專利名稱：鐵氧體材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的第1組發(fā)明涉及具備起始磁導(dǎo)率μi≥200的特性的NiCuZn系鐵氧體材料，尤其涉及溫度特性良好、品質(zhì)因數(shù)Q高、能夠得到高強(qiáng)度特性的鐵氧體材料。本發(fā)明的鐵氧體材料例如能夠很好地適用于樹脂模塑類型的鐵氧體部件等。
又，本發(fā)明的第2組發(fā)明涉及具備起始磁導(dǎo)率μi≤100的特性的NiCuZn系鐵氧體材料，尤其涉及溫度特性良好、品質(zhì)因數(shù)Q高、能夠得到高強(qiáng)度特性的鐵氧體材料。本發(fā)明的鐵氧體材料例如能夠很好地適用于樹脂模塑類型的鐵氧體部件。
又，本發(fā)明的第3組發(fā)明，與上述一樣，涉及NiCuZn系鐵氧體材料，尤其涉及用于樹脂模塑類型的鐵氧體部件的鐵氧體材料。
但是，這些部件的鐵芯材料一般使用鐵氧體。對于樹脂模塑類型的感應(yīng)器部件，通過樹脂模塑對鐵芯產(chǎn)生壓縮應(yīng)力，對應(yīng)該壓縮應(yīng)力的值，鐵氧體的電感值發(fā)生變化。因此，樹脂模塑類型的電感器部件，很難得到電感公差小的高品質(zhì)的部件。
為此，希望得到在施加外力的場合下電感變化小的、即抗應(yīng)力特性良好的鐵氧體。又，為了提高利用電感部件的機(jī)器的可靠性，提高電感部件本身的可靠性，具體地說，減小用于電感部件的鐵氧體的溫度特性是很重要的。
按照這樣的要求，從前在該領(lǐng)域中曾經(jīng)提出過各種改進(jìn)技術(shù)的方案。即，在特開平5-326243號公報(bào)中，曾經(jīng)提出添加Co3O40.05～0.60重量％、Bi2O30.5～2重量％、SiO2和SnO2合計(jì)量為0.10～2.00重量％的NiCuZn系鐵氧體。但是，該鐵氧體ZnO的含量少，因此不能得到≥200的高的起始磁導(dǎo)率。
又，在JP特許第267916號公報(bào)中，曾經(jīng)提出添加Co3O40.05～0.60重量％、Bi2O33～5重量％、SiO20.10～2.00重量％的NiCuZn系鐵氧體。但是，對于該鐵氧體，仍然是ZnO的含量少，因此也不能得到≥200的高的起始磁導(dǎo)率。
又，在特開平1-103953號公報(bào)中，曾經(jīng)提出添加Bi2O30.05～2重量％、SiO20～1重量％的同時(shí)，還添加MgO和Mn的氧化物的NiZn系鐵氧體。該鐵氧體材料，盡管耐熱震性能得到改善，但是不能說溫度特性很充分。
又，在特開平1-228108號公報(bào)中，曾經(jīng)提出為了使其構(gòu)成應(yīng)力緩和結(jié)構(gòu)而添加SiO2≤0.03重量％、MnO≤0.1重量％、Bi2O3≤0.1重量％、MgO≤0.1重量％的NiCuZn系鐵氧體。但是，該鐵氧體由于Bi2O3的添加量少，故不能說抗應(yīng)力特性充分。
又，在特開平8-325056號公報(bào)中，曾經(jīng)公開了為了使施加載荷時(shí)電感的波動(dòng)極小并提高高頻下的Q值而添加作為添加成分的CoO、Bi2O3、SiO2的Ni-Zn系鐵氧體材料。
但是，正如該公報(bào)中公開的實(shí)施例所看到的那樣，其實(shí)施例的主要組成偏離本申請發(fā)明的主要組成范圍，并且作為添加成分，不含有本發(fā)明的MgO。因此，存在品質(zhì)因數(shù)Q值變低的傾向。
又，對于以前的添加Bi2O3的起始磁導(dǎo)率高的NiCuZn鐵氧體，晶粒較大，因此不能以低溫度系數(shù)得到Q值高、高強(qiáng)度的鐵氧體部件。
(2)如上所述，近年來，在電視機(jī)、錄象機(jī)、移動(dòng)體通訊設(shè)備等領(lǐng)域，樹脂模塑類型的片狀電感器和固定線圈等部件的需求不斷急速擴(kuò)大。在這樣的領(lǐng)域中的產(chǎn)品，要求小型、輕量、高精度等功能，隨之對上述部件的窄公差化·高可靠性的要求大大提高。
但是，這些部件的鐵芯材料一般使用鐵氧體。對于樹脂模塑類型的感應(yīng)器部件，通過樹脂模塑對鐵芯產(chǎn)生壓縮應(yīng)力，對應(yīng)該壓縮應(yīng)力的值，鐵氧體的電感值發(fā)生變化。因此，樹脂模塑類型的電感器部件，很難得到電感公差小的高品質(zhì)的部件。
所以，希望得到在施加外力的場合下電感變化小的，即抗應(yīng)力特性良好的鐵氧體。又，為了提高利用電感部件的機(jī)器的可靠性，提高電感部件本身的可靠性，具體地說，減小用于電感部件的鐵氧體的溫度特性是很重要的。
按照這樣的要求，從前在該領(lǐng)域中曾經(jīng)提出過各種改進(jìn)技術(shù)的方案。即，在特開平5-326243號公報(bào)中，曾經(jīng)提出添加Co3O40.05～0.60重量％、Bi2O30.5～2重量％、SiO2和SnO2的合計(jì)量為0.10～2.00重量％的NiCuZn系鐵氧體。但是，盡管看到該鐵氧體的抗應(yīng)力特性的改善，可是Q值低，溫度特性也不能說很充分。
又，在JP特許第267916號公報(bào)中，曾經(jīng)提出添加Co3O40.05～0.60重量％、Bi2O33～5重量％、SiO20.10～2.00重量％的NiCuZn系鐵氧體。但是，對于該鐵氧體，仍然不能說溫度特性充分，品質(zhì)因數(shù)Q值也低。
又，在特開平1-103953號公報(bào)中，曾經(jīng)提出添加Bi2O30.05～2重量％、SiO20～1重量％的同時(shí)，還添加MgO和Mn的氧化物的NiZn系鐵氧體。該鐵氧體材料，盡管耐熱震性能得到改善，但仍然不能說溫度特性充分，品質(zhì)因數(shù)Q值也低。
又，在特開平1-228108號公報(bào)中，曾經(jīng)提出為了使其構(gòu)成應(yīng)力緩和結(jié)構(gòu)而添加SiO2≤0.03重量％、MnO≤0.1重量％、MgO≤0.1重量％的NiCuZn系鐵氧體。但是，該鐵氧體由于Bi2O3的添加量少，所以不能得到充分的強(qiáng)度，并且也不能得到充分的溫度特性。
又，在特開平8-325056號公報(bào)中，曾經(jīng)公開為了使施加載荷時(shí)電感的波動(dòng)極小并提高其高頻下的Q值而添加作為添加組成的CoO、Bi2O3、SiO2的Ni-Zn系鐵氧體材料。
但是，正如在該公報(bào)中公開的實(shí)施例中所看到的那樣，其實(shí)施例的主組成偏離本申請發(fā)明的主組成范圍，并且作為添加組成，不含有本發(fā)明的MgO。因此，存在品質(zhì)因數(shù)Q值變低的傾向。
(3)鎳系的鐵氧體材料(例如NiCuZn系鐵氧體、NiCu系鐵氧體、Ni系鐵氧體)，作為電感器元件被廣泛使用。另一方面，在近年來的信息通訊領(lǐng)域和高頻領(lǐng)域的急速發(fā)展中，對樹脂模塑類型的電感器元件等的性能提高的要求提高。
