本發(fā)明涉及一種100℃附近的飽和磁致伸縮小,驅(qū)動(dòng)時(shí)的音鳴聲被抑制而且飽和磁通密度高的鐵氧體磁芯。
背景技術(shù):
作為電源用變壓器等的磁芯材料,可以使用鐵氧體燒結(jié)體。形成磁芯的鐵氧體燒結(jié)體被稱(chēng)為鐵氧體磁芯,廣泛使用含有Mn以及Zn的MnZn系鐵氧體。另外,近年來(lái)伴隨著電源的小型化而要求高溫條件下高的飽和磁通密度。
例如,關(guān)于專(zhuān)利文獻(xiàn)1的鐵氧體,其特征在于,相對(duì)于Fe2O3:52~56mol%、ZnO:6~14mol%、NiO:4mol%以下、CoO:0.01~0.6mol%、剩余部分實(shí)質(zhì)上為MnO的組成的基本成分,以附加(enclosure)量含有SiO2:0.0050~0.0500wt%以及CaO:0.0200~0.2000wt%,進(jìn)一步含有規(guī)定量的選自Ta2O5、ZrO2、Nb2O5、V2O5、K2O、TiO2、SnO2以及HfO2中的至少一種添加成分,并且具有高的飽和磁通密度。
另一方面,關(guān)于在電源驅(qū)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的音鳴聲也是重要的,例如關(guān)于專(zhuān)利文獻(xiàn)2其特征在于提供一種通過(guò)在具有多個(gè)腳部的磁芯的腳與腳之間夾持阻尼材料從而降低或者防止了變壓器音鳴聲的變壓器。
現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
專(zhuān)利文獻(xiàn)
專(zhuān)利文獻(xiàn)1:日本專(zhuān)利第3968188號(hào)公報(bào)
專(zhuān)利文獻(xiàn)2:日本特開(kāi)2013-118308號(hào)公報(bào)
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題
音鳴聲通常眾所周知的原因是磁致伸縮振動(dòng)。在專(zhuān)利文獻(xiàn)2中雖然降低了音鳴聲,但并不是降低音鳴聲的原因即磁致伸縮,從而談不上是根本性的解決音鳴聲的方法。另外,由于使用阻尼材料從而會(huì)有制造時(shí)花費(fèi)成本或功夫的問(wèn)題。
因此,本發(fā)明的目的在于提供一種能夠解決現(xiàn)有技術(shù)中所存在的以上所述的問(wèn)題的鐵氧體磁芯。特別是在于提供一種通過(guò)減小在100℃下的磁致伸縮從而抑制驅(qū)動(dòng)時(shí)的音鳴聲并且能夠顯示出高的飽和磁通密度的鐵氧體磁芯。
解決技術(shù)問(wèn)題的手段
基于上述目的,本發(fā)明者們著眼于作為MnZn系鐵氧體中所含的主成分的氧化鐵、氧化錳、氧化鋅以及作為副成分的碳酸鋰、氧化鈷和氧化鈦的組成并就其特性進(jìn)行了專(zhuān)門(mén)研究。其結(jié)果發(fā)現(xiàn)在100℃下飽和磁致伸縮小,可以抑制驅(qū)動(dòng)時(shí)的音鳴聲而且可以實(shí)現(xiàn)高飽和磁通密度,由此完成了本發(fā)明。
即,本發(fā)明所涉及的鐵氧體磁芯其特征在于:是包含主成分的MnZn系鐵氧體磁芯,該主成分包含換算成Fe2O3為51.5~54.5mol%的氧化鐵、換算成ZnO為6.5~12.5mol%的氧化鋅、以及作為剩余部分的氧化錳,相對(duì)于該主成分,包含換算成Li2CO3為50~4000ppm的Li,包含換算成TiO2為100~8000ppm的Ti,包含換算成CoO為500~4000ppm的Co。
