JPH06267724A - 酸化物磁性材料 - Google Patents
酸化物磁性材料Info
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- JPH06267724A JPH06267724A JP5078696A JP7869693A JPH06267724A JP H06267724 A JPH06267724 A JP H06267724A JP 5078696 A JP5078696 A JP 5078696A JP 7869693 A JP7869693 A JP 7869693A JP H06267724 A JPH06267724 A JP H06267724A
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F1/00—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
- H01F1/01—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
- H01F1/03—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
- H01F1/12—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials
- H01F1/34—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials non-metallic substances, e.g. ferrites
- H01F1/342—Oxides
- H01F1/344—Ferrites, e.g. having a cubic spinel structure (X2+O)(Y23+O3), e.g. magnetite Fe3O4
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 高周波帯域における損失が少なく、スイッチ
ング電源の磁芯として使用した場合に、電源部分の小型
化及び力率の向上に大いに貢献することが可能な酸化物
磁性材料を得る。 【構成】 単一酸化物換算で、Ｆｅ2Ｏ3，ＺｎＯ，Ｎｉ
Ｏ，及びＣｕＯを、 Ｆｅ2Ｏ3：４８．５〜４９．８mol％ ＺｎＯ ：２４．０〜２８．０mol％ ＮｉＯ ：１５．０〜２０．０mol％ ＣｕＯ ： ７．０〜 ９．０mol％ の割合で含有する基本組成物に対して、ＷＯ3をその含
有率が０．２〜０．９重量％となるような割合で含有さ
せる。
ング電源の磁芯として使用した場合に、電源部分の小型
化及び力率の向上に大いに貢献することが可能な酸化物
磁性材料を得る。 【構成】 単一酸化物換算で、Ｆｅ2Ｏ3，ＺｎＯ，Ｎｉ
Ｏ，及びＣｕＯを、 Ｆｅ2Ｏ3：４８．５〜４９．８mol％ ＺｎＯ ：２４．０〜２８．０mol％ ＮｉＯ ：１５．０〜２０．０mol％ ＣｕＯ ： ７．０〜 ９．０mol％ の割合で含有する基本組成物に対して、ＷＯ3をその含
有率が０．２〜０．９重量％となるような割合で含有さ
せる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、酸化物磁性材料に関
し、特に、高周波用のスイッチング電源用磁芯などのよ
うに、数ＭＨｚの周波数帯域で用いられる磁芯として有
用な低損失のフェライト磁性材料に関する。
し、特に、高周波用のスイッチング電源用磁芯などのよ
うに、数ＭＨｚの周波数帯域で用いられる磁芯として有
用な低損失のフェライト磁性材料に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】近年、
スイッチング電源の小型化や、高効率化を図るため、よ
り高い周波数帯域においても磁気損失の少ない磁芯材料
への要求が高くなっている。
スイッチング電源の小型化や、高効率化を図るため、よ
り高い周波数帯域においても磁気損失の少ない磁芯材料
への要求が高くなっている。
【０００３】従来、主に使用されているＭｎＺｎフェラ
イトにおいては、この要求に応えるべく、１ＭＨｚ程度
の周波数にまで使用できるように、渦電流損失、ヒステ
リシス損失及び残留損失を低減させるための種々の方法
が提案されている。
イトにおいては、この要求に応えるべく、１ＭＨｚ程度
の周波数にまで使用できるように、渦電流損失、ヒステ
リシス損失及び残留損失を低減させるための種々の方法
が提案されている。
【０００４】しかし、ＭｎＺｎフェライトは、比抵抗が
小さいため、１ＭＨｚを越えると渦電流損失が急激に上
昇し、２ＭＨｚ以上での使用は極めて困難になるという
問題点がある。
小さいため、１ＭＨｚを越えると渦電流損失が急激に上
昇し、２ＭＨｚ以上での使用は極めて困難になるという
問題点がある。
【０００５】これに対し、ＮｉＣｕＺｎフェライトは、
比抵抗が大きいため、渦電流損失が小さいという特徴を
有しており、高周波側での使用においては、ＭｎＺｎフ
ェライトより有利になるが、ヒステリシス損失が大き
く、これが実用化を妨げる原因となっている。
比抵抗が大きいため、渦電流損失が小さいという特徴を
有しており、高周波側での使用においては、ＭｎＺｎフ
ェライトより有利になるが、ヒステリシス損失が大き
く、これが実用化を妨げる原因となっている。
【０００６】この発明は、上記問題点を解決するもので
あり、数ＭＨｚの高周波帯域における損失の少ない酸化
物磁性材料を提供することを目的とする。
あり、数ＭＨｚの高周波帯域における損失の少ない酸化
物磁性材料を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、発明者等は、種々の実験、検討を行い、Ｆｅ2Ｏ3，
ＺｎＯ，ＮｉＯ，及びＣｕＯを所定の割合で含有する組
成物に対して、ＷＯ3を所定の割合で含有させることに
より、高周波帯域における損失の少ない磁性材料が得ら
れることを知り、さらに実験を重ねてこの発明を完成さ
せた。
に、発明者等は、種々の実験、検討を行い、Ｆｅ2Ｏ3，
ＺｎＯ，ＮｉＯ，及びＣｕＯを所定の割合で含有する組
成物に対して、ＷＯ3を所定の割合で含有させることに
より、高周波帯域における損失の少ない磁性材料が得ら
れることを知り、さらに実験を重ねてこの発明を完成さ
せた。
【０００８】すなわち、この発明の酸化物磁性材料は、
単一酸化物換算で、Ｆｅ2Ｏ3，ＺｎＯ，ＮｉＯ，及びＣ
ｕＯをそれぞれ、 Ｆｅ2Ｏ3：４８．５〜４９．８mol％ ＺｎＯ ：２４．０〜２８．０mol％ ＮｉＯ ：１５．０〜２０．０mol％ ＣｕＯ ： ７．０〜 ９．０mol％ の割合で含有する基本組成物に対して、ＷＯ3をその含
有率が０．２〜０．９重量％となるような割合で含有さ
せたことを特徴としている。
単一酸化物換算で、Ｆｅ2Ｏ3，ＺｎＯ，ＮｉＯ，及びＣ
ｕＯをそれぞれ、 Ｆｅ2Ｏ3：４８．５〜４９．８mol％ ＺｎＯ ：２４．０〜２８．０mol％ ＮｉＯ ：１５．０〜２０．０mol％ ＣｕＯ ： ７．０〜 ９．０mol％ の割合で含有する基本組成物に対して、ＷＯ3をその含
有率が０．２〜０．９重量％となるような割合で含有さ
せたことを特徴としている。
【０００９】また、粒径が１．５〜３μmの範囲にある
ことを特徴としている。
ことを特徴としている。
【００１０】通常、スイッチング電源用の磁芯材料に最
も要求されることは、損失が低いということであるが、
従来の、ＷＯ3を添加していないＮｉＣｕＺｎフェライ
トの損失は、２ＭＨｚ，磁束密度２０ｍＴの条件下で約
５００ｍＷ／ｃｃである。
も要求されることは、損失が低いということであるが、
従来の、ＷＯ3を添加していないＮｉＣｕＺｎフェライ
トの損失は、２ＭＨｚ，磁束密度２０ｍＴの条件下で約
５００ｍＷ／ｃｃである。
【００１１】これに対して、本願発明の組成範囲内の材
料においては、上記従来の材料より損失を低減すること
ができる。すなわち、単一酸化物換算で、Ｆｅ2Ｏ3，Ｚ
ｎＯ，ＮｉＯ，及びＣｕＯを上記の割合で含有する基本
