JPS61256967A - Mn−Zn系フエライトの製造方法 - Google Patents

Mn−Zn系フエライトの製造方法

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JPS61256967A
JPS61256967A JP60097191A JP9719185A JPS61256967A JP S61256967 A JPS61256967 A JP S61256967A JP 60097191 A JP60097191 A JP 60097191A JP 9719185 A JP9719185 A JP 9719185A JP S61256967 A JPS61256967 A JP S61256967A
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末永 義弘
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Sumitomo Special Metals Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 利用産業分野 この発明は、fan  Zn系フェライトの製造方法に
係り、高い焼結温度でも粗大結晶組織を生成することな
く、すぐれた磁気特性、特に低磁気損失特性を有する!
’In  Zn系フェライトの製造方法に関する。
背景技術 t”tn −Zn系フェライトは、通信機器、電子計算
機、VTR,1気ヘツド等、各種民生用機器に多用され
、それぞれの用途に応じた改良が施されている。
今日の機器の小型化並びに高性能化のため、ますます、
磁気損失の少ない磁性材料が求められている。
かかるMn −Zn系フェライトにおいて、残預損。
ヒスブリシス損、渦電流損の少ない材料を得る方法とし
て、従来、アルカリ金属、アルカリ土類金属の酸化物あ
るいはAl2O3、”1ro2及びCaOを含有する1
1n −Zn系フェライトが提案され、ざらには、Ca
Oと5LO2の複合添加により、電気抵抗を大きくし、
磁気特性を向上させる手段がよく知られていた。しかし
、材料の密度を向上させるために、焼結温度を高くする
と、異常な焼結反応が起り、焼結組織が大きな結晶と小
さな結晶との混在状態を呈し、磁気特性の劣化を招来し
やすい問題があった。
一般に、tan  Zn系フェライトの製造において、
基本組成の原料に対して、添加物を仮焼前の混合時に、
あるいは基本組成の仮焼原料の粉砕時に、単独酸化物の
形にて単体あるいは複合添加し、その後に成型、焼成あ
るいはざらに、熱間静水圧プレス処理されていた。しか
し、従来製造方法においては、上記組成のフェライトの
高密度化を計り、磁気特性を向上させるには限度があり
、今日切望されている高密度でかつ磁気特性のすぐれた
低磁気損失特性を有する? −Zn系フェライトが得ら
れなかった。
発明の目的 この発明は、上述のMn  Zn系フェライトの現状に
鑑み、高い焼結温度でも粗大結晶組織を生成することな
く、高密度でかつ、すぐれた磁気特性が得られ、特に低
磁気損失特性を有するtln −Zn系フェライトを目
的として、Mn−Zn系フェライトの磁気特性を向上さ
せることができる製造方法を目的としている。
発明の構成と効果 この発明は、一般に実施されているtan −ZTI系
フェライトの製造工程、すなわち、基本組成の原料に対
して、添加物を仮焼前の混合時に添加するか、あるいは
基本組成原料粉砕時に添加し、ついで成型、焼結あるい
は、ざらに熱間静水圧プレス処理する工程において、特
に、添加物原料の配合処理について種々検討した結果、
CaOと、アルカリ金属、アルカリ土類金属あるいは7
.r、Hの珪酸塩の1種と5LO2,V2O5,Coo
 、 CLLO、Nb2O5、ZrO2のうち少なくと
も1種とからなる添加物原料を、基本組成の仮焼原料の
粉砕時に配合添加し、これを微粉砕したのち、成型、焼
結あるいは、ざらに、熱間静水圧プレス処理することに
より、従来の製造方法に比べて一段と磁気特性が向上し
たin  Zn系フェライトが得られることを知見した
ものである。
すなわち、この発明は、 Fe2O350〜70モル%。
?010〜40モル%。
ZnO5〜30モル%。
からなる基本組成に対し、 CaO0.01wt%〜0.2wt%と、アルカリ金属
、アルカリ土類金属あるいはZr、Aiの珪酸塩の1種
o、 oo5wt%〜0.2wt%と、Sin、 0.
001wt%〜0.2wt%、V2O50,01wt%
〜2vIt%、Al2203 0.01 wt%〜2w
t%、Coo  0.01wt%〜2wt%、CuO0
.01wt%〜0.2wt%、Nb2O50.01wt
%〜0.2wt%、1r020.01 Wt91o〜0
.2Wi%のうち少なくとも1種を、 上記基本組成の仮焼原料に配合添加し、微粉砕したのち
成型、焼結することを特徴とするt’tn −ZTIフ
ェライトの製造方法でおる。
この発明において、すぐれた磁気特性のInn  Zn
系フェライトが得られる理由は、以下のとおりである。
水系フェライトの透磁率を大きくし、保磁力を小ざくし
、かつ磁気損失を小さくするため、添加物として、Ca
0.5LO2とアルカリ金属あるいはアルカリ土類金属
の酸化物、またはM2O3、ZrO2などを複合添加し
、焼結密度を上げるため、高温度で焼結するが、前記添
加物は、結晶粒界に遍在して、高い電気抵抗を有する層
が形成される。しかしながら、5LO2は一般に粗大結
晶組織を誘起し易く、高い電気抵抗層を消滅するため、
磁気損失を劣化させていたのである。そこで、この5L
O2を、添加物のアルカリ金属、アルカリ土類金属ある