另外,在本發(fā)明的鐵氧體磁芯中,作為副成分優(yōu)選相對(duì)于主成分包含換算成SiO2為50~300ppm的Si以及換算成CaCO3為200~3000ppm的Ca。
進(jìn)一步,在本發(fā)明的鐵氧體磁芯中,作為副成分優(yōu)選相對(duì)于主成分包含換算成Nb2O5為50~750ppm的Nb、換算成Ta2O5為50~1500ppm的Ta、換算成V2O5為50~1000ppm的V、換算成SnO2為500~13000ppm的Sn中的1種或者2種以上。
發(fā)明的效果
通過(guò)減小100℃下的飽和磁致伸縮從而能夠抑制驅(qū)動(dòng)時(shí)的音鳴聲并且能夠?qū)崿F(xiàn)高飽和磁通密度。
附圖說(shuō)明
圖1(a)是表示本實(shí)施方式所涉及的E字型鐵氧體磁芯(磁芯)的立體圖。
圖1(b)是表示本實(shí)施方式所涉及的在內(nèi)部相對(duì)配置有2個(gè)E型磁芯的變壓器的立體圖。
圖2是開(kāi)關(guān)電源裝置的方塊圖。
圖3是表示具備開(kāi)關(guān)電源裝置的汽車(chē)的主要部分的方塊圖。
符號(hào)的說(shuō)明:
10…鐵氧體磁芯(磁芯)、11…(中柱部)、12…(線(xiàn)圈)、200…開(kāi)關(guān)電源
具體實(shí)施方式
首先,說(shuō)明本發(fā)明中的成分的限定理由。
本發(fā)明的鐵氧體磁芯含有作為主成分的換算成Fe2O3為51.5~54.5mol%的Fe量。另外,在以下敘述過(guò)程中換算成Fe2O3來(lái)對(duì)Fe量的標(biāo)明僅記為Fe2O3量等。如果Fe2O3量小于51.5mol%,則雖然降低了100℃下的飽和磁致伸縮,但是飽和磁通密度變小。另一方面,如果Fe2O3量超過(guò)54.5mol%,則100℃下的飽和磁致伸縮變大。因此,在本發(fā)明中將Fe2O3量控制在51.5~54.5mol%。優(yōu)選的量為51.5~53.5mol%。
ZnO量也會(huì)對(duì)飽和磁通密度以及飽和磁致伸縮產(chǎn)生影響。如果ZnO量少于6.5mol%,則飽和磁致伸縮變大。如果ZnO量超過(guò)12.5mol%,則100℃下的飽和磁通密度變小。因此,在本發(fā)明中將ZnO量控制在6.5~12.5mol%。本發(fā)明的鐵氧體磁芯除了作為主成分的上述物質(zhì)以外不包括不可避免的雜質(zhì),剩余部分由MnO構(gòu)成。
接著,就本發(fā)明中的副成分進(jìn)行說(shuō)明。
本發(fā)明的鐵氧體磁芯含有作為副成分的換算成Li2CO3為50~4000ppm的Li量。Li2CO3對(duì)于抑制磁致伸縮來(lái)說(shuō)是有效的,為了獲得該效果而相對(duì)于主成分添加50ppm以上。但是,如果添加量過(guò)多,則飽和磁通密度變小。因此,在本發(fā)明中將Li2CO3量控制在4000ppm以下。優(yōu)選的量為1000~2500ppm。
本發(fā)明的鐵氧體磁芯含有作為副成分的換算成TiO2為100~8000ppm的Ti量。TiO2作為4價(jià)的Ti離子能夠與尖晶石晶格中的Fe發(fā)生置換來(lái)降低磁致伸縮。為了獲得該效果而相對(duì)于主成分添加100ppm以上。但是,如果添加量過(guò)多,則飽和磁通密度變小。因此,在本發(fā)明中將TiO2量控制在8000ppm以下。優(yōu)選的量為500~5000ppm。
