JP3454316B2 - マンガン亜鉛系フェライトコア及びその製造方法 - Google Patents
マンガン亜鉛系フェライトコア及びその製造方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、偏向ヨーク用コアに好
適なマンガン亜鉛系フェライトコア及びその製造方法に
関する。
適なマンガン亜鉛系フェライトコア及びその製造方法に
関する。
【０００２】
【従来の技術】偏向ヨーク用コアとしては、近年、従来
よりも増して高透磁率（高飽和磁束密度），低損失（低
コアロス）等の特性が要求されてきており、かつ、巻線
を直接コアに巻装できるように、高抵抗も同時に要求さ
れるようになってきている。
よりも増して高透磁率（高飽和磁束密度），低損失（低
コアロス）等の特性が要求されてきており、かつ、巻線
を直接コアに巻装できるように、高抵抗も同時に要求さ
れるようになってきている。
【０００３】高透磁率及び低損失を得るためには、一般
的に、酸化鉄（Ｆｅ2 Ｏ3 ）＞５０モル％組成のマンガ
ン亜鉛（ＭｎＺｎ）系フェライトを用いて、酸素分圧の
制御を行い、１モル％以上の２価の鉄イオン（Ｆｅ2+）
を生成させている。しかしながら、この組成系のフェラ
イトの抵抗は、Ｆｅ2 Ｏ3 ＜５０モル％組成のフェライ
ト（１×１０8 Ω）に比して１×１０4 Ωと著しく低く
なるという欠点がある（後述する表１，２参照）。ま
た、このフェライトで高抵抗化も試みられているが、そ
の一例の表面酸化処理法では表面抵抗は向上するが、表
面・内部における残留応力が磁気特性を劣化させてしま
うため、実用的でなくなる。また、表面に絶縁層をコー
ティングする方法は実用化されているが、コスト高とな
る。
的に、酸化鉄（Ｆｅ2 Ｏ3 ）＞５０モル％組成のマンガ
ン亜鉛（ＭｎＺｎ）系フェライトを用いて、酸素分圧の
制御を行い、１モル％以上の２価の鉄イオン（Ｆｅ2+）
を生成させている。しかしながら、この組成系のフェラ
イトの抵抗は、Ｆｅ2 Ｏ3 ＜５０モル％組成のフェライ
ト（１×１０8 Ω）に比して１×１０4 Ωと著しく低く
なるという欠点がある（後述する表１，２参照）。ま
た、このフェライトで高抵抗化も試みられているが、そ
の一例の表面酸化処理法では表面抵抗は向上するが、表
面・内部における残留応力が磁気特性を劣化させてしま
うため、実用的でなくなる。また、表面に絶縁層をコー
ティングする方法は実用化されているが、コスト高とな
る。
【０００４】また、高抵抗を有するフェライトコアとし
ては、Ｆｅ2 Ｏ3 ＜５０モル％組成のニッケル亜鉛（Ｎ
ｉＺｎ）系及びマグネシウム亜鉛（ＭｇＺｎ）系フェラ
イトが実用化されている。しかしながら、この組成系の
フェライトコアロスは、Ｆｅ2 Ｏ3 ＞５０モル％組成の
ＭｎＺｎ系フェライト（飽和磁束密度＝５１０ｍＴ，コ
アロス＝３ｋＷ／ｍ3 ）に比して飽和磁束密度が３００
ｍＴと低く、コアロスは４０ｋＷ／ｍ3 と高くなるとい
う欠点がある（後述する表１，２参照）。
ては、Ｆｅ2 Ｏ3 ＜５０モル％組成のニッケル亜鉛（Ｎ
ｉＺｎ）系及びマグネシウム亜鉛（ＭｇＺｎ）系フェラ
イトが実用化されている。しかしながら、この組成系の
フェライトコアロスは、Ｆｅ2 Ｏ3 ＞５０モル％組成の
ＭｎＺｎ系フェライト（飽和磁束密度＝５１０ｍＴ，コ
アロス＝３ｋＷ／ｍ3 ）に比して飽和磁束密度が３００
ｍＴと低く、コアロスは４０ｋＷ／ｍ3 と高くなるとい
う欠点がある（後述する表１，２参照）。
【０００５】なお、Ｆｅ2 Ｏ3 ＜５０モル％組成のＭｎ
Ｚｎ系フェライトでは、磁気特性が劣り、抵抗に関して
も十分な値が得られないために実用化されていない。
Ｚｎ系フェライトでは、磁気特性が劣り、抵抗に関して
も十分な値が得られないために実用化されていない。
【０００６】また、本発明と目的が相違するが、Ｆｅ2
Ｏ3 ＜５０モル％組成のフェライトとして、３５乃至４
８モル％のＦｅ2 Ｏ3 、２２乃至５０モル％のＭｎＯ及
び１５乃至３０モル％のＺｎＯの組成からなる高密度フ
ェライトが知られている（特開昭４８−５７１９３号公
報）。また、４８乃至５０モル％のＦｅ2 Ｏ3 、１１モ
ル％のＺｎＯ及び残部のＭｎＯからなるＭｎＺｎフェラ
イトに１．３乃至１．５モル％の酸化コバルトを添加し
たフェライト磁心も知られている（特公昭５２−４７５
３公報）。
Ｏ3 ＜５０モル％組成のフェライトとして、３５乃至４
８モル％のＦｅ2 Ｏ3 、２２乃至５０モル％のＭｎＯ及
