(57)【要約】【課題】４０〜６０℃の温度領域で低鉄損を示すＭｎＺｎＣｏ系フェライトを提供する。【解決手段】前記基本成分は、Ｆｅ２Ｏ３：５２．５０ｍｏｌ％以上５３．５０ｍｏｌ％以下、ＺｎＯ：１０．００ｍｏｌ％以上１２．５０ｍｏｌ％以下およびＣｏＯ：０．１５ｍｏｌ％以上０．５０ｍｏｌ％以下を含み、残部がＭｎＯであり、前記基本成分に対して前記副成分として、ＳｉＯ２：５０ｍａｓｓ ｐｐｍ以上５００ｍａｓｓ ｐｐｍ以下、ＣａＯ：２００ｍａｓｓ ｐｐｍ以上２０００ｍａｓｓ ｐｐｍ以下およびＮｂ２Ｏ５：５０ｍａｓｓ ｐｐｍ以上５００ｍａｓｓ ｐｐｍ以下を含み、前記不可避的不純物におけるＲｂおよびＣｓをそれぞれＲｂ：３０ｍａｓｓ ｐｐｍ以下およびＣｓ：３０ｍａｓｓ ｐｐｍ以下に抑制する。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
基本成分、副成分および不可避的不純物からなるＭｎＺｎＣｏ系フェライトであって、
前記基本成分は、
Ｆｅ２Ｏ３：５２．５０ｍｏｌ％以上５３．５０ｍｏｌ％以下、
ＺｎＯ：１０．００ｍｏｌ％以上１２．５０ｍｏｌ％以下および
ＣｏＯ：０．１５ｍｏｌ％以上０．５０ｍｏｌ％以下
を含み、残部がＭｎＯであり、
前記基本成分に対し、前記副成分として、
ＳｉＯ２：５０ｍａｓｓ ｐｐｍ以上５００ｍａｓｓ ｐｐｍ以下、
ＣａＯ：２００ｍａｓｓ ｐｐｍ以上２０００ｍａｓｓ ｐｐｍ以下および
Ｎｂ２Ｏ５：５０ｍａｓｓ ｐｐｍ以上５００ｍａｓｓ ｐｐｍ以下
を含み、
前記不可避的不純物におけるＲｂおよびＣｓを、
Ｒｂ：３０ｍａｓｓ ｐｐｍ以下および
Ｃｓ：３０ｍａｓｓ ｐｐｍ以下
に抑制したことを特徴とするＭｎＺｎＣｏ系フェライト。
【請求項２】
最大磁束密度２００ｍＴおよび周波数１００ｋＨｚにて測定した鉄損極小温度が４０℃以上６０℃以下であり、かつ４０℃以上６０℃以下での鉄損が２５０ｋＷ／ｍ３以下である、請求項１に記載のＭｎＺｎＣｏ系フェライト。
【請求項３】
前記鉄損極小温度での鉄損が２３０ｋＷ／ｍ３以下である、請求項２に記載のＭｎＺｎＣｏ系フェライト。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＭｎＺｎＣｏ系フェライトに関し、特に、スイッチング電源用トランス等の磁心に用いられるＭｎＺｎＣｏ系フェライトに関する。
【背景技術】
【０００２】
酸化物磁性材料は、一般に「フェライト」と総称されている。このフェライトには、大きく分けて、Ｂａ系フェライトやＳｒ系フェライト等の硬質磁性材料と、ＭｎＺｎ系フェライトやＮｉＺｎ系フェライト等の軟質磁性材料とがある。このうち、軟質磁性材料は、わずかな磁場に対しても容易に磁化する材料であるため、電源、通信機器、計測制御機器、磁気記録またはコンピュータなどの広い分野で用いられている。この軟質磁性材料に要求される特性としては、保磁力が小さく透磁率が高いこと、飽和磁束密度が大きく低鉄損であること、などが挙げられる。
【０００３】
なお、軟磁性材料には、上記酸化物系のフェライト以外に、金属系のものがある。この金属系軟磁性材料は、酸化物系のものと比べて飽和磁束密度が高いという特長を有する反面、電気抵抗が小さいため、高周波領域で使用する場合には、発生する渦電流に起因して鉄損が大きくなってしまうという問題がある。そのため、電子機器の小型化・高密度化の要請から使用周波数の高周波数化が進んでいる、近年においては、例えば、１００ｋＨｚ程度の高周波数帯域において用いられるスイッチング電源等に金属系磁性材料を用いることは、ほとんど不可能となっている。
