• 专利附录
  • 专利说明
  • 权利要求
  • 类似技术
  • 同族专利
  • 引用文献
  • 法律状态
  • 优先权
    • 专利摘要:

    公开号:WO1983003094A1
    申请号:PCT/JP1983/000055
    申请日:1983-02-23
    公开日:1983-09-15
    发明作者:Ltd. Fuji Electrochemical Co.
    申请人:Torii, Michihiro；Kosaka, Tomoyoshi；Maeda, Takeo；Rikukawa, Hiroshi；
    IPC主号:H01F1-00
    专利说明:
    [0001] m 糸田 β
    [0002] 低温焼結可能な酸化物磁性材料
    [0003] 技 術 分 野
    [0004] 本発明 は、 ガラスを利用 し た 液相焼結に よ り 、 低温での 焼結を可能 と し た フ I ラ イ 卜 に 関 するちのである 。
    [0005] 背 景 技 術
    [0006] 周知の よ う に 、 フ ェ ラ イ 卜 は F e20-を一成分 と する無機 化合物群の総称であ り 、 強磁性を有するも のが多 く 、 磁性 材料と して広 く 実用化さ れて いる 。 F e205は相手物質の性 質に応じ て各種の化合物 を作る と とも に 、 そ れ ら の組合せ で莫大な数の複合フ ェ ラ イ 卜 や各種の置換固溶体、 添加固 溶体を作る。 .
    [0007] 原料粉未の成形体を適切な雰囲気中で高温 に加熱 し 、 粉 末間の固相化学反応を進めなが ら 高密化 し 、 所望の磁気的 特性と機械的強度の焼桔体を得るのが焼結工程である。 こ の焼結温度は、 原料の組成原料粉未の形状、 あるい は烷桔 方法等に よ っ て異なるが 、 通常、 M n 系フ I ラ イ 卜 や M g 系フ ェ ラ イ 卜 で 1200〜 1400で 、 N i 系 フ ェ ラ イ 卜 で 1050〜 1200Ό 、 C u 系フ ェ ライ 卜 で 950〜 1100で 、 L i 系フ ェ ラ ィ 卜 で 1050〜 1150*Ό 、 B a 系 フ ェ ラ イ 卜 ， S r 系フ ェ ラ イ 卜で 1100〜 1250^程度である 。 も し 、 こ れ ら を よ り 低温で 焼結さ せる こ と ができれば、 省エネルギ ー並びに生産性の 向上な ど に大き く 貢献 し う るばか り でな く 、 フ ェ ラ イ 卜 以 外の物品や材料 （ 例えば金属電極な ど髙溫で分解する材料 ） との周時焼結な どちできる よ う に な り 、 新た な電子部品の 開発ち可能 となるなど、 大きな効果を奏 しう る こ と となる 低温焼結を起こさせる に は、 加圧焼結法などちあるが、 これは特殊な装置を必要と し生産性が悪いため製品形状や 用途が大幅に制限されて し ま う 。 このよ う な特殊な方法以 外では、 次のよ う な方法がある 。
    [0008] ① 粒子径をよ り小さ く する 。
    [0009] ② 粒子形状を球に近づける 。
    [0010] また、 フ ェ ライ 卜 の焼結で は酸素イ オンの拡散が律速とな つ て（Λる こ とが知 ら れているので、
    [0011] ③ 酸素イ オン空格子を導入する。
    [0012] 更に、
    [0013] .④ 液相焼結を起こさせる
    [0014] フ ェ ラィ 卜 の製造では、 原料は混合、 仮焼、 粉砕ェ程を通 るこ と に よ り 、 すでに微細 （粒子径 1 ^ IB ¾るいはそれ以 下 ） で略球形に調整さ れてお り 、 これ以上微細化させる と 成形性が悪く な り実用 的でな く なる 。 従っ て上記① , ②の 点は、 現状から あ ま り 変え ら れない 。 ま た③は化学量 ¾8よ りち F e2 03の少ない組成を選択する ¾ので、 従来から行な われてお り 、 前述し た焼結温度はこの効果ち含めた温度で ある。 これに対 し 、 ④の液相焼結の利用 は、 一般に は低温 焼結効果を生むこ とがある が、 フ ェ ラィ 卜 に対 して大きな 効果のあるちの は、 あま り 知 ら れて いない。 しかも従来技 術では、 このよ う な低温焼結効果のぁるちの は、 同時に磁 気特性、 特に損失係数などを大ぎ < 悪化させる し、 また液 相 となる低融点添加物 は一般に高価である とい つ た欠点が
