Mn-Zn功率铁氧体微量添加物的研究进展
MnZn功率铁氧体发展趋势探讨(201107)
MnZn功率铁氧体发展趋势探讨海宁市联丰磁业有限公司严剑峰李永劬郭凤鸣摘要介绍了MnZn功率铁氧体材料及其制备工艺的近况和发展趋势。
1 前言软磁铁氧体材料的发明与实用化，至今已有70多年。
由于它具有高磁导率、高电阻率、低损耗、易于加工成各种形状以及主要原材料成本相对价格较低等优点，因而可以用它制作成各种电子变压器、开关电源、逆变器、滤波器、扼流圈、电感器、电子镇流器等，广泛应用于家用电器、计算机、手机、通信、办公自动化、显示器、远程监控、电磁兼容、绿色照明、环保节能等领域。
软磁铁氧体的应用领域还在不断扩展，目前在汽车电子、新能源领域又获得了大量应用。
软磁铁氧体是现代信息产业中最重要的基础功能材料之一，与国家经济和人民的日常生活息息相关。
最近几十年来软磁铁氧体始终保持着快速发展的势头，其中MnZn铁氧体约占软磁铁氧体总产量的70%左右, 而MnZn功率铁氧体占MnZn铁氧体总产量的70%左右,所以国内外各个铁氧体公司非常重视对MnZn功率铁氧体材料的研究，投入了大量人力、物力、财力在这个领域中。
目前国内MnZn功率铁氧体的发展已从热衷于新材料开发延伸到重视生产工艺研究和生产设备开发。
2MnZn功率铁氧体材料发展趋势探讨2.1 低损耗材料的发展趋势降低损耗，这一技术趋势一直是功率铁氧体材料几十年来的主要发展特征。
综合半导体和电子线路技术的发展状态，几十年来开关电源的工作频率普遍在20～300kHz左右。
针对这一需求，日本TDK公司陆续推出了具有代表性的PC30、PC40、PC44、PC47等低损耗材料，这些材料的典型特征是不断降低功率损耗（f=100kHz,B=200mT）。
我司也相继推出了NH2A、NH2B、NH2C低损耗材料，更低损耗的NH2G材料（相当于TDK的PC47）在试验室中已开发成功，目前正在生产中试。
表1为国际先进铁氧体公司低损耗材料牌号与我司的对照。
海宁市联丰磁业有限公司（简称“联丰磁业”）低损耗材料NH2C、NH2G的主要技术性能见表22.2 宽温低损耗材料的发展趋势自从TDK在2003年率先推出了宽温低损耗材料—PC95，揭开了宽温应用领域节能时代的序幕，国内外都掀起了研究宽温低损耗材料的热潮。
功率型NiZn系列铁氧体材料的开发与性能研究
Ａｂｓｒ ｃ ：Ｎｉ ｎ ｐ ｗｅ ｅｒｔ ｔｒａｓｈ ｓｂ ｅ ｅ ｅｏ ｅ ｔｓｖ ｒｌｙ ａｓｉ ｌｃｒ ｎｃａ ｄ ｃ ｍｍｕ ｉａ ｏ ｔａ ｔ Ｚ ｏ ｒｆｒｉ ｍａｅ ｌ ａ ｅ ｎ ｄ ｖ ｌｐ ｄ ａ ｅ ｅａ ｅ ｒ ｎ ｅｅ ｔ ｉ ｎ ｏ ｅ ｉ ｏ ｎｃ ｆ ｎ ｉ
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作用 。
关键词 ：Ｎ Ｚ ｉｎ铁氧体 ；性 能；应用 ；开发 中图分类号 ：Ｔ ７ １ Ｍ２ ７． 文献标识码 ：Ｂ 文章编号 ：１０ —８０２ ０ ）２０ ４ —５ ０ １ ３ （０７０ —０ ４０ ３
Ｔｈ ｏ ｅ ｔｅ ｎ ｖ ｌ ｐ ｅ ｆＮｉ ｗｅ ｒ ｉｅＳ ｒｅ ｅＰｒ ｐ ｒ ｉｓａ ｄ Ｄｅ ｅ ｏ ｍ ｎｔ Ｚｎ Ｐｏ ｒＦｅ ｒｔ ｅ ｉｓ ０
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镧系元素掺杂Mn-Zn铁氧体的制备和研究
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高密度高磁导率高饱和磁感应强度MnZn铁氧体的研究进展
・
３ ・ Ｏ
材料 导报
２０ ０ ７年 １ １月第 ２ 卷 第 １ 期 １ １
高密 度 高磁 导率 高 饱和 磁 感应 强度 Ｍｎ ｎ铁 氧体 的研 究进 展 Ｚ
谢 兵 余 忠 兰 中文 孙 ， ， ， 科 李 乐中 ， ，李可为
ＸＩ Ｂｉｇ ， Ｅ ｎ ＹＵ ｈ ｎ Ｚ ｏ ｇ ，ＬＡＮ ｈ ｎ ｗｅ Ｕ Ｎ Ｚ ｏ ｇ ｎ ，Ｓ Ｋｅ ，ＬＩＬｅ ｈ ｎ ｚ ｏ ｇ ，Ｌ ｗｅ。 ＩＫｅ ｉ
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高直流叠加低功耗锰锌铁氧体材料的研发
高直流叠加低功耗锰锌铁氧体材料的研发作者：刘云龙来源：《中国科技博览》2015年第26期中图分类号：TM277 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）26-0343-01一引言MnZn铁氧体的发展十分迅速，由最初的低频开关电源，收音机等视听设备中的功率变压器及回扫变压器，逐步发展到高频AC-DC，DC-DC变压器。