組成物に対して、ＷＯ3を０．２〜０．９重量％の割合
で含有させた材料においては、例えば、実施例の材料に
ついて測定した特性を示す表１からもわかるように、損
失が１８４〜４３９ｍＷ／ｃｃと小さくなる。
料においては、上記従来の材料より損失を低減すること
ができる。すなわち、単一酸化物換算で、Ｆｅ2Ｏ3，Ｚ
ｎＯ，ＮｉＯ，及びＣｕＯを上記の割合で含有する基本
組成物に対して、ＷＯ3を０．２〜０．９重量％の割合
で含有させた材料においては、例えば、実施例の材料に
ついて測定した特性を示す表１からもわかるように、損
失が１８４〜４３９ｍＷ／ｃｃと小さくなる。
【００１２】
【表１】
【００１３】一方、ＷＯ3の含有量（添加量）が上記の
範囲から外れると、損失低減の効果が損われ、また、Ｆ
ｅ2Ｏ3，ＺｎＯ，ＮｉＯ，及びＣｕＯの割合が上記範囲
から外れると、ＷＯ3を０．２〜０．９重量％の範囲で
含有させた場合にも、損失を十分低いレベルにまで低減
することができず、所期の損失低減効果を得ることがで
きなくなる。
範囲から外れると、損失低減の効果が損われ、また、Ｆ
ｅ2Ｏ3，ＺｎＯ，ＮｉＯ，及びＣｕＯの割合が上記範囲
から外れると、ＷＯ3を０．２〜０．９重量％の範囲で
含有させた場合にも、損失を十分低いレベルにまで低減
することができず、所期の損失低減効果を得ることがで
きなくなる。
【００１４】したがって、Ｆｅ2Ｏ3，ＺｎＯ，ＮｉＯ，
ＣｕＯの配合割合及びＷＯ3の添加割合は上記の範囲に
あることが好ましい。
ＣｕＯの配合割合及びＷＯ3の添加割合は上記の範囲に
あることが好ましい。
【００１５】また、粒径が１．５〜３μmの範囲から外
れると、十分な損失低減効果を得られない場合が生じる
ため、粒径は、１．５〜３μmの範囲にあることが好ま
しい。
れると、十分な損失低減効果を得られない場合が生じる
ため、粒径は、１．５〜３μmの範囲にあることが好ま
しい。
【００１６】
【実施例】以下、この発明の実施例を比較例とともに示
すことにより、発明の特徴をさらに詳しく説明する。
すことにより、発明の特徴をさらに詳しく説明する。
【００１７】まず、この発明の酸化物磁性材料を構成す
る原料として、Ｆｅ2Ｏ3，ＺｎＯ，ＮｉＯ，ＣｕＯ，及
びＷＯ3を用意し、これらの各原料を、下記の組成を有
する基本組成物： Ｆｅ2Ｏ3：４９．８ mol％ ＺｎＯ ：２４．１ mol％ ＮｉＯ ：１８．１５mol％ ＣｕＯ ： ７．９５mol％ に対するＷＯ3の割合が０．２〜０．９重量％となるよ
うに秤量して混合する。
る原料として、Ｆｅ2Ｏ3，ＺｎＯ，ＮｉＯ，ＣｕＯ，及
びＷＯ3を用意し、これらの各原料を、下記の組成を有
する基本組成物： Ｆｅ2Ｏ3：４９．８ mol％ ＺｎＯ ：２４．１ mol％ ＮｉＯ ：１８．１５mol％ ＣｕＯ ： ７．９５mol％ に対するＷＯ3の割合が０．２〜０．９重量％となるよ
うに秤量して混合する。
【００１８】それから、この混合物を水とともにボール
ミルに投入し、２０時間粉砕混合した後、脱水、乾燥す
る。
ミルに投入し、２０時間粉砕混合した後、脱水、乾燥す
る。
【００１９】次いで、この乾燥混合物を電気炉で８００
℃で２時間仮焼し、これを水とともにボールミルに入れ
て２０時間湿式粉砕する。
℃で２時間仮焼し、これを水とともにボールミルに入れ
て２０時間湿式粉砕する。
【００２０】それから、この粉砕物にバインダーを加え
て乾燥した後、造粒し、金型プレス機により、１．５ｔ
ｏｎ／cm2の圧力で成形して、外径２３mm、内径１２m
m、厚さ６mmのトロイダルコアを作成した。
て乾燥した後、造粒し、金型プレス機により、１．５ｔ
ｏｎ／cm2の圧力で成形して、外径２３mm、内径１２m
m、厚さ６mmのトロイダルコアを作成した。
【００２１】そして、この成形体（トロイダルコア）を
電気炉にて１０１０℃で２時間焼成し、相対密度９４％
の焼結体（試料）を得た。なお、この試料は、表１の試
料No.１に相当するものである。
電気炉にて１０１０℃で２時間焼成し、相対密度９４％
の焼結体（試料）を得た。なお、この試料は、表１の試
