成分として
上記範囲内の所定量のＣａＯ，ＳｉＯ２，ＴｉＯ２と、
上記実施例１で高特性が得られた１１８ｐｐｍ（Ｎａ換
算値）になるように所定量のＮａＣｌを（３００ｐｐ
ｍ）添加した出発原料を混合，仮焼，造粒，成形した後
に酸素濃度を厳密に制御しながら１１６０℃において焼
結して酸化物磁性材料を製造した。また、比較例として
出発原料に添加する材料を上記ＮａＣｌに変えてＮａ２
ＣＯ３にし（添加量はＮａ換算値で１１８ｐｐｍになる
５５０ｐｐｍとした）、その他の条件は同一にして酸化
物磁性材料を製造した。一方、比較品としてＮａを添加
しない（その他の成分は同じにした）出発原料を用い同
一条件・方法により酸化物磁性材料を製造した。
９．０mol ％，ＺｎＯ：７mol ％を含み、副成分として
上記範囲内の所定量のＣａＯ，ＳｉＯ２，ＴｉＯ２と、
上記実施例１で高特性が得られた１１８ｐｐｍ（Ｎａ換
算値）になるように所定量のＮａＣｌを（３００ｐｐ
ｍ）添加した出発原料を混合，仮焼，造粒，成形した後
に酸素濃度を厳密に制御しながら１１６０℃において焼
結して酸化物磁性材料を製造した。また、比較例として
出発原料に添加する材料を上記ＮａＣｌに変えてＮａ２
ＣＯ３にし（添加量はＮａ換算値で１１８ｐｐｍになる
５５０ｐｐｍとした）、その他の条件は同一にして酸化
物磁性材料を製造した。一方、比較品としてＮａを添加
しない（その他の成分は同じにした）出発原料を用い同
一条件・方法により酸化物磁性材料を製造した。
【００２９】そして、高周波数領域で損失が低減される
ことを確認するため、上記両酸化物磁性材料に対し、Ｂ
−Ｈアナライザを用い、５００ｋＨｚ，５０ｍＴの条件
でコアロスを測定した。そして、測定温度を変えて同様
の実験を行い、下記表８の様な結果が得られた。そし
て、それをグラフ化したものを図９に示す。同図に示す
ように、高周波数領域（５００ｋＨｚ）においても、す
べての温度範囲（２５〜１２０℃）で本発明品の方が低
損失であることが確認された。
ことを確認するため、上記両酸化物磁性材料に対し、Ｂ
−Ｈアナライザを用い、５００ｋＨｚ，５０ｍＴの条件
でコアロスを測定した。そして、測定温度を変えて同様
の実験を行い、下記表８の様な結果が得られた。そし
て、それをグラフ化したものを図９に示す。同図に示す
ように、高周波数領域（５００ｋＨｚ）においても、す
べての温度範囲（２５〜１２０℃）で本発明品の方が低
損失であることが確認された。
【００３０】
【表８】 また、同一試料を用い、１０００ｋＨｚ，５０ｍＴの条
件のもとで上記と同様の実験を行った結果、下記表９並
びに図１０に示すような結果が得られた。これらから１
０００ｋＨｚでも本発明品の方が低損失であることが確
認され、さらに、周波数が高くなるほど、損失の低減効
果は顕著に現れる。
件のもとで上記と同様の実験を行った結果、下記表９並
びに図１０に示すような結果が得られた。これらから１
０００ｋＨｚでも本発明品の方が低損失であることが確
認され、さらに、周波数が高くなるほど、損失の低減効
果は顕著に現れる。
【００３１】
【表９】
【００３２】
【発明の効果】以上のように、本発明に係る酸化物磁性
材料では、微量添加物である副成分としてアルカリ金属
を所定量加えるようにしたため、コアロスを低減させる
ことができる。その結果、１００ｋＨｚ以上の高周波数
領域においても高周波電力損失を小さくし、発熱を抑制
できる。よって、高周波領域でのスイッチング電源用の
トランスの磁心として使用することができ、スイッチン
グ電源の薄型化・小型化を図ることができる。
材料では、微量添加物である副成分としてアルカリ金属
を所定量加えるようにしたため、コアロスを低減させる
ことができる。その結果、１００ｋＨｚ以上の高周波数
領域においても高周波電力損失を小さくし、発熱を抑制
できる。よって、高周波領域でのスイッチング電源用の
トランスの磁心として使用することができ、スイッチン
グ電源の薄型化・小型化を図ることができる。
【図１】Ｌｉを添加した場合の効果を実証するための実
験結果を示す図である。
験結果を示す図である。
【図２】Ｌｉを添加した場合の効果を実証するための実
験結果を示す図である。
験結果を示す図である。
【図３】Ｌｉを添加した場合の効果を実証するための実
験結果を示す図である。
験結果を示す図である。
【図４】Ｌｉを添加した場合の効果を実証するための実
験結果を示す図である。
験結果を示す図である。
【図５】Ｋを添加した場合の効果を実証するための実験
結果を示す図である。
結果を示す図である。
【図６】Ｋを添加した場合の効果を実証するための実験
結果を示す図である。
結果を示す図である。
【図７】Ｋを添加した場合の効果を実証するための実験
結果を示す図である。
結果を示す図である。
【図８】Ｎａを添加した場合の効果を実証するための実
験結果を示す図である。
験結果を示す図である。
【図９】Ｎａを添加した場合の効果を実証するための実
験結果を示す図である。
