專利名稱：鐵氧體磁芯的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及由包含含有狗、Mn以及ai的主成分以及含有Co、Ti、Si以及Ca的副成分的燒結(jié)體構(gòu)成的鐵氧體磁芯。
背景技術(shù)：
作為電源用變壓器等的磁芯材料，使用鐵氧體燒結(jié)體。形成磁芯(core)的鐵氧體燒結(jié)體稱為鐵氧體磁芯，廣泛地使用含有Mn以及Si的Mn Si類鐵氧體。從降低器械的使用時(shí)的發(fā)熱量的觀點(diǎn)出發(fā)，鐵氧體磁芯被要求在寬的溫度范圍內(nèi)電力損失(鐵芯損耗，core loss)的值小(參照日本專利申請公開2005-119892號公報(bào))。近年來，為了對應(yīng)于電子器械和電源的小型化，強(qiáng)烈希望占據(jù)大的部件容積的磁芯的小型化、薄型化。另外，在電子器械中，部件的高密度化也在發(fā)展。在該狀況下，會有由于發(fā)熱而引起的溫度上升變大的趨勢，伴隨于此，會有鐵氧體磁芯的溫度也變高的趨勢。例如，在日本專利申請公開2009-227554號公報(bào)中公開了高溫條件下的使用中所優(yōu)選的鐵氧體燒結(jié)體以及其制造方法。

發(fā)明內(nèi)容
然而，一直以來，關(guān)于磁芯材料是否適合于高溫條件下的使用，測定磁芯材料的“底部溫度(bottom temperature)”并進(jìn)行評價(jià)。該底部溫度是指電力損失顯示極小值的溫度。即使在上述日本專利申請公開2005-119892號公報(bào)以及日本專利申請公開 2009-2275M號公報(bào)中也根據(jù)工作溫度與電力損失的關(guān)系來評價(jià)磁芯材料的溫度特性，并評價(jià)其是否適合。一直以來，如果電子器械和電源等的工作溫度低于底部溫度，那么可以認(rèn)為即使在使用時(shí)磁芯的溫度逐漸地上升，也會因?yàn)榘l(fā)熱量逐漸地變小，所以能夠充分地防止熱耗散(thermal runaway)的發(fā)生。但是，本發(fā)明人設(shè)想連續(xù)地運(yùn)轉(zhuǎn)安裝有磁芯的器械的情況， 在連續(xù)地勵(lì)磁來測定磁芯的溫度變化之后，可以發(fā)現(xiàn)即使在工作溫度低于底部溫度的情況下也會有磁芯溫度繼續(xù)上升的情況。本發(fā)明人們推測由上述的底部溫度進(jìn)行的評價(jià)與連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的鐵芯的溫度測定的結(jié)果之間的背離是起因于底部溫度的測定方法。即，底部溫度是通過在將磁芯調(diào)整到規(guī)定的溫度之后，瞬間性地或者極其短時(shí)間(5秒左右)地進(jìn)行勵(lì)磁來測定磁芯的電力損失， 并一邊變更設(shè)定溫度一邊重復(fù)實(shí)行該測定，從而求得的值?？傊撞繙囟炔皇沁B續(xù)地勵(lì)磁而測定的值被推測為上述背離的主要原因。底部溫度比較高且底部溫度下的電力損失充分小的磁芯材料可以說在勵(lì)磁開始時(shí)的初期特性(靜特性)為良好，但是，該材料中由于連續(xù)地勵(lì)磁而使磁芯溫度上升。因此，本發(fā)明以提供一種即使在連續(xù)地勵(lì)磁那樣的環(huán)境下也能夠充分地抑制磁芯溫度上升而且飽和磁通量密度充分高的鐵氧體磁芯為目的。本發(fā)明人們在對即使在連續(xù)地勵(lì)磁的情況下也能夠充分地抑制磁芯溫度的上升而且飽和磁通量密度充分高的鐵氧體燒結(jié)體的組成進(jìn)行了深入研討之后，發(fā)現(xiàn)了將狗和 Si的比率控制在恰當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)的鐵氧體燒結(jié)體作為磁芯是有用的。S卩，本發(fā)明所涉及的鐵氧體磁芯含有主成分，在分別換算成氧化物時(shí)，由51. 0 54. 0摩爾％的!^203、34. 5 40. 0摩爾以及9. 0 11. 5摩爾％的SiO構(gòu)成；以及副成分，相對于1質(zhì)量份的主成分的上述氧化物的總計(jì)質(zhì)量，含有以下的(1) (4)所示的 Co,Ti,Si以及Ca ；將!^e2O3的含有率作為A摩爾％，將SiO的含有率作為B摩爾％時(shí)，比率 Α/Β的值為4. 5 6.0。(1)換算成CoO時(shí)等于1200Χ10—6 5000Χ10—6質(zhì)量份的量的Co ；(2)換算成TiO2時(shí)等于1200 X 10_6 6000 X IO"6質(zhì)量份的量的Ti ；(3)換算成SW2時(shí)等于50Χ 10_6 150Χ 10_6質(zhì)量份的量的Si ；(4)換算成CaCO3時(shí)等于500 X 10_61500 X 10_6質(zhì)量份的量的Ca。上述鐵氧體磁芯從更進(jìn)一步抑制溫度上升的觀點(diǎn)出發(fā)，Mo的含有量優(yōu)選為相對于 1質(zhì)量份的上述主成分的氧化物的總計(jì)質(zhì)量，以MoO3換算為小于50 X 10_6質(zhì)量份。另外，上述鐵氧體磁芯優(yōu)選為副成分相對于1質(zhì)量份的主成分的上述氧化物的總計(jì)質(zhì)量，還含有以下的(5)、(6)所示的量的Nb以及/或者V。(5)換算成Nb2O5時(shí)等于100Χ 10_6 400Χ 10_6質(zhì)量份的量的Nb。(6)換算成V2O5時(shí)等于50 X 10_6 400 X 10_6質(zhì)量份的量的V。鐵氧體磁芯，作為副成分含有上述(5)、(6)所示的量的Nb以及/或者V時(shí)，則鐵氧體磁芯的晶間發(fā)生高電阻化，從而能夠進(jìn)一步降低電力損失。根據(jù)本發(fā)明，能夠提供一種即使在連續(xù)地勵(lì)磁那樣的環(huán)境下也能夠充分地抑制磁芯溫度上升而且飽和磁通量密度充分高的鐵氧體磁芯。


圖1是表示本發(fā)明所涉及的鐵氧體磁芯的一個(gè)實(shí)施方式的立體圖。圖2是表示主燒成工序中的溫度設(shè)定的一個(gè)例子的圖表。圖3是表示FiJ2O3的含有率和SiO的含有率之比(Α/Β)與磁芯的上升溫度(Δ Τ) 的關(guān)系的圖表。圖4是表示狗203的含有率和SiO的含有率之比(Α/Β)與飽和磁通量密度的關(guān)系的圖表。圖5是表示F^O3的含有率和SiO的含有率之比(Α/Β)與底部溫度下的電力損失的關(guān)系的圖表。
具體實(shí)施例方式以下，對本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)的說明。圖1是表示本實(shí)施方式所涉及的鐵氧體磁芯(磁芯)的立體圖。如圖1所示，E字型的鐵氧體磁芯10稱為E型磁芯等，被使用于變壓器等中。作為采用鐵氧體磁芯10那樣的E型磁芯的變壓器，眾所周知2個(gè)E型磁芯相對配置于內(nèi)部的變壓器。<鐵氧體磁芯>鐵氧體磁芯10由鐵氧體燒結(jié)體所構(gòu)成，包括含有Fe、Mn以及Si的主成分和含有Co,Ti,Si以及Ca的副成分。鐵氧體磁芯的主成分在分別換算成氧化物時(shí)，由51. 0 54. 0 摩爾％的!^203、34. 5 40. 0摩爾％的胞0以及9. 0 11. 5摩爾％的ZnO構(gòu)成。鐵氧體燒結(jié)體的副成分相對于1質(zhì)量份的主成分的上述氧化物的總計(jì)質(zhì)量，含有以下的(1) (4) 所示的Co、Ti、Si以及Ca。(1)換算成CoO時(shí)等于1200 X 10_6 5000 X 10_6質(zhì)量份的量的Co ；(2)換算成TW2時(shí)等于1200 X 10_6 6000 X 10_6質(zhì)量份的量的Ti ；(3)換算成SW2時(shí)等于50X 10_6 150X 10_6質(zhì)量份的量的Si ；(4)換算成CaCO3時(shí)等于500 X 10_61500 X 10_6質(zhì)量份的量的Ca。形成鐵氧體磁芯10的鐵氧體燒結(jié)體，將!^e2O3的含有率作為A摩爾％，將ZnO的含有率作為B摩爾％時(shí)，比率A/B的值為4. 5 6. 0。A/B的值如果小于4. 5，那么飽和磁通量密度變低，如果超過6. 0，那么磁芯的上升溫度變高。從該觀點(diǎn)出發(fā)，A/B的值優(yōu)選為4. 5 5. 9，更加優(yōu)選為4. 5 5. 8。鐵氧體磁芯10因?yàn)榫哂懈邷貤l件下(100 150°C左右)的高的可靠性，所以也能夠優(yōu)選地使用于工作溫度容易成為高溫的小型化器械或者高密度地安裝有部件的器械中。將形成鐵氧體磁芯10的鐵氧體燒結(jié)體作為以上所述那樣的組成的理由如以下所述。(主成分)鐵氧體燒結(jié)體的!^e2O3的含有率如果小于51. 0摩爾％，那么飽和磁通量密度變低。 另一方面，F(xiàn)e2O3的含有率如果超過54. 0摩爾％，那么在以高溫條件進(jìn)行使用的情況下性能的隨著時(shí)間的劣化變得顯著。I^e2O3的含有率更加優(yōu)選為51. 5 53. 5摩爾％。鐵氧體燒結(jié)體的ZnO的含有率如果小于9. 0%，那么磁芯的上升溫度變高。另一方面，ZnO的含有率如果超過11. 5摩爾％，那么飽和磁通量密度變低。ZnO的含有率更加優(yōu)選為9. 0 11. 0摩爾％。如果確定了作為其它的主成分的狗203以及ZnO的含有率，則鐵氧體燒結(jié)體的MnO 的含有率作為主成分中的剩余部分而確定。(副成分)為了進(jìn)一步可靠地防止器械的熱耗散，優(yōu)選為即使連續(xù)地勵(lì)磁并長期地運(yùn)轉(zhuǎn)也不會顯著地增大電力損失且盡可能維持低的電力損失。Co，因?yàn)榇鸥飨虍愋猿?shù)Kl是比較大的正的值，所以通過含有適量的Co從而實(shí)現(xiàn)了能夠充分地抑制高溫條件下的電力損失的溫度變化率的效果。鐵氧體燒結(jié)體的Co的含有量(換算成CoO)相對于1質(zhì)量份的主成分的氧化物的總計(jì)質(zhì)量，如果小于1200X 10—6質(zhì)量份，那么高溫條件下的電力損失的增大變得顯著。另一方面，Co的含有量(換算成CoO)如果超過5000X10_6質(zhì)量份，那么雖然能夠抑制高溫條件下的電力損失的溫度變化率，但是電力損失的降低變得不充分。Co的含有量(換算成 CoO)優(yōu)選為大于1500X 10_6質(zhì)量份且小于4500X 10_6質(zhì)量份，更加優(yōu)選為1800X 10—6 4000 X 1(Γ6 質(zhì)量份。通過使適量的Ti包含于含有Co的鐵氧體燒結(jié)體中，從而不會招致電力損失的增大，并且實(shí)現(xiàn)了能夠抑制因高溫條件下的使用而引起的性能的隨時(shí)間劣化的效果。