び１５乃至３０モル％のＺｎＯの組成からなる高密度フ
ェライトが知られている（特開昭４８−５７１９３号公
報）。また、４８乃至５０モル％のＦｅ2 Ｏ3 、１１モ
ル％のＺｎＯ及び残部のＭｎＯからなるＭｎＺｎフェラ
イトに１．３乃至１．５モル％の酸化コバルトを添加し
たフェライト磁心も知られている（特公昭５２−４７５
３公報）。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
のフェライトコアは、高透磁率及び低損失を達成できて
も高抵抗が得られず、高抵抗を達成できても高透磁率及
び低損失が得られないため、近年、偏向ヨーク用コアに
要求される高透磁率，低損失及び高抵抗を満足すること
ができないという問題があった。
のフェライトコアは、高透磁率及び低損失を達成できて
も高抵抗が得られず、高抵抗を達成できても高透磁率及
び低損失が得られないため、近年、偏向ヨーク用コアに
要求される高透磁率，低損失及び高抵抗を満足すること
ができないという問題があった。
【０００８】また、特開昭４８−５７１９３号公報に開
示された高密度フェライトは、Ｆｅ2 Ｏ3 不足分をＭｎ
3+が占めた場合に、３５＜Ｆｅ2 Ｏ3 ＜４８モル％の組
成範囲においては、焼成過程にて真空部を設け高密度化
されているため１Ｏ4 Ω程度に留まっている。また、Ｆ
ｅ2 Ｏ3 ＜４５モル％の組成範囲においては、高飽和磁
束密度及び低コアロスが失われるため、実用に耐えな
い。
示された高密度フェライトは、Ｆｅ2 Ｏ3 不足分をＭｎ
3+が占めた場合に、３５＜Ｆｅ2 Ｏ3 ＜４８モル％の組
成範囲においては、焼成過程にて真空部を設け高密度化
されているため１Ｏ4 Ω程度に留まっている。また、Ｆ
ｅ2 Ｏ3 ＜４５モル％の組成範囲においては、高飽和磁
束密度及び低コアロスが失われるため、実用に耐えな
い。
【０００９】また、特公昭５２−４７５３公報に開示さ
れたフェライト磁心は、Ｆｅ2 Ｏ3不足分をＭｎ3+が占
めた場合、４８＜Ｆｅ2 Ｏ3 ＜５０モル％の組成範囲に
おいては、Ｆｅ2 Ｏ3 量が多く、前述のＭｎ成分による
価数制御が不完全な組成領域となってしまうためにＦｅ
2+生成量が急激に増加し高抵抗性は損なわれてしまう。
れたフェライト磁心は、Ｆｅ2 Ｏ3不足分をＭｎ3+が占
めた場合、４８＜Ｆｅ2 Ｏ3 ＜５０モル％の組成範囲に
おいては、Ｆｅ2 Ｏ3 量が多く、前述のＭｎ成分による
価数制御が不完全な組成領域となってしまうためにＦｅ
2+生成量が急激に増加し高抵抗性は損なわれてしまう。
【００１０】そこで、本発明は、上記事情に鑑みてなさ
れたものであり、高透磁率，低損失及び高抵抗を有する
マンガン亜鉛系フェライトコア及びその製造方法を提供
することを目的とするものである。
れたものであり、高透磁率，低損失及び高抵抗を有する
マンガン亜鉛系フェライトコア及びその製造方法を提供
することを目的とするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】請求項１記載のマンガン
亜鉛系フェライトコアは、４５乃至４８．６モル％のＦ
ｅ２Ｏ３、Ｆｅ２Ｏ３との和が略５０モル％となるモル
比のＭｎ２Ｏ３、２８乃至５０モル％のＭｎＯ及び残部
のＺｎＯからなる主成分と、ＳｉＯ２及びＣａＯを含む
０．０１乃至０．５重量％の副成分とを有する材料から
なり、Ｆｅ２＋ が１モル％以下（０モル％を除く）で、
かつスピネル構造としたことを特徴とするものである。
亜鉛系フェライトコアは、４５乃至４８．６モル％のＦ
ｅ２Ｏ３、Ｆｅ２Ｏ３との和が略５０モル％となるモル
比のＭｎ２Ｏ３、２８乃至５０モル％のＭｎＯ及び残部
のＺｎＯからなる主成分と、ＳｉＯ２及びＣａＯを含む
０．０１乃至０．５重量％の副成分とを有する材料から
なり、Ｆｅ２＋ が１モル％以下（０モル％を除く）で、
かつスピネル構造としたことを特徴とするものである。
【００１２】請求項２記載のマンガン亜鉛系フェライト
コアの製造方法は、４５乃至４８．６モル％のＦｅ２Ｏ
３、Ｆｅ２Ｏ３との和が略５０モル％となるモル比のＭ
ｎ２Ｏ３、２８乃至５０モル％のＭｎＯ及び残部のＺｎ
Ｏからなる主成分と、ＳｉＯ２及びＣａＯを含む０．０
１乃至０．５重量％の副成分とを有する材料とからなる
マンガン亜鉛系フェライトコアの製造方法であって、冷
却過程において、各温度Ｔにおける酸素分圧ＰＯ ２ を Ｌｏｇ（ＰＯ ２ ［％］）＝α／Ｔ［°Ｋ］＋β（α、β
