JPH06279108A - 高密度ｙｉｇ多結晶フェライトの製造方法 - Google Patents
高密度ｙｉｇ多結晶フェライトの製造方法Info
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- JPH06279108A JPH06279108A JP9380793A JP9380793A JPH06279108A JP H06279108 A JPH06279108 A JP H06279108A JP 9380793 A JP9380793 A JP 9380793A JP 9380793 A JP9380793 A JP 9380793A JP H06279108 A JPH06279108 A JP H06279108A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】気孔率の低く酸素欠陥の少ない高密度ＹＩＧ多
結晶フェライトを提供する。 【構成】ＹＩＧフェライト原料組成物を仮焼する仮焼工
程と、この仮焼物を用いた成型体を酸素分圧が２０％以
上で炉内圧力４〜１０気圧の雰囲気下１２００℃以上で
焼成する焼成工程を有する高密度ＹＩＧ多結晶フェライ
トの製造方法。 【効果】高密度ＹＩＧ多結晶フェライトを提供できるの
で、高周波帯域におけるアイソレータやサーキュレータ
といった非可逆線路用デバイスに用いると、挿入損失を
低減することができる。
結晶フェライトを提供する。 【構成】ＹＩＧフェライト原料組成物を仮焼する仮焼工
程と、この仮焼物を用いた成型体を酸素分圧が２０％以
上で炉内圧力４〜１０気圧の雰囲気下１２００℃以上で
焼成する焼成工程を有する高密度ＹＩＧ多結晶フェライ
トの製造方法。 【効果】高密度ＹＩＧ多結晶フェライトを提供できるの
で、高周波帯域におけるアイソレータやサーキュレータ
といった非可逆線路用デバイスに用いると、挿入損失を
低減することができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、特にアイソレータやサ
ーキュレータなどの高周波フェライトデバイスに好適と
されるＹＩＧ系ガーネットフェライトを高密度化した高
密度ＹＩＧ多結晶フェライトの製造方法に関するもので
ある。
ーキュレータなどの高周波フェライトデバイスに好適と
されるＹＩＧ系ガーネットフェライトを高密度化した高
密度ＹＩＧ多結晶フェライトの製造方法に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】従来より高周波帯域におけるアイソレー
タやサーキュレータといった非可逆線路などのデバイス
用フェライトとして、ＹＩＧフェライトに代表されるガ
ーネット型フェライトが用いられているが、このような
フェライトは一般に、酸化第二鉄と酸化イットリウム及
び微量の添加剤の粉末混合物を空気中で仮焼してフェラ
イト化させ、これを粉砕し所定の形状に成型して得られ
る成型体を、常圧下酸素濃度１０〜１００％となる雰囲
気のもと１２００℃以上の温度で焼成し、フェライト粒
子径や磁気特性を制御することにより製造されている。
タやサーキュレータといった非可逆線路などのデバイス
用フェライトとして、ＹＩＧフェライトに代表されるガ
ーネット型フェライトが用いられているが、このような
フェライトは一般に、酸化第二鉄と酸化イットリウム及
び微量の添加剤の粉末混合物を空気中で仮焼してフェラ
イト化させ、これを粉砕し所定の形状に成型して得られ
る成型体を、常圧下酸素濃度１０〜１００％となる雰囲
気のもと１２００℃以上の温度で焼成し、フェライト粒
子径や磁気特性を制御することにより製造されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような製造条件で作成したＹＩＧ多結晶フェライトは、
微小な気孔の存在により理論密度の最大９８％を達成す
ることができるに過ぎず、そのためデバイスにおいては
挿入損失の低減を起こし難くするものであった。本発明
の目的は、気孔率（試料の任意の切断面における気孔の
占める面積を百分率で表示したもの）が低く酸素欠陥の
少ない高密度ＹＩＧ多結晶フェライトを提供することに
ある。
ような製造条件で作成したＹＩＧ多結晶フェライトは、
微小な気孔の存在により理論密度の最大９８％を達成す
ることができるに過ぎず、そのためデバイスにおいては
挿入損失の低減を起こし難くするものであった。本発明
の目的は、気孔率（試料の任意の切断面における気孔の
占める面積を百分率で表示したもの）が低く酸素欠陥の
少ない高密度ＹＩＧ多結晶フェライトを提供することに
ある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために、酸化第二鉄、酸化イットリウムを含有す
るＹＩＧフェライト原料組成物を酸素存在雰囲気におい
て仮焼する仮焼工程と、該仮焼工程で得られた仮焼物を
用いて得られた成型体を酸素分圧が酸素濃度で２０％以
上となり炉内圧力が４〜１０気圧となる雰囲気下におい
て１２００℃以上で焼成する焼成工程を有するＹＩＧ多
結晶フェライトの製造方法を提供するものである。この
際、仮焼工程は１〜１０気圧で酸素濃度４０％以上の雰
囲気下で行われることが好ましく、また、仮焼工程で得
られた仮焼物を用いて得られた成型体を真空下で１２０
０℃未満の温度において加熱する真空加熱処理工程を設
け、該真空加熱処理した成型体を焼成工程で焼成するこ
とも好ましい。
決するために、酸化第二鉄、酸化イットリウムを含有す
るＹＩＧフェライト原料組成物を酸素存在雰囲気におい
て仮焼する仮焼工程と、該仮焼工程で得られた仮焼物を
用いて得られた成型体を酸素分圧が酸素濃度で２０％以
上となり炉内圧力が４〜１０気圧となる雰囲気下におい
て１２００℃以上で焼成する焼成工程を有するＹＩＧ多
結晶フェライトの製造方法を提供するものである。この
際、仮焼工程は１〜１０気圧で酸素濃度４０％以上の雰
囲気下で行われることが好ましく、また、仮焼工程で得
られた仮焼物を用いて得られた成型体を真空下で１２０
０℃未満の温度において加熱する真空加熱処理工程を設
け、該真空加熱処理した成型体を焼成工程で焼成するこ
とも好ましい。
【０００５】本発明に係わる高密度ＹＩＧ多結晶フェラ
イトは、次の一般式で示される化合物からなる。
イトは、次の一般式で示される化合物からなる。
【０００６】
【化１】
【０００７】（上記一般式中、Ａ、Ｂはそれぞれ添加剤
の元素を示し、Ａ又はＢはそれぞれ複数の元素からなる
こともあり、ｘは０≦ｘ≦１であり、ｙは０≦ｙ≦１．
５である。）
の元素を示し、Ａ又はＢはそれぞれ複数の元素からなる
こともあり、ｘは０≦ｘ≦１であり、ｙは０≦ｙ≦１．
５である。）
【０００８】上記一般式中Ａとしては、希土類、Ｃａ、
Ｂｉ、Ｃｅ等の元素が挙げられ、ＢとしてはＡｌ、Ｉ
ｎ、Ｖ、Ｇｅ等の元素が挙げられる。ｘが１より大きい
と、また、ｙが１．５より大きいと、ＹＩＧ多結晶フェ
ライトの結晶と結晶相の異なる、いわゆる二次相が析出
することがある。
Ｂｉ、Ｃｅ等の元素が挙げられ、ＢとしてはＡｌ、Ｉ
ｎ、Ｖ、Ｇｅ等の元素が挙げられる。ｘが１より大きい
と、また、ｙが１．５より大きいと、ＹＩＧ多結晶フェ
ライトの結晶と結晶相の異なる、いわゆる二次相が析出
することがある。
【０００９】上記一般式で示されるＹＩＧ多結晶フェラ
イトを製造するには、その原料としては酸化鉄と酸化イ
ットリウムを必須成分として、これに必要に応じて上記
Ａ及び／又はＢ元素の酸化物を加える。その混合割合と
しては、例えば酸化第二鉄６６．２モル％、酸化イット
リウム３３．８モル％が挙げられ、これらに対して上記
Ａ及び／又はＢ元素の酸化物を６モル％加える。これら
の各酸化物の割合は磁気特性を所望のものとするため適
宜変えられる。
イトを製造するには、その原料としては酸化鉄と酸化イ
ットリウムを必須成分として、これに必要に応じて上記
Ａ及び／又はＢ元素の酸化物を加える。その混合割合と
しては、例えば酸化第二鉄６６．２モル％、酸化イット
リウム３３．８モル％が挙げられ、これらに対して上記
Ａ及び／又はＢ元素の酸化物を６モル％加える。これら
の各酸化物の割合は磁気特性を所望のものとするため適
宜変えられる。
【００１０】上記一般式で示される高密度ＹＩＧ多結晶
フェライトを製造するには、上記原料組成物を仮焼す
る。この仮焼は空気中で行っても良いが、上記原料組成
物を１〜１０気圧で酸素濃度４０〜１００％の雰囲気下
において仮焼する仮焼工程を設けることが好ましい。こ
の場合、酸素濃度が４０％より低くなると、気孔率を低
減する効果が小さくなり、より高密度のフェライトが得
られない。雰囲気圧力が１気圧より小さい場合も同様で
ある。この仮焼工程における焼成温度としては例えば１
０００℃が例示され、その焼成時間としては例えば２時
間が例示される。温度が高過ぎると焼結が進行し過ぎ、
低過ぎると反応が進行しない。時間が長すぎても反応が
完結していれば問題ないが、短過ぎると未反応物が残っ
てしまう。
フェライトを製造するには、上記原料組成物を仮焼す
る。この仮焼は空気中で行っても良いが、上記原料組成
物を１〜１０気圧で酸素濃度４０〜１００％の雰囲気下
において仮焼する仮焼工程を設けることが好ましい。こ
の場合、酸素濃度が４０％より低くなると、気孔率を低
減する効果が小さくなり、より高密度のフェライトが得
られない。雰囲気圧力が１気圧より小さい場合も同様で
ある。この仮焼工程における焼成温度としては例えば１
０００℃が例示され、その焼成時間としては例えば２時
間が例示される。温度が高過ぎると焼結が進行し過ぎ、
低過ぎると反応が進行しない。時間が長すぎても反応が
完結していれば問題ないが、短過ぎると未反応物が残っ
てしまう。
【００１１】上記仮焼工程を経て得られた仮焼物は、粉
砕され、ポリビニルアルコール等のバインダーを添加さ
れた後、アイソレータやサーキュレータ等の具体的用途
に応じた形状に成型される。この成型体を例えば５００
℃程度で加熱処理してバインダーを焼失させる、いわゆ
る脱バイ処理を行った後、後述の焼成工程に移行しても
良いが、その間に真空加熱処理工程を設けることが好ま
しい。この真空加熱処理工程は、真空下（０．０１ｍｍ
Ｈｇ以下）において１２００℃未満の温度に加熱するこ
とにより行う。加熱するには段階的に昇温することも好
ましい。加熱時間は温度にもよるが例えは２時間が好ま
しい。加熱温度の下限は５００℃が好ましく、これ以下
では加圧成型する際に成型体中にとりこまれる空気や水
分を除去する効果が低くくなり、処理物の気孔率の低減
効果が少なく、また、加熱温度が１２００℃を超える
と、格子中の酸素が引き抜かれ、結果として酸素欠陥が
増大してしまうからである。
砕され、ポリビニルアルコール等のバインダーを添加さ
れた後、アイソレータやサーキュレータ等の具体的用途
に応じた形状に成型される。この成型体を例えば５００
℃程度で加熱処理してバインダーを焼失させる、いわゆ
る脱バイ処理を行った後、後述の焼成工程に移行しても
良いが、その間に真空加熱処理工程を設けることが好ま
しい。この真空加熱処理工程は、真空下（０．０１ｍｍ
Ｈｇ以下）において１２００℃未満の温度に加熱するこ
とにより行う。加熱するには段階的に昇温することも好
ましい。加熱時間は温度にもよるが例えは２時間が好ま
しい。加熱温度の下限は５００℃が好ましく、これ以下
では加圧成型する際に成型体中にとりこまれる空気や水
分を除去する効果が低くくなり、処理物の気孔率の低減
効果が少なく、また、加熱温度が１２００℃を超える
と、格子中の酸素が引き抜かれ、結果として酸素欠陥が
増大してしまうからである。
【００１２】上記真空加熱処理を施された成型体は、つ
いで焼成工程に移される。この焼成工程は、酸素分圧が
酸素濃度で１０％以上、すなわち１０〜１００％となる
雰囲気下において１２００℃以上で焼成する。雰囲気中
の酸素以外の成分としてはＨｅ、Ａｒや窒素等の不活性
ガスが挙げられる。酸素濃度を１０〜１００％とするこ
とは、最終的に気孔率を０．０１％以下に低下させ、フ
ェライトの結晶粒子径、磁気特性を制御するために必要
であり、また、１２００℃以上とすることは、有効な焼
結を進行させ、気孔率を効果的に低下させた緻密なフェ
ライト焼成体を得るために必要である。
いで焼成工程に移される。この焼成工程は、酸素分圧が
酸素濃度で１０％以上、すなわち１０〜１００％となる
雰囲気下において１２００℃以上で焼成する。雰囲気中
の酸素以外の成分としてはＨｅ、Ａｒや窒素等の不活性
ガスが挙げられる。酸素濃度を１０〜１００％とするこ
とは、最終的に気孔率を０．０１％以下に低下させ、フ
ェライトの結晶粒子径、磁気特性を制御するために必要
であり、また、１２００℃以上とすることは、有効な焼
結を進行させ、気孔率を効果的に低下させた緻密なフェ
ライト焼成体を得るために必要である。
【００１３】上記の焼成工程において１２００℃以上に
加熱する時間は３〜８時間、その雰囲気の圧力は４〜１
０気圧が例示される。時間が長過ぎても経済的でなく、
短じか過ぎたり、圧力が低過ぎると気孔率の上昇を招
く。また、圧力が高過ぎても効果は１０気圧程度で頭打
ちとなり、向上しない。１２００℃に至るまでは、上記
の酸素濃度及びこの圧力の雰囲気下で段階的に昇温させ
ることも好ましい。得られた焼成体は冷却されるが、上
記焼成時と同じ雰囲気下で冷却しても良いが、１０００
℃まではその雰囲気下で冷却し、それ以下では大気中で
冷却することもできる。
加熱する時間は３〜８時間、その雰囲気の圧力は４〜１
０気圧が例示される。時間が長過ぎても経済的でなく、
短じか過ぎたり、圧力が低過ぎると気孔率の上昇を招
く。また、圧力が高過ぎても効果は１０気圧程度で頭打
ちとなり、向上しない。１２００℃に至るまでは、上記
の酸素濃度及びこの圧力の雰囲気下で段階的に昇温させ
ることも好ましい。得られた焼成体は冷却されるが、上
記焼成時と同じ雰囲気下で冷却しても良いが、１０００
℃まではその雰囲気下で冷却し、それ以下では大気中で
冷却することもできる。
【００１４】このようにして高密度ＹＩＧ多結晶フェラ
イトが得られるが、Ｘ線回折法により調べることにより
ほぼ１００％ガーネット相であることが確かめられ、気
孔率も極めて小さいことが確かめられる。
イトが得られるが、Ｘ線回折法により調べることにより
ほぼ１００％ガーネット相であることが確かめられ、気
孔率も極めて小さいことが確かめられる。
【００１５】
【作用】焼成工程において成型体を酸素濃度が高くしか
も加圧雰囲気下で焼成することにより、焼成前にすでに
存在する結晶格子の酸素欠陥への酸素の供給をするとと
もに、焼成時の高温加熱にともなう当該酸素欠陥の生成
を抑制することができる。これにより結晶成長がし易く
なり気孔率が低減される。また、原料組成物を酸素濃度
の高い雰囲気で仮焼することにより、酸素欠損による格
子欠陥を起こり難くし、これに伴い結晶が成長し易く、
処理物の気孔率が低減される。また、焼成工程に移行す
る前に成型体を真空加熱処理することにより、その成型
体に成型の際混入した空気、水分等が除去され、処理物
の気孔率の低減に寄与することができる。気孔率を低減
することにより理論密度が単純に上がるだけでなく、処
