JPH1050514A - Ferrite magnetic material and ferrite core - Google Patents

Ferrite magnetic material and ferrite core

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JPH1050514A
JPH1050514A JP9098360A JP9836097A JPH1050514A JP H1050514 A JPH1050514 A JP H1050514A JP 9098360 A JP9098360 A JP 9098360A JP 9836097 A JP9836097 A JP 9836097A JP H1050514 A JPH1050514 A JP H1050514A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a ferrite core which can be used for particle accelerator and power transformer by reducing power loss of Ni-Cu-Zn base ferrite. SOLUTION: A ferrite magnetic material contains as major constituents: 47-50mol% of iron oxide in terms of Fe2 O3 , 10-25mol% of nickel oxide in terms of NiO, 2-15mol% of copper oxide in terms of CuO and 15-35mol% of zinc oxide in terms of ZnO. The ferrite magnetic material also contains, as subsidiary constituents: 0.05-1.5wt.% of cobalt oxide in terms of CoO, 0.05-0.8wt.% of tungsten oxide in terms of WO3 , and 0.03-0.5wt.% of bismuth oxide in terms of Bi2 O3 . A ferrite core using the above material exhibits a power loss of 210kW/m<3> or less at 100 deg.C and that of 140kW/m<3> or less at 25 deg.C at 25kTHz of the product f.Bm(f=1-10MHz).

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、高抵抗かつ低損失
のフェライト磁性材料と、電源トランス用や加速器用の
フェライトコアとに関する。
The present invention relates to a ferrite magnetic material having a high resistance and a low loss, and a ferrite core for a power transformer or an accelerator.

【0002】[0002]

【従来の技術】電源トランス、チョークコイル等のイン
ダクタンス素子のコアには、軟磁性フェライトが多用さ
れている。
2. Description of the Related Art Soft magnetic ferrites are frequently used for cores of inductance elements such as power transformers and choke coils.

【0003】Ni−Cu−Zn系フェライトは、固有抵
抗が1×108 Ω・cm以上と高いことから、高周波用の
インダクタンス素子に好適であり、例えば特開昭62−
56358号公報にはローパスフィルタ用コアに適用す
ることが、特開平1−101609号公報には1MHz 以
上の高周波で用いられるインダクタに適用することが、
特開平1−101610号公報には1MHz 以上の高周波
で用いられるチップインダクタに適用することが記載さ
れている。また、特開昭62−56358号公報に示さ
れるように、表面に絶縁被覆を設けることなく直接巻線
することが可能であるため、低コスト化が図れる。
[0003] Ni-Cu-Zn ferrites are suitable for high-frequency inductance elements because their specific resistance is as high as 1 × 10 8 Ω · cm or more.
Japanese Patent Application Laid-Open No. 56358/1996 applies to a low-pass filter core, and Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-101609 discloses an application to an inductor used at a high frequency of 1 MHz or more.
Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 1-101610 discloses that the present invention is applied to a chip inductor used at a high frequency of 1 MHz or more. Further, as shown in Japanese Patent Application Laid-Open No. Sho 62-56358, it is possible to perform direct winding without providing an insulating coating on the surface, so that cost can be reduced.

【0004】しかし、Ni−Cu−Zn系フェライトは
パワーロスが比較的大きいことから、電源トランス用コ
アに使用することは難しい。
[0004] However, Ni-Cu-Zn ferrite has a relatively large power loss, so that it is difficult to use it for a power transformer core.

【0005】電源トランス用コア材料としてはMn−Z
n系フェライトが一般的であり、各種副成分を添加する
ことにより低損失化が図られている。しかし、Mn−Z
nフェライトは固有抵抗が1×103 Ω・cm程度と低い
ため、高周波用には不適であり、また、コアとしたとき
に直接巻線することはできない。
As a core material for a power transformer, Mn-Z is used.
An n-type ferrite is generally used, and a low loss is achieved by adding various subcomponents. However, Mn-Z
Since n-ferrite has a low specific resistance of about 1 × 10 3 Ω · cm, it is not suitable for high-frequency use, and cannot be directly wound when used as a core.

【0006】また、粒子加速器用のフェライト材として
は、Ni−Cu−Zn系として、前記特開昭62−56
358号公報に記載されている基本組成のものが知られ
ている。しかし、この組成のものは前記のようにパワー
ロスが大きく、加速器の効率化、高エネルギー化といっ
た性能の向上を図る上で大きな障害となっている。ま
た、Ni−Cu−Zn系フェライトにCoOを添加する
ことによってQ特性が向上することは従来より知られて
いる。図13,図14に従来のFe23:49 mol%、
CuO:3 mol%、NiO:18 mol%、ZnO:30
mol%の基本組成に、CoOを0.1〜1.0wt%まで
添加した場合の1MHz−25mT、室温(RT)および1
00℃でのパワーロスとμQf積を示す。図において、
CoOを0.04 mol%添加した場合、100℃でのパ
ワーロスが240kW/m3、μQf積が9×109と、従
来のもの(330kW/m3)に比べて27%の低損失にな
っているが、この値は上記の用途としては不十分であ
り、さらなる低損失化が求められている。
Further, as a ferrite material for a particle accelerator, a Ni—Cu—Zn-based ferrite material described in
No. 358 is known. However, this composition has a large power loss as described above, and is a major obstacle in improving the performance of the accelerator, such as efficiency and energy. It has been conventionally known that the addition of CoO to Ni—Cu—Zn-based ferrite improves the Q characteristics. 13 and 14 show conventional Fe 2 O 3 : 49 mol%,
CuO: 3 mol%, NiO: 18 mol%, ZnO: 30
mol% basic composition, 1 MHz-25 mT, room temperature (RT) and 1 MHz when CoO is added up to 0.1-1.0 wt%.
The power loss at 00 ° C. and the μQf product are shown. In the figure,
When 0.04 mol% of CoO is added, the power loss at 100 ° C. is 240 kW / m 3 , and the μQf product is 9 × 10 9 , which is 27% lower than the conventional one (330 kW / m 3 ). However, this value is insufficient for the above-mentioned applications, and further reduction in loss is required.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、Ni
−Cu−Zn系フェライトの電力損失を低減し、粒子加
速器用、電源トランス用として有用なフェライトコアを
実現することである。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide Ni
-To reduce the power loss of Cu-Zn ferrite and realize a ferrite core useful for particle accelerators and power transformers.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】このような目的は、下記
(1)〜(11)のいずれかの構成により達成される。 (1) 主成分として、 酸化鉄をFe23 換算で :47〜50 mol%、 酸化ニッケルをNiO換算で :10〜25 mol%、 酸化銅をCuO換算で : 2〜15 mol%、 酸化亜鉛をZnO換算で :15〜35 mol% 含有し、この主成分に対し、副成分として 酸化コバルトをCoO換算で :0.05〜1.5wt
%、 酸化タングステンをWO3 換算で:0.05〜0.8wt
%、 酸化ビスマスをBi23 換算で:0.03〜0.5wt
% 含有するフェライト磁性材料。 (2) 前記主成分の含有量が、 酸化鉄をFe23 換算で :47〜50 mol%、 酸化ニッケルをNiO換算で :10〜25 mol%、 酸化銅をCuO換算で : 2〜10 mol%、 酸化亜鉛をZnO換算で :25〜35 mol% である上記(1)のフェライト磁性材料。 (3) 前記主成分中の酸化鉄が、Fe23 換算で4
8〜50 mol%である上記(1)または(2)のフェラ
イト磁性材料。 (4) 前記副成分が、主成分に対し、 酸化コバルトをCoO換算で :0.1 〜1.1wt
%、 酸化タングステンをWO3 換算で:0.06〜0.75
wt%、 酸化ビスマスをBi23 換算で:0.06〜0.35
wt% 含有する上記(1)〜(3)のいずれかのフェライト磁
性材料。 (5) 前記副成分が、主成分に対し、 酸化コバルトをCoO換算で :0.1〜0.9wt
%、 酸化タングステンをWO3 換算で:0.1〜0.5wt
%、 酸化ビスマスをBi23 換算で:0.1〜0.3wt% 含有する上記(4)のフェライト磁性材料。 (6) 上記(1)〜(5)のいずれかのフェライト磁
性材料からなり、f・Bm 積が25 kTHz (f=1〜1
0MHz)において、100℃でのパワーロスが210kW
/m3以下、25℃でのパワーロスが140kW/m3以下で
あるフェライトコア。 (7) 粒子加速器に使用される上記(6)のフェライ
トコア。 (8) 1〜10MHzの高周波スイッチング用電源トラ
ンスに使用される上記(6)のフェライトコア。 (9) 主成分として、 酸化鉄をFe23 換算で :47〜50 mol%、 酸化ニッケルをNiO換算で :10〜25 mol%、 酸化銅をCuO換算で : 2〜15 mol%、 酸化亜鉛をZnO換算で :15〜35 mol% 含有し、この主成分に対し、副成分として少なくとも酸
化タングステンをWO3換算で0.01〜0.8wt%含
有するフェライト磁性材料からなり、f・Bm 積が7.
5 kTHz (f=1k〜1MHz)において、20〜150
℃でのパワーロスの最低値が300kW/m3以下であるフ
ェライトコア。 (10)前記副成分が、主成分に対し少なくとも酸化タ
ングステンをWO3 換算で0.01〜0.5wt%含有す
る上記(9)のフェライトコア。 (11)1MHz未満の電源トランスに使用される上記
(9)または(10)のフェライトコア。
This and other objects are achieved by any one of the following constitutions (1) to (11). (1) As main components, iron oxide: 47 to 50 mol% in terms of Fe 2 O 3 , nickel oxide: 10 to 25 mol% in terms of NiO, copper oxide: 2 to 15 mol% in terms of CuO, oxidation Contains zinc: 15-35 mol% in terms of ZnO, and cobalt oxide as an auxiliary component in terms of CoO: 0.05-1.5 wt.
%, In terms of WO 3 in terms of WO 3 : 0.05-0.8wt
%, Bismuth oxide Bi 2 O 3 in terms of: 0.03~0.5Wt
% Ferrite magnetic material containing. (2) The contents of the main components are as follows: iron oxide: 47 to 50 mol% in terms of Fe 2 O 3 ; nickel oxide: 10 to 25 mol% in terms of NiO; copper oxide: 2 to 10 in terms of CuO. The ferrite magnetic material according to the above (1), wherein the molar ratio of zinc oxide to zinc oxide is 25 to 35 mol% in terms of ZnO. (3) The iron oxide in the main component is 4 in terms of Fe 2 O 3.
The ferrite magnetic material according to (1) or (2), which is 8 to 50 mol%. (4) The sub-component is based on the main component and is cobalt oxide in terms of CoO: 0.1 to 1.1 wt.
%, In terms of WO 3 in terms of WO 3 : 0.06 to 0.75
wt%, the bismuth oxide Bi 2 O 3 in terms of: 0.06 to 0.35
The ferrite magnetic material according to any one of the above (1) to (3), which contains wt%. (5) The auxiliary component is cobalt oxide in terms of CoO: 0.1 to 0.9 wt with respect to the main component.
%, In terms of WO 3 in terms of tungsten oxide: 0.1 to 0.5 wt
%, Bismuth oxide Bi 2 O 3 in terms of: ferrite magnetic material of the above (4) containing 0.1 to 0.3%. (6) The ferrite magnetic material according to any of the above (1) to (5), wherein the f · Bm product is 25 kTHz (f = 1 to 1
0MHz), the power loss at 100 ℃ is 210kW
/ M 3 or less, and a power loss at 25 ° C. of 140 kW / m 3 or less. (7) The ferrite core according to (6), which is used for a particle accelerator. (8) The ferrite core according to (6), which is used for a power transformer for high-frequency switching of 1 to 10 MHz. (9) As main components, iron oxide: 47 to 50 mol% in terms of Fe 2 O 3 , nickel oxide: 10 to 25 mol% in terms of NiO, copper oxide: 2 to 15 mol% in terms of CuO, oxidation The ferrite magnetic material contains zinc in an amount of 15 to 35 mol% in terms of ZnO, and at least 0.01 to 0.8 wt% in terms of WO 3 as a sub-component with respect to the main component. The product is 7.
At 5 kTHz (f = 1 k to 1 MHz), 20 to 150
Ferrite core with a minimum power loss at 300 ° C of 300 kW / m 3 or less. (10) The ferrite core according to (9), wherein the sub-component contains at least 0.01 to 0.5 wt% of tungsten oxide in terms of WO 3 with respect to the main component. (11) The ferrite core according to (9) or (10), which is used for a power transformer of less than 1 MHz.

【0009】[0009]

【作用】本発明のフェライト磁性材料は、Ni−Cu−
Znフェライトに、副成分としてWO3、CoOおよび
Bi23 を所定量添加したものである。副成分として
これらの酸化物を添加することにより、損失を著しく低
減することができる。このため、本発明のフェライト磁
性材料は、従来のNi−Cu−Znフェライトでは適用
困難であった電源トランス用コアに好適である。そし
て、本発明のフェライト磁性材料は、従来のNi−Cu
−Znフェライトと同様に固有抵抗が高く、コアとした
ときに絶縁被覆なしに直接巻線が可能であるため、安価
なコアが実現する。
The ferrite magnetic material of the present invention is Ni-Cu-
WO 3 , CoO and Bi 2 O 3 are added to Zn ferrite in a predetermined amount as subcomponents. By adding these oxides as auxiliary components, the loss can be significantly reduced. For this reason, the ferrite magnetic material of the present invention is suitable for a power transformer core, which has been difficult to apply with conventional Ni-Cu-Zn ferrite. And the ferrite magnetic material of the present invention is a conventional Ni-Cu
-As in the case of Zn ferrite, the core has a high specific resistance and can be directly wound without an insulating coating when used as a core, so that an inexpensive core is realized.

【0010】ところで、トランスにある電流を流した場
合、発生する電圧Vmは、 Vm=2πf・n・A・Bm で表される。ここで、f:周波数、n:巻数、A:コア
の断面積、Bm:最大磁束密度である。また、コアロス
PcvはBmの2〜3乗に比例する。
By the way, when a certain current flows through the transformer, the generated voltage Vm is represented by the following equation: Vm = 2πf · n · A · Bm Here, f: frequency, n: number of turns, A: cross-sectional area of the core, Bm: maximum magnetic flux density. The core loss Pcv is proportional to Bm raised to the second power.

【0011】従って、例えば1MHz−25mTの条件下で
材質aのPcvが50,材質bのPcvが10である場合、
材質bに加える最大磁束密度Bmを約2倍の50mTにま
で上げたとしても両者のPcvはまだ同じ大きさである。
そこで、上式より、f,nを同一条件でみた場合、同じ
レベルのVmを得るためには、材質bはコアの断面積が
材質aのものの1/2でよいことになる。つまり、Pcv
が低い場合コアサイズが小さくても同レベルのVmを取
り出すことが可能であり、部品の小型化を図る上で、P
cvの低減が極めて重要な意味を持つ。
Therefore, for example, when Pcv of material a is 50 and Pcv of material b is 10 under the condition of 1 MHz-25 mT,
Even if the maximum magnetic flux density Bm added to the material b is increased to about 50 mT, which is about twice as large, Pcv of both is still the same.
Thus, from the above equation, when f and n are viewed under the same condition, the material b needs to have half the cross-sectional area of the core of the material a in order to obtain the same level of Vm. That is, Pcv
Is low, it is possible to extract the same level of Vm even if the core size is small.
Reducing cv is extremely important.

【0012】また、本発明のフェライト磁性材料は、学
術研究用、医療用等の粒子加速器のコアにも好適に用い
ることができる。すなわち、本発明のフェライト磁性材
料からなるコアは低損失であるため、粒子加速器の高出
力化に有効である。
Further, the ferrite magnetic material of the present invention can be suitably used for a core of a particle accelerator for academic research, medical use and the like. That is, since the core made of the ferrite magnetic material of the present invention has low loss, it is effective for increasing the output of the particle accelerator.

【0013】ところで、加速器用フェライト材に要求さ
れる特性としては大きく分けて2点あり、μQf積が大
きいこと、Q-loss effect(Q−損失効果:直流バイア
スをかけた場合のQの低下)が少ないことが挙げられ
る。一般にμQf積を大きく(コアロスを小さく)する
ためには、CuOやCoOを含有させればよいが、これ
らを含有させた場合、Q-loss effectが発生し、加速用
のフェライト材としては不利となる。
By the way, there are roughly two characteristics required for the ferrite material for an accelerator, that is, a large μQf product and a Q-loss effect (Q-loss effect: reduction of Q when DC bias is applied). Is small. Generally, in order to increase the μQf product (reduce core loss), CuO or CoO may be contained. However, when these are contained, a Q-loss effect occurs, which is disadvantageous as a ferrite material for acceleration. Become.

【0014】本発明のフェライト磁性材料はCoOを含
有した場合も、実用上支障のない範囲にあり、Q-loss
effectにより生じるマイナス効果よりも、後述の実施例
に示すように、コアロスの低減による、高出力化への効
果が極めて大きく、加速器用コアとして極めて優れた特
性を示す。また、一部の粒子加速器では、直流バイアス
を用いないものがあり、この場合にはQ-loss effectが
発生しないため、特に本発明のコアの低ロス特性が十分
に発揮され、極めて良好な結果を得ることができる。
The ferrite magnetic material of the present invention, even when it contains CoO, has a practically acceptable range and has a Q-loss.
As shown in the examples described later, the effect of reducing the core loss on increasing the output is extremely greater than the negative effect caused by the effect, and exhibits extremely excellent characteristics as an accelerator core. In addition, some particle accelerators do not use a DC bias. In this case, the Q-loss effect does not occur. Can be obtained.

