JP6715073B2 - Ni-Zn ferrite material and Ni-Zn ferrite manufacturing method - Google Patents
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Description
本発明は、Ｎｉ−Ｚｎフェライト材料およびＮｉ−Ｚｎフェライト製造方法に関する。 The present invention relates to a Ni-Zn ferrite material and a Ni-Zn ferrite manufacturing method.
酸化物磁性材料としてＭｎ系フェライトが知られている。Ｍｎ系フェライトは、Ｎｉ系フェライトに比較して、低損失であり、高い磁気特性を有している。このため、Ｍｎ系フェライトは、電源回路等に用いられるトランス、コイル等に好適である。 Mn-based ferrite is known as an oxide magnetic material. Mn-based ferrite has lower loss and higher magnetic characteristics than Ni-based ferrite. Therefore, Mn-based ferrite is suitable for transformers, coils, etc. used in power supply circuits and the like.
電子機器の小型化が進んでおり、トランスやコイル等も小型化が求められ、これに伴い、トランスやコイル等のフェライトコアも小型化が進められてきている。しかし、Ｍｎ系フェライトコアは、その電気抵抗が低いために、直接巻線することができない。このため、Ｍｎ系フェライトコアを備えるトランスやコイル等は、小型化に限界がある。 The miniaturization of electronic devices is advancing, and miniaturization of transformers and coils is also required, and along with this, miniaturization of ferrite cores such as transformers and coils is also in progress. However, the Mn-based ferrite core cannot be directly wound because of its low electric resistance. Therefore, there is a limit to miniaturization of a transformer, a coil, or the like including the Mn-based ferrite core.
そこで、特許文献１および特許文献２に示されるように、トランスやコイル等のフェライトコアとしてＮｉ系フェライトを用いる技術が提案されている。Ｎｉ系フェライトコアは、その抵抗が高いために、直接巻線することができ、トランスやコイル等を小型化することができる。 Therefore, as disclosed in Patent Document 1 and Patent Document 2, a technique of using a Ni-based ferrite as a ferrite core of a transformer or a coil has been proposed. Since the Ni-based ferrite core has a high resistance, it can be directly wound, and the transformer, the coil, and the like can be downsized.
しかしながら、Ｎｉ系フェライトは、Ｍｎ系フェライトに比較して、飽和磁束密度が小さいため、直流重畳特性が劣るという問題がある。すなわち、Ｎｉ系フェライトコアは、小さいコイル電流（励磁電流）であっても磁気飽和が生じるため、直流重畳電流が低電流領域にあってもインダクタンスが大きく変動するという問題がある。 However, since the Ni-based ferrite has a smaller saturation magnetic flux density than the Mn-based ferrite, there is a problem that the direct current superposition characteristic is inferior. That is, since the Ni-based ferrite core causes magnetic saturation even with a small coil current (exciting current), there is a problem that the inductance varies greatly even when the DC superimposed current is in the low current region.
本願の開示の技術は、かかる点に鑑みてなされたものであって、その課題は、直流重畳特性が良好であるＮｉ−Ｚｎフェライト材料およびＮｉ−Ｚｎフェライト製造方法を提供することにある。 The technique disclosed in the present application has been made in view of such a point, and an object thereof is to provide a Ni—Zn ferrite material and a Ni—Zn ferrite manufacturing method that have good DC superposition characteristics.
開示の態様では、Ｎｉ−Ｚｎフェライト材料は、主成分と副成分とを含んでいる。主成分は、Ｆｅ ２ Ｏ ３ 換算で４５〜５０ｍｏｌ％の酸化鉄と、ＺｎＯ換算で１０〜３０ｍｏｌ％の酸化亜鉛と、ＭｎＯ換算で０ｍｏｌ％より大きく、５ｍｏｌ％以下である酸化マンガンと、ＣｕＯ換算で２〜５ｍｏｌ％の酸化銅と、残部の酸化ニッケルとを含有している。主成分中のＦｅ ２ Ｏ ３ 換算での酸化鉄の濃度と主成分中のＭｎＯ換算での酸化マンガンの濃度との和は、５０ｍｏｌ％以上である。副成分は、ケイ酸カルシウムと酸化アンチモンとを含有している。ＣａＳｉＯ ３ 換算でのケイ酸カルシウムの濃度は、主成分の質量と副成分の質量との和に対して、０．０１ｗｔ％より大きく、０．３ｗｔ％以下である。Ｓｂ ２ Ｏ ３ 換算での酸化アンチモンの濃度は、主成分の質量と副成分の質量との和に対して、０．０１ｗｔ％より大きく、０．１５ｗｔ％以下である。 In a disclosed aspect, the Ni-Zn ferrite material includes a major component and a minor component. Main component, and 45～50Mol% iron oxide calculated as Fe 2 O 3, and oxide zinc of 10 to 30 mol% in terms of ZnO, more than 0 mol% in terms of MnO, and oxides manganese or less 5 mol% and it contains the 2～5Mol% of copper oxide, and the balance oxide nickel in terms of CuO. The sum of the concentration of oxidized manganese in terms of MnO in concentration and composed mainly of iron oxide calculated as Fe 2 O 3 in the main component is more than 50 mol%. Secondary component contains an oxidizing antimony and silicate calcium. The concentration of silicic acid calcium in CaSiO 3 terms, to the sum of the mass of the mass and the secondary component of the main component, 0. It is more than 01 wt% and 0.3 wt% or less. The concentration of oxidizing antimony in sb 2 O 3 in terms of the relative sum of the mass of the mass and the secondary component of the main component, 0. It is more than 01 wt% and 0.15 wt% or less.
開示のＮｉ−Ｚｎフェライト材料は、飽和磁束密度が大きく、このため、直流重畳特性が良好である。 The disclosed Ni-Zn ferrite material has a large saturation magnetic flux density, and thus has good DC superposition characteristics.
以下に、本願が開示する実施形態におけるＮｉ−Ｚｎフェライト材料について、図面を参照して説明する。 The Ni—Zn ferrite material in the embodiment disclosed in the present application will be described below with reference to the drawings.
［Ｎｉ−Ｚｎフェライト材料］
実施形態におけるＮｉ−Ｚｎフェライト材料は、主成分と副成分とを含んでいる。主成分は、酸化鉄Ｆｅ２Ｏ３と酸化亜鉛ＺｎＯと酸化マンガンＭｎＯと酸化銅ＣｕＯと酸化ニッケルＮｉＯとを含有している。主成分中の酸化鉄Ｆｅ２Ｏ３の濃度は、４５ｍｏｌ％以上であり、５０ｍｏｌ％以下である。主成分中の酸化亜鉛ＺｎＯの濃度は、１０ｍｏｌ％以上であり、３０ｍｏｌ％以下である。主成分中の酸化マンガンＭｎＯの濃度は、０ｍｏｌ％より大きく、５ｍｏｌ％以下である。主成分中の酸化銅ＣｕＯの濃度は、２ｍｏｌ％以上であり、５ｍｏｌ％以下である。主成分の残部は、酸化ニッケルＮｉＯである。主成分中の酸化鉄Ｆｅ２Ｏ３の濃度と主成分中の酸化マンガンＭｎＯの濃度との和は、５０ｍｏｌ％以上である。
[Ni-Zn ferrite material]
The Ni-Zn ferrite material in the embodiment contains a main component and a subcomponent. The main component contains iron oxide Fe 2 O 3 , zinc oxide ZnO, manganese oxide MnO, copper oxide CuO, and nickel oxide NiO. The concentration of iron oxide Fe 2 O 3 in the main component is 45 mol% or more and 50 mol% or less. The concentration of zinc oxide ZnO in the main component is 10 mol% or more and 30 mol% or less. The concentration of manganese oxide MnO in the main component is greater than 0 mol% and 5 mol% or less. The concentration of copper oxide CuO in the main component is 2 mol% or more and 5 mol% or less. The balance of the main component is nickel oxide NiO. The sum of the concentration of iron oxide Fe 2 O 3 in the main component and the concentration of manganese oxide MnO in the main component is 50 mol% or more.
