JPH11233330A - 高飽和磁束密度フェライト材料およ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およびこれを用いたフェライトコアInfo
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Abstract
和磁束密度フェライト材料を提供する。 【解決手段】47.7〜50.5モル%のFe2 O
3 と、3.5モル%以下(0を含む)のCuOと、残部
がZnOおよびNiOであり、かつZnO/NiOのモ
ル比が0.82〜1.1である主成分100重量に対
し、0.05〜0.8重量部のBi2 O3 と、0.00
5〜0.15重量部のMoO3 を含有する高飽和磁束密
度フェライト材料。
Description
酸化物磁性材料およびこれを用いたフェライトコアに関
するものである。
ダクター、変圧器、安定器、電磁石、ノイズ除去等のコ
アとして広く使用されている。
バッテリー駆動型の携帯機器については、小型・薄型化
の進展とともに、これらに搭載する電源に対しても小型
・薄型化が強く求められている。たとえば、ノイズ除去
用のコアを小型にした場合、大きな電流を流すことがむ
ずかしくなり、そのために大きな電流を流すことのでき
るフェライト材料として飽和磁束密度の大きい材料が求
められていた。
状とし、巻き線を施してコイルとした場合に、巻き線に
加える電流を大きくすると、磁束密度が大きくなるが、
ある程度にまで大きくなると飽和し、それ以上の磁束密
度が得られないという特性があり、この時の磁束密度は
飽和磁束密度(以下、この飽和磁束密度の値をBs値と
略記する)と呼ばれ、そして、Bs値を越えるような電
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。
に用いられるNi−Zn系フェライトではBs値が43
00G(ガウス)未満と低いものである。
物を加えて特性を高めることが提案されているが(特開
昭49−2092号、特開昭49−2093号、特公昭
52−27358号および特開平6−295811号参
照)、いずれも上記問題を解決するものではなかった。
0G以上の高飽和磁束密度フェライト材料を提供するこ
とにある。
和磁束密度フェライト材料でもって所定形状になしたフ
ェライトコアを提供することにある。
フェライト材料は、47.7〜50.5モル%のFe2
O3 と、3.5モル%以下(0を含む)のCuOと、残
部がZnOおよびNiOであり、かつZnO/NiOの
モル比が0.82〜1.1である主成分100重量に対
し、0.05〜0.8重量部のBi2 O3 と、0.00
5〜0.15重量部のMoO3 を含有することを特徴と
する。
料は、上記本発明の高飽和磁束密度フェライト材料にお
いて、主成分100重量部に0.27重量部以下のCo
Oを含有することを特徴とする。
の高飽和磁束密度フェライト材料でもって所定形状にな
したことを特徴とする。
ト材料は、Ni−Zn(−Cu)系フェライト材料に対
し、Bi2 O3 、MoO3 、CoOを添加するととも
に、上述のとおりに組成を限定し、これによって、Bs
値4300G以上、さらには4500G以上を達成し、
そして、室温(25℃)における比抵抗を108 Ω・c
m以上という高い抵抗にして、しかも、透磁率μを30
0以上とした高飽和磁束密度が得られた点が特徴であ
る。
イト材料は、Fe2 O3 を47.7〜50.5モル%、
好適には48.0〜50.0モル%に、CuOを3.5
モル%以下、好適には、3.0モル%以下に、また、残
部がZnO、NiOであり、かつZnO/NiOのモル
比が0.82〜1.1、好適には0.85〜1.0であ
るものを主成分とした。
s値と透磁率μが低下し、50.5モル%を越えると抵
抗値が低下する。CuOが3.5モル%を越えると透磁
率μやBs値が低下する。ただし、CuOは必須成分で
はなく、透磁率μの向上のためには実質上含有させない
方がよく、他方、Bs値を改善させるためには含有させ
るのがよく、最適には2モル%程度がよい。また、Zn
O/NiOのモル比が0.82未満では、透磁率μが低
