特許 7160720 耐熱性高透磁率ＭｎＺｎフェライト

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-10-17

(45)【発行日】2022-10-25

(54)【発明の名称】耐熱性高透磁率ＭｎＺｎフェライト

(51)【国際特許分類】

   C04B 35/38 20060101AFI20221018BHJP

   C01G 49/00 20060101ALI20221018BHJP

   H01F 1/34 20060101ALI20221018BHJP

【ＦＩ】

C04B35/38

C01G49/00 E

C01G49/00 C

C01G49/00 B

H01F1/34 140

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2019031469

(22)【出願日】2019-02-25

(65)【公開番号】P2020132501

(43)【公開日】2020-08-31

【審査請求日】2021-10-18

(73)【特許権者】

【識別番号】000134257

【氏名又は名称】株式会社トーキン

(74)【代理人】

【識別番号】100123788

【弁理士】

【氏名又は名称】宮崎 昭夫

(74)【代理人】

【識別番号】100127454

【弁理士】

【氏名又は名称】緒方 雅昭

(72)【発明者】

【氏名】安岡 照夫

【審査官】浅野 昭

(56)【参考文献】

【文献】特開２００３－１００５１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００３－２１７９２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０９－１８０９２５（ＪＰ，Ａ）

【文献】中国特許出願公開第１０３５８８４７３（ＣＮ，Ａ）

【文献】特開２００４－００６８０９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－２０８５１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－３５３０２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－２２９６２６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｃ０４Ｂ ３５／３８

Ｃ０１Ｇ ４９／００

Ｈ０１Ｆ １／３４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

Ｆｅ_２Ｏ_３とＺｎＯとＭｎＯを主成分とするＭｎＺｎフェライトであって、
該主成分１００ｍｏｌ％中、Ｆｅ_２Ｏ_３を５０．６０～５３．７０ｍｏｌ％、ＺｎＯを１８．００～２０．００ｍｏｌ％、残部のＭｎＯとなる量で含有し、
前記主成分の全量を１００質量部としたときに、副成分としてＣｏ_２Ｏ_３を０．１０～０．５５質量部、Ｂｉ_２Ｏ_３を０．００１～０．０３０質量部、ＭｏＯ_３を０．００１～０．０２０質量部、ＳｉＯ_２を０．００１～０．０１０質量部、およびＣａＯを０．０１５～０．０３０質量部含有し、
前記主成分の全量を１００質量部としたときに、さらに副成分として、ＴｉＯ_２を０．１０～２．５０質量部、および、ＳｎＯ_２を０．５０～４．００質量部、のいずれか一方または両方を含有する、耐熱性高透磁率ＭｎＺｎフェライト。

【請求項2】

前記Ｃｏ_２Ｏ_３を０．２０～０．４０質量部、前記ＴｉＯ_２を０．７５～１．２５質量部含有することを特徴とする請求項１に記載の耐熱性高透磁率ＭｎＺｎフェライト。

【請求項3】

前記Ｃｏ_２Ｏ_３を０．２０～０．４０質量部、前記ＳｎＯ_２を１．５０～２．５０質量部含有することを特徴とする請求項１または２に記載の耐熱性高透磁率ＭｎＺｎフェライト。

【請求項4】

前記Ｂｉ_２Ｏ_３を０．００５～０．０２０質量部、前記ＭｏＯ_３を０．００１～０．０１０質量部含有することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の耐熱性高透磁率ＭｎＺｎフェライト。

【請求項5】

前記ＳｉＯ_２を０．００３～０．００６質量部、前記ＣａＯを０．０１８～０．０２３質量部含有することを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の耐熱性高透磁率ＭｎＺｎフェライト。

【請求項6】

請求項１から５のいずれか一項に記載の耐熱性高透磁率ＭｎＺｎフェライトを含み、１２０℃の環境下に１０００時間放置した前後の１２０℃における１０ｋＨｚでの比初透磁率の変化率が絶対値として３０％以下である、ラインフィルタ用のＭｎＺｎフェライトコア。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、耐熱性高透磁率ＭｎＺｎフェライトに関する。

