JPH01259509A - 低損失酸化物磁性材料 - Google Patents
低損失酸化物磁性材料Info
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- JPH01259509A JPH01259509A JP63087369A JP8736988A JPH01259509A JP H01259509 A JPH01259509 A JP H01259509A JP 63087369 A JP63087369 A JP 63087369A JP 8736988 A JP8736988 A JP 8736988A JP H01259509 A JPH01259509 A JP H01259509A
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Landscapes
- Magnetic Ceramics (AREA)
- Soft Magnetic Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は低損失酸化物磁性材料に間して、特に主成分と
して酸化マンガン（ＭｎＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）及び
残部酸化第二鉄（’Ｆ ｅ ２０ｓ ）を含み、副成分
として、酸化カルシウム（ＣａＯ）、二酸化ケイ素（Ｓ
ｔＯ，）を含む低損失酸化物磁性材料に関するものであ
る。
して酸化マンガン（ＭｎＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）及び
残部酸化第二鉄（’Ｆ ｅ ２０ｓ ）を含み、副成分
として、酸化カルシウム（ＣａＯ）、二酸化ケイ素（Ｓ
ｔＯ，）を含む低損失酸化物磁性材料に関するものであ
る。
［従来の技術］
一般にマンガン−亜鉛系フェライトは各種通信機器、民
生用機器などのトランス材料として多用されているが、
従来スイッチング電源用の変圧器においてはスィッチ７
，７周波数として１０〜１００ｋＨｚ程度のものが使用
されており、これに対応すべき低損失酸化物磁性材料と
して上述した成分のものがすでに開発されている。
生用機器などのトランス材料として多用されているが、
従来スイッチング電源用の変圧器においてはスィッチ７
，７周波数として１０〜１００ｋＨｚ程度のものが使用
されており、これに対応すべき低損失酸化物磁性材料と
して上述した成分のものがすでに開発されている。
［発明が解決しようとする課題］
近年スイッチング電源を小型、軽量化するためにスイッ
チング周波数が１００ ｋＨｚ以上の高周波で使用する
傾向があり、その目的に合うトランス材料とし゛ての性
能が要求されている。ところが従来の成分を有する酸化
物磁性材料をスイッチング周波数が１００ｋＨｚ以上の
スイッチング電源用の変圧器の磁芯材料として使用する
と、その鉄損が大きく、発熱するという欠点があった。
チング周波数が１００ ｋＨｚ以上の高周波で使用する
傾向があり、その目的に合うトランス材料とし゛ての性
能が要求されている。ところが従来の成分を有する酸化
物磁性材料をスイッチング周波数が１００ｋＨｚ以上の
スイッチング電源用の変圧器の磁芯材料として使用する
と、その鉄損が大きく、発熱するという欠点があった。
また、高磁束密度（Ｂｍ）を得るために、主成分を酸化
マンガン（ＭｎＯ）３５〜４０モル％と高マンガン領域
にあるため、ヒステリシス損失および比抵抗（ρ）が劣
化する傾向にあった。
マンガン（ＭｎＯ）３５〜４０モル％と高マンガン領域
にあるため、ヒステリシス損失および比抵抗（ρ）が劣
化する傾向にあった。
そこで、本発明の技術的課題は、周波数１００ｋＨｚ以
上において使用しても電流損失が小さく、また高温にお
いて使用しても高飽和磁束密度を有する低損失酸化物磁
性材料を提供することにある。
上において使用しても電流損失が小さく、また高温にお
いて使用しても高飽和磁束密度を有する低損失酸化物磁
性材料を提供することにある。
［課題を解決するための手段］
本発明によれば、主成分として３５〜４０モル％の酸化