副成分は、ケイ酸カルシウムＣａＳｉＯ３と酸化アンチモンＳｂ２Ｏ３とを含有している。ケイ酸カルシウムＣａＳｉＯ３の濃度は、主成分の質量と副成分の質量との和に対して、０ｗｔ％より大きく、０．３ｗｔ％以下である。酸化アンチモンＳｂ２Ｏ３の濃度は、主成分の質量と副成分の質量との和に対して、０ｗｔ％より大きく、０．１５ｗｔ％以下である。副成分は、ケイ酸カルシウムＣａＳｉＯ３と酸化アンチモンＳｂ２Ｏ３と異なる他の物質を含有してもよい。その物質としては、シリカＳｉＯ２、酸化ビスマスＢｉ２Ｏ３が例示される。 The sub-components contain calcium silicate CaSiO 3 and antimony oxide Sb 2 O 3 . The concentration of calcium silicate CaSiO 3 is more than 0 wt% and 0.3 wt% or less with respect to the sum of the mass of the main component and the mass of the subordinate component. The concentration of antimony oxide Sb 2 O 3 is greater than 0 wt% and 0.15 wt% or less with respect to the sum of the mass of the main component and the mass of the subcomponent. The accessory component may contain other substances different from calcium silicate CaSiO 3 and antimony oxide Sb 2 O 3 . Examples of the substance include silica SiO 2 and bismuth oxide Bi 2 O 3 .
［Ｎｉ−Ｚｎフェライト製造方法］
図１は、実施形態におけるＮｉ−Ｚｎフェライト製造方法を示すフローチャートである。まず、既述の実施形態のＮｉ−Ｚｎフェライト材料の主成分となる複数の主成分原料が準備される。複数の主成分原料は、酸化鉄Ｆｅ２Ｏ３の粉末と酸化亜鉛ＺｎＯの粉末と酸化マンガンＭｎＯの粉末と酸化銅ＣｕＯの粉末と酸化ニッケルＮｉＯの粉末とを含んでいる。複数の主成分原料は、図１に示されているように、それぞれ、実施形態のＮｉ−Ｚｎフェライト材料の主成分の組成に基づいて換算された重量が秤量される（ステップＳ０１）。
[Ni-Zn Ferrite Manufacturing Method]
FIG. 1 is a flowchart showing a method for manufacturing a Ni-Zn ferrite according to an embodiment. First, a plurality of main component raw materials that are the main components of the Ni—Zn ferrite material of the above-described embodiment are prepared. The plurality of main component raw materials include iron oxide Fe 2 O 3 powder, zinc oxide ZnO powder, manganese oxide MnO powder, copper oxide CuO powder, and nickel oxide NiO powder. As shown in FIG. 1, the plurality of main component raw materials are weighed based on the composition of the main component of the Ni—Zn ferrite material of the embodiment (step S01).
秤量された複数の主成分原料は、調合され、溶媒とともに湿式混合される（ステップＳ０２）。湿式混合により得られた混合物は、乾燥される（ステップＳ０３）。乾燥により得られた乾燥物は、仮焼成される（ステップＳ０４）。仮焼成により得られた仮焼き粉末は、所定の径以下の粉体に粉砕される（ステップＳ０５）。 A plurality of weighed main component raw materials are prepared and wet mixed with a solvent (step S02). The mixture obtained by wet mixing is dried (step S03). The dried product obtained by drying is calcinated (step S04). The calcined powder obtained by the calcination is pulverized into powder having a predetermined diameter or less (step S05).
粉砕により得られた粉体は、このように作製されることにより、組成が既述の実施形態のＮｉ−Ｚｎフェライト材料の主成分の組成に等しい。すなわち、その粉体中の酸化鉄Ｆｅ２Ｏ３の濃度は、４５ｍｏｌ％以上であり、５０ｍｏｌ％以下である。その粉体中の酸化亜鉛ＺｎＯの濃度は、１０ｍｏｌ％以上であり、３０ｍｏｌ％以下である。その粉体中の酸化マンガンＭｎＯの濃度は、０ｍｏｌ％以上であり、５ｍｏｌ％以下である。その粉体中の酸化銅ＣｕＯの濃度は、２ｍｏｌ％以上であり、５ｍｏｌ％以下である。その粉体の残部は、酸化ニッケルＮｉＯである。その粉体中の酸化鉄Ｆｅ２Ｏ３の濃度とその粉体中の酸化マンガンＭｎＯの濃度との和は、５０ｍｏｌ％以上である。すなわち、ステップＳ０１では、ステップＳ０５の粉砕により得られる粉体の組成が実施形態のＮｉ−Ｚｎフェライト材料の主成分の組成に等しくなるように、複数の主成分原料が秤量される。 The powder obtained by pulverization has a composition equal to that of the main component of the Ni—Zn ferrite material of the above-described embodiment by being produced in this manner. That is, the concentration of iron oxide Fe 2 O 3 in the powder is 45 mol% or more and 50 mol% or less. The concentration of zinc oxide ZnO in the powder is 10 mol% or more and 30 mol% or less. The concentration of manganese oxide MnO in the powder is 0 mol% or more and 5 mol% or less. The concentration of copper oxide CuO in the powder is 2 mol% or more and 5 mol% or less. The balance of the powder is nickel oxide NiO. The sum of the concentration of iron oxide Fe 2 O 3 in the powder and the concentration of manganese oxide MnO in the powder is 50 mol% or more. That is, in step S01, a plurality of main component raw materials are weighed so that the composition of the powder obtained by the pulverization in step S05 becomes equal to the composition of the main component of the Ni—Zn ferrite material of the embodiment.
次いで、実施形態のＮｉ−Ｚｎフェライト材料の副成分となる複数の副成分原料が準備される。複数の副成分原料は、ケイ酸カルシウムＣａＳｉＯ３と酸化アンチモンＳｂ２Ｏ３とを含んでいる。複数の副成分原料は、さらに、シリカＳｉＯ２と酸化ビスマスＢｉ２Ｏ３とを含んでいてもよい。複数の副成分原料は、それぞれ、実施形態のＮｉ−Ｚｎフェライト材料の副成分の組成に基づいて換算された重量が秤量される（ステップＳ０６）。 Next, a plurality of subcomponent raw materials that are subcomponents of the Ni-Zn ferrite material of the embodiment are prepared. The raw materials of the plurality of subcomponents include calcium silicate CaSiO 3 and antimony oxide Sb 2 O 3 . The plurality of subcomponent raw materials may further contain silica SiO 2 and bismuth oxide Bi 2 O 3 . For each of the plurality of subcomponent raw materials, the weight converted based on the composition of the subcomponent of the Ni—Zn ferrite material of the embodiment is weighed (step S06).
秤量された複数の副成分原料は、ステップＳ０５の粉砕により得られた粉体に添加され、主成分原料の粉末と混合される（ステップＳ０７）。混合により得られた混合物は、このように作製されることにより、組成が既述の実施形態のＮｉ−Ｚｎフェライト材料の組成に等しい。すなわち、その混合物中のケイ酸カルシウムＣａＳｉＯ３の濃度は、０ｗｔ％より大きく、０．５ｗｔ％以下である。その混合物中の酸化アンチモンＳｂ２Ｏ３の濃度は、０ｗｔ％より大きく、０．１５ｗｔ％以下である。すなわち、ステップＳ０６では、ステップＳ０７の混合により得られる混合物の組成が実施形態のＮｉ−Ｚｎフェライト材料の副成分の組成に等しくなるように、複数の副成分原料が秤量される。 The plurality of weighed subcomponent raw materials are added to the powder obtained by the pulverization in step S05 and mixed with the powder of the main component raw material (step S07). The mixture obtained by the mixing has the composition equal to that of the Ni-Zn ferrite material of the above-described embodiment by being produced in this manner. That is, the concentration of calcium silicate CaSiO 3 in the mixture is greater than 0 wt% and 0.5 wt% or less. The concentration of antimony oxide Sb 2 O 3 in the mixture is more than 0 wt% and 0.15 wt% or less. That is, in step S06, a plurality of subcomponent raw materials are weighed so that the composition of the mixture obtained by the mixing in step S07 becomes equal to the composition of the subcomponent of the Ni—Zn ferrite material of the embodiment.