【0015】上記した特開平1−101609号公報の
特許請求の範囲第1項には、0.05〜1.0wt%のC
34 と、0.05〜4.0wt%のSiO2 とを含む
Ni−Cu−Znフェライトからなる高周波用磁性材料
が記載されており、同第8項には、さらに0.1〜12
wt%のBi23 を添加する旨の記載がある。しかし、
同公報には、WO3 を添加する旨の記載はなく、本発明
とは異なる。また、同公報には、Co34 とBi2
3 とを複合添加した実施例もない。また、同公報記載の
磁性材料は、TV、ビデオテープレコーダ等に用いられ
るインダクタに適用される。そして、その際に、加圧や
磁場変化によるインダクタンス変化が小さいので、回路
の信頼性が向上することを効果とするものである。すな
わち、同公報記載の磁性材料は、いわゆる信号系のイン
ダクタに好適なものである。これに対し本発明のフェラ
イト磁性材料は、いわゆるパワー材であって、投入され
るパワーが大きいため損失が低いことが最重要である。
この点からも、同公報と本願発明とは全く異なるもので
ある。
[0015] Claim 1 of JP-A-1-101609 mentioned above contains 0.05 to 1.0 wt% of C.
o 3 and O 4, are described 0.05~4.0Wt% of high frequency magnetic material consisting of Ni-Cu-Zn ferrite comprising the SiO 2 is in the same paragraph 8 further 0.1 12
There is a description that wt% Bi 2 O 3 is added. But,
The publication does not disclose the addition of WO 3 , which is different from the present invention. The publication also states that Co 3 O 4 and Bi 2 O
There is no example in which 3 is added in combination. The magnetic material described in the publication is applied to inductors used for TVs, video tape recorders, and the like. At this time, since the inductance change due to the pressurization or the change in the magnetic field is small, the effect is to improve the reliability of the circuit. That is, the magnetic material described in the publication is suitable for a so-called signal system inductor. On the other hand, the ferrite magnetic material of the present invention is a so-called power material, and it is most important that the loss is low because the input power is large.
Also from this point, the gazette and the present invention are completely different.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】以下、本発明の具体的構成を詳細
に説明する。本発明のフェライト磁性材料は、主成分と
して、 酸化鉄をFe23 換算で :47〜50 mol%、 酸化ニッケルをNiO換算で :10〜25 mol%、 酸化銅をCuO換算で : 2〜15 mol%、 酸化亜鉛をZnO換算で :15〜35 mol% 含有し、この主成分に対し、副成分として、主成分に対
し、 酸化コバルトをCoO換算で :0.05〜1.5wt
%、 酸化タングステンをWO3 換算で:0.05〜0.8wt
%、 酸化ビスマスをBi23 換算で:0.03〜0.5wt
% 含有する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, a specific configuration of the present invention will be described in detail. In the ferrite magnetic material of the present invention, iron oxide is 47 to 50 mol% in terms of Fe 2 O 3 , nickel oxide is 10 to 25 mol% in terms of NiO, and copper oxide is 2 to 2 in terms of CuO, as main components. 15 mol%, zinc oxide: 15 to 35 mol% in terms of ZnO, and cobalt oxide in terms of CoO: 0.05 to 1.5 wt.
%, In terms of WO 3 in terms of WO 3 : 0.05-0.8wt
%, Bismuth oxide Bi 2 O 3 in terms of: 0.03~0.5Wt
% contains.

【0017】また、主成分の好ましい含有量は、 酸化鉄をFe23 換算で :47〜50 mol%、 酸化ニッケルをNiO換算で :10〜25 mol%、 酸化銅をCuO換算で : 2〜10 mol%、 酸化亜鉛をZnO換算で :25〜35 mol% であり、あるいは前記主成分中の酸化鉄が、Fe23
換算で48〜50 mol%であってもよい。
The preferred contents of the main components are as follows: iron oxide: 47 to 50 mol% in terms of Fe 2 O 3 ; nickel oxide: 10 to 25 mol% in terms of NiO; copper oxide: 2 in terms of CuO. 10 to 10 mol%, zinc oxide in terms of ZnO: 25 to 35 mol%, or iron oxide in the main component is Fe 2 O 3
It may be 48 to 50 mol% in conversion.

【0018】また、好ましくは副成分が、主成分に対
し、 酸化コバルトをCoO換算で :0.1 〜1.1wt
%、 酸化タングステンをWO3 換算で:0.06〜0.75
wt%、 酸化ビスマスをBi23 換算で:0.06〜0.35
wt% 含有し、特に副成分が、主成分に対し、 酸化コバルトをCoO換算で :0.1〜0.9wt
%、 酸化タングステンをWO3 換算で:0.1〜0.5wt
%、 酸化ビスマスをBi23 換算で:0.1〜0.3wt% 含有することが好ましい。
Preferably, the minor component is cobalt oxide with respect to the main component in terms of CoO: 0.1 to 1.1 wt.
%, In terms of WO 3 in terms of WO 3 : 0.06 to 0.75
wt%, the bismuth oxide Bi 2 O 3 in terms of: 0.06 to 0.35
wt%, especially the minor component is cobalt oxide with respect to the main component in terms of CoO: 0.1 to 0.9 wt%
%, In terms of WO 3 in terms of tungsten oxide: 0.1 to 0.5 wt
%, Bismuth oxide Bi 2 O 3 in terms of: preferably contains 0.1 to 0.3%.

【0019】主組成の酸化鉄成分がFe23量換算で4
7 mol%未満であると、非磁性層の生成量が増加し、コ
アロス劣化の原因となる。また、主組成のFe23が5
0 mol%を超えると、焼結性が著しく劣化する。この酸
化鉄成分は50 mol%を超えない範囲で50 mol%に近
いことが好ましい。
The iron oxide component of the main composition is 4 in terms of Fe 2 O 3.
If the amount is less than 7 mol%, the amount of the nonmagnetic layer generated increases, which causes core loss deterioration. Also, when the main composition Fe 2 O 3 is 5
If it exceeds 0 mol%, the sinterability is significantly deteriorated. This iron oxide component is preferably close to 50 mol% within a range not exceeding 50 mol%.

【0020】主組成の酸化ニッケル成分がNiO量換算
で10 mol%未満ではコアロス特性が劣化し、25 mol
%を超えるとコスト高となる。
When the nickel oxide component of the main composition is less than 10 mol% in terms of the amount of NiO, the core loss characteristics deteriorate, and
%, The cost increases.

【0021】主組成の酸化銅成分がCuO量換算で2 m
ol%未満では焼結性が劣化し、15mol%を超えると相
対的に酸化ニッケル量が減少してしまいコアロス特性が
劣化する。
The copper oxide component of the main composition is 2 m in terms of CuO amount.
When the content is less than 15 mol%, the sinterability is deteriorated. When the content is more than 15 mol%, the amount of nickel oxide is relatively reduced, and the core loss characteristic is deteriorated.

【0022】主組成の酸化亜鉛成分がZnO量換算で1
5 mol%未満では透磁率が低下し、35 mol%を超える
とキュリー温度が低下する。
The zinc oxide component of the main composition is 1 in terms of ZnO amount.
If it is less than 5 mol%, the magnetic permeability decreases, and if it exceeds 35 mol%, the Curie temperature decreases.

【0023】表1に主組成の組成を変えて測定したコア
ロスの値を示す(表中、室温をRTと表示する)。
Table 1 shows core loss values measured by changing the composition of the main composition (in the table, room temperature is indicated as RT).

【0024】[0024]

【表1】 [Table 1]

【0025】表1から明らかなように主組成の最適範囲
は、 酸化鉄をFe23 換算で :47〜50 mol%、 酸化ニッケルをNiO換算で :10〜25 mol%、 酸化銅をCuO換算で : 2〜15 mol%、 酸化亜鉛をZnO換算で :15〜35 mol% であり、好ましくは、 酸化鉄をFe23 換算で :47〜50 mol%、 酸化ニッケルをNiO換算で :10〜25 mol%、 酸化銅をCuO換算で : 2〜10 mol%、 酸化亜鉛をZnO換算で :25〜35 mol% であり、あるいは前記主成分中の酸化鉄が、Fe23
換算で48〜50 mol%であってもよい。
As is apparent from Table 1, the optimum range of the main composition is as follows: iron oxide: 47 to 50 mol% in terms of Fe 2 O 3 , nickel oxide: 10 to 25 mol% in terms of NiO, and copper oxide: CuO The conversion is 2 to 15 mol%, the zinc oxide is 15 to 35 mol% in terms of ZnO, preferably, the iron oxide is 47 to 50 mol% in terms of Fe 2 O 3 , and the nickel oxide is NiO in terms of NiO: 10 to 25 mol%, copper oxide: 2 to 10 mol% in terms of CuO, zinc oxide: 25 to 35 mol%, in terms of ZnO, or iron oxide in the main component is Fe 2 O 3
It may be 48 to 50 mol% in conversion.

