JPH0737709A - 磁性発熱素子及びそれに用いる磁性材料 - Google Patents
磁性発熱素子及びそれに用いる磁性材料Info
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- JPH0737709A JPH0737709A JP5178730A JP17873093A JPH0737709A JP H0737709 A JPH0737709 A JP H0737709A JP 5178730 A JP5178730 A JP 5178730A JP 17873093 A JP17873093 A JP 17873093A JP H0737709 A JPH0737709 A JP H0737709A
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Abstract
電磁波印加による加温速度の向上と,加熱温度の向上
(Tc40℃〜200℃の範囲)を可能とする磁性発熱
素子とそれに用いる磁性材料を提供すること。 【構成】 磁性発熱素子用磁性材料は,主成分の組成比
がa(Ni(1-x) ・Cux )O・bZnO・cFe2 O
3 (但し,a+b+c=100,0≦x≦1.0,27
≦b≦35,46.5≦c≦53.0)で表され,キュ
ーリー温度が40℃〜200℃の温度範囲内にある。磁
性発熱素子は,この磁性材料を用いている。
Description
性発熱素子及びそれに使用するフェライト磁性発熱材料
に関するものである。
と正常細胞との間には熱感受性の差異が存在することが
知られている。したがって,体温より数℃昇温すること
により,異常細胞の増殖を抑制したり,減少したりする
効果が確認されている。この治療法は温熱療法といわ
れ,放射線治療や化学治療の補助療法としても注目され
ている。
しては,種々の方式が提案され,全身加温方式(直接的
加温方式)と超音波や電磁波等を利用する局所加温方式
(間接的加温方式)が実用化されている。しかしなが
ら,いずれの方式においても,加温部分での温度計測や
発熱量の制御,生体深部の加温等に,解決すべき課題も
数多く残されている。
において,その中でも,発熱素子として磁性材料のキュ
ーリー温度Tcを利用して発熱温度を制御するものが提
案されている。この方式は,磁性材料に電磁波を印加す
ると,Tc以下では発熱し,Tc以上では非磁性となる
ので発熱しなくなることにより,加熱温度を制御するも
のである。
フトヒーティング法として提案されている{参考文献:
Soft Heating-A New Method of Heating Using Tempera
ture-Sensitive Magnetic Materials, IEE Transaction
on Magnetics, Vol. MAG-18, No.6, pp 1788-1790 (19
82) ,及びソフトヒーティングの生体治療への応用,電
気学会誌,Vol. 104, No.2, pp 99-101(1984) } 。
磁性材料と呼ばれる低キューリー温度を有する磁性材料
を生体内に埋め込み,生体の外部から高周波交番磁界で
励磁することにより発生する磁性材料の鉄損を発熱源と
して,透磁率等の温度変化によって温度制御を行う方式
である。すなわち,励磁される磁性材料の温度が材料の
Tcに達すると発熱は停止し,外部から温度制御回路を
付加することなく定温加熱を行なえる特長を有してい
る。この方法では,生体内に埋め込んだ磁性材料を使用
するため,局所的かつ深部加温が可能となるという特長
を有する。
として,感温フェライト材が用いられていた。このフェ
ライト材はTcが約40〜60℃を示すMn−Zn−C
u系フェライトであり,スピネル型結晶構造を有するも
のである。このスピネル型フェライトは軟磁性を示すフ
ェライトとして良く知られている。
上したり,更に高温とし異常細胞を焼滅できる程度の加
熱も要求されてきている。この要求に対し,現状で対応
する方法として,加温速度向上に関しては,磁性体への
供給エネルギーを大きくすれば良く,高周波化,強磁界
化の方向で可能となる。
方法において,現状では100KHzの電磁波を印加し
ているが,人体への影響を考えると200kHzが上限
と考えられている。また,強磁界化とすると周辺への電
磁障害が憂慮される。したがって,これらの方策はでき
れば回避する方が良いといえる。
は,フェライト材料のTcを向上させる必要がある。こ
れは材料固有の特性値であるので,それに適合した材料
を開発する必要がある。現在,この加熱方式における磁
性材料のTcとして,40℃〜200℃の範囲が要求さ
れつつある。
に対応するものであり,従来のMn−Zn−Cu系フェ
ライト材に比べ,電磁波印加による加温速度の向上と,
加熱温度の向上(Tc40℃〜200℃の範囲)を可能
