JPH0350165A - Ferrite laminate - Google Patents
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Landscapes
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- Laminated Bodies (AREA)
- Ceramic Products (AREA)
- Soft Magnetic Materials (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明はフェライト積層体に関する。[Detailed description of the invention] <Industrial application field> The present invention relates to a ferrite laminate.
〈従来の技術〉 感応フェライトが知られている。<Conventional technology> Sensitive ferrite is known.
このものは、キュリー点が異なる複数のソフトフェライ
トを積層し、温度の変化による磁気特性の変化によって
温度を検知したり、これにコイルを巻回し、温度の変化
によって電気量を変化させて、電子機器等を駆動するも
のである。This device stacks multiple soft ferrites with different Curie points, detects temperature by detecting changes in magnetic properties due to changes in temperature, and winds a coil around it to change the amount of electricity depending on changes in temperature. It drives equipment, etc.
従来、フェライトを積層するには、例えばガラスによる
溶着を行っている。Conventionally, ferrite is laminated using, for example, welding using glass.
しかし、このようなときには、溶着の熱により、ガラス
−フェライト界面で拡散が生じて、フェライトの磁気特
性が劣化したり、各フェライトのキュリー点近傍のプロ
フィールがブロードになる。 このため、シャープな温
度特性がえられない。However, in such a case, the heat of welding causes diffusion at the glass-ferrite interface, deteriorating the magnetic properties of the ferrite, and making the profile near the Curie point of each ferrite broader. Therefore, sharp temperature characteristics cannot be obtained.
また、接合界面から腐食が生じ、環境信頼性の点で不十
分である。Furthermore, corrosion occurs from the joint interface, resulting in insufficient environmental reliability.
さらには、接合強度の点でも不十分である。Furthermore, the bonding strength is also insufficient.
〈発明が解決しようとする課題〉
本発明の目的は、フェライトの磁気特性の劣化がなく、
積層する各フェライトの独自の特性がそのまま現出し、
しかも接合界面の安定性にすぐれ、接合強度の高いフェ
ライト積層体を提供することにある。<Problem to be solved by the invention> An object of the present invention is to prevent deterioration of the magnetic properties of ferrite,
The unique characteristics of each layered ferrite are revealed as they are,
Moreover, it is an object of the present invention to provide a ferrite laminate with excellent stability at the bonding interface and high bonding strength.
く課題を解決するための手段〉
このような目的は、下記（１）〜（３）の本発明によっ
て達成される。Means for Solving the Problems> Such objects are achieved by the present invention described in (1) to (3) below.
（１）複数のソフトフェライトを超塑性加工によって接
合したことを特徴とするフェライト積層体。(1) A ferrite laminate characterized in that a plurality of soft ferrites are joined by superplastic working.
（２）平均グレインサイズが３０ｐ１以下である上記（
１）に記載のフェライト積層体。(2) The above (where the average grain size is 30p1 or less)
The ferrite laminate described in 1).
（３）前記複数のフェライトのキュリー点が異なる上記
（１）または（２）に記載のフェライト積層体。(3) The ferrite laminate according to (1) or (2) above, wherein the plurality of ferrites have different Curie points.
く作用〉
一般に、セラミックスは、焼結によって作製されるが、
その成形に際しては、金属加工と同様に鍛造、押し出し
、圧延などの塑性加工も試みられている。 しかし、セ
ラミックスの塑性加工には融点の６０％程度以上の高温
が必要であり、材料によっては２０００℃にも達する。Effect〉 Ceramics are generally produced by sintering, but
When forming the material, plastic processing such as forging, extrusion, and rolling has been attempted in the same way as metal processing. However, plastic working of ceramics requires high temperatures of about 60% or more of the melting point, which can reach as high as 2000°C depending on the material.
ところが、超塑性を示すセラミックスは、Ｊｏｕｒｎａ
ｌ ｏｆ ｔｈｅ ＪＳＴＰ ｖｏｌ、２９ ｎｏ、３
２６（１９８８−３）、セラミックス２４ （１９８９
）Ｎｏ、 ２、鉄と鋼第７５巻（１９８９）第３号等に
記載されているように、焼結温度あるいは鍛造温度より
もはるかに低い温度、例えば５００℃程度低い温度にお
いて、低応力で１００％あるいはそれをこえる巨大な延
性を示す。However, ceramics exhibiting superplasticity
l of the JSTP vol, 29 no, 3
26 (1988-3), Ceramics 24 (1989
) No. 2, as described in Tetsu-to-Hagane Vol. 75 (1989) No. 3, etc., at a temperature much lower than the sintering temperature or forging temperature, for example, at a temperature about 500℃ lower, with low stress. It shows enormous ductility of 100% or more.