マンガン（ＭｎＯ）、５〜１０モル％の酸化亜鉛（Ｚｎ
Ｏ）及び残部酸化第２鉄（Ｆｅ２ｏ３）を含み、副成分
として、０．０２〜０．１０重量％の酸化カルシウム（
ＣａＯ）と０．００５〜０．１００重量％の二酸化ケイ
素（３１，０２）を含み、更に添加物として０．１０重
量％以下の酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）と０．６０重
量％以下（０％を含まず）の酸化アルミニウム（Ａｊ
ｘ Ｏｓ ）を含有することを特徴とする低損失酸化物
磁性材料が得られる。
マンガン（ＭｎＯ）、５〜１０モル％の酸化亜鉛（Ｚｎ
Ｏ）及び残部酸化第２鉄（Ｆｅ２ｏ３）を含み、副成分
として、０．０２〜０．１０重量％の酸化カルシウム（
ＣａＯ）と０．００５〜０．１００重量％の二酸化ケイ
素（３１，０２）を含み、更に添加物として０．１０重
量％以下の酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）と０．６０重
量％以下（０％を含まず）の酸化アルミニウム（Ａｊ
ｘ Ｏｓ ）を含有することを特徴とする低損失酸化物
磁性材料が得られる。
即ち、本来高マンガン領域においては、ヒステリシス損
失および鉄損が劣化することは周知のことであった。そ
こで添加物の検討を行っていく段階でＡ ｊ ２０３の
添加がヒステリシス損失の改善に有効であることが判明
し、従来低マンガン領域において微量に添加していたＡ
１□０３を高マンガン領域では多量に添加することで初
めて効果が現れることを発見した。
失および鉄損が劣化することは周知のことであった。そ
こで添加物の検討を行っていく段階でＡ ｊ ２０３の
添加がヒステリシス損失の改善に有効であることが判明
し、従来低マンガン領域において微量に添加していたＡ
１□０３を高マンガン領域では多量に添加することで初
めて効果が現れることを発見した。
本発明においては、低損失酸化物磁性材料の原料として
は主成分としてＭｎＯ，ＺｎＯ。
は主成分としてＭｎＯ，ＺｎＯ。
Ｆ ｅ ２０ ｓを含み副成分としてＳ ｉ ０２ 、
ＣａＯを含んでおり、上記した主成分及び副成分に更
にＺｒ０ｔ 、ｐ、ｊ ２０ｘを添加した組成を有する
原料から生成される。具体的に云えば、磁性材料は前述
した組成の原料を混合、造粒、圧縮成形して高温加熱に
より焼結することにより焼結体の形を有している。この
焼結体は磁性を有する固溶体相とその粒界を有している
。
ＣａＯを含んでおり、上記した主成分及び副成分に更
にＺｒ０ｔ 、ｐ、ｊ ２０ｘを添加した組成を有する
原料から生成される。具体的に云えば、磁性材料は前述
した組成の原料を混合、造粒、圧縮成形して高温加熱に
より焼結することにより焼結体の形を有している。この
焼結体は磁性を有する固溶体相とその粒界を有している
。
Ｚ ｒ ０２ 、 ＡＪ ２０ｓは、それぞれ単独に添
加することによっても、焼結体の鉄損を低下させること
ができる。Ａｊ ２０ｓ 、 Ｚ ｒ Ｏｘは両者とも
添加することにより鉄損をさらに低下させる。絶縁物質
ＺｒＯ□は焼結時においても固溶体層に溶解せず、Ｓｉ
Ｏ□ｆｆｉ、ｃａｏ等を含有する磁性粒子間に析出し、
絶縁相を形成し固溶体の磁性粒子を包み込み比抵抗を増
大させ、渦電流損失を少なくする。この際、Ｓ Ｏｓの
＊ｉの添加は、しステリシス損失係数等のヒステリシス
損失を大幅に減少させ、また比抵抗を増大させ、鉄損を
減少させる。
加することによっても、焼結体の鉄損を低下させること
ができる。Ａｊ ２０ｓ 、 Ｚ ｒ Ｏｘは両者とも
添加することにより鉄損をさらに低下させる。絶縁物質
ＺｒＯ□は焼結時においても固溶体層に溶解せず、Ｓｉ
Ｏ□ｆｆｉ、ｃａｏ等を含有する磁性粒子間に析出し、
絶縁相を形成し固溶体の磁性粒子を包み込み比抵抗を増
大させ、渦電流損失を少なくする。この際、Ｓ Ｏｓの
＊ｉの添加は、しステリシス損失係数等のヒステリシス
損失を大幅に減少させ、また比抵抗を増大させ、鉄損を
減少させる。
従って、斯る２成分を共に添加することにより渦電流損
失及びヒステリシス損失を低減させる複合効果が得られ
る。
失及びヒステリシス損失を低減させる複合効果が得られ