理物を構成する粒子の接触が密になり、未反応状態で存
在していた原料粉末の反応が焼成時に進行しガーネット
相単相となり、二次相の抑制につながることが確かめら
れた。
も加圧雰囲気下で焼成することにより、焼成前にすでに
存在する結晶格子の酸素欠陥への酸素の供給をするとと
もに、焼成時の高温加熱にともなう当該酸素欠陥の生成
を抑制することができる。これにより結晶成長がし易く
なり気孔率が低減される。また、原料組成物を酸素濃度
の高い雰囲気で仮焼することにより、酸素欠損による格
子欠陥を起こり難くし、これに伴い結晶が成長し易く、
処理物の気孔率が低減される。また、焼成工程に移行す
る前に成型体を真空加熱処理することにより、その成型
体に成型の際混入した空気、水分等が除去され、処理物
の気孔率の低減に寄与することができる。気孔率を低減
することにより理論密度が単純に上がるだけでなく、処
理物を構成する粒子の接触が密になり、未反応状態で存
在していた原料粉末の反応が焼成時に進行しガーネット
相単相となり、二次相の抑制につながることが確かめら
れた。
【００１６】
【実施例】次に本発明の実施例を説明する。 実施例１ モル比で６６．２モル％の酸化第二鉄と、３３．８モル
％の酸化イットリウムの混合物に対し、大気圧下で１０
００℃にて２時間仮焼後、粉砕し、適量のバインダー
（ポリビニルアルコールなど）を添加し、アイソレータ
用の成型体を作成した。この成型体を脱バイ処理し、そ
の後４００℃までは１時間当たり５０℃、４００℃から
１０００℃までは１時間当たり２００℃で昇温し、そし
て１０００℃から１時間当たり１００℃の昇温速度で１
３５０℃まで昇温し、その後１３５０℃で８時間保持す
ることにより焼成を行なった。この際、雰囲気は酸素及
び窒素ガスを用い圧力、酸素濃度が表１に示す濃度と
し、冷却工程は１０００℃以下では大気雰囲気とした。
このようにして得られたＹＩＧ多結晶フェライトの平均
粒径、気孔率を焼成工程の雰囲気条件とともに表１に示
す。Ｘ線回折法により調べた結果、１００％ガーネット
相であることを確認した。また、密度を測定した結果、
ＹＩＧ理論密度のほぼ１００％であった。なお、平均粒
径、気孔率、密度の測定方法は次のとおりである。
％の酸化イットリウムの混合物に対し、大気圧下で１０
００℃にて２時間仮焼後、粉砕し、適量のバインダー
（ポリビニルアルコールなど）を添加し、アイソレータ
用の成型体を作成した。この成型体を脱バイ処理し、そ
の後４００℃までは１時間当たり５０℃、４００℃から
１０００℃までは１時間当たり２００℃で昇温し、そし
て１０００℃から１時間当たり１００℃の昇温速度で１
３５０℃まで昇温し、その後１３５０℃で８時間保持す
ることにより焼成を行なった。この際、雰囲気は酸素及
び窒素ガスを用い圧力、酸素濃度が表１に示す濃度と
し、冷却工程は１０００℃以下では大気雰囲気とした。
このようにして得られたＹＩＧ多結晶フェライトの平均
粒径、気孔率を焼成工程の雰囲気条件とともに表１に示
す。Ｘ線回折法により調べた結果、１００％ガーネット
相であることを確認した。また、密度を測定した結果、
ＹＩＧ理論密度のほぼ１００％であった。なお、平均粒
径、気孔率、密度の測定方法は次のとおりである。
【００１７】（平均粒径）試料の任意の切断面に対して
研磨を施し、その研磨面を金属顕微鏡を用いて１０００
倍の倍率にて目視し、視野中の各粒子の径の和とその個
数から求めた平均である。
研磨を施し、その研磨面を金属顕微鏡を用いて１０００
倍の倍率にて目視し、視野中の各粒子の径の和とその個
数から求めた平均である。
【００１８】（気孔率）試料の任意の切断面に対して研
磨を施し、その研磨面を金属顕微鏡を用いて１０００倍
の倍率にて目視し、視野中の気孔径（長径）Ｄｉとその
個数Ｎｉを測定し次の式にて求めた。
磨を施し、その研磨面を金属顕微鏡を用いて１０００倍
の倍率にて目視し、視野中の気孔径（長径）Ｄｉとその
個数Ｎｉを測定し次の式にて求めた。
【００１９】
【数１】
【００２０】実施例２〜４ 焼成工程の雰囲気条件を表１のそれぞれの欄に記載した
ものにした以外は実施例１と同様にしてＹＩＧ多結晶フ
ェライトを得た。その平均粒径、気孔率を測定した結果
を同表に示す。いずれの実施例のものもＸ線回折法によ
り調べた結果、１００％ガーネット相であることを確認
した。
ものにした以外は実施例１と同様にしてＹＩＧ多結晶フ
ェライトを得た。その平均粒径、気孔率を測定した結果
を同表に示す。いずれの実施例のものもＸ線回折法によ
り調べた結果、１００％ガーネット相であることを確認
した。
【００２１】実施例５ 実施例１において、仮焼雰囲気条件、焼成条件を表１に
示す仮焼雰囲気条件、焼成条件にした以外は同様に操作
してＹＩＧ多結晶フェライトを得、その平均粒径、気孔
率を測定した結果を表１に示す。またＸ線回折法により
調べた結果、１００％ガーネット相であることを確認し
た。
示す仮焼雰囲気条件、焼成条件にした以外は同様に操作
してＹＩＧ多結晶フェライトを得、その平均粒径、気孔
率を測定した結果を表１に示す。またＸ線回折法により
調べた結果、１００％ガーネット相であることを確認し
た。
【００２２】実施例６ 実施例５において、成型体の脱バイ処理後以下のような
真空熱処理を施した以外は同様に操作してＹＩＧ多結晶
フェライトを得、これらの平均粒径、気孔率を測定した
結果を表１に示す。真空加熱処理は、成型体の脱バイ処
理後、０．０１ｍｍＨｇ以下の真空で、４００℃までは
１時間当たり５０℃で、４００℃から９００℃までは１
時間当たり２００℃で、そして９００℃から１１００℃
までは１時間当たり５０℃の昇温速度にて昇温し、さら
にその後１１００℃にて４時間保持するものである。Ｘ
線回折法により調べた結果、この得られたＹＩＧ多結晶
フェライトは１００％ガーネット相であることを確認し
た。
真空熱処理を施した以外は同様に操作してＹＩＧ多結晶
フェライトを得、これらの平均粒径、気孔率を測定した
結果を表１に示す。真空加熱処理は、成型体の脱バイ処
理後、０．０１ｍｍＨｇ以下の真空で、４００℃までは
１時間当たり５０℃で、４００℃から９００℃までは１
時間当たり２００℃で、そして９００℃から１１００℃
までは１時間当たり５０℃の昇温速度にて昇温し、さら
にその後１１００℃にて４時間保持するものである。Ｘ
線回折法により調べた結果、この得られたＹＩＧ多結晶
フェライトは１００％ガーネット相であることを確認し
た。
【００２３】実施例７ モル比で酸化第二鉄４８．９モル％、酸化イットリウム
２５．０モル％、酸化カルシウム１８．２モル％、酸化
バナジウム４．５モル％、酸化アルミニウム３．４モル
％からなる組成の粉末混合物を大気中１０００℃にて２
時間仮焼した後、粉砕し、以下実施例１と同様にしてア
イソレータ用の成型体を作成した。この成型体を実施例
１と同様に脱バイ処理した後、４００℃までは１時間当
たり５０℃、４００℃から１０００℃までは１時間当た
り２００℃で昇温し、そして１０００℃から１時間当た
り１００℃の昇温速度で１３５０℃まで昇温し、その後
１３５０℃で８時間保持することにより焼成を行なっ
た。この際、雰囲気は酸素濃度５０％、窒素濃度５０％
で８気圧にした。焼成の後の冷却もこの酸素濃度雰囲気
下で１０００℃まで行い、これから常温までの冷却は大
気雰囲気下で行った。このようにして得られたＹＩＧ多
結晶フェライトの平均粒径は９．５μｍ、気孔率０．０
０８％であった。また、再度Ｘ線回折法により調べた結
果においても１００％ガーネットであることを確認し
た。また、密度を測定した結果、ＹＩＧ理論密度のほぼ
１００％であった。
