JPH06267726A - Low loss manganese-zinc ferrite and manufacture thereof - Google Patents

Low loss manganese-zinc ferrite and manufacture thereof

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JPH06267726A
JPH06267726A JP5050500A JP5050093A JPH06267726A JP H06267726 A JPH06267726 A JP H06267726A JP 5050500 A JP5050500 A JP 5050500A JP 5050093 A JP5050093 A JP 5050093A JP H06267726 A JPH06267726 A JP H06267726A
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JP
Japan
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oxygen concentration
manganese
ferrite
loss
temperature
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JP5050500A
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Japanese (ja)
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Hisashi Nakamura
壽志 中村
Tsuneo Kayama
恒夫 加山
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To realize manganese-zinc ferrite in which not only an eddy current loss but also hysteresis loss are remarkably reduced by containing iron, manganese and zinc as main ingredients and incorporating no specific large grains. CONSTITUTION:The low loss manganese-zinc ferrite comprises, iron, manganese and zinc as main ingredients in such a manner that Fe2O3 is 50-60mol%, MnO is 20-40mol%, ZnO is 8-15mol%, SiO2 is 0.01-0.2mol% and CaO is 0.08-0.4 mol%. Large grains each having a grain size of 50mum or more are not contained at 1% or more of an area ratio to a sectional area of a ferrite core in the core. In the case of baking, an atmospheric oxygen concentration in the step of raising a temperature of 300-1000 deg.C is set to 100ppm or less. Further, the atmospheric oxygen concentration up to arrival to a highest arrival temperature from 1000 deg.C and the atmospheric oxygen concentration at the time of cooling are set to a range specified by a formula (P: oxygen concentration, T: temperature and a: constant).

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、鉄、マンガン、亜鉛を
主成分とする低磁芯損失フェライトおよびその製造方法
に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a low core loss ferrite containing iron, manganese and zinc as main components and a method for producing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】マンガン亜鉛フェライトは、エレクトロ
ニクス製品の電源部のトランス磁芯として広く用いられ
ている。これらのトランスは、kHzオーダの周波数で
駆動するので、比較的固有抵抗の低いマンガン亜鉛フェ
ライトをそのまま用いたのでは、高周波になるほど渦電
流損失が増大し、その結果、磁芯損失が増大して発熱を
引き起こしてしまうという課題があった。これを解決す
るためには、特公昭36−2283号公報にあるよう
に、マンガン亜鉛フェライトには、結晶粒界に抵抗の高
い層を形成する作用のあるSiO2 、CaOの添加がな
されていた。
2. Description of the Related Art Manganese zinc ferrite is widely used as a transformer core of a power supply section of electronic products. Since these transformers are driven at a frequency on the order of kHz, if manganese zinc ferrite with relatively low specific resistance is used as it is, eddy current loss increases as the frequency becomes higher, and as a result, magnetic core loss increases. There was a problem of causing fever. In order to solve this, as disclosed in Japanese Patent Publication No. 36-2283, the manganese-zinc ferrite was added with SiO 2 and CaO, which have the function of forming a layer with high resistance at the crystal grain boundaries. .

【0003】しかし、近年、エレクトロニクス製品の小
型化が進み、その電源部にも小型化が要求され、トラン
スの駆動周波数がより高周波へと移行した結果、SiO
2 とCaOの添加だけでは渦電流損失の抑制が充分でな
く100kHz程度、もしくは、これ以上の周波数では
この系のマンガン亜鉛フェライトは、使用できなかっ
た。
However, in recent years, electronic products have been downsized, and the power supply section thereof has also been required to be downsized. As a result, the drive frequency of the transformer is shifted to a higher frequency.
The addition of 2 and CaO was not sufficient to suppress the eddy current loss, and manganese-zinc ferrite of this system could not be used at a frequency of about 100 kHz or higher.

