酸化物磁性材料
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、酸化物磁性材料に関し、より詳しくは、例えばドラム型コア等に適用して好適な機械的強度の増大を図った酸化物磁性材料に関する。
【０００２】
【従来の技術】酸化物磁性材料の主流を占めるフェライトは、一般に機械的強度が弱く、かつ、もろいので、このようなフェライトを例えばドラム型コアとして用いた場合、ワイヤの巻線工程で損傷したり割れたりすることが多い。
【０００３】かかる観点から、本願出願人は、先に特公昭48-40954号において機械的強度の向上を図った強磁性フェライトを提案している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、同公報に開示した強磁性フェライトは、フェライトにＰｂＯ０．２乃至３重量％、タルク０．２乃至３重量％を含有させたものであり、その機械的強度は７乃至１２Kg／mm2 程度である。
【０００５】このため、機械的強度が十分でなく、特に近年におけるドラム型コア等の小型化、薄型化に伴う機械的強度の向上の要請に対処できないという問題があった。
【０００６】そこで、本発明は材料組成を改良し、従来例よりも機械的強度を大幅に改良した酸化物磁性材料を提供することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の酸化物磁性材料は、Ｎｉ−Ｃｕ−Ｚｎ系フェライトに、ＰｂＯ３．１乃至３０重量％及びタルク３．１乃至３０重量％を含有したものである。
【０００８】請求項２記載の酸化物磁性材料は、Ｎｉ−Ｃｕ−Ｚｎ系フェライトに、ＰｂＯ３．１乃至３０重量％及びＳｉＯ2 ０．１乃至３０重量％を含有したものである。
【０００９】
【作用】請求項１記載の酸化物磁性材料においては、３．１乃至３０重量％のＰｂＯ及び３．１乃至３０重量％のタルク中のＳｉ成分が、Ｎｉ−Ｃｕ−Ｚｎ系フェライトの焼成段階でＰｂＯ−Ｓｉ化合物として主にこのＮｉ−Ｃｕ−Ｚｎ系フェライトの結晶粒界に存在する状態となって２相構造を形成する。
【００１０】そして、この場合、Ｎｉ−Ｃｕ−Ｚｎ系フェライトの熱膨脹係数に対して、ＰｂＯ−Ｓｉ化合物の熱膨脹係数が小さいため、焼成後の冷却過程で粒界中のＰｂＯ−Ｓｉ化合物に圧縮応力が存在する。この結果、Ｎｉ−Ｃｕ−Ｚｎ系フェライトに引張り力が作用する際の強度が大きくなる。
【００１１】
【００１２】
【００１３】
【実施例】以下に本発明の実施例を詳細に説明する。
【００１４】
例１Ｆｅ2 Ｏ3 ４７モル％、ＮｉＯ２７モル％、ＣｕＯ４モル％、ＺｎＯ１７モル％、ＭｎＯ５．０モル％の組成からなる酸化物磁性材料としてのフェライトに、ＰｂＯ４乃至６．５重量（Wt）％及びタルク４乃至５．５重量％を添加し、１０６０℃の温度条件で焼成して酸化物磁性材料を得た。
【００１５】尚、１０００乃至１１００℃の温度条件でも同様な酸化物磁性材料が得られてた。
【００１６】この場合のタルク及びＰｂＯの添加量と抗折強度との関係を図１に示す。
【００１７】図１から明らかなように、ＰｂＯが４乃至４．５重量％で、タルクが５乃至５．５重量％のときの抗折強度は１６．８乃至１７．８Kg／mm2 と非常に大きくなっている。
【００１８】尚、上述した抗折強度は、酸化物磁性材料を間隔４０mmで支持した状態でその中間位置に２０mm／min の割合で所定の荷重を加えたときの値を示すものである。
【００１９】
例２Ｆｅ2 Ｏ3 ４７モル％、ＮｉＯ２７モル％、ＣｕＯ４モル％、ＺｎＯ１７モル％、ＭｎＯ５．０モル％の組成からなる酸化物磁性材料としてのフェライトに、ＰｂＯ０乃至３０重量％、タルク０乃至３０重量％を添加し、例１と同一の条件で焼成して酸化物磁性材料を得た。
【００２０】このときのＪＩＳ法に基く３点曲げ強度の添加量別の測定結果を図２に示す。
【００２１】図２から明らかなように、従来例の添加範囲に対する３点曲げ強度の最大値１２Kg／mm2 に比べ、ＰｂＯ３．１乃至３０重量％、タルク３．１乃至３０重量％の範囲で本例の３点曲げ強度は向上し、特にＰｂＯ５重量％、タルク５重量％のところに１９Kg／mm2 を示すピーク値が存在する。
【００２２】
例３Ｆｅ2 Ｏ3 ４７モル％、ＮｉＯ２７モル％、ＣｕＯ４モル％、ＺｎＯ１７モル％、ＭｎＯ５．０モル％の組成からなる酸化物磁性原料としてのフェライトに、ＰｂＯ３．１重量％以上、好ましくは４．５重量％程度、タルク３．１重量％以上、好ましくは４重量％程度添加し、上述した場合と同様な条件で酸化物磁性材料を得た。
【００２３】この場合のＰｂＯ、タルクの添加量とＪＩＳ法に基く３点曲げ強度との関係を図３に示す。
【００２４】図３から明らかなように、本例の酸化物磁性材料は１９Kg／mm2 程度、従来例のＰｂＯ３重量％、タルク１重量％のものでは１１Kg／mm2 程度の３点曲げ強度となり、本例では従来例よりも７０％程度も３点曲げ強度が向上している。
【００２５】
例４上述した例１の酸化物磁性材料及び従来例の酸化物磁性材料により各々１０個のドラム型コアを作成し、各々の芯折れ強度を測定した。その結果を図４に示す。
【００２６】本例では、芯折れ強度の最大が２．４８Kgf 、最小が１．６２Kgf 、平均で２．０３Kgf であったのに対し、従来例では最大で１．５２Kgf 、最小で０．８０Kgf 、平均で１．２０Kgf であった。この結果から、本例では従来例よりも７０％程度芯折れ強度が向上していることが判明した。
【００２７】以上詳述したように、本実施例の酸化物磁性材料は、従来例に比べ、抗折強度、３点曲げ強度が大幅に向上し、また、ドラム型コアとした場合にもその芯折れ強度が大幅に向上する。
【００２８】
［比較例］Ｆｅ２Ｏ３４７モル％、ＮｉＯ２７モル％、ＣｕＯ４モル％、ＺｎＯ１７モル％、ＭｎＯ５．０モル％の組成からなる酸化物磁性材料としてのフェライトに、ＰｂＯ０乃至３０重量％、ＳｉＯ２０．１乃至３０重量％を添加し、例１と同一の条件で焼成して酸化物磁性材料を得た。
【００２９】このときのＪＩＳ法に基く３点曲げ強度の添加量別の測定結果を図５に示す。
【００３０】図５から明らかなように、従来例の添加範囲に対する３点曲げ強度の最大値１２Kg／mm2 に比べ、ＰｂＯ３．１乃至３０重量％、ＳｉＯ2 ０．１乃至３０重量％の範囲で本例の３点曲げ強度は向上し、特にＰｂＯ５重量％、ＳｉＯ2 ３重量％のところに図２に示す場合と同様１９Kg／mm2 を示すピーク値が存在する。
【００３１】このような組成の酸化物磁性材料によっても、従来例に比べ、３点曲げ強度が大幅に向上し、また、ドラム型コアとした場合にもその芯折れ強度が大幅に向上する。
【００３２】本発明は、上述した実施例に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で種々の変形が可能である。
【００３３】
【発明の効果】以上説明した本発明によれば、以下の効果を奏する。
【００３４】請求項１記載の発明によれば、酸化物磁性原料にＰｂＯ、タルクを既述した範囲となるように含有する構成で、従来例に比べ機械的強度を大幅に向上させることが可能な酸化物磁性材料を提供することができる。
【００３５】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例における例１のＰｂＯ、タルク含有量と抗折強度との関係を示すグラフ
【図２】本発明の実施例における例２のＰｂＯ、タルク含有量と３点曲げ強度との関係を示すグラフ
【図３】本発明の実施例における例３のＰｂＯ、タルク含有量と３点曲げ強度との関係を示すグラフ
【図４】本実施例、従来例の各酸化物磁性材料によりドラム型コアを作成した場合の各々の芯折れ強度を示すグラフ
【図５】本発明の比較例のＰｂＯ、ＳｉＯ２含有量と３点曲げ強度との関係を示すグラフ
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、酸化物磁性材料に関し、より詳しくは、例えばドラム型コア等に適用して好適な機械的強度の増大を図った酸化物磁性材料に関する。
【０００２】
【従来の技術】酸化物磁性材料の主流を占めるフェライトは、一般に機械的強度が弱く、かつ、もろいので、このようなフェライトを例えばドラム型コアとして用いた場合、ワイヤの巻線工程で損傷したり割れたりすることが多い。
【０００３】かかる観点から、本願出願人は、先に特公昭48-40954号において機械的強度の向上を図った強磁性フェライトを提案している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、同公報に開示した強磁性フェライトは、フェライトにＰｂＯ０．２乃至３重量％、タルク０．２乃至３重量％を含有させたものであり、その機械的強度は７乃至１２Kg／mm2 程度である。