従来、超塑性を示すセラミックスとして知られている代
表的な材料は、Ｙ −Ｔ Ｚ Ｐ （Ｙｔｔｒｉａ−ｓ
ｔａｂｉＬｉｚｅｄ Ｔｅｔｒａｇｏｎａｌ Ｚｒ０ｚ
Ｐｏ１ｙｃｒｙｓｔａｌｓ）、Ｚ ｒ Ｏ２Ａβ２０
３系であり、その塑性変形を利用して、押し出し加工、
薄板成形などが試みられている。Typical materials conventionally known as ceramics exhibiting superplasticity are Y-TZP (Yttria-s
tabiLized Tetragonal Zr0z
Polycrystals), Z r O2Aβ20
3 system, and using its plastic deformation, extrusion processing,
Attempts are being made to form thin plates.
本発明者らは、永久磁石材料の超塑性を検討したところ
、フェライトのグレインサイズを制御すると、この超塑
性現象を示し、この超塑性加工により、複数のフェライ
トを接合すると、異種フェライトであってもきわめて高
い接合強度かえられることを見出したものである。The present inventors investigated the superplasticity of permanent magnet materials and found that when the grain size of ferrite is controlled, this superplastic phenomenon occurs, and when multiple ferrites are joined by this superplastic processing, they are different types of ferrite It was also discovered that extremely high bonding strength can be achieved.
また、各フェライトの特性の劣化ないし変化はほとんど
生じない。Furthermore, there is almost no deterioration or change in the characteristics of each ferrite.
なお、従来、フェライトが超塑性を示すという報告はな
されていない。Note that there has been no report that ferrite exhibits superplasticity.
く具体的構成〉 以下、本発明の具体的構成を詳細に説明する。Specific composition> Hereinafter, the specific configuration of the present invention will be explained in detail.
本発明で用いるフェライトは、逆スピネル構造を有する
ソフトフェライトの焼結体であれば、公知のいずれのも
のであってもよく、例久ばＭｎ−Ｚｎ系、Ｎ １−Ｚｎ
系、Ｃｕ−Ｚｎ系、Ｍｎ系、Ｍｇ系、Ｌｉ系等種々のも
のを挙げることができる。The ferrite used in the present invention may be any known sintered body of soft ferrite having an inverse spinel structure, such as Mn-Zn, N1-Zn, etc.
Examples include various types such as Cu-Zn type, Mn type, Mg type, and Li type.
この場合、本発明の積層体中における各フェライトの平
均グレインサイズは、３ｏ−以下であることが好ましい
。In this case, the average grain size of each ferrite in the laminate of the present invention is preferably 3o or less.
平均グレインサイズは、走査型電子顕微鏡によって測定
すればよ（、具体的には平均グレイン面積から、これを
円と仮定してその平均直径を求め、これを平均グレイン
サイズとする。The average grain size can be measured using a scanning electron microscope (specifically, from the average grain area, assuming that it is a circle, find its average diameter, and use this as the average grain size.
この場合、平均グレインサイズが３０−をこえると、超
塑性の発現が不十分となる。In this case, if the average grain size exceeds 30, superplasticity will not be sufficiently developed.
なお、平均グレインサイズは１０−以下、特に５μｓ以
下であることが好ましく、その下限は一般に０．０１戸
程度であることが好ましい。In addition, it is preferable that the average grain size is 10<-> or less, especially 5 microseconds or less, and it is preferable that the lower limit is generally about 0.01 houses.
平均グレインサイズは、本発明の超塑性加工によってほ
ぼ保持されるので、超塑性加工前の平均グレインサイズ
は、加工後のそれとほぼ同等である。Since the average grain size is approximately maintained by the superplastic working of the present invention, the average grain size before superplastic working is approximately equivalent to that after working.
ただし、本発明の永久磁石では、通常−軸性の圧力によ
って接合されるので、通常グレインの変形およびグレイ
ン間の配向が認められるものである。However, in the permanent magnet of the present invention, deformation of the grains and orientation between the grains are usually observed since the permanent magnets are joined by normal-axial pressure.
フェライトは、通常、０．０１〜１０ｍｍ程度の厚さと
され、その厚さ方向に積層されて接合されるものである
。Ferrite is usually made to have a thickness of about 0.01 to 10 mm, and is laminated and bonded in the thickness direction.
用いるフェライトは、互いに同一材質のものであっても
よい。The ferrites used may be made of the same material.
