ＭｎＺｎ系フェライトの製造方法
【課題】 ＭｎＺｎ系のフェライトにＬｉを添加する場合であって、製品ロット間の特性バラツキを抑制することができ、製造歩留まりの向上および製品品質の信頼性の向上を図ることができるＭｎＺｎ系フェライトの製造方法を提供する。
【解決手段】 ＭｎＺｎ系フェライトの主成分に対して副成分としてＬｉを添加してなるＭｎＺｎ系フェライトの製造方法において、前記Ｌｉを添加するに際して用いられるＬｉ化合物が、水に対して不溶性ないし難溶性の化合物とする。
【解決手段】 ＭｎＺｎ系フェライトの主成分に対して副成分としてＬｉを添加してなるＭｎＺｎ系フェライトの製造方法において、前記Ｌｉを添加するに際して用いられるＬｉ化合物が、水に対して不溶性ないし難溶性の化合物とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、製品ロット間の特性バラツキを抑制することができ、製造歩留まりの向上および製品品質の信頼性の向上を図ることができるＭｎＺｎ系フェライトの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子機器の小型化、高出力化が急速に進んでいる。それに伴い各種部品の高集積化、高速処理化が進み、電力を供給する電源ラインの大電流化が要求されている。トランス、チョークコイルといった部品に対しても大電力での駆動が求められており、さらに自動車等の使用環境の高温化や、駆動時の発熱による温度上昇から、１００℃付近での安定駆動が求められている。
【０００３】
大電流駆動に対応するため、フェライト磁心に対しては、高温、例えば１００℃以上での温度領域での高飽和磁束密度が要求されている。
【０００４】
このよう要望に対応するために、例えば、特開２００１−１５５９１５号公報（特許文献１）には、Ｆｅ2Ｏ3の組成比が高く、飽和磁束密度が高く、かつ磁心損失が最小となる温度を実用的な温度に容易にすることができるＭｎ−Ｚｎ系フェライト材料を提供することを目的とし、主成分として、Ｆｅ2Ｏ3：５４〜５６モル％、ＺｎＯ：５〜１０モル％、ＭｎＯ：残部を含有し、副成分として、Ｌｉ2ＣＯ3：０．１〜０．５重量％、ＣａＣＯ3：０．０１〜０．３重量％、ＳｉＯ2：０．００１〜０．０５重量％を含有するフェライト材料の提案がなされている。さらに、この提案においては、Ｌｉを添加することにより、磁心損失（コアロス）が最小となる温度を高温側にシフトさせることができるとされている。
【０００５】
従来より、ＭｎＺｎ系のフェライトに、Ｌｉを添加する際に使用されるＬｉ化合物の形態は、入手が容易であり、その使用が広く知られているＬｉ2ＣＯ3を用いることが一般的である。
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−１５５９１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、本願出願に係る発明者らが、ＭｎＺｎ系のフェライトへの各種添加成分の添加の際の（１）添加物の種類、および添加する際の（２）化合物の形態等に注目して鋭意研究した結果、Ｌｉを添加する場合であって、しかもその添加の際の化合物形態が、水に溶けやすいＬｉ2ＣＯ3を用いた場合に限って、製品ロット間の特性バラツキが生じやすい傾向があることを実験的に見出した。
【０００８】
フェライト製品ロット間の特性バラツキは、製品歩留まりを低下させる要因になるとともに、製品の品質の保証を阻害する要因となりうるおそれがあり、製造段階で特性バラツキは出来るだけ小さくすることが必要である。
【０００９】
このような実状のもとに、本発明は創案されたものであって、その目的は、ＭｎＺｎ系のフェライトにＬｉを添加する場合であって、製品ロット間の特性バラツキを抑制することができ、製造歩留まりの向上および製品品質の信頼性の向上を図ることができるＭｎＺｎ系フェライトの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
このような課題を解決するために、本発明は、ＭｎＺｎ系フェライトの主成分に対して副成分としてＬｉを添加してなるＭｎＺｎ系フェライトの製造方法において、前記Ｌｉを添加するに際して用いられるＬｉ化合物が、水に対して不溶性ないし難溶性の化合物であるように構成される。
【００１１】
また、本発明の好ましい態様として、前記ＭｎＺｎ系フェライトは、主成分として酸化鉄をＦｅ2Ｏ3換算で５４〜６０モル％、酸化亜鉛をＺｎＯ換算で３〜１０モル％、酸化マンガン（ＭｎＯ換算）を残部、含有してなるように構成される。
【００１２】
また、本発明の好ましい態様として、前記Ｌｉ化合物は、Ｌｉ2ＣＯ3換算で、前記主成分に対して、０．１〜０．８重量％含有されるように構成される。
【００１３】
また、本発明の好ましい態様として、前記Ｌｉ化合物は、Ｌｉと、Ｆｅ、Ｍｎ、およびＺｎの中から選定された少なくとも１種以上の成分を含有する酸化物であるように構成される。
【００１４】
また、本発明の好ましい態様として、前記Ｌｉ化合物は、Ｌｉと、Ｆｅとの成分を含有する酸化物であるように構成される。
【００１５】
また、本発明の好ましい態様として、前記Ｌｉ化合物は、ＬｉＦｅＯ2、ＬｉＦｅ5Ｏ8、Ｌｉ2Ｆｅ3Ｏ5、およびＬｉ5ＦｅＯ4の中から選択された少なくとも１種以上であるように構成される。
【００１６】
また、本発明の好ましい態様として、前記Ｌｉ化合物は、Ｌｉと、Ｍｎとの成分を含有する酸化物であるように構成される。
【００１７】
また、本発明の好ましい態様として、前記Ｌｉ化合物は、ＬｉＭｎ2Ｏ4、ＬｉＭｎＯ2の中から選択された少なくとも１種以上であるように構成される。
【００１８】
また、本発明の好ましい態様として、さらに、副成分として、Ｓｉ、Ｃａ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｖ、Ｂｉ、Ｍｏ、Ｓｎの中から選定された少なくとも1種以上が含有されるように構成される。
【発明の効果】
【００１９】
本発明は、ＭｎＺｎ系フェライトの主成分に対して副成分としてＬｉを添加してなるＭｎＺｎ系フェライトの製造方法において、前記Ｌｉを添加するに際して用いられるＬｉ化合物が、水に対して不溶性ないし難溶性の化合物であるように構成しているので、製品ロット間の特性バラツキを抑制することができ、製造歩留まりの向上および製品品質の信頼性の向上を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明のＭｎＺｎ系フェライトの製造方法について詳細に説明する。
まず、最初に本発明の製造対象となるＭｎＺｎ系フェライトについて説明する。
【００２１】
〔本発明の製造対象となるＭｎＺｎ系フェライトの説明〕
本発明の製造対象となるＭｎＺｎ系フェライトは、主成分として、酸化鉄をＦｅ2Ｏ3換算で５４〜６０モル％（より好ましくは、５５．５〜５７．５モル％）、酸化亜鉛をＺｎＯ換算で３〜１０モル％（より好ましくは、５〜８モル％）、残部として酸化マンガン（ＭｎＯ換算）で含有して構成される。
【００２２】
さらに、本発明においては、副成分として、Ｌｉが含有され、当該Ｌｉは、Ｌｉ2ＣＯ3換算で、前記主成分に対して、０．１〜０．８重量％（より好ましくは、０．３〜０．６重量％）含有される。
【００２３】