【０００５】このため、機械的強度が十分でなく、特に近年におけるドラム型コア等の小型化、薄型化に伴う機械的強度の向上の要請に対処できないという問題があった。
【０００６】そこで、本発明は材料組成を改良し、従来例よりも機械的強度を大幅に改良した酸化物磁性材料を提供することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の酸化物磁性材料は、Ｎｉ−Ｃｕ−Ｚｎ系フェライトに、ＰｂＯ３．１乃至３０重量％及びタルク３．１乃至３０重量％を含有したものである。
【０００８】請求項２記載の酸化物磁性材料は、Ｎｉ−Ｃｕ−Ｚｎ系フェライトに、ＰｂＯ３．１乃至３０重量％及びＳｉＯ2 ０．１乃至３０重量％を含有したものである。
【０００９】
【作用】請求項１記載の酸化物磁性材料においては、３．１乃至３０重量％のＰｂＯ及び３．１乃至３０重量％のタルク中のＳｉ成分が、Ｎｉ−Ｃｕ−Ｚｎ系フェライトの焼成段階でＰｂＯ−Ｓｉ化合物として主にこのＮｉ−Ｃｕ−Ｚｎ系フェライトの結晶粒界に存在する状態となって２相構造を形成する。
【００１０】そして、この場合、Ｎｉ−Ｃｕ−Ｚｎ系フェライトの熱膨脹係数に対して、ＰｂＯ−Ｓｉ化合物の熱膨脹係数が小さいため、焼成後の冷却過程で粒界中のＰｂＯ−Ｓｉ化合物に圧縮応力が存在する。この結果、Ｎｉ−Ｃｕ−Ｚｎ系フェライトに引張り力が作用する際の強度が大きくなる。
【００１１】
【００１２】
【００１３】
【実施例】以下に本発明の実施例を詳細に説明する。
【００１４】
例１Ｆｅ2 Ｏ3 ４７モル％、ＮｉＯ２７モル％、ＣｕＯ４モル％、ＺｎＯ１７モル％、ＭｎＯ５．０モル％の組成からなる酸化物磁性材料としてのフェライトに、ＰｂＯ４乃至６．５重量（Wt）％及びタルク４乃至５．５重量％を添加し、１０６０℃の温度条件で焼成して酸化物磁性材料を得た。
【００１５】尚、１０００乃至１１００℃の温度条件でも同様な酸化物磁性材料が得られてた。
【００１６】この場合のタルク及びＰｂＯの添加量と抗折強度との関係を図１に示す。
【００１７】図１から明らかなように、ＰｂＯが４乃至４．５重量％で、タルクが５乃至５．５重量％のときの抗折強度は１６．８乃至１７．８Kg／mm2 と非常に大きくなっている。
【００１８】尚、上述した抗折強度は、酸化物磁性材料を間隔４０mmで支持した状態でその中間位置に２０mm／min の割合で所定の荷重を加えたときの値を示すものである。
【００１９】
例２Ｆｅ2 Ｏ3 ４７モル％、ＮｉＯ２７モル％、ＣｕＯ４モル％、ＺｎＯ１７モル％、ＭｎＯ５．０モル％の組成からなる酸化物磁性材料としてのフェライトに、ＰｂＯ０乃至３０重量％、タルク０乃至３０重量％を添加し、例１と同一の条件で焼成して酸化物磁性材料を得た。
【００２０】このときのＪＩＳ法に基く３点曲げ強度の添加量別の測定結果を図２に示す。
【００２１】図２から明らかなように、従来例の添加範囲に対する３点曲げ強度の最大値１２Kg／mm2 に比べ、ＰｂＯ３．１乃至３０重量％、タルク３．１乃至３０重量％の範囲で本例の３点曲げ強度は向上し、特にＰｂＯ５重量％、タルク５重量％のところに１９Kg／mm2 を示すピーク値が存在する。
【００２２】
例３Ｆｅ2 Ｏ3 ４７モル％、ＮｉＯ２７モル％、ＣｕＯ４モル％、ＺｎＯ１７モル％、ＭｎＯ５．０モル％の組成からなる酸化物磁性原料としてのフェライトに、ＰｂＯ３．１重量％以上、好ましくは４．５重量％程度、タルク３．１重量％以上、好ましくは４重量％程度添加し、上述した場合と同様な条件で酸化物磁性材料を得た。
【００２３】この場合のＰｂＯ、タルクの添加量とＪＩＳ法に基く３点曲げ強度との関係を図３に示す。
【００２４】図３から明らかなように、本例の酸化物磁性材料は１９Kg／mm2 程度、従来例のＰｂＯ３重量％、タルク１重量％のものでは１１Kg／mm2 程度の３点曲げ強度となり、本例では従来例よりも７０％程度も３点曲げ強度が向上している。
【００２５】
例４上述した例１の酸化物磁性材料及び従来例の酸化物磁性材料により各々１０個のドラム型コアを作成し、各々の芯折れ強度を測定した。その結果を図４に示す。