鐵氧體燒結(jié)體的Ti的含有量(換算成TiO2)相對于1質(zhì)量份的主成分的氧化物的總計(jì)質(zhì)量，如果小于1200X 10_6質(zhì)量份，那么在以高溫條件進(jìn)行使用的情況下性能的隨時(shí)間劣化變得顯著。另一方面，Ti的含有量(換算成TiO2)如果超過6000 X 10_6質(zhì)量份，那么飽和磁通量密度降低。Ti的含有量(換算成TiO2)優(yōu)選為大于1500X 10_6質(zhì)量份且小于5000X 10_6質(zhì)量份，更加優(yōu)選為1500 X 10_6 4000 X 10_6質(zhì)量份。Si因?yàn)樵诰哂刑岣哞F氧體燒結(jié)體的燒結(jié)性的作用的同時(shí)有助于晶間的高電阻化， 所以通過含有適量的Si從而能夠謀求電力損失的降低化。鐵氧體燒結(jié)體的Si的含有量 (換算成SiO2)相對于1質(zhì)量份的主成分的氧化物的總計(jì)質(zhì)量，如果小于50X 10_6質(zhì)量份， 那么鐵氧體燒結(jié)體中的高電阻層的形成變得不充分，電力損失的降低變得不充分。另一方面，Si的含有量(換算成SiO2)如果超過150 X 10_6質(zhì)量份，那么招致異常的粒成長，電力損失的降低變得不充分。Si的含有量(換算成SiO2)優(yōu)選為60X 10_6 130X 10_6質(zhì)量份。Ca與以上所述的Si相同，因?yàn)樵诰哂刑岣哞F氧體燒結(jié)體的燒結(jié)性的作用的同時(shí)有助于晶間的高電阻化，所以通過含有適量的Ca從而能夠謀求電力損失的降低化。鐵氧體燒結(jié)體的Ca的含有量(換算成CaCO3)相對于1質(zhì)量份的主成分的氧化物的總計(jì)質(zhì)量，如果小于500X10_6質(zhì)量份，那么鐵氧體燒結(jié)體中的高電阻層的形成變得不充分，且電力損失的降低變得不充分。另一方面，Ca的含有量(換算成CaCO3)如果超過1500X 10_6質(zhì)量份， 那么招致異常的粒成長，電力損失的降低變得不充分。Ca的含有量(換算成CaCO3)優(yōu)選為 600 X 1(Γ61300 X IO"6 質(zhì)量份。本實(shí)施方式所涉及的鐵氧體燒結(jié)體優(yōu)選為副成分相對于1質(zhì)量份的主成分的上述氧化物的總計(jì)質(zhì)量，還含有以下的(5)、(6)所示的量的Nb以及/或者V。(5)換算成Nb2O5時(shí)等于100Χ ΙΟ— 400Χ 1(Γ6質(zhì)量份的量的Nb。(6)換算成V2O5時(shí)等于50 X 10_6 400 X 10_6質(zhì)量份的量的V。Nb因?yàn)橛兄阼F氧體燒結(jié)體的晶間的高電阻化，所以通過含有適量的Nb從而能夠謀求電力損失的降低化。鐵氧體燒結(jié)體的Nb的含有量(換算成Nb2O5)相對于1質(zhì)量份的主成分的氧化物的總計(jì)質(zhì)量，如果小于100Χ 10_6質(zhì)量份，那么晶間的高電阻化容易變得不充分，且會有電力損失的降低變得不充分的趨勢。另一方面，Nb的含有量(換算成Nb2O5) 如果超過400Χ10_6質(zhì)量份，那么會有助長結(jié)晶組織的不均勻性的趨勢。Nb的含有量(換算成Nb2O5)優(yōu)選為150 X IO"6 400 X 10_6質(zhì)量份。V與以上所述的Nb相同，因?yàn)橛兄阼F氧體燒結(jié)體的晶間的高電阻化，所以通過含有適量的V從而能夠謀求電力損失的降低。鐵氧體燒結(jié)體的V的含有量(換算成V2O5)相對于1質(zhì)量份的主成分的氧化物的總計(jì)質(zhì)量，如果小于50Χ10_6質(zhì)量份，那么晶間的高電阻化容易變得不充分，且會有電力損失的降低變得不充分的趨勢。