フェライト焼結体およびコイル部品並びにフェライト焼結体の製造方法
【課題】焼結体全体において絶縁性に優れたＭｎ−Ｚｎ系のフェライト焼結体およびそれを用いたコイル部品並びに前記焼結体の製造方法を提供する。
【解決手段】ＭｎＯ、ＺｎＯおよびＦｅ２Ｏ３を主成分とするフェライト焼結体であって、前記フェライト焼結体の主成分組成は、Ｆｅ２Ｏ３の比率が５０ｍｏｌ％未満のＦｅプアー組成であるとともに、副成分として、アノーサイトを形成可能な範囲のＣａＯ、ＳｉＯ２およびＡｌ２Ｏ３を含有することを特徴とする。より好ましくは、前記ＣａＯ、ＳｉＯ２およびＡｌ２Ｏ３全体の含有量が前記主成分１００重量部に対して２.５重量部以下（０を含まず）である。
【解決手段】ＭｎＯ、ＺｎＯおよびＦｅ２Ｏ３を主成分とするフェライト焼結体であって、前記フェライト焼結体の主成分組成は、Ｆｅ２Ｏ３の比率が５０ｍｏｌ％未満のＦｅプアー組成であるとともに、副成分として、アノーサイトを形成可能な範囲のＣａＯ、ＳｉＯ２およびＡｌ２Ｏ３を含有することを特徴とする。より好ましくは、前記ＣａＯ、ＳｉＯ２およびＡｌ２Ｏ３全体の含有量が前記主成分１００重量部に対して２.５重量部以下（０を含まず）である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｍｎ、ＺｎおよびＦｅを含むＭｎ系フェライト焼結体およびそれを用いたコイル部品並びにその製造方法に関し、特に絶縁性に優れたフェライト焼結体に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、各種電子機器においてＬＳＩの高集積化、多機能化および高速化が進んでおり、それに電力を供給する電源系にも高パワーが要求されてきている。スイッチング電源は、民生機器をはじめＯＡ、産業用機器へと幅広い利用が進んでおり、現在、小型・軽量化とともに、大電流化への対応が図られている。このスイッチング電源、ＤＣ／ＤＣコンバータに使用されるトランスには、従来、Ｍｎ−Ｚｎ系のフェライト焼結体であるフェライトコアが使用されていた。
【０００３】
Ｍｎ−Ｚｎ系のフェライトコアは、飽和磁束密度および透磁率が高く、また損失（コアロス）が小さいという特徴があり、これまでスイッチング電源やＤＣ／ＤＣコンバータ等のトランスに用いられてきた。しかしながら、抵抗率が数Ω・ｍ程度と比較的低く、コアに直接巻線をすると漏れ電流が発生する。このため、ＤＣ／ＤＣコンバータ等のトランス用としてＭｎ−Ｚｎ系のフェライトコアを使用する場合、フェライトコアにボビンをかぶせたり、絶縁被膜等の処理を行ってから巻線を行っていた。そのため、製造コストが高く、小型化が難しいという問題があった。
【０００４】
このような問題に対して、例えば特許文献１には、Ｆｅ２Ｏ３量を５０ｍｏｌ％未満とし、ＣａＯ、ＳｉＯ２等の副成分を含有させて高抵抗化を図ったＭｎ−Ｚｎフェライトが開示されている。また、特許文献２には、冷却時に７００〜４００℃の範囲の温度から空気を導入することによって、Ｍｎ−Ｚｎ系酸化物磁性材料の表面の高抵抗化を図る製造方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−１３３５１０号公報
【特許文献２】特開平６−２９５８１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に開示されたＭｎ−Ｚｎフェライトは、電気抵抗の向上が図られているものの、その水準は３.０×１０３Ω・ｍ未満であり、絶縁性確保の観点からは十分な水準とはいえなかった。また、特許文献２に開示の製造方法によれば、Ｍｎ−Ｚｎ系酸化物磁性材料の表面部分の抵抗のみを向上させることができるが、抵抗が高い部分が表面部分のみであるため絶縁性確保の観点からは必ずしも十分とはいえなかった。
【０００７】
本発明は、上記点に鑑み、焼結体全体において絶縁性に優れたＭｎ−Ｚｎ系のフェライト焼結体およびそれを用いたコイル部品並びに前記焼結体の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のフェライト焼結体は、ＭｎＯ、ＺｎＯおよびＦｅ２Ｏ３を主成分とするフェライト焼結体であって、前記フェライト焼結体の主成分組成は、Ｆｅ２Ｏ３の比率が５０ｍｏｌ％未満のＦｅプアー組成であるとともに、副成分として、アノーサイトを形成可能な範囲のＣａＯ、ＳｉＯ２およびＡｌ２Ｏ３を含有することを特徴とする。該構成によれば、フェライト焼結体全体の抵抗率を高め、絶縁性を向上することができる。
【０００９】
また、前記フェライト焼結体において、前記ＣａＯ、ＳｉＯ２およびＡｌ２Ｏ３全体の含有量が前記主成分１００重量部に対して２.５重量部以下（０を含まず）であることが好ましい。該構成によれば、フェライト焼結体の抵抗率をいっそう高めることができる。
【００１０】
さらに、前記フェライト焼結体において、副成分としてＭｇＯを含有し、抵抗率が５.０×１０４Ω・ｍ以上に高められていることが好ましい。該構成は、フェライト焼結体の抵抗率、絶縁性の向上に好適である。
【００１１】
本発明のコイル部品は、磁性体に導体を巻回して構成したコイル部品であって、前記磁性体として前記いずれかのフェライト焼結体を用いたことを特徴とする。絶縁性に優れる前記フェライト焼結体を用いることで、導体の巻回部分の構成を簡略化し、小型のコイル部品が得られる。
【００１２】
本発明のフェライト焼結体の製造方法は、ＭｎＯ、ＺｎＯおよびＦｅ２Ｏ３を主成分とする原料粉末を成形後、焼成してフェライト焼結体を得るフェライト焼結体の製造方法であって、前記フェライト焼結体の主成分組成は、Ｆｅ２Ｏ３の比率が５０ｍｏｌ％未満のＦｅプアー組成であるとともに、副成分として、アノーサイトを形成可能な範囲のＣａＯ、ＳｉＯ２およびＡｌ２Ｏ３を含有させることを特徴とする。かかる構成によれば、抵抗率の高いフェライト焼結体を提供することができる。
