JPH0536516A - Manganese-zinc ferrite material, its manufacture and high frequency transformer - Google Patents

Manganese-zinc ferrite material, its manufacture and high frequency transformer

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JPH0536516A
JPH0536516A JP3212779A JP21277991A JPH0536516A JP H0536516 A JPH0536516 A JP H0536516A JP 3212779 A JP3212779 A JP 3212779A JP 21277991 A JP21277991 A JP 21277991A JP H0536516 A JPH0536516 A JP H0536516A
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Abstract

PURPOSE:To reduce core loss with high frequency and increase core intensity even if material iron oxide contains a large amount of P by adding a predetermined amount of potassium. CONSTITUTION:A manganese-zinc ferrite material contains 52 to 54mol% of iron oxide when expressed in terms of Fe2O3, 28 to 38mol% of manganese oxide when expressed in terms of MnO, 8 to 20mol% of zinc oxide when expressed in terms of ZnO, 75 to 300ppm of P and 100 to 300ppm of potassium oxide when expressed in terms of metal. In addition 100 to 2000ppm of potassium compound expressed in terms of metal is mixed into a mixture of iron oxide containing 75 to 300ppm of P in a total amount, manganese oxide and zinc oxide, and this is granulated to be sintered in a mold. Thus loss can be reduced at a relatively high frequency region of 10kHz.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、特に10〜500kHz
程度の高周波にて動作する電源トランス用の磁心とし
て、電力損失が少なく、コア強度の高いマンガン−亜鉛
系フェライト材料と、その製造方法とそれから形成され
た高周波電源トランス用磁心に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention is particularly applicable to 10 to 500 kHz.
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a manganese-zinc based ferrite material with low power loss and high core strength as a magnetic core for a power transformer that operates at a high frequency, a manufacturing method thereof, and a magnetic core for a high-frequency power transformer formed from the ferrite material.

【0002】[0002]

【従来の技術】マンガン−亜鉛系フェライトは、各種通
信機器、民生用機器などのコイル、トランス材料として
多用されているが、最近、周波数の高い電源が使用され
る傾向があり、その目的にあるトランス材料としての性
能が要求されるようになってきている。特にスイッチン
グ電源においては、10kHz 〜500kHz の高周波域に
て数10Wの電力で使用するトランス材料が必要であ
り、この他、モータードライブ用、信号増巾用、発振用
等の安定なトランス材料も必要とされている。トランス
材料としては、これまでのマンガン−亜鉛系の低損失フ
ェライトが用いられてきたが、10kHz 〜500kHz 程
度の高周波領域ではコアロスと称される電力損失が大き
く、コアロスの面での改善が要求されており、このため
の提案が種々なされている。
2. Description of the Related Art Manganese-zinc-based ferrite is widely used as a coil and transformer material for various communication equipments, consumer equipments, etc., but recently there is a tendency that a high frequency power source is used, and it is for that purpose. Performance as a transformer material has been required. Especially for switching power supplies, it is necessary to have a transformer material that can be used with a power of several tens of watts in the high frequency range of 10 kHz to 500 kHz. In addition to this, a stable transformer material for motor drive, signal amplification and oscillation is also required. It is said that. Until now, manganese-zinc-based low-loss ferrite has been used as a transformer material, but in the high frequency region of about 10 kHz to 500 kHz, power loss called core loss is large, and improvement in terms of core loss is required. There are various proposals for this purpose.

【0003】ところで、マンガン亜鉛系等のフェライト
の製造においては、原料鉄を塩化鉄とし、これを用いて
得られた酸化鉄をマンガンや亜鉛の酸化物と混合して顆
粒化し、これを焼結してフェライトを得ている。
By the way, in the production of ferrite such as manganese-zinc-based ferrite, the raw material iron is iron chloride, and the iron oxide obtained by using it is mixed with oxides of manganese and zinc to form granules, which are then sintered. To obtain ferrite.

【0004】このような場合、原料酸化鉄中の不純物
は、コアロスや透磁率等の磁気特性に大きな影響を及ぼ
すもので、塩化鉄溶液を精製して、不純物量を規制する
ことが重要となる。
In such a case, impurities in the raw iron oxide have a great influence on magnetic properties such as core loss and magnetic permeability, and it is important to purify the iron chloride solution and regulate the amount of impurities. .

