フェライト焼結体およびこれを備えるノイズフィルタ
【課題】 透磁率およびキュリー温度をともに高め、保有する特性を発揮することができる温度域の広いフェライト焼結体およびこれを備えるノイズフィルタを提供する。
【解決手段】 Ｆｅ，Ｚｎ，ＮｉおよびＣｕを主成分とし、該主成分１００質量部に対し、ＴｉをＴｉＯ２換算で0.05質量％以上0.3質量％以下、ＭｏをＭｏＯ３換算で0.01質
量％以上0.1質量％以下含有するフェライト焼結体およびこのフェライト焼結体に金属線
を巻きつけてなるノイズフィルタ。
【解決手段】 Ｆｅ，Ｚｎ，ＮｉおよびＣｕを主成分とし、該主成分１００質量部に対し、ＴｉをＴｉＯ２換算で0.05質量％以上0.3質量％以下、ＭｏをＭｏＯ３換算で0.01質
量％以上0.1質量％以下含有するフェライト焼結体およびこのフェライト焼結体に金属線
を巻きつけてなるノイズフィルタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フェライト焼結体およびこのフェライト焼結体に金属線を巻きつけてなるノイズフィルタに関する。
【背景技術】
【０００２】
インダクタ、変圧器、安定器、電磁石等のコアとして、Ｆｅ，Ｚｎ，ＮｉおよびＣｕを含有するフェライト焼結体が広く使用されている。
【０００３】
このようなＦｅ，Ｚｎ，ＮｉおよびＣｕを含有するフェライト焼結体として、例えば特許文献１には、Ｆｅ，Ｎｉ，Ｚｎ，ＣｕをＦｅ２Ｏ３換算で48〜51モル％、ＺｎＯ換算で15モル％以上30モル％未満、ＮｉＯ換算で７〜35モル％、ＣｕＯ換算で２〜７モル％それぞれ含有する主成分100重量部に対し、ＴｉをＴｉＯ２換算で0.16〜1.0重量部含有したフェライト材料が提案されている。
【０００４】
また、特許文献２には、主組成としてＦｅ２Ｏ３が49.0ｍｏｌ％〜50.0ｍｏｌ％，ＮｉＯが10.0ｍｏｌ％〜15.0ｍｏｌ％、ＣｕＯが5.0ｍｏｌ％〜8.0ｍｏｌ％、残部がＺｎＯであるＮｉ系フェライトにおいて、副成分としてＴｉをＴｉＯ２換算で0.1重量％以下（０
を含まず）を含有するＮｉ系フェライトが提案されている。
【０００５】
また、特許文献３には、主成分組成が、48.0〜49.8ｍｏｌ％Ｆｅ２Ｏ３、20.0〜35.0ｍｏｌ％ＺｎＯ、残部ＮｉＯとＣｕＯのうち、少なくとも１種からなるＮｉ−Ｚｎ系フェライトにＭｏＯ３を０〜0.2ｗｔ％（０を含まず）添加した低損失酸化物磁性材料が提案さ
れている。実施例において、ＭｏＯ３の添加量が0.01ｗｔ％〜0.1ｗｔ％間で、添加量が
増えると透磁率は上昇傾向を示し、キュリー温度については低下傾向を示すことが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開2004−269316号公報
【特許文献２】特開2002−321971号公報
【特許文献３】特開2000−269018号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
今般のフェライト焼結体には、広い温度域で保有する特性を発揮することができるように、透磁率およびキュリー温度を高めることが求められている。しかしながら、キュリー温度を高めようとすれば、透磁率が下がることとなり、透磁率とキュリー温度とは、トレードオフの関係にあることから、透磁率およびキュリー温度をともに高めることができる組成を見出さなければならないという課題があった。
【０００８】
本発明は、上記課題を解決すべく案出されたものであり、透磁率およびキュリー温度ともに高め、保有する特性を発揮することができる温度域の広いフェライト焼結体およびこれを備えるノイズフィルタを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のフェライト焼結体は、Ｆｅ，Ｚｎ，ＮｉおよびＣｕの酸化物を主成分とし、該主成分100質量部に対し、ＴｉをＴｉＯ２換算で0.05質量％以上0.3質量％以下、ＭｏをＭ
ｏＯ３換算で0.01質量％以上0.1質量％以下含有することを特徴とするものである。
【００１０】
また、本発明のフェライト焼結体は、前記主成分の組成範囲が、ＦｅをＦｅ２Ｏ３換算で48モル％以上51モル％以下、ＺｎをＺｎＯ換算で29モル％以上31モル％以下、ＮｉをＮｉＯ換算で14モル％以上16モル％以下、ＣｕをＣｕＯ換算で５モル％以上７モル％以下であることを特徴とするものである。
【００１１】
また、本発明のノイズフィルタは、上記構成のフェライト焼結体に金属線を巻きつけてなることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のフェライト焼結体によれば、Ｆｅ，Ｚｎ，ＮｉおよびＣｕの酸化物を主成分とし、該主成分100質量部に対し、ＴｉをＴｉＯ２換算で0.05質量％以上0.3質量％以下、ＭｏをＭｏＯ３換算で0.01質量％以上0.1質量％以下含有することにより、透磁率とキュリ
ー温度の両方の特性を高めることができるので、保有する特性を発揮することのできる温度域の広いフェライト焼結体とすることができる。
【００１３】
また、本発明のフェライト焼結体によれば、主成分の組成範囲が、ＦｅをＦｅ２Ｏ３換算で48モル％以上51モル％以下、ＺｎをＺｎＯ換算で29モル％以上31モル％以下、ＮｉをＮｉＯ換算で14モル％以上16モル％以下、ＣｕをＣｕＯ換算で５モル％以上７モル％以下であることにより、透磁率が1320以上、キュリー温度が165℃以上と優れた特性を有する
フェライト焼結体とすることができる。
【００１４】
本発明のノイズフィルタによれば、上記構成のフェライト焼結体に金属線を巻き付けてなることにより、透磁率が1320以上、キュリー温度が165℃以上とともに高く、コアとな
るフェライト焼結体が優れたノイズ除去性能を有し、ノイズ除去性能を発揮する温度域が広いので、優れたノイズフィルタとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本実施形態のフェライト焼結体の一例を示す、（ａ）はトロイダルコアの斜視図であり、（ｂ）はボビンコアの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本実施形態のフェライト焼結体およびこれを備えるノイズフィルタについて説明する。
【００１７】
本実施形態のフェライト焼結体は、このフェライト焼結体をコアとして金属線を巻きつけることによって、例えば、回路のノイズ除去に用いるノイズフィルタとして、ＤＣ−ＤＣコンバータや各種電源のトランス等に好適に使用されるものである。
【００１８】
ここで、コアとなるフェライト焼結体は、様々な形状のものがあり、例えば、図１（ａ）の斜視図に示すリング状のトロイダルコア10や図１（ｂ）の斜視図に示すボビン状のボビンコア20がある。
【００１９】
そして、本実施形態のフェライト焼結体には、透磁率（μ）およびキュリー温度（Ｔｃ）がともに高いことが求められる。ここで、透磁率とは、ＬＣＲメータを用いて周波数100ｋＨｚの条件で試料を測定した測定値であり、試料としては、例えば、外径が13ｍｍ、
内径が７ｍｍ、厚みが３ｍｍの図１（ａ）に示すフェライト焼結体からなるリング状のトロイダルコア10を用いて、トロイダルコア10の巻き線部10ａの全周にわたって線径が0.2
ｍｍの被膜導線を10回巻きつけたものを用いる。
【００２０】
このようなノイズフィルタ等のコアとなる本実施形態のフェライト焼結体は、Ｆｅ，Ｚｎ，ＮｉおよびＣｕの酸化物を主成分とし、この主成分100質量部に対し、ＴｉをＴｉＯ
２換算で0.05質量％以上0.3質量％以下、ＭｏをＭｏＯ３換算で0.01質量％以上0.1質量％以下含有することを特徴としている。
