(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｆｅ、Ｍｎ及びＺｎの酸化物を基本成分とし、この基本成分中に副成分として、Ｓｉ、Ｃａ、Ｍｏ、Ｗ及びＴｉの酸化物を、それぞれＳｉＯ２  、ＣａＯ、ＭｏＯ３ 、ＷＯ３ 及びＴｉＯ２換算で、
ＳｉＯ２  ：０．００５〜０．０３５ｗｔ％、
ＣａＯ：０．０１〜０．２５ｗｔ％、
ＭｏＯ３  ：０．００５〜０．１ｗｔ％、
ＷＯ３  ：０．００５〜０．１ｗｔ％、
ＴｉＯ２  ：０．０５〜１．０ｗｔ％
を含有することを特徴とするＭｎ−Ｚｎ系フェライト。
【請求項２】
さらにＳｎの酸化物をＳｎＯ２換算で、
ＳｎＯ２ ：０．５ｗｔ％以下（０は含まず）
を含有することを特徴とする請求項１記載のＭｎ−Ｚｎ系フェライト。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、Ｍｎ−Ｚｎ系フェライト、特にスイッチング電源用トランス等の磁芯として有用な、高周波域での電力損失が低いＭｎ−Ｚｎ系フェライト、及びその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
Ｍｎ−Ｚｎ系フェライトは、各種通信機などのノイズフィルタやトランス用磁芯として、２００ＫＨｚ程度の駆動周波数で広く使用されている。
電子機器の小型化、高集積化を実現するために、上記部品の駆動周波数の高周波化が進行しており、５００ｋＨｚ〜１ＭＨｚといった高周波領域での低損失化が望まれているが、その目的を十分に満足する性能を有するＭｎ−Ｚｎ系フェライトの開発は達成されていなかった。
【０００３】
例えば、市販の電源用低損失フェライトは５００ＫＨｚ、５０ｍＴにおける電力損失（コアロス）が２５０ｍＷ／ｃｍ３  程度であり、高周波用電源材料としてはコアロスが大きすぎた。
この問題に対し例えば特開平３−２４８４０５号公報では、ＳｉＯ２  、ＣａＯ、Ｎｂ２  Ｏ５  、Ｔａ２  Ｏ５  、ＴｉＯ２  の添加により損失の低減を図っているが、高周波用低損失材として性能的に十分とはいえなかった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記事情を考慮し、１００ＫＨｚ以上、特に５００ＫＨｚ以上の高周波域におけるコアロスを低減したＭｎ−Ｚｎ系フェライト、及びその製造方法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】
本発明は上記課題を解決するために、Ｆｅ、Ｍｎ及びＺｎの酸化物を基本成分とし、この基本成分中に副成分として、Ｓｉ、Ｃａ、Ｍｏ、Ｗ及びＴｉの酸化物を、それぞれＳｉＯ２  、ＣａＯ、ＭｏＯ３ 、ＷＯ３ 及びＴｉＯ２換算で、ＳｉＯ２  ：０．００５〜０．０３５ｗｔ％、ＣａＯ：０．０１〜０．２５ｗｔ％、ＭｏＯ３  ：０．００５〜０．１ｗｔ％、ＷＯ３  ：０．００５〜０．１ｗｔ％、ＴｉＯ２  ：０．０５〜１．０ｗｔ％を含有することを特徴とするＭｎ−Ｚｎ系フェライトを提供するものである。
また、さらにＳｎの酸化物をＳｎＯ２換算で、ＳｎＯ２ ：０．５ｗｔ％以下（０は含まず）を含有することを特徴とする請求項１記載のＭｎ−Ｚｎ系フェライトが好ましい。
【０００６】
【作用】
次に、本発明の組成の限定理由を説明する。
（１）ＳｉＯ２  を０．００５〜０．０３５ｗｔ％に限定した理由
ＳｉＯ２  はＣａＯとの共存によって結晶粒界の比抵抗を高め渦電流損失の低減に有効に寄与する。しかし含有量が０．００５ｗｔ％未満では比抵抗の上昇効果が乏しく、一方、０．０３５ｗｔ％を超えると異常粒組織となってコアロスが上昇し不適当なので、０．００５〜０．０３５ｗｔ％に限定した。
【０００７】
（２）ＣａＯを０．０１〜０．２５ｗｔ％に限定した理由
ＣａＯはＳｉＯ２  との共存下で結晶粒界の比抵抗を上昇させ低損失をもたらす有用成分であるが、含有量が０．０１％未満の場合はその効果が乏しく、一方、０．２５ｗｔ％を超えるとコアロスが非常に大きくなるので、０．０１〜０．２５ｗｔ％の範囲とした。
【０００８】
