JFE 技報 No. 8（2005 年 6 月）p. 38–39

製品・技術紹介広い温度範囲において鉄損が低い MnZn フェライト
MnZn Ferrites Indicating Low Power Loss in Wide Temperature Rangeに制御

1. はじめに（3） JFE ケミカルで生産する高純度酸化鉄原料 JC-CPW を使用

4)JFE スチールグループでは，10 kHz 以上の高周波領域にまた，MBT3 では上記の要点を中心にして，さらに精密対応する軟磁性 MnZn フェライトの製造を，JFE ケミカルな制御を実施することにより，超低損失を実現している。の子会社である JFE フェライトと江門傑富意磁性材有限公司において行っている。主要な製品としては，低損失材

3. MBT2 および MBT3 の磁気特性

1)MB4 や高透磁率材 MA055 などがある。フェライトコア
5)の製造拠点は，国内に 1 ヶ所（岡山県倉敷市），国外に２ヶ所（タイ ラヨン県，中国江門市）
あり，お客様の需要にMBT1 と MBT2，および汎用低損失材 MB3 の材質特性を Table 1 に，各材質の鉄損 Pcv の温度依存性を Fig. 1 に即応可能な供給体制を構築している。
近年の情報化社会の進展にともない，社会のいたるとこ

Table 1

Magnetic characteristics of MB3, MBT1, and MBT2

ろでさまざまな電子機器が使用されるようになった。これ
ら電子機器の電源には，スイッチング電源が多用される。
その主要部品である変圧器の磁心には，低損失フェライトコアが不可欠であり，目的に応じてさまざまな特性が要求される。
JFE スチールグループでは，特に広い環境温度下で低損失を維持できる MBT1 を 1998 年に世界で初めて量産化した。MBT1 は，たとえば自動 車 機 器 用電 源のように，40〜150°C という広い温度にさらされる用途に最適である。また 2003 年には，お客様の低損失化要求に応えるた
め，MBT1 に比べて鉄損を 15％低減したソフトフェライト
MBT2 の開発に成功し，量産体制を確立した。さらに，実験 室 規 模 で は あ る が， 鉄 損 最 小 値 が 90°C に お い て
3245 kW/m（100 kHz，200 mT）となり，140°C においては3335 kW/m を示す，広い温度領域で業界トップレベルの低損失を有する MBT3 の開発にも成功した。本報ではこれら

Temperature(°C)

MB3MBT1

MBT2

Initial Permeability,µiac/µ0232 500
25%

3 400
25%

3 300
25%

Saturation flux
density at 1 200 A/m,Bms
(mT)

2360
100510450390510460
390

530
470
400

Remanence, Brms
(mT)

2360
1001309055907060705040

Coercivity, Hcms(A/m)

2360
100

14.3
10.3
8.8

9.0
7.0
6.0

7.5
5.5
4.3

Core loss at 100 kHz
and 200 mT, Pcv(kW/m3)

2360
100
120

700
500
410
500

390
330
340
400

370
310
300
370

Curie temperature, Tc(°C)

215

230

215

Resistivity,  (Ω • m)

6

Density,の材質について紹介する。

3d (kg/m )700
Core loss, Pcv (kW/m3)

2. MBT2 および MBT3 開発のポイント
2)

MBT1 は，MnZn フェライトの主成分である Fe2O3 の一部を CoO で置換することにより，結晶磁気異方性の温度3)変化を緩和し ，鉄損の温度依存性を小さくした，量産品としては世界初の材料である。この基本技術を用いながら，
MBT2 では以下の観点に基づいて低損失化を図り，連続炉（1）ヒステリシス損失を低減するために主成分組成と微量添加物組成を最適化

4.910434.8104.8103MB3600
500
MBT1MBT2400300 MBT3(Lab.)
200での量産化に成功した。

4304080120160

Temperature (°C)

Fig. 1（2） 鉄損を極小化するような結晶粒径や空孔分布を実現するために，焼成温度や焼成雰囲気中の酸素濃度を精密− 38 −

Temperature dependence of core loss at 100 kHz and200 mT (MB3 is the conventional low loss material.
MBT1, MBT2, and MBT3 indicate the smaller
temperature coefficient of core loss than that of MB3.)

広い温度範囲において鉄損が低い MnZn フェライト

100 kHz, 0.2 T, 100°C

3.0
Component ratioof core loss

Initial permeability, µi/µ08 000

3.5
2.5
2.0

1.9(Pe  Pr)/Pc

1.6

1.0Ph/Pc

1.0

1.5
1.00.5

Fig. 22 000040MBT3 (Lab.)

Component ratio of core loss in MBT2 and MBT3 (Pc,Ph, Pe, and Pr corresponds to total loss, hysteresis loss,eddy current loss and residual loss respectively. Ph/Pc
of MBT2 is defined as 1.0.)

Fig. 3MBT1

4 000 MBT20MBT2MB36 000

04080 120 160 200 240
Temperature (°C)

Temperature dependence of initial permeability in MB3,MBT1, and MBT2る。

示す。MBT2 は，MB3 に比較して温度依存性が小さいだ

4. おわりにけでなく，MBT1 と比較しても 15％の低損失化を実現している。さらに，実験室レベルで開発した MBT3 の鉄損の温JFE スチールグループでは，広い温度範囲で鉄損が小さ

度依存性を Fig. 1 に併記する。MBT3 は，MBT2 よりもさい MBT2 の量産化に成功した。また，実験室規模ではあるらに 15％低損失であり，室温から 140°C にわたる温度範囲が，MBT2 よりもさらに低損失の MBT3 の開発に成功した。

でトップレベルの性能を確保している。

今後は，MBT3 の量産化を目指して，材料開発および製造

次に，MBT2 と MB3 の損失因子を Fig. 2 に示す。ここ技術開発を進める予定である。

では，全損失 Pc を，ヒステリシス損失 Ph とそれ以外の因子（渦電流損失 Pe と残留損失 Pr の和）に分けて，解析した。
MBT3 においては，MBT2 のヒステリシス損失を上昇させ

参考文献
1） 小日置英明，成谷哲，池田幸司．川崎製鉄技報．no. 29，vol. 4，1997，p. 231–232.
2） 藤田明，後藤聡志．川崎製鉄技報．no. 34，vol. 3，2002，p. 111–115．

ることなく，全損失の約 65％を占める渦電流損失と残留損失の和を 15％低減することによって，低損失化が実現され3） Stijintjes, T. G.; Klerk, J.; Broese van Groenou. A. Philips Res. Rept. no.
25, 1970, p. 95–107.

た。

4） 津崎昌夫，高木堅志，吉川文明，島崎守美．川崎製鉄技報．no. 24，
vol. 2，1992，p. 148–149．

最後に，MB3，MBT1，MBT2 の比初透磁率 µi/µ（µ00は真 空 の 透 磁 率 ）の 温 度 依 存 性 を Fig. 3 に 示 す。MBT1，

5） JFE フェライト．フェライトコア（2005 年度版カタログ）．

MBT2 は，MB3 に比較して µi/µ0 の温度変化も小さいため，フェライトコアに巻線したコイル部品において，インダクタンスの温度変化抑制に有効である。この特性を生かし，〈問い合わせ先〉JFE フェライト

本材料は自動車搭載アンテナ用コアとして実用化されてい− 39 −東京都台東区蔵前 2-17-4
TEL：03-3863-7951

JFE 蔵前ビル 6F