は定数） に従って制御する焼成条件の選定により、 Ｆｅ２＋を１
モル％以下（０モル％を除く）としたことを特徴とする
ものである。
コアの製造方法は、４５乃至４８．６モル％のＦｅ２Ｏ
３、Ｆｅ２Ｏ３との和が略５０モル％となるモル比のＭ
ｎ２Ｏ３、２８乃至５０モル％のＭｎＯ及び残部のＺｎ
Ｏからなる主成分と、ＳｉＯ２及びＣａＯを含む０．０
１乃至０．５重量％の副成分とを有する材料とからなる
マンガン亜鉛系フェライトコアの製造方法であって、冷
却過程において、各温度Ｔにおける酸素分圧ＰＯ ２ を Ｌｏｇ（ＰＯ ２ ［％］）＝α／Ｔ［°Ｋ］＋β（α、β
は定数） に従って制御する焼成条件の選定により、 Ｆｅ２＋を１
モル％以下（０モル％を除く）としたことを特徴とする
ものである。
【００１３】請求項３記載のマンガン亜鉛系フェライト
コアの製造方法は、温度１０００乃至１４００℃におけ
る酸素分圧を１乃至１００％として焼成を行うものであ
る。
コアの製造方法は、温度１０００乃至１４００℃におけ
る酸素分圧を１乃至１００％として焼成を行うものであ
る。
【００１４】
【作用】請求項１記載のマンガン亜鉛系フェライトコア
の作用を図１乃至図３を参照して説明する。図１はＦｅ
2 Ｏ3 量とコアロスとの関係図、図２はＦｅ2 Ｏ3 量と
飽和磁束密度との関係図、図３はＦｅ2 Ｏ3 と接触抵抗
との関係図である。
の作用を図１乃至図３を参照して説明する。図１はＦｅ
2 Ｏ3 量とコアロスとの関係図、図２はＦｅ2 Ｏ3 量と
飽和磁束密度との関係図、図３はＦｅ2 Ｏ3 と接触抵抗
との関係図である。
【００１５】上記構成のマンガン亜鉛系フェライトコア
によれば、Ｆｅ2 Ｏ3 ＜５０モル％でありながらＦｅ2
Ｏ3 とＭｎ2 Ｏ3 との和を略５０モル％とすることによ
り、Ｍｎの価数が制御され、完全なスピネル構造を採
れ、磁気特性上有利となる。また、焼成条件の選定によ
り、焼成過程でＦｅ2+の生成が少なくなり、Ｆｅ2+の代
わりにＦｅ2 Ｏ3 の不足分を補うＭｎ成分のＭｎ3+が生
成され、結果的に抵抗の低下を招くＦｅ2+の生成が抑制
される。また、ＳｉＯ2 及びＣａＯの粒界高抵抗相を導
入することにより、高抵抗化を進めることができる。
によれば、Ｆｅ2 Ｏ3 ＜５０モル％でありながらＦｅ2
Ｏ3 とＭｎ2 Ｏ3 との和を略５０モル％とすることによ
り、Ｍｎの価数が制御され、完全なスピネル構造を採
れ、磁気特性上有利となる。また、焼成条件の選定によ
り、焼成過程でＦｅ2+の生成が少なくなり、Ｆｅ2+の代
わりにＦｅ2 Ｏ3 の不足分を補うＭｎ成分のＭｎ3+が生
成され、結果的に抵抗の低下を招くＦｅ2+の生成が抑制
される。また、ＳｉＯ2 及びＣａＯの粒界高抵抗相を導
入することにより、高抵抗化を進めることができる。
【００１６】なお、Ｆｅ2 Ｏ3 ＜４５モル％とすると、
図１に示すようにコアロス（Ｐｃｖ）が１２ｋＷ／ｍ3
以上となり、図２に示すように飽和磁束密度（Ｂｓ）が
３２０ｍＴ以下となって、本発明が目的とする高飽和磁
束密度及び低コアロスが達成できなくなり、実用に耐え
ないものとなる。４８．６モル％＜Ｆｅ2 Ｏ3 とする
と、図３に示すように、接触抵抗が急激に低下する。こ
のため、Ｆｅ2 Ｏ3 を４５乃至４８．６モル％の範囲と
する。
図１に示すようにコアロス（Ｐｃｖ）が１２ｋＷ／ｍ3
以上となり、図２に示すように飽和磁束密度（Ｂｓ）が
３２０ｍＴ以下となって、本発明が目的とする高飽和磁
束密度及び低コアロスが達成できなくなり、実用に耐え
ないものとなる。４８．６モル％＜Ｆｅ2 Ｏ3 とする
と、図３に示すように、接触抵抗が急激に低下する。こ
のため、Ｆｅ2 Ｏ3 を４５乃至４８．６モル％の範囲と
する。
【００１７】さらに、ＳｉＯ2 及びＣａＯを含む副成分
を０．０１重量％以下とすると、ＳｉＯ2 及びＣａＯの
粒界高抵抗相は全体の抵抗に影響を与えるため、高抵抗
化の効果が少なくなる。ＳｉＯ2 及びＣａＯを含む副成
分が０．５重量％を越えると、粒界相の厚みが増してフ
ェライト粒の磁気的相互作用が弱まり、優れた磁気特性
（高飽和磁束密度，低コアロス，高透磁率）を得られな
くなり、また、粒界相を成す成分は低融点物質が主であ
るため、フェライトの生成過程及び構造に影響を与える
ようになる。このため、ＳｉＯ2 及びＣａＯを含む副成
分を上記範囲とする。
を０．０１重量％以下とすると、ＳｉＯ2 及びＣａＯの
粒界高抵抗相は全体の抵抗に影響を与えるため、高抵抗
化の効果が少なくなる。ＳｉＯ2 及びＣａＯを含む副成
