JPH0661033A - 低損失酸化物磁性材料 - Google Patents
低損失酸化物磁性材料Info
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- JPH0661033A JPH0661033A JP4210131A JP21013192A JPH0661033A JP H0661033 A JPH0661033 A JP H0661033A JP 4210131 A JP4210131 A JP 4210131A JP 21013192 A JP21013192 A JP 21013192A JP H0661033 A JPH0661033 A JP H0661033A
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- H01F1/12—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 NiCuZn系酸化物磁性材料のヒステリシス
損失を抑制することにより電力損失を低減し、2MHz
以上の周波数での動作を可能にすること。 【構成】 酸化鉄、酸化亜鉛、酸化ニッケル及び酸化銅
からなり、それぞれ単一酸化物換算で、Fe2O348.
5〜49.9モル%、ZnO22.5〜28.5モル
%、NiO15〜20モル%、CuO6.5〜9.5モル
%含有してなる基本組成物に対し、Co3O4を0.1〜
1.2重量%添加する。
損失を抑制することにより電力損失を低減し、2MHz
以上の周波数での動作を可能にすること。 【構成】 酸化鉄、酸化亜鉛、酸化ニッケル及び酸化銅
からなり、それぞれ単一酸化物換算で、Fe2O348.
5〜49.9モル%、ZnO22.5〜28.5モル
%、NiO15〜20モル%、CuO6.5〜9.5モル
%含有してなる基本組成物に対し、Co3O4を0.1〜
1.2重量%添加する。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は低損失酸化物磁性材料、
具体的には、スイッチング電源用磁性芯など、特に、数
MHzの周波数で用いられる磁性芯として有用なフェラ
イト材料に関するものである。
具体的には、スイッチング電源用磁性芯など、特に、数
MHzの周波数で用いられる磁性芯として有用なフェラ
イト材料に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、OA機器、AV機器その他各種の
民生機器用電源として汎用されているスイッチング電源
の磁性芯としては、MnZnフェライトが使用されている
が、MnZn系フェライトは、動作周波数が1MHzを越
えると損失が急増し、2MHz以上では使用に絶えなく
なることから、通常、1MHz以下で作動させるように
設計されている。この為、他の素子に比べスイッチング
電源の占有空間が大きくなり、民生機器の小型化の障害
となっている。
民生機器用電源として汎用されているスイッチング電源
の磁性芯としては、MnZnフェライトが使用されている
が、MnZn系フェライトは、動作周波数が1MHzを越
えると損失が急増し、2MHz以上では使用に絶えなく
なることから、通常、1MHz以下で作動させるように
設計されている。この為、他の素子に比べスイッチング
電源の占有空間が大きくなり、民生機器の小型化の障害
となっている。
【0003】この問題を解決するため、ニッケル−亜鉛
−銅系フェライトが開発され、例えば、特公昭51−4
8275号公報にて、Fe2O346.0〜49.0モル
%、ZnO20.0〜27.0モル%、CuO5.0〜
7.0モル%、NiO5.0〜8.0モル%、MgO
10〜15モル%からなる基本組成に、Cr2O30.3
〜2.5重量%、V2O50.1〜0.6重量%を複合添
加したNiCuZn系フェライトが提案されている。
−銅系フェライトが開発され、例えば、特公昭51−4
8275号公報にて、Fe2O346.0〜49.0モル
%、ZnO20.0〜27.0モル%、CuO5.0〜
7.0モル%、NiO5.0〜8.0モル%、MgO
