JP3389170B2 - NiMnZn系フェライト - Google Patents

NiMnZn系フェライト

Info

Publication number
JP3389170B2
JP3389170B2 JP28928399A JP28928399A JP3389170B2 JP 3389170 B2 JP3389170 B2 JP 3389170B2 JP 28928399 A JP28928399 A JP 28928399A JP 28928399 A JP28928399 A JP 28928399A JP 3389170 B2 JP3389170 B2 JP 3389170B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
nimnzn
ferrite
magnetic flux
flux density
mol
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP28928399A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2001110624A (ja
Inventor
雅彦 渡辺
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
TDK Corp
Original Assignee
TDK Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=17741180&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=JP3389170(B2) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by TDK Corp filed Critical TDK Corp
Priority to JP28928399A priority Critical patent/JP3389170B2/ja
Priority to US09/680,399 priority patent/US6391222B1/en
Priority to TW089121085A priority patent/TW483009B/zh
Priority to KR1020000059420A priority patent/KR100567467B1/ko
Priority to DE10050369A priority patent/DE10050369A1/de
Priority to CNB001353241A priority patent/CN1227184C/zh
Publication of JP2001110624A publication Critical patent/JP2001110624A/ja
Publication of JP3389170B2 publication Critical patent/JP3389170B2/ja
Application granted granted Critical
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01GCOMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G49/00Compounds of iron
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F1/00Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
    • H01F1/01Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
    • H01F1/03Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
    • H01F1/12Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials
    • H01F1/34Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials non-metallic substances, e.g. ferrites
    • H01F1/342Oxides
    • H01F1/344Ferrites, e.g. having a cubic spinel structure (X2+O)(Y23+O3), e.g. magnetite Fe3O4
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01GCOMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G49/00Compounds of iron
    • C01G49/0018Mixed oxides or hydroxides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01GCOMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G49/00Compounds of iron
    • C01G49/0018Mixed oxides or hydroxides
    • C01G49/0063Mixed oxides or hydroxides containing zinc
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01GCOMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G49/00Compounds of iron
    • C01G49/0018Mixed oxides or hydroxides
    • C01G49/0072Mixed oxides or hydroxides containing manganese
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01GCOMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G53/00Compounds of nickel
    • C01G53/006Compounds containing, besides nickel, two or more other elements, with the exception of oxygen or hydrogen
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/01Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
    • C04B35/26Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on ferrites
    • C04B35/265Compositions containing one or more ferrites of the group comprising manganese or zinc and one or more ferrites of the group comprising nickel, copper or cobalt
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2002/00Crystal-structural characteristics
    • C01P2002/50Solid solutions
    • C01P2002/52Solid solutions containing elements as dopants
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00Particle morphology
    • C01P2004/60Particles characterised by their size
    • C01P2004/61Micrometer sized, i.e. from 1-100 micrometer
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2006/00Physical properties of inorganic compounds
    • C01P2006/40Electric properties
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2006/00Physical properties of inorganic compounds
    • C01P2006/42Magnetic properties
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2006/00Physical properties of inorganic compounds
    • C01P2006/80Compositional purity
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F17/00Fixed inductances of the signal type 
    • H01F17/04Fixed inductances of the signal type  with magnetic core