【０００４】
このような背景から、高周波数帯域で用いられる電源用トランスの磁心材料には、従来、鉄損の小さい（発熱の少ない）ＭｎＺｎ系フェライトが主に用いられてきた。しかし、このＭｎＺｎ系フェライトは、電気抵抗率が０．０１〜０．０５Ω・ｍ程度と低いことが問題であった。従って、電気抵抗をさらに高めて渦電流損を低減することにより、全体として鉄損が低く、発熱量を抑えた磁性材料の開発が望まれていた。
【０００５】
この要求に対し、例えば、特許文献１には、ＭｎＺｎ系フェライトに、副成分としてＳｉＯ２やＣａＯなどの酸化物を微量添加して粒界に偏析させることにより、粒界抵抗を高めて、全体としての抵抗率を数Ω・ｍ以上とすることにより、発熱を抑制する技術が開示されている。
【０００６】
また、フェライトを電源用トランスに使用する際に考慮しなければならないのは、フェライトが組み込まれた機器の使用時における温度（動作温度）と、フェライト自体の鉄損に起因した発熱による温度上昇との関係である。例えば、フェライトの鉄損が極小となる温度が室温付近にある場合には、発熱によって磁心温度が上昇すると同時に鉄損が上昇し、それに伴って発熱がさらに大きくなり、これが繰り返されて温度上昇が加速する、いわゆる熱暴走を起こす危険性があるからである。
【０００７】
一方、トランスの動作温度は、従来５０〜７０℃付近であるが、上記熱暴走の危険性を回避するため、現行のフェライトでは、室温付近における鉄損の温度係数を負として、温度上昇とともに鉄損が減少し、鉄損が極小となる温度が約１００℃となるような材料設計がなされている。しかしながら最近では、電子機器の小型化に対応するため、電子部品の積載密度が高密度化しており、使用時の発熱による温度上昇がより大きくなる傾向にある。そのため、この発熱を抑えるために、不活性冷媒に電源全体を浸漬する、あるいは新たな冷却装置を用いて１００℃ではなく、室温から６０℃程度までの温度域でトランスコアが稼働するように工夫がされつつある。したがって、フェライトコアの鉄損の温度依存性を、これらの設計変更に対応させる必要がある。
【０００８】
ところで、フェライトの鉄損を支配する因子の１つに、磁気異方性定数Ｋ１がある。鉄損は、この磁気異方性定数Ｋ１の温度変化にともなって変化し、Ｋ１＝０となる温度で極小となる。したがって、フェライトの鉄損の温度変化を小さくするには、磁気異方性定数Ｋ１の温度依存性（鉄損温度係数）を小さくする必要がある。
【０００９】
磁気異方性定数Ｋ１は、フェライトの主相であるスピネル化合物を構成する元素の種類によりほぼ決定され、ＭｎＺｎ系フェライトの場合、Ｃｏイオンを導入することによりその温度依存性を小さくし、鉄損温度係数の絶対値を小さくすることができる（例えば、非特許文献１および非特許文献２参照）。これにより、室温〜６０℃付近での鉄損が小さく、かつ、その前後の温度範囲でも鉄損が比較的小さいフェライト材料を得ることが可能となる。
【００１０】
例えば、特許文献２には、Ｆｅ２Ｏ３、ＺｎＯ、ＭｎＯを主成分とするＭｎＺｎＣｏ系フェライトにおいて、ＣｏＯを０．０１ｍｏｌ％以上０．５ｍｏｌ％未満含有させ、Ｋ１＝０となる温度範囲を広げて高い透磁率と低い損失を広い温度範囲で実現することが開示されている。また、特許文献２の図１には、コア損失の極小温度が低温度側に移行することが示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特公昭36−002283号公報
