TW425375B - MnMgCuZn ferrite material and the use thereof - Google Patents

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4253 7 5 A7 B7 五、發明說明（1 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本發明係有關錳鎂銅鋅肥粒鐵材料者，具有低磁氣損 失及充份飽和之磁通密度者，可用於高速掃描陰極線管， 特別是高精細度之高速掃描陰極線線管用之偏向yoke core 、trans等之錳鎂銅鋅肥粒鐵材料者。 如：高速掃描陰極線管（以下稱CRT)用之偏向 yoke core可使用先行技術之錳鎂鋅肥粒鐵材料（特開昭 48-65499號公報）。此錳鎂鋅肥粒鐵材料由於拮 抗率較高，原料成本低，由國內甚至國外均被做爲偏向 yoke core用肥粒鐵材料廣泛使用之。 偏向yoke core之製造方法與一般肥粒鐵core相同，混 合各原料後進行燒結，粉碎之後，與適當之粘合劑共同混 煉後造粒，再以模具將此加壓成形爲所定形狀，此成形品 由燒結工程所成。使用先行技術之M u Mg Ζ η肥粒鐵材 料時，於1 2 5 0 °C以上之溫度下進行燒結》 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制农 更且，近年CRT顯示器隨著高精密度化，大畫面化 之進步，民生用電視之倍速化，廣角度化亦曰益進步》而 且，高精密化，倍速化其水平周波數非常高，結果偏向 Yoke所使用之肥粒鐵core被嚴格要求減低磁氣損失。又， 爲因應大畫面化，廣角度化 > 偏向Yoke所使用之肥粒鐵 core中務必爲高飽和磁束密度者。 另外，偏向Yoke爲防止運作中溫度之熱失控，其 1 0 0°C附近之磁氣損失溫度係數爲負數者宜。做爲使上 述磁氣損失之溫度係數爲負數之方法之一者有使用高Curie 點之肥粒鐵之方法者，偏向Yoke必要之Curie點約爲 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐〉 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 425375 A7 ______B7___ 五、發明說明（2 ) 1 4 0 °C以上者。 又’爲抑制環繞現象，偏向Yoke Core務必具有高拮抗 率者。所謂環繞現象係指線圈之線間，或線圈與筒模間產 生靜電容量’藉由變象之電流於畫面上出現縱紋現象。抑 制環繞現象必要之肥粒鐵Core之抵抗率爲1 〇6Ω cm以 上者（特公平5 - 75714號公報）。 由上述，於特公平3—66254號公報、特公平 5 — 7 5 7 1 4號公報、及日本應用磁氣學會誌2 1， 915 — 918 (1997)中被公開有於先行技術之 MnMg Ζ η肥粒鐵材料中加入5莫耳％以下（C u 0換 算）之氧化銅後，可減低磁氣損失者。惟，爲使飽和磁束 密度與Cune點更爲提高，氧化銅含量亦必須變大，而當氧 化銅以C u 0換算下多於5莫耳％含有之 MnMg C u Ζ η肥粒鐵材料中，於1 2 5 0 °C以上之溫 度下煅燒時，於結晶構造出現異常粒成長與C u之偏析， 電磁氣特性明顯惡化之問題產生。 又，特開平1 0 — 2 5 1 1 4號公報提出 MnMg C u Ζ η肥粒鐵材料中極大量之氧化錳含量（以 ΜηΟ換算爲9〜1 5莫耳％，Μη2〇3換算爲4 . 5〜 7 . 5莫耳％)降低磁氣損失者。惟，於 MnMg C u Ζ η肥粒鐵材料中氧化錳含量過多則偏向 Yoke之運作溫度（1 0 0°C附近）之飽和磁通密度變爲極 低，流於偏向Yoke之線圈之電流容許量變小之問題產生。 更且，Curi^點亦下降，造成偏向Yoke 1 0 0 °C以上運 本纸張尺度適用尹國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公芨） -0- —丨：----------^裝--------，訂----------^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 42537 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（3 ) 作中熱失控之問題出現。 本發明之目的係針對上述問題提供，一種拮抗率較高 原料成本低之優異MnMg C u Ζ η肥粒鐵材料，比既 存同系列材料之磁氣損失小許多，且具充份飽和磁通密度 之優異特性之MnMg C u Ζ η肥粒子材料者。 亦即本發明之MnMg C u Ζ η肥粒鐵材料其組成爲 氧化鐵46，5〜50 · 4莫耳％，氧化鎂爲1〇 . 5〜 22 . 0莫耳％，氧化鋅爲22，5〜25 . 〇莫耳％， 氧化銅爲6.0〜160莫耳％，氧化錳爲〇.1〜 3 . 5莫耳％者。 此本發明之MnMg C u Ζ η肥粒鐵材料比先行技術 之MnMg C u Ζ η肥粒鐵材料可大幅減低磁氣損失，且 ，飽和磁通密度高，拮抗率及Curie點亦高，對於CRT用 ’ h別疋精細度C R T用之偏向Y.〇ke、trans等均有用。 又’燒結爲1200t以下，如可於1〇〇〇〜1150 °C之較低溫度，比起先行技術之MnMg C u Ζ η肥粒鐵 材料可降低製造成本。 以下，針對本發明較佳實施例進行說明。 本發明之MnMg C U Ζ η肥粒鐵材料其做爲主成份 者爲含以F e2〇3換算之46 . 5〜50 . 4莫耳％之氧 化鐵，較佳者爲47 . 4〜49 _ 5莫耳％，以MgO換 算之10 . 5〜22 . 0莫耳％之氧化鎂，較佳爲 15 . 4〜21 . 0莫耳％，以211 ◦換算之22 . 5〜 4 25 . 0莫耳％之氧化鋅，以CuO換算之6 . 0〜 本紙張尺度顧中關家標準（CNS)A4規格咖χ挪公楚） --：--------- ^·ίι----I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 253 75 A7 B7 五、發明說明（4 ) 16 . 0莫耳％氧化銅，較佳者爲8，0〜；[i . 〇莫耳 % ’以Mn2〇3換算之〇，1〜3 _ 5莫耳％之氧化錳， 較佳者爲0·2〜2·0莫耳％者。 當上述組成不在其範圍內時，MnMg c u Ζ η肥粒 鐵材料如用於偏向Yoke時，將造成磁氣損失大，飽和磁通 密度，拮抗率，Curie點降低而不理想。 具體而言’如氧化鐵量低於46·5莫耳％時，則飽 和磁通密度降低，Curie點降低，反之，氧化鐵量大於 5 0 _ 4莫耳％則於1 〇 〇 〇〜1 1 5 0 °C之較低锻燒溫 度下進行燒結時’則磁氣損失稍稍變大。另外，氧化鋅量 大於2 5 . 0莫耳％時，則出現飽和磁通密度之降低， Curie點之下降。氧化銅量小於6 · 0莫耳％時，則無法於 1 0 0 0〜1 1 5 0°C之較低煅燒溫度下燒結，更且增加 磁氣損失，降低飽和磁通密度之降低，Curie點下降現象。 氧化銅量大於16.0莫耳％則造成磁氣損失大，拮抗率 下降。更且，氧化錳不僅使磁氣異方性變小，且具有促進 粒成長，提昇初透磁率，磁滯之損失變小之效果。惟，氧 化錳量大於3·5莫耳％則造成飽和磁通密度之下降， Curie點降低’拮抗率下降。又，氧化鎂具有補充維持其他 成份比例之功能者。 本發明MnMg C u Ζ η肥粒鐵材料除含上述主成份 之外，亦可含1種或2種以上之CaO、NiO、S i 0 2 、Ge〇2、Zr〇2、Mo〇3、W〇3、B i 2 0 3 > 4 I n 2 O 3 , C r 2 0 3 . T a 2 0 5 % N b 2 0 5 , ¥2〇5等 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公蓳〉 (請先Mtt背面之注意事項再填寫本頁)