とする磁性発熱素子とそれに用いる磁性材料を提供する
ことにある。
を重ねた結果,Mn−Zn−Cu系フェライト材に比
べ,磁芯損失が数倍〜1桁程度大きいNi−Cu−Zn
系フェライト材を発熱材料として使用することにより,
加温速度の著しい向上と適正な加熱温度(Tc)を,印
加磁界の高周波化,強度向上を必要とせずに達成できる
ことを発見し,本発明を成すに至ったものである。
i(1-x) ・Cux )O・bZnO・cFe2 O3 (但
し,a+b+c=100,0≦x≦1.0,27≦b≦
35,46.5≦c≦53.0)で表され,キューリー
温度が40℃〜200℃の温度範囲内にあることを特徴
とする磁性発熱素子用磁性材料が得られる。
磁性体であって,交流磁界を印加し,昇温することを特
徴とする磁性発熱素子が得られる。
て,前記フェライト磁性体は,主成分の組成比がa(N
i(1-x) ・Cux )O・bZnO・cFe2 O3 (但
し,a+b+c=100,0≦x≦1.0,27≦b≦
35,46.5≦c≦53.0)で表され,キューリー
温度が40℃〜200℃の温度範囲内にあることを特徴
とする磁性発熱素子が得られる。
の磁芯損失が大きい理由は,ヒステリシス損失及び残留
損失が大きいことに起因するものである。したがって,
このNi−Cu−Zn系フェライト材固有の特性である
といえる。このようなフェライト磁性材料は,主成分の
組成比をa(Ni(1-x) ・Cux )O・bZnO・cF
e2 O3 とし,ここでa+b+c=100,0≦x≦
1.0,27≦b≦35,46.5≦c≦53.0とす
ることに達成できるものである。
ける100KHzでの透磁率は約500以上であった。
また,本発明において,加温速度に関係した特性とし
て,体温に近い温度である35℃以上で,昇温速度とし
て示している。この昇温速度に関する定義は,後述する
実施例1に示している。また,加熱温度の上限値とし
て,Tcを対応させている。これは,交流磁界印加によ
る昇温は,Tcに近づくと徐々に鈍化していくが,発熱
効率が向上し,熱の流失が少ない場合には,ほぼTcま
で加温できるからである。
法として,金属に電磁波を印加し,渦電流損による発熱
加温する手法がある。しかしながら,この方法は,電磁
波印加中にわたり,発熱を継続するものであり,発熱素
子そのものには,温度制御機能を有してはいない。した
がって,発熱構成及び素子機能が明らかに,本発明の磁
性材料とは異なるものである。
b)(Ni0.7 ・Cu0.3 )O・bZnO・50.5F
e2 O3 とし,ここで,b=26,28,30,32,
34,35,36となるように,酸化鉄(α−Fe2 O
3 )と酸化ニッケル(NiO)と酸化第2銅(CuO)
及び酸化亜鉛(ZnO)を原料とし,ボールミルにて2
0時間湿式混合し,夫々の原料混合粉末を用意した。次
にこれら原料混合粉末を大気中800℃で2時間仮焼し
た後ボールミルにて3時間湿式粉砕し,成形用粉末とし
た。
%混合した後,成形圧2ton/cm2 で外径約4m
m,長さ約25mmとなるように,金型を使用し,圧縮
成形した。次に,これら成形体を,大気中,徐熱,炉冷
にて1100℃で4時間保持し,焼結した。次に,これ
ら焼結体を,切断,研磨し,外径2mm,長さ20mm
のフェライト棒を得た。
の断熱材で覆った後,励磁周波数100kHz,磁界強
度7kA/mとなるように磁界を印加し,発熱特性を測
定した。その結果を図1に示す。図中,昇温速度とある
のは,フェライト棒の発熱温度の飽和値と35℃の平均
値に達するまでの昇温速度を表わしている。
ト棒が飽和に達する温度(℃)tは,フェライト棒が3
5℃から(T−35)/2℃に達するまでの時間(分)
をそれぞれ示している。
60℃のMn−Zn−Cu系フェライトの昇温速度を測
定したところ,約5℃/分であった。
明らかに高い値を示し,bが27〜35の範囲でTcが
40〜200℃の範囲となっている。したがって,bが
27〜35の組成範囲が有用となることがわかる。
zにおける透磁率の変化より求めている。
組成比が(68−c)(Ni0.7 ・Cu0.3 )O・32
ZnO・cFe2 O3 とし,ここでc=46,47,4
8,49,50,51,52,53,54となるよう
に,c=46〜50の試料は1000℃で焼結し,c=
51〜54の試料は1100℃で焼結し,フェライト棒
を得た後,励磁昇温特性を測定した。その結果を図2に
示す。
約5℃/分より明らか高い値を示し,Tcは46.5〜
53.5の範囲で40〜200℃の範囲となっている。
したがって,cは46.5〜53.0の範囲が有用とな
ることがわかる。
組成比が20(Ni(1-x) ・Cux )O・30ZnO・
50Fe2 O3 として,ここでx=0,0.2,0.
4,0.6,0.8,1.0となるように,x=0〜
0.2の試料は1150℃で焼結し,x=0.4〜1.
