JPH0845725A - 低損失酸化物磁性材料 - Google Patents
低損失酸化物磁性材料Info
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- JPH0845725A JPH0845725A JP6197716A JP19771694A JPH0845725A JP H0845725 A JPH0845725 A JP H0845725A JP 6197716 A JP6197716 A JP 6197716A JP 19771694 A JP19771694 A JP 19771694A JP H0845725 A JPH0845725 A JP H0845725A
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Abstract
て、電源の小型化、軽量化を図るため、従来のMn−Z
n系フェライトの欠点を除去し、高密度化して強度を向
上させるとともに、高周波(1〜5MHz)における磁
心損失を大幅に低減できる組成からなるMn−Znフェ
ライト系低損失酸化物磁性材料の提供。 【構成】 Fe2O3 67.1〜69.6mol%、M
nO 18.9〜26.9mol%、残部がZnOから
なる基本組成に、CaO、SiO2、V2O5、TiO2、
SnO2を所定量添加することにより、焼結密度が4.
75g/cm3以上であり、周波数 1MHz〜5MH
z、60℃〜100℃、周波数と最大磁束密度との積が
75000Hz・Tにおける磁心損失の最小値が500
kW/m3以下の特性が得られる。
Description
チング電源用のトランス材料等に用いられるMn−Zn
フェライトの改良に係り、Fe2O3 67.1〜69.
6mol%、MnO 18.9〜26.9mol%、残
部がZnOからなる基本組成に、CaO、SiO2、V2
O5、TiO2、SnO2を所定量添加して、高密度化し
て強度を向上させるとともに、高周波領域(1〜5MH
z)における磁心損失を大幅に低減し、例えばトランス
材料の場合、スイッチング電源の駆動周波数を高周波化
し、電源の小型化、軽量化を図ることが可能なMn−Z
nフェライト系低損失酸化物磁性材料に関する。
貢献しているが、電源のより一層の小型軽量化にはスイ
ッチング周波数の高周波化が必要である。今日、主スイ
ッチ素子としてMOSFETが採用されることにより、
かかる駆動周波数は1MHzを越える高周波化が容易に
なってきたが、高周波化を達成するには主トランス材料
となる磁性部品の低損失化が不可欠であり、従来より、
Mn−Zn系フェライトを低損失化して使用してきた。
おいて、電源の駆動周波数が数百kHz程度までは、従
来からFe2O3 52.5〜54mol%、ZnO 8
〜12mol%、残部MnOの基本成分にCaO、Si
O2を含有するMn−Zn系フェライトが用いられてき
たが、前記Mn−Zn系フェライトは数百kHz帯では
損失が大きいため、電源の小型化、軽量化のための駆動
周波数の高周波化に対応できない問題があった。
波数における磁心損失を低減したMn−Zn系フェライ
トとして、上記のMn−Zn系フェライトにSi、C
a、V、Ti、Snの酸化物を添加した材料が提案(特
開平5−234737号公報)されているが、磁心損失
は500kHzを越えると急激に増大し、MHz帯では
損失が大きいため電源の小型化、軽量化を図ることがで
きない問題がある。
たMn−Zn系フェライトとして、Fe2O3 61〜6
7mol%、MnO 3〜36mol%、ZnO 30
mol%以下の組成にCaO、SiO2を含有し、さら
に種々の添加物を含有させた材料が提案(特開平6−1
20022号公報)されているが、このフェライト材料
は焼結密度が低く、コア強度に不安があり、1MHzを
越えると磁心損失が急増するという問題があった。
数を高周波化して、電源の小型化、軽量化を図るため、
従来のMn−Zn系フェライトの欠点を除去し、高密度
化して強度を向上させるとともに、高周波(1〜5MH
z)における磁心損失を大幅に低減できる組成からなる
Mn−Znフェライト系低損失酸化物磁性材料の提供を
目的としている。
のMn−Zn系フェライトの欠点を解消するとともに、
高周波(1〜5MHz)における低損失化が可能なMn
−Znフェライトの組成について種々検討した結果、F
e2O3 67.1〜69.6mol%、MnO18.9
〜26.9mol%、残部がZnOからなる基本組成
に、CaO、SiO2、V2O5、TiO2、SnO2を微
量添加することにより、高密度化して強度を向上させる
とともに、高周波領域(1〜5MHz)における磁心損
失を大幅に低減できることを知見し、この発明を完成し
た。
1〜69.6mol%、MnO 18.9〜26.9m
ol%、残部がZnOからなる基本組成に、CaO
0.03〜0.15wt%、SiO2 0.005〜
0.05wt%、V2O5 0.01〜0.15wt%、
TiO2 0.1〜2.0wt%、SnO2 0.1〜
2.0wt%を含有することを特徴とする低損失酸化物
磁性材料である。
本成分であり、67.1mol%未満では磁心損失が大
きく、また69.6mol%を越えると磁心損失の最小
となる温度が高くなり、トランス材料に必要とされる6
0〜100℃での磁心損失が高くなるという問題があ
り、好ましくないため、Fe2O3は67.1〜69.6
mol%の含有とする。また、Fe2O3の好ましい範囲
は、67.2〜68.3mol%である。
%未満では磁心損失の最小となる温度が高くなり、トラ
ンス材料に必要とされる60〜100℃での磁心損失が
高くなるという問題があり、26.9mol%を越える
と透磁率が低く、高周波(1〜5MHz)における磁心
損失が高くなるという問題があり好ましくないため、1