混合により得られた混合物は、乾燥される（ステップＳ０８）。乾燥により得られた乾燥物は、バインダーが混合され、所定の大きさの粒子径の粉末に造粒される（ステップＳ０９）。バインダーとしては、ポリビニルアルコールＰＶＡの水溶液が例示される。造粒により得られた造粒物は、所定の形状に成形される（ステップＳ１０）。その形状としては、トロイダル形状が例示される。成形により得られた成形物は、１０００℃以下の温度の大気雰囲気で焼成される（ステップＳ１１）。成形物が焼成される雰囲気の温度の下限値は、造粒物が適切に焼結される温度であり、たとえば、８５０℃が例示される。焼成により得られたフェライト焼成物は、さらに、加工されることにより、フェライトコアに例示される製品に形成される。 The mixture obtained by mixing is dried (step S08). The dried product obtained by drying is mixed with a binder and granulated into a powder having a predetermined particle size (step S09). An example of the binder is an aqueous solution of polyvinyl alcohol PVA. The granulated product obtained by granulation is molded into a predetermined shape (step S10). An example of the shape is a toroidal shape. The molded product obtained by molding is fired in an air atmosphere at a temperature of 1000° C. or lower (step S11). The lower limit of the temperature of the atmosphere in which the molded product is fired is the temperature at which the granulated product is appropriately sintered, and is, for example, 850°C. The fired ferrite product obtained by firing is further processed into a product exemplified by the ferrite core.
［Ｎｉ−Ｚｎフェライト材料の特性を評価するサンプル］
Ｎｉ−Ｚｎフェライト材料の特性を評価するサンプルは、既述のＮｉ−Ｚｎフェライト製造方法により作製されるフェライト焼成体である。このとき、ステップＳ０１では、ステップＳ０５の粉砕により得られる粉体の組成が所定の組成と等しくなるように、複数の主成分原料が秤量される。その粉体中の酸化鉄Ｆｅ２Ｏ３の濃度は、４９．５ｍｏｌ％である。その粉体中の酸化亜鉛ＺｎＯの濃度は、２２ｍｏｌ％である。その粉体中の酸化マンガンＭｎＯの濃度は、３ｍｏｌ％である。その粉体中の酸化銅ＣｕＯの濃度は、２ｍｏｌ％である。その粉体中の酸化ニッケルＮｉＯの濃度は、２３ｍｏｌ％である。
[Sample for Evaluating Characteristics of Ni-Zn Ferrite Material]
The sample for evaluating the characteristics of the Ni-Zn ferrite material is a ferrite fired body manufactured by the above-described Ni-Zn ferrite manufacturing method. At this time, in step S01, the plurality of main component raw materials are weighed so that the composition of the powder obtained by the pulverization in step S05 becomes equal to a predetermined composition. The concentration of iron oxide Fe 2 O 3 in the powder is 49.5 mol %. The concentration of zinc oxide ZnO in the powder is 22 mol %. The concentration of manganese oxide MnO in the powder is 3 mol %. The concentration of copper oxide CuO in the powder is 2 mol %. The concentration of nickel oxide NiO in the powder is 23 mol%.
ステップＳ０２では、ステップＳ０１で秤量された複数の主成分原料が湿式ボールミル中に入れられ、１時間湿式混合されている。ステップＳ０４では、ステップＳ０３で乾燥された乾燥物が９００℃の大気雰囲気で２時間仮焼成されている。ステップＳ０５では、仮焼成により得られた仮焼き粉末が、ボールミル中に入れられ、所定の径以下の粉体に粉砕されている。 In step S02, the plurality of main component raw materials weighed in step S01 are put into a wet ball mill and wet mixed for 1 hour. In step S04, the dried product dried in step S03 is calcinated in the air atmosphere at 900° C. for 2 hours. In step S05, the calcined powder obtained by calcination is put into a ball mill and pulverized into powder having a predetermined diameter or less.
ステップＳ０６では、ステップＳ０７の混合により得られた混合物の副成分の組成がサンプルごとに異なるように、複数の副成分原料が秤量されている。その混合物中の酸化ビスマスＢｉ２Ｏ３の濃度は、２ｗｔ％である。その混合物中のケイ酸カルシウムＣａＳｉＯ３の濃度は、０〜０．５ｗｔ％である。その混合物中の酸化アンチモンＳｂ２Ｏ３の濃度は、０〜０．１７ｗｔ％である。サンプルは、副成分として、シリカＳｉＯ２を含むこともある。 In step S06, a plurality of subcomponent raw materials are weighed so that the composition of the subcomponent of the mixture obtained by the mixing in step S07 is different for each sample. The concentration of bismuth oxide Bi 2 O 3 in the mixture is 2 wt %. The concentration of calcium silicate CaSiO 3 in the mixture is 0 to 0.5 wt %. The concentration of antimony oxide Sb 2 O 3 in the mixture is 0 to 0.17 wt %. The sample may also contain silica SiO 2 as a subcomponent.
ステップＳ１０では、ステップＳ０９の造粒により得られた造粒物がトロイダル形状に成形されている。ステップＳ１１では、ステップＳ１０の成形により得られた成形物が、９１５℃の温度の大気雰囲気で５時間焼成されている。 In step S10, the granulated product obtained by the granulation in step S09 is molded into a toroidal shape. In step S11, the molded product obtained by molding in step S10 is fired for 5 hours in an air atmosphere at a temperature of 915°C.
［Ｎｉ−Ｚｎフェライト材料の特性］
Ｎｉ−Ｚｎフェライト材料は、Ｎｉ−Ｚｎフェライト材料から作製されたサンプルの比透磁率とコアロスと飽和磁束密度とを測定することにより、直流重畳特性が評価されることができる。比透磁率は、サンプルの透磁率を真空中の透磁率で除算した商を示している。コアロスは、１ＭＨｚ、３０ｍＴの交番磁界が印加されたサンプルの単位体積当たりに損失した電力を示している。飽和磁束密度は、４０００Ａｍの磁界が印加されたサンプルの磁束密度を示している。Ｎｉ−Ｚｎフェライト材料は、比透磁率が大きいほど、または、コアロスが小さいほど、または、飽和磁束密度が大きいほど、直流重畳特性が良好である。
[Characteristics of Ni-Zn ferrite material]
The DC superposition characteristics of the Ni-Zn ferrite material can be evaluated by measuring the relative magnetic permeability, core loss, and saturation magnetic flux density of a sample made of the Ni-Zn ferrite material. The relative magnetic permeability indicates the quotient of the magnetic permeability of the sample divided by the magnetic permeability in vacuum. The core loss indicates the power lost per unit volume of the sample to which the alternating magnetic field of 1 MHz and 30 mT was applied. The saturation magnetic flux density shows the magnetic flux density of the sample to which the magnetic field of 4000 Am was applied. The Ni-Zn ferrite material has a better DC superimposition characteristic as the relative magnetic permeability is larger, the core loss is smaller, or the saturation magnetic flux density is larger.
Ｎｉ−Ｚｎフェライト材料は、さらに、密度を測定することにより、ガラス層が形成されることにより緻密化されているかどうかが評価されることができ、適切に焼成されているかどうかが評価されることができる。 The Ni-Zn ferrite material can be further evaluated by measuring its density to determine whether it has been densified by forming a glass layer, and whether it has been appropriately fired. You can
表１は、サンプル１〜サンプル１６のフェライト焼成体の副成分の組成と副成分の組成と比透磁率とコアロスと飽和磁束密度と密度とを示している。
サンプル１は、副成分としてシリカＳｉＯ２が添加され、ケイ酸カルシウムＣａＳｉＯ３と酸化アンチモンＳｂ２Ｏ３とが添加されていない。サンプル１は、比透磁率が１９０であり、コアロスが１６００ｋＷ／ｍ３であり、飽和磁束密度が４３６ｍＴであり、密度が５．１９ｇ／ｃｃである。 In sample 1, silica SiO 2 was added as an accessory component, and calcium silicate CaSiO 3 and antimony oxide Sb 2 O 3 were not added. Sample 1 has a relative permeability of 190, a core loss of 1600 kW/m 3 , a saturation magnetic flux density of 436 mT, and a density of 5.19 g/cc.