【0004】そこで、例えば特開昭58−15037号
公報にあるように、さらに渦電流損失を抑制する目的
で、結晶格子中に固溶して結晶粒子全体の固有抵抗を高
める成分やヒステリシス損失を低くする目的で緻密化を
促進する成分がSiO2 、CaOに加えてさらに添加さ
れてきた。また、例えば特開平4−149027号公報
にあるように、本焼成における雰囲気酸素濃度を制御し
て、焼結体の緻密化を図りながら結晶粒子を微細化する
ことにより磁芯損失を低減する方法も行われていた。
Therefore, for example, as disclosed in JP-A-58-15037, for the purpose of further suppressing the eddy current loss, a component for increasing the specific resistance of the entire crystal grain by forming a solid solution in the crystal lattice and a hysteresis loss. In addition to SiO 2 and CaO, a component that promotes densification has been added for the purpose of lowering it. Further, as disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-149027, a method of controlling the oxygen concentration in the atmosphere during the main firing to reduce the magnetic core loss by refining the crystal grains while densifying the sintered body. Was also done.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術では、マ
ンガン亜鉛フェライトにSiO2 およびCaO、もしく
は、他の成分を添加することにより高周波における磁芯
損失を低減させていた。また、本焼成における雰囲気酸
素濃度を制御して、焼結体の緻密化を図りながら結晶粒
子を微細化することにより磁芯損失、特に渦電流損失を
低減させていた。本発明は、昇温時の雰囲気酸素濃度を
昇温過程から厳密に制御することにより、マンガン亜鉛
フェライト中の粗大粒の発生を抑制し、かつ、コア内の
酸素量分布の均一化を図り、渦電流損失のみならずヒス
テリシス損失を著しく低減させたマンガン亜鉛フェライ
トおよびその製造方法を提供するものである。
In the above prior art, the core loss at high frequencies was reduced by adding SiO 2 and CaO or other components to manganese zinc ferrite. Further, the oxygen concentration in the atmosphere during the main firing is controlled so that the sintered body is densified and the crystal grains are made finer to reduce the magnetic core loss, particularly the eddy current loss. The present invention, by strictly controlling the atmospheric oxygen concentration at the time of temperature rise from the temperature raising process, suppresses the generation of coarse particles in the manganese zinc ferrite, and seeks to homogenize the oxygen content distribution in the core, It is intended to provide a manganese zinc ferrite in which not only eddy current loss but also hysteresis loss is remarkably reduced and a method for producing the same.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明は、鉄、マンガ
ン、亜鉛を主成分とし50μm以上の粗大粒を含有しな
いことを特徴とする低損失マンガン亜鉛フェライトおよ
びその製造方法である。
The present invention is a low loss manganese zinc ferrite characterized by containing iron, manganese and zinc as main components and not containing coarse particles of 50 μm or more, and a method for producing the same.

【0007】以下、本発明について詳細に説明する。従
来技術により低損失マンガン亜鉛フェライトを製造する
場合、粒界を構成する成分であるSiO2 およびCa
O、もしくは、他の成分を添加する必要があるが、これ
らの添加物について低損失特性を最大限に発揮する添加
量を選定した場合、添加量に極めて微量な変動が生じる
と粗大粒が発生する現象が見られた。また、焼成時の雰
囲気酸素制御により低損失マンガン亜鉛フェライトを製
造した場合にも、雰囲気制御の方法によっては粒成長が
著しく進行し粗大粒が発生する現象がしばしば見られ
た。この粗大粒は、磁気特性、特に磁芯損失を悪化させ
ると予想される。ここで、粗大粒と磁芯損失の関係を論
じる前に、磁芯損失について述べる。
The present invention will be described in detail below. When producing low-loss manganese zinc ferrite by the conventional technique, SiO 2 and Ca, which are the constituents of the grain boundary,
It is necessary to add O or other components, but if an addition amount that maximizes the low loss characteristics is selected for these additives, coarse particles will be generated if an extremely small change occurs in the addition amount. There was a phenomenon. Further, even when low-loss manganese zinc ferrite was produced by controlling atmospheric oxygen during firing, a phenomenon in which grain growth remarkably progressed and coarse grains were generated was often observed depending on the method of atmosphere control. The coarse particles are expected to deteriorate the magnetic properties, especially the core loss. Before discussing the relationship between coarse grains and magnetic core loss, magnetic core loss will be described.

