KR20040020840A

KR20040020840A - 망간-아연계 페라이트, 트랜스용 자심 및 트랜스

Info

Publication number: KR20040020840A
Application number: KR1020030061050A
Authority: KR
Inventors: 세자이유지; 야스하라가츠시; 다카가와겐야; 와타나베마사히코
Original assignee: 티디케이가부시기가이샤
Priority date: 2002-09-02
Filing date: 2003-09-02
Publication date: 2004-03-09
Also published as: KR100522222B1; US20040090302A1; CN1231927C; EP1394116A1; TW200405365A; HK1063877A1; US6905629B2; CN1495809A; TWI228729B

Abstract

Fe₂O₃: 51.5∼57.0mol% 및 ZnO : 0∼15mol%(단, 0은 포함하지 않는다)를 포함하고, 잔부(殘部)가 실질적으로 MnO로 이루어지는 기본 성분중에, Co₃O₄환산으로 0∼5000ppm(단, 0은 포함하지 않는다)의 Co 산화물을 함유하는 망간-아연(Mn-Zn)계 페라이트로서, 상기 페라이트중의 식(1)의 값α이 α≥ 0.93이다. α=((Fe²⁺-Mn³⁺-Co³⁺)×(4.29×A+1.91×B+2.19×C+2.01×D))/((A-B-C-D)×100)…식(1).

단, 식(1) 중, (Fe²⁺-Mn³⁺-Co³⁺) : [wt%], A : Fe₂O₃[mo1%], B : MnO[mol%], C : ZnO[mo1%], D : CoO[mol%]이다. 이 발명에 의하면, 스위칭 전원 등의 전원 트랜스 등에 이용되는 자심(磁心)(magnetic core)으로서, 광온도 대역에서 코어 로스가 작고, 또한 고온도하(고온 저장 시험)에 있어서도 코어 로스의 열화가 적어 자기적 안정성이 우수한 고신뢰성의 망간-아연계 페라이트, 트랜스용 자심 및 트랜스를 제공할 수 있다.

Description

망간-아연계 페라이트, 트랜스용 자심 및 트랜스{Mn-Zn series ferrite, magnetic core for trans and trans}

본 발명은 망간-아연(Mn-Zn)계 페라이트, 트랜스용 자심(磁心) 및 트랜스(trans)에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 스위칭 전원 등의 전원 트랜스 등의 자심에 이용되고, 특히 광온도 대역에 있어서 전력 손실(코어 로스)이 작고, 또한 고온도하(고온 저장 시험)에 있어서도 코어 로스의 열화가 적어 자기적 안정성이 우수한 고신뢰성의 망간-아연계 페라이트, 트랜스용 자심 및 트랜스에 관한 것이다.

최근, 각종 전자기기에는, 소형화, 박형화, 고성능화 등의 요구가 높아지고 있다. 스위칭 전원 등에 있어서도, 전원 트랜스 등의 소형화, 박형화 등이 요구되고, 트랜스를 소형화, 박형화하기 위해서는 자심의 코어 로스의 저감이 불가결하다. 또한 전원 등의 동작 환경을 고려하면, 광온도 대역에 있어서 코어 로스가 작고, 또한 전자 회로의 열폭주를 방지하는 것 등을 위해 고온도하(고온 저장 시험)에 있어서도 코어 로스의 열화가 적어 자기적 안정성이 우수한 고신뢰성의 자심이 요구된다.

이러한 요구하에, 지금까지 망간-아연계 페라이트에 Co를 적당량 고용(固溶)화시킴으로써, 광온도 대역에 있어서 코어 로스를 작게 하기 위한 제안이 몇가지 이루어지고 있다(특허문헌 1∼13 참조)

특허문헌 1 일본국 특개평 6-290925호 공보

특허문헌 2 일본국 특개평 6-310320호 공보

특허문헌 3 일본국 특개평 8-191011호 공보

특허문헌 4 일본국 특개평 9-2866호 공보

특허문헌 5 일본국 특개평 9-134815호 공보

특허문헌 6 일본국 특개평 13-80952호 공보

특허문헌 7 일본국 특개평 13-220146호 공보

특허문헌 8 일본국 특개 2002-231520호 공보

특허문헌 9 일본국 특공소 61-11892호 공보

특허문헌 10 일본국 특공소 61-43291호 공보

특허문헌 11 일본국 특공평 4-33755호 공보

특허문헌 12 일본국 특공평 5-21859호 공보

특허문헌 13 일본국 특공평 8-1844호 공보

여기서, Co를 고용화시킴으로써 코어 로스를 광온도 대역에서 작게 할 수 있는 이유에 대해 기술한다. 코어 로스를 지배하는 인자로서 결정 자기 이방성 정수 K1가 있는데, 코어 로스의 온도 특성은 K1의 온도 변화와 함께 변화하고, K1 = 0이 되는 온도에서 코어 로스는 극소치로 된다. 코어 로스를 광온도 대역에서 작게 하기 위해서는 광온도 대역에서 K1를 0에 근접시키지 않으면 안된다. 이 정수 K1은 페라이트의 주상(主相)인 스피넬 화합물의 구성 원소에 따라 다른데, 망간-아연계 페라이트의 경우, Co 이온을 고용화시킴으로써 K1의 온도 의존성을 작게 하고, 자기 손실 온도 계수의 절대치를 작게 할 수 있다고 생각된다.

상기의 공보와 같이, 망간-아연계 페라이트에 Co를 적당량 고용화시킴으로써, 광온도 대역에 있어서 코어 로스를 작게 하는 제안이 몇가지 이루어져 있다.

그러나, 전원 등의 동작 환경을 고려했을 때의 전자회로의 열폭주를 방지하기 위해, 고온도하(고온 저장 시험)에 있어서의 코어 로스 특성의 안정성이나 신뢰성을 높이기 위한 수단에 관해서는 기술되어 있지 않다.

본 발명은 이러한 과제를 해결하기 위해, 스위칭 전원 등의 전원 트랜스 등에 이용되는 자심으로서, 광온도 대역에 있어서 코어 로스가 작고, 또한 고온도하(고온 저장 시험)에 있어서도 코어 로스의 열화가 적어 자기적 안정성이 우수한 고신뢰성의 망간-아연계 페라이트, 트랜스용 자심 및 트랜스를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명자 등은 Co를 포함하는 망간-아연계 페라이트중의 양 이온에 착안하여, 페라이트에 있어서의 하기식 (1)의 값α을 소정의 값으로 함으로써, 고온도하(고온 저장 시험)에 있어서의 코어 로스 특성의 안정성이나 신뢰성을 높일 수 있는 것을 발견하고, 본 발명을 완성시키는데 이르렀다.