【００１３】
また、前記フェライト焼結体の製造方法において、前記ＣａＯ、ＳｉＯ２およびＡｌ２Ｏ３の素原料を混合し、得られた混合粉を８００〜９００℃の温度範囲で熱処理後、前記原料粉末に添加することが好ましい。かかる構成は副成分を焼結体中に均一に分散させるうえで有利である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、焼結体全体において絶縁性に優れたＭｎ−Ｚｎ系のフェライト焼結体およびそれを用いたコイル部品並びに前記焼結体の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明に係る一実施形態のフェライト焼結体断面のＳＥＭ像である。
【図２】焼結体のＸ線回折パターンを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明を実施例とともに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。本発明に係るフェライト焼結体の製造には、特に限定する部分以外は、固相反応法を用いる通常の粉末冶金的方法を適用すればよい。すなわち、ＭｎＯ、ＺｎＯおよびＦｅ２Ｏ３を主成分とする原料粉末を成形後、焼成してフェライト焼結体を得る。Ｍｎ−Ｚｎ系フェライトの原料となる酸化物として、例えば、Ｆｅ２Ｏ３、Ｍｎ３Ｏ４、およびＺｎＯを用いることができる。それらの原料酸化物をボールミル、振動ミル等で混合した後に乾燥し、得られた混合粉末を仮焼成した後、ボールミル、振動ミル、アトライタ等を用いて１μｍ程度の粒子径となるように粉砕する。粉砕後はバインダを加えてスプレードライヤー等の装置により造粒し、油圧プレスあるいは機械プレス等の成形機を用い、必要な形状に成形する。成形体は抵抗加熱式、マイクロ波加熱式等の雰囲気焼成炉で酸素濃度等の制御された雰囲気下で所望の特性を持つように焼成される。
【００１７】
また、本発明に係るフェライト焼結体はＭｎＯ、ＺｎＯおよびＦｅ２Ｏ３を主成分とするＭｎ−Ｚｎ系のフェライト焼結体である。ただし、フェライト焼結体の主成分組成は、Ｆｅ２Ｏ３の比率が５０ｍｏｌ％未満のＦｅプアー組成とする以外は、その主成分組成は特に限定するものではない。組成は必要とされる特性に応じて選択すればよい。Ｆｅ２Ｏ３の比率が５０ｍｏｌ％未満のＦｅプアー組成とすることで、抵抗率低下の原因となるＦｅ２＋の生成が抑制される。例えば、高磁気特性を維持しながら抵抗率の向上を図る観点からは、Ｆｅ２Ｏ３４０ｍｏｌ％以上、かつ５０ｍｏｌ％未満、ＭｎＯ４３〜５２ｍｏｌ％、残部ＺｎＯを主成分とすればよい。１.０×１０４Ω・ｍ以上の抵抗率を得る観点からは、Ｆｅ２Ｏ３は４０〜４５ｍｏｌ％がより好ましい。
【００１８】
本発明に係るフェライト焼結体は、さらに副成分として、アノーサイトを形成可能な範囲のＣａＯ、ＳｉＯ２およびＡｌ２Ｏ３を含有する。特許文献１のように、Ａｌ２Ｏ３を単独で添加したり、ＣａＯおよびＳｉＯ２に対するＡｌ２Ｏ３の比率が小さい場合には、抵抗率向上の顕著な効果は発揮されない。アノーサイト（ＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３・２ＳｉＯ２）を形成可能な範囲のように、ＣａＯに対して多くのＳｉＯ２およびＡｌ２Ｏ３を含有する場合に抵抗率向上の顕著な効果が得られる。アノーサイトを形成可能な範囲とは、例えばErnest.M.Levin et al.,PHASE DIAGRAMS FOR CERAMISTS, The American Ceramic Society(1964)220.のＦｉｇ．６３１に記載された相図の中央部分の、１１.６ｍｏｌ％ＣａＯ、１２.７ｍｏｌ％Ａｌ２Ｏ３、７５.７ｍｏｌ％ＳｉＯ２（点Ａ）、２６.３ｍｏｌ％ＣａＯ、８.９ｍｏｌ％Ａｌ２Ｏ３、６４.８ｍｏｌ％ＳｉＯ２（点Ｂ）、４２.５ｍｏｌ％ＣａＯ、１２.５ｍｏｌ％Ａｌ２Ｏ３、４５.０ｍｏｌ％ＳｉＯ２（点Ｃ）、３６.１ｍｏｌ％ＣａＯ、２６.７ｍｏｌ％Ａｌ２Ｏ３、３７.２ｍｏｌ％ＳｉＯ２（点Ｄ）、１９.８ｍｏｌ％ＣａＯ、２４.６ｍｏｌ％Ａｌ２Ｏ３、５５.６ｍｏｌ％ＳｉＯ２（点Ｅ）の各点に囲まれた略五角形の組成領域である。前記副成分はＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３・２ＳｉＯ２の組成で含有することがより好ましい。アノーサイト（灰長石）は化学式ＣａＡｌ２Ｓｉ２Ｏ８で表わされ、長石の中の斜長石グループに属する三斜晶系の物質である。長石は地殻中に普遍的に存在する鉱物で、ほとんどの岩石に含まれており、一般に抵抗率は１０１０〜１０１２Ω・ｍと高い、絶縁体である。副成分として、アノーサイトを形成可能な範囲のＣａＯ、ＳｉＯ２およびＡｌ２Ｏ３を含有することで抵抗率向上の効果が発揮されるが、前記ＣａＯ、ＳｉＯ２およびＡｌ２Ｏ３全体の含有量が前記主成分１００重量部に対して２.５重量部以下（０を含まず）であれば、高い透磁率を維持しつつ、より高い抵抗率が得ることができる。なお、アノーサイトを形成可能な範囲のＣａＯ、ＳｉＯ２およびＡｌ２Ｏ３とは、これらの組成比がそのような条件を満たせばよく、必ずしも焼結体においてアノーサイトを確認できなくてもよい趣旨である。
【００１９】
また、前記主成分１００重量部に対して、副成分として２.０重量部未満（但し０を除く）のＭｇＯを含有することが好ましい。かかる構成により抵抗率がさらに向上する。より高い抵抗率を得る観点からは、ＭｇＯの含有量は１.０〜１.５重量部であることがより好ましい。なお、粒界または粒内の高抵抗化を図るために、ＴｉＯ２、ＳｎＯ２、Ｔａ２Ｏ５、Ｎｂ２Ｏ５などの副成分をさらに含有してもよい。
【００２０】
