JPH04148509A - 低損失酸化物磁性材料の製造方法 - Google Patents
低損失酸化物磁性材料の製造方法Info
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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】
［産業上の利用分野］
本発明は、電源トランス等に用いられる。低損失酸化物
磁性材料に関する。
磁性材料に関する。
［従来の技術］
従来のスイッチング電源用変圧器においては。
スイッチング周波数として専ら２５〜２００ ｋＨｚ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、主成分として３０〜４０モル％の
一酸化マンガン（ＭｎＯ）、５〜１５モル％の酸化亜鉛
（Ｚ ｎ Ｏ）及び残部として。
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、主成分として３０〜４０モル％の
一酸化マンガン（ＭｎＯ）、５〜１５モル％の酸化亜鉛
（Ｚ ｎ Ｏ）及び残部として。
酸化第２鉄（Ｆｅ２０．）を含み、副成分として０．０
４〜０．１５重量％の酸化カルシウム（Ｃａ Ｏ）と０
．０１０〜０．１００重量％の二酸化ケイ素（ＳｉＯ□
）とを含むものがすでに開発されている。
４〜０．１５重量％の酸化カルシウム（Ｃａ Ｏ）と０
．０１０〜０．１００重量％の二酸化ケイ素（ＳｉＯ□
）とを含む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・軽量化する為に。
スイッチング周波数が２００ ｋＨｚ以上の高周波で使
用するのが一般的となりつつある。ところが従来の成分
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
２００ ｋＨｚ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鉄損が大きく発熱するという欠
点があった。
用するのが一般的となりつつある。ところが従来の成分
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
２００ ｋＨｚ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鉄損が大きく発熱するという欠
点があった。
そこで２本発明の技術的課題は１周波数が２゜ＯｋＨｚ
以上の高い周波数で使用しても鉄損を小さくできる低損
失酸化物磁性材料を提供する事にある。
以上の高い周波数で使用しても鉄損を小さくできる低損
失酸化物磁性材料を提供する事にある。
［課題を解決するための手段］
本発明によれば、低損失酸化物磁性材料は主成分として
３０〜４０モル％の一酸化マンガン（Ｍｎｏ）、５〜１
５モル％の酸化亜鉛（ＺｎＯ）及び残部として酸化第二
鉄（Ｆｅ２０ｉ）を含み。
３０〜４０モル％の一酸化マンガン（Ｍｎｏ）、５〜１
５モル％の酸化亜鉛（ＺｎＯ）及び残部として酸化第二
鉄（Ｆｅ２０ｉ）を含み。
副成分として０．［１２〜０．１５重量％の酸化カルシ
ウム（Ｃａ Ｏ）と０．００５〜０．１重量％の二酸化
ケイ素（ＳｉＯ２）も含みさらに添加物として酸化ハフ
ニウム（ＨｆＯ２）、酸化ジルコニウム（Ｚｒ０２）を
含む低損失酸化物磁性材料において、副成分である二酸
化ケイ素（Ｓ ｉ ０２ ）と添加物である酸化ハフニ
ウム（ＨｆＯ２）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯｚ）とを
ケイ酸ハフニウム（ＨｆＳｉＯ４）、ケイ酸化ジルコニ
ウム（ＺｒＳｉ０４）のケイ酸化物の状態で添加するこ
とを特徴とする低損失酸化物磁性材料が得られる。
ウム（Ｃａ Ｏ）と０．００５〜０．１重量％の二酸化
