铁氧体生产工艺技术——铁氧体的烧结(一)
铁氧体生产工艺技术——铁氧体的烧结(一)
❖ 永磁铁氧体的烧成中，在择优取向方面利用二次再 结晶是有益的，这种磁材的烧结要求获得高密度以 及高度择优取向，成型时通过强大的磁场作用可使 粉料颗粒达到相当大程度的取向，
❖ 3、第二相、气孔对晶粒生长的作用 ❖ 在烧结过程中晶粒生长常被少量第二相或气孔所抑
制，夹杂物的存在增大了晶粒界面移动所需的能量， 因而抑制了晶粒的长大 ❖ 夹杂物可能：（1）与界面一起移动，阻碍小；（2） 与界面一起移动，
《铁氧体生产工艺技术》
❖ 对于所有气孔均符合热力学收缩密度有所不同 的磁体，初始密度对烧结密度的影响是不大的。 但如果初始密度过低，热力学稳定，致密化将 受明显影响，初始密度高，R小，σp大，有利 于致密化。
❖ 铁氧体内部气孔的大小、形状、分布与烧结温 度和时间有关。
❖ 当原始配方中氧化铁含量略低于正分比时，可 获得高密度；反之，如氧化铁含量略高于正分 比，则很难得到致密的样品
《铁氧体生产工艺技术》
❖ 复习上次课重点： ❖ 固相反应； ❖ 固相反应分析； ❖ 加速固相反应，缩短烧结周期（时间），需
考虑的有关因素； ❖ 添加剂的作用。
《铁氧体生产概念 ❖ 烧结是将成型好的坯件，在常压或加压下， ❖ 在空气中或保护气体中， ❖ 高温（T＜T熔点）加热， ❖ 使颗粒之间互相结合（粘结），从而提高成型坯件的
《铁氧体生产工艺技术》
❖ 课后小结： ❖ 一、气孔与致密化的关系，气孔与晶粒生长和致密度
有关， ❖ R＜Rc，气孔收缩，R＞Rc，气孔趋于生长； ❖ 二、降低气孔率的措施（六条）； ❖ 三、常用烧结技术有：①低温烧结，②热压烧结，③
气氛烧结。 ❖ 作业布置： ❖ 制备高密度铁氧体，降低气孔率应采取哪些措施？ ❖ 2、常用的烧结技术有哪些？
铁氧体生产工艺技术
铁氧体生产工艺技术铁氧体是一种重要的磁性材料，具有广泛的应用领域。
其生产工艺技术主要包括原材料准备、混合粉末、压制成型、烧结及后处理等环节。
原材料准备是铁氧体生产的第一步。
常用的原材料有四氧化三铁（Fe3O4）、钡碳酸铜（BaCO3.CuCO3）和镍碳酸锌（NiCO3.ZnCO3）。
这些原材料需要按照一定比例配制，控制好其各个成分的含量。
混合粉末是指将原材料进行混合，以保证最后的铁氧体具有均匀的化学成分。
一般采用球磨法进行混合，通过将原材料和一定比例的磨料放入球磨机中进行混合，利用球磨机的摩擦力和冲击力，使原材料颗粒不断碰撞和磨损，最终达到全面混合的目的。
压制成型是将混合好的粉末进行成型。
常用的压制方法有干压成型和注浆成型两种。
干压成型是将混合好的粉末放入模具中，通过机械压力将其压制成所需的形状。
注浆成型是将粉末与一定比例的有机溶剂进行混合，形成糊状物，再通过注浆机将其注入模具中，最后在模具中固化。
注浆成型相比干压成型，能够得到更高的成型密度，提高了物理性能。
烧结是将成型的铁氧体在高温下进行加热，使颗粒之间产生扩散和结晶，从而形成致密的结构。
烧结过程中需要控制好烧结温度、时间和气氛等参数，以保证铁氧体烧结成型的质量。
常用的烧结方式有常规烧结和微波烧结两种。
微波烧结是利用微波能量对铁氧体进行加热，其烧结速度和效果都比常规烧结要好。
烧结后的铁氧体还需要进行后处理，主要包括磁场处理和涂层处理两个环节。
磁场处理是将铁氧体置于特定强度和方向的磁场中进行处理，以提高其磁化强度和磁化方向。
涂层处理是在铁氧体表面涂层一层耐腐蚀、耐磨损或具有特定功能的材料，以增加其使用寿命和性能。
总之，铁氧体生产工艺技术是一个复杂而严谨的过程。
只有掌握好每个环节的工艺要点和参数，才能够生产出质量优良的铁氧体产品，满足不同领域的需求。
随着科技的不断发展，铁氧体生产技术也在不断创新，提高生产效率和材料性能，推动着铁氧体产业的发展。
软磁铁氧体的大生产工艺技术及质量控制
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型要求颗粒料的含水量在 !"#$!"%& ! 粒度 在 ’!!()*!+, 为宜 " 而且最好呈正态分 布 -’*!.)!!/, 占 0!& 以 上 1" 同 时 要 求 松装密度 !’")#234, " 这将减少成型坯件