上記の組成範囲において、Ｆｅ2Ｏ3が５４モル％未満となると、所望の高い飽和磁束密度の特性が得られなくなってしまうという不都合が生じる傾向があり、この一方で、Ｆｅ2Ｏ3が６０モル％を超えると、コアロスが大きくなる傾向が生じて、所望の低コアロスの特性が得られなくなってしまうという不都合が生じる傾向がある。
【００２４】
また、ＺｎＯが３モル％未満となると、いわゆる相対密度の低下が生じる傾向があり、低コアロス化を図ることが困難となってしまう。この一方で、ＺｎＯが１０モル％を超えると、キュリー温度の低下が生じる傾向があり、高温化での飽和磁束密度が低下するという不都合が生じる傾向がある。
【００２５】
また、前記Ｌｉ量が０．１重量％未満となると、所望の高い飽和磁束密度が得られなくなってしまうという不都合が生じる傾向があり、また、前記Ｌｉ量が０．８重量％を超えると、所望の低コアロスの特性が得られなくなってしまうという不都合が生じる傾向がある。
【００２６】
本発明の製造対象となるＭｎＺｎ系フェライトは、前述したＬｉに加えて、副成分として、Ｓｉ、Ｃａ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｖ、Ｂｉ、Ｍｏ、Ｓｎの中から選定された少なくとも1種以上を含有することができる。好ましい含有量（ｗｔ％）は以下の通りである。
【００２７】
ＳｉＯ2：０．００５〜０．０３ｗｔ％
ＣａＯ：０．００８〜０．１７ｗｔ％
Ｎｂ2Ｏ5：０．００５〜０．０３ｗｔ％
Ｔａ2Ｏ5：０．０１〜０．１ｗｔ％
Ｖ2Ｏ5：０．０１〜０．１ｗｔ％
ＺｒＯ2：０．００５〜０．０３ｗｔ％
Ｂｉ2Ｏ3：０．００５〜０．０４ｗｔ％
ＭｏＯ3：０．００５〜０．０４ｗｔ％
【００２８】
これらの中でも、酸化ケイ素、酸化カルシウムが特に好ましい。
【００２９】
次いで、本発明のＭｎＺｎ系フェライトの製造方法について説明する。
〔ＭｎＺｎ系フェライトの製造方法の説明〕
本発明のＭｎＺｎ系フェライトの製造方法における発明要部は、副成分であるＬｉを添加するに際して用いられるＬｉ化合物が、水に対して不溶性ないし難溶性の化合物である点にある。
【００３０】
ここで本発明における「水に対して不溶性ないし難溶性の化合物（以下、単に「水不溶性の化合物」と称す）」とは、水１００ｇ（温度２０℃）に対する化合物である溶質の量（グラム数）が１ｇ以下の化合物をいう。
【００３１】
このような水不溶性のＬｉ化合物としては、ＭｎＺｎ系フェライト用に使用されるために、Ｌｉと、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｚｎの中から選定された少なくとも１種以上の成分を含有する酸化物とすることが望ましい。
【００３２】
好ましくは、（１）Ｌｉと、Ｆｅとの成分を含有するＬｉＦｅＯ2、ＬｉＦｅ5Ｏ8、Ｌｉ2Ｆｅ3Ｏ5、Ｌｉ5ＦｅＯ4等の酸化物や、（２）Ｌｉと、Ｍｎとの成分を含有するＬｉＭｎ2Ｏ4、ＬｉＭｎＯ2等の酸化物である。
【００３３】
このような水不溶性のＬｉ化合物を用いることによって、製品ロット間の特性バラツキを抑制することができ、製造歩留まりの向上および製品品質の信頼性の向上を図ることができる。このような水不溶性のＬｉ化合物は、主成分とともに最初の秤量の段階で主成分組成に混合することもできるし、あるいは、仮焼粉砕後に得られた主成分の粉末に、水不溶性のＬｉ化合物を添加し混合するようにすることもできる。なお、水不溶性のＬｉ化合物に、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｚｎを含む場合には、この量も考慮しつつ主成分組成の秤量・調整が行なわれる。
【００３４】
また、このような水不溶性のＬｉ化合物は、市販の化合物として容易に入手可能であれば、購入品をそのまま使用してもよい。また、混合、熱処理の工程を経て反応合成させることにより水不溶性のＬｉ化合物を製造してもよい。例えば、Ｌｉを含有する原料と、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｚｎの中から選定された少なくとも１種以上の成分を含有する原料とを乾式混合し、しかる後、例えば７００〜１０００℃の温度で空気中、１時間程度熱処理することにより水不溶性のＬｉ化合物を得ることができる。具体的な一例を挙げると、ＬｉＣＯ3原料と、Ｆｅ2Ｏ3原料とを準備して、上記の手法により反応合成させて、ＬｉＦｅＯ2を得ることができる。
【００３５】
以下、ＭｎＺｎ系フェライトの製造方法の好適な一連の工程の一例について詳細に説明する。
【００３６】
（１）目標のフェライトが得られるように金属イオンの比率が所定成分となるように秤量する工程
主成分の原料として、酸化物または加熱により酸化物となる化合物、例えば、炭酸塩、水酸化物、蓚酸塩、硝酸塩などの粉末が用いられる。各原料粉末の平均粒径は、０．１〜３．０μｍ程度の範囲で適宜選定すればよい。なお、上述した原料粉末に限らず、２種以上の金属を含む複合酸化物の粉末を原料粉末としてもよい。原料粉末は所定の組成となるように、それぞれ、秤量される。原料粉末として、副成分である水不溶性のＬｉ化合物を秤量しておき、下記の混合の際に主成分に混合するようにしてもよい。
【００３７】
（２）秤量物を湿式ないしは乾燥により混合した後の仮焼き工程
原料粉末をボールミルにより例えば湿式混合し、乾燥、粉砕、篩いかけをした後、７００〜１０００℃の温度範囲内で所定時間保持する仮焼きが行われる。仮焼きの保持時間は１〜５時間の範囲内で適宜選定すればよい。
【００３８】
（３）仮焼き粉の粉砕工程
仮焼き後、仮焼体は、例えば、平均粒径０．５〜５．０μｍ程度までに粉砕される。
【００３９】
なお、副成分である水不溶性のＬｉ化合物を添加するタイミングは上述したものに限定されるものではない。例えば、まず一部の成分（特に、主成分）の粉末のみを秤量、混合、仮焼きおよび粉砕する。そして、仮焼粉砕後に得られた主成分の粉末に、副成分である水不溶性のＬｉ化合物の原料粉末を所定量添加し混合することも好ましい態様である。
【００４０】
（４）造粒・成形工程
粉砕された粉末は、後の成形工程を円滑にするために顆粒に造粒される。この際、粉砕粉末に適当なバインダ、例えばポリビニルアルコール（ＰＶＡ）を少量添加することが望ましい。得られる顆粒の粒径は８０〜２００μｍ程度とすることが望ましい。造粒粉末を加圧成形した、例えば、トロイダル形状の成形体を形成する。
【００４１】
（５）焼成工程
成形された成形体は焼成工程において焼成される。
【００４２】
焼成工程においては、焼成温度と焼成雰囲気を制御する必要がある。焼成は１２５０〜１４５０℃の範囲で所定時間保持することにより行われる。本発明の効果を十分に発現させるためには、焼成は１３００〜１４００℃の範囲で保持、焼成するのがよい。
【実施例】
【００４３】
以下、具体的実施例を挙げて本発明をさらに詳細に説明する。
【００４４】
〔実験例Ｉ〕
（本発明Ｉ−１サンプルの作製）
〔水不溶性のＬｉ化合物であるＬｉＦｅＯ2を予め反応合成させて得る準備工程〕
合成用の原料としてＬｉ2ＣＯ3粉末とＦｅ2Ｏ3粉末を、ＬｉＦｅＯ2粉末が合成できる割合で秤量し、秤量した各粉末を乾式混合した後、反応合成させるために熱処理した。
【００４５】
熱処理条件は、空気中、７５０℃、１時間とした。
【００４６】
熱処理の結果、得られた粉末がＬｉＦｅＯ2であることを、Ｘ線回折法で確認した。
【００４７】
〔ＭｎＺｎ系フェライトの製造〕
主成分の原料としてＦｅ2Ｏ3粉末、Ｍｎ3Ｏ4粉末、およびＺｎＯ粉末を準備した。
【００４８】
また、副成分の原料として、上記のＬｉＦｅＯ2に加えて、ＳｉＯ2粉末、およびＣａＣＯ3粉末を準備した。