ケイ素（ＳｉＯ２）も含みさらに添加物として酸化ハフ
ニウム（ＨｆＯ２）、酸化ジルコニウム（Ｚｒ０２）を
含む低損失酸化物磁性材料において、副成分である二酸
化ケイ素（Ｓ ｉ ０２ ）と添加物である酸化ハフニ
ウム（ＨｆＯ２）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯｚ）とを
ケイ酸ハフニウム（ＨｆＳｉＯ４）、ケイ酸化ジルコニ
ウム（ＺｒＳｉ０４）のケイ酸化物の状態で添加するこ
とを特徴とする低損失酸化物磁性材料が得られる。
一般に１本発明の様なＭ ｎ −Ｚ ｎフェライトは。
副成分である二酸化ケイ素（Ｓ ｉ ０２ ）と酸化カ
ルシウム（Ｃａ Ｏ）を添加する事により、高抵抗な粒
界相を形成し、電気抵抗を向上させうず電流損失を低下
させている。また、添加物として他の酸化物を添加する
ことにより一層の高電気抵抗を得る事が可能である。
ルシウム（Ｃａ Ｏ）を添加する事により、高抵抗な粒
界相を形成し、電気抵抗を向上させうず電流損失を低下
させている。また、添加物として他の酸化物を添加する
ことにより一層の高電気抵抗を得る事が可能である。
これら副成分（ＳｉＯ□とＣａｂ）及び添加物は焼結中
に液相を形成し９粒界へ濃縮することにより高抵抗な粒
界相を形成する。
に液相を形成し９粒界へ濃縮することにより高抵抗な粒
界相を形成する。
しかし、副成分（ＳｉＯ２とＣａｂ）や添加物は、各成
分を単独で添加するのが一般的であり。
分を単独で添加するのが一般的であり。
さらに副成分、添加物の添加量は数百［）ｍ〜数千ｐｐ
ｍと非常に微量であり１粒界相酸分の不均一性さらに粒
界への各成分の濃縮が不十分となり（結晶粒内への副成
分・添加成分の残留）電気抵抗を劣下させうず電流損失
を増大させてしまう。
ｍと非常に微量であり１粒界相酸分の不均一性さらに粒
界への各成分の濃縮が不十分となり（結晶粒内への副成
分・添加成分の残留）電気抵抗を劣下させうず電流損失
を増大させてしまう。
また原子の拡散が不十分となる為にヒステリシス損失も
増大させ、電力損失を劣下している。
増大させ、電力損失を劣下している。
そこで、この欠点を解決する為に副成分である二酸化ケ
イ素（ＳｉＯ２）と添加物酸化ハフニウム（Ｈｆ０２）
、酸化ジルコニウム（ＺｎＯ２）をケイ酸化ハフニウム
（ＨｆＳｉＯ４）、ケイ酸化ジルコニウム（ＺｒＳｉ０
４）のケイ酸化物の状態で添加し、副成分である酸化カ
ルシウム（ＣａＯ）も水溶性である水酸化カルシウム（
Ｃａ（ＯＨ）２）を用いる事により、著しく電力損失を
低減できる低損失酸化物磁性材料を得られる事を発見し
た。
イ素（ＳｉＯ２）と添加物酸化ハフニウム（Ｈｆ０２）
、酸化ジルコニウム（ＺｎＯ２）をケイ酸化ハフニウム
（ＨｆＳｉＯ４）、ケイ酸化ジルコニウム（ＺｒＳｉ０
４）のケイ酸化物の状態で添加し、副成分である酸化カ
ルシウム（ＣａＯ）も水溶性である水酸化カルシウム（
Ｃａ（ＯＨ）２）を用いる事により、著しく電力損失を
低減できる低損失酸化物磁性材料を得られる事を発見し
た。
各成分の均一な分散が可能となった事により粒界相への
濃縮が改善され、各成分の単独添加の場合と比較し、電
気抵抗が著しく向上している。また以上の事から焼結性
が向上し緻密化が促進された事により、電力損失の改善
が図れたものと推察される。
濃縮が改善され、各成分の単独添加の場合と比較し、電
気抵抗が著しく向上している。また以上の事から焼結性
が向上し緻密化が促進された事により、電力損失の改善
が図れたものと推察される。
［実施例］
以下本発明の実施例について２図面を参照して説明する
。
。
主成分として、 ５３．０モル％の酸化第二鉄（Ｆｅ２
０３）、３９モル％の一酸化マンガン（ＭｎＯ）及び８
．０モルの酸化亜鉛（ＺｎＯ）を含有した粉末を混合、
予焼し、この粉末に、ケイ酸ハフニウム（ＨｆＳｉＯ４