上述のフェライト焼結体は、ＭｎＯ、ＺｎＯおよびＦｅ２Ｏ３を主成分とする原料粉末を成形後、焼成して得られる。ここで、フェライト焼結体の主成分組成は、Ｆｅ２Ｏ３の比率が５０ｍｏｌ％未満のＦｅプアー組成であるとともに、副成分として、アノーサイトを形成可能な範囲のＣａＯ、ＳｉＯ２およびＡｌ２Ｏ３を含有させる。副成分は、仮焼前に添加してもよいし、仮焼後の粉砕時に添加してもよい。また、ＣａＯ、ＳｉＯ２およびＡｌ２Ｏ３はそれぞれ素原料のまま添加してもよいが、以下のように添加することがより好ましい。すなわち、ＣａＯ、ＳｉＯ２およびＡｌ２Ｏ３の素原料を混合し、得られた混合粉を８００〜９００℃の温度範囲で熱処理後、前記原料粉末に添加する。かかる熱処理を施した後に添加することで、焼成時の各副成分の共存状態の改善に寄与する。熱処理後の解砕を容易にするため、かかる熱処理はＣａＯ、ＳｉＯ２およびＡｌ２Ｏ３の混合粉が、強固に固化しない程度の温度、時間に制御する。かかる工程を備えることは副成分を焼結体中に均一に分散させるうえで有利である。
【００２１】
上述のフェライト焼結体をコアに用いてトランス、チョークコイル、インダクタ等のコイル部品を構成することができる。すなわち、磁性体として上記本発明に係るフェライト焼結体を用い、該磁性体に導体を巻回してコイル部品を構成する。本発明に係るフェライト焼結体は絶縁性に優れるため、他の絶縁体を介さずにフェライト焼結体に直接導体を形成することができる。すなわち、前記フェライト焼結体を用いることで、導体の巻回部分の構成を簡略化し、小型のコイル部品が得られる。導体は、ワイヤでもよいし、印刷や薄膜形成手段によって形成した電極パターンでもよい。
【実施例】
【００２２】
（実施例１）
Ｍｎ−Ｚｎ系フェライトの主成分の原料となる酸化物として、Ｆｅ２Ｏ３、Ｍｎ３Ｏ４およびＺｎＯを用い、それぞれ４９ｍｏｌ％Ｆｅ２Ｏ３、４４ｍｏｌ％ＭｎＯ、および７ｍｏｌ％ＺｎＯの組成となるように秤量を行ない、ボールミルで混合した後に乾燥し混合粉末を得た。得られた混合粉末を９００℃で仮焼した後、ボールミルを用いて１μｍの平均粒子径となるように粉砕した。粉砕して得られたスラリーを乾燥した後に、アノーサイトの代表組成である２５ｍｏｌ％ＣａＯ、５０ｍｏｌ％ＳｉＯ２、および２５ｍｏｌ％Ａｌ２Ｏ３となるようにＣａＣＯ３、ＳｉＯ２およびＡｌ２Ｏ３を配合したもの（以下ＣＡＳともいう。）を大気中８５０℃で熱処理後、主成分１００重量部に対して表１に示す比率になるように添加した。また、比較のためにＣＡＳを添加していない試料（Ｎｏ１）も作製した。さらに、得られた粉末に１％のＰＶＡ（ポリビニールアルコール）をバインダとして加え、造粒を行なった。造粒さした粉末を外径７．８ｍｍ、内径３．８ｍｍ、厚さ３ｍｍのリング形状に成形した。成形体はマイクロ波焼成炉を用い、空気中１３００℃で焼成し、Ｎ２ガス雰囲気下で冷却した。得られた焼成体の１０ｋＨｚでの比透磁率μは、ＹＯＫＯＧＡＷＡ・ＨＥＷＬＥＴＴ・ＰＡＣＫＡＲＤ製 ４１９４Ａ ＩＭＰＥＤＡＮＣＥ／ＧＡＩＮ−ＰＨＡＳＥ ＡＮＡＬＹＺＥＲを用いて測定したインダクタンスより求めた。また、焼結体の密度は水中置換法により求めた。抵抗率は、リング形状の焼結体を二等分に切断し、得られた半リング形状の焼結体の二つの切断面に銀ペーストを塗布し、二端子法によって求めた。結果を表１に示す。表より明らかなように副成分として、アノーサイトを形成可能な範囲のＣａＯ、ＳｉＯ２およびＡｌ２Ｏ３（ＣＡＳ）を含有したもの（Ｎｏ２〜４）は、これらを含有しない場合（Ｎｏ１）に比べて、焼結体の密度および抵抗率が向上していることがわかる。さらにＣＡＳが２.５重量部以下（０を含まず）ではＣＡＳ無添加の場合と同等以上の比透磁率を発現しつつ、抵抗率が大幅に向上しており、ＣＡＳ量が１.２５〜２.５重量部ではＣＡＳ無添加の場合の１.５倍以上、４.０×１０３Ω・ｍ以上の抵抗率が得られている。また、ＣＡＳ量が１.２５〜２.５重量部の範囲では焼結体の密度も４.８×１０３ｋｇ／ｍ３以上に向上している。
【００２３】
【表１】
【００２４】
また、Ｎｏ３の試料について焼結体の断面を研磨し、ＳＥＭ／ＥＤＸによって組織観察および組成分析を行った。ＳＥＭ写真を図１に示す。ＥＤＸによって分析した結果、主相であるＭｎ−Ｚｎフェライト相１のＭｎ、Ｚｎ、Ｆｅ、Ｃａ、Ｓｉ、Ａｌ、Ｏは２２.２ｗｔ％、５.４ｗｔ％、４９.８ｗｔ％、０ｗｔ％、０ｗｔ％、１.０ｗｔ％、２１.７ｗｔ％、粒界（三重点）２のＭｎ、Ｚｎ、Ｆｅ、Ｃａ、Ｓｉ、Ａｌ、Ｏは５.０ｗｔ％、０.４ｗｔ％、１０.７ｗｔ％、１７.９ｗｔ％、２７．７ｗｔ％、４.６ｗｔ％、３３.９ｗｔ％、であった。すなわち、Ｃａ、Ｓｉ、Ａｌは粒界（三重点）に濃化しているとともに、Ａｌの一部が主相であるスピネル相に含まれていることがわかった。また、ＣＡＳを添加した場合の焼結体の構成相を調べるため、ＣＡＳ量を２５重量部に増やした焼結体を作製し、Ｘ線回折を行った。Ｘ線回折のピークパターンを図２に示す。図２においてアノーサイトのピークが確認できる。すなわち、添加したＣａＣＯ３、ＳｉＯ２およびＡｌ２Ｏ３の少なくとも一部はアノーサイトを形成していることがわかる。
【００２５】
（実施例２）
Ｍｎ−Ｚｎ系フェライトの原料となる酸化物として、Ｆｅ２Ｏ３、Ｍｎ３Ｏ４およびＺｎＯを用い、それぞれ４０〜５０ｍｏｌ％Ｆｅ２Ｏ３、５１．８〜４３．１ｍｏｌ％ＭｎＯ、および８．２〜６．９ｍｏｌ％ＺｎＯの組成となるように秤量を行ない、ボールミルで混合した後に乾燥し、混合粉末を得た。得られた混合粉末を９００℃で仮焼した後、ボールミルを用いて１μｍの平均粒子径となるように粉砕した。粉砕して得られたスラリーを乾燥した後に、実施例１におけるものと同じ組成を有するようにＣａＣＯ３、ＳｉＯ２およびＡｌ２Ｏ３を配合したもの（ＣＡＳ）を大気中８５０℃で熱処理後、主成分１００重量部に対して２.５重量部の比率となるように添加した。さらに、得られた粉末に１％のＰＶＡをバインダとして加え、造粒を行なった。造粒した粉末を外径７．８ｍｍ、内径３．８ｍｍ、厚さ３ｍｍのリング形状に成形した。成形体は抵抗加熱式の雰囲気焼成炉を用い、空気中１２００℃で焼成し、Ａｒガス雰囲気下で冷却した。実施例１と同様にして比透磁率、抵抗率および密度を評価した。結果を表２に示す。また、上記ＣＡＳを添加しないで作製した試料の評価結果を表３に示す。
