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CN1890197A - 铁氧体烧结体及其制造方法以及使用了它的电子部件 - Google Patents

铁氧体烧结体及其制造方法以及使用了它的电子部件 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种铁氧体烧结体。其主组成由63～80摩尔％的Fe2O3、3～15摩尔％的ZnO及剩余部分的氧化锰构成，对于由Fe2O3的含量X(摩尔％)利用式(1)：Rcal＝[200(X－50)]/(3X)决定的Rcal，烧结体中的全部Fe量中的Fe2+的比例R(％)满足Rcal－2.0≤R≤Rcal+0.3的条件，并且烧结体密度在4.9g/cm3以上。

Description

铁氧体烧结体及其制造方法以及使用了它的电子部件
技术领域
本发明涉及在100℃左右的高温下具有最大磁通密度的Mn-Zn类铁氧体烧结体及使用了它的电子部件。
背景技术
近年来，在各种电子机器中，LSI的高集成化、多功能化及高速化不断进展，对于向其供给电能的电源系统也要求有高功率。如果以笔记本型个人电脑为例，则因伴随着CPU的高速化、存储装置的大容量化及高速化等的多功能化及优质化，对于DC-DC转换器也要求大电流化。另外，当部件的集成度提高时，因电子部件的发热，它们的环境温度会达到接近100℃。所以，对于具有高性能的CPU的笔记本型个人电脑中所使用的DC-DC转换器，要求即使在实际的使用环境温度下也能够适应大电流化。
另外，搭载于电动汽车、混合动力电动汽车等中的DC-DC转换器等的使用环境温度范围也很宽，需要在100℃以上也维持给定的性能。为此，这些车载用DC-DC转换器等也被要求适应高温及大电流化。
对高温及大电流化适应的要求还涉及构成DC-DC转换器的扼流圈以及作为其构成部件的磁芯。对于扼流圈，要求在高温下直至很高的电流值时电感都不降低。另外，对于磁芯，要求能够在数百kHz的频率下使用，在高温下直至很高的电流值时也难以磁饱和。
扼流圈等中所使用的磁芯由硅钢、无定形合金、软磁性微细结晶合金等软磁性金属或铁氧体形成。虽然软磁性金属与铁氧体相比饱和磁通密度更高，具有即使流过很大的电流也难以磁饱和的优点，然而其不仅高价，而且由于电阻低，因此具有无法在高频下使用的问题。与之相反，软磁性铁氧体由于具有高于软磁性金属的电阻，因此可以在高频下使用，并且具有价格低的优点。软磁性铁氧体当中，由于Mn-Zn类铁氧体与Ni-Zn类铁氧体相比饱和磁通密度更高，因此适于作为大电流用芯材。
也包括DC-DC转换器用扼流圈中所用的铁氧体在内，以往的Mn-Zn类铁氧体一般来说含有约50～55摩尔％的Fe2O3，然而已知当增加Fe2O3含量时，则最大磁通密度提高。但是，如果是含有超过60摩尔％的大量的Fe2O3的铁氧体，则即使用单晶能够获得具有高的最大磁通密度的Mn-Zn类铁氧体，然而由于以下所述的理由，很难利用粉末冶金的方法得到最大磁通密度高的Mn-Zn类铁氧体烧结体。即，在Mn-Zn类铁氧体的烧结工序中，需要用Fe2O3被还原为FeO·Fe2O3的尖晶石化反应来放出Fe2O3的氧，然而如果是Fe2O3过多的组成，则氧的放出就变得不充分，Fe2O3容易作为异相(赤铁矿)残存，无法获得高磁特性(高磁通密度)。另外，尖晶石化反应及烧结的进行受阻，结果无法获得密度高的烧结体，从而必然无法得到高的最大磁通密度。
一般来说铁氧体的磁特性容易受温度影响，特别是Mn-Zn类铁氧体虽然在室温下具有高的最大磁通密度，然而随着温度的上升，最大磁通密度减少，通常在约100℃的高温下降低为室温时的约75～80％。此种最大磁通密度的降低将导致形成扼流圈时的直流重叠特性的恶化。由于为了在约100℃的高温下具有高的最大磁通密度，就要补偿伴随着温度上升的最大磁通密度的降低，因此需要(a)提高常温下的最大磁通密度，或(b)降低伴随着温度上升的最大磁通密度的降低率。
特开平6-333726号公报公布有如下的方法，是通过烧成铁氧体材料，其以摩尔比表示作为主成分含有62～68％的Fe2O3、16～28％的MnO及10～16％的ZnO，作为副成分含有CaO、SiO2、ZrO2及CoO的至少一种，来制造不产生方铁体或赤铁矿等异相的具有高的最大磁通密度的Mn-Zn类铁氧体的方法，向铁氧体中作为还原剂添加有机粘合剂而在惰性气体中烧成。但是，如果是特开平6-333726号的组成，则由于不仅在常温下的最大磁通密度不够，而且伴随着温度上升的最大磁通密度的降低率也很大，因此很难得到在100℃的高温下具有高的最大磁通密度的Mn-Zn类铁氧体。
特开平11-329822号中，作为特别是在100℃的高温下具有高的最大磁通密度的铁氧体烧结体，公布有如下的Mn-Zn类铁氧体烧结体，即，氧化铁的含量为60～85摩尔％，氧化锌的含量为0～20摩尔％，剩余部分由氧化锰构成，在100℃下具有450mT以上的高的最大磁通密度，相对于温度的最大磁通密度的降低率小。但是，尽管是本来被期待有高的最大磁通密度的、Fe2O3含量超过60摩尔％的Fe过剩组成，然而该Mn-Zn类铁氧体的烧结体密度小于4.9g/cm3，与理论密度(5.1～5.2g/cm3)相比，并未处于足够的水平。另外，如果是所述Fe过剩组成，则因制造条件的变化会有生成赤铁矿相等异相的情况，很难稳定地得到具有高的最大磁通密度的Mn-Zn类铁氧体。
像这样，如果是所述以往的Mn-Zn类铁氧体的最大磁通密度，则无法适应日益提高的高温化及大电流化，因而希望有具有更高的最大磁通密度的铁氧体及适应大电流的扼流圈。
当制造Fe为大大过剩的组成的铁氧体烧结体时，与Fe2O3含量为50～55摩尔％的一般的Mn-Zn类铁氧体相比，需要进一步促进及控制尖晶石化反应，另外，由于容易因尖晶石化反应生成赤铁矿相等异相，因此难以再现性良好地实现高的最大磁通密度。即使在作为还原剂添加有机粘合剂的情况下，由于其添加量从成形性的观点考虑受到制约，而且根据铁氧体组成等其添加效果也不同，因此难以再现性良好地制造具有高的最大磁通密度的铁氧体烧结体。
发明内容
所以，本发明的目的在于，提供以低成本稳定地批量生产具有Fe为大大过剩的组成的最大磁通密度高的铁氧体烧结体。
本发明的另一个目的在于，提供特别是在100℃的高温下与以往的Mn-Zn类铁氧体相比大幅度地提高了最大磁通密度的铁氧体烧结体。
本发明的另一个目的在于，提供使用了此种铁氧体烧结体的电子部件。