【0005】例えば、特開平2−30660号公報で
は、30〜37モル%MnOと、10〜15モル%のZ
nOを含む低損失マンガン−亜鉛系フェライトに、Pを
10〜70ppm 、SiO2 を100〜300ppm 、Ca
Oを200〜2000ppm に規制して、高周波領域での
コアロスを低減している。また、特開平3−50124
号公報では、51〜54モル%のFe23 、19〜2
5モル%のZnOを含む高透磁率マンガン−亜鉛系フェ
ライトに、CaOを0.01〜0.15wt% 、SiO2
を0.02wt% 以下、Pを0.005wt% (50ppm )
以下、Clを0.01〜0.12wt% 以下に規制して、
透磁率の向上を図っている。
For example, in JP-A-2-30660, 30 to 37 mol% MnO and 10 to 15 mol% Z are used.
Low loss manganese-zinc based ferrite containing nO, P of 10 to 70 ppm, SiO 2 of 100 to 300 ppm, Ca
O is regulated to 200 to 2000 ppm to reduce core loss in the high frequency range. Further, Japanese Patent Laid-Open No. 3-50124
In the publication, 51-54 mol% Fe 2 O 3 , 19-2
High magnetic permeability manganese-zinc ferrite containing 5 mol% ZnO, 0.01 to 0.15 wt% CaO, SiO 2
0.02wt% or less, P 0.005wt% (50ppm)
Below, Cl is regulated to 0.01 to 0.12 wt% or less,
The magnetic permeability is improved.

【0006】しかし、P量が70ppm 以下になるように
塩化鉄溶液を精製するには多大な労力を要し、製造設備
や製造コストが増大してしまう。しかし、これらの公報
に示されるようにP量が100ppm あるいは150ppm
程度となると、低損失フェライトではコアロスが格段と
増大してしまったり、高透磁率フェライトでは透磁率が
格段と減少してしまったりする。
However, a great amount of labor is required to purify the iron chloride solution so that the amount of P is 70 ppm or less, and the manufacturing equipment and manufacturing cost increase. However, as shown in these publications, the amount of P is 100 ppm or 150 ppm.
At low levels, low-loss ferrite causes a marked increase in core loss, and high-permeability ferrite causes a marked decrease in permeability.

【0007】他方、特に低損失フェライトでは、P量を
70ppm 以下に規制すると、抗折強度がきわめて低くな
って、コア強度不足のため、磁心組立中に折損事故が多
発する。
On the other hand, especially in the case of low-loss ferrite, if the P content is regulated to 70 ppm or less, the bending strength becomes extremely low and the core strength is insufficient, so that many breakage accidents occur during magnetic core assembly.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、原料
酸化鉄に多量にPが含有されていても、高周波領域でコ
アロスが低く、コア強度の高いマンガン−亜鉛系フェラ
イト磁性材料とその製造方法とそれを用いた高周波電源
トランス用磁心を提供することにある。
DISCLOSURE OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a manganese-zinc based ferrite magnetic material having a high core strength and a low core loss in a high frequency range even if a large amount of P is contained in a raw iron oxide, and its production. A method and a magnetic core for a high frequency power transformer using the method.

【0009】[0009]

【課題が解決しようとするための課題】このような目的
は、下記(1)〜(5)の発明によって達成される。 (1)Fe23 換算で52〜54モル%の酸化鉄と、
MnO換算で28〜38モル%の酸化マンガンと、Zn
O換算で8〜20モル%の酸化亜鉛と、75〜300pp
m のPと、金属換算で100〜2000ppm のカリウム
の酸化物を含有することを特徴とするマンガン−亜鉛系
フェライト材料。
The above objects are achieved by the inventions (1) to (5) below. (1) 52 to 54 mol% of iron oxide in terms of Fe 2 O 3 ,
28 to 38 mol% of manganese oxide in terms of MnO and Zn
8 to 20 mol% zinc oxide in terms of O and 75 to 300 pp
A manganese-zinc-based ferrite material, characterized by containing P of m and an oxide of potassium of 100 to 2000 ppm in terms of metal.