【００２６】
【表２】
【００２７】
【表３】
【００２８】
表３から明らかなように、単純にＦｅ２Ｏ３量を低減するだけでは大幅な抵抗率の向上は達成できていない。これに対して表２に示すように、アノーサイトを形成可能な範囲のＣａＯ、ＳｉＯ２およびＡｌ２Ｏ３（ＣＡＳ）を含有させることで、かかる含有による抵抗率向上のみならず、Ｆｅ２Ｏ３量の低減に伴い抵抗率の大幅な向上が実現できることがわかる。また、ＣＡＳを含有させることで、Ｆｅ２Ｏ３量を低減しても、透磁率を大幅に低下させることなく、抵抗率を向上させることができる。例えば、フェライト焼結体の主成分組成が、Ｆｅ２Ｏ３量が５０ｍｏｌ％未満のＦｅプアー組成であれば１０×１０３Ω・ｍ以上の抵抗率を得ることが可能である。Ｆｅ２Ｏ３量が４０〜４５ｍｏｌ％では抵抗率は３.０×１０４Ω・ｍ以上に達する。また、比透磁率に関してもＣＡＳを有する場合には、より高い値が安定して得られる。
【００２９】
（実施例３）
実施例２と同様にして、Ｍｎ−Ｚｎ系フェライトの原料となる酸化物として、Ｆｅ２Ｏ３、Ｍｎ３Ｏ４およびＺｎＯを用い、それぞれが４５ｍｏｌ％Ｆｅ２Ｏ３、４７．４ｍｏｌ％ＭｎＯ、および７．６ｍｏｌ％ＺｎＯの組成となるように秤量を行ない、ボールミルで混合した後に乾燥し、混合粉末を得た。得られた混合粉末を９００℃で仮焼した後、ボールミルを用いて１μｍの平均粒子径となるように粉砕した。粉砕して得られたスラリーを乾燥した後に、実施例１におけるものと同じ組成を有するようにＣａＣＯ３、ＳｉＯ２およびＡｌ２Ｏ３を配合したものを大気中８５０℃で熱処理後、前記主成分１００重量部に対して２.５重量部となるように添加した。さらにＭｇＯを前記主成分１００重量部に対して表４に示す比率になるように添加した。また、比較のためにＭｇＯを添加していない試料も作製した。得られた粉末に１％のＰＶＡをバインダとして加え、造粒を行なった。造粒された粉末を外径７．８ｍｍ、内径３．８ｍｍ、厚さ３ｍｍのリング形状に成形した。成形体は抵抗加熱式の雰囲気焼成炉を用い空気中１２００℃で焼成し、Ａｒガス雰囲気下で冷却した。実施例１と同様にして比透磁率、抵抗率および密度を評価した。結果を表４に示す。
【００３０】
【表４】
【００３１】
表４に示すように２.０重量部未満（但し０を除く）のＭｇＯを含ませることによって抵抗率がさらに向上することがわかる。ＭｇＯ量が１.０〜１.５重量部では比透磁率は２００以上、抵抗率は３５×１０３Ω・ｍ以上である。すなわち、比透磁率の低下を抑えつつ、ＭｇＯ無添加に比べて１０％以上、抵抗率が向上している。
【００３２】
（実施例４）
実施例２のＮｏ６のＣＡＳをＣａＣＯ３、ＳｉＯ２およびＡｌ２Ｏ３として混合の後、８５０℃で熱処理後する代りに、以下のようにして添加した試料を作製した。すなわち、ＣａＯ、ＳｉＯ２およびＡｌ２Ｏ３の素原料を混合し、得られた混合粉を熱処理することなく、主成分１００重量部に対して２.５重量部となるように添加した。それ以外の条件はＮｏ６の試料と同様である。ＣＡＳを上記のように熱処理することなく添加した場合でも、Ｎｏ６の試料と比較して比透磁率は同等で、抵抗率は２０×１０３Ω・ｍ以上を示した。すなわち、上記のようにしてアノーサイトを形成可能な範囲のＣａＯ、ＳｉＯ２およびＡｌ２Ｏ３（ＣＡＳ）を含有させることでも抵抗率の大幅な向上が実現できる。なお、抵抗率はＮｏ６の方が２０％程度高く、ＣＡＳは熱処理を施した後に添加する方がより効果的であることがわかった。
【００３３】
（比較例）
実施例２のＮｏ６のＣＡＳの代りに、アノーサイトを形成しない組成である３１．０ｍｏｌ％ＣａＯ、６２．１ｍｏｌ％ＳｉＯ２、および６．９ｍｏｌ％Ａｌ２Ｏ３となるようにＣａＣＯ３、ＳｉＯ２およびＡｌ２Ｏ３を配合したものを熱処理することなく、主成分１００重量部に対して２.５重量部添加した試料を作製して評価した。得られた試料では、Ｎｏ６の試料に比べて抵抗率は約１／４に、比透磁率は約２／３に低下した。
【符号の説明】
【００３４】
１：Ｍｎ−Ｚｎフェライト相 ２：粒界（三重点）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｍｎ、ＺｎおよびＦｅを含むＭｎ系フェライト焼結体およびそれを用いたコイル部品並びにその製造方法に関し、特に絶縁性に優れたフェライト焼結体に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、各種電子機器においてＬＳＩの高集積化、多機能化および高速化が進んでおり、それに電力を供給する電源系にも高パワーが要求されてきている。スイッチング電源は、民生機器をはじめＯＡ、産業用機器へと幅広い利用が進んでおり、現在、小型・軽量化とともに、大電流化への対応が図られている。このスイッチング電源、ＤＣ／ＤＣコンバータに使用されるトランスには、従来、Ｍｎ−Ｚｎ系のフェライト焼結体であるフェライトコアが使用されていた。
【０００３】
Ｍｎ−Ｚｎ系のフェライトコアは、飽和磁束密度および透磁率が高く、また損失（コアロス）が小さいという特徴があり、これまでスイッチング電源やＤＣ／ＤＣコンバータ等のトランスに用いられてきた。しかしながら、抵抗率が数Ω・ｍ程度と比較的低く、コアに直接巻線をすると漏れ電流が発生する。このため、ＤＣ／ＤＣコンバータ等のトランス用としてＭｎ−Ｚｎ系のフェライトコアを使用する場合、フェライトコアにボビンをかぶせたり、絶縁被膜等の処理を行ってから巻線を行っていた。そのため、製造コストが高く、小型化が難しいという問題があった。
【０００４】