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Soft Magnetic Materials (AREA)
  • Magnetic Ceramics (AREA)
  • Compounds Of Iron (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、広温度域において
使用されるトランス及びチョークコイル用のコアに用い
ることができるNiMnZn系フェライト及びそれを使
用したトランス及びチョークコイルに関する。
【0002】
【従来の技術】Mn−Zn系フェライトは、その他のフ
ェライト材料及び軟磁性金属材料に比べ、数十kHzか
ら数百kHzの周波数帯域で使用されるスイッチング電
源トランス用コアとして使用した場合の電力損失が小さ
く、また、飽和磁束密度が比較的大きいため、トランス
及びチョークコイル用のコアとして主要な材料となって
いる。
【0003】しかし、近年、電子機器の小型化、高出力
化に伴い、また、自動車用の部品のように使用環境温度
の高い条件下(少なくとも100℃、好ましくは150
℃まで)での使用要求も高まり、従来のフェライト材料
では飽和磁束密度Bs、特に高温域での飽和磁束密度B
sが不十分であった。
【0004】そこで、特公昭63−59241号公報、
特公昭63−59242号公報等においては、Mn−Z
n系フェライトに一部Ni、Mg、Liフェライトのう
ち少なくとも一種を置換し、150℃以上の使用環境で
低電力損失で、かつ磁気的安定性の高いフェライト材料
について開示されているが、高温での飽和磁束密度Bs
特性が不十分であった。
【0005】また、特開平2−83218号公報におい
ては、NiMnZn系フェライトによって、高温下、高
磁界中において磁気特性の安定化が高く、飽和磁束密度
Bsが高く、かつ低電力損失であるフェライト材料が開
示されているが、高温での飽和磁束密度Bs特性が不十
分であった。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上記従来のものには次
のような課題があった。
【0007】(1):トランス及びチョークコイル用の
フェライト材料として使用する場合、通常、可能性のあ
る最も高い温度条件の特性で設計を行うが、上記いずれ
の従来例においても高温度域における飽和磁束密度Bs
が十分でなかった。
【0008】(2):トランス及びチョークコイル用の
フェライト材料として使用する場合、飽和磁束密度Bs
と保磁力Hcの関係において、飽和磁束密度Bsが高
く、保磁力Hcの小さい材料では、B−Hループの初磁
化曲線の立ち上がり方が、飽和状態に近い磁束密度まで
急峻に立ち上がり、結果的に直流重畳特性が良好な(飽
和磁束密度近辺まで直流を重畳してもインダクタンスL
の低下が見られない)ものが得られるが、保磁力Hcの
大きいものは初磁化曲線の前半は急峻に立ち上がるもの
の、中盤にかけて傾きが緩やかになり、飽和状態に近い
磁束密度近辺においては非常に傾きの小さい曲線とな
る。そのため、直流重畳特性を評価すると、磁束密度が
飽和する前にインダクタンスの低下が生じてしまい、B
s特性が高いにもかかわらずその特性を活かすことがで
きず、結果として良好な直流重畳特性が得られないもの
である。
【0009】上記いずれの従来例においても飽和磁束密
度Bsと保磁力Hcの関係において、飽和磁束密度Bs
が高く保磁力Hcが小さくなるような特性が得られず、
良好な直流重畳特性が得られないものであった。
【0010】従って本発明は、直流重畳特性の優れ、電
力損失が室温から150℃程度において低電力損失であ
るNiMnZn系フェライトを得ることを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するため次のように構成した。
【0012】(1):NiMnZn系フェライトにおい
て、その主成分がFe2 3 =53〜59mol%、M
nO=22〜41mol%、ZnO=4〜12mol
%、NiO=2〜7mol%の通りである主成分範囲に
あり、かつ上記NiMnZn系フェライトの副成分がS
iO2 :0.005〜0.03wt%、CaO:0.0
08〜0.17wt%、P:0.0004〜0.01w
t%の副成分範囲内にああり、さらに、添加物をNb 2
5 :0.005〜0.03wt%、Ta 2 5 :0.
01〜0.08wt%、V 2 5 :0.01〜0.1w
t%、ZrO 2 :0.005〜0.03wt%、Bi 2
3 :0.005〜0.04wt%、MoO 3 :0.0
05〜0.04wt%の所定の範囲内で1種または2種
以上を添加するものとする。
【0013】
【0014】
【0015】():前記()のNiMnZn系フェ
ライトにおいて、焼結体の平均結晶粒径が6μm〜25
μmであるものとする。
【0016】():前記()のNiMnZn系フェ
ライトにおいて、焼結体の飽和磁束密度Bs(100
℃)が440mT以上であるものとする。
【0017】():前記()のNiMnZn系フェ
ライトにおいて、B−Hループにおける飽和磁束密度B
s(150℃)と保磁力Hc(150℃)における関係
がR=(Bs−300)2 /Hc(ただしR≧400)
の条件を満たすものとする。
【0018】():前記(1)〜()のNiMnZ
n系フェライトを使用するトランス又はチョークコイル
とする。
【0019】このような構成により次のような作用を奏
する。
【0020】NiMnZn系フェライトにおいて、その
主成分がFe2 3 =53〜59mol%、MnO=2
2〜41mol%、ZnO=4〜12mol%、NiO
=2〜7mol%の通りである主成分範囲にあり、かつ
上記NiMnZn系フェライトの副成分がSiO2
