JPH0238537B2 - - Google Patents
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- JPH0238537B2 JPH0238537B2 JP60097191A JP9719185A JPH0238537B2 JP H0238537 B2 JPH0238537 B2 JP H0238537B2 JP 60097191 A JP60097191 A JP 60097191A JP 9719185 A JP9719185 A JP 9719185A JP H0238537 B2 JPH0238537 B2 JP H0238537B2
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Description
利用産業分野
この発明は、Mn−Zn系フエライトの製造方法
に係り、高い焼結温度でも粗大結晶組織を生成す
ることなく、すぐれた磁気特性、特に低磁気損失
特性を有するMn−Zn系フエライトの製造方法に
関する。 背景技術 Mn−Zn系フエライトは、通信機器、電子計算
機、VTR、磁気ヘツド等、各種民生用機器に多
用され、それぞれの用途に応じた改良が施されて
いる。今日の機器の小型化並びに高性能化のた
め、ますます、磁気損失の少ない磁性材料が求め
られている。 かかるMn−Zn系フエライトにおいて、残留
損、ヒステリシス損、渦電流損の少ない材料を得
る方法として、従来、アルカリ金属、アルカリ土
類金属の酸化物あるいはAl2O3、ZrO2及びCaOを
含有するMn−Zn系フエライトが提案され、さら
には、CaOとSiO2の複合添加により、電気抵抗
を大きくし、磁気特性を向上させる手段がよく知
られていた。しかし、材料の密度を向上させるた
めに、焼結温度を高くすると、異常な焼結反応が
起り、焼結組織が大きな結晶と小さな結晶との混
在状態を呈し、磁気特性の劣化を招来しやすい問
題があつた。 一般に、Mn−Zn系フエライトの製造におい
て、基本組成の原料に対して、添加物を仮焼前の
混合時に、あるいは基本組成の仮焼原料の粉砕時
に、単独酸化物の形にて単体あるいは複合添加
し、その後に成型、焼成あるいはさらに、熱間静
水圧プレス処理されていた。しかし、従来製造方
法においては、上記組成のフエライトの高密度化
を計り、磁気特性を向上させるには限度があり、
今日切望されている高密度でかつ磁気特性のすぐ
れた低磁気損失特性を有するMn−Zn系フエライ
トが得られなかつた。 発明の目的 この発明は、上述のMn−Zn系フエライトの現
状に鑑み、高い焼結温度でも粗大結晶組織を生成
することなく、高密度でかつ、すぐれた磁気特性
が得られ、特に低磁気損失特性を有するMn−Zn
系フエライトを目的として、Mn−Zn系フエライ
トの磁気特性を向上させることができる製造方法
を目的としている。 発明の構成と効果 この発明は、一般に実施されているMn−Zn系
フエライトの製造工程、すなわち、基本組成の原
料に対して、添加物を仮焼前の混合時に添加する
か、あるいは基本組成原料粉砕時に添加し、つい
で成型、焼結あるいは、さらに熱間静水圧プレス
処理する工程において、特に、添加物原料の配合
処理について種々検討した結果、CaOと、アルカ
リ金属、アルカリ土類金属あるいはZr、Alの珪
酸塩の１種とV2O5、CoO、CuO、Nb2O5、ZrO2
のうち少なくとも１種とからなる添加物原料を、
基本組成の仮焼原料の粉砕時に配合添加し、これ
を微粉砕したのち、成型、焼結あるいは、さら
に、熱間静水圧プレス処理することにより、従来
の製造方法に比べて一段と磁気特性が向上した
Mn−Zn系フエライトが得られることを知見した
ものである。 すなわち、この発明は、 Fe2O3 50〜70モル％、 MnO 10〜40モル％、 ZnO ５〜30モル％、 からなる基本組成に対し、 CaO 0.01wt％〜0.2wt％と、 アルカリ金属、アルカリ土類金属あるいはZr、