このような問題に対して、例えば特許文献１には、Ｆｅ２Ｏ３量を５０ｍｏｌ％未満とし、ＣａＯ、ＳｉＯ２等の副成分を含有させて高抵抗化を図ったＭｎ−Ｚｎフェライトが開示されている。また、特許文献２には、冷却時に７００〜４００℃の範囲の温度から空気を導入することによって、Ｍｎ−Ｚｎ系酸化物磁性材料の表面の高抵抗化を図る製造方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−１３３５１０号公報
【特許文献２】特開平６−２９５８１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に開示されたＭｎ−Ｚｎフェライトは、電気抵抗の向上が図られているものの、その水準は３.０×１０３Ω・ｍ未満であり、絶縁性確保の観点からは十分な水準とはいえなかった。また、特許文献２に開示の製造方法によれば、Ｍｎ−Ｚｎ系酸化物磁性材料の表面部分の抵抗のみを向上させることができるが、抵抗が高い部分が表面部分のみであるため絶縁性確保の観点からは必ずしも十分とはいえなかった。
【０００７】
本発明は、上記点に鑑み、焼結体全体において絶縁性に優れたＭｎ−Ｚｎ系のフェライト焼結体およびそれを用いたコイル部品並びに前記焼結体の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のフェライト焼結体は、ＭｎＯ、ＺｎＯおよびＦｅ２Ｏ３を主成分とするフェライト焼結体であって、前記フェライト焼結体の主成分組成は、Ｆｅ２Ｏ３の比率が５０ｍｏｌ％未満のＦｅプアー組成であるとともに、副成分として、アノーサイトを形成可能な範囲のＣａＯ、ＳｉＯ２およびＡｌ２Ｏ３を含有することを特徴とする。該構成によれば、フェライト焼結体全体の抵抗率を高め、絶縁性を向上することができる。
【０００９】
また、前記フェライト焼結体において、前記ＣａＯ、ＳｉＯ２およびＡｌ２Ｏ３全体の含有量が前記主成分１００重量部に対して２.５重量部以下（０を含まず）であることが好ましい。該構成によれば、フェライト焼結体の抵抗率をいっそう高めることができる。
【００１０】
さらに、前記フェライト焼結体において、副成分としてＭｇＯを含有し、抵抗率が５.０×１０４Ω・ｍ以上に高められていることが好ましい。該構成は、フェライト焼結体の抵抗率、絶縁性の向上に好適である。
【００１１】
本発明のコイル部品は、磁性体に導体を巻回して構成したコイル部品であって、前記磁性体として前記いずれかのフェライト焼結体を用いたことを特徴とする。絶縁性に優れる前記フェライト焼結体を用いることで、導体の巻回部分の構成を簡略化し、小型のコイル部品が得られる。
【００１２】
本発明のフェライト焼結体の製造方法は、ＭｎＯ、ＺｎＯおよびＦｅ２Ｏ３を主成分とする原料粉末を成形後、焼成してフェライト焼結体を得るフェライト焼結体の製造方法であって、前記フェライト焼結体の主成分組成は、Ｆｅ２Ｏ３の比率が５０ｍｏｌ％未満のＦｅプアー組成であるとともに、副成分として、アノーサイトを形成可能な範囲のＣａＯ、ＳｉＯ２およびＡｌ２Ｏ３を含有させることを特徴とする。かかる構成によれば、抵抗率の高いフェライト焼結体を提供することができる。
【００１３】
また、前記フェライト焼結体の製造方法において、前記ＣａＯ、ＳｉＯ２およびＡｌ２Ｏ３の素原料を混合し、得られた混合粉を８００〜９００℃の温度範囲で熱処理後、前記原料粉末に添加することが好ましい。かかる構成は副成分を焼結体中に均一に分散させるうえで有利である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、焼結体全体において絶縁性に優れたＭｎ−Ｚｎ系のフェライト焼結体およびそれを用いたコイル部品並びに前記焼結体の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明に係る一実施形態のフェライト焼結体断面のＳＥＭ像である。
【図２】焼結体のＸ線回折パターンを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明を実施例とともに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。本発明に係るフェライト焼結体の製造には、特に限定する部分以外は、固相反応法を用いる通常の粉末冶金的方法を適用すればよい。すなわち、ＭｎＯ、ＺｎＯおよびＦｅ２Ｏ３を主成分とする原料粉末を成形後、焼成してフェライト焼結体を得る。Ｍｎ−Ｚｎ系フェライトの原料となる酸化物として、例えば、Ｆｅ２Ｏ３、Ｍｎ３Ｏ４、およびＺｎＯを用いることができる。それらの原料酸化物をボールミル、振動ミル等で混合した後に乾燥し、得られた混合粉末を仮焼成した後、ボールミル、振動ミル、アトライタ等を用いて１μｍ程度の粒子径となるように粉砕する。粉砕後はバインダを加えてスプレードライヤー等の装置により造粒し、油圧プレスあるいは機械プレス等の成形機を用い、必要な形状に成形する。成形体は抵抗加熱式、マイクロ波加熱式等の雰囲気焼成炉で酸素濃度等の制御された雰囲気下で所望の特性を持つように焼成される。
【００１７】
また、本発明に係るフェライト焼結体はＭｎＯ、ＺｎＯおよびＦｅ２Ｏ３を主成分とするＭｎ−Ｚｎ系のフェライト焼結体である。ただし、フェライト焼結体の主成分組成は、Ｆｅ２Ｏ３の比率が５０ｍｏｌ％未満のＦｅプアー組成とする以外は、その主成分組成は特に限定するものではない。組成は必要とされる特性に応じて選択すればよい。Ｆｅ２Ｏ３の比率が５０ｍｏｌ％未満のＦｅプアー組成とすることで、抵抗率低下の原因となるＦｅ２＋の生成が抑制される。例えば、高磁気特性を維持しながら抵抗率の向上を図る観点からは、Ｆｅ２Ｏ３４０ｍｏｌ％以上、かつ５０ｍｏｌ％未満、ＭｎＯ４３〜５２ｍｏｌ％、残部ＺｎＯを主成分とすればよい。１.０×１０４Ω・ｍ以上の抵抗率を得る観点からは、Ｆｅ２Ｏ３は４０〜４５ｍｏｌ％がより好ましい。
【００１８】