另一方面，V的含有量(換算成V2O5)如果超過400 X 10_6質(zhì)量份，那么會有助長結(jié)晶組織的不均勻性的趨勢。V的含有量(換算成V2O5)優(yōu)選為50Χ 10_6 300Χ 10_6質(zhì)量份。在使Nb以及V的兩者包含于鐵氧體燒結(jié)體的情況下，可以根據(jù)Nb2O5以及V2O5的分子量，適當(dāng)調(diào)整Nb以及V的總計(jì)含有量。本實(shí)施方式所涉及的鐵氧體燒結(jié)體優(yōu)選為副成分相對于1質(zhì)量份的主成分的上述氧化物的總計(jì)質(zhì)量，將Mo調(diào)整到以下的(7)所示的量。(7)換算成MoO3時(shí)，相當(dāng)于小于50Χ 10_6質(zhì)量份的量的Mo。Mo因?yàn)槟軌蛞种畦F氧體的異常粒成長，所以通過含有適量的Mo從而能夠謀求電力損失的降低。但是，鐵氧體燒結(jié)體的Mo的含有量(換算成MoO3)相對于1質(zhì)量份的主成分的氧化物的總計(jì)質(zhì)量，如果是50X 10_6質(zhì)量份以上，那么會有磁芯的上升溫度發(fā)生增大的趨勢。Mo的含有量(換算成MoO3)優(yōu)選為小于40X 10_6質(zhì)量份，更加優(yōu)選為小于20X 10_6 質(zhì)量份。本實(shí)施方式所涉及的鐵氧體燒結(jié)體也可以進(jìn)一步含有上述以外的成分。例如， Ta(Ta2O5) >Zr (ZrO2)以及Hf (HfO2)與上述Nb、V相同，因?yàn)橛兄阼F氧體燒結(jié)體的晶間的高電阻化，所以通過含有適量的這些物質(zhì)從而能夠謀求電力損失的降低化。〈鐵氧體磁芯的制造方法〉接著，對鐵氧體磁芯10的制造方法進(jìn)行說明。首先，準(zhǔn)備成為主成分的氧化鐵α -Fe2O3、氧化錳Mn3O4以及氧化鋅加0，混合這些氧化物而獲得混合物。此時(shí)，F(xiàn)e2O3的含有率A為51. O O摩爾％且SiO的含有率B為 9. O 11. 5摩爾％，并且以Α/Β (摩爾比)成為4. 5 6. O的方式混合原料，剩余部分主要由Mn3O4所構(gòu)成。此時(shí)，也可以以最終所獲得的混合物中的各個(gè)氧化物成分的構(gòu)成比換算成上述氧化物而成為上述范圍內(nèi)的方式與上述氧化物一起混合其他的化合物。接著，對上述主成分的混合物實(shí)施預(yù)燒成從而獲得預(yù)燒成物(預(yù)燒工序)。預(yù)燒通?？梢栽诳諝庵羞M(jìn)行。預(yù)燒溫度依賴于構(gòu)成混合物的成分，但是優(yōu)選為800 1100°C。另外，預(yù)燒時(shí)間依賴于構(gòu)成混合物的成分，但是優(yōu)選為1 3小時(shí)。之后，由球磨機(jī)等來粉碎所獲得的預(yù)燒成物從而制得粉碎粉末。另一方面，準(zhǔn)備成為副成分的氧化鈷CoO、氧化鈦TiO2、氧化硅SiO2、碳酸鈣CaCO3, 混合規(guī)定量的上述副成分從而獲得混合物。在粉碎上述主成分原料的預(yù)燒成物的時(shí)候，添加副成分原料的上述混合物并混合兩者。由此，獲得主燒成用的原料混合粉末(混合工序)。在此，也可以適當(dāng)添加上述成分以外的副成分(Nb2O5, V2O5, Ta2O5, ZrO2, HfO2 ^ ) 0還有，也可以以最終所獲得的混合物中的各個(gè)副成分的含有量成為上述范圍內(nèi)的方式替代上述化合物而使用其他的化合物。另外，例如可以取代CoO而使用Co3O4或者取代CaCO3而使用 CaO。