【特許文献２】特公平04−033755号公報
【非特許文献】
【００１２】
【非特許文献１】A.D.Giles and F.F.Westendorp,「The effect of cobalt substitutions on some properties of manganese zinc ferrites」, J.Phys.D: Appl.Phys., 1976, vol.9, p.2117-2122
【非特許文献２】T.G.W.Stijntjes and J.J.Roelofsma,「Low-loss Power Ferrites for Frequencies up to 500kHz」, Adv.Cer., 1985, vol.16, p.493-500
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかし、Ｃｏを加えることにより、含有される不純物の影響を受け易くなり、焼成温度や焼成雰囲気の酸素濃度の僅かな変動によって鉄損温度係数や極小温度に変動が生じてしまう。さらには、鉄損値が大きく劣化するという別の問題が生じることもある。
【００１４】
従来のＭｎＺｎＣｏ系フェライトは、電力損失が最小値を示す温度が８０〜１００℃程度の範囲にある。一方、近年は、電子部品の電源が、積極的な冷却により室温から出発して４０〜６０℃程度の温度域で限定使用できるようになってきている。ところが、４０〜６０℃の温度領域で低損失を示すフェライト材料は実現できていないのが現状である。また、一般に、鉄損極小温度を低下させ、鉄損の絶対値を低減するだけでは極小温度前後の温度域で鉄損が増大するため、積極的な冷却を実施しても依然、熱暴走の可能性は残る。従って、稼働温度範囲全体にわたって鉄損値の低減が必要であるが、従来のＭｎＺｎ系フェライトでは、この問題は依然として解決できていない。
【００１５】
そこで、本発明は、上記のように、電子部品の電源が４０〜６０℃程度の温度域で限定使用できるようになってきている、近年の状況に鑑みてなされたものである。その目的は、鉄損の極小値が室温より高温度域の４０〜６０℃の温度範囲に存在し、しかも、４０℃以上６０℃以下での鉄損並びにこの温度域内にある極小温度での鉄損の絶対値が小さい、ＭｎＺｎＣｏ系フェライト材料を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
発明者らは、従来技術が抱える上記課題を解決するため、基本成分であるＦｅ２Ｏ３、ＺｎＯおよびＭｎＯの含有量が、鉄損とその極小温度に及ぼす影響について調査すると共に、添加成分として添加する種々の金属酸化物が、室温〜６０℃の温度域での鉄損に及ぼす影響について鋭意研究を重ねた。
【００１７】
その結果、ＭｎＺｎ系フェライトにおける上記基本成分組成を適性範囲に制御した上で、基本成分組成の範囲に応じて添加成分の選択とその量を適正範囲に制御し、さらに特定の不純物量を低減する必要があることを見出した。特に、４０〜６０℃の温度域で低鉄損であるフェライトを得るには、添加成分であるＳｉＯ２、ＣａＯ、Ｎｂ２Ｏ５を適正量に制御することに加えて、不純物として不可避に混入するＲｂおよびＣｓを適正量に制御することが極めて有効であることを見出した。
【００１８】
すなわち、本発明は、上記した知見に基づいて完成されたものであり、その要旨構成は、以下のとおりである。