【００２１】
なお、ここで主成分とは、フェライト焼結体を構成する成分の95％以上を占める成分のことをいう。そして、主成分以外の成分であるＴｉ，Ｍｏおよび不可避不純物等の含有量は、それぞれ、ＴｉＯ２，ＭｏＯ３および不可避不純物等をそれぞれ酸化物に換算した値の合計で、フェライト焼結体を構成する全成分の１質量％未満であり、残部が主成分であることが好ましい。
【００２２】
そして、主成分100質量部に対し、ＴｉをＴｉＯ２換算で0.05質量％以上0.3質量％以下、ＭｏをＭｏＯ３換算で0.01質量％以上0.1質量％以下含有することによって、ＴｉやＭ
ｏを含まない、またはＴｉのみを含む、またはＭｏのみを含むときと比べて、透磁率およびキュリー温度をともに高めることができる。そのため、保有する特性を発揮することのできる温度域の広いフェライト焼結体とすることができる。
【００２３】
これに対し、主成分100質量％に対するＴｉの含有量がＴｉＯ２換算で0.05質量％未満
では、透磁率を高める効果が小さく、0.3質量％を越えると透磁率およびキュリー温度が
低下する。また、主成分100質量％に対するＭｏの含有量がＭｏＯ３換算で0.01質量％未
満では、キュリー温度を高める効果が小さく、0.1質量％を越えると、透磁率が低下する
。
【００２４】
特に、ＴｉおよびＭｏの含有量としてが、主成分100質量％に対して、ＴｉＯ２換算で0.05質量％以上0.15質量％以下であり、ＭｏＯ３換算で0.01質量％以上0.07質量％以下で
あることが好ましい。
【００２５】
また、本実施形態のフェライト焼結体は、主成分の組成範囲が、ＦｅをＦｅ２Ｏ３換算で48モル％以上51モル％以下、ＺｎをＺｎＯ換算で29モル％以上31モル％以下、ＮｉをＮｉＯ換算で14モル％以上16モル％以下、ＣｕをＣｕＯ換算で５モル％以上７モル％以下であることが好ましい。主成分100質量部に対し、ＴｉをＴｉＯ２換算で0.05質量％以上0.3質量％以下、ＭｏをＭｏＯ３換算で0.01質量％以上0.1質量％以下含有し、主成分の組成
が前述した範囲からなることにより、透磁率を1320以上、キュリー温度が165℃以上とす
ることができる。これにより、近年、電気自動車やハイブリッドカーなどの複雑な制御を必要とする制御装置に組み込まれる電気回路のノイズ除去に用いられる、ノイズフィルタのコアとなるフェライト焼結体に求められる特性を満たすものとすることができる。
【００２６】
また、主成分の組成を上述した範囲としたのは、電気抵抗を大きくし、フェライト焼結体に金属線を巻きつけてノイズフィルタ等として用いたときの過電流損失（生じた渦電流でフェライト焼結体が発熱することによるエネルギーの損失）を低減することができるからである。
【００２７】
また、本実施形態のフェライト焼結体は、平均結晶粒径（Ｄ50）が10μｍ以下であることが好ましい。これにより、透磁率の温度変化率が小さいことに加え、優れた機械的特性を有するフェライト焼結体とすることができる。なお、平均結晶粒径は、周知のプラニメトリック法にて測定することができる。
【００２８】
そして、ＦｅをＦｅ２Ｏ３換算で48モル％以上51モル％以下、ＺｎをＺｎＯ換算で29モル％以上31モル％以下、ＮｉをＮｉＯ換算で14モル％以上16モル％以下、ＣｕをＣｕＯ換
算で５モル％以上７モル％以下であり、主成分100質量部に対し、ＴｉをＴｉＯ２換算で0.05質量％以上0.3質量％以下、ＭｏをＭｏＯ３換算で0.01質量％以上0.1質量％以下含有
するフェライト焼結体に金属線を巻きつけてノイズフィルタとして用いた場合には、優れたノイズ除去特性を有し、この特性を発揮する温度域が広いので、ノイズ除去性能を有する優れたノイズフィルタとすることができる。
【００２９】
なお、本実施形態のフェライト焼結体の主成分が、ＦｅをＦｅ２Ｏ３換算で48モル％以上51モル％以下、ＺｎをＺｎＯ換算で29モル％以上31モル％以下、ＮｉをＮｉＯ換算で14モル％以上16モル％以下およびＣｕをＣｕＯ換算で５モル％以上７モル％以下含んでいることは、ＩＣＰ（Inductively Coupled Plasma）発光分光分析装置または蛍光Ｘ線分析装置を用いて、Ｆｅ、Ｚｎ、Ｎｉ、Ｃｕの含有量を求めて、それぞれＦｅ２Ｏ３、ＺｎＯ、ＮｉＯ、ＣｕＯに換算し、この換算した値を用いてモル％に換算することにより確認することができる。また、Ｔｉ、Ｍｏについては、ＩＣＰ発光分光分析装置または蛍光Ｘ線分析装置を用いて、Ｔｉ、Ｍｏの含有量を求めて、それぞれ酸化物に換算し、主成分100質
量部に対する値に換算すればよい。
【００３０】
また、本実施形態のフェライト焼結体は、Ｔｉの酸化物が結晶粒界に存在することが好ましい。Ｔｉの酸化物が結晶粒界に存在するときには、主成分によって構成される結晶の粒成長を抑制して微細結晶からなる組織形態とすることができ、緻密化したフェライト焼結体を得ることができることから、機械的強度を向上させることができる。なお、ここでいうＴｉの酸化物とは、ＴｉＯ，ＴｉＯ２，Ｔｉ２Ｏ３などのことである。
【００３１】
なお、機械的強度については、ＪＩＳ Ｒ 1601−2008に準拠した形状の試験片を用意して測定した３点曲げ強度で確認することができる。
【００３２】
また、結晶粒界におけるＴｉの酸化物の存在については、以下の方法により確認することができる。まず、測定する試料を機械加工により切断し、切断された試料表面を機械研磨し、さらに試料表面を収束イオンビーム加工装置（日立ハイテクノロジーズ製 FIB FB2100）により加工する。そして、透過電子顕微鏡（JEOL製 JEM2010F）を用いて、加工
後の試料表面を5000〜10万倍の倍率で、加速電圧200ｋＶの条件下で観察する。そして、
観察視野における任意の結晶粒界を測定箇所とし、付設されたエネルギー分散型Ｘ線分析装置（サーモエレクトロン製 NSS）により、スポット径１ｎｍ、測定時間50ｓｅｃおよ
び測定エネルギー幅0.14〜20.48ｋｅＶの条件で測定し、得られたチャート（縦軸：元素
カウント、横軸：測定エネルギー幅）から、測定箇所においてＴｉとＯとが検出されるか否かによって、結晶粒界におけるＴｉの酸化物の存在の有無を知ることができる。
【００３３】
また、本実施形態のフェライト焼結体は、主成分100質量部に対し、ＳｉをＳｉＯ２換
算で0.005質量％以上0.1質量％以下含有することが好ましい。これにより、透磁率を低下させることなく、電気抵抗を大きくすることができる。なお、ＳｉＯ２は結晶粒界に存在するものであり、その存在形態は、非晶質であっても結晶であってもよいが、非晶質である方が電気抵抗を大きくする効果が大きいものである。
【００３４】
なお、電気抵抗の大きさは、体積固有抵抗で表すことができ、その測定方法としては、例えば、φが10〜20ｍｍ、厚みが0.5〜２ｍｍの平板形状の試料を用意し、超絶縁抵抗計
（ＴＯＡ製 ＤＳＭ−8103）を用いて、印可電圧1000Ｖ、温度26℃、湿度36％の測定環境下で３端子法（ＪＩＳ Ｋ6271；二重リング電極法）により測定すればよい。
【００３５】
なお、主成分100質量部に対するＳｉをＳｉＯ２換算での含有量は、ＩＣＰ発光分光分
析装置または蛍光Ｘ線分析装置を用いて、Ｓｉの含有量を求めて、ＳｉＯ２に換算し、主成分100質量部に対する値に換算すればよい。また、ＳｉＯ２が非晶質であるか結晶であ
るかについては、結晶となっていれば、Ｘ線回折でピークを確認することができ、非晶質であれば、Ｘ線回折でピークは確認されないものの、上述したＴｉの酸化物の存在について確認したときと同様の方法において、ＳｉとＯの存在が確認されることで判別できる。また、Ｔｉの酸化物の存在について確認したときと同様の方法により、ＳｉＯ２が結晶粒界に存在するものであることを確認できる。