【0008】磁芯損失は、一般にヒステリシス損失Ph
と渦電流損失Peの和で表わされる(例えば、山田 一
監修;「〜R&Dのための〜磁気回路の計算法」、ト
リケップス 1987年刊による)。 <磁芯損失>=Ph+Pe=phf+pef2 但し、ph;ヒステリシス損失係数、pe;渦電流損失
係数、f;周波数 つまり、ヒステリシス損失は周波数に比例し、渦電流損
失は周波数の2乗に比例する。即ち、高周波での磁芯損
失を低減させるためには渦電流損失を低減させることが
効果的であるが、本発明で目的とする100kHzレベ
ルの周波数領域における磁芯損失を低減させるために
は、渦電流損失だけでなく、ヒステリシス損失を低減さ
せることも効果的である。
The magnetic core loss is generally a hysteresis loss Ph.
And the eddy current loss Pe (for example, edited by Kazu Yamada; “calculation method of magnetic circuit for R & D”, published by Trikeps 1987). <Magnetic core loss> = Ph + Pe = phf + pef 2 However, ph: hysteresis loss coefficient, pe: eddy current loss coefficient, f; frequency That is, the hysteresis loss is proportional to the frequency, and the eddy current loss is proportional to the square of the frequency. That is, it is effective to reduce the eddy current loss in order to reduce the magnetic core loss at high frequencies, but in order to reduce the magnetic core loss in the frequency region of 100 kHz level, which is the object of the present invention, It is effective to reduce not only eddy current loss but also hysteresis loss.

【0009】そこで、本発明者らは、従来法により製造
したマンガン亜鉛フェライトコア断面中の粗大粒の発生
割合と磁芯損失の関係について調査を行った。図1に示
すように粗大粒の発生割合が増加するに従い、磁芯損失
が悪化する傾向が見られた。特に、発生割合がおよそ1
%程度から急激に悪化する傾向が見られた。このとき、
渦電流損失、ヒステリシス損失の両方が増大しているこ
とが確認できた。本発明者らの調査によるとこの粗大粒
の発生を抑制させるには、本焼成における昇温時の雰囲
気酸素濃度を厳密に制御することにより可能であること
を見いだした。
Therefore, the present inventors investigated the relationship between the generation ratio of coarse particles in the cross section of the manganese zinc ferrite core manufactured by the conventional method and the magnetic core loss. As shown in FIG. 1, the magnetic core loss tended to worsen as the generation ratio of coarse particles increased. Especially, the occurrence rate is about 1
%, There was a tendency to worsen rapidly. At this time,
It was confirmed that both eddy current loss and hysteresis loss increased. According to the investigation by the present inventors, it was found that the generation of the coarse particles can be suppressed by strictly controlling the atmospheric oxygen concentration at the time of heating in the main firing.

【0010】従来の技術では、フェライトコア内の酸素
量分布を均一化する方策として、本焼成における均熱過
程ならびに冷却過程で雰囲気酸素濃度を温度に従った制
御がある。しかし、均熱過程に到達したときのフェライ
トコアは既に理論密度の85%以上になっており、コア
には開気孔はほとんど存在しない。マンガン亜鉛フェラ
イト中の酸素の拡散速度は、羽田らによると、 D= 6.70 ×10-4 exp ((−330kJ/mol)/RT)m2/s (>135
0 ℃) D= 3.94 ×10-10 exp ((−137kJ/mol)/RT)m2/s (1100
−1350℃) D= 7.82 ×104 exp ((−507kJ/mol)/RT)m2/s (1100
℃) いずれも、O2 ;5.3×103 Pa(5.2%中)
In the prior art, as a measure for making the oxygen amount distribution in the ferrite core uniform, there is a control of the atmospheric oxygen concentration according to the temperature in the soaking process and the cooling process in the main firing. However, when reaching the soaking process, the ferrite core has already reached 85% or more of the theoretical density, and there are almost no open pores in the core. According to Haneda et al., The diffusion rate of oxygen in manganese zinc ferrite is D = 6.70 × 10 −4 exp ((−330 kJ / mol) / RT) m 2 / s (> 135
0 ℃) D = 3.94 × 10 -10 exp ((−137 kJ / mol) / RT) m 2 / s (1100
-1350 ° C) D = 7.82 × 10 4 exp ((-507 kJ / mol) / RT) m 2 / s (1100
C) All are O 2 ; 5.3 × 10 3 Pa (in 5.2%)