    [0015] OMPI あ っ た 。
    [0016] 発明の開示
    [0017] 本発明の 目 的は 、 上記の よ う な従来技術の欠点を解消 し 従来の通常の設備で低温焼結が可能で あ り 、 し かち 、 磁気 特性の劣化がほ とんど無 く 、 材料費も安価で済むよ う な酸 化物磁性材料を提供する こ と に ある 。
    [0018] そこ で本発明は、 液相 と なる添加物 と し て L i20 - B203 - S ί 02系ガラ スを用 い、 さ ら に フ ェ ラ イ 卜 母材 に も し i20を含有せ しめるこ と に よ っ て 、 フ ェ ラ イ 卜 とガ ラス と の濡れ性を改善 し、 も っ て低温での焼結を行なえる よ う に し た ものである 。
    [0019] 即ち本発明 は、 L i20を 0.5モル％以上含有する フ ェ ラ ィ 卜 に 、 L i20を 3〜 50モル％ 、 B203を 10〜 97モル％ 、 S i 02を 0〜 70モル％含有するガラスを 0.1〜 5重量 96添 加 し て なる酸化物磁性材料である 。 かかる構成と し た理由 並びにそれに よ つ てもたら される作用効果につ いて は、 以 下の説明から 明 ら かとなるであろ う 。
    [0020] 図面の簡単な説明
    [0021] 第 1 図 はフ ： E ラ イ 卜 ¾成 と焼結温度 と の関係を示す図 、 第 2 図 は M g フ ヱ ライ 卜 にガラスを添加 し た とき収縮率が
    [0022] 5 %に なるガラス組成を示す図、 第 3 図 はガラス添加量 と焼結温度 との関係を示す図である 。
    [0023] 発明を実施する ための最良の形態
    [0024] 第 1 図 は 、 M n フ ェ ラ イ 卜 、 N i フ ェ ラ イ 卜 、 M g フ エ ラ イ 卜 、 C u フ ェ ラ イ 卜 を し i フ ： c ラ イ 卜 で 置換 し た試料 と、 それ ら の試料に対 し 、 L i20 が 20モル％ 、 40モ ル％ 、 S i 02が 40モル％か ら なるガ ラス粉末を 1 重量％添 加 した試料をそれぞれ理論密度に対する成型体の相対密度 が 54〜 55% になるよ う に成型 し た上で焼結 し 、 焼結時の収 縮率が 1 5 % になる温度をプロ ッ 卜 したちのである。 同図 中、 破線はガラス無添加の場合、 実線はガラス添加の場合 を示す。 これに よ り G u フ ェ ライ 卜 を除いて、 L i フ ェ ラ ィ 卜 置換あるいはガラス単-独添加でちある程度の低温焼結 効果がある こ と力 認め られるが、 これを複合するこ と に よ り 、 更に大きな効果が生 じる こ とが判る 。 こ れは、 母材フ ェ ライ 卜 とガラス液相の双方に リ チウムを含有せ しめるこ とによ っ て 、 この固液界面における濡れ性が向上 し、 更に 液相焼結の最終段階にあたる固相の液相への溶解および液 柜から の析出が促進される ため と考え ら れる 。
    [0025] 母材フ ェ ラ イ 卜 中の L i20の含有量を 0.5モル％以上 と し たの は、 ガラス添加に よ っ て M g , M n , N i , C u 全 てのフ ェ ラ イ 卜 でガラス無添加の単独フ ヱ ライ 卜の焼結温 度に比較 して 50で以上の大きな焼結温度の低下を起こ させ るため に は、 2モル％以上 リ チウムフ ェ ライ 卜で置換する 必要があ り 、 これは原料耝成で L ί20 0.5モル％以上に相 当するからである 。 なお、 第 1 図から判る よ う に 、 M g 系 あるい は 系フ ェ ラ イ 卜 では、 この条件で 100で以上の 焼結温度の低下が起こる。