즉, 본 발명의 제1 관점에 관한 망간-아연계 페라이트는

Fe₂O₃: 51.5∼57.0mol% 및 ZnO : 0∼15mol%(단, 0는 포함하지 않는다)를 포함하고, 잔부가 실질적으로 MnO로 이루어지는 기본 성분중에, Co₃O₄환산으로 0∼5000ppm(단, 0은 포함하지 않는다)의 Co 산화물을 함유하는 망간-아연계 페라이트로서,

상기 페라이트에 있어서의 하기식 (1)의 값α이 α≥ 0.93인 것을 특징으로 한다.

α=((Fe²⁺-Mn³⁺-Co³⁺)×(4.29×A+1.91×B+2.19×C+2.01×D))/((A-B-C-D)×100) … 식(1)

단, 식(1) 중, (Fe²⁺-Mn³⁺-Co³⁺) : [wt%], A : Fe₂O₃[mo1%], B : MnO[mol%], C : ZnO[mo1%], D : CoO[mol%]이다.

본 발명의 제2 관점에 관한 망간-아연계 페라이트는

Fe₂O₃: 51.5∼57.0mol% 및 ZnO : 0∼15mol% (단, 0은 포함하지 않는다)를 포함하고, 잔부가 실질적으로 MnO로 이루어지는 기본성분 중에, Co₃O₄환산으로 0∼5000ppm(단, 0은 포함하지 않는다)의 Co 산화물을 함유하는 망간-아연계 페라이트로서,

예를 들면 BH 분석기(BH analyzer)를 이용하여, 상기 페라이트에 대해, 100 kHz, 200mT의 정현파 교류 자계를 인가하고, 75℃와 120℃에서 각각 측정된 코어로스의 값을 Pcv1로 하고, 이 Pcv1의 측정후의 페라이트를, 고온 저장(175℃의 분위기 중에 96시간 저장)한 후에, Pcv1의 측정과 동일 조건으로 각각 측정된 코어 로스의 값을 Pcv2로 했을 때, 하기식 (2)로 표시되는 코어 로스 열화율이 75℃에서 3% 이하 또는 120℃에서 5% 이하인 것을 특징으로 한다.

코어 로스 열화율(%)=((Pcv1-Pcv2)/Pcv1)×100 … 식(2)

본 발명의 제3 관점에 관한 망간-아연계 페라이트는

예를 들면 BH 분석기를 이용하여, 상기 페라이트에 대해, 100 kHz, 200mT의 정현파 교류 자계를 인가하여, 75℃와 120℃에서 각각 측정된 코어 로스의 값을 Pcv1로 하고, 이 Pcv1의 측정후의 페라이트를, 고온 저장(200℃의 분위기 중에 96시간 저장)한 후에, Pcv1의 측정과 동일 조건으로 각각 측정된 코어 로스의 값을 Pcv3로 했을 때, 하기식 (3)으로 표시되는 코어 로스 열화율이 75℃에서 27% 이하 또는 120℃에서 30% 이하인 것을 특징으로 한다.

코어 로스 열화율(%)=((Pcv1-Pcv3)/Pcv1)×100 … 식(3)

페라이트에 있어서의 식(1)의 값α을 0.93 이상으로 하면, 고온 시험(175℃ 중에서 96시간)후의 코어 로스의 열화를 크게 억제할 수 있다.

구체적으로는 BH 분석기를 이용하여, 상기 페라이트에 대해, 100kHz, 200mT의 정현파 교류 자계를 인가하고, 75℃와 120℃에서 각각 측정된 코어 로스값을 Pcv1로 하고, 상기 Pcv1의 측정후의 페라이트를, 고온 저장(175℃의 분위기 중에서 96시간 저장)한 후에, Pcv1의 측정과 동일 조건으로 각각 측정된 코어 로스의 값을 Pcv2로 했을 때, 하기 식(2)로 표시되는 코어 로스 열화율을, 75℃에서 3% 이하 또는 120℃에서 5% 이하로 할 수 있다.

코어 로스 열화율(%)=((Pcv1-Pcv2)/Pcv1)×100 …식(2)

또한, BH 분석기를 이용하여, 상기 페라이트에 대해, 100kHz, 200mT의 정현파 교류 자계를 인가하여, 75℃와 120℃에서 각각 측정된 코어 로스의 값을 Pcv1로 하고, 상기 Pcv1의 측정비의 페라이트를 고온 저장(200℃의 분위기 중에서 96시간 저장)한 후에, Pcv1의 측정과 동일 조건으로 각각 측정된 코어 로스의 값을 Pcv3로 했을 때, 하기 식(3)으로 표시한 코어 로스 열화율을 75℃에서 27% 이하 또는 120℃에서 30% 이하로 할 수 있다.

코어 로스 열화율(%)=((Pcv1-Pcv3)/Pcvl)×100 …식(3)

이상과 같이 코어 로스의 열화를 적게 할 수 있는 이유는 반드시 명확하지는 않지만, 본 발명자 등의 실험에 의해 뒷받침 되어, 이하와 같이 추측된다.

고온 저장하에서의 코어 로스 열화의 원인에 대해서는 양 이온 결함을 통한 Co 이온의 이동에 의한 자기 이방성의 증대 등을 생각할 수 있다. 그러나, Co를 고용화시킨 망간-아연계 페라이트의 경우에는 Fe²⁺, Fe³⁺, Co²⁺, Co³⁺의 각각의 양을 정확하게 분리하여 정량하는 것이 곤란하다. 이 때문에 양 이온 결함량(비화학 양론적 산소량)을 직접적으로 정량하는 것이 곤란하다. 그래서, 본 발명은 현재의 측정기라도 계량이 가능한 식(1)의 값α라고 하는 파라미터를 생각해 내어, 그 값을 제어함으로써, 고온 시험후의 코어 로스의 열화를 억제할 수 있는 것을 발견하고, 본 발명을 완성시키는데 이르렀다.

본 발명에 의하면, 본 발명에 관한 페라이트를 스위칭 전원 등의 전원 트랜스 등에 이용되는 트랜스용 자심, 혹은 트랜스(자심의 주위에 코일을 감은 것)로서 이용함으로써, 25∼120℃의 광온도 대역에서 코어 로스가 작아진다. 또한, 고온 저장 시험(175℃중에서 96시간)후의 코어 로스의 열화율도 작게 되어, 자기적 안정성이 우수한 고신뢰성의 자심 및 트랜스로 할 수 있다. 이 때문에, 스위칭 전원 및 전원 트랜스에 있어서, 손실의 저감, 소형화, 열폭주의 방지 및 신뢰성의 향상 등을 도모할 수 있다.

다음에, 본 발명의 수치 범위의 한정 이유에 대해서 설명한다.

