硬磁铁氧体
软磁材料和硬磁材料
软磁材料和硬磁材料软磁材料和硬磁材料是材料科学中的两个重要概念，它们在现代工业生产中具有非常重要的作用。
软磁材料和硬磁材料在磁性材料领域有着不同的特性和应用，下面将对这两种磁性材料进行详细介绍。
软磁材料是一种在外加磁场作用下能够快速磁化和退磁的材料。
它具有低矫顽力、低矫顽力磁化损耗和高导磁率的特点，能够有效地将外加磁场的能量转化为磁能，并且在去除外加磁场后能够迅速退磁。
软磁材料通常用于变压器、电感线圈、电磁铁、传感器等领域，能够有效地实现能量的传输和转换。
软磁材料的主要代表有硅钢片、镍铁合金和铁氧体材料等。
硬磁材料则是一种在外加磁场作用下能够保持永久磁化的材料。
它具有高矫顽力、高矫顽力磁化损耗和高剩磁感应强度的特点，能够在去除外加磁场后仍然保持一定的永久磁化。
硬磁材料通常用于制造永磁体、磁记录材料、传感器、磁力驱动器等领域，能够实现永久磁化和磁信息的存储和传输。
硬磁材料的主要代表有钕铁硼磁体、钴磁体和铁氧体材料等。
软磁材料和硬磁材料在磁性材料领域有着不同的应用和发展方向。
软磁材料主要应用于能量的传输和转换领域，如电力电子、通信设备、汽车电子等领域，其发展方向主要集中在降低磁化损耗、提高导磁率和延展频率响应范围等方面。
而硬磁材料主要应用于磁信息存储和传输领域，如磁记录材料、传感器、磁力驱动器等领域，其发展方向主要集中在提高矫顽力、剩磁感应强度和矫顽力磁化损耗比等方面。
总的来说，软磁材料和硬磁材料在现代工业生产中具有非常重要的作用，它们分别在能量的传输和转换领域以及磁信息存储和传输领域发挥着重要作用。
随着科学技术的不断发展，软磁材料和硬磁材料的性能和应用领域将会得到进一步拓展和提升，为现代工业生产带来更多的发展机遇和应用前景。
硬磁铁氧体应用
硬磁铁氧体应用
硬磁铁氧体是一种具有高磁导率、高矫顽力和高磁饱和度的磁性材料。
它被广泛应用于制造电机、传感器、磁头、高频器件和存储器件等领域。
其中，硬磁铁氧体在电机领域的应用最为广泛。
它可以用于制造直流电机、交流电机、步进电机、永磁同步电机等各种类型的电机。
此外，硬磁铁氧体还可以用于制造传感器，如霍尔元件、磁性编码器和磁性传感器等。
在磁头领域，硬磁铁氧体可以用于制造读头和写头等部件。
在高频器件领域，硬磁铁氧体可以用于制造微波器件、天线、耦合器和滤波器等。
在存储器件领域，硬磁铁氧体可以用于制造磁盘驱动器和磁带等设备。
总的来说，硬磁铁氧体在现代电子工业中的应用非常广泛，具有重要的经济和社会意义。
- 1 -。
铁氧体磁性材料的性质分类,以及制备工艺分析
铁氧体磁性材料的性质分类，以及制备工艺分析
铁氧体是一种广泛应用的磁性材料，具有高磁导率、高饱和磁化强度和较低的磁滞损
耗等优点。
根据其微观结构和性质表现，可以将铁氧体材料大致分为软磁铁氧体和硬磁铁
氧体两类。
（一）软磁铁氧体
软磁铁氧体具有高导磁率、低矫顽力和低涡流损耗等优点。
其主要应用于高频变压器、电感器、传感器、驱动器等场合。
软磁铁氧体制备的一般工艺流程如下：
1.化学分解法制备前驱体，通常采用水热合成法、溶胶-凝胶法、坩埚熔融法等方法
制备铁氧体纳米粒子。
2.制备磁性高分子复合材料，采用溶液吸附法、浸渍法、共混法等方法将纳米铁氧体
粒子分散在基体材料中，如聚合物、高分子树脂等。
3.加工成型，可以采用挤出成型、压制成型、注塑成型等方式。
4.烧结热处理，将成型件进行高温烧结处理，使铁氧体颗粒间形成高度排列的晶粒结构，提高其导磁率。
2.球磨混合，将纳米粒子与其他添加剂按一定比例混合均匀。
4.模具制备，将混合料置于模具中进行成型。
综上所述，铁氧体磁性材料的制备工艺涉及化学分解、高分子复合、加工成型和烧结
处理等多个环节，不同的应用领域需要不同的物理和化学性质表现，因此制备工艺也会有
所差异。
随着科技的发展，铁氧体磁性材料的性能和应用领域将不断拓展。
磁分芯类型 -回复
磁分芯类型-回复磁分芯类型，简称磁芯，是磁性材料的一种形式，广泛应用于电力工程、电子设备、通信技术等领域。
磁芯的选择和设计对于电路的性能至关重要。
本文将详细介绍不同类型的磁芯及其特点，以及如何选择适合的磁芯。
一、铁氧体磁芯铁氧体磁芯是最常见的一种磁芯类型。
铁氧体由铁、氧和其他金属氧化物组成，具有高磁导率、低磁滞和低涡流损耗的特点，适用于高频应用。
其中，软磁铁氧体适用于高频变压器、电感和磁磁耦合器等领域，而硬磁铁氧体则适用于永磁装配和磁传感器等领域。
二、镍锌磁芯镍锌磁芯是另一种常见的磁芯类型。
镍锌磁芯由镍、锌和其他金属氧化物组成，具有高磁导率、高磁饱和和低磁滞的特点，适用于低频和高频应用。
镍锌磁芯适用于接收传感器、变压器和滤波器等领域。
三、铁矽磁芯铁矽磁芯是一种低成本的磁芯类型。
铁矽磁芯由铁和矽组成，具有高磁导率和低磁滞的特点，适用于低频应用。
铁矽磁芯适用于变压器、电感和电源转换器等领域。
四、铁氮磁芯铁氮磁芯是一种新兴的磁芯类型。
铁氮磁芯由铁和氮组成，具有高磁导率和低磁滞的特点，适用于高频和超高频应用。
铁氮磁芯适用于通信设备、微波设备和卫星通信等领域。
选择适合的磁芯是电路设计的重要一环。
当选择磁芯时，首先需要考虑应用的频率范围。
高频应用通常选择铁氧体磁芯，而低频应用则可选择其他类型的磁芯。
其次，还需要考虑磁芯材料的磁导率和磁滞特性。
磁导率越高，磁芯吸收的磁场越多，能量损失越小。
磁滞特性越低，磁芯在磁场变化时的能量损失越小。
因此，往往选择具有高磁导率和低磁滞的磁芯材料。
最后，还需要考虑磁芯的尺寸和形状。
不同的应用场景可能需要不同尺寸和形状的磁芯，因此需要根据具体情况进行设计和选择。
总之，磁分芯类型广泛应用于电子设备和通信技术领域。
不同类型的磁芯具有不同的特点和适用范围。
选择适合的磁芯需要考虑应用的频率范围、磁导率、磁滞特性以及尺寸和形状等因素。
通过合理选择和设计磁芯，可以提高电路的性能和效率。
磁屏蔽材料
磁屏蔽材料磁屏蔽材料是一种能够阻挡、吸附和分散磁场的材料。
它们广泛应用于电子设备、通信设备、航空航天等领域，可以有效地阻挡外部磁场对设备和电子元件的干扰，保障设备和电子元件的正常运行。
磁屏蔽材料主要有软磁材料和硬磁材料两种。
软磁材料是一种具有高导磁率和低矫顽力的材料，它能够吸附和分散磁场，并将其导引至材料内部。
常见的软磁材料有铁氧体、双氧化锰、铁镍合金等。
铁氧体是一种非晶态材料，具有高导磁率、低矫顽力和良好的耐腐蚀性能，适用于高频磁场的屏蔽。
双氧化锰是一种陶瓷材料，具有高导磁率和低矫顽力，适用于低频磁场的屏蔽。
铁镍合金是一种金属材料，具有高导磁率和低矫顽力，适用于中频磁场的屏蔽。
硬磁材料是一种具有高矫顽力和高饱和磁感应强度的材料，它能够阻挡磁场的渗透并减小磁场的干扰。
硬磁材料常见的有钕铁硼、氢化钕等。
钕铁硼是一种稀土永磁材料，具有高矫顽力和高饱和磁感应强度，适用于高频磁场的屏蔽。
氢化钕是一种金属氢化物，具有高矫顽力和高饱和磁感应强度，适用于低频磁场的屏蔽。
磁屏蔽材料的屏蔽效果主要取决于材料的导磁率和矫顽力。
导磁率越高，材料对磁场的吸附和分散能力越强，屏蔽效果越好；矫顽力越低，材料对磁场的阻挡能力越强，屏蔽效果越好。
除了导磁率和矫顽力外，磁屏蔽材料还需要具有良好的耐热性、耐腐蚀性和机械强度。
耐热性是指材料能够在高温环境下保持其物理和化学性质的能力，耐腐蚀性是指材料能够抵抗外界化学物质的侵蚀的能力，机械强度是指材料在外力作用下不易破裂或变形的能力。
总之，磁屏蔽材料是一种能够阻挡、吸附和分散磁场的材料，它们能够有效地阻挡外部磁场对设备和电子元件的干扰，保障设备和电子元件的正常运行。
铁氧体磁性材料
矩磁材料是指一种具有矩形磁滞回线的铁氧体材料，如图4所示。磁滞回线是指外磁场增大到饱和场强+Hs后， 由+Hs变到-Hs再回到+Hs往返一周的变化中，磁性材料的磁感应强度也相应由+Bs，变到-Bs再回到+Bs，所经历 的闭合循环曲线。最常用的矩磁材料有镁锰铁氧体Mg-MnFe2O4和锂锰铁氧体Li-MnFe2O4等。
将混合后的配料在高温炉中加热，促进固相反应，形成具有一定物理性能的多晶铁氧体。这种多晶铁氧体也 称为烧结铁氧体。这种预烧过程是在低于材料熔融温度的状态下，通过固体粉末间的化学反应来完成的固相化学 反应。在固相反应中，一般来说，铁氧体所用的各种固态原料，在常温下是相对稳定的，各种金属离子受到品格 的制约，只能在原来的结点作一些极其微小的热振动。但是随着温度的升高，金属离子在结点上的热振动的振幅 越来越大，从而脱离了原来的结点发生了位移，由一种原料的颗粒进入到另一种原料的颗粒中。形成了离子扩散 现象。
这种材料不仅可以用作电讯器件中的录音器、微音器、拾音器、机以及各种仪表的磁铁，而且在污染处理、 医学生物和印刷显示等方面也得到了应用。
硬磁铁氧体材料是继铝镍钻系硬磁金属材料后的第二种主要硬磁材料，它的出现不仅节约了镍、钻等大量战 略物资，而且为硬磁材料在高频段（如电视机的部件、微波器件以及其他国防器件）的应用开辟了新的途径。
软磁铁氧体主要用作各种电感元件，如滤波器磁芯、变压器磁芯、天线磁芯、偏转磁芯以及磁带录音和录象 磁头、多路通讯等的记录磁头的磁芯等。
一般软磁铁氧体的晶体结构都是立方晶系尖晶石型，应用于音频至甚高频频段（1千赫-300兆赫）。但是具 有六角晶系磁铅石型晶体结构的软磁材料却比尖晶石型的应用频率上限提高了好几倍。
铁氧体磁铁的硬度
铁氧体磁铁的硬度
铁氧体磁铁是一种常见的永磁材料，通常用于制造各种磁性应用，如电机、传感器、扬声器等。
其硬度通常被描述为脆性硬度，意味着相对于金属材料而言，铁氧体磁铁的硬度是相对较脆的。
硬度是材料抵抗变形或切削的能力，而铁氧体磁铁的硬度主要由其晶体结构和化学组成决定。
铁氧体磁铁的硬度通常在摩氏硬度（Mohs Hardness Scale）中介于5.5到7之间，这使得它比许多常见的金属要硬，但比起一些其他工程材料（如钢铁或钛合金）而言仍相对较脆弱。
尽管铁氧体磁铁硬度较高，但它也具有易碎的特性。