    [0026] また 、 これら の フ ェ ラ イ 卜 は、 通常、 一部亜鉛フ I ライ 卜で置換 し て用 い ら れるが、 置換 し た場合にち置換 しない IFO" ' 場合 と周様の低温焼結効果がある こ と が認め ら れて いる 。
    [0027] 第 2 図 は、 添加 するガ ラ スの L i20 , B203, S i <¾三元 钽成を変化させ 、 こ れらを 2 0 モル％ リ チウム フ ェ ライ 卜 で置換 し たマグネ シ ウム フ ェ ラ イ 卜 に 1 重量％添加 し、 収 縮率が 1 5 % と なる烷結温度を示すものである 。 マグネシ ゥム フ I ラ イ 卜 のみの場合 （ ガラス無添加の場合 ） の焼結 温度は 1260でであ り 、 こ の焼結温度よ り 100で以上焼結温 度の低下を起こ させる た め に は、 添加 するガ ラ スの成分は し 0 を 3〜 50モル％、 B203を 10〜 97モル％ 、 S i 02を 70 モル％以下の含有量 と する こ とが必要である （ 第 2 図斜線 で示す領域内 ） 。 同図から も判る よ う に 、 S i 02につ いて は、 必ず しも含有さ せる必要はない 。 ま た 、 こ れらの成分 の他に 、 別のガラ ス構成物が混入 して いても 、 主要成分が 上記組成範囲を満足 し ていれば、 同様の低温焼結効果が生 じる。
    [0028] 特に 、 L ί2 0 を 1 〜 28モル％ 、 Β203を 34〜 66モル％、
    [0029] S i 0ゥを 15〜 45モル％含有するガラスを用 い れば、 焼結温 度を 1000°G程度も し く はそれ以下ま で低下さ せる こ とがで き、 著 し い低温焼結効果を発現させう る 。
    [0030] 第 3 図 は、 20モル％ リ チウ ム フ ェ ライ 卜で置換 したマグ ネシゥ ム フ ェ ラ イ 卜 に 、 し 0 を 20モル % 、 B70-を 40モル 96、 S i 02を 40モル％なる組成を有するガラスを添加 し 、 -添加量を種々変化さ せて収縮率が 1 5 96 となる焼結温度を プロ ッ 卜 し たものである。 ガラ ス添加の効果は極めて大き く 、 僅か 0.1重量％の添加でマグネシ ウ ム フ I ライ 卜 単独
    [0031] ΟΜΠ一 一 K の焼結温度 1260Ό よ り も 100 C以上低い焼锆温度 となる 。
    [0032] ガラス添加量が 5 重量％以上になる と烷桔温度の低下はほ とんど認め ら れず、 逆に磁気特性が悪化 して く るため、 こ れを考盧に入れると 、 5 重量％ よ り多い量の添加は好ま し ぐ ない。 これがガラ スの添加量を 0.1〜 5 重量％ と限定 し た理由である。
    [0033] 次に、 本発明の実施例につ いて従来例 と比較 しつつ説明 する。 製造方法は、 従来通常行なわれている粉未成形、 焼 結法で 。
    [0034] 実施例 .
    [0035] し 0が 20モル 96、 Z n 0が 10モル％、 F e203が 70モル %か らなる リ チウ ムフ ェ ラ イ 卜 に 、 L O が 20モル％、
    [0036] 0-が 40モル 6、 S i 02が 40モル％からなるガラスを、 添 加量を変えて添加 し、 烷桔する。 その ときの焼結温度、 収 縮率、 及び磁気特性とを第 1 表に示す 。
    [0037] 第 1 表
    [0038] この第 1 表か ら明 ら かなよ う に 、 ガラス添加 に よ っ て 200 以上もの焼結温度の低下が可能であ り 、 この よ うな低温 ゝ OMPI 焼結を起こ さ せて も若干の初透磁率 （ i 〉 や損失係数 ( tan δ / ) の変化はあるが総体的に みる と 、 それ ら 磁気特性に はほ とんど変化が無い と考え ら れる 。 特に 、 一 般に は液相焼結を起こ さ せる こ と に よ り 粒径の粗大化な ど が生 じ、 損失係数の大幅な悪化が起こる こ と を考慮すれば 本発明の場合、 かかる不都合が全く 生 じ ない点に大きな特 徴がある と B "え 。
    [0039] 実施例 2 .
    [0040] L i20が 2.6モル％ ； M 0 0が 19.0モル％ 、 n 0が
    [0041] 3.2モル％ 、 Z n 0が 22.1モル％ 、 F e20-が 53· 1モル％か らなる フ エ ライ 卜 に 、 1_ ^ 0が 19.6モル％ 、 Β,(¾が 39.2モ ル 6、 S i 02が 39.2モル％ 、 V2〇■；が 2.0モル％か ら なるガ ラスを 、 添加量を変え添加 し た 時の焼結温度、 収縮率、 及 び磁気特性 とを第 2表に示す 。
    [0042] 第 2 表
    [0043] なお、.こ の実施例では、 各試料は収縮率がほぽ周 じ になる よう に焼結温度を選んで焼結 した 。 第 2 表か ら 、 こ の実施 例の場合に も 、 磁気特性は 、 ガラ ス無添加のもの に比較 し f OMPI てほ と ん ど変化がないこ とが判る 。
    [0044] 実施例 3 .
    [0045] L i20が 5モル％、 N i 0が 8モル％、 C u 0が 5モル %、 Z n 0が 33モル％、 F e203が 49モル％か ら なるフ ェ ラ イ ト に、 し i20が 10モル 96、 B20-が 90モル％からなるガラ スを添加 し た と きの諸特性を第 3 表に示す。
    [0046] 第 3表
    [0047] この実施例でも、 前記実施例 1 , 2 と同様の効果がある こ とが判る。
    [0048] 実施例 4 .
    [0049] 本発明はハー ドフ ェ ライ 卜 にも適用できる。
    [0050] L i20が 1モル％、 B a 0が 15モル％ 、 F e20-が 84モル %から なるフ ェ ライ 卜 に 、 し 0が20モル％ 、 B，03が 15モ ル％、 S i 02が 65モル％からなるガラスを添加 した ときの 諸特性を第 4表に示す。
    [0051] 第 4 表
    [0052] この よ う にハー ドフ ェ ライ 卜でも同様の効果がある 。 な お 、 こ れは等方性ハ ー ド フ I ラ イ 卜 の場合であるが 、 磁場 成型な ど に よ る異方性ハ ー ド フ ェ ラ イ 卜 に おいて も当然の こ となが ら 、 全 く 周様の効果が生ずる 。
    [0053] 本発明 は上記のよ う に 母材 フ ヱ ライ 卜 と 添加するガラス との双方に リ チウムを含 ま せる構成と する こ と に よ っ て 、 両者の濡れ性が改善さ れ、 大幅な焼結温度の低下が可能で あ り 、 しかも磁気特性の劣化がほ と んどな く 、 それ故、 省 エネルギー並びに生産性の向上に大き く 貢献できる し 、 低 温焼結が可能 と な っ た こ と に よ っ て磁性材料 と他の材料、 例えぱ髙温では分解 し て し ま う よ う な材料 （ 電極材料な ど ） との同時焼結が可能 とな り 、 新 し い髙性能の小型電子部品 の開発が可能になるなど多 く の効果を奏 し う るものである。 ま た、 添加するガラスの価格 は 、 従来液相焼結に利用さ れ ていた各種低融点酸化物 に比較 し て かな り 低い た め、 材料 費の低廉化の点でも 、 極めて有効なものである 。
    [0054] /IPO
    权利要求:
    Claims
    請求の範囲
    し i20を 0，5モル％以上含有する フ ェ ライ 卜 に、 し に
    0を 3〜50モル％、 B203を 10〜97モル％ 、 S i ¾を 〜 70モル％含有するガ ラスを 0.1〜 5重量％添加 し て なる低温焼結可能な酸化物磁性材料。
    前記ガラスは L i20を 10〜 28モル 96、 Β2<¾を 34〜 66モ ル％ 、 S i 02を 15〜 ^モル％含有する請求の範囲 1 記 載の酸化物磁性材料。
    該フ ェ ラ イ 卜 は L i。0が 20モル％、 Z n 0が I 0モル％
    F e, 0,を 70モル％からなる請求の範囲 1 記載の酸化物 磁性材料。
    該フ ェ ライ 卜 は L i20が 2.6モル％ 、 M g 0が 19.0モ ル 96、 M n 0が 3.2モル％、 Z n 0が 22*1モル 96、 F e203を 53.1モル％か らなる請求の範囲 1 記载の酸化 物磁性材料。
    該フ ェ ライ 卜 は L i20が 5モル％、 N i 0が 8モル％ C u 0が 5モル 96、 Z n 0が 33モル %、 F e203を 49モ ル％か ら なる請求の範囲 1 記載の酸化物磁性材料。
    类似技术:
    公开号 | 公开日 | 专利标题
    US5485132A|1996-01-16|Dielectric ceramic composition containing ZnO-B2 O3 -SiO2 glass, method of preparing the same, and resonator and filter using the dielectric ceramic composition
    US4110260A|1978-08-29|Electroconductive composite ceramics
    CA1186346A|1985-04-30|Sintered bodies of aluminum nitride
    DE3347862C2|1988-05-11|
    El-Sayed2002|Influence of zinc content on some properties of Ni–Zn ferrites
    EP0180724B1|1990-03-07|Aluminum nitride sintered body and process for producing the same
    KR20080072069A|2008-08-05|산화물 자성 재료 및 그의 제조 방법, 및 페라이트 소결자석 및 그의 제조 방법
    EP2502893B1|2014-07-30|A semiconductor porcelain composition
    KR101274368B1|2013-06-13|페라이트 소결체 및 그 제조 방법
    TW570909B|2004-01-11|Sputtering target for forming transparent conductive film of high electric resistance and method for producing transparent conductive film of high electric resistance
    KR20090045234A|2009-05-07|산화아연 소결체 및 그 제조방법, 스퍼터링 타겟
    WO2011004791A1|2011-01-13|フェライト磁性材料
    JP6441531B1|2018-12-19|配向性アパタイト型酸化物イオン伝導体及びその製造方法
    DE60208464T2|2006-08-03|Ceriumoxid enthaltende Festelektrolyte
    Suda et al.2006|Sintering characteristics, electrical conductivity and thermal properties of La-doped ceria powders
    EP2301904B1|2012-11-07|Sintered complex oxide, method for producing sintered complex oxide, sputtering target and method for producing thin film
    EP0207465B1|1992-04-15|Aluminum nitride sintered body and preparation thereof
    JP2004099413A|2004-04-02|セラミックスおよびその製造方法
    US5298469A|1994-03-29|Fluxed lanthanum chromite for low temperature air firing
    EP0568640A1|1993-11-10|Beneficiated lanthanum chromite for low temperature firing.
    JP3287149B2|2002-05-27|アルミナ質のセラミックス
    CN1117708C|2003-08-13|可低温烧结的低损耗介质陶瓷组合物及其制备方法
    US3565806A|1971-02-23|Manganese zinc ferrite core with high initial permeability
    EP3252024B1|2019-12-18|Oxide electrolyte sintered body and method for producing the same
    AMIN et al.1983|Reaction of anatase and rutile with barium carbonate
    同族专利:
    公开号 | 公开日
    EP0105375B1|1987-11-25|
    DE3374681D1|1988-01-07|
    US4540500A|1985-09-10|
    EP0105375A1|1984-04-18|
    JPS58151331A|1983-09-08|
    EP0105375A4|1985-12-30|
    JPH0236534B2|1990-08-17|
    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    1983-07-14| WWE| Wipo information: entry into national phase|Ref document number: 1983900730 Country of ref document: EP |
    1983-09-15| AK| Designated states|Designated state(s): US |
    1983-09-15| AL| Designated countries for regional patents|Designated state(s): DE FR NL |
    1984-04-18| WWP| Wipo information: published in national office|Ref document number: 1983900730 Country of ref document: EP |
    1987-11-25| WWG| Wipo information: grant in national office|Ref document number: 1983900730 Country of ref document: EP |
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
    JP57/32646820302||1982-03-02||
    JP57032646A|JPH0236534B2|1982-03-02|1982-03-02||DE19833374681| DE3374681D1|1982-03-02|1983-02-23|Oxide-containing magnetic material capable of being sintered at low temperatures|
    [返回顶部]