JPH05243034A - 低損失フェライト - Google Patents
低損失フェライトInfo
- Publication number
- JPH05243034A JPH05243034A JP4076077A JP7607792A JPH05243034A JP H05243034 A JPH05243034 A JP H05243034A JP 4076077 A JP4076077 A JP 4076077A JP 7607792 A JP7607792 A JP 7607792A JP H05243034 A JPH05243034 A JP H05243034A
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- Japan
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Abstract
(57)【要約】
【構成】 Ｆｅ2 Ｏ3 ５０〜６０モル％、ＺｎＯ５〜１
５モル％、残部ＭｎＯを主成分とし、副成分としてＣａ
Ｏ０．０８〜０．４０モル％、ＳｉＯ2 ０．０１〜０．
２０モル％、ＺｒＯ2 ０．０１〜０．１０モル％、Ｇａ
2 Ｏ3 及び／又はＩｎ2 Ｏ3 ０．０２〜０．５０モル％
を含有する。 【効果】 コンバータトランス用材料として求められる
諸特性を満足せしめるとともに、特に１００ｋＨｚ以上
の高周波領域での低損失化を図ることが可能である。こ
れによって、スイッチング電源の小型化、軽量化を図る
ことが可能である。
５モル％、残部ＭｎＯを主成分とし、副成分としてＣａ
Ｏ０．０８〜０．４０モル％、ＳｉＯ2 ０．０１〜０．
２０モル％、ＺｒＯ2 ０．０１〜０．１０モル％、Ｇａ
2 Ｏ3 及び／又はＩｎ2 Ｏ3 ０．０２〜０．５０モル％
を含有する。 【効果】 コンバータトランス用材料として求められる
諸特性を満足せしめるとともに、特に１００ｋＨｚ以上
の高周波領域での低損失化を図ることが可能である。こ
れによって、スイッチング電源の小型化、軽量化を図る
ことが可能である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、コンバータトランス等
に用いられる低損失フェライトに関するものであり、特
に高周波領域での損失の少ない低損失フェライトに関す
るものである。
に用いられる低損失フェライトに関するものであり、特
に高周波領域での損失の少ない低損失フェライトに関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】スイッチング電源用のコンバータトラン
スにおいては、これまでスイッチング周波数として１０
０ｋＨｚ程度以下のものが使用されており、これに対応
すべき低損失フェライトとしては、ＭｎーＺｎフェライ
トに副成分として０．０８〜０．４０モル％のＣａＯと
０．０１〜０．２０モル％のＳｉＯ2 を添加したものが
既に用いられている。
スにおいては、これまでスイッチング周波数として１０
０ｋＨｚ程度以下のものが使用されており、これに対応
すべき低損失フェライトとしては、ＭｎーＺｎフェライ
トに副成分として０．０８〜０．４０モル％のＣａＯと
０．０１〜０．２０モル％のＳｉＯ2 を添加したものが
既に用いられている。
【０００３】ところが、近年スイッチング電源を小型
化、軽量化するためにスイッチング周波数を１００ｋＨ
ｚ以上の高周波で使用する要望が高まっており、前述の
従来の低損失フェライトをそのままスイッチング周波数
１００ｋＨｚ以上のスイッチング電源用のコンバータト
ランス材料として使用すると、その損失が大きく発熱す
るという問題が生じている。
化、軽量化するためにスイッチング周波数を１００ｋＨ
ｚ以上の高周波で使用する要望が高まっており、前述の
従来の低損失フェライトをそのままスイッチング周波数
１００ｋＨｚ以上のスイッチング電源用のコンバータト
ランス材料として使用すると、その損失が大きく発熱す