Fe₂O₃의 조성이 51.5mo1%보다 작아지거나, 또는 ZnO의 조성이 15 mo1%보다도 커지면, 고온 저장 시험전 초기의 코어 로스가 크고, 소망의 25∼120℃의 광온도 대역에 있어서의 저코어 로스화가 곤란해 진다. Fe₂O₃의 조성이 57.0mo1%보다 커지면, 고온 저장 시험전 초기의 코어 로스가 크고, 소망의 25∼120℃의 광온도 대역에서의 저코어 로스화가 곤란해진다. 또한, ZnO의 조성이 0mo1%인 경우에는, 소결체의 상대 밀도의 저하가 발생해, 고온 저장 시험전 초기의 코어 로스가 크고, 소망의 25∼120℃의 광온도 대역에 있어서의 저코어 로스화가 곤란해진다.

또한, Co₃O₄환산에서의 Co 산화물의 함유량이 0ppm으로 되면, 고온 저장 시험전 초기의 코어 로스가 크고, 소망의 25∼120℃의 광온도 대역에서의 저코어 로스화가 곤란해 진다. 또한 Co₃O₄환산에서의 Co 산화물의 함유량이 5000ppm보다도 커지면, 특히 고온측에서의 고온 저장 시험전 초기의 코어 로스가 크고, 소망의 25∼120℃의 광온도 대역에서의 저코어 로스화가 곤란해진다.

본 발명에 관한 페라이트는 바람직하게는 그 이외의 부성분으로서, SiO₂: 50∼220ppm, CaO : 120∼1400ppmn을 함유한다. 소결성을 향상시킴과 동시에, 결정 입자계에 고저항층을 형성시키기 위함이다.

SiO₂의 함유량이 50ppm보다 작아지거나, 또는 CaO의 함유량이 120ppm보다 작아지면, 소결이 촉진되기 어려워짐과 동시에, 결정 입자계에 충분한 고저항층이 형성되기 어려워 지므로, SiO₂또는 CaO의 함유량 이외는 동일한 조성의 것에 비교해, 고온 저장 시험전 초기의 코어 로스 및 고온 저장 시험후의 코어 로스가 커지는 경향이 있다.

또한, SiO₂의 함유량이 220ppm보다 커지거나, 또는 CaO의 함유량이 1400ppm보다 커지면, 결정의 이상 입자 성장이 일어나기 쉬워짐과 동시에 입자계 층이 과잉 형성되기 쉬워지고, SiO₂또는 CaO의 함유량 이외는 동일한 조성의 것에 비교해, 고온 저장 시험전 초기의 코어 로스 및 고온 저장 시험후의 코어 로스가 커지는 경향이 있다.

본 발명에 관한 페라이트는 바람직하게는 그 밖의 부성분으로서, Nb₂O₅: 0∼500PPm(단, 0은 포함하지 않는다), ZrO₂: 0∼500pm(단, 0은 포함하지 않는다), Ta₂O₅: 0∼1000ppm(단, 0은 포함하지 않는다), V₂O₅: 0∼500ppm(단, 0은 포함하지 않는다), HfO₂: 0∼500ppm(단, 0은 포함하지 않는다) 중의 1종 이상을 함유한다.

이들 부성분을 함유시킴으로써, 페라이트의 결정 입자계에 고저항층을 형성하고, 코어 로스(주로 히스테리시스 손실과 와전류 손실) 중에 특히 와전류 손실을 저감시킬 수 있다. 이 때문에, 이들 부성분을 함유시킴으로써, 이들 부성분을 포함하지 않는 이외는 동일한 조성의 것에 비교해, 고온 저장 시험전 초기의 코어 로스를 작게 할 수 있어, 소망의 25∼120℃의 광온도 대역에 있어서의 저코어 로스화가 용이해짐과 동시에, 고온 저장 시험후의 코어 로스의 열화를 더욱 작게 할 수 있다.

Nb₂O₅, ZrO₂, V₂O₅및 HfO₂의 함유량이 500ppm보다도 커지거나, 또는 Ta₂O₅의 함유량이 1000ppm보다도 커지면, 입자계 층이 과잉 형성되기 쉬워지고, 본 발명의 효과가 작아지는 경향이 있다.

본 발명에 관한 페라이트는 인(P) 및 붕소(B)를 포함해도 되지만, 바람직하게는 페라이트중의 P 및 B의 함유량이 P≤35ppm 또는 B≤35ppm 이다. 페라이트중의 P 및 B의 함유량은 적을수록 좋다.

P의 함유량이 35ppm보다도 커지거나, 또는 B의 함유량이 35ppm보다 커지면, 결정의 이상 입자 성장이 일어나기 쉬워지고, 본 발명의 효과가 작아지는 경향이있다.

본 발명에 있어서, 바람직하게는 상기 페라이트에 있어서의 식(1)의 값α이 α≥0.94, 더욱 바람직하게는 α≥0.95이고, 그 상한은 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 1.50 이하, 더욱 바람직하게는 1.40 이하, 특히 바람직하게는 1.20 이하이다. 그 이상의 값으로 하는 것은 제조가 현저하게 곤란해지는 경향이 있다.

페라이트에 있어서의 식(1)의 값α을 α≥0.94로 함으로써, 고온 저장 시험후의 코어 로스의 열화율을, 더욱 작게 할 수 있다. 또한, α≥0.95로 함으로써, 고온 저장 시험후의 코어 로스의 열화율을, 더욱 작게 할 수 있다.

본 발명에 있어서, 식(1)의 값α은 이하와 같이 구한다. 식(1)의 값α의 산출은 조성 분석과, (Fe²⁺-Co³⁺)량 및 Mn³⁺량의 정량으로부터 산출할 수 있다. 즉 조성 분석에 관해서는, 망간-아연 페라이트 소결체를 분쇄하여 분말 상태로 한 후, 형광 X선 분석장치(예를들면 리가쿠(주)제, 사이말틱 3530)를 이용하여 Fe₂O₃, MnO, ZnO 및 CoO량을 측정할 수 있다.

(Fe²⁺-Co³⁺)량 및 Mn³⁺량은 망간-아연계 페라이트 소결체를 분쇄하여 분말 상태로 하여, 산에 용해후, K₂Cr₂O₇용액에 의해 전위차 적정(滴定)을 행하여 정량한다. (Fe²⁺-Co³⁺)량에 대해서인데, Fe²⁺와 Co³⁺가 반응하기 위해, Co를 고용화시킨 망간-아연계 페라이트의 경우에는 Fe²⁺, Fe³⁺, Co²⁺, Co³⁺의 각각의 양을 정확하게 분리하여 정량하는 것이 곤란하여, (Fe²⁺-Co³⁺)량으로서 정량한다.

본 발명에 관한 망간-아연계 페라이트는 예를 들면 이하와 같이 하여 제조되는 것이 바람직하다.

즉, 본 발명에 관한 망간-아연계 페라이트의 제조방법은

상기 본 발명에 관한 망간-아연계 페라이트의 조성 범위(Fe₂O₃: 51.5∼57.0mo1% 및 ZnO : 0∼15mo1%(단, 0은 포함하지 않는다)를 포함하고, 잔부가 실질적으로 MnO로 이루어지는 기본 성분중에, Co₃O₄환산으로 0∼5000ppm(단, 0은 포함하지 않는다)의 Co 산화물을 함유한다)으로 되도록 원료를 준비하는 원료 준비 공정과,

상기 원료에 바인더를 가하여 소정 형상으로 성형하고, 예비 성형체를 형성하는 성형 공정과,

상기 예비 성형체를 소성하는 소성 공정을 가지고,

상기 소성 공정이 고온 유지 공정을 가지고,

상기 고온 유지 공정에서의 유지 온도가, 1250℃∼1400℃이고, 또한 소성 분위기의 산소 분압을 PO₂(%)로 하고, 유지 온도를 T(K)로 했을 때, 하기 (4)식을 만족하는 PO₂로 소성하는 것을 특징으로 한다.

Log(PO₂)= a-13000/T … 식(4)

단, 식(4)중의 a는 6.95≤a≤8.85이다.

예를 들면 유지 온도가 1300℃에서는 소성 분위기의 산소 분압은 0.05%∼3.80% 이다.

소성 공정은 승온 공정과, 고온 유지 공정과, 강온 공정을 갖는 것이 바람직하다. 승온 공정에서 소성 분위기 중의 산소 분압은 3.0% 이하인 것이 바람직하다. 고온 유지 공정에서는 유지 온도가 1250℃∼1400℃이고, 예를 들면 1300℃에서 산소 분압은 0.05%∼3.80% 인것이 바람직하다. 산소 분압은 종래보다 낮추어 설정하는 것이 바람직하다. 단, 산소 분압이 0.05%보다 작으면, 고온 저장 시험전 초기의 코어 로스가 나빠지는 경향이 있다. 소성시의 유지 온도가 높을수록, 산소 분압도 높게 설정하는 것이 바람직하다. 또한, 산소 분압이 낮을수록, 식(1)의 값α이 커지고, 고온 저장 시험후의 코어 로스의 열화가 작아지는 경향이 있다.

또한, 강온 공정에서는 900℃∼1200℃에서 질소 분위기로 바꾸는 것이 바람직하다. 질소 분위기로 바꾼 후의 냉각 속도는 바꾸기 전의 냉각 속도의 2∼10배로 하는 것이 바람직하다.

이러한 제조 조건을 선택함으로써, 본 발명에 관한 망간-아연계 페라이트를 용이하게 제조할 수 있다.

이하, 본 발명을 실시형태에 따라 설명한다.

본 발명의 일실시 형태에 관한 망간-아연계 페라이트는

Fe₂O₃: 51.5∼57.0mol% 및 ZnO : 0∼15mol%(단, 0은 포함하지 않는다)를 포함하고, 잔부가 실질적으로 MnO로 이루어지는 기본 성분중에, Co₃O₄환산으로0∼5000ppm(단, 0은 포함하지 않는다)의 Co 산화물을 함유하고,

그 밖의 임의의 부성분으로서, SiO₂: 50∼220ppm, CaO : 120∼1400ppm을 함유하고, 또한 그 밖의 임의의 부성분으로서, Nb₂O₅: 0∼500ppm(단, 0은 포함하지 않는다), ZrO₂: 0∼500ppm(단, 0은 포함하지 않는다), Ta₂O₅: 0∼1000ppm(단, 0은 포함하지 않는다), V₂O₅: 0∼500ppm(단, 0은 포함하지 않는다). HfO₂: 0∼500ppm(단, 0은 포함하지 않는다) 중의 1종 이상을 함유하는 망간-아연계 페라이트로서,

상기 페라이트에 있어서의 하기식 (1)의 값α이 α≥0.93인 것을 특징으로 한다.

단, 식(1) 중, (Fe²⁺-Mn³⁺-Co³⁺) : [wt%], A : Fe₂O₃[mo1%], B : MnO[mol%], C : ZnO[mo1%], D : CoO[mo1%]이다.

본 발명의 페라이트에는 인(P) 및 붕소(B)를 포함해도 좋지만, 바람직하게는 페라이트중의 P 및 B의 함유량이 P≤35ppm 또는 B≤35ppm이다.

본 발명의 일실시 형태에 관한 망간-아연계 페라이트를 제조하기 위해서는 우선 주성분 및 부성분의 출발 원료를 준비한다. 주성분의 출발 원료로는 Fe₂O₃, Mn₃O₄, ZnO, 혹은 소성후에 이들 산화물이 되는 원료가 이용된다. 또한, 부성분의출발 원료로는 Co₃O₄, SiO₂, CaO, Nb₂O₅, ZrO₂, Ta₂O₅, V₂O₅, HfO₂혹은 소성후에 이들 산화물이 되는 원료가 이용된다. 이들 출발 원료는 소성후의 조성 범위가 상기의 범위가 되도록 칭량된다. 또한, 이들 출발 원료에는 P 및 B가 포함되어도 좋지만, 소성후의 최종적인 조성에 있어서, 상기의 범위로 이루어지도록 조정된다.

우선, 주성분의 출발 원료를 상기의 조성 범위가 되도록 칭량하고, 습식 혼합하여, 그 후 건조시키고, 대기중에서 약 900℃에서 약 2시간, 가소성한다. 이에 의해 얻어진 가소성이 끝난 분체에 부성분의 출발 원료를 칭량하여 첨가하고, 혼합후에 분쇄한다. 분쇄후의 분체의 평균 입경은 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 1∼10㎛ 정도이다. 이 분체에 적당한 바인더, 예를 들면 폴리비닐알콜 등을 첨가하여, 스프레이 드라이어 등으로 조립(造粒)하고, 소정 형상의 예비 성형체로 한다.

예비 성형체의 형상으로는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면 환(toroidal) 형상 등이 예시된다.

다음에, 이 예비 성형체를, 소성후의 페라이트 소결체에 있어서의 식(1)의 값α이 α≥0.93가 되는 조건으로 소성한다. 소성 조건은 다음 조건이 바람직하다.

소성 공정은 승온 공정과 고온 유지 공정과 강온 공정을 갖는 것이 바람직하다.

승온 공정에서 소성 분위기중의 산소 분압은 3.0% 이하인 것이 바람직하다.

고온 유지 공정에서는 유지 온도가 1250℃∼1400℃, 보다 바람직하게는 1260∼1370℃이다. 또한, 고온 유지 공정에서의 분위기의 산소 분압을 PO₂(%)로 하고, 유지 온도를 T(K)로 했을 때, 하기(4)식을 만족하는 PO₂로 소성한다.

Log(PO₂)= a-13000/T … 식(4)

단, 식(4) 중의 a는 6.95≤a≤8.85, 보다 바람직하게는 7.96≤a≤8.78이다. a가 6.95 미만이면, 코어 로스가 증가하는 등의 문제가 발생하고, a가 8.85를 넘으면, 고온 저장 시험에 있어서의 코어 로스의 열화율이 증가하는 등의 문제가 발생한다.

예를 들면 고온 유지 온도 1300℃에서 산소 분압은 0.05%∼3.80%인 것이 바람직하다. 산소 분압은 종래보다 낮추어 설정하는 것이 바람직하다. 단, 산소 분압이 0.05%보다 작으면, 고온 저장 시험전 초기의 코어 로스가 나빠지는 경향이 있다. 소성시의 유지 온도가 높을수록, 산소 분압도 높게 설정하는 것이 바람직하다. 또한, 산소 분압이 낮을수록 식(1)의 값α이 커져, 고온 저장 시험후의 코어 로스의 열화가 작아지는 경향이 있다.

또한, 강온 공정에서는 900℃∼1200℃에서, 질소 분위기로 바꾸는 것이 바람직하다. 질소 분위기로 바꾼 후의 냉각 속도는 바꾸기전의 냉각 속도의 2∼10배로 하는 것이 바람직하다.

이러한 제조 조건을 선택함으로써, 본 실시형태에 관한 망간-아연계 페라이트를 용이하게 제조할 수 있다.

또, 본 발명은 상술한 실시 형태에 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 범위내에서 다양하게 바꿀 수 있다.

이하, 본 발명을 더욱 상세한 실시예에 의거하여 설명하는데, 본 발명은 이들 실시예에 한정되지 않는다.

실시예1∼14

주성분 및 부성분의 출발 원료를 준비했다. 주성분의 출발 원료로는 Fe₂O₃, Mn₃O₄, ZnO를 이용했다. 또한, 부성분의 출발 원료로는 Co₃O₄, SiO₂, CaO를 이용했다. 이들 출발 원료는 소성후의 조성 범위가 하기의 범위가 되도록 칭량했다.

즉, Fe₂O₃: 51.5∼57.0mol%, ZnO : 0∼15mol%(단, 0은 포함하지 않는다)를 포함하고, 잔부가 실질적으로 MnO이고, Co₃O₄: 0∼5000ppm(단, 0은 포함하지 않는다), SiO₂: 50∼220ppm, CaO : 120∼1400ppm이었다.

우선, 주성분의 출발 원료를 상기의 조성범위가 되도록 칭량하고, 습식 혼합하여, 그 후 건조시켜, 대기중에서 900℃에서 2시간, 가소성했다. 이에 의해 얻어진 가소성이 끝난 분체에 부성분의 출발 원료를 칭량하여 첨가하고, 혼합후에 분쇄했다. 분쇄후의 분체의 평균 입경은 2㎛정도였다. 이 분체에 바인더로서 폴리비닐알콜을 첨가하여, 스프레이 드라이어 등으로 조립(造粒)하여, 환 형상의 예비 성형체로 했다.

다음에, 이 예비 성형체를 다음에 도시하는 소성조건의 범위내에서 소성하고, 하기의 표 1에 도시하는 바와 같이, 다양한 α값을 가지는 페라이트 소결체의 샘플을 다수 얻었다. 이 소성 공정은 승온 공정과, 고온 유지 공정과, 강온 공정을 갖고, 승온 공정에서 소성 분위기중의 산소 분압은 3.0% 이하였다. 고온 유지 공정에서는 유지 온도가 1250℃∼1400℃이고, 예를 들면 1300℃에서 산소 분압은 0.05%∼3.80%였다. 또한, 강온 공정에서는 900℃∼1200℃에서, 질소 분위기로 바꾸었다. 질소 분위기로 바꾼 후의 냉각 속도는 바꾸기 전의 냉각 속도의 2∼10배로 설정했다.

표 1에 도시하는 바와 같이, 소성후의 페라이트 소결체에 있어서의 식(1)의 값α이 α≥ 0.93이 되는 것을 확인할 수 있었다.

또, 식(l)의 값α의 산출은 조성분석과, (Fe²⁺-Co³⁺)량 및 Mn³⁺량의 정량으로부터 산출했다. 즉, 조성 분석에 대해서는, 페라이트 소결체를 분쇄하여 분말 상태로 한 후, 형광 X선 분석 장치(리가쿠(주)제, 사이말틱 3530)를 이용하여, Fe₂O₃, MnO, ZnO 및 CoO량(몰%)을 측정했다. (Fe²⁺-Co³⁺)량 및 Mn³⁺량(중량%)은 페라이트 소결체를 분쇄하여 분말 상태로 하여, 산에 용해후, K₂Cr₂O₇용액에 의해 전위차 적정을 행하여 정량한다. (Fe²⁺-Co³⁺)량에 대해서 이지만, Fe²⁺와 Co³⁺가 반응하기 위해, Co를 고용화시킨 망간-아연계 페라이트의 경우에는 Fe²⁺, Fe³⁺, Co²⁺, Co³⁺의 각각의 양을 정확하게 분리하여 정량하는 것이 곤란하므로, (Fe²⁺-Co³⁺)량으로서 정량한다. 또한, 동일한 페라이트 소결체에 있어서는 Fe= Fe²⁺+Fe³⁺, Co=Co²⁺+Co³⁺의 식이 성립한다.

또한, 이들 망간-아연계 페라이트 소결체의 샘플에 대해, 코어 로스(Pcv)의 측정을 행했다. Pcv는 BH 분석기를 이용하여, 100kHz, 200mT의 정현파 교류 자계를 인가하고, 25∼120℃의 범위(25, 75, 120℃)에서 측정했다(Pcv1). Pcv 측정후 다시 175℃ 또는 200℃의 분위기중에 96시간 샘플을 저장해 두고, 마찬가지로 저장후의 Pcv값을 25∼120℃의 범위(25, 75, 120℃)로 측정하고(Pcv0, Pcv2, Pcv3), 이들 값으로부터 저장후의 Pcv의 열화율을 각각의 온도에서 산출했다.

Pcv의 열화율(%)은 Pcv의 열화율(%)=((고온 저장 시험전의 코어 로스 Pcv1-고온 저장 시험후의 코어 로스 Pcv0 또는 Pcv2 또는 Pcv3)/고온 저장 시험전의 코어 로스 Pcv1)×100의 관계식으로 산출할 수 있다.

다음에 도시하는 표 1에 주성분의 조성(몰%)과, 부성분의 함유량(ppm)과, 식(1)의 값α과, 고온 저장 시험전의 코어 로스(Pcv)와, 고온 저장 시험후의 코어 로스(Pcv)와, 코어 로스의 열화율(%)을 도시한다. Pcv의 단위는 kW/㎥이다.

<표 1>

비교예 1∼4

소성 조건을 변화시켜, 조성 범위는 실시예 1 또는 2와 동일하지만, 식(1)의 값α이 실시예 1∼14의 범위로부터 벗어나는 이외는 상기 실시예 1∼14와 동일하게하여, 다수의 페라이트 소결체의 샘플을 제작했다. 비교예 1∼4에서는 실시예 1∼14에 비해, 특히 소성시의 고온 유지 공정에서의 산소 분압이 예를 들면 1300℃에서는 3.80%보다 컸다.

이들 비교예에 관한 다수의 페라이트 소결체의 샘플에 대해, 실시예 1∼14와 동일한 측정 및 시험을 행했다. 이들 비교예에 관한 주성분의 조성(몰%)과, 부성분의 함유량(ppm)과, 식(1)의 값α과, 고온 저장 시험전의 코어 로스(Pcv)와, 고온 저장 시험후의 코어 로스(Pcv)와, 코어 로스의 열화율(%)을 표 1에 도시한다.

비교예 5, 6

Fe₂O₃: 51.5∼57.0mol%, ZnO : 0∼15mol%의 범위로부터 벗어나는 이외는 실시예 1∼14와 동일하게 하여, 다수의 페라이트 소결체의 샘플을 제작했다.

이들 비교예에 관한 페라이트 소결체의 샘플에 대해서는 실시예 1∼14와 동일한 측정 및 시험을 했다. 이들 비교예에 관한 주성분의 조성(mol%)과, 부성분의 함유량(ppm)과, 식(1)의 값α과, 고온 저장 시험전의 코어 로스(Pcv)와, 고온 저장 시험후의 코어 로스(Pcv)와, 코어 로스의 열화율(%)을 표 1에 도시한다.

비교예 7, 8

Co₃O₄: 0∼5000ppm(단, 0은 포함하지 않는다)의 범위에서 벗어나는 이외는 실시예 1∼14와 동일하게 하여, 다수의 페라이트 소결체의 샘플을 제작했다.

이들 비교예에 관한 페라이트 소결체의 샘플에 대해서, 실시예 1∼14와 동일한 측정 및 시험을 했다. 이들 비교예에 관한 주성분의 조성(mol%)과, 부성분의함유량(ppm)과, 식(1)의 값α과, 고온 저장 시험전의 코어 로스(Pcv)와, 고온 저장 시험후의 코어 로스(Pcv)와, 코어 로스의 열화율(%)을 표 1에 도시한다.

실시예 15∼18

SiO₂: 50∼220ppm, CaO : 120∼1400ppm의 범위로부터 벗어나는 이외는 실시예 1∼14와 동일하게 하여, 다수의 페라이트 소결체의 샘플을 제작했다.

이들 비교예에 관한 페라이트 소결체의 샘플에 대해, 실시예 l∼14와 동일한 측정 및 시험을 행했다. 이들 비교예에 관한 주성분의 조성(mol%)과, 부성분의 함유량(ppm)과, 식(1)의 값α과, 고온 저장 시험전의 코어 로스(Pcv)와, 고온 저장 시험후의 코어 로스(Pcv)와, 코어 로스의 열화율(%)을 표 1에 도시한다.

평가 1

표 1에 도시하는 바와 같이,

(a) 실시예 1∼14와 비교예 1∼4를 비교함으로써, 이하의 것을 확인할 수 있었다. 즉, Fe₂O₃: 51.5∼57.0mol% 및 ZnO : 0∼15mo1%(단, 0은 포함하지 않는다)를 포함하고, 잔부가 실질적으로 MnO로 이루어지는 기본 성분중에 Co₃O₄환산으로 0∼5000ppm(단, 0은 포함하지 않는다)의 Co 산화물을 함유하는 망간-아연계 페라이트에 있어서, 상기 페라이트에 있어서의 식(1)의 값α을 α≥0.93으로 함으로써, 고온 저장 시험(175℃ 중에서 96시간)후의 코어 로스의 열화(75℃에서의 Pcv 열화율)를 예를 들면 3% 이하 정도로 억제할 수 있고, 나아가 120℃에서의 Pcv 열화율을 예를 들면 5% 이하(바람직하게는 4.5% 이하) 정도로 억제할 수 있는 것을 확인할 수 있었다. 이에 대해, 비교예 1∼4에서는 α≥0.93을 만족하지 않고, 75℃에서의 Pcv 열화율이 3%를 넘고, 120℃에서의 Pcv 열화율도 5%를 넘었다.

또한, 보다 엄격한 조건에서의 고온 저장 시험(200℃ 중에서 96시간) 후의 코어 로스의 열화(75℃에서의 Pcv 열화율)를 예를 들면 27% 이하 정도로 억제할 수 있고, 또한 120℃에서의 Pcv 열화율을 예를 들면 30% 이하 정도로 억제할 수 있는 것도 확인할 수 있었다. 이에 대해, 비교예 1∼4에서는 α≥0.93을 만족하지 않고, 75℃에서의 Pcv 열화율이 27%를 넘고, 120℃에서의 Pcv 열화율도 30%를 넘었다.

(b) 실시예 1∼14와 비교예 5∼8를 비교함으로써, 이하의 것을 확인할 수 있었다. 즉, Fe₂O₃: 51.5∼57.0mol% 및 ZnO : 0∼15mol%(단, 0은 포함하지 않는다)를 포함하고, 잔부가 실실적으로 MnO로 이루어지는 기본 성분중에 Co₃O₄환산으로 0∼5000ppm(단, 0은 포함하지 않는다)의 Co 산화물을 함유시킴으로써, 고온 저장 시험전의 코어 로스(Pcv)를 광온도 범위(25∼l20℃)에서 예를 들면 500kW/㎥ 이하 정도로 낮게 억제할 수 있는 것을 확인할 수 있었다. 또, 비교예 5∼8에서는 Pcv 열화율은 실시예에 근접할 수 있는데, 고온 저장 시험전 초기의 코어 로스가 소정의 온도에서 500kW/㎥ 이상으로 커지고, 25∼120℃의 광온도 대역에서의 저코어 로스화가 곤란해진다.

(c) 실시예 1∼14와 실시예 15∼l8을 비교함으로써, 이하의 것을 확인할 수 있었다. 즉, SiO₂의 함유량이 50ppm보다 작아지거나, 또는 CaO의 함유량이 120ppm보다 작아지면, SiO₂또는 CaO의 함유량 이외는 동일한 조성의 것에 비교해, 고온 저장 시험전 초기의 코어 로스 및 고온 저장 시험후의 코어 로스가 커지는 경향이 있는 것이 확인되었다.