２５．０モル％、酸化カルシウム１８．２モル％、酸化
バナジウム４．５モル％、酸化アルミニウム３．４モル
％からなる組成の粉末混合物を大気中１０００℃にて２
時間仮焼した後、粉砕し、以下実施例１と同様にしてア
イソレータ用の成型体を作成した。この成型体を実施例
１と同様に脱バイ処理した後、４００℃までは１時間当
たり５０℃、４００℃から１０００℃までは１時間当た
り２００℃で昇温し、そして１０００℃から１時間当た
り１００℃の昇温速度で１３５０℃まで昇温し、その後
１３５０℃で８時間保持することにより焼成を行なっ
た。この際、雰囲気は酸素濃度５０％、窒素濃度５０％
で８気圧にした。焼成の後の冷却もこの酸素濃度雰囲気
下で１０００℃まで行い、これから常温までの冷却は大
気雰囲気下で行った。このようにして得られたＹＩＧ多
結晶フェライトの平均粒径は９．５μｍ、気孔率０．０
０８％であった。また、再度Ｘ線回折法により調べた結
果においても１００％ガーネットであることを確認し
た。また、密度を測定した結果、ＹＩＧ理論密度のほぼ
１００％であった。
【００２４】比較例１ モル比で６２．５モル％の酸化第二鉄と３７．５モル％
の酸化イットリウムの粉末混合物を１０００℃にて２時
間仮焼した後、粉砕し、適量のバインダーを添加し、ア
イソレータ用成型体を作製し、その脱バイ処理したもの
を、酸素及び窒素ガスを用い表１に示す圧力、酸素濃度
とした雰囲気下で４００℃までは１時間当たり５０℃、
４００℃から９００℃までは１時間当たり２００℃、そ
して９００℃から１２５０℃までは１時間当たり１００
℃の昇温速度にて昇温し、さらにその後１２５０℃にて
８時間保持することにより焼成を行った。この際冷却工
程は１０００℃以下では大気雰囲気とした。このように
して得られたＹＩＧ多結晶フェライトの平均粒径、気孔
率を測定した結果を表１に示す。またＸ線回折法により
調べた結果においては１００％ガーネット相であった
が、ＹＩＧ理論密度の約９８％までの密度にとどまって
いることがわかった。
の酸化イットリウムの粉末混合物を１０００℃にて２時
間仮焼した後、粉砕し、適量のバインダーを添加し、ア
イソレータ用成型体を作製し、その脱バイ処理したもの
を、酸素及び窒素ガスを用い表１に示す圧力、酸素濃度
とした雰囲気下で４００℃までは１時間当たり５０℃、
４００℃から９００℃までは１時間当たり２００℃、そ
して９００℃から１２５０℃までは１時間当たり１００
℃の昇温速度にて昇温し、さらにその後１２５０℃にて
８時間保持することにより焼成を行った。この際冷却工
程は１０００℃以下では大気雰囲気とした。このように
して得られたＹＩＧ多結晶フェライトの平均粒径、気孔
率を測定した結果を表１に示す。またＸ線回折法により
調べた結果においては１００％ガーネット相であった
が、ＹＩＧ理論密度の約９８％までの密度にとどまって
いることがわかった。
【００２５】比較例２〜５ 焼成工程の雰囲気条件を表１のそれぞれの欄に記載した
ものにした以外は比較例１と同様にしてそれぞれのＹＩ
Ｇ多結晶フェライトを得た。その平均粒径、気孔率を測
定した結果を同表に示す。
ものにした以外は比較例１と同様にしてそれぞれのＹＩ
Ｇ多結晶フェライトを得た。その平均粒径、気孔率を測
定した結果を同表に示す。
【００２６】比較例６ モル比で酸化第二鉄４８．９モル％、酸化イットリウム
２５．０モル％、酸化カルシウム１８．２モル％、酸化
バナジウム４．５モル％、酸化アルミニウム３．４モル
％からなる組成の粉末混合物を１０００℃にて２時間仮
焼した後、粉砕し、適量のバインダーを添加し、アイソ
レータ用の成型体を作製し、その脱バイ処理したもの
を、酸素及び窒素ガスを用い表１に示す圧力、酸素濃度
とした雰囲気下で１時間当たり４００℃までは５０℃、
４００℃から９００℃までは１時間当たり２００℃、そ
して９００℃から１時間当たり１００℃の昇温速度で１
２５０℃まで昇温し、その後１２５０℃にて８時間保持
することにより焼成を行った。この際、冷却工程は１０
００℃以下では大気雰囲気とした。このようにして得ら
れたＹＩＧ多結晶フェライトの平均粒径、気孔率を表１
に示す。また、Ｘ線回折法により調べた結果においては
９０％がガーネット相であり、多量の二次相の存在が確
認された。
２５．０モル％、酸化カルシウム１８．２モル％、酸化
バナジウム４．５モル％、酸化アルミニウム３．４モル
％からなる組成の粉末混合物を１０００℃にて２時間仮
焼した後、粉砕し、適量のバインダーを添加し、アイソ
レータ用の成型体を作製し、その脱バイ処理したもの
を、酸素及び窒素ガスを用い表１に示す圧力、酸素濃度
とした雰囲気下で１時間当たり４００℃までは５０℃、
４００℃から９００℃までは１時間当たり２００℃、そ
して９００℃から１時間当たり１００℃の昇温速度で１
２５０℃まで昇温し、その後１２５０℃にて８時間保持
することにより焼成を行った。この際、冷却工程は１０
００℃以下では大気雰囲気とした。このようにして得ら
れたＹＩＧ多結晶フェライトの平均粒径、気孔率を表１
に示す。また、Ｘ線回折法により調べた結果においては
９０％がガーネット相であり、多量の二次相の存在が確
認された。
【００２７】
【発明の効果】本発明によれば、焼成工程において酸素
濃度を高く、しかも高圧雰囲気下で焼成したので、気孔
率が低く酸素欠陥の少ない高密度ＹＩＧ多結晶フェライ
トが得られ、これを高周波数帯域のアイソレータやサー
キュレータ等の非可逆線路用デバイスに用いれば挿入損
失を少なくすることができる。また、原料粉末を仮焼す
る工程において雰囲気の酸素濃度を高くすることによ
り、さらに酸素欠陥、気孔率を少なくでき、さらに仮焼
物を用いた成型体を真空加熱処理すると、さらに気孔率
の低い高密度ＹＩＧ多結晶フェライトが得られ、上記の
デバイスの挿入損失をより一層少なくすることができ
る。
濃度を高く、しかも高圧雰囲気下で焼成したので、気孔
率が低く酸素欠陥の少ない高密度ＹＩＧ多結晶フェライ
トが得られ、これを高周波数帯域のアイソレータやサー
キュレータ等の非可逆線路用デバイスに用いれば挿入損
失を少なくすることができる。また、原料粉末を仮焼す
る工程において雰囲気の酸素濃度を高くすることによ
り、さらに酸素欠陥、気孔率を少なくでき、さらに仮焼
物を用いた成型体を真空加熱処理すると、さらに気孔率
の低い高密度ＹＩＧ多結晶フェライトが得られ、上記の
デバイスの挿入損失をより一層少なくすることができ
る。
【表１】
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成５年１０月２２日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正内容】
【書類名】 明細書
【発明の名称】 高密度ＹＩＧ多結晶フェライトの製
造方法
造方法
【特許請求の範囲】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、特にアイソレータやサ
ーキュレータなどの高周波フェライトデバイスに好適と
されるＹＩＧ系ガーネットフェライトを高密度化した高
密度ＹＩＧ多結晶フェライトの製造方法に関するもので
ある。
ーキュレータなどの高周波フェライトデバイスに好適と
されるＹＩＧ系ガーネットフェライトを高密度化した高
密度ＹＩＧ多結晶フェライトの製造方法に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】従来より高周波帯域におけるアイソレー
タやサーキュレータといった非可逆線路などのデバイス
用フェライトとして、ＹＩＧフェライトに代表されるガ
