JPS59213627A - 軟磁性材料 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、リチウムを含有するニッケルー亜鉛系スピネ
ル型フェライト組成物に関し、一様で・かつ小さな湿度
係数を呈する軟磁性材料に関するものである。

一般にＬＣフィルタあるいはＬＣ共振回路などでは、コ
ンデンサのもつ負の温度特性とインダクタンスのもつ正
の温度特性とを均り合わせて、温度変化に対づるフィル
タ特性あるいは共振周波数を安定化させることが行なわ
れている。

この温度補償をより安定なものとするためには、キャパ
イタンス及びインダクタンスの雨音とも温度に対する特
性変化が小さくかつ直線性の良好なものが要求される。

また、テレビジョン受像機、ラジオ受信機、その他アマ
チュア無線機器等の同調機構は、可変容量ダイオードの
容量変化を利用しフ丁ライトと組合せた電子同調回路が
主流となっている。

ところがこの可変容量ダイオードの容量は正の温度係数
をもっているので、温度補償を行なうためには透磁率が
負の温度係数をもつフェライトコアが必要となる。

しかし、従来技術によれば、磁気特性が良好で、しかも
一様かつ小さな温度係数のフェライト組成物として満足
しうるちのは未だ開発されていない。まして、商用温度
範囲〈−２０〜６０℃のＩ！Ｉｆ）で一様に負の温度係
数を呈するフェライト組成物は知られていない。

本発明の目的は、前記のような技術的課題を解決しうる
ような一様かつ小さな温度係数の軟Ｖ４１性拐料を提供
することにある。

以下、図面に基づき本発明について説明する。

本発明は、４５〜６４モル％の酸化第２鉄、１０〜５０
モル％の酸化ニッケル、４０モル％１、（下の酸化亜鉛
、０．１〜７モル％の酸化リチウムよりなる組成のスピ
ネル型フェライト組成物であって、化学量論もしくはそ
れよりも酸化第２鉄が５モル％不足までの組成領域にあ
ることを特徴とする軟磁性材料である。

周知のフェライトとしては、ニッケルフエライ１〜、マ
ンガンフエライ１へ、ニッケルー亜鉛フェライト、マン
カン−亜鉛フェライト等があるが、これらに使用されて
いるニッケル、マンガン、ｍ１鉛竹はいずれも２価の金
属イオンである。

それ故、化学量論の化学式はＭＦｅ２Ｏ４もしくはＭヶ
Ｚｎ１−エＦ　Ｏ、、Ｏ，（但し、Ｍは２価の金属イオ
ノンとなり、化学量論はＦ　ｅ２０．＝　５０モル％の
組成である。しかし、本発明で必須不可欠の成分として
入っているリチウムは１価のイオンであるため、化学式
はＬｌ。、ｑＦｅ７．ｑ○４となり、化学量論はＬ　ｉ
、Ｏ＝　１（３，ｆ３７モル％、Ｆ　ｅ２０３−８３　
、３モル％のポイントとなる。本発明において酸化第２
ジ１４５〜６４モル％でありながら、化学量論以下とな
っているのは、このような事情に起因している。さて、
前記リチウムフェライトをＬｉ（５Ｆ　ｅ　、、、・Ｆ
ｅ２Ｏ，なる化学式で表わすと、ニッケルフェライト等
と同様に考えることができ、１　　。

