[發明專利]MnCoZn系鐵氧體及其制造方法

有效

• 申請號: 202080002284.1
• 申請日: 2020-01-09
• 公開（公告）號: CN112041951B
• 公開（公告）日: 2021-11-23
• 發明（設計）人: 中村由紀子;吉田裕史;平谷多津彥;田川哲哉
• 申請（專利權）人: 杰富意化學株式會社;杰富意鋼鐵株式會社
• 主分類號: H01F41/02
• 分類號: H01F41/02;C04B35/38;H01F1/34
• 代理公司: 北京柏杉松知識產權代理事務所(普通合伙) 11413
• 代理人: 楊衛萍;劉繼富

本發明提供一種MnCoZn系鐵氧體，具有在23℃、10MHz的起始磁導率、電阻率和居里溫度高、在23℃的矯頑力低這樣優異的磁特性，以及平板狀試樣的根據JIS R 1607測定的斷裂韌性值高這樣的優異的機械特性。將MnCoZn系鐵氧體的基本成分和輔助成分調節到適當范圍，并且將作為不可避免的雜質的P和B量分別抑制為P：小于10質量ppm和B：小于10質量ppm，進而，使晶粒內空隙數相對于上述MnCoZn系鐵氧體的總空隙數小于55％，且使上述MnCoZn系鐵氧體在23℃、10MHz的起始磁導率的值為150以上，使電阻率為30Ω·m以上，使23℃的矯頑力為15A/m以下，使居里溫度為100℃以上，使根據JIS R 1607測定的斷裂韌性值為1.00MPa·m^1/2以上。

技術領域

本發明涉及特別適合供給汽車搭載部件的磁芯的MnCoZn系鐵氧體及其制造方法。

背景技術

MnZn系鐵氧體是被廣泛用作開關電源等噪聲濾波器、變壓器、天線的磁芯的材料。作為其優點，可舉出在軟磁性材料中，在kHz區域為高磁導率、低損耗，此外與非晶金屬等相比，價格低廉。

另一方面，通常的MnZn系鐵氧體的電阻率低，由于渦流損耗引起的衰減，難以保持10MHz區域的磁導率。作為其對策，已知有如下的MnCoZn系鐵氧體：Fe₂O₃量選擇小于50mol％的區域，并且，利用同樣顯現正磁各向異性的Co²⁺離子來代替在通常的MnZn系鐵氧體中由于具有正磁各向異性的Fe²⁺離子的存在而導致的正負磁各向異性的抵消。該MnCoZn系鐵氧體的優點在于具有高電阻率，并且直至10MHz區域都保持良好的起始磁導率。

然而，作為伴隨著近年來汽車的混合動力化、電裝化而需求正在擴大的汽車搭載用途的電子設備的磁芯，要求斷裂韌性值高。這是因為：以MnZn系鐵氧體為代表的氧化物磁性材料是陶瓷這種脆性材料，因此容易破損，并且與現有的家電產品用途相比，其用于汽車搭載用途，即，在不停地受到震動、容易破損的環境下持續使用。

但是，與此同時，在汽車用途中，由于也要求輕質化、省空間化，因此，除了高斷裂韌性值之外、在高溫下也兼具良好的磁特性也很重要。

作為面向汽車搭載用途的MnZn系鐵氧體，在過去推進了各種各樣的開發。

作為所提到的良好的磁特性的鐵氧體，專利文獻1和2等有所報道，并且，作為提高了斷裂韌性值的MnZn系鐵氧體，專利文獻3和4等有所報道。

進而，作為直至10MHz區域都保持良好的起始磁導率的高電阻MnCoZn系鐵氧體，專利文獻5和6等有所報道。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2007-51052號公報；

專利文獻2：日本特開2012-76983號公報；

專利文獻3：日本特開平4-318904號公報；

專利文獻4：日本特開平4-177808號公報；

專利文獻5：日本特開2005-179092號公報；

專利文獻6：日本特開2005-247651號公報。

發明內容

發明要解決的問題

一般來說，減小磁各向異性和磁致伸縮能夠有效提高現有的MnZn系鐵氧體的起始磁導率，為了實現這些，需要將作為MnZn系鐵氧體的主成分的Fe₂O₃、ZnO和MnO的配合量設定在適當的范圍。