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及大小 ’ 装坯重量和方式等方面的不同 " 确 定合适的烧结温度及烧结曲线 & 一般来说 " 在升温阶段的低温区 ) 约从室温到 *!!8 *" 主要是坯件内水分 ’ 粘合剂和润滑剂的挥 发过程 " 此时需缓缓升温以避免坯件开裂 ( 此后是坯件逐渐收缩阶段 " 升温速率可适 当提高 " 但约从 9!!: 到 ’#!!; " 这一段影 响着磁心晶粒的大小 ’ 均匀度 ’ 气孔率及分 布等 " 升温速率要适当 ( 到最高烧结温 度 后 " 应有一个 )<* 小时左右的保温段 ( 在 降温阶段 " 冷却速率及氧含量对产品的电 磁性能及合格率也有很大影响 % 在烧成工序 " 应重点预防产品粘连 ’ 变 形和开裂 ( 重点控制氧含量 ’ 窑尾气压的变 化以及产品外长尺寸和性能的一致性 % 根 据用户和产品的不同要求 " 规范工艺 " 实行 定 窑 ’定 温 ’定 气 氛 ’定 摆 坯 方 式 和 定 期 疏 通排胶管道的标准化作业模式 %
&
&
注 $ ! 表示生产工序对特 性的影响度 ’ 二 次 料( 的 流 动 性 ! 松 装 密 度 和 二 次 烧 结 指数 %& 表示该工序对特性影响不大 "
铁氧体生产工艺技术-----15
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影响矫顽力的因素
Hc=AK/Ms+Bλσ/Ms+C（N2—N1）Ms 第一项为磁晶各向异性对矫顽力的贡献； 第二项为应力各向异性对矫顽力的贡献； 第三项为形状各向异性对矫顽力的贡献。
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二、钡永磁铁氧体的 制备技术
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教学目标
熟悉钡永磁铁氧体生产 预烧料及其常规产品 的制备
职业技能教学点
1、幻灯片 18，添加剂的影响，
2、原料，预烧，球磨工艺。
3、磁场成型法、烧结设备与工艺，
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（3）有利于矫顽力的提高。
（4） 生成合适的缺陷结构，有利于离子扩 散，降低烧结温度，增进密度
（5） 补偿球磨时铁的加入以及烧结时碱 土氧化物的挥发。
（6）铁氧体原料中含有硫类杂质，这些杂 质在生成铁氧体温度（～8000C）前就与BaO 生成BaSO4（～7000C），因此一部分BaO生 成稳定化合物BaSO4后消耗掉了，相对地造 成配方中Fe2O3过剩，固BaO实际含《铁量氧体增生加产工艺技术》
来表征，
主要参数有
剩磁， Br
磁感应 矫顽力
Hcb
内禀 矫顽力 Hcj
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最大 磁能积 （BH）max
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亚铁磁 性？
铁氧体生产工艺技术——氧化物生产铁氧体(一)
很大，尤其是有害杂质的含量不能超过允许值。 2、氧化铁（Fe2O3）原料的制备
氧化铁（Fe2O3）的分子量为159.70，常温下 呈深红色粉末状态，不溶于水。氧化铁的化学 活性与其制造方法有关，工业产品常以硫酸盐 （FeSO4）、盐酸盐（FeCl2）或草酸盐（Fe2 （C2O4）3）为原料。
《铁氧体生产工艺技术》
例：用硫酸亚铁制备氧化铁， 其反应过程： 氨水沉淀：Fe SO4+2NH4OH →Fe（OH）2↓+（NH4）2SO4 空气氧化：2Fe（OH）2+ O2/2 →2FeOOH（铁黄）+H2O
铁黄热分解：2（α—FeOOH）4000C α—Fe2O3+H2O
《铁氧体生产工艺技术》
❖ 教学目标： ❖ 熟悉氧化物法生产铁氧体的成型，烧结工艺。 ❖ 职业技能教学点： ❖ 一、成型工艺：1、粘合剂；2、造粒；3、成型
