JPH09263442A - 温度特性の良好なCu−Mg−Zn系材料 - Google Patents
温度特性の良好なCu−Mg−Zn系材料Info
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- JPH09263442A JPH09263442A JP8097661A JP9766196A JPH09263442A JP H09263442 A JPH09263442 A JP H09263442A JP 8097661 A JP8097661 A JP 8097661A JP 9766196 A JP9766196 A JP 9766196A JP H09263442 A JPH09263442 A JP H09263442A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 VTRに用いるロータリートランス用コアー
の様に高精細な加工が可能な強度・靱性を有し、少なく
とも透磁率(μi)が450以上で損失が少く、且つ、
温度特性が良好という多様な要求特性を満足しながら、
家電用の磁性材料として世界的に低コスト化の要求が強
いニーズに対応する。 【解決手段】 主成分がCuO:2.5〜9モル%,M
gO:18〜24モル%,Fe2 O3 :48〜50モル
%,残部:ZnOからなるフェライトのFe2 O3 分を
0.1〜0.9モル%のCr2 O3 で置換し、更にBi
2 O3 :0.01〜0.1重量%,Li2 O3 :0.1
〜0.6重量%を添加し、そのLi2 O3はMgO成分
の出発原料として酸化マグネシュームを使用した時の解
膠剤のメタル成分とする。
の様に高精細な加工が可能な強度・靱性を有し、少なく
とも透磁率(μi)が450以上で損失が少く、且つ、
温度特性が良好という多様な要求特性を満足しながら、
家電用の磁性材料として世界的に低コスト化の要求が強
いニーズに対応する。 【解決手段】 主成分がCuO:2.5〜9モル%,M
gO:18〜24モル%,Fe2 O3 :48〜50モル
%,残部:ZnOからなるフェライトのFe2 O3 分を
0.1〜0.9モル%のCr2 O3 で置換し、更にBi
2 O3 :0.01〜0.1重量%,Li2 O3 :0.1
〜0.6重量%を添加し、そのLi2 O3はMgO成分
の出発原料として酸化マグネシュームを使用した時の解
膠剤のメタル成分とする。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明はVTRに用いるロ
ータリートランス用コアーの様に高精細な加工が可能な
強度・靱性を有し、少なくとも透磁率(μi)が450
以上で損失が少く、且つ、温度特性が良好という多様な
要求特性を満足しながら、家電用の磁性材料として世界
的に低コスト化の要求が強いニーズに対応した温度特性
の良好なCu−Mg−Zn系材料に関するものである。
ータリートランス用コアーの様に高精細な加工が可能な
強度・靱性を有し、少なくとも透磁率(μi)が450
以上で損失が少く、且つ、温度特性が良好という多様な
要求特性を満足しながら、家電用の磁性材料として世界
的に低コスト化の要求が強いニーズに対応した温度特性
の良好なCu−Mg−Zn系材料に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、この分野のフェライトでは主とし
てNi−Cu−Zn系の材料が用いられて来たが、近年
民生用の電子機器の低コスト化傾向に合せ、酸化ニッケ
ル等の高価な金属成分を可能的に少ない範囲とするか、
又は全く使わない等の材料を研究開発する必要が高まっ
て来ている。一方、使用される電子機器の範囲も世界の
広範な地域となって来て居り、温度の変化に安定な電子
部品用の材料の開発も極めて大切なトレンドであり、従
来から色々な対応材料が提案されて来ている。
てNi−Cu−Zn系の材料が用いられて来たが、近年
民生用の電子機器の低コスト化傾向に合せ、酸化ニッケ
ル等の高価な金属成分を可能的に少ない範囲とするか、
又は全く使わない等の材料を研究開発する必要が高まっ
て来ている。一方、使用される電子機器の範囲も世界の
広範な地域となって来て居り、温度の変化に安定な電子
部品用の材料の開発も極めて大切なトレンドであり、従
来から色々な対応材料が提案されて来ている。
【0003】例えば、特公昭59−10565に於ては
Ni−Cu−Zn系材料の酸化鉄成分を化学量論的組成
より大巾に不足側(32.7モル%〜47モル%)にと