Alの珪酸塩の１種0.005wt％〜0.2wt％と、 V2O5 0.01wt％〜2wt％、 Al2O3 0.01wt％〜2wt％、 CoO 0.01wt％〜2wt％、 CuO 0.01wt％〜0.2wt％、 Nb2O5 0.01wt％〜0.2wt％、 ZrO2 0.01wt％〜0.2wt％のうち少なくとも１
種を、 上記基本組成の仮焼原料に配合添加し、微粉砕
したのち成型、焼結することを特徴とするMn−
Znフエライトの製造方法である。 この発明において、すぐれた磁気特性のMn−
Zn系フエライトが得られる理由は、以下のとお
りである。 本系フエライトの透磁率を大きくし、保磁力を
小さくし、かつ磁気損失を小さくするため、添加
物として、CaO、SiO2とアルカリ金属あるいは
アルカリ土類金属の酸化物、またはAl2O3、ZrO2
などを複合添加し、焼結密度を上げるため、高温
度で焼結するが、前記添加物は、結晶粒界に遍在
して、高い電気抵抗を有する層が形成される。し
かしながら、SiO2は一般に粗大結晶組織を誘起
し易く、高い電気抵抗層を消滅するため、磁気損
失を劣化させていたのである。そこで、この
SiO2を、添加物のアルカリ金属、アルカリ土類
金属あるいはZr、Alの珪酸塩の形にて添加する
と、高温度の焼結においても、粗大結晶組織が生
成され難くなり、均一な結晶組織が得られ、すぐ
れた磁気特性が得られるのである。 この発明においてアルカリ金属の珪酸塩は、
Na2SiO3、K2SiO3が好ましく、また、アルカリ
土類金属の珪酸塩としては、CaSiO3、MgSiO3、
BaSiO3、SrSiO3が好ましい。 組成の限定理由 この発明による酸化物磁性材料において、基本
組成並びに添加物の組成を限定した理由を以下に
説明する。 Mn−Zn系フエライトの基本組成を、Fe2O350
〜70モル％、MnO10〜40モル％、ZnO5〜30モル
％とした理由は、これ以外の組成では、透磁率が
極めて小さくなり、また、保磁力も大きくなりす
ぎて軟質磁性材料として実用的でないためであ
る。 CaOは、低磁気損失を得るために添加するが、
0.01wt％未満では電気抵抗が小さくなり、所要の
磁気特性が得られず、また、0.2wt％を越える添
加では、焼結密度が低下し、高密度化のため焼結
温度を高くすると、異常組織が発生しやすくなる
ため、0.01wt％から0.2wt％wt％とする。 アルカリ金属、アルカリ土類金属またはAl、
Zrの珪酸塩の１種を添加することは、この発明
の特徴であり、SiO2の形で添加するために生成
する粗大結晶組織が防止され、すぐれた磁気特性
が得られるため添加するが、0.005wt％未満では
上記効果が少なく、また、0.2wt％を越えると、
高密度化のために焼成温度を高くした際に逆に粗
大結晶組織を生成してしまうため、0.005wt％〜
0.2wt％の添加とする。 また、V2O50.01wt％未満、Al2O30.01wt％未
満、CoO0.01wt％未満、CuO0.01wt％未満、
Nb2O50.01wt％未満、ZrO20.01wt％未満では、
添加効果がほとんどなく、所要の磁気特性が得ら
れず、V2O5が2wt％を越え、Al2O3が2wt％を越
え、CoOが2wt％を越え、CuOが0.2wt％を越え、
Nb2O5が0.2wt％を越え、ZrO2が0.2wt％を越え
る場合は、焼結時に粗大結晶が発生し、磁気損失
が多くなるため好ましくない。よつて、
V2O50.01wt％〜2wt％、Al2O30.01wt％〜2wt％、
CoO0.01wt％〜2wt％、CuO0.01wt％〜0.2wt％、
Nb2O50.01wt％〜0.2wt％、ZrO20.01wt％〜0.2wt
％に限定する。 また、この発明における主原料、添加物には、
焼成により酸化物となる化合物を使用することが
できる。 実施例 Fe2O353モル％、MnO31モル％、ZnO16モル
％、からなる基本組成の原料を配合、混合したの
ち、850℃で仮焼成した。 上記の基本組成仮焼原料を、ボールミルで粉砕
する際に、基本組成に対して、第１表に示す如
く、CaOに、ZrSiO4、Al2・3SiO3、Na2SiO3、
K2SiO3、CaSiO3、MgSiO3、BaSiO3、SrSiO3の
１種と、V2O5、Al2O3、CoO、CuO、Nb2O5、
ZrO2のうち少なくとも１種との複合添加の形で、
添加物原料を配合、混合粉砕した。 その後、外径36mm×内径24mm×高さ６mm寸法の
リング状に成型し、さらに、酸素濃度を制御した
窒素ガス雰囲気で、1250℃、３時間の条件で焼成
した。得られた焼成品の磁気特性を測定し、その
結果を第１表に示す。 また、比較のため、第１表に示す如く、添加物
原料を単独酸化物あるいは単独のアルカリ土類金
属の珪酸塩の形にて、基本組成の仮焼原料の粉砕
時に、添加粉砕する以外は、基本組成、及び成
型、焼成条件を本発明例（No.１〜29）と同一条件
として、焼成した比較焼成品（No.30〜60）の磁気
特性を測定し、測定結果を第１表に示す。 なお、第１表におけるコア損失は、上記リング
状焼成品を巻線し、100kHzの交流電流を流し、
2000Gのときのコア損失を測定した。 第１表より明らかな如く、この発明の特徴であ
る添加物原料、CaOとアルカリ金属、アルカリ土
類金属、Zr、Alとの珪酸塩の１種とV2O5、
Al2O3、CoO、CuO、Nb2O5、ZrO2の少なくとも
１種の複合添加の形にて、基本組成粉砕時に添加
配合することにより、Mn−Zn系フエライトは、
高密度化と共にコア損失の低減、磁気特性の改善
に著しい効果があることが分る。
に係り、高い焼結温度でも粗大結晶組織を生成す
ることなく、すぐれた磁気特性、特に低磁気損失
特性を有するMn−Zn系フエライトの製造方法に
関する。 背景技術 Mn−Zn系フエライトは、通信機器、電子計算
機、VTR、磁気ヘツド等、各種民生用機器に多
用され、それぞれの用途に応じた改良が施されて
いる。今日の機器の小型化並びに高性能化のた
め、ますます、磁気損失の少ない磁性材料が求め
られている。 かかるMn−Zn系フエライトにおいて、残留
損、ヒステリシス損、渦電流損の少ない材料を得
る方法として、従来、アルカリ金属、アルカリ土
類金属の酸化物あるいはAl2O3、ZrO2及びCaOを
含有するMn−Zn系フエライトが提案され、さら
には、CaOとSiO2の複合添加により、電気抵抗
を大きくし、磁気特性を向上させる手段がよく知
られていた。しかし、材料の密度を向上させるた
めに、焼結温度を高くすると、異常な焼結反応が
起り、焼結組織が大きな結晶と小さな結晶との混
在状態を呈し、磁気特性の劣化を招来しやすい問
題があつた。 一般に、Mn−Zn系フエライトの製造におい
て、基本組成の原料に対して、添加物を仮焼前の
混合時に、あるいは基本組成の仮焼原料の粉砕時
に、単独酸化物の形にて単体あるいは複合添加
し、その後に成型、焼成あるいはさらに、熱間静
水圧プレス処理されていた。しかし、従来製造方
法においては、上記組成のフエライトの高密度化
を計り、磁気特性を向上させるには限度があり、
今日切望されている高密度でかつ磁気特性のすぐ
れた低磁気損失特性を有するMn−Zn系フエライ
トが得られなかつた。 発明の目的 この発明は、上述のMn−Zn系フエライトの現
状に鑑み、高い焼結温度でも粗大結晶組織を生成
することなく、高密度でかつ、すぐれた磁気特性
が得られ、特に低磁気損失特性を有するMn−Zn
系フエライトを目的として、Mn−Zn系フエライ
トの磁気特性を向上させることができる製造方法
を目的としている。 発明の構成と効果 この発明は、一般に実施されているMn−Zn系
フエライトの製造工程、すなわち、基本組成の原
料に対して、添加物を仮焼前の混合時に添加する
か、あるいは基本組成原料粉砕時に添加し、つい
で成型、焼結あるいは、さらに熱間静水圧プレス
処理する工程において、特に、添加物原料の配合
処理について種々検討した結果、CaOと、アルカ
リ金属、アルカリ土類金属あるいはZr、Alの珪
酸塩の１種とV2O5、CoO、CuO、Nb2O5、ZrO2
のうち少なくとも１種とからなる添加物原料を、
基本組成の仮焼原料の粉砕時に配合添加し、これ
を微粉砕したのち、成型、焼結あるいは、さら