るという問題が生じている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】したがって、これから
のコンバータトランス用のフェライト材には、周波数１
００〜５００ｋＨｚ、温度８０〜１００℃、大振幅励磁
（１０００〜２０００ガウス）なる条件でも低損失であ
ることが要求される。
のコンバータトランス用のフェライト材には、周波数１
００〜５００ｋＨｚ、温度８０〜１００℃、大振幅励磁
（１０００〜２０００ガウス）なる条件でも低損失であ
ることが要求される。
【０００５】そこで本発明は、前述の従来の実情に鑑み
て提案されたものであって、コンバータトランス用材料
として求められる諸特性を充分に満足するとともに、特
に１００ｋＨｚ以上の高周波領域でも損失を低減するこ
とができる低損失フェライトを提供することを目的とす
る。
て提案されたものであって、コンバータトランス用材料
として求められる諸特性を充分に満足するとともに、特
に１００ｋＨｚ以上の高周波領域でも損失を低減するこ
とができる低損失フェライトを提供することを目的とす
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、前述の目
的を達成せんものと鋭意研究を重ねた結果、高周波領域
での低損失化にＺｒＯ2 とＧａ2 Ｏ3 、Ｉｎ2 Ｏ3 のい
ずれか又は両者を添加するのが有効であることを見出し
本発明を完成するに至ったもので、Ｆｅ2 Ｏ3５０〜６
０モル％、ＺｎＯ５〜１５モル％、残部ＭｎＯを主成分
とし、副成分としてＣａＯ０．０８〜０．４０モル％、
ＳｉＯ2 ０．０１〜０．２０モル％、ＺｒＯ2 ０．０１
〜０．１０モル％、Ｇａ2 Ｏ3 及び／又はＩｎ2 Ｏ
3 ０．０２〜０．５０モル％を含有することを特徴とす
るものである。
的を達成せんものと鋭意研究を重ねた結果、高周波領域
での低損失化にＺｒＯ2 とＧａ2 Ｏ3 、Ｉｎ2 Ｏ3 のい
ずれか又は両者を添加するのが有効であることを見出し
本発明を完成するに至ったもので、Ｆｅ2 Ｏ3５０〜６
０モル％、ＺｎＯ５〜１５モル％、残部ＭｎＯを主成分
とし、副成分としてＣａＯ０．０８〜０．４０モル％、
ＳｉＯ2 ０．０１〜０．２０モル％、ＺｒＯ2 ０．０１
〜０．１０モル％、Ｇａ2 Ｏ3 及び／又はＩｎ2 Ｏ
3 ０．０２〜０．５０モル％を含有することを特徴とす
るものである。
【０００７】主成分であるＦｅ2 Ｏ3 、ＺｎＯ、ＭｎＯ
については軟磁気特性を有する組成として自ずと前述の
範囲に制約されるが、特にＺｎＯに関して言えば、大振
幅励磁されるため飽和磁束密度５００mT程度が望まれる
ことや、透磁率、損失の温度特性等の関係から、ここで
は５〜１５モル％とする必要がある。例えば、磁気ヘッ
ド材料等では飽和磁束密度、透磁率、熱膨張係数等のい
ずれを重視するかによって組成が異なり、特に境界が無
いことからＺｎＯの組成範囲が広くなるのとこの点で異
なる。
については軟磁気特性を有する組成として自ずと前述の
範囲に制約されるが、特にＺｎＯに関して言えば、大振
幅励磁されるため飽和磁束密度５００mT程度が望まれる
ことや、透磁率、損失の温度特性等の関係から、ここで
は５〜１５モル％とする必要がある。例えば、磁気ヘッ
ド材料等では飽和磁束密度、透磁率、熱膨張係数等のい
ずれを重視するかによって組成が異なり、特に境界が無
いことからＺｎＯの組成範囲が広くなるのとこの点で異
なる。
【０００８】ＣａＯ及びＳｉＯ2 は、通常の低磁気損失
の観点から加えられるものであって、その添加料はやは
り低磁気損失特性の点から決められるものである。
の観点から加えられるものであって、その添加料はやは
り低磁気損失特性の点から決められるものである。
【０００９】一方、ＺｒＯ2 やＧａ2 Ｏ3 、Ｉｎ2 Ｏ3
は、特に高周波での損失を少なくするとの観点から添加
されるものである。すなわち、ＺｒＯ2 は粒成長を抑制
し高周波での損失を少なくするし、Ｇａ2 Ｏ3 、Ｉｎ2
Ｏ3 はフェライトの結晶格子内へ固溶し、
