铁氧体材料、复合磁性体、线圈部件以及电源装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供具有高导磁率的铁氧体材料、复合磁性体、线圈部件以及电源装置。其中，铁氧体(1)是用MnxSiyFezO4－δ(0＜x＜1、y＞0、z＞0、x+y+z＝3、δ≤0.5)的构成来表示，并显示出强磁性的铁氧体。

Ferrite material, composite magnetic body, coil component and power supply device

The invention provides a ferrite material with high permeability, a composite magnet, a coil component and a power supply device. Among them, ferrite (1) is expressed by the composition of MnxSiyFezO4-delta (0 < x < 1, Y > 0, z > 0, x + y + Z = 3, delta < 0.5), and shows strong magnetic ferrite.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】铁氧体材料、复合磁性体、线圈部件以及电源装置
本专利技术涉及铁氧体材料、复合磁性体、线圈部件以及电源装置。
技术介绍
以前，作为面向马达和变压器的磁芯的磁性材料，一般使用以铁氧体为代表的氧化物磁性体材料。例如，在对铁粉进行加压成形所得到的压粉磁芯中，由于能够进行模具成形，因而产品形状的自由度高，而且即便是复杂的磁芯形状，也能够以高精度且简便的工序进行制造，所以其有用性引人注目(例如参照专利文献1)。专利文献1公开了一种压粉磁芯用铁粉。专利文献1中记载的压粉磁芯用铁粉是在铁粉的表面覆盖由Si系氧化物构成的氧化膜和由Si树脂等构成的绝缘层而成的压粉磁芯用铁粉。通过使该压粉磁芯用铁粉与粘结性树脂混合并进行加压成形，便不会招致机械强度的降低而生成比电阻高且铁损特性优良的压粉磁芯。现有技术文献专利文献专利文献1：国际公开第2009/078453号
技术实现思路
专利技术所要解决的课题但是，在上述的压粉磁芯中，于铁粉的周围形成有氧化膜以及绝缘层。这里所使用的氧化膜例如为非磁性材料的Fe2SiO4等，绝缘层例如为非磁性材料的Si系树脂，粘结性树脂为非磁性材料。因此，在加压成形的压粉磁芯中，在铁粉彼此之间就存在非磁性材料。因此，在只是压粉磁芯用铁粉的导磁率高的情况下，也存在作为压粉磁芯整体的导磁率低等问题。鉴于上述的课题，本专利技术的目的在于提供一种具有高导磁率的铁氧体材料以及复合磁性体。用于解决课题的手段本专利技术的一方式涉及一种铁氧体材料，其用MnxSiyFezO4－δ(0＜x＜1、y＞0、z＞0、x+y+z＝3、δ≤0.5)的构成来表示，并显示出强磁性。另外，本专利技术的一方式涉及一种复合磁性体，其包含具有上述特征的铁氧体材料、和金属粉。另外，本专利技术的一方式涉及一种线圈部件，其使用了具有上述特征的复合磁性体。另外，本专利技术的一方式涉及一种电源装置，其包括具有上述特征的线圈部件。专利技术的效果根据本专利技术，可以提供具有高导磁率的铁氧体材料以及复合磁性体。附图说明图1是表示实施方式1的铁氧体的制造工序的流程图。图2是表示实施方式1的铁氧体的各制造工序的条件的图。图3是表示实施方式1的铁氧体在其实施例中示出的铁氧体的X射线衍射图谱的图。图4是表示实施方式1的铁氧体在其实施例中示出的铁氧体的强磁性特性的图。图5是表示实施方式2的复合磁性体的构成的一个例子的示意图。图6是表示实施方式2的复合磁性体的制造工序的流程图。具体实施方式以下参照附图，就实施方式进行具体的说明。此外，以下说明的实施方式均示出了本专利技术的一个具体例子。以下的实施方式所示的数值、形状、材料、构成要素、构成要素的配置位置、连接形态、步骤以及步骤的顺序等为一个例子，并不是限定本专利技术的主旨。另外，在以下的实施方式的构成要素中，对于在表示最上位概念的独立权利要求中没有记载的构成要素，作为任意的构成要素进行说明。(实施方式)[1.铁氧体MnxSiyFezO4－δ的构成]本实施方式的铁氧体材料为含有Fe、Si、Mn的氧化物，是用MnxSiyFezO4－δ的构成来表示的铁氧体。尖晶石型铁氧体通常用AB2O4(A、B为任意的金属元素)来表示。以前使用的铁氧体Fe2SiO4通常具有橄榄石型结构，但在高压环境下为具有尖晶石型结构的非磁性体材料，成为Si离子配置于A位点、Fe离子配置于B位点的结构。