JP3157525B2 - 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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- JP3157525B2 JP3157525B2 JP40105490A JP40105490A JP3157525B2 JP 3157525 B2 JP3157525 B2 JP 3157525B2 JP 40105490 A JP40105490 A JP 40105490A JP 40105490 A JP40105490 A JP 40105490A JP 3157525 B2 JP3157525 B2 JP 3157525B2
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- JP
- Japan
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- loss
- ferrite
- cao
- mol
- sio
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- Soft Magnetic Materials (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、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。
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。
【０００２】
【従来の技術】Ｍｎ−Ｚｎ系フェライトは、各種通信機
器、民生機器等のトランス材として使用されている。こ
のＭｎ−Ｚｎ系フェライトに要求される特性としては、
高飽和磁束密度、高透磁率、高抵抗及び低鉄損などの種
々の特性が挙げられるが、特にこの発明で対象とするよ
うなスイッチング電源用トランスについては、高磁場下
において低損失であることがとりわけ重要とされ、この
ためＭｎ−Ｚｎ系フェライトにおいては、従来から種々
の微量成分を添加することによってその改善が試みられ
ている。
器、民生機器等のトランス材として使用されている。こ
のＭｎ−Ｚｎ系フェライトに要求される特性としては、
高飽和磁束密度、高透磁率、高抵抗及び低鉄損などの種
々の特性が挙げられるが、特にこの発明で対象とするよ
うなスイッチング電源用トランスについては、高磁場下
において低損失であることがとりわけ重要とされ、この
ためＭｎ−Ｚｎ系フェライトにおいては、従来から種々
の微量成分を添加することによってその改善が試みられ
ている。
【０００３】例えば、特開昭５８−１５０３７号公報で
はＮｂ2 Ｏ5 の添加により、また、特公平２−３８５３
７号公報ではＣａＯと、アルカリ金属，アルカリ土類金
属，Ｚｒ又はＡｌの珪酸塩の１種と、Ｖ2 Ｏ5 ，Ａｌ2
Ｏ3 ，ＣａＯ，ＣｕＯ，Ｎｂ2 Ｏ5 ，ＺｒＯ2 のうち少
なくとも１種とを添加することにより高周波帯域での鉄
損特性の改善が得られており、１００ｋＨｚ，２００ｍ
Ｔにおける鉄損値として３００〜４００ｍＷ／ｃｍ3 ま
でのレベルが表現されている。
はＮｂ2 Ｏ5 の添加により、また、特公平２−３８５３
７号公報ではＣａＯと、アルカリ金属，アルカリ土類金
属，Ｚｒ又はＡｌの珪酸塩の１種と、Ｖ2 Ｏ5 ，Ａｌ2
Ｏ3 ，ＣａＯ，ＣｕＯ，Ｎｂ2 Ｏ5 ，ＺｒＯ2 のうち少
なくとも１種とを添加することにより高周波帯域での鉄
損特性の改善が得られており、１００ｋＨｚ，２００ｍ
Ｔにおける鉄損値として３００〜４００ｍＷ／ｃｍ3 ま
でのレベルが表現されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、現在スイッ
チング電源周波数として使用されている１００ＫＨｚ以
上の高周波帯域での鉄損特性を更に改善し、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、損失を
大幅に低減することができる低損失Ｍｎ−Ｚｎ系フェラ
イトを提案することを目的とする。
チング電源周波数として使用されている１００ＫＨｚ以
上の高周波帯域での鉄損特性を更に改善し、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、損失を
大幅に低減することができる低損失Ｍｎ−Ｚｎ系フェラ
イトを提案することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために、Ｆｅ2 Ｏ3 ：５０〜５５ｍｏｌ％、Ｍｎ
Ｏ：３２〜４０ｍｏｌ％及びＺｎＯ：８〜１４ｍｏｌ％
を基本成分とし、この基本成分に対し、ＳｉＯ2 ：０．
００５〜０．０４ｗｔ％、ＣａＯ：０．０２〜０．２ｗ
ｔ％、Ｔａ2 Ｏ5 ：０．０１〜０．１ｗｔ％及びＺｒＯ
2 ：０．０１〜０．１５ｗｔ％を含有してなる低損失Ｍ
ｎ−Ｚｎ系フェライトを提供するものである。
するために、Ｆｅ2 Ｏ3 ：５０〜５５ｍｏｌ％、Ｍｎ
Ｏ：３２〜４０ｍｏｌ％及びＺｎＯ：８〜１４ｍｏｌ％
を基本成分とし、この基本成分に対し、ＳｉＯ2 ：０．
００５〜０．０４ｗｔ％、ＣａＯ：０．０２〜０．２ｗ
ｔ％、Ｔａ2 Ｏ5 ：０．０１〜０．１ｗｔ％及びＺｒＯ
2 ：０．０１〜０．１５ｗｔ％を含有してなる低損失Ｍ
ｎ−Ｚｎ系フェライトを提供するものである。
【０００６】
【作用】まず本発明において、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発明する。 Ｆｅ2 Ｏ3 ：５０〜５５ｍｏｌ％、ＭｎＯ：３２〜４０
ｍｏｌ％、ＺｎＯ：８〜１４ｍｏｌ％： 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Ｆｅ2 Ｏ3 ，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。
記の範囲に限定した理由について発明する。 Ｆｅ2 Ｏ3 ：５０〜５５ｍｏｌ％、ＭｎＯ：３２〜４０
ｍｏｌ％、ＺｎＯ：８〜１４ｍｏｌ％： 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Ｆｅ2 Ｏ3 ，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。
【０００７】Ｆｅ2 Ｏ3 原料としては、Ｆｅ2 Ｏ3 だけ
でなく、ＦｅＯやＦｅ3 Ｏ4 、さらには焼成によりＦｅ
2 Ｏ3 に変わることのできる化合物、例えば水酸化鉄、
しゅう酸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、ＭｎＯ2 ，Ｍｎ3 Ｏ
4 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、しゅう酸マンガン等を使用す
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、たとえば炭酸亜鉛、しゅう酸亜鉛等を使用するこ
とができる。
でなく、ＦｅＯやＦｅ3 Ｏ4 、さらには焼成によりＦｅ
2 Ｏ3 に変わることのできる化合物、例えば水酸化鉄、
しゅう酸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、ＭｎＯ2 ，Ｍｎ3 Ｏ
4 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、しゅう酸マンガン等を使用す
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、たとえば炭酸亜鉛、しゅう酸亜鉛等を使用するこ
とができる。
【０００８】ＳｉＯ2 ：０．００５〜０．０４ｗｔ％ 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．
００５ｗｔ％に満たないとその添加効果に乏しく、一
方、０．０４ｗｔ％を越えると焼成時に異常粒成長が起
こり易く特性が不安定になるので、０．００５〜０．０
４ｗｔ％の範囲に限定した。
め、渦電流損の低減に有効に寄与するが、含有量が０．
００５ｗｔ％に満たないとその添加効果に乏しく、一
方、０．０４ｗｔ％を越えると焼成時に異常粒成長が起
こり易く特性が不安定になるので、０．００５〜０．０
４ｗｔ％の範囲に限定した。
【０００９】ＣａＯ：０．０２〜０．２ｗｔ％ ＣａＯは、ＳｉＯ2 との共存下に効果的に粒界抵抗を高
め、もっ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、０．２ｗｔ％を越えると逆に損失が大きく
なるので、０．０２〜０．２ｗｔ％の範囲で添加するも
のとした。
め、もっ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、０．２ｗｔ％を越えると逆に損失が大きく
なるので、０．０２〜０．２ｗｔ％の範囲で添加するも
のとした。
【００１０】Ｔａ2 Ｏ5 ：０．０１〜０．１ｗｔ％ Ｔａ2 Ｏ5 は、ＳｉＯ2 ，ＣａＯとの共存下で比抵抗の
増大に有効に寄与するが、含有量が０．０１ｗｔ％未満
ではその添加効果に乏しく、一方、０．１ｗｔ％を越え
ると、逆に損失の増大を招く。 ＺｒＯ2 ：０．０１〜０．１５ｗｔ％ ＺｒＯ2 はＳｉＯ2 ，ＣａＯ，Ｔａ2 Ｏ5 との共存下
で、Ｔａ2 Ｏ5 と同様に粒界の抵抗を大幅に増大させ高
周波での損失の低減に有効に寄与するが、含有量が０．
０１ｗｔ％未満ではその効果に乏しく、一方、０．１５
ｗｔ％を越えると比抵抗を高める効果が少なくなり逆に
損失が大きくなるため、ＺｒＯ2 添加量の範囲を０．０
１〜０．１５ｗｔ％とした。
増大に有効に寄与するが、含有量が０．０１ｗｔ％未満
ではその添加効果に乏しく、一方、０．１ｗｔ％を越え
ると、逆に損失の増大を招く。 ＺｒＯ2 ：０．０１〜０．１５ｗｔ％ ＺｒＯ2 はＳｉＯ2 ，ＣａＯ，Ｔａ2 Ｏ5 との共存下
で、Ｔａ2 Ｏ5 と同様に粒界の抵抗を大幅に増大させ高
周波での損失の低減に有効に寄与するが、含有量が０．
０１ｗｔ％未満ではその効果に乏しく、一方、０．１５
ｗｔ％を越えると比抵抗を高める効果が少なくなり逆に
損失が大きくなるため、ＺｒＯ2 添加量の範囲を０．０
１〜０．１５ｗｔ％とした。
【００１１】以上述べたとおり、高周波帯域での損失低
減には、比抵抗を高め、渦電流損を低減することが非常
に効果的であるが、本発明ではＳｉＯ2 ，ＣａＯの存在
下でＴａ2 Ｏ5 及びＺｒＯ2 を添加し、粒界に均一に分
散させることにより、上記の目的を達成したものであ
る。本発明のフェライトを製造するには、各成分粉末原
料を所定の組成になるように混合した後、常法に従い、
圧縮成形ついで焼結を施せばよい。
減には、比抵抗を高め、渦電流損を低減することが非常
に効果的であるが、本発明ではＳｉＯ2 ，ＣａＯの存在
下でＴａ2 Ｏ5 及びＺｒＯ2 を添加し、粒界に均一に分
散させることにより、上記の目的を達成したものであ
る。本発明のフェライトを製造するには、各成分粉末原
料を所定の組成になるように混合した後、常法に従い、
圧縮成形ついで焼結を施せばよい。
【００１２】
【実施例】Ｆｅ2 Ｏ3 ：５３．５ｍｏｌ％、ＭｎＯ：３
６．４ｍｏｌ％及びＺｎＯ：１０．１ｍｏｌ％からなる
基本組成の原料を混合した後、大気中にて８５０℃で仮
焼した。この仮焼粉に対し、表１、表２に示す割合で含