【００４９】
フェライト主成分組成として、Ｆｅ2Ｏ3＝５６．０モル％、ＭｎＯ＝３７．５モル％、ＺｎＯ＝６．５モル％となるように主成分原料を秤量して、湿式ボールミルを用いて１６時間湿式混合した後、乾燥させた。なお、後に添加するＬｉＦｅＯ2中のＦｅ量を考慮して、最終的に同一の主成分比となるようにＦｅ成分について調整した。
【００５０】
次いで、乾燥物を大気中、９００℃で３時間仮焼きした後、粉砕した。
【００５１】
得られた仮焼き粉末に、副成分としてＬｉＦｅＯ2を、主成分に対して０．４重量％（Ｌｉ2ＣＯ3換算）添加し、さらにＳｉＯ2を、主成分に対して最終的に０．０１重量％、ＣａＣＯ3を、主成分に対して最終的に０．０８重量％となるように添加し、混合粉砕して得られた混合物粉末にバインダ（ポリビニルアルコール）を加え、顆粒化した後、成形してトロイダル形状の成形体を得た。
【００５２】
次いで、得られた成形体を最高温度１３５０℃、Ｎ2−Ｏ2混合雰囲気で酸素分圧を制御した雰囲気中で焼成して本発明Ｉ−１サンプルを得た。焼成後のトロイダル形状の寸法は、外径２０ｍｍ、内径１０ｍｍ、厚さ５ｍｍであった。
【００５３】
（比較例Ｉ−１サンプルの作製）
上記本発明Ｉ−１サンプルの作製において、副成分のＬｉ原料として、水不溶性の化合物ＬｉＦｅＯ2に代えて水溶性のＬｉ2ＣＯ3を用いた。それ以外は上記本発明Ｉ−１のサンプルの作製と同様にして、比較例Ｉ−１サンプルを作製した。
【００５４】
得られた本発明Ｉ−１のサンプルおよび比較例Ｉ−１サンプルについて、１００℃における飽和磁束密度Ｂｓ（測定条件：１１９４Ａ／ｍ）、１００℃におけるコアロスＰｃｖ（測定条件：１００ｋＨｚ，２００ｍＴ）をそれぞれ測定した。測定したサンプル個数ｎは、それぞれ３０個とした。
【００５５】
測定した総データを用いて、
（１）飽和磁束密度ＢｓおよびコアロスＰｃｖのそれぞれの平均値
（２）飽和磁束密度ＢｓおよびコアロスＰｃｖのそれぞれの最大値
（３）飽和磁束密度ＢｓおよびコアロスＰｃｖのそれぞれの最小値
（４）飽和磁束密度ＢｓおよびコアロスＰｃｖのそれぞれの（最大値−最小値）
（５）飽和磁束密度ＢｓおよびコアロスＰｃｖのそれぞれの標準偏差
をそれぞれ求め、結果を、下記表１に示した。
【００５６】
【表１】
【００５７】
また、本発明Ｉ−１サンプルおよび比較例Ｉ−１サンプルの各３０個の生データを、縦軸をＢｓ、横軸をＰｃｖとしたグラフにプロットして、図１に示した。図１により、特性のバラツキのレベル差を視認することができる。
【００５８】
〔実験例ＩＩ〕
（本発明ＩＩ−１サンプルの作製）
上記本発明Ｉ−１サンプルの作製において、フェライト主成分組成およびＬｉ添加量を変えた。すなわち、フェライト主成分組成として、Ｆｅ2Ｏ3＝５７．５モル％、ＭｎＯ＝３６．０モル％、ＺｎＯ＝６．５モル％となるように主成分原料を秤量して、湿式ボールミルを用いて１６時間湿式混合した後、乾燥させた。
【００５９】
また、ＬｉＦｅＯ2を、主成分に対して０．６重量％（Ｌｉ2ＣＯ3換算）に変えた。
【００６０】
それ以外は、上記本発明Ｉ−１サンプルと同様にして、本発明ＩＩ−１サンプルを作製した。
【００６１】
（比較例ＩＩ−１サンプルの作製）
上記本発明ＩＩ−１サンプルの作製において、副成分のＬｉ原料として、水不溶性の化合物ＬｉＦｅＯ2に代えて水溶性のＬｉ2ＣＯ3を用いた。それ以外は上記本発明ＩＩ−１のサンプルの作製と同様にして、比較例ＩＩ−１サンプルを作製した。
【００６２】
得られた本発明ＩＩ−１のサンプルおよび比較例ＩＩ−１サンプルについて、１００℃における飽和磁束密度Ｂｓ（測定条件：１１９４Ａ／ｍ）、１００℃におけるコアロスＰｃｖ（測定条件：１００ｋＨｚ，２００ｍＴ）をそれぞれ測定した。測定したサンプル個数ｎは、それぞれ、２０個とした。
【００６３】
測定した総データを用いて、
（１）飽和磁束密度ＢｓおよびコアロスＰｃｖのそれぞれの平均値
（２）飽和磁束密度ＢｓおよびコアロスＰｃｖのそれぞれの最大値
（３）飽和磁束密度ＢｓおよびコアロスＰｃｖのそれぞれの最小値
（４）飽和磁束密度ＢｓおよびコアロスＰｃｖのそれぞれの（最大値−最小値）
（５）飽和磁束密度ＢｓおよびコアロスＰｃｖのそれぞれの標準偏差
をそれぞれ求め、結果を、下記表２に示した。
【００６４】
【表２】
【００６５】
〔実験例ＩＩＩ〕
（本発明III−１サンプルの作製）
上記本発明Ｉ−１サンプルの作製において、フェライト主成分組成およびＬｉ添加量を変えた。すなわち、フェライト主成分組成として、Ｆｅ2Ｏ3＝５９．３モル％、ＭｎＯ＝３４．２モル％、ＺｎＯ＝６．５モル％となるように主成分原料を秤量して、湿式ボールミルを用いて１６時間湿式混合した後、乾燥させた。
【００６６】
また、ＬｉＦｅＯ2を、主成分に対して０．７５重量％（Ｌｉ2ＣＯ3換算）に変えた。
【００６７】
それ以外は、上記本発明Ｉ−１サンプルと同様にして、本発明III−１サンプルを作製した。
【００６８】
（比較例III−１サンプルの作製）
上記本発明III−１サンプルの作製において、副成分のＬｉ原料として、水不溶性の化合物ＬｉＦｅＯ2に代えて水溶性のＬｉ2ＣＯ3を用いた。それ以外は上記本発明III−１のサンプルの作製と同様にして、比較例III−１サンプルを作製した。
【００６９】
得られた本発明III−１のサンプルおよび比較例III−１サンプルについて、１００℃における飽和磁束密度Ｂｓ（測定条件：１１９４Ａ／ｍ）、１００℃におけるコアロスＰｃｖ（測定条件：１００ｋＨｚ，２００ｍＴ）をそれぞれ測定した。測定したサンプル個数ｎは、それぞれ、２０個とした。
【００７０】
測定した総データを用いて、
（１）飽和磁束密度ＢｓおよびコアロスＰｃｖのそれぞれの平均値
（２）飽和磁束密度ＢｓおよびコアロスＰｃｖのそれぞれの最大値
（３）飽和磁束密度ＢｓおよびコアロスＰｃｖのそれぞれの最小値
（４）飽和磁束密度ＢｓおよびコアロスＰｃｖのそれぞれの（最大値−最小値）
（５）飽和磁束密度ＢｓおよびコアロスＰｃｖのそれぞれの標準偏差
をそれぞれ求め、結果を、下記表３に示した。
【００７１】
【表３】
【００７２】
〔実験例ＩＶ〕
（本発明ＩＶ−１サンプルの作製）
上記本発明Ｉ−１サンプルの作製において、フェライト主成分組成およびＬｉ添加量を変えた。すなわち、フェライト主成分組成として、Ｆｅ2Ｏ3＝５６．２モル％、ＭｎＯ＝３９．８モル％、ＺｎＯ＝４．０モル％となるように主成分原料を秤量して、湿式ボールミルを用いて１６時間湿式混合した後、乾燥させた。
【００７３】
ＬｉＦｅＯ2は、主成分に対して０．４重量％（Ｌｉ2ＣＯ3換算）とした。
【００７４】
それ以外は、上記本発明Ｉ−１サンプルと同様にして、本発明ＩＶ−１サンプルを作製した。
【００７５】
（比較例ＩＶ−１サンプルの作製）
上記本発明ＩＶ−１サンプルの作製において、副成分のＬｉ原料として、水不溶性の化合物ＬｉＦｅＯ2に代えて水溶性のＬｉ2ＣＯ3を用いた。それ以外は上記本発明ＩＶ−１のサンプルの作製と同様にして、比較例ＩＶ−１サンプルを作製した。
【００７６】
得られた本発明ＩＶ−１のサンプルおよび比較例ＩＶ−１サンプルについて、１００℃における飽和磁束密度Ｂｓ（測定条件：１１９４Ａ／ｍ）、１００℃におけるコアロスＰｃｖ（測定条件：１００ｋＨｚ，２００ｍＴ）をそれぞれ測定した。測定したサンプル個数ｎは、それぞれ、２０個とした。
【００７７】
測定した総データを用いて、
（１）飽和磁束密度ＢｓおよびコアロスＰｃｖのそれぞれの平均値