本发明的铁氧体烧结体的特征是，主组成由63～80摩尔％的Fe2O3、3～15摩尔％的ZnO及剩余部分的氧化锰构成，对于由Fe2O3的含量X(摩尔％)利用式(1)：Rcal＝[200(X-50)]/(3X)决定的Rcal，烧结体中的全部Fe量中的Fe2+的比例R(％)满足Rcal-2.0≤R≤Rcal+0.3的条件，并且烧结体密度在4.9g/cm3以上。
本发明的铁氧体烧结体最好具有0.1Ω·m以上的体积电阻率。这样，就可以具有与一般的Mn-Zn类铁氧体同等程度的绝缘性，并且可以降低铁芯损耗，实现高最大磁通密度化。
本发明的铁氧体烧结体最好铁芯损耗达到极小的温度为80℃～120℃。这样，就可以获得具有高的最大磁通密度，适应在约100℃的高温下的使用的铁氧体芯。
本发明的电子部件的特征是，在由所述铁氧体烧结体构成的磁性铁心上实施了绕线。
制造所述铁氧体烧结体的本发明的方法的特征是，具有向铁氧体粉末中的粘合剂的添加工序、成形工序、脱粘合剂工序及烧结工序，所述铁氧体粉末的尖晶石化率S为10～60％，将所述铁氧体粉末和所述粘合剂的合计量设为100重量％，所述粘合剂的添加量V(重量％)在1.3-0.02S≤V≤2.3-0.02S的范围内，从脱粘合剂工序直至所述烧结工序结束期间的气氛中的氧浓度在0.1体积％以下。利用该方法，可以在Fe大大过剩的组成中恰当地控制Fe2+的量，能够得到具有高的最大磁通密度的铁氧体烧结体。
在所述方法中，所述铁氧体粉末的尖晶石化率优选10～40％。这样，即使在为了获得高的成形性而大量地添加了粘合剂的情况下，也可以批量生产具有高的最大磁通密度的铁氧体烧结体。
所述铁氧体粉末的比表面积优选3000～7000m2/kg。这样，就可以得到具有高的烧结体密度及最大磁通密度的铁氧体烧结体。
本发明的铁氧体烧结体的主组成优选由68～75摩尔％的Fe2O3、3～12摩尔％的ZnO及剩余部分的氧化锰构成。这样，就可以得到即使在高温下也具有高的最大磁通密度的铁氧体烧结体。
本发明的铁氧体烧结体在将主组成设为100重量％时，最好作为副成分具有0.02～0.3重量％(以CaCO3换算)的Ca及0.003～0.015重量％(以SiO2换算)的Si。这样，就可以得到具有高的最大磁通密度及体积电阻率的铁氧体烧结体。
本发明的铁氧体烧结体的最大磁通密度被大幅度改善，特别是在100℃的高温下具有高的最大磁通密度。使用了此种铁氧体烧结体的扼流圈等电子部件能够在约100℃的高温下适应大电流。本发明的方法即使是以往有可能因制造条件的变化生成异相的Fe大大过剩的组成，也可以不生成异相地稳定地制造具有高的最大磁通密度的铁氧体烧结体。
附图说明
图1是表示铁氧体粉末的尖晶石化率与粘合剂添加量的关系的图表。
图2是表示铁氧体烧结体中的Fe的含量及Fe2+的比例R与100℃下的最大磁通密度的关系的图表。
图3是表示试样51及52的直流重叠特性的图表。
图4是表示测定直流重叠特性的磁芯的形状的立体图。
具体实施方式
本发明的铁氧体烧结体可以利用通常的Mn-Zn类铁氧体的制造中所用的粉末冶金的方法制造。即，在将作为主原料的Fe2O3、氧化锰(例如Mn3O4)及ZnO用球磨机等混和后，煅烧，再用球磨机等粉碎。在向所得的铁氧体粉末中添加了粘合剂等后，用喷雾干燥器等造粒，用于成形。将所得的成形体烧结。
本发明的铁氧体烧结体的主组成为63～80摩尔％的Fe2O3、3～15摩尔％的ZnO及剩余部分的氧化锰。利用此种主组成，在1000A/m的磁场中测定的100℃的最大磁通密度达到520mT以上，可以得到具有与以往的铁氧体烧结体相比明显更高的最大磁通密度的铁氧体烧结体。
当Fe2O3的含量小于63摩尔％时，则即使室温(20℃)下的最大磁通密度高，伴随着温度上升的最大磁通密度的降低也明显，在100℃下无法得到520mT以上的最大磁通密度。另一方面，当Fe2O3的含量超过80摩尔％时，则容易残存作为异相的赤铁矿相(Fe2O3)，导致导磁率等软磁特性的恶化及最大磁通密度的降低，在100℃下仍无法获得520mT以上的最大磁通密度。另外，当ZnO的含量处于3～15摩尔％的范围之外时，则铁氧体烧结体的最大磁通密度降低，在100℃下无法得到520mT以上的最大磁通密度。
Fe2O3的优选含量为68～75摩尔％。该情况下，可以得到1000A/m的磁场中100℃的最大磁通密度极高，达到490mT以上的铁氧体烧结体。当然，本发明的铁氧体烧结体在超过100℃时也具有高于以往的Mn-Zn类铁氧体的最大磁通密度。特别是具有75～80摩尔％的Fe2O3的铁氧体烧结体由于在150℃下也具有500mT以上的最大磁通密度，因此适用于被要求高耐热性的汽车等中。
当设为68～80摩尔％的Fe2O3、3～15摩尔％的ZnO及剩余部分的氧化锰的组成时，则铁氧体烧结体的居里温度就达到410℃以上。居里温度越高，则最大磁通密度的温度变化就显示出变小的倾向。当居里温度达到410℃以上时，则相对于20℃下的最大磁通密度的100℃下的最大磁通密度的降低率就达到10％以下。在Fe含量为50～55摩尔％的以往的Mn-Zn类铁氧体中，由于所述最大磁通密度的降低率较大，约为20～25％，因此因周边的电子部件的发热，铁氧体的最大磁通密度显著地降低。但是，最大磁通密度的温度变化小的本发明的铁氧体烧结体由于难以受到周围电子部件发热的影响，因此它所装入的电子机器的设计变得容易。
本发明的铁氧体烧结体当作为副成分含有0.02～0.3重量％(以CaCO3换算)的Ca及0.003～0.015重量％(以SiO2换算)的Si时，则具有高的体积电阻率，铁芯损耗(特别是涡电流损耗)少。当Ca小于0.02重量％(以CaCO3换算)时，则无法获得体积电阻率的足够的提高，另外，当超过0.3重量％时，则烧结性降低，烧结体密度及最大磁通密度降低。当Si小于0.003重量％(以SiO2换算)时，则无法得到足够的体积电阻率的提高，另外，当超过0.015重量％时，则在烧结体组织中产生粗大粒子，磁特性及体积电阻率降低。
一般来说当Fe2+变多时，则体积电阻率降低，然而利用所述范围的副成分，即使是Fe大大过剩而Fe2+非常多的组成，也可以得到具有与通常的Mn-Zn类铁氧体同等程度的0.1Ω·m以上的体积电阻率的高最大磁通密度的铁氧体烧结体。当使用像这样具有高最大磁通密度及低体积电阻率的铁氧体烧结体时，就可以避免电子部件的设计复杂化的情况。