方法。 ❖ 二、烧结工艺：1、升温阶段；2、保温过程；3、
降温过程。 ❖ 教学设计： ❖ 复习——讲授——小结——作业布置 ❖ 教学手段： ❖ 课堂讲授，用烧结设备图片做辅助教具
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干压成型过程易出现的问题和原因：
① 横裂（层裂、起层）
❖ 原因：a成型压力过大，压制时空气被压缩，脱 模时发生弹性膨胀（回弹）而造成层裂；b、凹 模的脱模斜率（锥度）过大。C、料粉干湿不均 匀或粘合剂不均匀存放时间过长等。
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❖ 复习上次课重点： ❖ 一、原料的分析处理： ❖ 二、原料配方计算 ❖ 三、混合与粉碎： ❖ 四、预烧：
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❖ 新课教学： ❖§1、4 铁氧体氧化物法的烧结（二）
铁氧体的烧结原理
铁氧体的烧结原理铁氧体是一种重要的磁性材料，具有广泛的应用领域，如电磁设备、电子元器件、电力工业等。
其中，烧结是铁氧体的主要制造工艺之一。
烧结是指将形状成型的粉末材料，在一定的温度和压力条件下加热处理，使其颗粒之间发生结合，形成致密的块状材料的过程。
铁氧体的烧结原理是通过粉末颗粒之间的扩散与固相反应使颗粒之间结合。
在烧结过程中，粉末颗粒之间的扩散是烧结结合的基础。
一般来说，烧结粉末颗粒表面产生活性溶胶，溶胶中的矿物质成分通过扩散逐渐从所制成的颗粒表面向内部扩散，形成晶体晶界。
当接触到其他表面的颗粒时，这些晶界之间的矿物质再次扩散，并与其他颗粒表面上的矿物质形成新的连接。
这种扩散和结合过程在整个烧结过程中不断进行，最终形成一个致密的块状材料。
在烧结过程中，粉末颗粒之间的结合还涉及到固相反应的过程。
固相反应是指当矿物质在烧结过程中达到一定温度时，发生化学反应，产生新的矿物质。
这些新的矿物质能够填充粉末颗粒之间的空隙，增强颗粒之间的结合，提高材料的致密度。
常见的固相反应有矿物质的相互转化、矿物质和添加剂的反应等。
烧结过程中的温度和压力是影响烧结效果的重要因素。
温度是促使颗粒扩散和固相反应发生的主要驱动力。
适当的温度能够提高颗粒之间的扩散速率，促进烧结过程的进行。
然而，过高的温度可能导致颗粒表面烧结过度，损坏颗粒原有的形态和特性。
压力则能够改善颗粒颗粒之间的接触性和结合力，降低颗粒扩散的活化能，促进颗粒之间的结合。
适当的压力能够提高材料的致密度，改善烧结效果。
此外，烧结过程中还存在一些其他因素对烧结效果的影响。
例如，材料粉末的粒径和分布对烧结效果具有重要影响。
通常，较小的粒径有利于提高烧结效果，因为较小的颗粒扩散速率更快。
另外，添加剂的选择和添加量也对烧结效果起到重要作用。
添加剂可调节烧结过程中的反应速率和固相反应产物的形成，进而影响材料的致密性和磁性能。
总的来说，铁氧体的烧结原理是通过粉末颗粒间扩散和固相反应来实现颗粒结合的过程。
铁氧体工艺流程
铁氧体工艺流程
铁氧体是一种重要的磁性材料，广泛应用于电子、通信、汽车等领域。
下面是一份铁氧体的工艺流程，以供参考：1. 原料准备：选择高纯度的铁氧体原料，如氧化铁、碳酸钡、碳酸锌等。
根据所需的磁性能和成本要求，确定原料的配
比比例。
2. 粉末制备：将原料粉末按照配比比例混合，并
进行球磨或干燥处理，以获得均匀细小的粉末颗粒。
3. 压
制成型：将粉末放入模具中，并施加高压力进行压制成型。
常用的成型方法包括干压成型和注浆成型。
4. 烧结处理：
将成型后的零件放入高温炉中进行烧结处理。
在高温下，
粉末颗粒之间发生结合，形成致密的晶体结构。
5. 磨削加工：对烧结后的零件进行机械加工，以获得所需尺寸和表
面光洁度。
6. 磁化处理：将加工好的零件放入强磁场中进
行磁化处理。
通过磁化处理，使铁氧体材料具有良好的磁
性能。
7. 表面处理：根据需要，对铁氧体零件进行表面处理，如镀层、喷涂等，以提高其耐腐蚀性和外观质量。
8.
