专利名称:铁氧体材料的制作方法近年,各种电子仪器的小型化和高功率化正在发展。随之,各种部件的高集成化和高速处理化得到发展,要求供给电力的电源线的大电流化。对于变压器、扼流线圈等部件也要求大电力下的驱动,进一步地由于车辆等使用环境的高温化、驱动时的放热所导致的温度升高,要求100°c附近的稳定驱动。此外,随着铁氧体芯的小型化、薄型化,也要求高强度化。为了适应大电流驱动,对于铁氧体磁心,要求高温、例如100°C以上的高饱和磁通密度。为了满足此要求,例如日本专利第428199号中,通过增加MnSi铁氧体中的狗203 量,得到饱和磁通密度为450mT以上、芯损耗最小值为1200kW/m3的铁氧体材料。日本特开2004-217452、日本特开2005_0四416、日本特开2005-(^9417中提出了与日本专利第 428199号同样的高饱和磁通密度铁氧体材料。但是,利用这些铁氧体材料时,未实现随着芯的小型化、薄型化而成为重要问题的芯强度的提高。
本发明鉴于上述现状,其目的在于,提供在高温区域中饱和磁通密度高且芯损耗低,此外芯强度高的铁氧体材料。本发明人为了达到上述目的而进行了精心研究,结果发现,通过选择构成铁氧体材料的烧结体的成分及其量,可以达到上述目的,从而完成本发明。S卩,本实施方式的铁氧体材料,是由烧结体构成的铁氧体材料,该烧结体具有包含氧化铁、氧化锌和氧化锰的主成分,和包含氧化硅、氧化钙、氧化铌、氧化锆和氧化钼的副成分,其中,上述主成分100摩尔%中各氧化物的含量如下氧化铁换算成1 为63 68摩尔%、氧化锌换算成ZnO为12 20摩尔%、氧化锰剩余部分上述烧结体中各副成分的含量如下氧化硅换算成SiA为50 200重量 ppm、氧化钙r换算成CaCO3为500 2000重量ppm、氧化铌r换算成Nb2O5为100 500重量ppm、氧化锆r换算成^O2为100 --500 ■量 ppm、氧化钼ζ换算成MoO3为100 --500 ■量 ppm。 上述铁氧体材料优选上述烧结体的平均结晶粒径为12 22 μ m,且上述烧结体的结晶粒度分布的标准偏差为13以下。根据本发明,可以提供在高温区域中饱和磁通密度高且芯损耗低,此外芯强度高的铁氧体材料。
右ο得到的颗粒,例如利用具有规定形状的模具的压力机成型为所需形状,将该成型体用于烧结步骤。烧结步骤中,有必要对烧结温度和烧结氛围气体进行控制。烧结温度可以从1250 1450°C的范围适当选择,但是为了充分得到本实施方式的铁氧体材料的效果,优选在1300 1400°C的范围内进行烧结。经过上述步骤来制造本实施方式涉及的铁氧体材料。所制造的铁氧铁材料适合用于变压器、扼流线圈等电子元件中。以上对本发明的实施方式进行了说明,但是本发明不被该实施方式所限定,在不脱离本发明宗旨的范围内当然可以以各种方式实施。实施例接着举出更具体地说明本发明的实施方式的实施例,对本发明进行更具体的说明。但是,本发明不限于这些实施例。制造具有表1和表2所示组成的铁氧体芯。主成分的原料使用!^e2O3粉末、ZnO粉末和MnO粉末,将它们进行湿式混合后,在 900°C煅烧2小时。接着,将主成分的原料的煅烧物和副成分的原料混合。副成分的原料使用S^2粉末、CaCO3粉末、Nb2O5粉末、ZrO2粉末、MoO3粉末。向主成分原料的煅烧物中添加副成分的原料,进行粉碎的同时进行混合。进行粉碎直至煅烧物的平均粒径约为1.5 μ m。向得到的混合物中加入粘合剂,制成颗粒后,进行成型得到环形的成型体。在氧气分压控制下,在温度1350°C (稳定部5小时、稳定部氧气分压1 % )对所得到的成型体进行烧结,由此得到外径30mm、内径19mm、高度6mm的环形的烧结体(铁氧体芯样品)。对于所得到的铁氧体芯样品,如下对饱和磁通密度、芯损耗、平均结晶粒径、结晶粒度分布的标准偏差、弯曲强度进行测定或计算。结果如表1或表2所示。饱和磁通密度(Bs)的测定使用在得到的铁氧体芯样品上绕线而成的样品,在100°C用理研电子社制B-H波形记录仪测定施加1194A/m的磁场时的饱和磁通密度(单位mT)。而且,绕线如下进行缠绕线径为0. 35mm的铜线30次作为二次绕线,进而在其上缠绕线径为0. 6mm的铜线65次作为一次绕线。饱和磁通密度为480mT以上视为良好。芯损耗(Pcv)的测定在得到的铁氧体芯样品上缠绕一次绕线和二次绕线各5次,在100kHz、200mT、 IOO0C的条件下进行测定(单位kW/m3)。测定用IWATSU公司制SY-8217B-H分析仪、NF ELECTRONIC INSTRUMENTS 公司制 HIGH SPEED POWER AMPLIFIER IE-1125 进行。芯损耗小于1100kW/m3视为良好。
cooes]得到的铁氧体芯样品中,在2500μπι2以上的范围进行以下测定,由此算出平均结
晶粒径。即,首先利用将结晶粒子的像素数转换为面积的方法进行图像分析,求出各结晶粒子的截面积。接着求出具有与各粒子的截面积相同的截面积的圆的直径长度。然后将该直径的值乘以η/2而算出的值作为各粒子的结晶粒径,计算其平均值,由此算出平均结晶粒径。此外,由上述各粒子的结晶粒径求出结晶粒度分布的标准偏差。弯曲强度根据JIS-R1601使用精密负荷测定装置进行抗折试验(测定3点弯曲抗折强度)。弯曲强度为IOOMPa以上视为良好。
本发明涉及铁氧体材料。本发明提供在高温区域中饱和磁通密度高且芯损耗低,此外芯强度高的铁氧体材料。该铁氧体材料为由烧结体构成的铁氧体材料,该烧结体具有包含氧化铁、氧化锌和氧化锰的主成分和包含氧化硅、氧化钙、氧化铌、氧化锆和氧化钼的副成分,其中上述主成分100摩尔%中各氧化物的含量如下氧化铁换算成Fe2O3为63~68摩尔%、氧化锌换算成ZnO为12~20摩尔%、氧化锰剩余部分,上述烧结体中各副成分的含量如下氧化硅换算成SiO2为50~200重量ppm、氧化钙换算成CaCO3为500~2000重量ppm、氧化铌换算成Nb2O5为100~500重量ppm、氧化锆换算成ZrO2为100~500重量ppm、氧化钼换算成MoO3为100~400重量ppm。
铁氧体材料制作方法
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