(d) 실시예 l∼14를 상호 비교함으로써, 다음의 것을 확인할 수 있었다. 즉, 식(1)의 값α을 α≥0.94로 함으로써, 고온 저장 시험법(175℃/96시간) 후의 코어 로스의 열화율(120℃)을 4.0% 이내로, 더욱 작게 할 수 있었다. 또한, 더욱 엄격한 조건의 고온 저장 시험(200℃/96시간) 후의 코어 로스의 열화율(75℃)을 25% 이내로, 더욱 작게 할 수 있고, 코어 로스의 열화율(120℃)을 27% 이내로, 더욱 작게 할 수 있었다.

또한, 페라이트에 있어서의 식(1)의 값α을 α≥0.95로 함으로써, 고온 저장 시험(175℃/96시간) 후의 코어 로스의 열화율(120℃)을 3.5% 이내로, 더욱 작게 할 수 있다. 또한, 더욱 엄격한 조건의 고온 저장 시험(200℃/96시간) 후의 코어 로스의 열화율(75℃)을 23% 이내로, 더욱 작게 할 수 있고, 코어 로스의 열화율(120℃)를 25% 이내로 더욱 작게 할 수 있었다.

실시예 19∼33

상기 실시예 5의 조성(Fe₂O₃: 53.8mo1%, MnO : 35.9mo1%, ZnO : 10.3mol%, Co₃O₄: 3000ppm, SiO₂: 100ppm, CaO : 500ppm)을 베이스로 하여, 하기에 표시하는 조성 범위에서 Nb₂O₃, ZrO₂, Ta₂O₅, V₂O₅, HfO₂중 어느 하나를 함유시킨 이외는 실시예 1∼14와 동일하게 하여, 다수의 페라이트 소결체의 샘플을 제작했다.

즉, 실시예 5의 조성에 Nb₂O₅: 0∼500ppm(단, 0은 포함하지 않는다), ZrO₂: 0∼500ppm(단, 0은 포함하지 않는다), Ta₂O₅: 0∼1000ppm(단, 0은 포함하지 않는다), V₂O₅: 0∼500ppm(단, 0은 포함하지 않는다), HfO₂: 0∼500ppm(단, 0은 포함하지 않는다) 중의 1종 이상을 함유시켰다.

이들 실시예에 관한 페라이트 소결체의 샘플에 대해, 실시예 1∼14와 동일한 측정 및 시험을 행했다. 이들 실시예에 관한 Nb₂O₅, ZrO₂, Ta₂O₅, V₂O₅, HfO₂의 함유량(ppm)과, 식(1)의 값α과, 고온 저장 시험전의 코어 로스(Pcv)와, 고온 저장 시험후의 코어 로스(Pcv)와, 코어 로스의 열화율(%)을 표 2에 도시한다.

<표 2>

실시예 34∼38

상기 실시예 5의 조성(Fe₂O₃: 53.8mo1%, MnO : 35.9mo1%, ZnO : 10.3mol%, Co₃O₄: 3000ppm, SiO₂: 100ppm, CaO : 500ppm)을 베이스로 하여, 하기에 도시하는 조성 범위에서 Nb₂O₅, ZrO₂, Ta₂O₅, V₂O₅, HfO₂중 어느 하나를 함유시킨 이외는 실시예 1∼14와 동일하게 하여, 다수의 페라이트 소결체의 샘플을 제작했다.

즉, 실시예 5의 조성에 Nb₂O₅: 600ppm, ZrO₂: 600ppm, Ta₂O₅: 1100ppm, V₂O₅: 600ppm, HfO₂: 600ppm 중의 1종 이상을 함유시켰다.

평가 2

실시예 5와 실시예 19∼33를 비교함으로써, Nb₂O₅, ZrO₂, Ta₂O₅, V₂O₅, HfO₂중 어느 하나를 함유시킴으로써, 이들 부성분을 포함하지 않는 이외는 동일한 조성의 것에 비교해, Pcv 열화율을 작게 할 수 있고, 소망의 25∼120℃의 광온도 대역에서의 저코어 로스화가 용이하게 되는 동시에, 고온 저장 시험후의 코어 로스의 열화를 더욱 작게 할 수 있는 것이 확인되었다.

또한, 실시예 19∼33와 실시예 34∼38를 비교함으로써, Nb₂O₅, ZrO₂, Ta₂O₅,V₂O₅, HfO₂의 바람직한 범위는 이하와 같은 것을 확인할 수 있었다.

즉, Nb₂O₅: 0 ~ 500ppm(단, 0은 포함하지 않는다), ZrO₂: 0∼500ppm(단, 0은 포함하지 않는다), Ta₂O₅: 0∼1000ppm(단, 0은 포함하지 않는다), V₂O₅: 0∼500ppm(단, 0은 포함하지 않는다), HfO₂: 0∼500ppm(단, 0은 포함하지 않는다)인 것이 바람직한 것을 확인할 수 있었다.

실시예 39∼44

상기 실시예 20의 조성(Fe₂O₃: 53.8mo1%, MnO : 35.9mo1%, ZnO : 10.3mol%, Co₃O₄: 3000ppm, SiO₂: 100ppm, CaO : 500ppm, Nb₂O₅: 200ppm)을 베이스로 하여, 하기에 도시하는 조성 범위에서 P, B의 양쪽을 함유시킨 이외는 실시예 1∼14와 동일하게 하여, 다수의 페라이트 소결체의 샘플을 제작했다.

즉, 실시예 20의 조성에 P≤35ppm 또는 B≤35ppm의 범위에서, 인(P) 및 붕소(B)를 함유시켰다.

이들 실시예에 관한 페라이트 소결체의 샘플에 대해, 실시예 1∼14와 동일한 측정 및 시험을 행했다. 이들 실시예에 관한 P, B의 함유량(ppm)과, 식(1)의 값α과, 고온 저장 시험전의 코어 로스(Pcv)와, 고온 저장 시험후의 코어 로스(Pcv)와, 코어 로스의 열화율(%)을 표 3에 도시한다.

<표 3>

실시예 45 및 46

즉, 실시예 20의 조성에, P= 45 또는 7ppm 및 B=8 또는 45ppm의 범위에서, 인(P) 및 붕소(B)를 함유시켰다.

이들 실시예에 관한 페라이트 소결체의 샘플에 대해, 실시예 1∼14와 동일한 측정 및 시험을 행했다. 이들 실시예에 관한 P, B의 함유량(ppm)과, 식(1)의 값α과, 고온 저장 시험전의 코어 로스(Pcv)와, 고온 저장 시험후의 코어 로스(Pcv)와,코어 로스의 열화율(%)을 표 3에 도시한다.

평가 3

실시예 39∼44와 실시예 45, 46을 비교함으로써, 인(P) 및 붕소(B)를 포함해도 좋지만, 바람직하게는 페라이트중의 P 및 B의 함유량이 P≤35ppm 또는 B≤35ppm인 것을 확인할 수 있었다. P의 함유량이 35ppm보다도 커지거나, 또는 B의 함유량이 35ppm보다도 커지면, 시험전의 Pcv의 값이 커지고, 25∼120℃의 광범위한 온도 범위에 걸쳐 Pcv의 저감 작용이 떨어지는 것이 확인되었다.

본 발명에 의하면, 스위칭 전원 등의 전원 트랜스 등에 이용되는 자심으로서, 광온도 대역에 있어서 코어 로스가 작고, 또한 고온도하(고온 저장 시험)에 있어서도 코어 로스의 열화가 적어 자기적 안정성이 우수한 고신뢰성의 망간-아연계 페라이트, 트랜스용 자심 및 트랜스를 제공할 수 있다.

Claims

Fe₂O₃: 51.5∼57.0mol% 및 ZnO : 0∼15mol%(단, 0은 포함하지 않는다)를 포함하고, 잔부가 실질적으로 MnO로 이루어지는 기본 성분중에, Co₃O₄환산으로 0∼5000ppm(단, 0은 포함하지 않는다)의 Co 산화물을 함유하는 망간-아연(Mn-Zn)계 페라이트에 있어서,

상기 페라이트에 있어서의 하기식 (1)의 값α이 α≥ 0.93인 것을 특징으로 하는 망간-아연계 페라이트.

α=((Fe²⁺-Mn³⁺-Co³⁺)×(4.29×A+1.91×B+2.19×C+2.01×D))/((A-B-C-D)×100) … 식(1)

단, 식(1) 중, (Fe²⁺-Mn³⁺-Co³⁺) : [wt%], A : Fe₂O₃[mo1%], B : MnO[mol%], C : ZnO[mo1%], D : CoO[mol%]이다.
Fe₂O₃: 51.5∼57.0mol% 및 ZnO : 0∼15mol% (단, 0은 포함하지 않는다)를 포함하고, 잔부가 실질적으로 MnO로 이루어지는 기본성분 중에, Co₃O₄환산으로 0∼5000ppm(단, 0은 포함하지 않는다)의 Co 산화물을 함유하는 망간-아연계 페라이트에 있어서,

상기 페라이트에 대해, 100kHz, 200mT의 정현파 교류 자계를 인가하여, 75℃와 120℃에서 각각 측정된 코어 로스의 값을 Pcv1로 하고, 상기 Pcv1의 측정후의 페라이트를, 고온 저장(175℃의 분위기 중에 96시간 저장)한 후에, Pcv1의 측정과 동일 조건으로 각각 측정된 코어 로스의 값을 Pcv2로 했을 때, 하기식 (2)로 표시되는 코어 로스 열화율이 75℃에서 3% 이하 또는 120℃에서 5% 이하인 것을 특징으로 하는 망간-아연계 페라이트.

코어 로스 열화율(%)=((Pcv1-Pcv2)/Pcv1)×100 … 식(2)
Fe₂O₃: 51.5∼57.0mol% 및 ZnO : 0∼15mol% (단, 0은 포함하지 않는다)를 포함하고, 잔부가 실질적으로 MnO로 이루어지는 기본성분 중에, Co₃O₄환산으로 0∼5000ppm(단, 0은 포함하지 않는다)의 Co 산화물을 함유하는 망간-아연계 페라이트에 있어서,

상기 페라이트에 대해, 100kHz, 200mT의 정현파 교류 자계를 인가하여, 75℃와 120℃에서 각각 측정된 코어 로스의 값을 Pcv1로 하고, 상기 Pcv1의 측정후의 페라이트를, 고온 저장(200℃의 분위기 중에 96시간 저장)한 후에, Pcv1의 측정과 동일 조건으로 각각 측정된 코어 로스의 값을 Pcv3로 했을 때, 하기식 (3)으로 표시되는 코어 로스 열화율이 75℃에서 27% 이하 또는 120℃에서 30% 이하인 것을 특징으로 하는 망간-아연계 페라이트.

코어 로스 열화율(%)=((Pcv1-Pcv3)/Pcv1)×100 … 식(3)
제1항 내지 제3항 중 어느 한항에 있어서,

부성분으로서, SiO₂: 50∼220ppm, CaO : 120∼1400ppm을 함유하는 것을 특징으로 하는 망간-아연계 페라이트.
제4항에 있어서, 부성분으로서, Nb₂O₅: 0∼500ppm(단, 0은 포함하지 않는다), ZrO₂: 0∼500ppm(단, 0은 포함하지 않는다), Ta₂O₅: 0∼1000ppm(단, 0은 포함하지 않는다), V₂O₅: 0∼500ppm(단, 0은 포함하지 않는다), HfO₂: 0∼500ppm(단, 0은 포함하지 않는다) 중의 1종 이상을 함유하는 것을 특징으로 하는 망간-아연계 페라이트.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 페라이트중의 인(P) 및 붕소(B)의 함유량이 인(P) ≤35ppm 또는 붕소(B) ≤35ppm인 것을 특징으로 하는 망간-아연계 페라이트.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항 기재의 망간-아연계 페라이트로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 트랜스용 자심.
제7항 기재의 트랜스용 자심의 주위에 코일이 감겨있는 것을 특징으로 하는 트랜스.
Fe₂O₃: 51.5∼57.0mo1% 및 ZnO : 0∼15mo1%(단, 0은 포함하지 않는다)를 포함하고, 잔부가 실질적으로 MnO로 이루어지는 기본 성분중에, Co₃O₄환산으로 0∼5000ppm(단, 0은 포함하지 않는다)의 Co 산화물을 함유하는 망간-아연계 페라이트를 제조하는 방법에 있어서,

상기 조성 범위가 되도록 원료를 준비하는 원료 준비 공정과,

상기 원료에 바인더를 가하여 소정 형상으로 성형하고, 예비 성형체를 형성하는 성형 공정과,

상기 예비 성형체를 소성하는 소성 공정을 가지고,

상기 소성 공정이 고온 유지 공정을 가지고,

상기 고온 유지 공정에서의 유지 온도가, 1250℃∼1400℃이고,

소성 분위기의 산소 분압을 PO₂(%)로 하고, 유지 온도를 T(K)로 했을 때, 하기 (4)식을 만족하는 PO₂로 소성하는 것을 특징으로 하는 망간-아연계 페라이트의 제조 방법.

Log(PO₂)= a-13000/T … 식(4)

단, 식(4)중의 a는 6.95≤a≤8.85이다.