0.005〜0.03wt%、CaO:0.008〜
0.17wt%、P:0.0004〜0.01wt%の
副成分範囲内にあるものとする。このため、飽和磁束密
度Bsが440mT以上で直流重畳特性が優れ、広温度
帯域で使用することができる。
【0021】また、NiMnZn系フェライトにおい
て、その主成分がFe2 3 =53〜59mol%、M
nO=22〜39mol%、ZnO=4〜12mol
%、NiO=4〜7mol%の通りである主成分範囲に
あり、かつ上記NiMnZn系フェライトの副成分がS
iO2 :0.005〜0.03wt%、CaO:0.0
08〜0.17wt%、P:0.0004〜0.01w
t%の副成分範囲内にあるものとする。このため、飽和
磁束密度Bsの特性がより向上し、直流重畳特性が優
れ、広温度帯域で使用することができる。
【0022】さらに、前記NiMnZn系フェライトに
おいて、さらに添加物をNb2 5:0.005〜0.
03wt%、Ta2 5 :0.01〜0.08wt%、
25 :0.01〜0.1wt%、ZrO2 :0.0
05〜0.03wt%、Bi 2 3 :0.005〜0.
04wt%、MoO3 :0.005〜0.04wt%の
所定の範囲内で1種または2種以上を添加するものとす
る。このため、飽和磁束密度Bsが450mT以上であ
り直流重畳特性がさらに優れ、低電力損失のものを得る
ことができる。
【0023】また、前記NiMnZn系フェライトにお
いて、焼結体の平均結晶粒径が6μm〜25μmである
ものとする。このため、保磁力Hcの小さく、飽和磁束
密度Bsが440mT以上であり、低電力損失のものを
得ることができる。
【0024】さらに、焼結体の飽和磁束密度Bs(10
0℃)が440mT以上であるものとする。このため、
直流重畳特性が優れたものを得ることができる。
【0025】また、B−Hループにおける飽和磁束密度
Bs(150℃)と保磁力Hc(150℃)における関
係がR=(Bs−300)2 /Hc(ただしR≧40
0)の条件を満たすものとする。このため、Rの値(R
≧400)を指標として直流重畳特性が優れたものを得
ることができる。
【0026】さらに、前記NiMnZn系フェライトを
使用するトランス又はチョークコイルとする。このた
め、直流重畳特性が優れ、広温度帯域において使用でき
るトランス又はチョークコイルを作製することができ
る。
【0027】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を表1、表2
及び図1〜図3に基づき説明する。
【0028】(1):本発明の要点 本発明は、NiMnZn系フェライトの主成分をキュリ
ー温度が高く、B−Hループの保磁力(Hc)の小さく
なる主成分範囲に制御し、かつ焼結過程において結晶粒
の構造に影響を及ぼすP、及び副成分であるSiO2
CaOを所定の含有量に制御することによって、なおか
つ焼結体の平均結晶粒径を所定の範囲に制御することに
よって、焼結体の密度が高く、保磁力(Hc)の小さい
特性で飽和磁束密度Bs(100℃)が440mT以上
である直流重畳特性の優れたNiMnZn系フェライト
を得るものである。また、電力損失における温度特性の
極小値を示す温度が100℃程度から150℃程度にあ
る主成分範囲に制御することによって、かつ焼結体の平
均結晶粒径を所定の範囲に制御することによって電力損
失が室温から150℃程度において低電力損失であるN
iMnZn系フェライトを得るものである。
【0029】また、本発明は、上記の発明に対して、さ
らに所定の添加物を所定の含有量に制御することによっ
て、より焼結体の密度が高く、保磁力(Hc)の小さい
特性で飽和磁束密度Bs(100℃)が450mT以上
であり直流重畳特性がさらに優れ、より低電力損失であ
るNiMnZn系フェライトを得るものである。
【0030】(2):実施例による説明 表1はマンガン系フェライト材料(主成分、副成分、添
加物)とその焼結体の平均結晶粒径と電磁気特性及びR
値である。なお、表1において、比較は比較例、実施は
実施例をそれぞれ示している。
【0031】表1の主成分、副成分、添加物となるよう
に各成分を秤量、混合、仮焼、粉砕、バインダーを加え
顆粒とし、トロイダル状のサンプルを成型した。そのサ
ンプルを、300℃/hrで昇温し、1210〜140
0℃で焼成した。安定温度以降は200℃/hrで室温
まで冷却したが、安定から室温までの雰囲気はフェライ
トの平衡酸素分圧に従い設定した。
【0032】それらのサンプルの飽和磁束密度Bs(1
00℃、150℃)、保磁力Hc(150℃)、40k
Hz−200mTにおける電力損失(室温RT、100
℃、150℃)をそれぞれ測定した。また、それらのサ
ンプルにおける平均結晶粒径を測定した。
【0033】そして、本サンプルにおける直流重畳特性
の指標となる特性値(R)をB−Hループより算出する
計算式を以下に考案して算出した。それらの結果を表1
に示す。
【0034】 R=(Bs−300)2 /Hc・・・・・・ なお、式におけるBs:(mT)at150℃、H
c:(A/m)at150℃とする。
【0035】
【表1】
【0036】・直流重畳特性の説明 式は、直流重畳特性の指標となる値である、Rの大き
いほど直流重畳特性は良好となることがわかった。現在
一般的に使用されるMnZn系フェライトにおける15
0℃のBs特性は、高いもので約300mTであり、
式における(Bs−300)2 の項は、本発明における
NiMnZn系フェライトのBs特性との差を二乗した
項である。また残りの/Hcについては直流重畳特性に
おける電流値に対するインダクタンス特性の直線的な伸
びを表すための項である。
【0037】本発明において、さまざまな形を持つB−
Hループ特性のサンプルと直流重畳特性の関係を調査し
た結果、飽和磁束密度Bsが高いサンプルで、保磁力H
cの小さいものはB−Hループの初磁化曲線の立ち上が
り方が、飽和状態に近い磁束密度まで急峻に立ち上が
り、結果的に直流重畳特性が良好なものが得られるが、
保磁力Hcの大きいものは初磁化曲線の前半は急峻に立
ち上がるものの、中盤にかけて傾きが緩やかになり、飽
和状態に近い磁束密度近辺では非常に傾きの小さい曲線
となる。
【0038】そのため、直流重畳特性を評価すると、磁
束密度が飽和する前にインダクタンスの低下が生じてし
まい、Bs特性が高いにもかかわらずその特性を活かす
ことができず、結果として良好な直流重畳特性が得られ
ない。
【0039】・実施例1と比較例4の説明 以下の表2は実施例1と比較例4の材料について100
℃の飽和磁束密度Bsと保磁力Hcの特性を示す。
【0040】
【表2】
【0041】図1は直流重畳特性の説明図である。図1
において、表2の材料を用いて作製したトランスの直流
重畳特性を示している。これにより、実施例1と比較例
4の材料とも飽和磁束密度Bs特性は同等であるが、保
磁力Hcの大きい比較例4の材料は、インダクタンスL
が低下し始める直流電流値I.d.c.が小さく、直流
電流が重畳される前のインダクタンスLの値が10%低
下する直流電流値は約1.4(A)である。一方、保磁
力Hcの小さい実施例1の材料は、インダクタンスLの
値が10%低下する直流電流値は約1.75(A)と比
較例4の材料より直流重畳特性が伸びていることがわか
る。
【0042】これらのデータにより直流重畳特性は、飽
和磁束密度Bs特性のみに依存せず、飽和磁束密度Bs
と保磁力Hcの関係が重要であり、特に広温度帯域で使
用される材料は、式のRの値が大きいことが必要であ
ることがわかった。
【0043】・Rの値と直流重畳特性の関係の説明 図2はRの値と直流重畳特性の関係の説明図である。図
2において、表1における比較例1と実施例1、3、8
の材料を用いて作製したトランスの100℃における直
流重畳特性を示したものである。これによりRの値が3
1、425、780、1130と大きくなるに従い直流
重畳特性が向上することがわかる。従来のフェライトで
は、Rの値が400以上の値を達成することは困難であ
り、Rの値が400以上のものを本発明とする。
【0044】・平均結晶粒径の説明 平均結晶粒径は、サンプルのフェライト焼結体を鏡面研
磨後、フッ酸によりエッチングし、研磨面を500倍程
度で光学顕微鏡により撮影した写真に基づき調べる。ま
ず、上記のようにして得られた写真上に粒子が100個
程度入る例えば200μm×200μmの正方形の区画
をとり、この区画中に存在する結晶粒子の数を算定す
る。ただし、区画の境界に存在する結晶粒子は、1/2
個として数える。この数をnとし、下記式により平均結
晶粒径dを算出する。
【0045】
【数1】
【0046】実施例1〜19に示すように主成分が所定
の範囲内にあり、かつ副成分が所定の範囲内に存在し、
なおかつ焼結体の平均結晶粒径が6〜25μmのものは
Rが400以上で電力損失が室温から150℃において
電力損失Pcvが500kW/m3 以下であり、飽和磁
束密度Bs(100℃)が440mT以上に制御されて
いる。
【0047】しかし、比較例5のように焼結体の平均結
晶粒径が6μmの範囲より小さいものは保磁力Hcが大
きくなり飽和磁束密度Bs(100℃)が440mT以
下となる。また、比較例6のように焼結体の平均結晶粒
径が25μmの範囲より大きいものはRが400以下で
低電力損失である特性が得られない。平均結晶粒径が2
5μmの範囲より大きいものは、焼成条件によっては異
常粒成長を生じることなく粒成長をさせることは可能
で、Rを比較的良好な値に制御することが可能である
が、使用周波数帯における電力損失の増大や、焼成コス
トを考慮すると本発明の平均結晶粒径の範囲が好ましい
ものである。
【0048】・比較例11、12のように主成分におけ
るFe2 3 成分が59mol%以上、NiO成分が7
mol%以上と所定の範囲より多く含まれる領域におい
てはB−Hループがパーミンバー型となりその傾向が顕
著で、飽和磁束密度Bs(100℃)が高いにもかかわ
らず保磁力Hcが大きくなることによってRが400以
下となる。また、それに伴い電力損失も急増する。Fe
2 3 成分が53mol%未満では所定の飽和磁束密度
Bsが得られない。また、NiO成分は、0〜2mol
%では比較例1、2に示すように飽和磁束密度Bs(1
00℃)の向上に対する添加効果が少なく、所望の特性
が得られない。そのため、NiO成分は2mol%以上
が必要となる。実際には4mol%以上が好ましく、飽
和磁束密度Bs(100℃)の特性向上が顕著でRの値
も大きくなる。そして、4〜6mol%においてRの値
が最大となりそれ以上の領域においては低下する。
【0049】・比較例4のようにZnO成分が4mol
%の範囲より少ない領域では、飽和磁束密度Bs(10
0℃)が高いにもかかわらず保磁力Hcが大きくなりや
はりRの値は低下し、良好な直流重畳特性が得られず、
かつ低電力損失である特性が得られない。比較例3のよ
うにZnO成分が12mol%の範囲より多い領域で
は、キュリー温度が低下することによって飽和磁束密度
Bs(100℃)が十分に得られない。
【0050】・また、主成分が所定の範囲内にあるもの
でも、比較例7〜10のように、副成分の含有量が所定
の範囲を外れるNiMnZn系フェライトは、焼成過程
において粒成長の不足や異常粒成長が生じ十分な焼結体
の密度が得られず、飽和磁束密度Bs、Rの値が低下
し、電力損失も急増する。
【0051】SiO2 が0.005wt%及びCaOが
0.008wt%の範囲よりも少ないと電気抵抗が下が
り電力損失が大きくなる。また、SiO2 が0.03w
t%及びCaOが0.17wt%の範囲を超えると焼成
時の異常粒成長により所望の飽和磁束密度Bs及び低電
力損失が得られない。
【0052】特に、Pの副成分は、少量で焼結体の密度
に影響を及ぼし、Pは0.0004wt%〜0.01w
t%の範囲が本発明である。比較例9のようにPの含有
量が0.01wt%より多い領域では焼結過程で異常粒
成長を生じ十分な焼結体の密度が得られず、その結果所
定の飽和磁束密度Bs、Rの値が得られない。また、比
較例10のようにPの含有量が0.0004wt%より
少ない領域では焼結性が不十分でやはり所定の飽和磁束
密度Bs、Rの値が得られない。
【0053】・それに対して主成分、副成分が所定の範
囲内にあるNiMnZn系フェライトにおいて、実施例
8〜19のように添加物としてNb2 5 :0.005
〜0.03wt%、Ta2 5 :0.01〜0.08w
t%、V2 5 :0.01〜0.1 wt%、Zr
2 :0.005〜0.03wt%、Bi2 3 :0.
005〜0.04wt%、MoO3 :0.005〜0.
04wt%の所定の範囲で1種または2種以上を添加
し、かつ焼結体の平均結晶粒径が6〜25μmの範囲に
制御されたものは、これらの添加物を添加しないものと
比べ、相対密度のより高い焼結体が得られ、結果として
より保磁力Hcが小さくかつ飽和磁束密度Bsが高くR
値のより大きい特性が得られる。また、特に、Nb2
5 、Ta2 5の添加物は、電力損失の低減にも効果的
である。
【0054】これらの添加物の水準が所定の範囲より少
ない領域では、その添加効果が明確ではなく、また所定
の範囲より多い領域では、焼結過程において異常粒成長
を生じ、所望の飽和磁束密度Bs(100℃)、並びに
低電力損失は得られない。
【0055】(3):トランス及びチョークコイルの説
明図3はトランス及びチョークコイルの説明図である。
図3(a)はEE型の外観斜視図、図3(b)はEE型
の断面図、図3(c)はEI型の外観斜視図である。
【0056】図3(a)、図3(b)において、トラン
ス及びチョークコイルは、一対のE型フェライトコア1
を対接して磁心を構成し、中央磁脚2にコイル4が巻か
れたボビン3が嵌合されるものである。なお、中央磁脚
2間のギャップGは、インダクタンスを調整するための
もので、無くてもかまわないものである。
【0057】図3(c)において、E型フェライトコア
11とI型フェライトコア12を対接して磁心を構成
し、E型フェライトコア11の中央磁脚101にコイル
14が巻装されている。
【0058】このような構成のトランス及びチョークコ
イルのコアに本願のNiMnZn系フェライトを用いる
ことで、広温度域において使用することができるトラン
ス及びチョークコイルを製作することができる。
【0059】
【発明の効果】本発明により下記の効果を奏することが
できる。
【0060】(1):NiMnZn系フェライトにおい
て、その主成分がFe2 3 =53〜59mol%、M
nO=22〜41mol%、ZnO=4〜12mol
%、NiO=2〜7mol%の通りである主成分範囲に
あり、かつ上記NiMnZn系フェライトの副成分がS
iO2 :0.005〜0.03wt%、CaO:0.0
08〜0.17wt%、P:0.0004〜0.01w
t%の副成分範囲内にあるものとするため、飽和磁束密
度Bsが440mT以上で直流重畳特性が優れ、広温度
域で使用することができる。
【0061】(2):NiMnZn系フェライトにおい
て、その主成分がFe2 3 =53〜59mol%、M
nO=22〜39mol%、ZnO=4〜12mol
%、NiO=4〜7mol%の通りである主成分範囲に
あり、かつ上記NiMnZn系フェライトの副成分がS
iO2 :0.005〜0.03wt%、CaO:0.0
08〜0.17wt%、P:0.0004〜0.01w
t%の副成分範囲内にあるものとする、飽和磁束密度
Bsの特性がより向上し、直流重畳特性が優れ、広温度
帯域で使用することができる。
【0062】(3):NiMnZn系フェライトにおい
て、さらに添加物をNb2 5 :0.005〜0.03
wt%、Ta2 5 :0.01〜0.08wt%、V2
5:0.01〜0.1wt%、ZrO2 :0.005
〜0.03wt%、Bi2 3 :0.005〜0.04
wt%、MoO3 :0.005〜0.04wt%の所定
の範囲内で1種または2種以上を添加するため、飽和磁
束密度Bsが450mT以上であり直流重畳特性がさら
に優れ、低電力損失のものを得ることができる。
【0063】(4):NiMnZn系フェライトにおい
て、焼結体の平均結晶粒径が6μm〜25μmであるも
のとするため、保磁力Hcの小さく、飽和磁束密度Bs
が440mT以上であり、低電力損失のものを得ること
ができる。
【0064】(5):焼結体の飽和磁束密度Bs(10
0℃)が440mT以上であるものとするため、直流重
畳特性が優れたものを得ることができる。
【0065】(6):B−Hループにおける飽和磁束密
度Bs(150℃)と保磁力Hc(150℃)における
関係がR=(Bs−300)2 /Hc(ただしR≧40
0)の条件を満たすものとするため、Rの値(R≧40
0)を指標として直流重畳特性が優れたものを得ること
ができる。
【0066】(7):前記のNiMnZn系フェライト
を使用するトランス又はチョークコイルとするため、直
流重畳特性が優れ、広温度域において使用できるトラン
ス又はチョークコイルを作製することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】直流重畳特性の説明図である。
【図2】Rの値と直流重畳特性の関係の説明図である。
【図3】トランス及びチョークコイルの説明図である。