【背景技術】

【0002】

近年では、ＣＯ_２排出削減や省エネルギーのニーズが高まり、ハイブリット車や電気自動車など車載機器の電装化が進んでおり、車載機器に関するノイズ規制をクリアするための検討が進められている。

【0003】

中でも、電動コンプレッサにおけるインバータとモータからは、コモンモードノイズが発生することが明らかとなっており、ＡＣラインフィルタ等を用いたノイズ対策の必要性が増している。

【0004】

従来、テレビやエアコン等の電源ラインから発生するノイズを抑制するため、ＡＣラインフィルタなどコモンモードチョークコイルの開発が行われてきた。特に近年では、１５０ｋＨｚから数ＭＨｚの領域におけるノイズ減衰能力を高めるため、ＡＣラインフィルタの磁心材（コア）となるＭｎＺｎフェライト（焼結体）の透磁率の向上および透磁率の周波数に対する安定性を高める開発が行われてきた。

【0005】

これまでＡＣラインフィルタ用磁心材として開発されてきたＭｎＺｎフェライトは、室温付近における初透磁率を高めるため、キュリー温度が１２０℃程度のものが主であり、この温度を超えるような高い温度域で使用される車載機器等の用途ではラインフィルタとしての機能を発揮できなかった。

【0006】

これに対し、特許文献１には、フェライトの基本成分組成を制御し、フェライト中に残留する炭素量を所定値以下に抑制することによって、－２０～１５０℃の広い温度域において１０ｋＨｚにおける初透磁率を高めたＭｎ－Ｚｎ－Ｃｏ系フェライトが開示されている。また、特許文献２には、さらに微量のＭｇＯを添加した上で、フェライト中に残留する炭素量を所定値以下に抑制したＭｎ－Ｚｎ－Ｃｏ系フェライトが開示されている。これらの技術は、高い温度域で使用される機器に対して有効な技術であると考えられる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【文献】特開２０１５－２２９６２６号公報

【文献】特開２０１５－２２９６２５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

一方で、特に車載用として用いられる電子部品は、高温環境における一時的な磁気特性だけではなく、例えば１００℃以上の高温環境下で長期間継続して使用した場合にも性能を維持し続けるなどの高い耐久性も要求される。しかし、上記特許文献ではこのような耐久性に対して、なんら言及されていない。

【0009】

以上の課題に鑑み、本発明は、１００℃以上の高温環境で長期間継続して使用した場合にも当初の高い比初透磁率の低下が少ない耐熱性高透磁率ＭｎＺｎフェライトを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本発明に係る耐熱性高透磁率ＭｎＺｎフェライトは、
Ｆｅ_２Ｏ_３とＺｎＯとＭｎＯを主成分とするＭｎＺｎフェライトであって、
該主成分１００ｍｏｌ％中、Ｆｅ_２Ｏ_３を５０．６０～５３．７０ｍｏｌ％、ＺｎＯを１８．００～２０．００ｍｏｌ％、残部のＭｎＯとなる量で含有し、
前記主成分の全量を１００質量部としたときに、副成分としてＣｏ_２Ｏ_３を０．１０～０．５５質量部、Ｂｉ_２Ｏ_３を０．００１～０．０３０質量部、ＭｏＯ_３を０．００１～０．０２０質量部、ＳｉＯ_２を０．００１～０．０１０質量部、およびＣａＯを０．０１５～０．０３０質量部含有し、
前記主成分の全量を１００質量部としたときに、さらに副成分として、ＴｉＯ_２を０．１０～２．５０質量部、および、ＳｎＯ_２を０．５０～４．００質量部、のいずれか一方または両方を含有することを特徴とする。

【発明の効果】

【0011】

本発明によれば、１００℃以上の高温環境で長期間継続して使用した場合にも当初の高い比初透磁率の低下が少ない耐熱性高透磁率ＭｎＺｎフェライトを提供することができる。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下に本発明の実施形態について説明する。本発明の実施形態に係るＭｎＺｎフェライトは、焼結後の主成分として、Ｆｅ_２Ｏ_３（酸化鉄（ＩＩＩ））、およびＺｎＯ（酸化亜鉛）を含み、残部が実質的にＭｎＯ（酸化マンガン）で構成されている。また、本発明の実施形態に係るＭｎＺｎフェライトは、添加物として、ＳｉＯ_２（二酸化ケイ素）、ＣａＯ（酸化カルシウム）、ＭｏＯ_３（酸化モリブデン）、Ｂｉ_２Ｏ_３（酸化ビスマス）、およびＣｏ_２Ｏ_３（酸化コバルト）を含んでいる。さらに、本発明の実施形態に係るＭｎＺｎフェライトは、添加物として、ＳｎＯ_２（酸化スズ）およびＴｉＯ_２（酸化チタン）のいずれか一方、または両方を含んでいる。

【0013】

（キュリー温度）
以下に本発明の実施形態に係るＭｎＺｎフェライトについて説明する。本実施形態によるＭｎＺｎフェライトは、例えば車載用のＡＣラインフィルタなどの磁心材として用いられるため、高温環境での長時間連続使用に耐えるように、１５０℃以上という高いキュリー温度を有することが好ましい。キュリー温度とは、強磁性体が常磁性体に変わる温度である。ＭｎＺｎフェライトにおいては、主成分のＦｅ_２Ｏ_３、ＭｎＯ、ＺｎＯの比率によってキュリー温度がほぼ決定される。そのため、これらの配合量を適切に組み合わせて１５０℃以上のキュリー温度を有するＭｎＺｎフェライトを得ることができる。

【0014】

具体的には、主成分としてＦｅ_２Ｏ_３を５０．６０～５３．７０ｍｏｌ％、ＺｎＯを１８．００～２０．００ｍｏｌ％、残部としてＭｎＯを合わせて１００ｍｏｌ％となるように含有することにより、キュリー温度１５０℃以上のＭｎＺｎフェライトを得ることができる。Ｆｅ_２Ｏ_３は５１．００ｍｏｌ％以上、５２．００ｍｏｌ％以下であることがより好ましい。またＺｎＯは１８．５０ｍｏｌ％以上、１９．５０ｍｏｌ％以下であることがより好ましい。

【0015】

Ｆｅ_２Ｏ_３の含有量を５０．６０ｍｏｌ％以上とすることで、１５０℃以上のキュリー温度を得ることができる。また、Ｆｅ_２Ｏ_３を５３．７０ｍｏｌ％以下とすることで、２３℃～１２０℃における１０ｋＨｚ～２００ｋＨｚの比初透磁率において８５００以上を得ることができる。

【0016】

またＺｎＯの含有量を１８．００ｍｏｌ％以上とすることで、２３℃～１２０℃における１０ｋＨｚ～２００ｋＨｚの比初透磁率で８５００以上を得ることができる。またＺｎＯを２０．００ｍｏｌ％以下とすることにより、キュリー温度１５０℃以上を得ることができる。

【0017】

このＭｎＺｎフェライトは、キュリー温度が１５０℃以上であるため、車載用機器など１００℃以上の高温環境下で長時間使用可能なＭｎＺｎフェライトコアを磁心としたラインフィルタを製造することができる。