【0026】さらに本発明のフェライトコアは、上記フ
ェライト磁性材料からなり、f・Bm 積が25 kTHz
(f=1〜10MHz)において、100℃でのパワーロ
スが210kW/m3以下、25℃でのパワーロスが140
kW/m3以下である。このフェライトコアは、好ましくは
周波数1MHz以上の高周波用電源コア、あるいは加速器
用コアとして使用される。
Further, the ferrite core of the present invention is made of the above ferrite magnetic material and has an f · Bm product of 25 kTHz.
(F = 1 to 10 MHz), the power loss at 100 ° C. is 210 kW / m 3 or less, and the power loss at 25 ° C. is 140
kW / m 3 or less. This ferrite core is preferably used as a high frequency power supply core having a frequency of 1 MHz or more, or as an accelerator core.

【0027】あるいは本発明のフェライトコアは、主成
分として、 酸化鉄をFe23 換算で :47〜50 mol%、 酸化ニッケルをNiO換算で :10〜25 mol%、 酸化銅をCuO換算で : 2〜15 mol%、 酸化亜鉛をZnO換算で :15〜35 mol% 含有し、この主成分に対し、副成分として少なくとも酸
化タングステンをWO3換算で0.01〜0.8wt%含
有するフェライト磁性材料からなり、f・Bm 積が7.
5 kTHz (f=1k〜1MHz)において、20〜150
℃でのパワーロスの最低値が300kW/m3以下としたも
のでもよい。この場合、このフェライトコアは、好まし
くは周波数1MHz以下の電源用コアとして使用される。
Alternatively, the ferrite core of the present invention comprises, as main components, iron oxide: 47 to 50 mol% in terms of Fe 2 O 3 , nickel oxide: 10 to 25 mol% in terms of NiO, and copper oxide in terms of CuO. : 2 to 15 mol%, of zinc oxide calculated as ZnO: 15-35 ferrite containing mol%, relative to the main component, containing 0.01~0.8Wt% at least oxide of tungsten in terms of WO 3 as a sub-component 6. It is made of a magnetic material and has an f · Bm product of 7.
At 5 kTHz (f = 1 k to 1 MHz), 20 to 150
Minimum value of the power loss at ℃ may obtained by a 300 kW / m 3 or less. In this case, the ferrite core is preferably used as a power supply core having a frequency of 1 MHz or less.

【0028】副成分の含有量の限定理由は以下のとおり
である。WO3を添加することによりコアロスが著しく
低減され、特に1MHz以下、さらには1k〜1MHzでの
低周波領域での改善に効果がある。WO3の添加量が
0.8wt%を超えると焼成温度の依存性が大きくなり、
0.01wt%以下では添加による効果が得難い。酸化タ
ングステンは、好ましくはWO3換算で0.01〜0.
5wt%添加することが好ましい。タングステンを好まし
くは0.05wt% 以上添加することにより20〜150
℃、f=1k〜1MHzで、周波数fと最大透磁率Bmの
積f・Bmが7.5kTHzにおけるコアロス(パワーロ
ス)の最低値を、300kW/m3以下とすることができ好
ましい。この値は特に低周波領域でのスイッチング電
源、インバータのトランス等に特に有効である。
The reasons for limiting the contents of the subcomponents are as follows. The addition of WO 3 significantly reduces core loss, and is particularly effective in improving the low-frequency range of 1 MHz or less, and more particularly, 1 kHz to 1 MHz. If the added amount of WO 3 exceeds 0.8 wt%, the dependence on the firing temperature increases,
If the content is less than 0.01 wt%, it is difficult to obtain the effect of adding. Tungsten oxide, preferably terms of WO 3 0.01 to 0.
It is preferable to add 5 wt%. Tungsten is preferably added in an amount of 20 to 150 wt% by adding 0.05 wt% or more.
The lowest value of the core loss (power loss) when the product f · Bm of the frequency f and the maximum magnetic permeability Bm at 7.5 ° C. and f = 1 k to 1 MHz is 7.5 kTHz is preferably 300 kW / m 3 or less. This value is particularly effective for a switching power supply in a low frequency region, a transformer of an inverter, and the like.

【0029】本発明のフェライト磁性材料は、副成分と
して酸化タングステンに加えてCoOおよびBi23
を添加する。これらを組み合わせて添加することによ
り、さらにコアロスが改善され、特に1MHz以上、さら
には1〜10MHzでの高周波領域でコアロスが改善でき
る。これらの内、少なくとも1種が少なすぎても多すぎ
てもコアロス低減効果が小さくなり、また、副成分が多
すぎると透磁率が低くなってしまう。
The ferrite magnetic material of the present invention comprises CoO and Bi 2 O 3 in addition to tungsten oxide as subcomponents.
Is added. By adding these in combination, the core loss can be further improved, and in particular, the core loss can be improved in a high frequency region of 1 MHz or more, and more preferably 1 to 10 MHz. If at least one of them is too small or too large, the effect of reducing core loss will be small, and if there are too many subcomponents, the magnetic permeability will be low.

【0030】本発明のフェライト磁性材料は、25〜1
00℃程度の広い温度範囲において損失低減効果が大き
いが、特に低温域、例えば25℃以上60℃未満でのコ
アロスを低くしたい場合には、酸化コバルト含有量を
0.2wt%以上とすることが好ましく、また、特に高温
域、例えば60〜100℃での損失を低くしたい場合に
は、副成分の含有量を上記した好ましい範囲とすること
が好ましい。本発明では、例えば1MHz 、25mTの条件
で25℃における損失を140kW/m3 以下とすることが
でき、同条件で100℃における損失を210kW/m3
下とすることができる。
The ferrite magnetic material of the present invention has
Although the loss reduction effect is large in a wide temperature range of about 00 ° C., especially when it is desired to reduce the core loss in a low temperature range, for example, 25 ° C. or more and less than 60 ° C., the cobalt oxide content should be 0.2 wt% or more. In addition, when it is desired to reduce the loss particularly in a high-temperature region, for example, at 60 to 100 ° C., it is preferable that the content of the subcomponent is in the above-mentioned preferable range. In the present invention, for example, the loss at 25 ° C. can be 140 kW / m 3 or less under the conditions of 1 MHz and 25 mT, and the loss at 100 ° C. can be 210 kW / m 3 or less under the same conditions.

【0031】なお、本発明のフェライト磁性材料中に
は、上記以外の元素が微量添加物ないし不可避的不純物
として含まれていてもよい。このような元素としては、
例えばSi、Ca、P、Cr等の少なくとも1種が挙げ
られる。これらの元素の含有量は、金属換算で合計20
00ppm 以下であることが好ましい。
The ferrite magnetic material of the present invention may contain other elements than the above as trace additives or unavoidable impurities. Such elements include:
For example, at least one of Si, Ca, P, Cr and the like can be mentioned. The content of these elements is a total of 20
It is preferably at most 00 ppm.

【0032】上記した主成分および副成分の各含有量
は、フェライト磁性材料中に存在する各金属が上記化学
量論組成の酸化物として存在するとして算出した換算値
である。なお、これら各金属酸化物は通常化学量論組成
で含有されるが、この値から多少偏倚した組成で含有さ
れていてもよい。
The respective contents of the main component and the subcomponent are conversion values calculated assuming that each metal present in the ferrite magnetic material exists as an oxide having the above stoichiometric composition. Although each of these metal oxides is usually contained in a stoichiometric composition, it may be contained in a composition slightly deviating from this value.

【0033】本発明のフェライト磁性材料を用いて、通
常、以下に説明する方法により、フェライトコアを製造
することが好ましい。
It is generally preferable to manufacture a ferrite core by using the ferrite magnetic material of the present invention by the method described below.

【0034】この方法では、まず、主成分原料と副成分
原料との混合物を用意する。主成分原料としては、Ni
−Cu−Znフェライト製造に通常用いられるもの、す
なわち、酸化物または焼成により酸化物となる各種化合
物を用いればよい。主成分原料は、フェライトの最終組
成として前記した量比になるように混合される。また、
副成分原料としては、各金属の酸化物または焼成により
酸化物となる化合物を用いればよい。
In this method, first, a mixture of a main component material and a subcomponent material is prepared. The main component material is Ni
What is usually used for the production of -Cu-Zn ferrite, that is, oxides or various compounds that become oxides by firing may be used. The main component raw materials are mixed so as to have the above-mentioned quantitative ratio as the final composition of the ferrite. Also,
As the auxiliary component raw material, an oxide of each metal or a compound which becomes an oxide by firing may be used.

【0035】次いで、主成分原料と副成分原料との混合
物を仮焼する。仮焼は酸化性雰囲気中、通常は空気中で
行えばよく、仮焼温度は800〜1000℃、仮焼時間
は1〜3時間とすることが好ましい。
Next, the mixture of the main component material and the subcomponent material is calcined. The calcination may be performed in an oxidizing atmosphere, usually in the air, preferably at a calcination temperature of 800 to 1000 ° C. and a calcination time of 1 to 3 hours.

【0036】仮焼物を粉砕した後、適当なバインダー、
例えばポリビニルアルコール等を適当量加えて、トロイ
ダル状等の所望の形状に成形する。
After pulverizing the calcined material, a suitable binder,
For example, an appropriate amount of polyvinyl alcohol or the like is added to form a desired shape such as a toroidal shape.