【００３６】
次に、本実施形態のフェライト焼結体の製造方法について以下に詳細を示す。
【００３７】
本実施形態のフェライト材料の製造方法は、まず、主成分となる平均粒径が0.5〜１μ
ｍのＦｅ，Ｚｎ，Ｎｉの酸化物、平均粒径が１〜３μｍのＣｕの酸化物あるいは焼成によりこれらの酸化物を生成する炭酸塩、硝酸塩等の金属塩を用い、これらを所望のモル比となるように主成分の各原料を秤量し、ボールミルや振動ミル等で粉砕混合した後、700℃
以上750℃以下の温度で２時間以上仮焼して仮焼体を得る。このように、700℃以上750℃
以下の温度で２時間以上仮焼して得られた仮焼体は粉砕しやすいので、粉砕後に均質な仮焼粉体を得ることができ、仮焼粉体に添加するＴｉおよびＭｏ成分を凝集することなく分散させることができる。なお、仮焼温度が700℃未満ではフェライト材料としての合成が
不十分となり、750℃を超えると合成後の仮焼体の硬度が増し均質に粉砕することが困難
となる。
【００３８】
次に、平均粒径が0.5〜10μｍのＴｉの酸化物あるいは焼成によりＴｉの酸化物を生成
する炭酸塩、硝酸塩等の金属塩、また、平均粒径が0.5〜３μｍのＭｏの酸化物あるいは
モリブデン珪化物（ＭｏＳｉ２）を用い、仮焼粉体100質量部に対して、ＴｉをＴｉＯ２
換算で0.05質量％以上0.3質量％以下、ＭｏをＭｏＯ３換算で0.01質量％以上0.1質量％以下の範囲内となるように加え、ボールミルや振動ミル等で混合した後、さらに所定量のバインダを加えてスラリーとし、噴霧造粒装置（スプレードライヤ）を用いて造粒した球状顆粒を得る。次に、この球状顆粒を用いてプレス成形して所定形状の成形体を得る。なお、ＴｉおよびＭｏ成分を仮焼前に添加したときには、両成分がＦｅ，Ｚｎ，ＮｉおよびＣｕの酸化物からなる主結晶に固溶しやすく、所望の特性が得られにくくなる。
【００３９】
なお、よりフェライト焼結体の機械的強度を向上させたい場合には、添加前にＴｉの酸化物を予め900℃以上で熱処理し、平均粒径が３μｍ以上10μｍ未満に粉砕したもの用い
ればよい。これにより、添加するＴｉの酸化物の粒子表面の活性は低下し、かつルチル型のみの安定した結晶構造とできることから、焼成時における主成分によって構成される結晶へのＴｉの固溶量が低下し、結晶粒界にＴｉの酸化物が存在しやすくなる。そのため、主成分によって構成される結晶は、結晶粒界にＴｉの酸化物が存在することにより、粒成長が抑制されて微細結晶からなる組織形態となり、緻密化されることから、機械的強度の向上したフェライト焼結体を得ることができる。
【００４０】
また、透磁率を低下させることなく電気抵抗を大きくして過電流損失を低減させたい場合には、フェライト焼結体において、主成分100質量部に対し、ＳｉＯ２換算での含有量
が0.005質量％以上0.1質量％以下となるように、Ｓｉ源を仮焼粉体に添加すればよい。
【００４１】
また、電気抵抗を大きくして渦電流損失を低減させたい場合には、仮焼粉体に所定量のＣａＯやＺｒＯ２を添加してもよい。また、より高い透磁率を得たい場合には、仮焼粉体に所定量のＭｎＯ２を添加すればよい。なお、ＣａＯ、ＺｒＯ２、ＭｎＯ２は、いずれもフェライト焼結体において、主成分100質量部に対し、0.2質量％未満であることが好ましい。
【００４２】
そして、得られた成形体を脱脂炉にて400〜800℃の範囲で脱バインダ処理を施して脱脂体とした後、これを焼成炉にて1000〜1200℃の最高温度で２〜５時間保持して焼成するこ
とにより本実施形態のフェライト焼結体を得ることができる。なお、Ｓｉ源を含んでいるとき、最高温度から800℃までの降温速度を100℃／時間以上とすることにより、結晶粒界にＳｉＯ２を非晶質で存在させやすくできる。
【００４３】
以下、本発明の実施例を具体的に説明するが、本発明はこの実施例に限定されるものではない。
【実施例１】
【００４４】
ＴｉおよびＭｏの含有量による透磁率およびキュリー温度の向上効果を確認するために、主成分組成が表１に示すフェライト焼結体と、表１と同様の主成分組成にＴｉＯ２およびＭｏＯ３を表２に示す量となるように添加したフェライト焼結体を作製し、各試料の透磁率およびキュリー温度の測定を行なった。
【００４５】
まず、主成分として平均粒径が１μｍのＦｅ２Ｏ３、ＺｎＯおよびＮｉＯ粉末と、平均粒径が３μｍのＣｕＯ粉末を表１に示したモル比となるように秤量し、ボールミルで粉砕混合した後、750℃で仮焼して仮焼体を得た。そして、仮焼体を粉砕して仮焼粉体を得た
後、バインダを加えてスラリーとし、噴霧造粒装置（スプレードライヤ）にて造粒して球状顆粒を得た。そして、この球状顆粒を用いプレス成形法により圧縮成形して、図１に示すトロイダルコア１の形状の成形体を得た。
【００４６】
次に、この成形体を脱脂炉にて、600℃の最高温度で５時間保持して脱バインダ処理を
施して脱脂体を得た。しかる後、この脱脂体を焼成炉にて大気雰囲気中1000〜1200℃の最高温度で２時間保持して焼成した。その後研削加工を施し、外径13ｍｍ、内径７ｍｍ、厚み３ｍｍのトロイダル形状の試料Ｎｏ．１〜16のフェライト焼結体を得た。
【００４７】
また、試料Ｎｏ．１〜16となる各仮焼粉体に、仮焼粉体100質量部に対し、表２に示す
ＴｉＯ２およびＭｏＯ３の含有量となるように添加して、その後の工程は、試料Ｎｏ．１〜16を作製したときと同じ製造方法により試料Ｎｏ．17〜32のフェライト焼結体を得た。
【００４８】
そして、各試料の巻き線部10ａの全周にわたって線径が0.2ｍｍの被膜銅線を10回巻き
付けてＬＣＲメータを用いて周波数100ｋＨｚにおける透磁率を測定した。また、キュリ
ー温度については、250℃までは、透磁率の測定と同様の試料およびＬＣＲメータを用い
てブリッジ回路法により求め、250℃を超える試料については、この試料を粉砕した粉末
をケースに入れ、振動試料型磁力計（ＴＯＥＩ社製 ＶＳＭ−５型）の所定位置に置き磁場をかけて常磁性になる温度をキュリー温度として測定した。
【００４９】
なお、各試料について、蛍光Ｘ線分析装置を用いて、Ｆｅ，Ｚｎ，ＮｉおよびＣｕの金属元素量を求めて、それぞれＦｅ２Ｏ３，ＺｎＯ，ＮｉＯ，ＣｕＯに換算し、これらの酸化物に換算した値を用いてモル％に換算し、表１および表２に記載のモル％となっていることを確認した。また、ＴｉおよびＭｏについては、ＴｉＯ２およびＭｏＯ３にそれぞれ換算し、この値を用いて、Ｆｅ２Ｏ３，ＺｎＯ，ＮｉＯ，ＣｕＯを100質量部としたとき
に対する比率を百分率で表すことによって、表２に記載の質量％となっていることを確認した。結果を表１、表２にそれぞれ示す。
【００５０】
【表１】
【００５１】
【表２】
【００５２】
表１および表２の結果から、ＴｉおよびＭｏを含有していない表１に示す試料Ｎｏ．１〜16と比較して、ＴｉをＴｉＯ２換算で0.1質量％およびＭｏをＭｏＯ３換算で0.05質量
％含有する表２の試料Ｎｏ．17〜32については、いずれも透磁率、キュリー温度ともに高い値を示しており、ＴｉおよびＭｏを含有することによって、透磁率およびキュリー温度を高められることがわかった。
【実施例２】
【００５３】
次に、主成分組成を試料Ｎｏ．３に示す組成に固定し、ＴｉＯ２およびＭｏＯ３換算での含有量を種々変更した試料Ｎｏ．33〜46を実施例１と同様の製造方法を用いて作製し、実施例１と同様の方法により透磁率およびキュリー温度を測定した。結果を表３に示す。
【００５４】
【表３】
【００５５】
