[发明专利]MnZn系铁氧体烧结体

说明书

本发明提供一种MnZn系铁氧体烧结体，所述铁氧体烧结体含有：主成分，其包含以Fe₂O₃换算为53.30～53.80摩尔％的Fe、以ZnO换算为6.90～9.50摩尔％的Zn以及以MnO换算为其余部分的Mn；和副成分，其相对于所述换算时的所述主成分的合计100质量份，包含以SiO₂换算为0.003～0.020质量份的Si、以CaCO₃换算大于0质量份且为0.35质量份以下的Ca、以Co₃O₄换算为0.30～0.50质量份的Co、以ZrO₂换算为0.03～0.10质量份的Zr以及以Ta₂O₅换算为0～0.05质量份的Ta，平均晶体粒径为3μm以上且小于8μm，烧结体密度为4.65g/cm³以上。

技术领域

本发明涉及适于在各种电源装置的变压器、电感器(インダクタ)、电抗器(リアクトル)、扼流线圈(チョークコイル)等电子部件的磁芯中使用的MnZn系铁氧体烧结体。

背景技术

近年来正在迅速普及的EV(Electric Vehicle，电动汽车)、PHEV(Plug-in HybridElectric Vehicle，插电式混合动力汽车)等作为电动运输设备之一的电动汽车设有大输出功率的电动机、充电器等设备，这些设备使用耐受高电压、大电流的电子部件。电子部件以线圈和磁芯作为基本构成，磁芯由MnZn系铁氧体烧结体等磁性材料构成。

在此种用途中，不仅在行驶时对电子部件施加各种各样的机械、电负荷，而且使用时的环境温度也多种多样。通常而言，预期由磁芯损耗造成的发热，利用晶体磁各向异性常数K1调整磁芯损耗达到极小的温度，将该温度设定为略高于电子部件所暴露的环境最高温度，防止铁氧体因热失控而失去磁性。

另外，就家用电子设备中使用的电子部件而言，使用例如以使磁芯损耗(也被称作功率损耗)的极小温度为100℃以下的方式设计的MnZn系铁氧体，要求在宽温度范围内为低磁芯损耗。

MnZn系铁氧体的磁芯损耗具有温度依赖性，且在晶体磁各向异性常数K1为0的温度时磁滞损耗小，相对于温度具有极小值。可以通过主要适当地调整MnZn系铁氧体中构成尖晶石的金属离子当中显示正的晶体磁各向异性常数K1的金属离子和显示负的晶体磁各向异性常数K1的金属离子的量，来改变晶体磁各向异性常数K1为0的温度。构成尖晶石的金属离子有作为显示正的K1的金属离子的Fe²⁺、Co²⁺等、和作为显示负的K1的金属离子的Fe³⁺、Mn²⁺等。可以通过调整Fe²⁺、Fe³⁺、Zn²⁺及Mn²⁺等金属离子，而较为容易地改变使磁芯损耗达到极小的温度，然而若仅为该调整，则难以改善磁芯损耗的温度依赖性。因而，引入与Fe²⁺相比具有足够大的晶体磁各向异性常数的Co²⁺来改善磁芯损耗的温度依赖性。

此种铁氧体的磁芯损耗Pcv一般由磁滞损耗Ph、涡流损耗Pe以及剩余损耗Pr组成。磁滞损耗Ph因直流磁滞而与频率成比例地增加。涡流损耗Pe因涡流而与频率的平方成比例地增加，所述涡流是因电磁感应作用而产生的电动势产生的。剩余损耗Pr是以磁畴壁共振等为要因的剩下的损耗，在500kHz以上的频率下变得明显。即，磁滞损耗Ph、涡流损耗Pe以及剩余损耗Pr随着频率而变化，另外它们在总的磁芯损耗中所占的比例也随着频带而不同。因此，希望有适于所使用的频率、温度的MnZn系铁氧体。