因此，在处理和使用时需要小心，以避免击打或严重受力，以免导致磁铁的破损或裂纹。
这些磁铁通常不适合在高温环境下使用，因为高温会降低其磁性能。
总体来说，铁氧体磁铁的硬度是其作为永磁材料的重要特性之一，但需要在设计和使用中考虑到其脆性特点。
软磁材料、硬磁材料的国内研究现状及存在的问题
软磁材料、硬磁材料的国内研究现状及存在的问题材料是人类社会发展的物质基础和先导，新材料则是人类社会进步的里程碑。
纵观人类科学的发明和应用历史，我们可以清楚的看到，每一种重要新材料的发明和应用都会把人类支配自然的能力提高到一个新的水平。
而磁性材料是国民经济各个领域不可缺少的功能材料，它不尽满足了传统工业的发展要求，而且在科技、电子信息等技术中也起着越来越重要的作用。
在新的经济形势驱使下，磁性材料除了不断提高现有材料的性能和质量，也必将会有新的材料出现，以满足不断发展的信息和电子技术的要求。
磁性材料又分为软磁材料、硬磁材料等。
软磁材料作为信息功能材料的磁性材料，是其中应用最广泛、种类最多的材料之一。
软磁材料的性能常因应用而异，但通常软磁材料的磁导率要高、矫顽力和损耗要低。
软磁材料易于磁化，也易于退磁，广泛用于电工设备和电子设备中。
应用最多的软磁材料是铁硅合金(硅钢片)以及各种软磁铁氧体等软磁材料的分类：①纯铁和低碳钢。
包括电磁纯铁、电解铁和羰基铁。
其特点是饱和磁化强度高，价格低廉，加工性能好；但其电阻率低、在交变磁场下涡流损耗大，只适于静态下使用，如制造电磁铁芯、极靴、继电器和扬声器磁导体、磁屏蔽罩等。
②铁硅系合金。
含硅量0.5％～ 4.8％，一般制成薄板使用，俗称硅钢片。
在纯铁中加入硅后，可消除磁性材料的磁性随使用时间而变化的现象。
随着硅含量增加，热导率降低，脆性增加，饱和磁化强度下降，但其电阻率和磁导率高，矫顽力和涡流损耗减小，从而可应用到交流领域，制造电机、变压器、继电器、互感器等的铁芯。
③铁铝系合金。
含铝6％～16％，具有较好的软磁性能，磁导率和电阻率高，硬度高、耐磨性好，但性脆，主要用于制造小型变压器、磁放大器、继电器等的铁芯和磁头、超声换能器等。
④铁硅铝系合金。
在二元铁铝合金中加入硅获得。
其硬度、饱和磁感应强度、磁导率和电阻率都较高。
缺点是磁性能对成分起伏敏感，脆性大，加工性能差。
主要用于音频和视频磁头。
(整理)磁铁的种类.
英文Magnet永磁材料也有二大分类：第人类是:合金永磁材料包括桶土水磁材料(钱铁硼Nd2Fe14B)、锣钻(SmC0)、钱線钻(NdNiCO)第二人类是：铁氧体永磁材料(Ferrite)按生产工艺不同分为：烧结铁氧体(Sintered Femte)、粘结铁氧体(橡胶磁RUbberMagnet) X注塑铁氧体(ZhUSUFemte),这三种工艺依据磁晶的取向不同又各分为等方性和异方性磁体。
这些就是目前市面匕的主要永磁材料，还有一些因生产工艺原或成本原因，不能人范闱应用而淘汰,⅛CU-Ni-Fe (铜線铁)、Fe-CO-MO (铁钻钳)、Fe-CO-V (铁钻锐)、MnBi (猛钮)、AlMnC (钻猛碳)(1)、烧结做铁硼(Sintered NdFeB) ——(烧结饮铁硼永磁体经过气流磨制粉后冶炼而成，矫顽力值很高，Fl拥月极高的磁性能，其最人磁能积(BHmaX)高过铁氧体(Femte)Io倍以上。
其本身的机械性能亦相当之好，可以切割加工不同的形状和钻孔。
高性能产詁的最高工作温度可达200摄氏度。
由於它的物质含屋容易导致锈蚀，所以根据不同要求必须对表面进行不同的涂层处理。
(如镀Zn,Ni,AU J EPoXy等)。
非常坚硕利脆、有高抗退磁性、高成本/性能比例、不适用于高工作温度)：(2)、粘结钱铁硼(BOndedNdFeB)——粘结钱铁硼是将做铁硼粉末与树脂、塑胶或低熔点金属等粘结剂均匀混合，然后用压缩、挤压或注射成型等方法制成的复合型饮铁硼永磁体。
产品一次成形，无需二次加工、口J直接做成各种复杂的形状。
粘结钱铁硼的各个方向都右•磁性，町以加工成饮铁硼压缩模具和注塑模具。
粽密度离、磁性能极佳、耐腐蚀性好、温度稳定性好。
(3)、注塑钱铁硼(ZhUSU NdFeB)——仃极高之精确度、容易制成各向异性形状复杂的薄樂环或薄磁体2.烧结铁氧体(Sintered Ferrite)的主要原料包括BaFel2019和SrFeI2019,依据磁晶的取向不同分为等方性和异方性磁体。
铁氧体磁性材料的性质分类,以及制备工艺分析
铁氧体磁性材料的性质分类，以及制备工艺分析
铁氧体是一种重要的磁性材料，具有广泛的应用领域，包括电子、通信、电机、仪器仪表等。
根据不同的性质，铁氧体可以分为硬磁铁氧体和软磁铁氧体。
硬磁铁氧体具有较高的剩磁和矫顽力，主要用于制造永磁材料，如磁铁等。
软磁铁氧体具有高的磁导率和低的剩磁和矫顽力，主要用于制造变压器、电感器等电磁元件。
根据铁氧体的晶体结构、化学组成和制备工艺的不同，硬磁铁氧体和软磁铁氧体又可以细分为多种类型。
硬磁铁氧体主要有氧化铁、钬铁氧体和钕铁硼磁铁氧体等。
氧化铁是最早使用的硬磁铁氧体材料，具有较高的矫顽力和抗磁蚀性，但其剩磁较低。
钬铁氧体是目前应用最广泛的硬磁铁氧体材料，具有较高的矫顽力和剩磁，且耐热性好。
钕铁硼材料是新一代的硬磁铁氧体材料，具有高矫顽力、高矫顽力和低温系数等优点。
制备铁氧体的工艺通常包括化学法、烧结法和溶胶-凝胶法等。
化学法主要指化学共沉淀法和湿式化学法。
化学共沉淀法通过在溶液中添加化学沉淀剂，将金属阳离子转化为沉淀，再进行烧结得到铁氧体。
湿式化学法则是通过溶液中的化学反应生成铁氧体粉末，然后进行热处理得到目标材料。
烧结法是将已经制备好的铁氧体粉末在高温下进行加热烧结，使粉末颗粒间形成结合力，形成致密的材料。
溶胶-凝胶法是将金属盐溶解在适当的溶剂中，通过胶体反应生成溶胶，然后经过凝胶和热处理得到铁氧体。
不同的制备工艺可用于制备不同种类的铁氧体材料，以满足不同应用领域对铁氧体材料的要求。
随着科技的进步和创新，铁氧体磁性材料的制备工艺将继续发展，以提高材料的性能和应用效果。
铁氧体
铁氧体简介铁氧体（ferrites）铁氧体是一种非金属磁性材料，又叫铁淦氧。
它是由三氧化二铁和一种或几种其他金属氧化物（例如：氧化镍、氧化锌、氧化锰、氧化镁、氧化钡、氧化锶等）配制烧结而成。
它的相对磁导率可高达几千，电阻率是金属的1011倍，涡流损耗小，适合于制作高频电磁器件。
铁氧体有硬磁、软磁、矩磁、旋磁和压磁五类。
旧称铁淦氧磁物或铁淦氧，其生产过程和外观类似陶瓷，因而也称为磁性瓷。
铁氧体是铁和其他一种或多种适当的金属元素的复合氧化物。
性质属于半导体，通常作为磁性介质应用，铁氧体磁性材料与金属或合金磁性材料之间最重要的区别在于导电性。
通常前者的电阻率为102～108Ω·cm，而后者只有10-6～10-4Ω·cm。
铁氧体历史沿革中国最早接触到的铁氧体是公元前4世纪发现的天然铁氧体，即磁铁矿(Fe3O4),中国所发明的指南针就是利用这种天然磁铁矿制成的。
到20世纪30年代无线电技术的发展，迫切地要求高频损耗小的铁磁性材料。
而四氧化三铁的电阻率很低，不能满足这一要求。
1933年日本东京工业大学首先创制出含钴铁氧体的永磁材料，当时被称为OP磁石。
30～40年代，法国、日本、德国、荷兰等国相继开展了铁氧体的研究工作，其中荷兰菲利浦实验室物理学家J.L.斯诺克于1935年研究出各种具有优良性能尖晶石结构的含锌软磁铁氧体，于1946年实现工业化生产。
1952年，该室J.J.文特等人曾经研制成了以BaFe12O19为主要成分的永磁性铁氧体。
这种铁氧体与1956年该室的G.H.永克尔等人所研究的四种甚高频磁性铁氧体具有类似的六角结构。
1956年E.F.贝尔托和F.福拉又报道了亚铁磁性的Y3Fe5O12的研究结果。
其中代换离子Y有Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb和Lu等稀土离子。
由于这类磁性化合物的晶体结构与天然矿物石榴石相同，故将其称之为石榴石结构铁氧体。
迄今为止，除了1981年日本杉本光男采用超急冷法制得的非晶结构的铁氧体材料以外，从结晶化学的观点看，均未超出上述三种类型的晶体构造。
铁氧体的磁导率
铁氧体的磁导率引言铁氧体是一种重要的磁性材料，具有广泛的应用领域。
在了解铁氧体的磁导率之前，我们首先需要了解什么是铁氧体以及其基本性质。
铁氧体的定义与分类铁氧体（Ferrite）是一类具有铁磁性质的陶瓷材料。
它通常由铁、镍、锌、锰等金属离子与氧离子组成。
根据其化学成分和晶体结构，可以将铁氧体分为硬磁性和软磁性两类。
硬磁性铁氧体主要指的是钡铽硅酸盐（BaFe12O19）和钡镍硅酸盐（BaNi2Fe16O27）等，具有较高的剩余磁感应强度和矫顽力，适用于制作各种电机、传感器和高频电感等器件。
软磁性铁氧体主要指的是锌镍铜硅酸盐（ZnNiCuFe2O4）、锌锰铜硅酸盐（ZnMnCuFe2O4）等，具有较低的矫顽力和剩余磁感应强度，适用于制作高频变压器、滤波器和各种电磁波吸收器件。
磁导率的概念磁导率（Magnetic Permeability）是描述材料对磁场响应能力的物理量，它反映了材料在外加磁场作用下的磁化程度。
磁导率可以分为绝对磁导率和相对磁导率两种。
绝对磁导率（Absolute Permeability）是指材料在真空中的磁导率，通常用μ表示，单位为亨利/米（H/m）。
绝对磁导率是一个恒定值，与外界条件无关。
相对磁导率（Relative Permeability）是指材料在外加磁场作用下相对于真空的磁导率，通常用μr表示。
相对磁导率是一个无量纲量，描述了材料在外加磁场下的响应能力。
相对磁导率可以通过绝对磁导率与真空中的绝对磁导率之比来计算。
铁氧体的特殊性质铁氧体具有许多特殊性质，这些性质使其成为一种重要的磁性材料。
1.高磁导率：铁氧体具有较高的相对磁导率，通常在几十到几千之间。