る。
そして１００ｋＨｚの高周波領域において初期透磁率及
び飽和磁束密度がともに大きく、残留磁束密度が小さく
、また比抵抗の多きな磁気特性等の緒特性の優れた鉄損
失酸化物磁性体が得られる。
び飽和磁束密度がともに大きく、残留磁束密度が小さく
、また比抵抗の多きな磁気特性等の緒特性の優れた鉄損
失酸化物磁性体が得られる。
本発明において、０．５０重量％以下の酸化ジルコニウ
ム及び０．６０重量％以下（０を含まず）の酸化アルミ
ニウムとしたのは、この添加量においてヒステリシス損
失、鉄損及び比抵抗を向上させることができるからであ
る。また高温において、高飽和密度を得るようにするた
めには、添加する酸化アルミニウムは０．２〜０．４重
量％の範囲内であることが望ましい。
ム及び０．６０重量％以下（０を含まず）の酸化アルミ
ニウムとしたのは、この添加量においてヒステリシス損
失、鉄損及び比抵抗を向上させることができるからであ
る。また高温において、高飽和密度を得るようにするた
めには、添加する酸化アルミニウムは０．２〜０．４重
量％の範囲内であることが望ましい。
［実施例］
以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する
。
。
実施例１
本発明の実施例１について説明する。
第１図は主成分がＭｎ０＝３５．０モル％の低マンガン
領域におけるＡｊ ２０ ｓ量と磁気特性の関係を示し
、（ａ）はヒステリシス温度ｈ＋□、（ｂ）は鉄損Ｐ・
を示す図である。これらの測定は、周波数１００ｋＨｚ
、最大磁束密度２０００Ｇ、１００℃の条件のもとで行
われた。
領域におけるＡｊ ２０ ｓ量と磁気特性の関係を示し
、（ａ）はヒステリシス温度ｈ＋□、（ｂ）は鉄損Ｐ・
を示す図である。これらの測定は、周波数１００ｋＨｚ
、最大磁束密度２０００Ｇ、１００℃の条件のもとで行
われた。
これらの図において、Ｒ量のＡＪ ２０．を添加するこ
とで、ヒステリシス損失及び鉄損は減少している。
とで、ヒステリシス損失及び鉄損は減少している。
本発明の実施例１に係る低損失酸化物磁性材料の製造方
法について説明する。
法について説明する。
主成分としてＦｅ２０ｓ ５３．０モル％、Ｍｎ０３５
．０モル％、ＺｎＯ１２，０モル％に副成分としてＣａ
０Ｏ，Ｏ：２〜０．１重量％、５ｉＯｚ ０．０５〜０
．１重量％、Ｚ ｒ Ｏ２０，０８ｗｔ％を添加し、造
粒した後プレス成形を行い、温度１３４０℃、酸素分圧
１．３ａｔ％において焼結し、酸化物磁性材料を製造し
た。
．０モル％、ＺｎＯ１２，０モル％に副成分としてＣａ
０Ｏ，Ｏ：２〜０．１重量％、５ｉＯｚ ０．０５〜０
．１重量％、Ｚ ｒ Ｏ２０，０８ｗｔ％を添加し、造
粒した後プレス成形を行い、温度１３４０℃、酸素分圧
１．３ａｔ％において焼結し、酸化物磁性材料を製造し
た。
第１図は、得られた試料から緒特性を求めたものである
。
。
実施例２
本発明の実施例２について説明する。
第２図は主成分がＭｎ０＝３８．０モル％の高マンガン
領域にある酸化物磁性材料のＡ１□Ｏ１量と磁気特性の
関係を示し、（ａ＞はヒステリシス温度り、。、（ｂ）
は鉄損Ｐ、を示す図である。
領域にある酸化物磁性材料のＡ１□Ｏ１量と磁気特性の
関係を示し、（ａ＞はヒステリシス温度り、。、（ｂ）
は鉄損Ｐ、を示す図である。
これらの測定は、周波数１００ｋＨｚ、最大磁束密度２
０００Ｇ、１００℃の条件の下で行われた。
０００Ｇ、１００℃の条件の下で行われた。
これらの図において、ＡＮ ２０ ｓが０．２〜０．６
重量％の添加でヒステリシス損失及び鉄損が減少し効果
が現われることが判明した。
重量％の添加でヒステリシス損失及び鉄損が減少し効果
が現われることが判明した。
第３図は、主成分がＭｎ０＝３８．０モル％の高マンガ
ン領域にある酸化物磁性材料において、Ａｊ□Ｏｓ添加
量と比抵抗（ρ）Ω■の関係について示したものである
。
ン領域にある酸化物磁性材料において、Ａｊ□Ｏｓ添加
量と比抵抗（ρ）Ω■の関係について示したものである
。
従来の無添加のむのと比較して、比抵抗は６倍も向上す
ることが判明した。
ることが判明した。
第４図は、主成分がＭｎ０＝３８．０モル％の高マンガ