【0037】次いで、成形体を焼成する。焼成は酸化性
雰囲気中、通常は空気中で行えばよく、焼成温度は90
0〜1100℃、焼成時間は2〜5時間とすることが好
ましい。
Next, the compact is fired. The sintering may be performed in an oxidizing atmosphere, usually in the air.
It is preferable that the firing time is 0 to 1100 ° C. and the firing time is 2 to 5 hours.

【0038】得られたフェライト材のグレインサイズと
しては、0.5〜6μm 程度、特に1〜3μm 程度が好
ましい。グレインサイズが0.5〜6μm の範囲を超え
ると、特性が悪化してくる。
The grain size of the obtained ferrite material is preferably about 0.5 to 6 μm, particularly preferably about 1 to 3 μm. If the grain size exceeds the range of 0.5 to 6 μm, the characteristics deteriorate.

【0039】本発明のフェライト材を用いたコアは、ス
イッチング用、インバータ用などの電源トランス等、い
わゆるパワー材として好ましく用いられる。本発明が適
用されるコア形状は特に限定されず、いわゆるトロイダ
ル型、EE型、EI型、EER型、UU型、UI型、ド
ラム型、ポット型、カップ型等の各種形状のコアに本発
明は適用できる。その他パワー用としては、チョ−クコ
イル等のコアとしても用いることができる。
The core using the ferrite material of the present invention is preferably used as a so-called power material such as a power supply transformer for switching, inverter and the like. The shape of the core to which the present invention is applied is not particularly limited, and the present invention is applied to cores of various shapes such as so-called toroidal type, EE type, EI type, EER type, UU type, UI type, drum type, pot type, cup type and the like. Is applicable. In addition, for power use, it can also be used as a core such as a choke coil.

【0040】さらに本発明のフェライト材は、粒子加速
器の電源用のコアとして有用である。中でも加速電圧発
生用高周波キャビティーコアとして有用である。
Further, the ferrite material of the present invention is useful as a power source core of a particle accelerator. Among them, it is useful as a high-frequency cavity core for generating an acceleration voltage.

【0041】[0041]

【実施例】以下、本発明の具体的実施例を示し、本発明
をさらに詳細に説明する。
EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described in more detail by showing specific examples of the present invention.

【0042】〔実施例1〕主成分原料としてFe2
3 、NiO、CuO、ZnOを、副成分原料としてWO
3 との混合物を用意した。
[Example 1] Fe 2 O as a main component material
3 , WO, NiO, CuO, ZnO
A mixture with 3 was prepared.

【0043】主成分および副成分原料を下記に示す組成
1となるように秤量して混合し、混合物を空気中におい
て800〜900℃で2時間仮焼した後、粉砕した。粉
砕物にバインダ(PVA)を加え、加圧成形した。成形
体を空気中において1000〜1200℃で2時間焼成
し、外径18mm、内径10mm、高さ5mmのトロイダル状
のコアサンプルを得た。
The main component and auxiliary component raw materials were weighed and mixed so as to have the following composition 1, and the mixture was calcined in air at 800 to 900 ° C. for 2 hours and then pulverized. A binder (PVA) was added to the pulverized material, followed by pressure molding. The molded body was fired in air at 1000 to 1200 ° C. for 2 hours to obtain a toroidal core sample having an outer diameter of 18 mm, an inner diameter of 10 mm, and a height of 5 mm.

【0044】(組成1) 主成分 Fe23 :49.25 mol%、 NiO :13.5 mol%、 CuO : 6 mol%、 ZnO :31.25 mol% 副成分(主成分全量を100wt%として) WO3 :0〜0.15wt%、(Composition 1) Main components Fe 2 O 3 : 49.25 mol%, NiO: 13.5 mol%, CuO: 6 mol%, ZnO: 31.25 mol% Sub-components (total amount of the main components is 100 wt%) WO 3 : 0 to 0.15 wt%,

【0045】WO3:0,0.05,0.10,0.1
5の各サンプルについて、B−Hアナライザーにより、
20〜100℃、50kHz 、150mTでのコアロス
(Pcv)を、測定した。結果を図1に示す。また、初
透磁率、飽和磁束密度、表面抵抗について測定した。結
果を表2に示す。
WO 3 : 0, 0.05, 0.10, 0.1
For each sample of No. 5, by a BH analyzer,
The core loss (Pcv) at 20-100 ° C., 50 kHz, 150 mT was measured. The results are shown in FIG. In addition, initial permeability, saturation magnetic flux density, and surface resistance were measured. Table 2 shows the results.

【0046】[0046]

【表2】 [Table 2]

【0047】図1、表2から明らかなように、WO3
含まないサンプルのコアロスが、60℃で340kW/
m3であるのに対し、WO3を0.05〜0.15wt%含
有するフェライトコアのコアロスは、約240kW/m3
と大幅に改善されている。また、表2から明らかなよう
に、WO3を添加しても初透磁率、飽和磁束密度、表面
抵抗に影響はなく、これらに影響を与えることなくコア
ロスのみを低減できることがわかる。
As is clear from FIG. 1 and Table 2, the core loss of the sample containing no WO 3 is 340 kW / 60 ° C.
While it is m 3, the core loss of the ferrite core containing WO 3 0.05~0.15wt% is about 240 kW / m 3
And have been greatly improved. As is clear from Table 2, addition of WO 3 has no effect on the initial magnetic permeability, the saturation magnetic flux density, and the surface resistance, and only the core loss can be reduced without affecting these.

【0048】〔実施例2〕主成分と副成分に、下記の組
成2を用いた他は実施例1と同様にしてコアサンプルを
得た。
Example 2 A core sample was obtained in the same manner as in Example 1 except that the following composition 2 was used as the main component and the subcomponent.

【0049】(組成2) 主成分 Fe23 :49.25 mol%、 NiO :15.75 mol%、 CuO : 6 mol%、 ZnO :29.0 mol% 副成分(主成分全量を100wt%として) WO3 :0〜0.15wt%、(Composition 2) Main components Fe 2 O 3 : 49.25 mol%, NiO: 15.75 mol%, CuO: 6 mol%, ZnO: 29.0 mol% Sub-components (100 wt% of the total amount of main components) WO 3 : 0 to 0.15 wt%,

【0050】WO3:0,0.05,0.10,0.1
5の各サンプルについて、B−Hアナライザーにより、
20〜160℃、50kHz 、150mTでのコアロス
(Pcv)を、測定した。結果を図2に示す。
WO 3 : 0, 0.05, 0.10, 0.1
For each sample of No. 5, by a BH analyzer,
Core loss (Pcv) at 20-160 ° C., 50 kHz, 150 mT was measured. The results are shown in FIG.

【0051】図2から明らかなように、WO3を含まな
いサンプルのコアロスが、120℃で340kW/m3
あるのに対し、WO3を0.05〜0.15wt%含有す
るフェライトコアのコアロスは、約240kW/m3と大
幅に改善されている。
As apparent from FIG. 2, the core loss of the sample containing no WO 3 is 340 kW / m 3 at 120 ° C., whereas the ferrite core containing 0.05 to 0.15 wt% of WO 3 is obtained. The core loss is greatly improved to about 240 kW / m 3 .

【0052】〔実施例3〕主成分と副成分に、下記の組
成3を用いた他は実施例1と同様にしてコアサンプルを
得た。また、比較例として下記の組成Aを用い、同様に
してサンプルを得た。
Example 3 A core sample was obtained in the same manner as in Example 1 except that the following composition 3 was used as the main component and the subcomponent. Further, a sample was obtained in the same manner using the following composition A as a comparative example.

【0053】(組成3) 主成分 Fe23 :49.25 mol%、 NiO :13.5 mol%、 CuO : 6 mol%、 ZnO :31.25 mol% 副成分(主成分全量を100wt%として) WO3 :0.05 wt%、 (組成A) Fe23 :49.0 mol%、 NiO :14.0 mol%、 CuO : 7 mol%、 ZnO :30.0 mol% 副成分なし、(Composition 3) Main component Fe 2 O 3 : 49.25 mol%, NiO: 13.5 mol%, CuO: 6 mol%, ZnO: 31.25 mol% Subcomponent (total amount of main component is 100 wt%) as) WO 3: 0.05 wt%, ( composition A) Fe 2 O 3: 49.0 mol%, NiO: 14.0 mol%, CuO: 7 mol%, ZnO: 30.0 mol% None subcomponent ,

【0054】各サンプルについて、B−Hアナライザー
により、20〜100℃、50kHz、150mTでのコア
ロス(Pcv)を、測定した。結果を図3に示す。
For each sample, the core loss (Pcv) at 20 to 100 ° C., 50 kHz and 150 mT was measured by a BH analyzer. The results are shown in FIG.

【0055】図3から明らかなように、WO3を含まな
いサンプルのコアロスが、80℃で460kW/m3であ
るのに対し、WO3を含有するフェライトコアのコアロ
スは、約230kW/m3と大幅に改善されている。
As is clear from FIG. 3, the core loss of the sample containing no WO 3 is 460 kW / m 3 at 80 ° C., whereas the core loss of the ferrite core containing WO 3 is about 230 kW / m 3. And have been greatly improved.