験結果を示す図である。
【図１０】Ｎａを添加した場合の効果を実証するための
実験結果を示す図である。
実験結果を示す図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−267040（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−36516（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−58721（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−122603（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−124724（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−349626（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C04B 35/38 C01G 49/00 H01F 1/34
Claims (3)
- 【請求項１】 主成分として５０〜５６mol ％のＦｅ２
Ｏ３，３０〜４５mol ％のＭｎＯ，５〜２０mol ％のＺ
ｎＯを含み、 副成分として０．０３重量％以上０．１重量％以下のＣ
ａＯ，０より大きく０．０５重量％以下のＳｉＯ２，０
より大きく０．４重量％以下のＴｉＯ２及び所定量のア
ルカリ金属を含んでなる酸化物磁性材料であって、 前記アルカリ金属が、Ｌｉであって、その添加量を５
９．４ｐｐｍ以下とした酸化物磁性材料。 - 【請求項２】 主成分として５０〜５６mol ％のＦｅ２
Ｏ３，３０〜４５mol ％のＭｎＯ，５〜２０mol ％のＺ
ｎＯを含み、 副成分として０．０３重量％以上０．１重量％以下のＣ
ａＯ，０より大きく０．０５重量％以下のＳｉＯ２，０
より大きく０．４重量％以下のＴｉＯ２及び所定量のア
ルカリ金属を含んでなる酸化物磁性材料であって、 前記アルカリ金属が、Ｋであって、その添加量を３３５
ｐｐｍ以下とした酸化物磁性材料。 - 【請求項３】 主成分として５０〜５６mol ％のＦｅ２
Ｏ３，３０〜４５mol ％のＭｎＯ，５〜２０mol ％のＺ
ｎＯを含み、 副成分として０．０３重量％以上０．１重量％以下のＣ
ａＯ，０より大きく０．０５重量％以下のＳｉＯ２，０
より大きく０．４重量％以下のＴｉＯ２及び所定量のア
ルカリ金属を含んでなる酸化物磁性材料であって、 前記アルカリ金属が、ＮａＣｌであって、その添加量を
Ｎａ換算量で１９６．７ｐｐｍ以下とした酸化物磁性材
料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6228988A JP2938348B2 (ja) | 1994-08-31 | 1994-08-31 | 酸化物磁性材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6228988A JP2938348B2 (ja) | 1994-08-31 | 1994-08-31 | 酸化物磁性材料 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0873262A JPH0873262A (ja) | 1996-03-19 |
| JP2938348B2 true JP2938348B2 (ja) | 1999-08-23 |
Family
ID=16885013
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6228988A Expired - Lifetime JP2938348B2 (ja) | 1994-08-31 | 1994-08-31 | 酸化物磁性材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2938348B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006245258A (ja) * | 2005-03-03 | 2006-09-14 | Tdk Corp | 複合積層型電子部品 |
| KR101626659B1 (ko) * | 2013-07-04 | 2016-06-01 | 티디케이가부시기가이샤 | 연자성체 조성물 및 그 제조 방법, 자심, 및, 코일형 전자 부품 |
-
1994
- 1994-08-31 JP JP6228988A patent/JP2938348B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0873262A (ja) | 1996-03-19 |
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