JP4656949B2 - 高飽和磁束密度Mn−Zn−Ni系フェライト - Google Patents
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記
Ta2O5:0.005〜0.1mass%
ZrO2:0.01〜0.15mass%
Nb2O5:0.005〜0.05mass%
V2O5:0.001〜0.05mass%
HfO2:0.005〜0.05mass%
Bi2O3:0.003〜0.03mass%
MoO3:0.003〜0.03mass%
TiO2:0.01〜0.3mass%
SnO2:0.01〜2.0mass%
軟磁性材料であるMn−Zn系フェライトに求められる磁気特性としては、キュリー温度Tcが高いこと、飽和磁束密度Bsが大きいこと、磁気損失Pcvが小さいことが挙げられる。これらの特性は、基本成分であるMnO:ZnO:Fe2O3の比でほぼ決定される。従来の電源用Mn−Zn系フェライトが採用していたFe2O3:52〜54mol%、ZnO:10〜16mol%の組成領域では、Fe2O3量の増加にともない飽和磁束密度が増加し、キュリー温度も上昇するが、磁気異方性定数K1がゼロとなる温度、すなわち磁気損失が最小となる温度も低下するため、トランス動作温度(80〜100℃)での磁気損失が増大する。一方、ZnOの量が増加すると、損失が最小となる温度が低温側に移行するため、この温度を動作温度付近に維持するためには、相対的にFe2O3の量を少なくする必要があり、飽和磁束密度の低下を招く。またZnO量の増加に伴いキュリー温度も低下する。
Fe2O3:58〜61.6mol%
Fe2O3は、60mol%を超える領域では、その量が多いほど飽和磁束密度を高める働きがある。しかし、64mol%付近まで上昇すると、飽和磁束密度はほぼ飽和し、あるいは低下に転じる。また、Fe2O3は、多過ぎると、損失が最小となる温度が高くなるため、トランス動作温度での損失が増大する。このような理由から、Fe2O3の含有量は、上限を64mol%であるが、61.6mol%とする。一方、Fe2O3は、少なくなると、損失が最小となる温度が低温側に移行し、やはり動作温度での損失が増大するが、さらに、Fe2O3が少なくなって58mol%未満となると、逆に損失が最小となる温度が高温側に移行するため、トランス動作温度での損失は低くなる。しかし、100℃における飽和磁束密度が大きく低下してしまうので、Fe2O3の下限は58mol%とする。好ましくは、59〜61.6mol%の範囲である。
損失が最小となる温度を動作温度とするためには、Fe2O3の含有量に応じて、ZnOの含有量を調節する必要がある。本発明のFe2O3含有量が多い組成のフェライトでは、高い飽和磁束密度を得るためには、ZnOの組成は、4〜16mol%の範囲であることが好ましく、10〜12mol%付近で最大の飽和磁束密度となる。ただし、ZnOが少なくなると損失値が著しく増加するため、ZnOの下限を8mol%とする。好ましくは、10〜14mol%である。
NiOは、MnO−ZnO−Fe2O3三元系に加えることにより、飽和磁歪定数λsを小さくして磁気損失を低減する効果を有する。しかし、NiOの含有量が3mol%未満では、この改善効果が小さい。一方、NiOの含有量を増やすと、損失が最小となる温度が高温側にシフトして行くが、8mol%を超えた場合には、Fe2O3やZnOの量を調整しても、損失が最小となる温度を動作温度付近に維持できなくなる。よって、NiOは3〜8mol%の範囲とする。好ましくは、5〜8mol%である。
SiO2:0.005〜0.05mass%
SiO2は、粒界を高抵抗化すると共に、焼結を促進する効果があり、その効果を引き出すためには0.005mass%以上の添加が必要である。しかし、多すぎた場合には、異常粒成長を起こすため、上限を0.05mass%とする。ただし、この上限付近の添加量では、粒成長を抑止して最適な結晶組織とするために、焼結温度を下げる等の配慮が必要である。好ましい添加量は、0.005〜0.02mass%である。
CaOは、SiO2とともに、粒界を高抵抗化して磁気損失を小さくする働きがある。0.02mass%未満ではその効果が得られず、一方、0.2mass%を超えると、焼結密度が低下するので、0.2mass%以下とする。好ましい添加量の範囲は、0.01〜0.1mass%である。
Na:0.02mass%以下(ただし、0を含まず)
Naは、粒成長を抑制すると共に、結晶粒界に偏析して電気抵抗を高める効果があり、損失の低減に寄与する。上記電気抵抗を高める効果は、後述する酸化物系の添加成分に比べて大きく、添加量にほぼ比例して増加するが、0.02mass%付近でほぼ飽和する。また、Naの添加によって、僅かではあるが焼結密度が低下し、それに伴い、飽和磁束密度も低下する傾向がある。そのため、添加量は低く抑えることが好ましく、0.02mass%を上限とする。なお、損失低減効果を享受すると共に、飽和磁束密度を高く維持する観点からは、Naの好ましい添加範囲は0.0005〜0.015mass%である。
Kは、Naと同様に、結晶粒界に偏析して電気抵抗を高める効果がある。その効果は、Naより少ない添加量で発現するが、添加量が多くなると、その効果が減少する。また、Kの添加量の増加にしたがい、焼結密度が低下し、飽和磁束密度も低下するため、上限を0.015mass%とする。好ましくは、0.0005〜0.010mass%の範囲である。
Ta2O5:0.005〜0.1mass%
Ta2O5は、SiO2,CaOの共存下で比抵抗の増大に寄与するが、含有量が0.005mass%に満たない場合はその添加効果に乏しく、一方、0.1mass%を超えると、逆に磁気損失の増大を招く。したがって、Ta2O5は、0.005〜0.1mass%の範囲で添加するのが好ましい。
ZrO2は、SiO2,CaO,Ta2O5の共存下で、Ta2O5と同様に、粒界の抵抗を高めて高周波帯域での磁気損失の低減に寄与する。Ta2O5と比べると、抵抗増加の効果が少ないが、損失低減への寄与は大きく、特に、磁気損失が最小となる温度付近から高温側における損失の低減に有効に寄与する。ZrO2含有量が0.01mass%未満では、その効果に乏しく、一方、0.15mass%を超えると、逆に比抵抗を高める効果が飽和し、磁気損失が増大する。よって、ZrO2は0.01〜0.15mass%とすることが好ましい。
Nb2O5は、SiO2,CaOと共に粒界相を形成し、粒界抵抗を高めて磁気損失の低減に寄与する。0.005mass%未満ではその効果に乏しく、逆に、0.05mass%を超えると、過剰に粒界相に析出し、磁気損失を増大するので、0.005〜0.05mass%の範囲で添加するのが好ましい。
V2O5,HfO2は、ともに異常粒成長を抑制し、粒界抵抗を高める働きがある。少ないとその改善効果がなく、また多すぎると磁気損失が増大するため、V2O5は0.001〜0.05mass%、HfO2は0.005〜0.05mass%の範囲で添加することが好ましい。
Bi2O3,MoO3は、結晶粒内の応力を緩和する働きがあり、磁気損失の低減に寄与する。少ないとその改善効果がなく、また多すぎると磁気損失が増大するため、Bi2O3は0.003〜0.03mass%、MoO3は0.003〜0.03mass%の範囲で添加するのが好ましい。
TiO2,SnO2は、スピネル構成元素として部分的に粒内に固溶する成分である。TiO2は、一部粒界にも存在し、焼成後の冷却過程で粒界再酸化を助長して磁気損失を低下させる。この効果を得るためには、0.01mass%以上の添加が好ましい。逆に、多すぎると異常粒成長を引き起こすため、0.3mass%以下の範囲で添加することができる。SnO2は、損失低減に寄与するためには、0.01mass%以上添加することが好ましく、また、TiO2ほど異常粒成長を引き起こさないため、上限は2.0mass%まで添加することができる。
Claims (1)
- 基本成分が、Fe2O3:58〜61.6mol%、ZnO:8〜14mol%、NiO:3〜8mol%、残部が実質的にMnOからなり、添加成分としてSiO2:0.005〜0.05mass%およびCaO:0.02〜0.2mass%を含有するMn−Zn−Ni系フェライトにおいて、Na:0.02mass%以下(0を含まず)、K:0.015mass%以下(0を含まず)のいずれか1種または2種を合計で0.02mass%以下含有し、さらにTa2O5,ZrO2,Nb2O5,V2O5,HfO2,Bi2O3,MoO3,TiO2およびSnO2のうちから選ばれる1種または2種以上を下記範囲で含有し、100℃における飽和磁束密度が480mT以上、100kHz、200mTにおける磁気損失が900kW/m 3 以下であることを特徴とする高飽和磁束密度Mn−Zn−Ni系フェライト。
記
Ta2O5:0.005〜0.1mass%
ZrO2:0.01〜0.15mass%
Nb2O5:0.005〜0.05mass%
V2O5:0.001〜0.05mass%
HfO2:0.005〜0.05mass%
Bi2O3:0.003〜0.03mass%
MoO3:0.003〜0.03mass%
TiO2:0.01〜0.3mass%
SnO2:0.01〜2.0mass%
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Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000306717A (ja) * | 1999-04-21 | 2000-11-02 | Fuji Elelctrochem Co Ltd | 低損失酸化物磁性材料 |
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---|---|---|---|---|
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JP2004161593A (ja) * | 2002-09-26 | 2004-06-10 | Tdk Corp | フェライト材料 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107200574A (zh) * | 2017-05-12 | 2017-09-26 | 天长市中德电子有限公司 | 一种低损耗软磁铁氧体材料 |
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