【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]
〔産業上の利用分野〕
本発明は、金属酸化物の磁性材料として採用さ
れるMn−Zn系フエライトの焼成方法に関し、特
に焼成時におけるZnの組成ずれを回避できるよ
うにした焼成方法に関する。
〔従来の技術〕
従来から、電子機器用のフエライトコア等に採
用される金属酸化物の磁性材料としてMn−Zn系
フエライトがある。このMn−Zn系フエライト
は、Fe2O3、MnO、ZnOの各粉末をブレンドし、
これにバインダーを添加して練り合わせた後、例
えば棒状、環状等の形状に圧縮成形し、しかる後
該成形体を焼結炉内にて焼結して製造される。
ところで、上記Mn−Zn系フエライトの成形体
を焼成する場合は、該焼成時の雰囲気ガスとの反
応を防止できるとともに、高温に耐え得る皿状の
アルミナ（Al2O3）製匣（さや）や、あるいは板
状のアルミナ製敷板上に載置して、焼結炉内に挿
入するようにしている。しかしながら、上記アル
ミナ製匣や敷板上に載置してMn−Zn系フエライ
トを焼成する方法では、該フエライトが上記敷板
等に接触、当接する部分において、上記フエライ
ト中のZnが上記敷板等のアルミナ内に固溶し、
該フエライト中のZn量が減少し組成ずれを起こ
すという問題がある。その結果、上記Mn−Zn系
フエライトの磁気損失特性の劣化を生じ、また
Znが抜けた分、抗折強度が低下するという問題
が生じる。
そこで、従来、上記問題点を解決するために、
上記匣又は敷板にMn−Zn系フエライト材を採用
して焼成することが行われてきた。これによれ
ば、両者が同一材質であるので、Znの固溶を阻
止でき、従つてZnの組成ずれを回避でき、特性
劣化、強度低下を防止できる。
〔発明が解決しようとする問題点〕
ところが、上記Mn−Zn系フエライト製の敷板
又は匣は数回焼成工程を使つているうちに、やは
りMn−Zn系フエライト成形体のZnが敷板内に固
溶して、再び組成ずれを起こすという問題点があ
る。これは、Znは高温中で蒸発し易いことから、
繰り返して使用するうちに敷板のZnが徐々に抜
けることに起因している。
本発明の目的は、従来のアルミナ製、Mn−Zn
系フエライト製匣又は敷板によるMn−Zn系フエ
ライト成形体の組成ずれを回避して、特性劣化、
強度低下を防止できるMn−Zn系フエライトの焼
成方法を提供することにある。
〔問題点が解決するための手段〕
本発明は、Mn−Zn系フエライトの焼成方法に
おいて、該Mn−Zn系フエライトの成形体をジル
コニア質の敷板又は匣上に載置して焼成すること
を特徴としている。
ここで本発明方法ではフエライト成形体の接触
面がジルコニア質であればよく、アルミナ製匣上
にジルコニア質の敷板を搭載し、あるいはジルコ
ニア質の匣上に同じくジルコニア質の敷板を搭載
し、該敷板上に上記Mn−Zn系フエライト成形体
を載置すればよい。
〔作用〕
本件発明者らの実験によれば、ジルコニア質の
匣、敷板を使用して、Mn−Zn系フエライトの成
形体を焼成した場合は、該成形体のZnが匣内に
固溶することはほとんどなく、しかもジルコニア
質の匣等は、繰り返して使用しても上記成形体の
Znが固溶することはないことが判明している。
従つて、本発明に係るMn−Zn系フエライトの焼
成方法によれば、該Mn−Zn系フエライトの成形
体を、ジルコニア製の匣又は敷板上に載せて焼成
するようにしたので、Znの匣等への固溶を防止
して組成ずれを回避でき、その結果、磁気特性の
劣化、抗折強度の低下の問題を解消できる。
〔実施例〕
以下、本発明の実施例について説明する。
本実施例では、本発明のMn−Zn系フエライト
の焼成方法において、ジルコニア質からなる敷板
又は匣を採用したことによる効果を確認するため
に行つた実験方法及びその結果について説明す
る。
まず、本実験に採用したMn−Zn系フエライト
の製造方法について説明する。
組成が（Fe2O3）53.3（MnO）36.0（ZnO）10.7
mol％の各粉末を、ボールミルにより４時間ブ
レンドし、900℃×2hrで仮焼成して、Mn−Zn
系フエライトを生成する。
次に、上記Mn−Zn系フエライトを、ボール
ミルにより20時間粉砕し、これに特性改善剤と
しての、CaCO3及びSiO2をそれぞれ0.06、
0.01wt％添加し、しかる後バインダー5wt％を
投入し、さらにボールミルで２時間混合する。
さらに、上記ブレンドされた粉体をふるいに
かけて所定の粒径に整粒し、これをプレスによ
り1000Kg／cm2の圧力にて圧縮成形し、第１図に
示すようなリング状のMn−Zn系フエライト成
形体１を形成する。この成形体１は、外形36mm
φ×内径30mmφ×厚さ５mmｔのである。
そして、最後に、上記Mn−Zn系フエライト
成形体１を、第２図ａに示すように、アルミナ
製の匣４上に搭載されたジルコニア（ZrO2）
質の板状の敷板２上に載置し、又は第２図ｂに
示すように、ジルコニア質の皿状の匣３上に載
置し、この状態で焼結炉内に挿入し、しかる後
N2雰囲気中で所定の焼結温度に保持して焼成
を行い、焼結体を生成する。なお、第２図ａに
おいて、匣４もジルコニア製にしてももちろん
よい。
次に本実験方法及びその結果について説明す
る。
本実験では、上記Mn−Zn系フエライト成形体
１を上記ジルコニア質の匣３、又は敷板２上に載
置して焼成した場合、及び従来のアルミナ質の
匣、又は敷板上に載置して焼成した場合における
上記焼結体の特性を測定し、両者を比較した。
実験１
この実験は、密度（水中比重法）、比抵抗
（InGa電極膜を上記焼結体に塗布して測定した）、
電力損失（100KHzで2000Gの磁界を印加して測
定した）、透磁率（20〜100℃の範囲内での最大値
をとつた）、飽和磁束密度（20℃、150eの条件で
測定した）、抗析強度（20℃の室温で測定した）
のそれぞれについて測定した。
その結果を第１表に示す。同表からも明らかな
ように、密度、透磁率、飽和磁束密度の各測定結
果では、ジルコニア質、アルミナ質とも略同様の
測定値を示している。しかし、比抵抗値では、敷
板がアルミナ質の場合に比べジルコニア質である
場合は、265％と大幅に向上している。これは、
敷板がアルミナ質の場合は焼結体のZnが抜けて
いるのに対して、ジルコニア質の場合はほとんど
抜けていないことを示している。