）、ケイ酸ジルコニウム（ＺｒＳｉ０４）を０．Ｏ１〜
０．１３０重量％、水酸化カルシウム（Ｃａ （ＯＨ）
２ ）を０．１００重量％添加した後さらに混合し、
造粒し、成形プレスした後温度１１００〜１３００℃、
酸素分圧０．５〜５．Ｑ％において焼結し、酸化物磁性
材料を得た。
０３）、３９モル％の一酸化マンガン（ＭｎＯ）及び８
．０モルの酸化亜鉛（ＺｎＯ）を含有した粉末を混合、
予焼し、この粉末に、ケイ酸ハフニウム（ＨｆＳｉＯ４
）、ケイ酸ジルコニウム（ＺｒＳｉ０４）を０．Ｏ１〜
０．１３０重量％、水酸化カルシウム（Ｃａ （ＯＨ）
２ ）を０．１００重量％添加した後さらに混合し、
造粒し、成形プレスした後温度１１００〜１３００℃、
酸素分圧０．５〜５．Ｑ％において焼結し、酸化物磁性
材料を得た。
第１図は周波数Ｉ ＭＨｚ磁気密度（Ｂ、）が５゜ＯＧ
の場合の電力損失を示している。
の場合の電力損失を示している。
また第１図における曲線１はケイ酸ハフニウム（ＨｆＳ
ｉＯ４）を０．１３重量％添加した場合１曲線２はケイ
酸ジルコニウム（Ｚ ｒ Ｓ ｉ ０４ ） ヲｏ。
ｉＯ４）を０．１３重量％添加した場合１曲線２はケイ
酸ジルコニウム（Ｚ ｒ Ｓ ｉ ０４ ） ヲｏ。
Ｉ３蚤量％添加した場合１曲線３は１曲線１と同量とな
る様に酸化ハフニウム（Ｈｆ０２）と二酸化ケイ素を単
独で添加した場合１曲線４は曲線２と同量となる様に酸
化ジルコニウム（ＺｒＯ２）と二酸化ケイ素（Ｓ ｉ
Ｏ２）を単独で添加した場合を示している。いずれの曲
線も酸化カルシウム（Ｃａ Ｏ）は水酸化カルシウム（
Ｃａ（ＯＨ）２）の状態で０．１５重量％添加している
。
る様に酸化ハフニウム（Ｈｆ０２）と二酸化ケイ素を単
独で添加した場合１曲線４は曲線２と同量となる様に酸
化ジルコニウム（ＺｒＯ２）と二酸化ケイ素（Ｓ ｉ
Ｏ２）を単独で添加した場合を示している。いずれの曲
線も酸化カルシウム（Ｃａ Ｏ）は水酸化カルシウム（
Ｃａ（ＯＨ）２）の状態で０．１５重量％添加している
。
第１図より周波数Ｉ ＭＨｚの場合においては、電力損
失は副成分、添加物の添加状態に無関係に温度が約８０
℃の時最小値を有する。そして副成分。
失は副成分、添加物の添加状態に無関係に温度が約８０
℃の時最小値を有する。そして副成分。
添加物をケイ酸ハフニウム（ＨｆＳｉＯ４）、ケイ酸ジ
ルコニウム（ＺｒＳｉＯａ）のケイ酸化物の状態で添加
した方が、単独で添加した時よりも電力損失が小さくな
る事がわかる。
ルコニウム（ＺｒＳｉＯａ）のケイ酸化物の状態で添加
した方が、単独で添加した時よりも電力損失が小さくな
る事がわかる。
第１表に本実施例により得られた酸化物磁性材料と従来
の単独に酸化物を添加する方法により得られた酸化物磁
性材料の諸特性（初透磁率μｍ。
の単独に酸化物を添加する方法により得られた酸化物磁
性材料の諸特性（初透磁率μｍ。
飽和磁束密度Ｂ＋、［Ｇ］、残留磁束密度Ｂ、［Ｇ］保
磁力Ｈｅ ［θｅ］）を示す。
磁力Ｈｅ ［θｅ］）を示す。
は下弦臼
第１表
スイッチング電源用磁芯材料として求められる諸特性を
十分に満たしており、ケイ酸化合物による。
十分に満たしており、ケイ酸化合物による。
副成分・添加物の添加は、高周波において電力損失を著
しく改善する事がわかる。
しく改善する事がわかる。
［発明の効果コ
以上の説明で明らかな様に酸化物磁性材料において副成
分・添加物をケイ酸化合物の状態で添加する事により、
スイッチング電源用材料として求められる諸特性を十分
満足するとともに高周波において従来のものより電力損
失を低減できる低損失酸化物磁性材料を提供でき、高周
波磁芯用材料としてスイッチング電源の小型・軽量化に
十分適した材料を提供可能とするものである。
分・添加物をケイ酸化合物の状態で添加する事により、
スイッチング電源用材料として求められる諸特性を十分
満足するとともに高周波において従来のものより電力損
