JPS6191908A - 高透磁率酸化物磁性材料の製造方法 - Google Patents
高透磁率酸化物磁性材料の製造方法Info
- Publication number
- JPS6191908A JPS6191908A JP59213670A JP21367084A JPS6191908A JP S6191908 A JPS6191908 A JP S6191908A JP 59213670 A JP59213670 A JP 59213670A JP 21367084 A JP21367084 A JP 21367084A JP S6191908 A JPS6191908 A JP S6191908A
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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。
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Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分計］
本発明は、マンガン−亜鈴系フェライト材料を主原料と
する酸化物磁性材料の製造方法に関し、更に詳しくは少
量の酸化モリブデンを添加するとともに低酸素濃度で急
速昇温を行い焼結させるようにした高透磁率磁性材料の
製造方法に関するものである。
する酸化物磁性材料の製造方法に関し、更に詳しくは少
量の酸化モリブデンを添加するとともに低酸素濃度で急
速昇温を行い焼結させるようにした高透磁率磁性材料の
製造方法に関するものである。
［従来の技術１
マンガン−亜鉛系フェライトは透磁率が高いという大き
な特徴があり、そのため特に低周波領域で用いられるフ
ィルやトランス顕の高透磁率磁心として広く使用されて
いる。各種巻線部品の特性を変えずに小型化しようとす
ると、透磁率以外の材料特性を適切な値に調節できるな
らば透磁率の大きい材料を用いる方が有利だからである
。
な特徴があり、そのため特に低周波領域で用いられるフ
ィルやトランス顕の高透磁率磁心として広く使用されて
いる。各種巻線部品の特性を変えずに小型化しようとす
ると、透磁率以外の材料特性を適切な値に調節できるな
らば透磁率の大きい材料を用いる方が有利だからである
。
透磁率を高くするためにはフェライトの結晶粒径を大き
くすれば良いとされているが、そのためには高温長時間
の焼結が必要となる。しかし亜鉛を含むフェライトの場
合には、あまり長時間Ｒ湿状態においておくとその表面
から酸化亜鉛が蒸発するため、かえって透磁率を低下さ
せる原因となる。そこで従来技術によれば、透磁率が１
００００もしくはそれ以上の材料を得るためには、焼成
時にマンガン−亜鉛系フェライトに粉体を被せるなど何
らかのシールを施し、亜鉛が蒸発しないように工夫した
状態で高温長時間焼成を行っていた。
くすれば良いとされているが、そのためには高温長時間
の焼結が必要となる。しかし亜鉛を含むフェライトの場
合には、あまり長時間Ｒ湿状態においておくとその表面
から酸化亜鉛が蒸発するため、かえって透磁率を低下さ
せる原因となる。そこで従来技術によれば、透磁率が１
００００もしくはそれ以上の材料を得るためには、焼成
時にマンガン−亜鉛系フェライトに粉体を被せるなど何
らかのシールを施し、亜鉛が蒸発しないように工夫した
状態で高温長時間焼成を行っていた。
［発明が解決しようとする問題点］
ところがこのような方法だと、当然のことながら長時間
（例えばトップ温度の保持時間が３０〜４０時間といっ
たような）焼結を行わねばならないので焼成コストが増
大し、また焼結後にシール除去作業（例えば焼成時に被
せていた粉体を破壊して製品を１個１個取り出す作業）
を行わねばならないため生産コストが非常に高く量産化
には不向きであった。
（例えばトップ温度の保持時間が３０〜４０時間といっ
たような）焼結を行わねばならないので焼成コストが増
大し、また焼結後にシール除去作業（例えば焼成時に被
せていた粉体を破壊して製品を１個１個取り出す作業）
を行わねばならないため生産コストが非常に高く量産化
には不向きであった。
本発明の目的は、上記のような従来技術の欠点を解消し
、連続炉を用いた比較的短時間の焼成サイクルで、かつ
裸焼成でμ≧１００００の高透磁率磁性材料を容易に量
産しつるような方法を提供することにある。
、連続炉を用いた比較的短時間の焼成サイクルで、かつ
裸焼成でμ≧１００００の高透磁率磁性材料を容易に量
産しつるような方法を提供することにある。
［問題点を解決するための手段］
上記のような目的を達成することのできる本発明は、従
来−最に用いられている組成のマンガン−亜鉛系フェラ
イト材料に対して少量の酸化モリブデンを添加し、低酸
素濃度で急速昇温を行い焼成する高透磁率酸化物磁性材
料の製造方法である。
来−最に用いられている組成のマンガン−亜鉛系フェラ
イト材料に対して少量の酸化モリブデンを添加し、低酸
素濃度で急速昇温を行い焼成する高透磁率酸化物磁性材
料の製造方法である。
酸化モリブデンの添加量は、主成分となるマンガン−亜
鉛系フェライト材料に対して０．０１〜１重景％重量囲
である。また焼成時の昇温条件は、１１００℃以上の昇
温速度が２００〜６００℃／ｈｒであり、かつその時の
酸素濃度が０．０１〜５％の範囲である。
鉛系フェライト材料に対して０．０１〜１重景％重量囲
である。また焼成時の昇温条件は、１１００℃以上の昇
温速度が２００〜６００℃／ｈｒであり、かつその時の
酸素濃度が０．０１〜５％の範囲である。
さて、ここで用いられるマンガン−亜鉛系フェライト材
料は、通常高透磁率磁性材料として用いられるこの種の
材料の組成範囲とばば同様であってよく、例えばＦｅ２
Ｏ５０〜５８キル９６、ＺｎＯ３〜３０モル％、Ｍｎ０
１２〜４７゜モル％程度の組成範囲が選ばれる。
料は、通常高透磁率磁性材料として用いられるこの種の
材料の組成範囲とばば同様であってよく、例えばＦｅ２
Ｏ５０〜５８キル９６、ＺｎＯ３〜３０モル％、Ｍｎ０
１２〜４７゜モル％程度の組成範囲が選ばれる。
また上記のなかで特に好ましい製造条件は、 ′酸化モ
リブデンの添加量が０．１〜０．５重量％であり、焼結
昇温速度が３５０〜ｂ その時の酸素濃度が０．０２〜０．４％程度の時である
。
リブデンの添加量が０．１〜０．５重量％であり、焼結
昇温速度が３５０〜ｂ その時の酸素濃度が０．０２〜０．４％程度の時である
。
磁性材料の焼成は連続炉による２４時間以下の焼成サイ
クルで行うことができ、特にシールを施す必要はなく裸
焼成でよい。
クルで行うことができ、特にシールを施す必要はなく裸
焼成でよい。
［作用］
上記のような構成とすることによってマンガン−亜鉛系
フェライトの透磁率を著しく増大しうろ理由については
今だ完全に解明された訳ではないが、本発明により得ら
れた材料は粒径が非常に大きくなってお、す、これが主
要な原因をなしているものと推察される。
フェライトの透磁率を著しく増大しうろ理由については
今だ完全に解明された訳ではないが、本発明により得ら
れた材料は粒径が非常に大きくなってお、す、これが主
要な原因をなしているものと推察される。
透磁率増大の機構は以下のような作用によるものと考え
られる。まず＊ ２１Ａでも高原子価を維持するＭＯイ
オンが粒界近傍に存在することにより、粒界近傍の金属
イオン空格子量を増加させる。ところで焼結雰囲気の研
究等から、金属イオン空格子量を増加させる乙とにより
粒界の移動度が高ま９、（連続）粒成長が促進されるこ
とが確認されている。従って酸化モリブデンの添加によ
っても粒成長が促進されるものと考えられる。但しこの
効果を得るためには、前もって士、分緻密な組織を作っ
ておく必要があり、このために低酸素下における昇温が
重要である。
られる。まず＊ ２１Ａでも高原子価を維持するＭＯイ
オンが粒界近傍に存在することにより、粒界近傍の金属
イオン空格子量を増加させる。ところで焼結雰囲気の研
究等から、金属イオン空格子量を増加させる乙とにより
粒界の移動度が高ま９、（連続）粒成長が促進されるこ
とが確認されている。従って酸化モリブデンの添加によ
っても粒成長が促進されるものと考えられる。但しこの
効果を得るためには、前もって士、分緻密な組織を作っ
ておく必要があり、このために低酸素下における昇温が
重要である。
また酸化モリブデンは１１００℃以上で昇華が起こる。
従って１３００℃以上の粒成長過程までなるべく昇華量
を抑える必要があり、このために急速昇温が重要となる
。更に添加物によって粒成長を起こさせた場合、例え粒
径が大きくなっても粒界に残った添加物による粒界応力
等により透磁率が大きく低下することがしばしば観察さ
れるが、酸化モリ−ブデンの場合には最終的には殆ど蒸
発してしまうため、この悪影響が少なく、添加量を選択
することにより大幅な透磁−率の改善が得られるのであ
る。
を抑える必要があり、このために急速昇温が重要となる
。更に添加物によって粒成長を起こさせた場合、例え粒
径が大きくなっても粒界に残った添加物による粒界応力
等により透磁率が大きく低下することがしばしば観察さ
れるが、酸化モリ−ブデンの場合には最終的には殆ど蒸
発してしまうため、この悪影響が少なく、添加量を選択
することにより大幅な透磁−率の改善が得られるのであ
る。
［実施例］
以下、図面に基づき本発明の実施例について説明する。
第１図は酸化モリブデン（ＭｏＯ２）を０．１５重量％
添加したマンガン−亜鉛系フェライト（Ｆｅ２０，５３
モに％、 Ｍｎ０ ２７ モル％、Ｚｎ０２０モル％）
の常温における透磁率を、１１００℃以上の昇温時にお
ける酸素濃度と昇温速度に対してプロットした等μ線図
である。
添加したマンガン−亜鉛系フェライト（Ｆｅ２０，５３
モに％、 Ｍｎ０ ２７ モル％、Ｚｎ０２０モル％）
の常温における透磁率を、１１００℃以上の昇温時にお
ける酸素濃度と昇温速度に対してプロットした等μ線図
である。
乙の時の焼結温度は１３２０℃であり、焼結時間は２時
間、また焼結時の酸素濃度は３％である。
間、また焼結時の酸素濃度は３％である。
なお、酸化モリブデンを添加しない材料について同様に
昇温速度および昇温時の酸素濃度を変化させて実験した
ところ、第１図に示すような昇温速度ならびに昇温酸素
濃度範囲ではこれらの影響を殆ど受けずに透磁率は常に
略７０００程度であった。
昇温速度および昇温時の酸素濃度を変化させて実験した
ところ、第１図に示すような昇温速度ならびに昇温酸素
濃度範囲ではこれらの影響を殆ど受けずに透磁率は常に
略７０００程度であった。
この第１図から明らかなように、従来の通常の昇温条件
（１５０〜２００℃／ｈｒ、空気中）では酸化モリブデ
ンを添加しても透磁率は改善されないことが判る。つま
り、酸化モリブデンを適量添加し、かつ低酸素濃度で急
Ｍ界温を行うことにより大幅に透磁率を改善することが
出来るのである。昇温速度が２００〜６００℃／ｈ「て
昇温時の酸素濃度が０．０１〜５％程度とすると透磁率
は約１００００程度もしくはそれ以上に達し初期の目的
を達成することができる。またより好ましくは昇温速度
が３５０〜ｂ 昇温時の酸素濃度が０．０２〜０．４％程度であり、そ
の時には透磁率は約１１０００程度もしくはそれ以上に
も達する。
（１５０〜２００℃／ｈｒ、空気中）では酸化モリブデ
ンを添加しても透磁率は改善されないことが判る。つま
り、酸化モリブデンを適量添加し、かつ低酸素濃度で急
Ｍ界温を行うことにより大幅に透磁率を改善することが
出来るのである。昇温速度が２００〜６００℃／ｈ「て
昇温時の酸素濃度が０．０１〜５％程度とすると透磁率
は約１００００程度もしくはそれ以上に達し初期の目的
を達成することができる。またより好ましくは昇温速度
が３５０〜ｂ 昇温時の酸素濃度が０．０２〜０．４％程度であり、そ
の時には透磁率は約１１０００程度もしくはそれ以上に
も達する。
さて第２図は、酸化モリブデンの添加量に対する透磁率
をプロットしたものである。この時の１１００℃以上に
おける昇温速度は４００℃／ｈｒであり、その時の酸素
濃度は０．１％である。焼成条件は同じ＜ １３２０℃
−２時間である。酸化モリブデンを極少及添加すること
によってその効果が急激に現われ、約０．２ｉｉ景％て
ピークに達する。その後添加量が増大するにつれて透磁
率は漸次減少し続ける。従って酸化モリブデンの添加量
範囲は０．０１〜１．０重量％であればよいが、より好
ましくは０．１〜０．５重量％程度である。
をプロットしたものである。この時の１１００℃以上に
おける昇温速度は４００℃／ｈｒであり、その時の酸素
濃度は０．１％である。焼成条件は同じ＜ １３２０℃
−２時間である。酸化モリブデンを極少及添加すること
によってその効果が急激に現われ、約０．２ｉｉ景％て
ピークに達する。その後添加量が増大するにつれて透磁
率は漸次減少し続ける。従って酸化モリブデンの添加量
範囲は０．０１〜１．０重量％であればよいが、より好
ましくは０．１〜０．５重量％程度である。