本発明に係るフェライト焼結体は、さらに副成分として、アノーサイトを形成可能な範囲のＣａＯ、ＳｉＯ２およびＡｌ２Ｏ３を含有する。特許文献１のように、Ａｌ２Ｏ３を単独で添加したり、ＣａＯおよびＳｉＯ２に対するＡｌ２Ｏ３の比率が小さい場合には、抵抗率向上の顕著な効果は発揮されない。アノーサイト（ＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３・２ＳｉＯ２）を形成可能な範囲のように、ＣａＯに対して多くのＳｉＯ２およびＡｌ２Ｏ３を含有する場合に抵抗率向上の顕著な効果が得られる。アノーサイトを形成可能な範囲とは、例えばErnest.M.Levin et al.,PHASE DIAGRAMS FOR CERAMISTS, The American Ceramic Society(1964)220.のＦｉｇ．６３１に記載された相図の中央部分の、１１.６ｍｏｌ％ＣａＯ、１２.７ｍｏｌ％Ａｌ２Ｏ３、７５.７ｍｏｌ％ＳｉＯ２（点Ａ）、２６.３ｍｏｌ％ＣａＯ、８.９ｍｏｌ％Ａｌ２Ｏ３、６４.８ｍｏｌ％ＳｉＯ２（点Ｂ）、４２.５ｍｏｌ％ＣａＯ、１２.５ｍｏｌ％Ａｌ２Ｏ３、４５.０ｍｏｌ％ＳｉＯ２（点Ｃ）、３６.１ｍｏｌ％ＣａＯ、２６.７ｍｏｌ％Ａｌ２Ｏ３、３７.２ｍｏｌ％ＳｉＯ２（点Ｄ）、１９.８ｍｏｌ％ＣａＯ、２４.６ｍｏｌ％Ａｌ２Ｏ３、５５.６ｍｏｌ％ＳｉＯ２（点Ｅ）の各点に囲まれた略五角形の組成領域である。前記副成分はＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３・２ＳｉＯ２の組成で含有することがより好ましい。アノーサイト（灰長石）は化学式ＣａＡｌ２Ｓｉ２Ｏ８で表わされ、長石の中の斜長石グループに属する三斜晶系の物質である。長石は地殻中に普遍的に存在する鉱物で、ほとんどの岩石に含まれており、一般に抵抗率は１０１０〜１０１２Ω・ｍと高い、絶縁体である。副成分として、アノーサイトを形成可能な範囲のＣａＯ、ＳｉＯ２およびＡｌ２Ｏ３を含有することで抵抗率向上の効果が発揮されるが、前記ＣａＯ、ＳｉＯ２およびＡｌ２Ｏ３全体の含有量が前記主成分１００重量部に対して２.５重量部以下（０を含まず）であれば、高い透磁率を維持しつつ、より高い抵抗率が得ることができる。なお、アノーサイトを形成可能な範囲のＣａＯ、ＳｉＯ２およびＡｌ２Ｏ３とは、これらの組成比がそのような条件を満たせばよく、必ずしも焼結体においてアノーサイトを確認できなくてもよい趣旨である。
【００１９】
また、前記主成分１００重量部に対して、副成分として２.０重量部未満（但し０を除く）のＭｇＯを含有することが好ましい。かかる構成により抵抗率がさらに向上する。より高い抵抗率を得る観点からは、ＭｇＯの含有量は１.０〜１.５重量部であることがより好ましい。なお、粒界または粒内の高抵抗化を図るために、ＴｉＯ２、ＳｎＯ２、Ｔａ２Ｏ５、Ｎｂ２Ｏ５などの副成分をさらに含有してもよい。
【００２０】
上述のフェライト焼結体は、ＭｎＯ、ＺｎＯおよびＦｅ２Ｏ３を主成分とする原料粉末を成形後、焼成して得られる。ここで、フェライト焼結体の主成分組成は、Ｆｅ２Ｏ３の比率が５０ｍｏｌ％未満のＦｅプアー組成であるとともに、副成分として、アノーサイトを形成可能な範囲のＣａＯ、ＳｉＯ２およびＡｌ２Ｏ３を含有させる。副成分は、仮焼前に添加してもよいし、仮焼後の粉砕時に添加してもよい。また、ＣａＯ、ＳｉＯ２およびＡｌ２Ｏ３はそれぞれ素原料のまま添加してもよいが、以下のように添加することがより好ましい。すなわち、ＣａＯ、ＳｉＯ２およびＡｌ２Ｏ３の素原料を混合し、得られた混合粉を８００〜９００℃の温度範囲で熱処理後、前記原料粉末に添加する。かかる熱処理を施した後に添加することで、焼成時の各副成分の共存状態の改善に寄与する。熱処理後の解砕を容易にするため、かかる熱処理はＣａＯ、ＳｉＯ２およびＡｌ２Ｏ３の混合粉が、強固に固化しない程度の温度、時間に制御する。かかる工程を備えることは副成分を焼結体中に均一に分散させるうえで有利である。
【００２１】
上述のフェライト焼結体をコアに用いてトランス、チョークコイル、インダクタ等のコイル部品を構成することができる。すなわち、磁性体として上記本発明に係るフェライト焼結体を用い、該磁性体に導体を巻回してコイル部品を構成する。本発明に係るフェライト焼結体は絶縁性に優れるため、他の絶縁体を介さずにフェライト焼結体に直接導体を形成することができる。すなわち、前記フェライト焼結体を用いることで、導体の巻回部分の構成を簡略化し、小型のコイル部品が得られる。導体は、ワイヤでもよいし、印刷や薄膜形成手段によって形成した電極パターンでもよい。
【実施例】
【００２２】
（実施例１）
Ｍｎ−Ｚｎ系フェライトの主成分の原料となる酸化物として、Ｆｅ２Ｏ３、Ｍｎ３Ｏ４およびＺｎＯを用い、それぞれ４９ｍｏｌ％Ｆｅ２Ｏ３、４４ｍｏｌ％ＭｎＯ、および７ｍｏｌ％ＺｎＯの組成となるように秤量を行ない、ボールミルで混合した後に乾燥し混合粉末を得た。得られた混合粉末を９００℃で仮焼した後、ボールミルを用いて１μｍの平均粒子径となるように粉砕した。粉砕して得られたスラリーを乾燥した後に、アノーサイトの代表組成である２５ｍｏｌ％ＣａＯ、５０ｍｏｌ％ＳｉＯ２、および２５ｍｏｌ％Ａｌ２Ｏ３となるようにＣａＣＯ３、ＳｉＯ２およびＡｌ２Ｏ３を配合したもの（以下ＣＡＳともいう。）を大気中８５０℃で熱処理後、主成分１００重量部に対して表１に示す比率になるように添加した。また、比較のためにＣＡＳを添加していない試料（Ｎｏ１）も作製した。さらに、得られた粉末に１％のＰＶＡ（ポリビニールアルコール）をバインダとして加え、造粒を行なった。造粒さした粉末を外径７．８ｍｍ、内径３．８ｍｍ、厚さ３ｍｍのリング形状に成形した。成形体はマイクロ波焼成炉を用い、空気中１３００℃で焼成し、Ｎ２ガス雰囲気下で冷却した。得られた焼成体の１０ｋＨｚでの比透磁率μは、ＹＯＫＯＧＡＷＡ・ＨＥＷＬＥＴＴ・ＰＡＣＫＡＲＤ製 ４１９４Ａ ＩＭＰＥＤＡＮＣＥ／ＧＡＩＮ−ＰＨＡＳＥ ＡＮＡＬＹＺＥＲを用いて測定したインダクタンスより求めた。