ーネット型フェライトが用いられているが、このような
フェライトは一般に、酸化第二鉄と酸化イットリウム及
び微量の添加剤の粉末混合物を空気中で仮焼してフェラ
イト化させ、これを粉砕し所定の形状に成型して得られ
る成型体を、常圧下酸素濃度１０〜１００％となる雰囲
気のもと１２００℃以上の温度で焼成し、フェライト粒
子径や磁気特性を制御することにより製造されている。
タやサーキュレータといった非可逆線路などのデバイス
用フェライトとして、ＹＩＧフェライトに代表されるガ
ーネット型フェライトが用いられているが、このような
フェライトは一般に、酸化第二鉄と酸化イットリウム及
び微量の添加剤の粉末混合物を空気中で仮焼してフェラ
イト化させ、これを粉砕し所定の形状に成型して得られ
る成型体を、常圧下酸素濃度１０〜１００％となる雰囲
気のもと１２００℃以上の温度で焼成し、フェライト粒
子径や磁気特性を制御することにより製造されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような製造条件で作成したＹＩＧ多結晶フェライトは、
微小な気孔の存在により理論密度の最大９８％を達成す
ることができるに過ぎず、そのためデバイスにおいては
挿入損失の低減を起こし難くするものであった。本発明
の目的は、気孔率（試料の任意の切断面における気孔の
占める面積を百分率で表示したもの）が低く酸素欠陥の
少ない高密度ＹＩＧ多結晶フェライトを提供することに
ある。
ような製造条件で作成したＹＩＧ多結晶フェライトは、
微小な気孔の存在により理論密度の最大９８％を達成す
ることができるに過ぎず、そのためデバイスにおいては
挿入損失の低減を起こし難くするものであった。本発明
の目的は、気孔率（試料の任意の切断面における気孔の
占める面積を百分率で表示したもの）が低く酸素欠陥の
少ない高密度ＹＩＧ多結晶フェライトを提供することに
ある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために、酸化第二鉄、酸化イットリウムを含有す
るＹＩＧフェライト原料組成物を酸素存在雰囲気におい
て仮焼する仮焼工程と、該仮焼工程で得られた仮焼物を
用いて得られた成型体を酸素分圧が酸素濃度で２０％以
上となり炉内圧力が４〜１０気圧となる雰囲気下におい
て１２００℃以上で焼成する焼成工程を有するＹＩＧ多
結晶フェライトの製造方法を提供するものである。この
際、仮焼工程は１〜１０気圧で酸素濃度４０％以上の雰
囲気下で行われることが好ましく、また、仮焼工程で得
られた仮焼物を用いて得られた成型体を真空下で１２０
０℃未満の温度において加熱する真空加熱処理工程を設
け、該真空加熱処理した成型体を焼成工程で焼成するこ
とも好ましい。
決するために、酸化第二鉄、酸化イットリウムを含有す
るＹＩＧフェライト原料組成物を酸素存在雰囲気におい
て仮焼する仮焼工程と、該仮焼工程で得られた仮焼物を
用いて得られた成型体を酸素分圧が酸素濃度で２０％以
上となり炉内圧力が４〜１０気圧となる雰囲気下におい
て１２００℃以上で焼成する焼成工程を有するＹＩＧ多
結晶フェライトの製造方法を提供するものである。この
際、仮焼工程は１〜１０気圧で酸素濃度４０％以上の雰
囲気下で行われることが好ましく、また、仮焼工程で得
られた仮焼物を用いて得られた成型体を真空下で１２０
０℃未満の温度において加熱する真空加熱処理工程を設
け、該真空加熱処理した成型体を焼成工程で焼成するこ
とも好ましい。
【０００５】本発明に係わる高密度ＹＩＧ多結晶フェラ
イトは、次の一般式で示される化合物からなる。
イトは、次の一般式で示される化合物からなる。
【０００６】
【化１】
【０００７】（上記一般式中、Ａ、Ｂはそれぞれ添加剤
の元素を示し、Ａ又はＢはそれぞれ複数の元素からなる
こともあり、ｘは０≦ｘ≦１であり、ｙは０≦ｙ≦１．
５である。）
の元素を示し、Ａ又はＢはそれぞれ複数の元素からなる
こともあり、ｘは０≦ｘ≦１であり、ｙは０≦ｙ≦１．
５である。）
【０００８】上記一般式中Ａとしては、希土類、Ｃａ、
Ｂｉ、Ｃｅ等の元素が挙げられ、ＢとしてはＡｌ、Ｉ
ｎ、Ｖ、Ｇｅ等の元素が挙げられる。ｘが１より大きい
と、また、ｙが１．５より大きいと、ＹＩＧ多結晶フェ
ライトの結晶と結晶相の異なる、いわゆる二次相が析出
することがある。
Ｂｉ、Ｃｅ等の元素が挙げられ、ＢとしてはＡｌ、Ｉ
ｎ、Ｖ、Ｇｅ等の元素が挙げられる。ｘが１より大きい
と、また、ｙが１．５より大きいと、ＹＩＧ多結晶フェ
ライトの結晶と結晶相の異なる、いわゆる二次相が析出
することがある。
【０００９】上記一般式で示されるＹＩＧ多結晶フェラ
イトを製造するには、その原料としては酸化鉄と酸化イ
ットリウムを必須成分として、これに必要に応じて上記
Ａ及び／又はＢ元素の酸化物を加える。その混合割合と
しては、例えば酸化第二鉄６６．２モル％、酸化イット
リウム３３．８モル％が挙げられ、これらに対して上記
Ａ及び／又はＢ元素の酸化物を６モル％加える。これら
の各酸化物の割合は磁気特性を所望のものとするため適
宜変えられる。
イトを製造するには、その原料としては酸化鉄と酸化イ
ットリウムを必須成分として、これに必要に応じて上記
Ａ及び／又はＢ元素の酸化物を加える。その混合割合と
しては、例えば酸化第二鉄６６．２モル％、酸化イット
リウム３３．８モル％が挙げられ、これらに対して上記
Ａ及び／又はＢ元素の酸化物を６モル％加える。これら
の各酸化物の割合は磁気特性を所望のものとするため適
宜変えられる。
【００１０】上記一般式で示される高密度ＹＩＧ多結晶
フェライトを製造するには、上記原料組成物を仮焼す
る。この仮焼は空気中で行っても良いが、上記原料組成
物を１〜１０気圧で酸素濃度４０〜１００％の雰囲気下
において仮焼する仮焼工程を設けることが好ましい。こ
の場合、酸素濃度が４０％より低くなると、気孔率を低
減する効果が小さくなり、より高密度のフェライトが得
られない。雰囲気圧力が１気圧より小さい場合も同様で
ある。この仮焼工程における焼成温度としては例えば１
０００℃が例示され、その焼成時間としては例えば２時
間が例示される。温度が高過ぎると焼結が進行し過ぎ、
低過ぎると反応が進行しない。時間が長すぎても反応が
完結していれば問題ないが、短過ぎると未反応物が残っ
てしまう。
フェライトを製造するには、上記原料組成物を仮焼す
る。この仮焼は空気中で行っても良いが、上記原料組成
物を１〜１０気圧で酸素濃度４０〜１００％の雰囲気下
において仮焼する仮焼工程を設けることが好ましい。こ
の場合、酸素濃度が４０％より低くなると、気孔率を低
減する効果が小さくなり、より高密度のフェライトが得
られない。雰囲気圧力が１気圧より小さい場合も同様で
ある。この仮焼工程における焼成温度としては例えば１
０００℃が例示され、その焼成時間としては例えば２時
間が例示される。温度が高過ぎると焼結が進行し過ぎ、
低過ぎると反応が進行しない。時間が長すぎても反応が
完結していれば問題ないが、短過ぎると未反応物が残っ
てしまう。
【００１１】上記仮焼工程を経て得られた仮焼物は、粉
砕され、ポリビニルアルコール等のバインダーを添加さ
れた後、アイソレータやサーキュレータ等の具体的用途
に応じた形状に成型される。この成型体を例えば５００
℃程度で加熱処理してバインダーを焼失させる、いわゆ
る脱バイ処理を行った後、後述の焼成工程に移行しても
良いが、その間に真空加熱処理工程を設けることが好ま
しい。この真空加熱処理工程は、真空下（０．０１ｍｍ
Ｈｇ以下）において１２００℃未満の温度に加熱するこ
とにより行う。加熱するには段階的に昇温することも好