-^ · —i I I 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製

經濟部智慧財產局員工消費合作社印M 4253 75 A7 B7 五、發明說明（5 ) 之1重量％以下之比例做爲副成份者。當此副成份含量增 加則MnMg C u Ζ η肥粒鐵材料之磁氣損失下降（Curie 點，飽和磁通密度，拮抗率保持）爲最低値，隨後，藉由 含量增加磁氣損失轉爲增大。因此，W〇3爲1 8 0 0 ppm以下、Nb2〇5爲2900ppm以下、V2〇5g 2 3 50口口111以下、丁32〇5爲2400??111以下、 Ge〇2爲 6 100ppm 以下、Zr〇2爲 61 0 0 p pm以下之濃度範圍者佳。當超出上述範圍時 其磁氣損失則比添加量爲0 p P m之狀態下之磁氣損失更 大。又，MnMg C u Ζ η肥粒鐵材料含2種以上上述之 副成份時，可設定各成份成所期待磁氣損失之降下値。 如上述本發明之MnMg C u Ζ η肥粒鐵材料，燒結 後主成份之組成可於大氣中藉由1 0 0 0〜1 2 0 0°C之 燒結後製造上述範圍之肥粒鐵材料。本發明之 MnMg C u Ζ η肥粒鐵材料與先行技術同系列材料相比 後，其磁氣損失較小（1 00 °C中周波數1 00 kHz之 正弦波主流磁界於1 0 OmT外加後之條件下，爲4 0 0 kW/m3以下），飽和磁通密度較高（lOOt爲 1 8 0 m T以上），Curie點高（1 4 0 °C以上），拮抗率 高（106Qcm以上），且可於比較低溫度下（1〇〇〇 〜1 1 50 °C)下燒結，對於CRT用，特別是高精細度 CRT用之偏尚Yoke、trans等有效。 以下，以更具體之實施例更詳細說明本發明。 首先，，½結後組成如下記範圍之各成份經評量後，於 — — — — — — --{裝--------:訂· --------- <請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（2】〇χ 297公釐） ^8- 425375 A7 B7 6 五、發明說明（ 調製球磨機內濕式混合1 小時 氧化鐵（F e 2 0 3 ) 氧化鎂（M g 0 ) 氧化鋅（Ζ η Ο ) 氧化銅（C u Ο ) 氧化鐘（Μ η 2 Ο 3 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 46 . 5〜50 . 4莫耳％ 10.5〜22.〇莫耳％ 22·5〜25.0莫耳％ 6 . 0〜16 . 〇莫耳％ ◦ · 1〜3 . 5莫耳％ 接著，將此混合粉於大氣中9 0 0 °C下假煅燒2小時 後，再於調製球磨機下濕式粉碎1 5小時》於如取得 MnMg C u Ζ η肥粒鐵粉中加入1 0重量％之聚乙烯醇 水溶液後造粒後，於1 t ο n / c m 2之壓力下成形爲熔爱 丹頂形狀。此成形體於大氣中1 0 0 0〜1 2 0 0 t之溫 度範圍所定之溫度下燒結3小時後取得MnMg C u Ζ η 肥粒鐵材料（實施例1〜1 2 )。 此MnMgCuZn肥粒鐵材料（實施例1〜1 2) 之組成，燒結溫度，維持時間示於下記表1 ^ 經濟部智慧財產局員工消費合作杜印製 又，針對各MnMg C u Ζ η肥粒鐵材料（實施例1 〜1 2)測定1 〇〇°c下周波數1 00kHz之正弦波交 流磁界於外加1 〇 〇 m T之條件下之磁氣損失，測定 1 〇 〇°C下之飽和磁通密度，室溫下之抵抗率，及Curie點 ’結果如表1所示。 將燒結後之組成由上述範圍之外之MnMg c u Ζ η 肥粒鐡材料’（比較例1〜7 )與上述MnMg c u Ζ η肥 本紙張又度用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公堃） 經濟部智慧財產局員工消費合作杜印製 42537 5 A7 ----B7 五、發明說明（7 ) 粒鐵材料（實施例2)同法製成，做爲比較。又， 如下表2所示設定此MnMg c u Ζ η肥粒鐵材料（比較 例1〜7 )之組成，燒結溫度，保持時間。另外，針對各 MnMg C U Ζ η肥粒鐵材料（比較例1〜7 )測定 1 0 0°C下周波數1 0 〇 kH 2之正弦波交流磁界於外加 1 0 OmT之條件下之磁氣損失，1 〇 οι之飽和磁通密 度’室溫下之抵抗率及Curie點，其結果示於下表2。 更如下表2所示調製燒結後之組成由上述範圍以外之

