JP7406183B2 - Ｎｉ－Ｚｎ－Ｃｕ系フェライト粉末、焼結体、フェライトシート - Google Patents
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Description
本発明は、Ｎｉ－Ｚｎ－Ｃｕ系フェライト材料に関し、低温で焼結可能となるフェライト粉末に関するものであり、また、本発明は、前記フェライト粉末を使用した焼結体、フェライトシートに関するものである。
近年、家庭用及び産業用等の電子機器の小型・軽量化が進んでおり、それに伴い、前述の各種電子機器に用いられる電子部品の小型化、高効率化、高周波数化のニーズが高まっている。
例えば電子機器の電子回路に用いられるインダクタは、磁心または空芯ボビンに絶縁被覆を有する銅線を巻線してコイルを形成する巻線型から、フェライト焼結型の積層型チップインダクタが実用化されている。
この積層型チップインダクタは次の製造工程を経て製造される。即ち、フェライト粉末を含むペーストをシート状に成膜してなるグリーンシートに、Ａｇ、Ａｇ－Ｐｄ等の電極材料を含むペーストを用いて導電パターンを印刷などにより形成した後、これらを積層し、所定の温度において焼結させて、外部電極を形成する工程で製造される。
ところで、上述の如く積層型チップインダクタの製造工程においては、電極材料とフェライトの積層体を同時焼成する方法を採っているために、Ａｇ、Ａｇ－Ｐｄ等の電極材料とフェライトとの界面反応（相互拡散）によってフェライト本来の特性が劣化するという問題点を有しており、この問題を回避するためには約９００℃以下という低温で焼成する必要があるとされている。
しかし、９００℃以下の温度で焼成した場合には、積層型チップインダクタ用の磁性体として透磁率等の電磁気特性に優れたＮｉ系フェライト焼結体が得られ難い。
これまで、Ｎｉ－Ｚｎ－Ｃｕ系フェライト粉末について、低温においても焼結可能な技術が幾つか提案されている。例えば焼結助剤であるホウケイ酸ガラスを添加することで焼結時に液相を生成させ、フェライト粒子の成長を促進する方法（特許文献１）、他にもガラス成分を添加する方法として、ＳｉＯ２、Ｂ２Ｏ３、Ｎａ２Ｏからなるガラス成分を添加して、液相焼結を形成し、フェライト粒子成長を促進させる方法がある（特許文献２）。環境負荷の大きいＰｂＯ、フェライトの透磁率を減少させ、その他電子機器にも悪影響を与えるＮａを含まないガラス成分を添加して、液相焼結を形成し、フェライト粒子成長を促進させる方法もある（特許文献３）。またＲＦＩＤ用用途として、Ｎｉ－Ｚｎ－Ｃｕ系フェライト粉末の結晶相のＸＲＤ回折ピークの半値幅を制御して、高透磁率化を実現させる方法がある（特許文献４）。
特許文献１～３のいずれもガラス成分を添加することで液相焼結を形成し、フェライト粒子成長を促進させる方法を採っている。しかしながら、これらの添加剤の添加量はごく少量であり、均一に分散させることが難しく、フェライト粒子の不均一な成長を促進させる。また、特許文献４では、焼結助剤は添加されていないが、１０６０℃以上の高温で焼成する必要があり、低温での焼結は考慮されていない。
そこで、本発明では、上記の従来技術における課題を解決するため、低温で焼結可能となるＮｉ－Ｚｎ－Ｃｕ系フェライト粉末を提供することを目的とする。
前記技術的課題は、次の通りの本発明によって達成できる。
すなわち、本発明は、Ｆｅ２Ｏ３を４９ｍｏｌ％以下、ＮｉＯを５～２５ｍｏｌ％、
ＺｎＯを１５～４０ｍｏｌ％、ＣｕＯを５～１５ｍｏｌ％及びＣｏＯを０～３ｍｏｌ％含有し、結晶子サイズが１８０ｎｍ以下であることを特徴とするＮｉ－Ｚｎ－Ｃｕ系フェライト粉末である（本発明１）。
ＺｎＯを１５～４０ｍｏｌ％、ＣｕＯを５～１５ｍｏｌ％及びＣｏＯを０～３ｍｏｌ％含有し、結晶子サイズが１８０ｎｍ以下であることを特徴とするＮｉ－Ｚｎ－Ｃｕ系フェライト粉末である（本発明１）。
また、本発明は、歪が０．３３０以下である本発明１に記載のＮｉ－Ｚｎ－Ｃｕ系フェライト粉末である（本発明２）。
また、本発明は、大気中８６０℃で焼成した際に、焼結密度が５．００ｇ／ｃｍ３以上となる本発明１又は２に記載のＮｉ－Ｚｎ－Ｃｕ系フェライト粉末である（本発明３）。
また、本発明は、本発明１～３のいずれか一項に記載のＮｉ－Ｚｎ－Ｃｕ系フェライト粉末を使用した焼結体である（本発明４）。
また、本発明は、本発明１～３のいずれか一項に記載のＮｉ－Ｚｎ－Ｃｕ系フェライト粉末を使用したフェライトシートである（本発明５）。
本発明に係るＮｉ－Ｚｎ－Ｃｕ系フェライト粉末は、結晶子サイズが小さいので、低温で焼結しても高い焼結密度のフェライト焼結体を得ることができる。また、本発明に係るＮｉ－Ｚｎ－Ｃｕ系フェライト粉末は、例えば８６０℃の低温で焼結可能であるので、Ａｇと磁性粉が同時焼成される積層型インダクタに使用される際、融点の低いＡｇの拡散を抑制出来、インダクタ性能の向上が期待される。
本発明に係るＮｉ－Ｚｎ－Ｃｕ系フェライト粉末について述べる。
本発明に係るＮｉ－Ｚｎ－Ｃｕ系フェライト粉末は、構成金属元素としてＦｅ、Ｎｉ、Ｚｎ及びＣｕ、必要により、Ｃｏを含有する。構成金属元素それぞれを、Ｆｅ２Ｏ３、ＮｉＯ、ＺｎＯ、ＣｕＯ及びＣｏＯに換算したときに、Ｆｅ２Ｏ３、ＮｉＯ、ＺｎＯ、ＣｕＯ及びＣｏＯの合計（１００％）を基準として、Ｆｅ２Ｏ３を４９ｍｏｌ％以下、ＮｉＯを５～２５ｍｏｌ％、ＺｎＯを１５～４０ｍｏｌ％、ＣｕＯを５～１５ｍｏｌ％、及びＣｏＯを０～３ｍｏｌ％含有する。
本発明に係るＮｉ－Ｚｎ－Ｃｕ系フェライト粉末のＦｅ含有量は、Ｆｅ２Ｏ３換算で４９ｍｏｌ％以下である。Ｆｅ含有量が４９ｍｏｌ％を超える場合は、焼結性が著しく低下する。Ｆｅの含有量は好ましくは４８．９ｍｏｌ％以下、より好ましくは４８．８ｍｏｌ％以下である。下限は４５ｍｏｌ％程度である。
本発明に係るＮｉ－Ｚｎ－Ｃｕ系フェライト粉末のＮｉ含有量は、ＮｉＯ換算で５～２５ｍｏｌ％である。Ｎｉ含有量が５ｍｏｌ％未満の場合、μ’が低下するため好ましくない。またキュリー温度が低下し、使用可能な温度範囲が限定されるため、好ましくない。Ｎｉ含有量が２５ｍｏｌ％を超える場合も、μ’が低下するため好ましくない。Ｎｉ含有量は好ましくは６～２４．９ｍｏｌ％、より好ましくは７～２４．８ｍｏｌ％である。
本発明に係るＮｉ－Ｚｎ－Ｃｕ系フェライト粉末のＺｎ含有量は、ＺｎＯ換算で１５～４０ｍｏｌ％である。Ｚｎ含有量が１５ｍｏｌ％未満の場合、μ’が低下するため好ましくない。またキュリー温度が低下し、使用可能な温度範囲が限定されるため、好ましくない。Ｚｎ含有量が４０ｍｏｌ％を超える場合も、μ’が低下するため好ましくない。Ｚｎ含有量は好ましくは１８～３８ｍｏｌ％、より好ましくは２０～３５ｍｏｌ％である
本発明に係るＮｉ－Ｚｎ－Ｃｕ系フェライト粉末のＣｕ含有量は、ＣｕＯ換算で５～１５ｍｏｌ％である。Ｃｕ含有量が５ｍｏｌ％未満の場合、焼結性が低下し、低温で焼結体を製造することが困難になる。Ｃｕ含有量が１５ｍｏｌ％を超える場合は、μ’が低下するため好ましくない。Ｃｕの含有量は好ましくは６～１４ｍｏｌ％、より好ましくは７～１３ｍｏｌ％である。
本発明に係るＮｉ－Ｚｎ－Ｃｕ系フェライト粉末はＣｏを含有しても良い。Ｃｏ含有量は、ＣｏＯ換算で０～３ｍｏｌ％である。本発明においては、フェライトがＣｏを含有することによって、スネークの限界線が高周波数側にシフトするため、高周波数域における複素透磁率の虚数部μ”に対する実数部μ’の比であるフェライトコアのＱ（μ’／μ”）を向上させることが出来る。ただし、Ｃｏ含有量が、ＣｏＯ換算で３ｍｏｌ％を超えると、透磁率が低下し、フェライトコアのＱも低下する傾向がある。Ｃｏ含有量は好ましくは０～２．９ｍｏｌ％、より好ましくは０～２．８ｍｏｌ％、特に好ましくは０．１～２．８ｍｏｌ％である。
本発明に係るＮｉ－Ｚｎ－Ｃｕ系フェライト粉末は、結晶子サイズが１８０ｎｍ以下である。結晶子サイズが１８０ｎｍを超える場合、磁性粉段階で粒子成長が促進されているため、焼結体、グリーンシートを焼成する際に、焼結性が低下して、低温での焼結が出来なくなる。より好ましくは、１７５ｎｍ以下、さらにより好ましくは１７０ｎｍ以下である。下限は１００ｎｍ程度である。なお、結晶子サイズは後述する実施例の方法によって求めることが出来る。結晶子サイズは、特に、後述するＦｅ原料であるＦｅ２Ｏ３のＢＥＴ比表面積を調節することによって上記範囲に調節することが出来る。
本発明に係るＮｉ－Ｚｎ－Ｃｕ系フェライト粉末は、結晶の歪が０．３３０以下が好ましい。歪が０．３３０を超える場合、μ’が低下することがあるため好ましくない。より好ましくは０．３２５以下、さらにより好ましくは０．３２０以下である。下限は０．１００程度である。なお、本発明に係るＮｉ－Ｚｎ－Ｃｕ系フェライト粉末は、スピネルフェライト単相であることが好ましい。なお、結晶子の歪は後述する実施例の方法によって求めることが出来る。結晶子の歪は、フェライト粉末の仮焼成温度及び粉砕強度によって調節することが出来る。
本発明に係るＮｉ－Ｚｎ－Ｃｕ系フェライト粉末は、その特性に影響を及ぼさない範囲で前記元素のほかに不純物レベルの種々の元素を含んでいてもよい。一般的に、Ｂｉを添加することはフェライトの焼結温度の低温化の効果があると知られている。しかし、Ｂｉの分散状態が不均一である場合、焼成時に粒子の不均一な成長を促進させるため、積極的なＢｉ添加は好ましくなく、Ｂｉを含有しない（０ｐｐｍ）ことが好ましい。
本発明に係るＮｉ－Ｚｎ－Ｃｕ系フェライト粉末は、不可避的な不純物としてＳｉをＳｉＯ２換算で５００ｐｐｍを上限として含有してもよい。Ｓｎなどは含有しないことが好ましい（０ｐｐｍ）。
本発明に係るＮｉ－Ｚｎ－Ｃｕ系フェライト粉末は、常法により、フェライトを構成する各元素の酸化物、炭酸塩、水酸化物、シュウ酸塩等の原料を所定の組成割合で混合して得られた原料混合物、又は、水溶液中で各元素を沈殿させて得られた共沈物を、大気中において６５０～９５０℃の温度範囲で１～２０時間仮焼成した後、粉砕することにより得ることができる。仮焼成の温度は、好ましくは７００～９４０℃である。さらに、Ａｇ、Ａｇ－Ｐｄ等の電極材料とフェライトの積層体を同時焼成する場合は、焼結温度が９００℃以下が好ましいため、仮焼成温度はそれより低い温度（９００℃未満）であることが好ましい。
本発明においては、Ｆｅ原料であるＦｅ２Ｏ３のＢＥＴ比表面積が６．０ｍ２／ｇ以上であることが好ましい。Ｆｅ２Ｏ３のＢＥＴ比表面積が６．０ｍ２／ｇ未満の場合、各原料の混合が不均一となり、フェライト磁性粉としての焼結性が低下し、低温焼結時に高い焼結密度が得られない。Ｆｅ２Ｏ３のＢＥＴ比表面積は６．５～４０．０ｍ２／ｇがより好ましく、更により好ましくは７．０～３０．０ｍ２／ｇである。なお、Ｆｅ２Ｏ３のＢＥＴ比表面積は、例えば、Ｆｅ２Ｏ３の合成段階で粒子サイズを調節したり、焼成温度を調節したり、及び粉砕強度を調節すること等によってコントロールできる。
また、本発明では、Ｎｉ－Ｚｎ－Ｃｕ系フェライト粉末の製造時に焼結助剤を添加していないため、粒子の不均一な成長を抑制できる。
次に、本発明に係るＮｉ－Ｚｎ－Ｃｕ系フェライト焼結体について述べる。
フェライト焼結体の焼結密度は、低温焼結時でも高い焼結密度が得られることが好ましく、例えば８６０℃程度の低温焼成時においても、５．００ｇ／ｃｍ３以上であることが好ましい。焼結密度が５．００ｇ／ｃｍ３未満の場合、十分な電磁気特性が得られず、また焼結体の機械的強度が低くなり好ましくない。焼結密度の上限は５．４０ｇ／ｃｍ３程度である。
本発明に係るＮｉ－Ｚｎ－Ｃｕ系フェライト焼結体は、本発明に係るＮｉ－Ｚｎ－Ｃｕ系フェライト粉末を金型を用いて、０．３～３．０×１０４ｔ／ｍ２の圧力で加圧する、所謂、粉末加圧成型法により得られた成型体、又は、本発明に係るＮｉ－Ｚｎ－Ｃｕ系フェライト粉末を含有するグリーンシートを積層する、所謂、グリーンシート法により得られた積層体を８４０～１０５０℃で１～２０時間、好ましくは１～１０時間焼結することによって得ることができる。成型方法としては、公知の方法を使用できるが、上記粉末加圧成型法やグリーンシート法が好ましい。
焼結温度が８４０℃未満であると、焼結密度が低下する為、十分な電磁気特性が得られず、また焼結体の機械的強度が低くなる。焼結温度が１０５０℃を越える場合には、焼結体に変形が生じやすくなる為、所望の形状の焼結体を得ることが困難になる。また例えば積層チップインダクタの場合、Ａｇ、Ａｇ－Ｐｄ等の電極材料とフェライトの積層体を同時焼成するため、電極とフェライトの界面反応（相互拡散）によって、電極の断線及びフェライト本来の特性が劣化する。より好ましい焼結温度は８６０～１０４０℃である。さらに、上記Ａｇ、Ａｇ－Ｐｄ等の電極材料とフェライトの積層体を同時焼成する場合は焼結温度が９００℃以下であることが好ましいが、もちろん、本発明のＮｉ－Ｚｎ－Ｃｕ系フェライト粉末をＡｇ、Ａｇ－Ｐｄ等の電極材料と同時焼成しない場合は、焼結温度の上限を１０５０℃とすることができる。
本発明に係るＮｉ－Ｚｎ－Ｃｕ系フェライト焼結体は、用途に応じて、所定の形状とすることによって、積層チップインダクタ、インダクタンス素子、その他電子部品用の磁性材料として用いることができる。
次に、本発明におけるグリーンシートについて述べる。
グリーンシートとは、上記Ｎｉ－Ｚｎ－Ｃｕ系フェライト粉末を結合材料、可塑剤及び溶剤等と混合することによって塗料とし、該塗料をドクターブレード式コーター等で数μｍから数百μｍの厚さに成膜した後、乾燥してなるシートである。このシートを重ねた後、加圧することで積層体とし、用途に応じて、該積層体を所定の温度で焼結させることで、積層チップインダクタ、インダクタンス素子、その他電子部品を得ることができる。
本発明におけるグリーンシートは、本発明に係るＮｉ－Ｚｎ－Ｃｕ系フェライト粉末を１００重量部に対して結合材料を２～２０重量部、可塑剤を０．５～１５重量部含有する。好ましくは、結合材料を４～１５重量部、可塑剤を１～１０重量部含有する。また、成膜後の乾燥が不十分なことにより溶剤が残留していても良い。更に、必要に応じて粘度調整剤等の公知の添加剤を添加しても良い。
結合材料の種類は、ポリビニルブチラール、ポリアクリル酸エステル、ポリメチルメタクリレート、塩化ビニル、ポリメタクリル酸エステル、エチレンセルロース、アビエチン酸レジン等である。好ましい結合材料は、ポリビニルブチラールである。
結合材料が２重量部未満の場合はグリーンシートが脆くなり、また、強度を持たす為には２０重量部を越える含有量は必要ない。
可塑剤の種類は、フタル酸ベンジル－ｎ－ブチル、ブチルフタリルグリコール酸ブチル、ジブチルフタレート、ジメチルフタレート、ポリエチレングリコール、フタル酸エステル、ブチルステアレート、メチルアジテート等である。
可塑剤が０．５重量部未満の場合はグリーンシートが固くなり、ひび割れが生じやすくなる。可塑剤が１５重量部を越える場合はグリーンシートが軟らかくなり、扱いにくくなる。
本発明におけるグリーンシートの製造においては、Ｎｉ－Ｚｎ－Ｃｕ系フェライト粉末１００重量部に対して１５～１５０重量部の溶剤を使用する。溶剤が上記範囲外である場合は、均一なグリーンシートが得られないので、これを焼結して得られる積層チップインダクタ、インダクタンス素子、その他電子部品は特性にバラツキのあるものとなりやすい。
溶剤の種類は、アセトン、ベンゼン、ブタノール、エタノール、メチルエチルケトン、トルエン、プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、酢酸ｎ－ブチル、３メチル－３メトキシ－１ブタノール等である。