樹脂模塑類型的電感器元件，是將鐵氧體材料在樹脂中成型，當(dāng)樹脂硬化時(shí)壓縮應(yīng)力施加在鐵氧體材料上。鐵氧體材料根據(jù)所受壓縮應(yīng)力的大小，電感值發(fā)生變化，因此對于樹脂模塑類型的電感器元件，希望得到相對于壓縮應(yīng)力電感變化少且抗應(yīng)力特性優(yōu)異的鐵氧體材料。又，在提高電感元件的性能方面，希望伴隨溫度波動(dòng)的磁導(dǎo)率變化平緩且在使用頻帶下品質(zhì)因數(shù)Q值較高。
為了滿足這樣的要求，在特許第2679716號公報(bào)、特開平5-326243號公報(bào)等中，曾經(jīng)公開了添加氧化鈷、氧化鉍、氧化硅的NiCuZn系鐵氧體材料。又，在特開平1-103953號公報(bào)中，公開了添加氧化鉍和氧化硅使耐熱震性能提高的NiZn系鐵氧體材料；在特開平1-228108號公報(bào)中，曾經(jīng)公開了添加氧化硅、氧化錳、氧化鉍、氧化鎂的具有應(yīng)力緩和結(jié)構(gòu)的NiCuZn系鐵氧體材料。再者，在特開平4-323806號公報(bào)中，曾經(jīng)公開晶體組織的平均晶粒粒徑在20～60μm的耐熱震鐵氧體材料；在特開平8-325056號公報(bào)中，曾經(jīng)公開添加氧化硅2.1～10.0重量％的NiCuZn系鐵氧體材料。
但是，上述特許公報(bào)第2679716號公報(bào)以及特開平5-326243號公報(bào)所公開的NiCuZn系鐵氧體材料，由于氧化鋅含量較少，為2～30摩爾％，因此不能得到高的起始磁導(dǎo)率μi。又，在特開平1-103953號公報(bào)中所公開的NiZn系鐵氧體材料，由于沒有添加氧化鈷，使伴隨溫度波動(dòng)的磁導(dǎo)率變化大；在特開平1-228108號公報(bào)中所公開的NiCuZn系鐵氧體材料，氧化鉍的添加量少，為≤0.1重量％，因此抗應(yīng)力特性不充分。再者，在特開平4-323806號公報(bào)中所公開的耐熱震的NiCuZn系鐵氧體材料，平均晶粒粒徑大，為20～60μm，因此伴隨溫度波動(dòng)的磁導(dǎo)率變化大；在特開平8-325056號公報(bào)中所公開的NiCuZn系鐵氧體材料，由于氧化硅的添加量較多，因此伴隨溫度波動(dòng)的磁導(dǎo)率變化大。
所以，希望得到具有高的起始磁導(dǎo)率、抗應(yīng)力特性優(yōu)異、溫度系數(shù)的絕對值低的鐵氧體材料。
即，針對上述(1)的以前的技術(shù)問題，提出本發(fā)明的第1組發(fā)明，其目的在于解決上述(1)的問題，提供具有≥200的高起始磁導(dǎo)率的同時(shí)，其溫度特性良好、品質(zhì)因數(shù)Q值高、且高強(qiáng)度的NiCuZn系鐵氧體材料。
為了解決這樣的課題，本發(fā)明是作為主成分含有氧化鐵按Fe2O3換算在47.0～50.0摩爾％、氧化錳按Mn2O3換算在0.3～1.5摩爾％、氧化銅按CuO換算在2.0～8.0摩爾％、氧化鋅按ZnO換算在30.1～33.0摩爾％、剩余的摩爾百分?jǐn)?shù)為氧化鎳(NiO)的NiCuZn系的鐵氧體材料，并且相對于該主成分，添加氧化鉍按Bi2O3換算在0.5～6.0重量％、氧化硅按SiO2換算在0.1～2.0重量％、氧化鎂按MgO換算在0.05～1.0重量％，由此構(gòu)成該鐵氧體材料。
又，本發(fā)明是作為主成分含有氧化鐵按Fe2O3換算在47.0～50.0摩爾％、氧化錳按Mn2O3換算在0.3～1.5摩爾％、氧化銅按CuO換算在2.0～8.0摩爾％、氧化鋅按ZnO換算在30.1～33.0摩爾％、剩余的摩爾百分?jǐn)?shù)為氧化鎳(NiO)的NiCuZn系的鐵氧體材料，并且相對于該主成分，添加氧化鉍按Bi2O3換算在0.5～6.0重量％、滑石(talc)在0.15～3.2重量％，由此構(gòu)成該鐵氧體材料。
又，本發(fā)明的構(gòu)成具有起始磁導(dǎo)率μi≥200的特性。
又，對應(yīng)于上述(2)的以前的技術(shù)問題，提出本發(fā)明的第2組發(fā)明，其目的在于解決上述(2)的問題，提供即使施加外力其電感變化也極小、抗應(yīng)力特性優(yōu)異、而且溫度特性小、以及品質(zhì)因數(shù)Q值優(yōu)良的NiCuZn系鐵氧體材料。
為了解決這樣的課題，本發(fā)明是作為主成分含有氧化鐵按Fe2O3換算在47.0～50.0摩爾％、氧化錳按Mn2O3換算在0.01～3.0摩爾％、氧化銅按CuO換算在0.5～4.9摩爾％、氧化鋅按ZnO換算在1.0～23.0摩爾％、氧化鎳按NiO換算為剩余的摩爾百分?jǐn)?shù)的NiCuZn系的鐵氧體材料，并且相對于該主成分，添加氧化鈷按CoO換算在0.02～1.0重量％、氧化鉍按Bi2O3換算在0.5～10.0重量％、氧化硅按SiO2換算在0.1～2.0重量％、氧化鎂按MgO換算在0.05～1.0重量％，由此構(gòu)成該鐵氧體材料。
又，本發(fā)明是作為主成分含有氧化鐵按Fe2O3換算在47.0～50.0摩爾％、氧化錳按Mn2O3換算在0.01～3.0摩爾％、氧化銅按CuO換算在0.5～4.9摩爾％、氧化鋅按ZnO換算在1.0～2 3.0摩爾％、氧化鎳按NiO換算為剩余的摩爾百分?jǐn)?shù)的NiCuZn系的鐵氧體材料，并且相對于該主成分，添加氧化鈷按CoO換算在0.02～1.0重量％、氧化鉍按Bi2O3換算在0.5～10.0重量％、滑石(talc)在0.15～3.2重量％，由此構(gòu)成該鐵氧體材料。
又，本發(fā)明的構(gòu)成具有起始磁導(dǎo)率μi≤100的特性。
又，對應(yīng)于上述(3)的以前的技術(shù)問題，提出本發(fā)明的第3組發(fā)明，其目的在于提供具有高的起始磁導(dǎo)率、抗應(yīng)力特性優(yōu)異相對于壓縮應(yīng)力的電感變化小、磁導(dǎo)率的溫度變化平緩且廉價(jià)的鐵氧體材料。
為了達(dá)到這樣的目的，本發(fā)明的鐵氧體材料，是以氧化鐵、氧化銅、氧化鋅以及氧化鎳為主成分的鐵氧體材料，是作為主成分含有氧化鐵的含量按Fe2O3換算在46.0～49.0摩爾％的范圍、氧化銅的含量按CuO換算在4.0～11.0摩爾％的范圍、氧化鋅的含量按ZnO換算在30.1～33.0摩爾％的范圍、以及剩余部分為氧化鎳，且相對于該主成分，作為輔助成分含有氧化鈷按CoO換算在0.005～0.03重量％的范圍、氧化鉍按Bi2O3換算在0.1～0.5重量％的范圍、氧化硅按SiO2換算在0.1～0.6重量％的范圍、氧化鎂按MgO換算在0.05～1.0重量％的范圍，由此構(gòu)成該鐵氧體材料。
又，本發(fā)明的鐵氧體材料，是以氧化鐵、氧化銅、氧化鋅以及氧化鎳為主成分的鐵氧體材料，是作為主成分含有氧化鐵的含量按Fe2O3換算在46.0～49.0摩爾％的范圍、氧化銅的含量按CuO換算在4.0～11.0摩爾％的范圍、氧化鋅的含量按ZnO換算在30.1～33.0摩爾％的范圍、以及剩余部分為氧化鎳，相對于該主成分，作為輔助成分含有氧化鈷按CoO換算在0.005～0.03重量％的范圍、氧化鉍按Bi2O3換算在0.1～0.5重量％的范圍、滑石在0.1～2.0重量％的范圍的鐵氧體材料。