料No.１に相当するものである。
【００２２】同様にして、表１に示すような各組成の試
料を作成した。
料を作成した。
【００２３】なお、表１において、試料No.に*印を付し
ていないものは、請求の範囲内の組成を有する良好な特
性が得られた試料（実施例）を示しており、*印を付し
た試料は所定の要件を欠くなどして、所期の特性が得ら
れなかった試料（比較例）を示す。
ていないものは、請求の範囲内の組成を有する良好な特
性が得られた試料（実施例）を示しており、*印を付し
た試料は所定の要件を欠くなどして、所期の特性が得ら
れなかった試料（比較例）を示す。
【００２４】このようにして作成した各試料について、
２ＭＨｚの正弦波で最大磁束密度が２０ｍＴとなるよう
に電流を印加し、１００℃における損失を測定した。そ
の結果を表１に示す。
２ＭＨｚの正弦波で最大磁束密度が２０ｍＴとなるよう
に電流を印加し、１００℃における損失を測定した。そ
の結果を表１に示す。
【００２５】表１に示すように、試料No.１〜８の実施
例の試料については、いずれも損失が５００ｍＷ／ｃｃ
未満（１８４〜４３９ｍＷ／ｃｃ）となっている。
例の試料については、いずれも損失が５００ｍＷ／ｃｃ
未満（１８４〜４３９ｍＷ／ｃｃ）となっている。
【００２６】これに対して、試料No.９〜１５の比較例
の試料については、いずれも損失が５００ｍＷ／ｃｃ以
上（５０４〜６１７ｍＷ／ｃｃ）となっている。
の試料については、いずれも損失が５００ｍＷ／ｃｃ以
上（５０４〜６１７ｍＷ／ｃｃ）となっている。
【００２７】なお、試料No.９〜１５のうち、試料No.９
は、ＷＯ3を添加していない従来のＮｉＣｕＺｎフェラ
イトである。また、試料No.１０，１３は、Ｆｅ2Ｏ3が
この発明の範囲外であり、さらに、試料No.１１，１２
はＷＯ3の含有量（添加量）がこの発明の範囲外であ
る。また、試料No.１４，１５は、粒径が請求項２で規
定した範囲から外れており、損失も５００ｍＷ／ｃｃ以
上となっている。
は、ＷＯ3を添加していない従来のＮｉＣｕＺｎフェラ
イトである。また、試料No.１０，１３は、Ｆｅ2Ｏ3が
この発明の範囲外であり、さらに、試料No.１１，１２
はＷＯ3の含有量（添加量）がこの発明の範囲外であ
る。また、試料No.１４，１５は、粒径が請求項２で規
定した範囲から外れており、損失も５００ｍＷ／ｃｃ以
上となっている。
【００２８】なお、この発明の酸化物磁性材料は、上記
実施例に限定されるものではなく、基本組成物を構成す
る各成分の配合割合、ＷＯ3の添加割合、粒径などに関
し、発明の要旨の範囲において変形を加えることが可能
である。
実施例に限定されるものではなく、基本組成物を構成す
る各成分の配合割合、ＷＯ3の添加割合、粒径などに関
し、発明の要旨の範囲において変形を加えることが可能
である。
【００２９】
【発明の効果】上述のように、この発明の酸化物磁性材
料は、単一酸化物換算で、Ｆｅ2Ｏ3：４８．５〜４９．
８mol％，ＺｎＯ：２４．０〜２８．０mol％，ＮｉＯ：
１５．０〜２０．０mol％，ＣｕＯ：７．０〜９．０mol
％となる基本組成物に対して、ＷＯ3を０．２〜０．９
重量％含有させているので、例えば、２ＭＨｚ以上の高
周波数帯域における損失を大幅に低減することが可能に
なる。
料は、単一酸化物換算で、Ｆｅ2Ｏ3：４８．５〜４９．
８mol％，ＺｎＯ：２４．０〜２８．０mol％，ＮｉＯ：
１５．０〜２０．０mol％，ＣｕＯ：７．０〜９．０mol
％となる基本組成物に対して、ＷＯ3を０．２〜０．９
重量％含有させているので、例えば、２ＭＨｚ以上の高
周波数帯域における損失を大幅に低減することが可能に
なる。
【００３０】すなわち、この発明によれば、高周波帯域
における損失が少なく、スイッチング電源の磁芯として
使用した場合に、電源部分の小型化及び力率の向上に大
いに貢献することが可能な酸化物磁性材料を提供するこ
とができる。
における損失が少なく、スイッチング電源の磁芯として
使用した場合に、電源部分の小型化及び力率の向上に大