现在的绝大部分电路中都加有直流偏置要求（即DC-Bias），故MnZn铁氧体材料必须具有宽温直流叠加特性，即要求材料饱和磁通密度Bs在室温及高温都有较高的水平，如何进一步提高MnZn铁氧体材料的电磁性能，已成为当今软磁铁氧体材料所面临的重要课题。
目前国内的情况是：如果产品达到高叠加性能，那么功耗高；如果满足了功耗要求，则叠加性能不过（如DMR24产品）；另外如若室温达到叠加要求，则高温叠加不过。
因此除主配方的调整外，添加适当的杂质便能够有效地改善材料的电磁性能，这已成为目前功率铁氧体的研究重点。
锰锌铁氧体材料的特点就是磁晶各向异性常数K1具有很强的温度依赖性，其K1-T特性，也就是K1值随温度的变化曲线通常都具有正负变化且穿过零点的形态。
零点附近材料的起始磁导率μi具有极大值而功耗Pcv都具有极小值。
这是因为μi与K1有接近反比的关系，而各向异性常数K1和磁致伸缩常数λS趋向于零时磁心总损耗最小。
对应这个极值的温度点称为功耗的谷点。
宽温材料的技术关键就是希望把谷点的特性扩充到全温度段，也就是使K1-T曲线和μi-T曲线在所要求的温度范围尽可能平缓，避免明显双峰形态出现，从而实现低温高温Bs达到要求。
这就要求优选主成分Fe2O3，MnO，ZnO三者配比，并且采用过铁低锌配方。
因为在一定范围内，饱和磁通密度Bs随Fe2O3含量的增加而增大，而ZnO含量过多则会造成材料高温饱和磁通密度Bs的降低和居里温度Tc的下降。
在添加杂质方面，除常规添加钙硅铌外，根据结果，可掺加一些非常规材质。
mn-zn铁氧体纳米晶体的制备及吸波性能研究
mn-zn铁氧体纳米晶体的制备及吸波性能研究近年来，以纳米晶体形式表现的Fe3O4及其同素异质结构晶体Mn1-xZnxFe2O4（x=0，0.5，1）引起了广泛的研究关注。
对纳米晶体表面的改性运用其优异的易于改性、低成本和高效离子载体特性，可以大大提高铁氧体材料的功能性。
因此，研究铁氧体纳米晶体的制备和表面改性具有重要意义。
以Fe3O4纳米晶体为研究对象，采用湿化学法制备了Mn1-xZnxFe2O4纳米晶体，其中的x=0、0.5、1。
研究表明，MnZnFe2O4粒径大于Fe3O4纳米晶体，这是Zn2+ 替代了Mn3+而形成微小正面电荷的结果，也为纳米晶体的表面改性提供了有利的条件。
随后，采用X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）和热重－差热分析（DTA）对其结构和性能进行了详细分析。
结果表明，当Zn2+替代Mn3+ 到一定比例时，Fe3O4结构发生改变，即产生了由Mn1-xZnxFe2O4形成的晶体结构，在450℃时反应完成。
此外，纳米晶体经表面改性后，以氯化钠盐水静态沉淀法和溶剂热法制备了三种不同表面改性材料。
利用紫外-可见漫反射光谱(UV-VIS)、红外光谱（FT-IR）和热重分析（TGA），分析了不同表面改性材料的表面改性情况及改性后的吸波性能。
结果表明，表面改性后的Mn1-xZnxFe2O4纳米晶体，其吸波性能得到极大提升，吸收带范围变宽，吸收率提高，在500～900nm光谱范围内，吸收率达75%以上，表明Mn1-xZnxFe2O4纳米晶体具有优越的吸波性能，此外，不同改性剂改性后的材料吸波性能也有了很大的改善，具有良好的潜在应用价值。
综上所述，Mn1-xZnxFe2O4纳米晶体可以通过湿化学法制备，表面改性后，具有优越的吸波性能，可以为新型吸波材料的开发提供参考。
低温共烧MnZn铁氧体的研究现状
（ ．西 南科技 大学 新 材料 研 究所 材 料科 学 与工程 学 院 ，四川 绵 阳 ６ １１； １ ２ ００
集成组件 的关键 。本文分析 了影 响 Ｍｎ ｎ铁 氧体低温烧结 的各种 因素 ，重点介绍 了 目前 国内外在 Ｍｎ ｎ铁 氧体 Ｚ Ｚ
低潭共烧领域 中所取得 的相 关成 果，最后提 出其未来发展的方向 。 关键词：Ｍ＿ ｎ铁氧体 ；低温烧结 ；助烧剂 ｒ ｌ Ｚ
ｆ ｒｉ ｎ ｉ ｅ ｌ ｃｒ ｄ ｓ ｔ ｅ ｋ ｙ ｔ ｃ ｉｖ ｈ ｅ ｈ ｑ ｅ ｏ ａ ｓｖ ｎ ｅ ｒ ｔｄ ｃ ｍｐ ｎ ｎ ｓ ｎ ｔ ｉ ｐ ｐ ｒ ｈ ｅ ｒ ｅ ａ ｄ ｓ ｖ ｒ ｅ ｅ ｔｏ ｅ ｉ ｈ ｅ ｏ ａ ｈ ｅ ｅ ｔ ｅ ｔ ｃ ｎｉｕ ｆ ｐ ｓ ｉｅ ｉ ｔ ｇ ａ ｅ ｏ ｔ ｌ ｏ ｅ ｔ．Ｉ ｈ ｓ ａ ｅ，ｔ ｅ ｆ ｃ ｏ ｓｗｈ ｃ ｆ ｅ ｃ ｅｌ ｗ ｅ ｅ ａｕ ｅ ｓ ｔｒｎ ｆ ｎ ｅ ｒ ｅａ ｅ ａ ａｙ ｅ ， ｈ ｅａ ｉ ｅ ａ ｈ ｅ ｅ ｎ ｂ ｕ ｗ ａ ｔ ｒ ｉｈ ｉ ｌ ｎ ｅｔ ｏ ｔｍｐ ｒ ｔ ｒ ｉ ｅｉ ｇ ｏ Ｚｎ ｆｒ ｉ ｒ ｎ ｌ ｚ ｄ ｔ ｅｒ ｌｔ ｃ ｉｖ ｍｅ ｔ ｏ ｔ ｏ ｎ ｕ ｈ ｎ Ｍ ｔ ｖ ａ １ ｔ ｍｐ ｒ ｔ ｒ Ｏ ｆｒ ｄ Ｍ ｎ ｅ ｒ ｅ ｒ ｕ ｄ ｔ ｅ ｐ ｅ ｅ ｔ ｗｏ ｌ ｓ ｉ ｔ ｄ ｃ ｄ ｅ ｈ ｔ ａｌ ．