JPH1045415A - 高飽和磁束密度フェライト材料及びこれを用いたフェライトコア - Google Patents

高飽和磁束密度フェライト材料及びこれを用いたフェライトコア

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JPH1045415A
JPH1045415A JP8202378A JP20237896A JPH1045415A JP H1045415 A JPH1045415 A JP H1045415A JP 8202378 A JP8202378 A JP 8202378A JP 20237896 A JP20237896 A JP 20237896A JP H1045415 A JPH1045415 A JP H1045415A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】優れた焼結性と透磁率を維持したまま、Bs値
が4100G以上と高いフェライト材料を得る。 【解決手段】54〜75モル%のFe2 3 と、10〜
30モル%のZnOと、10〜25モル%のNiOと、
3〜10モル%のCuOを主成分とし、Zn/Niのモ
ル比が1〜1.5であって、かつ上記主成分100重量
部に対し、0.1〜5重量部のBi2 3 と、0.1〜
5重量部のMoO3 を含有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は飽和磁束密度の高い
酸化物磁性材料、及びこれを用いたフェライトコアに関
するものである。
【0002】
【従来の技術】Ni−Zn系のフェライト材料は、イン
ダクター・変圧器・安定器・電磁石等のコアとして広く
使用されている。
【0003】特に、近年、携帯電話やノート型パソコン
等、バッテリー駆動の携帯機器の小型・薄型化の進展と
ともに、これらの携帯機器に求められる電源も小型・薄
型化の要求が強くなっている。そこで、上記インダクタ
ンス用のコアも小型化されることから大きな電流を流し
にくくなっており、体積が小さくても大きな電流を流す
ことのできるフェライト材料が求められ、飽和磁束密度
の大きいフェライト材が望まれている。
【0004】即ち、フェライト材料をコア形状とし、巻
き線を施してインダクターとした場合に、巻き線に加え
る電流を大きくするほど生じる磁束密度が大きくなる
が、ある一定値で飽和して、それ以上にはならないとい
う特性がある。この時の磁束密度が飽和磁束密度(以下
Bs値)であり、このBs値を超える範囲の電流を流す
と発熱等の不都合が生じてしまう。したがって、Bs値
が大きいほど大きな電流を流すことができるのである。
【0005】
【課題を解決するための手段】ところが、一般的に用い
られるNi−Zn系フェライトでは、Bs値は4100
G(ガウス)以下と低いものであった。
【0006】一方、Ni−Zn系フェライトに各種添加
物を加えることによって、特性を高めることも提案され
ているが(特開昭49−2092号、49−2093
号、特公昭52−27358号公報等参照)、いずれも
上記問題を解決するものではなかった。
【0007】そこで、本発明は、Bs値が4100Gを
超えるような高飽和磁束密度のフェライト材料を得るこ
とを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明の高飽和磁束密度
フェライト材料は、54〜75モル%のFe2 3 と、
10〜30モル%のZnOと、10〜25モル%のNi
Oと、3〜10モル%のCuOを主成分とし、Zn/N
iのモル比が1〜1.5であって、かつ上記主成分10
0重量部に対し、0.1〜5重量部のBi2 3 と、
0.1〜5重量部のMoO3 を含有することを特徴とす
る。
【0009】即ち、本発明は、Ni−Zn−Cu系フェ
ライトに対して、所定量のBi2 3 、MoO3 を添加
することによって、Bs値が4100G以上、好適には
4700G以上となるような高飽和磁束密度のフェライ
ト材料を得るようにした。
【0010】本発明において、主成分の組成比を上記範
囲とした理由は以下の通りである。Fe2 3 を54〜
75モル%としたのは、Fe2 3 が54モル%未満で
はBs値と透磁率が低下し、75モル%を超えるとBs
値が低下するためである。ZnOを10〜30モル%と
したのは、10モル%未満では透磁率が低下し、30モ
ル%を超えるとBs値が低下するためである。NiOを
10〜25モル%としたのは、10モル%未満ではBs
値が低下し、25モル%を超えると透磁率が低下するた
めである。CuOを3〜10モル%としたのは、3モル
%未満では焼結性が低下し、10モル%を超えるとBs
値が低下するためである。
【0011】また、Ni/Znのモル比を1.0〜1.
5としたのは、この比が1.0未満又は1.5を超える
とBs値が低下するためである。
【0012】さらに、本発明で添加成分として加えるB
2 3 は、焼結促進剤の作用をなす。即ち、上記主成
分では、Fe2 3 の量が比較的多いため難焼結性であ
るが、焼結促進剤としてBi2 3 を添加することによ
って、焼結性を高めている。ここで、Bi2 3 添加量
を0.1〜5重量部としたのは、0.1重量部未満では
焼結性が低下し、5重量部を超えるとBs値が低下する
ためである。
【0013】また、本発明で添加成分として加えるMo
3 はBs値を高くする作用を成し、MoO3 の添加量
を0.1〜5重量部としたのは、0.1重量部未満又は
5重量部を超えるとBs値が低下するためである。
【0014】さらに、本発明のフェライト材料は、これ
らの成分以外に、MnOを0.15重量部以下、SiO
2 、Al2 3 、MgO、CaO、K2 O、S等を各々
0.05重量部未満の範囲で含んでいても良い。
【0015】本発明のフェライト材料の製造方法は、上
記範囲となるように主成分の各原料を調合し、振動ミル
等で粉砕混合した後、仮焼し、この仮焼粉体に添加成分
を加え、ボールミルで粉砕した後、バインダーを加えて
造粒し、得られた粉体をプレス成形にて所定形状に成形
し、950〜1250℃の範囲で焼成することによって
得られる。
【0016】また、本発明は、上記のフェライト材料を
用いてフェライトコアを形成したことを特徴とする。
【0017】ここでフェライトコアとしては、図1
(a)に示すようなリング状のトロイダルコア1、ある
いは図1(b)に示すようなボビン状コア2とすれば良
く、それぞれ巻き線部1a、2aに巻き線を施すことに
よって、コイルとすることができる。
【0018】このような本発明のフェライトコアは、特
にDC−DCコンバータ等、各種電子機器の電源に好適
に使用することができる。
【0019】
【実施例】実施例1 55モル%のFe2 3 と、21モル%のZnOと、2
1モル%のNiOと(Zn/Niのモル比=1)、3モ
ル%のCuOから成る主成分を振動ミルで混合した後、
800〜900℃で仮焼した。この仮焼粉体に表1に示
す量のBi2 3 とMoO3 を添加し、ボールミルにて
粉砕した後、所定のバインダーを加えて造粒し、圧縮成
形して図1に示すトロイダルコア1の形状に成形し、こ
の成形体を950〜1250℃で焼成した。
【0020】得られた焼結体をトロイダルコア1とし、
これに線径0.2mmの被膜銅線を7ターン巻き付けて
100kHzで透磁率を測定した。次に、トロイダルコ
ア1に、図2に示すように線径0.2mmの被膜銅線を
用いて1次側巻き線3を100ターン、2次側巻き線4
を30ターン巻き付けて、1次側巻き線3に電源5を、
2次側巻き線4に磁束計6をそれぞれ接続し、100H
z、500mAの条件でBs値を測定した。
【0021】結果は表1に示す通りである。この結果よ
り、Bi2 3 が0.1重量部未満のもの(No.6〜
8)では焼結性が低いため焼成温度を1300℃以上に
しなければならず、得られた焼結体の透磁率、Bs値と
もに低かった。一方、Bi23 が5重量部を超えるも
の(No.1〜3)ではBs値が低かった。また、Mo
3 が0.1重量部未満又は5重量部を超えるもの(N
o.1,3〜6,8)ではBs値が低かった。
【0022】これらに対し、Bi2 3 の添加量を0.
1〜5重量部、MoO3 の添加量を0.1〜5重量部と
した本発明の実施例(No.9〜12)では、1100
〜1150℃の低温で焼結し、透磁率が500以上と高
く、Bs値も4700G以上と高いことがわかる。
【0023】
【表1】
【0024】実施例2 次に、CuOを4モル%とし、添加成分であるBi2
3 を2.5重量部、MoO3 を2.5重量部に固定し、
他の主成分の組成比を表2に示すように変化させて、そ
の他の条件は上記実施例1と同様にして、トロイダルコ
ア1の形状の焼結体を得た。
【0025】得られた焼結体に対し、実施例1と同様に
して透磁率とBs値を測定した結果は表2に示す通りで
ある。
【0026】この結果より、Fe2 3 、ZnO、Ni
Oの含有量が本発明の範囲外であるか、またはZn/N
iのモル比が本発明の範囲外であるもの(No.13〜
19)では、Bs値が4100G以下と低いものであっ
た。
【0027】これらに対し、Fe2 3 、ZnO、Ni
Oの含有量、及びZn/Niのモル比が本発明の範囲内
であるNo.20〜24では、1100〜1165℃の
低温で焼結し、透磁率が520以上と高く、かつBs値
も4700G以上と高いことがわかる。
【0028】
【表2】
【0029】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、54〜7
5モル%のFe2 3 と、10〜30モル%のZnO
と、10〜25モル%のNiOと、3〜10モル%のC
uOを主成分とし、Zn/Niのモル比が1〜1.5で
あって、かつ上記主成分100重量部に対し、0.1〜
5重量部のBi2 3 と、0.1〜5重量部のMoO3
を含有することによって、優れた焼結性と透磁率を維持
したまま、Bs値を4100G以上と高くすることがで
きる。
【0030】また、本発明によれば、上記高飽和磁束密
度フェライト材料でフェライトコアを形成したことによ
って、小型にしても大きな電流を流すことが可能とな
る。したがって、このフェライトコアを電源用に用いれ
ば、各種電子機器の小型化に貢献することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】(a)(b)は本発明のフェライトコアを示す
斜視図である。
【図2】本発明のフェライトコアの磁束密度を測定する
方法を説明するための図である。
【符号の説明】
1:トロイダルコア 2:ボビン状コア 3:1次側巻き線 4:2次側巻き線 5:電源 6:磁束計

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】54〜75モル%のFe2 3 と、10〜
    30モル%のZnOと、10〜25モル%のNiOと、
    3〜10モル%のCuOを主成分とし、Zn/Niのモ
    ル比が1〜1.5であって、かつ上記主成分100重量
    部に対し、0.1〜5重量部のBi2 3 と、0.1〜
    5重量部のMoO3 を含有することを特徴とする高飽和
    磁束密度フェライト材料。
  2. 【請求項2】請求項1に記載した高飽和磁束密度フェラ
    イト材料を所定形状に形成してなるフェライトコア。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN105481359A (zh) * 2015-11-27 2016-04-13 全椒君鸿软磁材料有限公司 一种高性能大功率软磁铁氧体磁芯材料的制备方法
CN105481360A (zh) * 2015-11-27 2016-04-13 全椒君鸿软磁材料有限公司 一种高饱和磁通密度软磁铁氧体磁芯材料的制备方法
CN109336578A (zh) * 2018-06-22 2019-02-15 横店集团东磁股份有限公司 一种NiCuZn铁氧体材料及其制备方法和用途
CN114242371B (zh) * 2021-12-27 2023-06-13 标旗磁电产品(佛冈)有限公司 一种镍锌铁氧体颗粒料及其制备方法和应用

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