[發明專利]鐵氧體鐵芯和變壓器

有效

• 申請號: 201210396382.5
• 申請日: 2012-10-18
• 公開（公告）號: CN103077807A
• 公開（公告）日: 2013-05-01
• 發明（設計）人: 安原克志;須佐昌司;森健太郎;蒲生正浩;高川建彌
• 申請（專利權）人: TDK株式會社
• 主分類號: H01F27/255
• 分類號: H01F27/255;H01F1/36;H01F41/02
• 代理公司: 北京尚誠知識產權代理有限公司 11322
• 代理人: 楊琦

技術領域

本發明涉及一種含有Fe、Mn、Zn和Co的鐵氧體鐵芯。

背景技術

作為電源用變壓器等的鐵芯材料，使用鐵氧體燒結體。形成鐵芯的鐵氧體燒結體被稱為鐵氧體鐵芯，并廣泛使用含有Mn和Zn的MnZn系鐵氧體。從減少器械使用時的鐵芯的發熱量的觀點看，要求鐵氧體鐵芯在使用的溫度范圍內鐵芯損耗的值小。

近年來，電子器械和電源逐漸小型化，并且電子器械中的部件的高密度化也逐漸發展。在這樣的狀況下，鐵芯的發熱所引起的溫度上升有變大的趨勢，且鐵芯在對溫度上升嚴格的環境下使用的機會增加。因此，期望進一步抑制鐵芯的溫度上升。例如，在專利文獻1、2中，公開了適合于電源用變壓器的鐵氧體材料及其制造方法。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2004-292303號公報

專利文獻2：日本特開2009-227554號公報

發明內容

發明所要解決的問題

一直以來，若在電子器械或電源等的工作溫度下鐵芯損耗低，則可以認為實際驅動時的鐵芯溫度也會變低。另外，若電子器械或電源等的工作溫度比鐵芯損耗顯示極小值的溫度（鐵芯損耗極小溫度）低，則可以認為即使使用時鐵芯的溫度緩慢上升，由于發熱量緩慢變小，因而也能夠充分地防止熱耗散的發生。

在專利文獻1、2中，也提出了為了抑制鐵芯的溫度上升而防止變壓器的熱耗散，在電子器械或電源所使用的溫度范圍內減少鐵芯損耗，并進一步在高溫儲藏試驗中提高鐵芯損耗特性的穩定性。

然而，本發明人們假定連續運轉安裝有鐵芯的電子器械或電源的情況，發現了對鐵芯連續勵磁來測量其溫度變化時，即使在評價為工作溫度下的鐵芯損耗低的情況下，鐵芯的溫度也有變高的情況。

本發明人們推測，如上述那樣鐵芯損耗的評價結果與連續運轉時的鐵芯的溫度測量的結果不一致起因于鐵芯損耗的溫度特性的測量方法。即，鐵芯損耗的溫度特性通過在使鐵芯為規定的溫度后，進行瞬間或者極短時間（5秒左右）的勵磁來測量鐵芯損耗，并一邊變更設定溫度一邊重復進行該測量而求得。即，推測上述不一致的主要原因在于，現有的鐵芯損耗評價不是在持續對鐵芯連續勵磁的條件下所測量的值。

本發明是有鑒于上述問題而完成的發明，其目的在于提供一種即使在電子器械或電源內的使用中進行連續勵磁那樣的環境下，也能夠充分地抑制鐵芯溫度上升的鐵氧體鐵芯。

解決問題的技術手段

為了解決上述問題而達到目的，對于即使在連接勵磁的情況下也能夠充分地抑制鐵芯溫度的上升的鐵氧體燒結體進行了探討研究，結果發現了，對于MnZn系鐵氧體所含有的陽離子的量與陽離子的價數，使燒結體內部與燒結體表面附近之差為規定的范圍內是有用的，從而完成了本發明。

即，第1方法所涉及的鐵氧體鐵芯，其特征在于，至少含有Fe、Mn、Zn和Co，對于下述式（1）所定義的x，在將自燒結體表面起的深度為1.5mm以下的表面部的x作為x(o)，并將自燒結體表面起的深度為2.5mm以上的內部的x作為x(i)時，表示x的燒結體內外差的{x(o)-x(i)}為-0.0015≦{x(o)-x(i)}≦0.0005的范圍。

x=(Fe²⁺-Co³⁺-Mn³⁺)/(Fe+Mn+Zn+Co)????……式（1）

其中，式（1）中的(Fe²⁺-Co³⁺-Mn³⁺)單位為wt%，(Fe+Mn+Zn+Co)單位為wt%。

本申請的第2方法所涉及的鐵氧體鐵芯，其特征在于，所述{x(o)-x(i)}為-0.0012≦{x(o)-x(i)}≦0.00035的范圍。

本申請的第3方法所涉及的鐵氧體鐵芯，在所述第1至第2的任一方法所涉及的鐵氧體鐵芯中，優選，含有：分別換算成氧化物時，由51.0~54.0摩爾%的Fe₂O₃、32.0~43.0摩爾%的MnO和6.0~14.0摩爾%的ZnO構成的主成分；以及相對于1質量份的主成分的上述氧化物的總質量，換算成CoO時等于500×10^-6~5000×10^-6質量份的量的Co。

若鐵氧體鐵芯含有上述所示的量的Fe、Mn、Zn和Co，則能夠進一步減少連續勵磁下的鐵芯溫度的上升。