出于最大磁通密度的提高及铁芯损耗的减少的目的，也可以将主成分的Mn，用从由Co、Ni、Cu、Ti、Sn及Li构成的一组中选择的至少一种，将主成分整体设为100摩尔％时置换7摩尔％以下。另外，本发明的铁氧体烧结体也可以含有将烧结体整体设为100重量％时为0.2重量％以下的从由Nb、Zr、V、Ta、Bi、W、Mo、Al及稀土类金属(包括Y)构成的一组中选择的至少一种化合物(氧化物等)。
成为铁氧体烧结体的发热的原因的铁芯损耗越小越好，在DC-DC转换器等的用途中，在50kHz及150mT下优选1700kW/m3以下。一般来说，为了防止电感急剧劣化(热失控)，铁芯损耗达到极小的温度被设定为高于使用温度。通过将铁芯损耗达到极小的温度设为80℃～120℃，即使电子机器超过了室温，也可以防止热失控。铁芯损耗达到极小的温度可以通过调整主成分的组成等来控制。例如当将Fe2O3设为68～72摩尔％，将ZnO设为3～12摩尔％时(剩余部分为氧化锰)，则铁芯损耗达到极小的温度就处于80～120℃的范围内。
本发明的铁氧体烧结体的密度为4.9g/cm3以上。当密度小于4.9g/cm3时，则Fe2O3含量为63～80摩尔％的大大过剩的铁氧体烧结体的最大磁通密度就显著地降低，在100℃下无法得到高达520mT以上的最大磁通密度。为了获得更高的最大磁通密度，优选的烧结体密度在4.9g/cm3以上。
铁氧体烧结体中相对于全部Fe量的Fe2+的比例R(％)为，相对于由Rcal＝[200(X-50)]/(3X)决定的Rcal，满足Rcal-2.0≤R≤Rcal+0.3的条件。由于Fe2+具有与Fe3+等主成分离子相反的正的磁异向性，其温度依赖性也不同，因此Fe2+的存在对起始导磁率的温度特性等(例如所谓的第二波峰温度的移动)会产生影响。另外，Fe2+的存在对铁氧体的电阻也产生影响。本发明人等还发现，Fe2+的量除了对起始导磁率的温度特性以外，对最大磁通密度也产生很大的影响。
一般来说，以Me·Fe2O4(Me：二价的金属离子)的组成式表示的尖晶石类铁氧体中，当Fe2O3超过50摩尔％时，则过剩的Fe作为Fe2+存在。当将Mn-Zn类铁氧体的Fe2O3的含量设为X(摩尔％)，三价的金属离子全都被Fe3+占据时，则全部Fe量中的Fe2+的计算上的比例Rcal(％)由式(1)：Rcal＝[200(X-50)]/(3X)表示。
式(1)被如下所示地导出。当将Fe2O3的含量设为X(摩尔％)时，则(Mn+Zn)的含量Y(摩尔％)就变为100-X(摩尔％)，在与(Mn+Zn)形成尖晶石相中所必需的Fe2O3的量也变为100-X(摩尔％)。这样，多余的Fe2O3的量A(摩尔％)变为
A＝X-(100-X)＝2X-100。多余的Fe2O3因尖晶石化反应而变为(2/3)FeO·Fe2O3。FeO为Fe2+，其量B(摩尔％)变为
B＝(2X-100)×2/3＝(4X-200)/3。这样，全部Fe量(2X)中的Fe2+的比例Rcal(％)就变为
Rcal＝100[(4X-200)/3]/2X＝[200(X-50)]/3X
实际的铁氧体烧结体中，由于Fe2+的量根据制造条件而变动，因此Fe2+的比例不一定与Rcal一致。本发明人等对于Fe2+大大过剩的主成分组成的最大磁通密度的提高进行了反复研究，结果发现，通过将根据制造条件而变动的Fe2+的比例R(％)设为Rcal-2.0≤R≤Rcal+0.3的范围内，就可以得到与以往的铁氧体烧结体相比极高的最大磁通密度。
当Fe2+的比例R小于Rcal-2.0时，则赤铁矿相作为异相残存，最大磁通密度低。另一方面，当Fe2+的比例R超过Rcal+0.3时，则容易生成方铁体相，最大磁通密度仍然降低。应当注意的是，虽然当Fe2+的比例R处于Rcal-2.0≤R≤Rcal+0.3的范围外时，容易生成异相，然而即使在不存在异相的情况下，当Fe2+的比例R变化时，最大磁通密度也变化。具体来说，即使在不存在异相的情况下，当Fe2+的比例R处于本发明的范围外时，最大磁通密度也降低。而且，虽然当控制Fe2+的比例时，烧结体密度也会变化，然而最大磁通密度会以其以上的程度变化。
铁氧体烧结体中的Fe2+的量如下确定，即，将烧结体溶解于强磷酸中，以二苯基胺-4-磺酸钠作为指示剂，用重铬酸钾标准溶液进行滴定。全部Fe的量如下确定，即，将烧结体用盐酸分解，用过氧化氢将Fe(Fe2+、Fe3+)中的Fe2+全部氧化为Fe3+，用氯化亚锡将Fe3+还原为Fe2+，然后用重铬酸钾标准溶液进行滴定。
为了控制Fe2+量而得到高的最大磁通密度，将用于成形的铁氧体粉末的尖晶石化率S设为10～60％，将铁氧体粉末和粘合剂的合计量设为100重量％，将粘合剂添加量V(重量％)设为1.3-0.02S≤V≤2.3-0.02S的范围内，将从脱粘合剂工序直到所述烧结工序结束期间的气氛中的氧浓度设为0.1体积％以下。尖晶石化率被利用如下的比例表现，即，粉末X射线衍射图案中，尖晶石相的311峰(显示尖晶石相的最大强度的峰)的强度I311相对于I311和赤铁矿相的104峰(显示赤铁矿相的最大强度的峰)的强度I104的和(I311+I104)的比例。粘合剂添加量被利用粘合剂的重量相对于铁氧体粉末的重量与粘合剂的重量的和的比例来表现。
当用于成形的铁氧体粉末的尖晶石化率小于10％时，则由于因烧结而造成的变形大，尺寸精度低，而且，烧结性及尖晶石化不充分，因此赤铁矿就容易作为异相残存，所得的铁氧体烧结体的最大磁通密度低。另外，当尖晶石化率超过60％时，则容易生成作为异相的方铁体相，并且适于获得高的最大磁通密度的粘合剂添加量明显变少，因此难以同时实现异相的抑制和成形性。另外，优选的尖晶石化率为10～40％。虽然从成形性及成形体强度的观点考虑，最好增多粘合剂添加量，然而当粘合剂添加量过多时，则容易过度还原。当尖晶石化率为10～40％时，即使添加1.5重量％以上的粘合剂，也可以得到具有高的最大磁通密度的铁氧体烧结体。
当粘合剂添加量处于1.3-0.02S≤V≤2.3-0.02S的范围外时，则Fe2+的比例就会脱离本发明的范围，无法获得高的最大磁通密度。从成形性的观点考虑，粘合剂添加量优选1.0～1.8重量％。本发明中，优选有机粘合剂，例如可以使用聚乙烯醇(PVA)等。
当从脱粘合剂工序直到所述烧结工序结束期间的气氛中的氧浓度超过0.1体积％时，则容易生成作为异相的赤铁矿相，最大磁通密度、导磁率等磁特性降低。优选的氧浓度在0.01体积％以下。虽然气氛气体为惰性气体，然而从降低成本的观点考虑，优选氮气。当使用纯粹的氮气时，则不需要氧浓度控制。另外，当使用H2、CO、烃等还原性气体时，则可以实现尖晶石化反应的促进及烧结性提高。所谓「从脱粘合剂工序直到所述烧结工序结束期间」是指，从因加热而使粘合剂开始散逸的时刻直到烧结温度保持工序结束的时刻的期间。脱粘合剂不需要作为另外的工序，在从室温升温到烧结温度的途中粘合剂即散逸。烧结温度保持结束后的冷却虽然可以控制为平衡氧分压而进行，然而从工序的简化的观点考虑，优选在氮气气氛中进行。