而且，構(gòu)成的上述鐵氧體材料其在頻率100kHz時(shí)的起始磁導(dǎo)率≥200。
又，構(gòu)成的上述鐵氧體材料其起始磁導(dǎo)率的相對溫度系數(shù)在±5ppm/℃以內(nèi)。
又，構(gòu)成的上述鐵氧體材料以98MPa的壓力加壓時(shí)的電感的變化率在±5％以內(nèi)。
(1)關(guān)于第1發(fā)明組發(fā)明的說明以下，就本發(fā)明的鐵氧體材料進(jìn)行詳細(xì)說明。本發(fā)明的鐵氧體材料是NiCuZn系的鐵氧體材料，其實(shí)質(zhì)的主成分含有氧化鐵按Fe2O3換算在47.0～50.0摩爾％(最好是47.5～49.5摩爾％)、氧化錳按Mn2O3換算在0.3～1.5摩爾％(最好是0.3～1.2摩爾％)、氧化銅按CuO換算在2.0～8.0摩爾％(最好是3.0～7.0摩爾％)、氧化鋅按ZnO換算在30.1～33.0摩爾％(最好是30.1～32.0摩爾％)、氧化鎳按NiO換算為剩余的摩爾百分?jǐn)?shù)的鐵氧體材料。
又，在本發(fā)明的鐵氧體材料中，相對于這樣的主成分，添加氧化鉍按Bi2O3換算在0.5～6.0重量％(最好是0.5～5.0重量％)、氧化硅按SiO2換算在0.1～2.0重量％(最好是0.15～1.5重量％)、氧化錳按MgO換算在0.05～1.0重量％(最好是0.05～0.8重量％)。
由于滑石(talc)作為燒結(jié)成分含有一定比例的Si和Mg，因此可將添加的上述SiO2和MgO置換成滑石(talc)。此時(shí)，為了滿足添加的上述SiO2和MgO的添加量范圍，添加滑石(talc)在0.15～3.2重量％。
在上述組成范圍，如果Fe2O3不足47摩爾％，則發(fā)生起始磁導(dǎo)率偏低的不適宜情況；又，當(dāng)Fe2O3超過50.0摩爾％時(shí)，則發(fā)生品質(zhì)因數(shù)Q降低的不適宜情況。如果Mn2O3不足0.3摩爾％，則發(fā)生起始磁導(dǎo)率偏低的不適宜情況；又，當(dāng)Mn2O3超過1.5摩爾％時(shí)，則發(fā)生品質(zhì)因數(shù)Q降低的不適宜情況。如果CuO不足2.0摩爾％，則發(fā)生起始磁導(dǎo)率偏低的不適宜情況；又，當(dāng)CuO超過8.0摩爾％時(shí)，則發(fā)生品質(zhì)因數(shù)Q降低的不適宜情況。當(dāng)ZnO不足30.1摩爾％時(shí)，則發(fā)生起始磁導(dǎo)率偏低的不適宜情況；又，當(dāng)ZnO超過33.0摩爾％時(shí)，則產(chǎn)生居里點(diǎn)偏低的不適宜的傾向。
當(dāng)Bi2O3不足0.5重量％時(shí)，燒結(jié)密度偏低，因此發(fā)生燒結(jié)體的強(qiáng)度偏低的不適宜情況；如果Bi2O3超過6.0重量％，則出現(xiàn)品質(zhì)因數(shù)Q下降的傾向。
如果SiO2不足0.1重量％，則出現(xiàn)品質(zhì)因數(shù)Q值下降的傾向；又，如果SiO2超過2.0重量％，則存在起始磁導(dǎo)率降低的傾向。
如果MgO不足0.05重量％，則出現(xiàn)品質(zhì)因數(shù)Q值下降的傾向；又，如果MgO超過2.0重量％，則出現(xiàn)其起始磁導(dǎo)率降低的傾向。
當(dāng)上述的SiO2和MgO被滑石替代時(shí)，如果滑石的含量不足0.15重量％，則品質(zhì)因數(shù)Q值有降低的傾向；又，當(dāng)滑石的含量超過3.2重量％時(shí)，則存在起始磁導(dǎo)率降低的傾向。
在本發(fā)明中，相對于上述的主成分，還可以將CoO作為添加成分添加0.02～0.6重量％，最好是添加0.05～0.5重量％。CoO主要是以提高品質(zhì)因數(shù)Q為目的而添加的，當(dāng)添加量過多，超過0.6重量％時(shí)，則起始磁導(dǎo)率降低。
這樣的本發(fā)明NiCuZn系鐵氧體材料，關(guān)系到具有起始磁導(dǎo)率μi≥200的特性的鐵氧體材料，例如主要是在0.1～2.0MHz頻帶能很好地用于要求高Q值的調(diào)諧用線圈等用途。
本發(fā)明的鐵氧體材料，例如可以成型加工成規(guī)定形狀的鐵芯材料，在卷成所需要的繞組后進(jìn)行樹脂模塑(被覆樹脂)，可作為固定電感器、片狀電感器等使用。例如，它們可以作為電視機(jī)、錄象機(jī)、手提式電話以及汽車電話等移動(dòng)體通訊機(jī)等各種電子設(shè)備使用。鐵芯的形狀沒有特別的限制，例如，可以例舉出外徑、長度均為≤2mm的鼓型磁芯。
作為用作模塑材料(被覆材料)的樹脂，可以列舉出熱塑性和熱固性樹脂。更具體地說，可以列舉出聚烯烴、聚酯、聚酰胺、聚碳酸酯、聚氨酯、苯酚樹脂、尿素樹脂、環(huán)氧樹脂等。作為模塑該模塑材料的具體手段，可以使用浸漬、涂敷、噴涂等。又，使用注塑成型、鑄塑成型等也可以。
列舉使用了本發(fā)明鐵氧體材料的片狀電感器的結(jié)構(gòu)，例如該片狀電感器的構(gòu)成具有使用本發(fā)明的鐵氧體材料成型為兩端具有大直徑的凸緣的圓柱體形狀的鐵芯、纏繞在該鐵芯的筒體部的繞組、為了將該繞組的端部與外部電路連接且使鐵芯固定在樹脂內(nèi)而配置于鐵芯兩端的端子電極、為了被覆它們的外部而形成的模塑樹脂。
其次，就使用了本發(fā)明鐵氧體材料的鐵氧體的制造方法的一個(gè)例子，進(jìn)行說明。
首先，將主成分原料與添加物原料在本發(fā)明的規(guī)定范圍內(nèi)按規(guī)定量配合，制成混合物。
接著，焙燒該混合物。焙燒在氧化性氣氛中、例如在空氣中進(jìn)行。使焙燒溫度為800～1000℃、焙燒時(shí)間為1～3小時(shí)為宜。其次，將得到的焙燒物通過球磨機(jī)等粉碎成規(guī)定的尺寸。再者，在粉碎時(shí)添加和混合添加物原料也可以。又，添加物原料在焙燒前添加一部分，剩余部分在焙燒后添加也可以。
在粉碎焙燒物后，例如適量添加聚乙烯醇等適宜的粘合劑，成型為規(guī)定的形狀。
接著，燒結(jié)成型體。燒結(jié)在氧化性氣氛中、通常在空氣中進(jìn)行。燒結(jié)溫度為950～1100℃左右，燒結(jié)溫度為2～5小時(shí)左右。
以下，列舉具體的實(shí)施例，進(jìn)一步詳細(xì)說明本發(fā)明。實(shí)驗(yàn)例I將作為主成分的Fe2O3、Mn2O3、NiO、CuO、以及ZnO，作為添加成分的CoO(根據(jù)需要添加)、Bi2O3以及滑石(talc)或者替代滑石的SiO2、MgO，按照下述表1所示以規(guī)定量配合后，用球磨機(jī)混合16小時(shí)左右。再者，表1中的添加成分為相對于主成分的重量％表示。