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】NiMnZn系フェライトにおいて、その
    主成分が以下の通りである主成分範囲にあり、 Fe2 3 =53〜59mol%、 MnO =22〜41mol%、 ZnO = 4〜12mol%、 NiO = 2〜 7mol%、 かつ上記NiMnZn系フェライトの副成分が以下の副
    成分範囲内にあり、 SiO2 :0.005 〜0.03wt% CaO :0.008 〜0.17wt% P :0.0004〜0.01wt%さらに、以下の添加物を以下の所定の範囲内で1種また
    は2種以上を添加することを特徴とするNiMnZn系
    フェライト。 Nb 2 5 :0.005〜0.03wt% Ta 2 5 :0.01 〜0.08wt% 2 5 :0.01 〜0.1 wt% ZrO 2 :0.005〜0.03wt% Bi 2 3 :0.005〜0.04wt% MoO 3 :0.005〜0.04wt%
  2. 【請求項2】請求項に記載されたNiMnZn系フェ
    ライトにおいて、 焼結体の平均結晶粒径が6μm〜25μmであることを
    特徴とするNiMnZn系フェライト。
  3. 【請求項3】請求項に記載されたNiMnZn系フェ
    ライトにおいて、 焼結体の飽和磁束密度Bs(100℃)が440mT以
    上であることを特徴とするNiMnZn系フェライト。
  4. 【請求項4】請求項に記載されたNiMnZn系フェ
    ライトにおいて、 B−Hループにおける飽和磁束密度Bs(150℃)と
    保磁力Hc(150℃)における関係が下記の条件を満
    たすことを特徴とするNiMnZn系フェライト。 R=(Bs−300)2 /Hc ただしR≧400
  5. 【請求項5】請求項1〜のいずれかに記載されたNi
    MnZn系フェライトを使用することを特徴とするトラ
    ンス又はチョークコイル。
JP28928399A 1999-10-12 1999-10-12 NiMnZn系フェライト Expired - Lifetime JP3389170B2 (ja)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP28928399A JP3389170B2 (ja) 1999-10-12 1999-10-12 NiMnZn系フェライト
US09/680,399 US6391222B1 (en) 1999-10-12 2000-10-05 NiMnZn based ferrite
TW089121085A TW483009B (en) 1999-10-12 2000-10-09 NiMnZn based ferrite
KR1020000059420A KR100567467B1 (ko) 1999-10-12 2000-10-10 니켈망간아연을 기본물로 하는 페라이트와 이를 구비하는 변압기 및 쵸크코일
DE10050369A DE10050369A1 (de) 1999-10-12 2000-10-11 Ferrit auf NiMnZn-Basis
CNB001353241A CN1227184C (zh) 1999-10-12 2000-10-12 镍锰锌系铁氧体