对尖晶石化率S及粘合剂添加量V与相对于全部Fe量的Fe2+的比例R的关系进行说明。例如对于粉末冶金的方法的情况，用于成形的铁氧体粉末通常为煅烧后粉碎的粉末，然而煅烧铁氧体粉末具有几十％的尖晶石化率。当将此种铁氧体粉末烧结时，则会因脱氧反应(还原反应)而使尖晶石化率上升，在烧结结束时，尖晶石化率在理想的情况下达到100％。Fe2+的比例因还原反应而变化。本发明的铁氧体烧结体中由于与以往的Mn-Zn类铁氧体相比Fe大大地过剩，因此为了促进脱氧反应，烧结气氛中的氧浓度最好低。
在特开平11-329822号中记载有煅烧最好也在氮气中进行的内容，在特开平6-333726号中记载有煅烧铁氧体粉末的尖晶石化度应当为60～90％。这些在需要放出大量氧的Fe过剩的铁氧体粉末烧结之前进一步促进尖晶石化反应的方面是理想的，然而脱氧反应不仅受烧结气氛中的氧浓度的影响，还受PVA等粘合剂的添加量的较大影响。这是因为，因以C及H为主构成元素的粘合剂的热分解，产生还原性气体，它会促进脱氧反应。当将脱氧工序在大气中进行时，由于粘合剂与大气中的氧结合，因此脱氧反应不被促进，但是当将脱粘合剂工序及烧结工序在氮气等低氧气氛中实施时，则脱氧反应的促进就变得显著。
由于非常微细的铁氧体粉末的比表面积大，因此在其成形中需要与铁氧体粉末的情况相比更多的粘合剂。所以，对于微细铁氧体粉末的情况，还原过度地进行，所得的铁氧体烧结体中的Fe2+的比例R超过Rcal-2.0≤R≤Rcal+0.3的范围。其结果是，作为异相生成方铁体相，磁特性劣化。
由于Fe2+的比例根据主成分组成或煅烧条件等而变化，因此难以稳定地制造Fe大大过剩的铁氧体烧结体。但是，通过将铁氧体粉末的尖晶石化率、粘合剂添加量及从脱粘合剂工序直到所述烧结工序结束期间的气氛中的氧浓度设为本发明的范围内，就可以将Fe2+的比例R设为Rcal-2.0≤R≤Rcal+0.3的范围内，其结果是，可以得到具有高的最大磁通密度的铁氧体烧结体。
烧结温度优选设为1150℃～1250℃的范围内。当烧结温度小于1150℃时，则烧结体密度降低，并且容易生成作为异相的赤铁矿相，最大磁通密度降低。另外，当超过1250℃时，则由于在烧结体中生成发生了异常粒子生长的粗大粒子，因此最大磁通密度等磁特性降低。
铁氧体粉末的尖晶石化率可以利用铁氧体粉末的组成、煅烧气氛、煅烧温度等来控制。如果煅烧条件相同，则所使用的铁氧体粉末的Fe越是过剩，则尖晶石化率就越低。另外，煅烧气氛中的氧量越少尖晶石化率就越高。虽然为了获得10～60％的尖晶石化率，煅烧气氛可以是从氮气到大气，然而从批量生产率及成本的观点考虑，优选在大气中煅烧。由于当煅烧温度过高时，则煅烧铁氧体粉末粗大化，因此煅烧温度优选设为800℃～950℃。
用于成形的铁氧体粉末只要具有10～60％的尖晶石化率即可，并不限定于利用煅烧(混和粉的固相反应)得到的粉末，例如也可以是利用水热合成等得到的粉末。
铁氧体烧结体的最大磁通密度不仅依赖于Fe2+的量，还依赖于烧结体密度。Fe大大过剩的组成中，虽然可以期待高的最大磁通密度，然而有难以提高烧结体密度的问题。虽然一般来说，在利用粉末冶金的方法制造铁氧体烧结体之际，当提高烧结温度时，就会高密度化，然而本发明人等发现，当将Fe大大过剩的铁氧体粉末在0.1体积％以下的氧浓度的气氛中烧结时，即使提高烧结温度，烧结体密度也不提高。
所以，对铁氧体烧结体的高密度化进行了深入研究后的结果是，本发明人等发现，当将用于成形的铁氧体粉末的比表面积设为3000～7000m2/kg的范围内时，则即使Fe2O3含量大大过剩，达到63～80摩尔％，也可以得到组织均一而具有4.9g/cm3以上的高密度的铁氧体烧结体。
当铁氧体粉末的比表面积小于3000m2/kg时，则烧结体密度不会充分地提高，另外，当超过7000m2/kg时，则由于铁氧体粉末的处理变得困难，并且在粉碎中需要很多的时间，因此在生产率方面变差。另外，当使用超过7000m2/kg的非常微细的铁氧体粉末时，除了在铁氧体烧结体中会异常地生长出粗大粒子，烧结体的强度降低以外，磁特性也劣化。具有3000～7000m2/kg的比表面积的铁氧体粉末一般来说具有0.9～1.8μm的平均粒径d50。而且，平均粒径虽然也可以利用空气透过法求得，然而利用空气透过法得到的平均粒径有小于利用激光衍射法得到的平均粒径d50的倾向。为了得到高的烧结体密度及最大磁通密度，铁氧体粉末的比表面积更优选4000～7000m2/kg。铁氧体粉末的比表面积可以利用粉碎时间等粉碎条件来控制。而且，比表面积是利用BET法测定的。
以下，将本发明与实施例一起进行具体说明，然而本发明并不限定于这些实施例。
实施例1
将按照达到表1所示的组成的方式称量的Fe2O3粉末、Mn3O4粉末及ZnO粉末用湿式球磨机混和4小时后干燥，在氮气中900℃下煅烧了1.5小时。而且，试样17是在大气中850℃下煅烧了1.5小时。向所得的各煅烧粉中，添加了0.08重量％(以CaCO3换算)的Ca、0.006重量％(以SiO2换算)的Si及0.03重量％(以Ta2O5换算)的Ta，按照使比表面积处于4000～7000m2/kg的范围的方式，将粉碎时间调整为15～20小时，用湿式球磨机粉碎。具体来说，试样No.9中表面积为4110m2/kg。向各铁氧体粉碎粉中作为粘合剂添加了表1所示的量的PVA后，干燥，造粒。将造粒铁氧体粉末压缩成形为环状，以150℃/h的升温速度升温至1175℃，在1175℃保持8小时而烧结。在从脱粘合剂工序直到所述烧结工序结束期间及其后的冷却工序中，作为气氛气体，使用了纯度为99.99％以上的高纯度氮气。