表３の結果から、試料Ｎｏ．３に比べて、Ｔｉ成分のみを添加しＭｏ成分を添加していない試料Ｎｏ．49〜52は、透磁率は高められているものの、キュリー温度を高めることはできていなかった。また、Ｔｉ成分を添加せずＭｏ成分のみを添加した試料Ｎｏ．53〜56は、キュリー温度は高められているものの、透磁率を高めることはできなかった。さらに、ＴｉＯ２換算で0.05質量％未満である試料Ｎｏ．33およびＴｉＯ２換算で0.3質量％を
超える試料Ｎｏ．38は、透磁率を高めることができなかった。また、ＭｏＯ３換算で0.01質量％未満である試料Ｎｏ．39は、キュリー温度を高めることができず、ＭｏＯ３換算で0.1質量％を超える試料Ｎｏ．44は、透磁率を高めることができなかった。
【００５６】
これに対し、ＴｉをＴｉＯ２換算で0.05質量％以上0.3質量％以下、ＭｏをＭｏＯ３換
算で0.01質量％以上0.1質量％以下含有する試料Ｎｏ．34〜37，40〜43，45〜48は、透磁
率およびキュリー温度のいずれも高めることができていた。
【００５７】
また、試料Ｎｏ．34〜36，40〜42，47の結果から、ＴｉをＴｉＯ２換算で0.05質量％以上0.15質量％以下、ＭｏをＭｏＯ３換算で0.01質量％以上0.07質量％以下含有することにより、透磁率およびキュリー温度を高められることがわかった。
【実施例３】
【００５８】
次に、主成分組成、ＴｉＯ２換算での含有量およびＭｏＯ３換算での含有量を種々変更した試料Ｎｏ．57〜82を実施例１と同様の製造方法を用いて作製し、実施例１と同様の方法により透磁率とキュリー温度を実施例１と同様の方法を用いて測定した。結果を表４に示す。
【００５９】
【表４】
【００６０】
表４の結果から、主成分の組成範囲が、ＦｅをＦｅ２Ｏ３換算で４８モル％以上５１モル％以下、ＺｎをＺｎＯ換算で２９モル％以上３１モル％以下、ＮｉをＮｉＯ換算で１４モル％以上１６モル％以下、ＣｕをＣｕＯ換算で５モル％以上７モル％以下であり、ＴｉをＴｉＯ２換算で0.05質量％以上0.3質量％以下、ＭｏをＭｏＯ３換算で0.01質量％以上0.1質量％以下含有する試料Ｎｏ．59〜74は、透磁率が1320以上であり、キュリー温度が165℃以上であった。そのため、電気自動車やハイブリッドカーなどの複雑な制御を必要と
する制御装置に組み込まれる電気回路のノイズ除去に用いられる、ノイズフィルタのコア
となるフェライト焼結体に求められる特性を満たす、優れた特性を有していることがわかった。
【実施例４】
【００６１】
試料Ｎｏ．61と同様の組成とし、仮焼粉体に添加するＴｉＯ２が平均粒径３μｍのものと、予め900℃で熱処理して平均粒径が３μｍとなるまで粉砕したものとを用い、それぞ
れ実施例１と同様の製造方法によりフェライト焼結体を作製した。なお、以降の説明において、ＴｉＯ２に熱処理を施していない方の試料を試料Ａ、ＴｉＯ２に熱処理を施した方の試料を試料Ｂと称す。
【００６２】
そして、各試料を機械加工により切断し、切断された試料表面を機械研磨し、さらに試料表面を収束イオンビーム加工装置（日立ハイテクノロジーズ製 FIB FB2100）により
加工した。そして、透過電子顕微鏡（JEOL製 JEM2010F）を用いて、加工後の試料表面を倍率28000倍の倍率で、加速電圧200ｋＶの条件下で観察した。そして、観察視野における結晶粒界について、５箇所を測定箇所とし、付設されたエネルギー分散型Ｘ線分光分析装置（サーモエレクトロン製 NSS）により、スポット径１ｎｍ、測定時間50ｓｅｃおよび
測定エネルギー幅0.14〜20.48ｋｅＶの条件で測定し、得られたチャート（縦軸：元素カ
ウント、横軸：測定エネルギー幅）を得た。
【００６３】
また、試料Ａ、試料Ｂについて、実施例１と同様の方法により透磁率を測定した。また、ＪＩＳ Ｒ1634−1998に準拠して密度を、ＪＩＳ Ｒ 1601-2008に準拠して３点曲げ
強度を測定した。
【００６４】
結果、試料Ａについては、得られたチャートからＴｉの存在が確認されなかった。これに対し、試料Ｂについては、ＴｉおよびＯの存在が確認された。また、試料Ａ，試料Ｂともに、透磁率が1350、密度が5.31ｇ／ｃｍ３と同じであったが、３点曲げ強度については、試料Ａが105ＭＰａであったのに対し、試料Ｂは122ＭＰａであり、結晶粒界にＴｉの酸化物が存在していることにより、機械的強度を高められることが確認された。
【実施例５】
【００６５】
次に、仮焼粉体に添加するＳｉＯ２の含有量を異ならせたこと以外は、実施例２の表４に示す試料Ｎｏ．61と同様の組成とし、実施例１と同様の製造方法により試料Ｎｏ．83〜89を作製した。
【００６６】
そして、蛍光Ｘ線分析装置を用いて、Ｆｅ，Ｚｎ，ＮｉおよびＣｕの金属元素量を求めて、それぞれＦｅ２Ｏ３，ＺｎＯ，ＮｉＯ，ＣｕＯに換算した。また、Ｓｉの金属元素量を求めて、ＳｉＯ２に換算し、Ｆｅ２Ｏ３，ＺｎＯ，ＮｉＯ，ＣｕＯに換算した値の合計である主成分100質量部に対するＳｉＯ２の含有量を求めた。
【００６７】
次に、実施例１と同様の方法により透磁率を測定した。また、各試料の成形原料を用いて、φ15ｍｍ、厚さ1.5ｍｍの円板状の成形体を別途成形し、その後の工程については、
実施例１と同様の製造方法により体積固有抵抗測定用の試料を得た。そして、超絶縁抵抗計（ＴＯＡ製 ＤＳＭ−8103）を用いて、印可電圧1000Ｖ、温度26℃、湿度36％の測定環境下で３端子法（ＪＩＳ Ｋ6271；二重リング電極法）により各試料における体積固有抵抗値を測定した。
【００６８】
結果を表５に示す。
【００６９】
【表５】
【００７０】
表５の結果から、主成分100質量部に対し、ＳｉをＳｉＯ２換算で0.005質量％以上0.1
質量％以下含有することにより、透磁率を低下させることなく、体積固有抵抗値を大きく、すなわち電気抵抗を大きくできることが確認された。なお、本実施例において、最高温度から800℃までの降温速度は80℃／時間としたが、同じ成形原料を用いて、最高温度か
ら800℃までの降温速度を100℃／時間以上とした試料を作製したところ、Ｓｉを含有する各試料において、最高温度から800℃までの降温速度を100℃／時間以上とした試料の方がさらに体積固有抵抗値は大きい結果が得られた。
【符号の説明】
【００７１】
１：トロイダルコア
１ａ：巻線部
２：ボビンコア
２ａ：巻線部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フェライト焼結体およびこのフェライト焼結体に金属線を巻きつけてなるノイズフィルタに関する。
【背景技術】
【０００２】
インダクタ、変圧器、安定器、電磁石等のコアとして、Ｆｅ，Ｚｎ，ＮｉおよびＣｕを含有するフェライト焼結体が広く使用されている。
【０００３】
このようなＦｅ，Ｚｎ，ＮｉおよびＣｕを含有するフェライト焼結体として、例えば特許文献１には、Ｆｅ，Ｎｉ，Ｚｎ，ＣｕをＦｅ２Ｏ３換算で48〜51モル％、ＺｎＯ換算で15モル％以上30モル％未満、ＮｉＯ換算で７〜35モル％、ＣｕＯ換算で２〜７モル％それぞれ含有する主成分100重量部に対し、ＴｉをＴｉＯ２換算で0.16〜1.0重量部含有したフェライト材料が提案されている。
【０００４】
また、特許文献２には、主組成としてＦｅ２Ｏ３が49.0ｍｏｌ％〜50.0ｍｏｌ％，ＮｉＯが10.0ｍｏｌ％〜15.0ｍｏｌ％、ＣｕＯが5.0ｍｏｌ％〜8.0ｍｏｌ％、残部がＺｎＯであるＮｉ系フェライトにおいて、副成分としてＴｉをＴｉＯ２換算で0.1重量％以下（０
を含まず）を含有するＮｉ系フェライトが提案されている。
【０００５】
また、特許文献３には、主成分組成が、48.0〜49.8ｍｏｌ％Ｆｅ２Ｏ３、20.0〜35.0ｍｏｌ％ＺｎＯ、残部ＮｉＯとＣｕＯのうち、少なくとも１種からなるＮｉ−Ｚｎ系フェライトにＭｏＯ３を０〜0.2ｗｔ％（０を含まず）添加した低損失酸化物磁性材料が提案さ