Ｌ ｓｌ ，ｔ ｅ ｄ ｖ ｌｐ ｎ ｅ ｅａｕｅ Ｃ — ｅ ｉ Ｚｎ ｆ ｒｉ ａ ｏ ｎ ｈ ｒ ｓ ｎ ｒｄ ｉ ｎ ｒ ｕ ｅ ｍｐ ａｉ ｌ ｔ ｏ ｃ ｙ ａｔ ｙ ｈ ｅ ｅｏ ｍｅ ｔ ｔ ｎ ｅ ｃ ｆｌｗ ｍｐ ｒ ｔ ｒ Ｏ ｆ ｅ ｎ ｅｒｔ ｓ ｓｍｅ ｔ ｎ ｄ ｅ ｄ ｎ ｙｏ ｏ ｔ ｅ ｅ ａ ｕ ｅＣ － ｒ ｄ Ｍ Ｚｎ ｆ ｒｉ ｎ ｉ ｅ ． ｉ ｅｉ ｏ
锰锌铁氧体技术进展
干法和湿法两种 ， 它们都有各 自的优缺点 ， 随着湿法制备技 术 的不 断完善 ， 采用湿法 制备高端铁 氧 体将会 越来 越多。铁 氧体 的改性也是研究 的热点 ， 目前 主要集 中于烧结 以及掺杂和微晶化等方 面。
关键词 ： 锌软磁铁氧体 ； 法 ； 法 ； 锰 干 湿 改性
中图分类号 ： Ｆ １ Ｔ １１
４ ２
湖南有 色金属
Ｈ Ｕ ＮＡ Ｎ ＯＮＦＥＲＲＯ ＵＳ Ｍ ＥＴＡ ＬＳ Ｎ
第２ ８卷 第 ３期
２１ ０ ２年 ６月
・
材
料・
锰锌铁氧体技术进 展
谭 令 陈海清 唐朝波２ ， ，
（． Ｉ 湖南有 色金属研 究院， 湖南 长沙 ４ ０ １ ； ．中南大学冶金科 学与工程 学院， １０ ５ ２ 湖南 长沙 ４ ０ ８ ） １０ ３ 摘 要： 介绍 了锰锌铁氧体的用途 以及 目前主要的研究方 向。 目前制备锰 锌铁氧体 的方法 主要 有
文献标识码 ： Ａ
文章编 号 ：０ ３ ５ ０ ２ １ ）３— ０ ２ ４ １０ —５ ４ （０ ２ ０ ０ ４ —０
锰锌 铁 氧体是 一种 以 Ｆｚ 主要 成 分 的氧 化 ｅＯ 为 物磁性 材 料 ， 一 般 分 子 式 可 以 表 示 为 ＭＯ・ ｅ０ 其 Ｆ２
电视 的发 展 ， 率 铁 氧体 成 了近 年来 软 磁 铁 氧体 材 功
料 的一 个研究 热点 。 日本 Ｔ Ｋ公 司早 在 ２ 纪 ９ Ｄ ０世 Ｏ
（ 晶石型铁氧体 ）其 中 Ｍ为 ２价金属元 素。铁氧 尖 ，
体 具有 起始 磁 导 率 高 、 顽 力 小 、 矫 电阻 率 高 的特 点 ，
年 代初 、 中期 就推 出了用 于开关 电源 的 Ｐ ４ 频低 Ｃ ４高 功耗材 料 （ 性能 在 工作 温 度 下小 于 ４ ０ｒＷ／ ） 其 １ ｏ ｇ 和 用 于 制作 回扫 变 压 器 的 Ｈ ８低 功 耗 材 料 （ 性 能 Ｙ３ 其
锰锌铁氧体的发展
锰锌铁氧体材料技术性能的拓展刘九皋1,2傅晓敏2( 1中国计量学院东磁研究院浙江杭州310018 )(2横店集团东磁股份有限公司浙江东阳322118)摘要：综述了近两年来世界各大公司锰锌铁氧体材料技术特性日新月异的进步，指出了该材料系列三大板块(高μ，高Bs低功耗，高μQ)相互交叉，求新求全发展的动向，总结了新材料两宽(宽温，宽频)、两高(高饱和磁通密度，高直流叠加性能)、两低(低损耗或低功耗，低谐波失真)的技术特点，提出了以现有材料体系为基础的研发思路。
关键词：软磁铁氧体材料宽频宽温直流叠加低谐波失真Development of Mn-Zn ferrite in magnetic propertiesLIU Jiu-gao1,2, FU Xiao-min21. Research Institute of DMEGC, China Institute of Metrology, Hangzhou 310018, China;2. Dongyang Magnetic enterprise group Co.LTD, Dongyang 322118, ChinaAbstract: In this paper, the latest development of Mn-Zn ferrites of some main enterprises in the world was summarized. This material series mainly have three part: high permeability, high Bs low power loss and high μQ, which are crossing each ot her. The main characteristics of their development are “two wide” (wide temperature range, wide frequency range), “two high” (high Bs, high DC-bias performance) and “two low” (low loss, low Total Harmonic Distortion (THD)). In addition, the developing direction of Mn-Zn ferrite was proposed, which was based on the existing Mn-Zn ferrite.Key words: Soft ferrite materials; wide frequency; wide temperature; DC-bias; Low THD近两年来，世界各大铁氧体公司竞相提高锰锌铁氧体材料技术性能，以适应日益拓展的应用领域，使这种基础功能材料的发展出现了勃勃生机。
新型高性能软磁MnZn功率铁氧体材料开发
郭晓东ｎ’何俊‘１’颜冲ｎ’王朝明‘１’仇仪俊‘２’ （１）横店集团东磁股份有限公司浙江横店３２２１ １８ （２）中电元协磁性材料与器件分会顾问横店集团东磁股份有限公司资深顾问 摘要：本文主要从四个类别分别介绍了东磁公司最新开发的以及正在开发的新型高性 能软磁ＭｎＺｎ功率铁氧体材料，并简单阐述了ＭｎＺｎ功率铁氧体材料的发展方向。
ＬＣＤ显示器中的ｉｎｖｅｔｅｒ变压器以及便携式电脑的功率电源中。ＤＭＲ２４、ＤＭＲ９０和ＤＭＲ２８
材料具体性能指标如表三所示：
表三ＤＭＲ２４、ＤＭＲ９０以及ＤＭＲ２８材料性能指标
项目
测试条件
ＤＭＲ２４
ＤＭＲ９０
初始磁导率ｕｉ
１０ｋＨｚ ２５℃ Ｂ≤０．２５ｍＴ
２０００±２０％
２２００±２５％
饱和磁通密度Ｂｓ
≥５２０ ≥４００ ≤５５０ ≤３５０
—１１５．
居里温度Ｔｃ（℃）
１００℃ １２０℃ ｌＯｋＨＺ Ｂ≤０．２５ｍＴ
≤２５０ ≤３５０ ≥２３０
≤２３０ ≤３５０ ≥２１０
２．）宽温低损耗ＭｎＺｎ铁氧体材料。随着光伏产业、电动汽车以及混合电动汽车等产业 的不断兴起，应用于这些新兴产业的电子设备必将得到空前的发展，这将对应用于这些领 域的转换器的功率铁氧体材料起到相当大的推动作用。由于上述这些领域的电子产品基本 上都工作在比较高的环境温度下，且温度范围宽，所以对我们的低功率铁氧体材料提出了 更高的要求，为此我们开发了宽温低损耗ＤＭＲ９５材料，并且还要进一步开发适用于更高温 度的ＤＭＲ９６材料，这类材料的特点是在比较宽的温度范围内都具有很低的功率损耗，它不 仅可以用在常规的开关电源中，而且可以用在电动汽车（ＦＣＥＶ、ＨＥＶ）的ＤＣ—ＤＣ转换器、ＬＣＤ 背光源变压器以及交流适配器中。ＤＭＲ９５和ＤＭＲ９６材料的性能指标如表二所示：
高频MnZn功率铁氧体研究进展
高频MnZn功率铁氧体研究进展
王凌峰;雷国莉;颜冲
【期刊名称】《材料导报》
【年(卷),期】2017(031)0z2
【摘要】MnZn铁氧体因具有高磁导率、高饱和磁通密度、低损耗而成为高频磁性元件的首选材料,其高频损耗的降低对开关电源的小型化和高效化有重要影响.介绍了高频 MnZn铁氧体材料的损耗构成和控制机理,总结了国内外高频 MnZn铁氧体材料研究和开发的发展现状,并对高频 MnZn铁氧体材料的发展前景进行了展望.【总页数】6页(P93-98)
【作者】王凌峰;雷国莉;颜冲
【作者单位】中国计量大学材料科学与工程学院,杭州310018;中国计量大学材料科学与工程学院,杭州310018;中国计量大学材料科学与工程学院,杭州310018【正文语种】中文
【中图分类】TM277
【相关文献】
1.高温高频低功耗MnZn功率铁氧体制备及磁性能 [J], 王佳丽;诸葛凯;应耀;楼煌辉;李旺昌;车声雷
2.BaO掺杂对高频MnZn功率铁氧体性能的影响 [J], 罗明;李小平;李晓光;张其航
3.烧结氧分压对高频MnZn功率铁氧体磁性能的影响 [J], 胡鑫;余忠;孙科;郭荣迪;蒋晓娜;兰中文
4.高频MnZn功率铁氧体研究进展 [J], 王凌峰; 雷国莉; 颜冲
5.MoO3添加对高频MnZn功率铁氧体性能的影响 [J], 包宇航;王凌峰;雷国莉因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
微量成分添加对锰锌铁氧体性能影响研究进展
材料导报 : 综述篇
2010 年 10 月( 上 ) 第 24 卷第 10 期
微量成分添加对锰锌铁氧体性能影响研究进展*
任 平, 张俊喜, 杜欣欣
( 上海电 力学院能源与环境工程学院 , 上海 200090) 摘要 介绍 了锰锌铁氧体的晶体结构及其主要磁性能的影响因素 , 综述了微量成分添加对其结构及 磁性能影
掺入量增加sio2会与fe2o3形成低熔点的硅酸铁在烧结中形成液促进晶粒均匀长大提高材料的起始磁导率但掺入过量sio2将出现晶粒异常长大反而会使磁性能恶化常将cao和sio2一起作为添加剂来改善磁性能1128nb2o5是一种高熔点的氧化物1520阻止晶粒长大细化晶粒提高材料的电阻率和起始磁导降低涡流损耗但添加量过多时nb07nm进入尖晶石结构八面体b位与fe进行电子交换电阻率和起始磁导率均减小涡流损耗增加29
3. 1
第一类添加剂
2+
2. 3 起始磁导率
起始磁导率是高磁导率材料的主要性能指标, 取决于弱 磁场下可逆磁化过程的容易程度。根据铁磁学理论, 可逆的 磁化过程有可逆磁畴转动和可逆畴壁位移。 2 可逆磁畴转动造成的起始磁导率为: i M s / K ef f 。可逆 畴壁位移 造成的 起始 磁导率 为: ! 由掺 杂或 气泡引 起的 2/ 3 M 2 s/ K ef f ∀ ; ∀ 由内应力引起的 i M 2 i s / s ; # 由晶界作 用引起的 i M 2 s L / K ef f , 其中 K eff = K 1 + K u + 3/ 2 s 。式中, K ef f 为有效各向异性常数, K 1 为磁晶各向异性常数, K u 为感 生各向异性常数 , ∀为掺杂或空泡的体积分数, s 为磁致伸缩 常数 , 为内应力, L 是平均晶粒尺寸。因此 , 可通过提高饱 和磁化强度、 降低各向异性常数及磁致伸缩系数、 降低杂质 或空泡质量和内应力以及增大晶粒尺寸来提高材料的起始 [ 1, 2] 磁导率 。
微量成分添加对锰锌铁氧体性能影响研究进展
微量成分添加对锰锌铁氧体性能影响研究进展近年来，越来越多的研究者对微量成分添加对锰锌铁氧体性能的影响
进行了深入的研究。
下面将重点介绍几个常见的添加元素和其对锰锌铁氧
体性能的影响。
1.钴(Co)添加：钴的添加可提高锰锌铁氧体的磁饱和强度和矫顽力，
从而提高其磁导率。
此外，钴还可以促进晶体的长程有序化，改善阻抗特
性和抗高温性能。
2.镍(Ni)添加：镍的添加可以提高锰锌铁氧体的抗压强度和抗磨损性能。
此外，镍还可以增加晶格的杨氏模量，改善铁氧体的磁特性。
3.铜(Cu)添加：铜的添加可以提高锰锌铁氧体的电阻特性和磁滞特性，在高温下具有优异的温度稳定性能。
4.钒(V)添加：钒的添加可以增加锰锌铁氧体的晶体结构和力学性能。
此外，钒还可以改善铁氧体的烧结活性和磁性能。
5.铝(Al)添加：铝的添加可以提高锰锌铁氧体的抗磁滞和抗高温性能。
此外，铝还可以降低铁氧体的晶格饱和磁化强度和剩余感应。
除了上述几种常见的微量成分外，还有许多其他元素，如铪(Hf)、铌(Nb)、锡(Sn)、锑(Sb)等，对锰锌铁氧体性能的影响也被广泛研究。
这些
添加元素的作用机制主要包括影响晶体结构、磁场强度、磁性耦合和磁耦
合等。
总的来说，微量成分添加对锰锌铁氧体的性能有着显著的影响。
这种
添加方法可以通过调控微量元素的浓度和添加方式来实现，从而进一步提
高锰锌铁氧体的性能和性能。
未来的研究方向可以进一步深入探索不同元
素的添加效果和作用机制，以提高锰锌铁氧体的应用性能和推动其在电子、电气和磁性材料领域的广泛应用。
微量成分添加对锰锌铁氧体性能影响研究进展
ｔ ｏ ｕ ｅ ． Ｉ ｆ ｅ ｃ ｆ ａ ｄ ｔ ｅ ｎ ｓｒ ｃ ｕ ｅ ａ ｄ ｍ ａ ｎ ｔ ｒ ｐ ｒ ｉｓ ｉ ｓ ｓ ｅ ａ ｉａｌ ｉｃ ｓ ｅ ． Ｎｏ ，ｔ ｅ ｅ ａ ｅ ｒ ｄ ｃ ｄ ｎ ｌ ｎ ｅ ｏ ｄ ｉ ｖ ｓ ｏ ｔ ｕ ｔ ｒ ｎ ｇ ｅ ｉ ｐ ｏ ｅ ｔｅ ｓ ｙ ｔｍ ｔ ｌ ｄ ｓ ｕ ｓ ｄ ｕ ｉ ｃ ｃ ｙ ｗ ｈ ｒ ｒ
ａ ｆ ｃ ｓｍａ ｎ ｔｃｐ ｒｏ ａ ｃ ． ｆｅ ｔ ｇ ｅ ｉ ｅ ｆ ｒ ｎ ｅ ｍ Ｋｅ ｒ ｓ ｙ ｗｏ ｄ ｍａ ｎ ｔ ｔ ｒａｓ ｇ ｅ ｉ ｍａ ｅ ｉ ｌ ，Ｍ ｎ Ｚ ｅ ｒｔ ，ｄ ｐ ｎ ｃ ｎ ｆｒｉ ｅ ｏ ｉｇ
锰 锌铁氧体 属 于 亚铁 磁 性 软磁 材 料 ， 与金 属 、 金 强磁 合
性材料 相 比， 具有 电阻率 高 、 涡流 损耗 小 、 氧化 性 强和 价格 抗 便 宜等优 点 ， 合 在交 变 磁 场 、 别 是 在 高频 和 超 高频 领域 适 特 应用， 因此在无 线 电通讯 、 自动 控制 、 计算 机 技术 、 磁记 录 、 雷 达 、 电天文 等 方 面获 得 了重 要应 用 ｎ ］ 射 。锰 锌 铁 氧体 按 应 用 主要分 为高磁 导 率 铁氧 体 和 功率 铁 氧 体 。高 磁 导率 铁 氧
Ｒｅ ｅ ｒ ｈ Ｐｒ ｇ ｅ ｓ ｏ ｎ ｌ ｅ ｅ ｏ Ｍ ｎ Ｚｎ Ｆｅ ｒ ｔ ｏ ｅ ｔｅ ｄｉｉ ｅ ｓ ａ ｃ ｏ ｒ ｓ ｆＩ ｆ ｕ ｎｃ ｎ － ｒ ｉｅ Ｐｒ ｐ ｒ ｉ ｓｂｙ Ａｄ ｔｖ ｓ ＲＥＮ ｉ ｇ ＨＡＮＧ ｕ ｘ ，ＤＵ ｎ ｉ Ｐ ｎ ，Ｚ Ｊｎ ｉ Ｘｉｘｎ
锰锌铁氧体的制备及掺杂研究
ＳｉＯ 添 加 量 进 一 步增 大 时 ，部 分 没 进 入 品格 的 ＳｉＯ 会 在 晶界
图 １ ａ、ｂ、ｃ三条 曲线 分 别是 采 用机 械合 金 化在 球 磨速 度 为 层 偏 析 ，同 时 一 些 气 孑Ｌ来 不 及 排 除 从 而保 留 在 品 粒 内部 导 致
４００ｒａｄ／ｍｉｎ球 磨 时 间 １０ｈ，２０ｈ，５０ｈ的 ＸＲＤ衍 射 曲 线 ，随球 磨 时 致 密 度 下 降 。
２ 结 果 与 分 析
从 ～ 九 ＝：
； 曼
∞
Ｃ
２
一
三
＾ 从 扎一 如 ：
ａ）Ｏ．２％ ｂ）０．５％ ｃ）０＿７％ 图 ２ 不 同 ＳｉＯ 添加量 铁 氧体烧 结样 品 的断 口 ＳＥＭ 组 织图 片
图 ２ 为不 同 ＳｉＯ 添 加 量 铁 氧体 烧 结 样 品 的断 口 ＳＥＭ 组 织 图 片 ，从 图 片 中可 只随 ＳｉＯ 添加 量 的增 加 。晶粒 明显 长 大 。ｓ 既能 存在 于晶界 ，又能进 入 尖 晶石 品格 内。加 入 少 量 ＳｉＯ 时 ， ｓ 占据 了 Ｍｎ 的 位置 ，Ｓｉ 离 子 半径 和 Ｍｎ 离 子半 径 相 似 ，晶 格常 数 的变 化不 大 ，但 随着 ＳｉＯ：添加 量 的增 加 ，ｓ 同 时 占据 了 Ｆｅ 的位置 （２Ｆｅ — ｓｉ～ Ｆｅ２＋），由 于 ｓｉ“离子 半 径 和 Ｆｅ 离 子半
水热法制备稀土掺杂Mn-Zn铁氧体的研究现状
水热法制备稀土掺杂Mn-Zn铁氧体的研究现状陈明洁;庄琳;沈辉【期刊名称】《磁性材料及器件》【年(卷),期】2012(043)005【摘要】The research status of Mn-Zn ferrites synthesized by hydrothermal method was summarized. The key factors of maintaining the initial stoichiometry and getting nanosized particles with narrow size distribution and perfect crystallization without impurity phase were discussed. Finally, according to the current research situation of rare earth doped Mn-Zn ferrite, the further research directions were proposed.%综述了水热法制备Mn-Zn铁氧体的研究现状,对制备出与初始化学计量一致、颗粒细小、尺寸分布窄且结晶程度好、没有杂相的纳米颗粒的关键合成条件进行了讨论.并针对目前的稀土掺杂Mn-Zn铁氧体微粉的研究现状,提出需要深入研究的几个方向.【总页数】5页(P72-76)【作者】陈明洁;庄琳;沈辉【作者单位】华南农业大学理学院应用化学系,广东广州510640;中山大学物理科学与工程技术学院,太阳能系统研究所,广东广州510006;中山大学物理科学与工程技术学院,太阳能系统研究所,广东广州510006;中山大学物理科学与工程技术学院,太阳能系统研究所,广东广州510006【正文语种】中文【中图分类】TM277+.1【相关文献】1.基于自反应喷射成形技术制备Mn-Zn铁氧体片状吸波剂 [J], 高海涛;王建江;许宝才;蔡旭东;侯永申2.Mn-Zn铁氧体的制备及生物相容性研究 [J], 赵慧君;范积伟;;3.Y^3＋掺杂对Mn-Zn铁氧体结构和性能的影响及正己烷磁流体的制备 [J], 陈明洁;沈辉;刘海峰;阮瑾;袁伟琴4.微波烧结制备Mn-Zn铁氧体软磁材料 [J], 张家敏;易健宏;甘国友;刘意春;鲍瑞5.纳米Mn-Zn铁氧体电磁吸波水泥基材料的制备与性能 [J], 吕林女;王全超;何永佳;孙珂珂因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
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ａ ｄ ｓ ｏ ａ ｔ ｓＮ ｎｉｇ２ ０ １ ｎ Ａ ｔ ｎ ｕｉ ， ａｊｎ １ ０ ￣Ｃ ｉａ ｒ ｃ ｈｎ
Ａ ｂ ｔ ａ ｔ ｈ ｌｃｒｃ ｌａ ｄｍ ａ ｎ ｔ ｒｐ ｒ ｅ ｆＭ ｎ ｅｒｔｓａｅｄ ｔｒ ｎ ｄｂ ｔｒ ｌｃ ｍｐ ｎ ｎ ｎ ｓ ｒ ｃ ：Ｔ ｅｅｅ ｔｉａ ｎ ｇ ｅｉ ｐ ｏ ｅｔ ｓｏ Ｚｎ ｆｒｉ ｒ ｅｅｍｉｅ ｙｍａｅｉ ｏ ｏ ｅ ｔａ ｄ ｃ ｉ ｅ ａ
ｍｉｒ ｓｒ ｃ ｕ ｅ Ｔ ｅ ｍｉｒ ｓｒ ｃ ｕ ｅ ｏ ｎ ｅｒｔ ｓ ｄ ｐ ｎ ｅ ｔｏ ｈ ｔｒａ ｏ ｏ ｉ ｏ ， ｒ ｐ ａｉ ｎ ｔｃ ｎ ｌ ｇ ｃ ｏ ｔｕ ｔ ｒ ． ｈ ｃｏ ｔｕ ｔ ｒ ｆＭ Ｚｎ ｆｒｉ ｉ ｅ ｅ ｄ ｎ ｎ ｔ ｅ ｍａｅ ｉ ｌ ｍｐ ｓｔ ｎ ｐ ｅ ａ ｔ ｈ ｏ ｏ ｙ ｅ ｃ ｉ ｒ ｏ ｅ ａ ｄ ｄ ｐ ｎ ． ｏ ｅ ｔ ｉ ａ ｉａ ｏ ｏ ｉ ｏ ， ｈ ｃ ｏ ｔ ｃｕ ｅａ ｄ ｅｅ ｔｉ ａ， ｇ ｅ ｃｐ ｏ ｅ ｔ ｓｃ ｎ ｂ ｆｅ ｔ ｅｙ ｎ ｏ ｉ ｇ Ｆ ｒａ ｃ ｒａｎ ｂ ｓｃ ｃ ｍｐ ｓｔ ｎ ｔ ｅｍｉ ｒ ｓｒ ｔｒ ｌｃ ｒ ｌ ｍａ ｎ ｔ ｒ ｐ ｒｉ ａ ｅｅ ｃ ｉ ｌ ｌ ｉ ｕ ｎ ｃ ｉ ｅ ｖ
ｎ ｎ —ｘｄ ｓ ｏ ｉｇ ａ ｏ ｏ ｉｅ ｐ ｎ ｄ
１ 引 言
Ｍｎ ｎ软 磁铁 氧体 材料 是 品种 最 多 、应 用最 广 Ｚ
发 中最 受关 注和 最活跃 的领域之 一 。 由于这类 材料
在 结构 上形 成 了细小 的颗粒 ， 因而 具有 比较 高 的电
的一类 磁性 功 能材料 …。随着 ２ １世 纪信 息技术 和
ｓ ｍｅｈ ｌ ｆ ｌ ｅ ｅ ｅ ｃ ． ｏ ｅｐ ｕ ｆ ｒ ｎ ｅ ｒ
Ｋｅ ｙ ｗｏｒ ：Ｍｎ ｎｐ ｗｅ ｒｉ ； ｍａ ｅｉ ｒｐ ｒｉｓ ｔａ ｉ ｏ ａ ｘｄ ｓｄ ｐｎ ； ｒ ｅｅ ｒｈｏ ｉｅ ｏ ｉｇ ｄｓ Ｚ ｏ ｒｆ ｒｔ ｅ ｅ ｎ ｃ ｇ ｔ ｐ ｏ ｅｔｅ； ｒｄｔ ｎ ｌ ｉｅ ｏ ｉｇ ｉ ｏ ｒ ａ ａｔ ｘｄ ｓ ｐｎ ； ｄ
用 ＭｎＺ ．ｎ铁 氧体 磁环 制作 的脉冲 变压 器 ，它具有
计算机 、 通讯、彩 电、录像机、办公 自 动化及其它
电子 设备 中一类 不可 缺少 的组 件Ｌ４ ３ｊ ＇。 功率铁 氧体 主要 在 ３ ＭＨｚ以下使 用 ，是 Ｍｎ ｎ Ｚ 铁 氧 体 中产 量最 大 的一种 ， 它是 当前 软磁铁 氧体 研
发展趋 势 。
和 回扫 变 压器 ，逐 步 发 展 到 用 于 高频 ＡＣＤＣ、 － Ｄ ． Ｃ 变 压 器 和 便 携 式 信 息 终 端 的 适 配 变 压 器 ＣＤ 中。这 对功 率铁氧 体 材料 提 出 了更高 的要 求 ，不 仅 要求 在 高频下 功耗 很低 ， 要求 具有 良好 的直 流 叠 还
铁氧体材料研 究的重要 内容 。文章 综合介 绍 了常见化合 物、稀 土氧化 物和纳米氧化物等微量掺杂物的作用和对
ＭｎＺ －ｎ功率铁 氧体 电磁性 能的影响 。根据 目前的发展现状 ，指 出了 ＭｎＺ － ｎ功率铁氧体材料的研 究方向。以期对 功率铁氧体材料的微 量添加研 究提供有益 的参 考。 关键词：Ｍｎ ｎ功率铁 氧体 ；磁性 能；常见氧化物添加；稀土氧化物添加；纳米氧化 物添加 Ｚ 中图分类号：Ｔ ７ １ Ｍ２ ７． 文献标识码 ：Ａ 文章编号：１０ ．８ ０２ ０ ）２０ ０ ．４ ０ １ ３ （０ ９０ ．０ ６０ ３
表 １ 常见化合物添加剂对Ｍｎ ｎ Ｚ 铁氧体材料性 能影响
近年 来 也 出现 了一些 复合 掺杂 的报 道 。 铁氧 对 体 联合 添加 Ｃ Ｏ ＳＯ２ Ｏ２的研 究 【Ｊ 明 ，随着 ａ ．ｉ ． Ｈｆ 】表 ｊ ｌ Ｈｆ ２ Ｏ 含量 逐渐 增大 到 ０４ ％，铁氧 体密度 逐 渐增 ． ｗｔ 大 ，但是 过量 Ｈｆ ２ Ｏ 的加 入将 导 致密度 减 小 。Ｈｆ ２ Ｏ
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
２ 常见化合物的添加
对功 率铁氧 体 显微结 构 的基 本要 求是 晶粒尺 寸 较 小，均 匀完整 ，晶粒 内部气孔少 ，整体密度 高，晶 粒 高纯 度 ， 无缺 陷、杂质 和 内应力 小，而 晶界则分布 高阻层 杂质 ， 且气孔相应较 少 。 常见化合物添加剂对
Ｍｎ ｎ功 率铁氧体材料性 能的影响综合列 于表 １ Ｚ 。
Ｔ ｅ ｆ ｎ ｔ ｎ ａ ｄ ｔ ｅ ｅ ｅ ｔ ｆ ｔ ｅ ｄ ｐ ｎ ｆ ｔ ｄ ｔ ｎ ｌ ｏ ｉ ｅ ，ｒ ｒ ａ ｔ ｘ ｄ ｓ ａ ｄ ｎ ｎ — ｘ ｄ ｓ ｏ ｇ ｅｉ ｈ ｕ ｃｉ ｏ ｎ ｈ ｆ ｃ ｓ ｏ ｏ ｉ ｇ ｏ ｒ ｉ ｏ ａ ｘ ｄ ｓ ａ ｅ ｅ ｒ ｏ ｉｅ ｎ ａ ｏ ｏ ｉ ｅ ｎ ｍａ ｈ ａ ｉ ｈ ｎ ｔ ｃ ｐ ｏ ｅ ｉ ｓｏ ｎ Ｚｎ ｐ ｗｅ ｅ ｒｔｓ ｈ ｖ ｅ ｎ ｉ ｔｏ ｕ ｅ ． ｃ ｒ ｉ ｇ ｔ ｅ ｒ ｃ ｎ ｅ ｅ ｃ ｉ ａ ｉ ｎ ｆ ａｌ ｏ ｓｂ ｅ ｒ ｐ ｒ ｅ ｆＭ — ｏ ｒｆ ｒｉ ａ ｅ ｂ ｅ ｎｒ ｄ ｃ ｄ Ａｃ ｏ ｄ ｎ ｏ ｔ ｅ ｅ ｔ ｓ ａ ｈ ｓ ｕ ｔ ， ｎ ｌ ｐ ｓ ｉ ｌ ｔ ｅ ｈ ｒ ｒ ｔ ｏ ｉ ｙ ｄ ｒ ｃ ｉｎ ｏ ｘ ｅ ｌｎ ｏ ｒ ｅ ｒｔｓｄ ｖ ｌ ｐ ｎ ａ ｅａｓ ｅｐ ｉ ｔ ｄ ｏ ｔ Ｔ ｅａ ｔ ｅ ｓｈ ｐ ａ ｉ ｐ ｐ ｒ ａｌ ｆｏ ｄ ｉｅ ｔ ｓｆ ｒｅ ｃ ｌ ｔ ｗｅ ｒｉ ｅ ｅｏ ｍｅ ｔ ｖ ｌｏ ｂ ｏｎ ｅ ｕ ． ｈ ｈ ｒ ｏ ｅｔ ｔ ｓ ａ ｅ ｌ ａ ｒ ｏ ｅ ｐ ｆ ｅ ｈ ｎ ｈ ｔ ｈ Ｃ