这使得铁氧体在电磁波吸收、传感器和电感器件等领域具有广泛的应用。
2.低电导率：铁氧体是一种绝缘体，具有较低的电导率。
这使得铁氧体可以在高频电路中起到隔离和屏蔽的作用。
3.高饱和磁感应强度：硬磁性铁氧体具有较高的饱和磁感应强度，通常在0.2-1.5特斯拉之间。
铁氧体
铁氧体中文名称：铁氧体英文名称：ferrite定义：由以三价铁离子作为主要正离子成分的若干种氧化物组成，并呈现亚铁磁性或反铁磁性的材料。
铁氧体是一种具有铁磁性的金属氧化物。
就电特性来说，铁氧体的电阻率比金属、合金磁性材料大得多，而且还有较高的介电性能。
铁氧体的磁性能还表现在高频时具有较高的磁导率。
因而，铁氧体已成为高频弱电领域用途广泛的非金属磁性材料。
由于铁氧体单位体积中储存的磁能较低，饱合磁化强度也较低（通常只有纯铁的1／3～1／5），因而限制了它在要求较高磁能密度的低频强电和大功率领域的应用。
简介铁氧体（ferrites）铁氧体是一种非金属磁性材料，又叫铁淦氧。
它是由三氧化二铁和一种或几种其他金属氧化物（例如：氧化镍、氧化锌、氧化锰、氧化镁、氧化钡、氧化锶等）配制烧结而成。
它的相对磁导率可高达几千，电阻率是金属的1011倍，涡流损耗小，适合于制作高频电磁器件。
铁氧体有硬磁、软磁、矩磁、旋磁和压磁五类。
旧称铁淦氧磁物或铁淦氧，其生产过程和外观类似陶瓷，因而也称为磁性瓷。
铁氧体是铁和其他一种或多种适当的金属元素的复合氧化物。
性质属于半导体，通常作为磁性介质应用，铁氧体磁性材料与金属或合金磁性材料之间最重要的区别在于导电性。
通常前者的电阻率为102～108Ω·cm，而后者只有10-6～10-4Ω·cm。
历史沿革中国最早接触到的铁氧体是公元前 4世纪发现的天然铁氧体，即磁铁矿(Fe3O4),中国所发明的指南针就是利用这种天然磁铁矿制成的。
到20世纪30年代无线电技术的发展，迫切地要求高频损耗小的铁磁性材料。
而四氧化三铁的电阻率很低，不能满足这一要求。
1933年日本东京工业大学首先创制出含钴铁氧体的永磁材料，当时被称为OP磁石。
30～40年代，法国、日本、德国、荷兰等国相继开展了铁氧体的研究工作，其中荷兰菲利浦实验室物理学家J.L.斯诺克于1935年研究出各种具有优良性能尖晶石结构的含锌软磁铁氧体，于1946年实现工业化生产。
铁氧体材料
铁氧体材料英文ferrite material简介以氧化铁(Fe2O3)等为基础，加入碱土金属氧化物烧结成的粉末冶金磁性材料。
铁氧体也称铁淦氧。
铁氧体的导电性属半导体型，导磁性属亚铁磁性。
它的饱和磁化强度较低，而矫顽力远高于金属磁体，电阻率也高于金属磁体几个数量级，在高频时具有较高的磁导率，因而在高频弱电领域中占有独特的地位。
铁氧体的原料便宜，制造工艺简单，成本低，又能节约大量贵金属，因此有很高的商品价值。
铁氧体已在通信广播、计算机技术、自动控制、雷达导航、航天、仪表测量、医学生物等各方面得到了广泛应用。
铁氧体材料可分为软磁铁氧体和硬磁铁氧体。
随着磁性材料的发展和应用范围的扩大，又出现了旋磁铁氧体、矩磁铁氧体和压磁铁氧体等。
软磁铁氧体在较弱的磁场下，易磁化也易退磁的铁氧体。
其结构一般是立方晶系尖晶石型。
它的典型代表是锰锌铁氧体(Mn-ZnFe2O4)和镍锌铁氧体(Ni-ZnFe2O4)。
软磁铁氧体的电阻率高，加之有足够高的起始磁导率，因此它适用于在较高频率下工作，主要用作各种电感元件如滤波器的电感磁芯、天线磁体、偏转磁芯、变压器磁芯以及磁带录音和录像磁头，多路通信等的记录磁头的磁芯等。
硬磁铁氧体磁化后不易退磁，而能长期保留磁性的铁氧体，又称永磁铁氧体。
其晶体结构大都是六角晶系磁铅石型。
它的典型代表是钡铁氧体(BaFe12O19)和锶铁氧体(SrFe12O19)。
最大磁能级(BH)max一般为3.5～4.0MGOe，最新水平可超过4MGOe。
硬磁铁氧体的成本低于其他任何一种永磁体，是应用最广，用量最大的永磁材料，主要用作各种电机、电声器件、家用电器、磁选机、微波磁控管、传感器以及各种仪表的磁铁。
旋磁铁氧体又称微波铁氧体。
微波在被磁化了的铁氧体介质中传播时，具有偏振面旋转的现象(称为法拉第效应或旋磁效应)，这就是旋磁铁氧体的由来。
常用的有镁锰铁氧体(Mg-MnFe2O4)、镍锌铁氧体(Ni-ZnFe2O4)以及钇榴石铁氧体(3Me2O·5Fe2O3，Me为三价稀土金属离子如Y3+、Ga3+、Dy3+等)。
一文看懂永磁材料
一文看懂永磁材料永磁材料又称硬磁材料，其特点是各向异性场高，矫顽力高，磁滞回线面积大，磁化到饱和需要的磁化场大，去掉外磁场后它仍能长期保持很强的磁性。
实用中，永磁材料工作于深度磁饱和及充磁后磁滞回线的第二象限退磁部分。
永磁材料作为一种重要的基础性磁性功能材料，应用领域非常广阔。
我国的永磁材料产业在世界上举足轻重，不仅从事生产、应用的企业众多，研究工作也一直方兴未艾。
下面介绍永磁材料的种类、主要性能、应用注意事项、选择原则。