分が０．５重量％を越えると、粒界相の厚みが増してフ
ェライト粒の磁気的相互作用が弱まり、優れた磁気特性
（高飽和磁束密度，低コアロス，高透磁率）を得られな
くなり、また、粒界相を成す成分は低融点物質が主であ
るため、フェライトの生成過程及び構造に影響を与える
ようになる。このため、ＳｉＯ2 及びＣａＯを含む副成
分を上記範囲とする。
【００１８】また、Ｆｅ2+が１モル％を越えると、電子
の移動が容易となって、フェライト自体の抵抗が低下す
るため、Ｆｅ2+を１モル％以下とする。
の移動が容易となって、フェライト自体の抵抗が低下す
るため、Ｆｅ2+を１モル％以下とする。
【００１９】従って、上記構成により、Ｆｅ2 Ｏ3 ＞５
０モル％組成のＭｎＺｎ系フェライトに近い高透磁率
（飽和磁束密度）及び低損失（コアロス）を有するもの
となり、Ｆｅ2 Ｏ3 ＜５０モル％組成のＮｉＺｎ系フェ
ライト及びＭｇＺｎ系フェライト並みの抵抗を持つよう
になる。
０モル％組成のＭｎＺｎ系フェライトに近い高透磁率
（飽和磁束密度）及び低損失（コアロス）を有するもの
となり、Ｆｅ2 Ｏ3 ＜５０モル％組成のＮｉＺｎ系フェ
ライト及びＭｇＺｎ系フェライト並みの抵抗を持つよう
になる。
【００２０】請求項２記載のマンガン亜鉛系フェライト
コアの製造方法によれば、上記組成比の材料を、冷却過
程において、各温度Ｔにおける酸素分圧ＰＯ ２ を Ｌｏｇ（ＰＯ ２ ［％］）＝α／Ｔ［°Ｋ］＋β（α、β
は定数） に従って制御する焼成条件の選定により、 Ｆｅ２＋を１
モル％以下（０モル％を除く）とすることにより、請求
項１記載のフェライトコアと同様に、Ｆｅ２Ｏ３＞５０
モル％組成のＭｎＺｎ系フェライトに近い高透磁率（飽
和磁束密度）及び低損失（コアロス）を有するものとな
り、Ｆｅ２Ｏ３＜５０モル％組成のＮｉＺｎ系フェライ
ト及びＭｇＺｎフェライト並みの抵抗を持つようにな
る。
コアの製造方法によれば、上記組成比の材料を、冷却過
程において、各温度Ｔにおける酸素分圧ＰＯ ２ を Ｌｏｇ（ＰＯ ２ ［％］）＝α／Ｔ［°Ｋ］＋β（α、β
は定数） に従って制御する焼成条件の選定により、 Ｆｅ２＋を１
モル％以下（０モル％を除く）とすることにより、請求
項１記載のフェライトコアと同様に、Ｆｅ２Ｏ３＞５０
モル％組成のＭｎＺｎ系フェライトに近い高透磁率（飽
和磁束密度）及び低損失（コアロス）を有するものとな
り、Ｆｅ２Ｏ３＜５０モル％組成のＮｉＺｎ系フェライ
ト及びＭｇＺｎフェライト並みの抵抗を持つようにな
る。
【００２１】請求項３記載のマンガン亜鉛系フェライト
コアの製造方法によれば、温度１０００乃至１４００℃
における酸素分圧を１乃至１００％として焼成を行うこ
とにより、Ｆｅ２＋を抑制し、高抵抗性が失われなくな
る。すなわち、Ｆｅ２＋１モル％以下を満足するための
酸素分圧は、最高保持温度によって異なり、フェライト
の焼成に必要な最高保持温度は、通常１０００乃至１４
００℃であり、この温度条件でＦｅ２＋１モル％以下を
満足するためには、酸素分圧を１％以上で行う必要があ
る。酸素分圧が１％に達しないと、Ｆｅ２＋の生成が著
しく増加してフェライト自体の抵抗が低下する。このた
め、酸素分圧を１％以上で行う。
コアの製造方法によれば、温度１０００乃至１４００℃
における酸素分圧を１乃至１００％として焼成を行うこ
とにより、Ｆｅ２＋を抑制し、高抵抗性が失われなくな
る。すなわち、Ｆｅ２＋１モル％以下を満足するための
酸素分圧は、最高保持温度によって異なり、フェライト
の焼成に必要な最高保持温度は、通常１０００乃至１４
００℃であり、この温度条件でＦｅ２＋１モル％以下を
満足するためには、酸素分圧を１％以上で行う必要があ
る。酸素分圧が１％に達しないと、Ｆｅ２＋の生成が著
しく増加してフェライト自体の抵抗が低下する。このた
め、酸素分圧を１％以上で行う。
【００２２】
【実施例】以下、本発明の実施例を詳述する。
【００２３】＜実施例１＞
【００２４】この実施例１のマンガン亜鉛（ＭｎＺｎ）
系フェライトコアは、４８．６モル％の酸化鉄（Ｆｅ2
Ｏ3 ）、酸化鉄（Ｆｅ2 Ｏ3 ）との和が５０モル％±
０．５モル％となるモル比例えば１．４モル％の酸化マ
ンガン（ＩＩＩ）（Ｍｎ2 Ｏ3）、４１モル％の酸化マ
ンガン（ＩＩ）（ＭｎＯ）及び残部の９モル％の酸化亜
鉛（ＺｎＯ）からなる主成分と、０．０３重量％の二酸
化ケイ素（ＳｉＯ2 ）及び０．１重量％の酸化カルシウ
ム（ＣａＯ）を含む副成分とを有する材料からなり、２