また、焼結体の密度は水中置換法により求めた。抵抗率は、リング形状の焼結体を二等分に切断し、得られた半リング形状の焼結体の二つの切断面に銀ペーストを塗布し、二端子法によって求めた。結果を表１に示す。表より明らかなように副成分として、アノーサイトを形成可能な範囲のＣａＯ、ＳｉＯ２およびＡｌ２Ｏ３（ＣＡＳ）を含有したもの（Ｎｏ２〜４）は、これらを含有しない場合（Ｎｏ１）に比べて、焼結体の密度および抵抗率が向上していることがわかる。さらにＣＡＳが２.５重量部以下（０を含まず）ではＣＡＳ無添加の場合と同等以上の比透磁率を発現しつつ、抵抗率が大幅に向上しており、ＣＡＳ量が１.２５〜２.５重量部ではＣＡＳ無添加の場合の１.５倍以上、４.０×１０３Ω・ｍ以上の抵抗率が得られている。また、ＣＡＳ量が１.２５〜２.５重量部の範囲では焼結体の密度も４.８×１０３ｋｇ／ｍ３以上に向上している。
【００２３】
【表１】
【００２４】
また、Ｎｏ３の試料について焼結体の断面を研磨し、ＳＥＭ／ＥＤＸによって組織観察および組成分析を行った。ＳＥＭ写真を図１に示す。ＥＤＸによって分析した結果、主相であるＭｎ−Ｚｎフェライト相１のＭｎ、Ｚｎ、Ｆｅ、Ｃａ、Ｓｉ、Ａｌ、Ｏは２２.２ｗｔ％、５.４ｗｔ％、４９.８ｗｔ％、０ｗｔ％、０ｗｔ％、１.０ｗｔ％、２１.７ｗｔ％、粒界（三重点）２のＭｎ、Ｚｎ、Ｆｅ、Ｃａ、Ｓｉ、Ａｌ、Ｏは５.０ｗｔ％、０.４ｗｔ％、１０.７ｗｔ％、１７.９ｗｔ％、２７．７ｗｔ％、４.６ｗｔ％、３３.９ｗｔ％、であった。すなわち、Ｃａ、Ｓｉ、Ａｌは粒界（三重点）に濃化しているとともに、Ａｌの一部が主相であるスピネル相に含まれていることがわかった。また、ＣＡＳを添加した場合の焼結体の構成相を調べるため、ＣＡＳ量を２５重量部に増やした焼結体を作製し、Ｘ線回折を行った。Ｘ線回折のピークパターンを図２に示す。図２においてアノーサイトのピークが確認できる。すなわち、添加したＣａＣＯ３、ＳｉＯ２およびＡｌ２Ｏ３の少なくとも一部はアノーサイトを形成していることがわかる。
【００２５】
（実施例２）
Ｍｎ−Ｚｎ系フェライトの原料となる酸化物として、Ｆｅ２Ｏ３、Ｍｎ３Ｏ４およびＺｎＯを用い、それぞれ４０〜５０ｍｏｌ％Ｆｅ２Ｏ３、５１．８〜４３．１ｍｏｌ％ＭｎＯ、および８．２〜６．９ｍｏｌ％ＺｎＯの組成となるように秤量を行ない、ボールミルで混合した後に乾燥し、混合粉末を得た。得られた混合粉末を９００℃で仮焼した後、ボールミルを用いて１μｍの平均粒子径となるように粉砕した。粉砕して得られたスラリーを乾燥した後に、実施例１におけるものと同じ組成を有するようにＣａＣＯ３、ＳｉＯ２およびＡｌ２Ｏ３を配合したもの（ＣＡＳ）を大気中８５０℃で熱処理後、主成分１００重量部に対して２.５重量部の比率となるように添加した。さらに、得られた粉末に１％のＰＶＡをバインダとして加え、造粒を行なった。造粒した粉末を外径７．８ｍｍ、内径３．８ｍｍ、厚さ３ｍｍのリング形状に成形した。成形体は抵抗加熱式の雰囲気焼成炉を用い、空気中１２００℃で焼成し、Ａｒガス雰囲気下で冷却した。実施例１と同様にして比透磁率、抵抗率および密度を評価した。結果を表２に示す。また、上記ＣＡＳを添加しないで作製した試料の評価結果を表３に示す。
【００２６】
【表２】
【００２７】
【表３】
【００２８】
表３から明らかなように、単純にＦｅ２Ｏ３量を低減するだけでは大幅な抵抗率の向上は達成できていない。これに対して表２に示すように、アノーサイトを形成可能な範囲のＣａＯ、ＳｉＯ２およびＡｌ２Ｏ３（ＣＡＳ）を含有させることで、かかる含有による抵抗率向上のみならず、Ｆｅ２Ｏ３量の低減に伴い抵抗率の大幅な向上が実現できることがわかる。また、ＣＡＳを含有させることで、Ｆｅ２Ｏ３量を低減しても、透磁率を大幅に低下させることなく、抵抗率を向上させることができる。例えば、フェライト焼結体の主成分組成が、Ｆｅ２Ｏ３量が５０ｍｏｌ％未満のＦｅプアー組成であれば１０×１０３Ω・ｍ以上の抵抗率を得ることが可能である。Ｆｅ２Ｏ３量が４０〜４５ｍｏｌ％では抵抗率は３.０×１０４Ω・ｍ以上に達する。また、比透磁率に関してもＣＡＳを有する場合には、より高い値が安定して得られる。
【００２９】
（実施例３）
実施例２と同様にして、Ｍｎ−Ｚｎ系フェライトの原料となる酸化物として、Ｆｅ２Ｏ３、Ｍｎ３Ｏ４およびＺｎＯを用い、それぞれが４５ｍｏｌ％Ｆｅ２Ｏ３、４７．４ｍｏｌ％ＭｎＯ、および７．６ｍｏｌ％ＺｎＯの組成となるように秤量を行ない、ボールミルで混合した後に乾燥し、混合粉末を得た。得られた混合粉末を９００℃で仮焼した後、ボールミルを用いて１μｍの平均粒子径となるように粉砕した。粉砕して得られたスラリーを乾燥した後に、実施例１におけるものと同じ組成を有するようにＣａＣＯ３、ＳｉＯ２およびＡｌ２Ｏ３を配合したものを大気中８５０℃で熱処理後、前記主成分１００重量部に対して２.５重量部となるように添加した。さらにＭｇＯを前記主成分１００重量部に対して表４に示す比率になるように添加した。また、比較のためにＭｇＯを添加していない試料も作製した。得られた粉末に１％のＰＶＡをバインダとして加え、造粒を行なった。造粒された粉末を外径７．８ｍｍ、内径３．８ｍｍ、厚さ３ｍｍのリング形状に成形した。成形体は抵抗加熱式の雰囲気焼成炉を用い空気中１２００℃で焼成し、Ａｒガス雰囲気下で冷却した。実施例１と同様にして比透磁率、抵抗率および密度を評価した。結果を表４に示す。
【００３０】
【表４】
【００３１】
表４に示すように２.０重量部未満（但し０を除く）のＭｇＯを含ませることによって抵抗率がさらに向上することがわかる。ＭｇＯ量が１.０〜１.５重量部では比透磁率は２００以上、抵抗率は３５×１０３Ω・ｍ以上である。すなわち、比透磁率の低下を抑えつつ、ＭｇＯ無添加に比べて１０％以上、抵抗率が向上している。
【００３２】
（実施例４）