【0056】〔実施例4〕実施例3と同一組成のサンプ
ルを用い、各サンプルについて、B−Hアナライザーに
より、23℃、100k〜500kHz 、50〜200m
Tでのコアロス(Pcv)を、測定した。結果を図4に
示す。
Example 4 Using a sample having the same composition as in Example 3, each sample was measured at 23 ° C., 100-500 kHz, 50-200 m by a BH analyzer.
Core loss at T (Pcv) was measured. FIG. 4 shows the results.

【0057】図4から明らかなように、WO3を含有す
るフェライトコアのコアロスは、各周波数で大幅に改善
されている。
As is apparent from FIG. 4, the core loss of the ferrite core containing WO 3 is greatly improved at each frequency.

【0058】〔実施例5〕実施例2において、WO3
添加量を0.05としたサンプルを用い、このサンプル
について、B−Hアナライザーにより、140℃、25
kHz 、150mTでのコアロス(Pcv)を、測定した
ところ、205kW/m3と極めて低い値が得られた。
Example 5 A sample was prepared in the same manner as in Example 2 except that WO 3 was added in an amount of 0.05.
When the core loss (Pcv) at 150 mT at kHz was measured, a very low value of 205 kW / m 3 was obtained.

【0059】〔実施例6〕主成分原料としてFe2
3 、NiO、CuO、ZnOを、副成分原料としてWO
3 、Bi23 、CoOとCo23 との混合物を用意
した。
Example 6 Fe 2 O was used as a main component material.
3 , WO, NiO, CuO, ZnO
3 , Bi 2 O 3 , and a mixture of CoO and Co 2 O 3 were prepared.

【0060】主成分および副成分原料を下記に示す組成
4となるように秤量して混合し、混合物を空気中におい
て800〜900℃で2時間仮焼した後、粉砕した。粉
砕物にバインダを加え、加圧成形した。成形体を空気中
において1000〜1100℃で2時間焼成し、外径1
8mm、内径10mm、高さ5mmのトロイダル状のコアサン
プルを得た。
The main component and auxiliary component raw materials were weighed and mixed so as to obtain the following composition 4, and the mixture was calcined in air at 800 to 900 ° C. for 2 hours and then pulverized. A binder was added to the pulverized material and pressure-molded. The molded body is fired in air at 1000 to 1100 ° C. for 2 hours, and has an outer diameter of
A toroidal core sample having a size of 8 mm, an inner diameter of 10 mm, and a height of 5 mm was obtained.

【0061】(組成4) 主成分 Fe23 :49 mol%、 NiO :18 mol%、 CuO : 3 mol%、 ZnO :30 mol% 副成分(主成分全量を100wt%として) CoO :0.4wt%、 WO3 :0.05〜1.0wt%、 Bi23 :0.2wt%(Composition 4) Main components Fe 2 O 3 : 49 mol%, NiO: 18 mol%, CuO: 3 mol%, ZnO: 30 mol% Subcomponents (assuming the total amount of main components as 100 wt%) CoO: 0. 4wt%, WO 3: 0.05~1.0wt% , Bi 2 O 3: 0.2wt%

【0062】各サンプルについて、B−Hアナライザー
により、1MHz 、25mTでのコアロス(Pcv)を25
℃(図中RTと表示)および100℃において測定し
た。結果を図5に示す。また、同一条件でのμQf積を
BHアナライザーにより測定した。結果を図6に示す。
For each sample, the core loss (Pcv) at 1 MHz and 25 mT was measured using a BH analyzer.
C. (indicated as RT in the figure) and at 100 ° C. FIG. 5 shows the results. The μQf product under the same conditions was measured by a BH analyzer. FIG. 6 shows the results.

【0063】図5、図6から明らかなように、100℃
のコアロス(Pcv)は、WO3の添加量が0.5〜0.
75wt%の範囲で210kW/m3以下、0.07〜0.5
wt%の範囲で180kW/m3以下となり、25℃のコアロ
ス(Pcv)は、WO3の添加量が0.06〜0.8wt%
の範囲で140kW/m3以下、0.1〜0.7wt%の範囲
で100kW/m3以下となっている。また、100℃のμ
Qf積は、WO3の添加量が0.05〜0.75wt%の
範囲で7×109以上、0.07〜0.5wt%の範囲で
8×109以上となり、25℃のμQf積は、WO3の添
加量が0.06〜0.8wt%の範囲で1×1010以上、
0.1〜0.7wt%の範囲で1.7×1010以上となっ
ている。
As is apparent from FIGS. 5 and 6, 100 ° C.
Core loss (Pcv) is, the amount of WO 3 is from 0.5 to 0.
210 kW / m 3 or less in the range of 75 wt%, 0.07 to 0.5
In the range of wt%, it becomes 180 kW / m 3 or less, and the core loss (Pcv) at 25 ° C. is 0.06 to 0.8 wt% when WO 3 is added.
140kW / m 3 within the following range, and has a 100 kW / m 3 or less in the range of 0.1~0.7wt%. In addition, μ at 100 ° C.
The Qf product is 7 × 10 9 or more when the added amount of WO 3 is in the range of 0.05 to 0.75 wt%, and 8 × 10 9 or more in the range of 0.07 to 0.5 wt%. Is 1 × 10 10 or more when the added amount of WO 3 is in the range of 0.06 to 0.8 wt%,
1.7 × 10 10 or more in the range of 0.1 to 0.7 wt%.

【0064】〔実施例7〕主成分と副成分に、下記の組
成5を用いた他は実施例1と同様にしてコアサンプルを
得た。
Example 7 A core sample was obtained in the same manner as in Example 1 except that the following composition 5 was used as the main component and the subcomponent.

【0065】(組成5) 主成分 Fe23 :49 mol%、 NiO :18 mol%、 CuO : 3 mol%、 ZnO :30 mol% 副成分(主成分全量を100wt%として) CoO :0.4wt%、 WO3 :0.3wt%、 Bi23 :0.02〜0.8wt%(Composition 5) Main components Fe 2 O 3 : 49 mol%, NiO: 18 mol%, CuO: 3 mol%, ZnO: 30 mol% Subcomponents (assuming the total amount of main components as 100 wt%) CoO: 0. 4wt%, WO 3: 0.3wt% , Bi 2 O 3: 0.02~0.8wt%

【0066】各サンプルについて、B−Hアナライザー
により、1MHz 、25mTでのコアロス(Pcv)を25
℃(図中RTと表示)および100℃において測定し
た。結果を図7に示す。また、同一条件でのμQf積を
BHアナライザーにより測定した。結果を図8に示す。
For each sample, the core loss (Pcv) at 1 MHz and 25 mT was measured using a BH analyzer.
C. (indicated as RT in the figure) and at 100 ° C. FIG. 7 shows the results. The μQf product under the same conditions was measured by a BH analyzer. FIG. 8 shows the results.

【0067】図7、図8から明らかなように、100℃
のコアロス(Pcv)は、Bi23の添加量が0.03〜
0.5wt%の範囲で300kW/m3以下、0.06〜0.
35wt%の範囲で210kW/m3以下となり、25℃のコ
アロス(Pcv)は、Bi23の添加量が0.02〜0.
65wt%の範囲で200kW/m3以下、0.03〜0.5
wt%の範囲で140kW/m3以下となっている。また、1
00℃のμQf積は、Bi23の添加量が0.03〜
0.5wt%の範囲で5×109以上、0.06〜0.3
5wt%の範囲で8×109以上となり、25℃のμQf
積は、Bi23の添加量が0.02〜0.65wt%の範
囲で6×109以上、0.03〜0.5wt%の範囲で9
×109以上となっている。
As is clear from FIGS. 7 and 8, 100 ° C.
Core loss (Pcv) is addition amount of Bi 2 O 3 0.03
300 kW / m 3 or less in the range of 0.5 wt%, 0.06 to 0.
The core loss (Pcv) at 25 ° C. is less than 210 kW / m 3 in the range of 35 wt%, and the addition amount of Bi 2 O 3 is 0.02 to 0.
200 kW / m 3 or less in the range of 65 wt%, 0.03 to 0.5
It is 140 kW / m 3 or less in the range of wt%. Also, 1
The μQf product at 00 ° C. is such that the added amount of Bi 2 O 3 is 0.03 to
5 × 10 9 or more in the range of 0.5 wt%, 0.06 to 0.3
It becomes 8 × 10 9 or more in the range of 5 wt%, and the μQf at 25 ° C.
The product is 6 × 10 9 or more when the added amount of Bi 2 O 3 is in the range of 0.02 to 0.65 wt% and 9 in the range of 0.03 to 0.5 wt%.
× 10 9 or more.

【0068】〔実施例8〕主成分と副成分に、下記の組
成6を用いた他は実施例1と同様にしてコアサンプルを
得た。
Example 8 A core sample was obtained in the same manner as in Example 1 except that the following composition 6 was used as the main component and the subcomponent.