ン領域にある酸化物磁性材料において、各Ａｊ２ｏｓ添
加量での１５０ｅにおける飽和磁束密度（Ｂｍ）の温度
特性を示す、この図において、Ａｊ２０．を０．２重量
％〜０．４重量％添加することで高温においても、高い
飽和磁束密度を持つことを示している。
ン領域にある酸化物磁性材料において、各Ａｊ２ｏｓ添
加量での１５０ｅにおける飽和磁束密度（Ｂｍ）の温度
特性を示す、この図において、Ａｊ２０．を０．２重量
％〜０．４重量％添加することで高温においても、高い
飽和磁束密度を持つことを示している。
なお、比較の為に、Ａｊ ２０ ｓを含有しない従来の
酸化物磁性材料についても併記した。
酸化物磁性材料についても併記した。
以上のことより、添加物Ｚ ｒ Ｏ２とＡ、１１２０゜
を添加することは、良好な飽和磁束密度を得るために主
成分をＭｎ０＝３８．０モル％と高マンガン領域にした
場合に、現在まで改善されなかった電力損失を大幅に低
減させることが可能となった。
を添加することは、良好な飽和磁束密度を得るために主
成分をＭｎ０＝３８．０モル％と高マンガン領域にした
場合に、現在まで改善されなかった電力損失を大幅に低
減させることが可能となった。
本発明の実施例２に係る低損失酸化物磁性材料の製造方
法について説明する。
法について説明する。
主成分としてＦｅｗ Ｏｓ ５４．０モル％、Ｍｎ０３
８．０モル％、ＺｎＯ３，０モル％に副成分としてＣａ
Ｏ０，０２〜０．１重量％、ＳｉＯ２０，０５〜０．１
重量％、Ｚ ｒ Ｏ２０，０８ｗｔ％を添加し、造粒し
た後プレス成形を行い、温度１３４０℃、酸素分圧１．
３ａｔ％において焼結し、酸化物磁性材料を製造した。
８．０モル％、ＺｎＯ３，０モル％に副成分としてＣａ
Ｏ０，０２〜０．１重量％、ＳｉＯ２０，０５〜０．１
重量％、Ｚ ｒ Ｏ２０，０８ｗｔ％を添加し、造粒し
た後プレス成形を行い、温度１３４０℃、酸素分圧１．
３ａｔ％において焼結し、酸化物磁性材料を製造した。
第２図は、得られた試料から緒特性を求めたものである
。
。
［発明の効果コ
以上述べた通り、本発明によれば、主成分として３５〜
４０モル％のＭｎ０１５〜１０モル％のＺｎＯ３及び残
部Ｆ ｅ ２０ ｇに、副成分とじて０．０２〜Ｏ，ｌ
０ＩＥ量％のＣａＯと０．００５〜ｏ、ｉｏｏ重量％の
ＳｉＯ２を含む酸化物磁性材料に、添加物としてＡＪ
２０ ｓとＺ ｒ Ｏ２を適量添加したために、磁気特
性が向上し、高マンガン領域にもかかわらず、周波数が
１００ ｋＨｚ以上において使用されても電力損失が小
さく、また高温において使用しても高マンガンフェライ
ト材料の高飽和磁束密度という優れた点を生かし、かつ
、今までの高マンガンフェライトより飽和磁束密度の優
れた低損失酸化物磁性材料を提供することができる。
４０モル％のＭｎ０１５〜１０モル％のＺｎＯ３及び残
部Ｆ ｅ ２０ ｇに、副成分とじて０．０２〜Ｏ，ｌ
０ＩＥ量％のＣａＯと０．００５〜ｏ、ｉｏｏ重量％の
ＳｉＯ２を含む酸化物磁性材料に、添加物としてＡＪ
２０ ｓとＺ ｒ Ｏ２を適量添加したために、磁気特
性が向上し、高マンガン領域にもかかわらず、周波数が
１００ ｋＨｚ以上において使用されても電力損失が小
さく、また高温において使用しても高マンガンフェライ
ト材料の高飽和磁束密度という優れた点を生かし、かつ
、今までの高マンガンフェライトより飽和磁束密度の優
れた低損失酸化物磁性材料を提供することができる。
第１図（ａ）は本発明の実施例１に係る低損失酸化物磁
性材料のＡｊ１２０ｓ量とヒステリシス損失（ｈ ｌｏ
＞との関係を示す図、同図（ｂ）は同図（ａ）の低損失
酸化物磁性材料のＡｌ２Ｏ２量と鉄損（Ｐ＠）との関係
を示す図、第２図（ａ＞は本発明の実施例２に係る低損
失酸化物磁性材料のＡｊ□０．とヒステリシス損失（ｈ
＋。）との関係を示す図、同図（ｂ）は同図（ａ）の低
損失酸化物磁性材料のＡｆＪ２Ｏｓ量と鉄損（Ｐ、）と
の関係を示す図、第３図は本発明の実施例２に係る低損
失酸化物磁性材料のＡｉ’２Ｏｓ量と比抵抗（ρ）の関
係を示す図、第４図は本発明の実施例２に係る低損失酸
化物磁性材料のＡ １２０ ｓ各添加量における飽和磁
