JPS5815037A - マンガン―亜鉛系フェライト磁性材料の製造方法 - Google Patents
マンガン―亜鉛系フェライト磁性材料の製造方法Info
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- JPS5815037A JPS5815037A JP56113311A JP11331181A JPS5815037A JP S5815037 A JPS5815037 A JP S5815037A JP 56113311 A JP56113311 A JP 56113311A JP 11331181 A JP11331181 A JP 11331181A JP S5815037 A JPS5815037 A JP S5815037A
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- Japan
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- manganese
- zinc ferrite
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、低損失、低残留磁束密度の新規マンガン−亜
鉛系フエラ４ト磁性材料及びその製造方法に関するもの
である。
鉛系フエラ４ト磁性材料及びその製造方法に関するもの
である。
マンガン−亜鉛系フェライトは、各種通信機器、民生用
機器などのトランス材料として多用されているが、最近
に至り電源を小型化するため周波数の高い電源が使用さ
れる傾向があシ、その目的に適うトランス材料としての
性質が要求°されるようになってきた。
機器などのトランス材料として多用されているが、最近
に至り電源を小型化するため周波数の高い電源が使用さ
れる傾向があシ、その目的に適うトランス材料としての
性質が要求°されるようになってきた。
この高周波電源用□としてのマンガン−亜鉛系フェライ
トに要求される性質には、高密度、高抵抗性、高透磁率
、高飽和磁束密度、低残留磁束密度及びトランスの作動
温度近傍における低電力損失などがある。
トに要求される性質には、高密度、高抵抗性、高透磁率
、高飽和磁束密度、低残留磁束密度及びトランスの作動
温度近傍における低電力損失などがある。
これまで、マンガン−亜鉛系フェライトの電磁気特性を
改善するには、種々の微量成分を添加することが行われ
、Ｃ！ａｃｏ３− Ｓｉ ０２複合添加（特公昭３６−
２２８３号公報）や、５ｎ０２− ＴｉＯ２複合添加（
特公昭５１−４８２７６号公報）によって、磁芯 −特
性が改善されることが知られている。
改善するには、種々の微量成分を添加することが行われ
、Ｃ！ａｃｏ３− Ｓｉ ０２複合添加（特公昭３６−
２２８３号公報）や、５ｎ０２− ＴｉＯ２複合添加（
特公昭５１−４８２７６号公報）によって、磁芯 −特
性が改善されることが知られている。
しかしながら、これ力のマンガン−亜鉛系フェライトは
、渦電流損失などの点でかなりの特性向上は認められる
が、高温における電力損失の点でまだ十分満足できるも
のとはいえない。
、渦電流損失などの点でかなりの特性向上は認められる
が、高温における電力損失の点でまだ十分満足できるも
のとはいえない。
本発明者らは、高周波電源用トランス材料に適したマン
ガン−亜鉛系フェライトを開発するために、鋭意研究を
重ねた結果、微量成分として酸化ニオブを添加し、適正
な製造プロセスにょシ加熱焼結した場合、非常に優れた
電磁気特性が得られることを見出し、この知見に基づい
て本発明をなすに至った。
ガン−亜鉛系フェライトを開発するために、鋭意研究を
重ねた結果、微量成分として酸化ニオブを添加し、適正
な製造プロセスにょシ加熱焼結した場合、非常に優れた
電磁気特性が得られることを見出し、この知見に基づい
て本発明をなすに至った。
これまで、マンガン−亜鉛系フェライトに酸化ニオブを
添加して高透磁率、低損界のものとすることは知られて
いる（・特公昭３８−．２３４２１号公報）。
添加して高透磁率、低損界のものとすることは知られて
いる（・特公昭３８−．２３４２１号公報）。
しかしながら、このようにして得られたフェライトは、
低周波数領域、常温領域においては、高い透磁率や低い
渦電流損失を示すが、高周波電源用としての、１００
ＫＨｚ、 １００℃以上という苛酷な条件下では、上記