サンプル２は、副成分としてケイ酸カルシウムＣａＳｉＯ３が添加され、酸化アンチモンＳｂ２Ｏ３が添加されていない。サンプル２は、比透磁率が１９０であり、コアロスが１４００ｋＷ／ｍ３であり、飽和磁束密度が４３７ｍＴであり、密度が５．２１ｇ／ｃｃである。 In Sample 2, calcium silicate CaSiO 3 was added as an accessory component, and antimony oxide Sb 2 O 3 was not added. Sample 2 has a relative magnetic permeability of 190, a core loss of 1400 kW/m 3 , a saturation magnetic flux density of 437 mT, and a density of 5.21 g/cc.
サンプル３は、副成分としてケイ酸カルシウムＣａＳｉＯ３と酸化アンチモンＳｂ２Ｏ３とが添加されている。サンプル３は、比透磁率が１９７であり、コアロスが１３５０ｋＷ／ｍ３であり、飽和磁束密度が４４５ｍＴであり、密度が５．２３ｇ／ｃｃである。 Sample 3 has calcium silicate CaSiO 3 and antimony oxide Sb 2 O 3 added as subcomponents. Sample 3 has a relative magnetic permeability of 197, a core loss of 1350 kW/m 3 , a saturation magnetic flux density of 445 mT, and a density of 5.23 g/cc.
表１は、サンプル３の比透磁率が、サンプル１の比透磁率より大きく、サンプル２の比透磁率より大きいことを示している。表１は、さらに、サンプル３のコアロスが、サンプル１のコアロスより小さく、サンプル２のコアロスより小さいことを示している。表１は、サンプル３の飽和磁束密度が、サンプル１の飽和磁束密度より大きく、サンプル２の飽和磁束密度より大きいことを示している。すなわち、表１は、サンプル３の直流重畳特性が、サンプル１、２の直流重畳特性より良好であることを示している。すなわち、表１は、ケイ酸カルシウムＣａＳｉＯ３と酸化アンチモンＳｂ２Ｏ３との両方が添加されているＮｉ−Ｚｎフェライト材料が、その両方が添加されていないＮｉ−Ｚｎフェライト材料に比較して、直流重畳特性がより良好であることを示している。表１は、さらに、ケイ酸カルシウムＣａＳｉＯ３と酸化アンチモンＳｂ２Ｏ３とが添加されているＮｉ−Ｚｎフェライト材料が、酸化アンチモンＳｂ２Ｏ３が添加されていないＮｉ−Ｚｎフェライト材料に比較して、直流重畳特性がより良好であることを示している。 Table 1 shows that the relative magnetic permeability of sample 3 is larger than the relative magnetic permeability of sample 1 and larger than the relative magnetic permeability of sample 2. Table 1 further shows that the core loss of sample 3 is smaller than the core loss of sample 1 and smaller than the core loss of sample 2. Table 1 shows that the saturation magnetic flux density of sample 3 is larger than that of sample 1 and larger than that of sample 2. That is, Table 1 shows that the DC superimposition characteristics of Sample 3 are better than those of Samples 1 and 2. That is, Table 1 shows that a Ni—Zn ferrite material to which both calcium silicate CaSiO 3 and antimony oxide Sb 2 O 3 are added is compared with a Ni—Zn ferrite material to which both are not added, It is shown that the DC superposition characteristics are better. Table 1 further compares the Ni—Zn ferrite material to which calcium silicate CaSiO 3 and antimony oxide Sb 2 O 3 are added with the Ni—Zn ferrite material to which antimony oxide Sb 2 O 3 is not added. Shows that the DC superposition characteristics are better.
表１は、さらに、サンプル１〜サンプル３の密度が５．１５ｇ／ｃｃ以上であり、サンプル１〜サンプル３が適切に焼成されていることを示している。 Table 1 further shows that Samples 1 to 3 have a density of 5.15 g/cc or more, and Samples 1 to 3 are properly fired.
サンプル４は、ケイ酸カルシウムＣａＳｉＯ３が添加されておらず、副成分として酸化アンチモンＳｂ２Ｏ３が０．０５ｗｔ％添加されている。サンプル４は、比透磁率が１９０であり、コアロスが１４００ｋＷ／ｍ３であり、飽和磁束密度が４３７ｍＴであり、密度が５．２１ｇ／ｃｃである。 In sample 4, calcium silicate CaSiO 3 was not added, and 0.05 wt% of antimony oxide Sb 2 O 3 was added as a subcomponent. Sample 4 has a relative magnetic permeability of 190, a core loss of 1400 kW/m 3 , a saturation magnetic flux density of 437 mT and a density of 5.21 g/cc.
サンプル５は、副成分としてケイ酸カルシウムＣａＳｉＯ３が０．０１ｗｔ％添加され、副成分として酸化アンチモンＳｂ２Ｏ３が０．０５ｗｔ％添加されている。サンプル５は、比透磁率が１９４であり、コアロスが１３９０ｋＷ／ｍ３であり、飽和磁束密度が４３７ｍＴであり、密度が５．２１ｇ／ｃｃである。 In Sample 5, 0.01 wt% of calcium silicate CaSiO 3 is added as a sub-component, and 0.05 wt% of antimony oxide Sb 2 O 3 is added as a sub-component. Sample 5 has a relative permeability of 194, a core loss of 1390 kW/m 3 , a saturation magnetic flux density of 437 mT and a density of 5.21 g/cc.
サンプル６は、副成分としてケイ酸カルシウムＣａＳｉＯ３が０．０５ｗｔ％添加され、副成分として酸化アンチモンＳｂ２Ｏ３が０．０５ｗｔ％添加されている。サンプル６は、比透磁率が２３２であり、コアロスが１２７０ｋＷ／ｍ３であり、飽和磁束密度が４４０ｍＴであり、密度が５．２２ｇ／ｃｃである。 In Sample 6, 0.05 wt% of calcium silicate CaSiO 3 was added as an accessory component, and 0.05 wt% of antimony oxide Sb 2 O 3 was added as an accessory component. Sample 6 has a relative magnetic permeability of 232, a core loss of 1270 kW/m 3 , a saturation magnetic flux density of 440 mT, and a density of 5.22 g/cc.
サンプル７は、副成分としてケイ酸カルシウムＣａＳｉＯ３が０．１ｗｔ％添加され、副成分として酸化アンチモンＳｂ２Ｏ３が０．０５ｗｔ％添加されている。サンプル７は、比透磁率が２２８であり、コアロスが１３００ｋＷ／ｍ３であり、飽和磁束密度が４４０ｍＴであり、密度が５．２２ｇ／ｃｃである。 In Sample 7, 0.1 wt% of calcium silicate CaSiO 3 was added as a sub-component, and 0.05 wt% of antimony oxide Sb 2 O 3 was added as a sub-component. Sample 7 has a relative magnetic permeability of 228, a core loss of 1300 kW/m 3 , a saturation magnetic flux density of 440 mT, and a density of 5.22 g/cc.
サンプル８は、副成分としてケイ酸カルシウムＣａＳｉＯ３が０．３ｗｔ％添加され、副成分として酸化アンチモンＳｂ２Ｏ３が０．０５ｗｔ％添加されている。サンプル８は、比透磁率が１９０であり、コアロスが１５９０ｋＷ／ｍ３であり、飽和磁束密度が４４２ｍＴであり、密度が５．１８ｇ／ｃｃである。 In Sample 8, 0.3 wt% of calcium silicate CaSiO 3 was added as a sub-component, and 0.05 wt% of antimony oxide Sb 2 O 3 was added as a sub-component. Sample 8 has a relative magnetic permeability of 190, a core loss of 1590 kW/m 3 , a saturation magnetic flux density of 442 mT, and a density of 5.18 g/cc.