永磁材料的种类一、铁氧体1、铁氧体是一种非金属磁性材料，又称磁性瓷。
我们拆开传统收音机，里面的那个喇叭磁铁，就是铁氧体的。
2、铁氧体的磁性能不高，目前磁能积（衡量磁铁性能高低的参数之一）只能做到4MGOe 稍微高一些。
这种材料有个最大的优点，就是价格低廉。
目前，仍然广泛应用在很多领域。
3、铁氧体是瓷，因此，加工性能也与瓷类似，铁氧体磁铁，都是模具成形，烧结出来的，若需加工，也只有进行简单的磨削。
由于很难进行机械加工，因此铁氧体产品，大多形状简单，而且尺寸公差比较大。
方块形状产品还好，可以进行磨削。
圆环形的，一般只磨削两个平面。
其他尺寸公差，都是按照名义尺寸的百分比给定的。
4、由于铁氧体应用广泛价格低廉，因此，很多厂家会有现成的常规形状和尺寸的圆环，方块等产品可供选择。
由于铁氧体是瓷材质，因此基本不存在腐蚀问题。
成品不需要进行电镀等表面处理或者涂装。
二、橡胶磁1、橡胶磁是铁氧体磁材系列中的一种，由粘结铁氧体磁粉与合成橡胶复合，经挤出成型、压延成型、注射成型等工艺而制成的具有柔软性、弹性及可扭曲的磁体。
可加工成条状、卷状、片状、块状、圆环及各种复杂形状。
2、它的磁能积为0.60～1.50 MGOe橡胶磁材的应用领域：冰箱、讯息告示架、将物件固定于金属体以用作广告等的紧固件，用于玩具、教学仪器、开关和感应器的磁片。
3、主要应用于微特电机、电冰箱、消毒柜、厨柜、玩具、文具、广告等行业。
永磁铁氧体
永磁铁氧体材料摘要：永磁铁氧体又称为硬磁铁氧体，是一种新型的非金属磁性材料，它只需外部提供一次充磁能量，就能产生稳定的磁场，从而向外部持续提供磁能。
本文综述了永磁材料及永磁铁氧体的特性，简介了永磁铁氧体的发展历程和研究现状，对目前常用的几种制备永磁铁氧体粉料方法进行了简单介绍，并对永磁铁氧体的发展前景进行了展望。
关键词：永磁铁氧体制备方法新技术新工艺永磁铁氧体是以SrO或BaO及Fe2O3为原料，通过陶瓷工艺（预烧、破碎、制粉、压制成型、烧结和磨加工）制造而成，具有宽磁滞回线、高矫顽力、高剩磁，一经磁化即能保持恒定磁性的功能性材料。
按生产工艺不同，将永磁铁氧体分为烧结和粘结两种，其中烧结又分为干压成型和湿压成型，粘结分为挤出成型、压制成型和注射成型。
由粘结铁氧体料粉与合成橡胶复合而制成的具有柔软性、弹性及可扭曲的磁体又被称做橡胶磁。
根据成型时是否外加磁场则分为各向同性永磁体和各向异性永磁体。
一、永磁铁氧体发展历程1930年，加藤、武井两二十发现了一种尖晶石(MgA12O4)结构的永磁体。
这是将钻铁氧体和铁铁氧体以3:1的比例，即CoFe2O4:Fe304=75: 25为主组分制成的，们称之为OP磁体。
这种材料由于含有氧离子使磁性离子的浓度变小，且磁性离子磁矩反向排列，因此饱和磁性强度值及剩余磁化强度值均小。
由于这种磁体质脆、工艺复杂、磁性能又不太高，并含钴，在技术厂没有得到广泛应用。
50 年代是铁氧体蓬勃发展的时期，1952年磁铅石结构的永磁铁氧体研制成功，1956年又在此晶系中发展出平面型的超高频铁氧体，同年发现了含稀土族元素的石榴石型铁氧体，从而奠定了尖晶石型、磁铅石型、石榴石型三大类晶系的铁氧体材料三足鼎立的局面。
高电阻的非金属磁性材料——铁氧体的诞生，是磁学与磁性材料发展史上的一个重要里程碑，它意味着磁性材料的应用已经基本上可以不受频率的限制，这给无线电工业、脉冲、微波技术带来了革命性的变化。
铁氧体参数
铁氧体参数一、引言铁氧体是一种重要的磁性材料，具有广泛的应用领域。
在使用铁氧体时，需要了解其参数，以便更好地掌握其性能和应用。
本文将详细介绍铁氧体的参数。
二、铁氧体的基本概念1. 铁氧体的定义铁氧体是由Fe2O3和其他金属氧化物组成的复合材料，具有高磁导率、低磁阻和高抗磨损性等特点。
2. 铁氧体的分类根据其晶格结构和磁性质，铁氧体可以分为软磁铁氧体和硬磁铁氧体两类。
其中，软磁铁氧体主要用于变压器、电感器等电子元器件中；硬磁铁氧体则主要用于电机、传感器等领域。
3. 铁氧体的制备方法目前常见的制备方法有化学共沉淀法、溶胶凝胶法、水热法等。
其中，化学共沉淀法是最常用且工艺成熟度较高的方法。
三、铁氧体参数介绍1. 矫顽力矫顽力是指在外加磁场下，铁氧体从无磁化状态开始，逐渐增加磁场强度，直到达到饱和磁化强度时所需的磁场强度。
通常用单位体积的能量表示，单位为A/m。
2. 饱和磁化强度饱和磁化强度是指在外加磁场下，铁氧体达到最大的磁化强度。
通常用单位体积的能量表示，单位为T。
3. 矫顽力系数矫顽力系数是指铁氧体的饱和磁化强度与其所需的矫顽力之比。
它反映了铁氧体对外加磁场的响应能力。
通常用kA/m表示。
4. 磁导率磁导率是指铁氧体在外加恒定电场下产生的电流密度与该电场强度之比。
它反映了铁氧体对外加电场的响应能力。
通常用H/m表示。
5. 相对介电常数相对介电常数是指铁氧体在外加交变电压下产生的极化电荷密度与该电压密度之比。
它反映了铁氧体对外加电场的响应能力。
通常用εr表示。
6. 热稳定性热稳定性是指铁氧体在高温下的稳定性能。
它与铁氧体的晶格结构、化学成分等有关。
通常用温度系数表示。
7. 饱和磁滞回线饱和磁滞回线是指在外加交变磁场下，铁氧体的磁化强度随时间变化的曲线。
它反映了铁氧体对外加交变磁场的响应能力。
四、结论本文介绍了铁氧体的基本概念和参数，包括矫顽力、饱和磁化强度、矫顽力系数、磁导率、相对介电常数、热稳定性和饱和磁滞回线等。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
永磁铁氧体预烧实质上是各类原料在高温条件下通过固相反 应充分转变为六角晶系铁氧体的过程，这一转变过程进行得 是否完善、晶体形态是否完整会对材料的品质带来重要影响， “先天不足”一旦在此发生，后工序将无法弥补。一般的预 烧温度在800-1200℃之间，保温时间1-4h。预烧完结后基本 上已得到具有所要的化学成分的铁氧体，但是反应程度还不 够均匀，或存在少量未反应的配料。
对注塑铁氧体来说，成型前要经过混 炼造型处理；成型方式为注射成型。
注塑铁氧体：
铁氧体颗粒与塑料混合，经混炼、注射 成型获得最终的器件。
要解决的关键问题：
（1）磁性能
（2）流动性
影响流动性的因素： （1）磁粉颗粒形貌、尺寸分布；
（2）塑料的流动性能；
（3）磁粉与塑料的复合工艺。
研究结果： （1）国产商业化注塑料：
第二阶段：晶核氧化法生产的氧化铁 FeSO4+2NaOH→Fe(OH)2+Na2SO4 4Fe(OH)2+O2+2H2O→4Fe(OH)3↓ 4FeSO4+4H2O+O2→2Fe2O3↓+4H2SO4 Fe+H2SO4→FeSO4+H2↑
将一定量的硫酸亚铁溶液（5%）与过量氢氧化钠溶液反应（要求碱过量 0.04～0.08g/ml)，在常温下通入空气，使之全部变为红棕色的氢氧化铁胶 体溶液，作为沉积氧化铁的晶核。以上述晶核为载体，以硫酸亚铁为介质， 通入空气，在75～85℃，在金属铁存以下，硫酸亚铁与空气中氧气作用生 成三氧化二铁（即铁红）沉积在晶核上，溶液中的硫酸根又与金属铁作用 重新生成硫酸亚铁，硫酸亚铁再被空气氧化成铁红继续沉积，这样循环至 整个过程结束，生成氧化铁红。
的。
实验四：电子显微镜观察显示，堆垛层错和形变孪晶是主要的晶格缺陷。
二次球磨细度对磁性能的影响 饱和磁化强度随研磨时间的增大而减少，极
端情况下降低到起始值的2/3。 退火后或进一步稍微降低，或部分或几乎全
部恢复到磁极化强度的起始数值。
2.高温自蔓延法（SHS）方法合成Sr铁氧体磁粉
主要特点：
反应物一经点燃，能够用自 身反应所放出的热量维持反 应的进行，直到结束。反应
预烧料中的晶粒, 使预烧料中的晶粒直
径分布在1～2µm 之间, 提高单畴粒子 的比率。为了促进固相反应，通常在配 方中加入CaCO3，Bi2O3等助熔剂，但是
要控制所加的量，过多的添加剂对磁性
能影响较大。
混料
湿式干法工艺（Ries, 1969）
采用悬浮液（料浆），在振动磨机、鼓形混料机或砂磨机中
混合均匀，然后经脱水干燥。
铁氧体形貌与尺寸
测定六角铁氧体粉末的颗粒度比较困难：
（1）单畴颗粒不能用磁场退磁，彼此之间因磁性吸引而团聚； （2）六角铁氧体颗粒容易呈片状，颗粒比较容易沿六角晶格的基面解离。导致： 延长研磨时间，颗粒比表面积增大，但显微镜下看到的颗粒度减小不显著。 （3）铁氧体颗粒可以被一种碳酸钡/氢氧化钡薄膜包围，这种疏松的表面给人产 生一种错觉，即粉末的比表面积特别大。 （4）商业化铁氧体颗粒中含有大量的细颗粒，可能是一些磨损物及杂相。
维持SHS反应自发进行的能量来源于还原铁粉被氧化所 释放出来的热量，因此Fe粉含量越高，燃烧温度越高，反 应速度越快。Fe粉含量越高，在产物中产生的杂质也越多， 常见的有Fe2O3,Fe3O4。
2.原料粉体的粒度和相对密度的影响
原料粒度的增大，会降低燃烧的温度和燃烧的速度，原料相对密度的 增大也会影响燃烧温度和燃烧速度，这是氧渗透障碍所致。这些可以通过 氧压力的增大而克服。
二次球磨细度对磁性能的影响
大量实验表明，当预烧料进行研磨时，一开始Hcj升高，进一步研磨时则 Hcj下降。中间存在一个临界尺寸，大约1微米。 解释：
随着尺寸减少，多畴晶粒逐渐转变成单畴晶粒，畴壁减少，矫顽力提高。
当颗粒尺寸非常细时，矫顽力下降的可能原因： （1）晶格缺陷增多，容易形成再磁化核，从而产生畴壁。 （2）超顺磁性晶粒增多，导致矫顽力下降。 实验一：退火使矫顽力提高50-300%； 实验二：酸洗粉末，超细颗粒首先融解，但矫顽力仅增加5-15％； 实验三：XRD测量显示，细磨粉体中衍射线展宽在很大程度上是晶格畸变造成
燃烧温度与氧压力的关系
燃烧速度与氧压力的关系
SHS合成的铁氧体的晶粒形貌
晶型呈明显的六角平板状，说硬磁铁氧体制造过程中的关键工序之一，成型的质量不但对 产品的几何尺寸，而且对产品的电磁性能有极大影响。
干压：模具简单，能够压制小型部件，压制时间短；冲床。 湿压：晶粒排列较好，磁性能高，压力低，均匀度高。液压机。 成型过程中应该注意三点： 一.料浆的流动性好，充分取向。
磨加工
经二次烧结的硬磁铁氧体只有极少数可以直接使用，
大部分产品必须经过磨加工才能获得满足用户要求的机械
尺寸和外观，在此过程中，有的磁体磨坏，有的先前存在 但看不见的裂纹会暴露出来。
磁化和退磁
制备好的磁铁或者无磁性、或者磁性很弱，需要把磁铁装入充 磁系统进行充磁。 充磁的磁场强度为矫顽力的2-3倍。
预烧料制备
铁氧体基本上是采用粉末冶金的方法进行生产的，其生产工艺可以归纳为 干法生产和湿法生产两大类。 干法生产
高温固相法，自蔓延高温合成法（SHS）等。
湿法生产
溶胶-凝胶法，共沉淀法，水热法等
干法生产和湿法生产的主要区别在于粉体制备方式，成型和烧结等工 艺都大致相同。干法生产采用氧化物作还原料，活性较差，反应不易完
标称纯度97％，实际纯度> 99%，一致性、稳定性高，流动性好，粒度细 匀，形貌比较规则和单一，不含硫酸根，但含有微量氮（N），氯含量非常 低。 铁鳞和磁铁矿粉直接氧化法生产的氧化铁
过渡阶段：水解法氧化铁红 水解过程： FeCl3+3H2O→Fe(OH)3↓+3HCl 热处理过程： 2Fe(OH)3→Fe2O3· 2O+(3−n)H2O nH 第三阶段：Ruthner 法 Fe2O3 Ruthner 法又叫喷雾焙烧法(Spray Roasting)，是早期的大 中型钢铁企业处理酸洗钢材作业时产生的废液(主要成分为 FeCl2)、并回收盐酸和制备氧化铁的一种主要方法。它是以铁 的氯化物(FeCl2)为原料加铁屑耗酸，溶液经净化后进行高温 喷雾焙烧。氯化亚铁溶液在高温条件下水解、氧化生成氯化 氢和氧化铁。氯化氢以盐酸回收，返回酸洗钢材车间重复使 用。 4FeCl2+O2+4H2O→2Fe2O3+8HCl↑ HCl(g)+H2O→HCl(l)
在许多情况下，永久磁铁并不是在充分磁化状态下使用的。原 因一：人们只要求磁铁一定量的磁通。磁铁和磁铁之间的几何 尺寸和磁性会发生变化，这些变化可以用一定程度的退磁来消 除。原因二：经过一定程度退磁的磁铁稳定性较高。退磁场采
用一个幅度足够大且逐渐衰减的交流磁场。
对粘结铁氧体来说，成型前要经过表 面处理；成型方式为模压成型。
预烧所用的设备：回转窑
二次球磨
经过预烧的坯料是多气孔、多缺陷、低密度的部分铁氧体化物质，将其用 球磨机粉碎、研磨制成铁氧体粉料以利于压制成型，这道工序习惯上称为二次 球磨，且通常采用湿磨方式。
对烧结铁氧体，一般要求能够将磁粉磨到单畴粒径以下，即0.6-0.9 µm之
间；对粘结铁氧体，一般要求在1-2 µm之间。
常。
BaO稍微过量（n<5.9），就会由于形成BaO.Fe2O3而
导致烧结致密化，甚至在温度高时出现反常的晶粒长大。
二次烧结中的问题 添加剂的影响
添加剂的加入产生非磁性相，由于六角铁氧体的饱和磁极
化强度在铁磁性材料中相对较低，因此，添加剂的加入要严
格限制。
生产中普遍采用SiO2和Al2O3添加剂。 SiO2的加入与碱土金属氧化物形成低共熔液相，因此，铁 氧体配方中碱土金属氧化物含量要稍过量； Al2O3的加入可取代铁氧体晶格中的Fe，对磁性能产生影 响。
磁性能参数
二、硬磁铁氧体的制备工艺
烧结铁氧体：
预烧料的制备
成型
烧结
粘结铁氧体： 粘结料的制备 成型 粘结
氧化铁原料的制备与发展过程
第一阶段：硫酸亚铁高温分解（甚至用铁锅等炒制） 型氧化铁和颜料铁红 磁铁矿→FeSO4 4FeSO4→2Fe2O3↓+ 4SO2 + O2 ↑
纯度97%，含硫酸盐等杂质。
混料通常采用的混合方式是用滚动式球磨机干磨或湿磨，又 称为一次球磨。
预烧：固相反应过程
形成钡铁氧体的固相反应过程： BaCO3 + Fe2O3 = BaO.Fe2O3 + CO2
BaO.Fe2O3 + 5Fe2O3 = BaO.6Fe2O3
总反应式为： BaCO3 + 6Fe2O3 = BaO.6Fe2O3 + CO2
二.充磁场足够大。
三.生产相同产品时的料浆浓度、 压制时间及压力一致。
成型过程中的取向
模压取向：靠压力使片状颗粒转动，其平面垂直于加压方向 排列，而垂直于晶体平面的c轴优先排列在加压方向上。
磁场取向：400-800KA/m (5-10KOe）的直流磁场。
磁场的空间分布：与所要求的压坯的晶体取向相适应，需要 设计。
步骤少，生产率高，能耗少，
反应设备简单。
反应方程式
反应步骤 配料 混料 SHS反应 洗涤 球磨 退火
SHS方法减少了传统铁氧体合成方法中的铁氧体化过程（焙烧），降低了能 耗，缩短了合成时间，提高了生产率。而且合成出来的铁氧体磁性能也较高。
SHS 合成铁氧体的影响因素
1.还原Fe粉对反应速度和反应最高温度的影响
1、取代Sr2+：
稀土离子如La3+,Pr3+,Nd3+,Sm3+,Eu3+,Gd3+等；
2、取代Fe3+: ① Al3+,Ga3+,Cr3+取代Fe3+,4Ms，内禀矫顽力