は、特に高周波での損失を少なくするとの観点から添加
されるものである。すなわち、ＺｒＯ2 は粒成長を抑制
し高周波での損失を少なくするし、Ｇａ2 Ｏ3 、Ｉｎ2
Ｏ3 はフェライトの結晶格子内へ固溶し、
【００１０】
【数１】 等の電子移動を減少させて結晶粒子の比抵抗の増加をも
たらし、渦電流損失を少なくする。
たらし、渦電流損失を少なくする。
【００１１】したがって、これらＺｒＯ2 やＧａ
2 Ｏ3 、Ｉｎ2 Ｏ3 の添加量が前述の範囲を下回ると所
定の効果（高周波領域での低損失）が期待できない。逆
に、これらの添加量が余り多すぎると諸磁気特性を損な
うことになるので、前述の範囲とされる。
2 Ｏ3 、Ｉｎ2 Ｏ3 の添加量が前述の範囲を下回ると所
定の効果（高周波領域での低損失）が期待できない。逆
に、これらの添加量が余り多すぎると諸磁気特性を損な
うことになるので、前述の範囲とされる。
【００１２】また、磁気ヘッド材等に用いられるフェラ
イトでは、高密度（例えば９９％以上）であることが要
求されるため熱間静水圧プレス処理（いわゆるＨＩＰ処
理）が必要であるが、本発明の低損失フェライトでは、
極端な低密度は飽和磁束密度の低下につながるので好ま
しくないが、普通に得られる程度（９５％以上程度）で
充分で、前述のＨＩＰ処理も不要である。
イトでは、高密度（例えば９９％以上）であることが要
求されるため熱間静水圧プレス処理（いわゆるＨＩＰ処
理）が必要であるが、本発明の低損失フェライトでは、
極端な低密度は飽和磁束密度の低下につながるので好ま
しくないが、普通に得られる程度（９５％以上程度）で
充分で、前述のＨＩＰ処理も不要である。
【００１３】
【作用】したがって、本発明の低損失フェライトにおい
ては、コンバータトランス用材料として求められる諸特
性を充分に満足するとともに、特に１００ｋＨｚ以上の
高周波領域でも損失を低減することができる。
ては、コンバータトランス用材料として求められる諸特
性を充分に満足するとともに、特に１００ｋＨｚ以上の
高周波領域でも損失を低減することができる。
【００１４】
【実施例】以下、本発明を具体的な実験結果に基づいて
説明する。
説明する。
【００１５】実験例１ Ｆｅ2 Ｏ3 、ＺｎＯ、ＭｎＯ、ＣａＯ、ＳｉＯ2 、Ｚｒ
Ｏ2 及びＧａ2 Ｏ3 をそれぞれ秤量した後、ボールミル
を用いて１２時間混合した。各試料の組成を表１に示
す。
Ｏ2 及びＧａ2 Ｏ3 をそれぞれ秤量した後、ボールミル
を用いて１２時間混合した。各試料の組成を表１に示
す。
【００１６】
【表１】
【００１７】次に、これを空気中、１０００℃で３時
間、仮焼成した。これは主に混合原料粒子間の固体反応
過程である。しかる後、ボールミルにて１２時間微粉砕
し、ポリビニルアルコールを添加して造粒した。
間、仮焼成した。これは主に混合原料粒子間の固体反応
過程である。しかる後、ボールミルにて１２時間微粉砕
し、ポリビニルアルコールを添加して造粒した。
【００１８】次いで、これを１２０ＭＰａの圧力下で外
径３０ｍｍ、内径２０ｍｍ、厚さ５ｍｍのリングにプレ
ス成形し、さらに酸素分圧３％の雰囲気下、１２８０℃
で４時間焼成（本焼結）して低損失ＭｎーＺｎフェライ
トを得た。
径３０ｍｍ、内径２０ｍｍ、厚さ５ｍｍのリングにプレ
ス成形し、さらに酸素分圧３％の雰囲気下、１２８０℃
で４時間焼成（本焼結）して低損失ＭｎーＺｎフェライ
トを得た。
【００１９】得られた各ＭｎーＺｎフェライトについ
て、９０℃、最大磁束密度Ｂｍ２００mTでの損失Ｐｃを
測定した。結果を表２に示す。
て、９０℃、最大磁束密度Ｂｍ２００mTでの損失Ｐｃを
測定した。結果を表２に示す。
【００２０】
【表２】
【００２１】この表２より、ＺｒＯ2 とＧａ2 Ｏ3 を添
加したものは、１００ｋHz以上の周波数域で無添加のも
のに比べて損失が小さくなっていることがわかる。ま
た、ＺｒＯ2 だけを添加したものよりも同時に両者を添
加したものの方が損失が小さくなることも確認された。
加したものは、１００ｋHz以上の周波数域で無添加のも
のに比べて損失が小さくなっていることがわかる。ま
た、ＺｒＯ2 だけを添加したものよりも同時に両者を添
加したものの方が損失が小さくなることも確認された。
【００２２】特に、ＺｒＯ2 を０．０５モル％、Ｇａ2
Ｏ3 を０．２０モル％添加したものでは、無添加のもの
に比べて１００ｋHzで約１８％、２００ｋHzで約１９
％、５００ｋHzで約２２％も損失が小さくなっている。
Ｏ3 を０．２０モル％添加したものでは、無添加のもの
に比べて１００ｋHzで約１８％、２００ｋHzで約１９
％、５００ｋHzで約２２％も損失が小さくなっている。
【００２３】なお、これらの添加によって他の磁気特性
はほとんど変わらなかった。
はほとんど変わらなかった。
【００２４】実験例２ 次に、Ｆｅ2 Ｏ3 、ＺｎＯ、ＭｎＯ、ＣａＯ、Ｓｉ
Ｏ2 、ＺｒＯ2 及びＩｎ2Ｏ3 をそれぞれ秤量した後、
上述の実験例と同様に１２時間混合し、これを空気中、
１０００℃で３時間、仮焼成した後、ボールミルにて１
２時間微粉砕し、造粒した。各試料の組成を表３に示
す。
Ｏ2 、ＺｒＯ2 及びＩｎ2Ｏ3 をそれぞれ秤量した後、
上述の実験例と同様に１２時間混合し、これを空気中、
１０００℃で３時間、仮焼成した後、ボールミルにて１
２時間微粉砕し、造粒した。各試料の組成を表３に示
す。
【００２５】
【表３】
【００２６】次いで、これを１２０ＭＰａの圧力下で外
径３０ｍｍ、内径２０ｍｍ、厚さ５ｍｍのリングにプレ
ス成形し、さらに酸素分圧３％の雰囲気下、１２８０℃
で４時間焼成（本焼結）して低損失ＭｎーＺｎフェライ
トを得た。
径３０ｍｍ、内径２０ｍｍ、厚さ５ｍｍのリングにプレ
ス成形し、さらに酸素分圧３％の雰囲気下、１２８０℃
で４時間焼成（本焼結）して低損失ＭｎーＺｎフェライ
トを得た。
【００２７】得られた各ＭｎーＺｎフェライトについ
て、９０℃、最大磁束密度Ｂｍ２００mTでの損失を測定
した。結果を表４に示す。
て、９０℃、最大磁束密度Ｂｍ２００mTでの損失を測定
した。結果を表４に示す。
【００２８】
【表４】
【００２９】この表４より、ＺｒＯ2 とＩｎ2 Ｏ3 を添
加したものは、１００ｋHz以上の周波数域で無添加のも
のに比べて損失が小さくなっていることがわかる。ま
た、ＺｒＯ2 だけを添加したものよりも同時に両者を添
加したものの方が損失が小さくなることも確認された。
加したものは、１００ｋHz以上の周波数域で無添加のも
のに比べて損失が小さくなっていることがわかる。ま
た、ＺｒＯ2 だけを添加したものよりも同時に両者を添
加したものの方が損失が小さくなることも確認された。
【００３０】特に、ＺｒＯ2 を０．０５モル％、Ｉｎ2
Ｏ3 を０．２０モル％添加したものでは、無添加のもの
に比べて１００ｋHzで約２０％、２００ｋHzで約２２
％、５００ｋHzで約１９％も損失が小さくなっている。
Ｏ3 を０．２０モル％添加したものでは、無添加のもの
に比べて１００ｋHzで約２０％、２００ｋHzで約２２
％、５００ｋHzで約１９％も損失が小さくなっている。
【００３１】なお、これらの添加によって他の磁気特性
はほとんど変わらなかった。
はほとんど変わらなかった。
【００３２】以上、ＺｒＯ2 とＧａ2 Ｏ3 並びにＺｒＯ
2 とＩｎ2 Ｏ3 とを併用した場合について述べたが、Ｚ
ｒＯ2 とＧａ2 Ｏ3 、Ｉｎ2 Ｏ3 、の両者を併用した場
合についても同様の実験を行ったところ、高周波域での
損失の低減が確認された。
2 とＩｎ2 Ｏ3 とを併用した場合について述べたが、Ｚ
ｒＯ2 とＧａ2 Ｏ3 、Ｉｎ2 Ｏ3 、の両者を併用した場
合についても同様の実験を行ったところ、高周波域での
損失の低減が確認された。
【００３３】
【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明においては、Ｆｅ2 Ｏ3 、ＺｎＯ、ＭｎＯを主成分と
し、ＣａＯ、ＳｉＯ2 を副成分とする低損失フェライト
に、さらにＺｒＯ2 とＧａ2 Ｏ3 、Ｉｎ2 Ｏ3 の少なく