又，將它們的混合粉在空氣中于900℃焙燒2小時(shí)后，用球磨機(jī)混合粉碎16小時(shí)。在得到的鐵氧體粉中添加6％聚乙烯醇溶液10重量％，進(jìn)行造粒，并于98MPa的壓力下加壓成型，分別成型尺寸為50mm×5mm×4mm的矩形成型體和外徑20mm、內(nèi)徑10mm、高度5mm的圓筒形體。將這樣成型的成型體在大氣中于1080℃的燒結(jié)溫度下燒結(jié)2小時(shí)，得到由鐵氧體構(gòu)成的矩形鐵芯試料以及環(huán)形鐵芯試料。
對它們的各個(gè)試料，測定(1)相對溫度系數(shù)(αμir)、(2)在100kHz時(shí)的起始磁導(dǎo)率(μi)、(3)在500kHz時(shí)的Q值、以及(4)燒結(jié)體的強(qiáng)度。
再者，上述(1)～(4)的測定按照以下要領(lǐng)進(jìn)行。
(1)相對溫度系數(shù)(αμir)、以及(2)在100kHz時(shí)的起始磁導(dǎo)率(μi)在環(huán)形鐵芯試料上纏繞20匝線圈后，用LCR儀表測定電感值等，求出在-20℃～60℃的相對溫度系數(shù)(αμir)以及在100kHz時(shí)的起始磁導(dǎo)率(μi)。
相對溫度系數(shù)(αμir)是表示在2點(diǎn)的溫度間的起始磁導(dǎo)率的變化率的值，例如溫度T1時(shí)的起始磁導(dǎo)率以μi1表示、溫度T2時(shí)的起始磁導(dǎo)率以μi2表示時(shí)，在溫度范圍T1～T2的αμir可由下列公式表示αμir＝(μi2-μi1)/μi12(T2-T1)
(3)在500kHz時(shí)的Q值在環(huán)形鐵芯試料纏繞20匝線圈后，用LCR儀表測定在500kHz頻率下的Q值。
(4)強(qiáng)度用矩形鐵芯試料測定3點(diǎn)彎曲強(qiáng)度。
其結(jié)果示于下述表1。
表1

表1(續(xù))

關(guān)于試料No.I-14，其居里點(diǎn)較低，為118℃，作為比較例試料處理。其它試料的居里點(diǎn)得到120℃以上的值。
從上述結(jié)果，可以清楚本發(fā)明的效果。即，本發(fā)明是作為主成分含有氧化鐵按Fe2O3換算在47.0～50.0摩爾％、氧化錳按Mn2O3換算在0.3～1.5摩爾％、氧化銅按CuO換算在2.0～8.0摩爾％、氧化鋅按ZnO換算在30.1～33.0摩爾％、剩余的摩爾百分?jǐn)?shù)為氧化鎳(NiO)的NiCuZn系的鐵氧體材料，相對于該主成分，添加氧化鉍按Bi2O3換算在0.5～6.0重量％、氧化硅按SiO2換算在0.1～2.0重量％、氧化鎂按MgO換算在0.05～1.0重量％，由此構(gòu)成該鐵氧體材料，因此，可以得到溫度特性極為良好(磁導(dǎo)率相對于溫度變化的變化率小)、品質(zhì)因數(shù)Q高、高強(qiáng)度的NiCuZn系鐵氧體材料。
(2)關(guān)于第2發(fā)明組發(fā)明的說明以下，就本發(fā)明的鐵氧體材料進(jìn)行詳細(xì)說明。本發(fā)明的鐵氧體材料是NiCuZn系的鐵氧體材料，其實(shí)質(zhì)的主成分是含有氧化鐵按Fe2O3換算在47.0～50.0摩爾％(最好是47.5～49.5摩爾％)、氧化錳按Mn2O3換算在0.01～3.0摩爾％(最好是0.1～2.5摩爾％)、氧化銅按CuO換算在0.5～4.9摩爾％(最好是1.0～4.9摩爾％)、氧化鋅按ZnO換算在1.0～23.0摩爾％(最好是1.0～22.0摩爾％)、氧化鎳按NiO換算為剩余的摩爾百分?jǐn)?shù)的鐵氧體材料。
又，在本發(fā)明的鐵氧體材料中，相對于這樣的主成分，添加氧化鈷按CoO換算在0.02～1.0重量％(最好是0.1～0.9重量％)、氧化鉍按Bi2O3換算在0.5～10.0重量％(最好是0.7～8.0重量％)、氧化硅按SiO2換算在0.1～2.0重量％(最好是0.12～2.0重量％)、氧化鎂按MgO換算在0.05～1.0重量％(最好是0.05～0.9重量％)。
滑石(talc)作為燒結(jié)成分，由于以一定的比例含有Si和Mg，因此添加的上述SiO2和MgO可由滑石(talc)代替。此時(shí)，為了滿足添加的上述SiO2和MgO的添加量范圍，添加滑石(talc)0.15～3.2重量％。
對于上述組成范圍，如果Fe2O3不足47.0摩爾％，則發(fā)生磁導(dǎo)率的溫度變化增大的不適宜情況；又，當(dāng)Fe2O3超過50.0摩爾％時(shí)，發(fā)生品質(zhì)因數(shù)Q值降低的不適宜情況。通過含有上述規(guī)定量的Mn2O3，可謀求品質(zhì)因數(shù)Q值提高。但是，如果Mn2O3含量過多而超過上述的3.0摩爾％時(shí)，反而發(fā)生品質(zhì)因數(shù)Q值降低的不適宜情況。
如果CuO超過4.9摩爾％，則容易產(chǎn)生晶粒異常長大、品質(zhì)因數(shù)Q值降低；又，當(dāng)CuO不足0.5摩爾％時(shí)，存在磁導(dǎo)率的溫度變化增大的不適宜傾向。
當(dāng)ZnO超過23.0摩爾％、或者ZnO不足1.0摩爾％時(shí)，存在品質(zhì)因數(shù)Q值偏低的不適宜的傾向。
CoO主要是為了提高品質(zhì)因數(shù)Q值和控制溫度特性而添加的，但如果添加量過多而超過1.0重量％時(shí)，則存在磁導(dǎo)率的溫度變化急驟增大的傾向。又，如果添加量過少而不足0.02重量％，則看不到磁導(dǎo)率的溫度變化的減少效果。
當(dāng)Bi2O3不足0.5重量％時(shí)，燒結(jié)密度降低，因此發(fā)生燒結(jié)體的強(qiáng)度變小的不適宜情況，如果Bi2O3超過10.0重量％，則存在磁導(dǎo)率的溫度變化變大的傾向。
如果SiO2不足0.1重量％，則存在磁導(dǎo)率的溫度變化增大的傾向。又，如果SiO2超過2.0重量％，則存在品質(zhì)因數(shù)Q值下降的傾向。
如果MgO不足0.05重量％，則存在品質(zhì)因數(shù)Q值下降的傾向。又，磁導(dǎo)率的溫度變化有增大的傾向。另一方面，如果MgO超過1.0重量％，則磁導(dǎo)率的溫度變化有增大的傾向。
說到與上述SiO2和MnO的含量相關(guān)的滑石，如果滑石的含量不足0.15重量％，則磁導(dǎo)率的溫度變化有增大的傾向；又，當(dāng)滑石的含量超過3.2重量％時(shí)，品質(zhì)因數(shù)Q值有降低的傾向。又，磁導(dǎo)率的溫度變化有增大的傾向。
這樣的本發(fā)明NiCuZn系鐵氧體材料，關(guān)系到具有起始磁導(dǎo)率μi≤100的特性的鐵氧體材料，例如主要能很好地用于在0.5～250MHz頻帶要求高Q值的調(diào)諧用線圈等用途。
本發(fā)明的鐵氧體材料，例如可以成型加工成規(guī)定形狀的鐵芯材料，卷成所要求的線圈后，進(jìn)行樹脂模塑(被覆樹脂)，可作為固定電感器、片狀電感器等使用。例如，它們可以作為電視機(jī)、錄象機(jī)、手提式電話、汽車電話等移動(dòng)體通訊機(jī)等的各種電子設(shè)備使用。鐵芯的形狀沒有特別的限制，例如，可以列舉出外徑、長度均≤2mm的鼓型磁芯。
作為用作模塑材料(被覆材料)的樹脂，可以列舉出熱塑性和熱固性樹脂。更具體地說，可以列舉出聚烯烴、聚酯、聚酰胺、聚碳酸酯、聚氨酯、苯酚樹脂、尿素樹脂、環(huán)氧樹脂等。作為模塑材料的具體手段，可以使用浸漬、涂敷、噴涂等。又，使用注塑成型、鑄塑成型等也可以。
列舉使用了本發(fā)明鐵氧體材料的片狀電感器的構(gòu)成，例如該片狀電感器的構(gòu)成具有使用本發(fā)明的鐵氧體材料成型為兩端具有大直徑的凸緣的圓柱體形狀的鐵芯、纏繞在該鐵芯的筒體部的繞組、為了將該繞組的端部與外部電路連接且使鐵芯固定在樹脂內(nèi)而配置了鐵芯兩端的端子電極、為了被覆它們的外部而形成的模塑樹脂。
其次，就使用了本發(fā)明鐵氧體材料的鐵氧體的制造方法的一個(gè)例子進(jìn)行說明。
首先，將主成分原料與添加物原料在本發(fā)明的規(guī)定范圍內(nèi)按規(guī)定量配合，制成混合物。
接著，焙燒該混合物。焙燒在氧化性氣氛中、例如在空氣中進(jìn)行。使焙燒溫度為800～1000℃、焙燒時(shí)間為1～3小時(shí)為宜。其次，將得到的焙燒物采用球磨機(jī)等粉碎成規(guī)定的尺寸。再者，在粉碎時(shí)添加和混合添加物原料也可以。又，添加物原料在焙燒前添加一部分，其余部分在焙燒后添加也可以。
在粉碎焙燒物后，例如適量添加聚乙烯醇等適宜的粘合劑，成型為希望的形狀。
接著，燒結(jié)成型體。燒結(jié)在氧化性氣氛中、通常在空氣中進(jìn)行。燒結(jié)溫度為950～1100℃左右，燒結(jié)溫度為2～5小時(shí)左右。
以下，列舉具體的實(shí)施例，進(jìn)一步詳細(xì)說明本發(fā)明。實(shí)驗(yàn)例II將作為主成分的Fe2O3、Mn2O3、NiO、CuO、以及ZnO，作為添加成分的CoO、Bi2O3以及滑石(talc)或者替代滑石的SiO2、MgO，按照下表2所示以規(guī)定量配制后，用球磨機(jī)混合16小時(shí)左右。表2中的添加成分是相對于主成分的重量％表示。
又，將它們的混合粉在空氣中于900℃焙燒2小時(shí)后，用球磨機(jī)混合粉碎16小時(shí)。在得到的鐵氧體粉中添加6％聚乙烯醇溶液10重量％，進(jìn)行造粒，并于98MPa的壓力下加壓成型，分別成型尺寸為50mm×5mm×4mm的矩形成型體和外徑20mm、內(nèi)徑10mm、高度5mm的圓筒形體。將這樣成型的成型體在大氣中于1030℃的燒結(jié)溫度下燒結(jié)2小時(shí)，得到由鐵氧體構(gòu)成的矩形鐵芯試料以及環(huán)形鐵芯試料。
對它們的各個(gè)試料，測定(1)相對溫度系數(shù)(αμir)、(2)在100kHz時(shí)的起始磁導(dǎo)率(μi)、(3)在2MHz時(shí)的Q值、以及(4)燒結(jié)體的強(qiáng)度。
再者，上述(1)～(4)的測定按照以下要領(lǐng)進(jìn)行。
(1)相對溫度系數(shù)(αμir)、以及(2)在100kHz時(shí)的起始磁導(dǎo)率(μi)在環(huán)形鐵芯試料上纏繞20匝線圈后，用LCR儀表測定電感值等，求出在-20℃～60℃的相對溫度系數(shù)(αμir)以及在100kHz時(shí)的起始磁導(dǎo)率(μi)。
相對溫度系數(shù)(αμir)是表示在2點(diǎn)的溫度間的起始磁導(dǎo)率的變化率的值，例如溫度T1時(shí)的起始磁導(dǎo)率以μi1表示，溫度T2時(shí)的起始磁導(dǎo)率以μi2表示時(shí)，在溫度范圍T1～T2的αμir以下式表示αμir＝(μi2-μi1)/μi12(T2-T1)(3)在2MHz時(shí)的Q值在環(huán)形鐵芯試料纏繞20匝線圈后，用LCR儀表測定在2MHz頻率下的Q值。
(4)強(qiáng)度用矩形鐵芯試料測定3點(diǎn)彎曲強(qiáng)度。
其結(jié)果示于下述表2。
(實(shí)施例2)通過使用如圖3所示安裝在外部的抑制劑布料器6，可實(shí)現(xiàn)在大型燃燒爐或焚燒爐4內(nèi)的廢物燃燒/活動(dòng)?xùn)?的上面進(jìn)行燃燒的廢物上噴灑抑制劑。在此場合下，僅安裝該布料器6就可使用上述的燃燒爐4而不必進(jìn)行改造，因而相當(dāng)經(jīng)濟(jì)。
生產(chǎn)RDF的生產(chǎn)廠燃燒RDF的部分目的在于干燥廢物。用于這種情形下的燃燒爐的結(jié)構(gòu)基本上如圖3所示。制造的RDF包括下述兩種RDF與本發(fā)明的抑制二噁英產(chǎn)生的抑制劑以1.5wt％(相對于被干燥的廢物)的比例相混合且捏和制成(本發(fā)明的)，以及按常規(guī)方法將RDF與2wt％比例的石灰相混合且攪拌制成(常規(guī)的)。在相同的大型的燃燒爐中分別燃燒上述的RDF以便干燥廢物，再根據(jù)JIS K 0311-1999方法和氣相色譜物質(zhì)分析方法測定產(chǎn)生的二噁英的量。測量結(jié)果表示在表3中(測量者Bab-Hitachi工業(yè)公司)表3

二噁英PCDDs+PCDFs+CoPCB如表3所示，由本發(fā)明的RDF產(chǎn)生的二噁英量為0.063ng-TEQ/m3(納克)。對于大型燃燒爐而言，在已有的Heisei 14(2002)規(guī)程中，該值許可(clear)為1納克，而新的Heisei 14規(guī)程中，該值許可為0.1納克。對于家用小型燃燒爐，該規(guī)程中的許可值分別為10納克、5納克，根本不會(huì)產(chǎn)生任何問題。
(比較例2)傳統(tǒng)的RDF達(dá)不到最新的Heisei 14規(guī)程的許可要求。在本比較例中，混合有部分抑制二噁英產(chǎn)生的抑制劑，導(dǎo)致結(jié)果與實(shí)際狀態(tài)有所不同，產(chǎn)生的二噁英量可能較小。這一點(diǎn)可以從下述事實(shí)中推理得知，從表4中可以看出，基于同時(shí)測定的二噁英的樣品，氯化氫氣體的測定值之間并沒有明顯的差別。也就是說，比較實(shí)施例1和比較例1中的氯化氫氣體的測定值，它們之間的差別很小。另外，由下面將要參照實(shí)施例3和比較例3說明的剩余灰中的二噁英的濃度的差別來看，表4中各實(shí)例之間的差別也很小。還可基于如下的事實(shí)對上<p>表2(續(xù))