いは7.r、Hの珪酸塩の形にて添加すると、高温度の
焼結においても、粗大結晶組織が生成され難くなリ、均
一な結晶組織が得られ、すぐれた磁気特性が得られるの
である。
この発明においてアルカリ金属の珪酸塩は、Naz 5
Lns、KzSLOsが好ましく、また、アルカリ土類
金属の珪酸塩としては、Ca S L Os、MgS*
03、Ba5LO3、Sr S L 03が好ましい。
組成の限定理由 この発明による酸化物磁性材料において、基本組成並び
に添加物の組成を限定した理由を以下に説明する。
Mn −Zn系フェライトの基本組成を、Fe2O35
0〜70モル%、 l−1no 10〜40モル%、 
ZnO!l+〜30モル%とした理由は、これ以外の組
成では、透磁率が極めて小ざくなり、また、保磁力も大
きくなりすぎて軟質磁性材料として実用的でないためで
おる。
CaOは、低磁気損失を得るために添加するが、0.0
1 wt%未満では電気抵抗が小さくなり、所要の磁気
特性が得られず、また、0.2wt%を越える添加では
、焼結密度が低下し、高密度化のため焼結温度を高くす
ると、異常組織が発生しゃすくなるため、0.01 w
t%から0.2wt%wt%とする。
アルカリ金属、アルカリ土類金属または/V、Zrの珪
酸塩の1種を添加することは、この発明の特徴であり、
5LO2の形で添加するために生成する粗大結晶組織が
防止され、すぐれた磁気特性が得られるため添加するが
、0.005wt%未満では上記効果が少なく、また、
0.2wt%を越えると、高密度化のために焼成温度を
高くした際に逆に粗大結晶組織を生成してしまうため、
0.005wt%〜0.2vt%の添加とする。
また、5LO2o、ooiwt%未満、V2O50.0
1wt%未満、/Vz030.01 wt%未満、Co
o  0.01wt%未満、CIO0.01wt%未満
、Nbzos  0.01wt%未満、Zr0z 0.
01wt%未満では、添加効果がほとんどなく、所要の
磁気特性が得られず、S′、、02が0.2wt%を越
え、v2o5が2wt%を越え、M2O3が2wt%を
越え、Coo カ2wt%を越え、CLLOが0.2w
t%を越え、Nb 205が0.2wt%を越え、Zr
0tが0.2wt%を越える場合は、焼結時に粗大結晶
が発生し、磁気損失が多くなるため好ましくない。よっ
て、5LO20、001wt%〜0.2wt%、V2O
50,01wt%〜2wt%、M2O30,01V+I
t%〜2wt%、Coo  0.01vt%〜2wt%
、CILO0.01wt%〜0.2vt%、l”1)2
05 0.01W℃%〜0.2wt%、ZrO20,0
1W[%〜0.2wt%に限定する。
また、この発明における主原料、添加物には、焼成によ
り酸化物となる化合物を使用することができる。
実施例 Fe2O353モル%、 trio 31モル%、 Z
TIo 16モル%。
からなる基本組成の原料を配合、混合したのち、850
℃で仮焼成した。
上記の基本組成仮焼原料を、ボールミルで粉砕する際に
、基本組成に対して、第1表に示す如く、CaOに、Z
r S i 04、M2O33SjO2、Na25LO
3、K2SL03、Ca!1tos、r11gSj03
、Ba5LO3、Sr S L 03の1種と、5io
=、 V2O5,Coo 、 CLLO、FJb20s
 、 ZrO2のうち少なくとも1種との複合添加の形
で、添加物原料を配合、混合粉砕した。
その後、外径36mmX内径24mmX高ざ6mm寸法
のリング状に成型し、さらに、酸素濃度を制御した窒素
ガス雰囲気で、1250℃、3時間の条件で焼成した。
得られた焼成品の磁気特性を測定し、その結果を第1表
に示す。
また、比較のため、第1表に示す如く、添加物原料を単
独酸化物の形にて、基本組成の仮焼原料の粉砕時に、添
加粉砕する以外は、基本組成、添加物配合量及び成型、
焼成条件を本発明例(陽1〜34)と同一条件として、
焼成した比較焼成品(No、35〜55)の磁気特性を
測定し、測定結果を第1表に示す。
なお、第1表におけるコア損失は、上記リング状焼成品
を巻線し、100kHzの交流電流を流し、2000G
のときのコア損失を測定した。
第1表と第2表より明らかな如く、この発明の特徴であ
る添加物原料、CaOとアルカリ金属、アルカリ土類金
属、”lr、Mとの珪酸塩の1種と5LO2、v2o5
、N1t03、Coo 、 CLLO、Nb2O5、Z
r0zの少なくとも1種の複合添加の形にて、基本組成
粉砕時に添加配合することにより、M++ −ZTI系
フエライトは、高密度化と共にコア損失の低減、磁気特
性の改善に著しい効果があることが分る。
以下余白

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 Fe_2O_350モル%〜70モル%、 MnO10〜40モル%、 Zn5〜30モル%、 からなる基本組成に対し、 CaO0.01wt%〜0.2wt%と、 アルカリ金属、アルカリ土類金属あるいはZr、Alの
    珪酸塩の1種0.005wt%〜0.2wt%と、Si
    O_20.001wt%〜0.2wt%、V_2O_5
    0.01wt%〜2wt%、 Al_2O_30.01wt%〜2wt%、CoO0.
    01wt%〜2wt%、 CuO0.01wt%〜0.2wt%、 Nb_2O_50.01wt%〜0.2wt%、ZrO
    _20.01wt%〜0.2wt%のうち少なくとも1
    種を、 上記基本組成の仮焼原料に配合添加し、微粉砕したのち
    成型、焼結することを特徴とするMn−Zn系フェライ
    トの製造方法。
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