実施例２のＮｏ６のＣＡＳをＣａＣＯ３、ＳｉＯ２およびＡｌ２Ｏ３として混合の後、８５０℃で熱処理後する代りに、以下のようにして添加した試料を作製した。すなわち、ＣａＯ、ＳｉＯ２およびＡｌ２Ｏ３の素原料を混合し、得られた混合粉を熱処理することなく、主成分１００重量部に対して２.５重量部となるように添加した。それ以外の条件はＮｏ６の試料と同様である。ＣＡＳを上記のように熱処理することなく添加した場合でも、Ｎｏ６の試料と比較して比透磁率は同等で、抵抗率は２０×１０３Ω・ｍ以上を示した。すなわち、上記のようにしてアノーサイトを形成可能な範囲のＣａＯ、ＳｉＯ２およびＡｌ２Ｏ３（ＣＡＳ）を含有させることでも抵抗率の大幅な向上が実現できる。なお、抵抗率はＮｏ６の方が２０％程度高く、ＣＡＳは熱処理を施した後に添加する方がより効果的であることがわかった。
【００３３】
（比較例）
実施例２のＮｏ６のＣＡＳの代りに、アノーサイトを形成しない組成である３１．０ｍｏｌ％ＣａＯ、６２．１ｍｏｌ％ＳｉＯ２、および６．９ｍｏｌ％Ａｌ２Ｏ３となるようにＣａＣＯ３、ＳｉＯ２およびＡｌ２Ｏ３を配合したものを熱処理することなく、主成分１００重量部に対して２.５重量部添加した試料を作製して評価した。得られた試料では、Ｎｏ６の試料に比べて抵抗率は約１／４に、比透磁率は約２／３に低下した。
【符号の説明】
【００３４】
１：Ｍｎ−Ｚｎフェライト相 ２：粒界（三重点）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＭｎＯ、ＺｎＯおよびＦｅ２Ｏ３を主成分とするフェライト焼結体であって、
前記フェライト焼結体の主成分組成は、Ｆｅ２Ｏ３の比率が５０ｍｏｌ％未満のＦｅプアー組成であるとともに、
副成分として、アノーサイトを形成可能な範囲のＣａＯ、ＳｉＯ２およびＡｌ２Ｏ３を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ＣａＯ、ＳｉＯ２およびＡｌ２Ｏ３全体の含有量が前記主成分１００重量部に対して２.５重量部以下（０を含まず）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】
前記主成分１００重量部に対して、副成分として２.０重量部未満（但し０を除く）のＭｇＯを含有することを特徴とする請求項２に記載のフェライト焼結体。
【請求項４】
磁性体に導体を巻回して構成したコイル部品であって、前記磁性体として請求項１〜３のいずれかに記載のフェライト焼結体を用いたことを特徴とするコイル部品。
【請求項５】
ＭｎＯ、ＺｎＯおよびＦｅ２Ｏ３を主成分とする原料粉末を成形後、焼成してフェライト焼結体を得るフェライト焼結体の製造方法であって、
前記フェライト焼結体の主成分組成は、Ｆｅ２Ｏ３の比率が５０ｍｏｌ％未満のＦｅプアー組成であるとともに、
副成分として、アノーサイトを形成可能な範囲のＣａＯ、ＳｉＯ２およびＡｌ２Ｏ３を含有させることを特徴とするフェライト焼結体の製造方法。
【請求項６】
前記ＣａＯ、ＳｉＯ２およびＡｌ２Ｏ３の素原料を混合し、得られた混合粉を８００〜９００℃の温度範囲で熱処理後、前記原料粉末に添加することを特徴とする請求項５に記載のフェライト焼結体の製造方法。
【請求項１】
ＭｎＯ、ＺｎＯおよびＦｅ２Ｏ３を主成分とするフェライト焼結体であって、
前記フェライト焼結体の主成分組成は、Ｆｅ２Ｏ３の比率が５０ｍｏｌ％未満のＦｅプアー組成であるとともに、
副成分として、アノーサイトを形成可能な範囲のＣａＯ、ＳｉＯ２およびＡｌ２Ｏ３を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ＣａＯ、ＳｉＯ２およびＡｌ２Ｏ３全体の含有量が前記主成分１００重量部に対して２.５重量部以下（０を含まず）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】
前記主成分１００重量部に対して、副成分として２.０重量部未満（但し０を除く）のＭｇＯを含有することを特徴とする請求項２に記載のフェライト焼結体。
【請求項４】
磁性体に導体を巻回して構成したコイル部品であって、前記磁性体として請求項１〜３のいずれかに記載のフェライト焼結体を用いたことを特徴とするコイル部品。
【請求項５】
ＭｎＯ、ＺｎＯおよびＦｅ２Ｏ３を主成分とする原料粉末を成形後、焼成してフェライト焼結体を得るフェライト焼結体の製造方法であって、
前記フェライト焼結体の主成分組成は、Ｆｅ２Ｏ３の比率が５０ｍｏｌ％未満のＦｅプアー組成であるとともに、
副成分として、アノーサイトを形成可能な範囲のＣａＯ、ＳｉＯ２およびＡｌ２Ｏ３を含有させることを特徴とするフェライト焼結体の製造方法。
【請求項６】
前記ＣａＯ、ＳｉＯ２およびＡｌ２Ｏ３の素原料を混合し、得られた混合粉を８００〜９００℃の温度範囲で熱処理後、前記原料粉末に添加することを特徴とする請求項５に記載のフェライト焼結体の製造方法。
【図２】
【図１】
【図１】
【公開番号】特開２０１０−１９５６２６（Ｐ２０１０−１９５６２６Ａ）
【公開日】平成２２年９月９日（２０１０．９．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−４２０７２（Ｐ２００９−４２０７２）
【出願日】平成２１年２月２５日（２００９．２．２５）
【出願人】（０００００５０８３）日立金属株式会社 (2,051)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年９月９日（２０１０．９．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年２月２５日（２００９．２．２５）
【出願人】（０００００５０８３）日立金属株式会社 (2,051)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]