加特性和高的饱和磁感应强度【。因此 ，如何进一 ７ 】
步提 高 Ｍｎ ｎ功率 铁氧 体材 料 的 电磁 性 能 ， Ｚ 已成 为
当今 软磁铁 氧 体材 料所 面 临的重 要 问题 。 而适 当微
量元 素 的添 加 能 够有 效 地 改 善 材 料 的 电性 能和 磁 性 能，这 已经 成为 功率 铁氧 体 的研 究热 点 。本 文综
电子产 品数 字化 的发 展 ， 件 向着 小型化 、 器 片式化 、
高频化 、高 性能 、低 损耗 的方 向发 展ｌ，这 对 软磁
阻率，降低了功率损耗 ， 提高了使用频率。 这类铁
氧 体材 料具 有高 饱和磁 感应 强度 、 高起 始 磁导率 、
低 损耗 ，且价格 低等 特 点 ，在商业 上 具有重要 的应
ｉ ｒｖ ｄｂ ｏ ｉｇ Ｔ ｅｅｏｅ ｄ ｐｎ ｄｆ ａｉｎ ｉ ｎ ｉ ｏ ｔｎ ｅｅ ｒｈａ ｐ ｃ ｎ ｔｅｓｕ ｙｏ ｒｉ ｔｒ ｌ． ｍｐ ｏ ｅ ｙ ｄ ｐｎ ． ｈ ｒ ｆｒ， ｏ ｉｇｍｏ ｉ ｃ ｔ ｓａ ｍｐ ｒ ｔ ｓａｃ ｓ ｅ ｔｏ ｔｄ ｆｆ ｒ ｅｍａｅｉ ｓ ｉ ｏ ａ ｒ ｈ ｅ ｔ ａ
ＭｎＺ ．ｎ功率铁氧体微 量添加物 的研 究进展
章 顺利 ，王寅 岗
（ 南京航空航天大学 材料科学与技术学院，江苏南京 ２０ １ ） １０６
摘 要 ：铁氧体材料宏观 电磁特性取 决于材料 的成 分和微观 结构 。特定微 观结构的获得 取决于材料配方 、
制备工艺及掺杂 。对 于一定 的基本 配方，掺 杂能够有效地 改善材料 的微观 结构 和电磁 性能 ，因此 ，掺 杂改性是
２ ０ Ｗ／ 。这 主要 是 因为 Ｔ Ｌ离 子和 Ｎ ５离子在 ６ ｋ ｍ３ ２ ５ ｂ＋ 晶界 上 置换稀 释 了 Ｆ ２，抑 制 了 Ｆ ＋ ｅ＋ ｅ＋ ｅ Ｆ ２的 ｅ＋
０６ ％时，就会 阻碍 晶粒 的生长 。这 可能 是 由于不 ． ｗｔ 能 融入 尖 晶石 晶 体 结构 中多 余 的铪 或形 成 的铪 相
ＪＭ ａ ｎＭ ａ ｅ ｇ ｔ ｒＤｅ ｉｅ Ｖ ｌ ０ Ｎｏ２ ｖｃ ｓ ｏ４
作 者通 信：Ｅｍａ ： ｌ ｏ ｎ ０ ６ ａｏ ． ｍ． — ｉ ｗｉｙ ｕ ｇ ０ ＠ｙ ｈ ｏｔ ｃ ｌ ｌ ｏ ｎ
６
低频 开 关 电源 、 收音 机 等视 听 设备 中 的功率变 压 器
合介 绍 常见化 合物 、 土氧 化物 和纳 米氧 化 物等添 稀 加物 的作 用和 对材 料 性 能的影 响 ， 并分析 该 研究 的
的 加 入 能 够 促 进 晶 粒 的 生 长 ， 当 添 加 量 大 于
Ｓ Ｏ２０ ｎ ［］ 添 加 剂 对 功率 铁 氧 体损 耗 的影 响研 究 ２ 多种
发 现 ，功 率损耗 主 要取 决于 烧 结温度 以及 Ｃ Ｏ 和 ａ ｓｏ 的添 加 量 ，而 Ｎｂ０ 和 Ｓ ｏ 对 功率 损耗 的影 ｉ２ ２５ ｎ２ 响较 小 。上 海大 学 的宋 晓 敏等 人 【Ｊ 用 Ｃ Ｃ 、 ２采 Ｉ ａ Ｏ３ Ｎ ２ 、Ｖ Ｏ５ ａＯ５ ｉ 、ＴＯ 组合 的几 种化 合 ｂ０５ ２ 、Ｔ ２ 、ＳＯ２ ｉ２ 物 添 加 剂 进 行 掺 杂 ， 结 果 发 现 采 用 Ｃ Ｃ ３ ａ０５ ２ ５比 Ｃ Ｃ 一ｉ２ 更有 效地 降 ａ Ｏ－ ２ － Ｏ Ｔ Ｎｂ ａ Ｏ３ Ｏ 能 Ｓ 低 涡 流 损 耗 ， 并 在 １０ 时 具 有 最 低 损 耗 ： ０℃
偏 聚在 晶界 处 ， 阻碍 晶粒 生 长 。Ｍｏ ． ａ Ｏ Ｏ３ Ｃ ３Ｌ Ｃ ｌ
能有 效改善 Ｍｎ ｎ铁 氧 体 的微 观 结构 ， Ｚ 提高 材料 的 起 始磁 导率 ，降低 比损耗 因子 。Ｃ Ｏ． Ｏ５ｌ能提 ａ ｖ２ 【Ｊ ７ 高磁 导率 ，改善材 料 的微 观 结构 ，细化 晶粒 ，降低 气 孔 率 ，提 高晶界 电阻率 ，降低损耗 。掺 杂 Ｎｂ０ ２５ 对 晶粒 有细 化 、均 匀化 以及 结构 致密 化 的作用 。而
Ｉ ｅ ｔｇ ｔｏ ｏ ｒ ｓ ｆ ｏ ｉ ｎＭ ｎ－ ｗｅ ｒ ｉｅ ｎｖ ｓｉ ａ ｉ ｎ Ｐｒ ｇ ｅ ｓｏ ｐ ｎｇｉ Ｄ Ｚｎ Ｐｏ ｒＦｅ ｒｔ ｓ