ましい。加熱時間は温度にもよるが例えは２時間が好ま
しい。加熱温度の下限は５００℃が好ましく、これ以下
では加圧成型する際に成型体中にとりこまれる空気や水
分を除去する効果が低くくなり、処理物の気孔率の低減
効果が少なく、また、加熱温度が１２００℃を超える
と、格子中の酸素が引き抜かれ、結果として酸素欠陥が
増大してしまうからである。
砕され、ポリビニルアルコール等のバインダーを添加さ
れた後、アイソレータやサーキュレータ等の具体的用途
に応じた形状に成型される。この成型体を例えば５００
℃程度で加熱処理してバインダーを焼失させる、いわゆ
る脱バイ処理を行った後、後述の焼成工程に移行しても
良いが、その間に真空加熱処理工程を設けることが好ま
しい。この真空加熱処理工程は、真空下（０．０１ｍｍ
Ｈｇ以下）において１２００℃未満の温度に加熱するこ
とにより行う。加熱するには段階的に昇温することも好
ましい。加熱時間は温度にもよるが例えは２時間が好ま
しい。加熱温度の下限は５００℃が好ましく、これ以下
では加圧成型する際に成型体中にとりこまれる空気や水
分を除去する効果が低くくなり、処理物の気孔率の低減
効果が少なく、また、加熱温度が１２００℃を超える
と、格子中の酸素が引き抜かれ、結果として酸素欠陥が
増大してしまうからである。
【００１２】上記真空加熱処理を施された成型体は、つ
いで焼成工程に移される。この焼成工程は、酸素分圧が
酸素濃度で１０％以上、すなわち１０〜１００％となる
雰囲気下において１２００℃以上で焼成する。雰囲気中
の酸素以外の成分としてはＨｅ、Ａｒや窒素等の不活性
ガスが挙げられる。酸素濃度を１０〜１００％とするこ
とは、最終的に気孔率を０．０１％以下に低下させ、フ
ェライトの結晶粒子径、磁気特性を制御するために必要
であり、また、１２００℃以上とすることは、有効な焼
結を進行させ、気孔率を効果的に低下させた緻密なフェ
ライト焼成体を得るために必要である。
いで焼成工程に移される。この焼成工程は、酸素分圧が
酸素濃度で１０％以上、すなわち１０〜１００％となる
雰囲気下において１２００℃以上で焼成する。雰囲気中
の酸素以外の成分としてはＨｅ、Ａｒや窒素等の不活性
ガスが挙げられる。酸素濃度を１０〜１００％とするこ
とは、最終的に気孔率を０．０１％以下に低下させ、フ
ェライトの結晶粒子径、磁気特性を制御するために必要
であり、また、１２００℃以上とすることは、有効な焼
結を進行させ、気孔率を効果的に低下させた緻密なフェ
ライト焼成体を得るために必要である。
【００１３】上記の焼成工程において１２００℃以上に
加熱する時間は３〜８時間、その雰囲気の圧力は４〜１
０気圧が例示される。時間が長過ぎても経済的でなく、
短じか過ぎたり、圧力が低過ぎると気孔率の上昇を招
く。また、圧力が高過ぎても効果は１０気圧程度で頭打
ちとなり、向上しない。１２００℃に至るまでは、上記
の酸素濃度及びこの圧力の雰囲気下で段階的に昇温させ
ることも好ましい。得られた焼成体は冷却されるが、上
記焼成時と同じ雰囲気下で冷却しても良いが、１０００
℃まではその雰囲気下で冷却し、それ以下では大気中で
冷却することもできる。
加熱する時間は３〜８時間、その雰囲気の圧力は４〜１
０気圧が例示される。時間が長過ぎても経済的でなく、
短じか過ぎたり、圧力が低過ぎると気孔率の上昇を招
く。また、圧力が高過ぎても効果は１０気圧程度で頭打
ちとなり、向上しない。１２００℃に至るまでは、上記
の酸素濃度及びこの圧力の雰囲気下で段階的に昇温させ
ることも好ましい。得られた焼成体は冷却されるが、上
記焼成時と同じ雰囲気下で冷却しても良いが、１０００
℃まではその雰囲気下で冷却し、それ以下では大気中で
冷却することもできる。
【００１４】このようにして高密度ＹＩＧ多結晶フェラ
イトが得られるが、Ｘ線回折法により調べることにより
ほぼ１００％ガーネット相であることが確かめられ、気
孔率も極めて小さいことが確かめられる。
イトが得られるが、Ｘ線回折法により調べることにより
ほぼ１００％ガーネット相であることが確かめられ、気
孔率も極めて小さいことが確かめられる。
【００１５】
【作用】焼成工程において成型体を酸素濃度が高くしか
も加圧雰囲気下で焼成することにより、焼成前にすでに
存在する結晶格子の酸素欠陥への酸素の供給をするとと
もに、焼成時の高温加熱にともなう当該酸素欠陥の生成
を抑制することができる。これにより結晶成長がし易く
なり気孔率が低減される。また、原料組成物を酸素濃度
の高い雰囲気で仮焼することにより、酸素欠損による格
子欠陥を起こり難くし、これに伴い結晶が成長し易く、
処理物の気孔率が低減される。また、焼成工程に移行す
る前に成型体を真空加熱処理することにより、その成型
体に成型の際混入した空気、水分等が除去され、処理物
の気孔率の低減に寄与することができる。気孔率を低減
することにより理論密度が単純に上がるだけでなく、処
理物を構成する粒子の接触が密になり、未反応状態で存
在していた原料粉末の反応が焼成時に進行しガーネット
相単相となり、二次相の抑制につながることが確かめら
れた。
も加圧雰囲気下で焼成することにより、焼成前にすでに
存在する結晶格子の酸素欠陥への酸素の供給をするとと
もに、焼成時の高温加熱にともなう当該酸素欠陥の生成
を抑制することができる。これにより結晶成長がし易く
なり気孔率が低減される。また、原料組成物を酸素濃度
の高い雰囲気で仮焼することにより、酸素欠損による格
子欠陥を起こり難くし、これに伴い結晶が成長し易く、
処理物の気孔率が低減される。また、焼成工程に移行す
る前に成型体を真空加熱処理することにより、その成型
体に成型の際混入した空気、水分等が除去され、処理物
の気孔率の低減に寄与することができる。気孔率を低減
することにより理論密度が単純に上がるだけでなく、処
理物を構成する粒子の接触が密になり、未反応状態で存
在していた原料粉末の反応が焼成時に進行しガーネット
相単相となり、二次相の抑制につながることが確かめら
れた。
【００１６】
【実施例】次に本発明の実施例を説明する。 実施例１ モル比で６６．２モル％の酸化第二鉄と、３３．８モル
％の酸化イットリウムの混合物に対し、大気圧下で１０
００℃にて２時間仮焼後、粉砕し、適量のバインダー
（ポリビニルアルコールなど）を添加し、アイソレータ
用の成型体を作成した。この成型体を脱バイ処理し、そ
の後４００℃までは１時間当たり５０℃、４００℃から
１０００℃までは１時間当たり２００℃で昇温し、そし
て１０００℃から１時間当たり１００℃の昇温速度で１
３５０℃まで昇温し、その後１３５０℃で８時間保持す
ることにより焼成を行なった。この際、雰囲気は酸素及
び窒素ガスを用い圧力、酸素濃度が表１に示す濃度と
し、冷却工程は１０００℃以下では大気雰囲気とした。
このようにして得られたＹＩＧ多結晶フェライトの平均
粒径、気孔率を焼成工程の雰囲気条件とともに表１に示
す。Ｘ線回折法により調べた結果、１００％ガーネット
相であることを確認した。また、密度を測定した結果、
ＹＩＧ理論密度めほぼ１００％であった。なお、平均粒
径、気孔率、密度の測定方法は次のとおりである。
％の酸化イットリウムの混合物に対し、大気圧下で１０
００℃にて２時間仮焼後、粉砕し、適量のバインダー
（ポリビニルアルコールなど）を添加し、アイソレータ
用の成型体を作成した。この成型体を脱バイ処理し、そ
の後４００℃までは１時間当たり５０℃、４００℃から
１０００℃までは１時間当たり２００℃で昇温し、そし
て１０００℃から１時間当たり１００℃の昇温速度で１
３５０℃まで昇温し、その後１３５０℃で８時間保持す
ることにより焼成を行なった。この際、雰囲気は酸素及