に、熱間静水圧プレス処理することにより、従来
の製造方法に比べて一段と磁気特性が向上した
Mn−Zn系フエライトが得られることを知見した
ものである。 すなわち、この発明は、 Fe2O3 50〜70モル％、 MnO 10〜40モル％、 ZnO ５〜30モル％、 からなる基本組成に対し、 CaO 0.01wt％〜0.2wt％と、 アルカリ金属、アルカリ土類金属あるいはZr、
Alの珪酸塩の１種0.005wt％〜0.2wt％と、 V2O5 0.01wt％〜2wt％、 Al2O3 0.01wt％〜2wt％、 CoO 0.01wt％〜2wt％、 CuO 0.01wt％〜0.2wt％、 Nb2O5 0.01wt％〜0.2wt％、 ZrO2 0.01wt％〜0.2wt％のうち少なくとも１
種を、 上記基本組成の仮焼原料に配合添加し、微粉砕
したのち成型、焼結することを特徴とするMn−
Znフエライトの製造方法である。 この発明において、すぐれた磁気特性のMn−
Zn系フエライトが得られる理由は、以下のとお
りである。 本系フエライトの透磁率を大きくし、保磁力を
小さくし、かつ磁気損失を小さくするため、添加
物として、CaO、SiO2とアルカリ金属あるいは
アルカリ土類金属の酸化物、またはAl2O3、ZrO2
などを複合添加し、焼結密度を上げるため、高温
度で焼結するが、前記添加物は、結晶粒界に遍在
して、高い電気抵抗を有する層が形成される。し
かしながら、SiO2は一般に粗大結晶組織を誘起
し易く、高い電気抵抗層を消滅するため、磁気損
失を劣化させていたのである。そこで、この
SiO2を、添加物のアルカリ金属、アルカリ土類
金属あるいはZr、Alの珪酸塩の形にて添加する
と、高温度の焼結においても、粗大結晶組織が生
成され難くなり、均一な結晶組織が得られ、すぐ
れた磁気特性が得られるのである。 この発明においてアルカリ金属の珪酸塩は、
Na2SiO3、K2SiO3が好ましく、また、アルカリ
土類金属の珪酸塩としては、CaSiO3、MgSiO3、
BaSiO3、SrSiO3が好ましい。 組成の限定理由 この発明による酸化物磁性材料において、基本
組成並びに添加物の組成を限定した理由を以下に
説明する。 Mn−Zn系フエライトの基本組成を、Fe2O350
〜70モル％、MnO10〜40モル％、ZnO5〜30モル
％とした理由は、これ以外の組成では、透磁率が
極めて小さくなり、また、保磁力も大きくなりす
ぎて軟質磁性材料として実用的でないためであ
る。 CaOは、低磁気損失を得るために添加するが、
0.01wt％未満では電気抵抗が小さくなり、所要の
磁気特性が得られず、また、0.2wt％を越える添
加では、焼結密度が低下し、高密度化のため焼結
温度を高くすると、異常組織が発生しやすくなる
ため、0.01wt％から0.2wt％wt％とする。 アルカリ金属、アルカリ土類金属またはAl、
Zrの珪酸塩の１種を添加することは、この発明
の特徴であり、SiO2の形で添加するために生成
する粗大結晶組織が防止され、すぐれた磁気特性
が得られるため添加するが、0.005wt％未満では
上記効果が少なく、また、0.2wt％を越えると、
高密度化のために焼成温度を高くした際に逆に粗
大結晶組織を生成してしまうため、0.005wt％〜
0.2wt％の添加とする。 また、V2O50.01wt％未満、Al2O30.01wt％未
満、CoO0.01wt％未満、CuO0.01wt％未満、
Nb2O50.01wt％未満、ZrO20.01wt％未満では、
添加効果がほとんどなく、所要の磁気特性が得ら
れず、V2O5が2wt％を越え、Al2O3が2wt％を越
え、CoOが2wt％を越え、CuOが0.2wt％を越え、
Nb2O5が0.2wt％を越え、ZrO2が0.2wt％を越え
る場合は、焼結時に粗大結晶が発生し、磁気損失
が多くなるため好ましくない。よつて、
V2O50.01wt％〜2wt％、Al2O30.01wt％〜2wt％、
CoO0.01wt％〜2wt％、CuO0.01wt％〜0.2wt％、
Nb2O50.01wt％〜0.2wt％、ZrO20.01wt％〜0.2wt
％に限定する。 また、この発明における主原料、添加物には、
焼成により酸化物となる化合物を使用することが
できる。 実施例 Fe2O353モル％、MnO31モル％、ZnO16モル
％、からなる基本組成の原料を配合、混合したの
ち、850℃で仮焼成した。 上記の基本組成仮焼原料を、ボールミルで粉砕
する際に、基本組成に対して、第１表に示す如
く、CaOに、ZrSiO4、Al2・3SiO3、Na2SiO3、
K2SiO3、CaSiO3、MgSiO3、BaSiO3、SrSiO3の
１種と、V2O5、Al2O3、CoO、CuO、Nb2O5、
ZrO2のうち少なくとも１種との複合添加の形で、
添加物原料を配合、混合粉砕した。 その後、外径36mm×内径24mm×高さ６mm寸法の
リング状に成型し、さらに、酸素濃度を制御した
窒素ガス雰囲気で、1250℃、３時間の条件で焼成
した。得られた焼成品の磁気特性を測定し、その
結果を第１表に示す。 また、比較のため、第１表に示す如く、添加物
原料を単独酸化物あるいは単独のアルカリ土類金
属の珪酸塩の形にて、基本組成の仮焼原料の粉砕
時に、添加粉砕する以外は、基本組成、及び成
型、焼成条件を本発明例（No.１〜29）と同一条件
として、焼成した比較焼成品（No.30〜60）の磁気
特性を測定し、測定結果を第１表に示す。 なお、第１表におけるコア損失は、上記リング
状焼成品を巻線し、100kHzの交流電流を流し、
2000Gのときのコア損失を測定した。 第１表より明らかな如く、この発明の特徴であ
る添加物原料、CaOとアルカリ金属、アルカリ土
類金属、Zr、Alとの珪酸塩の１種とV2O5、
Al2O3、CoO、CuO、Nb2O5、ZrO2の少なくとも
１種の複合添加の形にて、基本組成粉砕時に添加
配合することにより、Mn−Zn系フエライトは、
高密度化と共にコア損失の低減、磁気特性の改善
に著しい効果があることが分る。
【表】
【表】
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ Fe2O3 50モル％〜70モル％、 MnO 10モル％〜40モル％、 ZnO ５モル％〜30モル％、 からなる基本組成に対し、 CaO 0.01wt％〜0.2wt％と、 アルカリ金属、アルカリ土類金属あるいはZr、
Alの珪酸塩の１種0.005wt％〜0.2wt％と、 V2O5 0.01wt％〜2wt％、 Al2O3 0.01wt％〜2wt％、 CoO 0.01wt％〜2wt％、 CuO 0.01wt％〜0.2wt％、 Nb2O5 0.01wt％〜0.2wt％、 ZrO2 0.01wt％〜0.2wt％のうち少なくとも１
種を、 上記基本組成の仮焼原料に配合添加し、微粉砕
したのち成型、焼結することを特徴とするMn−
Zn系フエライトの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60097191A JPS61256967A (ja) | 1985-05-08 | 1985-05-08 | Ｍｎ−Ｚｎ系フエライトの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60097191A JPS61256967A (ja) | 1985-05-08 | 1985-05-08 | Ｍｎ−Ｚｎ系フエライトの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61256967A JPS61256967A (ja) | 1986-11-14 |
| JPH0238537B2 true JPH0238537B2 (ja) | 1990-08-30 |
Family
ID=14185687