对所得的外径25mm、内径15mm及高度5mm的环状烧结体，测定了10kHz下的起始导磁率μi及1000A/m磁场中的20℃、100℃及150℃的最大磁通密度(分别设为Bm20℃、Bm100℃、Bm150℃)。另外，算出了从20℃升温到100℃时的最大磁通密度的降低率[100×(Bm20℃-Bm100℃)/Bm20℃]。另外，还测定了铁氧体粉末的尖晶石化率及烧结体的密度ds、体积电阻率ρ、结晶粒径、居里温度Tc、异相的有无及全部Fe量中的Fe2+的比例R。烧结体密度是利用水中置换法测定的。烧结体的体积电阻率是在切割了的环状试样的切割面上涂布导电性糊状物后，利用二端法测定的。烧结体的结晶粒径是在镜面研磨后盐酸蚀刻了的试样的1000倍光学显微镜照片上，划出长度10cm的线(相当于100μm)，取以在该线上存在的粒子的数目除100μm后的值。烧结体中的异相的有无是利用SEM及光学显微镜的1000倍下的观察及X射线衍射确认的。铁芯损耗是在50kHz及150mT的条件下测定的。将结果表示于表1中。
表1
  试样No.   煅烧气氛          组成[摩尔％   尖晶石化率(％)   粘合剂(重量％)   ds(g/cm3)
  Fe2O3   MnO   ZnO
  1*   氮气中   85   5   10   23.8   1.5   5.10
  2   氮气中   80   10   10   31.8   1.5   5.05
  3   氮气中   75   20   5   29.8   1.5   4.97
  4   氮气中   75   15   10   35.8   1.5   5.02
  5   氮气中   75   10   15   39.8   1.5   5.00
  6*   氮气中   75   5   20   47.8   1.0   4.98
  7*   氮气中   70   27.5   2.5   26.7   1.0   4.95
  8   氮气中   70   25   5   30.8   1.0   5.00
  9   氮气中   70   20   10   43.0   1.0   4.99
  10   氮气中   70   15   15   42.9   1.0   4.96
  11*   氮气中   70   10   20   52.1   1.0   4.96
  12   氮气中   65   30   5   37.3   1.0   4.99
  13   氮气中   65   25   10   46.9   1.0   4.99
  14   氮气中   65   22.5   12.5   50.1   1.0   4.95
  15*   氮气中   60   30   10   53.8   1.0   4.97
  16*   氮气中   60   20   20   72.4   1.0   5.11
  17   大气中   70   20   10   10.5   1.7   4.97
注：*本发明的范围外
表1(续)
  试样No.   μi            Bm(mT)   Bm降低率(％)   ρ(Ω·m)   Tc(℃)   Rcal(％)   R(％)
  20℃   100℃   150℃
  1*   126   534   514   501   3.7   0.59   508   27.5   26.3
  2   173   558   535   515   4.1   0.67   485   25.0   24.3
  3   218   553   544   527   1.6   0.73   470   22.2   21.9
  4   229   571   548   526   4.0   0.71   456   22.2   21.7
  5   226   570   535   506   6.1   0.68   448   22.2   22.1
  6*   212   515   471   435   8.5   0.67   445   22.2   21.9
  7*   219   476   476   405   0   0.63   457   19.0   18.7
  8   289   563   560   490   0.5   0.63   442   19.0   18.9
  9   363   575   552   500   4.0   0.75   428   19.0   19.0
  10   428   576   535   483   7.1   0.62   415   19.0   18.9
  11*   352   540   499   445   7.6   0.44   403   19.0   19.0
  12   311   615   520   456   15.4   0.77   406   15.4   15.4
13 967 634 531 465 16.2 0.75 391 15.4 15.7
  14   1134   620   533   467   14.0   0.73   379   15.4   15.3
  15*   675   562   476   398   15.3   0.65   346   11.1   11.2
  16*   765   520   445   388   14.4   0.01   306   11.1   12.0
  17   327   580   560   505   3.4   0.55   428   19.0   18.3
注：*本发明的范围外
从表1中可以看到，通过将Fe2O3、MnO及ZnO的含量、全部Fe量(Fe2++Fe3+)中的Fe2+的比例及烧结体密度设为本发明的范围内，100℃下的最大磁通密度Bm就达到520mT以上，与以往的铁氧体烧结体相比，可以得到非常高的最大磁通密度。另外，所得的铁氧体烧结体的体积电阻率也在0.1Ω·m以上，与以往的Mn-Zn类铁氧体同等。相反，当主成分的组成在本发明的范围外时，则在100℃下无法得到高的最大磁通密度。另外发现，对于68～80摩尔％的Fe2O3及3～15摩尔％的ZnO的情况，可以得到如下的Mn-Zn类铁氧体烧结体，即，居里温度达到410℃以上，100℃下具有520mT以上的高的最大磁通密度，并且100℃下的最大磁通密度相对于20℃下的最大磁通密度的降低率在10％以下，温度变化很小。还发现，通过设为68～75摩尔％的Fe2O3、3～12摩尔％的ZnO、剩余部分的氧化锰的组成，在100℃得到540mT以上的极高的最大磁通密度。而且，利用粉末X射线衍射的解析及烧结体组织的SEM及光学显微镜得到的观察的结果为，在试样16中作为异相确认有方铁体相，而在除此以外的试样中未确认到异相。在全部试样中，烧结体的结晶粒径为4～6μm。