とも１種を添加しているので、例えば、スイッチング電
源用のコンバータトランス用材料として求められる諸特
性を満足せしめるとともに、特に１００ｋＨｚ以上の高
周波領域での低損失化を図ることが可能である。
明においては、Ｆｅ2 Ｏ3 、ＺｎＯ、ＭｎＯを主成分と
し、ＣａＯ、ＳｉＯ2 を副成分とする低損失フェライト
に、さらにＺｒＯ2 とＧａ2 Ｏ3 、Ｉｎ2 Ｏ3 の少なく
とも１種を添加しているので、例えば、スイッチング電
源用のコンバータトランス用材料として求められる諸特
性を満足せしめるとともに、特に１００ｋＨｚ以上の高
周波領域での低損失化を図ることが可能である。
【００３４】したがって、本発明の低損失フェライトを
高周波対応コンバータトランス用材料として使用するこ
とで、スイッチング電源の小型化、軽量化を図ることが
可能である。
高周波対応コンバータトランス用材料として使用するこ
とで、スイッチング電源の小型化、軽量化を図ることが
可能である。
Claims (1)
- 【請求項１】 Ｆｅ2 Ｏ3 ５０〜６０モル％、ＺｎＯ５
〜１５モル％、残部ＭｎＯを主成分とし、 副成分としてＣａＯ０．０８〜０．４０モル％、ＳｉＯ
2 ０．０１〜０．２０モル％、ＺｒＯ2 ０．０１〜０．
１０モル％、Ｇａ2 Ｏ3 及び／又はＩｎ2 Ｏ3０．０２
〜０．５０モル％を含有することを特徴とする低損失フ
ェライト。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4076077A JPH05243034A (ja) | 1992-02-27 | 1992-02-27 | 低損失フェライト |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4076077A JPH05243034A (ja) | 1992-02-27 | 1992-02-27 | 低損失フェライト |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05243034A true JPH05243034A (ja) | 1993-09-21 |
Family
ID=13594751
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4076077A Withdrawn JPH05243034A (ja) | 1992-02-27 | 1992-02-27 | 低損失フェライト |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05243034A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5846448A (en) * | 1994-04-27 | 1998-12-08 | Tdk Corporation | Ferrite and ferrite core for power supply |
| CN111825440A (zh) * | 2019-04-19 | 2020-10-27 | 佛山市顺德区美的电热电器制造有限公司 | 锰锌铁氧体及其制备方法和应用 |
-
1992
- 1992-02-27 JP JP4076077A patent/JPH05243034A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5846448A (en) * | 1994-04-27 | 1998-12-08 | Tdk Corporation | Ferrite and ferrite core for power supply |
| CN111825440A (zh) * | 2019-04-19 | 2020-10-27 | 佛山市顺德区美的电热电器制造有限公司 | 锰锌铁氧体及其制备方法和应用 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19990518 |