【００２６】本例では、芯折れ強度の最大が２．４８Kgf 、最小が１．６２Kgf 、平均で２．０３Kgf であったのに対し、従来例では最大で１．５２Kgf 、最小で０．８０Kgf 、平均で１．２０Kgf であった。この結果から、本例では従来例よりも７０％程度芯折れ強度が向上していることが判明した。
【００２７】以上詳述したように、本実施例の酸化物磁性材料は、従来例に比べ、抗折強度、３点曲げ強度が大幅に向上し、また、ドラム型コアとした場合にもその芯折れ強度が大幅に向上する。
【００２８】
［比較例］Ｆｅ２Ｏ３４７モル％、ＮｉＯ２７モル％、ＣｕＯ４モル％、ＺｎＯ１７モル％、ＭｎＯ５．０モル％の組成からなる酸化物磁性材料としてのフェライトに、ＰｂＯ０乃至３０重量％、ＳｉＯ２０．１乃至３０重量％を添加し、例１と同一の条件で焼成して酸化物磁性材料を得た。
【００２９】このときのＪＩＳ法に基く３点曲げ強度の添加量別の測定結果を図５に示す。
【００３０】図５から明らかなように、従来例の添加範囲に対する３点曲げ強度の最大値１２Kg／mm2 に比べ、ＰｂＯ３．１乃至３０重量％、ＳｉＯ2 ０．１乃至３０重量％の範囲で本例の３点曲げ強度は向上し、特にＰｂＯ５重量％、ＳｉＯ2 ３重量％のところに図２に示す場合と同様１９Kg／mm2 を示すピーク値が存在する。
【００３１】このような組成の酸化物磁性材料によっても、従来例に比べ、３点曲げ強度が大幅に向上し、また、ドラム型コアとした場合にもその芯折れ強度が大幅に向上する。
【００３２】本発明は、上述した実施例に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で種々の変形が可能である。
【００３３】
【発明の効果】以上説明した本発明によれば、以下の効果を奏する。
【００３４】請求項１記載の発明によれば、酸化物磁性原料にＰｂＯ、タルクを既述した範囲となるように含有する構成で、従来例に比べ機械的強度を大幅に向上させることが可能な酸化物磁性材料を提供することができる。
【００３５】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例における例１のＰｂＯ、タルク含有量と抗折強度との関係を示すグラフ
【図２】本発明の実施例における例２のＰｂＯ、タルク含有量と３点曲げ強度との関係を示すグラフ
【図３】本発明の実施例における例３のＰｂＯ、タルク含有量と３点曲げ強度との関係を示すグラフ
【図４】本実施例、従来例の各酸化物磁性材料によりドラム型コアを作成した場合の各々の芯折れ強度を示すグラフ
【図５】本発明の比較例のＰｂＯ、ＳｉＯ２含有量と３点曲げ強度との関係を示すグラフ
【特許請求の範囲】
【請求項１】 Ｎｉ−Ｃｕ−Ｚｎ系フェライトに、ＰｂＯ３．１乃至３０重量％及びタルク３．１乃至３０重量％を含有したことを特徴とする酸化物磁性材料。
【請求項１】 Ｎｉ−Ｃｕ−Ｚｎ系フェライトに、ＰｂＯ３．１乃至３０重量％及びタルク３．１乃至３０重量％を含有したことを特徴とする酸化物磁性材料。
【図３】
【図４】
【図２】
【図１】
【図５】
【図４】
【図２】
【図１】
【図５】
【特許番号】第２８９８７７２号
【登録日】平成１１年（１９９９）３月１２日
【発行日】平成１１年（１９９９）６月２日
【国際特許分類】
【出願番号】特願平３−６５６２５
【出願日】平成３年（１９９１）３月６日
【公開番号】特開平４−２７８５０２
【公開日】平成４年（１９９２）１０月５日
【審査請求日】平成８年（１９９６）１１月１日
【出願人】（０００００３０６７）ティーディーケイ株式会社 (7,238)
【参考文献】
【文献】特開 平３−９３６６７（ＪＰ，Ａ）
【登録日】平成１１年（１９９９）３月１２日
【発行日】平成１１年（１９９９）６月２日
【国際特許分類】
【出願日】平成３年（１９９１）３月６日
【公開番号】特開平４−２７８５０２
【公開日】平成４年（１９９２）１０月５日
【審査請求日】平成８年（１９９６）１１月１日
【出願人】（０００００３０６７）ティーディーケイ株式会社 (7,238)
【参考文献】
【文献】特開 平３−９３６６７（ＪＰ，Ａ）
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