对于试样8～11、14及17，测定了铁芯损耗。将结果表示于表2中。从表2中可以清楚地看到，本发明的组成范围内的铁氧体烧结体具有高的最大磁通密度，并且50kHz及150mT下的铁芯损耗也很小，在1700kW/m3以下。当将铁氧体烧结体的主成分设为68～72摩尔％的Fe2O3、3～12摩尔％的ZnO、剩余部分的氧化锰的组成范围内时，则铁芯损耗达到极小的温度就变为80～120℃的范围，从而适于100℃附近的使用。而且，当Fe2O3的含量在75摩尔％以上时，则在铁芯损耗的测定中观察到了发热。
表2
  试样No.                              铁芯损耗(kW/m3)   铁芯损耗达到极小的温度(℃)
  20℃   40℃   60℃   80℃   100℃   120℃   140℃
  8   1582   1265   947   620   1089   1397   1530   80℃
  9   1650   1392   1128   883   606   459   505   120℃
  10   1429   1243   1065   868   671   493   372   140℃以上
  11*   1496   1301   1106   928   772   656   559   140℃以上
  14   520   351   223   326   457   583   710   60℃
  17   1344   1071   872   696   481   664   683   100℃
注：*本发明的范围外
实施例2
将按照达到70摩尔％的Fe2O3、10摩尔％的ZnO及剩余部分的MnO的组成的方式称量的Fe2O3粉末、ZnO粉末及Mn3O4粉末用湿式球磨机混和4小时后干燥，在氮气中900℃下煅烧了1.5小时。向所得的煅烧粉中，添加了表3所示的CaCO3粉末及SiO2粉末，用湿式球磨机粉碎20小时，继而作为粘合剂添加了1.0重量％的PVA后，干燥，造粒。将造粒粉末压缩成环状，以150℃/h的升温速度升温至1175℃，在1175℃保持8小时而烧结。在从脱粘合剂工序直到所述烧结工序结束期间及其后的冷却工序中，也与实施例1相同地采用了氮气气氛。另外，用于成形的铁氧体粉末的尖晶石化率为42％。对所得的外径25mm、内径15mm及高度5mm的环状烧结体，测定了10kHz下的起始导磁率μi及1000A/m的磁场中的20℃及100℃的最大磁通密度。另外，还测定了铁氧体粉末的尖晶石化率、烧结体的密度ds、体积电阻率ρ及极小温度下的铁芯损耗。测定条件与实施例1相同。将结果表示于表3中。
表3
试样No. CaCO3(重量％) SiO2(重量％) ds(g/cm3) μi Bm(mT) ρ(Ω·m) 铁芯损耗(kW/m3)
  20℃   100℃
  18   0.01   0.006   5.03   314   588   565   0.06   737
  19   0.08   0   5.01   327   532   525   ＜0.01   1044
  20   0.08   0.003   4.99   315   557   541   0.23   823
  21   0.08   0.006   4.98   391   584   559   0.41   459
  22   0.08   0.02   4.99   272   553   543   0.05   749
  23   0.15   0.006   4.95   440   584   554   0.83   349
  24   0.30   0.006   4.92   332   564   527   0.43   776
  25*   0.40   0.006   4.89   315   547   513   0.40   812
注：*本发明的范围外
从表3中可以看到，通过添加0.02～0.3重量％(以CaCO3换算)的Ca及0.003～0.015重量％(以SiO2换算)的Si，可以得到体积电阻率在0.1Ω·m以上、最大磁通密度高的铁氧体烧结体。
实施例3
将按照达到表4所示的组成的方式称量的Fe2O3粉末、Mn3O4粉末及ZnO粉末用湿式球磨机混和4小时后干燥，在氮气中900℃下煅烧了1.5小时。另外，试样41及42是另外在大气中850℃下煅烧了1.5小时的。向各煅烧粉中，添加了0.08重量％的CaCO3粉末、0.006重量％的SiO2粉末、0.03重量％Ta2O5粉末，按照使比表面积达到4000～7000m2/kg的方式，调整粉碎时间，用湿式球磨机粉碎。向所得的粉碎粉中，作为粘合剂添加了表4所示的量的PVA后，干燥，造粒。将造粒粉末压缩成环状，其后以150℃/h的升温速度升温至1175℃，通过在1175℃保持8小时而烧结。在从脱粘合剂工序直到所述烧结工序结束期间及其后的冷却工序中，都与实施例1相同地采用了氮气气氛。对所得的外径25mm、内径15mm及高度5mm的环状烧结体，测定了10kHz下的起始导磁率μi及1000A/m磁场中的20℃及100℃的最大磁通密度。另外，还测定了铁氧体粉末的尖晶石化率及烧结体的密度ds、体积电阻率ρ及全部Fe量中的Fe2+的比例R。将结果表示于表4中。另外，将尖晶石化率与粘合剂添加量的关系表示于图1中，将铁氧体烧结体中的Fe的含量及Fe2+的比例R、与100℃下的最大磁通密度的关系表示于图2中。
表4
  试样No.          组成(摩尔％)   尖晶石化率(％)   粘合剂(重量％)
  Fe2O3   MnO   ZnO
  26*   75   15   10   35.8   0.5
  27   1.0
  28   1.5
  29*   2.0
  30   70   20   10   43.0   0.5
  31   1.0
  32*   1.5
  33*   2.0
  34   65   25   10   46.9   0.5
  35   1.0
  36*   1.5
  37   70   15   15   42.9   0.5
  38   1.0
  39*   1.5
  40*   2.0
  41   70   20   10   10.5   1.5
