专利名称：变压器用磁芯和锰－锌基铁氧体混合物及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种用于数字用户线路(通常称作xDSL)如非对称数字用户线路(ADSL)和超高比特速率数字用户线路(vDSL)的高速数据通信调制解调器中的变压器磁芯及磁芯的组成，更具体地，涉及一种进行数据通信时能够在宽频带和宽温度范围内表现出极好的传输波形总谐波失真(THD)特性的变压器磁芯及磁芯的组成。
背景技术：
近年来，在电子技术领域中，要求将各种装置的尺寸做得更小、厚度做得更薄，而性能更加先进。此外，在通信设备领域中，必须增大与综合业务数字网络(ISDN)等接口的脉冲变压器中初级线圈地阻抗以改进宽频带时的传输特性。因此，要求初级线圈具有高电感。ITU(国际电信联盟)-T的1.430和其它标准要求脉冲变压器初级线圈的电感要保证至少有20毫亨。
而且，通过这种方式来减小电子装置的尺寸和厚度时，必须将变压器做得更小更薄。于是，通过提高用于变压器的磁芯材料的磁导率来保证必要的电感(日本公开特许公报(Kokai)No.6-263447，日本公开特许公报(Kokai)No.7-94314，日本公开特许公报(Kokai)No.7-169612，日本公开特许公报(Kokai)No.7-211530，日本公开特许公报(Kokai)No.7-278764，日本公开特许公报(Kokai)No.7-297034，日本公开特许公报(Kokai)No.8-85821，日本公开特许公报(Kokai)No.8-97045，日本公开特许公报(Kokai)No.9-246034，日本公开特许公报(Kokai)No.10-12447，和日本公开特许公报(Kokai)No.10-335130)；通过减小变压器的厚度来保证必要的电感(日本公开特许公报(Kokai)No.7-201582，日本公开特许公报(Kokai)No.7-201585，日本公开特许公报(Kokai)No.7-201588，日本公开特许公报(Kokai)No.7-201589，和日本公开特许公报(Kokai)No.7-201590)；在开裂式磁芯如EE形磁芯的情况下通过镜面抛光粘结面来保证所必要的电感(日本公开特许公报(Kokai)No.9-246034)。
即使在用于连接传输模拟信号的电话线与处理数字信号的数据终端或电脑的调制解调器的变压器中，也同样要求有高的电感(日本公开特许公报(Kokai)No.11-176643和日本公开特许公报(Kokai)No.11-186044)。
此外，由于国际互联网的快速传播，要求通信系统能够实现比综合业务数字网络(ISDN)等更高速的大量数据通信。现在已经研制出称作xDSL(x数字用户线路)的通信系统。能够实现较高通信速度的ADSL(非对称数字用户线路)和VDSL(超高比特率数字用户线路)等被包括在xDSL技术中。
xDSL中要求有用来互相转化数字信号和模拟信号的调制解调器，这种调制解调器中要求有用来隔离线路的变压器。在xDSL技术中，传输速度非常高(ADSL中为16千字节/秒至9兆字节/秒，而VDSL中为1.5兆字节/秒至52兆字节/秒)，且工作频带也很高(ADSL中为30千赫兹至1.1兆赫，VDSL中为1兆赫至10兆赫)。因此，与ISDN中的传统变压器相比，调制解调器中的变压器的电感可以减小以提高阻抗。所以，变压器中磁芯材料的磁导率可以比过去做得更小，而且即使对于裂口式磁芯如EE形磁芯来说，也不需要镜面抛光粘结面。
另一方面，在使用这种xDSL技术的高速数据通信中，用以高速传输数据信号的调制解调器中的变压器必须具有很小的传输波形失真和低噪声，而且必须减少传输错误的发生率，因此需要寻找具有小总谐波失真(THD)的磁芯材料。所以，必须减少交流磁场中的损耗(涡流损耗、磁滞损耗和剩余损耗)。
注意到总谐波失真(THD)指的是在数据通信的时候总谐波和噪声分量相对于输入数据的基本信号的比率，如下面的公式(1)所示，因此传输波形的失真越小、噪声越低时，总谐波失真越小。
THD(分贝)＝20log{(谐波+噪音)/(基本波+谐波+噪音)}...(1)
作为可减小总谐波失真的磁芯材料，本发明研制出了一种在美国专利申请No.09/944590(对应于日本专利申请No.2000-279101)中介绍的锰-锌基铁氧体材料。作为在先申请提出的锰-锌基铁氧体材料通过规定其主要成分的范围来减小宽频带中的总谐波失真，但是还需要能够通过其它方法来减小宽频带中的总谐波失真。
此外，作为在先申请提出的锰-锌基铁氧体材料虽然在宽温度范围(-40摄氏度至+85摄氏度)内减小了总谐波失真，但是在-10摄氏度周围才变得最小，而总谐波失真在显示出最小值的温度的高温侧和低温侧会变差大约几个分贝。因此，希望在经常使用的25摄氏度周围能减小THD值。
注意到至今已经以各种方式报导了锰-锌基铁氧体材料中主要成分和添加剂的影响，但一直没有关于在宽频带和/或宽温度范围中减少总谐波失真的技术的报导。
例如，日本公开特许公报No.4-336401所介绍的技术只是通过限制主要成分的范围和加入适量的添加剂(二氧化硅、氧化钙、氧化铌和氧化钽)来实现高频率范围中的高磁导率。另外，日本公开特许公报No.10-50512所介绍的技术只是通过限制主要成分的范围、加入适量的添加剂(二氧化硅、氧化钙、氧化铌和氧化铋)、限制宽频带中复合起始磁导率的绝对值范围、以及限制直流电阻率值的范围来实现高频率范围中的高磁导率。此外，日本公开特许公报No.6-151151所介绍的技术只是通过限制主要成分的范围和加入适量的添加剂(二氧化硅、氧化钙、氧化锑、氧化铌和氧化钽)来实现高频率范围中的高磁导率。还有，日本公开特许公报No.9-326310所介绍的技术只是通过限制主要成分的范围和加入适量的添加剂(二氧化硅、氧化钛、氧化钙、氧化铌和氧化钽)来实现低损耗。
注意到日本公开特许公报No.6-290926所介绍的技术规定了低温烧结中烧结磁芯表面和内部的氧化锌的成分差以提供一种低损耗的磁性材料。然而，在该公报所介绍的技术中，要求包含所有作为添加剂的二氧化硅、氧化钙、氧化钛、氧化铌和氧化钒。但是，根据本发明者所做的实验，证明当氧化钒作为添加剂加入到本发明的成分中时，会使微结构变得不均匀而使总谐波失真变差。
另外，日本公开特许公报No.4-336401和日本公开特许公报No.10-50512介绍了通过添加氧化铋可有效地提高在高频率范围中的磁导率。但是，根据本发明者所做的实验，证明当氧化钒作为添加剂加入到本发明的成分中时，会促进晶粒的生长，并使微结构变得不均匀而使总谐波失真变差。
注意到过去一些实例中通过添加氧化钴到锰-锌基铁氧体中使磁各向异性常数K1与温度的相关性变小(日本公开特许公报No.6-290925，日本公开特许公报No.8-191011，日本特许公报No.52-4753，日本特许公报No.4-33755，和日本特许公报No.8-1844).但是，对于在高速数据通信中使用的调制解调器的变压器磁芯来说，并没有公开在宽温度范围中通过添加CoO来减少变压器的总谐波失真特性的温度相关性、以及减少变压器的总谐波失真的技术思想。
即，日本公开特许公报No.9-290925，日本特许公报No.8-1844，和日本公开特许公报No.8-191011都涉及用于电源的变压器，其目的和用途与调制解调器的变压器磁芯是完全不同的。注意到日本特许公报No.52-4753公开了一种使导磁率的温度系数变小的技术方法，它并不涉及用于xDSL调制解调器的变压器磁芯。由于xDSL技术中的传输速度非常高，电感可以很小以提高阻抗，因此磁导率可以很小。所以，上述公开了与磁导率有关的发明的专利并没有涉及用来减少变压器的总谐失真特性与温度相关性的技术方法。另外，在日本特许公报No.4-33755公报中所介绍的发明涉及电源变压器和电感元件，而并未公开用来减少变压器的总谐失真特性与温度相关性的技术方法。
发明内容
本发明是考虑到上述情况而作出的，其目的是要提供一种适用于xDSL和其它高速数据通信的调制解调器中的变压器磁芯及其组成，这种磁芯在宽频带和/或宽温度范围中具有优越的总谐失真特性。
为了实现上述目的，根据本发明的第一个特征，提供了一种锰-锌基铁氧体混合物，主要成分包括51.5至54.5摩尔％的三氧化二铁，19.0至27.0摩尔％的氧化锌其余基本上为氧化锰，且第一次要成分包括，相对100重量％的所述主要成分，0.002至0.040重量％的二氧化硅，0.003至0.045重量％的氧化钙，和0.010重量％或更少的磷。
用根据本发明第一个特征的锰-锌基铁氧体混合物制成一种变压器磁芯，使变压器的总谐波失真特性在宽频带中变小至-84分贝或更小。于是，xDSL和其它高速数据通信中的传输波形失真和噪音变得很小，可以防止传输错误的发生，因而数据信号能够以高精度传输。
注意到总谐波失真是由上述公式(1)定义的。
根据本发明的第一个特征，有这样一种趋势，当锰-锌基铁氧体混合物的主要成分中三氧化二铁的含量变成小于51.5摩尔％时，不但使总谐波失真变差，而且居里点下降到实际使用的温度范围内而失去铁氧体的特性。而且，当三氧化二铁的含量变成大于54.5摩尔％或氧化锌的含量变成小于19.0摩尔％时，总谐波失真也有变差的趋势。另外，当氧化锌的含量变成大于27.0摩尔％时，居里点下降到实际使用的温度范围内而有失去铁氧体特性的趋势。
根据本发明的第一个特征，当第一次要成分中的二氧化硅超出0.002至0.040重量％的范围、氧化钙超出0.003至0.045重量％的范围、或磷大于0.010重量％时，总谐波失真会由于晶体的异常长大而有变差的趋势。
根据本发明的第二个特征，提供了一种锰-锌基铁氧体混合物，主要成分包括51.5至54.5摩尔％的三氧化二铁，19.0至27.0摩尔％的氧化锌，其余基本上为氧化锰，且第一次要成分包括，相对于100重量％的所述主要成分，0.002至0.040重量％的二氧化硅，0.003至0.045重量％的氧化钙，和0.010重量％或更少的磷，第二次要成分包括，相对于100重量％的所述主要成分，从0.050重量％或更少(不包括0)的氧化铌、0.100重量％或更少(不包括0)的氧化钽、0.500重量％或更少(不包括0)的氧化锡、0.500重量％或更少(不包括0)的氧化钛、0.500重量％或更少(不包括0)的氧化铟和0.150重量％或更少(不包括0)的氧化锑中选择出来的至少一种。
用根据本发明第二个特征的锰-锌基铁氧体混合物制成一种变压器磁芯，使变压器的总谐波失真特性在宽频带中变小至-85分贝或更小。于是，xDSL和其它高速数据通信中的传输波形失真和噪音变得很小，可以防止传输错误的发生，因而数据信号能够以高精度传输。
在本发明的第二个特征中，主要组成成分和第一次要成分与本发明第一个特征中的那些成分相同，另外再包含第二次要成分可以进一步改进总谐波失真特性。
注意到当第二次要成分中的氧化铌变成大于0.050重量％、氧化钽变成大于0.100重量％、氧化锡变成大于0.500重量％、氧化钛变成大于0.500重量％、氧化铟变成大于0.500重量％、或氧化锑变成大于0.150重量％时，总谐波失真会有变差的趋势。
在本发明的第一个和第二个特征中，铁氧体磁芯的烧结密度最好为4.90克/厘米3或更大，平均晶粒直径最好为7微米至40微米，且所述烧结磁芯表面和内部的氧化锌成分差最好为1.0摩尔％或更小。
当烧结密度变成小于4.90克/厘米3、晶粒的平均直径变成超出7微米至40微米的范围、或烧结磁芯表面和内部的氧化锌成分差变成大于1.0摩尔％时，总谐波失真会有变差的趋势。
本发明的第一个和第二个特征中最好还包含第三次要成分，相对于100重量％的主要成分，由0.02至0.50重量％，最好为0.05至0.50重量％，的换算为CoO的氧化钴构成。
在本发明的第一个和第二个特征中，通过进一步包含由氧化钴构成的第三次要成分可以使变压器的总谐波失真与温度的相关性更小。具体地说，可以减小在常温25摄氏度附近的总谐波失真(至-84分贝或更小)，以及稳定地减小在宽温度范围内(比如-40摄氏度至+85摄氏度)的变压器总谐波失真(-77分贝或更小，还可以为-80分贝或更小)。
根据本发明的第三个特征，提供了一种锰-锌基铁氧体混合物，主要成分包括22.0至39.0摩尔％的氧化锰，7.5至25.0摩尔％的氧化锌，其余基本上为三氧化二铁，且第三次要成分包含，相对于100重量％的所述主要成分，0.02至0.50重量％，最好为0.05至0.50重量％，的换算成CoO的氧化钴。
用根据本发明第三个特征的锰-锌基铁氧体混合物制成一种变压器磁芯，可以使变压器的总谐波失真特性与温度的相关性很小。具体地说，可以减小在常温25摄氏度附近的总谐波失真(-84分贝或更小)，以及稳定地减小在宽温度范围内(比如-40摄氏度至+85摄氏度)的变压器总谐波失真(-77分贝或更小，还可为-80分贝或更小)。于是，在xDSL调制解调器所使用的环境温度下使传输波形失真和噪音变得很小，可以防止传输错误的发生，因而数据信号能够以高精度传输。
在本发明的第三个特征中，可以使变压器的总谐波失真特性与温度的相关性很小的原因，即，通过在锰-锌基铁氧体混合物中包含适量的钴可以使宽温度范围内的交流磁场磁损变小的原因，被认为如下所述。
控制磁损的其中一个因素是磁各向异性常数K1。磁各向异性常数K1随温度而变化，磁损在使K1＝0的温度下达到最小值。为了使宽温度范围内的磁损很小，磁各向异性常数K1的温度相关性必须很小。
该常数根据构成尖晶石型化合物的元素而不同，其中尖晶石型化合物是铁氧体的主相。对于锰-锌基铁氧体来说，通过掺入钴离子可以使磁各向异性常数K1的温度相关性变小，从而可以使磁损温度系数的绝对值变小。即，在含有三氧化二铁成分大约为50摩尔％的锰-锌基铁氧体中，所述K1是一个负值，因此通过在这种锰-锌基铁氧体中包含具有正值K1的适量钴氧化物可以使K1＝0的温度范围变宽。
在本发明的第三个特征中，有这样一种趋势，即当氧化钴换算成CoO后少于0.02重量％时，宽温度范围内的总谐波失真变得难以减小，而当超过0.50重量％时，在常温25摄氏度附近的总谐波失真有变差的趋势。因此，上述范围是最好的。
注意到在本发明的第三个特征中，当主要成分中氧化锰的含量变成大于39.0摩尔％或氧化锌的含量变成小于7.5摩尔％时，交流磁场的损耗会变大，使总谐波失真有增大的趋势。
另外，当氧化锰变成小于22.0摩尔％或氧化锌变成大于25.0摩尔％时，居里点下降到实际使用的温度范围而有失去铁氧体特性的趋势。
在本发明的第三个特征中，主要成分最好包含22.0至34.5摩尔％的氧化锰，12.0至25.0摩尔％的氧化锌，其余基本上为三氧化二铁。
在本发明的第三个特征中，主要成分最好包含23至33摩尔％的氧化锰，13至24摩尔％的氧化锌，其余基本上为三氧化二铁。
在本发明的第三个特征中，主要成分最好包含23.8至24.2摩尔％的氧化锰，23.0至23.4摩尔％的氧化锌，52.6至53.0摩尔％的三氧化二铁。
在此成分范围内，变压器在宽频带中的总谐波失真特性可以为-85分贝或更小。于是，可以使高速数据通信中的传输波形失真和噪音变得更小，可以防止传输错误的发生，因而数据信号能够以高精度传输。
在本发明的第三个特征中，主要成分最好包含26.1至26.5摩尔％的氧化锰，20.1至20.5摩尔％的氧化锌，53.2至53.6摩尔％的三氧化二铁。
在此成分范围内，变压器在宽频带中的总谐波失真特性可以为-85分贝或更小。于是，可以使高速数据通信中的传输波形失真和噪音变得更小，可以防止传输错误的发生，因而数据信号能够以高精度传输。
在本发明的第三个特征中，主要成分最好包含23.0至23.4摩尔％的氧化锰，23.4至23.8摩尔％的氧化锌，53.0至53.4摩尔％的三氧化二铁。
在此成分范围内，变压器在-40至+85摄氏度的宽温度范围以及在宽频带中的总谐波失真特性可以为-80分贝或更小。于是，即使是用在温度变化很大的环境中，也可以使高速数据通信如xDSL中的传输波形失真和噪音变得更小，可以防止传输错误的发生，因而数据信号能够以高精度传输。
根据本发明的上述锰-锌基铁氧体混合物最好被用作变压器磁芯，尤其是被用作xDSL调制解调器的变压器磁芯。
制造锰-锌基铁氧体混合物或变压器用磁芯的方法包括在烧结过程中以1240至1340摄氏度的烧结维持温度来烧结铁氧体混合物或变压器用磁芯的步骤。
在本发明的这种制造方法中，当烧结维持温度小于1240摄氏度时，所得到的烧结磁芯的晶粒平均直径会变成小于7微米，烧结密度会变成小于4.90克/厘米3，而总谐波失真会变差。而且，当烧结维持温度超过1340摄氏度时，烧结磁芯表面和内部的氧化锌成分差会大于1.0摩尔％，而总谐波失真会变差。
注意到在本发明中，对烧结维持温度的保持时间没有特别限制，但最好为3小时至10小时左右。
通过下面参考附图给出的优选实施例的说明，将使本发明的这些和其它目的和特征更加清楚，其中
图1A是要测量其总谐波失真的磁芯的透视图1B是图1A所示磁芯的正视图2是测量总谐波失真(THD)的电路图3是本发明一个实施例中的总谐波失真的宽频带特性曲线图4A是本发明的其它几个实施例中的总谐波失真与温度的相关性曲线图4B是本发明的其它实施例中的总谐波失真的宽频带特性曲线图5A是图1A和图1B所示磁芯的修改实例的透视图5B是图5A所示磁芯的正视图6A是RM形磁芯的平面图6B是图6A所示磁芯的透视图7A是筒形磁芯的平面图7B是图7A所示磁芯的剖视图；和
图8是EPC形磁芯的透视图。
具体实施方式
第一个实施例
如图1A和图1B所示，根据本发明第一个实施例的用于xDSL调制解调器的变压器中的磁芯1是一种所谓的“EP形″磁芯。它包括一中心支腿2、一外侧支腿3和一底板4。这些部件是整体形成的。中心支腿2从底板4的X方向的大约中心位置突起并具有圆柱形的形状。外侧支腿3从底板4上突起在X方向上的至少两侧包围中心支腿2，并以预定的间距与中心支腿2间隔开。在本实施例中，外侧支腿3的弧形凹进内壁3a基本上与中心支腿2同心。
通常要使用两个磁芯1。使用时，一个磁芯1重叠在另一个翻转过来的磁芯1上，使两个中心支腿2和两个外侧支腿3各自重叠。此时，中心支腿2插在绕线筒中，而初级线圈和次级线圈缠绕在绕线筒上。为了将电感调整到一个适当的值，在两个磁芯1的中心支腿2顶端之间设有一间隔ΔG。
即，当需要有间隙ΔG时，至少一个磁芯1满足关系式h2＝h1+ΔG，其中h1是从底板4算起的中心支腿2的高度，h2是从底板4算起的外侧支腿3的高度。这样当两个磁芯1重叠使用时，至少有一个间隙ΔG。
注意到在本实施例中，中心支腿2的外径D1大约为2至5毫米，外侧支腿3的内径D2大约为6至9毫米，外侧支腿3沿X方向的横向宽度D3大约为7至11毫米、纵向宽度D4大约为5至8毫米，外侧支腿3的高度h3大约为2至5毫米，而底板4的厚度h4大约为0.5至2毫米。
为了减少漏电感，初级线圈被分成两个部分而形成一个夹层状结构的线圈，如初级线圈(70匝)、次级线圈(140匝)、初级线圈(70匝)。
可以通过下面所示的方法来制造图1A和图1B中所示的本实施例xDSL调制解调器中的变压器磁芯1。
作为主要成分的原始材料，使用了三氧化二铁、氧化锰和氧化锌。此外，作为次要成分的原始材料，使用了氧化钴、二氧化硅、氧化钙、碳酸钙、氧化铌、氧化钽、氧化钛、氧化铟、氧化锑、氧化钒、氧化钼、氧化锆、氧化铋、氧化锡和磷等。
在本发明中，原始材料经过称重，使得主要成分在烧结之后具有预定的摩尔百分数(mol％)。这些主要成分的原始材料是湿混的，接着被干燥并在大气中在900摄氏度下烧结2小时。
然后，将次要成分加入所得到的烧结材料中并通过球磨方法加以混合。在混合之后，加入适当的粘合剂如聚乙烯醇，然后用喷雾干燥器等进行粒化而形成EP形的形状。将所得到的已经成形的制品在氧浓度得到控制的大气中在1220至1400摄氏度下，最好在1240至1340摄氏度下，进行烧结以得到如图1A和图1B所示的由锰-锌基铁氧体烧结磁芯组成的变压器磁芯1。第二个实施例
如图5A和图5B所示，根据本发明第二个实施例的变压器用磁芯1′是根据第一个实施例的变压器用磁芯1的一种变型，且其成分是相同的。在变压器用磁芯1′中，外侧支腿3′顶部的一部分中设有穿透缺口5，其高度基本上与中心支腿2′的高度相同。穿透缺口5的宽度比中心支腿2′的外径大。
当用磨具打磨中心支腿2′的顶部以形成图1B所示的间隙ΔG时，通过使磨具的打磨片沿图5A中箭头A所示的水平方向移动而形成该穿透缺口5。
在本实施例的变压器用磁芯1′中，由于磁芯1′的中心支腿2′的高度与外侧支腿3′的穿透缺口5的高度加工成相同的，所以可以在同一个打磨步骤中同时打磨中心支腿2′和外侧支腿3′的穿透缺口5。也就是说，通过将若干磁芯材料沿箭头方向A排成一行，并照箭头A所示的方向将打磨片从中心支腿2′移动到外侧支腿3′来进行打磨，就可以在同一个打磨步骤中同时加工大量磁芯，从而使磁芯间隙的加工具有很高的生产率。
注意到即使通过这种方式在外侧支腿3′的一部分中形成穿透缺口5，在根据本发明的变压器磁芯成分制成的变压器用磁芯1′中，变压器在宽频带内的总谐波失真也只是比图1A和图1B所示的具有中心间隙的磁芯1高大约2分贝。
这种穿透缺口不仅可以用于EP形的磁芯，而且也可以用于下面所要提到的RM形、筒形、EPC形的磁芯。第三个实施例
如图6A和图6B所示，根据本发明第三个实施例的变压器用磁芯的成分与根据第一个实施例的变压器用磁芯1的成分是相同的，只是形状不同。
如图6A和图6B所示，磁芯10是一种所谓的“RM形”磁芯，带有一圆盘(底板)11、与圆盘外周缘整体形成的圆环(外侧支腿)12和13、以及在圆盘11中心形成的一芯部(中心支腿)14。第四个实施例
如图7A和图7B所示，根据本发明第四个实施例的变压器用磁芯的成分与根据第一个实施例的变压器用磁芯1的成分是相同的，只是形状不同。
如图7A和图7B所示，磁芯20是一种所谓的“筒形”磁芯，带有与一圆盘(底板)的外周缘整体形成的圆环(外侧支腿)22和23、切口部分24、以及在圆盘21的中心整体形成的一芯部(中心支腿)25。第五个实施例
如图8所示，根据本发明第五个实施例的变压器用磁芯的成分与根据第一个实施例的变压器用磁芯1的成分是相同的，它们只是形状不同。
如图8所示，磁芯30是一种所谓的“EPC形磁芯”，在底板上沿X方向的中心整体形成一中心支腿34，在底板的两端整体形成外侧支腿32和33。其它实施例
应当认识到本发明并不限于上述实施例，而是可以在本发明的范围内以各种方式进行修改。
比如，用于变压器的磁芯的形状并不限于上述形状。它也可以是由一对E形磁芯组合而成的EE形、由一E形磁芯和一I形磁芯组合而成的EI形、或其它的形状。无论哪一种形状，都可以使宽频带中变压器的总谐波失真减小。
下面，将根据实例来更加详细地介绍本发明，但本发明并不限于这些实例。样品No.1至No.9(实例)和样品No.10至No.18(对比实例)
作为主要成分的原始材料，使用了三氧化二铁、氧化锰和氧化锌。此外，作为次要成分，使用了二氧化硅、氧化钙和磷。
原始材料经过称重，使得主要成分在烧结之后变成如表1所示的组成成分。将它们进行湿混合、干燥，接着在大气中在900摄氏度下烧结2小时。
将作为次要成分的二氧化硅、氧化钙和磷加入所得到的烧结材料中，相对于100重量百分数(wt％)的主要成分，使得次要成分在烧结之后变为0.010重量百分数(wt％)的二氧化硅、0.010重量百分数(wt％)的氧化钙和0.0006重量百分数(wt％)的磷。通过球磨方法将它们混合。在混合之后，加入粘合剂即聚乙烯醇，然后用喷雾干燥器等进行粒化而形成如图1A和图1B所示的EP形形状。将所得到的已经成形的制品在氧浓度得到控制的大气中在1220至1400摄氏度下进行烧结以得到锰-锌基铁氧体烧结磁芯。
然后，将这些锰-锌基铁氧体烧结磁芯中的每一种用作变压器的磁芯并测量其总谐波失真。
测定条件将在下面说明。作为磁芯，使用的是如图1A和图1B所示的EP形磁芯1。
要使用两个磁芯1，使两个中心支腿2和两个外侧支腿3各自处于重叠的状态。此时，中心支腿2插在绕线筒中，而初级线圈和次级线圈缠绕在绕线筒上。为了将电感调整到一个适当的值，在磁芯中心支腿之间设有一间隙ΔG。注意到在图1A和图1B中的h3＝3.7毫米、h4＝1.1毫米、D1＝3.3毫米、D2＝7.4毫米、D3＝9.2毫米、D4＝6.35毫米。
为了减少漏电感，初级线圈被分成两个部分而形成初级线圈(70匝)-次级线圈(140匝)-初级线圈(70匝)的夹层状结构线圈。将此变压器连接到声频分析器上以测量其总谐波失真。
作为声频分析器，使用的是由Audio Precision Co.生产的系统2。如图2所示，变压器的初级线圈Np与10欧姆的电阻串联并连接到电极t1和t2上。次级线圈Ns与50欧姆的电阻并联，并连接到电极t3和t4上。注意到由于有一个40欧姆的电阻与测量装置的发生器侧串联，所以在变压器的初级侧串联一个50欧姆的电阻。
将频率为5千赫兹的数据信号通过电极t1和t2输入到变压器的初级线圈Np中，变压器两个初级端之间的电压为1.8伏特，而输出到次级线圈Ns的传输波形通过电极t3和t4输入到分析器中。用分析器分析结果并测量在25摄氏度下的总谐波失真。测量结果在表1中示出。
注意到将频率设置到5千赫兹来测量总谐波失真的原因是，如图3所示，高频率时总谐波失真的值较小，因此比低频率时的总谐波失真更好，所以在5千赫兹时测量THD值的话，就可以判断在此频率以上的宽频带的特性，从而可以对磁性材料做出更加精确的评价。即，频率越低，就越容易确定变压器磁芯的总谐失真特性的优劣性。
表1示出了样品No.1至No.18的主要成分及其总谐失真特性。如表1所示，样品No.1至No.9是实例，而样品No.10至No.18是对比实例。表1
如表1所示，通过比较样品No.1至No.9的实例和样品No.10至No.18的对比实例，可以使下面的结果变得更加清楚。即，对于由锰-锌基铁氧体材料组成的主要成分包含51.5至54.5摩尔％的三氧化二铁，19.0至27.0摩尔％的氧化锌，其余基本上为氧化锰的磁芯来说，在25摄氏度和5千赫兹条件下的宽频带中总谐波失真变成不大于-84分贝的很小的值。
注意到对于如表1所示的样品No.9的主要组成成分，在25摄氏度下的总谐波失真为-84分贝，另外虽然没有在表1中示出，但它在10摄氏度附近的最小值为-86分贝，而即使在-40摄氏度下也具有-84分贝的很小的值。因此，样品No.9的变压器磁芯在低于室温的温度环境下也能够很好地使用。
另一方面，如样品No.10至No.18所示，对于由锰-锌基铁氧体材料组成的主要成分包含超出51.5至54.5摩尔％范围的三氧化二铁，或超出19.0至27.0摩尔％范围的氧化锌，其余基本上为氧化锰的磁芯来说，在25摄氏度和5千赫兹条件下的变压器总谐波失真变成达到-83分贝或更大，而且可以观察到当氧化锌的成分减小时，总谐波失真有变差的趋势。基于上述现象，我们认为在使晶体磁各向异性常数和磁场畸变常数变小的主要组成成分附近可以有效地减小总谐波失真。样品No.21至40(实例)和样品No.41至47(对比实例)
除了象表1中的样品No.1那样将三氧化二铁固定在52.9摩尔％、氧化锰固定在23.9摩尔％、氧化锌固定在23.2摩尔％之外，加入作为第一次要成分的二氧化硅、氧化钙和磷，使得烧结之后变成如表2所示的组成成分，用和样品No.1相同的方法制成变压器磁芯并进行测试。结果在表2中示出。表2
在表2中，样品No.21至No.40是实例，而样品No.41至No.47是对比实例。如表2所示，相对于100重量％的主要组成成分，在二氧化硅从0.002变至0.040重量％、氧化钙从0.003变至0.045重量％、磷为0.010重量％或更少的范围内，总谐波失真在任何情况下都表现为-84分贝或更小的值。然而，如表2中的样品No.41至No.47的对比实例所示，当超出上述范围时，总谐波失真在任何情况下都会变大到-83分贝或更大。而且，当加入的二氧化硅、氧化钙和/或磷超过上述范围时，会开始晶体的异常晶粒长大而使总谐波失真变得更差。即，认为二氧化硅和氧化钙具有促进烧结的效果，当适量加入时可以起到减小总谐波失真的效果，但当过度添加时，会开始晶粒的异常长大而使总谐波失真变差。样品No.501至No.56(实例)和样品No.57至No.60(对比实例)
除了如表1中的样品No.1那样将三氧化二铁固定在52.9摩尔％、氧化锰固定在23.9摩尔％、氧化锌固定在23.2摩尔％之外，改变作为第一次要成分的二氧化硅、氧化钙和磷的添加比率，并改变烧结条件以得到具有如表3所示各种烧结密度的烧结磁芯，用和样品No.1相同的方法制成变压器磁芯并进行测试。结果在表3中示出。注意到烧结密度的测量是根据阿基米德方法来进行的。表3
在表3中，样品No.50至No.56是实例，而样品No.57至No.60是对比实例。如表3所示，当构成变压器磁芯的烧结磁芯的烧结密度为4.90克/厘米3或更大时，总谐波失真表现为-84分贝或更小的值，而当烧结密度变成小于4.90克/厘米3时，总谐波失真有变差的趋势。样品No.70至No.77(实例)和样品No.78至No.81(对比实例)
除了如表1中的样品No.1那样将三氧化二铁固定在52.9摩尔％、氧化锰固定在23.9摩尔％、氧化锌固定在23.2摩尔％之外，改变作为第一次要成分的二氧化硅、氧化钙和磷的添加比率，并改变烧结条件以得到具有如表4所示各种平均粒径烧结磁芯，用和样品No.1相同的方法制成变压器磁芯并进行测试。结果在表4中示出。
注意到烧结磁芯平均直径“G”的测量是照以下方法进行的。即，通过G＝(π/2)×L来得到。注意公式中的“L”表示晶粒的二维平均测定值，并且是照以下的方法得到的。即，首先切开烧结磁芯，选定烧结磁芯内部的一小块切割面，确定一320微米×240微米的测量区域，并穿过该测量区域随意地画“n”条直线。然后，在测量区域中数出包含在各直线中的晶粒数，晶粒的二维平均测定值通过公式L＝(L1/N1+L2/N2+...Ln/Nn)/n得到，其中N1，N2，...，Nn为晶粒数，L1，L2，...，Ln为直线的长度。表4
在表4中，样品No.70至No.77是实例，而样品No.78至No.81是对比实例。如表4所示，当构成变压器磁芯的平均晶粒直径在7至40微米的范围内时，总谐波失真表现为-84分贝或更小的值。然而，当平均晶粒直径的值变成大于40微米时，总谐波失真变成-83分贝或更大，而且当晶粒直径变大时，晶粒的均匀生长变得逐渐困难，因此观察到总谐波失真有变差的倾向。
根据本发明者所做的实验，证明烧结维持温度最好保持1240摄氏度至1340摄氏度以控制平均晶体直径为7至40微米，且二氧化硅的含量最好设置为0.002至0.04重量％，氧化钙的含量最好设置为0.003至0.045重量％。即，可以确认当温度低于1240摄氏度时平均晶粒直径不会达到7微米，而当温度高于1340摄氏度时平均晶粒直径会超过40微米。而且可以确认当二氧化硅的含量超过0.04重量％或氧化钙的含量超过0.045重量％时，晶体最后很容易产生异常晶粒长大而使平均晶粒直径有超过40微米的倾向。样品No.90至No.95(实例)和样品No.96至No.98(对比实例)
除了如表1中的样品No.1那样将三氧化二铁固定在52.9摩尔％、氧化锰固定在23.9摩尔％、氧化锌固定在23.2摩尔％之外，改变作为第一次要成分的二氧化硅、氧化钙和磷的添加比率，并改变烧结条件以得到如表5所示的表面和内部的氧化锌成分差发生变化的烧结磁芯，用和样品No.1相同的方法制成变压器磁芯并进行测试。结果在表5中示出。表5
表5示出了相对于烧结磁芯表面和内部的氧化锌成分差而使总谐波失真特性改变的实例。注意到烧结磁芯的内部是指从烧结磁芯的表面打磨至300到500微米时的部分。烧结磁芯内部和表面的成分分析是使用Shimazu公司的多通道X射线荧光光谱仪(MZF-2100)在输出40千伏和70毫安的条件下进行的。
在表5中，样品No.90至No.95是实例，而样品No.96至No.98是对比实例。如表5所示，当表面和内部的氧化锌成分差为1.0摩尔％或更小时，总谐波失真表现为-84分贝或更小的值。另一方面，当表面和内部的氧化锌成分差变成大于1.0摩尔％时，总谐波失真变成-82分贝或更大。这是由于烧结磁芯表面附近的氧化锌蒸发并消失而使施加到烧结磁芯内部的应力增加，从而使总谐波失真变差。样品No.101至No.103(实例)及样品No.100至No.104(对比实例)
除了将第一次要成分的组成成分设置成与表1中的样品No.1相同之外，只改变烧结条件(在氧浓度得到控制的大气中在1220至1370摄氏度下)以得到烧结磁芯，用和样品No.1相同的方法制成变压器磁芯并进行测试。结果在表6中示出。表6
表6示出了锰-锌基铁氧体烧结过程中的烧结维持温度、表面和内部的氧化锌成分差、烧结密度、以及总谐波失真特性。在表6中，样品No.101至No.103是实例，而样品No.100和No.104是对比实例。如表6所示，烧结维持温度越低，就越能减少铁氧体表面和内部的氧化锌成分差，而烧结维持温度越高，就越能得到较高的烧结密度。当考虑到上述因素和总谐波失真值时，可以确认烧结维持温度最好是在1240至1340摄氏度的范围内。
即，可以确认当温度小于1240摄氏度时，总谐波失真大于-84分贝，而当温度大于1340摄氏度时，总谐波失真也大于-84分贝。可以确认在此温度范围内，表面和内部的氧化锌成分差变为1摩尔％或更小，而烧结密度变为4.90克/厘米3或更大。样品No.111至No.151(实例)及样品No.152和No.163(对比实例)
除了将主要组成成分设置成与表1中的样品No.1相同之外，还包含作为第一次要成分的二氧化硅0.010重量％和氧化钙0.010重量％，并且包含从氧化铌、氧化钽、氧化锡、氧化钛、氧化铟和氧化锑中选择出来的至少一种作为第二次要成分，其含量在表7和表8中示出，用和样品No.1相同的方法制成变压器磁芯并进行测试。结果在表7和表8中示出。表7表8
表7和表8示出了相对于氧化铌、氧化钽、氧化锡、氧化钛、氧化铟和氧化锑含量的总谐波失真特性的实例。在表7和表8中，主要成分是52.9摩尔％的三氧化二铁，23.9摩尔％的氧化锰和23.2摩尔％的氧化锌。在表7和表8中，样品No.111至No.151是本发明的实例，而样品No.152至No.163是对比实例。
从表7和表8中可以看到，在氧化铌0至0.050重量％(不包括0)，氧化钽0至0.100重量％(不包括0)，氧化锡0至0.500重量％(不包括0)，氧化钛0至0.500重量％(不包括0)，氧化铟0至0.500重量％(不包括0)，氧化锑0至0.150重量％(不包括0)的范围内，添加氧化铌、氧化钽、氧化锡、氧化钛、氧化铟和氧化锑中的任何次要成分都可以有效地使总谐波失真更小。因此，在任何情况下总谐波失真都表现为-85分贝或更小的值，而且在同样的情况下还可以得到-87分贝的最小值。另一方面，当过量添加这些次要成分时，总谐波失真在任何情况下都会变差。
加入适量的各种第二次要成分氧化铌、氧化钽、氧化锡、氧化钛、氧化铟和氧化锑可减小总谐波失真的现象被认为是由于添加适量的与二氧化硅和氧化钙共存的第二次要成分促进了烧结。另外，加入过量的第二次要成分而使总谐波失真变差的原因被认为是由于晶体的异常晶粒长大、晶粒形成的不规则性、晶粒内部应力的增加等而引起的。样品No.171至No.175(实例)及样品No.170和No.176(对比实例)
除了设定氧化锰为24.0摩尔％、氧化锌为23.2摩尔％、氧化铁为52.8摩尔％之外，还分别包含CoO为0重量％、0.02重量％、0.05重量％、0.10重量％、0.25重量％、0.50重量％、和1.00重量％，如表1所示，用和样品No.1相同的方法制成变压器磁芯并进行测试。除了使变压器初级线圈两端的电压从1.8伏特变到2.5伏特，测量温度分别变到-40摄氏度、-30摄氏度、-15摄氏度、0摄氏度、25摄氏度、40摄氏度、60摄氏度和85摄氏度之外，用与样品No.1中同样的方式进行总谐波失真实验。
结果在表9中示出。图4A是表9所示测定值的曲线图。另外，图4B示出了样品No.174(氧化钴0.25重量％)中总谐波失真的频率特性。表9
从表9和图4A可以得到以下结论。对于所包含的氧化钴换算成CoO后在0.02至0.05重量％范围内的情况，与不加氧化钴的情况相比，可以使-40至+85摄氏度的宽温度范围内的总谐波失真变小。实验证明在含量小于0.02重量％的情况下，效果很微弱，另外，在含量为1.00重量％的情况下，与不加氧化钴的情况相比，宽温度范围内的总谐波失真变大。如上所述，实验证明当氧化钴的添加量太小而少于0.02重量％时，宽温度范围内总谐波失真减小的效果很小，而当过量地添加氧化钴至1.00重量％或更大时，相反地会使总谐波失真变差。因此，实验证明通过添加0.02至0.50重量％的氧化钴对于减小宽温度范围内的总谐波失真变化是有效的，且不会降低总谐波失真的峰值。
另外，图4A中的本发明实例证明，与氧化钴的添加量为0的情况相比，可以使总谐波失真的温度变化率变得平坦，而又几乎不会降低25摄氏度附近的总谐波失真的峰值。
另外，从表9可以看出，在不添加氧化钴的情况下，总谐波失真的最大值和最小值之间的差值(分贝)达到9.9分贝，且比率(最小/最大(％))达到13.2％。然而可以看到，仅仅添加0.02重量％的氧化钴，就可以使-40摄氏度一侧低温范围内的，总谐波失真得到改进，总谐波失真的最大值和最小值之间的差值减小到7.6分贝，且比率提高到9.9％。
当氧化钴的添加量为0.05至0.50重量％时，不但可以使总谐波失真降低到-80分贝或更小，而且可以使总谐波失真的最大值和最小值之间的差值(分贝)减少到3.9分贝或更小。
而且，当添加量为0.25至0.50重量％时，不但使总谐波失真在整个宽温度范围内都非常小而达到-82.1分贝或更小，而且可以使总谐波失真的最大值和最小值之间的差值减少到2.0至2.3分贝，即，可以使总谐波失真在宽温度范围内是平坦的。
如上所述，通过在锰-锌基铁氧体中溶入换算成CoO后为0.02至0.50重量％的氧化钴，可以使宽温度范围内的总谐波失真变小。样品No.180至样品No.192(实例)
除了将上述样品No.171(氧化钴0.02重量％)中主要成分三氧化二铁、氧化锰和氧化锌的含量变为如表10所示之外，用与样品No.171相同的方法制成变压器磁芯，并在25摄氏度下进行总谐波失真的测量。另外，在与总谐波失真测量相同的条件下还对变压器磁芯的交流磁场损耗进行测量。测量结果在表10中示出。表10
从表10可以得到以下结论。即，在构成磁芯的锰-锌基铁氧体材料的主要组成成分为22.0至34.5摩尔％(尤其是23至33摩尔％)的氧化锰，12.0至25.0摩尔％(尤其是13至24摩尔％)的氧化锌，其余基本上是三氧化二铁的情况下，交流磁场中的损耗明显变小，于是变压器在宽频带中的总谐波失真变小为-80分贝或更小。
参照表10中的样品No.180至No.182还可以看出，当组成成分为23.8至24.2摩尔％的氧化锰，23.0至23.4摩尔％的氧化锌，52.6至53.0摩尔％的三氧化二铁时，变压器在宽频带中的总谐波失真特性变得特别出色，达到-85分贝或更小。
另外，参照样品No.183至No.185可以看出，当组成成分为26.1至26.5摩尔％的氧化锰，20.1至20.5摩尔％的氧化锌，53.2至53.6摩尔％的三氧化二铁，变压器在宽频带中的总谐波失真特性也变得十分出色，达到-84分贝或更小。
还有，参照样品No.186至No.188可以看出，当组成成分为23.0至23.4摩尔％的氧化锰，23.4至23.8摩尔％的氧化锌，53.0至53.4摩尔％的三氧化二铁时，变压器在宽频带中的总谐波失真特性也变得很出色，达到-83分贝或更小。
权利要求
1.一种锰-锌基铁氧体混合物，主要成分包括51.5至54.5摩尔％的三氧化二铁，19.0至27.0摩尔％的氧化锌，其余基本上为氧化锰，且
第一次要成分包括，相对于100重量％的所述主要成分，0.002至0.040重量％的二氧化硅，0.003至0.045重量％的氧化钙，和0.010重量％或更少的磷。
2.根据权利要求1所述的锰-锌基铁氧体混合物，其特征在于，所述铁氧体混合物烧结磁芯的烧结密度为4.90克/厘米3或更大，平均晶粒直径为7微米至40微米，且所述烧结磁芯表面和内部的氧化锌成分差为1.0摩尔％或更小。
3.一种锰-锌基铁氧体混合物，主要成分包括51.5至54.5摩尔％的三氧化二铁，19.0至27.0摩尔％的氧化锌，其余基本上为氧化锰，且
第一次要成分包括，相对于100重量％的所述主要成分，0.002至0.040重量％的二氧化硅，0.003至0.045重量％的氧化钙，和0.010重量％或更少的磷，且
第二次要成分包括，相对于100重量％的所述主要成分，从0.050重量％或更少(不包括0)的氧化铌、0.100重量％或更少(不包括0)的氧化钽、0.500重量％或更少(不包括0)的氧化锡、0.500重量％或更少(不包括0)的氧化钛、0.500重量％或更少(不包括0)的氧化铟和0.150重量％或更少(不包括0)的氧化锑中选择出来的至少一种。
4.根据权利要求3所述的锰-锌基铁氧体混合物，其特征在于，所述铁氧体混合物烧结磁芯的烧结密度为4.90克/厘米3或更大，平均晶粒直径为7微米至40微米，且所述烧结磁芯表面和内部的氧化锌成分差为1.0摩尔％或更小。
5.根据权利要求1至4中任何一项所述的锰-锌基铁氧体混合物，所述混合物还包含第三次要成分，相对于100重量％的所述主要成分，由0.02至0.50重量％的换算成CoO后的氧化钴构成。
6.根据权利要求1至4中任何一项所述的锰-锌基铁氧体混合物，还包含第三次要成分，相对于100重量％的所述主要成分，由0.05至0.50重量％的换算成CoO后的氧化钴构成。
7.一种锰-锌基铁氧体混合物，主要成分包括22.0至39.0摩尔％的氧化锰，7.5至25.0摩尔％的氧化锌，其余基本上为三氧化二铁，且
第三次要成分包含，相对于100重量％的所述主要成分，0.02至0.50重量％的换算成CoO后的氧化钴。
8.一种锰-锌基铁氧体混合物，主要成分包括22.0至39.0摩尔％的氧化锰，7.5至25.0摩尔％的氧化锌，其余基本上为三氧化二铁，且
第三次要成分包含，相对于100重量％的所述主要成分，0.05至0.50重量％的换算成CoO后的氧化钴。
9.一种锰-锌基铁氧体混合物，主要成分包括氧化锰22.0至34.5摩尔％，氧化锌12.0至25.0摩尔％，其余基本上为三氧化二铁，且
第三次要成分包含，相对于100重量％的所述主要成分，0.02至0.50重量％的换算成CoO后的氧化钴。
10.根据权利要求9所述的锰-锌基铁氧体混合物，所述主要成分包括23至33摩尔％的氧化锰，13至24摩尔％的氧化锌，其余基本上为三氧化二铁。
11.根据权利要求9所述的锰-锌基铁氧体混合物，所述主要成分包括23.8至24.2摩尔％的氧化锰，23.0至23.4摩尔％的氧化锌，52.6至53.0摩尔％的三氧化二铁。
12.根据权利要求9所述的锰-锌基铁氧体混合物，所述主要成分包括26.1至26.5摩尔％的氧化锰，20.1至20.5摩尔％的氧化锌，53.2至53.6摩尔％的三氧化二铁。
13.根据权利要求9所述的锰-锌基铁氧体混合物，所述主要成分包括23.0至23.4摩尔％的氧化锰，23.4至23.8摩尔％的氧化锌，53.0至53.4摩尔％的三氧化二铁。
14.一种用于变压器的磁芯，主要成分包括51.5至54.5摩尔％的三氧化二铁，19.0至27.0摩尔％的氧化锌，其余基本上为氧化锰，且
第一次要成分包括，相对于100重量％的所述主要成分，0.002至0.040重量％的二氧化硅，0.003至0.045重量％的氧化钙，和0.010重量％或更少的磷。
15.根据权利要求14所述的用于变压器的磁芯，其特征在于，所述铁氧体混合物烧结磁芯的烧结密度为4.90克/厘米3或更大，所述烧结磁芯的平均晶粒直径为7微米至40微米，且所述烧结磁芯表面和内部的氧化锌成分差为1.0摩尔％或更小。
16.一种用于变压器的磁芯，主要成分包括51.5至54.5摩尔％的三氧化二铁，19.0至27.0摩尔％的氧化锌，其余基本上为氧化锰，且
第一次要成分包括，相对于100重量％的所述主要成分，0.002至0.040重量％的二氧化硅，0.003至0.045重量％的氧化钙，和0.010重量％或更少的磷，且
第二次要成分包括，相对于100重量％的所述主要成分，从0.050重量％或更少(不包括0)的氧化铌、0.100重量％或更少(不包括0)的氧化钽、0.500重量％或更少(不包括0)的氧化锡、0.500重量％或更少(不包括0)的氧化钛、0.500重量％或更少(不包括0)的氧化铟和0.150重量％或更少(不包括0)的氧化锑中选择出来的至少一种。
17.根据权利要求16所述的用于变压器的磁芯，其特征在于，所述铁氧体混合物烧结磁芯的烧结密度为4.90克/厘米3或更大，平均晶粒直径为7微米至40微米，且所述烧结磁芯表面和内部的氧化锌成分差为1.0摩尔％或更小。
18.根据权利要求14至17中任何一项所述的用于变压器的磁芯，所述磁芯还包含第三次要成分，相对于100重量％的所述主要成分，由0.02至0.50重量％的换算成CoO后的氧化钴构成。
19.根据权利要求14至17中任何一项所述的用于变压器的磁芯，所述磁芯还包含第三次要成分，相对于100重量％的所述主要成分，由0.05至0.50重量％的换算成CoO后的氧化钴构成。
20.一种用于变压器的磁芯，主要成分包括22.0至39.0摩尔％的氧化锰，7.5至25.0摩尔％的氧化锌，其余基本上为三氧化二铁，且
第三次要成分包含，相对于100重量％的所述主要成分，0.02至0.50重量％的换算成CoO后的氧化钴。
21.一种用于变压器的磁芯，主要成分包括22.0至39.0摩尔％的氧化锰，7.5至25.0摩尔％的氧化锌，其余基本上为三氧化二铁，且
第三次要成分包含，相对于100重量％的所述主要成分，0.05至0.50重量％的换算成CoO后的氧化钴。
22.一种用于变压器的磁芯，主要成分包括22.0至34.5摩尔％的氧化锰，12.0至25.0摩尔％的氧化锌，其余基本上为三氧化二铁，且
第三次要成分包含，相对于100重量％的所述主要成分，0.02至0.50重量％的换算成CoO后的氧化钴。
23.根据权利要求22所述的用于变压器的磁芯，所述主要成分包括23至33摩尔％的氧化锰，13至24摩尔％的氧化锌，其余基本上为三氧化二铁。
24.根据权利要求22所述的用于变压器的磁芯，所述主要成分包括23.8至24.2摩尔％的氧化锰，23.0至23.4摩尔％的氧化锌，52.6至53.0摩尔％的三氧化二铁。
25.根据权利要求22所述的用于变压器的磁芯，所述主要成分包括26.1至26.5摩尔％的氧化锰，20.1至20.5摩尔％的氧化锌，53.2至53.6摩尔％的三氧化二铁。
26.根据权利要求22所述的用于变压器的磁芯，所述主要成分包括23.0至23.4摩尔％的氧化锰，23.4至23.8摩尔％的氧化锌，53.0至53.4摩尔％的三氧化二铁。
27.一种用来制造如权利要求2所述的铁氧体混合物的锰-锌基铁氧体混合物制造方法，包括在烧结过程中以1240至1340摄氏度的烧结维持温度来烧结所述铁氧体混合物的步骤。
28.一种用来制造如权利要求4所述的铁氧体混合物的锰-锌基铁氧体混合物制造方法，包括在烧结过程中以1240至1340摄氏度的烧结维持温度来烧结所述铁氧体混合物的步骤。
29.一种用来制造如权利要求15所述的铁氧体混合物的锰-锌基铁氧体混合物制造方法，包括在烧结过程中以1240至1340摄氏度的烧结维持温度来烧结所述铁氧体混合物的步骤。
30.一种用来制造如权利要求17所述的铁氧体混合物的锰-锌基铁氧体混合物制造方法，包括在烧结过程中以1240至1340摄氏度的烧结维持温度来烧结所述铁氧体混合物的步骤。
全文摘要
一种锰－锌基铁氧体混合物，主要成分包括51.5至54.5摩尔％的三氧化二铁，9.0至27.0摩尔％的氧化锌，其余基本上为氧化锰，且第一次要成分包括，相对于100重量％的所述主要成分，0.002至0.040重量％的二氧化硅，0.003至0.045重量％的氧化钙，和0.010重量％或更少的磷。采用由此成分组成的变压器用磁芯，变压器在宽频带内的总谐波失真可变成－84分贝或更小，因此可以被用作如xDSL调制解调器中的变压器磁芯。
文档编号C01G45/00GK1397962SQ02126878
公开日2003年2月19日 申请日期2002年7月17日 优先权日2001年7月17日
发明者濑在勇司, 平井一法, 渡边雅彦 申请人:Tdk株式会社