[发明专利]MnZn系铁氧体及其制造方法

说明书

本发明提供一种起始磁导率高且断裂韧性值高的MnZn系铁氧体。将MnZn系铁氧体的基本成分和辅助成分调节至适当范围，且作为不可避免的杂质的P和B的量分别被抑制在P：小于10质量ppm以及B：小于10质量ppm，使晶粒内空隙数相对于上述MnZn系铁氧体的总空隙数小于55％，进而使在23℃、100kHz的起始磁导率为4000以上，按照JIS R 1607测定的断裂韧性值为1.00MPa·m^1/2以上。

技术领域

本发明涉及特别适合供给汽车搭载部件的磁芯的MnZn系铁氧体及其制造方法。

背景技术

MnZn系铁氧体是被广泛用作开关电源等噪音滤波器、变压器、天线的磁芯的材料。作为其优点，可举出在软磁性材料中，在kHz区域为高磁导率、低损耗，此外与非晶态金属等相比，价格低廉。

其中，随着近年来汽车的混合动力化、电装化，汽车搭载用途的电子设备的磁芯的需求不断扩大，用于上述磁芯的MnZn系铁氧体要求断裂韧性值高。这是因为：MnZn系铁氧体是陶瓷，是脆性材料，因此容易破损，而且与现有的家电制品用途相比，其用于汽车搭载用途，即，在不停地受到震动、容易破损的环境下持续使用。

但是，与此同时，在汽车用途中，由于也要求轻质化、省空间化，因此，除高断裂韧性值以外，与现有用途同样地兼具适当的磁特性也很重要。

作为面向汽车搭载用途的MnZn系铁氧体，过去进行了各种各样的研究。

作为所提及的良好的磁特性的铁氧体，专利文献1和2等有所报道，并且，作为提高了断裂韧性值的MnZn系铁氧体，专利文献3和4等有所报道。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2007-51052号公报；

专利文献2：日本特开2012-76983号公报；

专利文献3：日本特开平4-318904号公报；

专利文献4：日本特开平4-177808号公报。

发明内容

发明要解决的问题

通常为了提高MnZn系铁氧体的起始磁导率，减小磁各向异性和磁致伸缩是有效的。为了实现这些，需要将作为MnZn系铁氧体的主要成分的Fe₂O₃、ZnO和MnO的添加量设定在适当的范围。

此外，通过在烧结工序中施加充分的热，使铁氧体内的晶粒适度生长，能够使磁化工序中的晶粒内的磁畴壁的容易移动，进而添加会在晶界中发生偏析的成分，生成适度且均匀厚度的晶界，由此实现保持电阻率、抑制伴随频率上升的起始磁导率的衰减、即使在100kHz区域也高的起始磁导率。

关于汽车车载用电子部件的磁芯，除上述磁特性以外，要求在不断受到震动的环境下也不破损的高断裂韧性值。在作为磁芯的MnZn系铁氧体破损的情况下，电感大幅降低，因此电子部件不能发挥期望的功能，在其影响下，汽车整体将无法运行。

综上所述，对于供给汽车车载用电子部件的MnZn系铁氧体，要求以高起始磁导率为代表的良好的磁特性和高断裂韧性值这两者。

然而，在专利文献1、专利文献2中，虽然提及了用于实现所期望的磁特性的组成，但是完全没有对断裂韧性值进行阐述，认为其不适合作为汽车车载用电子部件的磁芯。

此外，在专利文献3和专利文献4中，虽然提及了改善断裂韧性值，但其磁特性作为汽车车载用电子部件的磁芯而言不甚充分，仍然不适合该用途。