？　（Ｌ　１，０−１−　Ｆｅ、Ｏ，）　＝　Ｆｅ、○
、＝　５０−Ｅル％のポイントにおいて化学量論となる
。このような１　　・ 考え方に基づき、Ｎｉ　Ｏ＋、＜ｍｌ、Ｏ＋　Ｆｅ、、
０．）とＺｎｏとＦｅ−ＬＯ）の準Ｅ元図において本発
明の組成範囲を示したのが第１図である。同図において
、Ｆ　ｅ２０．＝　５０モル％のラインが化学量論にな
る。ただし、同図において注意すべきことは、図中の任
意の１ポイントが組成を特定できないこと、また、斜線
領域は必要条件ではあるが充分条件ではない（Ｌ　ｉ、
０の量が規制されているので）ことである。例えば、Ｆ
　ｅ　Ｚ　０５−５５　、３モル％、Ｚ　ＩＴ　Ｏ＝　
２Ｌ３モＬ　％、Ｎ　ｉ　Ｏ＝　２０．２−Ｅル％、ｌ
　ｉ、Ｏ−３，２モル％で表わせる組成は第１図のＡポ
イントであり、これは化学量論よりもＦ　Ｏ＞　０３不
２領域である。マＩｃ、Ｆｅ、Ｑ、＝　６０．０モル％
、Ｚ　ＩＩ　Ｏ＝　２２．２モル％、Ｎｉ０＝１２．２
モル％、Ｌ１□０＝５．６モル％で表わされる組成もほ
ぼ△ポイン１〜であるｏ　Ｆ　ｅ　２０３−５１　、１
モル％、Ｚ　ｌ’Ｉ　Ｏ＝　２１．３モル％、Ｎｉ０＝
２４．４モル％、１！、Ｑ＝　３．２モル％で表わされ
る組成はＢポイントである。

次に本発明で規定しＩＣ組成範囲の根拠について述／＼
る。第２図は、第１図におけるＡポイント−どＢポイン
トの組成で、酸化リチウムを０〜９モル％の範ｆＵ］て
変化さ−せた試料について、酸化リヂウム置ｊ奥吊に対
ゴる透磁率の相対温度係数αμｍ゛の関係を示す図であ
る。試料は、以下の実施例にｄ５いても同様であるが、
原料粉体を所定割合で１昆合し、８００〜１０００℃で
仮焼成を行ない、アルコールにて湿式粉砕し、その後、
環状に成型し、１０００〜１１５０℃において１〜３時
間焼成することによって作成した外径２５ｍｍ、内径１
５ｍｍ、厚さ５ｍｍの環状磁心である。透磁率の相対温
度係数αμｒは、 ただし、μ７は１７℃にお１ノる初透磁率μｍは１２℃
における初透磁率 上、Ｌは温度 であり、−４０〜８０℃の温度範囲で゛の１０℃毎の平
均値である。同図から明らかなように、酸化リチウムで
ほんの僅か（０，１モル％以上）置換ザることによって
急）２′（に相同温度１系数が減少し、逆に７モル％よ
り多く置４％−Ｓ＋−ると、例えばＢポイン１〜の組成
では逆に相対温度係数が大ぎくなってしまうからである
。酸化リチウムの邑を０．１〜７モル％としたのは、こ
のような理由による。しかし、なかでも酸化リチウムを
０．３〜２モル％の範囲どするのが好ましく、１モル％
程度置換したときが最も効果が大きい。

Ａポイントの組成では、負の温度特性の月利も１ｑるこ
とができる。

第３図１よ、第２図における酸化リチウム置換ｍ０モル
％、１モル％、２モル％の三種の試料の湿度特性を示Ｊ
−シのである。この第３図から明らかなように、湿度特
性の直線性は極めてよい。これＩ＝ｌ、ｌＰｔ化第２鉄
が化学世論以下の組成領域にある場合の特徴で、他の回
路素子と相合せて温度補償づるどき、非常に使いやすい
性質Ｃ゛ある。本発明に３５いて、酸化第２鉄の組成を
化学量論もしく　１１それ以下としたのはこのような理
由による。逆に、酸化第２ｆＯＮが化学量論を舅えた組
成だど直線性が悪くなり、使用可能な濡Ｉ哀範囲が非常
に狭くなるからである。また、酸化第２錦の組成を４５
モル％以上、化学量論よりも５モル％ｊ、ス下不足の領
域としたのは、あまり少なくなると逆に透磁率の相対温
度係数が増大してしまい実用にならないためである。第
４図にその様子の一例を示す。Ｚｎ０＝２０モル％、Ｌ
１□Ｏ＝３モル％において、Ｆｅ２Ｏ，の旦（第１図の
横軸のＦｅ、０．と同じもの〉を４９〜４０モル％まで
くずなわち、化学世論に対して１モル％不足から１０モ
ル％不足まで）変化させた時の透磁率の相対温度係数が
示されており、４５モル％のＢ１ポイントをづざると、
急ｉ５！！＋　Ｉこ」二昇することが判る。より望まし
い酸化第２８９．の組成領域は、化学量論からそれより
３ｒニル％不足した範囲である。

酸化亜鉛の組成範囲は４０モル％以下である。

その下限は零であってもよいが、磁気特性を向−トさせ
るためにも一定量含まぜるのがよい。１ノかし、４０モ
ル％を超えると、透磁率が低）づるため好ましくない。

酸化ニッケルの組成範囲の１０〜５０モル％は、前記の
如き各成分の範囲ににって必然的に定まるものである。

次に本発明の実施例について記す。各実施例で用いた試
料は、原料粉体を第１表に示すような割合で配合し、８
００〜１０００℃で仮焼成を行ない、アルコールにて湿
式粉砕し、その後、成型し１０００〜１１５０℃におい
て１〜３時間焼成することによって作成した外径２５ｍ
ｍ、内径１５ｍｍ、厚さ５ｍｍの環状磁心である。２０
℃における初透磁率μｒ　、　１Ｎｌ１１−１７にお（
プるｔａｎδ／μｉ、透磁率の相対温度係数αμｒを測
定した結果を組成とともに第１表に示づ−０ 第１表／）口ら、各実施例とし透磁率の相対温度係数が
１５ｘ１０Ｊス下の良好な値を呈することか判る。ここ
で、実施例１，２は第１図におけるＡポイントに、また
実施例３．４はＢポイン１〜に該当Ｊる。

なお、本発明の組成をベースとし、それに対して酸化ニ
オブを０．０５〜０．７型温％添加すると、良好な温匪
特性を呈しつつ透磁率をより一層大きくすることができ
る。第５図は、前記実施例２の組成をベースとし、酸化
ニオブ（Ｎ　ｂ。

０、）の添加量を０〜１重世％の範囲で変化ごＵて透磁
率とμＱ偵とをプロワｌ−シたものである。。

」　同図から明らかなように］化二オシの添加に日り磁
気特性が向上することが判る。添加量（ｊ。

０．０５へ−０，７重足％、より好まし、くけ０．１〜
０．５重量％の範囲である。特に、０．２重量％庁度添
加したとき最も良好な結果が１ｑら１′する。酸化二オ
フは酸化リチウムと共存していることが重要で、リチウ
ムが含まれていないと二Δ）を入れてもかえって悪い結
果となっ℃しまう。それ故、本発明の組成範囲をベース
として、てれに酸化ニオブを若干量添加することはｔ小
めて有効である。

本発明は上記のように構成した軟磁性＋２１′ｊｌ　’
Ｃあるから、磁気特性が良好で、しかも一様かつ小さな
温度係数を呈【ノ、）Ｂ度特性の直線性が極めて良く、
コンデンサや可変容最ダイオード祈と組合せたとき、広
い温度範囲にわたって良好な温度補償を行なえるなど、
すぐれノζ効果を奏しうるちのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の組成範囲を示す図、第２図は酸化リチ
ウム装置１！ｉｆ！量と透磁率の相対温度係数の関係を
示す図、第３図は温度特性の例を示づ図、第４図は酸化
第２鉄最の影響を示す図、第５図は酸化二Δブの添加効
果を示づ図である。 特８′Ｆ出願人　　　冨士電気化学株式会７１代　　理
　　人　　　　　　　尾　　股　　行　　紐間　　　　
　　　　　　茂　　児　　　　　稽同　　　　　　　　
　　荒　　木　　友之助第１図 ｅｚｅｓ 第２図 第４図 ＦｅｚＯ３ 第５図 ＮｂｚＯｙｍｊ＋４（１１％）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １．４５〜６４モル％の酸化第２鉄、１０〜５０モル％
   の酸化ニッケル、４０モル％以下の酸化亜鉛、０．１〜
   ７モル％の酸化リチウムｊ；りなる組成のスピネル型フ
   ェライト組成物であって、化学ｍ論もしくはそれよりも
   酸化第２鉄か５モル％不足までの組成領域にあることを
   特徴とづる一様かつ小さな温度係数を呈する転磁ｌｉ月
   料。