れている。実施例において、ＭｏＯ３の添加量が0.01ｗｔ％〜0.1ｗｔ％間で、添加量が
増えると透磁率は上昇傾向を示し、キュリー温度については低下傾向を示すことが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開2004−269316号公報
【特許文献２】特開2002−321971号公報
【特許文献３】特開2000−269018号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
今般のフェライト焼結体には、広い温度域で保有する特性を発揮することができるように、透磁率およびキュリー温度を高めることが求められている。しかしながら、キュリー温度を高めようとすれば、透磁率が下がることとなり、透磁率とキュリー温度とは、トレードオフの関係にあることから、透磁率およびキュリー温度をともに高めることができる組成を見出さなければならないという課題があった。
【０００８】
本発明は、上記課題を解決すべく案出されたものであり、透磁率およびキュリー温度ともに高め、保有する特性を発揮することができる温度域の広いフェライト焼結体およびこれを備えるノイズフィルタを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のフェライト焼結体は、Ｆｅ，Ｚｎ，ＮｉおよびＣｕの酸化物を主成分とし、該主成分100質量部に対し、ＴｉをＴｉＯ２換算で0.05質量％以上0.3質量％以下、ＭｏをＭ
ｏＯ３換算で0.01質量％以上0.1質量％以下含有することを特徴とするものである。
【００１０】
また、本発明のフェライト焼結体は、前記主成分の組成範囲が、ＦｅをＦｅ２Ｏ３換算で48モル％以上51モル％以下、ＺｎをＺｎＯ換算で29モル％以上31モル％以下、ＮｉをＮｉＯ換算で14モル％以上16モル％以下、ＣｕをＣｕＯ換算で５モル％以上７モル％以下であることを特徴とするものである。
【００１１】
また、本発明のノイズフィルタは、上記構成のフェライト焼結体に金属線を巻きつけてなることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のフェライト焼結体によれば、Ｆｅ，Ｚｎ，ＮｉおよびＣｕの酸化物を主成分とし、該主成分100質量部に対し、ＴｉをＴｉＯ２換算で0.05質量％以上0.3質量％以下、ＭｏをＭｏＯ３換算で0.01質量％以上0.1質量％以下含有することにより、透磁率とキュリ
ー温度の両方の特性を高めることができるので、保有する特性を発揮することのできる温度域の広いフェライト焼結体とすることができる。
【００１３】
また、本発明のフェライト焼結体によれば、主成分の組成範囲が、ＦｅをＦｅ２Ｏ３換算で48モル％以上51モル％以下、ＺｎをＺｎＯ換算で29モル％以上31モル％以下、ＮｉをＮｉＯ換算で14モル％以上16モル％以下、ＣｕをＣｕＯ換算で５モル％以上７モル％以下であることにより、透磁率が1320以上、キュリー温度が165℃以上と優れた特性を有する
フェライト焼結体とすることができる。
【００１４】
本発明のノイズフィルタによれば、上記構成のフェライト焼結体に金属線を巻き付けてなることにより、透磁率が1320以上、キュリー温度が165℃以上とともに高く、コアとな
るフェライト焼結体が優れたノイズ除去性能を有し、ノイズ除去性能を発揮する温度域が広いので、優れたノイズフィルタとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本実施形態のフェライト焼結体の一例を示す、（ａ）はトロイダルコアの斜視図であり、（ｂ）はボビンコアの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本実施形態のフェライト焼結体およびこれを備えるノイズフィルタについて説明する。
【００１７】
本実施形態のフェライト焼結体は、このフェライト焼結体をコアとして金属線を巻きつけることによって、例えば、回路のノイズ除去に用いるノイズフィルタとして、ＤＣ−ＤＣコンバータや各種電源のトランス等に好適に使用されるものである。
【００１８】
ここで、コアとなるフェライト焼結体は、様々な形状のものがあり、例えば、図１（ａ）の斜視図に示すリング状のトロイダルコア10や図１（ｂ）の斜視図に示すボビン状のボビンコア20がある。
【００１９】
そして、本実施形態のフェライト焼結体には、透磁率（μ）およびキュリー温度（Ｔｃ）がともに高いことが求められる。ここで、透磁率とは、ＬＣＲメータを用いて周波数100ｋＨｚの条件で試料を測定した測定値であり、試料としては、例えば、外径が13ｍｍ、
内径が７ｍｍ、厚みが３ｍｍの図１（ａ）に示すフェライト焼結体からなるリング状のトロイダルコア10を用いて、トロイダルコア10の巻き線部10ａの全周にわたって線径が0.2
ｍｍの被膜導線を10回巻きつけたものを用いる。
【００２０】
このようなノイズフィルタ等のコアとなる本実施形態のフェライト焼結体は、Ｆｅ，Ｚｎ，ＮｉおよびＣｕの酸化物を主成分とし、この主成分100質量部に対し、ＴｉをＴｉＯ
２換算で0.05質量％以上0.3質量％以下、ＭｏをＭｏＯ３換算で0.01質量％以上0.1質量％以下含有することを特徴としている。
【００２１】
なお、ここで主成分とは、フェライト焼結体を構成する成分の95％以上を占める成分のことをいう。そして、主成分以外の成分であるＴｉ，Ｍｏおよび不可避不純物等の含有量は、それぞれ、ＴｉＯ２，ＭｏＯ３および不可避不純物等をそれぞれ酸化物に換算した値の合計で、フェライト焼結体を構成する全成分の１質量％未満であり、残部が主成分であることが好ましい。
【００２２】
そして、主成分100質量部に対し、ＴｉをＴｉＯ２換算で0.05質量％以上0.3質量％以下、ＭｏをＭｏＯ３換算で0.01質量％以上0.1質量％以下含有することによって、ＴｉやＭ
ｏを含まない、またはＴｉのみを含む、またはＭｏのみを含むときと比べて、透磁率およびキュリー温度をともに高めることができる。そのため、保有する特性を発揮することのできる温度域の広いフェライト焼結体とすることができる。
【００２３】
これに対し、主成分100質量％に対するＴｉの含有量がＴｉＯ２換算で0.05質量％未満
では、透磁率を高める効果が小さく、0.3質量％を越えると透磁率およびキュリー温度が
低下する。また、主成分100質量％に対するＭｏの含有量がＭｏＯ３換算で0.01質量％未
満では、キュリー温度を高める効果が小さく、0.1質量％を越えると、透磁率が低下する
。
【００２４】
特に、ＴｉおよびＭｏの含有量としてが、主成分100質量％に対して、ＴｉＯ２換算で0.05質量％以上0.15質量％以下であり、ＭｏＯ３換算で0.01質量％以上0.07質量％以下で
あることが好ましい。
【００２５】
また、本実施形態のフェライト焼結体は、主成分の組成範囲が、ＦｅをＦｅ２Ｏ３換算で48モル％以上51モル％以下、ＺｎをＺｎＯ換算で29モル％以上31モル％以下、ＮｉをＮｉＯ換算で14モル％以上16モル％以下、ＣｕをＣｕＯ換算で５モル％以上７モル％以下であることが好ましい。主成分100質量部に対し、ＴｉをＴｉＯ２換算で0.05質量％以上0.3質量％以下、ＭｏをＭｏＯ３換算で0.01質量％以上0.1質量％以下含有し、主成分の組成
が前述した範囲からなることにより、透磁率を1320以上、キュリー温度が165℃以上とす
ることができる。これにより、近年、電気自動車やハイブリッドカーなどの複雑な制御を必要とする制御装置に組み込まれる電気回路のノイズ除去に用いられる、ノイズフィルタのコアとなるフェライト焼結体に求められる特性を満たすものとすることができる。
【００２６】
また、主成分の組成を上述した範囲としたのは、電気抵抗を大きくし、フェライト焼結体に金属線を巻きつけてノイズフィルタ等として用いたときの過電流損失（生じた渦電流でフェライト焼結体が発熱することによるエネルギーの損失）を低減することができるからである。
【００２７】
また、本実施形態のフェライト焼結体は、平均結晶粒径（Ｄ50）が10μｍ以下であることが好ましい。これにより、透磁率の温度変化率が小さいことに加え、優れた機械的特性を有するフェライト焼結体とすることができる。なお、平均結晶粒径は、周知のプラニメトリック法にて測定することができる。
【００２８】
そして、ＦｅをＦｅ２Ｏ３換算で48モル％以上51モル％以下、ＺｎをＺｎＯ換算で29モル％以上31モル％以下、ＮｉをＮｉＯ換算で14モル％以上16モル％以下、ＣｕをＣｕＯ換
算で５モル％以上７モル％以下であり、主成分100質量部に対し、ＴｉをＴｉＯ２換算で0.05質量％以上0.3質量％以下、ＭｏをＭｏＯ３換算で0.01質量％以上0.1質量％以下含有
するフェライト焼結体に金属線を巻きつけてノイズフィルタとして用いた場合には、優れたノイズ除去特性を有し、この特性を発揮する温度域が広いので、ノイズ除去性能を有する優れたノイズフィルタとすることができる。
【００２９】
なお、本実施形態のフェライト焼結体の主成分が、ＦｅをＦｅ２Ｏ３換算で48モル％以上51モル％以下、ＺｎをＺｎＯ換算で29モル％以上31モル％以下、ＮｉをＮｉＯ換算で14モル％以上16モル％以下およびＣｕをＣｕＯ換算で５モル％以上７モル％以下含んでいることは、ＩＣＰ（Inductively Coupled Plasma）発光分光分析装置または蛍光Ｘ線分析装置を用いて、Ｆｅ、Ｚｎ、Ｎｉ、Ｃｕの含有量を求めて、それぞれＦｅ２Ｏ３、ＺｎＯ、ＮｉＯ、ＣｕＯに換算し、この換算した値を用いてモル％に換算することにより確認することができる。また、Ｔｉ、Ｍｏについては、ＩＣＰ発光分光分析装置または蛍光Ｘ線分析装置を用いて、Ｔｉ、Ｍｏの含有量を求めて、それぞれ酸化物に換算し、主成分100質
量部に対する値に換算すればよい。
【００３０】
また、本実施形態のフェライト焼結体は、Ｔｉの酸化物が結晶粒界に存在することが好ましい。Ｔｉの酸化物が結晶粒界に存在するときには、主成分によって構成される結晶の粒成長を抑制して微細結晶からなる組織形態とすることができ、緻密化したフェライト焼結体を得ることができることから、機械的強度を向上させることができる。なお、ここでいうＴｉの酸化物とは、ＴｉＯ，ＴｉＯ２，Ｔｉ２Ｏ３などのことである。
【００３１】
なお、機械的強度については、ＪＩＳ Ｒ 1601−2008に準拠した形状の試験片を用意して測定した３点曲げ強度で確認することができる。
【００３２】
また、結晶粒界におけるＴｉの酸化物の存在については、以下の方法により確認することができる。まず、測定する試料を機械加工により切断し、切断された試料表面を機械研磨し、さらに試料表面を収束イオンビーム加工装置（日立ハイテクノロジーズ製 FIB FB2100）により加工する。そして、透過電子顕微鏡（JEOL製 JEM2010F）を用いて、加工
後の試料表面を5000〜10万倍の倍率で、加速電圧200ｋＶの条件下で観察する。そして、
観察視野における任意の結晶粒界を測定箇所とし、付設されたエネルギー分散型Ｘ線分析装置（サーモエレクトロン製 NSS）により、スポット径１ｎｍ、測定時間50ｓｅｃおよ
び測定エネルギー幅0.14〜20.48ｋｅＶの条件で測定し、得られたチャート（縦軸：元素
カウント、横軸：測定エネルギー幅）から、測定箇所においてＴｉとＯとが検出されるか否かによって、結晶粒界におけるＴｉの酸化物の存在の有無を知ることができる。
【００３３】
また、本実施形態のフェライト焼結体は、主成分100質量部に対し、ＳｉをＳｉＯ２換
算で0.005質量％以上0.1質量％以下含有することが好ましい。これにより、透磁率を低下させることなく、電気抵抗を大きくすることができる。なお、ＳｉＯ２は結晶粒界に存在するものであり、その存在形態は、非晶質であっても結晶であってもよいが、非晶質である方が電気抵抗を大きくする効果が大きいものである。
【００３４】
なお、電気抵抗の大きさは、体積固有抵抗で表すことができ、その測定方法としては、例えば、φが10〜20ｍｍ、厚みが0.5〜２ｍｍの平板形状の試料を用意し、超絶縁抵抗計
（ＴＯＡ製 ＤＳＭ−8103）を用いて、印可電圧1000Ｖ、温度26℃、湿度36％の測定環境下で３端子法（ＪＩＳ Ｋ6271；二重リング電極法）により測定すればよい。
【００３５】
なお、主成分100質量部に対するＳｉをＳｉＯ２換算での含有量は、ＩＣＰ発光分光分
析装置または蛍光Ｘ線分析装置を用いて、Ｓｉの含有量を求めて、ＳｉＯ２に換算し、主成分100質量部に対する値に換算すればよい。また、ＳｉＯ２が非晶質であるか結晶であ
るかについては、結晶となっていれば、Ｘ線回折でピークを確認することができ、非晶質であれば、Ｘ線回折でピークは確認されないものの、上述したＴｉの酸化物の存在について確認したときと同様の方法において、ＳｉとＯの存在が確認されることで判別できる。また、Ｔｉの酸化物の存在について確認したときと同様の方法により、ＳｉＯ２が結晶粒界に存在するものであることを確認できる。
【００３６】
次に、本実施形態のフェライト焼結体の製造方法について以下に詳細を示す。
【００３７】
本実施形態のフェライト材料の製造方法は、まず、主成分となる平均粒径が0.5〜１μ
ｍのＦｅ，Ｚｎ，Ｎｉの酸化物、平均粒径が１〜３μｍのＣｕの酸化物あるいは焼成によりこれらの酸化物を生成する炭酸塩、硝酸塩等の金属塩を用い、これらを所望のモル比となるように主成分の各原料を秤量し、ボールミルや振動ミル等で粉砕混合した後、700℃
以上750℃以下の温度で２時間以上仮焼して仮焼体を得る。このように、700℃以上750℃
以下の温度で２時間以上仮焼して得られた仮焼体は粉砕しやすいので、粉砕後に均質な仮焼粉体を得ることができ、仮焼粉体に添加するＴｉおよびＭｏ成分を凝集することなく分散させることができる。なお、仮焼温度が700℃未満ではフェライト材料としての合成が
不十分となり、750℃を超えると合成後の仮焼体の硬度が増し均質に粉砕することが困難
となる。
【００３８】
次に、平均粒径が0.5〜10μｍのＴｉの酸化物あるいは焼成によりＴｉの酸化物を生成
する炭酸塩、硝酸塩等の金属塩、また、平均粒径が0.5〜３μｍのＭｏの酸化物あるいは
モリブデン珪化物（ＭｏＳｉ２）を用い、仮焼粉体100質量部に対して、ＴｉをＴｉＯ２
換算で0.05質量％以上0.3質量％以下、ＭｏをＭｏＯ３換算で0.01質量％以上0.1質量％以下の範囲内となるように加え、ボールミルや振動ミル等で混合した後、さらに所定量のバインダを加えてスラリーとし、噴霧造粒装置（スプレードライヤ）を用いて造粒した球状顆粒を得る。次に、この球状顆粒を用いてプレス成形して所定形状の成形体を得る。なお、ＴｉおよびＭｏ成分を仮焼前に添加したときには、両成分がＦｅ，Ｚｎ，ＮｉおよびＣｕの酸化物からなる主結晶に固溶しやすく、所望の特性が得られにくくなる。
【００３９】
なお、よりフェライト焼結体の機械的強度を向上させたい場合には、添加前にＴｉの酸化物を予め900℃以上で熱処理し、平均粒径が３μｍ以上10μｍ未満に粉砕したもの用い
ればよい。これにより、添加するＴｉの酸化物の粒子表面の活性は低下し、かつルチル型のみの安定した結晶構造とできることから、焼成時における主成分によって構成される結晶へのＴｉの固溶量が低下し、結晶粒界にＴｉの酸化物が存在しやすくなる。そのため、主成分によって構成される結晶は、結晶粒界にＴｉの酸化物が存在することにより、粒成長が抑制されて微細結晶からなる組織形態となり、緻密化されることから、機械的強度の向上したフェライト焼結体を得ることができる。
【００４０】
また、透磁率を低下させることなく電気抵抗を大きくして過電流損失を低減させたい場合には、フェライト焼結体において、主成分100質量部に対し、ＳｉＯ２換算での含有量
が0.005質量％以上0.1質量％以下となるように、Ｓｉ源を仮焼粉体に添加すればよい。
【００４１】
また、電気抵抗を大きくして渦電流損失を低減させたい場合には、仮焼粉体に所定量のＣａＯやＺｒＯ２を添加してもよい。また、より高い透磁率を得たい場合には、仮焼粉体に所定量のＭｎＯ２を添加すればよい。なお、ＣａＯ、ＺｒＯ２、ＭｎＯ２は、いずれもフェライト焼結体において、主成分100質量部に対し、0.2質量％未満であることが好ましい。
【００４２】
そして、得られた成形体を脱脂炉にて400〜800℃の範囲で脱バインダ処理を施して脱脂体とした後、これを焼成炉にて1000〜1200℃の最高温度で２〜５時間保持して焼成するこ
とにより本実施形態のフェライト焼結体を得ることができる。なお、Ｓｉ源を含んでいるとき、最高温度から800℃までの降温速度を100℃／時間以上とすることにより、結晶粒界にＳｉＯ２を非晶質で存在させやすくできる。
【００４３】
以下、本発明の実施例を具体的に説明するが、本発明はこの実施例に限定されるものではない。
【実施例１】
【００４４】
ＴｉおよびＭｏの含有量による透磁率およびキュリー温度の向上効果を確認するために、主成分組成が表１に示すフェライト焼結体と、表１と同様の主成分組成にＴｉＯ２およびＭｏＯ３を表２に示す量となるように添加したフェライト焼結体を作製し、各試料の透磁率およびキュリー温度の測定を行なった。
【００４５】
まず、主成分として平均粒径が１μｍのＦｅ２Ｏ３、ＺｎＯおよびＮｉＯ粉末と、平均粒径が３μｍのＣｕＯ粉末を表１に示したモル比となるように秤量し、ボールミルで粉砕混合した後、750℃で仮焼して仮焼体を得た。そして、仮焼体を粉砕して仮焼粉体を得た
後、バインダを加えてスラリーとし、噴霧造粒装置（スプレードライヤ）にて造粒して球状顆粒を得た。そして、この球状顆粒を用いプレス成形法により圧縮成形して、図１に示すトロイダルコア１の形状の成形体を得た。
【００４６】
次に、この成形体を脱脂炉にて、600℃の最高温度で５時間保持して脱バインダ処理を
施して脱脂体を得た。しかる後、この脱脂体を焼成炉にて大気雰囲気中1000〜1200℃の最高温度で２時間保持して焼成した。その後研削加工を施し、外径13ｍｍ、内径７ｍｍ、厚み３ｍｍのトロイダル形状の試料Ｎｏ．１〜16のフェライト焼結体を得た。
【００４７】
また、試料Ｎｏ．１〜16となる各仮焼粉体に、仮焼粉体100質量部に対し、表２に示す
ＴｉＯ２およびＭｏＯ３の含有量となるように添加して、その後の工程は、試料Ｎｏ．１〜16を作製したときと同じ製造方法により試料Ｎｏ．17〜32のフェライト焼結体を得た。
【００４８】
そして、各試料の巻き線部10ａの全周にわたって線径が0.2ｍｍの被膜銅線を10回巻き
付けてＬＣＲメータを用いて周波数100ｋＨｚにおける透磁率を測定した。また、キュリ
ー温度については、250℃までは、透磁率の測定と同様の試料およびＬＣＲメータを用い
てブリッジ回路法により求め、250℃を超える試料については、この試料を粉砕した粉末
をケースに入れ、振動試料型磁力計（ＴＯＥＩ社製 ＶＳＭ−５型）の所定位置に置き磁場をかけて常磁性になる温度をキュリー温度として測定した。
【００４９】
なお、各試料について、蛍光Ｘ線分析装置を用いて、Ｆｅ，Ｚｎ，ＮｉおよびＣｕの金属元素量を求めて、それぞれＦｅ２Ｏ３，ＺｎＯ，ＮｉＯ，ＣｕＯに換算し、これらの酸化物に換算した値を用いてモル％に換算し、表１および表２に記載のモル％となっていることを確認した。また、ＴｉおよびＭｏについては、ＴｉＯ２およびＭｏＯ３にそれぞれ換算し、この値を用いて、Ｆｅ２Ｏ３，ＺｎＯ，ＮｉＯ，ＣｕＯを100質量部としたとき
に対する比率を百分率で表すことによって、表２に記載の質量％となっていることを確認した。結果を表１、表２にそれぞれ示す。
【００５０】
【表１】
【００５１】
【表２】
【００５２】
表１および表２の結果から、ＴｉおよびＭｏを含有していない表１に示す試料Ｎｏ．１〜16と比較して、ＴｉをＴｉＯ２換算で0.1質量％およびＭｏをＭｏＯ３換算で0.05質量
％含有する表２の試料Ｎｏ．17〜32については、いずれも透磁率、キュリー温度ともに高い値を示しており、ＴｉおよびＭｏを含有することによって、透磁率およびキュリー温度を高められることがわかった。
【実施例２】
【００５３】
次に、主成分組成を試料Ｎｏ．３に示す組成に固定し、ＴｉＯ２およびＭｏＯ３換算での含有量を種々変更した試料Ｎｏ．33〜46を実施例１と同様の製造方法を用いて作製し、実施例１と同様の方法により透磁率およびキュリー温度を測定した。結果を表３に示す。
【００５４】
【表３】
【００５５】
表３の結果から、試料Ｎｏ．３に比べて、Ｔｉ成分のみを添加しＭｏ成分を添加していない試料Ｎｏ．49〜52は、透磁率は高められているものの、キュリー温度を高めることはできていなかった。また、Ｔｉ成分を添加せずＭｏ成分のみを添加した試料Ｎｏ．53〜56は、キュリー温度は高められているものの、透磁率を高めることはできなかった。さらに、ＴｉＯ２換算で0.05質量％未満である試料Ｎｏ．33およびＴｉＯ２換算で0.3質量％を
超える試料Ｎｏ．38は、透磁率を高めることができなかった。また、ＭｏＯ３換算で0.01質量％未満である試料Ｎｏ．39は、キュリー温度を高めることができず、ＭｏＯ３換算で0.1質量％を超える試料Ｎｏ．44は、透磁率を高めることができなかった。
【００５６】
これに対し、ＴｉをＴｉＯ２換算で0.05質量％以上0.3質量％以下、ＭｏをＭｏＯ３換
算で0.01質量％以上0.1質量％以下含有する試料Ｎｏ．34〜37，40〜43，45〜48は、透磁
率およびキュリー温度のいずれも高めることができていた。
【００５７】
また、試料Ｎｏ．34〜36，40〜42，47の結果から、ＴｉをＴｉＯ２換算で0.05質量％以上0.15質量％以下、ＭｏをＭｏＯ３換算で0.01質量％以上0.07質量％以下含有することにより、透磁率およびキュリー温度を高められることがわかった。
【実施例３】
【００５８】
次に、主成分組成、ＴｉＯ２換算での含有量およびＭｏＯ３換算での含有量を種々変更した試料Ｎｏ．57〜82を実施例１と同様の製造方法を用いて作製し、実施例１と同様の方法により透磁率とキュリー温度を実施例１と同様の方法を用いて測定した。結果を表４に示す。
【００５９】
【表４】
【００６０】
表４の結果から、主成分の組成範囲が、ＦｅをＦｅ２Ｏ３換算で４８モル％以上５１モル％以下、ＺｎをＺｎＯ換算で２９モル％以上３１モル％以下、ＮｉをＮｉＯ換算で１４モル％以上１６モル％以下、ＣｕをＣｕＯ換算で５モル％以上７モル％以下であり、ＴｉをＴｉＯ２換算で0.05質量％以上0.3質量％以下、ＭｏをＭｏＯ３換算で0.01質量％以上0.1質量％以下含有する試料Ｎｏ．59〜74は、透磁率が1320以上であり、キュリー温度が165℃以上であった。そのため、電気自動車やハイブリッドカーなどの複雑な制御を必要と
する制御装置に組み込まれる電気回路のノイズ除去に用いられる、ノイズフィルタのコア
となるフェライト焼結体に求められる特性を満たす、優れた特性を有していることがわかった。
【実施例４】
【００６１】
試料Ｎｏ．61と同様の組成とし、仮焼粉体に添加するＴｉＯ２が平均粒径３μｍのものと、予め900℃で熱処理して平均粒径が３μｍとなるまで粉砕したものとを用い、それぞ
れ実施例１と同様の製造方法によりフェライト焼結体を作製した。なお、以降の説明において、ＴｉＯ２に熱処理を施していない方の試料を試料Ａ、ＴｉＯ２に熱処理を施した方の試料を試料Ｂと称す。
【００６２】
そして、各試料を機械加工により切断し、切断された試料表面を機械研磨し、さらに試料表面を収束イオンビーム加工装置（日立ハイテクノロジーズ製 FIB FB2100）により
加工した。そして、透過電子顕微鏡（JEOL製 JEM2010F）を用いて、加工後の試料表面を倍率28000倍の倍率で、加速電圧200ｋＶの条件下で観察した。そして、観察視野における結晶粒界について、５箇所を測定箇所とし、付設されたエネルギー分散型Ｘ線分光分析装置（サーモエレクトロン製 NSS）により、スポット径１ｎｍ、測定時間50ｓｅｃおよび
測定エネルギー幅0.14〜20.48ｋｅＶの条件で測定し、得られたチャート（縦軸：元素カ
ウント、横軸：測定エネルギー幅）を得た。
【００６３】
また、試料Ａ、試料Ｂについて、実施例１と同様の方法により透磁率を測定した。また、ＪＩＳ Ｒ1634−1998に準拠して密度を、ＪＩＳ Ｒ 1601-2008に準拠して３点曲げ
強度を測定した。
【００６４】
結果、試料Ａについては、得られたチャートからＴｉの存在が確認されなかった。これに対し、試料Ｂについては、ＴｉおよびＯの存在が確認された。また、試料Ａ，試料Ｂともに、透磁率が1350、密度が5.31ｇ／ｃｍ３と同じであったが、３点曲げ強度については、試料Ａが105ＭＰａであったのに対し、試料Ｂは122ＭＰａであり、結晶粒界にＴｉの酸化物が存在していることにより、機械的強度を高められることが確認された。
【実施例５】
【００６５】
次に、仮焼粉体に添加するＳｉＯ２の含有量を異ならせたこと以外は、実施例２の表４に示す試料Ｎｏ．61と同様の組成とし、実施例１と同様の製造方法により試料Ｎｏ．83〜89を作製した。
【００６６】
そして、蛍光Ｘ線分析装置を用いて、Ｆｅ，Ｚｎ，ＮｉおよびＣｕの金属元素量を求めて、それぞれＦｅ２Ｏ３，ＺｎＯ，ＮｉＯ，ＣｕＯに換算した。また、Ｓｉの金属元素量を求めて、ＳｉＯ２に換算し、Ｆｅ２Ｏ３，ＺｎＯ，ＮｉＯ，ＣｕＯに換算した値の合計である主成分100質量部に対するＳｉＯ２の含有量を求めた。
【００６７】
次に、実施例１と同様の方法により透磁率を測定した。また、各試料の成形原料を用いて、φ15ｍｍ、厚さ1.5ｍｍの円板状の成形体を別途成形し、その後の工程については、
実施例１と同様の製造方法により体積固有抵抗測定用の試料を得た。そして、超絶縁抵抗計（ＴＯＡ製 ＤＳＭ−8103）を用いて、印可電圧1000Ｖ、温度26℃、湿度36％の測定環境下で３端子法（ＪＩＳ Ｋ6271；二重リング電極法）により各試料における体積固有抵抗値を測定した。
【００６８】
結果を表５に示す。
【００６９】
【表５】
【００７０】
表５の結果から、主成分100質量部に対し、ＳｉをＳｉＯ２換算で0.005質量％以上0.1
質量％以下含有することにより、透磁率を低下させることなく、体積固有抵抗値を大きく、すなわち電気抵抗を大きくできることが確認された。なお、本実施例において、最高温度から800℃までの降温速度は80℃／時間としたが、同じ成形原料を用いて、最高温度か
ら800℃までの降温速度を100℃／時間以上とした試料を作製したところ、Ｓｉを含有する各試料において、最高温度から800℃までの降温速度を100℃／時間以上とした試料の方がさらに体積固有抵抗値は大きい結果が得られた。
【符号の説明】
【００７１】
１：トロイダルコア
１ａ：巻線部
２：ボビンコア
２ａ：巻線部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｆｅ，Ｚｎ，ＮｉおよびＣｕの酸化物を主成分とし、該主成分１００質量部に対し、ＴｉをＴｉＯ２換算で０．０５質量％以上０．３質量％以下、ＭｏをＭｏＯ３換算で０．０１質量％以上０．１質量％以下含有することを特徴とするフェライト焼結体。
【請求項２】
前記主成分の組成範囲が、ＦｅをＦｅ２Ｏ３換算で４８モル％以上５１モル％以下、ＺｎをＺｎＯ換算で２９モル％以上３１モル％以下、ＮｉをＮｉＯ換算で１４モル％以上１６モル％以下、ＣｕをＣｕＯ換算で５モル％以上７モル％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焼結体。
【請求項３】
結晶粒界にＴｉの酸化物が存在することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のフェライト焼結体。
【請求項４】
前記主成分１００質量部に対し、ＳｉをＳｉＯ２換算で０．００５質量％以上０．１質量％以下含有することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のフェライト焼結体。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかに記載のフェライト焼結体に金属線を巻きつけてなることを特徴とするノイズフィルタ。
【請求項１】
Ｆｅ，Ｚｎ，ＮｉおよびＣｕの酸化物を主成分とし、該主成分１００質量部に対し、ＴｉをＴｉＯ２換算で０．０５質量％以上０．３質量％以下、ＭｏをＭｏＯ３換算で０．０１質量％以上０．１質量％以下含有することを特徴とするフェライト焼結体。
【請求項２】
前記主成分の組成範囲が、ＦｅをＦｅ２Ｏ３換算で４８モル％以上５１モル％以下、ＺｎをＺｎＯ換算で２９モル％以上３１モル％以下、ＮｉをＮｉＯ換算で１４モル％以上１６モル％以下、ＣｕをＣｕＯ換算で５モル％以上７モル％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焼結体。
【請求項３】
結晶粒界にＴｉの酸化物が存在することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のフェライト焼結体。
【請求項４】
前記主成分１００質量部に対し、ＳｉをＳｉＯ２換算で０．００５質量％以上０．１質量％以下含有することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のフェライト焼結体。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかに記載のフェライト焼結体に金属線を巻きつけてなることを特徴とするノイズフィルタ。
【図１】
【公開番号】特開２０１３−１０６８５（Ｐ２０１３−１０６８５Ａ）
【公開日】平成２５年１月１７日（２０１３．１．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−１２２０５８（Ｐ２０１２−１２２０５８）
【出願日】平成２４年５月２９日（２０１２．５．２９）
【出願人】（０００００６６３３）京セラ株式会社 (13,660)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月１７日（２０１３．１．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年５月２９日（２０１２．５．２９）
【出願人】（０００００６６３３）京セラ株式会社 (13,660)
【Ｆターム（参考）】
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