[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磁心中使用、且适合于在1MHz以上、特别是2MHz以上的高频率区域中使用的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。上述式中E_P是施加电压[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]。正如从上述式明显看出的那样，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的低频率区域中导磁率确实高，而且损耗(磁心损耗)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，驱动频率发生高频率化，并且近来难以供于使用。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。

可是，对于这样的Mn-Zn系铁氧体材料，通常要求其损耗低，但根据具体的用途，有时比要求降低损耗，更要求磁场劣化少。

所谓磁场劣化是指，在1MHz以上的高频率区域中显著存在的现象，即若在烧结后施加磁场，则电力损耗增大，与此同时电感增大。据认为，该现象是由于通过施加的磁场而使得磁畴结构改变，从而感应磁场各向异性下降。

在开关电源的主变压器和扼流圈、或者电源用变压器等中，由于特别要求稳定性，所以希望尽可能抑制如上所述的磁场劣化。

[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

发明内容

本发明是基于如上所述的技术课题而提出的，其目的在于提供在1MHz以上的高频率区域中磁场劣化小的Mn-Zn系铁氧体材料。

本发明人等进行了专心研究，结果发现，要想抑制磁场劣化，调整Mn-Zn系铁氧体材料的阳离子缺陷量(δ，用下述组成式(1)定义)是有效的。

(Zn_a²⁺，Ti_b⁴⁺，Mn_c²⁺，Mn_d³⁺，Fe_e²⁺，Fe_f³⁺，Co_g²⁺，Co_h³⁺)₃O_4+δ组成式(1)

其中，a+b+c+d+e+f+g+h＝3，

δ＝a+2b+c+(3/2)d+e+(3/2)f+g+(3/2)h-4，[g:h＝1:2]