软磁铁氧体材料基本知识
软磁铁氧体
软磁铁氧体软磁铁氧体是以Fe2O3为主成分的亚铁磁性氧化物,采用粉末冶金方法生产。
有Mn-Zn、Cu-Zn、Ni-Zn等几类,其中Mn-Zn铁氧体的产量和用量最大,Mn-Zn铁氧体的电阻率低,为1~10 欧姆/米,一般在100kHZ以下的频率使用。
Cu-Zn、Ni-Zn铁氧体的电阻率为102~104欧姆/米,在100kHz~10 兆赫的无线电频段的损耗小,多用在无线电用天线线圈、无线电中频变压器。
磁芯形状种类丰富,有E、I、U、EC、ETD形、方形(RM、EP、PQ)、罐形(PC、RS、DS)及圆形等。
在应用上很方便。
由于软磁铁氧体不使用镍等稀缺材料也能得到高磁导率,粉末冶金方法又适宜于大批量生产,因此成本低,又因为是烧结物硬度大、对应力不敏感,在应用上很方便。
而且磁导率随频率的变化特性稳定,在150kHz以下基本保持不变。
随着软磁铁氧体的出现,磁粉芯的生产大大减少了,很多原来使用磁粉芯的地方均被软磁铁氧体所代替。
国内外铁氧体的生产厂家很多,在此仅以美国的Magnetics公司生产的Mn-Zn铁氧体为例介绍其应用状况。
分为三类基本材料:电信用基本材料、宽带及EMI材料、功率型材料。
电信用铁氧体的磁导率从750~2300, 具有低损耗因子、高品质因素Q、稳定的磁导率随温度/时间关系, 是磁导率在工作中下降最慢的一种,约每10年下降3%~4%。
广泛应用于高Q滤波器、调谐滤波器、负载线圈、阻抗匹配变压器、接近传感器。
宽带铁氧体也就是常说的高导磁率铁氧体,磁导率分别有5000、10000、15000。
其特性为具有低损耗因子、高磁导率、高阻抗/频率特性。
广泛应用于共模滤波器、饱和电感、电流互感器、漏电保护器、绝缘变压器、信号及脉冲变压器,在宽带变压器和EMI上多用。
功率铁氧体具有高的饱和磁感应强度,为4000~5000Gs。
另外具有低损耗/频率关系和低损耗/温度关系。
也就是说,随频率增大、损耗上升不大;随温度提高、损耗变化不大。
软磁铁氧体材料基本知识特性参数和定义
软磁铁氧体材料基本知识特性参数和定义准确,有一定深度
一、什么是软磁铁氧体?
软磁铁氧体(Soft Magnetic Ferrite)是一种特殊材料,属于磁性材料的一种。
它具有以下四个特点:一是具有较强的电磁吸收能力;二是具有较高的磁阻率;三是具有较强的电磁传导能力;四是具有较低的损耗。
二、软磁铁氧体的特性参数
1、磁导率(Magnetic Conductivity)
磁导率是一种物理量,它表示一个物质对于一定的电磁场有多大的磁导能力,被定义为电磁场导致的电流强度单位时间的变化比例。
电磁场通过材料时,磁导率决定了材料的磁导能力,磁导率越小,材料的磁导能力就越弱。
2、磁滞回线(Hysteresis Loop)
磁滞回线是指磁体在外加的相应磁场的作用下,由抗磁性材料的逆磁化向磁化的过程,然后由磁化向逆磁化的过程,构成的曲线。
它可以完全反映其中一种磁性材料在多次循环变化中的全部特性,因此,磁滞回线也被称为磁体的“心脏”。
3、电感(Inductance)。
软磁铁氧体材料基本知识特性参数和定义
软磁铁氧体材料基本知识特性参数和定义低频软磁铁氧体材料常用的基本知识和特性参数有:1.饱和磁感应强度(Bs):指在外加磁场作用下,材料达到饱和状态时的磁感应强度。
低频软磁铁氧体材料的饱和磁感应强度一般在0.3-0.4T之间。
2.矫顽力(Hc):指在反向外加磁场作用下,材料磁化过程中需要克服的磁场强度。
低频软磁铁氧体材料的矫顽力一般在1-2kA/m之间。
3.相对磁导率(μr):指在一定的频率和磁场强度下,材料对磁场的相对响应能力。
低频软磁铁氧体材料的相对磁导率一般在1000-5000之间。
4.居里温度(Tc):指低频软磁铁氧体材料的磁性转变温度,低于居里温度,材料呈现磁性;高于居里温度,材料呈现顺磁性。
低频软磁铁氧体材料的居里温度一般在300-600℃之间。
高频软磁铁氧体材料常用的基本知识和特性参数有:1.饱和磁感应强度(Bs):指在外加磁场作用下,材料达到饱和状态时的磁感应强度。
高频软磁铁氧体材料的饱和磁感应强度一般在0.5-1.0T之间。
2.矫顽力(Hc):指在反向外加磁场作用下,材料磁化过程中需要克服的磁场强度。
高频软磁铁氧体材料的矫顽力一般在4-10A/m之间。
3.相对磁导率(μr):指在一定的频率和磁场强度下,材料对磁场的相对响应能力。
高频软磁铁氧体材料的相对磁导率一般在10-500之间。
4.居里温度(Tc):指高频软磁铁氧体材料的磁性转变温度。
高频软磁铁氧体材料的居里温度一般在200-300℃之间。
软磁铁氧体材料的定义是指一类具有低磁滞、高磁导率和低损耗的磁性材料,广泛应用于电磁设备中的磁心、磁头、电感器等部件。
其磁性能取决于成分配比、制备工艺以及烧结条件等因素。
软磁铁氧体材料的特性参数非常重要,可直接影响材料的磁性和电磁性能,因此对于材料的选择和应用具有重要意义。
总之,软磁铁氧体材料是一类重要的磁性材料,具有低磁滞、高磁导率和优良的电磁性能。
通过对软磁铁氧体材料的基本知识、特性参数和定义的了解,可以更好地选择合适的材料,满足具体的应用需求。
软磁铁氧体基本磁特性
软磁铁氧体材料和磁心概述软磁铁氧体材料和磁心概述软磁铁氧体材料分类铁氧体又称氧化物磁性材料,它是由铁和其它金属元素组成的复合氧化物。
铁氧体采用陶瓷工艺,经高温烧结而制成各种形状的零件。
实际上,所有在金属磁性材料中出现的磁现象,在铁氧体中也能观察到,但是有两个基本不同点:一是铁氧体的饱和磁化强度远远低于金属磁性材料,通常为金属材料的一半到五分之一;二是铁氧体的电阻率比金属磁高一百万倍以上。
由于这种区别,对于低频(1000 赫兹以下)高功率的磁心一般采用金属磁性材料,用于较高频率(1000 赫兹以上)磁心采用铁氧体材料。
按照铁氧体的特性和用途,可把铁氧体分为永磁、软磁、矩磁、旋磁和压磁等五类;如果按照铁氧体的晶格类型来分,最重要的有尖晶石型、石榴石型和磁铅石型等三大类。
高频变压器和电器中主要使用软磁铁氧体材料,因此下面主要叙述软磁铁氧体材料的分类及特性。
大多数软磁铁氧体属尖晶石结构,一般化学表示式为MeFe 2O 4,这里 Me 表示二价金属元素,如:Mn、Ni、Mg、Cu、Zn等。
软磁铁氧体材料是各种铁氧体材料中产量最多,用途最广泛的一种。
这类材料的主要特点是起始磁导率高和矫顽力低,即容易磁化也极易退磁,其磁滞回线呈细而长形状。
软磁铁氧体材料可按化学成分、磁性能、应用来进行分类。
若按化学成分来分类,则主要可分为 MnZn 系、NiZn系和 MgZn 系三大类。
MnZn 系铁氧体具有高的起始磁导率,较高的饱和磁感应强度,在无线电中频或低频范围有低的损耗,它是,1兆赫兹以下频段范围磁性能最优良的铁氧体材料。
常用的MnZn 系铁氧体,其起始磁导率μi=400~20000,饱和磁感应强度 BS=400~530mT。
MnZn 系铁氧体广泛制作开关电源变压器、回扫变压器、宽带变压器、脉冲变压器、抗电磁波干扰滤波电感器及扼流圈等,是软磁铁氧体中产量最大的一种材料(按重量计约占 60%)。
NiZn 系铁氧体使用频率 100kHz~100MHz,最高可使用到300MHz。
软磁铁氧体材料
铁氧体磁性材料可用化学分子式 MFe2O4表示。
式中M代表锰、镍、锌、铜等二价金属离子。
铁氧体是由这些金属化合物的混合物烧结而成。
铁氧体的主要特点是电阻率远大于金属磁性材料,这抑制了涡流的产生,使铁氧体能应用于高频领域。
在NCD,铁氧体是通过下列过程生产出来的首先,按照预定的配方称重,把高纯度,粉状的氧化物 (如 Fe2O3、Mn3O4、ZnO、NiO等 ) 混合均匀,再经过煅烧、粉碎、造粒和模压成型,在高温 (1100℃—1400℃)下烧结。
烧结出的铁氧体制品通过磨削加工获得成品尺寸。
上述各道工序均受严格的控制,以使产品的所有特性符合规定的指标各种不同的用途要选择不同的铁氧体材料。
NCD主要生产锰锌软磁铁氧体,包括以低磁芯损耗、高磁通密度为特征的LP系列功率材料和以高磁导率为特征的HP 系列高μ材料。
NCD的LP系列材料制成的磁芯主要适用于功率转换领域,如开关电源主变压器和输出平滑扼流圈、DC-DC变换器、照明用电子镇流器等。
按适用频率范围分为LP2、LP3和LP4等三种材料牌号。
LP2材料适用于20kHz —150kHz中低频率。
LP3材料是目前应用最广泛的中高频段(100kHz — 500kHz) 优秀材料。
LP4材料则是为适应开关电源高频化发展趋势而开发的超高频功率材料,它主要适用于500kHz — 1000kHz谐振式开关电源。
LP系列的各个材料在各自适用频段内均具有很低的磁芯损耗,且从室温至实际工作温度( 80℃— 100℃ ),损耗呈负温度系数,因而可有效抑制变压器等器件的温升。
NCD的HP系列材料制成的磁芯主要用于通讯和电磁兼容( EMC )领域,如宽带变压器、脉冲变压器及电源滤波器等。
根据磁导率和损耗水平的不同备有HP1、HP2和HP3等三种材料牌号。
使用中如对电感量和器件体积有较高要求,可优先选用HP3材料;如对损耗和高频特性有较高要求,则可选用HP1或HP2材料。
NCD始终致力于开发和生产高技术含量、性能与国际主流产品同步的各种铁氧体材料和磁芯,以适应迅速发展的电子信息产业对基础磁性元器件的需求。
软磁材料
软磁材料基本知识一、软磁材料的发展及种类1.软磁材料的发展软磁材料在工业中的应用始于十九世纪末。
随着电力工及电讯技术的兴起,开始使用低碳钢制造电机和变压器,在电话线路中的电感线圈的磁芯中使用了细小的铁粉、氧化铁、细铁丝等。
到二十世纪初,研制出了硅钢片代替低碳钢,提高了变压器的效率,降低了损耗。
直至现在硅钢片在电力工业用软磁材料中仍居首位。
到二十年代,无线电技术的兴起,促进了高导磁材料的发展,出现了坡莫合金及坡莫合金磁粉芯等。
从四十年代到六十年代,是科学技术飞速发展的时期,雷达、电视广播、集成电路的发明等,对软磁材料的要求也更高,生产出了软磁合金薄带及软磁铁氧体材料。
进入七十年代,随着电讯、自动控制、计算机等行业的发展,研制出了磁头用软磁合金,除了传统的晶态软磁合金外,又兴起了另一类材料—非晶态软磁合金。
2.常用软磁磁芯的种类铁、钴、镍三种铁磁性元素是构成磁性材料的基本组元。
按(主要成分, 磁性特点, 结构特点) 制品形态分类:1). 合金类:硅钢片、坡莫合金、非晶及纳米晶合金2). 粉芯类:磁粉芯,包括:铁粉芯、铁硅铝粉芯、高磁通量粉芯(High Flux)、坡莫合金粉芯(MPP)3). 铁氧体类:算是特殊的粉芯类, 包括:锰锌系、镍锌系常用软磁材料的分类及其特性(Soft Magnetic Materials)二、软磁材料的分类介绍(一). 合金类1.硅钢硅钢是一种合金,在纯铁中加入少量的硅(一般在 4.5%以下)形成的铁硅系合金称为硅钢,该类铁芯具有最高的饱和磁感应强度值为20000 高斯;由于它们具有较好的磁电性能,又易于大批生产,价格便宜,机械应力影响小等优点,在电力电子行业中获得极为广泛的应用,如电力变压器、配电变压器、电流互感器等铁芯。
是软磁材料中产量和使用量最大的材料。
也是电源变压器用磁性材料中用量最大的材料。
特别是在低频、大功率下最为适用。
常用的有冷轧硅钢薄板DG3、冷轧无取向电工钢带DW、冷轧取向电工钢带DQ,适用于各类电子系统、家用电器中的中、小功率低频变压器和扼流圈、电抗器、电感器铁芯,这类合金韧性好,可以冲片、切割等加工,铁芯有叠片式及卷绕式。
磁性材料及软磁铁氧体科普
磁性材料及软磁铁氧体科普磁性及软磁铁氧体材料磁性及其普遍性随着科学技术的发展,已揭⽰出⼀切物质都具有磁性,任何空间均存在磁场。
磁性在⽣产和技术、科研和国防、以及家庭⽣活中有⼴泛的应⽤。
磁性是物质的基本属性1)发电机和电动机等电⽓化设备,是以磁场的作⽤和磁性材料为基础进⾏能量转换的。
2)在信息化中,如计算机需要使⽤多种的磁记录器和磁存储器。
3)在⾼能加速器和粒⼦检测器中以及⾼温等离⼦体装置中,都需要使⽤强磁场。
4)磁场是多种研究原⼦核和基本粒⼦的加速器和检测器所必需的重要设备。
5)在⽣物学和医⽅⾯,利⽤弱的⽣物磁性和极微弱的⽣物磁场的变化进⾏⽣理和病理⽅⾯的研究以及疾病的诊断。
地磁地球具有磁性,⼜称“地球磁场”或“地磁场”,指地球周围空间分布的磁场。
地球磁场近似于⼀个位于地球中⼼的磁偶极⼦的巨⼤的地磁场。
它的磁南极(S)⼤致指向地理北极附近,磁北极(N)⼤致指向地理南极附近。