サンプル９は、副成分としてケイ酸カルシウムＣａＳｉＯ３が０．５ｗｔ％添加され、副成分として酸化アンチモンＳｂ２Ｏ３が０．０５ｗｔ％添加されている。サンプル９は、比透磁率が８８．１であり、コアロスが２７００ｋＷ／ｍ３であり、飽和磁束密度が４２５ｍＴであり、密度が５．０２ｇ／ｃｃである。 In Sample 9, 0.5 wt% of calcium silicate CaSiO 3 was added as a sub-component, and 0.05 wt% of antimony oxide Sb 2 O 3 was added as a sub-component. Sample 9 has a relative magnetic permeability of 88.1, a core loss of 2700 kW/m 3 , a saturation magnetic flux density of 425 mT, and a density of 5.02 g/cc.
表１は、サンプル５〜８の比透磁率が、サンプル４の比透磁率以上であり、サンプル９の比透磁率より大きいことを示している。表１は、さらに、サンプル５〜７のコアロスがサンプル４のコアロスより小さいことを示し、サンプル５〜８のコアロスがサンプル９のコアロスより小さいことを示している。表１は、さらに、サンプル５〜８の飽和磁束密度が、サンプル４の飽和磁束密度以上であることを示し、サンプル５〜８の飽和磁束密度が、サンプル９の飽和磁束密度より大きいことを示している。すなわち、表１は、サンプル５〜８の直流重畳特性が、サンプル４、９の直流重畳特性より良好であることを示している。表１は、さらに、ケイ酸カルシウムＣａＳｉＯ３の添加量が０〜０．３ｗｔ％であるＮｉ−Ｚｎフェライト材料が、ケイ酸カルシウムＣａＳｉＯ３が添加されていないＮｉ−Ｚｎフェライト材料に比較して、直流重畳特性がより良好であることを示している。表１は、さらに、ケイ酸カルシウムＣａＳｉＯ３の添加量が０〜０．３ｗｔ％であるＮｉ−Ｚｎフェライト材料が、ケイ酸カルシウムＣａＳｉＯ３の添加量が０．３ｗｔ％より大きいＮｉ−Ｚｎフェライト材料に比較して、直流重畳特性がより良好であることを示している。 Table 1 shows that the relative magnetic permeability of Samples 5 to 8 is equal to or higher than the relative magnetic permeability of Sample 4, and is higher than the relative magnetic permeability of Sample 9. Table 1 further shows that the core loss of samples 5-7 is smaller than the core loss of sample 4, and the core loss of samples 5-8 is smaller than the core loss of sample 9. Table 1 further indicates that the saturation magnetic flux densities of Samples 5 to 8 are equal to or higher than the saturation magnetic flux density of Sample 4, and that the saturation magnetic flux densities of Samples 5 to 8 are larger than the saturation magnetic flux density of Sample 9. ing. That is, Table 1 shows that the DC superimposition characteristics of Samples 5 to 8 are better than those of Samples 4 and 9. Table 1 further shows that the Ni-Zn ferrite material in which the added amount of calcium silicate CaSiO 3 is 0 to 0.3 wt% is compared with the Ni-Zn ferrite material in which calcium silicate CaSiO 3 is not added, It is shown that the DC superposition characteristics are better. Table 1 further, Ni-Zn ferrite material amount of calcium silicate CaSiO 3 is 0～0.3Wt% is, the amount of calcium silicate CaSiO 3 is 0.3 wt% greater than Ni-Zn ferrite material It is shown that the direct current superposition characteristics are better than those of the above.
表１は、サンプル４〜８の密度が５．１５ｇ／ｃｃ以上であり、サンプル４〜８が９１５℃の雰囲気で適切に焼成されていることを示している。表１は、サンプル９の密度が５．１５ｇ／ｃｃ未満であり、サンプル９が９１５℃の雰囲気で適切に焼成されていないことを示している。すなわち、表１は、ケイ酸カルシウムＣａＳｉＯ３の添加量が０．３ｗｔ％より大きいＮｉ−Ｚｎフェライト材料が９１５℃の雰囲気で適切に焼成されないことを示している。 Table 1 shows that the densities of the samples 4 to 8 are 5.15 g/cc or more, and the samples 4 to 8 are appropriately fired in the atmosphere of 915°C. Table 1 shows that sample 9 has a density of less than 5.15 g/cc and sample 9 is not properly fired in an atmosphere of 915°C. That is, Table 1 shows that the Ni-Zn ferrite material containing more than 0.3 wt% of calcium silicate CaSiO 3 is not properly fired in the atmosphere of 915°C.
サンプル１０は、副成分としてケイ酸カルシウムＣａＳｉＯ３が０．１５ｗｔ％添加され、酸化アンチモンＳｂ２Ｏ３が添加されていない。サンプル１０は、比透磁率が１９０であり、コアロスが１６００ｋＷ／ｍ３であり、飽和磁束密度が４３６ｍＴであり、密度が５．１９ｇ／ｃｃである。 In sample 10, 0.15 wt% of calcium silicate CaSiO 3 was added as an accessory component, and antimony oxide Sb 2 O 3 was not added. Sample 10 has a relative magnetic permeability of 190, a core loss of 1600 kW/m 3 , a saturation magnetic flux density of 436 mT, and a density of 5.19 g/cc.
サンプル１１は、副成分としてケイ酸カルシウムＣａＳｉＯ３が０．１５ｗｔ％添加され、副成分として酸化アンチモンＳｂ２Ｏ３が０．０１ｗｔ％添加されている。サンプル１１は、比透磁率が１９３であり、コアロスが１５６０ｋＷ／ｍ３であり、飽和磁束密度が４３８ｍＴであり、密度が５．２ｇ／ｃｃである。 In sample 11, 0.15 wt% of calcium silicate CaSiO 3 was added as a sub-component, and 0.01 wt% of antimony oxide Sb 2 O 3 was added as a sub-component. Sample 11 has a relative permeability of 193, a core loss of 1560 kW/m 3 , a saturation magnetic flux density of 438 mT, and a density of 5.2 g/cc.
サンプル１２は、副成分としてケイ酸カルシウムＣａＳｉＯ３が０．１５ｗｔ％添加され、副成分として酸化アンチモンＳｂ２Ｏ３が０．０５ｗｔ％添加されている。サンプル１２は、比透磁率が１９７であり、コアロスが１３５０ｋＷ／ｍ３であり、飽和磁束密度が４４５ｍＴであり、密度が５．２３ｇ／ｃｃである。 In sample 12, 0.15 wt% of calcium silicate CaSiO 3 is added as a sub-component, and 0.05 wt% of antimony oxide Sb 2 O 3 is added as a sub-component. Sample 12 has a relative magnetic permeability of 197, a core loss of 1350 kW/m 3 , a saturation magnetic flux density of 445 mT, and a density of 5.23 g/cc.
サンプル１３は、副成分としてケイ酸カルシウムＣａＳｉＯ３が０．１５ｗｔ％添加され、副成分として酸化アンチモンＳｂ２Ｏ３が０．１ｗｔ％添加されている。サンプル１３は、比透磁率が２０７であり、コアロスが１４００ｋＷ／ｍ３であり、飽和磁束密度が４４３ｍＴであり、密度が５．２４ｇ／ｃｃである。 In Sample 13, 0.15 wt% of calcium silicate CaSiO 3 was added as a sub-component, and 0.1 wt% of antimony oxide Sb 2 O 3 was added as a sub-component. Sample 13 has a relative magnetic permeability of 207, a core loss of 1400 kW/m 3 , a saturation magnetic flux density of 443 mT, and a density of 5.24 g/cc.