下し、1.1を越えるとBs値が低下する。
2 O3 を0.05〜0.8重量部、好適には0.10〜
0.5重量部で、MoO3 を0.005〜0.15重量
部、好適には0.01〜0.1重量部で含有させる。
で、難焼結性になるが、焼結促進剤としてBi2 O3 を
添加し、これによって焼結性を高める。そこで、Bi2
O3 が0.05重量部未満の場合には焼結性が低下し、
0.8重量部を越えるとBs値が低下する。
するが、この添加量が0.005重量部未満では透磁率
μが低下し、0.15重量部を越えるとBs値が低下す
る。
材料については、主成分100重量部に0.27重量部
以下、好適には0.25重量部以下でCoOを含有させ
ると、さらにBs値が高くなるという点で望ましい。た
だし、0.27重量部を越えるように添加すると透磁率
μが低下する。
作製するには、主成分であるFe2O3 、ZnO、Ni
Oの各原料(必要に応じてCuOを添加する)を上述し
た組成比率で調合し、振動ミル等で粉砕混合し、その
後、仮焼し、この仮焼粉体にBi2 O3 やMoO3 を加
え、ボールミルを用いて粉砕し、その後、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、950〜1400℃の範囲で焼成する。
ドを低減させるようにして、密度を5.1g/cm3 以
上、好適には5.2g/cm3 以上にするとよい。密度
が5.1g/cm3 未満の場合には、実効的な磁性体占
有率が低くなり、透磁率μ、Bs値等の磁気特性が低下
する。
材料は上記成分以外のものを排除するものではない。た
とえば、MnOを0.15重量部以下の範囲で、あるい
はSiO2 、Al2 O3 、MgO、CaO、K2 O、S
等をいずれも0.05重量部未満の範囲で含んでもよ
い。
材料を用いて作製したフェライトコアについて、その例
を図1により説明する。
1を示し、(b)はボビン状コア2を示し、それぞれの
巻き線部1a、2aに巻き線を施すことによってコイル
をなす。そして、DC−DCコンバータ等、各種電気の
電源やノイズ除去用のチョークコイル等に使用できる。
モル%のCuOと、残部がZnO、NiOであり、かつ
ZnO/NiOのモル比が1.0になるように調合した
主成分を振動ミルで混合した後、800℃〜950℃で
仮焼した。この仮焼粉体に表1に示す量のCoOとBi
2 O3 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、圧縮成型して図
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950〜1400℃で焼成し、これによって試料N
o.1〜18を作製した。この焼成において、焼結性の
良否を○と×との2分し、○は1400℃以下で
もって焼結する場合であり、×は1400℃を越える
温度にまで高めることで焼結する場合である。なお、試
料No.6〜8を除き、いずれの試料も焼結体密度が
5.1g/cm3 以上である。
コア1の形状となし、これに線径0.2mmの被膜銅線
を7ターン巻き付けて100KHzで初透磁率μを測定
した。
ように線径0.2mmの被膜銅線を用いて一次側巻き線
3を100ターン、二次側巻き線4を30ターン巻き付
けて、一次側巻き線3に電源5を、二次側巻き線4に磁
束計6をそれぞれ接続し、100Hz、500mAの条
件でBs値を測定した。また、抵抗値はJIS−C−2
141の規格にしたがって測定した。これらの結果も表
1に示す。
明の試料No.9〜14および試料No.16、17に
ついては、焼結性が良好であり、透磁率μが300以上
にまで高く、さらにBs値が4400G以上あり、しか
も、比抵抗が108 Ω・cm以上あった。また、試料N
o.13、14、16および17については、CoOを
添加したことで、Bs値が4500G以上になった。
O3 が添加されていないので、焼結性が低下し、焼結体
密度が5.1g/cm3 未満になる。また、試料No.
1〜3ではBi2 O3 が0.8重量部を越えるので、B
s値が低い。また、試料No.1、4、6ではMoO3
が添加されていないので、透磁率μが低く、試料No.