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP28928399A JP3389170B2 (ja) 1999-10-12 1999-10-12 NiMnZn系フェライト

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2001110624A JP2001110624A (ja) 2001-04-20
JP3389170B2 true JP3389170B2 (ja) 2003-03-24

Family

ID=17741180

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP28928399A Expired - Lifetime JP3389170B2 (ja) 1999-10-12 1999-10-12 NiMnZn系フェライト

Country Status (6)

Country Link
US (1) US6391222B1 (ja)
JP (1) JP3389170B2 (ja)
KR (1) KR100567467B1 (ja)
CN (1) CN1227184C (ja)
DE (1) DE10050369A1 (ja)
TW (1) TW483009B (ja)

Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3707781B2 (ja) * 2001-08-20 2005-10-19 Tdk株式会社 フェライトコアの製造方法
JP4244193B2 (ja) 2004-01-30 2009-03-25 Tdk株式会社 MnZnフェライトの製造方法及びMnZnフェライト
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
CN100372800C (zh) * 2005-10-18 2008-03-05 电子科技大学 高密度双5000MnZn铁氧体材料的制备方法
KR100888143B1 (ko) * 2007-12-12 2009-03-13 에스케이에너지 주식회사 혼성 망간 페라이트 촉매, 이의 제조방법 및 이를 이용한1,3-부타디엔의 제조방법
CN101486567B (zh) * 2008-01-14 2012-08-22 王永安 一种高频高温低损耗MnNiZn铁氧体材料的制备方法
JP5560436B2 (ja) * 2010-02-05 2014-07-30 Jfeケミカル株式会社 MnZnNi系フェライト
CN102290185B (zh) * 2011-05-03 2013-02-27 乳源东阳光磁性材料有限公司 高饱和磁通高传输能力高直流叠加的软磁材料及其制备方法
CN102311263A (zh) * 2011-09-19 2012-01-11 苏州冠达磁业有限公司 LED照明及开关电源变压器用高频低损耗高Bs铁氧体材料及其制备方法
CN102982951B (zh) * 2012-11-23 2016-05-04 天长市昭田磁电科技有限公司 一种含有Nb2O5的铁磁芯的制造方法
KR101498195B1 (ko) * 2012-12-28 2015-03-05 주식회사 한화 탄속 측정 장치 및 방법
CN103382109B (zh) * 2013-06-26 2015-04-15 蚌埠市高华电子有限公司 一种镍锌软磁铁氧体材料及其制备方法
US10236104B2 (en) 2013-07-19 2019-03-19 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Ferrite and inductor including the same
CN104446408B (zh) * 2013-09-25 2016-12-07 比亚迪股份有限公司 一种吸波材料及其制备方法
CN103745792B (zh) * 2014-01-15 2017-02-15 中国计量学院 一种宽温低功耗软磁铁氧体
JP6472674B2 (ja) * 2015-02-03 2019-02-20 Fdk株式会社 NiMnZn系フェライト
CN104867641B (zh) * 2015-06-09 2017-01-18 苏州天铭磁业有限公司 高频变压器用高电感值高磁导率铁氧体磁芯
CN104944933B (zh) * 2015-06-09 2017-06-06 苏州天铭磁业有限公司 高频变压器用高电感值高磁导率铁氧体磁芯的制备方法
CN105596079B (zh) * 2016-02-18 2018-09-28 赛诺微医疗科技(浙江)有限公司 用于微波消融的天线组件及采用其的微波消融针
CN106348743A (zh) * 2016-08-25 2017-01-25 天长市中德电子有限公司 一种具有优异矫顽力性能的软磁铁氧体材料
CN110655396A (zh) * 2018-07-01 2020-01-07 山东春光磁电科技有限公司 一种高Bs低功耗锰锌铁氧体材料及其制备方法
CN109851346B (zh) * 2018-12-29 2022-06-17 乳源东阳光磁性材料有限公司 一种高频锰锌软磁铁氧体材料及其制备方法和应用
DE102020207860A1 (de) 2020-06-25 2021-12-30 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Induktives Bauelement mit einem partikelgefüllten Spulenkern