サンプル１４は、副成分としてケイ酸カルシウムＣａＳｉＯ３が０．１５ｗｔ％添加され、副成分として酸化アンチモンＳｂ２Ｏ３が０．１３ｗｔ％添加されている。サンプル１４は、比透磁率が２０８であり、コアロスが１４２０ｋＷ／ｍ３であり、飽和磁束密度が４４２ｍＴであり、密度が５．２４ｇ／ｃｃである。 In sample 14, 0.15 wt% of calcium silicate CaSiO 3 was added as a sub-component, and 0.13 wt% of antimony oxide Sb 2 O 3 was added as a sub-component. Sample 14 has a relative magnetic permeability of 208, a core loss of 1420 kW/m 3 , a saturation magnetic flux density of 442 mT, and a density of 5.24 g/cc.
サンプル１５は、副成分としてケイ酸カルシウムＣａＳｉＯ３が０．１５ｗｔ％添加され、副成分として酸化アンチモンＳｂ２Ｏ３が０．１５ｗｔ％添加されている。サンプル１５は、比透磁率が２１０であり、コアロスが１４３０ｋＷ／ｍ３であり、飽和磁束密度が４４０ｍＴであり、密度が５．２２ｇ／ｃｃである。 In sample 15, 0.15 wt% of calcium silicate CaSiO 3 was added as a sub-component, and 0.15 wt% of antimony oxide Sb 2 O 3 was added as a sub-component. Sample 15 has a relative magnetic permeability of 210, a core loss of 1430 kW/m 3 , a saturation magnetic flux density of 440 mT, and a density of 5.22 g/cc.
サンプル１６は、副成分としてケイ酸カルシウムＣａＳｉＯ３が０．１５ｗｔ％添加され、副成分として酸化アンチモンＳｂ２Ｏ３が０．１７ｗｔ％添加されている。サンプル１６は、比透磁率が２０３であり、コアロスが１５３０ｋＷ／ｍ３であり、飽和磁束密度が４３５ｍＴであり、密度が５．１９ｇ／ｃｃである。 In sample 16, 0.15 wt% of calcium silicate CaSiO 3 was added as a sub-component, and 0.17 wt% of antimony oxide Sb 2 O 3 was added as a sub-component. Sample 16 has a relative magnetic permeability of 203, a core loss of 1530 kW/m 3 , a saturation magnetic flux density of 435 mT, and a density of 5.19 g/cc.
表１は、サンプル１１〜１５の比透磁率がサンプル１０の比透磁率より大きいことを示している。表１は、サンプル１１〜１５のコアロスが、サンプル１０のコアロスより小さいことを示している。表１は、サンプル１１〜１５の飽和磁束密度が、サンプル１０の飽和磁束密度より大きく、サンプル１６の飽和磁束密度より大きいことを示している。すなわち、表１は、サンプル１１〜１５の直流重畳特性が、サンプル１０、１６の直流重畳特性より良好であることを示している。表１は、さらに、酸化アンチモンＳｂ２Ｏ３の添加量が０〜０．１５ｗｔ％であるＮｉ−Ｚｎフェライト材料が、酸化アンチモンＳｂ２Ｏ３が添加されていないＮｉ−Ｚｎフェライト材料に比較して、直流重畳特性がより良好であることを示している。表１は、さらに、酸化アンチモンＳｂ２Ｏ３の添加量が０〜０．１５ｗｔ％であるＮｉ−Ｚｎフェライト材料が、酸化アンチモンＳｂ２Ｏ３の添加量が０．１５ｗｔ％より大きいＮｉ−Ｚｎフェライト材料に比較して、直流重畳特性がより良好であることを示している。 Table 1 shows that the relative magnetic permeability of Samples 11 to 15 is higher than the relative magnetic permeability of Sample 10. Table 1 shows that the core loss of samples 11 to 15 is smaller than the core loss of sample 10. Table 1 shows that the saturation magnetic flux densities of Samples 11 to 15 are larger than the saturation magnetic flux density of Sample 10 and larger than the saturation magnetic flux density of Sample 16. That is, Table 1 shows that the DC superimposition characteristics of Samples 11 to 15 are better than those of Samples 10 and 16. Table 1 further, Ni-Zn ferrite material amount of antimony oxide Sb 2 O 3 is 0～0.15Wt% is compared to the Ni-Zn ferrite material is antimony oxide Sb 2 O 3 not added Shows that the DC superposition characteristics are better. Table 1 also antimony oxide Sb 2 amount of O 3 is the Ni-Zn ferrite material is 0～0.15Wt%, antimony oxide Sb 2 amount of O 3 is 0.15 wt% greater than Ni-Zn It is shown that the DC superposition characteristic is better than that of the ferrite material.
表１は、サンプル１１〜１５の密度が５．１５ｇ／ｃｃ以上であり、サンプル１１〜１５が９１５℃の雰囲気で適切に焼成されていることを示している。表１は、サンプル１１〜１５の密度がサンプル１０、１６の密度より大きいことを示している。すなわち、表１は、酸化アンチモンＳｂ２Ｏ３の添加量が０〜０．１５ｗｔ％であるＮｉ−Ｚｎフェライト材料が９１５℃の雰囲気で適切に焼成されることを示している。すなわち、表１は、酸化アンチモンＳｂ２Ｏ３の添加量が０〜０．１５ｗｔ％であるＮｉ−Ｚｎフェライト材料が、酸化アンチモンＳｂ２Ｏ３の添加量が０〜０．１５ｗｔ％でないＮｉ−Ｚｎフェライト材料に比較して、より緻密に焼結されていることを示している。 Table 1 shows that the densities of the samples 11 to 15 are 5.15 g/cc or more, and the samples 11 to 15 are appropriately fired in an atmosphere of 915°C. Table 1 shows that the densities of Samples 11-15 are higher than those of Samples 10,16. That is, Table 1 shows that the Ni—Zn ferrite material containing 0 to 0.15 wt% of antimony oxide Sb 2 O 3 is appropriately fired in an atmosphere of 915° C. That is, Table 1, Ni-Zn ferrite material amount of antimony oxide Sb 2 O 3 is 0～0.15Wt% is, the amount of antimony oxide Sb 2 O 3 is not 0~0.15wt% Ni- It shows that the sintered body is denser than the Zn ferrite material.
［Ｎｉ−Ｚｎフェライト材料の効果］
実施形態におけるＮｉ−Ｚｎフェライト材料は、主成分と副成分とを含んでいる。主成分は、４５〜５０ｍｏｌ％の酸化鉄Ｆｅ２Ｏ３と、１０〜３０ｍｏｌ％の酸化亜鉛ＺｎＯと、０〜５ｍｏｌ％の酸化マンガンＭｎＯと、２〜５ｍｏｌ％の酸化銅ＣｕＯと、残部の酸化ニッケルＮｉＯとを含有している。主成分中の酸化鉄Ｆｅ２Ｏ３の濃度と主成分中の酸化マンガンＭｎＯの濃度との和は、５０ｍｏｌ％以上である。副成分は、ケイ酸カルシウムＣａＳｉＯ３と酸化アンチモンＳｂ２Ｏ３とを含有している。ケイ酸カルシウムＣａＳｉＯ３の濃度は、主成分の質量と副成分の質量との和に対して、０ｗｔ％より大きく、０．３ｗｔ％以下である。酸化アンチモンＳｂ２Ｏ３の濃度は、主成分の質量と副成分の質量との和に対して、０ｗｔ％より大きく、０．１５ｗｔ％以下である。
[Effect of Ni-Zn Ferrite Material]
The Ni-Zn ferrite material in the embodiment contains a main component and a subcomponent. The main components are 45 to 50 mol% iron oxide Fe 2 O 3 , 10 to 30 mol% zinc oxide ZnO, 0 to 5 mol% manganese oxide MnO, 2 to 5 mol% copper oxide CuO, and the balance oxidation. It contains nickel NiO. The sum of the concentration of iron oxide Fe 2 O 3 in the main component and the concentration of manganese oxide MnO in the main component is 50 mol% or more. The sub-components contain calcium silicate CaSiO 3 and antimony oxide Sb 2 O 3 . The concentration of calcium silicate CaSiO 3 is more than 0 wt% and 0.3 wt% or less with respect to the sum of the mass of the main component and the mass of the subordinate component. The concentration of antimony oxide Sb 2 O 3 is greater than 0 wt% and 0.15 wt% or less with respect to the sum of the mass of the main component and the mass of the subcomponent.