（２）飽和磁束密度ＢｓおよびコアロスＰｃｖのそれぞれの最大値
（３）飽和磁束密度ＢｓおよびコアロスＰｃｖのそれぞれの最小値
（４）飽和磁束密度ＢｓおよびコアロスＰｃｖのそれぞれの（最大値−最小値）
（５）飽和磁束密度ＢｓおよびコアロスＰｃｖのそれぞれの標準偏差
をそれぞれ求め、結果を、下記表４に示した。
【００７８】
【表４】
【００７９】
〔実験例Ｖ〕
（本発明Ｖ−１サンプルの作製）
上記本発明Ｉ−１サンプルの作製において、フェライト主成分組成およびＬｉ添加量を変えた。すなわち、フェライト主成分組成として、Ｆｅ2Ｏ3＝５５．９モル％、ＭｎＯ＝３５．１モル％、ＺｎＯ＝９．０モル％となるように主成分原料を秤量して、湿式ボールミルを用いて１６時間湿式混合した後、乾燥させた。
【００８０】
ＬｉＦｅＯ2は、主成分に対して０．４重量％（Ｌｉ2ＣＯ3換算）とした。
【００８１】
それ以外は、上記本発明Ｉ−１サンプルと同様にして、本発明Ｖ−１サンプルを作製した。
【００８２】
（比較例Ｖ−１サンプルの作製）
上記本発明Ｖ−１サンプルの作製において、副成分のＬｉ原料として、水不溶性の化合物ＬｉＦｅＯ2に代えて水溶性のＬｉ2ＣＯ3を用いた。それ以外は上記本発明Ｖ−１のサンプルの作製と同様にして、比較例Ｖ−１サンプルを作製した。
【００８３】
得られた本発明Ｖ−１のサンプルおよび比較例Ｖ−１サンプルについて、１００℃における飽和磁束密度Ｂｓ（測定条件：１１９４Ａ／ｍ）、１００℃におけるコアロスＰｃｖ（測定条件：１００ｋＨｚ，２００ｍＴ）をそれぞれ測定した。測定したサンプル個数ｎは、それぞれ、２０個とした。
【００８４】
測定した総データを用いて、
（１）飽和磁束密度ＢｓおよびコアロスＰｃｖのそれぞれの平均値
（２）飽和磁束密度ＢｓおよびコアロスＰｃｖのそれぞれの最大値
（３）飽和磁束密度ＢｓおよびコアロスＰｃｖのそれぞれの最小値
（４）飽和磁束密度ＢｓおよびコアロスＰｃｖのそれぞれの（最大値−最小値）
（５）飽和磁束密度ＢｓおよびコアロスＰｃｖのそれぞれの標準偏差
をそれぞれ求め、結果を、下記表５に示した。
【００８５】
【表５】
【００８６】
なお、上記実験例Ｉ〜実験例Ｖにおいて、Ｌｉの添加形態であったＬｉＦｅＯ2に代えてＬｉＦｅ5Ｏ8、Ｌｉ2Ｆｅ3Ｏ5、Ｌｉ5ＦｅＯ4を用いた場合においても、上記実験例Ｉ〜実験例Ｖで示されるのと同様な効果が発現することが確認されている。
【００８７】
〔実験例ＶＩ〕
（本発明ＶＩ−１サンプルの作製）
上記本発明Ｉ−１サンプルの作製において、Ｌｉ成分として添加したＬｉＦｅＯ2の添加形態をＬｉＭｎ2Ｏ4に代えた。添加形態の変更に伴う主成分のＦｅ、Ｍｎ量も実質的な変動がないように配慮した。
【００８８】
それ以外は、上記本発明Ｉ−１サンプルと同様にして、本発明ＶＩ−１サンプルを作製した。
【００８９】
（比較例ＶＩ−１サンプルの作製）
上記本発明ＶＩ−１サンプルの作製において、副成分のＬｉ原料として、水不溶性の化合物ＬｉＭｎ2Ｏ4に代えて水溶性のＬｉ2ＣＯ3を用いた。それ以外は上記本発明ＶＩ−１のサンプルの作製と同様にして、比較例ＶＩ−１サンプルを作製した。
【００９０】
得られた本発明ＶＩ−１のサンプルおよび比較例ＶＩ−１サンプルについて、１００℃における飽和磁束密度Ｂｓ（測定条件：１１９４Ａ／ｍ）、１００℃におけるコアロスＰｃｖ（測定条件：１００ｋＨｚ，２００ｍＴ）をそれぞれ測定した。測定したサンプル個数ｎは、それぞれ、２０個とした。
【００９１】
測定した総データを用いて、
（１）飽和磁束密度ＢｓおよびコアロスＰｃｖのそれぞれの平均値
（２）飽和磁束密度ＢｓおよびコアロスＰｃｖのそれぞれの最大値
（３）飽和磁束密度ＢｓおよびコアロスＰｃｖのそれぞれの最小値
（４）飽和磁束密度ＢｓおよびコアロスＰｃｖのそれぞれの（最大値−最小値）
（５）飽和磁束密度ＢｓおよびコアロスＰｃｖのそれぞれの標準偏差
をそれぞれ求め、結果を、下記表６に示した。
【００９２】
【表６】
【００９３】
以上、実験例Ｉ〜実験例ＶＩの結果より、本発明の効果は明らかである。
【００９４】
すなわち、本発明は、ＭｎＺｎ系フェライトの主成分に対して副成分としてＬｉを添加してなるＭｎＺｎ系フェライトの製造方法において、前記Ｌｉを添加するに際して用いられるＬｉ化合物が、水に対して不溶性ないし難溶性の化合物であるように構成しているので、製品ロット間の特性バラツキを抑制することができ、製造歩留まりの向上および製品品質の信頼性の向上を図ることができる。
【００９５】
なお、原料の秤量物を混合する際に、副成分を添加した場合においても、Ｌｉ化合物が、水に対して不溶性ないし難溶性の化合物である場合と、そうでない易溶性の化合物である場合とでは、やはり上記実験例で確認したのと同様な効果の差異が確認できた。
【産業上の利用可能性】
【００９６】
本発明のＭｎＺｎ系フェライトの製造方法は、幅広く各種の電気部品産業に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００９７】
【図１】本発明Ｉ−１サンプルおよび比較例Ｉ−１サンプルの各３０個の生データを、縦軸をＢｓ、横軸をＰｃｖとしたグラフにプロットし、特性のバラツキのレベル差を視認できるようにしたものである。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、製品ロット間の特性バラツキを抑制することができ、製造歩留まりの向上および製品品質の信頼性の向上を図ることができるＭｎＺｎ系フェライトの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子機器の小型化、高出力化が急速に進んでいる。それに伴い各種部品の高集積化、高速処理化が進み、電力を供給する電源ラインの大電流化が要求されている。トランス、チョークコイルといった部品に対しても大電力での駆動が求められており、さらに自動車等の使用環境の高温化や、駆動時の発熱による温度上昇から、１００℃付近での安定駆動が求められている。
【０００３】
大電流駆動に対応するため、フェライト磁心に対しては、高温、例えば１００℃以上での温度領域での高飽和磁束密度が要求されている。
【０００４】
このよう要望に対応するために、例えば、特開２００１−１５５９１５号公報（特許文献１）には、Ｆｅ2Ｏ3の組成比が高く、飽和磁束密度が高く、かつ磁心損失が最小となる温度を実用的な温度に容易にすることができるＭｎ−Ｚｎ系フェライト材料を提供することを目的とし、主成分として、Ｆｅ2Ｏ3：５４〜５６モル％、ＺｎＯ：５〜１０モル％、ＭｎＯ：残部を含有し、副成分として、Ｌｉ2ＣＯ3：０．１〜０．５重量％、ＣａＣＯ3：０．０１〜０．３重量％、ＳｉＯ2：０．００１〜０．０５重量％を含有するフェライト材料の提案がなされている。さらに、この提案においては、Ｌｉを添加することにより、磁心損失（コアロス）が最小となる温度を高温側にシフトさせることができるとされている。
【０００５】
従来より、ＭｎＺｎ系のフェライトに、Ｌｉを添加する際に使用されるＬｉ化合物の形態は、入手が容易であり、その使用が広く知られているＬｉ2ＣＯ3を用いることが一般的である。