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58145662A (ja) 1981-10-29 1983-08-30 日立金属株式会社 酸化物磁性材料
JPS5874567A (ja) 1981-10-29 1983-05-06 日立金属株式会社 酸化物磁性材料
JPS5884175A (ja) 1981-11-12 1983-05-20 日立金属株式会社 酸化物磁性材料
JPS5884177A (ja) 1981-11-12 1983-05-20 日立金属株式会社 酸化物磁性材料
JPS5884176A (ja) 1981-11-12 1983-05-20 日立金属株式会社 酸化物磁性材料
JPS6359242A (ja) 1986-08-29 1988-03-15 Nec Corp ポケツト交換網におけるプロトコル通知方式
JPS6359241A (ja) 1986-08-29 1988-03-15 Fuji Electric Co Ltd 電子装置入出力部の機能点検方式
JPH0710744B2 (ja) * 1988-07-18 1995-02-08 三菱電機株式会社 低損失酸化物磁性材料
JPH0283218A (ja) 1988-09-20 1990-03-23 Tdk Corp 酸化物磁性材料
JPH04318904A (ja) * 1991-04-17 1992-11-10 Nippon Steel Corp MnZnフェライトコア
JP3236648B2 (ja) * 1992-01-23 2001-12-10 ティーディーケイ株式会社 酸化物磁性材料
JP3917216B2 (ja) 1996-08-14 2007-05-23 Jfeケミカル株式会社 低損失フェライト磁心材料
JP3597665B2 (ja) 1997-03-21 2004-12-08 Jfeケミカル株式会社 Mn−Niフェライト材料
JP3597666B2 (ja) 1997-03-25 2004-12-08 Jfeケミカル株式会社 Mn−Niフェライト材料
JPH10326706A (ja) 1997-05-26 1998-12-08 Kawasaki Steel Corp Mn−Ni系フェライト材料
JP3597673B2 (ja) 1997-06-12 2004-12-08 Jfeケミカル株式会社 フェライト材料
JPH11238617A (ja) * 1997-12-19 1999-08-31 Tdk Corp マンガン−亜鉛系フェライト

Also Published As

Publication number Publication date
US6391222B1 (en) 2002-05-21
CN1227184C (zh) 2005-11-16
JP2001110624A (ja) 2001-04-20
DE10050369A1 (de) 2001-04-19
KR100567467B1 (ko) 2006-04-03
TW483009B (en) 2002-04-11
CN1294099A (zh) 2001-05-09
KR20010050934A (ko) 2001-06-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3389170B2 (ja) NiMnZn系フェライト
TWI699789B (zh) 錳鋅系鐵氧體磁心的製造方法及錳鋅系鐵氧體磁心
WO2016032001A1 (ja) MnZn系フェライトおよびその製造方法
JP4523430B2 (ja) 高飽和磁束密度Mn−Zn−Ni系フェライト
JP2000286119A (ja) フェライト
JP3917325B2 (ja) フェライト
JP3917216B2 (ja) 低損失フェライト磁心材料
JP4711897B2 (ja) MnCoZnフェライトおよびトランス用磁心
JP4656949B2 (ja) 高飽和磁束密度Mn−Zn−Ni系フェライト
JP3597673B2 (ja) フェライト材料
JP2003068516A (ja) Mn−Zn−Ni系フェライトおよびその製造方法
JP4813025B2 (ja) 高飽和磁束密度Mn−Zn−Ni系フェライト
JP5560436B2 (ja) MnZnNi系フェライト
JP5089923B2 (ja) MnCoZnフェライトおよびトランス用磁心
JP3597666B2 (ja) Mn−Niフェライト材料
JP3597665B2 (ja) Mn−Niフェライト材料
JP5458302B2 (ja) Mn−Zn−Ni系フェライト
JP3790606B2 (ja) Mn−Coフェライト材料
KR100305328B1 (ko) 이형센더스트분말코아의제조방법
JP6416808B2 (ja) MnZnCo系フェライト
JP2000182816A (ja) マンガン系フェライト及びそれを使用したトランス並びにチョ―クコイル
JP2006303522A (ja) Mn−Zn−Co系フェライト磁心材料
JP4813016B2 (ja) 高飽和磁束密度Mn−Zn−Ni系フェライト
JP2005022892A (ja) フェライト組成物、磁心及び電子部品
JP2005236069A (ja) Mn−Znフェライト

Legal Events

Date Code Title Description
TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20021224

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 3389170

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090117

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100117

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110117

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110117

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120117

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120117

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130117

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130117

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140117

Year of fee payment: 11

EXPY Cancellation because of completion of term