JPH04150007A

JPH04150007A - 低損失酸化物磁性材料

Info

Publication number: JPH04150007A
Application number: JP2273233A
Authority: JP
Inventors: Tsutomu Otsuka; 努大塚
Original assignee: Tokin Corp
Current assignee: Tokin Corp
Priority date: 1990-10-15
Filing date: 1990-10-15
Publication date: 1992-05-22

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。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、スイッチング電源等のトランス材として用い
られる低損失酸化物磁性材料に関するものである。

［従来の技術］従来の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２５〜２Ｏ０　ｋｌ（Ｚ程度が
一般的であり、トランス材としてはＭｎ−Ｚｎ系フェラ
イトが使用されている。

近年、各種電子機器、電話交換機等の小型・軽量化を目
的として搭載される各種電子部品等の小型化が活発であ
る。スイッチング電源おいては。

小型化する一つの手段として、トランス部分を小型化す
るためにスイッチング周波数を高くする検討が進められ
ている。現在、この周波数は２Ｏ０ｋＨｚ以上での実用
化が活発であり〜Ｉ　ＭＨｚまでの検討か進んでいる。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところが、従来のＭ　ｎ　−Ｚ　ｎ系フェライトを２Ｏ
０　ｋＨｚ以上の周波数で使用した場合、鉄損か大きく
なりすぎ１　トランスの発熱が極めて大きくなるため電
源の性能が極めて大きく劣化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上記欠点に鑑み。

周波数が２Ｏ０　ｋＨｚ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３０〜４２■０１％の酸
化マンガン（Ｍｎ　Ｏ）　、　４〜１９　ｇｏｔ％の酸
化亜鉛（ＺｎＯ）、残部酸化第二鉄（Ｆｅ２Ｑ、）を有
する低損失酸化物磁性材料において、副成分として０．
０１〜０．１０ｗｔ％の二酸化ケイ素（Ｓｉ０２　）　
、　０．０１〜０．１５ｗｔ％の酸化カルシウム（Ｃａ
Ｏ）及び０．５　ｗｔ％以下（０を含まず）の酸化スズ
（ＳｎＯ２）を含むと共に０．２ｗｔ％以下（０を含ま
ず）の酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５　）　、　０．２　ｗ
ｔ％以下（０を含まず）の酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２
）　、　０．２ｗｔ％以下の五酸化バナジウムのグルー
プから選択された少なくとも一種を含むことを特徴とす
る低損失酸化物磁性材料か得られる。

ここで本発明における添加量において、酸化スズＳｎＯ
２を０．５　ｗｔ％以下（Ｏを含まず）、酸化タンタル
（Ｔａ２Ｏ５）を０．２　ｗｔ％以下、酸化ジルコン（
Ｚｒ０２）を０．２　ｗｔ％以下、五酸化バナジウム（
Ｖ２　Ｏ５）を０．２ｗｔ％以下（０を含まず）とした
のは上記添加量を越えた場合、著しい異常粒成長を生し
コアロス特性が劣化するためである。

本発明においてＳｎＯ２は、結晶粒内に固溶するものの
焼成時に液層を形成し、その漏れ性を著しく改善する効
果がある。その結果、焼結性が促進され結晶粒径の均一
化が実現され、ヒステリシス損失が低減される。

一般的にＴａ２Ｏ５　、Ｖ２Ｏ６．Ｚ　ｒｏ２は粒界相
に混綿し電気抵抗を向上させ、うず電流損失を低減させ
る効果がある。本発明では、焼結時のぬれ性を改善させ
るＳｎＯ２を複合添加することにより上記Ｔａ２Ｏ９．
Ｚ　ｒ０２　、Ｖ２Ｏ５粒界相に濃縮する度合がより一
層促進され、著しく電気抵抗が向上し、Ｔａ、Ｏ９，Ｖ
２Ｏ．、、ＺｒＯ２の単独添加よりもうず電流損の低減
か促進されるものである。

［実施例］以下１本発明の実施例を図面を参照して説明する。

一実施例−１〜主成分として５３−０１％の酸化第二鉄（Ｆｅ２Ｏｓ　
）　、　　３９　　ｓｏ１％の一酸化マンガン（ＭｎＯ
）。

８　ｓｏ１％の酸化亜鉛（Ｚ　ｎ　Ｏ）を含有し添加物
として、　０．０１５　ｗｔ％のＳ　ｉ　Ｏ２、０，０
４ｗｔ％のＣａｂ。

０．５　ｗｔ％以下の酸化スズ（Ｓｎ０２）さらに、０
゜２　ｗｔ％以下の酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５）、酸化
ジルコニウム（ＺｒＯ２）、五酸化バナジウム（ＶｚＯ
５）の少なくとも一種を添加した。