【0010】(2)総量で75〜300ppm のPを含有
する酸化鉄と、酸化マンガンと、酸化亜鉛の混合物に、
金属換算で100〜2000ppm のカリウム化合物を混
合し、これを顆粒化し、成形焼結する上記(1)に記載
のマンガン−亜鉛系フェライト材料を得ることを特徴と
するマンガン−亜鉛系フェライト材料の製造方法。
(2) A mixture of iron oxide, manganese oxide, and zinc oxide containing 75 to 300 ppm of P in total,
Production of a manganese-zinc system ferrite material characterized in that the manganese-zinc system ferrite material according to the above (1) is obtained by mixing 100 to 2000 ppm of a potassium compound in terms of metal, granulating the mixture, and forming and sintering. Method.

【0011】(3)焼結が1300℃以上で行なわれる
上記(2)に記載のマンガン−亜鉛系フェライト材料の
製造方法。
(3) The method for producing a manganese-zinc ferrite material according to (2) above, wherein the sintering is performed at 1300 ° C. or higher.

【0012】(4)上記(1)に記載のマンガン−亜鉛
系フェライト材料または上記(2)もしくは(3)に記
載の製造方法によって得られたマンガン−亜鉛系フェラ
イト材料からなることを特徴とする高周波電源トランス
用磁心。
(4) It is characterized by comprising the manganese-zinc system ferrite material described in (1) above or the manganese-zinc system ferrite material obtained by the manufacturing method described in (2) or (3) above. Magnetic core for high frequency power transformer.

【0013】(5)動作周波数が10〜500kHz であ
る上記(4)に記載の高周波電源トランス用磁心。
(5) The magnetic core for a high frequency power transformer according to (4), which has an operating frequency of 10 to 500 kHz.

【0014】[0014]

【作用】本発明では、所定量のカリウムの添加によっ
て、高P量でのコアロスの低下と、高いコア強度とが実
現する。
In the present invention, addition of a predetermined amount of potassium realizes reduction of core loss at high P content and high core strength.

【0015】従来、マンガン−亜鉛系フェライトへのア
ルカリ金属の添加は知られている。例えば特公昭52−
18726号公報では0.06ないし0.04重量%以
下のNa2 OやK2 Oの添加によって、磁気ヘッドのフ
ェライトノイズの低減をはかっている。
Conventionally, it has been known to add an alkali metal to manganese-zinc ferrite. For example, Japanese Patent Publication Sho 52-
In Japanese Patent No. 18726, addition of 0.06 to 0.04 wt% or less of Na 2 O or K 2 O aims to reduce ferrite noise of a magnetic head.

【0016】また、特公昭48−6759号公報では、
0.032〜0.7wt% のNaCl、KClの添加によ
り損失減少を図っており、特開平1−296602号公
報では、0.15wt% 以下のK2 Oの添加により損失減
少を図っている。
Further, in Japanese Patent Publication No. 48-6759,
0.032~0.7Wt% of NaCl, with the aim losses reduced by the addition of KCl, in JP-A 1-296602 and JP thereby achieving a loss reduction by the addition of 0.15 wt% or less of K 2 O.

【0017】さらに、特開昭61−42105号および
同61−42104号公報でも0.3wt% 以下のK2
3 の添加を行ない、高周波電源用磁心の透磁率の向上
と、損失の低減を図っている。
Further, in JP-A-61-242105 and JP-A-61-242104, K 2 C of 0.3 wt% or less is also used.
O 3 is added to improve the magnetic permeability of the high frequency power source core and reduce the loss.

【0018】しかし、これらは、いずれもPの含有の有
無と、その含有量については開示しておらず、その磁気
特性からみて、70ppm 以下の低P量のものであること
は確かである。このため、抗折強度で代表されるコア強
度が低い。
However, none of them discloses the presence or absence of P and the content thereof, and it is certain that it is a low P content of 70 ppm or less in view of its magnetic characteristics. Therefore, the core strength represented by the transverse strength is low.