第１図および第２図から判るように、最適条件としては
酸化モリブデンの添加量が０．１５重重景、１１００℃
以上の昇温速度が４００℃／ ｈｒ、その時の酸素濃度
が０．１％程度である。
酸化モリブデンの添加量が０．１５重重景、１１００℃
以上の昇温速度が４００℃／ ｈｒ、その時の酸素濃度
が０．１％程度である。
さて酸化モリブデン無添加のマンガン−亜鉛系フェライ
トと本発明を適用したフェライトの組成を比較すると、
無添加の場合その粒径が平均１５μｍ程度なのに対して
本発明により得られろ材料では約３０μｍと粒径が７略
２倍になっていることが認められた。そして主としてこ
の粒径増大の効果によって透磁率の増大が実現されてい
るのである。
トと本発明を適用したフェライトの組成を比較すると、
無添加の場合その粒径が平均１５μｍ程度なのに対して
本発明により得られろ材料では約３０μｍと粒径が７略
２倍になっていることが認められた。そして主としてこ
の粒径増大の効果によって透磁率の増大が実現されてい
るのである。
［発明の効果］
本発明は上記のような酸化物磁性材料の製造方法である
から、昇温時に低酸素状態とすることによって十分緻密
な組織が作られ、しかも急速に昇温するため昇華しやす
い酸化モリブデンの昇華量を抑えることができ、また焼
結時における酸化モリブデンの存在によって粒界の移動
度が高まり連続粒成長が促進され、最終的にはその酸化
モリブデンが殆ど蒸発して無（なるために粒界応力等の
原因となる添加物が粒界に残らず、それらの効果が相俟
て著しい透磁率の増大を実現出来るのである。
から、昇温時に低酸素状態とすることによって十分緻密
な組織が作られ、しかも急速に昇温するため昇華しやす
い酸化モリブデンの昇華量を抑えることができ、また焼
結時における酸化モリブデンの存在によって粒界の移動
度が高まり連続粒成長が促進され、最終的にはその酸化
モリブデンが殆ど蒸発して無（なるために粒界応力等の
原因となる添加物が粒界に残らず、それらの効果が相俟
て著しい透磁率の増大を実現出来るのである。
その上、この製造方法では、急速昇温を行わせ、その後
は通常の焼結を行わせるため、焼成サイクルを２４時間
以下といったように従来技術に比し非常に短（する゛こ
とができるし、しかも何らシール等の煩瑣な工程が不要
な裸焼成でよいからその点においても生産コストを低く
抑えろことができる。また本発明により得られた材料は
、透磁率の増加以外にもヒステリシス損失の低減効果が
あり、特に１００ｋｌｈ以下におけるパワーロスの改茜
等にも優れた効果を発揮しうるものである。
は通常の焼結を行わせるため、焼成サイクルを２４時間
以下といったように従来技術に比し非常に短（する゛こ
とができるし、しかも何らシール等の煩瑣な工程が不要
な裸焼成でよいからその点においても生産コストを低く
抑えろことができる。また本発明により得られた材料は
、透磁率の増加以外にもヒステリシス損失の低減効果が
あり、特に１００ｋｌｈ以下におけるパワーロスの改茜
等にも優れた効果を発揮しうるものである。
第１図は酸化モリブデン添加時における透磁率を昇温時
における酸素濃度と昇温速度に対してプロットした等μ
線図、第２図は酸化モリブデン添加量に対する透ａｉ率
をプロットしたグラフである。
における酸素濃度と昇温速度に対してプロットした等μ
線図、第２図は酸化モリブデン添加量に対する透ａｉ率
をプロットしたグラフである。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、マンガン−亜鉛系フェライト材料に対して酸化モリ
ブデンを０．０１〜１重量％添加した原料を、１１００
℃以上での昇温速度が２００〜６００℃／ｈｒで、かつ
その時の酸素濃度が０．０１〜５％の昇温条件で焼成す
ることを特徴とする高透磁率酸化物磁性材料の製造方法
。 ２、マンガン−亜鉛系フェライト材料は、Ｆｅ、Ｏ＿３
５０〜５８モル％、ＺｎＯ３〜３０モル％、ＭｎＯ１２
〜４７モル％を有する組成である特許請求の範囲第１項
記載の製造方法。 ３、酸化モリブデンの添加量が０．１〜０．５重量％で
あり、１１００℃以上の昇温速度が３５０〜４５０℃／
ｈｒ、その時の酸素濃度が０．０２〜０．４％で焼成す