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60097191A Granted JPS61256967A (ja) | 1985-05-08 | 1985-05-08 | Ｍｎ−Ｚｎ系フエライトの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61256967A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0251726U (ja) * | 1988-10-06 | 1990-04-12 |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6351607A (ja) * | 1986-08-21 | 1988-03-04 | Nippon Ferrite Ltd | Ｍｎ−Ｚｎ系フエライト |
| JPS63222018A (ja) * | 1987-03-09 | 1988-09-14 | Taiyo Yuden Co Ltd | フエライト組成物 |
| JPS63319254A (ja) * | 1987-06-20 | 1988-12-27 | Tokin Corp | 低損失酸化物磁性材料 |
| JPH0666178B2 (ja) * | 1987-11-30 | 1994-08-24 | 株式会社トーキン | 低損失酸化物磁性材料 |
| JP2620959B2 (ja) * | 1988-08-19 | 1997-06-18 | 三菱電機株式会社 | 低損失酸化物磁性材料 |
| JPH02124724A (ja) * | 1988-11-02 | 1990-05-14 | Taiyo Yuden Co Ltd | Ｍｎ−Ｚｎ系フェライト材料 |
| EP0551907B1 (en) * | 1992-01-14 | 1997-04-09 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | An oxide magnetic material |
| WO2002081130A1 (fr) * | 2001-04-02 | 2002-10-17 | Mitsubishi Materials Corporation | Materiau fritte magnetique doux composite ayant une densite elevee et une permeabilite magnetique elevee, et procede permettant sa preparation |
| US20060118756A1 (en) * | 2002-09-26 | 2006-06-08 | Kenya Takagawa | Ferrite material |
| JP4554965B2 (ja) * | 2004-03-24 | 2010-09-29 | Ｊｆｅケミカル株式会社 | Ｍｎ−Ｃｏ−Ｚｎ系フェライト |
| JP4735944B2 (ja) * | 2004-03-31 | 2011-07-27 | 日立金属株式会社 | 積層型インダクタ |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5950072A (ja) * | 1982-09-11 | 1984-03-22 | 住友特殊金属株式会社 | 酸化物磁性材料及びその製造方法 |
-
1985
- 1985-05-08 JP JP60097191A patent/JPS61256967A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5950072A (ja) * | 1982-09-11 | 1984-03-22 | 住友特殊金属株式会社 | 酸化物磁性材料及びその製造方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0251726U (ja) * | 1988-10-06 | 1990-04-12 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61256967A (ja) | 1986-11-14 |
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