有するようにＳｉＯ2 ，ＣａＯ（ＣａＣＯ3 を使用），
Ｔａ2 Ｏ5 及びＺｒＯ2 を添加配合し、湿式ボールミル
で粉砕・混合した。ついで、粉砕粉にバインダとしてＰ
ＶＡを添加し、造粒した後、外径３６ｍｍ、内径２４ｍ
ｍ、高さ１２ｍｍのリング状に成形した。これを酸素濃
度を制御した窒素雰囲気中にて１３２０℃で焼成した。
６．４ｍｏｌ％及びＺｎＯ：１０．１ｍｏｌ％からなる
基本組成の原料を混合した後、大気中にて８５０℃で仮
焼した。この仮焼粉に対し、表１、表２に示す割合で含
有するようにＳｉＯ2 ，ＣａＯ（ＣａＣＯ3 を使用），
Ｔａ2 Ｏ5 及びＺｒＯ2 を添加配合し、湿式ボールミル
で粉砕・混合した。ついで、粉砕粉にバインダとしてＰ
ＶＡを添加し、造粒した後、外径３６ｍｍ、内径２４ｍ
ｍ、高さ１２ｍｍのリング状に成形した。これを酸素濃
度を制御した窒素雰囲気中にて１３２０℃で焼成した。
【００１３】かくして得られた焼結コアの、周波数１０
０ｋＨｚ、最大磁束密度２００ｍＴ、温度９０℃におけ
る鉄損値を交流ＢＨループトレーサにて測定した結果、
及び直流比抵抗を室温で測定した結果を表１、表２に併
記した。
０ｋＨｚ、最大磁束密度２００ｍＴ、温度９０℃におけ
る鉄損値を交流ＢＨループトレーサにて測定した結果、
及び直流比抵抗を室温で測定した結果を表１、表２に併
記した。
【００１４】
【発明の効果】本発明によれば、スイッチング電源用高
周波トランスのコアとして、従来の材料と比較して、高
周波帯域かつ高磁場下での損失が格段に小さいＭｎ−Ｚ
ｎ系ソフトフェライトを得ることができる。
周波トランスのコアとして、従来の材料と比較して、高
周波帯域かつ高磁場下での損失が格段に小さいＭｎ−Ｚ
ｎ系ソフトフェライトを得ることができる。
【００１５】
【表１】
【００１６】
【表２】
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C04B 35/26 - 35/40
Claims (1)
- 【請求項１】 Ｆｅ2 Ｏ3 ：５０〜５５ｍｏｌ％、 ＭｎＯ：３２〜４０ｍｏｌ％及び ＺｎＯ：８〜１４ｍｏｌ％ を基本成分とし、この基本成分に対し、 ＳｉＯ2 ：０．００５〜０．０４ｗｔ％、 ＣａＯ：０．０２〜０．２ｗｔ％、 Ｔａ2 Ｏ5 ：０．０１〜０．１ｗｔ％及び ＺｒＯ2 ：０．０１〜０．１５ｗｔ％ を含有してなることを特徴とする低損失Ｍｎ−Ｚｎ系フ
ェライト。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP40105490A JP3157525B2 (ja) | 1990-12-10 | 1990-12-10 | 低損失Ｍｎ−Ｚｎ系フェライト |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP40105490A JP3157525B2 (ja) | 1990-12-10 | 1990-12-10 | 低損失Ｍｎ−Ｚｎ系フェライト |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04209754A JPH04209754A (ja) | 1992-07-31 |
| JP3157525B2 true JP3157525B2 (ja) | 2001-04-16 |
Family
ID=18510912
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP40105490A Expired - Lifetime JP3157525B2 (ja) | 1990-12-10 | 1990-12-10 | 低損失Ｍｎ−Ｚｎ系フェライト |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3157525B2 (ja) |
-
1990
- 1990-12-10 JP JP40105490A patent/JP3157525B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04209754A (ja) | 1992-07-31 |
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Legal Events
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| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080209 Year of fee payment: 7 |
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| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090209 Year of fee payment: 8 |
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| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100209 Year of fee payment: 9 |
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| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100209 Year of fee payment: 9 |
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