0の試料は1000℃で焼結し,フェライト棒を得た
後,励磁昇温特性を測定した。その結果を図3に示す。
たって,昇温速度は約5℃/分よりも明らかに高い値を
示し,Tcは80〜190℃の範囲を示している。した
がって,xは0〜1.0の範囲が有用となることがわか
る。
ト磁性体に交流磁界を印加し,昇温する磁性発熱素子に
おいて,フェライト磁性材料の主成分の組成比をa(N
i(1 -x) ・Cux )O・bZnO・cFe2 O3 とし,
ここでa+b+c=100,0≦x≦1.0,27≦b
≦35,46.5≦c≦53.0とすることにより,従
来使用されていたフェライト材料に比べ昇温速度が著し
く向上し,加温制御範囲が約40℃〜200℃とするこ
とができる。
ライト磁性棒の寸法を直径2mm,長さ20mmとして
いるが,この寸法に限定されるものでなく,発熱素子の
所用寸法,フェライト材の所用反磁界係数によっても,
任意に変化させることができるものである。また,印加
する交流磁界や強度についても,任意に選択できるもの
である。
uO,ZnO,Fe2 O3 とした材料についてのみ述べ
ているが,これのみに限定されるものでなく,例えばC
oやMn,Ca,Cr,Al,Ti,V,Bi等の添加
物を含有しても,また,原料中に含まれる不純物を含有
しても,主成分がNiO,CuO,ZnO,Fe2 O3
で構成するものであれば,本発明の範囲にある。
大気中で行なっているが,焼結における磁性生成物がス
ピネル型フェライトを主体としているものであれば,製
法が予備焼成なし,共沈法,水熱合成法,噴霧焙焼法等
を適用しても,焼成雰囲気が大気中に比べ酸化性であっ
ても,還元性であっても,本発明の範囲にあることは明
らかである。また,圧粉体の成形法についても特に限定
されるものでない。
Mn−Zn−Cu系フェライトにおいて,電磁波印加に
よる加温速度の向上と,加熱温度の向上と可能とする磁
性発熱素子と,それに用いる磁性材料を提供することが
できる。
(49.5−b)(Ni0.7 ・Cu0.3 )O・bZnO
・50.5Fe2 O3におけるbと昇温速度Tcとの関
係を示す図である。
(68−c)(Ni0.7 ・Cu0.3 )O・32ZnO・
cFe2 O3 におけるcと昇温速度,Tcの関係を示す
図である。
20(Ni(1-x) ・Cux )O・30ZnO・50Fe
2 O3 におけるcと昇温速度Tcの関係を示す図であ
る。
Claims (3)
- 【請求項1】 主成分の組成比がa(Ni(1-x) ・Cu
x )O・bZnO・cFe2 O3 (但し,a+b+c=
100,0≦x≦1.0,27≦b≦35,46.5≦
c≦53.0)で表され, キューリー温度が40℃〜200℃の温度範囲内にある
ことを特徴とする磁性発熱素子用磁性材料。 - 【請求項2】 細長い棒状のフェライト磁性体であっ
て,交流磁界を印加し,昇温することを特徴とする磁性
発熱素子。 - 【請求項3】 請求項2記載の磁性発熱素子において,
前記フェライト磁性体は,主成分の組成比がa(Ni
(1-x) ・Cux )O・bZnO・cFe2 O3(但し,
a+b+c=100,0≦x≦1.0,27≦b≦3
5,46.5≦c≦53.0)で表され,キューリー温
度が40℃〜200℃の温度範囲内にあることを特徴と
する磁性発熱素子。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17873093A JP3682658B2 (ja) | 1993-07-20 | 1993-07-20 | 磁性発熱素子及びそれに用いる磁性材料 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Publication Number | Publication Date |
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JPH0737709A true JPH0737709A (ja) | 1995-02-07 |
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ID=16053580
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP17873093A Expired - Lifetime JP3682658B2 (ja) | 1993-07-20 | 1993-07-20 | 磁性発熱素子及びそれに用いる磁性材料 |
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---|---|
JP (1) | JP3682658B2 (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006206416A (ja) * | 2005-01-31 | 2006-08-10 | Tdk Corp | 磁性発熱体及びそれに用いるフェライト |
JPWO2010047353A1 (ja) * | 2008-10-21 | 2012-03-22 | 株式会社ブリヂストン | タイヤ |
JP2014024692A (ja) * | 2012-07-25 | 2014-02-06 | Jfe Chemical Corp | マイクロ波吸収発熱体用MgCuZnフェライト粉およびその粉末を用いたマイクロ波吸収発熱体 |
CN111671769A (zh) * | 2020-05-26 | 2020-09-18 | 赣南医学院 | 含铜铁氧体纳米粒子在制备抗肿瘤药物中的应用 |
-
1993
- 1993-07-20 JP JP17873093A patent/JP3682658B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (6)
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JP4492370B2 (ja) * | 2005-01-31 | 2010-06-30 | Tdk株式会社 | 磁性発熱体及びそれに用いるフェライト |
JPWO2010047353A1 (ja) * | 2008-10-21 | 2012-03-22 | 株式会社ブリヂストン | タイヤ |
JP2014024692A (ja) * | 2012-07-25 | 2014-02-06 | Jfe Chemical Corp | マイクロ波吸収発熱体用MgCuZnフェライト粉およびその粉末を用いたマイクロ波吸収発熱体 |
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