積層圧力は、０．２×１０４～０．６×１０４ｔ／ｍ２が好ましい。
次に、本発明に係るフェライトシートについて述べる。
本発明では、Ｎｉ－Ｚｎ－Ｃｕ系フェライト焼結体を板状にして用いて、フェライトシートにすることができる。
本発明における板状のフェライト焼結体の厚さは、０．０１～１ｍｍが好ましい。より好ましくは０．０２～１ｍｍであり、更に好ましくは０．０３～０．５ｍｍである。
本発明に係るフェライトシートでは、フェライト焼結板の少なくとも一方の表面には粘着層を設けることができる。粘着層の厚みは０．００１～０．１ｍｍが好ましい。
本発明に係るフェライトシートでは、フェライト焼結板の少なくとも一方の表面には保護層を設けることができる。保護層の厚みは０．００１～０．１ｍｍが好ましい。
本発明における粘着層としては、両面粘着テープが挙げられる。両面粘着テープとしては、特に制限されるものではなく、公知の両面粘着テープを使用し得る。また、粘着層として、フェライト焼結板の片面に粘着層、屈曲性且つ伸縮性のフィルム又はシート、粘着層および離型シートを順次積層したものであってもよい。
本発明における保護層は、これを設けることによりフェライト焼結板を分割した場合の粉落ちに対しての信頼性及び耐久性を高めることができる。該保護層としては、フェライトシートを屈曲させた場合に破断することなく伸びる樹脂であれば特に制限されるものではなく、ＰＥＴフィルム等が例示される。
本発明に係るフェライトシートは、屈曲した部分に密着させて貼付する為と、使用時に割れることを防ぐ為に、予め、フェライト焼結板の少なくとも一方の表面に設けられた少なくとも１つの溝を起点としてフェライト焼結板が分割可能に構成されてもよい。前記溝は連続していても、断続的に形成されていてもよく、また、多数の微小な凹部を形成することで、溝の代用とすることもできる。溝は断面がＵ字型又はＶ字型が望ましい。
本発明に係るフェライトシートは、屈曲した部分に密着させて貼付する為と、使用時に割れることを防ぐ為に、予め、フェライト焼結板を小片状に分割しておくことが好ましい。例えば、予め、フェライト焼結板の少なくとも一方の表面に設けられた少なくとも１つの溝を起点としてフェライト焼結板を分割したり、溝を形成することなくフェライト焼結板を分割して小片状とする方法のいずれでもよい。
フェライト焼結板は、溝によって任意の大きさの三角形、四辺形、多角形またはそれらの組合せに区分される。例えば、三角形、四辺形、多角形の１辺の長さは、通常１～１２ｍｍであり、被付着物の接着面が曲面の場合は、好ましくは１ｍｍ以上でその曲率半径の１／３以下、より好ましくは１ｍｍ以上で１／４以下である。溝を形成した場合、溝以外の場所で不定形に割れることなく、平面は勿論、円柱状の側曲面および多少の凹凸のある面に密着または実質的に密着することが出来る。
フェライト焼結板に形成する溝の開口部の幅は、通常２５０μｍ以下が好ましく、より好ましくは１～１５０μｍである。開口部の幅が２５０μｍを超える場合は、フェライト焼結板の透磁率の低下が大きくなり好ましくない。また、溝の深さは、フェライト焼結板の厚さの通常１／２０～３／５である。なお、厚さが０．１ｍｍ～０．２ｍｍの薄い焼結フェライト板の場合、溝の深さは、焼結フェライト板の厚さの好ましくは１／２０～１／４、より好ましくは１／２０～１／６である。
以下に、本発明における実施例を示し、本発明を具体的に説明する。
［Ｆｅ２Ｏ３原料の比表面積の測定］
Ｆｅ２Ｏ３原料の比表面積は、「Ｍａｃｓｏｒｂ ＨＭ ｍｏｄｅｌ－１２０８」（Ｍｏｕｎｔｅｃｈ株式会社製）を用いて、ＢＥＴ法により測定した。実施例、比較例に使用した各Ｆｅ２Ｏ３原料の比表面積を表１に記載した。