このようなＮｉ−Ｚｎフェライト材料は、マンガンＭｎが添加されていることにより、飽和磁束密度が大きく、直流重畳特性が良好である。このようなＮｉ−Ｚｎフェライト材料は、ケイ酸カルシウムＣａＳｉＯ３と酸化アンチモンＳｂ２Ｏ３とが添加されることにより、１０００℃以下の雰囲気で適切に焼成された場合でも、比透磁率が大きく、コアロスが小さくなる。このようなＮｉ−Ｚｎフェライト材料は、１０００℃以下の雰囲気で焼成されることにより、低コストで焼成されることができる。このようなＮｉ−Ｚｎフェライト材料は、さらに、９５０℃以下の雰囲気で適切に焼成されることができる。このようなＮｉ−Ｚｎフェライト材料は、９５０℃以下の雰囲気で焼成されることにより、銀Ａｇとともに焼成されることができる。 Such Ni-Zn ferrite material has a large saturation magnetic flux density and good DC superposition characteristics due to the addition of manganese Mn. Such Ni-Zn ferrite material has a large relative magnetic permeability even when properly fired in an atmosphere of 1000° C. or less by adding calcium silicate CaSiO 3 and antimony oxide Sb 2 O 3 . Core loss is reduced. Such a Ni-Zn ferrite material can be fired at low cost by firing it in an atmosphere of 1000°C or lower. Such Ni-Zn ferrite material can be further appropriately fired in an atmosphere of 950°C or lower. Such a Ni-Zn ferrite material can be fired together with silver Ag by firing in an atmosphere of 950°C or lower.
このようなＮｉ−Ｚｎフェライト材料は、大気中で焼成されることができる。大気と異なる雰囲気で焼成する設備は、大気中で焼成する設備に比較して、高価である。その雰囲気としては、窒素雰囲気、真空雰囲気が例示される。このようなＮｉ−Ｚｎフェライト材料は、大気雰囲気で焼成されることにより、大気と異なる雰囲気で焼成されることに比較して、低コストで焼成されることができる。 Such Ni-Zn ferrite material can be fired in the air. Equipment for firing in an atmosphere different from the atmosphere is more expensive than equipment for firing in the air. Examples of the atmosphere include a nitrogen atmosphere and a vacuum atmosphere. By firing such an Ni-Zn ferrite material in the air atmosphere, firing can be performed at a lower cost than firing in an atmosphere different from the air.
ところで、実施形態におけるＮｉ−Ｚｎフェライト材料は、１０００℃以下の雰囲気で焼成されているが、１０００℃以下の雰囲気で焼成された場合でも、このような組成により、比透磁率が大きく、コアロスが小さく、飽和磁束密度が大きく、このため、直流重畳特性が良好である。実施形態におけるＮｉ−Ｚｎフェライト材料は、さらに、大気中で焼成されているが、大気と異なる他の雰囲気で焼成されてもよい。その雰囲気としては、窒素雰囲気、真空雰囲気が例示される。Ｎｉ−Ｚｎフェライト材料は、このような雰囲気で焼成された場合でも、このような組成により、比透磁率が大きく、コアロスが小さく、飽和磁束密度が大きく、このため、直流重畳特性が良好である。 By the way, the Ni—Zn ferrite material in the embodiment is fired in an atmosphere of 1000° C. or less, but even when fired in an atmosphere of 1000° C. or less, such a composition has a large relative magnetic permeability and a core loss. It has a small size and a large saturation magnetic flux density, and therefore has a good DC superposition characteristic. The Ni—Zn ferrite material in the embodiment is further fired in the air, but may be fired in another atmosphere different from the air. Examples of the atmosphere include a nitrogen atmosphere and a vacuum atmosphere. Even when fired in such an atmosphere, the Ni-Zn ferrite material has such a composition that the relative permeability is large, the core loss is small, and the saturation magnetic flux density is large. Therefore, the DC superposition characteristic is good. ..
実施形態におけるＮｉ−Ｚｎフェライト材料は、インダクタに利用されることができる。そのインダクタは、Ｎｉ−Ｚｎフェライト材料からなるコアと、コアに巻線されるコイルとを備えている。このようなインダクタは、Ｎｉ−Ｚｎフェライト材料の電気抵抗が十分に小さいことにより、コアとコイルとを電気的に絶縁するセパレータを設ける必要がなく、コアにコイルを直接巻線することができる。このようなインダクタは、コアにコイルを直接巻線することにより、小型化されることができる。 The Ni-Zn ferrite material in the embodiment can be used for an inductor. The inductor includes a core made of a Ni-Zn ferrite material and a coil wound around the core. In such an inductor, since the electric resistance of the Ni-Zn ferrite material is sufficiently small, it is not necessary to provide a separator that electrically insulates the core and the coil, and the coil can be directly wound on the core. Such an inductor can be miniaturized by winding the coil directly on the core.
そのインダクタは、いわゆる積層インダクタであり、コアは、Ｎｉ−Ｚｎフェライト材料からなる複数のフェライトシートが積層されることにより形成されている。このとき、コイルは、複数のフェライトシートにそれぞれ塗布された複数のパターンを有している。このような複数のフェライトシートは、Ｎｉ−Ｚｎフェライト材料が９５０℃以下の雰囲気で焼成されることにより、銀Ａｇから形成される複数のパターンが焼成前の成形物に塗布された場合でも、銀Ａｇが溶け落ちることなく適切に焼成されることができる。このようなインダクタは、Ｎｉ−Ｚｎフェライト材料からなる成形物に複数のパターンが塗布された後にその成形物を焼成することにより、容易に作製されることができる。 The inductor is a so-called laminated inductor, and the core is formed by laminating a plurality of ferrite sheets made of Ni-Zn ferrite material. At this time, the coil has a plurality of patterns respectively applied to the plurality of ferrite sheets. Such a plurality of ferrite sheets can be formed by firing a Ni—Zn ferrite material in an atmosphere of 950° C. or less so that even if a plurality of patterns formed of silver Ag is applied to a molded product before firing, The Ag can be appropriately fired without melting. Such an inductor can be easily manufactured by applying a plurality of patterns to a molded product made of a Ni—Zn ferrite material and then firing the molded product.
［Ｎｉ−Ｚｎフェライト製造方法の効果］
実施形態におけるＮｉ−Ｚｎフェライト製造方法は、主成分から形成される仮焼き粉末に副成分が混合された混合物を成形することにより成形物を作製することと、成形物を１０００℃以下の温度で焼成することによりフェライト焼成体を作製することとを備えている。主成分は、４５〜５０ｍｏｌ％の酸化鉄Ｆｅ２Ｏ３と、１０〜３０ｍｏｌ％の酸化亜鉛ＺｎＯと、０〜５ｍｏｌ％の酸化マンガンＭｎＯと、２〜５ｍｏｌ％の酸化銅ＣｕＯと、残部の酸化ニッケルＮｉＯとを含有している。酸化鉄Ｆｅ２Ｏ３の濃度と酸化マンガンＭｎＯの濃度との和は、５０ｍｏｌ％以上である。副成分は、ケイ酸カルシウムＣａＳｉＯ３と酸化アンチモンＳｂ２Ｏ３とを含有している。ケイ酸カルシウムＣａＳｉＯ３の濃度は、主成分の質量と副成分の質量との和に対して、０ｗｔ％より大きく、０．３ｗｔ％以下である。酸化アンチモンＳｂ２Ｏ３の濃度は、主成分の質量と副成分の質量との和に対して、０ｗｔ％より大きく、０．１５ｗｔ％以下である。
[Effects of Ni-Zn Ferrite Manufacturing Method]
The Ni-Zn ferrite manufacturing method according to the embodiment includes producing a molded product by molding a mixture in which the subcomponents are mixed with the calcined powder formed from the main component, and the molded product is heated at a temperature of 1000° C. or lower. Producing a ferrite fired body by firing. The main components are 45 to 50 mol% iron oxide Fe 2 O 3 , 10 to 30 mol% zinc oxide ZnO, 0 to 5 mol% manganese oxide MnO, 2 to 5 mol% copper oxide CuO, and the balance oxidation. It contains nickel NiO. The sum of the concentration of iron oxide Fe 2 O 3 and the concentration of manganese oxide MnO is 50 mol% or more. The sub-components contain calcium silicate CaSiO 3 and antimony oxide Sb 2 O 3 . The concentration of calcium silicate CaSiO 3 is more than 0 wt% and 0.3 wt% or less with respect to the sum of the mass of the main component and the mass of the subordinate component. The concentration of antimony oxide Sb 2 O 3 is greater than 0 wt% and 0.15 wt% or less with respect to the sum of the mass of the main component and the mass of the subcomponent.