10〜15モル%からなる基本組成に、Cr2O30.3
〜2.5重量%、V2O50.1〜0.6重量%を複合添
加したNiCuZn系フェライトが提案されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】前記NiCuZn系フェ
ライトは、比抵抗が大きいため渦電流損失が小さいとい
う点でMnZn系フェライトに比べて優れているが、ヒス
テリシス損失が大きく、動作周波数は2MHzが限度で
あるという問題があることが明らかとなった。従って、
本発明は、NiCuZn系酸化物磁性材料のヒステリシス
損失を抑制することにより電力損失を低減し、2MHz
以上の周波数での動作を可能にすることを目的とするも
のである。
ライトは、比抵抗が大きいため渦電流損失が小さいとい
う点でMnZn系フェライトに比べて優れているが、ヒス
テリシス損失が大きく、動作周波数は2MHzが限度で
あるという問題があることが明らかとなった。従って、
本発明は、NiCuZn系酸化物磁性材料のヒステリシス
損失を抑制することにより電力損失を低減し、2MHz
以上の周波数での動作を可能にすることを目的とするも
のである。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記課題を解
決するための手段として、酸化鉄、酸化亜鉛、酸化ニッ
ケル及び酸化銅からなり、それぞれ単一酸化物換算で、
Fe2O348.5〜49.9モル%、ZnO22.5〜2
8.5モル%、NiO15〜20モル%、CuO6.5〜
9.5モル%含有してなる基本組成物に対し、Co3O4
を0.1〜1.2重量%添加するようにしたものであ
る。
決するための手段として、酸化鉄、酸化亜鉛、酸化ニッ
ケル及び酸化銅からなり、それぞれ単一酸化物換算で、
Fe2O348.5〜49.9モル%、ZnO22.5〜2
8.5モル%、NiO15〜20モル%、CuO6.5〜
9.5モル%含有してなる基本組成物に対し、Co3O4
を0.1〜1.2重量%添加するようにしたものであ
る。
【0006】前記酸化物磁性材料は平均粒径が1〜3μ
mのものが好適である。
mのものが好適である。
【0007】
【作用】酸化鉄、酸化亜鉛、酸化ニッケル及び酸化銅を
それぞれ単一酸化物換算でFe2O348.5〜49.9
モル%、ZnO22.5〜28.5モル%、NiO15〜
20モル%、CuO6.5〜9.5モル%含有してなる
NiCuZn系フェライト基本組成物に対し、Co3O4を
0.1〜1.2重量%添加させることにより損失が低減
される。基本組成物の組成を前記範囲に限定したのは、
前記範囲外では、スイッチング電源用磁性芯材料として
用いる場合に要求される許容損失(例えば、出力50W
のスイッチング電源の場合、500mW/cc以下)を越
え、実用化が困難になるからである。また、Co3O4の
添加量を前記範囲としたのは、0.1重量%未満ではそ
の添加効果が十分に得られず、1.2重量%を越える
と、損失が逆に増大するからである。
それぞれ単一酸化物換算でFe2O348.5〜49.9
モル%、ZnO22.5〜28.5モル%、NiO15〜
20モル%、CuO6.5〜9.5モル%含有してなる
NiCuZn系フェライト基本組成物に対し、Co3O4を
0.1〜1.2重量%添加させることにより損失が低減
される。基本組成物の組成を前記範囲に限定したのは、
前記範囲外では、スイッチング電源用磁性芯材料として
用いる場合に要求される許容損失(例えば、出力50W
のスイッチング電源の場合、500mW/cc以下)を越
え、実用化が困難になるからである。また、Co3O4の
添加量を前記範囲としたのは、0.1重量%未満ではそ
の添加効果が十分に得られず、1.2重量%を越える
と、損失が逆に増大するからである。
【0008】また、磁性材料の微結晶粒の平均粒径を1
〜3μmとしたのは、粒径が1μm未満又は3μm越では
損失が増大するからである。
〜3μmとしたのは、粒径が1μm未満又は3μm越では
損失が増大するからである。
【0009】
【実施例1】原料としてFe2O3、ZnO、NiO及びCu
Oの各粉末を用い、これらの原料粉末を表1に示す組成