（３）ＭｏＯ３  、ＷＯ３  を０．００５〜０．１ｗｔ％に限定した理由
ＭｏＯ３  及びＷＯ３  は結晶粒成長を抑制し、比抵抗を高めるため渦電流損失の低減に効果があるが、０．００５ｗｔ％未満ではほとんどその効果は認められず、一方、０．１ｗｔ％を超えると結晶粒成長抑制効果が顕著となり、残留磁束密度、保磁力が上昇してコアロスが増大するので、０．００５〜０．１ｗｔ％の範囲とした。
【０００９】
（４）ＳｎＯ２  を０．５ｗｔ％以下（０は含まず）に限定した理由
ＳｎＯ２  は粒界や結晶粒の比抵抗を高め渦電流損失を低下させるほか、多成分の異質な層が結晶粒界に存在することによる磁気的な悪影響を緩和する作用があるが、０．５ｗｔ％を超えると逆にコアロスが増大するため、０．５ｗｔ％以下（０は含まず）に限定した。
【００１０】
（５）ＴｉＯ２  を１．０ｗｔ％以下（０は含まず）に限定した理由
ＴｉＯ２  は、結晶粒界に存在する他、結晶粒にも固溶して比抵抗を高める効果があり、渦電流損失の低減に寄与する。さらに、焼結密度を上昇させ残留磁束密度、保磁力の低減に効果的である。しかし、１．０ｗｔ％を超えると異常粒成長が顕著になってコアロスが上昇するので、１．０ｗｔ％以下（０は含まず）の範囲とした。
【００１１】
本発明のＭｎ−Ｚｎ系フェライトは、前記主成分及び副成分を構成する酸化物となる原料を、混合、仮焼、粉砕、成形し、次いで焼成することにより製造することができ、前記原料としては酸化物のみならず加熱により酸化物となる、例えば、しゅう酸塩や、炭酸塩等も使用可能で、副成分を構成する酸化物となる原料は主成分を構成する酸化物となる原料に混合してもよく、あるいは、主成分を構成する酸化物となる原料を混合、仮焼した仮焼物に混合してもよい。
【００１２】
ところで、多成分の混合系では原料粒度の相違に基づく不均一な分散などによって生じる特性劣化は否めない。上記した副成分は大部分が結晶粒界に偏析すると考えられているが、厚さ数ｎｍとされる結晶粒界での各元素の存在状態を詳細に解析することは困難であり、したがってその均質性にも疑問が残る。
この見地にたって、副成分となる原料の添加に際し、あらかじめ副成分同士の均質性が原子レベルで理想的と考えられる複合酸化物を用いて添加実験を行ったところ、単独添加の場合に比較して、磁気特性が改善されることが明らかとなった。
【００１３】
本発明の方法によりＭｎ−Ｚｎフェライトを製造するには、各粉末原料を所定の組成になるように混合、仮焼、粉砕した後、常法に従い圧縮成形し、次いで焼成を施せばよい。この際、前記複合酸化物の添加は、前記混合時及び／又は粉砕時に行われる。
【００１４】
【実施例】
以下に、本発明の実施例を説明する。
実施例１
Ｆｅ２  Ｏ３  ：５３．５ｍｏｌ％、ＭｎＯ：３７．５ｍｏｌ％、ＺｎＯ：９．０ｍｏｌ％からなる基本成分の原料を混合後、９５０℃×３時間仮焼し、表１及び表２に示すような配合比でＳｉＯ２  、ＣａＯ（ＣａＣＯ３  を使用）、ＭｏＯ３  、ＷＯ３  （Ｈ２  ＷＯ４  を使用）、ＳｎＯ２  、ＴｉＯ２  を添加、配合したのち粉砕を施し、粉体を得た。この粉体にバインダとしてＰＶＡを混合したのちリング状に成形し、１２００℃×３時間本焼成を実施した。
【００１５】
このようにして得られた試料の５００ＫＨｚ、５０ｍＴ、８０℃におけるコアロスを表１、表２に併記した。表１は本発明の実施例を、表２は本発明における副成分含有量が限定範囲外の比較例を示す表である。
本発明によれば、５００ＫＨｚという高い周波数においても低いコアロスを有するＭｎ−Ｚｎ系フェライトが得られる。
【００１８】
【表１】
0003622857.tif 000002
【００１９】
【表２】
0003622857.tif 000003
【００２１】
【発明の効果】
本発明により、Ｆｅ２  Ｏ３  、ＭｎＯ、ＺｎＯを基本成分とするＭｎ−Ｚｎ系フェライトに、副成分としてＳｉＯ２  、ＣａＯ、ＭｏＯ３  、ＳｎＯ２  、ＴｉＯ２  を特定量含有させることにより、高周波域におけるコアロスが著しく低いＭｎ−Ｚｎ系フェライトが得られた。本フェライトを高周波電源の磁芯等に使用すれば、電源等の高効率化、小型化に有効である。