Ｆｅ２Ｏ３原料の比表面積は、「Ｍａｃｓｏｒｂ ＨＭ ｍｏｄｅｌ－１２０８」（Ｍｏｕｎｔｅｃｈ株式会社製）を用いて、ＢＥＴ法により測定した。実施例、比較例に使用した各Ｆｅ２Ｏ３原料の比表面積を表１に記載した。
［フェライト組成の測定］
上述のフェライトコア用のフェライト仮焼粉の組成は、多元素同時蛍光Ｘ線分析装置 Ｓｉｍｕｌｔｉｘ １４（（株）リガク）を用いて測定した。
上述のフェライトコア用のフェライト仮焼粉の組成は、多元素同時蛍光Ｘ線分析装置 Ｓｉｍｕｌｔｉｘ １４（（株）リガク）を用いて測定した。
［結晶相の同定・定量］
フェライトを構成する結晶相は、Ｄ８ ＡＤＶＡＮＣＥを用いて評価した。
フェライトを構成する結晶相は、Ｄ８ ＡＤＶＡＮＣＥを用いて評価した。
［結晶子サイズ、歪、格子定数］
フェライトの結晶子サイズ、歪及び格子定数は、前記Ｘ線回折と同様にして、Ｄ８ ＡＤＶＡＮＣＥを用いて、ＴＯＰＡＳソフトウェアＶｅｒ．４にて評価した。
フェライトの結晶子サイズ、歪及び格子定数は、前記Ｘ線回折と同様にして、Ｄ８ ＡＤＶＡＮＣＥを用いて、ＴＯＰＡＳソフトウェアＶｅｒ．４にて評価した。
［フェライトコアの磁気特性の測定］
上述のフェライトコア用のフェライト仮焼粉１５ｇ及び６．５％希釈したＰＶＡ水溶液１．５ｍＬを混合した粉末を、外径２０ｍｍφ、内径１０ｍｍφの金型に投入し、プレス機にて、１ｔｏｎ／ｃｍ２で圧縮し、８６０、８８０、９００、９２０℃で２時間焼成することで、初透磁率を測定するためのフェライトのリングコアを得た。
上述のフェライトコア用のフェライト仮焼粉１５ｇ及び６．５％希釈したＰＶＡ水溶液１．５ｍＬを混合した粉末を、外径２０ｍｍφ、内径１０ｍｍφの金型に投入し、プレス機にて、１ｔｏｎ／ｃｍ２で圧縮し、８６０、８８０、９００、９２０℃で２時間焼成することで、初透磁率を測定するためのフェライトのリングコアを得た。
リングコアの初透磁率は、インピーダンス／マテリアルアナライザーＥ４９９１Ａ（アジレント・テクノロジー（株）製）を用いて１００ｋＨｚ及び１ＭＨｚの周波数において測定した。
［フェライトコアの焼結密度の測定］
前述の磁気特性測定用のフェライト焼結体の焼結密度は、外径、内径寸法及び重量を測定し、計算で求めた。
前述の磁気特性測定用のフェライト焼結体の焼結密度は、外径、内径寸法及び重量を測定し、計算で求めた。
実施例１：
Ｎｉ－Ｚｎ－Ｃｕフェライトの組成が、所定の組成になるように各酸化物原料を秤量し、湿式混合を行った後、混合スラリーを濾別・乾燥して原料混合粉末を得た（Ｆｅ２Ｏ３原料は、表１の酸化鉄（１）を使用した）。該原料混合粉末を大気中で７５０～８５０℃で２時間焼成して得られた仮焼成物を振動ミルで粉砕し、本発明に係るＮｉ－Ｚｎ－Ｃｕフェライト粉末を得た。得られた粉末の組成、結晶子サイズ、歪及び格子定数を表２に記載した。
Ｎｉ－Ｚｎ－Ｃｕフェライトの組成が、所定の組成になるように各酸化物原料を秤量し、湿式混合を行った後、混合スラリーを濾別・乾燥して原料混合粉末を得た（Ｆｅ２Ｏ３原料は、表１の酸化鉄（１）を使用した）。該原料混合粉末を大気中で７５０～８５０℃で２時間焼成して得られた仮焼成物を振動ミルで粉砕し、本発明に係るＮｉ－Ｚｎ－Ｃｕフェライト粉末を得た。得られた粉末の組成、結晶子サイズ、歪及び格子定数を表２に記載した。
得られたＮｉ－Ｚｎ－Ｃｕフェライト粉末を前述の方法で成型体をとした。この成型体を大気中で焼結温度８６０～９２０℃において、２時間焼結して得られるフェライト焼結体の焼結密度及び初透磁率（１００ｋＨｚ、１ＭＨｚ）を表２に記載した。
得られたＮｉ－Ｚｎ－ＣｕフェライトのＸＲＤによる評価から、スピネルフェライトの単相であることが確認出来た。
実施例２、３：
組成範囲を種々変更した以外は実施例１と同様にしてＮｉ－Ｚｎ－Ｃｕフェライト粉末を得た。得られたＮｉ－Ｚｎ－Ｃｕフェライト粉末の組成、結晶子サイズ及び歪を表２に記載した。また得られたＮｉ－Ｚｎ－Ｃｕフェライト粉末を用いて、実施例１と同様にして作製したフェライト焼結体の焼結密度及び初透磁率（１００ｋＨｚ、１ＭＨｚ）を表２に記載した。