比の基本組成物が得られるように秤量すると共に、その
基本組成物に対し酸化コバルトが表1に示す割合になる
ように秤量して配合し、得られた各混合物を水と共にボ
ールミルで20時間混合した後、脱水、乾燥させた。次
いで、その混合物を電気炉で800℃で2時間仮焼し、
これを水と共にボールミルで20時間混合した後、バイ
ンダを加えて造粒し、脱水、乾燥した後、1.5トン/
cm2の圧力で外径23mm、内径12mm、厚さ6mmのトロ
イダルコアを成形した。この成形体を電気炉にて980
℃で2時間焼成し、相対密度93%の試料を得た。
Oの各粉末を用い、これらの原料粉末を表1に示す組成
比の基本組成物が得られるように秤量すると共に、その
基本組成物に対し酸化コバルトが表1に示す割合になる
ように秤量して配合し、得られた各混合物を水と共にボ
ールミルで20時間混合した後、脱水、乾燥させた。次
いで、その混合物を電気炉で800℃で2時間仮焼し、
これを水と共にボールミルで20時間混合した後、バイ
ンダを加えて造粒し、脱水、乾燥した後、1.5トン/
cm2の圧力で外径23mm、内径12mm、厚さ6mmのトロ
イダルコアを成形した。この成形体を電気炉にて980
℃で2時間焼成し、相対密度93%の試料を得た。
【0010】各試料に2MHzの正弦波電流を最大磁束
密度が20mTとなるように印加し、100℃に於ける
損失を測定した。それらの結果を表1に示す。表1中、
試料番号に付した*印は本発明の範囲外の組成であるこ
とを示す。
密度が20mTとなるように印加し、100℃に於ける
損失を測定した。それらの結果を表1に示す。表1中、
試料番号に付した*印は本発明の範囲外の組成であるこ
とを示す。
【0011】
【表1】 試料 基本組成(モル%) Co3O4 粒径 損失番号 Fe2O3 NiO ZnO CuO (重量%) (μm) (mW/cc) 1 49.8 18.0 25.0 7.2 0.3 1.8 302 2 49.8 18.9 23.7 7.6 0.3 1.8 295 3 49.7 18.8 24.0 7.5 0.3 2.1 307 4 49.7 17.6 25.7 7.0 0.3 2.2 321 5 49.9 16.5 23.1 9.5 0.3 1.3 426 6 49.8 15.0 27.7 7.5 0.5 1.6 472 7 49.7 17.1 26.4 6.8 0.5 2.4 370 8 49.5 20.0 22.5 8.0 0.3 2.2 463 9 49.0 16.0 28.5 6.5 0.3 2.3 483 10 48.5 17.5 27.0 7.0 0.5 2.1 469 11* 50.0 17.1 26.0 6.9 0.3 1.1 783 12* 49.8 20.0 22.2 8.0 0.3 1.8 526 13* 49.7 16.0 28.3 6.0 0.3 2.4 525 14* 49.0 15.7 29.0 6.3 0.3 2.2 531 15* 48.5 20.4 23.0 8.1 0.3 2.0 62016* 48.0 18.6 26.0 7.4 0.3 2.1 548
【0012】表1に示す結果から、本発明の実施例を示
す試料番号1〜10の磁性材料は、2MHzでの損失が
いづれも500mW/cc未満であり、スイッチング電源
の磁性芯材料として適しているのに対して、比較例とし
て示す試料番号11〜16のものは、損失が500mW
/ccと大きく、スイッチング電源用磁芯材料として不適
当であることが判る。
す試料番号1〜10の磁性材料は、2MHzでの損失が
いづれも500mW/cc未満であり、スイッチング電源
の磁性芯材料として適しているのに対して、比較例とし
て示す試料番号11〜16のものは、損失が500mW
/ccと大きく、スイッチング電源用磁芯材料として不適
当であることが判る。
【0013】
【実施例2】Fe2O349.8モル%、NiO18.9モル
%、ZnO23.7モル%及びCuO7.6モル%からなる
基本組成物が得られるようにFe2O3、ZnO、NiO及
びCuOの各原料粉末を秤量し、それらの混合物にCo3
O4をその添加量がそれぞれ0.1、0.2、0.3、0.