る事により「負」の温度係数を得る事を実現している。
然し、一般に、特公昭51−48275に見る如くN
i,Cu,Mg,Zn系酸化物を含有した磁性材料は低
損失,高い透磁率と電圧拡大率を得ることは容易である
が、初透磁率を低下されることなく、温度係数を小さく
する(零に近づける)ことは困難であるとして居る。そ
の解決のために、Cr2 O3 :0.3〜2.5重量%,
V2 O5 :0.1〜0.6重量%を同時に含有させる等
の手法を見出しているが、μiを450以上に保つこと
は困難であった。即ち、初透磁率(μi)450以上の
領域で温度係数を改良することは産業上切に期待されて
来た事である。
Ni−Cu−Zn系材料の酸化鉄成分を化学量論的組成
より大巾に不足側(32.7モル%〜47モル%)にと
る事により「負」の温度係数を得る事を実現している。
然し、一般に、特公昭51−48275に見る如くN
i,Cu,Mg,Zn系酸化物を含有した磁性材料は低
損失,高い透磁率と電圧拡大率を得ることは容易である
が、初透磁率を低下されることなく、温度係数を小さく
する(零に近づける)ことは困難であるとして居る。そ
の解決のために、Cr2 O3 :0.3〜2.5重量%,
V2 O5 :0.1〜0.6重量%を同時に含有させる等
の手法を見出しているが、μiを450以上に保つこと
は困難であった。即ち、初透磁率(μi)450以上の
領域で温度係数を改良することは産業上切に期待されて
来た事である。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、初透磁率
(μi)450以上の領域で温度係数を低くできる温度
特性の良好なCu−Mg−Zn系材料を提供することを
目的とする。
(μi)450以上の領域で温度係数を低くできる温度
特性の良好なCu−Mg−Zn系材料を提供することを
目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】前記の課題を解決するた
めに、本発明に於ては主成分酸化鉄の量は化学当量より
稍少い48〜50モル%に設定し、且つ、Cr2 O3 で
0.1〜0.9モル%の範囲で置換することにより、温
度係数を「負」にならない範囲で良化させ、初透磁率の
低下を少くし、μi400以下にならない様に設定する
事が出来る事を見出した。そのためには、特に主成分の
CuOは少くとも2.5モル%以上,9モル%以下、M
gOの量は18モル%以上,24モル%以下の範囲にし
なければならない。
めに、本発明に於ては主成分酸化鉄の量は化学当量より
稍少い48〜50モル%に設定し、且つ、Cr2 O3 で
0.1〜0.9モル%の範囲で置換することにより、温
度係数を「負」にならない範囲で良化させ、初透磁率の
低下を少くし、μi400以下にならない様に設定する
事が出来る事を見出した。そのためには、特に主成分の
CuOは少くとも2.5モル%以上,9モル%以下、M
gOの量は18モル%以上,24モル%以下の範囲にし
なければならない。
【0006】又、従来の此の種用途の磁性材料Ni−C
u−Zn系に比し、低コスト化を実現するためには高価
格原料であるNiをMgに置換える必要があるが、使用
原料としてMgCo3 の代りに安価なMgOを使用せん
とすれば混合時にスラリー濃度が高くなりしかも製造工
程が不安定になるので適当な解膠剤を使用する必要があ
る。此の選択に当っては、フェライトの最終必要特性と
の関係でLi分を微量含むものを適切な量使用(Li2
O3 として0.1〜0.6重量%相当)する事によって
達成する事が出来る。
u−Zn系に比し、低コスト化を実現するためには高価
格原料であるNiをMgに置換える必要があるが、使用
原料としてMgCo3 の代りに安価なMgOを使用せん
とすれば混合時にスラリー濃度が高くなりしかも製造工
程が不安定になるので適当な解膠剤を使用する必要があ
る。此の選択に当っては、フェライトの最終必要特性と
の関係でLi分を微量含むものを適切な量使用(Li2
O3 として0.1〜0.6重量%相当)する事によって
達成する事が出来る。
【0007】
【作用】本発明によるCu−Mg−Zn系酸化物磁性材
料において、添加されるBi2O3 :0.01〜0.1
重量%は、主成分であるCuO:2.5〜9モル%,M
gO:18〜24モル%,Fe2 O3 :48〜50モル
%(内Cr2 O3 で0.1〜0.9モル%置換)の組成
範囲で結晶を成長させ初透磁率を高めるように働くが、
0.1重量%を越えると結晶が成長し過ぎ損失を増大す
る。間接添加成分であるLi2 O3 は0.1〜0.6重
量%の範囲で初透磁率は若干低下するが、損失は減少
し、温度特性も低下(良化)する。Liを含む解膠剤は
炭酸マグネシュームに比し安価な酸化マグネシューム原
料を含む原料混合物の混合,流体での移送を可能とする
様に、無添加の粘度20000cpsを0.5重量%添
加で300cpsにまで低下させる。酸化マグネシュー
ムを使っても、此の作用によって材料工程全体を連続的
に組立が出来る様になり、低コスト化,安定化に有効に
作用する。
料において、添加されるBi2O3 :0.01〜0.1
重量%は、主成分であるCuO:2.5〜9モル%,M
gO:18〜24モル%,Fe2 O3 :48〜50モル
%(内Cr2 O3 で0.1〜0.9モル%置換)の組成
範囲で結晶を成長させ初透磁率を高めるように働くが、
0.1重量%を越えると結晶が成長し過ぎ損失を増大す
る。間接添加成分であるLi2 O3 は0.1〜0.6重
量%の範囲で初透磁率は若干低下するが、損失は減少
し、温度特性も低下(良化)する。Liを含む解膠剤は
炭酸マグネシュームに比し安価な酸化マグネシューム原
料を含む原料混合物の混合,流体での移送を可能とする
様に、無添加の粘度20000cpsを0.5重量%添
加で300cpsにまで低下させる。酸化マグネシュー
ムを使っても、此の作用によって材料工程全体を連続的
に組立が出来る様になり、低コスト化,安定化に有効に
作用する。
【0008】主成分及び置換成分範囲は用途の環境条件
を考慮し、Tsを(キューリー点)110℃以上となる
温度範囲に選択する事が出来るように、(CuO+Mg
O)モル%とZnOのモル%の範囲を定めている。次
に、此の範囲で且つ初透磁率が400以上の範囲を選択
した上で、Fe2 O3 とCr2 O3 との置換によって温
度特性の改良が出来る事を見出したものである。Fe2
O3 をCr2 O3 :0.1〜0.9モル%で置換する事
によって固溶の状態が良好で、温度特性以外の諸特性が
あまり変動することなく改良が可能となったのである。
一般に結晶化を促進すると考えられているLi2 O3 の
添加量が0.6重量%を越えると、結晶が肥大化する点
から見て、主成分範囲とBi2 O3 ,Li2 O3 の添加
量のバランスが本発明の低温度係数,高透磁率,低損失
の酸化物磁性材料を具現出来たものと判断される。
を考慮し、Tsを(キューリー点)110℃以上となる
温度範囲に選択する事が出来るように、(CuO+Mg
O)モル%とZnOのモル%の範囲を定めている。次
に、此の範囲で且つ初透磁率が400以上の範囲を選択
した上で、Fe2 O3 とCr2 O3 との置換によって温
度特性の改良が出来る事を見出したものである。Fe2
O3 をCr2 O3 :0.1〜0.9モル%で置換する事
によって固溶の状態が良好で、温度特性以外の諸特性が
あまり変動することなく改良が可能となったのである。
一般に結晶化を促進すると考えられているLi2 O3 の
添加量が0.6重量%を越えると、結晶が肥大化する点
から見て、主成分範囲とBi2 O3 ,Li2 O3 の添加
量のバランスが本発明の低温度係数,高透磁率,低損失
の酸化物磁性材料を具現出来たものと判断される。
【0009】
実施例−1:24.0モル%のZnO,20.0モル%
のMgo,7.0モル%のCuo及び残部Fe2 O3 を
含む主成分に、副成分として0.006wt%のSiO
2 ,0.006wt%のCaO,0.1wt%のMn
O,及び0.04wt%のBi2 O3 ,0.51wt%
のLi2 Co3 をすでに含有又は添加している粉末にC
r2 O3 を0.00,0.22,0.44,0.66,
0.88,1.02mol%の5水準別々にFe2 O3
と置換した材料を調合して、混合乾燥し900℃で仮焼
し、粉砕してスプレードライヤーで造粒し、この粉末を
プレスで成形した後、1080℃の温度で1時間保持し
焼結をした。
のMgo,7.0モル%のCuo及び残部Fe2 O3 を
含む主成分に、副成分として0.006wt%のSiO
2 ,0.006wt%のCaO,0.1wt%のMn
O,及び0.04wt%のBi2 O3 ,0.51wt%
のLi2 Co3 をすでに含有又は添加している粉末にC
r2 O3 を0.00,0.22,0.44,0.66,
0.88,1.02mol%の5水準別々にFe2 O3
と置換した材料を調合して、混合乾燥し900℃で仮焼
し、粉砕してスプレードライヤーで造粒し、この粉末を
プレスで成形した後、1080℃の温度で1時間保持し
焼結をした。
【0010】これらの試片の1MHzにおける初透磁率
と温度係数の測定結果を図1に、曲げ強度(「Modu
lus of Ruture」,以下、「MOR強度」
と表示する。)を図2に示す。
と温度係数の測定結果を図1に、曲げ強度(「Modu
lus of Ruture」,以下、「MOR強度」
と表示する。)を図2に示す。
【0011】図1に示す測定の結果では、前記主成分の
粉末のFe2 O3 をCr2 O3 で置換していくと温度係
数が減少する傾向を示し、Cr2 O3 が無置換の時に比
べてCr2 O3 を1.02mol%置換した場合温度係
数の値が約67%減少を示しコア特性が良化する。反対
に、1MHzにおける初透磁率μiはCr2 O3 の置換
量が0.44mol%まで増加すると増加するがそれ以
上の置換となると劣化する傾向を示し1.02mol%
において22%も劣化している。
粉末のFe2 O3 をCr2 O3 で置換していくと温度係
数が減少する傾向を示し、Cr2 O3 が無置換の時に比
べてCr2 O3 を1.02mol%置換した場合温度係
数の値が約67%減少を示しコア特性が良化する。反対
に、1MHzにおける初透磁率μiはCr2 O3 の置換
量が0.44mol%まで増加すると増加するがそれ以
上の置換となると劣化する傾向を示し1.02mol%
において22%も劣化している。
【0012】図2に示す測定の結果はCr2 O3 の置換
量を増加していくとMOR強度の値が増加し、Cr2 O
3 が0.44mol%で最大となり、Cr2 O3 が無置
換の時に比べて約13%増となり、その後減少する値を
示す。
量を増加していくとMOR強度の値が増加し、Cr2 O
3 が0.44mol%で最大となり、Cr2 O3 が無置
換の時に比べて約13%増となり、その後減少する値を
示す。
【0013】以上の結果から、Mg−Cu−Zn系酸化
物磁性材料を主成分とした粉末のFe2 O3 をCr2 O
3 で置換して1080℃で焼結することにより初透磁率
の値,温度特性とMOR強度が向上する傾向が確認され
た。MOR強度はJISR1601−1981に指定さ
れている試験方法で全長LT を40m/mとして測定し
たものである。
物磁性材料を主成分とした粉末のFe2 O3 をCr2 O
3 で置換して1080℃で焼結することにより初透磁率
の値,温度特性とMOR強度が向上する傾向が確認され
た。MOR強度はJISR1601−1981に指定さ
れている試験方法で全長LT を40m/mとして測定し
たものである。
【0014】実施例−2:実施例−1の主成分に、副成
分として0.006wt%のSiO2 ,0.006wt
%のCaO,0.1wt%のMnO及び0.04wt%
のBi2 O3 をすでに含有又は添加している粉末に、L
i2 CO3 を0.0,0.3,0.4,0.5,0.6
wt%の5水準を別々に添加して材料を調合し、実施例
−1と同様な方法で試片を製造した。
分として0.006wt%のSiO2 ,0.006wt
%のCaO,0.1wt%のMnO及び0.04wt%
のBi2 O3 をすでに含有又は添加している粉末に、L
i2 CO3 を0.0,0.3,0.4,0.5,0.6
wt%の5水準を別々に添加して材料を調合し、実施例
−1と同様な方法で試片を製造した。
【0015】これらの試片の1MHzにおける初透磁率
と原料混合時のSlurry粘度の測定結果を図3に示
す。
と原料混合時のSlurry粘度の測定結果を図3に示
す。
【0016】図3に示す測定の結果では、上記成分の粉
末に解膠剤中の添加量を増加していくと初透磁率は若干
低下するが、原料混合物の粘度は無添加の時に比べてL
i2CO3 として換算した解膠剤中の添加が(0.3〜
0.6wt%)の時顕著に低下する傾向を示す。
末に解膠剤中の添加量を増加していくと初透磁率は若干
低下するが、原料混合物の粘度は無添加の時に比べてL
i2CO3 として換算した解膠剤中の添加が(0.3〜
0.6wt%)の時顕著に低下する傾向を示す。
【0017】実施例−3:24.0モル%のZnO,4
9.0モル%のFe2 O3 及び残部MgO+CuOと
し、CuOの量を2.0〜8.0モル%変化させた主組
成に、副成分として0.006wt%のSiO2 ,0.
006wt%のCaO,0.1wt%のMnOを含有し
ている粉末を実施例−1と同様な方法で試片を製造し
た。
9.0モル%のFe2 O3 及び残部MgO+CuOと
し、CuOの量を2.0〜8.0モル%変化させた主組
成に、副成分として0.006wt%のSiO2 ,0.
006wt%のCaO,0.1wt%のMnOを含有し
ている粉末を実施例−1と同様な方法で試片を製造し
た。
【0018】これらの試片の1MHzにおける初透磁率
測定結果を図4に示す。図4の結果によれば、CuOの
置換量を増加(MgOの量は減少)していくと初透磁率
が増大する傾向を示す。
測定結果を図4に示す。図4の結果によれば、CuOの
置換量を増加(MgOの量は減少)していくと初透磁率
が増大する傾向を示す。
【0019】以上の結果から、Li2 CO3 添加量の増
加によって減少する初透磁率をCuOの置換量の変化し
ていくと補賞が出来るのが確認された。
加によって減少する初透磁率をCuOの置換量の変化し
ていくと補賞が出来るのが確認された。
【0020】
【発明の効果】本発明によれば高精度の加工が必要とさ
れる材料特性を有し、高透磁率で且つ環境温度変化に安
定で、低損失の材料が低価格で得られる事となった。例
えば、ロータリートランス,高周波帯でも使用可能なE
I,EE型等に好適な材料が低コストで得られる事とな
った。
れる材料特性を有し、高透磁率で且つ環境温度変化に安
定で、低損失の材料が低価格で得られる事となった。例
えば、ロータリートランス,高周波帯でも使用可能なE
I,EE型等に好適な材料が低コストで得られる事とな
った。
【図1】本発明に係るCu−Mg−Zn系材料のCr2
O3 量と初透磁率,温度係数の関係を示すグラフであ
る。
O3 量と初透磁率,温度係数の関係を示すグラフであ
る。
【図2】同材料のCr2 O3 量とMOR強度の関係を示
すグラフである。
すグラフである。
【図3】同材料のLi2 CO3 量と初透磁率,粘度の関
係を示すグラフである。
係を示すグラフである。
【図4】同材料のCuO量と初透磁率の関係を示すグラ
フである。
フである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 パーク,ジョング ハック 大韓民国,キョングサングブック−ド ク ミ−シ ヒョングコック−ドング サムソ ン コーニング アパート 8−101
Claims (2)
- 【請求項1】 主成分がCuO:2.5〜9モル%,M
gO:18〜24モル%,Fe2 O3 :48〜50モル
%,残部:ZnOからなるフェライトのFe2 O3 分を
0.1〜0.9モル%のCr2 O3 で置換し、更にBi
2 O3 :0.01〜0.1重量%,Li2 O3 :0.1
〜0.6重量%を添加したことを特徴とする温度特性の
良好なCu−Mg−Zn材料。 - 【請求項2】 請求項1のLi2 O3 は、MgO成分の
出発原料として酸化マグネシュームを使用した時の解膠
剤のメタル成分であることを特徴とする温度特性の良好
なCu−Mg−Zn系材料。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8097661A JPH09263442A (ja) | 1996-03-27 | 1996-03-27 | 温度特性の良好なCu−Mg−Zn系材料 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8097661A JPH09263442A (ja) | 1996-03-27 | 1996-03-27 | 温度特性の良好なCu−Mg−Zn系材料 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09263442A true JPH09263442A (ja) | 1997-10-07 |
Family
ID=14198251
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8097661A Withdrawn JPH09263442A (ja) | 1996-03-27 | 1996-03-27 | 温度特性の良好なCu−Mg−Zn系材料 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH09263442A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1095916A3 (en) * | 1999-10-29 | 2003-08-06 | TDK Corporation | Ferrite sintered compact |
CN104051114A (zh) * | 2014-06-24 | 2014-09-17 | 铜陵三佳变压器有限责任公司 | 一种变压器用铬基铁氧体磁芯材料 |
US11412644B2 (en) * | 2015-11-16 | 2022-08-09 | Amotech Co., Ltd. | Magnetic shielding unit for wireless power transmission and wireless power transmission module including same |
-
1996
- 1996-03-27 JP JP8097661A patent/JPH09263442A/ja not_active Withdrawn
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1095916A3 (en) * | 1999-10-29 | 2003-08-06 | TDK Corporation | Ferrite sintered compact |
CN104051114A (zh) * | 2014-06-24 | 2014-09-17 | 铜陵三佳变压器有限责任公司 | 一种变压器用铬基铁氧体磁芯材料 |
CN104051114B (zh) * | 2014-06-24 | 2016-08-24 | 铜陵三佳变压器有限责任公司 | 一种变压器用铬基铁氧体磁芯材料 |
US11412644B2 (en) * | 2015-11-16 | 2022-08-09 | Amotech Co., Ltd. | Magnetic shielding unit for wireless power transmission and wireless power transmission module including same |
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