本發(fā)明的鐵氧體磁芯含有作為副成分的換算成CoO為500~4000ppm的Co量。CoO對(duì)于抑制磁致伸縮來(lái)說(shuō)是有效的,為了獲得該效果而相對(duì)于主成分添加500ppm以上。但是,如果該添加量過(guò)多,則飽和磁通密度變小。因此,在本發(fā)明中將CoO量控制在4000ppm以下。優(yōu)選的CoO量為500~3000ppm。
另外,通過(guò)同時(shí)添加Li、Ti、Co從而進(jìn)一步提高所述效果。通過(guò)將Li或Co固溶于尖晶石結(jié)晶中的B位點(diǎn),從而能夠獲得磁致伸縮抑制效果。但是,如果以單體添加這些金屬,則不僅固溶于B位點(diǎn)還會(huì)固溶于A位點(diǎn),并且相對(duì)于添加量不能獲得充分的效果。但是,認(rèn)為通過(guò)同時(shí)添加Ti從而Li或Co變得容易固溶于B位點(diǎn),并且能夠獲得比以單體進(jìn)行添加更大的磁致伸縮抑制效果。
本發(fā)明的鐵氧體磁芯通過(guò)適當(dāng)選擇上述的組成,從而能夠使100℃下的飽和磁通密度高達(dá)380mT以上,而且能夠減小100℃下的飽和磁致伸縮并抑制驅(qū)動(dòng)時(shí)的音鳴聲。
在本發(fā)明中,通過(guò)如下所述限制副成分從而能夠抑制磁芯損耗。
本發(fā)明的鐵氧體磁芯能夠作為副成分含有含量在50~300ppm范圍內(nèi)的SiO2以及含量在200~3000ppm范圍內(nèi)的CaCO3。Si以及Ca在結(jié)晶晶界發(fā)生偏析并形成高電阻層從而有助于低損耗,并且作為燒結(jié)助劑具有提高燒結(jié)密度的效果。如果Si換算成SiO2小于50ppm或者Ca換算成CaCO3小于200ppm,則不能夠充分獲得上述效果。另外,如果Si換算成SiO2超過(guò)300ppm或者Ca換算成CaCO3超過(guò)3000ppm,則由于異常晶粒生長(zhǎng)而引起的磁芯損耗的劣化變大。優(yōu)選SiO2為50~150ppm以及CaCO3為500~2000ppm,進(jìn)一步優(yōu)選SiO2為75~125ppm以及CaCO3為800~1600ppm。
本發(fā)明的鐵氧體磁芯能夠作為副成分含有含量在50~750ppm范圍內(nèi)的Nb2O5以及含量在50~1500ppm范圍內(nèi)的Ta2O5。Nb以及Ta是具有提高晶界電阻的作用的成分。如果Nb換算成Nb2O5小于50ppm或者Ta換算成Ta2O5小于50ppm,則沒(méi)有改善效果。另外,如果Nb換算成Nb2O5超過(guò)750ppm或者Ta換算成Ta2O5超過(guò)1500ppm,則由于異常晶粒生長(zhǎng)而造成磁芯損耗變大,所以將Nb2O5的含量限定在50~750ppm的范圍并且將Ta2O5的含量限定在50~1500ppm的范圍。因?yàn)槿绻孔兌鄤t會(huì)發(fā)生異常晶粒生長(zhǎng),所以?xún)?yōu)選以100~300ppm的范圍含有Nb2O5并且以100~600ppm的范圍含有Ta2O5。
本發(fā)明的鐵氧體磁芯能夠作為副成分含有含量在50~1000ppm范圍內(nèi)的V2O5。V是具有提高晶界電阻的作用的成分。如果V換算成V2O5小于50ppm,則沒(méi)有改善效果。另外,如果V換算成V2O5超過(guò)1000ppm,則由于異常晶粒生長(zhǎng)而造成磁芯損耗變大,所以將V2O5的含量限定在50~1000ppm的范圍。因?yàn)槿绻孔兌鄤t會(huì)發(fā)生異常晶粒生長(zhǎng),所以?xún)?yōu)選以100~500ppm的范圍含有V2O5。
本發(fā)明的鐵氧體磁芯能夠作為副成分含有含量在500~13000ppm范圍內(nèi)的SnO2。SnO2是存在于一部分晶界并在燒結(jié)后的冷卻過(guò)程中助長(zhǎng)晶界再氧化以至于使損耗降低的成分。SnO2還具有作為4價(jià)的離子與尖晶石晶格的原子進(jìn)行置換并使底部溫度降低的作用。然而,因?yàn)槿绻砑恿窟^(guò)多的話(huà)則會(huì)引起異常晶粒生長(zhǎng)從而損耗變高,所以要含有500~13000ppm范圍內(nèi)的SnO2。優(yōu)選含有1000~8000ppm范圍內(nèi)的SnO2。另外,這些成分并不一定有必要以氧化物的形式進(jìn)行添加,例如也可以以碳酸鹽的形式進(jìn)行混合。
本發(fā)明的鐵氧體磁芯通過(guò)適當(dāng)選擇以上所述的組成從而能夠抑制100℃下的損耗。
接著,對(duì)于本發(fā)明所涉及的鐵氧體磁芯來(lái)說(shuō)優(yōu)選的制造方法進(jìn)行說(shuō)明。
作為主成分的原料使用氧化物或者由加熱而成為氧化物的化合物的粉末。具體地說(shuō),能夠使用Fe2O3粉末、Mn3O4粉末以及ZnO粉末等。各原料粉末的平均粒徑可以在0.1~3μm的范圍內(nèi)作適當(dāng)選擇。在濕式混合主成分的原料粉末之后進(jìn)行煅燒。煅燒的溫度只要是在800~1100℃范圍內(nèi)的規(guī)定的溫度即可。煅燒的穩(wěn)定時(shí)間只要在0.5~5小時(shí)的范圍內(nèi)作適當(dāng)選擇即可。在煅燒之后,將煅燒材料粉碎至例如平均粒徑為0.5~3μm的程度。另外,在本發(fā)明中并不限定于上述的主成分的原料,也可以將含有2種以上金屬的復(fù)合氧化物的粉末作為主成分的原料。例如,通過(guò)將含有氯化鐵、氯化錳的水溶液氧化焙燒從而可以獲得含有Fe以及Mn的復(fù)合氧化物的粉末。也可以將該粉末和ZnO粉末混合來(lái)作為主成分原料。在這樣的情況下,不需要煅燒。
在煅燒之后添加副成分。對(duì)于煅燒后的添加,可以將副成分的原料添加于煅燒材料再進(jìn)行上述粉碎,還可以在煅燒材料粉碎之后添加并混合副成分的原料。但是,對(duì)于Li2CO3、TiO2、CoO,也可以與主成分的原料一起提供給煅燒。
作為副成分的原料,也能夠使用氧化物或者通過(guò)加熱而成為氧化物的化合物的粉末。具體來(lái)說(shuō),能夠使用Li2CO3粉末、Co3O4粉末、TiO2粉末、SiO2粉末、CaCO3粉末、Nb2O5粉末、Ta2O5粉末、SnO2粉末等。
對(duì)于由主成分以及副成分構(gòu)成的混合粉末,為了順利地實(shí)行以后的成型工序而被造粒成顆粒。造粒能夠使用例如噴霧干燥機(jī)來(lái)實(shí)行。將少量的適當(dāng)?shù)恼辰硬牧侠缇垡蚁┐?PVA)添加于混合粉末中,用噴霧干燥機(jī)來(lái)對(duì)其實(shí)施噴霧、干燥。所獲得的顆粒的粒徑優(yōu)選為80~300μm的程度。
所獲得的顆粒使用例如具有規(guī)定形狀的模具的壓制機(jī)從而被成型為所希望的形狀,該成型體被提供給燒成工序。
在燒成工序中有必要控制燒成溫度和燒成氣氛。燒成溫度能夠從1250~1500℃的范圍中作適當(dāng)選擇,但是為了充分發(fā)揮本發(fā)明的鐵氧體磁芯的效果,優(yōu)選在1300~1400℃的范圍內(nèi)實(shí)行燒成。燒成氣氛只要在氮和氧的混合氣氛中適當(dāng)調(diào)整氧分壓即可。
燒成后的本發(fā)明所涉及的鐵氧體磁芯能夠獲得93%以上、更加優(yōu)選為95%以上的相對(duì)密度。
由本發(fā)明獲得的鐵氧體磁芯能夠用于變壓器,由本發(fā)明獲得的變壓器能夠用于開(kāi)關(guān)電源裝置。
圖1(a)是表示本實(shí)施方式所涉及的E字型鐵氧體磁芯(磁芯)的立體圖。如圖1(a)所示,E字型的鐵氧體磁芯10被稱(chēng)作為E型磁芯等,并且能夠被用于變壓器等。作為采用了如鐵氧體磁芯10那樣的E型磁芯的變壓器,已知有如圖1(b)所示那樣的在內(nèi)部相對(duì)配置2個(gè)E型磁芯的變壓器。
圖2是表示開(kāi)關(guān)電源裝置的構(gòu)成的方塊圖。
圖2所示的開(kāi)關(guān)電源裝置200是用于將直流輸入電壓Vin轉(zhuǎn)換成直流輸出電壓Vout的裝置(DC/DC轉(zhuǎn)換器),并且具備:除去直流輸入電壓Vin中所含的噪聲成分的輸入濾波器201、將輸入濾波器201的輸出轉(zhuǎn)換成交流的開(kāi)關(guān)電路202、將開(kāi)關(guān)電路202的輸出變壓的變壓器203、將變壓器203的輸出轉(zhuǎn)換成直流的整流電路204、和將整流電路的輸出平滑化的平滑電路205。在具有這樣的構(gòu)成的開(kāi)關(guān)電路裝置200中,如果作為變壓器203的磁芯使用本發(fā)明所涉及的磁芯,則因?yàn)槟軌蛞种朴勺儔浩?03產(chǎn)生的音鳴聲,所以能夠解決開(kāi)關(guān)電源裝置200的噪音問(wèn)題。
圖2所示的開(kāi)關(guān)電源裝置200特別適宜作為汽車(chē)用的開(kāi)關(guān)電源裝置來(lái)使用。
圖3是概略地表示裝備有開(kāi)關(guān)電源裝置200的汽車(chē)的主要部分的方塊圖。
如圖3所示,在將開(kāi)關(guān)電源裝置200用于汽車(chē)的情況下,開(kāi)關(guān)電源裝置200被設(shè)置于高壓電池210與電氣設(shè)備220以及低壓電池230之間,將由高壓電池210提供的約144V或約288V的高電壓降壓至約14V并將其提供給電氣設(shè)備220,并且起到對(duì)低壓電池230實(shí)施充電的作用。作為電氣設(shè)備220,可以列舉汽車(chē)所具備的空調(diào)和音響設(shè)備等。
給高壓電池210的充電是利用由發(fā)電裝置240提供的電力來(lái)實(shí)行的。另外,高壓電池210的輸出也被提供給電動(dòng)機(jī)250,電動(dòng)機(jī)250基于由高壓電池210提供的高電壓(約144V或約288V)來(lái)驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)260。另外,在燃料電池汽車(chē)中燃料電池主體成為發(fā)電裝置240,在混合動(dòng)力汽車(chē)中電動(dòng)機(jī)250變成兼任發(fā)電裝置240。
以上已就本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施方式作了說(shuō)明,但是本發(fā)明并不限定于上述實(shí)施方式,可以在不脫離本發(fā)明的宗旨的范圍內(nèi)進(jìn)行各種變更,那些變更不言而喻也包含于本發(fā)明的范圍內(nèi)。
實(shí)施例
以下根據(jù)具體的實(shí)施例來(lái)說(shuō)明本發(fā)明。