いに貢献することが可能な酸化物磁性材料を提供するこ
とができる。
Claims (2)
- 【請求項１】 単一酸化物換算で、Ｆｅ2Ｏ3，ＺｎＯ，
ＮｉＯ，及びＣｕＯをそれぞれ、 Ｆｅ2Ｏ3：４８．５〜４９．８mol％ ＺｎＯ ：２４．０〜２８．０mol％ ＮｉＯ ：１５．０〜２０．０mol％ ＣｕＯ ： ７．０〜 ９．０mol％ の割合で含有する基本組成物に対して、ＷＯ3をその含
有率が０．２〜０．９重量％となるような割合で含有さ
せたことを特徴とする酸化物磁性材料。 - 【請求項２】 粒径が１．５〜３μmの範囲にあること
を特徴とする請求項１記載の酸化物磁性材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5078696A JPH06267724A (ja) | 1993-03-12 | 1993-03-12 | 酸化物磁性材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5078696A JPH06267724A (ja) | 1993-03-12 | 1993-03-12 | 酸化物磁性材料 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06267724A true JPH06267724A (ja) | 1994-09-22 |
Family
ID=13669036
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5078696A Pending JPH06267724A (ja) | 1993-03-12 | 1993-03-12 | 酸化物磁性材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06267724A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5906768A (en) * | 1996-04-03 | 1999-05-25 | Tdk Corporation | Ferrite magnetic material, and ferrite core |
| JPWO2008096795A1 (ja) * | 2007-02-07 | 2010-05-27 | 日立金属株式会社 | 低損失フェライト及びこれを用いた電子部品 |
| JP2011093776A (ja) * | 2009-11-02 | 2011-05-12 | Tdk Corp | フェライト組成物、フェライトコアおよび電子部品 |
| JP2012096939A (ja) * | 2010-10-29 | 2012-05-24 | Tdk Corp | フェライト組成物、フェライトコアおよび電子部品 |
-
1993
- 1993-03-12 JP JP5078696A patent/JPH06267724A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5906768A (en) * | 1996-04-03 | 1999-05-25 | Tdk Corporation | Ferrite magnetic material, and ferrite core |
| JPWO2008096795A1 (ja) * | 2007-02-07 | 2010-05-27 | 日立金属株式会社 | 低損失フェライト及びこれを用いた電子部品 |
| JP2011093776A (ja) * | 2009-11-02 | 2011-05-12 | Tdk Corp | フェライト組成物、フェライトコアおよび電子部品 |
| JP2012096939A (ja) * | 2010-10-29 | 2012-05-24 | Tdk Corp | フェライト組成物、フェライトコアおよび電子部品 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20020820 |