価の鉄イオン（Ｆｅ2+）を１モル％以下（０モル％を除
く）としたものである。
系フェライトコアは、４８．６モル％の酸化鉄（Ｆｅ2
Ｏ3 ）、酸化鉄（Ｆｅ2 Ｏ3 ）との和が５０モル％±
０．５モル％となるモル比例えば１．４モル％の酸化マ
ンガン（ＩＩＩ）（Ｍｎ2 Ｏ3）、４１モル％の酸化マ
ンガン（ＩＩ）（ＭｎＯ）及び残部の９モル％の酸化亜
鉛（ＺｎＯ）からなる主成分と、０．０３重量％の二酸
化ケイ素（ＳｉＯ2 ）及び０．１重量％の酸化カルシウ
ム（ＣａＯ）を含む副成分とを有する材料からなり、２
価の鉄イオン（Ｆｅ2+）を１モル％以下（０モル％を除
く）としたものである。
【００２５】この実施例１の一製造方法を説明する。
【００２６】まず、前記各粉末原料を前記組成比に秤量
採取して機械的に混合した後、その混合粉末を７００乃
至１１００℃にて所定時間の仮焼成を行い、その仮焼成
粉末を粉砕した後、適切な大きさの粒に造粒する。この
ようにして造粒された粉末を所望の形状に加圧成形した
後、その成形体をバッチ炉にて焼成することにより、実
施例１のＭｎＺｎ系フェライトコアが得られる。
採取して機械的に混合した後、その混合粉末を７００乃
至１１００℃にて所定時間の仮焼成を行い、その仮焼成
粉末を粉砕した後、適切な大きさの粒に造粒する。この
ようにして造粒された粉末を所望の形状に加圧成形した
後、その成形体をバッチ炉にて焼成することにより、実
施例１のＭｎＺｎ系フェライトコアが得られる。
【００２７】前記焼成条件は、図４に示すように、大気
中で昇温した後、同じく大気中で最高保持温度（例えば
温度１０００乃至１３００℃）における酸素分圧を一定
の１乃至１００％（例えば１０％）で長時間（例えば２
時間）行い、最終目標生成物を生成した後は、大気及び
窒素等の不活性ガス中で最高保持温度における生成物の
構造，価数等を変化させず室温まで冷却を行う。この冷
却過程で生成されるＦｅ2+，Ｍｎ2+等の酸化を防ぐため
に、各温度Ｔにおける酸素分圧（平衡酸素分圧）ＰＯ2
を Ｌｏｇ（ＰＯ2 ［％］）＝α／Ｔ［°Ｋ］＋β
（α，βは定数） に従って制御する。これにより、Ｆｅ2+を抑制してＦｅ
2+を１モル％以下にすることができ、高抵抗性が失われ
なくなる。なお、酸素分圧を一定とする長時間処理によ
り、元素の価数変化等を終了させ、目的の生成物（スピ
ネル構造物）を得ることができる。
中で昇温した後、同じく大気中で最高保持温度（例えば
温度１０００乃至１３００℃）における酸素分圧を一定
の１乃至１００％（例えば１０％）で長時間（例えば２
時間）行い、最終目標生成物を生成した後は、大気及び
窒素等の不活性ガス中で最高保持温度における生成物の
構造，価数等を変化させず室温まで冷却を行う。この冷
却過程で生成されるＦｅ2+，Ｍｎ2+等の酸化を防ぐため
に、各温度Ｔにおける酸素分圧（平衡酸素分圧）ＰＯ2
を Ｌｏｇ（ＰＯ2 ［％］）＝α／Ｔ［°Ｋ］＋β
（α，βは定数） に従って制御する。これにより、Ｆｅ2+を抑制してＦｅ
2+を１モル％以下にすることができ、高抵抗性が失われ
なくなる。なお、酸素分圧を一定とする長時間処理によ
り、元素の価数変化等を終了させ、目的の生成物（スピ
ネル構造物）を得ることができる。
【００２８】このようにして得られた実施例１の効果を
表１を参照して説明する。表１は実施例１とＦｅ2 Ｏ3
＜５０モル％組成のＮｉＺｎ系フェライトコア（従来
例）との特性の比較を示すものである。
表１を参照して説明する。表１は実施例１とＦｅ2 Ｏ3
＜５０モル％組成のＮｉＺｎ系フェライトコア（従来
例）との特性の比較を示すものである。
【００２９】
【表１】
【００３０】この表１から明らかなように、実施例１は
従来例に比して飽和磁束密度を２０％程度向上させるこ
とができるので、安価なフェライトコアを提供すること
が可能となる。
従来例に比して飽和磁束密度を２０％程度向上させるこ
とができるので、安価なフェライトコアを提供すること
が可能となる。
【００３１】＜実施例２＞
【００３２】この実施例２のＭｎＺｎ系フェライトコア
は、４７．０モル％のＦｅ2 Ｏ3 、Ｆｅ2 Ｏ3 との和が
５０モル％±０．５モル％となるモル比例えば３．０モ
ル％のＭｎ2 Ｏ3 、３４モル％のＭｎＯ及び残部の１６
モルのＺｎＯからなる主成分と、０．０６重量％のＳｉ
Ｏ2 及び０．０８重量％のＣａＯを含む副成分とを有す
る材料からなり、Ｆｅ2+を１モル％以下（０モル％を除
く）としたものである。なお、この実施例２は、実施例