3、5、8では0.15重量部を越えるので、Bs値が
低い。さらにまた、試料No.15、18ではCoOを
0.27重量部を越えるので、透磁率μが低い。
作製するに当たって、添加成分であるCoOを0.1重
量部、Bi2 O3 を0.1重量部、MoO3 を0.01
重量部にして、主成分の組成比を表2に示すように幾と
おりにも変え、その他の条件を(例1)とまったく同じ
にしてトロイダルコア1の形状をなす試料No.19〜
34を得た
磁率μとBs値と抵抗を測定したところ、表2に示すよ
うな結果が得られた。また、各試料の密度をアルキメデ
ス法によって測定した。
明の試料No.26〜33については、焼結性が良好で
あり、透磁率μが300以上あり、さらにBs値が45
50G以上あり、しかも、比抵抗が108 Ω・cm以上
あった。
2 O3 量が少なく、Bs値が低かった。試料No.2
2、23ではFe2 O3 量が多く、そのために比抵抗が
低い。また、試料No.20、21、23ではCuO量
が多く、そのために透磁率μが低い。さらにまた、Zn
O/NiOのモル比が0.82未満の試料No.24で
は、透磁率μが低く、1.1を越える試料No.25で
は、Bs値が低い。そして、密度が5.1g/cm3 以
下の試料No.34では透磁率μ、Bs値ともに低かっ
た。
作製するに当たって、CoOを含有させないで、添加成
分であるBi2 O3 を0.1重量部、MoO3 を0.0
1重量部にして、主成分の組成比を表3に示すようにC
uOをまったく添加しないで、さらにFe2 O3 および
ZnO/NiOを幾とおりにも変え、その他の条件を
(例1)と同じにしてトロイダルコア1の形状をなす試
料No.35〜40を得た。これら各試料に対し、(例
1)と同様に透磁率μ、Bs値、抵抗ならびに密度を測
定したところ、表3に示すような結果が得られた。
明の試料No.35〜38については、焼結性が良好で
あり、透磁率μが380以上あり、さらにBs値が44
00G以上あり、しかも、比抵抗が108 Ω・cm以上
あった。しかるに、密度が5.1g/cm3 以下の試料
No.39〜40では透磁率μ、Bs値ともに低かっ
た。
作製するに当たって、添加成分であるCoOを0.1重
量部、Bi2 O3 を0.1重量部、MoO3 を0.01
重量部にして、主成分の組成比を表4に示すようにCu
Oをまったく添加しないで、さらにFe2 O3 およびZ
nO/NiOを幾とおりにも変え、その他の条件を(例
1)と同じにしてトロイダルコア1の形状をなす試料N
o.41〜46を得た。これら各試料に対し、(例1)
と同様に透磁率μ、Bs値、抵抗および密度を測定した
ところ、表4に示すような結果が得られた。
明の試料No.41〜44については、焼結性が良好で
あり、透磁率μが360以上あり、さらにBs値が45
00G以上あり、しかも、比抵抗が108 Ω・cm以上
あった。しかるに、密度が5.1g/cm3 以下の試料
No.45、46では透磁率μ、Bs値ともに低かっ
た。
フェライト材料によれば、47.7〜50.5モル%の
Fe2 O3 と、3.5モル%以下(0を含む)のCuO
と、残部がZnOおよびNiOであり、かつZnO/N
iOのモル比が0.82〜1.1である主成分100重
量に対し、0.05〜0.8重量部のBi2 O3 と、
0.005〜0.15重量部のMoO3 を含有させるこ
とで、比抵抗108 Ω・cm以上、透磁率μ300以上
の高飽和磁束密度を得るとともに、BS値が4300G
以上達成できた。
含有させることで、いっそう高いBS値が得られた。
ライト材料を用いて、フェライトコアを作製すること
で、小型化でき、そして、大きな電流を流すことがで
き、これにより、このフェライトコアを電源用に用いる
ことで、各種電子機器が小型化できた。
イトコアを示す斜視図である。
である。
Claims (3)
- 【請求項1】47.7〜50.5モル%のFe2 O
3 と、3.5モル%以下(0を含む)のCuOと、残部
がZnOおよびNiOであり、かつZnO/NiOのモ
ル比が0.82〜1.1である主成分100重量に対
し、0.05〜0.8重量部のBi2 O3 と、0.00
5〜0.15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。 - 【請求項2】請求項1記載の主成分100重量部に0.
27重量部以下のCoO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。 - 【請求項3】請求項1または請求項2の高飽和磁束密度
フェライト材料でもって所定形状になしたフェライトコ
ア。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP02956998A JP3544615B2 (ja) | 1998-02-12 | 1998-02-12 | 高飽和磁束密度フェライト材料およびこれを用いたフェライトコア |
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JPH11233330A true JPH11233330A (ja) | 1999-08-27 |
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001151564A (ja) * | 1999-11-26 | 2001-06-05 | Kyocera Corp | 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 |
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 |
JP2021040014A (ja) * | 2019-09-03 | 2021-03-11 | 株式会社村田製作所 | フェライトコアおよび巻線型コイル部品 |
-
1998
- 1998-02-12 JP JP02956998A patent/JP3544615B2/ja not_active Expired - Fee Related
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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 |
JP2021040014A (ja) * | 2019-09-03 | 2021-03-11 | 株式会社村田製作所 | フェライトコアおよび巻線型コイル部品 |
US11710594B2 (en) | 2019-09-03 | 2023-07-25 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Ferrite core and winding coil component |
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