作為主成分的原料使用Fe2O3粉末、Mn3O4粉末以及ZnO粉末,作為副成分的原料使用Li2CO3粉末、TiO2粉末、Co3O4粉末、SiO2粉末、CaCO3粉末、Nb2O5粉末、V2O5粉末、Ta2O5粉末以及SnO2粉末。將主成分的組成和副成分的組成示于表1~3中。另外,表1、2中,除了表中所示的材料之外還添加100ppm的SiO2、1000ppm的CaCO3以及200ppm的Nb2O5。在濕式混合這些粉末之后,在大氣中以900℃的溫度煅燒3小時(shí)。
將粘合劑加入到所獲得的混合物中,在進(jìn)行了顆粒化之后,進(jìn)行成型從而獲得環(huán)形的成型體、I字形的成型體以及E字形的成型體。通過(guò)在氧分壓控制的條件下以1300℃溫度(穩(wěn)定部5小時(shí),穩(wěn)定部氧分壓2%)將得到的成型體燒成,從而獲得環(huán)形的鐵氧體磁芯(外徑20mm、內(nèi)徑10mm、厚度5mm)、I字形的鐵氧體磁芯(長(zhǎng)度70mm、寬度8mm、厚度8mm)以及E字形的鐵氧體磁芯(長(zhǎng)度40mm、高度15mm、寬度5mm)。
接著,就本發(fā)明的測(cè)定方法進(jìn)行說(shuō)明。
100℃下的磁致伸縮的測(cè)定是使用共和電業(yè)制造的應(yīng)變儀(KFG:通用箔應(yīng)變儀)來(lái)實(shí)行的。將應(yīng)變儀貼到I型鐵氧體磁芯的中心部側(cè)面。對(duì)I型磁芯進(jìn)行勵(lì)磁,并將變形量不發(fā)生變化的時(shí)刻的變形量的變化率的絕對(duì)值設(shè)定為飽和磁致伸縮λs。另外,以下對(duì)I型磁芯進(jìn)行勵(lì)磁,并將變形量不發(fā)生變化的時(shí)刻的變形量的變化率的絕對(duì)值記為飽和磁致伸縮或者λs。
100℃下的音鳴聲是將E型磁芯各組成設(shè)置于簡(jiǎn)易消音箱內(nèi)來(lái)進(jìn)行的。測(cè)定是將噪音計(jì)的麥克風(fēng)前端部設(shè)置于離磁芯30mm的位置來(lái)實(shí)行的。聲壓級(jí)是使用小野測(cè)器制造的噪音計(jì)(LA-5570)來(lái)進(jìn)行測(cè)定的。數(shù)據(jù)表示A特性轉(zhuǎn)換后的總體值(OA值)。A特性是作為表示基于人類(lèi)聽(tīng)覺(jué)的聲壓級(jí)的量加上頻率權(quán)重的值。OA值是經(jīng)過(guò)頻率分析的各聲壓級(jí)的合計(jì)。OA值在通常使用情況下設(shè)定為合適的值即45dB以下。
100℃下的飽和磁通密度Bs的測(cè)定是在勵(lì)磁磁場(chǎng)為1194A/m的條件下利用Metron Giken Co.,Ltd.制造的直流磁化特性試驗(yàn)裝置(SK-110)來(lái)測(cè)定環(huán)形的磁芯。飽和磁通密度Bs為了用于電源用變壓器而設(shè)定為必要的380mT以上。
100℃下的磁芯損耗Pcv是使用環(huán)形的鐵氧體磁芯并且一次側(cè)繞5圈、二次側(cè)繞5圈,在最大磁通密度為200mT的條件下以100kHz的頻率利用IWATSU制造的BH分析儀(SY-8217)來(lái)進(jìn)行測(cè)定。
[表1]
注1)作為添加成分包含100ppm的SiO2、1000ppm的CaCO3、200ppm的Nb2O5
[表2]
注1)作為添加成分包含100ppm的SiO2、1000ppm的CaCO3、200ppm的Nb2O5
根據(jù)以上的測(cè)定結(jié)果做出以下判斷。
表中的“—”表示沒(méi)有添加該材料。
(表1)
如果Fe2O3量小于51.5mol%(參照比較例1、2),則100℃下的飽和磁通密度Bs(以下省略“100℃下的”)變得小于380mT。另外,如果Fe2O3量超過(guò)54.5mol%(參照比較例7、8),則飽和磁致伸縮變得大于1.5×10-6并且OA值變得大于45dB。