１と同様に製造される。
は、４７．０モル％のＦｅ2 Ｏ3 、Ｆｅ2 Ｏ3 との和が
５０モル％±０．５モル％となるモル比例えば３．０モ
ル％のＭｎ2 Ｏ3 、３４モル％のＭｎＯ及び残部の１６
モルのＺｎＯからなる主成分と、０．０６重量％のＳｉ
Ｏ2 及び０．０８重量％のＣａＯを含む副成分とを有す
る材料からなり、Ｆｅ2+を１モル％以下（０モル％を除
く）としたものである。なお、この実施例２は、実施例
１と同様に製造される。
【００３３】この実施例２の効果を表２及び図５を参照
して説明する。表２は偏向ヨーク用コアに適用した場合
の実施例２とＦｅ2 Ｏ3 ＜５０モル％組成のＭｇＺｎ系
フェライトコア（従来例）とＦｅ2 Ｏ3 ＞５０モル％組
成のＭｎＺｎ系フェライトコア（従来例）との特性の比
較を示すものである。図５はＣＲＴディスプレイにおけ
るコアロスと温度上昇との関係図である。
して説明する。表２は偏向ヨーク用コアに適用した場合
の実施例２とＦｅ2 Ｏ3 ＜５０モル％組成のＭｇＺｎ系
フェライトコア（従来例）とＦｅ2 Ｏ3 ＞５０モル％組
成のＭｎＺｎ系フェライトコア（従来例）との特性の比
較を示すものである。図５はＣＲＴディスプレイにおけ
るコアロスと温度上昇との関係図である。
【００３４】
【表２】
【００３５】この表２から明らかなように、実施例２に
よれば、従来例と比較してコアロスを大幅に改善できる
ため、図５に示すように、ＣＲＴディスプレイにおける
高周波化・大画面化等からくるコアの発熱を従来材に比
べて５℃程度低下させることができる。
よれば、従来例と比較してコアロスを大幅に改善できる
ため、図５に示すように、ＣＲＴディスプレイにおける
高周波化・大画面化等からくるコアの発熱を従来材に比
べて５℃程度低下させることができる。
【００３６】以上詳述した各実施例によれば、混合原料
比率の選択と焼成条件及び焼成時の酸素分圧の適当な選
択により、Ｆｅ2 Ｏ3 ＜５０モル％でありながらＦｅ2
Ｏ3とＭｎ2 Ｏ3 の和を略５０モル％とすることによ
り、Ｍｎの価数が制御され、完全なスピネル構造を採
れ、磁気特性上有利となる。また、焼成条件の選定によ
り、焼成過程でＦｅ2+の生成が少なくなり、Ｆｅ2+の代
わりにＦｅ2 Ｏ3 の不足分を補うＭｎ成分の３価のマン
ガンイオン（Ｍｎ3+）が生成され、結果的に抵抗の低下
を招くＦｅ2+の生成が抑制される。また、ＳｉＯ2 及び
ＣａＯの粒界高抵抗相を導入することにより、高抵抗化
を進めることができ、このときフェライト成分がＦｅ2
Ｏ3 ＞５０モル％組成のＭｎＺｎ系フェライトと較べて
安定であるため、粒界−粒内における相互反応が発生し
難く、粒界相の量を増加させることができる。この結
果、従来、磁気特性が劣り抵抗も低いとされていた４５
乃至４８．６モル％のＦｅ2 Ｏ3 の組成において、Ｆｅ
2+の生成を１モル％以下とする組成設計・焼成条件の選
定及び粒界高抵抗相の積極的な導入により、高抵抗化を
実現でき、冷却過程における酸化防止のために酸素分圧
制御を行うことにより、従来劣ると考えられていたＦｅ
2 Ｏ3 ＜５０モル％組成のＭｎＺｎ系フェライトのコア
ロス低減を実現することができたので、Ｆｅ2 Ｏ3 ＜５
０モル％組成のＮｉＺｎ系フェライト及びＭｇＺｎ系フ
ェライト並みの抵抗（１×１０7 乃至６×１０7 Ω）を
持ち、Ｆｅ2 Ｏ3 ＞５０モル％組成のＭｎＺｎ系フェラ
イトに近い飽和磁束密度（３２０乃至４１０ｍＴ）及び
コアロス（５．８乃至１２ｋＷ／ｍ3 ）を有するマンガ
ン亜鉛系フェライトコア及びその製造方法を提供するこ
とができる（図１，図２，図３参照）。
比率の選択と焼成条件及び焼成時の酸素分圧の適当な選
択により、Ｆｅ2 Ｏ3 ＜５０モル％でありながらＦｅ2
Ｏ3とＭｎ2 Ｏ3 の和を略５０モル％とすることによ
り、Ｍｎの価数が制御され、完全なスピネル構造を採
れ、磁気特性上有利となる。また、焼成条件の選定によ
り、焼成過程でＦｅ2+の生成が少なくなり、Ｆｅ2+の代
わりにＦｅ2 Ｏ3 の不足分を補うＭｎ成分の３価のマン
ガンイオン（Ｍｎ3+）が生成され、結果的に抵抗の低下
を招くＦｅ2+の生成が抑制される。また、ＳｉＯ2 及び
ＣａＯの粒界高抵抗相を導入することにより、高抵抗化
を進めることができ、このときフェライト成分がＦｅ2
Ｏ3 ＞５０モル％組成のＭｎＺｎ系フェライトと較べて
安定であるため、粒界−粒内における相互反応が発生し
難く、粒界相の量を増加させることができる。この結