【0011】例えば、マンガン亜鉛フェライトを均熱温
度1300℃で焼成した場合、4時間保持しても20μ
m程度しか酸素は拡散しない。また、結晶粒界における
拡散係数は、上記の結晶粒内に比べて3〜4桁大きくな
るといわれている。したがって、粒界を伝わって酸素が
拡散すると考えても高々2mm程度しかフェライトコア
内を酸素は拡散しないわけである。即ち、従来方法によ
り製造したマンガン亜鉛フェライトでは、厳密に言えば
コア内の酸素量にばらつきができており、これを少なく
することにより磁芯損失、特にヒステリシス損失を低減
することが可能になる。
For example, when manganese-zinc ferrite is fired at a soaking temperature of 1300 ° C., even if it is held for 4 hours, 20 μ
Oxygen diffuses only about m. Further, it is said that the diffusion coefficient at the crystal grain boundary is 3 to 4 orders of magnitude higher than that inside the crystal grain. Therefore, even if it is considered that oxygen diffuses along the grain boundaries, oxygen diffuses in the ferrite core at most about 2 mm. That is, strictly speaking, in the manganese zinc ferrite produced by the conventional method, the oxygen amount in the core varies, and by reducing this, it becomes possible to reduce the magnetic core loss, particularly the hysteresis loss.

【0012】このような理由により本発明のマンガン亜
鉛フェライトは、粗大粒がコア断面積に占める割合を1
%以下と定めた。また、このマンガン亜鉛フェライトを
得るためには、本焼成における雰囲気酸素濃度の制御が
必要である。この制御方法は、粗大粒の発生を抑制する
と同時にフェライトコア内の酸素量の分布を少なくする
ことによりヒステリシス損失の低減を可能にする条件と
した。
For this reason, in the manganese zinc ferrite of the present invention, the ratio of coarse particles to the core cross-sectional area is 1%.
Defined to be less than or equal to%. Further, in order to obtain this manganese-zinc ferrite, it is necessary to control the atmospheric oxygen concentration in the main firing. This control method is set to conditions that can suppress the generation of coarse particles and at the same time reduce the distribution of the amount of oxygen in the ferrite core to reduce the hysteresis loss.

【0013】以下、本発明のマンガン亜鉛フェライトを
得る手段について詳細に述べる。本発明のマンガン亜鉛
フェライトは、主成分の鉄、マンガン、亜鉛および添加
物であるSiO2 およびCaOは、軟質磁性を有し、高
透磁率材料として用いられる材料の組成範囲と同様でよ
く、Fe23 50〜60mol%、MnO20〜40
mol%、ZnO8〜15mol%、SiO2 0.01
〜0.2mol%、CaO0.08〜0.4mol%の
範囲から選ばれる。主成分の鉄、マンガン、亜鉛の組成
がこの範囲以外では透磁率が低く、軟質磁性材料として
実用的でなく、SiO2 およびCaOの添加量がこの範
囲以外では固有抵抗を高める作用が小さいからである。
The means for obtaining the manganese zinc ferrite of the present invention will be described in detail below. In the manganese-zinc ferrite of the present invention, iron, manganese, zinc as the main components and SiO 2 and CaO as additives have soft magnetism and may have the same composition range as the material used as the high magnetic permeability material. 2 O 3 50-60 mol%, MnO 20-40
mol%, ZnO 8-15 mol%, SiO 2 0.01
˜0.2 mol%, CaO 0.08˜0.4 mol%. If the composition of iron, manganese, and zinc as the main components is outside this range, the magnetic permeability is low, it is not practical as a soft magnetic material, and if the added amount of SiO 2 and CaO is outside this range, the effect of increasing the specific resistance is small. is there.

【0014】また、前記した主要3成分の組成である
が、好ましくはFe23 52〜55mol%、MnO
34〜37mol%、ZnO9〜13mol%とすると
磁芯損失を低減させたマンガン亜鉛フェライトを得るの
に有効である。さらに、好ましくは結晶格子中に固溶し
て結晶粒子全体の固有抵抗を高める効果を有すTiO2
等の添加物を加えることにより、上記以上に磁芯損失を
低減させたマンガン亜鉛フェライトを得ることが可能に
なる。
The composition of the three main components described above is preferably Fe 2 O 3 52 to 55 mol% and MnO.
34-37 mol% and ZnO 9-13 mol% are effective for obtaining manganese zinc ferrite with reduced core loss. Further, preferably, TiO 2 having the effect of forming a solid solution in the crystal lattice to increase the specific resistance of the entire crystal grain
It is possible to obtain a manganese-zinc ferrite in which the magnetic core loss is further reduced by adding additives such as the above.