【0018】

以下に比初透磁率を向上させるための副成分について説明する。

【0019】

（比初透磁率の温度依存性の向上）
ＭｎＺｎフェライトはできるだけ高い比初透磁率を有することが好ましい。そのためには、均一で大きな結晶粒を有することが好ましい。そのため、材料として結晶粒成長を促すＢｉ_２Ｏ_３と結晶粒の均一な成長を促すＭｏＯ_３を組み合わせることで、均一で大きな結晶粒を得ることができ、高い比初透磁率が得られる。さらにＣｏ_２Ｏ_３を含有することで、結晶磁気異方性の温度依存性を小さく抑制し、広い温度範囲（２３～１２０℃）で高い比初透磁率（８５００以上）を得ることができる。これらの材料の配合量を適切に組み合わせることで、広い温度範囲にわたって高い比初透磁率を有するＭｎＺｎフェライトを得ることができる。

【0020】

具体的には、上記のＭｎＺｎフェライトにおいて、主成分であるＦｅ_２Ｏ_３、ＭｎＯ、ＺｎＯの全量を１００質量部としたとき、副成分として、Ｂｉ_２Ｏ_３を０．００１～０．０３０質量部、ＭｏＯ_３を０．００１～０．０２０質量部含有することで２３～１２０℃における１０ｋＨｚの比初透磁率として８５００以上を得ることができる。さらに、Ｃｏ_２Ｏ_３を０．１０～０．５５質量部含有することで比初透磁率の温度依存性を抑制することができる。なお、Ｂｉ_２Ｏ_３は０．００５～０．０２０質量部であることがより好ましい。またＭｏＯ_３は０．００１～０．０１０質量部であることがより好ましい。Ｃｏ_２Ｏ_３は０．２０～０．４０質量部であることがより好ましい。

【0021】

Ｂｉ_２Ｏ_３の含有量を０．０３０質量部以下とすることで、粗大な結晶粒が多く発生することを抑制し、結晶粒径の不均一性を抑制し、初透磁率を高めつつフェライトの周波数特性の劣化を抑制するため、２００ｋＨｚにおいても比初透磁率８５００以上を得ることができる。また、Ｂｉ_２Ｏ_３を０．００１質量部以上とすることで、コア中心部の結晶粒成長が十分行われ、１０ｋＨｚの比初透磁率において８５００以上を得ることができる。

【0022】

ＭｏＯ_３を０．００１質量部以上含有することで、結晶粒径の均一な焼結体を得ることができ、周波数特性が改善され、２００ｋＨｚにおいても比初透磁率８５００以上を得ることができる。また、ＭｏＯ_３を０．０２０質量部以下とすることで、コア中心部の結晶粒成長が十分行われ、１０ｋＨｚの比初透磁率において８５００以上を得ることができる。

【0023】

Ｃｏ_２Ｏ_３を０．１０質量部以上、０．５５質量部以下含有することで、比初透磁率の温度依存性を抑制し、２３℃から１２０℃において比初透磁率８５００以上を得ることができる。

【0024】

このＭｎＺｎフェライトは広い温度範囲（２３～１２０℃）で高い比初透磁率（８５００以上）を有するため、従来技術のＭｎＺｎフェライトを用いたラインフィルタと同じ大きさでより高性能なラインフィルタを製造することができる。若しくは従来と同等性能を有する、より小型のラインフィルタを製造することができる。

【0025】

（比初透磁率の周波数依存性の向上）
ＭｎＺｎフェライトは、ＳｉＯ_２とＣａＯによる高い比抵抗を有する結晶粒界を形成することで、高周波領域における渦電流の発生を抑制し、高い周波数領域（～２００ｋＨｚ）まで高い比初透磁率（８５００以上）を保つことができる。また、コアに巻線を施してラインフィルタの磁心として使用する場合に、特に重要と考えられる周波数帯域（１５０ｋＨｚから１ＭＨｚ近傍）において、大きなノイズ減衰能力（インピーダンス）を有することができる。

【0026】

具体的には、上記ＭｎＺｎフェライトにおいて、主成分の全量を１００質量部としたとき、副成分としてＳｉＯ_２を０．００１～０．０１０質量部、ＣａＯを０．０１５～０．０３０質量部含有することで、１０ｋＨｚ～２００ｋＨｚの周波数領域において比初透磁率８５００以上を得ることができる。なお、ＳｉＯ_２は０．００３～０．００６質量部であることがより好ましい。ＣａＯは０．０１８～０．０２３質量部であることがより好ましい。