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−１５５９１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、本願出願に係る発明者らが、ＭｎＺｎ系のフェライトへの各種添加成分の添加の際の（１）添加物の種類、および添加する際の（２）化合物の形態等に注目して鋭意研究した結果、Ｌｉを添加する場合であって、しかもその添加の際の化合物形態が、水に溶けやすいＬｉ2ＣＯ3を用いた場合に限って、製品ロット間の特性バラツキが生じやすい傾向があることを実験的に見出した。
【０００８】
フェライト製品ロット間の特性バラツキは、製品歩留まりを低下させる要因になるとともに、製品の品質の保証を阻害する要因となりうるおそれがあり、製造段階で特性バラツキは出来るだけ小さくすることが必要である。
【０００９】
このような実状のもとに、本発明は創案されたものであって、その目的は、ＭｎＺｎ系のフェライトにＬｉを添加する場合であって、製品ロット間の特性バラツキを抑制することができ、製造歩留まりの向上および製品品質の信頼性の向上を図ることができるＭｎＺｎ系フェライトの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
このような課題を解決するために、本発明は、ＭｎＺｎ系フェライトの主成分に対して副成分としてＬｉを添加してなるＭｎＺｎ系フェライトの製造方法において、前記Ｌｉを添加するに際して用いられるＬｉ化合物が、水に対して不溶性ないし難溶性の化合物であるように構成される。
【００１１】
また、本発明の好ましい態様として、前記ＭｎＺｎ系フェライトは、主成分として酸化鉄をＦｅ2Ｏ3換算で５４〜６０モル％、酸化亜鉛をＺｎＯ換算で３〜１０モル％、酸化マンガン（ＭｎＯ換算）を残部、含有してなるように構成される。
【００１２】
また、本発明の好ましい態様として、前記Ｌｉ化合物は、Ｌｉ2ＣＯ3換算で、前記主成分に対して、０．１〜０．８重量％含有されるように構成される。
【００１３】
また、本発明の好ましい態様として、前記Ｌｉ化合物は、Ｌｉと、Ｆｅ、Ｍｎ、およびＺｎの中から選定された少なくとも１種以上の成分を含有する酸化物であるように構成される。
【００１４】
また、本発明の好ましい態様として、前記Ｌｉ化合物は、Ｌｉと、Ｆｅとの成分を含有する酸化物であるように構成される。
【００１５】
また、本発明の好ましい態様として、前記Ｌｉ化合物は、ＬｉＦｅＯ2、ＬｉＦｅ5Ｏ8、Ｌｉ2Ｆｅ3Ｏ5、およびＬｉ5ＦｅＯ4の中から選択された少なくとも１種以上であるように構成される。
【００１６】
また、本発明の好ましい態様として、前記Ｌｉ化合物は、Ｌｉと、Ｍｎとの成分を含有する酸化物であるように構成される。
【００１７】
また、本発明の好ましい態様として、前記Ｌｉ化合物は、ＬｉＭｎ2Ｏ4、ＬｉＭｎＯ2の中から選択された少なくとも１種以上であるように構成される。
【００１８】
また、本発明の好ましい態様として、さらに、副成分として、Ｓｉ、Ｃａ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｖ、Ｂｉ、Ｍｏ、Ｓｎの中から選定された少なくとも1種以上が含有されるように構成される。
【発明の効果】
【００１９】
本発明は、ＭｎＺｎ系フェライトの主成分に対して副成分としてＬｉを添加してなるＭｎＺｎ系フェライトの製造方法において、前記Ｌｉを添加するに際して用いられるＬｉ化合物が、水に対して不溶性ないし難溶性の化合物であるように構成しているので、製品ロット間の特性バラツキを抑制することができ、製造歩留まりの向上および製品品質の信頼性の向上を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明のＭｎＺｎ系フェライトの製造方法について詳細に説明する。
まず、最初に本発明の製造対象となるＭｎＺｎ系フェライトについて説明する。
【００２１】
〔本発明の製造対象となるＭｎＺｎ系フェライトの説明〕
本発明の製造対象となるＭｎＺｎ系フェライトは、主成分として、酸化鉄をＦｅ2Ｏ3換算で５４〜６０モル％（より好ましくは、５５．５〜５７．５モル％）、酸化亜鉛をＺｎＯ換算で３〜１０モル％（より好ましくは、５〜８モル％）、残部として酸化マンガン（ＭｎＯ換算）で含有して構成される。
【００２２】
さらに、本発明においては、副成分として、Ｌｉが含有され、当該Ｌｉは、Ｌｉ2ＣＯ3換算で、前記主成分に対して、０．１〜０．８重量％（より好ましくは、０．３〜０．６重量％）含有される。
【００２３】
上記の組成範囲において、Ｆｅ2Ｏ3が５４モル％未満となると、所望の高い飽和磁束密度の特性が得られなくなってしまうという不都合が生じる傾向があり、この一方で、Ｆｅ2Ｏ3が６０モル％を超えると、コアロスが大きくなる傾向が生じて、所望の低コアロスの特性が得られなくなってしまうという不都合が生じる傾向がある。
【００２４】
また、ＺｎＯが３モル％未満となると、いわゆる相対密度の低下が生じる傾向があり、低コアロス化を図ることが困難となってしまう。この一方で、ＺｎＯが１０モル％を超えると、キュリー温度の低下が生じる傾向があり、高温化での飽和磁束密度が低下するという不都合が生じる傾向がある。
【００２５】
また、前記Ｌｉ量が０．１重量％未満となると、所望の高い飽和磁束密度が得られなくなってしまうという不都合が生じる傾向があり、また、前記Ｌｉ量が０．８重量％を超えると、所望の低コアロスの特性が得られなくなってしまうという不都合が生じる傾向がある。
【００２６】
本発明の製造対象となるＭｎＺｎ系フェライトは、前述したＬｉに加えて、副成分として、Ｓｉ、Ｃａ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｖ、Ｂｉ、Ｍｏ、Ｓｎの中から選定された少なくとも1種以上を含有することができる。好ましい含有量（ｗｔ％）は以下の通りである。
【００２７】
ＳｉＯ2：０．００５〜０．０３ｗｔ％
ＣａＯ：０．００８〜０．１７ｗｔ％
Ｎｂ2Ｏ5：０．００５〜０．０３ｗｔ％
Ｔａ2Ｏ5：０．０１〜０．１ｗｔ％
Ｖ2Ｏ5：０．０１〜０．１ｗｔ％
ＺｒＯ2：０．００５〜０．０３ｗｔ％
Ｂｉ2Ｏ3：０．００５〜０．０４ｗｔ％
ＭｏＯ3：０．００５〜０．０４ｗｔ％
【００２８】
これらの中でも、酸化ケイ素、酸化カルシウムが特に好ましい。
【００２９】
次いで、本発明のＭｎＺｎ系フェライトの製造方法について説明する。
〔ＭｎＺｎ系フェライトの製造方法の説明〕
本発明のＭｎＺｎ系フェライトの製造方法における発明要部は、副成分であるＬｉを添加するに際して用いられるＬｉ化合物が、水に対して不溶性ないし難溶性の化合物である点にある。
【００３０】
ここで本発明における「水に対して不溶性ないし難溶性の化合物（以下、単に「水不溶性の化合物」と称す）」とは、水１００ｇ（温度２０℃）に対する化合物である溶質の量（グラム数）が１ｇ以下の化合物をいう。
【００３１】
このような水不溶性のＬｉ化合物としては、ＭｎＺｎ系フェライト用に使用されるために、Ｌｉと、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｚｎの中から選定された少なくとも１種以上の成分を含有する酸化物とすることが望ましい。
【００３２】
好ましくは、（１）Ｌｉと、Ｆｅとの成分を含有するＬｉＦｅＯ2、ＬｉＦｅ5Ｏ8、Ｌｉ2Ｆｅ3Ｏ5、Ｌｉ5ＦｅＯ4等の酸化物や、（２）Ｌｉと、Ｍｎとの成分を含有するＬｉＭｎ2Ｏ4、ＬｉＭｎＯ2等の酸化物である。
【００３３】