このようなＮｉ−Ｚｎフェライト製造方法は、成形物が１０００℃以下で焼成されることにより、成形物を高温で焼成する他のＮｉ−Ｚｎフェライト製造方法に比較して、省エネであり、Ｎｉ−Ｚｎフェライト材料の焼成体を低コストで製造することができる。 Such a Ni-Zn ferrite manufacturing method is energy-saving compared to other Ni-Zn ferrite manufacturing methods in which a molded product is fired at a temperature of 1000°C or lower, so that the molded product is fired at a high temperature. A sintered body of Zn ferrite material can be manufactured at low cost.
実施形態におけるフェライト製造方法では、フェライト焼成体は、成形物が９５０℃以下の温度で焼成されることにより作製される。このようなＮｉ−Ｚｎフェライト製造方法は、成形物が９５０℃以下で焼成されることにより、成形物に銀Ａｇが塗布されている場合でも、銀Ａｇが溶け落ちることなく、成形物を適切に焼成することができる。 In the ferrite manufacturing method according to the embodiment, the ferrite fired body is produced by firing the molded product at a temperature of 950° C. or lower. In such a Ni-Zn ferrite manufacturing method, even if silver Ag is coated on the molded product, the molded product is appropriately melted by burning the molded product at 950° C. or less. It can be baked.
Claims (6)
副成分とを含み、
前記主成分は、
Ｆｅ ２ Ｏ ３ 換算で４５〜５０ｍｏｌ％の酸化鉄と、
ＺｎＯ換算で１０〜３０ｍｏｌ％の酸化亜鉛と、
ＭｎＯ換算で０ｍｏｌ％より大きく、５ｍｏｌ％以下である酸化マンガンと、
ＣｕＯ換算で２〜５ｍｏｌ％の酸化銅と、
残部の酸化ニッケルとを含有し、
前記主成分中のＦｅ ２ Ｏ ３ 換算での酸化鉄の濃度と前記主成分中のＭｎＯ換算での酸化マンガンの濃度との和は、５０ｍｏｌ％以上であり、
前記副成分は、ケイ酸カルシウムと酸化アンチモンとを含有し、
ＣａＳｉＯ ３ 換算でのケイ酸カルシウムの濃度は、前記主成分の質量と前記副成分の質量との和に対して、０．０１ｗｔ％より大きく、０．３ｗｔ％以下であり、
Ｓｂ ２ Ｏ ３ 換算での酸化アンチモンの濃度は、前記主成分の質量と前記副成分の質量との和に対して、０．０１ｗｔ％より大きく、０．１５ｗｔ％以下である
Ｎｉ−Ｚｎフェライト材料。 The main component,
Including subcomponents,
The main component is
45 to 50 mol% of iron oxide in terms of Fe 2 O 3 ,
And oxide zinc of 10~30mol% in terms of ZnO,
Greater than 0 mol% in terms of MnO, and oxides manganese or less 5 mol%,
2 to 5 mol% of copper oxide in terms of CuO ,
Containing oxide nickel balance,
The sum of the concentration of oxidized manganese at a concentration between terms of MnO in the main component of iron oxide calculated as Fe 2 O 3 in the main component is not less than 50 mol%,
The subcomponent contains an oxidizing antimony and silicate calcium,
The concentration of silicic acid calcium in CaSiO 3 terms, to the sum of the mass of the mass and the secondary component of the main component, 0. Greater than 01 wt% and less than or equal to 0.3 wt%,
The concentration of oxidizing antimony in sb 2 O 3 in terms of the relative sum of the mass of the mass and the secondary component of the main component, 0. A Ni-Zn ferrite material that is greater than 01 wt% and 0.15 wt% or less.
前記コアに巻線されるコイル
とを備えるインダクタ。 A core made of the Ni-Zn ferrite material according to claim 1,
An inductor comprising: a coil wound around the core.
前記コイルは、前記複数のフェライトシートにそれぞれ塗布された複数のパターンを有する
請求項２に記載のインダクタ。 The core is formed by stacking a plurality of ferrite sheets made of the Ni-Zn ferrite material,
The inductor according to claim 2, wherein the coil has a plurality of patterns respectively applied to the plurality of ferrite sheets.
前記成形物を１０００℃以下の温度で焼成することによりフェライト焼成体を作製することとを備え、
前記主成分は、前記フェライト焼成体の状態で、
Ｆｅ ２ Ｏ ３ 換算で４５〜５０ｍｏｌ％の酸化鉄と、
ＺｎＯ換算で１０〜３０ｍｏｌ％の酸化亜鉛と、
ＭｎＯ換算で０ｍｏｌ％より大きく、５ｍｏｌ％以下である酸化マンガンと、
ＣｕＯ換算で２〜５ｍｏｌ％の酸化銅と、
残部の酸化ニッケルとを含有し、
酸化鉄の濃度と酸化マンガンの濃度との和が５０ｍｏｌ％以上であり、
前記副成分は、
ケイ酸カルシウムと酸化アンチモンとを含有し、
前記フェライト焼成体の状態で、前記主成分の質量と前記副成分の質量との和に対して、ＣａＳｉＯ ３ 換算でのケイ酸カルシウムの濃度は、０．０１ｗｔ％より大きく、０．３ｗｔ％以下であり、Ｓｂ ２ Ｏ ３ 換算での酸化アンチモンの濃度は、０．０１ｗｔ％より大きく、０．１５ｗｔ％以下である
Ｎｉ−Ｚｎフェライト製造方法。 Producing a molded product by molding a mixture in which the subcomponents are mixed with the calcined powder formed from the main component;
Producing a ferrite fired body by firing the molded product at a temperature of 1000° C. or lower,
The main component is in the state of the ferrite fired body,
45 to 50 mol% of iron oxide in terms of Fe 2 O 3 ,
And oxide zinc of 10~30mol% in terms of ZnO,
Greater than 0 mol% in terms of MnO, and oxides manganese or less 5 mol%,
2 to 5 mol% of copper oxide in terms of CuO ,
Containing oxide nickel balance,
The sum of the concentration and the concentration of the oxidizing manganese iron oxide is equal to or greater than 50mol%,
The sub ingredient is
Containing silicic acid calcium and the oxide antimony,
The state of the ferrite sintered body, with respect to the sum of the mass of the mass and the secondary component of the main component, the concentration of silicate calcium in CaSiO 3 terms is 0. Greater than 01 wt%, or less 0.3 wt%, the concentration of oxidized antimony in the Sb 2 O 3 in terms of the 0. A method for producing a Ni-Zn ferrite that is greater than 01 wt% and 0.15 wt% or less.
請求項４に記載のＮｉ−Ｚｎフェライト製造方法。 The Ni-Zn ferrite manufacturing method according to claim 4, wherein the fired ferrite body is produced by firing the molded product at a temperature of 950° C. or lower.
請求項４または請求項５に記載のＮｉ−Ｚｎフェライト製造方法。 The Ni-Zn ferrite manufacturing method according to claim 4, wherein the fired ferrite body is produced by firing the molded product in the atmosphere.
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