【0027】

ＳｉＯ_２を０．００１質量部以上含有することで、透磁率の周波数特性の劣化を抑制し、２００ｋＨｚにおいても比初透磁率８５００以上を得ることができる。また、ＳｉＯ_２を０．０１０質量部以下とすることで、１０ｋＨｚにおける比初透磁率の値が８５００以上を得ることができる。

【0028】

またＣａＯを０．０１５質量部以上含有することで、透磁率の周波数特性の劣化を抑制し、２００ｋＨｚにおいても比初透磁率８５００以上を得ることができる。また、ＣａＯを０．０３０質量部以下とすることで、１０ｋＨｚにおける比初透磁率の値が８５００以上を得ることができる。

【0029】

このようなＭｎＺｎフェライトは、コアに成型して巻線を施し、ラインフィルタの磁心として使用する際、特に重要と考えられる周波数帯域（１５０ｋＨｚから１ＭＨｚ近傍）において、大きなノイズ減衰能力（インピーダンス）を有する。つまり、従来技術のＭｎＺｎフェライトを用いたラインフィルタと比べて、よりノイズを低減する能力が大きい。

【0030】

（耐熱性の向上）
Ｆｅ_２Ｏ_３を５０ｍｏｌ％以上含有するＭｎＺｎフェライトは、例えば１２０℃といった高温環境に放置すると、金属イオン（Ｆｅ^２＋やＣｏ^２＋）が空孔子に拡散し始め、次第に磁壁の周りに空孔子が追いやられることで磁壁が動きにくくなり、比透磁率が低下すると考えられる。

【0031】

この現象を抑制するためには、フェライト中の金属イオン（Ｆｅ^２＋、Ｃｏ^２＋）を削減すること、若しくは空孔子を削減することが有効と考えられる。Ｆｅ^２＋を削減するためにはＦｅ_２Ｏ_３を５０ｍｏｌ％以下とすることが有効と考えられるが、比透磁率およびキュリー温度が低下するという問題が生じてしまう。また、Ｃｏ^２＋を削減するためにＣｏ_２Ｏ_３の含有量を減らしてしまうと、比透磁率の温度依存性が悪化してしまう。また、空孔子の削減には、焼結工程における酸素濃度を下げることが有効と考えられるが、２００ｋＨｚ程度の高周波領域まで高い比透磁率を維持するためには、フェライト焼結体の比抵抗を向上させるために適度に酸素濃度を高め、高抵抗な結晶粒界を形成する必要があり、空孔子を完全に排除するのは困難である。

【0032】

発明者らは、焼結中の酸素濃度を減じることなく空孔子を減らすためには、Ｆｅ^２＋、Ｃｏ^２＋以外の金属イオンを取り入れることが有効ではないかと考え、様々な検討を行った結果、Ｃｏ_２Ｏ_３を含有し、かつＦｅ_２Ｏ_３を５０ｍｏｌ％以上含有するＭｎＺｎフェライトにおいて、ＴｉＯ_２およびＳｎＯ_２のいずれか一方または両方を適量含有することにより、高温環境で放置した後の比透磁率の低下を抑制できることを発見した。

【0033】

具体的には、上記ＭｎＺｎフェライトにおいて、主成分の全量を１００質量部としたとき、副成分としてＴｉＯ_２を０．１０～２．５０質量部、および、ＳｎＯ_２を０．５０～４．００質量部、のいずれか一方または両方を含有することで、１２０℃の環境下において１０００時間放置した後の、１２０℃における１０ｋＨｚでの比初透磁率の放置前に対する変化率を絶対値として３０％以下に抑制することができることがわかった。なおＴｉＯ_２は０．７５～１．２５質量部、ＳｎＯ_２は１．５０～２．５０質量部であることがより好ましい。