び窒素ガスを用い圧力、酸素濃度が表１に示す濃度と
し、冷却工程は１０００℃以下では大気雰囲気とした。
このようにして得られたＹＩＧ多結晶フェライトの平均
粒径、気孔率を焼成工程の雰囲気条件とともに表１に示
す。Ｘ線回折法により調べた結果、１００％ガーネット
相であることを確認した。また、密度を測定した結果、
ＹＩＧ理論密度めほぼ１００％であった。なお、平均粒
径、気孔率、密度の測定方法は次のとおりである。
【００１７】（平均粒径）試料の任意の切断面に対して
研磨を施し、その研磨面を金属顕微鏡を用いて１０００
倍の倍率にて目視し、視野中の各粒子の径の和とその個
数から求めた平均である。
研磨を施し、その研磨面を金属顕微鏡を用いて１０００
倍の倍率にて目視し、視野中の各粒子の径の和とその個
数から求めた平均である。
【００１８】（気孔率）試料の任意の切断面に対して研
磨を施し、その研磨面を金属顕微鏡を用いて１０００倍
の倍率にて目視し、視野中の気孔径（長径）Ｄｉとその
個数Ｎｉを測定し次の式にて求めた。
磨を施し、その研磨面を金属顕微鏡を用いて１０００倍
の倍率にて目視し、視野中の気孔径（長径）Ｄｉとその
個数Ｎｉを測定し次の式にて求めた。
【００１９】
【数１】
【００２０】
【表１】
【００２１】実施例２〜４ 焼成工程の雰囲気条件を表１のそれぞれの欄に記載した
ものにした以外は実施例１と同様にしてＹＩＧ多結晶フ
ェライトを得た。その平均粒径、気孔率を測定した結果
を同表に示す。いずれの実施例のものもＸ線回折法によ
り調べた結果、１００％ガーネット相であることを確認
した。
ものにした以外は実施例１と同様にしてＹＩＧ多結晶フ
ェライトを得た。その平均粒径、気孔率を測定した結果
を同表に示す。いずれの実施例のものもＸ線回折法によ
り調べた結果、１００％ガーネット相であることを確認
した。
【００２２】実施例５ 実施例１において、仮焼雰囲気条件、焼成条件を表１に
示す仮焼雰囲気条件、焼成条件にした以外は同様に操作
してＹＩＧ多結晶フェライトを得、その平均粒径、気孔
率を測定した結果を表１に示す。またＸ線回折法により
調べた結果、１００％ガーネット相であることを確認し
た。
示す仮焼雰囲気条件、焼成条件にした以外は同様に操作
してＹＩＧ多結晶フェライトを得、その平均粒径、気孔
率を測定した結果を表１に示す。またＸ線回折法により
調べた結果、１００％ガーネット相であることを確認し
た。
【００２３】実施例６ 実施例５において、成型体の脱バイ処理後以下のような
真空熱処理を施した以外は同様に操作してＹＩＧ多結晶
フェライトを得、これらの平均粒径、気孔率を測定した
結果を表１に示す。真空加熱処理は、成型体の脱バイ処
理後、０．０１ｍｍＨｇ以下の真空で、４００℃までは
１時間当たり５０℃で、４００℃から９００℃までは１
時間当たり２００℃で、そして９００℃から１１００℃
までは１時間当たり５０℃の昇温速度にて昇温し、さら
にその後１１００℃にて４時間保持するものである。Ｘ
線回折法により調べた結果、この得られたＹＩＧ多結晶
フェライトは１００％ガーネット相であることを確認し
た。
真空熱処理を施した以外は同様に操作してＹＩＧ多結晶
フェライトを得、これらの平均粒径、気孔率を測定した
結果を表１に示す。真空加熱処理は、成型体の脱バイ処
理後、０．０１ｍｍＨｇ以下の真空で、４００℃までは
１時間当たり５０℃で、４００℃から９００℃までは１
時間当たり２００℃で、そして９００℃から１１００℃
までは１時間当たり５０℃の昇温速度にて昇温し、さら
にその後１１００℃にて４時間保持するものである。Ｘ
線回折法により調べた結果、この得られたＹＩＧ多結晶
フェライトは１００％ガーネット相であることを確認し
た。
【００２４】実施例７ モル比で酸化第二鉄４８．９モル％、酸化イットリウム
２５．０モル％、酸化カルシウム１８．２モル％、酸化
バナジウム４．５モル％、酸化アルミニウム３．４モル
％からなる組成の粉末混合吻を大気中１０００℃にて２
時間仮焼した後、粉砕し、以下実施例１と同様にしてア
イソレータ用の成型体を作成した。この成型体を実施例
１と同様に脱バイ処理した後、４００℃までは１時間当
たり５０℃、４００℃から１０００℃までは１時間当た
り２００℃で昇温し、そして１０００℃から１時間当た
り１００℃の昇温速度で１３５０℃まで昇温し、その後
１３５０℃で８時間保持することにより焼成を行なっ
た。この際、雰囲気は酸素濃度５０％、窒素濃度５０％
で８気圧にした。焼成の後の冷却もこの酸素濃度雰囲気
下で１０００℃まで行い、これから常温までの冷却は大
気雰囲気下で行った。このようにして得られたＹＩＧ多
結晶フェライトの平均粒径は９．５μｍ、気孔率０．０
０８％であった。また、再度Ｘ線回折法により調べた結
果においても１００％ガーネットであることを確認し
た。また、密度を測定した結果、ＹＩＧ理論密度のほぼ
１００％であった。
２５．０モル％、酸化カルシウム１８．２モル％、酸化
バナジウム４．５モル％、酸化アルミニウム３．４モル
％からなる組成の粉末混合吻を大気中１０００℃にて２
時間仮焼した後、粉砕し、以下実施例１と同様にしてア
イソレータ用の成型体を作成した。この成型体を実施例
１と同様に脱バイ処理した後、４００℃までは１時間当
たり５０℃、４００℃から１０００℃までは１時間当た
り２００℃で昇温し、そして１０００℃から１時間当た
り１００℃の昇温速度で１３５０℃まで昇温し、その後
１３５０℃で８時間保持することにより焼成を行なっ
た。この際、雰囲気は酸素濃度５０％、窒素濃度５０％
で８気圧にした。焼成の後の冷却もこの酸素濃度雰囲気
下で１０００℃まで行い、これから常温までの冷却は大
気雰囲気下で行った。このようにして得られたＹＩＧ多
結晶フェライトの平均粒径は９．５μｍ、気孔率０．０
０８％であった。また、再度Ｘ線回折法により調べた結
果においても１００％ガーネットであることを確認し
た。また、密度を測定した結果、ＹＩＧ理論密度のほぼ
１００％であった。
【００２５】比較例１ モル比で６２．５モル％の酸化第二鉄と３７．５モル％
の酸化イットリウムの粉末混合物を１０００℃にて２時
間仮焼した後、粉砕し、適量のバインダーを添加し、ア
イソレータ用成型体を作製し、その脱バイ処理したもの
を、酸素及び窒素ガスを用い表１に示す圧力、酸素濃度
とした雰囲気下で４００℃までは１時間当たり５０℃、
４００℃から９００℃までは１時間当たり２００℃、そ
して９００℃から１２５０℃までは１時間当たり１００
℃の昇温速度にて昇温し、さらにその後１２５０℃にて
８時間保持することにより焼成を行った。この際冷却工
程は１０００℃以下では大気雰囲気とした。このように
して得られたＹＩＧ多結晶フェライトの平均粒径、気孔
率を測定した結果を表１に示す。またＸ線回折法により
調べた結果においては１００％ガーネット相であった
が、ＹＩＧ理論密度の約９８％までの密度にとどまって
いることがわかった。
の酸化イットリウムの粉末混合物を１０００℃にて２時
間仮焼した後、粉砕し、適量のバインダーを添加し、ア
イソレータ用成型体を作製し、その脱バイ処理したもの
を、酸素及び窒素ガスを用い表１に示す圧力、酸素濃度
とした雰囲気下で４００℃までは１時間当たり５０℃、
４００℃から９００℃までは１時間当たり２００℃、そ
して９００℃から１２５０℃までは１時間当たり１００
℃の昇温速度にて昇温し、さらにその後１２５０℃にて
８時間保持することにより焼成を行った。この際冷却工
程は１０００℃以下では大気雰囲気とした。このように
して得られたＹＩＧ多結晶フェライトの平均粒径、気孔
率を測定した結果を表１に示す。またＸ線回折法により