從上述結(jié)果可以清楚本發(fā)明的效果。即，本發(fā)明是作為主成分含有氧化鐵按Fe2O3換算在47.0～50.0摩爾％、氧化錳按Mn2O3換算在0.01～3.0摩爾％、氧化銅按CuO換算在0.5～4.9摩爾％、氧化鋅按ZnO換算在1.0～23.0摩爾％、氧化鎳按NiO換算為剩余的摩爾百分?jǐn)?shù)的NiCuZn系鐵氧體材料，相對于該主成分，添加氧化鈷按CoO換算在0.02～1.0重量％、氧化鉍按Bi2O3換算在0.5～10.0重量％、氧化硅按SiO2換算在0.1～2.0重量％、氧化鎂按MgO換算在0.05～1.0重量％，由此構(gòu)成該鐵氧體材料；或者是作為主成分含有氧化鐵按Fe2O3換算在47.0～50.0摩爾％、氧化錳按Mn2O3換算在0.01～3.0摩爾％、氧化銅按CuO換算在0.5～4.9摩爾％、氧化鋅按ZnO換算在1.0～23.0摩爾％、氧化鎳按NiO換算為剩余的摩爾百分?jǐn)?shù)的NiCuZn系鐵氧體材料，相對于該主成分，添加氧化鈷按CoO換算在0.02～1.0重量％、氧化鉍按Bi2O3換算在0.5～10.0重量％、滑石(talc)0.15～3.2重量％，由此構(gòu)成該鐵氧體材料。因此，可以得到溫度特性良好(磁導(dǎo)率相對于溫度變化的變化率小)、品質(zhì)因數(shù)Q高、高強(qiáng)度的NiCuZn系鐵氧體材料。
(3)關(guān)于第3發(fā)明組發(fā)明的說明以下，就本發(fā)明的實(shí)施的形態(tài)進(jìn)行說明。
本發(fā)明對作為NiCuZn系鐵氧體材料的主成分的氧化鐵、氧化銅、氧化鋅、以及氧化鎳的含量，以及作為輔助成分的氧化鈷、氧化鉍、氧化硅以及氧化鎂、或滑石(talc)的含量進(jìn)行了研究，結(jié)果，在規(guī)定范圍的含量下可以得到具有高的起始磁導(dǎo)率μi、抗應(yīng)力特性優(yōu)異、電感相對于壓縮應(yīng)力的變化小、伴隨溫度波動(dòng)的磁導(dǎo)率變化平緩的鐵氧體材料。
即，本發(fā)明的鐵氧體材料中，作為主成分氧化鐵的含量按Fe2O3換算在46.0～49.0摩爾％，優(yōu)選46.5～49.0摩爾％的范圍；氧化銅的含量按CuO換算在4.0～11.0摩爾％，優(yōu)選5.0～9.0摩爾％的范圍；氧化鋅的含量按ZnO換算在30.1～33.0摩爾％，優(yōu)選30.1～32.0摩爾％的范圍；剩余部分為氧化鎳(優(yōu)選按NiO換算為7.0～20.0摩爾％的范圍)。又，相對于該主成分，作為輔助成分含有氧化鈷按CoO換算在0.005～0.03重量％，優(yōu)選0.005～0.025重量％的范圍；氧化鉍按Bi2O3換算在0.1～0.5重量％，優(yōu)選0.1～0.45重量％的范圍、氧化硅按SiO2換算在0.1～0.6重量％，優(yōu)選0.1～0.5重量％的范圍；氧化鎂按MgO換算在0.05～1.0重量％，優(yōu)選0.05～0.8重量％的范圍。另外，作為輔助成分的氧化硅和氧化鎂的添加形態(tài)，以滑石的形態(tài)添加也可以?；奶砑恿?，相對于主成分在0.1～2.0重量％，優(yōu)選0.15～1.8重量％的范圍。
這樣的本發(fā)明鐵氧體材料，其在頻率100kHz下的起始磁導(dǎo)率μi高達(dá)≥200。
又，本發(fā)明的鐵氧體材料，其起始磁導(dǎo)率的相對溫度系數(shù)αμir的絕對值小。該相對溫度系數(shù)αμir，是表示在2點(diǎn)的溫度間的起始磁導(dǎo)率的變化率的值，例如，溫度T1時(shí)的起始磁導(dǎo)率以μi1表示，溫度T2時(shí)的起始磁導(dǎo)率以μi2表示時(shí)，在溫度范圍T1～T2的αμir可由下述式表示。再者，起始磁導(dǎo)率μi的測定頻率為100kHz。
αμir＝[(μi2-μi1)/μi12]×[1/(T2-T1)]本發(fā)明的鐵氧體材料，能使在20～60℃的起始磁導(dǎo)率的相對溫度系數(shù)αμir在±5ppm/℃以內(nèi)。這樣，如果相對溫度系數(shù)αμir小，則起始磁導(dǎo)率就不容易受溫度的影響，在用于電感器元件時(shí)可靠性提高。
又，本發(fā)明的鐵氧體材料，相對于壓縮應(yīng)力的電感變化較小，抗應(yīng)力特性良好。例如，以98MPa的壓力進(jìn)行單向加壓時(shí)的電感變化率ΔL/L×100在±5％以內(nèi)。L為加壓前的電感，ΔL為加壓引起的電感的變化量。本發(fā)明的鐵氧體材料由于抗應(yīng)力特性如此良好，因此可以減低伴隨樹脂模塑引起的電感變化，可以制造高精度的電機(jī)設(shè)備。
當(dāng)本發(fā)明的主成分氧化鐵的含量不足46.0摩爾％時(shí)，起始磁導(dǎo)率μi降低；當(dāng)超過49.0摩爾％時(shí)，品質(zhì)因數(shù)Q值降低，因而不理想。于是，為了改善該Q值，氧化鈷的必需含量增大，從制造成本方面看也不理想。另外，當(dāng)氧化銅的含量不足4.0摩爾％時(shí)，伴隨溫度波動(dòng)的磁導(dǎo)率變化增大；當(dāng)超過11.0摩爾％時(shí)，Q值降低，因而不理想。另外，當(dāng)氧化鋅含量不足30.1摩爾％時(shí)，抗應(yīng)力特性變差；當(dāng)超過33.0摩爾％時(shí)，居里點(diǎn)不到120℃，實(shí)用上有問題。
又，當(dāng)作為輔助成分的氧化鈷相對于主成分的含量不足0.005重量％時(shí)，Q值降低；當(dāng)超過0.03重量％時(shí)，抗應(yīng)力特性變差，因而不理想。當(dāng)作為輔助成分的氧化鉍相對于主成分的含量不足0.1重量％時(shí)，抗應(yīng)力特性變差；當(dāng)超過0.5重量％時(shí)，溫度波動(dòng)所致的磁導(dǎo)率變化增大，因而不理想。又，當(dāng)作為輔助成分的氧化硅相對于主成分的含量不足0.1重量％時(shí)，抗應(yīng)力特性變差；當(dāng)超過0.6重量％時(shí)，Q值降低，因而不理想。又，當(dāng)作為輔助成分的氧化鎂相對于主成分的含量不足0.05重量％時(shí)，抗應(yīng)力特性變差；當(dāng)超過1.0重量％時(shí)，溫度波動(dòng)所致的磁導(dǎo)率變化增大，因而不理想。又，當(dāng)作為輔助成分使用滑石替代氧化硅和氧化鎂，當(dāng)滑石相對于主成分的含量不足0.1重量％時(shí)，抗應(yīng)力特性變差；當(dāng)超過2.0重量％時(shí)，起始磁導(dǎo)率μi降低，因而不理想。
上述本發(fā)明的鐵氧體材料，在其燒結(jié)后的組成為上述范圍的前提下，將含有氧化鐵、氧化銅、氧化鋅、氧化鎳、氧化鈷、氧化鉍以及氧化硅和氧化鎂、或者滑石的原料進(jìn)行焙燒，將該焙燒粉成型為規(guī)定的形狀后通過燒結(jié)(例如在1000～1100℃)而可以制造出來。
下面，列舉出具體的實(shí)施例進(jìn)一步詳細(xì)說明本發(fā)明。實(shí)驗(yàn)例III鐵氧體材料的制作首先，按照下述表3所示的量比(摩爾％)稱量作為主成分的Fe2O3、CuO、ZnO以及NiO，相對于該主成分組成，按照表3所示的量比(重量％)稱量作為輔助成分的Bi2O3、CoO、SiO2、MgO、滑石。其次，將這些原料用鋼鐵制作的球磨機(jī)進(jìn)行16小時(shí)的濕式混合。然后，將得到的混合粉在900℃下焙燒2小時(shí)，再將該焙燒粉用鋼鐵制作的球磨機(jī)混合粉碎16小時(shí)。
接著，在得到的各粉碎粉中，添加作為粘合劑的聚乙醇6％水溶液10重量％，進(jìn)行造粒。使用這樣得到的顆粒在98MPa的壓力下進(jìn)行模壓成型制成方柱試料(寬度7mm、厚度7mm、長度35mm)和環(huán)形試料(外徑20mm、內(nèi)徑10mm、高度5mm)。接著，將該成型體在空氣氣氛下于1000～1100℃燒結(jié)2小時(shí)，得到鐵氧體材料(試料1～35)。再者，采用熒光X射線光譜法測定最終的組成的結(jié)果是與配合組成對應(yīng)。
鐵氧體材料的評價(jià)對于上述的各鐵氧體材料(試料1～35)，按下述那樣測定起始磁導(dǎo)率μi、起始磁導(dǎo)率的相對溫度系數(shù)αμir、抗應(yīng)力特性、品質(zhì)因數(shù)Q值、以及居里點(diǎn)Tc，將結(jié)果示于下述的表3。

在得到的環(huán)形狀的各鐵氧體材料上纏繞20圈的繞組后，用LCR儀表(ヒュ-レツトパツカ-ド公司制造的HP4192)測定在100kHz時(shí)的起始磁導(dǎo)率μi，并用下述式計(jì)算出在20～60℃的相對溫度系數(shù)αμir。
αμir＝[(μi2-μi1)/μi12]×[1/(T2-T1)](μi1＝溫度T1時(shí)的起始磁導(dǎo)率)(μi2＝溫度T2時(shí)的起始磁導(dǎo)率)[抗應(yīng)力特性的測定]在得到的方柱形試料的中央部位纏繞20匝線圈后，對其以一定的速度施加單向壓縮力，用LCR儀表(ヒュ-レツトパツカ-ド公司制造的HP4285A)連續(xù)地測定此時(shí)的電感值，由得到的測定值計(jì)算出電感變化率。將施加1t/cm2的單向壓縮力時(shí)的電感變化率(ΔL/L×100)示于表3。
在得到的環(huán)形的各鐵氧體材料上纏繞20匝線圈后，用LCR儀表(ヒュ-レツトパツカ-ド公司制造的HP4192A)測定在100kHz時(shí)的Q值。
表3

*在居里點(diǎn)Tc一欄中，″≥120″表示Tc至少為120℃。
表3(續(xù))

*在居里點(diǎn)Tc一欄中，″≥120″表示Tc至少為120℃。
表3(續(xù))

*在居里點(diǎn)Tc一欄中，″≥120″表示Tc至少為120℃。
如表3所示，本發(fā)明鐵氧體材料的試料2～4、試料7、8、試料11、試料14、15、試料18、19、試料22～24、試料27～29、試料32～34，作為主成分含有Fe2O3在46.0～49.0摩爾％的范圍、含有CuO在4.0～11.0摩爾％的范圍、含有ZnO在30.1～33.0摩爾％的范圍、剩余部分分別含有NiO，并且相對于該主成分，作為輔助成分含有CoO在0.005～0.03重量％的范圍、含有Bi2O3在0.1～1.0重量％的范圍、含有SiO2在0.1～0.6重量％的范圍、含有MgO在0.05～1.0重量％的范圍；又，用滑石替代輔助成分氧化硅和氧化鎂，含有滑石在0.1～2.0重量％的范圍。已確認(rèn)對于上述試料，在頻率100kHz下的起始磁導(dǎo)率μi≥200、起始磁導(dǎo)率的相對溫度系數(shù)αμir在±5ppm/℃以內(nèi)，以98MPa的壓力加壓時(shí)的電感變化率在±5％以內(nèi)、在100kBz時(shí)的Q值≥100、居里點(diǎn)≥120℃。
另一方面，上述以外的試料，對于在頻率100kHz時(shí)的起始磁導(dǎo)率μi≥200、起始磁導(dǎo)率的相對溫度系數(shù)αμir在±5ppm/℃以內(nèi)、以98MPa的壓力加壓時(shí)的電感變化率在±5％以內(nèi)、在100kHz時(shí)的Q值≥100、居里點(diǎn)≥120℃等幾種情形，至少其中之一不能達(dá)到。
如以上詳述那樣，根據(jù)本發(fā)明，通過將作為主成分的氧化鐵、氧化銅、氧化鋅和氧化鎳的含量以及作為輔助成分的氧化鈷、氧化鉍以及氧化硅和氧化鎂或滑石的含量限定在規(guī)定的范圍內(nèi)，可以得到起始磁導(dǎo)率高、溫度波動(dòng)所致的磁導(dǎo)率變化平緩、且相對于壓縮應(yīng)力的電感變化少的高抗應(yīng)力特性的鐵氧體材料，又，以使溫度波動(dòng)引起的磁導(dǎo)率變化平緩為目的而含有的昂貴材料氧化鈷的含量格外少，因此可以制得價(jià)格便宜的鐵氧體材料。
產(chǎn)業(yè)上的應(yīng)用領(lǐng)域本發(fā)明的鐵氧體材料，例如可以成型加工成規(guī)定形狀的鐵芯材料，在卷繞必需的繞組后，模塑樹脂(被覆樹脂)，作為固定電感器、片狀電感器等使用。例如它們可以作為電視機(jī)、錄象機(jī)、手提式電話和汽車電話等的移動(dòng)體通訊機(jī)等各種電子設(shè)備使用。
權(quán)利要求
1.一種鐵氧體材料，其特征在于它是作為主成分含有氧化鐵按Fe2O3換算在47.0～50.0摩爾％、氧化錳按Mn2O3換算在0.3～1.5摩爾％、氧化銅按CuO換算在2.0～8.0摩爾％、氧化鋅按ZnO換算在30.1～33.0摩爾％、氧化鎳按NiO換算為剩余的摩爾百分?jǐn)?shù)的NiCuZn系鐵氧體材料，相對于主成分，添加氧化鉍按Bi2O3換算在0.5～6.0重量％、氧化硅按SiO2換算在0.1～2.0重量％、氧化鎂按MgO換算在0.05～1.0重量％。
2.根據(jù)權(quán)利要求1記載的鐵氧體材料，其中，相對于上述主成分還添加氧化鈷按CoO換算在0.02～0.6重量％。
3.一種鐵氧體材料，其特征在于它是作為主成分含有氧化鐵按Fe2O3換算在47.0～50.0摩爾％、氧化錳按Mn2O3換算在0.3～1.5摩爾％、氧化銅按CuO換算在2.0～8.0摩爾％、氧化鋅按ZnO換算在30.1～33.0摩爾％、氧化鎳按NiO換算為剩余的摩爾百分?jǐn)?shù)的NiCuZn系鐵氧體材料，相對于該主成分，添加氧化鉍按Bi2O3換算在0.5～6.0重量％、滑石在0.15～3.2重量％。
4.根據(jù)權(quán)利要求3記載的鐵氧體材料，其中，相對于上述主成分還添加氧化鈷按CoO換算在0.02～0.6重量％。
5.根據(jù)權(quán)利要求1記載的鐵氧體材料，其中，它具備起始磁導(dǎo)率μi≥200的特性。
6.根據(jù)權(quán)利要求3記載的鐵氧體材料，其中，它具備起始磁導(dǎo)率μi≥200的特性。
7.一種電子部件，其特征在于它是具有NiCuZn系鐵氧體材料的電子部件，上述鐵氧體材料，是作為主成分含有氧化鐵按Fe2O3換算在47.0～50.0摩爾％、氧化錳按Mn2O3換算在0.3～1.5摩爾％、氧化銅按CuO換算在2.0～8.0摩爾％、氧化鋅按ZnO換算在30.1～33.0摩爾％、氧化鎳按NiO換算為剩余的摩爾百分?jǐn)?shù)，并且相對于該主成分，添加氧化鉍按Bi2O3換算在0.5～6.0重量％、氧化硅按SiO2換算在0.1～2.0重量％、氧化鎂按MgO換算在0.05～1.0重量％的鐵氧體材料。
8.一種電子部件，其特征在于它是具有NiCuZn系鐵氧體材料的電子部件，上述鐵氧體材料，是作為主成分含有氧化鐵按Fe2O3換算在47.0～50.0摩爾％、氧化錳按Mn2O3換算在0.3～1.5摩爾％、氧化銅按CuO換算在2.0～8.0摩爾％、氧化鋅按ZnO換算在30.1～33.0摩爾％、氧化鎳按NiO換算為剩余的摩爾百分?jǐn)?shù)，并且相對于該主成分，添加氧化鉍按Bi2O3換算在0.5～6.0重量％、滑石在0.15～3.2重量％的鐵氧體材料。