【0069】(組成6) 主成分 Fe23 :49 mol%、 NiO :18 mol%、 CuO : 3 mol%、 ZnO :30 mol% 副成分(主成分全量を100wt%として) CoO :0.05〜2.0wt%、 WO3 :0.3wt%、 Bi23 :0.2wt%(Composition 6) Main components Fe 2 O 3 : 49 mol%, NiO: 18 mol%, CuO: 3 mol%, ZnO: 30 mol% Subcomponents (assuming the total amount of main components as 100 wt%) CoO: 0. 05~2.0wt%, WO 3: 0.3wt% , Bi 2 O 3: 0.2wt%

【0070】各サンプルについて、B−Hアナライザー
により、1MHz 、25mTでのコアロス(Pcv)を25
℃(図中RTと表示)および100℃において測定し
た。結果を図9に示す。また、同一条件でのμQf積を
BHアナライザーにより測定した。結果を図10に示
す。
For each sample, the core loss (Pcv) at 1 MHz and 25 mT was 25
C. (indicated as RT in the figure) and at 100 ° C. FIG. 9 shows the results. The μQf product under the same conditions was measured by a BH analyzer. The results are shown in FIG.

【0071】図9、図10から明らかなように、100
℃のコアロス(Pcv)は、CoOの添加量が0.05〜
1.3wt%の範囲で250kW/m3以下、0.05〜1.
1wt%の範囲で210kW/m3以下、0.05〜0.9wt
%の範囲で180kW/m3以下となり、25℃のコアロス
(Pcv)は、CoOの添加量が0.05〜1.8wt%の
範囲で200kW/m3以下、0.1〜1.5wt%の範囲で
140kW/m3以下、0.2〜1.2wt%の範囲で100
kW/m3以下となっている。また、100℃のμQf積
は、CoOの添加量が0.05〜1.3wt%の範囲で6
×109以上、0.05〜1.1wt%の範囲で7×109
以上、0.05〜0.9wt%の範囲で8×109以上と
なり、25℃のμQf積は、CoOの添加量が0.05
〜1.8wt%の範囲で9×109以上、0.1〜1.5w
t%の範囲で1×1010以上、0.2〜1.2wt%の範
囲で1.5×1010以上となっている。
As is clear from FIG. 9 and FIG.
The core loss (Pcv) at ℃ is 0.05 to less than the amount of CoO added.
In the range of 1.3wt% 250kW / m 3 or less, 0.05.
In the range of 1wt% 210kW / m 3 or less, 0.05~0.9Wt
% Becomes 180 kW / m 3 or less in a range of, 25 ° C. of core loss (Pcv) is the amount of CoO added is 200 kW / m 3 or less in the range of 0.05~1.8wt%, 0.1~1.5wt% 140kW / m 3 in the range of, 100 in the range of 0.2~1.2Wt%
kW / m 3 or less. Further, the μQf product at 100 ° C. is 6 when the added amount of CoO is in the range of 0.05 to 1.3 wt%.
× 10 9 or more, 0.05~1.1wt% 7 in the range of × 10 9
As described above, the value is 8 × 10 9 or more in the range of 0.05 to 0.9 wt%, and the μQf product at 25 ° C.
9 × 10 9 or more, 0.1 to 1.5 w in the range of ~ 1.8 wt%
It is 1 × 10 10 or more in the range of t%, and 1.5 × 10 10 or more in the range of 0.2 to 1.2 wt%.

【0072】〔実施例9〕主成分と副成分に、下記の組
成7および組成8を用いた他は実施例1と同様にしてコ
アサンプルを得た。
Example 9 A core sample was obtained in the same manner as in Example 1 except that the following compositions 7 and 8 were used as main components and subcomponents.

【0073】(組成7) 主成分 Fe23 :49 mol%、 NiO :18 mol%、 CuO : 3 mol%、 ZnO :30 mol% 副成分(主成分全量を100wt%として) CoO :0.3wt%、 WO3 :0.7wt%、 Bi23 :0.2wt%(Composition 7) Main components Fe 2 O 3 : 49 mol%, NiO: 18 mol%, CuO: 3 mol%, ZnO: 30 mol% Subcomponents (assuming the total amount of main components as 100 wt%) CoO: 0. 3wt%, WO 3: 0.7wt% , Bi 2 O 3: 0.2wt%

【0074】(組成8) 組成7の副成分(主成分全量を100wt%として)を CoO :0.4wt%、 WO3 :0.3wt%、 Bi23 :0.2wt% としたもの。(Composition 8) The sub-component of composition 7 (with the total amount of the main components being 100 wt%) was CoO: 0.4 wt%, WO 3 : 0.3 wt%, Bi 2 O 3 : 0.2 wt%.

【0075】組成7、組成8の各サンプルについて、f
・Bm=25kTHzでのμQfの周波数特性およびPcv
の周波数特性を、BHアナライザーにより測定した。得
られた結果をそれぞれ図11、図12に示す。図11、
図12から明らかなように、μQf積、Pcvともに周波
数依存性を示し、2〜6MHz付近にそのピークを有する
が、組成8の方が広い周波数特性を有している。
For each sample of composition 7 and composition 8, f
.Mu.Qf frequency characteristics and Pcv at Bm = 25 kHz
Was measured with a BH analyzer. The obtained results are shown in FIGS. 11 and 12, respectively. FIG.
As is clear from FIG. 12, both the μQf product and Pcv show frequency dependence, and have peaks in the vicinity of 2 to 6 MHz, but composition 8 has a wider frequency characteristic.

【0076】〔実施例10〕実施例6〜9のコアサンプ
ルと同一組成のサンプルを用いて、加速器用の高圧発生
用電源トランスを作製した。得られたトランスは、従来
のトランスと比較して約3割程度高出力にすることがで
きた。
Example 10 A high-voltage generating power transformer for an accelerator was manufactured using samples having the same composition as the core samples of Examples 6 to 9. The obtained transformer was able to output about 30% higher than the conventional transformer.

【0077】〔実施例11〕実施例6〜9のコアサンプ
ルと同一組成のサンプルを用いて、加速器用の高周波キ
ャビティーを作製した。得られたキャビティーを用いて
粒子の加速試験を行ったところ、良好な性能を示した。
Example 11 Using a sample having the same composition as the core samples of Examples 6 to 9, a high-frequency cavity for an accelerator was manufactured. When an acceleration test of the particles was performed using the obtained cavity, good performance was shown.

【0078】[0078]

【発明の効果】以上のように本発明によれば、Ni−C
u−Zn系フェライトの電力損失を低減し、小型、低損
失の電源トランス、高性能の粒子加速器等を実現でき
る。
As described above, according to the present invention, Ni-C
The power loss of the u-Zn ferrite can be reduced to realize a compact, low-loss power transformer, a high-performance particle accelerator, and the like.

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

【図1】組成1のサンプルにおいて、WO3:0〜0.
15wt%添加した場合のコアロスPcvを、50kHz−1
50mT、20〜100℃の条件で測定したグラフであ
る。
FIG. 1 shows a sample of composition 1 containing WO 3 : 0 to 0.
The core loss Pcv when 15 wt% is added is 50 kHz-1.
It is a graph measured on conditions of 50 mT and 20-100 degreeC.

【図2】組成2のサンプルにおいて、WO3:0〜0.
15wt%添加した場合のコアロスPcvを、50kHz−1
50mT、20〜160℃の条件で測定したグラフであ
る。
FIG. 2 shows a sample of composition 2 in which WO 3 : 0 to 0.
The core loss Pcv when 15 wt% is added is 50 kHz-1.
It is a graph measured on conditions of 50 mT and 20-160 degreeC.

【図3】組成3と比較例の組成Aのサンプルにおいて、
B−Hアナライザーにより、20〜100℃、50kHz
、150mTでのコアロス(Pcv)を測定したグラフ
である。
FIG. 3 shows a sample of composition 3 and a composition A of a comparative example.
20-100 ° C, 50kHz by BH analyzer
5 is a graph in which core loss (Pcv) was measured at 150 mT.

【図4】組成3と比較例の組成Aのサンプルにおいて、
B−Hアナライザーにより、23℃、100k〜500
kHz 、50〜200mTでのコアロス(Pcv)を測定
したグラフである。
FIG. 4 shows a sample of composition 3 and a composition A of a comparative example.
According to a BH analyzer, 23 ° C., 100 k to 500
It is the graph which measured core loss (Pcv) in 50 kHz and 50-200 mT.

【図5】組成4のフェライトに、WO3:0.05〜
1.0wt%添加した場合のコアロスPcvを、1MHz−2
5mT、100℃と25℃(RT)の条件で測定したグラ
フである。
FIG. 5: WO 3 : 0.05 to ferrite of composition 4
The core loss Pcv when 1.0 wt% is added is 1 MHz-2
5 is a graph measured under conditions of 5 mT, 100 ° C. and 25 ° C. (RT).

【図6】図5と同一のフェライトについてのμQf積
を、1MHz−25mT、100℃と25℃(RT)の条件
で測定したグラフである。
FIG. 6 is a graph showing the μQf product of the same ferrite as in FIG. 5 measured under the conditions of 1 MHz-25 mT, 100 ° C. and 25 ° C. (RT).

