当前位置: 首页 > 专利查询>TDK株式会社专利>正文

铁氧体铁芯和变压器制造技术

技术编号:8656579 阅读:186 留言:0更新日期:2013-05-02 00:20
本发明专利技术提供一种即使在连续励磁那样的环境下也能够充分地抑制铁芯温度上升的铁氧体铁芯和变压器。本发明专利技术所涉及的铁氧体铁芯含有Fe、Mn、Zn和Co,对于下述式(1)所定义的x,在将自烧结体表面起的深度为1.5mm以下的表面部的x作为x(o),并将自烧结体表面起的深度为2.5mm以上的内部的x作为x(i)时,表示x的烧结体内外差的{x(o)-x(i)}为-0.0015≦{x(o)-x(i)}≦0.0005的范围,x=(Fe2+-Co3+-Mn3+)/(Fe+Mn+Zn+Co)……式(1),其中,式(1)中的(Fe2+-Co3+-Mn3+)单位为wt%,(Fe+Mn+Zn+Co)单位为wt%。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种含有Fe、Mn、Zn和Co的铁氧体铁芯。
技术介绍
作为电源用变压器等的铁芯材料,使用铁氧体烧结体。形成铁芯的铁氧体烧结体被称为铁氧体铁芯,并广泛使用含有Mn和Zn的MnZn系铁氧体。从减少器械使用时的铁芯的发热量的观点看,要求铁氧体铁芯在使用的温度范围内铁芯损耗的值小。近年来,电子器械和电源逐渐小型化,并且电子器械中的部件的高密度化也逐渐发展。在这样的状况下,铁芯的发热所引起的温度上升有变大的趋势,且铁芯在对温度上升严格的环境下使用的机会增加。因此,期望进一步抑制铁芯的温度上升。例如,在专利文献1、2中,公开了适合于电源用变压器的铁氧体材料及其制造方法。现有技术文献专利文献专利文献1:日本特开2004-292303号公报专利文献2:日本特开2009-227554号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的 问题一直以来,若在电子器械或电源等的工作温度下铁芯损耗低,则可以认为实际驱动时的铁芯温度也会变低。另外,若电子器械或电源等的工作温度比铁芯损耗显示极小值的温度(铁芯损耗极小温度)低,则可以认为即使使用时铁芯的温度缓慢上升,由于发热量缓慢变小,因而也能够充分地防止热耗散的发生。在专利文献1、2中,也提出了为了抑制铁芯的温度上升而防止变压器的热耗散,在电子器械或电源所使用的温度范围内减少铁芯损耗,并进一步在高温储藏试验中提高铁芯损耗特性的稳定性。然而,本专利技术人们假定连续运转安装有铁芯的电子器械或电源的情况,发现了对铁芯连续励磁来测量其温度变化时,即使在评价为工作温度下的铁芯损耗低的情况下,铁芯的温度也有变高的情况。本专利技术人们推测,如上述那样铁芯损耗的评价结果与连续运转时的铁芯的温度测量的结果不一致起因于铁芯损耗的温度特性的测量方法。即,铁芯损耗的温度特性通过在使铁芯为规定的温度后,进行瞬间或者极短时间(5秒左右)的励磁来测量铁芯损耗,并一边变更设定温度一边重复进行该测量而求得。即,推测上述不一致的主要原因在于,现有的铁芯损耗评价不是在持续对铁芯连续励磁的条件下所测量的值。本专利技术是有鉴于上述问题而完成的专利技术,其目的在于提供一种即使在电子器械或电源内的使用中进行连续励磁那样的环境下,也能够充分地抑制铁芯温度上升的铁氧体铁-!-HΛ ο解决问题的技术手段为了解决上述问题而达到目的,对于即使在连接励磁的情况下也能够充分地抑制铁芯温度的上升的铁氧体烧结体进行了探讨研究,结果发现了,对于MnZn系铁氧体所含有的阳离子的量与阳离子的价数,使烧结体内部与烧结体表面附近之差为规定的范围内是有用的,从而完成了本专利技术。S卩,第I方法所涉及的铁氧体铁芯,其特征在于,至少含有Fe、Mn、Zn和Co,对于下述式(I)所定义的X,在将自烧结体表面起的深度为1.5mm以下的表面部的x作为x(o),并将自烧结体表面起的深度为2.5mm以上的内部的x作为x⑴时,表示x的烧结体内外差的{χ (ο)-X (i)}为-0.0015 ≤{x(o)-x(i)}≤ 0.0005 的范围。X= (Fe2+-Co3+-Mn3+) / (Fe+Mn+Zn+Co)......式(I)其中,式(I)中的(Fe2+-Co3+-Mn3+)单位为wt%, (Fe+Mn+Zn+Co)单位为 wt%。本申请的第2方法所涉及的铁氧体铁芯,其特征在于,所述{X(o)-X(i)}为-0.0012 兰{x(o)-x(i)}兰 0.00035 的范围。本申请的第3方法所涉及的铁氧体铁芯,在所述第I至第2的任一方法所涉及的铁氧体铁芯中,优选,含有:分别换算成氧化物时,由51.(Γ54.0摩尔%的Fe203、32.(Γ43.0摩尔%的MnO和6.(Γ14.0摩尔%的ZnO构成的主成分;以及相对于I质量份的主成分的上述氧化物的总质量,换算成CoO时等于500X 10_6 5000X 10_6质量份的量的Co。若铁氧体铁芯含有上述所示的量的Fe、Mn、Zn和Co,则能够进一步减少连续励磁下的铁芯温度的上升。本申请的第4方法所涉及的铁氧体铁芯,在所述第I至第3的任一方法所涉及的铁氧体铁芯中,优选,相对于I质量份的主成分的上述氧化物的总质量,含有:换算成SiO2时等于50X 10_6 150X 10_6质量份的量的Si ;以及换算成CaCO3时等于400 X I(T6 1800 X I(T6质量份的量的Ca。若铁氧体铁芯含有上述所不的量的Si和Ca,则铁氧体铁芯的晶界闻电阻化,能够更进一步减少铁芯损耗。本申请的第5方法所涉及的铁氧体铁芯,在所述第I至第4的任一方法所涉及的铁氧体铁芯中,优选,相对于I质量份的主成分的上述氧化物的总质量,含有换算成TiO2时等于500 X 10^6000 X 1(Γ6质量份的量的Ti。若铁氧体铁芯含有上述所示的量的Ti,则能够进一步减少铁芯温度的上升。本申请的第6方法所涉及的铁氧体铁芯,在所述第I至第5的任一方法所涉及的铁氧体铁芯中,优选,相对于I质量份的主成分的上述氧化物的总质量,含有换算成Nb2O5时等于100Χ I(T6 400X I(T6质量份的量的Nb。本申请的第7方法所涉及的铁氧体铁芯,在所述第I至第6的任一方法所涉及的铁氧体铁芯中,优选,相对于I质量份的主成分的上述氧化物的总质量,含有换算成V2O5时等于50 X Kr6 400 X Kr6质量份的量的V。若铁氧体铁芯含有上述第6方法和第7方法所示的量的Nb、V的至少一种以上,则铁氧体铁芯的晶界闻电阻化,能够进一步减少铁芯损耗。专利技术的效果利用本专利技术,提供了一种即使在连续励磁那样的环境下,也能够将铁芯的上升温度抑制为50°C以下的铁氧体铁芯。附图说明图1是表示本专利技术所涉及的铁氧体铁芯的一个实施方式的立体图。图2是表示使用了本专利技术所涉及的铁氧体铁芯的变压器的一个实施方式的立体图。图3是表示主烧成工序中的温度设定的一个例子的图表。图4是表示X (O)-X (i)与铁芯的上升温度(AT)的关系的图表。图5是表示X(o)-x(i)与120°C下的铁芯损耗(Pcv)的关系的图表。具体实施例方式以下,详细地说明本专利技术的实施方式。图1是表示本实施方式所涉及的铁氧体铁芯(铁芯)的立体图。如图1所示,E字型的铁氧体铁芯10被称为E型铁芯,使用在 变压器或轭流线圈等中。作为采用了铁氧体铁芯10那样的E型铁芯的变压器,如图2所示,已知有将2个铁氧体铁芯相对配置且将线圈12卷绕于中脚部11的周围的变压器。铁氧体铁芯10由铁氧体烧结体构成,含有Fe、Mn、Zn和Co,对于式(I)所定义的X,在将自烧结体表面起的深度为1.5mm以下的表面部的X作为x(o),并将自烧结体表面起的深度为2.5mm以上的内部的X作为x(i)时,表示x的烧结体内外差的{x(o)_x(i)}为-0.0015 兰{x(o)-x(i)}兰 0.0005 的范围。在形成铁氧体铁芯10的铁氧体烧结体中,若{x(o)_x(i)}小于-0.0015,则铁芯损耗变大,进而,铁芯的上升温度变大。若{x(0)-x(i)}超过0.0005,则铁芯的温度上升变大,铁芯的上升温度超过50°C。优选{x(o)-x(i)}为-0.0012以上且0.00035以下。若为该范围,则可以进一步抑制铁芯的温度上升。式(I)所定义的X表示构成本实施方式所涉及的铁氧体烧结体本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铁氧体铁芯,其特征在于,至少含有Fe、Mn、Zn和Co,对于下述式(1)所定义的x,在将自烧结体表面起的深度为1.5mm以下的表面部的x作为x(o),并将自烧结体表面起的深度为2.5mm以上的内部的x作为x(i)时,表示x的烧结体内外差的{x(o)?x(i)}为?0.0015≦{x(o)?x(i)}≦0.0005的范围,x=(Fe2+?Co3+?Mn3+)/(Fe+Mn+Zn+Co)????……式(1)其中,式(1)中的(Fe2+?Co3+?Mn3+)单位为wt%,(Fe+Mn+Zn+Co)单位为wt%。