8.9〜26.9mol%の含有とする。また、MnO
の好ましい範囲は、20.0〜26.0mol%であ
る。
占めるが、ZnOの好ましい範囲は7.0〜13.0m
ol%である。
は、基本組成に対する添加量が0.03wt%未満では
磁心損失低下の効果がなく、0.15wt%を越えると
結晶粒が不均一となり磁心損失が増加するので好ましく
ないため、0.03〜0.15wt%の添加とする。ま
た、CaOの好ましい添加量は、0.05〜0.12w
t%である。
する添加量が0.005wt%未満では磁心損失低下の
効果に乏しく、0.05wt%を越えると結晶粒が異常
成長し、磁心損失が上昇して好ましくないため、0.0
05〜0.05wt%の添加とする。また、SiO2の
好ましい添加量は、0.01〜0.03wt%である。
量が0.01wt%未満では磁心損失低下の効果に乏し
く、0.15wt%を越えると結晶粒が異常成長し、磁
心損失が上昇して好ましくないため、0.01〜0.1
5wt%の添加とする。また、V2O5の好ましい添加量
は、0.03〜0.10wt%である。
加量が0.1wt%未満では磁心損失低下の効果に乏し
く、2.0wt%を越えると磁心損失が上昇して好まし
くないため、0.1〜2.0wt%の添加とする。ま
た、TiO2の好ましい添加量は、0.2〜1.0wt
%である。
加量が0.1wt%未満では添加効果に乏しく、2.0
wt%を越えると損失が上昇して好ましくないため、
0.1〜2.0wt%の添加とする。また、SnO2の
好ましい添加量は、0.2〜1.0wt%である。
系フェライトは、焼結密度が4.75g/cm3以上で
あり、周波数 1MHz〜5MHz、60℃〜100
℃、周波数と最大磁束密度との積が75000Hz・T
における磁心損失の最小値が500kW/m3以下の特
性が得られる。
O3、ZnOからなる原料粉末をボールミル中で湿式混
合後、大気中で860℃に5時間、仮焼した。その後、
前記仮焼原料にCaO(CaOはCaCO3にて添加)
0.09wt%、SiO2 0.01wt%、V2O5
0.06wt%、TiO2 0.25wt%、SnO2
0.4wt%添加後、ボールミルで湿式粉砕した。粉
砕した原料にバインダーとしてボリビニルアルコール1
0wt%溶液を10wt%添加造粒後、外径16.8m
m、内径8.4mm、高さ6mmに成型し、前記成型体
を酸素分圧を制御した雰囲気中で1130℃に3時間の
焼結を行った。得られた焼結体を周波数3MHz、最大
磁束密度25mT、測定温度80℃での磁心損失を交流
BHループトレーサーにて測定し、磁心損失の測定後、
密度を表1に表す。
%、ZnO 10.8mol%からなる原料を大気中で
860℃に5時間仮焼した後、前記仮焼原料に表2に配
合量を示すCaO(CaOはCaCO3で添加)、Si
O2、V2O5、TiO2及びSnO2を添加後、湿式ボー
ルミルにて粉砕した、前記粉砕粉にバインダーとしてボ
リビニルアルコール10wt%溶液を10wt%添加
し、造粒後、実施例1と同一寸法の成型体を得た後、実
施例1と同一条件にて焼結を行った後、焼結体を実施例
1と同一条件にて磁心損失を測定し、その結果と密度を
表2に示す。
Fe2O3 67.1〜69.6mol%、MnO 1
8.9〜26.9mol%、残部がZnOからなる基本
組成に、CaO、SiO2、V2O5、TiO2、SnO2
を所定量添加することにより、焼結密度が4.75g/
cm3以上であり、周波数 1MHz〜5MHz、60
℃〜100℃、周波数と最大磁束密度との積が7500
0Hz・Tにおける磁心損失の最小値が500kW/m
3以下の特性が得られるため、スイッチング電源の駆動
周波数を高周波化して、電源の小型化、軽量化を図るこ
とができる。
Claims (1)
- 【請求項1】 Fe2O3 67.1〜69.6mol
%、MnO 18.9〜26.9mol%、残部がZn
Oからなる基本組成に、CaO 0.03〜0.15w
t%、SiO2 0.005〜0.05wt%、V2O5
0.01〜0.15wt%、TiO2 0.1〜2.
0wt%、SnO2 0.1〜2.0wt%を含有する
ことを特徴とする低損失酸化物磁性材料。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19771694A JP3490504B2 (ja) | 1994-07-29 | 1994-07-29 | 低損失酸化物磁性材料 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0845725A true JPH0845725A (ja) | 1996-02-16 |
JP3490504B2 JP3490504B2 (ja) | 2004-01-26 |
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ID=16379171
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP19771694A Expired - Lifetime JP3490504B2 (ja) | 1994-07-29 | 1994-07-29 | 低損失酸化物磁性材料 |
Country Status (1)
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-
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- 1994-07-29 JP JP19771694A patent/JP3490504B2/ja not_active Expired - Lifetime
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