接著，混合如以上所述制得的原料混合粉末和聚乙烯醇等的適當(dāng)?shù)恼辰Y(jié)劑，成型成與鐵氧體磁芯10相同形狀、即E字型從而獲得成型體。接著，在加熱爐內(nèi)燒成成型體(主燒成工序)。圖2是表示主燒成工序中的溫度設(shè)定的一個(gè)例子的圖表。如圖2所示，主燒成工序至少具有逐漸地加熱加熱爐內(nèi)的成型體的升溫工序Si、將溫度保持在1250 1350°C的溫度保持工序S2、從保持溫度逐漸地進(jìn)行降溫的漸冷工序S3、在漸冷工序S3的結(jié)束后進(jìn)行驟冷的驟冷工序S4。升溫工序Sl是將加熱爐內(nèi)的溫度升溫至后面所述的保持溫度的工序。升溫速度優(yōu)選為10 300°C /小時(shí)。如果由升溫工序Sl而達(dá)到規(guī)定的溫度(1250 1350°C )，那么實(shí)行維持于該溫度的溫度保持工序S2。溫度保持工序中S2中的保持溫度如果小于1250°C，那么因?yàn)殍F氧體燒結(jié)體的粒成長變得不充分，滯后損失增大，所以電力損失的降低變得不充分。另一方面， 保持溫度如果超過1350°C，那么因?yàn)殍F氧體燒結(jié)體的粒成長變成過剩，渦電流損失增大，所以電力損失的降低變得不充分。通過將保持溫度控制在1250 1350°C，從而能夠獲取滯后損失與渦電流損失的平衡，能夠充分地降低高溫區(qū)域內(nèi)的電力損失。
在上述的保持溫度下實(shí)行燒成的時(shí)間(保持時(shí)間)優(yōu)選為2小時(shí)30分以上。保持時(shí)間如果小于2小時(shí)30分，那么即使在以1250 1350°C實(shí)行燒成的情況下，粒成長也會變得不充分，電力損失的降低也容易變得不充分。保持時(shí)間依賴于構(gòu)成粉碎粉末的原料，但是優(yōu)選3 10小時(shí)。在溫度保持工序S2的結(jié)束之后，實(shí)行漸冷工序S3。漸冷工序S3中的漸冷速度優(yōu)選為150°C /小時(shí)以下。漸冷速度如果超過150°C /小時(shí)，那么鐵氧體燒結(jié)體的粒內(nèi)的殘留應(yīng)力容易變大，由此，會有電力損失的降低變得不充分的趨勢。還有，上述漸冷速度是指在漸冷帶區(qū)域中的平均值，也可以有以超過其的速度降低溫度的部分。在漸冷工序S3中，在從保持溫度進(jìn)行降溫的時(shí)候，控制加熱爐內(nèi)的氧濃度，并連續(xù)性或者階段性地實(shí)行降低操作(氧濃度調(diào)整工序)。通過實(shí)行這樣的操作從而優(yōu)選為將溫度1200°C下的氧濃度調(diào)整到0. 2 2. 0體積％并且將溫度1100°C下的氧濃度調(diào)整到 0. 020 0. 60 體積 ％。結(jié)束漸冷工序S3，開始驟冷工序S4的溫度(漸冷結(jié)束溫度)優(yōu)選為950 1150°C。漸冷結(jié)束溫度如果高于1150°C，那么鐵氧體燒結(jié)體的晶間的形成容易變得不充分， 由此，會有電力損失的降低變得不充分的趨勢。另一方面，漸冷結(jié)束溫度如果低于950°C，那么在鐵氧體燒結(jié)體的晶間容易產(chǎn)生異相，由此，會有電力損失的降低變得不充分的趨勢。在漸冷工序S3結(jié)束之后，實(shí)行驟冷工序S4。對于至少從漸冷結(jié)束溫度到達(dá)800°C 為止的溫度范圍，優(yōu)選為將降溫速度控制在150°C /小時(shí)以上。該溫度區(qū)域中的降溫速度如果小于150°C /小時(shí)，那么在鐵氧體燒結(jié)體的晶間容易產(chǎn)生異相，由此，會有電力損失的降低變得不充分的趨勢。