調べた結果においては１００％ガーネット相であった
が、ＹＩＧ理論密度の約９８％までの密度にとどまって
いることがわかった。
【００２６】比較例２〜５ 焼成工程の雰囲気条件を表１のそれぞれの欄に記載した
ものにした以外は比較例１と同様にしてそれぞれのＹＩ
Ｇ多結晶フェライトを得た。その平均粒径、気孔率を測
定した結果を同表に示す。
ものにした以外は比較例１と同様にしてそれぞれのＹＩ
Ｇ多結晶フェライトを得た。その平均粒径、気孔率を測
定した結果を同表に示す。
【００２７】比較例６ モル比で酸化第二鉄４８．９モル％、酸化イットリウム
２５．０モル％、酸化カルシウム１８．２モル％、酸化
バナジウム４．５モル％、酸化アルミニウム３．４モル
％からなる組成の粉末混合物を１０００℃にて２時間仮
焼した後、粉砕し、適量のバインダーを添加し、アイソ
レータ用の成型体を作製し、その脱バイ処理したもの
を、酸素及び窒素ガスを用い表１に示す圧力、酸素濃度
とした雰囲気下で１時間当たり４００℃までは５０℃、
４００℃から９００℃までは１時間当たり２００℃、そ
して９００℃から１時間当たり１００℃の昇温速度で１
２５０℃まで昇温し、その後１２５０℃にて８時間保持
することにより焼成を行った。この際、冷却工程は１０
００℃以下では大気雰囲気とした。このようにして得ら
れたＹＩＧ多結晶フェライトの平均粒径、気孔率を表１
に示す。また、Ｘ線回折法により調べた結果においては
９０％がガーネット相であり、多量の二次相の存在が確
認された。
２５．０モル％、酸化カルシウム１８．２モル％、酸化
バナジウム４．５モル％、酸化アルミニウム３．４モル
％からなる組成の粉末混合物を１０００℃にて２時間仮
焼した後、粉砕し、適量のバインダーを添加し、アイソ
レータ用の成型体を作製し、その脱バイ処理したもの
を、酸素及び窒素ガスを用い表１に示す圧力、酸素濃度
とした雰囲気下で１時間当たり４００℃までは５０℃、
４００℃から９００℃までは１時間当たり２００℃、そ
して９００℃から１時間当たり１００℃の昇温速度で１
２５０℃まで昇温し、その後１２５０℃にて８時間保持
することにより焼成を行った。この際、冷却工程は１０
００℃以下では大気雰囲気とした。このようにして得ら
れたＹＩＧ多結晶フェライトの平均粒径、気孔率を表１
に示す。また、Ｘ線回折法により調べた結果においては
９０％がガーネット相であり、多量の二次相の存在が確
認された。
【００２８】
【発明の効果】本発明によれば、焼成工程において酸素
濃度を高く、しかも高圧雰囲気下で焼成したので、気孔
率が低く酸素欠陥の少ない高密度ＹＩＧ多結晶フェライ
トが得られ、これを高周波数帯域のアイソレータやサー
キュレータ等の非可逆線路用デバイスに用いれば挿入損
失を少なくすることができる。また、原料粉末を仮焼す
る工程において雰囲気の酸素濃度を高くすることによ
り、さらに酸素欠陥、気孔率を少なくでき、さらに仮焼
物を用いた成型体を真空加熱処理すると、さらに気孔率
の低い高密度ＹＩＧ多結晶フェライトが得られ、上記の
デバイスの挿入損失をより一層少なくすることができ
る。
濃度を高く、しかも高圧雰囲気下で焼成したので、気孔
率が低く酸素欠陥の少ない高密度ＹＩＧ多結晶フェライ
トが得られ、これを高周波数帯域のアイソレータやサー
キュレータ等の非可逆線路用デバイスに用いれば挿入損
失を少なくすることができる。また、原料粉末を仮焼す
る工程において雰囲気の酸素濃度を高くすることによ
り、さらに酸素欠陥、気孔率を少なくでき、さらに仮焼
物を用いた成型体を真空加熱処理すると、さらに気孔率
の低い高密度ＹＩＧ多結晶フェライトが得られ、上記の
デバイスの挿入損失をより一層少なくすることができ
る。
Claims (3)
- 【請求項１】 酸化第二鉄、酸化イットリウムを含有す
るＹＩＧフェライト原料組成物を酸素存在雰囲気におい
て仮焼する仮焼工程と、該仮焼工程で得られた仮焼物を
用いて得られた成型体を酸素分圧が酸素濃度で２０％以
上となり炉内圧力が４〜１０気圧となる雰囲気下におい
て１２００℃以上で焼成する焼成工程を有する高密度Ｙ
ＩＧ多結晶フェライトの製造方法。 - 【請求項２】 仮焼工程は１〜１０気圧で酸素濃度４０
％以上の雰囲気下で行われる請求項１記載の高密度ＹＩ
Ｇ多結晶フェライトの製造方法。 〔発明の詳細な説明〕 - 【請求項３】 仮焼工程で得られた仮焼物を用いて得ら
れた成型体を真空下で１２００℃未満の温度において加
熱する真空加熱処理工程を設け、該真空加熱処理した成
型体を焼成工程で焼成する請求項１又は２記載の高密度
ＹＩＧ多結晶フェライトの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9380793A JPH06279108A (ja) | 1993-03-30 | 1993-03-30 | 高密度ｙｉｇ多結晶フェライトの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9380793A JPH06279108A (ja) | 1993-03-30 | 1993-03-30 | 高密度ｙｉｇ多結晶フェライトの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06279108A true JPH06279108A (ja) | 1994-10-04 |
Family
ID=14092684
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9380793A Withdrawn JPH06279108A (ja) | 1993-03-30 | 1993-03-30 | 高密度ｙｉｇ多結晶フェライトの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06279108A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20010018868A (ko) * | 1999-08-23 | 2001-03-15 | 윤세원 | 페라이트 복합 산화물 제조방법 |
| JP2010278075A (ja) * | 2009-05-26 | 2010-12-09 | Murata Mfg Co Ltd | 磁性体セラミック、セラミック電子部品、及びセラミック電子部品の製造方法 |
| JP2015226007A (ja) * | 2014-05-29 | 2015-12-14 | 株式会社デンソー | 熱電変換素子の製造方法 |
-
1993
- 1993-03-30 JP JP9380793A patent/JPH06279108A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20010018868A (ko) * | 1999-08-23 | 2001-03-15 | 윤세원 | 페라이트 복합 산화물 제조방법 |
| JP2010278075A (ja) * | 2009-05-26 | 2010-12-09 | Murata Mfg Co Ltd | 磁性体セラミック、セラミック電子部品、及びセラミック電子部品の製造方法 |
| JP2015226007A (ja) * | 2014-05-29 | 2015-12-14 | 株式会社デンソー | 熱電変換素子の製造方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
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