JP3588481B2 - マグネシウム−亜鉛系フェライト材 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、高抵抗で且つ高透磁率の特性を呈するマグネシウム−亜鉛系フェライト材に関するものである。この材料は、特に高精細、高画質のＣＲＴ用偏向ヨークコアに最適である。
【０００２】
【従来の技術】
ＣＲＴに装着する偏向ヨークのコア材料としては、マグネシウム−亜鉛系、マンガン−亜鉛系、ニッケル−亜鉛系等の各種フェライト材が使用されている。これらの材料系列は、それぞれ異なる特性を有するために、用途に応じて使い分けられていた。しかし、高抵抗並びに低コストの観点から、偏向ヨークコアにはマグネシウム−亜鉛系フェライト材が適しており、現在では、マグネシウム−亜鉛系フェライト材が多用されている。
【０００３】
マグネシウム−亜鉛系フェライト材の場合、マンガン−亜鉛系やニッケル−亜鉛系に比べて、コア損失が大きく、透磁率も小さいために、高周波数で走査させるディスプレイ・モニタに使用すると、コアの自己発熱が大きくなり、画面に色ずれなどの画質劣化が生じる問題がある。そこで発熱を抑制できるような材料開発が行われてきた。
【０００４】
偏向ヨークコアに用いられるマグネシウム−亜鉛系フェライト材は、例えば特開昭６３−２４２９３１号、特開平３−８７５８号等に記載されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
近年、ＣＲＴディスプレイは、ますます高精細化、高画質化の要求が強まっており、そこでは水平走査周波数の増加を伴うため、偏向ヨークの発熱をより一層小さく抑えうるような材料開発が求められている。
【０００６】
本発明の目的は、低コストで且つ高抵抗であるというマグネシウム−亜鉛系フェライト材の特徴を生かしつつ、初透磁率を増加させてコイルに負荷される電流値を低減し、コイル損失を低減させ、偏向ヨークの発熱をより一層低減できるようにしたフェライト材を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、Ｆｅ₂ Ｏ₃ ：４５〜４８モル％，ＭｇＯ：２０〜２４モル％（但し、２４モル％は含まない），ＺｎＯ：１９〜２３モル％，ＭｎＯ：２〜７モル％，ＣｕＯ：０〜５モル％である組成を基本とするマグネシウム−亜鉛系フェライト材である。本発明では、この基本組成に対して、副成分として０．２〜０．６重量％のＢｉ₂ Ｏ₃ を添加する。
【０００８】
上記組成のマグネシウム−亜鉛系フェライト材は、高抵抗で且つ高初透磁率という特性を呈する。これは、主成分の一つであるＭｇＯ量を少なめ、またＺｎＯ量を多めとし、ＭｇＯとＺｎＯの量のバランスで初透磁率を操作し、他の成分をそれに応じて調整して他の磁気的並びに電気的特性を制御したことによる。
【０００９】
【作用】
偏向ヨークの偏向パワーＰ_Ｈ は、インダクタンスをＬ、電流値をＩとすると、次式で表される。
Ｐ_Ｈ ＝ＬＩ^２
従って、
Ｉ＝（Ｐ_Ｈ ／Ｌ）^１／２ … ▲１▼
である。この時のコイル損失Ｐ_Ｃ は、コイル抵抗をＲとすると、
Ｐ_Ｃ ＝Ｉ^２ Ｒ … ▲２▼
となる。偏向ヨークコアの初透磁率が高いと、一定の電流に対してインダクタンスが大きくなるので、偏向パワーを一定とした場合、上記▲１▼式から、コイルに負荷される電流値は低減する。これによって、▲２▼式から、コイル損失は減少することになり、発熱が抑制される。
【００１０】
【実施例】
種々の組成となるように各原料粉末を秤量、混合して仮焼きを行う。その後、ボールミルにて微粉砕し、バインダー及び水と混練し、ペレットを造粒する。そのペレットを用いて環状に成形し、１２５０〜１３３０℃の温度で焼成し、試料を得た。これらの各試料について、組成と得られた磁気特性を表１に示す。
【００１１】
【表１】

【００１２】
本発明及び参考例の組成範囲内の試料については、初透磁率μiac ≧４００、キュリー温度Ｔc ≧１４０℃、比抵抗ρ≧１０⁷ Ωcmとなり、全て偏向ヨークコア用材料として優れた特性を呈している。この組成範囲外（比較例）となると、いずれかの特性が悪化する。またＢｉ₂ Ｏ₃ の添加量については、組成Ｆに対して添加量を変化させた際のグラフを図１に示す。０．６重量％添加が試料Ｇ、０．８重量％添加が試料Ｑであるが、添加量が０．６重量％を超えると初透磁率μiac が低下するし、またコスト高となるため好ましくない。図１から、本発明におけるＢｉ₂ Ｏ₃ の添加量は、０．２〜０．６重量％の範囲としている。
【００１３】
なお、表１において、電流値係数とは、それぞれの試料のインダクタンスＬの値から、前記▲１▼式より求められる電流値Ｉ（偏向パワーを一定と考える）の、従来例に対する割合（従来例を１と考える）である。損失係数も同様で、▲１▼式から求めた電流値を、▲２▼式に代入したとき（コイル抵抗は一定と考える）、コイル損失の、従来例に対する割合（従来例を１として考える）を示している。
【００１４】
こうしてみると、電流値及びコイル損失が従来例に比べ低減されていることが分かる。試料Ｐ及びＱは、一見、低減されているように見えるが、試料Ｐはキュリー温度Ｔｃ が低くて実用化は不可能であり、試料Ｑについては前記したようにＢｉ_２ Ｏ_３ の過剰添加であるためコスト的に好ましくない。
【００１５】
【発明の効果】
本発明は主成分であるＦｅ₂ Ｏ₃ ，ＭｇＯ，ＺｎＯ，ＭｎＯ，ＣｕＯの量、及び副成分であるＢｉ₂ Ｏ₃ の添加量を制御することによって、抵抗値を下げることなく、コストメリットのあるマグネシウム−亜鉛系フェライトの初透磁率を増加させることができる。このことにより、コアの実装状態における電流値は低減され、コイル損失を低減でき発熱を抑制できる。更に、本発明では、他の磁気特性に大きな影響を与えないため、特に偏向ヨークコア用として最適である。
【図面の簡単な説明】
【図１】初透磁率μｉａｃ とＢｉ_２ Ｏ_３ 添加量の関係を示すグラフ。

Claims (2)

1. Ｆｅ₂ Ｏ₃ ：４５〜４８モル％，ＭｇＯ：２０〜２４モル％（但し、２４モル％は含まない），ＺｎＯ：１９〜２３モル％，ＭｎＯ：２〜７モル％である組成に対して、副成分として０．２〜０．６重量％のＢｉ ₂ Ｏ ₃ を添加したマグネシウム−亜鉛系フェライト材。
2. Ｆｅ₂ Ｏ₃ ：４５〜４８モル％，ＭｇＯ：２０〜２４モル％（但し、２４モル％は含まない），ＺｎＯ：１９〜２３モル％，ＭｎＯ：２〜７モル％，ＣｕＯ：５モル％以下である組成に対して、副成分として０．２〜０．６重量％のＢｉ ₂ Ｏ ₃ を添加したマグネシウム−亜鉛系フェライト材。

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