る特許請求の範囲第１項または第２項記載の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59213670A JPS6191908A (ja) | 1984-10-12 | 1984-10-12 | 高透磁率酸化物磁性材料の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59213670A JPS6191908A (ja) | 1984-10-12 | 1984-10-12 | 高透磁率酸化物磁性材料の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6191908A true JPS6191908A (ja) | 1986-05-10 |
| JPH0544807B2 JPH0544807B2 (ja) | 1993-07-07 |
Family
ID=16643016
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59213670A Granted JPS6191908A (ja) | 1984-10-12 | 1984-10-12 | 高透磁率酸化物磁性材料の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6191908A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04321522A (ja) * | 1991-04-18 | 1992-11-11 | Fuji Elelctrochem Co Ltd | マンガン−亜鉛系フェライトの製造方法 |
| JPH04328806A (ja) * | 1991-04-27 | 1992-11-17 | Fuji Elelctrochem Co Ltd | マンガン−亜鉛系フェライトの製造方法 |
| WO1994014723A1 (fr) * | 1992-12-28 | 1994-07-07 | Tdk Corporation | Ferrite de manganese-zinc |
| EP0609775A3 (de) * | 1993-02-03 | 1994-12-07 | Siemens Matsushita Components | Ferrit mit kleiner Verlustleistung und hoher Sättigungsinduktion. |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS492091A (ja) * | 1972-04-24 | 1974-01-09 |
-
1984
- 1984-10-12 JP JP59213670A patent/JPS6191908A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS492091A (ja) * | 1972-04-24 | 1974-01-09 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04321522A (ja) * | 1991-04-18 | 1992-11-11 | Fuji Elelctrochem Co Ltd | マンガン−亜鉛系フェライトの製造方法 |
| JPH04328806A (ja) * | 1991-04-27 | 1992-11-17 | Fuji Elelctrochem Co Ltd | マンガン−亜鉛系フェライトの製造方法 |
| WO1994014723A1 (fr) * | 1992-12-28 | 1994-07-07 | Tdk Corporation | Ferrite de manganese-zinc |
| EP0609775A3 (de) * | 1993-02-03 | 1994-12-07 | Siemens Matsushita Components | Ferrit mit kleiner Verlustleistung und hoher Sättigungsinduktion. |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0544807B2 (ja) | 1993-07-07 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |