JP3492802B2 - 低損失フェライト材料 - Google Patents
低損失フェライト材料Info
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- JP3492802B2 JP3492802B2 JP04102695A JP4102695A JP3492802B2 JP 3492802 B2 JP3492802 B2 JP 3492802B2 JP 04102695 A JP04102695 A JP 04102695A JP 4102695 A JP4102695 A JP 4102695A JP 3492802 B2 JP3492802 B2 JP 3492802B2
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- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
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- H01F1/01—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
- H01F1/03—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
- H01F1/12—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は高周波領域での損失が低
いフェライト材料に関するものである。
いフェライト材料に関するものである。
【0002】
【従来の技術】フェライト材料はインダクター素子等と
して広く使用されている。例えば、Fe2 O3 −ZnO
−NiOを主成分とするフェライト材料(Ni−Zn系
フェライト)を用いてフェライトコアを製造し、この巻
線部にコイル線を巻回し、コイル線接続用のリードピン
をフェライトコアに取り付けた構造のインダクター素子
が使用されている。
して広く使用されている。例えば、Fe2 O3 −ZnO
−NiOを主成分とするフェライト材料(Ni−Zn系
フェライト)を用いてフェライトコアを製造し、この巻
線部にコイル線を巻回し、コイル線接続用のリードピン
をフェライトコアに取り付けた構造のインダクター素子
が使用されている。
【0003】ところで、Ni−Zn系フェライト材料は
従来より高周波用フェライトとして多用されているが、
粒成長により結晶が大きくなると30MHz以上の高周
波領域における損失が増大してしまうことから、これを
防止するために焼成温度を低くして粒成長を抑えること
が行われている。
従来より高周波用フェライトとして多用されているが、
粒成長により結晶が大きくなると30MHz以上の高周
波領域における損失が増大してしまうことから、これを
防止するために焼成温度を低くして粒成長を抑えること
が行われている。
【0004】また、Ni−Zn系フェライト材料は高周
波領域で電気抵抗値及びQ値が高いものであるが、さら
に高いQ値を得るためにFe2 O3 を数%過剰に加えた
フェライトにCoOを添加し、焼成後に再度焼鈍するこ
とも行われている。
波領域で電気抵抗値及びQ値が高いものであるが、さら
に高いQ値を得るためにFe2 O3 を数%過剰に加えた
フェライトにCoOを添加し、焼成後に再度焼鈍するこ
とも行われている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところが、従来のNi
−Zn系フェライトにおいて、結晶径を制御するために
焼成温度を低くした場合、焼結密度が5.0g/cm3
以下と理論密度に比べて著しく低くなるため、機械的強
度が低下して信頼性が悪くなるだけでなく、焼成時の収
縮率の制御が難しくなって寸法精度が悪くなり、製造歩
留りが低下するという問題点があった。
−Zn系フェライトにおいて、結晶径を制御するために
焼成温度を低くした場合、焼結密度が5.0g/cm3
以下と理論密度に比べて著しく低くなるため、機械的強
度が低下して信頼性が悪くなるだけでなく、焼成時の収
縮率の制御が難しくなって寸法精度が悪くなり、製造歩
留りが低下するという問題点があった。
【0006】また、Q値を高めるために、Fe2 O3 を
数%過剰に加えたNi−Zn系フェライトにCoOを添
加した場合、焼成後に焼鈍する必要があるため、製造工
程が煩雑になるという問題点があった。
数%過剰に加えたNi−Zn系フェライトにCoOを添
加した場合、焼成後に焼鈍する必要があるため、製造工
程が煩雑になるという問題点があった。
【0007】この他に、Ni−Zn系フェライトに各種
添加物を加えることによって特性を高めることも提案さ
れているが(特開昭49−2092号、49−2093
号、特公昭52−27358号公報等参照)、いずれも
上記問題点を解決するものではなかった。
添加物を加えることによって特性を高めることも提案さ
れているが(特開昭49−2092号、49−2093
号、特公昭52−27358号公報等参照)、いずれも
上記問題点を解決するものではなかった。
【0008】そこで本発明は、30MHz以上で使用さ
れる高周波用途のNi−Zn系フェライト材料におい
て、焼結密度が5.0g/cm3 以上で、焼成後の焼鈍
を必要とせず、Q値が高く、損失が小さいフェライト材
料を得ることを目的とする。
れる高周波用途のNi−Zn系フェライト材料におい
て、焼結密度が5.0g/cm3 以上で、焼成後の焼鈍
を必要とせず、Q値が高く、損失が小さいフェライト材
料を得ることを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は、55〜75重
量%のFe2 O3 と、1〜25重量%のZnOと、5〜
35重量%のNiOと、0.1〜5重量%のCuOとを
主成分とするフェライト材料において、上記主成分10
0重量%に対し、0.01〜2重量%のCoOと、0.
01〜1重量%のBi2 O3 と、0.01〜2重量%の
Al2 O3 を含有することを特徴とする。
量%のFe2 O3 と、1〜25重量%のZnOと、5〜
35重量%のNiOと、0.1〜5重量%のCuOとを
主成分とするフェライト材料において、上記主成分10
0重量%に対し、0.01〜2重量%のCoOと、0.
01〜1重量%のBi2 O3 と、0.01〜2重量%の
Al2 O3 を含有することを特徴とする。
【0010】即ち、本発明は、Ni−Zn−Cu系フェ
ライトに対して、所定量のCoOとBi2 O3 とAl2
O3 を添加することによって、焼結密度が5.0g/c
m3以上で、焼成後の焼鈍を必要とせず、30MHz以
上の高周波領域での損失特性を向上できるようにしたも
のである。
ライトに対して、所定量のCoOとBi2 O3 とAl2
O3 を添加することによって、焼結密度が5.0g/c
m3以上で、焼成後の焼鈍を必要とせず、30MHz以
上の高周波領域での損失特性を向上できるようにしたも
のである。
【0011】また、上記添加成分の範囲を限定したの
は、CoO又はBi2 O3 又はAl2O3 0.01重量
%未満では30MHz以上の高周波領域でのQ値が低下
してしまい、一方CoOが2重量%を超えると温度特性
が劣化し、またBi2 O3 が1重量%を超えると粒成長
が起こってQ値が著しく低下し、さらにAl2 O3 が2
重量%を超えると焼結性が低下してしまうためである。
は、CoO又はBi2 O3 又はAl2O3 0.01重量
%未満では30MHz以上の高周波領域でのQ値が低下
してしまい、一方CoOが2重量%を超えると温度特性
が劣化し、またBi2 O3 が1重量%を超えると粒成長
が起こってQ値が著しく低下し、さらにAl2 O3 が2
重量%を超えると焼結性が低下してしまうためである。
【0012】さらに、Ni−Zn−Cu系フェライトの
主成分の組成比を上記範囲としたのは、Fe2 O3 が5
5重量%未満では透磁率が低下し、Fe2 O3 が75重
量%を超えるとQ値が低下し、ZnOが25重量%を超
えるとキュリー点が低下し、NiOが35重量%を超え
ると加圧安定性が悪くなり、CuOが5重量%を超える
と磁気特性が劣化するためである。
主成分の組成比を上記範囲としたのは、Fe2 O3 が5
5重量%未満では透磁率が低下し、Fe2 O3 が75重
量%を超えるとQ値が低下し、ZnOが25重量%を超
えるとキュリー点が低下し、NiOが35重量%を超え
ると加圧安定性が悪くなり、CuOが5重量%を超える
と磁気特性が劣化するためである。
【0013】また、本発明のフェライト材料は、上記成
分以外に3重量%以下のSiO2 及び/又は2重量%以
下のMgOを含んでいても良い。このSiO2 とMgO
は結晶粒界の抵抗値を高めることができるため、高周波
でのQ値を高くすることができるが、SiO2 が3重量
%を超えると焼結性と透磁率が低下し、MgOが2重量
%を超えると温度特性が劣化するため、上記範囲内が好
ましい。
分以外に3重量%以下のSiO2 及び/又は2重量%以
下のMgOを含んでいても良い。このSiO2 とMgO
は結晶粒界の抵抗値を高めることができるため、高周波
でのQ値を高くすることができるが、SiO2 が3重量
%を超えると焼結性と透磁率が低下し、MgOが2重量
%を超えると温度特性が劣化するため、上記範囲内が好
ましい。
【0014】本発明のフェライト材料の製造方法は、上
記範囲となるように各原料を調合し、ボールミル等で粉
砕混合した後、スプレードライヤー等で造粒し、得られ
た粉体をプレス成形にて所定形状に成形し、1000〜
1300℃の範囲で焼成することによって得られる。
記範囲となるように各原料を調合し、ボールミル等で粉
砕混合した後、スプレードライヤー等で造粒し、得られ
た粉体をプレス成形にて所定形状に成形し、1000〜
1300℃の範囲で焼成することによって得られる。
【0015】
【実施例】実施例1
64重量%のFe2 O3 と、31重量%のNiOと、
1.5重量%のZnOを、3.5重量%のCuOからな
るフェライト粉末100重量%に対し、2重量%のSi
O2 と1重量%のMgOを添加し、さらにCoO、Bi
2 O3 、Al2 O3 の添加量を表1に示すように種々に
変化させて各原料を調合した。
1.5重量%のZnOを、3.5重量%のCuOからな
るフェライト粉末100重量%に対し、2重量%のSi
O2 と1重量%のMgOを添加し、さらにCoO、Bi
2 O3 、Al2 O3 の添加量を表1に示すように種々に
変化させて各原料を調合した。
【0016】得られた原料を振動ミルで混合した後、8
00〜900℃で仮焼し、この仮焼粉体をボールミルに
て粉砕し、所定のバインダを加えて造粒した後、圧縮成
形してトロイダルコイル状に成形した。この成形体を1
100℃で2時間焼成したのち、得られた焼結体に線径
0.2μmの導線を巻付け、YHP社製LCRメータで
周波数30MHzにて透磁率μとQ値を測定した。損失
係数は、tanδ/μ(=1/μQ)で計算して求め
た。また、得られた焼結体の密度も測定した。
00〜900℃で仮焼し、この仮焼粉体をボールミルに
て粉砕し、所定のバインダを加えて造粒した後、圧縮成
形してトロイダルコイル状に成形した。この成形体を1
100℃で2時間焼成したのち、得られた焼結体に線径
0.2μmの導線を巻付け、YHP社製LCRメータで
周波数30MHzにて透磁率μとQ値を測定した。損失
係数は、tanδ/μ(=1/μQ)で計算して求め
た。また、得られた焼結体の密度も測定した。
【0017】結果は表1に示す通りであり、CoO,B
i2 O3 ,Al2 O3 の添加量が本発明の範囲外である
No.1〜7、13ではtanδ/μが500×10-6
以上と損失係数が大きく、さらにNo.2〜7では焼結
密度が5.0g/cm3 未満と小さかった。
i2 O3 ,Al2 O3 の添加量が本発明の範囲外である
No.1〜7、13ではtanδ/μが500×10-6
以上と損失係数が大きく、さらにNo.2〜7では焼結
密度が5.0g/cm3 未満と小さかった。
【0018】これらに対し、本発明実施例であるNo.
8〜12ではtanδ/μが500×10-6以下と損失
係数が小さく、かつ焼結密度が5.0g/cm3 以上と
大きかった。
8〜12ではtanδ/μが500×10-6以下と損失
係数が小さく、かつ焼結密度が5.0g/cm3 以上と
大きかった。
【0019】
【表1】
【0020】実施例2
次に、65重量%のFe2 O3 と、22重量%のNiO
と、9重量%のZnOと、4重量%のCuOからなるフ
ェライト粉末100重量%に対し、2.5重量%のSi
O2 と1重量%のMgOを添加し、さらにCoO,Bi
2 O3 ,Al2O3 の添加量を表2に示すように種々に
変化させて各原料を調合した。それぞれ上記実施例と同
様にしてフェライトコアを作製し、周波数30MHzで
の透磁率μとQ値を測定してtanδ/μを求め、焼結
密度を測定した。
と、9重量%のZnOと、4重量%のCuOからなるフ
ェライト粉末100重量%に対し、2.5重量%のSi
O2 と1重量%のMgOを添加し、さらにCoO,Bi
2 O3 ,Al2O3 の添加量を表2に示すように種々に
変化させて各原料を調合した。それぞれ上記実施例と同
様にしてフェライトコアを作製し、周波数30MHzで
の透磁率μとQ値を測定してtanδ/μを求め、焼結
密度を測定した。
【0021】結果は表2に示す通りであり、CoO,B
i2 O3 ,Al2 O3 の添加量が本発明の範囲外である
No.14〜17、22、23では、tanδ/μが5
00×10-6以上と損失係数が大きく、さらにNo.1
4、15では焼結密度が5.0g/cm3 未満と小さか
った。
i2 O3 ,Al2 O3 の添加量が本発明の範囲外である
No.14〜17、22、23では、tanδ/μが5
00×10-6以上と損失係数が大きく、さらにNo.1
4、15では焼結密度が5.0g/cm3 未満と小さか
った。
【0022】これらに対し、本発明実施例であるNo.
18〜21ではtanδ/μが300×10-6以下と損
失係数が小さく、かつ焼結密度が5.0g/cm3 以上
と大きかった。
18〜21ではtanδ/μが300×10-6以下と損
失係数が小さく、かつ焼結密度が5.0g/cm3 以上
と大きかった。
【0023】
【表2】
【0024】実施例3
次に、60.5重量%のFe2 O3 と、22.5重量%
のNiOと、13重量%のZnOと、4重量%のCuO
からなるフェライト粉末100重量%に対し、2.5重
量%のSiO2 を添加し、さらにCoO,Bi2 O3 ,
Al2 O3 の添加量を表3に示すように種々に変化させ
て各原料を調合した。それぞれ上記実施例と同様にして
フェライトコアを作製し、周波数30MHzでの透磁率
μとQ値を測定してtanδ/μを求め、焼結密度を測
定した。
のNiOと、13重量%のZnOと、4重量%のCuO
からなるフェライト粉末100重量%に対し、2.5重
量%のSiO2 を添加し、さらにCoO,Bi2 O3 ,
Al2 O3 の添加量を表3に示すように種々に変化させ
て各原料を調合した。それぞれ上記実施例と同様にして
フェライトコアを作製し、周波数30MHzでの透磁率
μとQ値を測定してtanδ/μを求め、焼結密度を測
定した。
【0025】結果は表3に示す通りであり、CoO,B
i2 O3 ,Al2 O3 の添加量が本発明の範囲外である
No.24〜27、32では、tanδ/μが500×
10-6以上と損失係数が大きく、さらにNo.26では
焼結密度が5.0g/cm3未満と小さかった。
i2 O3 ,Al2 O3 の添加量が本発明の範囲外である
No.24〜27、32では、tanδ/μが500×
10-6以上と損失係数が大きく、さらにNo.26では
焼結密度が5.0g/cm3未満と小さかった。
【0026】これらに対し、本発明実施例であるNo.
28〜31ではtanδ/μが500×10-6以下と損
失係数が小さく、焼結密度が5.0g/cm3 以上と大
きかった。
28〜31ではtanδ/μが500×10-6以下と損
失係数が小さく、焼結密度が5.0g/cm3 以上と大
きかった。
【0027】
【表3】
【0028】さらに実験を重ねた結果、主成分の組成比
として、Fe2 O3 が55〜75重量%、ZnOが1〜
25重量%、NiOが5〜35重量%、CuOが0.1
〜5重量%の範囲を満たすフェライト材料に、0.01
〜2重量%のCoOと、0.01〜1重量%のBi2 O
3 と、0.01〜2重量%のAl2 O3 を添加すること
により、30MHz以上の高周波領域でtanδ/μが
500×10-6以下と低損失で、かつ焼結密度が5.0
g/cm3 以上の緻密なフェライトコアを得られること
がわかった。
として、Fe2 O3 が55〜75重量%、ZnOが1〜
25重量%、NiOが5〜35重量%、CuOが0.1
〜5重量%の範囲を満たすフェライト材料に、0.01
〜2重量%のCoOと、0.01〜1重量%のBi2 O
3 と、0.01〜2重量%のAl2 O3 を添加すること
により、30MHz以上の高周波領域でtanδ/μが
500×10-6以下と低損失で、かつ焼結密度が5.0
g/cm3 以上の緻密なフェライトコアを得られること
がわかった。
【0029】なお、以上の実施例ではフェライトコアに
ついてのみ述べたが、本発明のフェライト材料はその他
のさまざまな用途に用いることができる。例えば、各種
電子部品を搭載したり、分割して電子部品とするための
フェライト基板や、電磁波を吸収して磁気ヘッド等をシ
ールドしたり、発熱するための電磁波吸収体等として用
いることができる。
ついてのみ述べたが、本発明のフェライト材料はその他
のさまざまな用途に用いることができる。例えば、各種
電子部品を搭載したり、分割して電子部品とするための
フェライト基板や、電磁波を吸収して磁気ヘッド等をシ
ールドしたり、発熱するための電磁波吸収体等として用
いることができる。
【0030】
【発明の効果】以上のように 本発明によれば、55〜
75重量%のFe2 O3 と、1〜25重量%のZnO
と、5〜35重量%のNiOと、0.1〜5重量%のC
uOを主成分とするフェライト材料において、上記主成
分100重量%に対し、0.01〜2重量%のCoO
と、0.01〜1重量%のBi2 O3 と、0.01〜2
重量%のAl2 O3 を含有させることによって、焼成後
に再度焼鈍する必要がなく、高密度で機械的強度や寸法
精度が高く、高周波領域での損失が低いフェライト材料
を提供することができる。
75重量%のFe2 O3 と、1〜25重量%のZnO
と、5〜35重量%のNiOと、0.1〜5重量%のC
uOを主成分とするフェライト材料において、上記主成
分100重量%に対し、0.01〜2重量%のCoO
と、0.01〜1重量%のBi2 O3 と、0.01〜2
重量%のAl2 O3 を含有させることによって、焼成後
に再度焼鈍する必要がなく、高密度で機械的強度や寸法
精度が高く、高周波領域での損失が低いフェライト材料
を提供することができる。
Claims (2)
- 【請求項1】55〜75重量%のFe2 O3 と、1〜2
5重量%のZnOと、5〜35重量%のNiOと、0.
1〜5重量%のCuOから成る主成分100重量%に対
し、0.01〜2重量%のCoOと、0.01〜1重量
%のBi2 O3 と、0.01〜2重量%のAl2 O3 を
含有し、周波数30MHzにおける損失係数(tanδ
/μ)が500×10 −6 以下であることを特徴とする
低損失フェライト材料。 - 【請求項2】さらに3重量%以下のSiO2 及び/又は
2重量%以下のMgOを含有することを特徴とする請求
項1記載の低損失フェライト材料。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP04102695A JP3492802B2 (ja) | 1995-02-28 | 1995-02-28 | 低損失フェライト材料 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP04102695A JP3492802B2 (ja) | 1995-02-28 | 1995-02-28 | 低損失フェライト材料 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08231268A JPH08231268A (ja) | 1996-09-10 |
JP3492802B2 true JP3492802B2 (ja) | 2004-02-03 |
Family
ID=12596892
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP04102695A Expired - Fee Related JP3492802B2 (ja) | 1995-02-28 | 1995-02-28 | 低損失フェライト材料 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3492802B2 (ja) |
Families Citing this family (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100210369B1 (ko) * | 1997-02-12 | 1999-07-15 | 홍성용 | 전자기파 흡수체 조성물 및 그 제조 방법 |
JP3672161B2 (ja) * | 1997-07-16 | 2005-07-13 | Tdk株式会社 | フェライトの製造方法およびインダクタの製造方法 |
KR100320944B1 (ko) * | 1997-12-11 | 2002-03-08 | 이형도 | 고주파 인덕터용 자성재료 |
JPH11243024A (ja) * | 1998-02-25 | 1999-09-07 | Kyocera Corp | ノーコンタクトチャージャー対応型電気器具 |
US6191934B1 (en) * | 1998-10-02 | 2001-02-20 | Sarnoff Corporation & Co., Ltd. | High dielectric constant embedded capacitors |
JP5137275B2 (ja) * | 1999-11-26 | 2013-02-06 | 京セラ株式会社 | 高飽和磁束密度フェライト材料及びこれを用いたフェライトコア |
JP4557690B2 (ja) * | 2004-11-25 | 2010-10-06 | 京セラ株式会社 | コイル内蔵基板 |
JP6024843B1 (ja) * | 2015-04-02 | 2016-11-16 | Tdk株式会社 | フェライト組成物および電子部品 |
KR20160118973A (ko) | 2015-04-02 | 2016-10-12 | 티디케이가부시기가이샤 | 페라이트 조성물 및 전자 부품 |
JP6740817B2 (ja) | 2016-08-30 | 2020-08-19 | Tdk株式会社 | フェライト組成物,フェライト焼結体、電子部品およびチップコイル |
CN106495677A (zh) * | 2016-10-10 | 2017-03-15 | 电子科技大学 | 一种高强度耐热冲击功率镍锌铁氧体及其制备方法 |
-
1995
- 1995-02-28 JP JP04102695A patent/JP3492802B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Publication date |
---|---|
JPH08231268A (ja) | 1996-09-10 |
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