【0015】次に、製造法について説明する。上記の成
分を配合したものからマンガン亜鉛フェライト成形体を
得るためには、一般に混合−仮焼成−粉砕−造粒−成形
といったプロセスを経るが、これらは通常のマンガン亜
鉛フェライトの製造条件で行う。成形体は、次に本焼成
されるが、本発明の焼結体中に粗大粒を含まない低損失
マンガン亜鉛フェライトを得るためには、本発明者ら
は、この本焼成条件に着目し、以下に述べる方法を用い
た。
Next, the manufacturing method will be described. In order to obtain a manganese-zinc ferrite molded body from a mixture of the above components, generally, a process of mixing-pre-baking-milling-granulating-molding is performed, but these are carried out under usual manufacturing conditions of manganese zinc ferrite. The molded body is then subjected to main firing, but in order to obtain a low-loss manganese zinc ferrite containing no coarse particles in the sintered body of the present invention, the present inventors pay attention to this main firing condition, The method described below was used.

【0016】通常、マンガン亜鉛フェライトの焼成で
は、均熱温度を1280〜1350℃としている。さら
に、緻密化を図るために焼結反応が始まる昇温過程での
600〜700℃以上の温度域で雰囲気酸素濃度を1%
以下に低下させる方法もとられている。これは、雰囲気
酸素濃度を低下させることによりフェライト中に酸素イ
オン空孔を積極的に導入し、焼結反応を律速する酸素イ
オンの移動を促進することを目的にするものである。
Normally, the soaking temperature is set to 1280 to 1350 ° C. in the firing of manganese zinc ferrite. Furthermore, in order to achieve densification, the atmospheric oxygen concentration is 1% in the temperature range of 600 to 700 ° C. or higher during the temperature rising process in which the sintering reaction starts.
Below is a method to reduce it. The purpose of this is to introduce oxygen ion vacancies into the ferrite by lowering the atmospheric oxygen concentration and promote the movement of oxygen ions that control the sintering reaction.

【0017】本発明者らは、焼結反応を詳細に調査した
結果、300℃以上の温度域においてフェライト中の酸
素量が雰囲気酸素濃度により変化することを見いだし
た。そこで、300℃以上の温度域で雰囲気酸素濃度を
100ppmにすることにより、フェライト中に酸素イ
オン空孔の導入を図り、焼結反応を促進させた。100
0℃以上の温度域になると焼結速度は、著しく増大す
る。そのため、1000℃以上の温度域で雰囲気酸素濃
度を100ppm以下のままにすると粗大粒が発生しや
すくなってしまう。そこで、雰囲気酸素濃度を100p
pmにする温度域を300〜1000℃と定めた。
As a result of detailed investigation of the sintering reaction, the present inventors have found that the oxygen content in ferrite changes depending on the atmospheric oxygen concentration in the temperature range of 300 ° C. or higher. Therefore, by setting the atmospheric oxygen concentration to 100 ppm in the temperature range of 300 ° C. or higher, oxygen ion vacancies were introduced into the ferrite to promote the sintering reaction. 100
The sintering rate remarkably increases in the temperature range of 0 ° C. or higher. Therefore, if the atmospheric oxygen concentration is kept at 100 ppm or less in the temperature range of 1000 ° C. or higher, coarse particles are likely to occur. Therefore, the atmospheric oxygen concentration is set to 100p.
The temperature range of pm was set to 300 to 1000 ° C.

【0018】1000℃以上の温度域における焼結速度
を抑制するためには、雰囲気酸素濃度を上昇させ、フェ
ライト中の酸素イオン空孔の量を減少させることが効果
的である。同時に、雰囲気酸素濃度を温度とともに変化
させながら上昇することにより焼結体中の酸素量の分布
が均一になることが期待できる。その結果、ヒステリシ
ス損失を低下することが可能になる。雰囲気酸素濃度の
条件は、以下の式で示される。 logP=a−20000/(T+273) 13.6≦a≦14.3 P≦8 但し、P;酸素濃度、T;温度、a;定数
In order to suppress the sintering rate in the temperature range of 1000 ° C. or higher, it is effective to raise the atmospheric oxygen concentration and reduce the amount of oxygen ion vacancies in the ferrite. At the same time, it can be expected that the distribution of oxygen content in the sintered body becomes uniform by increasing the atmospheric oxygen concentration while changing with temperature. As a result, it is possible to reduce the hysteresis loss. The atmospheric oxygen concentration condition is expressed by the following equation. log P = a-20000 / (T + 273) 13.6 ≦ a ≦ 14.3 P ≦ 8 where P: oxygen concentration, T: temperature, a: constant