また、異なる材質のフェライトであってもよい。 この
場合には、キュリー点が異なるもの、周波数特性が異な
るもの、飽和磁化や透磁率が異なるもの、磁気特性の温
度特性が異なるもの等いずれであってもよい。Alternatively, ferrite of a different material may be used. In this case, the materials may have different Curie points, different frequency characteristics, different saturation magnetizations or magnetic permeabilities, or different temperature characteristics of magnetic properties.
この場合、感温フェライトとする場合には、キュリー点
の互いに異なるものとする。In this case, when temperature-sensitive ferrites are used, they have different Curie points.
なお、用いるフェライトの積層数は複数でありさえすれ
ば、用途に応じ適宜決定すればよい。Note that the number of laminated layers of ferrite to be used may be appropriately determined depending on the application as long as it is plural.
また、もし必要であるならば、積層体のフェライト間に
は、他の材質の層が介在していてもよい。Further, if necessary, a layer of another material may be interposed between the ferrites in the laminate.
このような材質としては、各種セラミックス、金属、ガ
ラス等があり、いずれもこれらを介して接合できること
が確認されている。Such materials include various ceramics, metals, glass, etc., and it has been confirmed that bonding can be performed using any of these materials.
このような場合、金属をパターン状に設けて、フェライ
ト間に介在させ、各フェライト間の金属を導通させれば
、チップ状のインダクタとするともできる。In such a case, a chip-shaped inductor can be obtained by providing metal in a pattern, interposing it between ferrites, and making the metal between each ferrite conductive.
このようなフェライト積層体は以下のようにして製造さ
れる。Such a ferrite laminate is manufactured as follows.
まず、所定のグレインサイズのフェライト焼結体を作製
する。 フェライト焼結体の平均グレインサイズは、最
終の積層体の５０〜１００％程度のものとする。First, a ferrite sintered body with a predetermined grain size is produced. The average grain size of the ferrite sintered body is approximately 50 to 100% of that of the final laminate.
フェライト焼結体作製に際しては、公知の方法に従えば
よ（、一般に混合、仮焼、粉砕、顆粒化、成型、焼成を
行えばよい。When producing a ferrite sintered body, a known method may be followed (in general, mixing, calcination, pulverization, granulation, molding, and firing may be performed.
成型に際しては磁場プレスを行ってもよい。During molding, magnetic field pressing may be performed.
次いで、この焼結体の複数を積層して超塑性加工による
圧接を施す。Next, a plurality of these sintered bodies are stacked and pressed together by superplastic working.
加工温度は、材質によって種々変更可能であるが、一般
に６００℃以上で、焼結温度より５０℃低い温度までの
温度にて行うが、一般に６００〜１２００℃とすること
が好ましい。Although the processing temperature can be varied depending on the material, it is generally carried out at a temperature of 600°C or higher and 50°C lower than the sintering temperature, and is generally preferably 600 to 1200°C.
なお、加工温度が、９００〜９５０℃程度のスピネル崩
壊温度以上であるときには、雰囲気制御を行って、酸素
分圧を制御する必要がある。Note that when the processing temperature is higher than the spinel collapse temperature of about 900 to 950°C, it is necessary to control the atmosphere and control the oxygen partial pressure.
このような加工温度にて、超塑性加工は、圧縮速度０．
Ｏｌ〜５０ｍｍ／ｍｉｎ程度、１〜１００ＭＰａ程度
の圧縮応力にて、変形量が真ひずみで０．０１〜１．５
程度となるように、圧接加工を行う。At such processing temperatures, superplastic processing is performed at a compression rate of 0.
The amount of deformation is 0.01 to 1.5 in true strain at a compressive stress of about 1 to 100 MPa at a pressure of about 50 mm/min.
Pressure welding is performed so that the
接合時間は１〜２０分程度とする。The bonding time is about 1 to 20 minutes.
接合に際しては、上記の加圧により、積層物の圧縮も生
じる。 あるいは、接合と圧延等とを同時に行ってもよ
い。During bonding, the laminate is also compressed by the above-mentioned pressure. Alternatively, joining and rolling may be performed simultaneously.
なお、接合に際しては、前記に準じた条件により、フェ
ライトを予め、超塑性加工により、圧延、引抜き、押出
し、切断等しておいてもよい。 また、これら超塑性加
工は、圧接後に行ってもよい。In addition, upon joining, the ferrite may be rolled, drawn, extruded, cut, etc. by superplastic working in advance under conditions similar to those described above. Moreover, these superplastic workings may be performed after pressure bonding.
本発明では、超塑性加工による接合を用いるので、異種
のフェライトを用いるときでも、各フェライトの特性が
そのまま維持され、接合部でシャープな特性変化を示す
。In the present invention, since joining by superplastic working is used, even when different types of ferrite are used, the characteristics of each ferrite are maintained as they are, and the characteristics change sharply at the joint.
また、接合界面が圧接により固相ないし拡散接合するの
で、接合界面の安定性が高く、環境信頼性が向上する。Furthermore, since the bonding interface is solid phase or diffusion bonded by pressure welding, the stability of the bonding interface is high and environmental reliability is improved.
〈実施例〉
以下、本発明の具体的実施例を掲げ、本発明を更に詳細
に説明する。<Examples> Hereinafter, the present invention will be explained in more detail by presenting specific examples of the present invention.
実施例
原料を秤量混合したのち、これを仮焼し、粉砕し、これ
を顆粒化し、プレス成形した。After weighing and mixing the raw materials of the example, this was calcined, pulverized, granulated, and press-molded.
次いで、１２５０℃、２時間の条件で所定の雰囲気で焼
成した。Next, it was fired in a predetermined atmosphere at 1250° C. for 2 hours.
得られた焼結体は、ｌ ｍｍ厚のシート状であった。
また相対密度は９９％、平均グレインサイズは５−であ
った。The obtained sintered body was in the form of a sheet with a thickness of 1 mm.
The relative density was 99% and the average grain size was 5-.
得られた各フェライトは下記のとおりである。The obtained ferrites are as follows.
フェライトＩ
組成 Ｌ ｉ ｏ、ｓ Ｆ ｅ ｚ、ｓ Ｏ４Ｔｃ
６７０℃
フェライト■
組成 Ｍ ｇ Ｆ ｅ ２０４
Ｔｃ ４４０℃
フェライト■
組成 Ｍ ｎ Ｆ ｅ ２０４
Ｔｃ ３００℃
各フェライトを積層し、これを１１５０″Ｃにて、圧縮
応力５０ ＭＰａ 、圧縮速度Ｑ 、 ｌ ｍｍ／ｍ
ｉｎにて、真ひずみ０．０５の変形量で圧縮した。Ferrite I composition L io, s F ez, s O4Tc
670℃ Ferrite ■ Composition M g Fe 204 Tc 440℃ Ferrite ■ Composition M n Fe 204 Tc 300℃ Each ferrite was laminated, and this was heated to 1150''C, compressive stress 50 MPa, compression speed Q, l mm/ m
compressed at a true strain of 0.05.
なお、平均グレインサイズは、加工前とほとんどかわら
なかった。Note that the average grain size was almost the same as before processing.
また、フェライト間の接合強度は十分高いものであった
。Furthermore, the bonding strength between the ferrites was sufficiently high.
このものの感温特性はきわめてシャープであり、また各
フィライトおよび接合部での劣化がないことが確認され
た。The temperature-sensitive characteristics of this product were extremely sharp, and it was confirmed that there was no deterioration in each phyllite or joint.
また、耐食性もきわめて良好であった。Furthermore, the corrosion resistance was also extremely good.
〈発明の効果〉
本発明によれば、接合強度が高く、各フェライトの特性
の劣化がないフェライト積層体が実現する。<Effects of the Invention> According to the present invention, a ferrite laminate with high bonding strength and no deterioration in the characteristics of each ferrite can be realized.
人 ティーデイ−ケイ株式会社 人 弁理士 石 井 陽People TDC Co., Ltd. Person Patent Attorney Yo Ishii
Claims (3)
合したことを特徴とするフェライト積層体。(1) A ferrite laminate characterized in that a plurality of soft ferrites are joined by superplastic working.
１に記載のフェライト積層体。(2) The ferrite laminate according to claim 1, wherein the average grain size is 30 μm or less.
項１または２に記載のフェライト積層体。(3) The ferrite laminate according to claim 1 or 2, wherein the plurality of ferrites have different Curie points.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1187137A JPH0350165A (en) | 1989-07-19 | 1989-07-19 | Ferrite laminate |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1187137A JPH0350165A (en) | 1989-07-19 | 1989-07-19 | Ferrite laminate |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0350165A true JPH0350165A (en) | 1991-03-04 |
Family
ID=16200774
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1187137A Pending JPH0350165A (en) | 1989-07-19 | 1989-07-19 | Ferrite laminate |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0350165A (en) |
-
1989
- 1989-07-19 JP JP1187137A patent/JPH0350165A/en active Pending
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