  42   2.0
注：*本发明的范围外
表4(续)
  试样No.   ds(g/cm3)   μi       Bm(mT)   ρ(Ω·m)   Rcal(％)   R(％)   结晶粒径(μm)   异相
20℃ 100℃
  26*   4.94   127   513   493   0.88   22.2   20.1   5.4   赤铁矿相
  27   4.97   240   536   520   0.86   21.1   6.8   无
  28   5.02   229   571   548   0.71   21.7   4.9   无
  29*   5.07   188   474   476   ＜0.01   22.6   21.7   方铁体相
  30   4.91   366   553   524   1.02   19.0   17.6   4.8   无
  31   4.99   373   585   559   0.59   18.6   5.2   无
  32*   5.07   318   508   515   ＜0.01   19.6   17.9   方铁体相
  33*   5.06   233   369   373   ＜0.01   23.4   19.2   方铁体相
  34   4.94   892   611   521   1.18   15.4   15.3   4.9   无
  35   4.99   967   634   531   0.75   15.7   5.7   无
  36*   5.01   625   529   478   ＜0.01   16.3   17.9   方铁体相
  37   4.91   357   558   520   1.03   19.0   18.9   4.4   无
  38   4.96   428   576   535   0.62   18.9   5.4   无
  39*   5.12   297   512   505   0.06   19.5   17.9   无
  40*   5.09   179   311   339   ＜0.01   23.0   16.1   方铁体相
  41   4.97   341   574   553   0.58   19.0   18.3   5.1   无
  42   4.99   355   551   521   0.50   18.6   5.9   无
注：*本发明的范围外
如表4及图1及图2所示，全部Fe量中的Fe2+的比例R与粘合剂添加量对应地变化，并且最大磁通密度也对应地变化。另外，通过将铁氧体粉末的尖晶石化率及粘合剂添加量设为本发明的范围内，就可以将全部Fe量中的Fe2+的比例R设为Rcal-2.0≤R≤Rcal+0.3的范围内，其结果是，得到了高的最大磁通密度。相反，当粘合剂量V在1.3-0.02S≤V≤2.3-0.02S的范围外时，则全部Fe量中的Fe2+的比例R就脱离Rcal-2.0≤R≤Rcal+0.3的范围，无法得到超过520mT的高的最大磁通密度。另外，当全部Fe量中的Fe2+的比例R脱离所述范围时，则容易生成赤铁矿相或方铁体相等异相。特别是当Fe量中的Fe2+的比例R超过Rcal+0.3时，则结晶就会粗大化至10μm以上，并且体积电阻率大大地降低至小于0.1Ω·m。
实施例4
将按照使Fe2O3为70摩尔％、ZnO为10摩尔％、剩余部分为MnO的方式称量的Fe2O3粉末、ZnO粉末及Mn3O4粉末用湿式球磨机混和4小时后干燥，在氮气中900℃下煅烧了1.5小时。向所得的煅烧粉中，添加了0.08重量％(以CaCO3换算)的Ca、0.006重量％(以SiO2换算)的Si及0.03重量％(以Ta2O5换算)的Ta，用湿式球磨机粉碎20小时，继而作为粘合剂添加了1.0重量％的PVA后，干燥，造粒。将造粒粉末压缩成环状，其后以150℃/h的升温速度升温至1175℃，通过在1175℃保持8小时而烧结。而且，在从脱粘合剂工序直到所述烧结工序结束期间是在表5所示的氧浓度气氛中进行的，在其后的冷却工序是在氮气气氛中进行的。另外，用于成形的铁氧体粉末的尖晶石化率为42％。对所得的外径25mm、内径15mm及高度5mm的环状烧结体，测定了烧结体的密度ds、10kHz下的起始导磁率μi、1000A/m磁场中的20℃及100℃的最大磁通密度。将结果表示于表5中。
表5
  试样No.   气氛中的氧浓度(体积％)   ds(g/cm3)   μi       Bm(mT)   异相
20℃ 100℃
  43*   5   5.00   49   95   79   赤铁矿相
  44*   0.5   5.01   172   526   491   赤铁矿相
  45   0.05   5.02   262   571   550   无
  46   0.005   4.99   373   585   559   无
注：*本发明的范围外
如表5所示，通过将从脱粘合剂工序直到所述烧结工序结束的期间的气氛中的氧浓度设为0.1体积％以下，就可以抑制异相的生成，得到高的最大磁通密度。另一方面，当气氛中的氧浓度超过0.1体积％时，则作为异相生成赤铁矿相，起始导磁率、最大磁通密度都降低。这是因为，即使将铁氧体粉末的尖晶石化率及粘合剂量最佳化，当气氛氧浓度高时，也无法维持还原性气氛，并且粘合剂的还原作用也被抵消。
实施例5
将按照使Fe2O3为70摩尔％、ZnO为10摩尔％、剩余部分为MnO的方式称量的Fe2O3粉末、ZnO粉末及Mn3O4粉末用湿式球磨机混和4小时后干燥，在大气中850℃下煅烧了1.5小时。向所得的煅烧粉中，添加了0.08重量％(以CaCO3换算)的Ca、0.006重量％(以SiO2换算)的Si及0.03重量％(以Ta2O5换算)的Ta，以表6所示的粉碎时间用湿式球磨机粉碎，继而作为粘合剂添加了1.5重量％的PVA后，干燥，造粒。将造粒粉末压缩成形为环状，其后以150℃/h的升温速度升温至1175℃，通过在1175℃保持8小时而烧结。从脱粘合剂工序直到所述烧结工序结束期间及其后的冷却工序与实施例1相同，是在氮气气氛中进行的。另外，用于成形的铁氧体粉末的尖晶石化率为11％。对所得的外径25mm、内径15mm及高度5mm的环状烧结体，测定了烧结体的密度ds、10kHz下的起始导磁率μi及1000A/m磁场中的20℃及100℃的最大磁通密度。另外，利用BET法测定了铁氧体粉末的比表面积S。另外，根据使用堀场制作所株式会社制激光衍射型粒径分布测定器测定的粒径分布，求得了平均粒径d50。将结果表示于表6中。
