JPH03166702A - 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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- JPH03166702A JPH03166702A JP1306199A JP30619989A JPH03166702A JP H03166702 A JPH03166702 A JP H03166702A JP 1306199 A JP1306199 A JP 1306199A JP 30619989 A JP30619989 A JP 30619989A JP H03166702 A JPH03166702 A JP H03166702A
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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】
イ．発明の目的
〔産業上の利用分野〕
本発明は低損失酸化物磁性材料に関し、特に主成分とし
て３０〜４０モル％の酸化マンガン（ＭｎＯ）、５〜１
５モル％の酸化亜鉛（ＺｎＯ）、及び残分として酸化第
２鉄（Ｆｅ２０３）を含み、副成分としテ０． ０２
〜０． １５重量％の酸化カルシウム（Ｃａｂ）と、ｏ
． ｏｏｓ〜０． １００重量％の酸化ケイ素（ＳｉＯ
■）を含む低損失酸化物磁性材料の改良に関するもので
ある。
て３０〜４０モル％の酸化マンガン（ＭｎＯ）、５〜１
５モル％の酸化亜鉛（ＺｎＯ）、及び残分として酸化第
２鉄（Ｆｅ２０３）を含み、副成分としテ０． ０２
〜０． １５重量％の酸化カルシウム（Ｃａｂ）と、ｏ
． ｏｏｓ〜０． １００重量％の酸化ケイ素（ＳｉＯ
■）を含む低損失酸化物磁性材料の改良に関するもので
ある。
従来、マンガンー亜鉛系フエライトは各種通信機器用、
民生機器用などのトランス材料として多用されているが
、スイッチング電源用の変圧器においては、スイッチン
グ周波数として専ら１０〜１００ｋＨｚ程度で使用され
ており、これに対応すべき低損失酸化物磁性材料として
前述した成分のものが使用されていた。
民生機器用などのトランス材料として多用されているが
、スイッチング電源用の変圧器においては、スイッチン
グ周波数として専ら１０〜１００ｋＨｚ程度で使用され
ており、これに対応すべき低損失酸化物磁性材料として
前述した成分のものが使用されていた。
近年、低損失酸化物磁性材料はスイッチング電源を小型
、軽量化する為にスイッチング周波数を１００ｋＨｚ以
上の高周波で使用する傾向があり、その目的にあうトラ
ンス用磁心材料としての性能が要求されている。
、軽量化する為にスイッチング周波数を１００ｋＨｚ以
上の高周波で使用する傾向があり、その目的にあうトラ
ンス用磁心材料としての性能が要求されている。
一方、従来の成分を有する低損失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
用の変圧器の磁心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。
ッチング周波数が１００ｋＨＺ以上のスイッチング電源
用の変圧器の磁心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。
そこで、本発明の技術的課題は周波数が１００ｋＨｚ以
上の高い周波数において使用しても、鉄損の小さい低損
失酸化物磁性材料を提供することにある。
上の高い周波数において使用しても、鉄損の小さい低損
失酸化物磁性材料を提供することにある。
ロ．発明の構成
〔課題を解決するための手段〕
前記課題を解決するため、本発明者らは前述の、主成分
として３０〜４０モル％の酸化マンガン（ＭｎＯ）、５
〜１５モル％の酸化亜鉛（ＺｎＯ）、及び残分として酸
化第２鉄（Ｆｅ２０３）を含み、副成分として０．０２
〜０．１５重量％の酸化カルシウム（Ｃａｂ）と、０．
００５〜０． １００重量％の酸化ケイ素（ＳｉＯ２
）を含む低損失酸化物磁性材料において、０．３０重量
％以下（Ｏ％を含まず）の酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２