【技术特征摘要】
2011.10.26 JP 2011-234731;2012.07.23 JP 2012-16261.一种铁氧体铁芯,其特征在于, 至少含有Fe、Mn、Zn和Co, 对于下述式(I)所定义的X,在将自烧结体表面起的深度为1.5mm以下的表面部的X作为X (O),并将自烧结体表面起的深度为2.5mm以上的内部的x作为x(i)时,表示x的烧结体内外差的{x(o)-x(i)}为-0.0015 ^ {x(o)-x(i)} ^ 0.0005 的范围,X= (Fe2+-Co3+-Mn3+) / (Fe+Mn+Zn+Co)......式(I) 其中,式(I)中的(Fe2+-Co3+-Mn3+)单位为 wt%, (Fe+Mn+Zn+Co)单位为 wt%。2.根据权利要求1所述的铁氧体铁芯,其特征在于, 所述{χ (ο)-X (i)}为-0.0012 兰{x(o)-x(i)}兰 0.00035 的范围。3.根据权利要求1或2所述的铁氧体铁芯,其特征在于, 所述铁氧体铁芯含有: 分别换算成氧化物时,由51.(Γ54.0摩尔%的Fe203、32.(Γ43.0摩尔%的MnO和6.(Γ14.0摩尔%的ZnO构成的主成分;以...

【专利技术属性】
技术研发人员:安原克志须佐昌司森健太郎蒲生正浩高川建弥
申请(专利权)人:TDK株式会社
类型:发明
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1