１．基本成分、副成分および不可避的不純物からなるＭｎＺｎＣｏ系フェライトであって、
前記基本成分は、
Ｆｅ２Ｏ３：５２．５０ｍｏｌ％以上５３．５０ｍｏｌ％以下、
ＺｎＯ：１０．００ｍｏｌ％以上１２．５０ｍｏｌ％以下および
ＣｏＯ：０．１５ｍｏｌ％以上０．５０ｍｏｌ％以下
を含み、残部がＭｎＯであり、
前記基本成分に対し、前記副成分として、
ＳｉＯ２：５０ｍａｓｓ ｐｐｍ以上５００ｍａｓｓ ｐｐｍ以下、
ＣａＯ：２００ｍａｓｓ ｐｐｍ以上２０００ｍａｓｓ ｐｐｍ以下および
Ｎｂ２Ｏ５：５０ｍａｓｓ ｐｐｍ以上５００ｍａｓｓ ｐｐｍ以下
を含み、
前記不可避的不純物におけるＲｂおよびＣｓを、
Ｒｂ：３０ｍａｓｓ ｐｐｍ以下および
Ｃｓ：３０ｍａｓｓ ｐｐｍ以下
に抑制したことを特徴とするＭｎＺｎＣｏ系フェライト。
【００１９】
２．最大磁束密度２００ｍＴおよび周波数１００ｋＨｚにて測定した鉄損極小温度が４０℃以上６０℃以下であり、かつ４０℃以上６０℃以下での鉄損が２５０ｋＷ／ｍ３以下である、前記１に記載のＭｎＺｎＣｏ系フェライト。
【００２０】
３．前記鉄損極小温度での鉄損が２３０ｋＷ／ｍ３以下である、前記２に記載のＭｎＺｎＣｏ系フェライト。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、特に４０〜６０℃の温度域で鉄損が低いＭｎＺｎＣｏ系フェライトを提供することができる。また、本発明によれば、鉄損極小温度が４０〜６０℃の温度域にある場合に、鉄損値が従来材に比べて３０％程度改善できる。よって、本発明のフェライトは、４０〜６０℃程度の温度域で使用されるスイッチング電源等のトランスコア材に好適に用いることができる。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
本発明のＭｎＺｎＣｏ系フェライトは、飽和磁束密度、キュリー温度、鉄損および鉄損極小温度を最適化する観点から、Ｆｅ２Ｏ３：５２．５０ｍｏｌ％以上５３．５０ｍｏｌ％以下、ＺｎＯ：１０．００ｍｏｌ％以上１２．５０ｍｏｌ％以下、ＣｏＯ：０．１５ｍｏｌ％以上０．５０ｍｏｌ％以下、残部が主としてＭｎＯからなる基本成分組成を有するものである。以下、上記組成範囲に制限する理由について、具体的に説明する。
【００２３】
Ｆｅ２Ｏ３（酸化鉄）：５２．５０ｍｏｌ％以上５３．５０ｍｏｌ％以下
Ｆｅ２Ｏ３は、鉄損の極小温度を４０〜６０℃の範囲内とするために、５２．５０ｍｏｌ％以上とする必要がある。しかし、５３．５０ｍｏｌ％を超えると、却って、室温付近での鉄損が大きくなり過ぎるため、上限を５３．５０ｍｏｌ％とする。好ましくは、５２．７０ｍｏｌ％以上５３．３０ｍｏｌ％以下の範囲である。
【００２４】
ＺｎＯ（酸化亜鉛）：１０．００ｍｏｌ％以上１２．５０ｍｏｌ％以下
軟磁性フェライトに求められる磁気特性としては、前述したように、飽和磁束密度が大きいこと、キュリー温度が高いこと、鉄損が小さいことおよび透磁率が高いことが挙げられる。このうち、飽和磁束密度とキュリー温度は、基本成分であるＭｎＯ、ＺｎＯおよびＦｅ２Ｏ３の比でほぼ決定される。
ＺｎＯの量が少ない領域においては、ＺｎＯ量の増加に伴って飽和磁束密度は増加するが、同時にキュリー温度も低下する。ＺｎＯが１０．００ｍｏｌ％より少ないと、鉄損値が高く透磁率も向上しなくなる。一方、鉄損が極小となる温度も、先に述べたように、基本成分の組成比によりほぼ決まり、ＺｎＯ量が１２．５０ｍｏｌ％より多いと極小温度が大きく低温側にシフトする。したがって、鉄損極小温度を４０〜６０℃の範囲にするには、ＺｎＯ量を１０．００ｍｏｌ％以上１２．５０ｍｏｌ％以下とする必要がある。より高い透磁率を得るためには、１１．５０ｍｏｌ％以上１２．５０ｍｏｌ％以下の範囲とするのが好ましい。