检测和质量控制：对成品进行严格的检测和质量控制，确
保其符合规定的技术要求和标准。
以上是一份简要的铁氧
体工艺流程，实际生产中可能还涉及到其他细节和步骤。
在每个环节中，都需要严格控制工艺参数和质量要求，以
确保最终产品的性能和品质。
硬磁铁氧体
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。
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（MgA12O 4）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CoFe 2O 4:Fe 304=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.进入70年代，在矫顽力、磁能积、方面性能较好的锶铁氧体大量投产，迅速扩大了永磁铁氧体的用途。
铁氧体生产工艺
铁氧体生产工艺铁氧体是一种重要的功能材料，广泛应用于电子、通信、电磁设备等领域。
它具有高饱和磁感应强度、低磁滞损耗、高电阻率、低失磁力、高频损耗小等优点。
下面我们将介绍铁氧体的生产工艺。
1. 原料准备：铁氧体的主要原料包括金属氧化物（Fe2O3、NiO、ZnO等）和助磁焙烧剂。
这些原料需要精细研磨，以提高反应速率和成分均匀性。
2. 混合和制粒：将精细研磨后的原料进行混合，并加入一定比例的有机粘结剂和溶剂。
然后通过混合过程，使原料充分混合均匀。
接下来，将混合料通过制粒机制成颗粒状。
3. 压制成型：将制粒后的混合料放入压机中，经过一定的压力和时间进行压制成型。
常用的成型方式有干压成型和湿压成型两种。
干压成型适用于铁氧体薄片或复杂形状的零件，而湿压成型适用于大批量生产普通形状的零件。
4. 预烧和焙烧：将压制成型的铁氧体坯体进行预烧，以去除有机物和一部分氧化物。
预烧温度通常在500~800℃之间。
然后进行高温焙烧，使氧化物发生还原反应，形成金属铁氧体。
焙烧温度、时间和气氛对铁氧体的磁性和结构有较大影响。
5. 加工和表面处理：将焙烧后的铁氧体坯体进行加工，以得到最终所需形状和尺寸。
加工方式主要包括切割、钻孔、磨削等。
接着进行表面处理，以去除铁氧体表面的氧化皮，提高其导电性和表面光洁度。
6. 检测和筛选：对铁氧体产品进行磁性、电学和物理性能的检测。
检测内容包括磁感应强度、磁滞回线、矫顽力、电阻率、介电常数等。
根据产品质量要求，对合格产品进行筛选和分级。
7. 包装和储存：对合格的铁氧体产品进行包装和标识，并存放在干燥、通风的仓库中。
在储存过程中要防止产品受潮、受尘和受污染，以保证其性能不受影响。
以上就是铁氧体的生产工艺，生产铁氧体需要精细的原料准备、混合和制粒、压制成型、预烧和焙烧、加工和表面处理、检测和筛选、以及包装和储存等步骤。
通过这些工艺步骤的合理配合，可以制得具有优良性能的铁氧体产品。
铁氧体生产工艺技术——软磁铁氧体材料大生产
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生产及市场需求
预计由于电子信息产业的推动，未来 五年中世界对软磁铁氧体的需求将继续 保持在10%～15%的增长率水平。
另外，新型绿色照明技术、电子产品 数字化、汽车电子、表面贴装技术等的 飞速发展，进一步增加了软磁铁氧体的 市场需求，对软磁铁氧体和元件带来良 好发展机遇。
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《铁氧体生产工艺技术》
锰锌功率铁氧体 RM型磁芯
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《铁氧体生产工艺技术》
开关电源变压器
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《铁氧体生产工艺技术》
《铁氧体生产工艺技术》
