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文档之家› 磁性材料 第7章 铁氧体材料解析
磁性材料 第7章 铁氧体材料解析
四、铁氧体的生产工艺
铁氧体材料的生产工艺主要分为2种:
将氧化物原料直接球磨混合,经成型和高温烧结制成铁氧体,
即所谓的干法。这种方法工艺简单,配方准确,应用较为普遍。
但采用氧化物作原料,烧结活性和混合的均性受到限制 ,制约了
产品性能的进一步提高;
另一种以化学共沉淀法为主的湿法工艺,此工艺制备的铁氧
向,重复按ABC、ABC……,其它金属离子在O2-构成的空隙中;
Hale Waihona Puke 单位晶胞由8个小立方(子晶格)组成;共边的子晶格离子分布
相同,而共面的则不同。每个小立方含有4个O2-,则48=32;O2分布在对角线的1/4、3/4处, 而O2-间隙中嵌入A, B离子; 由氧离子构成的空隙分两种: 4个O2-构成四面体----A位; 6个O2-
体粉烧结活性和均匀性好,但是湿法的工艺路线长、条件敏感、
稳定性较差。
第二节 尖晶石型铁氧体的晶 体结构和基本特性
Crystal structure and basic characteristics of Spinel ferrites
一、尖晶石型铁氧体的晶体结构
1、单位晶胞:
面心立方结构,以O2-为骨架构成面心立方,以 [111] 轴为密堆积方
铁氧体)如Mn-Zn铁氧体,Ni-Zn铁氧体,Mn-Mg-Zn铁氧体; 电特性:其电阻率较大(与金属材料相比),且有较高的介电 性能及多铁性材料的发现; 磁特性:可视为具有铁磁性的金属氧化物,高频时具有较高的磁 导率;
生产工艺与一般陶瓷工艺相似,因此操作方面易于控制; 它是高频弱电领域很有发展前途的一种非金属磁性材料; 缺点:饱和磁化强度MS较低,一般只有金属合金的1/3~1/5, 说明单位体积材料中储存的磁能较低,无法在较高磁能密度 的低频、强电和大功率领域内应用
三、铁氧体磁性材料的分类和应用
1、软磁铁氧体:在较弱的磁场下,易磁
化也易退磁的一种铁氧体材料
是目前各种铁氧体中用途最广、数 量最大、品种较多、产值较高的
应用领域:各种电感元件如滤波器磁
芯、变压器磁芯以及磁带录音和录象 磁头、多路通讯等的记录磁头
结构类型:立方晶系的尖晶石型(应用于音频甚至高频频段
1000Hz~300MHz);六角晶系的磁铅石型(用于更高的频段,如吸 波材料等)
构成八面体----B位;
理论上单位晶胞中有A位64个, B位32 个,实际上只有A位8个, B位16个,这 为金属离子的扩散提供了条件; ∴单位晶胞含有8个尖晶石铁氧体分 子MeFe2O4
二、铁氧体磁性材料及其特性
铁氧体:是由铁和其他一种或多种金属组成的复合氧化物;
如尖晶石型铁氧体分子式MeFe2O4或MeO· Fe2O3,其中Me指离子
半径与Fe2+相近的二价金属离子(如Mn2+、Zn2+、Co2+等)或平均 化合价为二价的多种金属离子组(如Li+0.5Fe3+0.5);
单组分铁氧体,如锰铁氧体、镍铁氧体等和多组分铁氧体(复合
我国第一篇Mn-Zn铁氧体材料的试验研究报告由付柏生、白琏 如等先生在归国博士胡汉泉指导下于1956年完成,解决了载波频 带所用Mn-Zn铁氧体磁芯的制造工艺与技术,全文共75页,直到 今天,该报告仍有很强的现实生产指导意义; 1959年,我国第一届以铁氧体为主科的磁性材料及器件专业本 科大学生在成都电讯工程学院毕业,这批毕业生后来成为了新中 国的铁氧体磁性材料发展的骨干
一、铁氧体磁性材料的发展情况
磁铁矿(Fe3O4)是世界上最早得到应用的一种铁氧体磁性材 料;
1909年才第一次出现人工合成的铁氧体,1932和1933年,加藤
和武井两人研制出Cu-Zn系软磁铁氧体和Co-Fe系永磁铁氧体; 二战期间,荷兰菲利普公司系统的研究了各种尖晶石铁氧体, 1946年软磁铁氧体商品生产,1950年立方系软磁铁氧体商品化; 1952年出现磁铅石型钡铁氧体,1953~1954年出现矩磁铁氧体, 1956年出现石榴石型铁氧体并发现平面型超高频铁氧体; 1952年日本冈村敏彦发明了Mn-Zn系铁氧体,并先后在广播、 电视和彩色电视偏转、行输出系统得到广泛应用;
第3章
铁氧体磁性材料
西南科技大学材料科学与工程学院
第一节 铁氧体磁性材料的概述 第二节 尖晶石型铁氧体的晶体结构和基本特性 第三节 石榴石型铁氧体的晶体结构和基本特性 第四节 六角晶系铁氧体的晶体结构和基本特性
第一节 铁氧体磁性材料的概述
Generals of Ferrite Magnetic Materials
遥测、遥控等电子设备
4、矩磁铁氧体:具有矩形磁滞回线的铁氧体 应用领域:各种类型电子计算机的存储器 磁芯,同时在自动控制、雷达导航、宇宙 航行、信息显示等方面也有不少的应用;
代表性铁氧体:Mg-Mn铁氧体,Li-Mn铁
氧体等
5、压磁铁氧体:指磁化时能在磁场方向作机械 伸长或缩短(磁滞伸缩)的铁氧体材料 代表性铁氧体:Ni-Zn铁氧体, Ni-Cu铁氧体,Ni-Mg铁氧体 应用领域:需要将电磁能和机械能相互转 换的超声和水声器件、磁声器件以及电讯 器件、水下电视和自动控制器件等方面 备注:压磁铁氧体与压电陶瓷(如BaTiO3)有几乎相似的应用领域, 但各自的特点不同,一般认为铁氧体压磁材料只适用于几万 Hz的频 段内,而压电陶瓷的适用频段却高得多
2、永磁铁氧体:磁化后不易退磁,而能
长期保留磁性的一种铁氧体材料
结构类型:六角晶系的磁铅石型(如典 型代表BaFe12O19) 应用领域:电讯器件中的录音器、微音器、电 话机以及各种仪表的磁铁,同时在污染处理、 医学生物和印刷显示等方面 备注:永磁铁氧体是继Al-Ni-Co系永磁金属材料后的第二种主要永 磁材料,且为永磁材料在高频段(如微波器件、其他国防器件)的 应用开辟了新的途径
3、旋磁铁氧体(微波铁氧体):在两个互相垂直的直流磁场和电 磁波磁场的作用下,具有平面偏振性的电磁波在材料内部按一定方 向的传播过程中,其偏振面会不断绕传播方向旋转的现象 Mg-Mn铁氧体,Ni-
Cu铁氧体,Ni-Zn铁
氧体以及钇石榴石铁 氧体3Me2O3· 5Fe2O3 应用领域:100~100000MHz(米波到毫米波),多用于与输送微 波的波导管或传输线等组成各种微波器件,如雷达、通讯、导航、