[发明专利]MnZn系铁氧体及变压器用磁芯

说明书

技术领域

本发明涉及适合用于磁芯的MnZn系铁氧体，特别是涉及适合用于以太网(注册商标)机器的脉冲变压器用磁芯的MnZn系铁氧体。

背景技术

在以太网(注册商标)机器中，为了确保输入输出端子处的阻抗匹配、电绝缘而使用脉冲变压器。在该变压器内部通常使用软磁性材料作为磁芯。此外，对于该脉冲变压器，例如，如美国的标准ANSIX3.263-1995[R2000]中规定的那样，要求在-40℃～85℃的温度范围内，在外加了直流磁场的情况下，具有高的增量磁导率μΔ。

此外，随着近年来通信技术的进步，在以太网(注册商标)机器中，不仅传送速度高速化，而且具有希望与传送信号一起直接提供机器的驱动电力的倾向。此时，在脉冲变压器中外加比以往大的电流而进行使用。而且，由于大电流引起机器内的周围部件发热，因此在更高温度的环境下使用脉冲变压器的磁芯。因此，对于脉冲变压器的磁芯所使用的MnZn系铁氧体，要求确保在外加了比上述标准更高的直流磁场后的高电感、即高的增量磁导率μΔ。并且，增量磁导率μΔ是表示外加了磁场的状态下的磁芯磁化的容易度的值。

专利文献1中公开了通过使MnZn铁氧体中含有钴氧化物来实现改善高温下的磁特性的技术。但是，以往，脉冲变压器的磁芯用MnZn铁氧体是考虑得到高的起始磁导率μi进行组成设计而得到的，因此饱和磁通密度低，因此，在高温/高磁场下不能得到足够的增量磁导率。

专利文献2中提出了磷及硼的减少在提高增量磁导率μΔ方面是有效的。但是，专利文献2中公开的MnZn铁氧体，具有以降低100℃下的铁损、提高有效磁导率为目的而选择的组成，因此虽然没有在实施例中记载但室温以下的温度下的起始磁导率μi过低，因而在低温环境下难以期望令人足够满意的增量磁导率μΔ。

作为规定了上述杂质的技术，有专利文献3～5中公开的技术。

专利文献3公开了通过规定氯的含量来改善100℃以上的铁损和振幅比磁导率的技术，但若只规定氯的含量，则不能使23℃的增量磁导率μΔ达到200以上。

专利文献4公开了通过规定硫的含量来改善电力损失的技术，但若只规定硫的含量，则不能使23℃的增量磁导率μΔ达到200以上。

专利文献5公开了通过规定磷、硼、硫及氯的含量来抑制铁氧体的异常晶粒生长，进而防止对铁氧体的各特性产生不良影响的技术。通过该技术，能够获得比电阻高且矩形比小的MnZn系铁氧体，但对于高磁场下的增量磁导率μΔ而言则不能说充分。

专利文献1：日本特开2004-196632号公报

专利文献2：日本特开平7-297020号公报

专利文献3：日本特开2006-213532号公报

专利文献4：日本特开2001-64076号公报

专利文献5：日本特开2005-179092号公报

本发明有效地解决了上述问题，其目的在于，同时提供在广泛的温度范围特别是高温下、且高磁场下也具有高的增量磁导率μΔ的MnZn系铁氧体及使用上述MnZn系铁氧体制作的变压器用磁芯。

发明内容

本发明人为了实现上述目的，对外加高磁场时增量磁导率μΔ降低的原因进行了研究。外加磁场时，在被磁化的磁芯的内部磁畴壁从外加磁场前的状态移动，外加80A/m的大的磁场时磁畴壁移动距离长，因此，在磁芯内存在异常晶粒的情况下，磁畴壁被异常晶粒内存在的成分偏析或空位阻碍的概率增高。磁芯内存在设定量以上的杂质的情况下，磁芯内部发生异常晶粒生长，这成为磁畴壁移动的大的障碍。因此，异常晶粒内的成分偏析等阻碍磁畴壁移动的状态下，增量磁导率μΔ的值极端地降低。因此，需要抑制异常晶粒生长。因此，对抑制该异常晶粒生长的方法进行了研究，结果发现重要的是在MnZn系铁氧体中对不可避免地存在的杂质磷、硼、硫及氯进行比以往更严格的限制。

而且还可知，严格限制这些杂质的效果如下得到发挥，将作为基本成分的氧化铁及氧化锌的含量调整到优选范围内来提高饱和磁通密度，并且含有适量的氧化硅及氧化钙作为副成分，由此使起始磁导率μi适度降低，即使外加80A/m的大的磁场时，磁芯也不会发生磁饱和。

即，本发明立足于上述见解，其主旨构成如下。