表6
试样No. 粉碎时间(h) S(m2/kg) 平均粒径d50(μm) ds(g/cm3) μi       Bm(mT)
20℃ 100℃
  47*   5   2210   1.83   4.77   507   546   513
  48   10   3570   1.42   4.91   423   556   526
  49   15   4850   1.25   4.98   371   581   554
  50   20   6340   1.10   5.05   267   580   555
注：*本发明的范围外
如表6所示，通过将铁氧体粉末的比表面积设为3000～7000m2/kg的范围内，就会高密度化，其结果是，可以得到高的最大磁通密度。特别是当将比表面积设为4000～7000m2/kg时，可以实现进一步的高密度化及高最大磁通密度化。
实施例6
将按照使Fe2O3为70摩尔％、ZnO为10摩尔％、剩余部分为MnO的方式称量的Fe2O3粉末、ZnO粉末及Mn3O4粉末用湿式球磨机混和4小时后干燥，在氮气中950℃下煅烧了1.5小时。向所得的煅烧粉中，添加了0.08重量％(以CaCO3换算)的Ca、0.006重量％(以SiO2换算)的Si及0.03重量％(以Ta2O5换算)的Ta，用湿式球磨机粉碎10小时，继而作为粘合剂添加了1.0重量％的PVA后，干燥，造粒。将造粒粉末压缩成形为圆筒状，其后以150℃/h的升温速度升温至1175℃，通过在1175℃保持8小时而烧结。从脱粘合剂工序直到所述烧结工序结束期间及其后的冷却工序与实施例1相同，是在氮气气氛中进行的。另外，用于成形的铁氧体粉末的尖晶石化率为46％。
将所得的外径8.5mm及高度4mm的圆筒状烧结体(试样51)加工为图4所示的鼓型芯。对该鼓型芯，实施了线种类为2-UEW、线径为0.25mm及匝数为50圈的绕线。在频率100kHz及电流1mA的条件下，在20℃及100℃下测定了直流重叠特性。将结果表示于图3中。
为了进行比较，将具有53摩尔％的Fe2O3、7摩尔％的ZnO及40摩尔％的MnO的组成的铁氧体烧结体(试样52)加工为与试样51相同的鼓型芯。对该鼓型芯，实施了线种类为2-UEW、线径为0.25mm及匝数为47圈的绕线。在与试样51相同的条件下测定了直流重叠特性。将结果表示于图3中。
在表7中表示了试样51及52的组成及最大磁通密度。从图3中可以看到，作为本发明的范围内的试样51与作为本发明的范围外的试样52相比，直流重叠特性更为良好。
表7
  试样No.           组成(摩尔％)          Bm(mT)
  Fe2O3   MnO   ZnO   20℃   100℃
  51   70   20   10   589   550
  52*   53   40   7   532   439
注：*本发明的范围外
本发明的铁氧体烧结体由于具有高的最大磁通密度，因此可以用于DC-DC转换器的铁心等部件中。特别是由于在100℃的高温下具有比以往的Mn-Zn类铁氧体明显更高的最大磁通密度，因此适用于使用环境温度高的电子机器用的线圈部件中。此种铁氧体烧结体可以利用本发明的方法以低成本稳定地制造。

Claims (11)

1.一种铁氧体烧结体，其特征是，主组成由63～80摩尔％的Fe2O3、3～15摩尔％的ZnO及剩余部分的氧化锰构成，对于由Fe2O3的含量X(摩尔％)利用式(1)：Rcal＝[200(X-50)]/(3X)决定的Rcal，烧结体中的全部Fe量中的Fe2+的比例R(％)满足Rcal-2.0≤R≤Rcal+0.3的条件，并且烧结体密度在4.9g/cm3以上。
2.根据权利要求1所述的铁氧体烧结体，其特征是，主组成由68～75摩尔％的Fe2O3、3～12摩尔％的ZnO及剩余部分的氧化锰构成。
3.根据权利要求1或2所述的铁氧体烧结体，其特征是，将主组成设为100重量％，作为副成分含有0.02～0.3重量％(以CaCO3换算)的Ca及0.003～0.015重量％(以SiO2换算)的Si。
4.根据权利要求1～3中任意一项所述的铁氧体烧结体，其特征是，体积电阻率在0.1Ω·m以上。
5.根据权利要求1～4中任意一项所述的铁氧体烧结体，其特征是，铁芯损耗达到极小的温度为80℃～120℃。
6.一种电子部件，其特征是，在由权利要求1～5中任意一项所述铁氧体烧结体构成的磁性铁心上实施了绕线。
7.一种铁氧体烧结体的制造方法，其特征是，所述铁氧体烧结体的主组成由63～80摩尔％的Fe2O3、3～15摩尔％的ZnO及剩余部分的氧化锰构成，对于由Fe2O3的含量X(摩尔％)利用式(1)：Rcal＝[200(X-50)]/(3X)决定的Rcal，烧结体中的全部Fe量中的Fe2+的比例R(％)满足Rcal-2.0≤R≤Rcal+0.3的条件，并且该烧结体密度在4.9g/cm3以上，该铁氧体烧结体的制造方法包括向铁氧体粉末中添加粘合剂的工序、成形工序、脱粘合剂工序及烧结工序，所述铁氧体粉末的尖晶石化率S为10～60％，将所述铁氧体粉末和所述粘合剂的合计量设为100重量％时，所述粘合剂的添加量V(重量％)在1.3-0.02S≤V≤2.3-0.02S的范围内，从脱粘合剂工序直至所述烧结工序结束期间的气氛中的氧浓度在0.1体积％以下。
8.根据权利要求7所述的铁氧体烧结体的制造方法，其特征是，所述铁氧体粉末的尖晶石化率为10～40％。
9.根据权利要求7或8所述的铁氧体烧结体的制造方法，其特征是，所述铁氧体粉末的比表面积为3000～7000m2/kg。
10.根据权利要求7～9中任意一项所述的铁氧体烧结体的制造方法，其特征是，所述铁氧体烧结体的主组成由68～75摩尔％的Fe2O3、3～12摩尔％的ZnO及剩余部分的氧化锰构成。
11.根据权利要求7～10中任意一项所述的铁氧体烧结体的制造方法，其特征是，将所述主组成设为100重量％时，作为副成分添加0.02～0.3重量％(以CaCO3换算)的Ca及0.003～0.015重量％(以SiO2换算)的Si。
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