また比較材として、Ｆｅ２Ｏ，、ＭｎＯ，ＺｎＯ，５ｉ
０２．ＣａＯの組成は上記同様で、５ｎ０２、Ｔａ２Ｏ
ｑ、ｖ２ｏ９．Ｚｒ０ｚを添加しない粉末を用意した。

これら粉末をボールミルにて混合、予焼、粉砕、造粒、
成形した後、酸素分圧０〜３％、温度１０００〜１４０
０℃で焼成した。第−表は上述の各組成において、焼結
条件を変化させて得られた酸化物磁性材料の中で赦も優
れたコアロス特性を示した試料について１周波数ＩＭＨ
ｚ　　磁束密度５００Ｇ、温度６０℃における電力損失
Ｐａ　　（ｋＷ／ｍ’　）を示したものである。

第−表より本発明品は、比較材（以下従来の電源用フェ
ライトという）よりも著しく小さい電力損失を示すこと
がわかる。

以下余白第表＊魔１〜１３は本発明ＰＢはＴｅａ＋ｐ。

６０℃ 時を示す。

ｆ−Ｉ　ＭＨｚＢ、−５００Ｇ −実施例−２一実施例−１で得られた本発明品である試料に６゜７８．
１２及び従来の電源材料である魔１４の各試料について
コアロス（Ｐａ　）の周波数特性を比較する。

第１図は、Ｂ、−５００Ｇ、Ｔｅ５ｐ特性℃における上
記試料のｐＢ−を特性を示した。第１図より。

本発明品は全周波数域において、比較材である従来の電
源材料に比べ、優れたコアロス特性を示すことがわかる
。

一実施例−３＝実施例−２で得られた本発明品である試料随６゜７．８
．１２及び従来の電源材料である隠１４の各試料につい
てコアロス（Ｐａ）の温度特性を比較する。

第２図は１周波数ＩＭＨｚ　、Ｂ、−５００Ｇにおける
上記試料のＰａ　　Ｔｅ５ｐ特性を示したものである。

第２図より本発明品は、全温度域にて比較材である従来
の電源材料に比べ優れたコアロス特性を示すことがわか
る。

［発明の効果］以上述べた如く本発明によれば、酸化物磁性材料におい
て、０．５ｗｔ％以下の酸化スズ（ＳｎＯ２）を含み、
　０．２　ｗｔ％以下の酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５　）
　、　０．２ν【％以下の酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２
）　、　０．２　ｗｔ％以下の五酸化バナジウム（Ｖ２
゜５）の少なくとも一種以上を添加することによりスイ
ッチング電源用材料として、十分に満足するコアロスを
示すとともに２Ｏ０　ｋＨｚ以上のものよりも著しく低
いコアロス（Ｐａ）を有す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・軽量化に十分的した材料を提供可能とするもので
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例−２におけるＳｎＯ２，Ｔａ２Ｏ５、Ｚ
ｒＯ□、Ｖ２Ｏ，の添加量を変化させて得られた本発明
品と、従来の電源材料の８．５００　Ｇ　、　Ｔｅｗｐ
６０℃におけるコアロス（ＰＲ）の周波数特性を比較し
たものである。第２図は実施例−３におけるＳｎＯ２，Ｔａ２Ｏ１．　
　Ｚ　ｒ　Ｏ□、Ｖ２Ｏ，の添加量を変化させて得られ
た本発明品と、従来の電源材料のＬＭ）Ｉｚ　−５００
Ｇ時におけるコアロス（Ｐ８）の温度特性を比較したも
のである。第１図第２図Ｔｅｍｐ（°Ｃ）

Claims

【特許請求の範囲】１）　主成分として３０〜４２ｍｏｌ％の酸化マンガン
（ＨｎＯ）、４〜１９ｍｏｌ％の酸化亜鉛（ＺｎＯ）及
び残部酸化第二鉄（Ｆｅ＿２Ｏ＿３）を有する低損失酸
化物磁性材料において、副成分として０．０１〜０．１０ｗｔ％の二酸化ケイ素
（ＳｉＯ＿２）、０．０１〜０．１５ｗｔ％の酸化カル
シウム（ＣａＯ）及び０．５ｗｔ％以下（０を含まず）
の酸化スズ（ＳｎＯ＿２）を含むと共に０．２ｗｔ％以
下（０を含まず）の酸化タンタル（Ｔａ＿２Ｏ＿５）．
０．２ｗｔ％以下（０を含まず）の酸化ジルコニウム（
ＺｒＯ＿２）、０．２ｗｔ％（０を含まず）の五酸化バ
ナジウムのグループから選択された少なくとも一種を含
むことを特徴とする低損失酸化物磁性材料。