【0019】ここで、aは13.6≦a≦14.3の範
囲から選ばれる定数で、1000℃以上の温度域におけ
る昇温時の雰囲気酸素濃度は、上式にaおよび温度Tを
代入することにより求められるPで規定される。aが1
3.6≦a≦14.3の範囲になる理由は、a<13.
6であると焼結速度が速くなり過ぎるため粗大粒が発生
しやすくなるからである。また、a>14.3になると
フェライトが過度に酸化され非磁性のα−Fe23
析出しやすくなるからである。上記の昇温過程における
昇温速度は、通常の場合と同じく50〜300℃/hの
範囲から選ばれる。
Here, a is a constant selected from the range of 13.6 ≦ a ≦ 14.3, and the atmospheric oxygen concentration at the time of temperature rise in the temperature range of 1000 ° C. or higher is obtained by substituting a and temperature T in the above equation. It is defined by P obtained by a is 1
The reason for the range of 3.6 ≦ a ≦ 14.3 is a <13.
When it is 6, the sintering rate becomes too fast and coarse particles are likely to occur. Further, if a> 14.3, the ferrite is excessively oxidized and non-magnetic α-Fe 2 O 3 is likely to precipitate. The temperature rising rate in the above temperature rising process is selected from the range of 50 to 300 ° C./h as in the usual case.

【0020】焼成過程における均熱温度は、1200〜
1300℃とした。これは、1300℃以上の温度で焼
成すると結晶粒径が全体的に増加し、渦電流損失が増大
してしまうからである。また、1200℃以下の温度域
で焼成すると緻密化が充分に進まず、ヒステリシス損失
が増大してしまうからである。さらに、好ましくは均熱
温度を1200〜1250℃とすると渦電流損失をより
一層低減することが可能となる。
The soaking temperature in the firing process is 1200 to
It was set to 1300 ° C. This is because firing at a temperature of 1300 ° C. or higher increases the crystal grain size as a whole and increases eddy current loss. Moreover, if the firing is performed in a temperature range of 1200 ° C. or less, the densification does not proceed sufficiently and the hysteresis loss increases. Furthermore, if the soaking temperature is preferably 1200 to 1250 ° C., it becomes possible to further reduce the eddy current loss.

【0021】均熱後の冷却条件であるが、冷却速度は通
常の場合と同じく50〜250℃/hの範囲から選ばれ
る。このときの雰囲気中の酸素濃度は、非磁性のα−F
23 およびFeOが析出しない条件で、かつ、フェ
ライトコア内の酸素量の分布が均一になる条件を選定す
る必要がある。この条件を満たすためには、昇温過程と
同様に下記の式で規定される雰囲気酸素濃度にすること
になる。 logP=a−20000/(T+273) 13.6≦a≦14.3 P≦8 但し、P;酸素濃度、T;温度、a;定数 冷却時におけるaの値は、昇温時に選定したaの値と同
一にすることが望ましい。
Regarding the cooling conditions after soaking, the cooling rate is selected from the range of 50 to 250 ° C./h as in the usual case. At this time, the oxygen concentration in the atmosphere is non-magnetic α-F.
It is necessary to select conditions under which e 2 O 3 and FeO do not precipitate, and conditions under which the distribution of oxygen content in the ferrite core becomes uniform. In order to satisfy this condition, the atmospheric oxygen concentration defined by the following equation is set as in the temperature raising process. log P = a−20000 / (T + 273) 13.6 ≦ a ≦ 14.3 P ≦ 8 where P is oxygen concentration, T is temperature, and a is a constant. It is desirable to make it the same as the value.