另外,在ZnO量小于6.5mol%(參考比較例3、5)時(shí),飽和磁致伸縮變得大于1.5×10-6并且OA值變得大于45dB。另外,如果ZnO量超過(guò)12.5mol%(參照比較例4、6),則飽和磁致伸縮變小,但是飽和磁通密度Bs變得小于380mT。
(表2)
如果作為副成分的Li2CO3的量少于50ppm(參照比較例9),則飽和磁致伸縮變大并且OA值變得大于45dB。另外,如果Li2CO3量超過(guò)4000ppm(參照比較例10),則飽和磁致伸縮變小,但是飽和磁通密度Bs變得小于380mT。
如果作為副成分的TiO2的量少于100ppm(參照比較例11),則飽和磁致伸縮變得大于1.5×10-6并且OA值也變得大于45dB。另外,如果TiO2量超過(guò)8000ppm(參照比較例12),則磁致伸縮變小,但是飽和磁通密度Bs變得小于380mT。
如果作為副成分的CoO的量少于500ppm(參照比較例13),則飽和磁致伸縮變得大于1.5×10-6并且OA值變得大于45dB。另外,如果CoO量超過(guò)4000ppm(參照比較例14),則飽和磁通密度Bs變得小于380mT。
相對(duì)于以上情況,在相對(duì)于Fe2O3量為51.5~54.5mol%、ZnO量為6.5~12.5mol%以及剩余部分為MnO的主成分,作為副成分含有50~4000ppm的Li2CO3量、100~8000ppm的TiO2量以及500~4000ppm的CoO量的情況下,能夠獲得100℃下的飽和磁致伸縮為1.5×10-6以下、OA值為45dB以下、飽和磁通密度Bs為380mT以上的特性。
(表3)
關(guān)于其它副成分如下所述。
SiO2以及CaCO3如上所述偏析于結(jié)晶晶界并形成高電阻層從而有助于低損耗并且作為燒結(jié)助劑具有提高燒結(jié)密度的效果,但是如表3所示會(huì)影響到磁芯損耗Pcv。也就是說(shuō),通過(guò)添加SiO2以及CaCO3從而能夠減小磁芯損耗Pcv,但是如表3所示如果過(guò)度添加則磁芯損耗變差(參照實(shí)施例20~27)。因此,在添加SiO2以及CaCO3的情況下,將SiO2量控制在50~300ppm并將CaCO3量控制在200~3000ppm。
另外,通過(guò)添加Nb2O5以及Ta2O5從而能夠減少磁芯損耗Pcv(參照實(shí)施例28~34)。但是,因?yàn)榕cSiO2以及CaCO3的情況相同如果過(guò)度添加的話(huà)則磁芯損耗變差,所以最適合的添加量的范圍分別為將Nb2O5控制在50~750ppm、將Ta2O5控制在50~1500ppm。
另外,通過(guò)添加V2O5從而能夠減少磁芯損耗Pcv(參照實(shí)施例35~37)。但是,因?yàn)榕cSiO2以及CaCO3的情況相同如果過(guò)度添加的話(huà)則磁芯損耗變差,所以最適合的添加量的范圍為將V2O5控制在50~1000ppm。
另外,通過(guò)添加SnO2從而能夠減少磁芯損耗Pcv(參照實(shí)施例38~40)。但是,因?yàn)榕cSiO2以及CaCO3的情況相同如果過(guò)度添加的話(huà)則磁芯損耗變差,所以最適合的添加量的范圍為將SnO2控制在500~13000ppm。
產(chǎn)業(yè)上的利用可能性
如上所述,本發(fā)明所涉及的鐵氧體磁芯通過(guò)減小在100℃附近的飽和磁致伸縮,從而能夠充分地抑制驅(qū)動(dòng)時(shí)的磁芯的音鳴聲,并且能夠提高飽和磁通密度。