の特性は著しく低下し、実用に供することができない。
低周波数領域、常温領域においては、高い透磁率や低い
渦電流損失を示すが、高周波電源用としての、１００
ＫＨｚ、 １００℃以上という苛酷な条件下では、上記
の特性は著しく低下し、実用に供することができない。
本発明は、製造プロセスに工夫を加えることによシ、こ
れらの難点を克服し、全く新らしい特性を有する磁性材
料を提供したものである。
れらの難点を克服し、全く新らしい特性を有する磁性材
料を提供したものである。
すなわち、本発明は、酸化ニオブ０．０２〜０．１０重
量係を含有するマンガン−亜鉛系フェライトから成り、
Ｂ−ＨループのＢｍ ／ Ｂｒが３．０以上であって、
かつ周波数１００ ＫＨｚ 、磁束密度２０００Ｇ。
量係を含有するマンガン−亜鉛系フェライトから成り、
Ｂ−ＨループのＢｍ ／ Ｂｒが３．０以上であって、
かつ周波数１００ ＫＨｚ 、磁束密度２０００Ｇ。
温度１００℃の条件下での電力損失が４５０ｍＷ／ｃｃ
以下であることすなわち高温度における電力損失がきわ
めて小さいことを特徴とする磁性材料を提供するもので
ある。
以下であることすなわち高温度における電力損失がきわ
めて小さいことを特徴とする磁性材料を提供するもので
ある。
本発明における酸化ニオブは、低温高密度焼結を可能と
し、磁芯特性を効果的に改善するために含有させるもの
で゛あるが、これは原料の全量当シ０．０２〜０．１０
重量係の範囲内で含有させることが必要である。この量
が０．０２重量％未満では、製造条件をどのように制御
しても磁芯特性の改善がなされないし、またこの量が０
．１０重量係を超えると、焼結過程の制御が困難になシ
結果的に磁芯−特性の劣化をもたらす。
し、磁芯特性を効果的に改善するために含有させるもの
で゛あるが、これは原料の全量当シ０．０２〜０．１０
重量係の範囲内で含有させることが必要である。この量
が０．０２重量％未満では、製造条件をどのように制御
しても磁芯特性の改善がなされないし、またこの量が０
．１０重量係を超えると、焼結過程の制御が困難になシ
結果的に磁芯−特性の劣化をもたらす。
本発明の磁性材料においては、酸化鉄、酸化マンガン、
酸化亜鉛及び酸化ニオブ以外の成分を特に含有させる必
要はないが、原料に起因する不純分、製造過程中に混入
する汚染物質、あるいは酸化ニオブの効果を阻害し々い
程度の他の微量成分例えばＣ！ａｃＯ３、５ｉ０２ 、
Ｔａ２０５ 、 ＴｉＯ２などの添加は許容される。
酸化亜鉛及び酸化ニオブ以外の成分を特に含有させる必
要はないが、原料に起因する不純分、製造過程中に混入
する汚染物質、あるいは酸化ニオブの効果を阻害し々い
程度の他の微量成分例えばＣ！ａｃＯ３、５ｉ０２ 、
Ｔａ２０５ 、 ＴｉＯ２などの添加は許容される。
本発明の磁性材料は、制御された特定の製造工程に従っ
て製造することが必要である。すなわち、本発明方法に
捉えば、マンガン−亜鉛系フェライトを製造するに当り
、原料混合物中に微量成分として酸化ニオブを生じる化
合物をＩｔ）２０５換算で０．０２〜０．１０重量係の
割合で添加したのち、大気圧下における微熱工程及び酸
素濃度を制御した雰囲気下における急熱工程を経て所定
の焼結温度まで昇温させ、その温度において焼結を完了
させることにより前記の磁性材料を得ることができる。
て製造することが必要である。すなわち、本発明方法に
捉えば、マンガン−亜鉛系フェライトを製造するに当り
、原料混合物中に微量成分として酸化ニオブを生じる化
合物をＩｔ）２０５換算で０．０２〜０．１０重量係の
割合で添加したのち、大気圧下における微熱工程及び酸
素濃度を制御した雰囲気下における急熱工程を経て所定
の焼結温度まで昇温させ、その温度において焼結を完了
させることにより前記の磁性材料を得ることができる。
本発明方法における主原料としては、酸化鉄成分と酸化
マンガン成分と酸化亜鉛成分の混合物が用いられる。こ
の酸化鉄成分としては、Ｆｅ２Ｏ３＋ＦｅＯ、Ｆ’８３
０４ などの酸化物のほか、焼成によシ酸化鉄に変わ
ることのできる化合物、例えば水酸化鉄、シュウ酸鉄な
どが用いられる。また、酸化マンガン成分としては、Ｍ
ｎＯＩ Ｍｎｏ２ 、 Ｍｎ３Ｏ４などの酸化物のほか
、炭酸マンガン、シュウ酸マンガンなどの焼成によシ酸
化マンガンに変わることのできる化合物が用いられる。
マンガン成分と酸化亜鉛成分の混合物が用いられる。こ
の酸化鉄成分としては、Ｆｅ２Ｏ３＋ＦｅＯ、Ｆ’８３
０４ などの酸化物のほか、焼成によシ酸化鉄に変わ
ることのできる化合物、例えば水酸化鉄、シュウ酸鉄な
どが用いられる。また、酸化マンガン成分としては、Ｍ
ｎＯＩ Ｍｎｏ２ 、 Ｍｎ３Ｏ４などの酸化物のほか
、炭酸マンガン、シュウ酸マンガンなどの焼成によシ酸
化マンガンに変わることのできる化合物が用いられる。
さらに酸化亜鉛としては、ｚｎｏのような酸化物のほか
、炭酸亜鉛、シュウ酸亜鉛などの焼成により酸化亜鉛に
変わることのできる化合物が用いられる。
、炭酸亜鉛、シュウ酸亜鉛などの焼成により酸化亜鉛に
変わることのできる化合物が用いられる。
これらの酸化鉄成分、酸化マンガン成分及び酸化亜鉛成
分は、磁性材料の最終組成としてそれぞれＦ８２０３換
算５２〜５４．５モル係、ＭｎＯ換算２５〜３７モル％
、ＺｎＯ換算換算７ニ２１合になるように混合され、原
料として供される。
分は、磁性材料の最終組成としてそれぞれＦ８２０３換
算５２〜５４．５モル係、ＭｎＯ換算２５〜３７モル％
、ＺｎＯ換算換算７ニ２１合になるように混合され、原
料として供される。
他方、本発明の磁性材料中に含有させる酸化ニオブは、
通常Ｎ１）２０５として原料混合物中に添加するが、例
えば炭酸塩又はシュウ酸塩のように焼成することによ＃
）最終製品中にＮ１）２０５の形で含まれ−うるものを
用いることもできる。
通常Ｎ１）２０５として原料混合物中に添加するが、例
えば炭酸塩又はシュウ酸塩のように焼成することによ＃
）最終製品中にＮ１）２０５の形で含まれ−うるものを
用いることもできる。
本発明方法によシ、所望の磁性材料を好適に製造するに
は、先ず原料混合物を８００〜１０００℃の温度で仮焼
成し、仮焼品を粉砕し、これに適当なバインダー例えば
ポリビニルアルコールを少量加えて成形する。次いで、
この成形品を大気圧下、８００〜１１００℃の範囲内の
所定温度まで、２００〜ｂ ｔｏｏｏ〜１１５０℃の範囲内のあらかじめ選択された
温度まで、３０〜ｂ する。次いで酸素濃度を制御した雰囲気下において、所
要の焼結温度まで２００〜ｂ 速度で急熱し、その温度で焼結を完了させる。この際の
焼成雰囲気条件としては、酸素濃度を０．１〜５憾程度
に制御した窒素雰囲気が好ましく焼成はこの中で通常１
２５０〜１３５０℃の範囲の所定温度に、１〜１０時間
保持することによって行われる。
は、先ず原料混合物を８００〜１０００℃の温度で仮焼
成し、仮焼品を粉砕し、これに適当なバインダー例えば
ポリビニルアルコールを少量加えて成形する。次いで、
この成形品を大気圧下、８００〜１１００℃の範囲内の
所定温度まで、２００〜ｂ ｔｏｏｏ〜１１５０℃の範囲内のあらかじめ選択された
温度まで、３０〜ｂ する。次いで酸素濃度を制御した雰囲気下において、所
要の焼結温度まで２００〜ｂ 速度で急熱し、その温度で焼結を完了させる。この際の
焼成雰囲気条件としては、酸素濃度を０．１〜５憾程度
に制御した窒素雰囲気が好ましく焼成はこの中で通常１
２５０〜１３５０℃の範囲の所定温度に、１〜１０時間
保持することによって行われる。
このようにして焼結が完了した後の冷却工程は、焼結温
度から１１００〜１２００℃程度までは温度に応じて酸
素濃度を制御した雰囲気で、それ以降は不活性雰囲気例
えば窒素雰囲気下で行うのが好ましい。冷却速度として
は、通常２００〜３５０℃／ ｈｒの範囲が用いられる
。
度から１１００〜１２００℃程度までは温度に応じて酸
素濃度を制御した雰囲気で、それ以降は不活性雰囲気例
えば窒素雰囲気下で行うのが好ましい。冷却速度として
は、通常２００〜３５０℃／ ｈｒの範囲が用いられる
。
このようにして得られる本発明の磁性材料は、Ｂ−Ｈル
ープのＢｍ／Ｂｒが３．０以上、周波数１００ＫＨ１％
磁束密度２０００Ｇ、温度１００℃の条件下での電力損
失が４５０ｍＷ／ｅ（！以下という特性によって特徴づ
けられる。すなわち、この磁性材料は、飽和磁束密度Ｂ
ｍが大きく、残留磁束密度Ｂｒが小さいため、Ｂｍ−Ｂ
ｒが大きくなると同時に、また高周波、高磁束密度、高
温領域における電力損失が少ないという特徴を有してい
る。
ープのＢｍ／Ｂｒが３．０以上、周波数１００ＫＨ１％
磁束密度２０００Ｇ、温度１００℃の条件下での電力損
失が４５０ｍＷ／ｅ（！以下という特性によって特徴づ
けられる。すなわち、この磁性材料は、飽和磁束密度Ｂ
ｍが大きく、残留磁束密度Ｂｒが小さいため、Ｂｍ−Ｂ
ｒが大きくなると同時に、また高周波、高磁束密度、高
温領域における電力損失が少ないという特徴を有してい
る。
したがって、この磁性材料は高周波電源用トランスの磁
芯として好適である。
芯として好適である。
次に実施例によって本発明をさらに詳細に説明する。
実施例Ｉ
Ｆ８２０３５３．７モル％、ＺｎＯ１０，６モル（７５
及びＭｎＯ３５，７モル係から成る原料混合物に微量成
分として第１表に示す量のＣ！ａ ００５とＮｂ２ ｏ
５を添加し、常法に従って９５０℃で仮焼成したのち、
湿式ボールミルで粉砕し、平均粒径１．０μの粉末とし
た。
及びＭｎＯ３５，７モル係から成る原料混合物に微量成
分として第１表に示す量のＣ！ａ ００５とＮｂ２ ｏ
５を添加し、常法に従って９５０℃で仮焼成したのち、
湿式ボールミルで粉砕し、平均粒径１．０μの粉末とし
た。
次にこの仮焼物にバインダーとしてポリビニルアルコー
ルを加え、リング状に成形し、大気中において９００℃
まで加熱したのち、１０５０℃まで５０℃／ｈｒの昇温
速度で除熱した。次いで０．５１の酸素を含む雰囲気下
において１３２０℃まで３００Ｃ／ｈｒめ昇温速度で急
熱し、この温度に３時間保持して焼結を完了させたのち
、炉の電源を切って冷却を開始し、１２００℃に達した
とき、純窒素雰囲気に切替え、室温まで冷却した。
ルを加え、リング状に成形し、大気中において９００℃
まで加熱したのち、１０５０℃まで５０℃／ｈｒの昇温
速度で除熱した。次いで０．５１の酸素を含む雰囲気下
において１３２０℃まで３００Ｃ／ｈｒめ昇温速度で急
熱し、この温度に３時間保持して焼結を完了させたのち
、炉の電源を切って冷却を開始し、１２００℃に達した
とき、純窒素雰囲気に切替え、室温まで冷却した。
このようにして得られた６種の磁性材料の磁気特性を第
１表に示す。
１表に示す。
この表から分るように、ＣａＣＯ３の添加は残留磁束密
度（Ｂｒ）の低下に対し有効であるが、同時に飽和磁束
密度（Ｂｍ）も低下させ、したがってＢｍ／Ｂ ｒの増
大は得られない。他方、Ｎｂ２Ｏ，の添加はＢｍを増大
するとともにＢｒを減少させるのでＢｍ／Ｂ ｒは著し
く増大させる。
度（Ｂｒ）の低下に対し有効であるが、同時に飽和磁束
密度（Ｂｍ）も低下させ、したがってＢｍ／Ｂ ｒの増
大は得られない。他方、Ｎｂ２Ｏ，の添加はＢｍを増大
するとともにＢｒを減少させるのでＢｍ／Ｂ ｒは著し
く増大させる。
また、高周波、高破束密度、高温領域下における電力損
失は、Ｎｂ２Ｏ５の添加、特に０．０５重量％程度の添
加により著しく低くなっている。
失は、Ｎｂ２Ｏ５の添加、特に０．０５重量％程度の添
加により著しく低くなっている。
実施例２
実施例１と同じ組成のマンガン−亜鉛系フェライトに、
微量成分としてＯａｋ！０３、Ｎｔ）、Ｏ，及びｖ２０
５を含有させ、磁芯特性を測定した。この際の磁性材料
の製造条件としては、実施例１と同じ条件を用いた。得
られた結果を第２表に示す０１ マンガン−亜鉛系フェライトにＶ、０５を適量添カロす
るとμｉ、 ｔａｎδ／μｍなどの弱磁界特性力よ改善
することが知られているが、この電力ｈ Ｇ＞ ｑら力
１なように、Ｎｂ２Ｏ５の添加によってもこれに匹敵す
る弱磁界特性の改善が認められる０ 特許出願人 東京電気化学工業株式会社代理人 阿
形 明
微量成分としてＯａｋ！０３、Ｎｔ）、Ｏ，及びｖ２０
５を含有させ、磁芯特性を測定した。この際の磁性材料
の製造条件としては、実施例１と同じ条件を用いた。得
られた結果を第２表に示す０１ マンガン−亜鉛系フェライトにＶ、０５を適量添カロす
るとμｉ、 ｔａｎδ／μｍなどの弱磁界特性力よ改善
することが知られているが、この電力ｈ Ｇ＞ ｑら力
１なように、Ｎｂ２Ｏ５の添加によってもこれに匹敵す
る弱磁界特性の改善が認められる０ 特許出願人 東京電気化学工業株式会社代理人 阿
形 明
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 酸化ニオブ０，０２〜０．１０重量係を含有するマ
ンガン−亜鉛系フェライトから成り、Ｂ−ＨループのＢ
ｍ／Ｂｒが３．０以上であって、かつ１００ ＫＨｚ、
２．０００ Ｇ 、 １００℃の条件下での電力損失
が４５０ｍＷ／ｃｏ以下であることを特徴とする磁性材
料。 ２ マンガン−亜鉛系フェライトを製造するに当り、原
料混合物中に微量成分として酸化ニオブ又は焼成によシ
酸化ニオブを生じる化合物をＮｂ２Ｏ５換算で０．０２
〜０．１０重量係の割合で添加したのち、大気圧下にお
ける余熱工程及び酸素濃度を制御した雰囲気下における
急熱工程を経て所定の焼結温度まで昇温させ、この温度
において焼結を完了させることを特徴とする、Ｂ−Ｈ／
ｌ／−プのＢｍ／Ｂｒが３．０以上であって、かつ１０
０ ＫＨ２、２０００Ｇ 、 １００℃の条件下での
電力損失が４５０ｍＷ／ｃｃ以下である磁性材料の製造
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56113311A JPS5815037A (ja) | 1981-07-20 | 1981-07-20 | マンガン―亜鉛系フェライト磁性材料の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56113311A JPS5815037A (ja) | 1981-07-20 | 1981-07-20 | マンガン―亜鉛系フェライト磁性材料の製造方法 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2255274A Division JP2532159B2 (ja) | 1990-09-27 | 1990-09-27 | 高周波電源用トランス磁芯 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5815037A true JPS5815037A (ja) | 1983-01-28 |
| JPH0353270B2 JPH0353270B2 (ja) | 1991-08-14 |
Family
ID=14609010
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56113311A Granted JPS5815037A (ja) | 1981-07-20 | 1981-07-20 | マンガン―亜鉛系フェライト磁性材料の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5815037A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62142303A (ja) * | 1986-10-28 | 1987-06-25 | Sumitomo Special Metals Co Ltd | 酸化物磁性材料 |
| EP0445965A1 (en) * | 1990-03-03 | 1991-09-11 | Kawasaki Steel Corporation | Low power loss Mn-Zn ferrites |
| JPH0629115A (ja) * | 1991-06-29 | 1994-02-04 | Hitachi Ferrite Ltd | 超低損失フェライトの製造方法 |
-
1981
- 1981-07-20 JP JP56113311A patent/JPS5815037A/ja active Granted
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62142303A (ja) * | 1986-10-28 | 1987-06-25 | Sumitomo Special Metals Co Ltd | 酸化物磁性材料 |
| EP0445965A1 (en) * | 1990-03-03 | 1991-09-11 | Kawasaki Steel Corporation | Low power loss Mn-Zn ferrites |
| EP0445965B1 (en) * | 1990-03-03 | 1993-12-15 | Kawasaki Steel Corporation | Low power loss Mn-Zn ferrites |
| JPH0629115A (ja) * | 1991-06-29 | 1994-02-04 | Hitachi Ferrite Ltd | 超低損失フェライトの製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0353270B2 (ja) | 1991-08-14 |
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