このような水不溶性のＬｉ化合物を用いることによって、製品ロット間の特性バラツキを抑制することができ、製造歩留まりの向上および製品品質の信頼性の向上を図ることができる。このような水不溶性のＬｉ化合物は、主成分とともに最初の秤量の段階で主成分組成に混合することもできるし、あるいは、仮焼粉砕後に得られた主成分の粉末に、水不溶性のＬｉ化合物を添加し混合するようにすることもできる。なお、水不溶性のＬｉ化合物に、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｚｎを含む場合には、この量も考慮しつつ主成分組成の秤量・調整が行なわれる。
【００３４】
また、このような水不溶性のＬｉ化合物は、市販の化合物として容易に入手可能であれば、購入品をそのまま使用してもよい。また、混合、熱処理の工程を経て反応合成させることにより水不溶性のＬｉ化合物を製造してもよい。例えば、Ｌｉを含有する原料と、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｚｎの中から選定された少なくとも１種以上の成分を含有する原料とを乾式混合し、しかる後、例えば７００〜１０００℃の温度で空気中、１時間程度熱処理することにより水不溶性のＬｉ化合物を得ることができる。具体的な一例を挙げると、ＬｉＣＯ3原料と、Ｆｅ2Ｏ3原料とを準備して、上記の手法により反応合成させて、ＬｉＦｅＯ2を得ることができる。
【００３５】
以下、ＭｎＺｎ系フェライトの製造方法の好適な一連の工程の一例について詳細に説明する。
【００３６】
（１）目標のフェライトが得られるように金属イオンの比率が所定成分となるように秤量する工程
主成分の原料として、酸化物または加熱により酸化物となる化合物、例えば、炭酸塩、水酸化物、蓚酸塩、硝酸塩などの粉末が用いられる。各原料粉末の平均粒径は、０．１〜３．０μｍ程度の範囲で適宜選定すればよい。なお、上述した原料粉末に限らず、２種以上の金属を含む複合酸化物の粉末を原料粉末としてもよい。原料粉末は所定の組成となるように、それぞれ、秤量される。原料粉末として、副成分である水不溶性のＬｉ化合物を秤量しておき、下記の混合の際に主成分に混合するようにしてもよい。
【００３７】
（２）秤量物を湿式ないしは乾燥により混合した後の仮焼き工程
原料粉末をボールミルにより例えば湿式混合し、乾燥、粉砕、篩いかけをした後、７００〜１０００℃の温度範囲内で所定時間保持する仮焼きが行われる。仮焼きの保持時間は１〜５時間の範囲内で適宜選定すればよい。
【００３８】
（３）仮焼き粉の粉砕工程
仮焼き後、仮焼体は、例えば、平均粒径０．５〜５．０μｍ程度までに粉砕される。
【００３９】
なお、副成分である水不溶性のＬｉ化合物を添加するタイミングは上述したものに限定されるものではない。例えば、まず一部の成分（特に、主成分）の粉末のみを秤量、混合、仮焼きおよび粉砕する。そして、仮焼粉砕後に得られた主成分の粉末に、副成分である水不溶性のＬｉ化合物の原料粉末を所定量添加し混合することも好ましい態様である。
【００４０】
（４）造粒・成形工程
粉砕された粉末は、後の成形工程を円滑にするために顆粒に造粒される。この際、粉砕粉末に適当なバインダ、例えばポリビニルアルコール（ＰＶＡ）を少量添加することが望ましい。得られる顆粒の粒径は８０〜２００μｍ程度とすることが望ましい。造粒粉末を加圧成形した、例えば、トロイダル形状の成形体を形成する。
【００４１】
（５）焼成工程
成形された成形体は焼成工程において焼成される。
【００４２】
焼成工程においては、焼成温度と焼成雰囲気を制御する必要がある。焼成は１２５０〜１４５０℃の範囲で所定時間保持することにより行われる。本発明の効果を十分に発現させるためには、焼成は１３００〜１４００℃の範囲で保持、焼成するのがよい。
【実施例】
【００４３】
以下、具体的実施例を挙げて本発明をさらに詳細に説明する。
【００４４】
〔実験例Ｉ〕
（本発明Ｉ−１サンプルの作製）
〔水不溶性のＬｉ化合物であるＬｉＦｅＯ2を予め反応合成させて得る準備工程〕
合成用の原料としてＬｉ2ＣＯ3粉末とＦｅ2Ｏ3粉末を、ＬｉＦｅＯ2粉末が合成できる割合で秤量し、秤量した各粉末を乾式混合した後、反応合成させるために熱処理した。
【００４５】
熱処理条件は、空気中、７５０℃、１時間とした。
【００４６】
熱処理の結果、得られた粉末がＬｉＦｅＯ2であることを、Ｘ線回折法で確認した。
【００４７】
〔ＭｎＺｎ系フェライトの製造〕
主成分の原料としてＦｅ2Ｏ3粉末、Ｍｎ3Ｏ4粉末、およびＺｎＯ粉末を準備した。
【００４８】
また、副成分の原料として、上記のＬｉＦｅＯ2に加えて、ＳｉＯ2粉末、およびＣａＣＯ3粉末を準備した。
【００４９】
フェライト主成分組成として、Ｆｅ2Ｏ3＝５６．０モル％、ＭｎＯ＝３７．５モル％、ＺｎＯ＝６．５モル％となるように主成分原料を秤量して、湿式ボールミルを用いて１６時間湿式混合した後、乾燥させた。なお、後に添加するＬｉＦｅＯ2中のＦｅ量を考慮して、最終的に同一の主成分比となるようにＦｅ成分について調整した。
【００５０】
次いで、乾燥物を大気中、９００℃で３時間仮焼きした後、粉砕した。
【００５１】
得られた仮焼き粉末に、副成分としてＬｉＦｅＯ2を、主成分に対して０．４重量％（Ｌｉ2ＣＯ3換算）添加し、さらにＳｉＯ2を、主成分に対して最終的に０．０１重量％、ＣａＣＯ3を、主成分に対して最終的に０．０８重量％となるように添加し、混合粉砕して得られた混合物粉末にバインダ（ポリビニルアルコール）を加え、顆粒化した後、成形してトロイダル形状の成形体を得た。
【００５２】
次いで、得られた成形体を最高温度１３５０℃、Ｎ2−Ｏ2混合雰囲気で酸素分圧を制御した雰囲気中で焼成して本発明Ｉ−１サンプルを得た。焼成後のトロイダル形状の寸法は、外径２０ｍｍ、内径１０ｍｍ、厚さ５ｍｍであった。
【００５３】
（比較例Ｉ−１サンプルの作製）
上記本発明Ｉ−１サンプルの作製において、副成分のＬｉ原料として、水不溶性の化合物ＬｉＦｅＯ2に代えて水溶性のＬｉ2ＣＯ3を用いた。それ以外は上記本発明Ｉ−１のサンプルの作製と同様にして、比較例Ｉ−１サンプルを作製した。
【００５４】
得られた本発明Ｉ−１のサンプルおよび比較例Ｉ−１サンプルについて、１００℃における飽和磁束密度Ｂｓ（測定条件：１１９４Ａ／ｍ）、１００℃におけるコアロスＰｃｖ（測定条件：１００ｋＨｚ，２００ｍＴ）をそれぞれ測定した。測定したサンプル個数ｎは、それぞれ３０個とした。
【００５５】
測定した総データを用いて、
（１）飽和磁束密度ＢｓおよびコアロスＰｃｖのそれぞれの平均値
（２）飽和磁束密度ＢｓおよびコアロスＰｃｖのそれぞれの最大値
（３）飽和磁束密度ＢｓおよびコアロスＰｃｖのそれぞれの最小値
（４）飽和磁束密度ＢｓおよびコアロスＰｃｖのそれぞれの（最大値−最小値）
（５）飽和磁束密度ＢｓおよびコアロスＰｃｖのそれぞれの標準偏差
をそれぞれ求め、結果を、下記表１に示した。
【００５６】
【表１】
【００５７】
また、本発明Ｉ−１サンプルおよび比較例Ｉ−１サンプルの各３０個の生データを、縦軸をＢｓ、横軸をＰｃｖとしたグラフにプロットして、図１に示した。図１により、特性のバラツキのレベル差を視認することができる。
【００５８】
〔実験例ＩＩ〕
（本発明ＩＩ−１サンプルの作製）
上記本発明Ｉ−１サンプルの作製において、フェライト主成分組成およびＬｉ添加量を変えた。すなわち、フェライト主成分組成として、Ｆｅ2Ｏ3＝５７．５モル％、ＭｎＯ＝３６．０モル％、ＺｎＯ＝６．５モル％となるように主成分原料を秤量して、湿式ボールミルを用いて１６時間湿式混合した後、乾燥させた。
【００５９】
また、ＬｉＦｅＯ2を、主成分に対して０．６重量％（Ｌｉ2ＣＯ3換算）に変えた。
【００６０】
それ以外は、上記本発明Ｉ−１サンプルと同様にして、本発明ＩＩ−１サンプルを作製した。
【００６１】
（比較例ＩＩ−１サンプルの作製）
上記本発明ＩＩ−１サンプルの作製において、副成分のＬｉ原料として、水不溶性の化合物ＬｉＦｅＯ2に代えて水溶性のＬｉ2ＣＯ3を用いた。それ以外は上記本発明ＩＩ−１のサンプルの作製と同様にして、比較例ＩＩ−１サンプルを作製した。
【００６２】
得られた本発明ＩＩ−１のサンプルおよび比較例ＩＩ−１サンプルについて、１００℃における飽和磁束密度Ｂｓ（測定条件：１１９４Ａ／ｍ）、１００℃におけるコアロスＰｃｖ（測定条件：１００ｋＨｚ，２００ｍＴ）をそれぞれ測定した。測定したサンプル個数ｎは、それぞれ、２０個とした。
【００６３】
測定した総データを用いて、
（１）飽和磁束密度ＢｓおよびコアロスＰｃｖのそれぞれの平均値
（２）飽和磁束密度ＢｓおよびコアロスＰｃｖのそれぞれの最大値
（３）飽和磁束密度ＢｓおよびコアロスＰｃｖのそれぞれの最小値
（４）飽和磁束密度ＢｓおよびコアロスＰｃｖのそれぞれの（最大値−最小値）
（５）飽和磁束密度ＢｓおよびコアロスＰｃｖのそれぞれの標準偏差
をそれぞれ求め、結果を、下記表２に示した。
【００６４】
【表２】
【００６５】
〔実験例ＩＩＩ〕
（本発明III−１サンプルの作製）
上記本発明Ｉ−１サンプルの作製において、フェライト主成分組成およびＬｉ添加量を変えた。すなわち、フェライト主成分組成として、Ｆｅ2Ｏ3＝５９．３モル％、ＭｎＯ＝３４．２モル％、ＺｎＯ＝６．５モル％となるように主成分原料を秤量して、湿式ボールミルを用いて１６時間湿式混合した後、乾燥させた。
【００６６】
また、ＬｉＦｅＯ2を、主成分に対して０．７５重量％（Ｌｉ2ＣＯ3換算）に変えた。
【００６７】
それ以外は、上記本発明Ｉ−１サンプルと同様にして、本発明III−１サンプルを作製した。
【００６８】
（比較例III−１サンプルの作製）
上記本発明III−１サンプルの作製において、副成分のＬｉ原料として、水不溶性の化合物ＬｉＦｅＯ2に代えて水溶性のＬｉ2ＣＯ3を用いた。それ以外は上記本発明III−１のサンプルの作製と同様にして、比較例III−１サンプルを作製した。
【００６９】
得られた本発明III−１のサンプルおよび比較例III−１サンプルについて、１００℃における飽和磁束密度Ｂｓ（測定条件：１１９４Ａ／ｍ）、１００℃におけるコアロスＰｃｖ（測定条件：１００ｋＨｚ，２００ｍＴ）をそれぞれ測定した。測定したサンプル個数ｎは、それぞれ、２０個とした。
【００７０】
測定した総データを用いて、
（１）飽和磁束密度ＢｓおよびコアロスＰｃｖのそれぞれの平均値
（２）飽和磁束密度ＢｓおよびコアロスＰｃｖのそれぞれの最大値
（３）飽和磁束密度ＢｓおよびコアロスＰｃｖのそれぞれの最小値
（４）飽和磁束密度ＢｓおよびコアロスＰｃｖのそれぞれの（最大値−最小値）
（５）飽和磁束密度ＢｓおよびコアロスＰｃｖのそれぞれの標準偏差
をそれぞれ求め、結果を、下記表３に示した。
【００７１】
【表３】
【００７２】
〔実験例ＩＶ〕
（本発明ＩＶ−１サンプルの作製）
上記本発明Ｉ−１サンプルの作製において、フェライト主成分組成およびＬｉ添加量を変えた。すなわち、フェライト主成分組成として、Ｆｅ2Ｏ3＝５６．２モル％、ＭｎＯ＝３９．８モル％、ＺｎＯ＝４．０モル％となるように主成分原料を秤量して、湿式ボールミルを用いて１６時間湿式混合した後、乾燥させた。
【００７３】
ＬｉＦｅＯ2は、主成分に対して０．４重量％（Ｌｉ2ＣＯ3換算）とした。
【００７４】
それ以外は、上記本発明Ｉ−１サンプルと同様にして、本発明ＩＶ−１サンプルを作製した。
【００７５】
（比較例ＩＶ−１サンプルの作製）
上記本発明ＩＶ−１サンプルの作製において、副成分のＬｉ原料として、水不溶性の化合物ＬｉＦｅＯ2に代えて水溶性のＬｉ2ＣＯ3を用いた。それ以外は上記本発明ＩＶ−１のサンプルの作製と同様にして、比較例ＩＶ−１サンプルを作製した。
【００７６】
得られた本発明ＩＶ−１のサンプルおよび比較例ＩＶ−１サンプルについて、１００℃における飽和磁束密度Ｂｓ（測定条件：１１９４Ａ／ｍ）、１００℃におけるコアロスＰｃｖ（測定条件：１００ｋＨｚ，２００ｍＴ）をそれぞれ測定した。測定したサンプル個数ｎは、それぞれ、２０個とした。
【００７７】
測定した総データを用いて、
（１）飽和磁束密度ＢｓおよびコアロスＰｃｖのそれぞれの平均値
（２）飽和磁束密度ＢｓおよびコアロスＰｃｖのそれぞれの最大値
（３）飽和磁束密度ＢｓおよびコアロスＰｃｖのそれぞれの最小値
（４）飽和磁束密度ＢｓおよびコアロスＰｃｖのそれぞれの（最大値−最小値）
（５）飽和磁束密度ＢｓおよびコアロスＰｃｖのそれぞれの標準偏差
をそれぞれ求め、結果を、下記表４に示した。
【００７８】
【表４】
【００７９】
〔実験例Ｖ〕
（本発明Ｖ−１サンプルの作製）
上記本発明Ｉ−１サンプルの作製において、フェライト主成分組成およびＬｉ添加量を変えた。すなわち、フェライト主成分組成として、Ｆｅ2Ｏ3＝５５．９モル％、ＭｎＯ＝３５．１モル％、ＺｎＯ＝９．０モル％となるように主成分原料を秤量して、湿式ボールミルを用いて１６時間湿式混合した後、乾燥させた。
【００８０】
ＬｉＦｅＯ2は、主成分に対して０．４重量％（Ｌｉ2ＣＯ3換算）とした。
【００８１】
それ以外は、上記本発明Ｉ−１サンプルと同様にして、本発明Ｖ−１サンプルを作製した。
【００８２】
（比較例Ｖ−１サンプルの作製）
上記本発明Ｖ−１サンプルの作製において、副成分のＬｉ原料として、水不溶性の化合物ＬｉＦｅＯ2に代えて水溶性のＬｉ2ＣＯ3を用いた。それ以外は上記本発明Ｖ−１のサンプルの作製と同様にして、比較例Ｖ−１サンプルを作製した。
【００８３】
得られた本発明Ｖ−１のサンプルおよび比較例Ｖ−１サンプルについて、１００℃における飽和磁束密度Ｂｓ（測定条件：１１９４Ａ／ｍ）、１００℃におけるコアロスＰｃｖ（測定条件：１００ｋＨｚ，２００ｍＴ）をそれぞれ測定した。測定したサンプル個数ｎは、それぞれ、２０個とした。
【００８４】
測定した総データを用いて、
（１）飽和磁束密度ＢｓおよびコアロスＰｃｖのそれぞれの平均値
（２）飽和磁束密度ＢｓおよびコアロスＰｃｖのそれぞれの最大値
（３）飽和磁束密度ＢｓおよびコアロスＰｃｖのそれぞれの最小値
（４）飽和磁束密度ＢｓおよびコアロスＰｃｖのそれぞれの（最大値−最小値）
（５）飽和磁束密度ＢｓおよびコアロスＰｃｖのそれぞれの標準偏差
をそれぞれ求め、結果を、下記表５に示した。
【００８５】
【表５】
【００８６】
なお、上記実験例Ｉ〜実験例Ｖにおいて、Ｌｉの添加形態であったＬｉＦｅＯ2に代えてＬｉＦｅ5Ｏ8、Ｌｉ2Ｆｅ3Ｏ5、Ｌｉ5ＦｅＯ4を用いた場合においても、上記実験例Ｉ〜実験例Ｖで示されるのと同様な効果が発現することが確認されている。
【００８７】
〔実験例ＶＩ〕
（本発明ＶＩ−１サンプルの作製）
上記本発明Ｉ−１サンプルの作製において、Ｌｉ成分として添加したＬｉＦｅＯ2の添加形態をＬｉＭｎ2Ｏ4に代えた。添加形態の変更に伴う主成分のＦｅ、Ｍｎ量も実質的な変動がないように配慮した。
【００８８】
それ以外は、上記本発明Ｉ−１サンプルと同様にして、本発明ＶＩ−１サンプルを作製した。
【００８９】
（比較例ＶＩ−１サンプルの作製）
上記本発明ＶＩ−１サンプルの作製において、副成分のＬｉ原料として、水不溶性の化合物ＬｉＭｎ2Ｏ4に代えて水溶性のＬｉ2ＣＯ3を用いた。それ以外は上記本発明ＶＩ−１のサンプルの作製と同様にして、比較例ＶＩ−１サンプルを作製した。
【００９０】
得られた本発明ＶＩ−１のサンプルおよび比較例ＶＩ−１サンプルについて、１００℃における飽和磁束密度Ｂｓ（測定条件：１１９４Ａ／ｍ）、１００℃におけるコアロスＰｃｖ（測定条件：１００ｋＨｚ，２００ｍＴ）をそれぞれ測定した。測定したサンプル個数ｎは、それぞれ、２０個とした。
【００９１】
測定した総データを用いて、
（１）飽和磁束密度ＢｓおよびコアロスＰｃｖのそれぞれの平均値
（２）飽和磁束密度ＢｓおよびコアロスＰｃｖのそれぞれの最大値
（３）飽和磁束密度ＢｓおよびコアロスＰｃｖのそれぞれの最小値
（４）飽和磁束密度ＢｓおよびコアロスＰｃｖのそれぞれの（最大値−最小値）
（５）飽和磁束密度ＢｓおよびコアロスＰｃｖのそれぞれの標準偏差
をそれぞれ求め、結果を、下記表６に示した。
【００９２】
【表６】
【００９３】
以上、実験例Ｉ〜実験例ＶＩの結果より、本発明の効果は明らかである。
【００９４】
すなわち、本発明は、ＭｎＺｎ系フェライトの主成分に対して副成分としてＬｉを添加してなるＭｎＺｎ系フェライトの製造方法において、前記Ｌｉを添加するに際して用いられるＬｉ化合物が、水に対して不溶性ないし難溶性の化合物であるように構成しているので、製品ロット間の特性バラツキを抑制することができ、製造歩留まりの向上および製品品質の信頼性の向上を図ることができる。
【００９５】
なお、原料の秤量物を混合する際に、副成分を添加した場合においても、Ｌｉ化合物が、水に対して不溶性ないし難溶性の化合物である場合と、そうでない易溶性の化合物である場合とでは、やはり上記実験例で確認したのと同様な効果の差異が確認できた。
【産業上の利用可能性】
【００９６】
本発明のＭｎＺｎ系フェライトの製造方法は、幅広く各種の電気部品産業に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００９７】
【図１】本発明Ｉ−１サンプルおよび比較例Ｉ−１サンプルの各３０個の生データを、縦軸をＢｓ、横軸をＰｃｖとしたグラフにプロットし、特性のバラツキのレベル差を視認できるようにしたものである。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＭｎＺｎ系フェライトの主成分に対して副成分としてＬｉを添加してなるＭｎＺｎ系フェライトの製造方法において、
前記Ｌｉを添加するに際して用いられるＬｉ化合物が、水に対して不溶性ないし難溶性の化合物であることを特徴とするＭｎＺｎ系フェライトの製造方法。
【請求項２】
前記ＭｎＺｎ系フェライトは、主成分として酸化鉄をＦｅ2Ｏ3換算で５４〜６０モル％、酸化亜鉛をＺｎＯ換算で３〜１０モル％、酸化マンガン（ＭｎＯ換算）を残部、含有してなる請求項１に記載のＭｎＺｎ系フェライトの製造方法。
【請求項３】
前記Ｌｉ化合物は、Ｌｉ2ＣＯ3換算で、前記主成分に対して、０．１〜０．８重量％含有される請求項１または請求項２に記載のＭｎＺｎ系フェライトの製造方法。
【請求項４】
前記Ｌｉ化合物は、Ｌｉと、Ｆｅ、Ｍｎ、およびＺｎの中から選定された少なくとも１種以上の成分を含有する酸化物である請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のＭｎＺｎ系フェライトの製造方法。
【請求項５】
前記Ｌｉ化合物は、Ｌｉと、Ｆｅとの成分を含有する酸化物である請求項４に記載のＭｎＺｎ系フェライトの製造方法。
【請求項６】
前記Ｌｉ化合物は、ＬｉＦｅＯ2、ＬｉＦｅ5Ｏ8、Ｌｉ2Ｆｅ3Ｏ5、およびＬｉ5ＦｅＯ4の中から選択された少なくとも１種以上である請求項５に記載のＭｎＺｎ系フェライトの製造方法。
【請求項７】
前記Ｌｉ化合物は、Ｌｉと、Ｍｎとの成分を含有する酸化物である請求項４に記載のＭｎＺｎ系フェライトの製造方法。
【請求項８】
前記Ｌｉ化合物は、ＬｉＭｎ2Ｏ4、ＬｉＭｎＯ2の中から選択された少なくとも１種以上である請求項７に記載のＭｎＺｎ系フェライトの製造方法。
【請求項９】
さらに、副成分として、Ｓｉ、Ｃａ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｖ、Ｂｉ、Ｍｏ、Ｓｎの中から選定された少なくとも1種以上が含有される請求項１ないし請求項８のいずれかに記載のＭｎＺｎ系フェライトの製造方法。
【請求項１】
ＭｎＺｎ系フェライトの主成分に対して副成分としてＬｉを添加してなるＭｎＺｎ系フェライトの製造方法において、
前記Ｌｉを添加するに際して用いられるＬｉ化合物が、水に対して不溶性ないし難溶性の化合物であることを特徴とするＭｎＺｎ系フェライトの製造方法。
【請求項２】
前記ＭｎＺｎ系フェライトは、主成分として酸化鉄をＦｅ2Ｏ3換算で５４〜６０モル％、酸化亜鉛をＺｎＯ換算で３〜１０モル％、酸化マンガン（ＭｎＯ換算）を残部、含有してなる請求項１に記載のＭｎＺｎ系フェライトの製造方法。
【請求項３】
前記Ｌｉ化合物は、Ｌｉ2ＣＯ3換算で、前記主成分に対して、０．１〜０．８重量％含有される請求項１または請求項２に記載のＭｎＺｎ系フェライトの製造方法。
【請求項４】
前記Ｌｉ化合物は、Ｌｉと、Ｆｅ、Ｍｎ、およびＺｎの中から選定された少なくとも１種以上の成分を含有する酸化物である請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のＭｎＺｎ系フェライトの製造方法。
【請求項５】
前記Ｌｉ化合物は、Ｌｉと、Ｆｅとの成分を含有する酸化物である請求項４に記載のＭｎＺｎ系フェライトの製造方法。
【請求項６】
前記Ｌｉ化合物は、ＬｉＦｅＯ2、ＬｉＦｅ5Ｏ8、Ｌｉ2Ｆｅ3Ｏ5、およびＬｉ5ＦｅＯ4の中から選択された少なくとも１種以上である請求項５に記載のＭｎＺｎ系フェライトの製造方法。
【請求項７】
前記Ｌｉ化合物は、Ｌｉと、Ｍｎとの成分を含有する酸化物である請求項４に記載のＭｎＺｎ系フェライトの製造方法。
【請求項８】
前記Ｌｉ化合物は、ＬｉＭｎ2Ｏ4、ＬｉＭｎＯ2の中から選択された少なくとも１種以上である請求項７に記載のＭｎＺｎ系フェライトの製造方法。
【請求項９】
さらに、副成分として、Ｓｉ、Ｃａ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｖ、Ｂｉ、Ｍｏ、Ｓｎの中から選定された少なくとも1種以上が含有される請求項１ないし請求項８のいずれかに記載のＭｎＺｎ系フェライトの製造方法。
【図１】
【公開番号】特開２００８−２９０９０６（Ｐ２００８−２９０９０６Ａ）
【公開日】平成２０年１２月４日（２００８．１２．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１３７６２１（Ｐ２００７−１３７６２１）
【出願日】平成１９年５月２４日（２００７．５．２４）
【出願人】（０００００３０６７）ＴＤＫ株式会社 (7,238)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１２月４日（２００８．１２．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年５月２４日（２００７．５．２４）
【出願人】（０００００３０６７）ＴＤＫ株式会社 (7,238)
【Ｆターム（参考）】
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