7、1.0、1.2、1.5重量%となるように配合し、
得られた各混合物を実施例1と同様に処理してNiCuZ
n系フェライトの試料を得た。
%、ZnO23.7モル%及びCuO7.6モル%からなる
基本組成物が得られるようにFe2O3、ZnO、NiO及
びCuOの各原料粉末を秤量し、それらの混合物にCo3
O4をその添加量がそれぞれ0.1、0.2、0.3、0.
7、1.0、1.2、1.5重量%となるように配合し、
得られた各混合物を実施例1と同様に処理してNiCuZ
n系フェライトの試料を得た。
【0014】各試料に2MHzの正弦波電流を最大磁束
密度が20mTとなるように印加して100℃に於ける
損失を測定し、Co3O4添加量の電力損失に及ぼす影響
を調べた。その結果を図1に示す。
密度が20mTとなるように印加して100℃に於ける
損失を測定し、Co3O4添加量の電力損失に及ぼす影響
を調べた。その結果を図1に示す。
【0015】図1から明らかなように、Co3O4を添加
することにより電力損失は減少し、その添加量が0.1
〜1.2重量%の範囲で電力損失は500mW/cc未満
となるが、Co3O4添加量が1.5重量%を越えると、添
加しない場合よりも電力損失が増大する。
することにより電力損失は減少し、その添加量が0.1
〜1.2重量%の範囲で電力損失は500mW/cc未満
となるが、Co3O4添加量が1.5重量%を越えると、添
加しない場合よりも電力損失が増大する。
【0016】
【実施例3】Fe2O349.8モル%、NiO18.9モル
%、ZnO23.7モル%及びCuO7.6モル%からなる
基本組成物が得られるようにFe2O3、ZnO、NiO及
びCuOの各原料粉末を秤量し、それらの混合物にCo3
O4を0.3重量%となるように配合し、実施例1と同様
にしてトロイダルコアを調製し、組成物の成形圧力及び
焼成温度を変えることにより焼結体の平均粒径を0.8
〜3.2μmの範囲で調製して試料を得た。
%、ZnO23.7モル%及びCuO7.6モル%からなる
基本組成物が得られるようにFe2O3、ZnO、NiO及
びCuOの各原料粉末を秤量し、それらの混合物にCo3
O4を0.3重量%となるように配合し、実施例1と同様
にしてトロイダルコアを調製し、組成物の成形圧力及び
焼成温度を変えることにより焼結体の平均粒径を0.8
〜3.2μmの範囲で調製して試料を得た。
【0017】実施例1と同様にして各試料について電力
損失を測定し、粒径の電力損失に及ぼす影響を調べた。
その結果を図2に示す。
損失を測定し、粒径の電力損失に及ぼす影響を調べた。
その結果を図2に示す。
【0018】図2から明らかなように、粒径が1〜3μ
mの範囲において電力損失は500mW/cc未満となる
が、粒径が1μm未満又は3μm超では、電力損失が50
0mW/ccより増大する。
mの範囲において電力損失は500mW/cc未満となる
が、粒径が1μm未満又は3μm超では、電力損失が50
0mW/ccより増大する。
【0019】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、NiCu
Zn系基本組成に酸化コバルトを所定量含有させること
により酸化物磁性材料の2MHz以上の周波数での電力
損失を著しく低減することができ、従って、スイッチン
グ電源用磁芯として使用することによりスイッチング電
源の小型化及び力率の向上を図ることができる。
Zn系基本組成に酸化コバルトを所定量含有させること
により酸化物磁性材料の2MHz以上の周波数での電力
損失を著しく低減することができ、従って、スイッチン
グ電源用磁芯として使用することによりスイッチング電
源の小型化及び力率の向上を図ることができる。
【図1】 NiCuZn系酸化物磁性材料に於ける酸化コ
バルトの添加量と電力損失との関係を示す図である。
バルトの添加量と電力損失との関係を示す図である。
【図2】 NiCuZn系酸化物磁性材料に於ける焼結体
の粒径と電力損失との関係を示す図である。
の粒径と電力損失との関係を示す図である。
Claims (2)
- 【請求項1】 酸化鉄、酸化亜鉛、酸化ニッケル及び酸
化銅からなり、それぞれ単一酸化物換算でFe2O348.