MnMg C u Ζ η肥粒鐵材料（特公平3-6 6 2 5 4號 及特開平1 0 - 2 5 1 1 4號之專利申請之含於發明之 MnMg C u Ζ η肥粒鐵材料）做爲比較。之後，此 MnMgCuZn肥粒鐵材料與上述實施例1〜12同法 製成熔岩圓頂狀之成形體。再將成形體於大氣中丄2 5 〇 °C下’煅燒2小時後做成Μ η M g C u Ζ η肥粒鐵材料（ 比較例8，9 )。又，如下表2所示設定此 Μ η M g C u Ζ η肥粒鐵材料（比較例8，9 )之組成。 另外，針對各MnMgCuZn肥粒鐵材料（比較例8， 9)測定1 〇〇°C下周波數1 〇〇kHz之正弦波交流磁 界於外加10 OmT條件下之磁氣損失，1 〇 ot下之飽 和磁通密度，室溫下之抵抗率，及Curie點，其結果如下表 2所示。 --U----------(装--------;訂—.-----I <請先閱讀背面之ii意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210x 297公g ) •^Τϋ- 425375 A7 B7 五、發明說明（左

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PSM 01 01 ο一 οί 01 ο一 0¾ 0,2 01 Ξ0Ϊ 001 01 I οο/,ε lr-l ίΛί9ooe se <Νοοε 寸6£ s 寸61 161 98i iooI ε6ΐ § 60Z 目 861 181 18 一 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) ,47}·輟裝 (盤)匦 盤恋雄 -pi 頰琏趣

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Nb2〇5、V 2 0 5 , Ta2〇5、Ge〇2 及 Zn〇2 除外 與貫施例7同條件下’製成2 4種之MnMg C u Ζ η肥 粒鐵材料（7Α〜1〜4、7Β— 1〜4、7C_1〜4 、7D〜1〜4、7E〜1〜4、〜4)。針對 此MnMg C u Ζ η肥粒鐵材料與實施例7測定1 〇 〇〇c 周波數1 0 0 k Η z之正弦波交流磁界.於1 〇 〇 m τ外加 — 1---lilt--A裝----I I--；訂i.----I I f請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS>A4提格（210 X 297公釐） -Τ2Γ- A7 425375 _B7_ 五、發明說明（11 ) 之條件下之磁氣損失，1 0 o°c下飽和磁通密度，室溫下 之抵抗率，及Curie點後，結果示於下表3。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) Λ ^--------;訂·—.—— p I d 9 ^ 經濟部智慧財產局員工消費合作杜印製 -14 - 本紙張尺度適用中國囤家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 4 253 7 5 A7 B7 五、發明說明（12 ) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 表3 試料 添加物 煅燒 搽件 肥粒鐵材料之特性 種類 添加量 煅燒溫 保持時 飽和磁 磁氣損 抵抗率 Curie 點 (卯m) 度rc) 間(時） 通密度 失 (Ω · cm) fc) (mT) (kW/m3) 實施例7 — 0 1020 3 193 372 109 146 7A-1 200 1020 3 191 362 109 148 7A-1 W〇3 1000 1020 3 189 307 \09 147 7A-1 1700 1020 3 192 370 10' 149 7A-1 2000 1020 3 190 493 109 146 7B-1 200 1020 3 193 365 109 144 7B-1 NbiOs 1200 1020 3 195 328 109 145 7B-1 2700 1020 3 191 366 109 143 7B-1 3000 1020 3 188 415 108 142 7C-1 200 1020 3 189 366 109 143 7C-1 V2〇5 2000 1020 3 192 319 109 145 7C-1 2300 1020 3 195 372 147 7C-1 2500 1020 3 190 413 10s 145 7D-1 200 1020 3 189 360 109 148 7D-1 Ta2〇5 2000 1020 3 185 344 109 147 7D-1 2200 1020 3 190 361 109 146 7D-1 2500 1020 3 190 420 108 147 7E-1 200 1020 3 196 368 109 148 7E-1 Ge〇2 1800 1020 3 193 313 109 146 7E-1 6000 1020 3 199 364 108 149 7E-1 6200 1020 3 200 452 108 148 7F-1 200 1020 3 198 370 109 146 7F-1 Zr〇2 2200 1020 3 201 324 109 145 7F-1 6000 1020 3 201 371 10a 147 7F-1 6200 1020 3 197 431 108 144 --W----------f 裝--------；訂 --------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 425375 A7 B7 五、發明說明（13 ) 如表3所示，證明含1 8 〇 〇 P pm以下濃度範圍之 W〇3之7A〜1〜3、含29〇0ppm以下濃度範圍 Nb2〇5之7B〜1〜3，含2350ppm以下濃度範 圍之V2〇5之7C — 1〜3 ’含2400ppm以下濃度 之Ta2〇5之7C— 1〜3 ’含6 100ppm以下濃度 GeOs之7E-1〜3 ，以及含6 100ppm以下濃度 之Z r 〇2之7F— 1〜3任一之磁氣損失均爲實施例7之 磁氣損失以下之低値者，且’此各MnMg C u Z n肥粒 鐵材料可維持與實施例7同等水準之Cune點，飽和磁通密 度，抵抗率者。 ------------Γ.^--------'訂· {請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

-C 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)Ai規格（210x297公芨） -10 -

Claims (1)

1. 425375 % Λ 本 Α8 Β8 C8 D8 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 六、申請專利範圍 1 . 一種錳鎂銅鋅肥粒鐵材料，其特徵係含由氧化鐵 、氧化鎂、氧化鋅、氧化銅以及氧化錳組成之主成份者， 該組成範圍爲46.5〜504莫耳％之氧化鐵、 10.5〜22.0莫耳％之氧化鎂、22.5〜 25 . 0莫耳％之氧化辞、6 . 0〜16 . 0莫耳％之氧 化銅，以及0·1〜3.5莫耳％之氧化錳者。 2 .如申請專利範圍第1項之錳鎂銅鋅肥粒鐵材料， 其中做爲其副成份者係CaO、 NiO、 Si〇2、 Ge〇2、Zr〇2、Mo〇3'W〇3、Bi2〇3、 1 n 2 0 3 , C r a 0 3 , T a 2 0 5 , Nt>2〇5 及 V2〇5 所 組成群中含1重量％以下比例之1種或2種以上者。 3 .如申請專利範圍第1項之錳鎂銅鋅肥粒鐵材料， 其中做爲副成份者之W〇3、 Nb2〇5、 V2〇5、 T a 2 〇 5 , Ge〇2及Zr〇2組成群中至少1種爲含 W 0 3 1800ppm 以下、Nb2〇5 2 9 0 0 ppm 以下、v2〇5 2350ppm 以下、 Ta2〇5 2400ppm以下、Ge〇2 6100 ppm以下、Zr〇2 6100ppm以下之濃度範圍者 ο 4·如申請專利範圍第1項之錳鎂銅鋅肥粒鐵材料， 其中該材料於大氣中1 〇〇〇°C〜1 20 CTC下燒結者。 5 _如申請專利範圍第1項之錳鎂銅鋅肥粒鐵材料， 其中該材料於1 0 0°C下周波數1 0 0 kH z之正弦波交 流磁界經外k 1 〇 〇 m T時之磁氣損失爲4 0 0 k W/m 3 (請先Η讀背面之注意事項再填寫本頁} 衣· 本紙張尺度適用中國囷家標準（CNS ) A4洗格（210X297公釐） -17 - 8 8 8 8 ABCD 42ΰ>3 75 六、申請專利範圍 以下者。 6 .如申請專利範圍第1項之錳鎂銅鋅肥粒鐵材料， 其中該材料於1 0 0°C下之飽和磁通密度爲1 8 OmT以 上者。 7 .如申請專利範圍第1項之錳鎂銅鋅肥粒鐵材料， 其中該Curie點爲1 4 0 °C以上者。 8 _如申請專利範圍第1項之錳鎂銅鋅肥粒鐵材料， 其中該抵抗率爲1 06Ω cm以上者。 H ^^^1 ^^^1 _ ^^1— ^^^1 ί - - -- In ^^^1 —.n ^~e'J (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁} 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國困家揉準（CNS ) A4規格（2丨0X297公釐） 18 -