果、従来、磁気特性が劣り抵抗も低いとされていた４５
乃至４８．６モル％のＦｅ2 Ｏ3 の組成において、Ｆｅ
2+の生成を１モル％以下とする組成設計・焼成条件の選
定及び粒界高抵抗相の積極的な導入により、高抵抗化を
実現でき、冷却過程における酸化防止のために酸素分圧
制御を行うことにより、従来劣ると考えられていたＦｅ
2 Ｏ3 ＜５０モル％組成のＭｎＺｎ系フェライトのコア
ロス低減を実現することができたので、Ｆｅ2 Ｏ3 ＜５
０モル％組成のＮｉＺｎ系フェライト及びＭｇＺｎ系フ
ェライト並みの抵抗（１×１０7 乃至６×１０7 Ω）を
持ち、Ｆｅ2 Ｏ3 ＞５０モル％組成のＭｎＺｎ系フェラ
イトに近い飽和磁束密度（３２０乃至４１０ｍＴ）及び
コアロス（５．８乃至１２ｋＷ／ｍ3 ）を有するマンガ
ン亜鉛系フェライトコア及びその製造方法を提供するこ
とができる（図１，図２，図３参照）。
【００３７】なお、本発明は、上記実施例に限定され
ず、種々に変形実施できる。
ず、種々に変形実施できる。
【００３８】
【発明の効果】以上詳述した本発明によれば、以下の効
果を奏する。
果を奏する。
【００３９】請求項１記載の発明によれば、Ｆｅ2 Ｏ3
＜５０モル％でありながらＦｅ2 Ｏ3 とＭｎ2 Ｏ3 との
和を略５０モル％とし、ＳｉＯ2 及びＣａＯの粒界高抵
抗相を導入し、Ｆｅ2+を１モル％以下（０モル％を除
く）としたので、高透磁率，低損失及び高抵抗を有する
マンガン亜鉛系フェライトコアを提供することができ
る。
＜５０モル％でありながらＦｅ2 Ｏ3 とＭｎ2 Ｏ3 との
和を略５０モル％とし、ＳｉＯ2 及びＣａＯの粒界高抵
抗相を導入し、Ｆｅ2+を１モル％以下（０モル％を除
く）としたので、高透磁率，低損失及び高抵抗を有する
マンガン亜鉛系フェライトコアを提供することができ
る。
【００４０】請求項２記載の発明によれば、上記組成比
の材料を実施例に示したような焼成条件の選定によりＦ
ｅ２＋を１モル％以下（０モル％を除く）としているの
で、高透磁率，低損失及び高抵抗を有するマンガン亜鉛
系フェライトコアの製造方法を提供することができる。
の材料を実施例に示したような焼成条件の選定によりＦ
ｅ２＋を１モル％以下（０モル％を除く）としているの
で、高透磁率，低損失及び高抵抗を有するマンガン亜鉛
系フェライトコアの製造方法を提供することができる。
【００４１】請求項３記載の発明によれば、温度１００
０乃至１４００℃における酸素分圧を１乃至１００％と
して焼成を行っているので、Ｆｅ２＋を抑制し、高抵抗
性が失われなくなる。
０乃至１４００℃における酸素分圧を１乃至１００％と
して焼成を行っているので、Ｆｅ２＋を抑制し、高抵抗
性が失われなくなる。
【図１】Ｆｅ2 Ｏ3 量とコアロスとの関係図
【図２】Ｆｅ2 Ｏ3 量と飽和磁束密度との関係図
【図３】Ｆｅ2 Ｏ3 と接触抵抗との関係図
【図４】焼成条件を示す図
【図５】ＣＲＴディスプレイにおけるコアロスと温度上
昇との関係図
昇との関係図
Claims (3)
- 【請求項１】 ４５乃至４８．６モル％のＦｅ２Ｏ３、
Ｆｅ２Ｏ３との和が略５０モル％となるモル比のＭｎ２
Ｏ３、２８乃至５０モル％のＭｎＯ及び残部のＺｎＯか
らなる主成分と、ＳｉＯ２及びＣａＯを含む０．０１乃
至０．５重量％の副成分とを有する材料からなり、Ｆｅ
２＋が１モル％以下（０モル％を除く）で、かつスピネ
ル構造としたことを特徴とするマンガン亜鉛系フェライ
トコア。 - 【請求項２】 ４５乃至４８．６モル％のＦｅ２Ｏ３、
Ｆｅ２Ｏ３との和が略５０モル％となるモル比のＭｎ２
Ｏ３、２８乃至５０モル％のＭｎＯ及び残部のＺｎＯか
らなる主成分と、ＳｉＯ２及びＣａＯを含む０．０１乃
至０．５重量％の副成分とを有する材料とからなるマン
ガン亜鉛系フェライトコアの製造方法であって、冷却過
程において、各温度Ｔにおける酸素分圧ＰＯ ２ を Ｌｏｇ（ＰＯ ２ ［％］）＝α／Ｔ［°Ｋ］＋β（α、β
は定数） に従って制御する焼成条件の選定により、 Ｆｅ２＋を１
モル％以下（０モル％を除く）としたことを特徴とする
マンガン亜鉛系フェライトコアの製造方法。 - 【請求項３】 前記焼成条件は、温度１０００乃至１４
００℃における酸素分圧を１乃至１００％で行うもので
ある請求項２記載のマンガン亜鉛系フェライトコアの製
造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02119194A JP3454316B2 (ja) | 1994-02-18 | 1994-02-18 | マンガン亜鉛系フェライトコア及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02119194A JP3454316B2 (ja) | 1994-02-18 | 1994-02-18 | マンガン亜鉛系フェライトコア及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07230909A JPH07230909A (ja) | 1995-08-29 |
| JP3454316B2 true JP3454316B2 (ja) | 2003-10-06 |
Family
ID=12048073
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP02119194A Expired - Fee Related JP3454316B2 (ja) | 1994-02-18 | 1994-02-18 | マンガン亜鉛系フェライトコア及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3454316B2 (ja) |
Families Citing this family (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP3584437B2 (ja) | 1999-04-05 | 2004-11-04 | ミネベア株式会社 | Ｍｎ−Ｚｎフェライトの製造方法 |
| JP2000351625A (ja) | 1999-04-05 | 2000-12-19 | Minebea Co Ltd | Ｍｎ−Ｚｎフェライトの製造方法 |
| JP3588693B2 (ja) | 2000-02-08 | 2004-11-17 | ミネベア株式会社 | Ｍｎ−Ｚｎ系フェライトおよびその製造方法 |
| JP3584439B2 (ja) | 2000-02-08 | 2004-11-04 | ミネベア株式会社 | Ｍｎ−Ｚｎフェライトおよびその製造方法 |
| JP3418827B2 (ja) | 2000-03-15 | 2003-06-23 | ミネベア株式会社 | Ｍｎ−Ｚｎフェライトおよびその製造方法 |
| JP3446082B2 (ja) | 2000-03-22 | 2003-09-16 | ミネベア株式会社 | Ｍｎ−Ｚｎフェライトおよびその製造方法 |
| JP2002118014A (ja) * | 2000-10-12 | 2002-04-19 | Tdk Corp | クランプフィルタ用フェライト焼結体およびその製造方法 |
| JP2004247370A (ja) | 2003-02-12 | 2004-09-02 | Minebea Co Ltd | ＭｎＺｎフェライト |
| JP2004247371A (ja) * | 2003-02-12 | 2004-09-02 | Minebea Co Ltd | ＭｎＺｎフェライト |
| JP2004247602A (ja) | 2003-02-14 | 2004-09-02 | Minebea Co Ltd | ＭｎＺｎ系フェライト電波吸収体 |
| JP2004247603A (ja) | 2003-02-14 | 2004-09-02 | Minebea Co Ltd | ＭｎＺｎ系フェライト電波吸収体 |
| JP4739658B2 (ja) * | 2003-04-17 | 2011-08-03 | Ｊｆｅケミカル株式会社 | Ｍｎ−Ｚｎ系フェライト |
| CN104446410B (zh) * | 2014-11-04 | 2016-03-16 | 横店集团东磁股份有限公司 | 一种锰锌系铁氧体及其制备方法 |
| CN111138179A (zh) * | 2019-12-25 | 2020-05-12 | 江门安磁电子有限公司 | 一种宽频高阻抗锰锌铁氧体材料及其制备方法 |
-
1994
- 1994-02-18 JP JP02119194A patent/JP3454316B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|
| JPH07230909A (ja) | 1995-08-29 |
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