）と，０．５０重量％以下（Ｏ％を含まず）の酸化アル
ミニウム（Ａｌ２０３）、及び０．２０重量％以下（Ｏ
％を含まず）の酸化パナジウム（Ｖ２０５）を添加した
低損失酸化物磁性材料が１００ｋＨｚより高いスイッチ
ング周波数のスイッチング電源用トランスの低損失磁心
として使用できることを見出した。
として３０〜４０モル％の酸化マンガン（ＭｎＯ）、５
〜１５モル％の酸化亜鉛（ＺｎＯ）、及び残分として酸
化第２鉄（Ｆｅ２０３）を含み、副成分として０．０２
〜０．１５重量％の酸化カルシウム（Ｃａｂ）と、０．
００５〜０． １００重量％の酸化ケイ素（ＳｉＯ２
）を含む低損失酸化物磁性材料において、０．３０重量
％以下（Ｏ％を含まず）の酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２
）と，０．５０重量％以下（Ｏ％を含まず）の酸化アル
ミニウム（Ａｌ２０３）、及び０．２０重量％以下（Ｏ
％を含まず）の酸化パナジウム（Ｖ２０５）を添加した
低損失酸化物磁性材料が１００ｋＨｚより高いスイッチ
ング周波数のスイッチング電源用トランスの低損失磁心
として使用できることを見出した。
即ち本発明は、主成分として３０〜４０モル％の酸化マ
ンガン（ＭｎＯ）、５〜１５モル％の酸化亜鉛（ＺｎＯ
），及び残分として酸化第２鉄（Ｆｅ２０３）を含み、
副成分として、全主成分量に対して０．０２〜０．１５
重量％の酸化カルシウム（Ｃａｂ）と、０． ００５〜
０． １００重量％の酸化ケイ素（Ｓｔ０２）を含む低
損失酸化物磁性材料において、全主成分量に対して０．
３０重量％以下（Ｏ％を含まず）の酸化ジルコニウム（
ＺｒＯ２）、０．５０重量％以下（Ｏ％を含まず）の酸
化アルミニウム（Ａｌ２０３）、及び０．２０重量％以
下（０％を含まず）の酸化バナジウム（Ｖ２０５）を添
加したことを特徴とする低損失酸化物磁性材料を提供す
る。
ンガン（ＭｎＯ）、５〜１５モル％の酸化亜鉛（ＺｎＯ
），及び残分として酸化第２鉄（Ｆｅ２０３）を含み、
副成分として、全主成分量に対して０．０２〜０．１５
重量％の酸化カルシウム（Ｃａｂ）と、０． ００５〜
０． １００重量％の酸化ケイ素（Ｓｔ０２）を含む低
損失酸化物磁性材料において、全主成分量に対して０．
３０重量％以下（Ｏ％を含まず）の酸化ジルコニウム（
ＺｒＯ２）、０．５０重量％以下（Ｏ％を含まず）の酸
化アルミニウム（Ａｌ２０３）、及び０．２０重量％以
下（０％を含まず）の酸化バナジウム（Ｖ２０５）を添
加したことを特徴とする低損失酸化物磁性材料を提供す
る。
以下余白
〔作用〕
酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）、酸化アルミニウム（Ａ
ｌ２０３）、及び酸化バナジウム（Ｖ２０５）を複合添
加し、これらの複合効果により１００ｋＨｚ以上のスイ
ッチング周波数帯で鉄損を減少させた。
ｌ２０３）、及び酸化バナジウム（Ｖ２０５）を複合添
加し、これらの複合効果により１００ｋＨｚ以上のスイ
ッチング周波数帯で鉄損を減少させた。
添加物ＺｒＯ２及びｖ２０５は、粒界に折出し、粒界抵
抗を増加させ、又添加物Ａｌ２０３は結晶内に固溶し、
結晶内部の抵抗を増加させ、さらに添加物Ａｌ２０３は
粒組織を均一にする作用があり、各々の効果が複合的に
寄与していると考えられる。
抗を増加させ、又添加物Ａｌ２０３は結晶内に固溶し、
結晶内部の抵抗を増加させ、さらに添加物Ａｌ２０３は
粒組織を均一にする作用があり、各々の効果が複合的に
寄与していると考えられる。
以下、本発明の実施例について説明する。
本発明の実施例および比較例として、主成分が５３．０
モル％の酸化第２鉄（Ｆｅ２０３）、３６，Ｏモル％の
酸化マンガン（ＭｎＯ）、及び１１．０モル％の酸化亜
鉛（ＺｎＯ）を含有し、副成分として酸化ケイ素（Ｓｔ
Ｏ２）、酸化カルシウム（Ｃａｂ）を基本とし、さらに
酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）、酸化アルミニウム（Ａ
ｌ２０３）、酸化バナジウム（Ｖ２０５）を単独、又は
複合添加した酸化物磁性材料を用い、これらの材料の周
波数２００ｋＨｚ、最大磁束密度ＢｍがＩＯＯＯＧの場
合の電力損失の最小値を副成分の添加量と対比して表１
に示す。
モル％の酸化第２鉄（Ｆｅ２０３）、３６，Ｏモル％の
酸化マンガン（ＭｎＯ）、及び１１．０モル％の酸化亜
鉛（ＺｎＯ）を含有し、副成分として酸化ケイ素（Ｓｔ
Ｏ２）、酸化カルシウム（Ｃａｂ）を基本とし、さらに
酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）、酸化アルミニウム（Ａ
ｌ２０３）、酸化バナジウム（Ｖ２０５）を単独、又は
複合添加した酸化物磁性材料を用い、これらの材料の周
波数２００ｋＨｚ、最大磁束密度ＢｍがＩＯＯＯＧの場
合の電力損失の最小値を副成分の添加量と対比して表１
に示す。
表 １
又、本発明の一実施例（表１のサンプルＮｏ． ８）と
従来の組成の比較例（表１のサンプルＮｏ．１）につい
て、初透磁率μ、飽和磁束密度Ｂｌ５、残留磁束密度Ｂ
ｒ、比抵抗ｐの値を対比して表２に示す。
従来の組成の比較例（表１のサンプルＮｏ．１）につい
て、初透磁率μ、飽和磁束密度Ｂｌ５、残留磁束密度Ｂ
ｒ、比抵抗ｐの値を対比して表２に示す。
表 ２
？発明の実施例および比較例の低損失酸化物磁性材料は
、主成分として５３．０モル％の酸化第２鉄（Ｆｅ２０
３）、３６．０モル％の酸化マンガン（ＭｎＯ）、及び
１１．０モル％の酸化亜鉛（ＺｎＯ）に副成分として酸
化ケイ素（ＳｉＯ２）、酸化カルシウム（Ｃａｂ）、酸
化ジルコニウム（ＺｒＯ■）、酸化アルミニウム（Ａｌ
２０３），酸化バナジウム（Ｖ２ｏ５）を単独、又は複
合添加した原料を混合し、造粒し、成形プレスした後、
窒素ガス雰囲気中において酸素分圧５． Ｏａｔ％以下
、１３００〜１４００℃の温度で焼結して作成した。表
１は前述の方法で作成した各材料のサンプルについて、
各副成分の添加量と２００ｋＨｚにおける電力損失の関
係を示している。
、主成分として５３．０モル％の酸化第２鉄（Ｆｅ２０
３）、３６．０モル％の酸化マンガン（ＭｎＯ）、及び
１１．０モル％の酸化亜鉛（ＺｎＯ）に副成分として酸
化ケイ素（ＳｉＯ２）、酸化カルシウム（Ｃａｂ）、酸
化ジルコニウム（ＺｒＯ■）、酸化アルミニウム（Ａｌ
２０３），酸化バナジウム（Ｖ２ｏ５）を単独、又は複
合添加した原料を混合し、造粒し、成形プレスした後、
窒素ガス雰囲気中において酸素分圧５． Ｏａｔ％以下
、１３００〜１４００℃の温度で焼結して作成した。表
１は前述の方法で作成した各材料のサンプルについて、
各副成分の添加量と２００ｋＨｚにおける電力損失の関
係を示している。
表ｌの結果から、本発明の実施例のサンプルＮｏ．８．
９， １０， １２， １３， １４， １６， １
７， １９． ２０は酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）、
酸化アルミニウム（Ａｌ２０３）、酸化バナジウム（ｖ
２０５）の複合添加によって電力損失特性が向上してい
ることがわかる。又比較例の酸化ジルコニウム（Ｚｒ０
２ ）０． ４重量％添加したサンプルＮｏ． １１，
酸化アルミニウム（ＡＩ２０３）０．６０重量％添加し
たサンプルＮｏ． １５、酸化バナジウム（Ｖ２０５）
０．３重量％添加したサンプルＮｏ． １８については
異常粒の成長が認められ、表１においても電力損失が大
きく、改善が小さいことがわかる。
９， １０， １２， １３， １４， １６， １
７， １９． ２０は酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）、
酸化アルミニウム（Ａｌ２０３）、酸化バナジウム（ｖ
２０５）の複合添加によって電力損失特性が向上してい
ることがわかる。又比較例の酸化ジルコニウム（Ｚｒ０
２ ）０． ４重量％添加したサンプルＮｏ． １１，
酸化アルミニウム（ＡＩ２０３）０．６０重量％添加し
たサンプルＮｏ． １５、酸化バナジウム（Ｖ２０５）
０．３重量％添加したサンプルＮｏ． １８については
異常粒の成長が認められ、表１においても電力損失が大
きく、改善が小さいことがわかる。
表２の本発明の実施例のサンプルＮｏ，８と、従来の組
成の比較例のサンプルＮｏ． １について電磁特性を比
較してみると、磁気特性はほぼ同程度に得られており、
比抵抗は約１０倍以上となっており、高い磁気特性を維
持し、かつ高周波領域で良好な低損失特性を示している
ことが理解できる。本実施例では基本組成点一点につい
て説明したが、請求範囲の他の基本組成点においても同
様の結果が見られる。
成の比較例のサンプルＮｏ． １について電磁特性を比
較してみると、磁気特性はほぼ同程度に得られており、
比抵抗は約１０倍以上となっており、高い磁気特性を維
持し、かつ高周波領域で良好な低損失特性を示している
ことが理解できる。本実施例では基本組成点一点につい
て説明したが、請求範囲の他の基本組成点においても同
様の結果が見られる。
ハ．発明の効果
〔発明の効果〕
以上の説明からわかるように、本発明によれば、添加物
として酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）、酸化アルミニウ
ム（Ａｌ２０３）、酸化バナジウム（Ｖ２０５）の複合
添加は、スイッチング電源用磁心材料として求められる
諸特性を十分に満足するとともに、１００ｋＨｚ以上の
周波数においても電力損失を大幅に低減した低損失酸化
物磁性材料を供給することができる。
として酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）、酸化アルミニウ
ム（Ａｌ２０３）、酸化バナジウム（Ｖ２０５）の複合
添加は、スイッチング電源用磁心材料として求められる
諸特性を十分に満足するとともに、１００ｋＨｚ以上の
周波数においても電力損失を大幅に低減した低損失酸化
物磁性材料を供給することができる。
Claims (1)
- １．主成分として、３０〜４０モル％の酸化マンガン（
ＭｎＯ）、５〜１５モル％の酸化亜鉛（ＺｎＯ）、及び
残分として酸化第２鉄（Ｆｅ＿２Ｏ＿３）を含み、副成
分として、全主成分量に対して０．０２〜０．１５重量
％の酸化カルシウム（ＣａＯ）と、０．００５〜０．１
００重量％の酸化ケイ素（ＳｉＯ＿２）を含む低損失酸
化物磁性材料において、全主成分量に対して０．３０重
量％以下（０％を含まず）の酸化ジルコニウム（ＺｒＯ
＿２）、０．５０重量％以下（０％を含まず）の酸化ア
ルミニウム（Ａｌ＿２Ｏ＿３）、及び０．２０重量％以
下（０％を含まず）の酸化バナジウム（Ｖ＿２Ｏ＿５）
を添加した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 |
|---|---|---|---|
| JP1306199A JP2855275B2 (ja) | 1989-11-27 | 1989-11-27 | 低損失酸化物磁性材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1306199A JP2855275B2 (ja) | 1989-11-27 | 1989-11-27 | 低損失酸化物磁性材料 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03166702A true JPH03166702A (ja) | 1991-07-18 |
| JP2855275B2 JP2855275B2 (ja) | 1999-02-10 |
Family
ID=17954196
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1306199A Expired - Lifetime JP2855275B2 (ja) | 1989-11-27 | 1989-11-27 | 低損失酸化物磁性材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2855275B2 (ja) |
-
1989
- 1989-11-27 JP JP1306199A patent/JP2855275B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2855275B2 (ja) | 1999-02-10 |
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