(57)【要約】【課題】高いＢｓ値、高い透磁率、高い抵抗値と磁歪率が小さい事を同時に実現したフェライト材料を提供する。【解決手段】Ｆｅ、Ｍｎ、Ｚｎ、およびＮｉの酸化物からなる特定組成の主成分に対して、副成分としてＭｇの酸化物を所定量含有し、所定のヤング率とするフェライト材料とする。【選択図】　図１
2004107103.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｆｅ、Ｍｎ、Ｚｎ、ＮｉおよびＭｇの酸化物からなり、ＦｅおよびＭｎをそれぞれＦｅ２Ｏ３換算で４８〜５０モル％およびＭｎＯ換算で０．０１〜１モル％含有し、かつＺｎＯ／ＮｉＯのモル比が０．５〜１．２である主成分に対して、副成分としてＭｇをＭｇＯ換算で０．５〜５重量部含有し、ヤング率が１５０〜２５０ＧＰａであることを特徴とするフェライト材料。
【請求項２】
請求項１記載のフェライト材料１００重量部に対して、副成分として更にＳｉ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｃａ及びＭｏの酸化物をＳｉＯ２換算で０．２〜２．０重量部、ＣｕＯ換算で１〜４重量部、Ａｌ２Ｏ３換算で０．０１〜０．５重量部、ＣａＯ換算で０．０１〜０．５重量部及びＭｏＯ３換算で０．０１〜０．５重量部含有することを特徴とする請求項１記載のフェライト材料。
【請求項３】
請求項１又は２記載のフェライト材料１００重量部に対して、副成分としてＢｉ、Ｚｒ及びＹをそれぞれＢｉ２Ｏ３換算で０．０１〜２．０重量部、ＺｒＯ２換算で０．００１〜０．１重量部およびＹ２Ｏ３換算で０．００１〜０．１重量部含有することを特徴とするフェライト材料。
【請求項４】
上記主成分と副成分の合計含有量が９９〜９９．９９重量％、平均結晶粒径が１〜２０μｍ、かつ焼結密度が５．０ｇ／ｃｍ３以上であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のフェライト材料。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかに記載したフェライト材料を所定形状に形成したことを特徴とするフェライトコア。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フェライト材料に関する。特に、高飽和磁束密度、高透磁率、高抵抗及び圧縮応力に対してインダクタンスの変化の少ないフェライト材料、及びこれを用いたフェライトコアに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般的に用いられるフェライト材料では、高いＢｓ値、高い透磁率、高い抵抗値及び磁歪率の小さい材料は同時に実現できないとされている。
【０００３】
一方、フェライト材料に各種添加物を加えることによって特性を高めることも提案されており、特許文献１によれば、Ｆｅ２Ｏ３が４８〜５０モル％、ＺｎＯが１５〜２５モル％、ＣｕＯが２．５モル％以下及びＮｉＯが２２〜３７モル％を主成分としたフェライト材料にＭｏＯ３を３０００ｐｐｍ添加することにより透磁率が３９０、Ｂｓ値が４２５０と高くすることが示されている。
【０００４】
しかしながらまだ、いずれも上記問題点での高いＢｓ値、高い透磁率、高い抵抗値及び磁歪変化率の小さい特性を同時に実現するものではなかった。
【０００５】
また、特許文献２によれば、Ｆｅ２Ｏ３が３８〜４４モル％、ＮｉＯが４７〜５３モル％、ＣｕＯが０．１〜２．０モル％としたフェライト材料に、ＭｇＯを５〜９モル％、Ｂｉ２Ｏ３を５〜９重量部、ＳｉＯ２を５〜９重量部及びＺｒＯ２を０．５〜１．５重量％添加することにより磁歪変化率を小さくすることが示されている。
【０００６】
また、特許文献３によれば、Ｆｅ２Ｏ３が４８〜５０モル％、ＣｕＯが３．０モル％以下及びＺｎＯ／ＮｉＯのモル比が０．６〜０．８を主成分としたフェライト材料にＢｉ２Ｏ３を０．０５〜０．２重量部、Ｖ２Ｏ５を０．０５〜０．２重量部添加することにより透磁率が２５０以上、Ｂｓ値が４５０以上と高くすることが示されている。
【０００７】
しかしながらまだ、いずれも上記問題点での高いＢｓ値、高い透磁率、高い抵抗値及び磁歪変化率の小さい特性を同時に実現するものではなかった。
【０００８】
【特許文献１】
特開平６−２９５８１１号公報
【特許文献２】
特開平９−２６３４４３号公報
【特許文献３】
特開２００１−４４０１６号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
フェライト材料は、インダクター、変圧器、安定器、電磁石およびノイズ除去等のコアとして広く使用されている。特に、近年、携帯電話やノート型パソコン等、バッテリー駆動の携帯機器の小型・薄型化の進展と共に、これらの携帯機器に求められる電源も小型・薄型化の要求が強くなっている。この小型・薄型化に伴って、上記インダクタ−用のコアも小型化されることから大きな電流を流しにくくなっており、体積が小さくても大きな電流を流すことの出来るフェライト材料が求められ、飽和磁束密度の高いフェライト材料が望まれている。
【００１０】
即ち、フェライト材料をコア形状とし巻き線を施してコイルとした場合に、巻き線に加える電流を大きくするほど生じる磁束密度が大きくなるが、ある一定値で飽和してそれ以上にはならないという特性がある。この時の磁束密度が飽和磁束密度（以下Ｂｓ値）であり、このＢｓ値を超える範囲の電流を流すと発熱等の不都合が生じてしまう。従って、Ｂｓ値が高いほど大きな電流を流すことが出来るのである。
【００１１】
また、これらの携帯機器に求められる部品の高インダクタンス化の要求も強くなっている。そこで、小型化してもインダクタンスの大きいフェライト材料が求められ、インダクタンスの材料特性である透磁率の高いフェライト材料が望まれている。
【００１２】
また、小型化にともない表面実装可能な部品が望まれている。そこで、直接巻線を行ってもショートしない抵抗値の高い材料が望まれている。
【００１３】
また、機械強度の確保、耐湿性の向上、保形性の維持を目的としてドラム型などの磁心に巻線を施した後に樹脂の塗装や成型の外装が行われる。しかし、このように樹脂外装材の施された固定コイルやフィルター等のインダクタデバイスでは、外装材の硬化、収縮に伴う応力変化により、インダクタンスの変動を生じるが、この変動状態は外装樹脂量や硬化温度の製造条件により左右されるのでインダクタンスにばらつきが生じるのを避けられず、そのためにインダクタンス公差の小さい高精度のものが得られないという欠点がある。従って、応力変動に対してインダクタンス変化の小さい（磁歪変化率の小さい）磁心の開発が望まれている。
【００１４】
そこで、本発明は高いＢｓ値、高い透磁率、高い抵抗値及び磁歪変化率の小さい特性を同時に実現したフェライト材料を得ることを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明のフェライト材料は、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｚｎ、ＮｉおよびＭｇの酸化物からなり、ＦｅおよびＭｎをそれぞれＦｅ２Ｏ３換算で４８〜５０モル％、およびＭｎＯ換算で０．０１〜１モル％含有し、かつＺｎＯ／ＮｉＯのモル比が０．５〜１．２である主成分に対して、副成分としてＭｇをＭｇＯ換算で０．５〜５重量部含有し、ヤング率が１５０〜２５０ＧＰａであることを特徴とする。
【００１６】
また、前記フェライト材料１００重量部に対して、副成分として更にＳｉ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｃａ及びＭｏの酸化物を、ＳｉＯ２換算で０．２〜２．０重量部、ＣｕＯ換算で１〜４重量部、Ａｌ２Ｏ３換算で０．０１〜０．５重量部、ＣａＯ換算で０．０１〜０．５重量部、及びＭｏＯ３換算で０．０１〜０．５重量部含有することを特徴とする。
【００１７】
また、前記フェライト材料１００重量部に対して、副成分としてＢｉ、Ｚｒ及びＹをそれぞれＢｉ２Ｏ３換算で０．０１〜２．０重量部、ＺｒＯ２換算で０．００１〜０．１重量部およびＹ２Ｏ３換算で０．００１〜０．１重量部含有することを特徴とする。
【００１８】
また、本発明のフェライト材料は、前記の主成分と副成分の合計含有量が９９〜９９．９９重量％、平均結晶粒径が１〜２０μｍ、かつ焼結密度が５．０ｇ／ｃｍ３以上であることを特徴とする。
【００１９】
更に、本発明のフェライトコアは、上記フェライト材料でもって所定形状になしたことを特徴とする。
【００２０】
【発明の実施の形態】
本発明のフェライト材料においては、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｚｎ、ＮｉおよびＭｇの酸化物からなり、ＦｅおよびＭｎをそれぞれＦｅ２Ｏ３換算で４８〜５０モル％、およびＭｎＯ換算で０．０１〜１モル％含有し、かつＺｎＯ／ＮｉＯのモル比が０．５〜１．２である主成分に対して、副成分としてＭｇをＭｇＯ換算で０．５〜５重量部し、ヤング率を１５０〜２５０ＧＰａとすることが、Ｂｓ、透磁率及び抵抗値を高くし、磁歪変化率を低くするために重要である。
【００２１】
本発明のフェライト材料において、ＦｅをＦｅ２Ｏ３換算で４８〜５０モル％含有させるのは透磁率を低下させずに更にＢｓ値を高くすることができるためであり、４８モル％未満であると透磁率とＢｓ値が低下し、５０モル％より多いと抵抗値が低下するという問題が生じる。また、ＭｎをＭｎＯ換算で０．０１〜１モル％含有するのは、透磁率を低下させずに更にＢｓ値を高くするためであり、０．０１モル％未満であると透磁率とＢｓ値が低下し、１モル％より多くても透磁率とＢｓ値が低下するという問題がある。また、ＺｎＯ／ＮｉＯのモル比を０．５〜１．２としたのは、透磁率を低下させずにさらにＢｓ値を高くするためであり、前記モル比が０．５未満であると透磁率が低下し、１．２より大きいとＢｓ値が低下するという問題がある。副成分としてＭｇをＭｇＯ換算で０．５〜５重量部としたのは、０．５重量部未満であると磁歪変化率を著しく小さくできず、５重量部を越えると透磁率とＢｓ値が著しく向上しないからである。
【００２２】
また、ヤング率を１５０〜２５０ＧＰａとしたのは、磁歪変化率小さくするためであり、１５０ＧＰａ未満であると磁歪変化率が増大し、２５０ＧＰａより大きくすることは現在のフェライト磁器の作成上極めて困難である為である。
【００２３】
更に高いＢｓ値、高い透磁率と小さい磁歪変化率を同時に実現するためには、Ｆｅ２Ｏ３を４８．５〜４９．５モル％、ＭｎＯを０．１〜０．５モル％、ＺｎＯ／ＮｉＯのモル比を０．８〜１．１とし、この主成分に、副成分としてＭｇをＭｇＯ換算で０．５〜５重量部含有し、ヤング率を２００〜２５０ＧＰａとすることがより好ましい。
【００２４】
また、本発明のフェライト材料においては、更に副成分としてＳｉ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｃａ及びＭｏの酸化物を、ＳｉＯ２換算で０．２〜２．０重量部、ＣｕＯ換算で１〜４重量部、Ａｌ２Ｏ３換算で０．０１〜０．５重量部、ＣａＯ換算で０．０１〜０．５重量部及びＭｏＯ３換算で０．０１〜０．５重量部含有することが好ましい。
【００２５】
ＳｉをＳｉＯ２換算で０．２〜２．０重量部含有するのは、この範囲内にすると磁歪変化率を著しく小さくできるからである。ＣｕをＣｕＯ換算で１．０〜４．０重量部以下含有するのは、この範囲内にすると磁歪変化率を著しく小さくできるからである。ＡｌをＡｌ２Ｏ３換算で０．０１〜０．５重量部含有するのは、この範囲内にすると磁歪変化率を著しく小さくできるからである。ＣａをＣａＯ換算で０．０１〜０．５重量部としたのは、この範囲内にすると磁歪変化率を著しく小さくできるからである。ＭｏをＭｏＯ３換算で０．０１〜０．５重量部としたのは、この範囲内にすると磁歪変化率を著しく小さくできるからである。
【００２６】
本発明のフェライト材料においては、Ｓｉ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｃａ、ＭｇおよびＭｏの酸化物を、ＳｉＯ２換算で０．５〜１．０重量部と、ＣｕＯ換算で１．５〜３．０重量部、Ａｌ２Ｏ３換算で０．１〜０．３重量部、ＣａＯ換算で０．１〜０．３重量部及びＭｏＯ３換算で０．１〜０．３重量部を含有することがより特に好ましい。
【００２７】
本発明のフェライト材料においては、更に副成分としてＢｉ、ＺｒおよびＹの酸化物を、それぞれＢｉ２Ｏ３換算で０．０１〜２．０重量部、ＺｒＯ２換算で０．００１〜０．１重量部およびＹ２Ｏ３換算で０．００１〜０．１重量部含有することがＢｓ、透磁率および抵抗値を高くするために重要である。
【００２８】
副成分としてＢｉをＢｉ２Ｏ３換算で０．０１〜２．０重量部含有するのは、透磁率とＢｓ値をともに高くし、焼結性も良くするためであり、０．０１重量部未満であると焼結性が悪化し、２．０重量部より多いと透磁率とＢｓ値が低下する。また、副成分としてＺｒをＺｒＯ２換算で０．００１〜０．１重量部含有するのは、透磁率とＢｓ値をともに高くする為であり、０．００１重量部未満であると透磁率とＢｓ値が低下し、０．１重量部より多いと透磁率、Ｂｓ値と抵抗値が低下する。また、副成分としてＹをＹ２Ｏ３換算で０．００１〜０．１重量部含有するのは、透磁率とＢｓ値を低下させずに抵抗値を高くするためであり、０．００１重量部未満であると抵抗値が低下し、０．１重量部より多いと透磁率とＢｓ値が低下する。
【００２９】
更に高いＢｓ値、高い透磁率と高い抵抗値を同時に実現するためには、副成分としてＢをＢｉ２Ｏ３換算で０．１〜１．０重量部、ＺｒをＺｒＯを換算で０．００１〜０．０１重量部、ＹをＹ２Ｏ３換算で０．００１〜０．０１重量部含有することがより好ましい。
【００３０】
なお、本発明のフェライト材料は上記成分以外のものを排除するものではない。たとえば、Ｂａ、Ｓｒ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｋ、Ｃｒ、Ｐ、Ｗ、Ｐｂ等をいずれも０．０５重量部未満の範囲で含んでもよい。
【００３１】
また、本発明のフェライト材料は、透磁率とＢｓ値を更に高くする為に、前記主成分と前記副成分の合計含有量が９９〜９９．９９重量％であることが好ましい。本発明において前記主成分と前記副成分の合計含有量を前記範囲とした理由は、９９重量％未満であると、不純物が磁性を低下させる為、透磁率とＢｓ値を同時に著しく高くすることができない。一方、９９．９９重量％を越える含有量のものを得るには、原料を高純度に精製するための製造コストが大きくなる場合があるからである。
【００３２】
また、前記主成分と副成分の合計含有量の測定については、蛍光Ｘ線分析、ＩＣＰ発光分光分析を用いる。通常、蛍光Ｘ線分析により含有している元素の定性を行い、含有元素を調査した上、各成分に対し濃度既知の標準試料を作成、測定し、検量線法によって定量する。
【００３３】
また、本発明のフェライト材料は、透磁率を高くしさらに特にＢｓ値を高くする為に平均結晶粒径が１〜２０μｍであることが好ましい。本発明において平均結晶粒径を前記範囲とした理由は、１μｍ未満であると焼結密度が低下して透磁率の向上が著しくないからであり、２０μｍを超えると透磁率の向上が著しくない事と、粉砕、成形、焼成において高度な技術が必要となり、実用的でないからである。
【００３４】
また、本発明のフェライト材料は、透磁率を高くしさらに特にＢｓ値を高くするためには焼結密度が５．０ｇ／ｃｍ３以上であることが好ましい。本発明において焼結密度を前記範囲とした理由は、焼結密度が５．０ｇ／ｃｍ３未満の場合、実効的な磁性体占有率が低下するため、透磁率、Ｂｓ値の向上が著しくないからである。
【００３５】
なお、各試料の平均結晶粒径は、種々の方法でエッチング加工した焼結磁器のＳＥＭ写真を撮り、各結晶に接する内接円と外接円の直径の平均値とし、焼結密度はアルキメデス法によって測定する。
【００３６】
本発明のフェライト材料の製造方法は、例えば以下の通りである。
【００３７】
主成分であるＦｅ２Ｏ３、ＺｎＯ、ＮｉＯ及びＭｎＯの原料粉体を所定量調合し、振動ミル等で混合粉砕を行う。この時、混合粉砕後の粉体の比表面積は１ｍ２／ｇを超える粉体とする。得られた粉体を８００〜９５０℃で１〜２時間で保持、得られた仮焼粉体に副成分であるＢｉ２Ｏ３、ＺｒＯ２及びＹ２Ｏ３または、Ｂｉ２Ｏ３、ＺｒＯ２、Ｙ２Ｏ３、ＳｉＯ２、ＣｕＯ、Ａｌ２Ｏ３、ＣａＯ、ＭｇＯ及びＭｏＯ３を加え、ボールミル等で粉砕を行う。この時、粉砕後の粉体の比表面積は、３　ｍ２／ｇを超える粉体とする。得られた粉体を造粒し、得られた造粒体を周知の方法で所定形状に成形し、１０５０〜１３５０℃で１〜１０時間保持して焼成する。
【００３８】
より好ましい本発明のフェライト材料の製造方法は、例えば次の通りである。
【００３９】
主成分であるＦｅ２Ｏ３、ＺｎＯ、ＮｉＯ及びＭｎＯの粉体の少なくとも１種の比表面積が５ｍ２／ｇを超える原料粉体を所定量調合し、振動ミル等で混合粉砕を行う。この時、混合粉砕後の粉体の比表面積は５ｍ２／ｇを超える粉体とする。得られた粉体を昇温速度２５０℃／時間以下で昇温、７００〜９００℃で４〜１０時間で保持、降温速度１００℃／時間以下で降温して得られた仮焼粉体に副成分であるＢｉ２Ｏ３、ＺｒＯ２及びＹ２Ｏ３または、Ｂｉ２Ｏ３、ＺｒＯ２、Ｙ２Ｏ３、ＳｉＯ２、ＣｕＯ、Ａｌ２Ｏ３、ＣａＯ、ＭｇＯ及びＭｏＯ３を加え、ボールミル等で粉砕を行う。この時の粉砕後の粉体の比表面積が５ｍ２／ｇを超える粉体とする。得られた粉体を造粒し、得られた造粒体を周知の方法で所定形状に成形し、７５０〜１０５０℃を５０〜２００℃／時間の昇温速度とし、１０５０〜１３００℃で１〜１０時間保持して焼成する。
【００４０】
通常、ヤング率は磁器の気孔率によって影響を受ける。つまり、ヤング率を高くしたフェライト磁器とする為には、気孔率の小さなフェライト磁器にする必要がある。本製造方法においては、従来、仮焼後の粉体の比表面積は２〜３ｍ２／ｇであったフェライト仮焼材粉体を、比表面積が５ｍ２／ｇを超える粉体とすることで、フェライト磁器の気孔率を低下させ、大きなヤング率の磁器を得た。重要な事は、仮焼後の粉体の比表面積でヤング率が調整できる事である。
【００４１】
通常、フェライト材料を製造する出発原料粉体の比表面積は、一次原料の比表面積によって決まる。その際の粉体比表面積は従来２〜３ｍ２／ｇであった。本発明では、Ｆｅを主成分としたスピネル構造のフェライト結晶化を促進させる為に比表面積の大きい粉体を用い、更に混合・粉砕を十分行い比表面積を大きくする。つまり、本発明では比表面積の大きい一次原料で且つ、混合・粉砕後の粉体比表面積を５ｍ２／ｇを超える粉体とする事により局所的な組成の不均一状態を取り除くことができる。その結果、比表面積の大きな粉体を用いて焼結させた焼結体に含まれるＦｅを主成分とするスピネル構造の酸化物を主体とし、Ｚｎ、ＮｉまたはＣｕのうち少なくとも１種を主成分とするスピネル構造以外の酸化物の含有量を少なくする事ができる。その結果、Ｚｎ、ＮｉまたはＣｕのうち少なくとも１種を主成分とするスピネル構造以外の酸化物の含有量を５体積％以下とすることで、ヤング率を１５０〜２５０ＧＰａに調整できる。この理由は、フェライト結晶以外の酸化物の存在が結晶間の結合力を減じる為、ヤング率が低下するからである。
【００４２】
前記の仮焼条件において昇温速度を２５０℃／時間以下、８００〜９００℃で１０〜２０時間保持する理由は、反応性の高い比表面積の大きな粉末を更にスピネル構造からなるフェライト結晶へ促進させる為である。
【００４３】
前記の主成分を用いる際、Ｆｅ２Ｏ３、ＺｎＯ、ＮｉＯ及びＭｎＯの原料粉体におけるそれぞれの不純物含有量が少ない原料を用いる。Ｆｅ２Ｏ３については特にである。また、粉砕、混合工程で用いるボールについては、元々の成分として含まれているＦｅまたは、粉砕、混合工程で摩耗しにくいＺｒＯ２を用いる。そうすることで、主成分と副成分の合計含有量を高くする事ができる。
【００４４】
前記の焼成条件において１０５０〜１３００℃で１〜１０時間保持する理由は、１０５０℃辺りで磁器の収縮挙動が終了し、その後結晶成長が始まるので、結晶成長温度での焼成時間を制御する事で、結晶サイズを制御する事が可能となる。
【００４５】
前記の焼成条件において７５０〜１０５０℃を５０〜２００℃／時間の昇温速度とする理由は、この間に磁器の収縮が生じる為、この間の昇温速度を制御することで、焼結密度を制御する事が可能となる。
【００４６】
また、副成分は仮焼後に加える事を拘束するのではなく、仮焼前に主成分へ加えても特性に何ら影響するものではない。
【００４７】
また、本発明は、上記のフェライト材料を用いてフェライトコアを形成したことを特徴とする。
【００４８】
ここで、フェライトコアとしては、図１（ａ）に示すようなリング状のトロイダルコア１、あるいは、図１（ｂ）に示すようなボビン状コア２とすれば良く、それぞれ巻き線部１ａ、２ａに巻き線を施す事によってコイルとすることができる。
【００４９】
【実施例】
実施例１
主成分として４９モル％のＦｅ２Ｏ３、０．５モル％のＭｎＯ及び残部をなすＺｎＯ／ＮｉＯのモル比を１．０に調合し、振動ミルで混合粉砕を行った。得られた粉体を８００〜９５０℃で仮焼し、得られた仮焼粉体に副成分として表１に示す量のＭｇＯを添加し、ボールミル等で粉砕し、各種比表面積に調整して表１に示した焼成後のヤング率に調整できる様にした後、造粒した。得られた造粒体を圧縮成型して図１に示すトロイダルコア１の形状及び角柱状コアに成形し、この成形体を１０５０℃〜１３００℃で焼成し、これによって試料Ｎｏ．１〜１４を作製した。なお、角柱状コアは、研削加工を行い３×３×１５ｍｍの寸法とした。
【００５０】
得られた焼結体をトロイダルコア１とし、これに線径０．２ｍｍの被膜銅線を７ターン巻き付けて１００ｋＨｚの条件でＬＣＲメータを用い、μ値を測定した。
【００５１】
次に、トロイダルコア１に、図２に示すように線径０．２ｍｍの被膜銅線を用いて一次側巻き線３を１００ターン、二次側巻き線４を３０ターン巻き付けて、一次側巻き線３に電源５を、二次側巻き線４に磁束計６をそれぞれ接続し、１００Ｈｚ、１００エルステッドの条件でＢｓ値を測定した。
【００５２】
また、磁歪率については角柱状コアに５０ｋｇの荷重をかけた時のインダクタンスをＬとし、無荷重時の時のインダクタンスＬ０を測定し、（Ｌ−Ｌ０）／Ｌ０（＝△Ｌ／Ｌ）から計算し、絶対値を磁歪変化率とした。
【００５３】
また、抵抗値については、ＪＩＳ　Ｃ−２１４１の規格に添って測定を行った。
【００５４】
結果は、表１に示す通りである。この結果よりＭｇＯが０．５重量部未満の試料Ｎｏ．１、２では、磁歪変化率が大きかった。一方、ＭｇＯが５重量部を越えた試料Ｎｏ．３、４では、透磁率とＢｓ値が低かった。また、ヤング率が１５０ＧＰａ未満の試料Ｎｏ．１、３、５では磁歪変化率が大きかった。
【００５５】
これに対し、ＭｇＯが０．５〜５重量部及びヤング率が１５０〜２５０とした本発明の試料Ｎｏ．６〜１４は、透磁率が４００以上、Ｂｓ値が４３００ガウス以上、抵抗値が１０００ＭΩ以上と高く、磁歪変化率も２％以下と小さい事が分かった。これは、特許文献１の透磁率３９０、Ｂｓ値４２５０よりも高い特性であった。
【００５６】
【表１】
2004107103.tif 000003
【００５７】
実施例２
次に、副成分であるＭｇＯを１重量部及びヤング率を２００ＧＰａに固定し、他の主成分の組成比を表２に示すように幾通りにも変化させ、その他の条件を上記実施例１と同様にして試料Ｎｏ．１５〜２９を得た。
【００５８】
得られた焼結体に対して、実施例１と同様にして透磁率、Ｂｓ値、抵抗と磁歪変化率を測定したところ、表２に示すような結果が得られた。
【００５９】
この結果より、Ｆｅ２Ｏ３の含有量が４８モル％未満の試料Ｎｏ．１５では、透磁率とＢｓ値が低かった。一方、Ｆｅ２Ｏ３が５０モル％を越えるＮｏ．試料１６では抵抗値が低かった。また、ＭｎＯが０．０１モル％未満の試料Ｎｏ．１７では、透磁率とＢｓ値が低かった。一方、ＭｎＯが１モル％を超えるＮｏ．１８でも、透磁率とＢｓ値が低かった。また、ＺｎＯ／ＮｉＯが０．５未満の試料Ｎｏ．１９では透磁率が低く、１．２を越える試料Ｎｏ．２０ではＢｓ値が低かった。
【００６０】
これに対してＦｅ２Ｏ３が４８〜５０モル％、ＭｎＯが０．０１〜１モル％の範囲で含有し、かつＺｎＯ／ＮｉＯのモル比が０．５〜１．２とした本発明の試料Ｎｏ．２１〜２９は、透磁率が４００以上、Ｂｓ値が４３００ガウス以上且つ抵抗値が１０００ＭΩ以上と高く、磁歪変化率も２％以下と小さいことがわかった。
【００６１】
【表２】
2004107103.tif 000004
【００６２】
実施例３
次に、主成分である４９モル％のＦｅ２Ｏ３、１モル％のＭｎＯ及び残部をなすＺｎＯ／ＮｉＯのモル比を１．０、副成分であるＭｇＯを１．０重量部及びヤング率を２００ＭＰａに固定し、他の副成分の添加量を表３に示すように幾通りにも変化させ、その他の条件を上記実施例１と同様にして試料Ｎｏ．３０〜４９を得た。
【００６３】
得られた焼結体に対して、実施例１と同様にして透磁率、Ｂｓ値、抵抗及び磁歪変化率を測定したところ、表３に示すような結果が得られた。
【００６４】
この結果よりＳｉＯ２が０．２重量部未満の試料Ｎｏ．３０、３１、ＳｉＯ２が２．００重量部を越えた試料Ｎｏ．３２、ＣｕＯが１．０重量部未満の試料Ｎｏ．３３、ＣｕＯが４．０重量部を超えた試料Ｎｏ．３４、Ａｌ２Ｏ３が０．０１重量部未満の試料Ｎｏ．３５、Ａｌ２Ｏ３が０．５重量部を越えた試料Ｎｏ．３６、ＣａＯが０．０１重量部未満の試料Ｎｏ．３７、ＣａＯが０．５重量部を越えた試料Ｎｏ．３８、ＭｏＯ３が０．０１重量部未満の試料３９、ＭｏＯ３が０．５重量部を越えた試料Ｎｏ．４０では、磁歪変化率が著しく改善できなかった。
【００６５】
これに対し、ＳｉＯ２が０．２〜２．０重量部、ＣｕＯが１．０〜４．０重量部、Ａｌ２Ｏ３が０．０１〜０．５重量部、ＣａＯが０．０１〜０．５重量部、ＭｇＯが０．０１〜２．０重量部及びＭｏＯ３が０．０１〜０．５重量部とした本発明の試料Ｎｏ．４１〜４９では、磁歪変化率を１％、透磁率が４００以上、Ｂｓ値が４３００ガウス以上、抵抗値が１０００ＭΩ以上と高く、磁歪率変化率が１％以下と低い事が分かった。
【００６６】
【表３】
2004107103.tif 000005
【００６７】
実施例４
次に、主成分である４９モル％のＦｅ２Ｏ３、１モル％のＭｎＯ及びＺｎＯ／ＮｉＯのモル比を１．０、副成分であるＭｇＯを１．０重量部、ＳｉＯ２を１重量部、ＣｕＯを２重量部、Ａｌ２Ｏ３を０．２重量部、ＣａＯを０．２重量部、ＭｏＯ３を０．２重量部及びヤング率を２００ＭＰａに固定し、他の副成分の添加量を表４に示すように幾通りにも変化させ、その他の条件を上記実施例１と同様にして試料Ｎｏ．５０〜６９を得た。
【００６８】
この焼成において、焼結性の良否を◎と○で２分した。◎は１１５０℃以下でもって焼結する場合であり、○は１１５０〜１３００℃の温度で焼結する場合とした。
【００６９】
得られた焼結体に対して、実施例１と同様にして透磁率、Ｂｓ値、抵抗及び磁歪変化率を測定したところ、表４に示すような結果が得られた。
【００７０】
結果は、表４に示す通りである。この結果よりＢｉ２Ｏ３が０．０１重量部未満の試料Ｎｏ．５０、５１、Ｂｉ２Ｏ３が２．０重量部を越えた試料Ｎｏ．５２、５７、ＺｒＯ２が０．００１重量部未満の試料Ｎｏ．５０、５３、０．１重量部を越える試料Ｎｏ．５４、５７では、Ｙ２Ｏ３が０．００１重量部未満の試料Ｎｏ．５０、５５、０．１重量部を越えた試料Ｎｏ５６、５７では、焼結性を著しく改善できなかった。
【００７１】
これに対し、Ｂｉ２Ｏ３が０．０１〜２．０重量部、ＺｒＯ２が０．００１〜０．１重量部及びＹ２Ｏ３が０．００１〜０．１重量部とした本発明の試料Ｎｏ．５８〜６９は、焼結性が著しく改善でき、透磁率が４００以上、Ｂｓ値が４３００ガウス以上、抵抗値が１０００ＭΩ以上、磁歪変化率が１％以下である事が分かった。
【００７２】
【表４】
2004107103.tif 000006
【００７３】
実施例５
次に、主成分を４９．０モル％のＦｅ２Ｏ３、１モル％のＭｎＯと残部をなすＺｎＯ／ＮｉＯのモル比を１．０とし、副成分としてＭｇＯを２．０重量部、ヤング率を１８０ＧＰａとした。また、その他の副成分、主成分と副成分の成分含有量、平均結晶粒径及び焼結密度を表５に示すように変化させた。その他条件は、上記実施例１と同様にしてトロイダルコア１の形状をなす試料Ｎｏ．７０〜８５を得た。
【００７４】
得られた焼結体に対して、実施例１と同様にしてＢｓ値及びμ値を測定したところ、表５に示すような結果が得られた。なお、各試料の平均結晶粒径は、種々の方法でエッチング加工した焼結磁器のＳＥＭ写真を撮り、各結晶に接する内接円と外接円の直径の平均値として求め、また焼結密度はアルキメデス法によって測定した。
【００７５】
この結果より、ＳｉＯ２、ＣｕＯ、Ａｌ２Ｏ３、ＣａＯ、ＭｏＯ３、Ｂｉ２Ｏ３、ＺｒＯ２及びＹ２Ｏ３の副成分を含有せず、成分含有量が９９〜９９．９９重量％、平均結晶粒径が１〜２０μｍ、焼結密度が５．０ｇ／ｃｍ３以上である本発明範囲内の試料Ｎｏ．７０〜７７では、Ｂｓ値が４６００ガウス以上、透磁率が６５０以上、磁歪変化率が２％以下と優れた特性が得られた。
【００７６】
また、ＳｉＯ２、ＣｕＯ、Ａｌ２Ｏ３、ＣａＯ、ＭｏＯ３、Ｂｉ２Ｏ３、ＺｒＯ２及びＹ２Ｏ３の副成分を含有し、成分含有量が９９〜９９．９９重量％、平均結晶粒径が１〜２０μｍ、焼結密度が５．０ｇ／ｃｍ３以上である試料Ｎｏ．７８〜８５では、Ｂｓ値が４４００ガウス以上、透磁率が５００以上、磁歪変化率が１％以下とさらに優れた特性が得られた。
【００７７】
【表５】
2004107103.tif 000007
【００７８】
【発明の効果】
以上の様に本発明によれば、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｚｎ、ＮｉおよびＭｇの酸化物からなり、ＦｅおよびＭｎをそれぞれＦｅ２Ｏ３換算で４８〜５０モル％およびＭｎＯ換算で０．０１〜１モル％含有し、かつＺｎＯ／ＮｉＯのモル比が０．５〜１．２である主成分に対して、副成分としてＭｇをＭｇＯ換算で０．５〜５重量部含有し、ヤング率が１５０〜２５０ＧＰａであることを特徴とするフェライト材料とすることによって、高いＢｓ値、高い透磁率、高い抵抗値及び磁歪率の小さい事を同時に実現したフェライト材料を得ることができる。
【００７９】
また、本発明のフェライト材料を用いてフェライトコアを形成することによって、大電流が使用でき、またインダクタンスを高くでき、樹脂等で外装することが可能となる。さらに、このフェライトコアを大電流用途のインダクターや樹脂外装用途のインダクターとして用いることにより、各種電子機器の小型化や特性の安定化に大きく貢献する事ができる。特に本発明のフェライト材料を用いたフェライトコアは、特に大電流が流れる電源部において高いＢｓ値且つ高いインダクタンスが必要な通信機、携帯電話、コンピュータ等の機器における電源系の部品に好適に使用する事ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）、（ｂ）は本発明のフェライトコアを示す斜視図である。
【図２】本発明のフェライト材料におけるＢｓ値の測定方法を説明するための図である。
【符号の説明】
１：リング状トロイダルコア
２：ボビン状コア
１ａ、２ａ：巻き線部
３：一次側巻き線
４：二次側巻き線
５：電源
６：磁束計
【図１】
2004107103.tif 000008
【図２】
2004107103.tif 000009