【0019】すなわち、本発明における高P量でのカリ
ウム添加によるコアロスの低損失化と、コア強度の向上
との両者の実現は、本発明者らにより始めて見出された
ものであり、本発明は、上記アルカリ金属の添加を開示
する諸公報からは予測しえなかったものである。なお、
カリウム添加による低損失は、高P量の際に生じる焼結
の際の異常粒成長を抑制することによって実現し、さら
に粒子系が揃うと同時に焼結温度が向上して粒界の強度
が増加し、抗折強度に代表されるコア強度の向上が実現
するものであると考えられる。
That is, the realization of both the reduction of core loss and the improvement of core strength by the addition of potassium with a high P content in the present invention was first discovered by the present inventors. Cannot be predicted from various publications disclosing the addition of the alkali metal. In addition,
The low loss due to the addition of potassium is realized by suppressing the abnormal grain growth during sintering that occurs when the amount of P is high. Furthermore, the grain system becomes uniform and at the same time the sintering temperature improves and the grain boundary strength increases. However, it is considered that the core strength represented by the transverse strength is improved.

【0020】[0020]

【具体的構成】以下、本発明の具体的構成について詳細
に説明する。本発明におけるマンガン−亜鉛系フェライ
ト材料は、酸化鉄、酸化マンガンおよび酸化亜鉛を主成
分とする。
Specific Structure The specific structure of the present invention will be described in detail below. The manganese-zinc system ferrite material in the present invention contains iron oxide, manganese oxide and zinc oxide as main components.

【0021】これらの主成分の量比については特に制限
はないが、これらの主成分は、一般に、それぞれ、Fe
23 換算52〜54モル%、MnO換算28〜38モ
ル%、特に28〜36モル%、ZnO換算8〜20モル
%、特に11〜18モル%程度とすることが好ましい。
この範囲外では、損失が増大するとともにキュリー点が
100℃以下となるか、あるいは高周波領域でのμaが
低下してくる。
There is no particular limitation on the amount ratio of these main components, but these main components are generally Fe, respectively.
2 O 3 in terms of 52 to 54 mol%, MnO converted 28 to 38 mol%, in particular 28 to 36 mol%, ZnO terms 8-20 mol%, it is preferable that the particularly about 11 to 18 mol%.
Outside this range, the loss increases and the Curie point becomes 100 ° C. or lower, or μa in the high frequency region decreases.

【0022】これら主成分を有するフェライト材料中の
P含有量は、75〜300ppm 、特に80〜200ppm
である。75ppm 未満とするには、ダライ粉、ミルスケ
ール等を原料鉄として用いたとき、塩化鉄精製に桁違い
の多大な労力を要してしまう。また、コア強度も低下し
てしまう。一方、300ppm より大のP含有量では、損
失が大きくなりすぎ、本発明の実効は消失してしまう。
なお、Pは、一般に粒界に存在する。
The P content in the ferrite material containing these main components is 75 to 300 ppm, particularly 80 to 200 ppm.
Is. If it is less than 75 ppm, when Dalai powder, mill scale or the like is used as the raw material iron, it will take an extraordinarily large amount of labor for refining iron chloride. In addition, the core strength is also reduced. On the other hand, when the P content is more than 300 ppm, the loss becomes too large and the effect of the present invention disappears.
Note that P generally exists at the grain boundary.

【0023】一方、本発明のフェライト材料には、Kが
酸化物、特にK2Oの形で含有される。
On the other hand, the ferrite material of the present invention contains K in the form of an oxide, especially K 2 O.

【0024】そして、その含有量は、金属換算で、10
0〜2000ppm 、特に200〜2000ppm 、さらに
は300〜1000ppm とされる。100ppm 未満では
損失が増大し、また2000ppmより大ではコア強度が
低下し、損失も増大し、この範囲以外の含有量では本発
明の実効は消失してしまう。なお、K2 Oは、通常、粒
界に存在する。
The content is 10 in terms of metal.
It is set to 0 to 2000 ppm, particularly 200 to 2000 ppm, and further 300 to 1000 ppm. If it is less than 100 ppm, the loss is increased, and if it is more than 2000 ppm, the core strength is lowered and the loss is also increased. If the content is outside this range, the effect of the present invention disappears. Note that K 2 O usually exists at grain boundaries.

【0025】このようなフェライト材料中には、酸化カ
ルシウム、酸化ケイ素、酸化ニオブ、酸化ビスマス、酸
化インジウム、酸化バナジウム等の1種以上が含有され
ることが好ましい。これらは、それぞれ、CaCO3
算にて300〜2000ppm程度、SiO2 換算にて1
0〜500ppm 程度、Nb25 換算にて10〜100
0ppm 程度、Bi23 またはIn23 換算12て0
〜1000ppm 程度、V25換算にて10〜1000p
pm 程度であることが好ましい。
It is preferable that one or more kinds of calcium oxide, silicon oxide, niobium oxide, bismuth oxide, indium oxide, vanadium oxide and the like are contained in such ferrite material. These are about 300 to 2000 ppm in terms of CaCO 3 and 1 in terms of SiO 2 .
0 ~ 500ppm, 10-100 in Nb 2 O 5 conversion
About 0ppm, 0 in terms of Bi 2 O 3 or In 2 O 3
About ~1000ppm, 10~1000p in terms of V 2 O 5
It is preferably about pm.

【0026】このような成分を含有するフェライト材料
は、カリウムの添加により、異常粒の成長が抑制されて
おり、粒子径が整えられる。そして、粒子径が揃うこと
により、磁気特性が向上し、特に残留磁束密度が低下
し、保磁力が低下し、ヒステリシス損が低下する。この
ため、電力損失、すなわちコアロスが低減するものであ
る。また、Pの存在により、またカリウムの併用効果に
も助けられ、焼結密度が高くなると同時に粒子径が揃
う。これにより粒界の強度が増加するためにコア強度が
高くなる。この場合、平均結晶粒子径は一般に10〜3
0μm程度である。
In the ferrite material containing such a component, the addition of potassium suppresses the growth of abnormal grains and regulates the grain size. When the particle diameters are uniform, the magnetic properties are improved, especially the residual magnetic flux density is decreased, the coercive force is decreased, and the hysteresis loss is decreased. Therefore, power loss, that is, core loss is reduced. In addition, the presence of P also assists the combined effect of potassium, increasing the sintered density and at the same time making the particle diameter uniform. As a result, the strength of the grain boundary is increased and the core strength is increased. In this case, the average crystal grain size is generally 10 to 3
It is about 0 μm.

【0027】本発明のフェライト材料では、50℃、正
弦波1000kHz 、200mTにおいて、30〜120℃
にて、1200W・m-3 以下、特に1000W・m-3 以下、
400〜700W・m-3 にも及ぶ低いコアロスがえられ
る。また、透磁率μaは3500〜8000が得られ
る。このようなフェライト材料から形成される電源トラ
ンス用の磁心は、10〜500kHz の周波数で、80〜
110℃程度の温度にて動作するものであって、その電
力は、10〜100W程度とされる。そして、1000
N 以上、2000N 近くにも及ぶ抗折強度が得られる。
With the ferrite material of the present invention, 30 to 120 ° C. at 50 ° C., sine wave 1000 kHz, 200 mT.
At 1200W ・ m -3 or less, especially 1000W ・ m -3 or less,
A low core loss of 400 to 700 W · m -3 can be obtained. Further, a magnetic permeability μa of 3500 to 8000 is obtained. A magnetic core for a power transformer formed of such a ferrite material has a frequency of 10 to 500 kHz,
It operates at a temperature of about 110 ° C., and its power is about 10 to 100 W. And 1000
A bending strength as high as N or more and up to 2000N can be obtained.

【0028】本発明のフェライト材料および磁心を、製
造するには、まず、主成分として、通常の酸化鉄成分、
酸化マンガン成分および酸化亜鉛成分の混合物を用意す
る。
To produce the ferrite material and magnetic core of the present invention, first, as a main component, a usual iron oxide component,
A mixture of a manganese oxide component and a zinc oxide component is prepared.

【0029】これらの主成分は、磁性材料の最終組成と
して前記の量比になるように混合され、原料として供さ
れる。この際、これら混合物中のP含有量の総計は70
〜300ppm に規制する。
These main components are mixed so that the final composition of the magnetic material is in the above-mentioned amount ratio, and are used as raw materials. At this time, the total P content in these mixtures was 70.
Restrict to ~ 300ppm.

