(57)【要約】【課題】  Ｎｉ−Ｃｕ−Ｚｎ系フェライト材料の磁気特性の劣化を抑制しつつ初透磁率の温度特性を向上する。【解決手段】  Ｆｅ2Ｏ3：４７．０〜５０．０ｍｏｌ％、ＣｕＯ：０〜７ｍｏｌ％、ＮｉＯ：１３〜２６ｍｏｌ％、残部実質的にＺｎＯの主成分を有する焼結体からなり、焼結体中に含まれるＰがＰ2Ｏ5換算で４０ｐｐｍ以下、主成分に対して、Ａｌ2Ｏ3、ＣａＯ及びＭｇＯの１種又は２種以上の副成分を５０〜１８００ｐｐｍ含有する。このＮｉ−Ｃｕ−Ｚｎ系フェライト材料は、平均結晶粒径を１２μｍ以下、結晶粒径の標準偏差を４．５μｍ以下とすることができる。【選択図】図４
2005330161.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｆｅ2Ｏ3：４７．０〜５０．０ｍｏｌ％、ＣｕＯ：０〜７ｍｏｌ％、ＮｉＯ：１３〜２６ｍｏｌ％、残部実質的にＺｎＯの主成分を有する焼結体からなり、
前記焼結体中に含まれるＰがＰ2Ｏ5換算で４０ｐｐｍ以下、
前記主成分に対して、Ａｌ2Ｏ3、ＣａＯ及びＭｇＯの１種又は２種以上の副成分を５０〜１８００ｐｐｍ含有することを特徴とするフェライト材料。
【請求項２】
前記焼結体の平均結晶粒径が１２μｍ以下、結晶粒径の標準偏差が４．５μｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載のフェライト材料。
【請求項３】
初透磁率μｉ（１００ｋＨｚにおける）が３２０以上、
αμｉｒ-40〜20の絶対値が１３ｐｐｍ／℃以下、αμｉｒ20〜100の絶対値が２２ｐｐｍ／℃以下、飽和磁束密度Ｂｓ（印加磁界４０００Ａ／ｍ）が４７０ｍＴ以上であることを特徴とする請求項１又は２に記載のフェライト材料。
ただし、αμｉｒ-40〜20＝［（μｉ20−μｉ-40）／μｉ202］×［１／（Ｔ20−Ｔ-40）］
αμｉｒ20〜100＝［（μｉ100−μｉ20）／μｉ202］×［１／（Ｔ100−Ｔ20）］
μｉ-40：−４０℃における初透磁率
μｉ20：２０℃における初透磁率
μｉ100：１００℃における初透磁率
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｎｉ−Ｃｕ−Ｚｎ系フェライト材料に関し、特に使用環境下における温度変化に対する透磁率が安定なＮｉ−Ｃｕ−Ｚｎ系フェライト材料に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
Ｎｉ−Ｃｕ−Ｚｎ系フェライト材料は、例えばインダクタ、トランス、ノイズ除去用のコアとして、携帯電話、ノート型パソコン等の携帯機器に広く使用されている。携帯機器は、その携帯性ゆえ、さまざまな環境で使用されることになる。したがって、携帯機器を構成する部品には、環境変化に対する高い耐性が要求され、特に、温度変化に対しての耐性が重要である。温度は、季節による変化に加えて、携帯機器が使用される場所によって大きく変化するためである。Ｎｉ−Ｃｕ−Ｚｎ系フェライト材料について言えば、温度変化に対して透磁率が安定していることが必要である。
【０００３】
Ｎｉ−Ｃｕ−Ｚｎ系フェライト材料としてこれまで種々の提案がなされている。
例えば、特許第３１４７４９６号公報（特許文献１）には、樹脂モールド処理時の樹脂の収縮などの応力の影響を受けることが少なく、積層フェライト部品や型物（成型）フェライト部品に使用するのに適したフェライト材料として、Ｆｅ2Ｏ3：４６．５〜４９．５ｍｏｌ％、ＣｕＯ：５．０〜１２．０ｍｏｌ％、ＺｎＯ：２．０〜３０．０ｍｏｌ％、ＮｉＯ：残部の割合で含有するＮｉ−Ｚｎ−Ｃｕ系フェライト材料に対して、Ｃｏ3Ｏ4、Ｂｉ2Ｏ3、ＳｉＯ2、及びＳｎＯ2を、その含有率が、Ｃｏ3Ｏ4：０．０５〜０．６０重量％、Ｂｉ2Ｏ3：０．５０〜２．００重量％、ＳｉＯ2とＳｎＯ2の合計量：０．１０〜２．００重量％（但し、ＳｉＯ2、ＳｎＯ2のどちらか一方が０重量％である場合を除く）となる割合で配合したことを特徴とするフェライト材料が開示されている。
【０００４】
また、特開平９−３０６７１６号公報（特許文献２）には、飽和磁束密度が高く、初透磁率の温度係数の小さなフェライト焼結体として、Ｆｅ2Ｏ3、ＮｉＯ、ＺｎＯ、ＣｕＯを主成分とし、この主成分１００ｍｏｌ％に対し、ＰｂＯ、Ｈ3ＢＯ3のうち少なくとも１種類を０．００２１１〜０．００５２８ｍｏｌ％、或いはＢｉ2Ｏ3を０．００１０１〜０．００２５３ｍｏｌ％、およびＳｉＯ2、Ｃｒ2Ｏ3、Ａｌ2Ｏ3、ＳｎＯ2、ＷＯ3のうち少なくとも１種類を０．００３９２〜０．００９８２ｍｏｌ％添加したことを特徴とするフェライト焼結体が開示されている。
【０００５】
さらに、特開２００１−６９１６号公報（特許文献３）には、電力損失を低減した低損失酸化物磁性材料として、主成分が４３〜５０ｍｏｌ％のＦｅ2Ｏ3、１０〜４０ｍｏｌ％のＮｉＯ、１〜１５ｍｏｌ％のＣｕＯ、残部ＺｎＯからなり、添加物として０.００５〜０.１ｗｔ％のＣａＯ、Ｃｒ2Ｏ3、ＭｇＯ、Ａｌ2Ｏ3またはＰ2Ｏ5のうち少なくとも１種を含むことを特徴とする低損失酸化物磁性材料が開示されている。
【０００６】
【特許文献１】特許第３１４７４９６号公報
【特許文献２】特開平９−３０６７１６号公報
【特許文献３】特開２００１−６９１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に開示されたフェライト材料は、応力の影響に対する耐性を有しているものの、使用環境、特に温度変化に対する耐性について考慮がなされていない。
特許文献２に開示されたフェライト材料は、インダクタ用材料を高磁束密度化すると初透磁率の温度係数がつられて大きくなるという従来材料の問題を解消すべく提案されたものであり、飽和磁束密度が高く、かつ初透磁率の温度係数の小さな材料を得ることを目的としている。しかし、特許文献２に開示されているフェライト材料は、添加物を加えているために、飽和磁束密度の劣化が見られる。
特許文献３に開示されたフェライト材料は、電力損失を低減するために、焼成体の平均結晶粒径を５μｍ以上と大きく、かつ焼成体内のポアの割合を多くしている。しかし、このような低密度の材料は、透磁率、飽和磁束密度といった磁気特性の極端な低下を招いてしまう。
本発明は、このような技術的課題に基づいてなされたもので、磁気特性の劣化を抑制し、かつ透磁率の温度特性を向上することのできるフェライト材料を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