漸冷工序S3的結(jié)束后，從防止鐵氧體的氧化的觀點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選為使加熱爐內(nèi)為氮?dú)夥?氧濃度為0. 03體積％以下)。本發(fā)明并不限定于上述實(shí)施方式。例如，在上述鐵氧體磁芯10的制造方法中，為了將鐵氧體磁芯10制作成規(guī)定形狀(E字型)而在主燒成之前對粉碎粉末和粘結(jié)劑的混合物實(shí)施成型，但是也可以在對粉碎粉末進(jìn)行主燒成之后，通過加工來制造規(guī)定形狀的鐵氧體磁芯。另外，在上述實(shí)施方式中，例示了在粉碎預(yù)燒成主成分原料而獲得的預(yù)燒成物的時(shí)候，通過添加副成分原料來調(diào)制主燒成用的混合粉末的情況，但是也可以如以下所述調(diào)制該混合粉末。例如，也可以在對混合預(yù)燒成之前的主成分原料和副成分原料而獲得的混合物實(shí)施預(yù)燒成之后，通過粉碎預(yù)燒成物來獲得主燒成用的混合粉末?；蛘?，也可以在對混合預(yù)燒成之前的主成分原料和副成分原料而獲得的混合粉末實(shí)施預(yù)燒成之后，通過在粉碎預(yù)燒成物的時(shí)候，進(jìn)一步添加副成分原料等來獲得主燒成用的混合粉末。另外，在上述實(shí)施方式中，例示了 E字形狀的鐵氧體磁芯10，但是鐵氧體磁芯的形狀并不限定于此。鐵氧體磁芯的形狀可以對應(yīng)于內(nèi)置有該鐵氧體磁芯的器械的形狀和用途而決定。實(shí)施例(試樣1 33的調(diào)制)以最終成為由表1、2所表示的組成的方式秤量各個(gè)成分原料，使用球磨機(jī)來進(jìn)行濕式混合。在使原料混合物干燥之后，在空氣中，以900°C左右的溫度進(jìn)行預(yù)燒成。將所獲得的預(yù)燒成粉末投入到球磨機(jī)，直至成為所希望的粒子直徑為止，實(shí)行3小時(shí)的濕式粉碎。
干燥由此制得的粉碎粉末，相對于100質(zhì)量份的粉碎粉末添加0. 8質(zhì)量份的聚乙烯醇來進(jìn)行造粒，之后，以大約150MPa的壓力對所獲得的混合物進(jìn)行加壓成型，從而獲得環(huán)狀成型體以及E字型成型體。以表3所表示的條件對成型體實(shí)行主燒成，從而獲得尺寸為外徑20mm、內(nèi)徑10mm、高5mm的環(huán)狀鐵氧體磁芯以及多個(gè)E字型鐵氧體磁芯。為了提高表面精度而對E字型鐵氧體磁芯的中腳以及外腳的上面部實(shí)施研磨加工。(磁芯溫度)相對配置分別由試樣1 33制造的2個(gè)E字型鐵氧體磁芯從而形成閉磁路。將鐵氧體磁芯的初期溫度控制在100°c，之后，在以磁通量密度為230mT、頻率為IOOkHz的條件連續(xù)地勵(lì)磁而使磁芯溫度穩(wěn)定了之后，用熱電偶測定磁芯溫度。由此，測定磁芯的上升溫度(Δ T)。(電力損失)如以下所述測定環(huán)狀的鐵氧體磁芯的電力損失。即，用巖通計(jì)測株式會社制的B-H 分析儀并以磁通量密度為200mT、頻率為IOOkHz的條件測定溫度25 150°C的范圍的電力損失。求得在溫度范圍25 150°C中電力損失的測定值顯示極小值的溫度(底部溫度)。 另外，求得底部溫度下的電力損失的值(電力損失的極小值)。(飽和磁通量密度)用日本Metron co.，Ltd.制的B-H曲線繪圖儀施加1200mA/m的磁場來測定環(huán)狀的鐵氧體磁芯的150°C下的飽和磁通量密度。(電力損失變化率)在設(shè)定為溫度200°C的恒溫槽內(nèi)儲藏實(shí)施了電力損失的測定之后的各個(gè)鐵氧體磁芯56小時(shí)。之后，由與上述相同的方法，再次實(shí)施各個(gè)鐵氧體磁芯的電力損失的測定。將實(shí)行上述的儲藏處理前后的同一個(gè)溫度下的電力損失的測定值代入到下述式中，從而計(jì)算出各個(gè)溫度的電力損失的變化率。在溫度25 150°C的范圍內(nèi)將電力損失的變化率的最大值定義為電力損失變化率。