【００２５】
ＣｏＯ（酸化コバルト）：０．１５ｍｏｌ％以上０．５０ｍｏｌ％以下
ＣｏＯは、透磁率の温度係数を小さくする働きがあるものの、過剰な量を含む場合には、鉄損の温度係数が室温以上で正となることから熱暴走をおこし、さらに、経時変化も大きくなり望ましくない。そのため、０．５０ｍｏｌ％を上限とする。また、含有量が少なすぎると、温度係数の改善効果が小さくなり、鉄損値の改善効果も大きくないため、０．１５ｍｏｌ％を下限とする。好ましくは、０．２０ｍｏｌ％以上、０．４０ｍｏｌ％未満である。
【００２６】
ＭｎＯ（酸化マンガン）：基本成分の残部
本発明のフェライトは、Ｍｎ−Ｚｎ−Ｆｅ２Ｏ３三元系フェライトであり、上記Ｆｅ２Ｏ３、ＺｎＯ、ＣｏＯ以外の残部の基本成分は、ＭｎＯである。ＭｎＯの好ましい含有量は３４．４０〜３６．６０ｍｏｌ％である。
【００２７】
また、本発明の、ＭｎＺｎＣｏ系フェライトは、上記基本成分のほかに、下記の添加成分を含有する必要がある。すなわち、本発明のフェライトの基本成分であるＦｅ２Ｏ３、ＺｎＯ、ＭｎＯおよびＣｏＯは、スピネル構造を形成するものであり、これに、スピネルを形成しないＳｉＯ２、ＣａＯおよびＮｂ２Ｏ５の微量成分を複合添加して、鉄損の小さい高性能のＭｎ−Ｚｎ系フェライトとすることができる。なお、スピネルを形成しない成分として、Ｔａ２Ｏ５、ＺｒＯ２およびＶ２Ｏ５等があるが、これらの微量成分をさらに添加してもよい。
【００２８】
ＳｉＯ２（酸化珪素）：５０ｍａｓｓ ｐｐｍ以上５００ｍａｓｓ ｐｐｍ以下
ＳｉＯ２は、ＣａＯとともに粒界に高抵抗相を形成して、鉄損の低減に寄与する。しかし、添加量が５０ｍａｓｓ ｐｐｍ未満では鉄損の低減に対する寄与は小さく、一方、５００ｍａｓｓ ｐｐｍを超えて含有すると、焼結時に異常粒成長を起こして鉄損を大幅に増大させる。したがって、ＳｉＯ２は、５０ｍａｓｓ ｐｐｍ以上５００ｍａｓｓ ｐｐｍ以下の範囲で添加する必要がある。さらに、異常粒の発生を確実に防止するには５０ｍａｓｓ ｐｐｍ以上３００ｍａｓｓ ｐｐｍ以下の範囲が好ましい。
【００２９】
ＣａＯ（酸化カルシウム）：２００ｍａｓｓ ｐｐｍ以上２０００ｍａｓｓ ｐｐｍ以下
ＣａＯも、ＳｉＯ２と共存した場合、粒界抵抗を高めて低鉄損化に寄与するが、添加量が２００ｍａｓｓ ｐｐｍ未満では、その効果は小さく、一方、２０００ｍａｓｓ ｐｐｍより多くなると、鉄損は逆に増大する。したがって、ＣａＯは、２００ｍａｓｓ ｐｐｍ以上２０００ｍａｓｓ ｐｐｍ以下の範囲で添加する必要がある。より低鉄損を得るためには、２００ｍａｓｓ ｐｐｍ以上１５００ｍａｓｓ ｐｐｍ以下の範囲が好ましい。
【００３０】
Ｎｂ２Ｏ５（酸化ニオブ）：５０ｍａｓｓ ｐｐｍ以上５００ｍａｓｓ ｐｐｍ以下
Ｎｂ２Ｏ５は、ＳｉＯ２およびＣａＯの共存下で、比抵抗の増大に有効に寄与するが、含有量が５０ｍａｓｓ ｐｐｍに満たないと、その効果は乏しく、一方、５００ｍａｓｓ ｐｐｍを超えると、逆に鉄損の増大を招く。よって、Ｎｂ２Ｏ５は、５０ｍａｓｓ ｐｐｍ以上５００ｍａｓｓ ｐｐｍ以下の範囲で添加する。より低鉄損を得るためには、５０ｍａｓｓ ｐｐｍ以上３００ｍａｓｓ ｐｐｍ以下の範囲が好ましい。
【００３１】
Ｒｂ：３０ｍａｓｓ ｐｐｍ以下
Ｃｓ：３０ｍａｓｓ ｐｐｍ以下
上記のように、本発明のＭｎＺｎＣｏ系フェライトは、基本成分であるＦｅ２Ｏ３、ＺｎＯ、ＭｎＯおよびＣｏＯの組成を上記範囲に制御することに加えて、添加成分としてＳｉＯ２、ＣａＯおよびＮｂ２Ｏ５を適正量で複合添加することが必要である。加えて、４０〜６０℃の温度域で、低鉄損を安定して実現するには、不純物成分として含有されるＲｂおよびＣｓの含有量を制限することが極めて効果的である。
【００３２】
ＲｂおよびＣｓが、最終焼結体であるＭｎＺｎＣｏ系フェライトの磁気特性、特に４０〜６０℃の温度域での鉄損や透磁率に影響を及ぼす機構については、まだ明確に解明されたわけではないが、以下の機構が考えられる。すなわち、ＲｂおよびＣｓは、酸化鉄との化合物を作る場合、スピネル構造ではなく、立方晶系と六方晶系の構造が混ざった構造をとると推測され、温度変化によって相転移を起こし、歪みが発生することがあるから、本発明のように磁気異方性に大きな影響を及ぼすＣｏが含有されている場合には、その歪みとＣｏとの相互作用により鉄損値が低減しにくくなるものと考えている。
【００３３】
４０〜６０℃の温度域において低鉄損を実現するには、ＲｂおよびＣｓの含有量は、それぞれ３０ｍａｓｓ ｐｐｍ以下とする必要がある。すなわち、ＲｂおよびＣｓが各々３０ｍａｓｓ ｐｐｍを超えて含有されていると、所定の低鉄損値が得られない。よって、ＲｂおよびＣｓの含有量は各々３０ｍａｓｓ ｐｐｍ以下の範囲とする。さらに、低鉄損を実現するには、ＲｂおよびＣｓの含有量を各々１０ｍａｓｓ ｐｐｍ以下に抑えることが好ましい。なお、ＲｂおよびＣｓの含有量を、それぞれ１ｍａｓｓ ｐｐｍ以下とするのは工業的規模の製造では難しいため、それぞれ１ｍａｓｓ ｐｐｍ以上の含有は許容される。
【００３４】
ここで、ＲｂおよびＣｓは、主成分の原料である酸化鉄（Ｆｅ２Ｏ３）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）および酸化マンガン（ＭｎＯ）に含まれている。そのため、ＲｂおよびＣｓの含有量の異なる種々の酸化鉄、酸化亜鉛および酸化マンガンの各原料の使用量を適宜に調整することによって、ＲｂおよびＣｓの含有量を制限する。特に、最も重量割合の多い酸化鉄は、鉄鋼製造プロセスで製造されるものが多いため、鉄鋼の副成分等としてＲｂおよびＣｓが添加されていない、あるいは少ないものを選択使用することが可能である。そこで、このような酸化鉄を用いることによって、不純物中のＲｂおよびＣｓを上限以下に制御することができる。
【００３５】
本発明のＭｎＺｎＣｏ系フェライトは、上記基本成分および添加成分以外の残部は、不可避的不純物である。
【００３６】
次に、本発明に係るＭｎＺｎＣｏ系フェライトの製造方法について、説明する。
まず、基本成分として、本発明で規定する所定比率に従ってＦｅ２Ｏ３、ＺｎＯ、ＭｎＯおよびＣｏＯの粉末原料を秤量し、これらを十分に混合したのち仮焼し、得られた仮焼粉を粉砕する。
次いで、上記仮焼粉に、上述した添加成分を、本発明で規定する所定比率の下に加えて、さらに粉砕する。この粉砕作業においては、添加した成分の濃度に偏りがないよう、充分に均質化する必要がある。その後、粉砕した仮焼粉の粉末に、ポリビニルアルコール等の有機物バインダーを添加して造粒し、圧力を加えて所定の形状に成形し、その後、適宜の条件で焼成し、製品とする。なお、その他の製造条件は、ＭｎＺｎＣｏ系フェライトの一般に従えばよい。
【００３７】
かくして得られた本発明のＭｎＺｎＣｏ系フェライトは、従来のＭｎＺｎ系フェライトでは不可能であった、４０〜６０℃の温度域において周波数１００ｋＨｚおよび磁束密度２００ｍＴでの鉄損が２５０ｋＷ／ｍ３以下となり、かつ、極小温度における鉄損が２３０ｋＷ／ｍ３以下の特性を有するものとなる。
【実施例】
【００３８】
ＭｎＺｎＣｏ系フェライトの主成分であるＦｅ２Ｏ３、ＺｎＯ、ＭｎＯおよびＣｏＯが、表１および表２に示した種々の組成となるように原料を混合した。このとき、酸化鉄原料としてＲｂおよびＣｓ含有量の異なる種々の原料を選択して使用した。ここで、最終焼結体コアでの成分の分析値を同じく表１および表２に示した。なお、分析はＩＣＰ発光分光分析装置を用いて実施した。
【００３９】
次に、原料を混合後、９３０℃で３時間の仮焼を行い、粉砕して得られた仮焼粉に、添加成分としてＳｉＯ２、ＣａＯ、Ｎｂ２Ｏ５を、表１および表２に示した量で添加し、ボールミルで１０時間粉砕した。その後、この粉砕粉にバインダーとしてポリビニルアルコールを添加し、造粒した後、外径３１ｍｍ、内径１９ｍｍ、高さ７ｍｍのリング状に成形した。その後、この成形体に、酸素分圧を１〜５ｖｏｌ％の範囲に制御した窒素・空気混合ガス中で１３３０℃×３時間の焼成を施し、リング状試料（フェライト焼結体）を得た。この際、５００℃から１３００℃までの昇温速度は６５０℃／ｈとした。
【００４０】
かくして得られたリング状試料に、１次側５巻・２次側５巻の巻線を施し、交流ＢＨループトレーサーを用いて、温度を変化させて周波数１００ｋＨｚで磁束密度２００ｍＴまで励磁したときの鉄損を測定した。
【００４１】
上記の測定結果について、鉄損が極小となる温度と、その温度および４０℃および６０℃における鉄損値を表１および表２に併記して示した。ここで、表１のＮｏ．１〜２５は本発明に適合する成分組成を有する発明例を、また、表２のＮｏ．２６〜４７は、本発明の範囲から外れた比較例を示したものである。
【００４２】
表１および２から、Ｆｅ２Ｏ３、ＺｎＯ、ＭｎＯおよびＣｏＯの基本組成とＳｉＯ２、ＣａＯおよびＮｂ２Ｏ５の添加成分との組成を適切に選んだ上で、さらに、ＲｂおよびＣｓをそれぞれ３０ｍａｓｓ ｐｐｍ以下に制御した本発明例のＭｎＺｎＣｏ系フェライトはいずれも、最大磁束密度２００ｍＴおよび周波数１００ｋＨｚで測定した鉄損極小温度が４０〜６０℃の範囲にあり、かつ、４０℃および６０℃における鉄損が２５０ｋＷ／ｍ３以下となっていることがわかる。さらに、鉄損極小温度では、鉄損が２３０ｋＷ／ｍ３以下となっていることがわかる。すなわち、本発明に従って、４０〜６０℃の温度域で鉄損の低いＭｎＺｎＣｏ系フェライト材が得られていることがわかる。
【００４３】
これに対して、本発明の成分組成を満たさない比較例のＭｎＺｎＣｏ系フェライトは、いずれも、４０℃および６０℃で鉄損値がいずれも２７０ｋＷ／ｍ３を超え、また鉄損極小温度での鉄損値も２５０ｋＷ／ｍ３を超えたものしか得られていない。
【００４４】
【表１】
2018030762.tif 000002
【００４５】
【表２】
2018030762.tif 000003
【産業上の利用可能性】
【００４６】
本発明のフェライトは、４０〜６０℃の温度域における鉄損が小さいため、動作温度が通常の電子機器よりも低く抑えられた、あるいは温度上昇の小さい各種電源トランスコアやチョークコイル等にも適用することができる。