組成範囲を種々変更した以外は実施例１と同様にしてＮｉ－Ｚｎ－Ｃｕフェライト粉末を得た。得られたＮｉ－Ｚｎ－Ｃｕフェライト粉末の組成、結晶子サイズ及び歪を表２に記載した。また得られたＮｉ－Ｚｎ－Ｃｕフェライト粉末を用いて、実施例１と同様にして作製したフェライト焼結体の焼結密度及び初透磁率（１００ｋＨｚ、１ＭＨｚ）を表２に記載した。
実施例４、５：
組成範囲を種々変更し、Ｃｏを追加した以外は実施例１と同様にしてＮｉ－Ｚｎ－Ｃｕ－Ｃｏフェライト粉末を得た。得られたＮｉ－Ｚｎ－Ｃｕ－Ｃｏフェライト粉末の組成、結晶子サイズ及び歪を表２に記載した。また得られたＮｉ－Ｚｎ－Ｃｕ－Ｃｏフェライト粉末を用いて、実施例１と同様にして作製したフェライト焼結体の焼結密度及び初透磁率（１００ｋＨｚ、１ＭＨｚ）を表２に記載した。
組成範囲を種々変更し、Ｃｏを追加した以外は実施例１と同様にしてＮｉ－Ｚｎ－Ｃｕ－Ｃｏフェライト粉末を得た。得られたＮｉ－Ｚｎ－Ｃｕ－Ｃｏフェライト粉末の組成、結晶子サイズ及び歪を表２に記載した。また得られたＮｉ－Ｚｎ－Ｃｕ－Ｃｏフェライト粉末を用いて、実施例１と同様にして作製したフェライト焼結体の焼結密度及び初透磁率（１００ｋＨｚ、１ＭＨｚ）を表２に記載した。
比較例１：
組成範囲を種々変更した以外は実施例１と同様にしてＮｉ－Ｚｎ－Ｃｕフェライト粉末を得た。得られたＮｉ－Ｚｎ－Ｃｕフェライト粉末の組成、結晶子サイズ及び歪を表２に記載した。また得られたＮｉ－Ｚｎ－Ｃｕフェライト粉末を用いて、実施例１と同様にして作製したフェライト焼結体の焼結密度及び初透磁率（１００ｋＨｚ、１ＭＨｚ）を表２に記載した。
組成範囲を種々変更した以外は実施例１と同様にしてＮｉ－Ｚｎ－Ｃｕフェライト粉末を得た。得られたＮｉ－Ｚｎ－Ｃｕフェライト粉末の組成、結晶子サイズ及び歪を表２に記載した。また得られたＮｉ－Ｚｎ－Ｃｕフェライト粉末を用いて、実施例１と同様にして作製したフェライト焼結体の焼結密度及び初透磁率（１００ｋＨｚ、１ＭＨｚ）を表２に記載した。
比較例２：
Ｆｅ２Ｏ３原料に表１中の酸化鉄原料（２）を使用した以外は、実施例１と同様にしてＮｉ－Ｚｎ－Ｃｕフェライト粉末を得た。得られたＮｉ－Ｚｎ－Ｃｕフェライト粉末の組成、結晶子サイズ及び歪を表２に記載した。また得られたＮｉ－Ｚｎ－Ｃｕフェライト粉末を用いて、実施例１と同様にして作製したフェライト焼結体の焼結密度及び初透磁率（１００ｋＨｚ、１ＭＨｚ）を表２に記載した。
Ｆｅ２Ｏ３原料に表１中の酸化鉄原料（２）を使用した以外は、実施例１と同様にしてＮｉ－Ｚｎ－Ｃｕフェライト粉末を得た。得られたＮｉ－Ｚｎ－Ｃｕフェライト粉末の組成、結晶子サイズ及び歪を表２に記載した。また得られたＮｉ－Ｚｎ－Ｃｕフェライト粉末を用いて、実施例１と同様にして作製したフェライト焼結体の焼結密度及び初透磁率（１００ｋＨｚ、１ＭＨｚ）を表２に記載した。
比較例３：
Ｆｅ２Ｏ３原料に表１中の酸化鉄原料（３）を使用した以外は、実施例１と同様にしてＮｉ－Ｚｎ－Ｃｕフェライト粉末を得た。得られたＮｉ－Ｚｎ－Ｃｕフェライト粉末の組成、結晶子サイズ及び歪を表２に記載した。また得られたＮｉ－Ｚｎ－Ｃｕフェライト粉末を用いて、実施例１と同様にして作製したフェライト焼結体の焼結密度及び初透磁率（１００ｋＨｚ、１ＭＨｚ）を表２に記載した。
Ｆｅ２Ｏ３原料に表１中の酸化鉄原料（３）を使用した以外は、実施例１と同様にしてＮｉ－Ｚｎ－Ｃｕフェライト粉末を得た。得られたＮｉ－Ｚｎ－Ｃｕフェライト粉末の組成、結晶子サイズ及び歪を表２に記載した。また得られたＮｉ－Ｚｎ－Ｃｕフェライト粉末を用いて、実施例１と同様にして作製したフェライト焼結体の焼結密度及び初透磁率（１００ｋＨｚ、１ＭＨｚ）を表２に記載した。
比較例４：