【0030】そして、これら主成分にカリウム化合物が
添加される。添加量は、最終成分組成比に対応したもの
とする。K化合物としては、K2 CO3 、KC l、K2
SO4 等を用いることができるが、K2 SO4 等が好適
である。そして、さらに、微量成分の原料として、炭酸
カルシウム、酸化ケイ素、酸化ニオブ、酸化ビスマスお
よび/または酸化インジウム、酸化バナジウム等が原料
混合物中に添加される。
Then, a potassium compound is added to these main components. The added amount corresponds to the composition ratio of the final component. Examples of the K compound include K 2 CO 3 , K C 1 and K 2
SO 4 or the like can be used, but K 2 SO 4 or the like is preferable. Further, calcium carbonate, silicon oxide, niobium oxide, bismuth oxide and / or indium oxide, vanadium oxide and the like are added to the raw material mixture as raw materials for the trace components.

【0031】このように主成分および添加微量成分を混
合した後、これをスプレードライヤー等にて80〜20
0μm 程度の径の顆粒とする。そして、これに適当なバ
インダー、例えばポリビニルアルコールを少量、例えば
0.1〜1.0wt%加えて成型する。
After mixing the main component and the added trace component in this way, the mixture is mixed with a spray dryer or the like for 80 to 20.
Granules with a diameter of about 0 μm. Then, a suitable binder, for example, polyvinyl alcohol, is added in a small amount, for example, 0.1 to 1.0 wt%, and the mixture is molded.

【0032】次いで、この成型品を通常、大気圧下、8
00〜1000℃の範囲内の所定温度まで、例えば30
0℃/hr程度の昇温速度で急熱後、その温度で一定時
間、好ましくは1時間以上保持する。次いで、酸素濃度
を制御した雰囲気下において、所望の焼結温度まで50
〜150℃/hrの昇温速度で徐熱し、その温度で焼結
を完了させる。
Next, this molded product is usually placed under atmospheric pressure for 8 hours.
Up to a predetermined temperature within the range of 00 to 1000 ° C, for example,
After rapid heating at a temperature rising rate of about 0 ° C./hr, the temperature is maintained for a certain time, preferably 1 hour or more. Then, in an atmosphere in which the oxygen concentration is controlled, the desired sintering temperature is increased to 50
Gradually heat at a temperature rising rate of 150 ° C / hr, and complete the sintering at that temperature.

【0033】この際の焼成雰囲気としては、酸素濃度を
1〜15%程度に制御した窒素雰囲気が好ましい。そし
て、焼成はこのような雰囲気中で通常、1300℃以
上、特に、1350〜1400℃の範囲の所定温度に、
1〜4時間保持することによって行われる。
The firing atmosphere at this time is preferably a nitrogen atmosphere in which the oxygen concentration is controlled to about 1 to 15%. Then, firing is usually performed in such an atmosphere at a predetermined temperature in the range of 1300 ° C. or higher, particularly 1350 to 1400 ° C.
It is carried out by holding for 1 to 4 hours.

【0034】このようにして焼結が完了した後の冷却工
程は、焼結温度から1200℃程度までは温度に応じて
酸素濃度を制御した雰囲気で、それ以降は不活性雰囲
気、例えば窒素雰囲気下で行うのが好ましい。冷却速度
としては、500〜700℃/hr程度が好ましい。こ
のように、800〜1000℃間の適切な温度で、所定
時間、特に1時間以上の定温状態を設定し、その後引続
いて酸素濃度を制御した雰囲気下で焼結を行うことによ
り、高周波領域における高透磁率、かつ低損失という極
めて高性能な特性が得られるものである。
In the cooling process after the completion of sintering in this way, the oxygen concentration is controlled in accordance with the temperature from the sintering temperature to about 1200 ° C., and thereafter, in an inert atmosphere such as a nitrogen atmosphere. It is preferable to carry out. The cooling rate is preferably about 500 to 700 ° C./hr. As described above, by setting a constant temperature state for a predetermined time, particularly 1 hour or more, at an appropriate temperature between 800 and 1000 ° C., and subsequently performing sintering in an atmosphere in which the oxygen concentration is controlled, a high frequency region is obtained. It is possible to obtain extremely high performance characteristics such as high magnetic permeability and low loss.

【0035】[0035]

【実施例】以下、本発明の具体的実施例を示し、本発明
をさらに詳細に説明する。 実施例1 MnO(35モル%)、ZnO(11.5モル%)、F
23 (53.5モル%)を主成分とし、副成分とし
てCaCO3 (1000ppm )、Nb23 (250pp
m )、SiO2 (170ppm )、V25(400ppm
)、を添加した。この比較用のサンプルNo. 1の主成
分中のPの総計は150ppm であった。
EXAMPLES The present invention will be described in more detail below by showing specific examples of the present invention. Example 1 MnO (35 mol%), ZnO (11.5 mol%), F
e 2 O 3 (53.5 mol%) as a main component, CaCO 3 (1000 ppm) and Nb 2 O 3 (250 pp as secondary components)
m), SiO 2 (170ppm), V 2 O 5 (400ppm
), Was added. The total amount of P in the main component of Sample No. 1 for comparison was 150 ppm.

【0036】さらに、このサンプルNo. 1に、SO4
それぞれK換算で500ppm および1000ppm 添加し
て、本発明のサンプルNo. 2、3とした。
Further, SO 4 was added to the sample No. 1 in an amount of 500 ppm and 1000 ppm in terms of K, to obtain sample Nos. 2 and 3 of the present invention.

【0037】また、サンプルNo. 2のP量を80ppm と
した本発明のサンプルNo. 4と、K無添加の比較用サン
プルNo. 1のP量を10ppm として比較用サンプルNo.
5を得た。
Further, the sample No. 4 of the present invention in which the P amount of the sample No. 2 was 80 ppm and the P amount of the comparative sample No. 1 containing no K were set to 10 ppm, and the comparative sample No.
Got 5.

【0038】これらを混合後、スプレードライヤーにて
平均粒径150μm に顆粒化し、バインダを加え成形
し、酸素雰囲気を制御して、1350℃にて11時間焼
結して、外径31mm、内径19mm、高さ8mmのトロイダ
ルコアを得た。なお、最終組成を蛍光X線により測定し
たところ原料組成と対応するものであった。
After mixing these, they are granulated with a spray drier to an average particle size of 150 μm, molded by adding a binder, and sintered at 1350 ° C. for 11 hours while controlling the oxygen atmosphere to give an outer diameter of 31 mm and an inner diameter of 19 mm. A toroidal core having a height of 8 mm was obtained. When the final composition was measured by fluorescent X-ray, it corresponded to the raw material composition.

【0039】表1に、100kHz 、200mT、100℃
での電力損失(コアロス)と、抗折強度とを示す。
Table 1 shows 100 kHz, 200 mT, 100 ° C.
Shows the power loss (core loss) and the bending strength.

【0040】[0040]

【表1】 [Table 1]

【0041】表1に示される結果から、本発明に従いコ
アロスが減少し、抗折強度が向上することがわかる。
From the results shown in Table 1, it can be seen that the core loss is reduced and the bending strength is improved according to the present invention.

【0042】実施例2 実施例1において、コア損失の温度変化を測定した。図
2に、P150ppmの場合、これにK無添加の場合と、
Kを250ppm 、500ppm、1000ppm 添加した場
合の結果を示す。
Example 2 In Example 1, the change in core loss with temperature was measured. Fig. 2 shows the case of P150ppm, the case without K addition,
The results when K is added at 250 ppm, 500 ppm, and 1000 ppm are shown.

【0043】また、図2には、K500ppm のときのP
含有量とコアロスおよび抗折強度との関係、また図3に
は、P150ppm のときのK添加量と、コアロスおよび
抗折強度との関係が示される。
Further, in FIG. 2, P at K500 ppm
The relationship between the content and the core loss and the bending strength, and FIG. 3 shows the relationship between the K addition amount at P150 ppm and the core loss and the bending strength.

【0044】これらの結果から本発明の効果が明らかで
ある。
From these results, the effect of the present invention is clear.

【0045】[0045]

【発明の効果】本発明のマンガン−亜鉛系フェライト材
料は、比較的高周波領域10kHz 〜500kHz におい
て、低損失という特徴を有しているため、OA機器用等
の数W〜数10Wの出力のトランスの磁心等として有用
である。そして、このような特徴は広い温度範囲におい
て実現し、実際の使用温度80〜110℃程度で十分低
いコアロスである。
The manganese-zinc ferrite material of the present invention has a characteristic of low loss in a relatively high frequency range of 10 kHz to 500 kHz. Therefore, a transformer having an output of several W to several 10 W for OA equipment and the like. It is useful as a magnetic core, etc. And, such a feature is realized in a wide temperature range, and the core loss is sufficiently low at an actual operating temperature of about 80 to 110 ° C.

【0046】このような効果は、75〜300ppm とい
う高いP含有量で実現されその製造上のメリットはきわ
めて大きい。しかも、抗折強度が十分であるという利点
を有する。
Such an effect is realized with a high P content of 75 to 300 ppm, and its merit in manufacturing is extremely great. Moreover, there is an advantage that the transverse strength is sufficient.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】コアロスの温度特性と、P含有量150ppm で
のK添加量との関係を示すグラフである。
FIG. 1 is a graph showing the relationship between temperature characteristics of core loss and the amount of K added at a P content of 150 ppm.

【図2】P含有量と、コアロスおよび抗折強度との関係
を示すグラフである。
FIG. 2 is a graph showing a relationship between P content, core loss and bending strength.

【図3】K添加量と、コアロスおよび抗折強度との関係
を示すグラフである。
FIG. 3 is a graph showing the relationship between the amount of K added, core loss, and bending strength.

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 Fe23 換算で52〜54モル%の酸
化鉄と、MnO換算で28〜38モル%の酸化マンガン
と、ZnO換算で8〜20モル%の酸化亜鉛と、75〜
300ppm のPと、金属換算で100〜2000ppm の
カリウムの酸化物を含有することを特徴とするマンガン
−亜鉛系フェライト材料。
1. 52 to 54 mol% of iron oxide in terms of Fe 2 O 3 , 28 to 38 mol% of manganese oxide in terms of MnO, 8 to 20 mol% of zinc oxide in terms of ZnO, 75 to
A manganese-zinc-based ferrite material, which contains 300 ppm of P and 100 to 2000 ppm of metal oxide of potassium.
【請求項2】 総量で75〜300ppm のPを含有する
酸化鉄と、酸化マンガンと、酸化亜鉛の混合物に、金属
換算で100〜2000ppm のカリウム化合物を混合
し、これを顆粒化し、成形焼結する請求項1に記載のマ
ンガン−亜鉛系フェライト材料を得ることを特徴とする
マンガン−亜鉛系フェライト材料の製造方法。
2. A mixture of iron oxide containing 75 to 300 ppm of P in total, manganese oxide and zinc oxide is mixed with 100 to 2000 ppm of a potassium compound in terms of metal, which is then granulated and sintered. A method for producing a manganese-zinc based ferrite material, comprising: obtaining the manganese-zinc based ferrite material according to claim 1.
【請求項3】 焼結が1300℃以上で行なわれる請求
項2に記載のマンガン−亜鉛系フェライト材料の製造方
法。
3. The method for producing a manganese-zinc based ferrite material according to claim 2, wherein the sintering is performed at 1300 ° C. or higher.
【請求項4】 請求項1に記載のマンガン−亜鉛系フェ
ライト材料または請求項2もしくは3に記載の製造方法
によって得られたマンガン−亜鉛系フェライト材料から
なることを特徴とする高周波電源トランス用磁心。
4. A magnetic core for a high frequency power source transformer, comprising a manganese-zinc based ferrite material according to claim 1 or a manganese-zinc based ferrite material obtained by the manufacturing method according to claim 2 or 3. .
【請求項5】 動作周波数が10〜500kHz である請
求項4に記載の高周波電源トランス用磁心。
5. The magnetic core for a high frequency power transformer according to claim 4, wherein the operating frequency is 10 to 500 kHz.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN113345673A (en) * 2021-04-28 2021-09-03 北京计算科学研究中心 High-frequency ultra-thin type switching power supply
CN116217214A (en) * 2022-12-30 2023-06-06 马鞍山新康达磁业有限公司 Ultrahigh-temperature low-loss manganese zinc ferrite material and preparation method thereof
WO2024024303A1 (en) 2022-07-26 2024-02-01 Jfeケミカル株式会社 Mnznco-based ferrite

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