電力損失(儲藏后)-電力損失(儲藏前) 電力損失的變化率(％)=-
電力損失值(儲藏前)將測定結(jié)果表示于表1、2以及圖3 5中。如圖3、4所示，實(shí)施例所涉及的鐵氧體磁芯充分地抑制磁芯溫度的上升并且飽和磁通量密度充分高。還有，如圖5所示，在!^e2O3 的含有率和SiO的含有率之比(A/B)與電力損失之間沒有看見特別的相關(guān)。
權(quán)利要求
1.一種鐵氧體磁芯，其特征在于，含有主成分，在分別換算成氧化物時(shí)，由51. 0 54. 0摩爾％的i^e203、34. 5 40. 0摩爾％ 的MnO以及9. 0 11. 5摩爾％的ZnO構(gòu)成；以及副成分，相對于1質(zhì)量份的所述主成分的所述氧化物的總計(jì)質(zhì)量，含有換算成CoO時(shí)為 1200 X IO"6 5000 X IO"6質(zhì)量份的Co、換算成TiO2時(shí)為1200 X IO"6 6000 X IO"6質(zhì)量份的 Ti、換算成SiA時(shí)為50 X 10_6 150 X 10_6質(zhì)量份的Si、以及換算成CaCO3時(shí)為500 X 10_6 1500 X 10_6質(zhì)量份的Ca，將I^e2O3的含有率作為A摩爾％，將SiO的含有率作為B摩爾％時(shí)，比率A/B的值為 4. 5 6. O0
2.如權(quán)利要求1所述的鐵氧體磁芯，其特征在于，Mo的含有量相對于1質(zhì)量份的所述主成分的所述氧化物的總計(jì)質(zhì)量，以MoO3換算為小于50X10—6質(zhì)量份。
3.如權(quán)利要求1所述的鐵氧體磁芯，其特征在于，所述副成分相對于1質(zhì)量份的所述主成分的所述氧化物的總計(jì)質(zhì)量，還含有換算成 Nb2O5 時(shí)為 100X10"6 400X IO"6 質(zhì)量份的 Nb。
4.如權(quán)利要求2所述的鐵氧體磁芯，其特征在于，所述副成分相對于1質(zhì)量份的所述主成分的所述氧化物的總計(jì)質(zhì)量，還含有換算成 Nb2O5 時(shí)為 100X10"6 400X IO"6 質(zhì)量份的 Nb。
5.如權(quán)利要求1 4中任意一項(xiàng)所述的鐵氧體磁芯，其特征在于，所述副成分相對于1質(zhì)量份的所述主成分的所述氧化物的總計(jì)質(zhì)量，還含有換算成 V2O5時(shí)為50 X 1(Γ6 400 X 1(Γ6質(zhì)量份的V。
全文摘要
本發(fā)明所涉及的鐵氧體磁芯的特征在于，含有主成分，在分別換算成氧化物時(shí)，由51.0～54.0摩爾％的Fe2O3、34.5～40.0摩爾％的MnO以及9.0～11.5摩爾％的ZnO構(gòu)成；以及副成分，含有規(guī)定量的Co、Ti、Si以及Ca；將Fe2O3的含有率作為A摩爾％，將ZnO的含有率作為B摩爾％時(shí)，比率A/B的值為4.5～6.0。
文檔編號H01F1/34GK102486957SQ201110390569
公開日2012年6月6日 申請日期2011年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月30日
發(fā)明者安原克志, 森健太郎, 蒲生正浩 申請人:Tdk株式會社