Ｆｅ２Ｏ３原料に表１中の酸化鉄原料（４）を使用した以外は、実施例１と同様にしてＮｉ－Ｚｎ－Ｃｕフェライト粉末を得た。得られたＮｉ－Ｚｎ－Ｃｕフェライト粉末の組成、結晶子サイズ及び歪を表２に記載した。また得られたＮｉ－Ｚｎ－Ｃｕフェライト粉末を用いて、実施例１と同様にして作製したフェライト焼結体の焼結密度及び初透磁率（１００ｋＨｚ、１ＭＨｚ）を表２に記載した。
Ｆｅ２Ｏ３原料に表１中の酸化鉄原料（４）を使用した以外は、実施例１と同様にしてＮｉ－Ｚｎ－Ｃｕフェライト粉末を得た。得られたＮｉ－Ｚｎ－Ｃｕフェライト粉末の組成、結晶子サイズ及び歪を表２に記載した。また得られたＮｉ－Ｚｎ－Ｃｕフェライト粉末を用いて、実施例１と同様にして作製したフェライト焼結体の焼結密度及び初透磁率（１００ｋＨｚ、１ＭＨｚ）を表２に記載した。
比較例５：
Ｆｅ２Ｏ３原料に表１中の酸化鉄原料（２）を使用した以外は、実施例４と同様にしてＮｉ－Ｚｎ－Ｃｕ－Ｃｏフェライト粉末を得た。得られたＮｉ－Ｚｎ－Ｃｕ－Ｃｏフェライト粉末の組成、結晶子サイズ及び歪を表２に記載した。また得られたＮｉ－Ｚｎ－Ｃｕ－Ｃｏフェライト粉末を用いて、実施例１と同様にして作製したフェライト焼結体の焼結密度及び初透磁率（１００ｋＨｚ、１ＭＨｚ）を表２に記載した。
Ｆｅ２Ｏ３原料に表１中の酸化鉄原料（２）を使用した以外は、実施例４と同様にしてＮｉ－Ｚｎ－Ｃｕ－Ｃｏフェライト粉末を得た。得られたＮｉ－Ｚｎ－Ｃｕ－Ｃｏフェライト粉末の組成、結晶子サイズ及び歪を表２に記載した。また得られたＮｉ－Ｚｎ－Ｃｕ－Ｃｏフェライト粉末を用いて、実施例１と同様にして作製したフェライト焼結体の焼結密度及び初透磁率（１００ｋＨｚ、１ＭＨｚ）を表２に記載した。
比較例６：
Ｆｅ２Ｏ３原料に表１中の酸化鉄原料（２）を使用した以外は、実施例５と同様にしてＮｉ－Ｚｎ－Ｃｕ－Ｃｏフェライト粉末を得た。得られたＮｉ－Ｚｎ－Ｃｕ－Ｃｏフェライト粉末の組成、結晶子サイズ及び歪を表２に記載した。また得られたＮｉ－Ｚｎ－Ｃｕ－Ｃｏフェライト粉末を用いて、実施例１と同様にして作製したフェライト焼結体の焼結密度及び初透磁率（１００ｋＨｚ、１ＭＨｚ）を表２に記載した。
Ｆｅ２Ｏ３原料に表１中の酸化鉄原料（２）を使用した以外は、実施例５と同様にしてＮｉ－Ｚｎ－Ｃｕ－Ｃｏフェライト粉末を得た。得られたＮｉ－Ｚｎ－Ｃｕ－Ｃｏフェライト粉末の組成、結晶子サイズ及び歪を表２に記載した。また得られたＮｉ－Ｚｎ－Ｃｕ－Ｃｏフェライト粉末を用いて、実施例１と同様にして作製したフェライト焼結体の焼結密度及び初透磁率（１００ｋＨｚ、１ＭＨｚ）を表２に記載した。
本発明に係るＮｉ－Ｚｎ－Ｃｕ系フェライト粉末は、例えば８６０℃等の低温で焼結した場合でも、焼結密度５．００ｇ／ｃｍ３以上であり、また、１００ｋＨｚ及び１ＭＨｚにおける透磁率について、同じ焼結温度で対比した場合、比較例対比で高くなっている。よって、フェライト焼結体及びフェライトシートの前駆体として好適であり、また積層チップインダクタ、インダクタンス素子、その他電子部品用の磁性粉として好適である。
Claims (4)
- Ｆｅ２Ｏ３を４５～４９ｍｏｌ％、ＮｉＯを５～２５ｍｏｌ％、ＺｎＯを１５～４０ｍｏｌ％、ＣｕＯを５～１５ｍｏｌ％及びＣｏＯを０～３ｍｏｌ％含有し、仮焼後に粉砕してなる粉末の結晶子サイズが１００～１８０ｎｍであり、歪が０．３３０以下であることを特徴とするＮｉ－Ｚｎ－Ｃｕ系フェライト粉末。
- 大気中８６０℃で焼成した際に、焼結密度が５．００ｇ／ｃｍ３以上となる請求項１に記載のＮｉ－Ｚｎ－Ｃｕ系フェライト粉末。
- 請求項１又は２に記載のＮｉ－Ｚｎ－Ｃｕ系フェライト粉末を使用した焼結体。
- 請求項１又は２に記載のＮｉ－Ｚｎ－Ｃｕ系フェライト粉末を使用したフェライトシート。
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