束密度（Ｂｍ）の温度特性を示す図である。 第１図 八２２０３（重量％） Ａ１２
０３（ｉ＠ ？ら）第２医
性材料のＡｊ１２０ｓ量とヒステリシス損失（ｈ ｌｏ
＞との関係を示す図、同図（ｂ）は同図（ａ）の低損失
酸化物磁性材料のＡｌ２Ｏ２量と鉄損（Ｐ＠）との関係
を示す図、第２図（ａ＞は本発明の実施例２に係る低損
失酸化物磁性材料のＡｊ□０．とヒステリシス損失（ｈ
＋。）との関係を示す図、同図（ｂ）は同図（ａ）の低
損失酸化物磁性材料のＡｆＪ２Ｏｓ量と鉄損（Ｐ、）と
の関係を示す図、第３図は本発明の実施例２に係る低損
失酸化物磁性材料のＡｉ’２Ｏｓ量と比抵抗（ρ）の関
係を示す図、第４図は本発明の実施例２に係る低損失酸
化物磁性材料のＡ １２０ ｓ各添加量における飽和磁
束密度（Ｂｍ）の温度特性を示す図である。 第１図 八２２０３（重量％） Ａ１２
０３（ｉ＠ ？ら）第２医
Claims (1)
- １．主成分として、３５〜４０モル％の酸化マンガン（
ＭｎＯ）、５〜１０モル％の酸化亜鉛（ＺｎＯ）及び残
部酸化第二鉄（Ｆｅ＿２Ｏ＿３）を含み、副成分として
、０．０２〜０．１０重量％の酸化カルシウム（ＣａＯ
）と０．００５〜０．１００重量％の二酸化ケイ素（Ｓ
ｉＯ＿２）を含み、更に添加物として０．１０重量％以
下（０％を含まず）の酸化ジルコニウム（ＺｒＯ＿２）
と０．６０重量％以下（０％を含まず）の酸化アルミニ
ウム（Ａｌ＿２Ｏ＿３）を含有することを特徴とする低
損失酸化物磁性材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63087369A JPH01259509A (ja) | 1988-04-11 | 1988-04-11 | 低損失酸化物磁性材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63087369A JPH01259509A (ja) | 1988-04-11 | 1988-04-11 | 低損失酸化物磁性材料 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01259509A true JPH01259509A (ja) | 1989-10-17 |
Family
ID=13912983
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63087369A Pending JPH01259509A (ja) | 1988-04-11 | 1988-04-11 | 低損失酸化物磁性材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01259509A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1991010241A1 (en) * | 1989-12-26 | 1991-07-11 | Tokin Corporation | Low-loss oxide magnetic material |
| KR100379749B1 (ko) * | 2000-01-28 | 2003-04-10 | 반석제로파 주식회사 | 전자파 흡수와 원적외선의 방사 기능을 갖는 세라믹 조성물 및 그 제조방법 |
-
1988
- 1988-04-11 JP JP63087369A patent/JPH01259509A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1991010241A1 (en) * | 1989-12-26 | 1991-07-11 | Tokin Corporation | Low-loss oxide magnetic material |
| KR100379749B1 (ko) * | 2000-01-28 | 2003-04-10 | 반석제로파 주식회사 | 전자파 흡수와 원적외선의 방사 기능을 갖는 세라믹 조성물 및 그 제조방법 |
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