9.一種鐵氧體材料，其特征在于它是作為主成分含有氧化鐵按Fe2O3換算在47.0～50.0摩爾％、氧化錳按Mn2O3換算在0.01～3.0摩爾％、氧化銅按CuO換算在0.5～4.9摩爾％、氧化鋅按ZnO換算在1.0～23.0摩爾％、氧化鎳按NiO換算為剩余的摩爾百分?jǐn)?shù)的NiCuZn系鐵氧體材料，并且相對于該主成分，添加氧化鈷按CoO換算在0.02～1.0重量％、氧化鉍按Bi2O3換算在0.5～10.0重量％、氧化硅按SiO2換算在0.1～2.0重量％、氧化鎂按MgO換算在0.05～1.0重量％。
10.一種鐵氧體材料，其特征在于它是作為主成分含有氧化鐵按Fe2O3換算在47.0～50.0摩爾％、氧化錳按Mn2O3換算在0.01～3.0摩爾％、氧化銅按CuO換算在0.5～4.9摩爾％、氧化鋅按ZnO換算在1.0～23.0摩爾％、氧化鎳按NiO換算為剩余的摩爾百分?jǐn)?shù)的NiCuZn系鐵氧體材料，并且相對于該主成分，添加氧化鈷按CoO換算在0.02～1.0重量％、氧化鉍按Bi2O3換算在0.5～10.0重量％、滑石在0.15～3.2重量％。
11.根據(jù)權(quán)利要求9記載的鐵氧體材料，其中，它具備起始磁導(dǎo)率μi≤100的特性。
12.根據(jù)權(quán)利要求10記載的鐵氧體材料，其中，它具備起始磁導(dǎo)率μi≤100的特性。
13.一種電子部件，其特征在于它是具有NiCuZn系鐵氧體材料的電子部件，上述鐵氧體材料，是作為主成分含有氧化鐵按Fe2O3換算在47.0～50.0摩爾％、氧化錳按Mn2O3換算在0.01～3.0摩爾％、氧化銅按CuO換算在0.5～4.9摩爾％、氧化鋅按ZnO換算在1.0～23.0摩爾％、氧化鎳按NiO換算為剩余的摩爾百分?jǐn)?shù)，并且相對于該主成分，添加氧化鈷按CoO換算在0.02～1.0重量％、氧化鉍按Bi2O3換算在0.5～10.0重量％、氧化硅按SiO2換算在0.1～2.0重量％、氧化鎂按MgO換算在0.05～1.0重量％的鐵氧體材料。
14.一種電子部件，其特征在于它是具有NiCuZn系鐵氧體材料的電子部件，上述鐵氧體材料，是作為主成分含有氧化鐵按Fe2O3換算在47.0～50.0摩爾％、氧化錳按Mn2O3換算在0.01～3.0摩爾％、氧化銅按CuO換算在0.5～4.9摩爾％、氧化鋅按ZnO換算在1.0～23.0摩爾％、氧化鎳按NiO換算為剩余的摩爾百分?jǐn)?shù)，并且相對于該主成分，添加氧化鈷按CoO換算在0.02～1.0重量％、氧化鉍按Bi2O3換算在0.5～10.0重量％、滑石在0.15～3.2重量％的鐵氧體材料。
15.一種鐵氧體材料，其特征在于它是以氧化鐵、氧化銅、氧化鋅以及氧化鎳為主成分的鐵氧體材料，主成分中氧化鐵含量按Fe2O3換算在46.0～49.0摩爾％的范圍、氧化銅的含量按CuO換算在4.0～11.0摩爾％的范圍、氧化鋅的含量按ZnO換算在30.1～33.0摩爾％的范圍、以及剩余部分為氧化鎳，并且相對于上述主成分，作為輔助成分含有氧化鈷按CoO換算在0.005～0.03重量％的范圍、氧化鉍按Bi2O3換算在0.1～0.5重量％的范圍、氧化硅按SiO2換算在0.1～0.6重量％的范圍、氧化鎂按MgO換算在0.05～1.0重量％的范圍。
16.一種鐵氧體材料，其特征在于它是以氧化鐵、氧化銅、氧化鋅以及氧化鎳為主成分的鐵氧體材料，主成分中氧化鐵含量按Fe2O3換算在46.0～49.0摩爾％的范圍、氧化銅的含量按CuO換算在4.0～11.0摩爾％的范圍、氧化鋅的含量按ZnO換算在30.1～33.0摩爾％的范圍、以及剩余部分為氧化鎳，并且相對于上述主成分，作為輔助成分含有氧化鈷按CoO換算在0.005～0.03重量％的范圍、氧化鉍按Bi2O3換算在0.1～0.5重量％的范圍、滑石在0.1～2.0重量％的范圍。
17.根據(jù)權(quán)利要求15記載的鐵氧體材料，其特征在于在頻率100kHz時(shí)的起始磁導(dǎo)率μi至少為200。
18.根據(jù)權(quán)利要求16記載的鐵氧體材料，其特征在于在頻率100kHz時(shí)的起始磁導(dǎo)率μi至少為200。
19.根據(jù)權(quán)利要求15記載的鐵氧體材料，其特征在于起始磁導(dǎo)率的相對溫度系數(shù)在±5ppm/℃以內(nèi)。
20.根據(jù)權(quán)利要求16記載的鐵氧體材料，其特征在于起始磁導(dǎo)率的相對溫度系數(shù)在±5ppm/℃以內(nèi)。
21.根據(jù)權(quán)利要求15記載的鐵氧體材料，其特征在于以98MPa的壓力加壓時(shí)的電感的變化率在±5％以內(nèi)。
22.根據(jù)權(quán)利要求16記載的鐵氧體材料，其特征在于以98MPa的壓力加壓時(shí)的電感的變化率在±5％以內(nèi)。
23.一種電子部件，其特征在于它是具有NiCuZn系鐵氧體材料的電子部件，上述鐵氧體材料，是作為主成分含有氧化鐵按Fe2O3換算在46.0～49.0摩爾％的范圍、氧化銅的含量按CuO換算在4.0～11.0摩爾％的范圍、氧化鋅的含量按ZnO換算在30.1～33.0摩爾％的范圍、以及剩余部分為氧化鎳，并且相對于該主成分，作為輔助成分含有氧化鈷按CoO換算在0.005～0.03重量％的范圍、氧化鉍按Bi2O3換算在0.1～0.5重量％的范圍、氧化硅按SiO2換算在0.1～0.6重量％的范圍、氧化鎂按MgO換算在0.05～1.0重量％的范圍的鐵氧體材料。
24.一種電子部件，其特征在于它是具有NiCuZn系鐵氧體材料的電子部件，上述鐵氧體材料，是作為主成分含有氧化鐵按Fe2O3換算在46.0～49.0摩爾％的范圍、氧化銅的含量按CuO換算在4.0～11.0摩爾％的范圍、氧化鋅的含量按ZnO換算在30.1～33.0摩爾％的范圍、以及剩余部分為氧化鎳，并且相對于該主成分，作為輔助成分含有氧化鈷按CoO換算在0.005～0.03重量％的范圍、氧化鉍按Bi2O3換算在0.1～0.5重量％的范圍、滑石在0.1～2.0重量％的范圍的鐵氧體材料。
全文摘要
一種鐵氧體材料,它是作為主成分含有規(guī)定量的氧化鐵、氧化銅、氧化鋅以及氧化鎳的NiCuZn系的鐵氧體材料,作為輔助成分,含有規(guī)定量的氧化鉍、氧化硅、氧化鎂、氧化鈷,以此構(gòu)成鐵氧體材料,因此能夠提供溫度特性極其良好(相對于溫度變化的磁導(dǎo)率的變化率小)、品質(zhì)因數(shù)Q高、高強(qiáng)度的NiCuZn系鐵氧體材料。
文檔編號C01G49/00GK1388794SQ01802430
公開日2003年1月1日 申請日期2001年8月3日 優(yōu)先權(quán)日2000年8月21日
發(fā)明者青木卓也, 伊藤綱, 櫻井文吾, 高橋幸雄, 鳥崎達(dá)也, 梅田秀信, 大井明德 申請人:Tdk株式會(huì)社