また、電力損失、つまり磁気損失の測定では、
敷板がアルミナ質の場合に比べジルコニア質の場
合は193ｍＷ／cm3程低減できており、それだけ磁
気損失を抑制できている。
さらに、抗折強度の測定では、アルミナ質の場
合に比べジルコニア質の場合は約1.68倍と大幅に
改善されていることがわかる。
実験２
この実験は、上記焼結体の内部と、該焼結体
の、ジルコニア質、又はアルミナ質敷板に接触し
ている部分とにおけるZnの含有量を測定し、両
値の差によつて組成ずれを評価した。おな、この
実験は、蛍光Ｘ線（Rh管球使用）による各成分
のピーク強度比を測定して行つた。
その結果を第２表に示す。同表からも明らかな
ように、Mn／Feについてはアルミナ質、ジルコ
ニア質敷板のどちらにおいても内部、接触部分と
の略同一の値を示しているが、Zn／Feについて
は、アルミナ質敷板を使用した場合は、内部と接
触面とでは接触面におけるZn量が大きく減少し
ており、つまりZnの固溶が生じていることがわ
かる。これに対してジルコニア質敷板を使用した
場合は、全く変化しておらず、Znが抜けていな
いのがわかる。
[Industrial Field of Application] The present invention relates to a method for firing Mn--Zn ferrite used as a magnetic metal oxide material, and particularly to a method for firing Mn-Zn ferrite that can avoid compositional deviation of Zn during firing. [Prior Art] Mn--Zn-based ferrite has conventionally been used as a metal oxide magnetic material used in ferrite cores for electronic devices and the like. This Mn-Zn-based ferrite is made by blending Fe 2 O 3 , MnO, and ZnO powders,
After adding a binder and kneading the mixture, it is compression-molded into a rod-like, ring-shaped, etc. shape, and then the molded body is sintered in a sintering furnace to produce it. By the way, when firing the molded body of Mn-Zn ferrite, it is necessary to use a dish-shaped alumina (Al 2 O 3 ) sheath that can prevent reaction with atmospheric gas during firing and can withstand high temperatures. Alternatively, it is placed on a plate-shaped alumina bed plate and inserted into a sintering furnace. However, in the method of firing the Mn-Zn ferrite by placing it on the alumina box or bottom plate, the Zn in the ferrite is absorbed by the alumina of the bottom plate, etc. in the part where the ferrite comes into contact with the bottom plate, etc. Solid solution in
There is a problem that the amount of Zn in the ferrite decreases, causing compositional deviation. As a result, the magnetic loss characteristics of the Mn-Zn ferrite described above deteriorate, and
A problem arises in that the flexural strength decreases due to the loss of Zn. Therefore, in order to solve the above problems, conventionally,
Mn--Zn-based ferrite materials have been used for the box or base plate and then fired. According to this, since both are made of the same material, it is possible to prevent Zn from forming a solid solution, thereby avoiding compositional deviation of Zn, and preventing property deterioration and strength reduction. [Problems to be Solved by the Invention] However, after the Mn-Zn ferrite base plate or box is subjected to several firing processes, the Zn of the Mn-Zn ferrite molded body hardens within the base plate. There is a problem that it melts and causes a composition shift again. This is because Zn easily evaporates at high temperatures.
This is due to the Zn in the bottom plate gradually coming off with repeated use. The purpose of the present invention is to solve the conventional alumina-made, Mn-Zn
Avoiding compositional deviation of the Mn-Zn ferrite molded body due to the ferrite box or base plate, preventing property deterioration,
The object of the present invention is to provide a method for firing Mn-Zn ferrite that can prevent a decrease in strength. [Means for Solving the Problems] The present invention provides a method for firing Mn-Zn ferrite, in which a molded body of Mn-Zn ferrite is placed on a zirconia base plate or box and then fired. It is a feature. In the method of the present invention, it is sufficient that the contact surface of the ferrite molded body is made of zirconia, and a zirconia bottom plate is mounted on an alumina box, or a zirconia bottom plate is mounted on a zirconia box. The Mn--Zn ferrite molded body may be placed on the base plate. [Function] According to experiments conducted by the present inventors, when a Mn-Zn ferrite molded body is fired using a zirconia box and a base plate, Zn in the molded body dissolves in solid solution inside the box. This rarely happens, and even if zirconia boxes are used repeatedly, the above-mentioned molded body will
It has been found that Zn does not form a solid solution.
Therefore, according to the method for firing Mn-Zn ferrite according to the present invention, the molded body of Mn-Zn ferrite is placed on a zirconia box or base plate and fired. It is possible to avoid compositional deviations by preventing solid solution in, etc., and as a result, the problems of deterioration of magnetic properties and reduction of bending strength can be solved. [Examples] Examples of the present invention will be described below. In this example, an experimental method and the results thereof will be described in order to confirm the effect of using a zirconia base plate or box in the Mn--Zn ferrite firing method of the present invention. First, the method for manufacturing the Mn-Zn ferrite used in this experiment will be explained. The composition is (Fe 2 O 3 ) 53.3 (MnO) 36.0 (ZnO) 10.7
Mn-Zn
Generates ferrite. Next, the Mn-Zn ferrite was ground for 20 hours using a ball mill, and 0.06 and 0.06% of each of CaCO 3 and SiO 2 were added to it as property improving agents.
0.01wt% was added, then 5wt% of binder was added, and the mixture was further mixed in a ball mill for 2 hours. Furthermore, the above-mentioned blended powder is sieved to a predetermined particle size, and this is compression-molded using a press at a pressure of 1000 kg/cm 2 to form a ring-shaped Mn-Zn system as shown in Figure 1. A ferrite molded body 1 is formed. This molded body 1 has an outer diameter of 36 mm.
It is φ x inner diameter 30mmφ x thickness 5mmt. Finally, the Mn-Zn ferrite molded body 1 is placed in a zirconia (ZrO 2 ) film mounted on an alumina box 4, as shown in FIG. 2a.
Place it on a zirconia plate-shaped bottom plate 2, or place it on a zirconia dish-shaped box 3 as shown in FIG.
Firing is performed while maintaining a predetermined sintering temperature in an N 2 atmosphere to produce a sintered body. In addition, in FIG. 2a, the box 4 may also be made of zirconia. Next, this experimental method and its results will be explained. In this experiment, the above-mentioned Mn-Zn ferrite molded body 1 was placed on the zirconia box 3 or the bottom plate 2 and fired, and the case where it was placed on the conventional alumina box or the bottom plate 2 The characteristics of the above-mentioned sintered body when fired were measured and compared. Experiment 1 This experiment measured density (underwater specific gravity method), specific resistance (measured by applying an InGa electrode film to the above sintered body),
Power loss (measured by applying a magnetic field of 2000G at 100KHz), magnetic permeability (maximum value within the range of 20-100℃), saturation magnetic flux density (measured at 20℃ and 150e), Anti-deposition strength (measured at room temperature of 20℃)
Each of these was measured. The results are shown in Table 1. As is clear from the same table, the measurement results of density, magnetic permeability, and saturation magnetic flux density show approximately the same measurement values for both zirconia and alumina materials. However, the specific resistance value is significantly improved by 265% when the bottom plate is made of zirconia compared to when the plate is made of alumina. this is,
This shows that when the base plate is made of alumina, Zn is removed from the sintered body, whereas when the base plate is made of zirconia, almost no Zn is removed. In addition, when measuring power loss, that is, magnetic loss,
Compared to the case where the floor plate is made of alumina, when the base plate is made of zirconia, it is reduced by about 193 mW/cm 3 , and magnetic loss can be suppressed to that extent. Furthermore, measurements of bending strength show that the zirconia material has a significant improvement of about 1.68 times compared to the alumina material. Experiment 2 In this experiment, the Zn content inside the sintered body and the part of the sintered body that is in contact with the zirconia or alumina base plate was measured, and the difference between the two values was determined. Compositional deviation was evaluated. This experiment was conducted by measuring the peak intensity ratio of each component using fluorescent X-rays (using a Rh tube). The results are shown in Table 2. As is clear from the table, Mn/Fe values are almost the same for both the alumina and zirconia floor plates at the internal and contact parts, but for Zn/Fe, the alumina floor plate shows almost the same value. When used, the amount of Zn at the contact surface is greatly reduced between the interior and the contact surface, indicating that solid solution of Zn has occurred. On the other hand, when a zirconia base plate was used, there was no change at all, and it can be seen that no Zn was removed.
【表】【table】
〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕
以上のように本発明に係るMn−Zn系フエライ
トの焼成方法によれば、Mn−Zn系フエライト成
形体をジルコニア質の匣又は敷板上に載置して焼
成したので、Znの固溶を防止して組成ずれを回
避でき、特性劣化、強度低下の問題を解消できる
効果がある。
As described above, according to the method for firing Mn-Zn ferrite according to the present invention, the Mn-Zn ferrite molded body is placed on a zirconia box or plate and fired, thereby preventing solid solution of Zn. This has the effect of avoiding compositional deviation and solving problems of property deterioration and strength reduction.
【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]
第１図及び第２図は本発明の実施例によるMn
−Zn系フエライトの焼成方法を説明するための
図であり、第１図はそのMn−Zn系フエライト成
形体を示す斜視図、第２図ａ，ｂはそれぞれ上記
成形体を載置する敷板、匣を示す断面図である。
図において、１はMn−Zn系フエライト成形
体、２は敷板、３は匣である。
FIG. 1 and FIG. 2 show Mn according to an embodiment of the present invention.
- FIG. 1 is a perspective view showing the Mn-Zn ferrite molded body, and FIGS. 2 a and b are respectively a bottom plate on which the molded body is placed; It is a sectional view showing a box. In the figure, 1 is a Mn-Zn ferrite molded body, 2 is a bottom plate, and 3 is a box.