JP5181175B2 - Mn−Zn−Co系フェライト - Google Patents
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Description
変動係数(%)=(25〜140℃の温度範囲におけるμa値の標準偏差)/(25〜140℃の温度範囲におけるμa値の平均値)×100
で定義されるμaの変動係数が1.5%以下であることを特徴とする。
Fe2O3は、CoOとの関係で、鉄損極小温度を80℃以上とするために52.0mol%以上とする必要がある。しかし、53.0mol%を超えると、室温付近の鉄損が上昇するため、上限を53.0mol%とする。好ましくは、52.3〜52.7mol%の範囲である。
軟磁性フェライトに求められる磁気特性としては、前述したように、飽和磁束密度が大きいこと、キュリー温度が高いこと、鉄損が小さいことおよび透磁率が高いことが挙げられる。このうち、飽和磁束密度、キュリー温度は、基本成分であるMnO,ZnO,Fe2O3の比でほぼ決定される。ZnOの量が少ない領域においては、ZnO量の増加に伴い飽和磁束密度が増加するが、これに伴ってキュリー温度も低下する。ZnO量が11.5mol%より少ないと、CoOによる透磁率の温度変化抑制効果が小さく、結果として鉄損値が高くなり、振幅比透磁率も向上しなくなる。また、鉄損が極小となる温度も、先に述べたように、基本成分の比によりほぼ決まり、ZnO量が多すぎると、CoO量の変動による鉄損極小温度の変化が非常に敏感となり、僅かのCoO含有量の増加で極小温度が大きく変化する。特に、ZnO量が12.5mol%より多いと、CoO量の0.1mol%程度の違いでも、鉄損極小温度が25℃程度も変化することがある。したがって、鉄損極小温度を80〜120℃にするには、ZnO量を11.5〜12.5mol%の範囲とする必要がある。
CoOは、透磁率の温度係数を小さくする働きもあるが、0.5mol%を超えて過剰に含む場合には、鉄損の温度係数が室温以上で正となるため熱暴走を起こしたり、あるいは、経時変化が大きくなったりするため望ましくない。一方、CoO量が0.15mol%より少ないと、透磁率の温度変化を抑制する効果が小さい。したがって、CoOの含有量は0.15〜0.5mol%の範囲とする。
本発明のMn−Zn−Co系フェライトにおいては、基本成分であるFe2O3,ZnO,MnOおよびCoOの組成範囲を上記適正範囲に制御することは最も重要なことである。しかし、本発明のフェライトにおいては、小さな鉄損と大きな振幅比透磁率を同時に安定して実現するために、さらにBeOを添加成分として適正量含有させる必要がある。BeOの添加が、最終焼結体の磁気特性に影響を及ぼす機構については、明確ではないが、BeOは比抵抗が高く、低い比誘電率と誘電損失を有する酸化物であるため、最終焼結体の特性、特に100℃以上の高温度側での鉄損や振幅比透磁率に好ましい影響を及ぼすためと考えられる。BeOの上記効果は、フェライト全体に対する添加量が10massppmより少ないと発現せず、一方、100massppmより多くなると、逆に異常粒成長を生じさせて鉄損を大幅に増大させる。よって、本発明においては、BeO:10〜100massppmの範囲で添加する。
また、上記振幅比透磁率μaの平均値と標準偏差から、下記式;
変動係数(%)=(25〜140℃の温度範囲におけるμa値の標準偏差)/(25〜140℃の温度範囲におけるμa値の平均値)×100
を用いて、変動係数を求めた。
さらに、上記測定結果に基づき、鉄損が極小となる温度と、100℃での鉄損値、25〜140℃の温度範囲での鉄損最大値、振幅比透磁率の最小値および変動係数を求めた。
Claims (3)
- Fe2O3:52.0〜53.0mol%、CoO:0.15〜0.5mol%、ZnO:11.5〜12.5mol%、残部がMnOおよび不可避的不純物からなる基本成分組成を有するMn−Zn−Co系フェライトにおいて、当該フェライトに対して、添加成分としてBeO:10〜95massppm、SiO2:50〜500massppm、CaO:200〜2000massppm、ZrO2:100〜1500massppmおよびTa2O5:50〜1000massppmを含有することを特徴とするMn−Zn−Co系フェライト。
- 最大磁束密度200mT、周波数100kHzで測定した鉄損極小温度が80〜120℃の温度範囲にあり、100℃における鉄損が250kW/m3以下、25〜140℃の温度範囲における鉄損最大値が350kW/m3以下であることを特徴とする請求項1に記載のMn−Zn−Co系フェライト。
- 最大磁束密度200mT、周波数100kHz、25〜140℃の温度範囲で測定した振幅比透磁率μaが6500以上であり、かつ、下記式で定義されるμaの変動係数が1.5%以下であることを特徴とする請求項1または2に記載のMn−Zn−Co系フェライト。
記
変動係数(%)=(25〜140℃の温度範囲におけるμa値の標準偏差)/(25〜140℃の温度範囲におけるμa値の平均値)×100
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