【0022】[0022]

【実施例】表1に用いたマンガン亜鉛フェライトの化学
組成を示す。微量添加物としてSiO2 およびCaOの
みを添加した系、さらにこれらに加えTiO2 およびV
25 を添加した系を選んだ。表2に焼成条件を示す。
比較例として昇温時の酸素濃度を100ppm、およ
び、21%に固定したものについても実施した。表3に
各製造条件によって得られた試料の特性を示す。
EXAMPLES Table 1 shows the chemical composition of the manganese zinc ferrite used. A system in which only SiO 2 and CaO are added as trace additives, and in addition to these, TiO 2 and V
The system to which 2 O 5 was added was selected. Table 2 shows the firing conditions.
As a comparative example, the test was carried out for a case where the oxygen concentration at the time of temperature rise was fixed at 100 ppm and 21%. Table 3 shows the characteristics of the samples obtained under the respective manufacturing conditions.

【0023】[0023]

【表1】 [Table 1]

【0024】[0024]

【表2】 [Table 2]

【0025】[0025]

【表3】 [Table 3]

【0026】[0026]

【発明の効果】本発明では、焼成条件を工夫することに
より、粗大粒の発生を抑制し、かつ、フェライトコア内
の酸素量を均一にすることにより、ヒステリシス損失を
低減することが可能になった。さらに、適切な温度を選
定することにより渦電流損失の低減も可能であり、磁芯
損失を著しく低減させたマンガン亜鉛フェライトを提供
することが可能となった。
According to the present invention, it is possible to reduce the hysteresis loss by devising the firing conditions to suppress the generation of coarse particles and to make the oxygen content in the ferrite core uniform. It was Furthermore, it is possible to reduce eddy current loss by selecting an appropriate temperature, and it is possible to provide manganese zinc ferrite with significantly reduced magnetic core loss.

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

【図1】磁芯損失と粗大粒の発生割合との関係を示す図
表である。
FIG. 1 is a chart showing a relationship between a core loss and a generation rate of coarse particles.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 鉄、マンガン、亜鉛を主成分とし、原料
組成範囲がFe2 3 50〜60mol%、MnO20
〜40mol%、ZnO8〜15mol%、SiO
2 0.01〜0.2mol%、CaO0.08〜0.4
mol%で、フェライトコア中に粒径50μm以上の粗
大粒がコア断面に対して面積割合で1%以上含有しない
ことを特徴とする低損失マンガン亜鉛フェライト。
1. A raw material containing iron, manganese, and zinc as main components.
Fe composition range2 O 350-60 mol%, MnO20
~ 40mol%, ZnO8 ~ 15mol%, SiO
20.01-0.2 mol%, CaO 0.08-0.4
mol%, coarse particles with a particle size of 50 μm or more in the ferrite core
Large grains do not contain more than 1% in area ratio with respect to core cross section
A low-loss manganese zinc ferrite characterized in that
【請求項2】 バインダーを含むフェライト仮焼粉の成
形体を焼成する際に300℃から1000℃以下までの
昇温過程において、雰囲気酸素濃度を100ppm以下
にすることを特徴とする低損失マンガン亜鉛フェライト
の製造方法。
2. A low-loss manganese zinc which is characterized by setting an atmospheric oxygen concentration to 100 ppm or less in a temperature rising process from 300 ° C. to 1000 ° C. or less when firing a molded body of ferrite calcined powder containing a binder. Ferrite manufacturing method.
【請求項3】 本焼成において、1000℃から最高到
達温度に達するまでの雰囲気酸素濃度、および、冷却時
の雰囲気酸素濃度を下記式で規定される範囲にすること
を特徴とする低損失マンガン亜鉛フェライトの製造方
法。 logP=a−20000/(T+273) 13.6≦a≦14.3 P≦8 但し、P;酸素濃度、T;温度、a;定数
3. Low loss manganese zinc characterized in that, in the main calcination, the atmospheric oxygen concentration from 1000 ° C. to the maximum reached temperature and the atmospheric oxygen concentration during cooling are within the ranges defined by the following formulas. Ferrite manufacturing method. log P = a-20000 / (T + 273) 13.6 ≦ a ≦ 14.3 P ≦ 8 where P: oxygen concentration, T: temperature, a: constant
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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US7713465B2 (en) 2007-03-30 2010-05-11 Tdk Corporation Method of producing MnZn-base ferrite
CN111656464A (en) * 2018-02-01 2020-09-11 Lg 伊诺特有限公司 Ferrite core and coil component including the same
CN117658615A (en) * 2023-12-12 2024-03-08 南通冠优达磁业股份有限公司 Preparation and application of doped manganese-zinc ferrite core

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