与此相对照，本实施方式的铁氧体MnxSiyFezO4－δ为在Fe2SiO4中添加有Mn离子的MnxSiyFezO4－δ，成为Mn离子配置于A位点、Si离子以及Fe离子配置于B位点的结构。铁氧体MnxSiyFezO4－δ具有尖晶石型结构，通过添加Mn而成为与Fe2SiO4不同并显示强磁性的强磁性体材料。铁氧体MnxSiyFezO4－δ为显示强磁性的新组成的铁氧体。此外，在MnxSiyFezO4－δ中，x、y、z、δ满足0＜x＜1、y＞0、z＞0、x+y+z＝3、δ≤0.5。在此，关于MnxSiyFezO4－δ显示强磁性的机理，由尖晶石型结构加以说明。所谓尖晶石型结构，是指用通式AB2O4来表示的结构。在具有尖晶石型结构的铁氧体Fe2SiO4中，假定Si离子配置于A位点，Fe离子配置于B位点，则在铁氧体Fe2SiO4中，产生使Fe离子的磁矩倾向于反平行排列的交换作用。因此，在铁氧体Fe2SiO4中，反平行的磁矩相互抵消，从而作为一个整体不会表现出磁化。因此，铁氧体Fe2SiO4显示非磁性。与此相对照，对于在铁氧体Fe2SiO4中添加有Mn离子的铁氧体MnxSiyFezO4－δ，假定Mn离子配置于A位点，Si离子以及Fe离子配置于B位点，则Mn离子的磁矩与Fe离子的磁矩的大小产生差别。由于该磁矩的差别，铁氧体MnxSiyFezO4－δ作为一个整体而表现出磁化。根据这样的机理，铁氧体MnxSiyFezO4－δ显示出强磁性。[2.铁氧体MnxSiyFezO4－δ的制造方法]下面就本实施方式的铁氧体MnxSiyFezO4－δ的制造方法进行说明。图1是表示本实施方式的铁氧体MnxSiyFezO4－δ的制造工序的流程图。本实施方式的铁氧体MnxSiyFezO4－δ的制造方法使用后述的材料并采用固相法来进行。所谓固相法，是指在称量规定量的成为起始原料的多种原料粉体并加以混合之后，经过预烧结而进行正式烧结，从而合成目标物质的材料制造方法。此外，固相法也称之为固相反应法。在本实施方式中，作为铁氧体MnxSiyFezO4－δ的起始原料，使用MnO、SiO2以及Fe2O3。具体的制造方法如下所述。如图1所示，首先，分别称量MnO、SiO2以及Fe2O3(步骤S11)。称量的MnO、SiO2以及Fe2O3的质量例如MnO为5.1[g]，SiO2为1.1[g]，Fe2O3为10[g]。此外，关于MnO、SiO2以及Fe2O3的质量以及混合比例，在后面的实施例中进行详细叙述。接着，将称量的MnO、SiO2以及Fe2O3进行混合(步骤S12)。MnO、SiO2以及Fe2O3的混合采用如下的方法来进行：将称量的MnO、SiO2以及Fe2O3盛入容器中，添加纯水，然后采用旋转球磨机进行混合分散。此外，MnO、SiO2以及Fe2O3的混合并不局限于使用旋转球磨机的混合分散，也可以是其它混合方法。接着，将混合分散的MnO、SiO2以及Fe2O3进行预烧结(步骤S13)。具体地说，首先，将混合分散的MnO、SiO2以及Fe2O3置于成形模具中而进行压缩，从而制作出成形体。此时，例如以恒定的压力98[MPa]进行单轴成形。然后，例如在N2气等不活泼气体气氛中，在900～1100[℃]的温度下进行2小时的成形体的预烧结。通过以上的工序，便可以得到将铁氧体Fe2SiO4的一部分置换为Mn的构成即铁氧体MnxSiyFezO4－δ的粉体。然后，对铁氧体MnxSiyFezO4－δ的粉体进行烧结(步骤S14)。此外，关于烧结的方法，在再次对预烧结的粉体进行单轴模具成形后，实施常压气氛热处理或者使用热压法等。在此，所谓热压法，是指将粉体或者预先成形的原料置于模具中，一面在高温下加热一面进行加压烧结的方法。热压法除了可以得到接近于理论密度的致密烧结体以外，还可以控制烧结体的微细结构，因而能够形成高强度烧结体等机械性质和物理性质优良的烧结体。再者，除了使异种材料本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种铁氧体材料，其用MnxSiyFezO4－δ的构成来表示，并显示出强磁性，其中，0＜x＜1、y＞0、z＞0、x+y+z＝3、δ≤0.5。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.03.10 JP 2016-0476771.一种铁氧体材料，其用MnxSiyFezO4－δ的构成来表示，并显示出强磁性，其中，0＜x＜1、y＞0、z＞0、x+y+z＝3、δ≤0.5。2.根据权利要求1所述的铁氧体材料，其中，在所述MnxSiyFezO4-δ中，y满足0＜y≤0.8。3.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：小谷淳一，松谷伸哉，
申请(专利权)人：松下知识产权经营株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP