JP3322228B2 - 焼成用道具材 - Google Patents
焼成用道具材Info
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- H01F1/01—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
- H01F1/03—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
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- H01F1/342—Oxides
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、Ｍｎ−Ｚｎフェラ
イト材料を主原料とする高透磁率の酸化物磁性体を焼成
するのに好適な道具材に関するものである。
イト材料を主原料とする高透磁率の酸化物磁性体を焼成
するのに好適な道具材に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般的に、Ｍｎ−Ｚｎフェライトは透磁
率が高いことから、従来よりコイルやトランス等の磁心
（コア）として使用されている。これは、透磁率の高い
フェライトを使用する方がコイルやトランス等の小型化
に対し極めて有利であるからである。
率が高いことから、従来よりコイルやトランス等の磁心
（コア）として使用されている。これは、透磁率の高い
フェライトを使用する方がコイルやトランス等の小型化
に対し極めて有利であるからである。
【０００３】高透磁率のフェライト材料を得るには、各
種添加物の添加と併せ、最適な焼成条件によりフェライ
トの微細構造を制御することが重要であるが、上記のよ
うに主原料が亜鉛を含むフェライト材料であると、焼成
時に焼成体の表面から酸化亜鉛が蒸発するため、その表
面領域で組成ズレを誘発して焼成体の内部に組成ズレに
よる応力が発生し、これがフェライトの透磁率を著しく
低下させる原因となっていた。
種添加物の添加と併せ、最適な焼成条件によりフェライ
トの微細構造を制御することが重要であるが、上記のよ
うに主原料が亜鉛を含むフェライト材料であると、焼成
時に焼成体の表面から酸化亜鉛が蒸発するため、その表
面領域で組成ズレを誘発して焼成体の内部に組成ズレに
よる応力が発生し、これがフェライトの透磁率を著しく
低下させる原因となっていた。
【０００４】そこで、従来では、焼成の際にＭｎ−Ｚｎ
フェライト材料に粉体を被せる等、何等かのシールを施
して亜鉛の蒸発を抑制するようにした状態で高温長時間
焼成を行っていた（このような焼成方法を粉体中焼成と
いう）。
フェライト材料に粉体を被せる等、何等かのシールを施
して亜鉛の蒸発を抑制するようにした状態で高温長時間
焼成を行っていた（このような焼成方法を粉体中焼成と
いう）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記方法で
は、焼結トップ温度の保持時間が３０〜４０時間という
長時間焼結を行わなければならないため焼成コストがア
ップし、かつまた、焼成後に前記シールの除去作業（例
えば、焼成時に被せておいた粉体を破壊してフェライト
を１個１個取り出す作業）が必要であり、これでは生産
性も極めて悪く、透磁率特性の再現性も悪いため、量産
性に劣るといった問題を有していた。
は、焼結トップ温度の保持時間が３０〜４０時間という
長時間焼結を行わなければならないため焼成コストがア
ップし、かつまた、焼成後に前記シールの除去作業（例
えば、焼成時に被せておいた粉体を破壊してフェライト
を１個１個取り出す作業）が必要であり、これでは生産
性も極めて悪く、透磁率特性の再現性も悪いため、量産
性に劣るといった問題を有していた。
【０００６】本発明は、Ｍｎ−Ｚｎフェライトの焼成時
における亜鉛の蒸発を抑制し、透磁率の高いフェライト
を得るのに好適な道具材を提供することを目的としてい
る。
における亜鉛の蒸発を抑制し、透磁率の高いフェライト
を得るのに好適な道具材を提供することを目的としてい
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】透磁率の高いフェライト
材料を得るためには、高純度原料の吟味、異方性や磁歪
が小さくなる組成の選択や各種添加物の適用と併せ、フ
ェライトの微細構造をいかに制御しながら焼成するかが
重要である。好適条件にて焼成されたフェライトでは結
晶粒子径に比例して初透磁率が大きくなることが知られ
ていることから、径が大きく、且つ均一な結晶粒子の形
成が求められているが、これに加えて気孔の少ない緻密
な微細構造をもつ焼結体を得ることが重要であるとされ
ている。
材料を得るためには、高純度原料の吟味、異方性や磁歪
が小さくなる組成の選択や各種添加物の適用と併せ、フ
ェライトの微細構造をいかに制御しながら焼成するかが
重要である。好適条件にて焼成されたフェライトでは結
晶粒子径に比例して初透磁率が大きくなることが知られ
ていることから、径が大きく、且つ均一な結晶粒子の形
成が求められているが、これに加えて気孔の少ない緻密
な微細構造をもつ焼結体を得ることが重要であるとされ
ている。
【０００８】本発明は、Ｍｎ−Ｚｎ系の高透磁率酸化物
磁性体の焼成時に焼成体の表面から亜鉛が蒸発するのを
抑制する道具材を提供することにより、上記した好適な
焼成条件を実現するものである。
磁性体の焼成時に焼成体の表面から亜鉛が蒸発するのを
抑制する道具材を提供することにより、上記した好適な
焼成条件を実現するものである。
【０００９】すなわち、上記目的を達成するため、請求
項１に記載の本発明では、Ｍｎ−Ｚｎフェライト材料を
主原料とする高透磁率酸化物磁性体（Ｆ）の焼成に使用
する道具材（１）であって、前記Ｍｎ−Ｚｎフェライト
材料と同一組成のフェライト焼成粉を粉砕し、このフェ
ライト粉体をセラミックス製の棚板に付着させ、その
後、このフェライト粉体を焼成して構成されており、前
記Ｍｎ−Ｚｎフェライト材料は、Ｆｅ 2 Ｏ 3 ５０〜５８
モル％、ＭｎＯ１２〜４７モル％、ＺｎＯ３〜３０モル
％を有する組成で成り、前記フェライト粉体は、１１０
０℃以上での昇温速度を２００〜６００℃／ｈｒとし、
且つ、昇温時の酸素濃度を０．０１〜５％とするととも
に、焼結時温度が１３００℃以上で、且つ焼結時の保持
時間を３〜３０ｈｒとする焼成条件にて生成されてい
る。
項１に記載の本発明では、Ｍｎ−Ｚｎフェライト材料を
主原料とする高透磁率酸化物磁性体（Ｆ）の焼成に使用
する道具材（１）であって、前記Ｍｎ−Ｚｎフェライト
材料と同一組成のフェライト焼成粉を粉砕し、このフェ
ライト粉体をセラミックス製の棚板に付着させ、その
後、このフェライト粉体を焼成して構成されており、前
記Ｍｎ−Ｚｎフェライト材料は、Ｆｅ 2 Ｏ 3 ５０〜５８
モル％、ＭｎＯ１２〜４７モル％、ＺｎＯ３〜３０モル
％を有する組成で成り、前記フェライト粉体は、１１０
０℃以上での昇温速度を２００〜６００℃／ｈｒとし、
且つ、昇温時の酸素濃度を０．０１〜５％とするととも
に、焼結時温度が１３００℃以上で、且つ焼結時の保持
時間を３〜３０ｈｒとする焼成条件にて生成されてい
る。
【００１０】
【００１１】
【００１２】また、請求項２に記載の本発明では、前記
棚板に付着させるフェライト成分の密度を４．５ｇ／ｃ
ｃ以上とした。
棚板に付着させるフェライト成分の密度を４．５ｇ／ｃ
ｃ以上とした。
【００１３】また、請求項３に記載の本発明では、前記
棚板に付着させるフェライト粉体の粒径（厚さ）を１ｍ
ｍ以下とした。
棚板に付着させるフェライト粉体の粒径（厚さ）を１ｍ
ｍ以下とした。
【００１４】さらに、請求項４に記載の本発明では、前
記棚板の材質は、アルミナ、またはムライト、または窒
化珪素の何れかとした。
記棚板の材質は、アルミナ、またはムライト、または窒
化珪素の何れかとした。
【００１５】
【発明の実施の形態】図１は本発明に係る焼成用道具材
の使用態様を示す正断面図である。
の使用態様を示す正断面図である。
【００１６】本実施形態の道具材１は、セラミックス製
の棚板の表面に製品であるフェライトコアＦと同一組成
のフェライト焼成体を付着させ、これを製品と同様の焼
成条件にて焼成して表面に数百ミクロンの緻密なフェラ
イト層を形成したものである。焼成の際は、図１のよう
に焼成するフェライト材料を囲むように上記道具材１を
棚状に配置する。これにより、既述した従来の粉体中焼
成とほぼ同等の焼成条件が得られ、焼成時の亜鉛の蒸発
が抑制できるようになるため、組成ズレによる内部応力
が少ない、高透磁率のフェライトコアＦを得ることがで
きる。
の棚板の表面に製品であるフェライトコアＦと同一組成
のフェライト焼成体を付着させ、これを製品と同様の焼
成条件にて焼成して表面に数百ミクロンの緻密なフェラ
イト層を形成したものである。焼成の際は、図１のよう
に焼成するフェライト材料を囲むように上記道具材１を
棚状に配置する。これにより、既述した従来の粉体中焼
成とほぼ同等の焼成条件が得られ、焼成時の亜鉛の蒸発
が抑制できるようになるため、組成ズレによる内部応力
が少ない、高透磁率のフェライトコアＦを得ることがで
きる。
【００１７】
【実施例】以下、図面に基づき、本発明の実施例を説明
する。図２および図３は焼成した酸化物磁性材料（製
品）の初透磁率の温度特性を示す図である。
する。図２および図３は焼成した酸化物磁性材料（製
品）の初透磁率の温度特性を示す図である。
【００１８】〔実施例１〕主成分の組成が、Ｆｅ2 Ｏ3
５２．５モル％、ＺｎＯ２４．０モル％、ＭｎＯ２３．
５モル％であるＭｎ−Ｚｎフェライト材料をボールミル
にて湿式粉砕し、平均粒子径が１０ミクロン以下のスラ
リー状にする。次に、このスラリーを多孔質なアルミナ
製の板に厚さ１ｍｍ程度に塗布し、乾燥させる。その
後、これと同一組成の粉体にて塗布面を覆い、昇温速度
３００℃／ｈｒ、昇温時の酸素濃度０．３％、焼結温度
１３８０℃、焼結保持時間３ｈｒの条件にて焼成し、図
１に示す道具材１を作製した。また、上記した組成およ
び焼成条件は、焼成する製品と全く同じにしてある。
５２．５モル％、ＺｎＯ２４．０モル％、ＭｎＯ２３．
５モル％であるＭｎ−Ｚｎフェライト材料をボールミル
にて湿式粉砕し、平均粒子径が１０ミクロン以下のスラ
リー状にする。次に、このスラリーを多孔質なアルミナ
製の板に厚さ１ｍｍ程度に塗布し、乾燥させる。その
後、これと同一組成の粉体にて塗布面を覆い、昇温速度
３００℃／ｈｒ、昇温時の酸素濃度０．３％、焼結温度
１３８０℃、焼結保持時間３ｈｒの条件にて焼成し、図
１に示す道具材１を作製した。また、上記した組成およ
び焼成条件は、焼成する製品と全く同じにしてある。
【００１９】図１に示すように、本発明の道具材１を配
置するとともに、上記焼成条件にてフェライトコアＦを
焼成し、その初透磁率の温度特性を測定した。また、同
時に製品と同一組成を有するフェライト製、およびＺｒ
Ｏ2 製、およびアルミナ製、およびムライト製の各棚板
をそのまま道具材として使用し、上記同様の焼成条件に
て焼成した各々比較用製品の初透磁率の温度特性も測定
した。
置するとともに、上記焼成条件にてフェライトコアＦを
焼成し、その初透磁率の温度特性を測定した。また、同
時に製品と同一組成を有するフェライト製、およびＺｒ
Ｏ2 製、およびアルミナ製、およびムライト製の各棚板
をそのまま道具材として使用し、上記同様の焼成条件に
て焼成した各々比較用製品の初透磁率の温度特性も測定
した。
【００２０】図２は各製品における初透磁率の温度特性
を示す図で、図２中に示す特性Ａは本発明の道具材１に
よるもの、特性Ｂは製品と同一組成のフェライトを用い
たもの、特性ＣはＺｒＯ2 製、特性Ｄはアルミナ製、特
性Ｅはムライト製の棚板によるものである。
を示す図で、図２中に示す特性Ａは本発明の道具材１に
よるもの、特性Ｂは製品と同一組成のフェライトを用い
たもの、特性ＣはＺｒＯ2 製、特性Ｄはアルミナ製、特
性Ｅはムライト製の棚板によるものである。
【００２１】図２によれば、本発明による道具材１を使
用したものはフェライトを道具材としたものに比べ、初
透磁率の特性はやや劣るものの、フェライト粉体を付着
していないＺｒＯ2 製、アルミナ製、およびムライト製
の道具材を使用したものに比べ、遥かに優れた特性が得
られていることが分かる。
用したものはフェライトを道具材としたものに比べ、初
透磁率の特性はやや劣るものの、フェライト粉体を付着
していないＺｒＯ2 製、アルミナ製、およびムライト製
の道具材を使用したものに比べ、遥かに優れた特性が得
られていることが分かる。
【００２２】〔実施例２〕また、上記組成と同一組成の
Ｍｎ−Ｚｎフェライト材料を乾式粉砕し、平均粒子径が
数ミリ程度のフェライト粉体を作製し、このフェライト
粉体をムライト製の棚板に厚さ１ｍｍ程度溶射した。そ
の後、同一組成の粉体にて塗布面を覆い、昇温速度３０
０℃／ｈｒ、昇温時の酸素濃度０．３％、焼結温度１３
８０℃、焼結保持時間３ｈｒの条件にて焼成し、道具材
１を作製した。
Ｍｎ−Ｚｎフェライト材料を乾式粉砕し、平均粒子径が
数ミリ程度のフェライト粉体を作製し、このフェライト
粉体をムライト製の棚板に厚さ１ｍｍ程度溶射した。そ
の後、同一組成の粉体にて塗布面を覆い、昇温速度３０
０℃／ｈｒ、昇温時の酸素濃度０．３％、焼結温度１３
８０℃、焼結保持時間３ｈｒの条件にて焼成し、道具材
１を作製した。
【００２３】この道具材１を用いて実施例１と同様の評
価試験を行い、各製品の初透磁率の温度特性を測定する
とともに、その測定結果を図３に示した。尚、各道具材
に対応する特性曲線には実施例１と同じ符号を付してあ
る。
価試験を行い、各製品の初透磁率の温度特性を測定する
とともに、その測定結果を図３に示した。尚、各道具材
に対応する特性曲線には実施例１と同じ符号を付してあ
る。
【００２４】図３より、本発明の道具材１を使用するこ
とにより、フェライトを道具材として使用した場合とほ
ぼ同等の特性が得られることが分かる。
とにより、フェライトを道具材として使用した場合とほ
ぼ同等の特性が得られることが分かる。
【００２５】また、本実施例１，２ではフェライト粉体
を付着する棚板の素材としてアルミナ、およびムライト
を使用した例を示したがその他窒化珪素を用いても良
く、これらのものと同様の効果を得ることができる。ま
た、本実施例では道具材１の配置を一段構成としたが、
製品の生産量に応じ、道具材１を複数段重ねて使用する
ことは勿論可能である。
を付着する棚板の素材としてアルミナ、およびムライト
を使用した例を示したがその他窒化珪素を用いても良
く、これらのものと同様の効果を得ることができる。ま
た、本実施例では道具材１の配置を一段構成としたが、
製品の生産量に応じ、道具材１を複数段重ねて使用する
ことは勿論可能である。
【００２６】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１に記載の
本発明によれば、Ｍｎ−Ｚｎ系のフェライトコア等の高
透磁率酸化物磁性体を焼成する際に、これと同一成分の
フェライト焼成粉体をセラミックス製の棚板に付着・焼
成して作製した道具材を使用することにより、焼成時の
亜鉛の蒸発が抑制でき、内部応力の少ない高透磁率酸化
物磁性体を得ることができる。この焼成方法は、従来の
粉体中焼成に比べて焼結保持時間が短くて済み、且つ焼
成後のシール除去作業は不要であるため、焼成コストが
大幅に削減でき、生産性も大幅に改善される。
本発明によれば、Ｍｎ−Ｚｎ系のフェライトコア等の高
透磁率酸化物磁性体を焼成する際に、これと同一成分の
フェライト焼成粉体をセラミックス製の棚板に付着・焼
成して作製した道具材を使用することにより、焼成時の
亜鉛の蒸発が抑制でき、内部応力の少ない高透磁率酸化
物磁性体を得ることができる。この焼成方法は、従来の
粉体中焼成に比べて焼結保持時間が短くて済み、且つ焼
成後のシール除去作業は不要であるため、焼成コストが
大幅に削減でき、生産性も大幅に改善される。
【００２７】また、請求項２に記載の本発明によれば、
前記棚板に付着させるフェライト成分の密度を４．５ｇ
／ｃｃ以上にすることにより棚板に緻密なフェライト層
を形成することができる。これにより、道具材による亜
鉛蒸発の抑制効果が向上する。
前記棚板に付着させるフェライト成分の密度を４．５ｇ
／ｃｃ以上にすることにより棚板に緻密なフェライト層
を形成することができる。これにより、道具材による亜
鉛蒸発の抑制効果が向上する。
【００２８】また、請求項３に記載の本発明によれば、
前記棚板に付着させるフェライト粉体の粒径（厚さ）を
１ｍｍ以下にすることにより、上記同様、棚板に緻密な
フェライト層を形成することができ、道具材による亜鉛
蒸発の抑制効果を向上できる。
前記棚板に付着させるフェライト粉体の粒径（厚さ）を
１ｍｍ以下にすることにより、上記同様、棚板に緻密な
フェライト層を形成することができ、道具材による亜鉛
蒸発の抑制効果を向上できる。
【００２９】さらに、請求項４に記載の本発明では、前
記棚板の材質としてアルミナ、またはムライト、または
窒化珪素を使用した。これらのセラミックス材料は生産
量が多く安価であるため、棚板として利用することによ
り道具材のコスト削減が可能となる。
記棚板の材質としてアルミナ、またはムライト、または
窒化珪素を使用した。これらのセラミックス材料は生産
量が多く安価であるため、棚板として利用することによ
り道具材のコスト削減が可能となる。
【図１】本発明に係る道具材の使用態様を示す正断面図
である。
である。
【図２】実施例１によるフェライトコアの初透磁率の温
度特性を示す図である。
度特性を示す図である。
【図３】実施例２によるフェライトコアの初透磁率の温
度特性を示す図である。
度特性を示す図である。
