[发明专利]Mn－Zn系铁氧体材料

说明书

技术领域

本发明涉及在例如电源变压器等的磁心中使用，且在1MHz以上、优选2MHz以上的高频区域中磁心损耗(Pcv，以下有时简单称为损耗)小的Mn-Zn系铁氧体材料。

背景技术

近年来电气设备小型化的进展显著。与之相伴随，安装在各种电气设备中的电源也要求进一步的小型化。通常来说，在用正弦波驱动变压器时，磁通密度B表示为B＝(E_p/4.44N_pAf)×10⁷。上式中E_p是外加电压[V]，N_p是一次侧绕线数，A是磁心截面积[cm²]，f是驱动频率[Hz]。正如从上式明显看出的那样，驱动频率的高频率化对变压器的小型化是有效的，因此，近年来要求能够在数MHz的高频率下耐用的高性能的磁心。

目前，作为在电源变压器等中使用最多的磁心材料，可列举出Mn-Zn系铁氧体材料。该材料在约100kHz的低频区域中确实是导磁率高且损耗低，满足了作为磁心材料的重要特性。但是该铁氧体材料在驱动频率高达数MHz的情况下损耗明显增大，在驱动频率的高频率化得以进展的最近难以供于使用。针对该问题，在特开平6-310320号公报(专利文献1)、特开平7-130527号公报(专利文献2)等中公开了一种磁性材料，其通过相对于Mn-Zn系铁氧体材料含有各种氧化物作为添加成分，从而在300kHz～数MHz下表现出低损耗。与此相对，在特开平10-340807号公报(专利文献3)中以在高频率下的低损耗特性不足为由，提出了一种Mn-Co系铁氧体材料，其特征在于，含有Fe₂O₃：52～55mol％、CoO：0.4～1mol％，剩余部分实质上由MnO组成。

就损耗来说，当然优选其最小值是低的，但是在宽的温度范围内变化小，即其温度特性也还是非常重要的要素。通常来说，损耗因温度产生的变化越小就越优选，特别希望在电源变压器等中使用的温度区域即室温(25℃)～100℃附近的温度范围内特性变化小的。在特开平6-310320号公报(专利文献1)、特开平7-130527号公报(专利文献2)中关于损耗的温度变化，公开了在室温附近具有负的温度系数，还公开了在60～80℃附近损耗的绝对值最小，但是关于其温度变化的程度并没有提及，在这点上还留有课题。另外，在特开平8-191011号公报(专利文献4)中公开了有关在宽范围的温度区域内损耗低的Mn-Zn-Co系铁氧体材料，但是该材料涉及约100kHz的Mn-Zn系铁氧体材料目前通常使用的频率，在本申请作为目标的1MHz以上的高频区域中实际上并不耐用。

迄今为止提出了通过调整Mn-Zn系铁氧体材料的阳离子缺陷量(δ，用以下的组成式定义)来控制损耗的技术方案。例如，特开2002-255559号公报(专利文献5)、特开2004-217452号公报(专利文献6)等。专利文献5、6都是以约100kHz的频带为对象，在专利文献5中提出了为0.0025以下，在专利文献6中提出了为0.0033以下。即，认识到当以约100kHz的频率带为对象时，阳离子缺陷量δ越小约优选。

(Zn_a²⁺，Ni_b²⁺，Mn_c²⁺，Mn_d³⁺，Fe_e²⁺，Fe_f³⁺)₃O_4+δ

其中，a+b+c+d+e+f＝3，δ＝a+b+c+(3/2)d+e+(3/2)f-4

[专利文献1]

特开平6-310320号公报

[专利文献2]

特开平7-130527号公报

[专利文献3]

特开平10-340807号公报

[专利文献4]

特开平8-191011号公报

[专利文献5]

特开2002-255559号公报

[专利文献6]

特开2004-217452号公报

发明内容

本发明是基于上述的技术课题而提出的，目的在于提供在1MHz以上的高频区域、以及在100℃附近的损耗小的Mn-Zn系铁氧体材料。