かかる目的のもと、本発明者は、Ｎｉ−Ｃｕ−Ｚｎ系フェライト材料に含まれるＰの量について検討したところ、Ｐ量を低減することにより、磁気特性、特に初透磁率及び飽和磁束密度を向上できるとともに透磁率の温度特性を向上することができること、さらにＰ量が低減されたＮｉ−Ｃｕ−Ｚｎ系フェライト材料にＡｌ2Ｏ3、ＭｇＯ及びＣａＯの１種又は２種を所定量含有させることにより、透磁率の温度特性を一層向上できることを知見した。以上の知見に基づく本発明のフェライト材料は、Ｆｅ2Ｏ3：４７．０〜５０．０ｍｏｌ％、ＣｕＯ：０〜７ｍｏｌ％、ＮｉＯ：１３〜２６ｍｏｌ％、残部実質的にＺｎＯの主成分を有する焼結体からなり、焼結体中に含まれるＰがＰ2Ｏ5換算で４０ｐｐｍ以下、主成分に対して、Ａｌ2Ｏ3、ＣａＯ及びＭｇＯの１種又は２種以上の副成分を５０〜１８００ｐｐｍ含有することを特徴としている。
【０００９】
本発明のフェライト材料は、以上の組成を有することにより焼結体の平均結晶粒径が１２μｍ以下、結晶粒径の標準偏差が４．５μｍ以下という微細かつ均一な組織を有することができる。本発明のフェライト材料が磁気特性の劣化を抑制しつつ初透磁率の温度特性を向上できるのは、このような微細かつ均一な結晶組織に起因しているものと解される。
【００１０】
本発明のフェライト材料は、具体的には以下の特性を具備することができる。
初透磁率μｉ（１００ｋＨｚにおける）：３２０以上
αμｉｒ-40〜20の絶対値：１３ｐｐｍ／℃以下
αμｉｒ20〜100の絶対値が２２ｐｐｍ／℃以下
ただし、αμｉｒ-40〜20＝［（μｉ20−μｉ-40）／μｉ202］×［１／（Ｔ20−Ｔ-40）］
αμｉｒ20〜100＝［（μｉ100−μｉ20）／μｉ202］×［１／（Ｔ100−Ｔ20）］
μｉ-40：−４０℃における初透磁率
μｉ20：２０℃における初透磁率
μｉ100：１００℃における初透磁率
飽和磁束密度Ｂｓ（印加磁界４０００Ａ／ｍ）：４７０ｍＴ以上
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、磁気特性の劣化を抑制しつつ初透磁率の温度特性を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、実施の形態に基づいてこの発明を詳細に説明する。
＜主成分＞
本発明のフェライト材料は、Ｆｅ2Ｏ3：４７．０〜５０．０ｍｏｌ％、ＣｕＯ：０〜７ｍｏｌ％、ＮｉＯ：１３〜２６ｍｏｌ％、残部ＺｎＯの主成分を有する焼結体からなる。
Ｆｅ2Ｏ3が４７．０ｍｏｌ％未満の場合、高い飽和磁束密度が得られなくなる。一方、Ｆｅ2Ｏ3が５０．０ｍｏｌ％を超えると、比抵抗が低くなり、Ｎｉ−Ｃｕ−Ｚｎ系フェライト材料の特徴である絶縁性が低くなり不適当である。そこで本発明のフェライト材料の主成分として、Ｆｅ2Ｏ3：４７．０〜５０．０ｍｏｌ％とする。好ましいＦｅ2Ｏ3は４７．０〜４９．８ｍｏｌ％、さらに好ましいＦｅ2Ｏ3は４７．５〜４９．８ｍｏｌ％である。
【００１３】
次に、ＣｕＯが７ｍｏｌ％を超えると、飽和磁束密度が低くなる。そこで本発明のフェライト材料の主成分として、ＣｕＯ：７ｍｏｌ％以下（０を含む）とした。好ましいＣｕＯは５ｍｏｌ％以下（０を含む）、さらに好ましいＣｕＯは４ｍｏｌ％以下（０を含む）である。
また、ＮｉＯが１３ｍｏｌ％未満では飽和磁束密度が低くなり、逆に２６ｍｏｌ％を超えると初透磁率μｉが低くなり、初透磁率の温度特性αμｉｒが悪化する。そこで本発明のフェライト材料の主成分として、ＮｉＯ：１３〜２６ｍｏｌ％とする。好ましいＮｉＯは１５〜２６ｍｏｌ％、さらに好ましいＮｉＯは２０〜２６ｍｏｌ％である。
【００１４】
＜Ｐ2Ｏ5＞
本発明のフェライト材料は、焼結体中に含まれるＰがＰ2Ｏ5換算で４０ｐｐｍ以下である。Ｐ2Ｏ5の量が４０ｐｐｍを超えると、透磁率及び飽和磁束密度が低下するとともに、初透磁率の温度特性も劣化するからである。好ましいＰ2Ｏ5の量は３５ｐｐｍ以下、さらに好ましいＰ2Ｏ5の量は３０ｐｐｍ以下である。なお、本発明で問題とするのは本質的にはＰの量であるが、Ｐの量を酸化物換算で示すことが慣用的に行われているため、本発明ではそれにしたがってＰ2Ｏ5量でＰの量を規定している。
【００１５】
Ｐはフェライト材料の原料であるＦｅ2Ｏ3に不純物として含まれている。しかし、これまで本発明で規定するレベルまでＰ2Ｏ5の含有量を低減したＮｉ−Ｃｕ−Ｚｎ系フェライト材料の提案はなされていない。Ｐ2Ｏ5の量が低減された原料はコストが高いのに対して、Ｐ2Ｏ5含有量低減によりＮｉ−Ｃｕ−Ｚｎ系フェライト材料にもたらされる顕著な効果が見出されていなかったためである。これまで見出されていなかったＰ2Ｏ5量低減による上記効果が本発明により初めて見出された。この効果は、温度変化の大きい環境下で使用される携帯機器にとって極めて重要である。
【００１６】
＜副成分＞
本発明のフェライト材料は、副成分としてＡｌ2Ｏ3、ＭｇＯ及びＣａＯの１種又は２種以上を５０〜１８００ｐｐｍ含む。Ａｌ2Ｏ3、ＭｇＯ及びＣａＯは初透磁率の温度特性を改善する効果を奏する。この効果を得るために、Ａｌ2Ｏ3、ＭｇＯ及びＣａＯの１種又は２種で５０ｐｐｍ以上含有する必要がある。ただし、含有量が多くなりすぎると初透磁率が劣化するとともに、初透磁率の温度特性も劣化してしまう。そこで、Ａｌ2Ｏ3、ＭｇＯ及びＣａＯの１種又は２種以上で１８００ｐｐｍ以下とする。Ａｌ2Ｏ3、ＭｇＯ及びＣａＯの１種又は２種以上の好ましい範囲は１００〜１５００ｐｐｍ、さらに好ましい範囲は２００〜１２００ｐｐｍである。
【００１７】
ここで、Ａｌ2Ｏ3、ＭｇＯ及びＣａＯの１種又は２種以上を含有させると、後述する実施例に示すように、飽和磁束密度が低下する。したがって、Ａｌ2Ｏ3、ＭｇＯ及びＣａＯの１種又は２種以上を含有しただけでは、本発明の課題を解決することは困難となる。そこで本発明では、Ｐ2Ｏ5量低減による飽和磁束密度向上効果を前提とする。すなわち本発明は、Ｐ2Ｏ5量を低減するとともに、Ａｌ2Ｏ3、ＭｇＯ及びＣａＯの１種又は２種以上を所定量含有することにより、磁気特性の劣化を最小限に抑制しつつ初透磁率の温度特性を向上するのである。
【００１８】
＜焼結体組織＞
本発明のフェライト材料は、通常、焼結体として実施される。本発明のフェライト材料は、Ｐ2Ｏ5含有量を低減するとともに、Ａｌ2Ｏ3、ＭｇＯ及びＣａＯの１種又は２種以上を所定量含有することにより、焼結体を構成する結晶粒が微細かつ均一となる。具体的には、平均結晶粒径が１２μｍ以下の範囲にあり、かつ結晶粒径の標準偏差が４．５μｍ以下という組織を得ることができる。このように制御された組織によって、初透磁率の温度特性を向上することが可能となる。好ましい平均結晶粒径は１０μｍ以下、好ましい結晶粒径の標準偏差は４．３μｍ以下である。
また、本発明のフェライト材料は、実質的に緻密な焼結体であることが好ましい。密度が低いと、初透磁率、飽和磁束密度といった磁気特性が劣るからである。本発明のフェライト材料を構成する焼結体は、５．２０Ｍｇ／ｍ3以上の密度を有することが好ましく、５．２５Ｍｇ／ｍ3以上の密度を有することがより好ましい。
【００１９】
次に、本発明によるフェライト材料の好適な製造方法を工程順に説明する。
主成分をなす原料粉末として、例えば、Ｆｅ2Ｏ3粉末、ＣｕＯ粉末、ＺｎＯ粉末およびＮｉＯ粉末を用意する。これらの主成分をなす粉末に加えて、副成分をなすＡｌ2Ｏ3、ＭｇＯ及びＣａＯの１種又は２種以上の粉末を用意する。ここで、本発明のフェライト材料は、Ｐ2Ｏ5の量を４０ｐｐｍ以下とするが、そのためにはＰ2Ｏ5量の少ない原料粉末を用いることが必要である。原料粉末の中では、Ｆｅ2Ｏ3粉末がＰ2Ｏ5の主な供給源となるため、本発明においてはＰ2Ｏ5量の少ない、具体的には２０ｐｐｍ以下のＦｅ2Ｏ3粉末を用いることが好ましい。
【００２０】
用意する各原料粉末の粒径は０.１〜１０μｍの範囲で適宜選択すればよい。また、用意された原料粉末は例えばボールミルを用いて湿式混合する。混合は、ボールミルの運転条件にも左右されるが、２０時間程度行なえば均一な混合状態を得ることができる。なお、副成分であるＡｌ2Ｏ3、ＭｇＯ及びＣａＯの１種又は２種以上の粉末は湿式混合時に添加することもできるが、後述する仮焼き後に添加することもできる。
なお、本発明では、上述の主成分の原料粉末に限らず、２種以上の金属を含む複合酸化物の粉末を主成分の原料としてもよい。例えば、塩化鉄、塩化Ｎｉを含有する水溶液を酸化培焼することによりＦｅ、Ｎｉを含む複合酸化物の粉末が得られる。この粉末とＺｎＯ粉末を混合して主成分原料としてもよい。このような場合には、後述する仮焼きは不要である。
【００２１】
原料粉末を混合した後、仮焼きを行なう。仮焼きは、保持温度を７００〜９５０℃の範囲とし、また、雰囲気を大気とすればよい。仮焼きにより得られた仮焼き体は、解砕された後に、ボールミルを用いて湿式粉砕により平均粒径０．５〜２．０μｍ程度まで粉砕される。
【００２２】
主成分および副成分からなる粉砕粉末を、後の成形工程を円滑に実行するために、顆粒に造粒することが好ましい。粉砕粉末に適当な結合材、例えばポリビニルアルコール（ＰＶＡ）を少量添加し、これをスプレードライヤで噴霧、乾燥することにより顆粒を得ることができる。得られる顆粒の粒径は６０〜２００μｍ程度とすることが好ましい。
【００２３】
得られた顆粒は、例えば所定形状の金型を有するプレスを用いて所望の形状に成形され、この成形体は焼成工程に供される。焼成における保持温度は、９００〜１２８０℃、好ましくは１１５０〜１２４０℃の範囲とすればよい。また、焼成は大気中で行えばよい。
【実施例】
【００２４】
Ｐ含有量の異なるＦｅ2Ｏ3原料を用い、Ｆｅ2Ｏ3：４９．６ｍｏｌ％、ＣｕＯ：２．５ｍｏｌ％、ＺｎＯ：２４．０ｍｏｌ％、残部がＮｉＯの組成となるようにＦｅ2Ｏ3、ＣｕＯ、ＺｎＯ、ＮｉＯを秤量し、これに所定量のイオン交換水を溶媒として鋼鉄製ボールミルにて１６時間湿式混合を行った。加熱炉を用いて、得られた混合粉末を最高温度９００℃で２時間仮焼きした後、これを炉冷し、３０メッシュのふるいで解砕した。解砕された仮焼き物を所定量のイオン交換水を溶媒として鋼鉄製ボールミルにて１６時間微粉砕した。粉砕されたスラリー状の微粉体を乾燥し解砕する。得られた各微粉砕粉に、バインダーとしてポリビニルアルコール６％水溶液を１０ｗｔ％添加してフェライト顆粒を造粒した。このフェライト顆粒を金型に投入した後にも成形圧２００ＭＰａでプレスしてフェライト成形体を得た。得られたフェライト成形体を、加熱炉にて１１５０〜１２４０℃の焼成温度で焼成してフェライト焼結体を得た。
【００２５】
得られたフェライト焼結体に含まれるＰ2Ｏ5量を、蛍光Ｘ線分光法により測定した。また、得られたフェライト焼結体の密度、磁気特性（初透磁率μｉ及びその温度特性、飽和磁束密度Ｂｓ）を以下にしたがって求めた。その結果を表１、図１〜図４に示した。
・焼結体の密度：Ｔ１０（外径２０ｍｍ、内径１０ｍｍ、厚さ５ｍｍのトロイダル）形状のフェライト焼結体の重量を測定する。外径、内径、厚さの測定値よりフェライト焼結体の体積を求め、この値と策定された重量より焼結密度を求めた。
・初透磁率μｉ及び初透磁率の温度特性αμｉｒ：Ｔ１０（トロイダル）形状のフェライト焼結体にワイヤーを２０回巻線した後、ＬＣＲメーター（ヒューレットパッカード社製  ＨＰ４１９２）にて１００ｋＨｚにおける初透磁率μｉを測定し、下記の式にて−４０℃〜１００℃における初透磁率の温度特性αμｉｒを算出した。
αμｉｒ＝[（μｉ2−μｉ1）／μｉ12]  ×  [１／（Ｔ2−Ｔ1）]
μｉ1：温度Ｔ１における初透磁率、μｉ2：温度Ｔ２における初透磁率
飽和磁束密度Ｂｓ：印加磁界４０００Ａ／ｍにて測定
【００２６】
【表１】
2005330161.tif 000003
【００２７】
表１及び図１に示すように、Ｐ2Ｏ5量が多くなるにしたがって焼結密度が低下することがわかる。
そして、表１、図２及び図３に示すように、Ｐ2Ｏ5量が低減するにしたがって、初透磁率μｉ及び飽和磁束密度Ｂｓが向上することがわかる。また、表１及び図４に示すように、初透磁率の温度特性αμｉｒは、Ｐ2Ｏ5量が多くなるにしたがって大きな値を示すが、Ｐ2Ｏ5が４０ｐｐｍ以下であれば、−４０℃〜２０℃のαμｉｒが１４ｐｐｍ／℃程度、２０℃〜１００℃のαμｉｒが２３ｐｐｍ／℃程度で安定した値を示している。
以上の結果に基づき、本発明では、含有されるＰ2Ｏ5量を４０ｐｐｍ以下に規定した。
【００２８】
次に、Ｆｅ2Ｏ3原料として試料Ｎｏ．４の作製に用いたものを使用し、Ｆｅ2Ｏ3：４９．６ｍｏｌ％、ＣｕＯ：２．５ｍｏｌ％、ＺｎＯ：２４．０ｍｏｌ％、残部がＮｉＯの組成となるようにＦｅ2Ｏ3、ＣｕＯ、ＺｎＯ、ＮｉＯを秤量し、これに所定量のイオン交換水を溶媒として鋼鉄製ボールミルにて１６時間湿式混合を行った。加熱炉を用いて、得られた混合粉末を最高温度９００℃で２時間仮焼きした後、これを炉冷し、３０メッシュのふるいで解砕した。解砕された仮焼き物に対して所定量のＡｌ2Ｏ3、ＣａＯ、ＭｇＯを加えた後に、所定量のイオン交換水を溶媒として鋼鉄製ボールミルにて１６時間微粉砕した。粉砕されたスラリー状の微粉体を乾燥し解砕する。得られた各微粉砕粉に、バインダーとしてポリビニルアルコール６％水溶液を１０ｗｔ％添加してフェライト顆粒を造粒した。このフェライト顆粒を金型に投入した後にも成形圧２００ＭＰａでプレスしてフェライト成形体を得た。得られたフェライト成形体を、加熱炉にて１１５０〜１２４０℃の焼成温度で焼成してフェライト焼結体を得た。