１ 焼成用道具材 Ｆ 高透磁率酸化物磁性体（フェライトコア）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石倉 誠 東京都港区新橋５丁目36番11号 富士電 気化学株式会社内 (72)発明者 新村 佐知子 東京都港区新橋５丁目36番11号 富士電 気化学株式会社内 (56)参考文献 特開 昭62−65970（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−279133（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−198266（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C04B 35/26,35/64 H01F 1/34
Claims (4)
- 【請求項１】 Ｍｎ−Ｚｎフェライト材料を主原料とす
る高透磁率酸化物磁性体（Ｆ）の焼成に使用する道具材
（１）であって、 前記Ｍｎ−Ｚｎフェライト材料と同一組成のフェライト
焼成粉を粉砕し、 このフェライト粉体をセラミックス製の棚板に付着さ
せ、 その後、このフェライト粉体を焼成して構成されてお
り、 前記Ｍｎ−Ｚｎフェライト材料は、Ｆｅ 2 Ｏ 3 ５０〜５
８モル％、ＭｎＯ１２〜４７モル％、ＺｎＯ３〜３０モ
ル％を有する組成で成り、 前記フェライト粉体は、１１００℃以上での昇温速度を
２００〜６００℃／ｈｒとし、且つ、昇温時の酸素濃度
を０．０１〜５％とするとともに、焼結時温度が１３０
０℃以上で、且つ焼結時の保持時間を３〜３０ｈｒとす
る焼成条件にて生成されている ことを特徴とする焼成用
道具材。 - 【請求項２】 前記棚板に付着させるフェライト成分の
密度を４．５ｇ／ｃｃ以上としたことを特徴とする請求
項１に記載の焼成用道具材。 - 【請求項３】 前記棚板に付着させるフェライト粉体の
粒径（厚さ）を１ｍｍ以下としたことを特徴とする請求
項１または請求項２の何れかに記載の焼成用道具材。 - 【請求項４】 前記棚板の材質は、アルミナ、またはム
ライト、または窒化珪素の何れかであることを特徴とす
る請求項１から請求項３までの何れかに記載の焼成用道
具材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP36997898A JP3322228B2 (ja) | 1998-12-25 | 1998-12-25 | 焼成用道具材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP36997898A JP3322228B2 (ja) | 1998-12-25 | 1998-12-25 | 焼成用道具材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000191377A JP2000191377A (ja) | 2000-07-11 |
| JP3322228B2 true JP3322228B2 (ja) | 2002-09-09 |
Family
ID=18495778
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP36997898A Expired - Fee Related JP3322228B2 (ja) | 1998-12-25 | 1998-12-25 | 焼成用道具材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3322228B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5196704B2 (ja) * | 2004-03-12 | 2013-05-15 | 京セラ株式会社 | フェライト焼結体の製造方法 |
| JP4803367B2 (ja) * | 2006-03-30 | 2011-10-26 | Ｔｄｋ株式会社 | 焼結部材の特性調整方法 |
-
1998
- 1998-12-25 JP JP36997898A patent/JP3322228B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2000191377A (ja) | 2000-07-11 |
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