【0034】

ＴｉＯ_２を０．１０質量部以上含有することで、１２０℃の環境下で１０００時間放置した後の１２０℃における比初透磁率が放置前の比初透磁率に比べて絶対値として３０％以下とすることができる。また、ＴｉＯ_２を２．５０質量部以下とすることで、２３℃～１２０℃における比初透磁率８５００以上を得ることができる。

【0035】

ＳｎＯ_２を０．５０質量部以上含有することで、１２０℃の環境下で１０００時間放置した後の１２０℃における比初透磁率が放置前の比初透磁率に比べて絶対値として３０％以下とすることができる。また、ＳｎＯ_２を４．００質量部以下とすることで、２３℃～１２０℃における比初透磁率８５００以上を得ることができる。

【0036】

このようなＭｎＺｎフェライトは、１００℃以上の車載環境などで長期間使用を継続する状況においても、経時変化による比初透磁率などの特性低下の少ないラインフィルタを提供することができる。

【0037】

以上のように、Ｆｅ_２Ｏ_３とＺｎＯとＭｎＯを主成分とし、副成分としてＣｏ_２Ｏ_３、Ｂｉ_２Ｏ_３、ＭｏＯ_３、ＳｉＯ_２、およびＣａＯ、並びに、ＴｉＯ_２およびＳｎＯ_２のいずれか一方または両方を所定の範囲で含有することにより、キュリー温度が１５０℃以上であり、２３～１２０℃の温度範囲で１０ｋＨｚ～２００ｋＨｚという広い周波数において比初透磁率が８５００以上と高く、かつ１２０℃の環境下において１０００時間放置した後でも１２０℃における比初透磁率の低下が少ないという優れた耐熱特性を有する高透磁率ＭｎＺｎフェライトを得ることができる。

【0038】

（製造方法）
次に、ＭｎＺｎフェライトの製造方法の一実施形態について説明する。
本実施形態のＭｎＺｎフェライトコアの製造方法は、混合工程、乾燥・造粒工程、仮焼工程、解砕工程、乾燥・造粒工程、成型工程、および焼結工程を含んでいる。

【0039】

焼結後のＦｅ_２Ｏ_３含有量が５０．６０ｍｏｌ％以上、５３．７０ｍｏｌ％以下、ＺｎＯ含有量が１８．００ｍｏｌ％以上、２０．００ｍｏｌ％以下、残部がＭｎＯとして全量で１００ｍｏｌ％となるように、混合工程では、Ｆｅ_２Ｏ_３を４９．４０ｍｏｌ％以上、５２．５０ｍｏｌ％以下、ＺｎＯを１８．６０ｍｏｌ％以上、２０．６０ｍｏｌ％以下、残部がＭｎＯとなるように主成分の各原料粉末を秤量する。次に、すべての原料粉末を混合して解砕し、混合粉末を得る。具体的には、アトライタ等を用いて混合粉末のメジアン径Ｄ５０が０．５μｍ以上、０．９μｍ以下となるまで凝集した原料粉末を解砕混合する。混合粉末の粒度分布は粒度分布測定装置で測定することができる。

【0040】

乾燥・造粒工程では、混合工程で得られた混合粉末に、混合粉末の全質量を１００質量部としたときに０．５～１質量部のポリビニルアルコールなどのバインダーを加え、スプレードライヤーなどを用いて噴霧することで顆粒を得る。

【0041】

仮焼工程では、乾燥・造粒工程において得られた顆粒を、例えば空気雰囲気で７５０℃で１時間仮焼して仮焼物を得る。

【0042】

解砕工程では、得られた仮焼物（主成分）の全質量を１００質量部としたときに、０．００１～０．０１０質量部のＳｉＯ_２を仮焼物に添加する。ここで、ＳｉＯ_２の添加量は０．００３～０．００６質量部であることが好ましい。また、焼結後のＣａＯ含有量が０．０１５～０．０３０質量部になるように、０．０１９～０．０４０質量部のＣａ（ＯＨ）_２を仮焼物に添加する。さらに仮焼物の全質量を１００質量部としたときに焼結後のＭｏＯ_３含有量が０．００１～０．０２０質量部となるよう、ＭｏＯ_３の所要量を仮焼物に添加する。ＭｏＯ_３は焼結工程で一部が揮発するため、焼結後の所望の含有量よりも多めの所要量を添加する。ＭｏＯ_３の所要量は例えば０．１質量部以下である。

【0043】

Ｂｉ_２Ｏ_３はフェライトに添加することで結晶粒を成長させる効果を有する一方、結晶粒径を不均一にする作用も有しているため、仮焼物の全質量を１００質量部としたときに０．００１～０．０３０質量部を仮焼物に添加することが望ましい。また、焼結後のＣｏ_２Ｏ_３含有量が０．１０～０．５５質量部となるように仮焼物の全質量を１００質量部としたときに、０．０９～０．５４質量部のＣｏ₃Ｏ₄を仮焼物に添加する。また、仮焼物の全質量を１００質量部としたときに、０．１０～２．５０質量部のＴｉＯ_２、および、０．５０～４．００質量部のＳｎＯ_２のいずれか一方または両方を添加する。

【0044】

各添加物を添加した後、仮焼物を解砕して解砕粉末を得る。具体的には、解砕工程において、解砕後の粒径のメジアン径Ｄ５０が０．５μｍ以上、且つ１．０μｍ以下になるまで仮焼物を解砕して解砕粉末を得る。

【0045】

乾燥・造粒工程では、解砕工程において得られた解砕粉末に解砕粉末の全質量を１００質量部としたときに、０．５～１．０質量部のポリビニルアルコールなどのバインダーを加え、スプレードライヤーなどで噴霧することで顆粒を得る。このとき、顆粒のメジアン径Ｄ５０は８０μｍ以上、２００μｍ以下となることが望ましい。

【0046】

成型工程においては、乾燥・造粒工程で得られた顆粒を所定の形状、例えば、外径が１９ｍｍ、内径が１３ｍｍ、高さが１１ｍｍのトロイダル型のコアに成形する。

【0047】

焼結工程においては、例えば、１３００℃で所定の時間だけ焼結することによって焼結体を得る。

【実施例】

【0048】

次に実施例について説明する。実施例は、所定の成分を所定の量だけ含有する原料を用いてＭｎＺｎフェライトコアを作成し、その特性を評価した。まず、特性の評価に使用するフェライトコアについて説明する。本発明の実施例、および比較例で作成したフェライトコアは、外径が１９ｍｍ、内径が１３ｍｍ、および高さが１１ｍｍのトロイダル型のフェライトコアである。このフェライトコアに線径が０．２６ｍｍの銅線を１０回巻きつけて評価試料を作成し、インピーダンスアナライザ（４１９４Ａ、横河・ヒューレットパッカード社製）を使用して比初透磁率を測定した。尚、測定の際の電流値は０．２ｍＡであった。

【0049】

（実施例１）
焼結後のＦｅ_２Ｏ_３含有量が５０．６０ｍｏｌ％、ＺｎＯ含有量が１８．５０ｍｏｌ％、ＭｎＯ含有量が３０．９０ｍｏｌ％として合計１００ｍｏｌ％となるように、混合工程では、Ｆｅ_２Ｏ_３を４９．４０ｍｏｌ％、ＺｎＯを１９．１０ｍｏｌ％、Ｍｎ_３Ｏ_４をＭｎＯ換算で３１．５０ｍｏｌ％として合計１００ｍｏｌ％となるように各原料粉末を秤量して混合した。混合工程では、混合物のメジアン径Ｄ５０が０．５μｍ以上、０．９μｍ以下となるまで混合物をアトライタで解砕した。次に、乾燥・造粒工程において、上記混合物の全質量を１００質量部としたときに０．５質量部のポリビニルアルコールを加え、スプレードライヤーで噴霧することで顆粒を得た。次に仮焼工程としてこれを空気雰囲気中で７５０℃で１時間仮焼して仮焼物を得た。

【0050】

得られた仮焼物の全質量を１００質量部としたときに、０．００４質量部のＳｉＯ_２を仮焼物に添加した。以下、同様に焼結後のＣａＯ含有量が０．０２１質量部になるように、０．０２８質量部のＣａ（ＯＨ）_２、ＭｏＯ_３を０．０７５質量部、Ｂｉ_２Ｏ_３を０．０１４質量部、焼結後のＣｏ_２Ｏ_３含有量が０．２９質量部となるように、仮焼物の全質量を１００質量部としたときに、Ｃｏ_３Ｏ_４を０．２８質量部、ＴｉＯ_２を０．７５質量部、それぞれ仮焼物に添加した。

【0051】

次に、解砕工程として仮焼物と添加物の混合物を、解砕後の粒径のメジアン径Ｄ５０が０．５μｍ以上、１．０μｍ以下になるように解砕機で解砕して解砕粉末を得た。次に乾燥・造粒工程としてこの解砕物に、解砕物の全質量を１００質量部としたときに、１質量部のポリビニルアルコールを加え、スプレードライヤーで噴霧することで顆粒を得た。このときの顆粒のメジアン径Ｄ５０は１１０μｍであった。次に成型工程、および焼結工程としてこの顆粒を外径が１９ｍｍ、内径が１３ｍｍ、高さが１１ｍｍのトロイダル型のコアに成形し、１３００℃で焼結して焼結体を得た。焼結体を得るまでの上記の製造工程は、従来技術におけるフェライトコアの製造工程と同様である。

【0052】

このフェライトコアの比初透磁率（２３℃）は、１０ｋＨｚで８６３４、２００ｋＨｚで８７６２であった。また、キュリー温度は１５０℃であった。このフェライトコアを１２０℃の恒温槽（空気雰囲気）に１０００時間放置し、放置前後の１２０℃における１０ｋＨｚでの比初透磁率を測定し、その変化率を求めた。比初透磁率を前述のようにして測定した結果、１０ｋＨｚにおける比初透磁率の変化率は－２１．４％であった。尚、変化率は（（放置後の１２０℃における比初透磁率－放置前の１２０℃における比初透磁率）／放置前の１２０℃における比初透磁率）×１００（％）で計算した。

【0053】

上記と同様にして表１に示す組成で実施例２～１９、および比較例１～１８のフェライトコアの特性を測定した。結果を表１に示す。

【0054】

表１に示すように、本発明の範囲内の組成を有する材料を用いてＭｎＺｎフェライトコアを製造することにより、キュリー温度が１５０℃以上、１０ｋＨｚから２００ｋＨｚで比初透磁率（２３℃）が８５００以上であり、１２０℃の環境下に１０００時間放置した前後の１２０℃における１０ｋＨｚでの比初透磁率の変化率が絶対値として３０％以下であるＭｎＺｎフェライトコアを得ることができた。

【0055】

特に、実施例１－４と比較例１－４からキュリー温度を１５０－１８９℃にするためには、Ｆｅ_２Ｏ_３とＺｎＯとＭｎＯを所定の範囲内にすることが重要であることがわかる。また、実施例５－１２と比較例５－１２から、比初透磁率（２３℃）を８５００以上にするためにはＳｉＯ_２とＣａＯとＭｏＯ_３とＢｉ_２Ｏ_３を所定の範囲内にすることが重要であることがわかる。また、実施例１３－１９と比較例１３－１８から、１２０℃の環境下に１０００時間放置した前後の１２０℃における比初透磁率の変化率が絶対値として３０％以下とするためには、Ｃｏ_２Ｏ_３とＴｉＯ_２およびＳｎＯ_２を所定の範囲内にすることが重要であることがわかる。

【0056】

【表1】