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《铁氧体生产工艺技术》
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《铁氧体生产工艺技术》
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防变频器在工作时输入端对电网 及其它数字设备产生干扰
《铁氧体生产工艺技术》
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电磁 屏蔽 专用 滤波器
在很宽频带（20KHZ-10GHZ）范围内具有极高的插入 损耗（大于50dB），极佳的高频干扰抑制特性
《铁氧体生产工艺技术》
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4)用高频镍锌铁氧体制成的多种电感 线圈，小型固定电感器。 其形状种类众多，主要有： 工字型磁芯，螺纹磁芯，帽形磁芯， 双孔磁芯等。
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软磁铁氧体材料的制备
国内常用制造软磁铁氧体的工艺流程
配料→｛A：湿混→烘干→制坯；B： 干式强混→造球｝→预烧→粗粉碎→ 砂磨→喷雾干燥造粒→成型→烧结→ 磨加工→检测。
《铁氧体生产工艺技术》
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研究方向
为适应电子元器件小型化，微型化的 需要，国内外都在致力于开发两大类 磁性优异的材料，宽带变压器用的高 磁导率铁氧体（VHP）和开关电源用 的低功耗铁氧体（LPL）。
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
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。
高磁导率MnZn铁氧体的配方和烧结工艺
在 向着高频 率、低损耗 的方向发展 ，促进着Ａ － ４ ａ 对 高磁导率 Ｍｎ Ｚ ｎ 铁氧体配方和烧结工艺研 究力度的不断加深 。在提 高 Ｍｎ Ｚ ｎ 铁 氧体磁导 率上 ，其主 要是通过优化配方和改善 烧结工艺来实现的 ，基于此 ，文章 以综述的方法 ，对高磁 导率 Ｍｎ Ｚ ｎ 铁氧体的配方和烧 结工艺进行 了阐述。
需要 对各 种 成分 的磁特 征进 行 充分 的研 究 ，并 对 各种 成分 的应 用特 征 和 各参数 关 系认 真的 分析 ，从参 数和 各 离子 的组 成关 系 中来确 定制 备 的配 方 。一个 最佳 的铁 氧 配方是 在特 定 的原 料和 工艺 下确 定 的 ，产 品 制 备 的过程 中 ，一旦 条件 发生 变化 ，配 方就 需要 通过 实验 重新 进行 调 整 。因此 ，在 确定 高磁 导率 铁 氧配方 时 ，不仅 要 保证 产 品的质 量能 够 最 大程度 的满 足产 品 应用要 求 ，还需 要 尽可 能的 采用 性能 良好 、成 分 稳定 的原料 ，以使 配置 出的铁 氧体 ，在 性能 的重复性 上更好 。 高磁导 率 Ｍｎ Ｚ ｎ 铁 氧体 在生 产 的过 程 中 ，为 了更 好 的满足 产 品的 使用 性能 ，提 高材 料 的应用 广度 ，一般 都会在 配 方 中加入 少量 的金 属 盐类 杂质 或金 属氧化 物 。高 磁导 率 Ｍｎ Ｚ ｎ铁 氧体 配方 中 ，杂质 的加 入 需要 从 其 作用 出发 ，而在 便 于铁 氧体 周 相反 应 和烧 结 情况 的 促进 上 ， 可 以加入 改善 铁氧体 磁 铁特 性 的外加 剂 或助熔 剂 ，这 不仅能 够提 高 烧 结 的温度 ，还 能提 高产 品的 密度 。在 Ｍｎ Ｚ ｎ铁氧体 的化 学 表达 式 中可 以发 现 ，Ｍｎ Ｚ ｎ铁 氧体 的磁 导率 与 其材 料 中的应 力 、磁 滞伸 缩 系数 和 各 向异性 常数 的关 系 非常 密切 。在磁 滞 伸缩 系数 和各 向异性 常数 趋 于 ０ 时 ，Ｍｎ Ｚ ｎ 铁 氧体所表 现 出的 初始磁 导率 就非常 好 。同时 ，在 Ｍｎ Ｚ ｎ 铁氧体 中 Ｆ ｅ ２ ０ ３ 的含 量高于 ５ ０ ％时 ，其磁 滞 伸缩 系数 的正值 和铁氧 体 其他 部分 的负值 具有 着 局部 相互 抵消 的作 用 ，导 致 Ｍｎ Ｚ ｎ 铁 氧体 的 磁 滞伸 缩系 数值 比较低 。铁 氧体 中 低各 向异 常数 ，此 时 ，为 了维 持各 向异 性 常数 和磁 滞 伸缩 系 数在 ０ 时 的同时 出现 ，Ｆ ｅ ２ ０ ３含量 需要 稍减 ，以将高 磁导 率 Ｍｎ Ｚ ｎ 铁 氧体 的 初始磁 导率 提高 。 在 姬海 宁 ，兰 中文 等人 对高 磁导 率 Ｍｎ Ｚ ｎ铁 氧体 配方 的研 究 中发 现 ，在高 磁导 率 Ｍｎ Ｚ ｎ铁氧 体 中 ，其 初 始磁 导率 的提 升可 以通 过增 加 Ｚ ｎ Ｏ 的量 来实现 ，同时 ，增 加 的幅度 需要 大于 ３ ０ ％ ［ １ ｌ 。由于 Ｚ ｎ Ｏ会 促 进高 磁 导率 Ｍｎ Ｚ ｎ铁 氧体 初始 磁 导率 和各 向异性 常 数趋 于 零 ，因此 ， 在初 始 磁 导率 缺 氧体 中 ，可 以选 择 Ｚ ｎ Ｏ 含 量 比较 高 的配 方 。在 朱新 运 、姚礼 华对 高磁导 率 Ｍｎ Ｚ ｎ铁 氧体 配方 高纯 原料 的选 择 上 ，采 用 精 铁 矿 粉代 替 Ｆ ｅ ２ ０ ３，采用 Ｍｎ ３ ０ ４代 替 Ｍｎ Ｃ Ｏ ３制成 性 能优 良 的软磁
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。
永磁铁氧体烧结磁体生产工艺中的技术要点及控制方法
永磁铁氧体烧结磁体生产工艺中的技术要点及控制方法何信勇【摘要】阐述永磁铁氧体烧结磁体所具备的基本条件,介绍了制备永磁铁氧体烧结磁体的生产工艺,给出了分析结果和实验数据,对铁氧体烧结磁体生产具有着一定的指导作用,文章针对永磁铁氧体烧结磁体生产工艺中的技术要点及控制方法进行探究.【期刊名称】《世界有色金属》【年(卷),期】2017(000)006【总页数】2页(P19,21)【关键词】技术要点;永磁铁氧体;控制方法【作者】何信勇【作者单位】北京矿冶研究总院,北京100160【正文语种】中文【中图分类】TM277.5永磁体已经逐渐的发展成为了一种非常重要的工业基础原料，作为一种清洁高效的能源而存在。
烧结技术一直是科学界进行研究的热点问题，对永磁铁氧体的性能具有着决定性的意义。
对于新型功能材料而言，成型是条件，配方是基础，烧结是关键。
铁氧体的烧结依然是一个难以解决的问题，但是在成型和配方上面取得了较大的进步[1]。
下面将针对其生产工艺中的控制方法及技术要点进行简要探析。
（1）砂磨机研磨机理：层间撞击和层间滑动，是钢球在砂磨机筒内运动的主要方式。
所谓层间撞击，是钢球之间产生撞击，作用是剪切力，且沿着反方向运动，这种力因为粒度分布较窄，因此有着较小的晶体破坏程度；而层间滑动，作用力是摩擦力，是钢球随着搅拌棒所作的圆周运动。
（2）滚动球磨机研磨机理：抛物运动和层间滑动及自转，是钢球在球磨筒内运动方式大致上所分成的两种。
所谓抛物运动，冲击力是其主要的作用力，就是要脱离筒壁后的运动，当钢球随着筒壁一起作圆周运动的时候，这样的力造成晶粒大小的不同，且此种力是较容易破坏晶体结构的，也就是粒度分布宽；所谓的自转和层间滑动，摩擦力是其主要的作用力，是在未脱离筒壁前的运动，当钢球随着筒壁一起作圆周运动的时候，这种力主要的起到了研磨的作用，对晶粒的破坏是比较小的。
（3）经砂磨及球磨的磁粉晶粒形貌：将两种设备磨好的细粉烘干之后解碎，是为了弄明白砂磨和球磨对粉料晶体形貌的影响，之后做出SEM分析。
永磁体的几种生产工艺简介
永磁体的几种生产工艺简介-标准化文件发布号：（9556-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII4. 永磁体的几种生产工艺简介目前涉及各类磁体的生产工艺主要有烧结、铸造、粘结和热压热变形几种。
其中一种工艺可能适用于几种磁体的生产，但是实际生产过程中，还要根据磁体自身特点，进行一些工序和细节的调整和改善。
下面将这几类生产工艺进行逐一介绍。
其中，烧结工艺是应用最广泛的生产工艺，适用于烧结钕铁硼、永磁铁氧体、钐钴以及烧结铝镍钴等磁体的生产。
铸造工艺主要是用于铸造铝镍钴磁体的生产。
粘结工艺主要用于各类粘结磁体的生产，如粘结钕铁硼、粘结钐钴、橡胶磁等。
热变形工艺主要是用于热压热变形钕铁硼的生产。
（1）烧结工艺烧结工艺是采用粉末冶金的方法，是目前应用最广泛的生产工艺，适用于烧结钕铁硼、永磁铁氧体、钐钴以及烧结铝镍钴等磁体的生产。
其生产流程简图如图1所示。
图1 烧结工艺流程简图（2）铸造工艺铸造是指将固态金属溶化为液态倒入特定形状的铸型，待其凝固成形的加工方式。
对于永磁体而言，铸造工艺主要用来生产铸造铝镍钴磁体。
相比于烧结铝镍钴来说，铸造铝镍钴的磁性能较高，可以加工生产成不同的尺寸和形状，烧结铝镍钴的工艺简单，毛坯尺寸公差小，可加工性好。
其生产流程简图如图2所示。
图2 铸造工艺流程简图（3）粘结工艺粘结工艺是将具有一定磁性能的永磁材料粉末与粘接剂和其他添加剂按一定比例均匀混合，然后采用压制、挤出和注射成型等方法制备复合永磁材料的一种生产工艺。
与烧结和铸造永磁体相比，粘结永磁体的突出优点是：尺寸精度高，不变形，无需二次加工；形态自由度大，可根据实际使用需求，造成各种形状的产品，如长条状、片状、管状、圆环状或其他复杂形状的产品；便于大批量自动化生产；且产品机械强度高。
其缺点是磁性能低，使用温度不高。
粘结工艺过程中的关键技术是：磁粉的制备，耦联剂与粘接剂的的选择，粘结剂的添加量，成型的压力和取向磁场强度等。
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❖ 三、晶粒长大与二次再结晶 ❖ 二次再结晶是铁氧体常见的，二次再结晶的程度取决
于颗粒的大小。为了避免非连续成长，通常希望颗粒 均匀，坯件密度均匀。实践中发现，球磨时间过长， 在球磨中加入铁屑以及预烧料温度过高，烧结生温速 度过快等，也容易产生非连续的结晶长大。
《铁氧体生产工艺技术》
❖ 新课教学 ❖ §1.3 铁氧体烧结
❖ 复习——讲授——小结——作业布置
❖ 教学手段：
❖ 课堂讲授
《铁氧体生产工艺技术》
❖ 复习上次课重点： ❖ 烧结的概念，将成型好的坯件在常压或加压下，在空
气中（或保护气体中）高温（T＜T熔点＝加热，使颗 粒相互结合，排除颗粒间的气孔，提高材料的机械强 度，使之充分铁氧体化（充分固相反应）。
❖ 二、烧结过程分为烧结初期、烧结中期、烧结后期三 个阶段。不同颗粒接触时，物质将由小颗粒向大颗粒 传递，促使颗粒“粗化”，晶界移动对晶粒长大的贡 献取决于初始颗粒的尺寸比。
《铁氧体生产工艺技术》
❖ 课后小结：
❖ 一、烧结使颗粒间相互结合，提高强度，使之 充分铁氧体化。
❖ 二、烧结过程分烧结初期、烧结中期、烧结后 期。不同颗粒接触时，将由小颗粒向大颗粒传 递，促使颗粒粗化，晶界移动对晶粒长大的贡 献取决于初始颗粒的尺寸比
❖ 三、二次再结晶的程度取决于颗粒的大小。
❖ 作业布置：
《铁氧体生产工艺技术》
❖ 烧结过程结束后，烧结体的相对密度可达该材 料理论密度的95%以上，
❖ 在这个意义上说，烧结过程即是材料实现致密 化的过程。
❖ 同时，晶粒的平均尺寸增大（在高温加热时， 细粒晶体聚集体的平均晶 尺寸总是要增大的， 通常晶粒长大指无应变或近于无应变材料的平 均晶粒尺寸在热处理过程中连续增大而不改变 晶粒尺寸的分布情况）。
铁氧体的烧结（一）
《铁氧体生产工艺技术》
❖ 教学目标： ❖ 熟悉铁氧体烧结周期，了解烧结过程中晶粒生
长与烧结体致密化的关系。 ❖ 职业技能教学点： ❖ 1、烧结概念， ❖ 2、烧结的三个阶段及烧结推动力分析， ❖ 3、晶粒生长与二次再结晶现象。 ❖ 教学设计： ❖ 复习——讲授——小结——作业布置 ❖ 教学手段： ❖ 课堂讲授，以自备的金相图作教具
《铁氧体生产工艺技术》
❖ 复习上次课重点： ❖ 固相反应； ❖ 固相反应分析； ❖ 加速固相反应，缩短烧结周期（时间），需
考虑的有关因素； ❖ 添加剂的作用。
《铁氧体生产工艺技术》
§1、3 铁氧体烧结
一、概念 ❖ 烧结是将成型好的坯件，在常压或加压下， ❖ 在空气中或保护气体中， ❖ 高温（T＜T熔点）加热， ❖ 使颗粒之间互相结合（粘结），从而提高成型坯件的
《铁氧体生产工艺技术》
❖ 面移动速度由夹杂物迁移率控制；（3）很难移 动，以致界面从夹杂物上拉开。
❖ 陶瓷烧结过程中总是存在的第二相是残余的气 孔。
❖ 烧结初期，当界面曲率和界面驱动力高时，气 孔作为晶粒界面上的粒状夹杂物常被遗留在后 面，结果通常在晶粒中心观察到小气孔群；
❖ 烧结后期，界面迁移驱动力较低时，气孔则常 被界面牵着一起移动，逐渐聚集在晶粒角落上， 使晶粒长大变慢。
强度，排除颗粒之间的气孔，提高材料的强度，使之 充分铁氧体化。
❖ 烧结的推动力是颗粒的表面能，原料粉末颗粒越细， 表面积越大，烧结速度越快，晶界越多，物质迁移距 离越短，促使气孔扩散，致密化的速度越快。
《铁氧体生产工艺技术》
二、烧结阶段的划分及烧结推动力的分析
❖ 1、烧结过程 ❖ 根据烧结过程中气孔的状态、尺寸的收缩，过程划分
《铁氧体生产工艺技术》
❖ 永磁铁氧体的烧成中，在择优取向方面利用二次再 结晶是有益的，这种磁材的烧结要求获得高密度以 及高度择优取向，成型时通过强大的磁场作用可使 粉料颗粒达到相当大程度的取向，
❖ 3、第二相、气孔对晶粒生长的作用 ❖ 在烧结过程中晶粒生长常被少量第二相或气孔所抑
制，夹杂物的存在增大了晶粒界面移动所需的能量， 因而抑制了晶粒的长大 ❖ 夹杂物可能：（1）与界面一起移动，阻碍小；（2） 与界面一起移动，
❖ 预习 1.3，1.4
《铁氧体生产工艺技术》
第四讲 铁氧体的烧结（二）
❖ 教学目标：
❖ 了解烧结过程中气孔与致密化的关系，熟悉常用的烧 结技术。
❖ 职业技能教学点：
❖ 一、气孔与致密化的关系，
❖ 二、降低气孔率的措施，
❖ 三、常用的烧结技术：1、低温烧结，2、热压烧结，3、 气氛保护烧结。
❖ 教学设计：
为三个阶段： ❖ 升温阶段 ❖ 保温阶段 ❖ 降温阶段
《铁氧体生产工艺技术》
烧结温度曲线
《铁氧体生产工艺技术》
烧结窑炉
《铁氧体生产工艺技术》
烧结窑炉
《铁氧体生产工艺技术》
❖ 2、烧结推动力 ❖ （1）致密化与瓶颈形成的推动力与机制 ❖ 物质由曲率半径小处向曲率半径较大处传递，同一颗
粒内物质传递的结果导致所谓的颗粒“球化”；不同 颗粒接触时，物质将由小颗粒向大颗粒传递，促使颗 粒“粗化”。 ❖ （2）晶体生长的驱动力——界面能 ❖ 晶界移动对晶粒生长的贡献取决于初始的颗粒尺寸比。 ❖ 三、晶粒长大与二次再结晶现象 ❖ 1、晶粒生长与致密化的关系
❖ 因此说，晶粒生长并不是致密化过程的一个不 可分割的过程。
《铁氧体生产工艺技术》
❖ 2、二次再结晶 ❖ 二次再结晶又称异常或不连续的晶粒长大。通过二
次再结晶使少数较大的晶粒成核并长大，这种长大 是以消耗基本无应变的细晶粒基质来实现的。 ❖ 二次再结晶的程度取决于颗粒的大小， ❖ 过分的晶粒长大常常有害于机械性能，但对于某些 电性能和磁性能来说，较大的或较小的晶粒尺寸有 助于性能的改善。
❖ 这里有一个容易混淆的问题：是否术》
❖ 烧结初、中期表面扩散是最有可能的致密化及 粗化的物质传输途径或至少是其中之一，而烧 结后期只有晶界或体积扩散是可能的机制。
❖ 表面扩散传质可同时导致颗粒列阵的收缩和晶 粒生长，
❖ 并且传质过程对颗粒列阵收缩的贡献远大于晶 粒生长导致烧结重新启动（颗粒间二面角的重 新形成）所引起的收缩。