【００２９】
得られたフェライト焼結体に含まれるＰ2Ｏ5量、Ａｌ2Ｏ3量、ＣａＯ量、ＭｇＯ量を蛍光Ｘ線分光法により測定した。また、得られたフェライト焼結体の密度、磁気特性（初透磁率μｉ及びその温度特性、飽和磁束密度Ｂｓ）を上記と同様に求めた。その結果を表２〜表４、図５〜図９に示した。
【００３０】
【表２】
2005330161.tif 000004
【００３１】
【表３】
2005330161.tif 000005
【００３２】
【表４】
2005330161.tif 000006
【００３３】
表２〜表４及び図５〜図７に示すように、Ａｌ2Ｏ3、ＣａＯ、ＭｇＯ（以下、本発明の副成分と総称することがある）含有量が１８００ｐｐｍ以下の範囲では、焼結密度の低下がほとんど見られず、初透磁率μｉ、飽和磁束密度Ｂｓが維持されている。なお、試料Ｎｏ．５〜１６のＰ2Ｏ5は１７〜２０ｐｐｍの範囲にあった。
図５〜図９には、表１の試料Ｎｏ．４の特性（図中、「無添加」のプロット）も併せて示しているが、本発明の副成分を含有することにより、焼結密度及び初透磁率μｉは向上するが、飽和磁束密度Ｂｓは低下してしまうことが示されている。ただし、本発明では上述したようにＰ2Ｏ5量を低減することによる飽和磁束密度Ｂｓ向上効果を享受しているため、本発明の副成分による飽和磁束密度Ｂｓの低下は最小限に抑制される。
【００３４】
一方で、表２〜表４、図８、図９に示すように、副成分の含有量が１８００ｐｐｍ以下の範囲では、初透磁率の温度特性αμｉｒはほぼ一定である。また、図８及び図９より、１８００ｐｐｍ以下の範囲で副成分を含有させることにより、副成分を含まない場合よりも初透磁率の温度特性αμｉｒ、特に２０℃〜１００℃における初透磁率の温度特性αμｉｒを向上できることがわかる。
【００３５】
図１０〜図１３は、試料Ｎｏ．４、７、１１、１５の光学顕微鏡によるミクロ組織写真（×５０）を示している。この組織写真に基づいて、平均結晶粒径及びその標準偏差を求めた。その結果を表５に示す。表５に示すように、本発明の副成分を含有することにより、結晶粒径が均一かつ微細になることがわかる。この均一かつ微細な組織の実現により、初透磁率の温度特性αμｉｒが改善されたものと解される。なお、平均結晶粒径、結晶粒径の標準偏差は以下にしたがって求めた。
平均結晶粒径及び結晶粒径の標準偏差の測定方法：Ｎｉ−Ｃｕ−Ｚｎ系フェライト焼結体の断面を鏡面研磨後、酸エッチングを施し、光学顕微鏡により５０倍の倍率で観察する。観察した画像上の結晶を区別した後に、スキャナを用いてその画像をパソコンに取り込み、画像解析ソフト  QuickL Ver 1.0を用いて結晶を認識させる。円形近似された結晶の面積より結晶粒径を計算し、その平均値を「平均結晶粒径」とし、標準偏差の値を「結晶粒径の標準偏差」とした。
【００３６】
【表５】
2005330161.tif 000007
【００３７】