5〜49.9モル%、ZnO22.5〜28.5モル%、N
iO15〜20モル%、CuO6.5〜9.5モル%含有し
てなる基本組成物に対し、Co3O4を0.1〜1.2重量
%添加してなる低損失酸化物磁性材料。 - 【請求項2】 粒径が1〜3μmである請求項1に記載
の低損失酸化物磁性材料。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4210131A JPH0661033A (ja) | 1992-08-06 | 1992-08-06 | 低損失酸化物磁性材料 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4210131A JPH0661033A (ja) | 1992-08-06 | 1992-08-06 | 低損失酸化物磁性材料 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0661033A true JPH0661033A (ja) | 1994-03-04 |
Family
ID=16584305
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4210131A Pending JPH0661033A (ja) | 1992-08-06 | 1992-08-06 | 低損失酸化物磁性材料 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0661033A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPWO2008096795A1 (ja) * | 2007-02-07 | 2010-05-27 | 日立金属株式会社 | 低損失フェライト及びこれを用いた電子部品 |
JP2012020906A (ja) * | 2010-07-15 | 2012-02-02 | Fdk Corp | 酸化磁性材料およびその製造方法 |
JP2015078088A (ja) * | 2013-10-16 | 2015-04-23 | Tdk株式会社 | フェライト組成物および電子部品 |
JP5841312B2 (ja) * | 2007-04-17 | 2016-01-13 | 日立金属株式会社 | 低損失フェライト及びこれを用いた電子部品 |
WO2018168974A1 (ja) | 2017-03-15 | 2018-09-20 | 日立金属株式会社 | Ni系フェライト焼結体、コイル部品、及びNi系フェライト焼結体の製造方法 |
-
1992
- 1992-08-06 JP JP4210131A patent/JPH0661033A/ja active Pending
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPWO2008096795A1 (ja) * | 2007-02-07 | 2010-05-27 | 日立金属株式会社 | 低損失フェライト及びこれを用いた電子部品 |
JP2010180125A (ja) * | 2007-02-07 | 2010-08-19 | Hitachi Metals Ltd | 電子部品 |
JP4573065B2 (ja) * | 2007-02-07 | 2010-11-04 | 日立金属株式会社 | 電子部品 |
JP2011018913A (ja) * | 2007-02-07 | 2011-01-27 | Hitachi Metals Ltd | 電子部品及びdc/dcコンバータ |
US8237529B2 (en) | 2007-02-07 | 2012-08-07 | Hitachi Metals, Ltd. | Low-loss ferrite and electronic device formed by such ferrite |
JP5841312B2 (ja) * | 2007-04-17 | 2016-01-13 | 日立金属株式会社 | 低損失フェライト及びこれを用いた電子部品 |
JP2012020906A (ja) * | 2010-07-15 | 2012-02-02 | Fdk Corp | 酸化磁性材料およびその製造方法 |
JP2015078088A (ja) * | 2013-10-16 | 2015-04-23 | Tdk株式会社 | フェライト組成物および電子部品 |
WO2018168974A1 (ja) | 2017-03-15 | 2018-09-20 | 日立金属株式会社 | Ni系フェライト焼結体、コイル部品、及びNi系フェライト焼結体の製造方法 |
US11242288B2 (en) | 2017-03-15 | 2022-02-08 | Hitachi Metals, Ltd. | Sintered Ni ferrite body, coil device, and method for producing sintered Ni ferrite body |
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