【図7】組成5のフェライトに、Bi23 :0.02
〜0.8wt%添加した場合のコアロスPcvを、1MHz−
25mT、100℃と25℃(RT)の条件で測定したグ
ラフである。
FIG. 7 shows that Bi 2 O 3 : 0.02
The core loss Pcv when adding ~ 0.8 wt% is 1 MHz-
It is a graph measured on 25 mT, 100 degreeC, and 25 degreeC (RT) conditions.

【図8】図7と同一のフェライトについてのμQf積
を、1MHz−25mT、100℃と25℃(RT)の条件
で測定したグラフである。
8 is a graph showing the μQf product of the same ferrite as in FIG. 7 measured under the conditions of 1 MHz-25 mT, 100 ° C. and 25 ° C. (RT).

【図9】組成6のフェライトに、CoO:0.05〜
2.0wt%、添加した場合のコアロスPcvを、1MHz−
25mT、100℃と25℃(RT)の条件で測定したグ
ラフである。
FIG. 9 shows that CoO: 0.05 to
2.0 wt%, the core loss Pcv when added is 1 MHz-
It is a graph measured on 25 mT, 100 degreeC, and 25 degreeC (RT) conditions.

【図10】図9と同一のフェライトについてのμQf積
を、1MHz−25mT、100℃と25℃(RT)の条件
で測定したグラフである。
10 is a graph showing the μQf product of the same ferrite as in FIG. 9 measured under the conditions of 1 MHz-25 mT, 100 ° C. and 25 ° C. (RT).

【図11】組成7と組成5のフェライトのμQf積の周
波数特性を、f・Bm=25kTHzの条件で測定したグ
ラフである。
FIG. 11 is a graph showing frequency characteristics of μQf product of ferrites of composition 7 and composition 5 measured under the condition of f · Bm = 25 kTHz.

【図12】組成4と組成5のフェライトのパワーロスP
cvの周波数特性を、f・Bm=25kTHzの条件で測定
したグラフである。
FIG. 12 shows power loss P of ferrites of composition 4 and composition 5.
It is the graph which measured the frequency characteristic of cv on condition of f * Bm = 25kTHz.

【図13】従来のフェライトに、CoO:0.1〜1.
0wt%添加した場合のコアロスPcvを、1MHz−25m
T、100℃と25℃(RT)の条件で測定したグラフ
である。
FIG. 13 shows CoO: 0.1-1.
The core loss Pcv when 0 wt% is added is 1 MHz-25 m
It is the graph measured on conditions of T, 100 ° C, and 25 ° C (RT).

【図14】従来のフェライトに、CoO:0.1〜1.
0wt%添加した場合のμQf積を、1MHz−25mT、1
00℃と25℃(RT)の条件で測定したグラフであ
る。
FIG. 14 shows CoO: 0.1-1.
The μQf product when 0 wt% is added is 1 MHz-25 mT, 1
It is the graph measured on conditions of 00 ° C and 25 ° C (RT).

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 主成分として、 酸化鉄をFe23 換算で :47〜50 mol%、 酸化ニッケルをNiO換算で :10〜25 mol%、 酸化銅をCuO換算で : 2〜15 mol%、 酸化亜鉛をZnO換算で :15〜35 mol% 含有し、この主成分に対し、副成分として 酸化コバルトをCoO換算で :0.05〜1.5wt
%、 酸化タングステンをWO3 換算で:0.05〜0.8wt
%、 酸化ビスマスをBi23 換算で:0.03〜0.5wt
% 含有するフェライト磁性材料。
As main components, iron oxide: 47 to 50 mol% in terms of Fe 2 O 3 , nickel oxide: 10 to 25 mol% in terms of NiO, and copper oxide: 2 to 15 mol% in terms of CuO , Containing zinc oxide: 15 to 35 mol% in terms of ZnO, and cobalt oxide as a sub-component: 0.05 to 1.5 wt.
%, In terms of WO 3 in terms of WO 3 : 0.05-0.8wt
%, Bismuth oxide Bi 2 O 3 in terms of: 0.03~0.5Wt
% Ferrite magnetic material containing.
【請求項2】 前記主成分の含有量が、 酸化鉄をFe23 換算で :47〜50 mol%、 酸化ニッケルをNiO換算で :10〜25 mol%、 酸化銅をCuO換算で : 2〜10 mol%、 酸化亜鉛をZnO換算で :25〜35 mol% である請求項1のフェライト磁性材料。2. The content of the main component is as follows: iron oxide: 47 to 50 mol% in terms of Fe 2 O 3 ; nickel oxide: 10 to 25 mol% in terms of NiO; copper oxide: 2 in terms of CuO. 2. The ferrite magnetic material according to claim 1, wherein zinc oxide is 25 to 35 mol% in terms of ZnO. 【請求項3】 前記主成分中の酸化鉄が、Fe23
算で48〜50 mol%である請求項1または2のフェラ
イト磁性材料。
3. The ferrite magnetic material according to claim 1, wherein the iron oxide in the main component is 48 to 50 mol% in terms of Fe 2 O 3 .
【請求項4】 前記副成分が、主成分に対し、 酸化コバルトをCoO換算で :0.1 〜1.1wt
%、 酸化タングステンをWO3 換算で:0.06〜0.75
wt%、 酸化ビスマスをBi23 換算で:0.06〜0.35
wt% 含有する請求項1〜3のいずれかのフェライト磁性材
料。
4. The method according to claim 1, wherein the minor component is cobalt oxide in terms of CoO: 0.1 to 1.1 wt.
%, In terms of WO 3 in terms of WO 3 : 0.06 to 0.75
wt%, the bismuth oxide Bi 2 O 3 in terms of: 0.06 to 0.35
The ferrite magnetic material according to any one of claims 1 to 3, which contains wt%.
【請求項5】 前記副成分が、主成分に対し、 酸化コバルトをCoO換算で :0.1〜0.9wt
%、 酸化タングステンをWO3 換算で:0.1〜0.5wt
%、 酸化ビスマスをBi23 換算で:0.1〜0.3wt% 含有する請求項4のフェライト磁性材料。
5. The method according to claim 1, wherein the auxiliary component is cobalt oxide in terms of CoO: 0.1 to 0.9 wt.
%, In terms of WO 3 in terms of tungsten oxide: 0.1 to 0.5 wt
%, Bismuth oxide Bi 2 O 3 in terms of: ferrite magnetic material according to claim 4 containing 0.1 to 0.3%.
【請求項6】 請求項1〜5のいずれかのフェライト磁
性材料からなり、f・Bm 積が25 kTHz (f=1〜1
0MHz)において、100℃でのパワーロスが210kW
/m3以下、25℃でのパワーロスが140kW/m3以下で
あるフェライトコア。
6. The ferrite magnetic material according to claim 1, wherein an f · Bm product is 25 kTHz (f = 1 to 1).
0MHz), the power loss at 100 ℃ is 210kW
/ M 3 or less, and a power loss at 25 ° C. of 140 kW / m 3 or less.
【請求項7】 粒子加速器に使用される請求項6のフェ
ライトコア。
7. The ferrite core according to claim 6, which is used for a particle accelerator.
【請求項8】 1〜10MHzの高周波スイッチング用電
源トランスに使用される請求項6のフェライトコア。
8. The ferrite core according to claim 6, wherein the ferrite core is used in a power transformer for high-frequency switching of 1 to 10 MHz.
【請求項9】 主成分として、 酸化鉄をFe23 換算で :47〜50 mol%、 酸化ニッケルをNiO換算で :10〜25 mol%、 酸化銅をCuO換算で : 2〜15 mol%、 酸化亜鉛をZnO換算で :15〜35 mol% 含有し、この主成分に対し、副成分として少なくとも酸
化タングステンをWO3換算で0.01〜0.8wt%含
有するフェライト磁性材料からなり、f・Bm 積が7.
5 kTHz (f=1k〜1MHz)において、20〜150
℃でのパワーロスの最低値が300kW/m3以下であるフ
ェライトコア。
9. As main components, iron oxide: 47 to 50 mol% in terms of Fe 2 O 3 , nickel oxide: 10 to 25 mol% in terms of NiO, and copper oxide: 2 to 15 mol% in terms of CuO , zinc oxide calculated as ZnO: 15 to 35 containing mol%, relative to the main component, becomes at least a tungsten oxide as a secondary component of a ferrite magnetic material containing 0.01~0.8Wt% in terms of WO 3, f・ Bm product is 7.
At 5 kTHz (f = 1 k to 1 MHz), 20 to 150
Ferrite core with a minimum power loss at 300 ° C of 300 kW / m 3 or less.
【請求項10】 前記副成分が、主成分に対し少なくと
も酸化タングステンをWO3 換算で0.01〜0.5wt
%含有する請求項9のフェライトコア。
Wherein said auxiliary component is at least a tungsten oxide in terms of WO 3 with respect to the main component 0.01~0.5wt
%.
【請求項11】 1MHz未満の電源トランスに使用され
る請求項9または10のフェライトコア。
11. The ferrite core according to claim 9, wherein the ferrite core is used for a power supply transformer of less than 1 MHz.
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