次に、Ｆｅ2Ｏ3原料として試料Ｎｏ．４の作製に用いたものを使用し、表６に示す組成となるように原料を秤量し、これに所定量のイオン交換水を溶媒として鋼鉄製ボールミルにて１６時間湿式混合を行った。加熱炉を用いて、得られた混合粉末を最高温度９００℃で２時間仮焼きした後、これを炉冷し、３０メッシュのふるいで解砕した。解砕された仮焼き物に対して所定量のＡｌ2Ｏ3を加えた後に、所定量のイオン交換水を溶媒として鋼鉄製ボールミルにて１６時間微粉砕した。粉砕されたスラリー状の微粉体を乾燥し解砕する。得られた各微粉砕粉に、バインダーとしてポリビニルアルコール６％水溶液を１０ｗｔ％添加してフェライト顆粒を造粒した。このフェライト顆粒を金型に投入した後にも成形圧２００ＭＰａでプレスしてフェライト成形体を得た。得られたフェライト成形体を、加熱炉にて１１５０〜１２４０℃の焼成温度で焼成してフェライト焼結体を得た。
【００３８】
得られたフェライト焼結体に含まれるＰ2Ｏ5及びＡｌ2Ｏ3を、蛍光Ｘ線分光法により測定した。また、得られたフェライト焼結体の密度、磁気特性（初透磁率μｉ及びその温度特性、飽和磁束密度Ｂｓ）を上記と同様に求めた。その結果を表６に示す。なお、試料Ｎｏ.１７〜２０のＰ2Ｏ5は１７〜２０ｐｐｍの範囲に、またＡｌ2Ｏ3は４５０〜４８０ｐｐｍの範囲にあった。
表６に示すように、Ｆｅ2Ｏ3量が増加するにつれて初透磁率μｉが低くなるとともに、初透磁率の温度特性αμｉｒが低下することがわかる。
【００３９】
【表６】
2005330161.tif 000008
【００４０】
以上の通りであり、焼結体中のＰ2Ｏ5の量を低減するとともに、所定量のＡｌ2Ｏ3、ＣａＯ及びＭｇＯを含有させることにより、Ｎｉ−Ｃｕ−Ｚｎ系フェライト材料の磁気特性を劣化させることなく透磁率の温度特性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】焼結体に含まれるＰ2Ｏ5量と焼結密度の関係を示すグラフである。
【図２】焼結体に含まれるＰ2Ｏ5量と初透磁率μｉの関係を示すグラフである。
【図３】焼結体に含まれるＰ2Ｏ5量と飽和磁束密度Ｂｓの関係を示すグラフである。
【図４】焼結体に含まれるＰ2Ｏ5量と初透磁率の温度特性αμｉｒの関係を示すグラフである。
【図５】焼結体に含まれるＡｌ2Ｏ3量、ＣａＯ量、ＭｇＯ量と焼結密度の関係を示すグラフである。
【図６】焼結体に含まれるＡｌ2Ｏ3量、ＣａＯ量、ＭｇＯ量と初透磁率μｉの関係を示すグラフである。
【図７】焼結体に含まれるＡｌ2Ｏ3量、ＣａＯ量、ＭｇＯ量と飽和磁束密度Ｂｓの関係を示すグラフである。
【図８】焼結体に含まれるＡｌ2Ｏ3量、ＣａＯ量、ＭｇＯ量と初透磁率の温度特性αμｉｒの関係を示すグラフである（−４０℃〜２０℃）。
【図９】焼結体に含まれるＡｌ2Ｏ3量、ＣａＯ量、ＭｇＯ量と初透磁率の温度特性αμｉｒの関係を示すグラフである（２０℃〜１００℃）。
【図１０】副成分を含有しない焼結体（試料Ｎｏ．４）の光学顕微鏡による組織写真である。
【図１１】Ａｌ2Ｏ3を含有する焼結体（試料Ｎｏ．７）の光学顕微鏡による組織写真である。
【図１２】ＣａＯを含有する焼結体（試料Ｎｏ．１１）の光学顕微鏡による組織写真である。
【図１３】ＭｇＯを含有する焼結体（試料Ｎｏ．１５）の光学顕微鏡による組織写真である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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