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铁氧体磁性材料的发展

临沂陶瓷材料科技
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铁氧体磁性材料

铁氧体是20世纪40年代发展起来的一种新型的非金属磁性材料。由于它的制备工艺和外观很类似陶瓷品,因此有时被称为磁性瓷。铁氧体一般是指铁族的和其他一种或多种适当的金属元素的复合氧化物,属于半导体,它是作为磁性介质而被利用。

20世纪40 年代二次世界大战中发明了雷达,要求使用能在中高频和高频领域中工作的软磁材料(指矫顽力小,容易磁化的磁性材料),从而发明了锰锌软磁铁氧体和镍锌软磁铁氧体。由于软磁铁氧体在高频下具有高磁导率、高电阻率、低损耗等特点,并且具有批量生产容易、性能稳定、机械加工性能高,可利用模具制成各种形状的磁芯,特别是成本低等特点,而迅速推广应用于通信、传感、音像设备、开关电源和磁头工业等方面。

从20 世纪40 年代到现在,随着技术的进步,软磁铁氧体也在不断地发展。其主要的方向一是改变软磁铁氧体的成分。如今,锰锌铁氧体已派生出锰镁锌铁氧体和锰铜锌铁氧体,镍锌铁氧体已派生出镍铜锌铁氧体。另外除了基本的氧化物外,还添加CaO、SiO2、Nb2O5、ZrO2、Ta2O5 等氧化物,以提高铁氧体的性能;一是改变生产工艺,使粉体细化,从而减少损失和提高工作频率。

经过几十年的发展完善,如今软磁铁氧体材料已成为一类应用广泛、种类繁多的功能材料。目前,工业生产的软磁铁氧体材料从成分上分主要有:Mn-Zn、Ni-Zn 系等尖晶石和平面型六角晶系两大类(也有分为三类的)。从应用角度讲,它又可分为高磁导率(μi)、高频大功率(又称功率铁氧体)和抗电磁干扰的(EMI)铁氧体等几类。