失を低減できる低損失酸化物磁性材料を提供でき、高周
波磁芯用材料としてスイッチング電源の小型・軽量化に
十分適した材料を提供可能とするものである。
第１図は本発明の実施例に係る低損失酸化物磁性材料の
温度と電力損失との関係を示す図で、比較例として２本
発明によるケイ酸化合物での添加と従来通りの酸化物を
各成分単独で添加する材料を併せて示した。
温度と電力損失との関係を示す図で、比較例として２本
発明によるケイ酸化合物での添加と従来通りの酸化物を
各成分単独で添加する材料を併せて示した。
Claims (1)
- １） 主成分として３０〜４２ｍｏｌ％の一酸化マンガ
ン（ＭｎＯ）、４〜１９ｍｏｌ％一酸化亜鉛（ＺｎＯ）
、及び残部として酸化第２鉄（Ｆｅ＿２Ｏ＿３）を含み
、副成分として０．０２〜０．１５重量％の酸化カルシ
ウム（ＣａＯ）と０．００５〜０．１重量％の二酸化ケ
イ素を含みさらに添加物として酸化ハフニウム（ＨｆＯ
＿２）及び酸化ジルコニウム（ＺｒＯ＿２）を含む低損
失酸化物磁性材料において、副成分である二酸化ケイ素
（ＳｉＯ＿２）と添加物である酸化ハフニウム（ＨｆＯ
＿２）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ＿２）とを、ケイ酸
化ハフニウム（ＨｆＳｉＯ＿４）、ケイ酸化ジルコニウ
ム（ＺｒＳｉＯ＿４）のケイ酸化合物の状態で添加する
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 |
|---|---|---|---|
| JP2272127A JP3023799B2 (ja) | 1990-10-12 | 1990-10-12 | 低損失酸化物磁性材料の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2272127A JP3023799B2 (ja) | 1990-10-12 | 1990-10-12 | 低損失酸化物磁性材料の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04148509A true JPH04148509A (ja) | 1992-05-21 |
| JP3023799B2 JP3023799B2 (ja) | 2000-03-21 |
Family
ID=17509468
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2272127A Expired - Fee Related JP3023799B2 (ja) | 1990-10-12 | 1990-10-12 | 低損失酸化物磁性材料の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3023799B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005317924A (ja) * | 2004-03-31 | 2005-11-10 | Neomax Co Ltd | 積層型インダクタ |
-
1990
- 1990-10-12 JP JP2272127A patent/JP3023799B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005317924A (ja) * | 2004-03-31 | 2005-11-10 | Neomax Co Ltd | 積層型インダクタ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3023799B2 (ja) | 2000-03-21 |
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