⾚道附近磁场最⼩(约为0.3-0.4Oe),两极最强(约为0.7Oe)。
地球表⾯的磁场受到各种因素的影响⽽随时间发⽣变化。
司南—铁磁材料应⽤的起源中国是磁的故乡。
早在3000多年前我国就已发现磁⽯相互吸引和磁⽯吸铁的现象, 并在世界上最先发明⽤磁⽯作为指⽰⽅向和校正时间的应⽤。
公元前4世纪,中国发明了司南。
后来,出现了指南车。
司南指南车公元前3世纪,战国时期,<<韩⾮⼦>>中这样记载:“先王⽴司南以端朝⼣”。
<<⿁⾕⼦>>中记载:“郑⼈取⽟,必载司南,为其不惑也”。
公元1世纪,东汉,王充在<<论衡>>中写道:“司南之杓,投之于地,其柢指南”。
公元1044年,北宋曾公亮、丁度等修撰的《武经总要》中有应⽤磁⽯的⽔浮型指南针制法的叙述。
公元11世纪,北宋,沈括在<<梦溪笔谈>>中提到了指南针的制造⽅法:“⽅家以磁⽯磨针锋,则能指南......⽔浮多荡摇,指抓及碗唇上皆可为之,运转尤速,但坚滑易坠,不若缕悬之最善。
软磁铁氧体材料基本知识特性参数和定义
软磁铁氧体材料基本知识特性参数和定义
有详细的描述:
软磁铁氧体材料是一种可以在低温条件下改变磁化度的铁氧体材料,其结构是由包含氧化物的铁离子和其它稀土离子构成的。
和其它磁性材料相比较,它具有较高的震动容性和温度容性。
由于它的结构特殊,具有可调谐的磁性特征和较高的抗磁电流能力,因此被广泛用于高频电子和控制系统中。
软磁铁氧体材料由于其可调谐的磁性特征,可以用来调整、控制和保护电子设备中的电势、电流和电磁场。
在磁性材料中,软磁材料的磁性特征最脆弱,因此在抵抗外界扰动(如温度、电磁干扰)方面有着更大的优势。
它们具有良好的温度稳定性,特别是在较低的温度状态下,因此在高温工作条件下,可以保持良好的磁性特性。
1)品质因子(Q):是指在电的驱动作用下,材料的对应磁通密度能量与材料的比较小的磁流能量之比,是衡量软磁铁氧体材料有效性能的重要特性参数。
Q值越大,表示软磁性能越好,即材料的效率越高。
2)饱和磁通密度。
关于软磁铁氧体(ppt)
Nanjing New Conda Magnetic Industrial Co., Ltd.
互感系数(Mutual inductance)M: N1中的单位电流I,在 N2中产生的磁通N2 Φ ,称为互感系数M: M=N2 Φ /I M的单位为亨利(H) 互感电动势e:与自感电动势类似: e=-Nd Φ/dt = -MdI/dt 理想变压器的关系式: V1/V2=I2/I1=N1/N2(初次级匝比) 若输出阻抗为Z’,则从输入端看,阻抗 Z= V1/I1=V2/I2×(N1/N2)2=Z’(N1/N2)2 即变压器具有电压变换、电流变换和阻抗变换(阻抗反射) 等功能。
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NCD
种类繁多的软磁铁氧体磁心
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NCD
Байду номын сангаас
软磁铁氧体的主要用途 主要制成磁心用于各种电感器、变压器、滤波器和扼 流圈的制造,广泛新能源、通信、汽车、IT、家用电 器、电磁兼容、绿色照明、工业自动化、航空、航天 等。
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NCD
不同磁性材料性能和价格比较
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软磁铁氧体(Soft ferrite)的定义及特征 软磁铁氧体是可表示为下列分子式的尖晶石晶体结构的 磁性材料:
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软磁铁氧体材料基本类别及主要应用Featuresand
软磁铁氧体材料基本类别及主要应用(Features and applicat ion of Soft magnet)软磁铁氧体按成份一般分为MnZn、NiZn系尖晶石和平面型两大类。
前者主要用于低、中频(MnZn)和高频(NiZn),后者可用于特高频范围;从应用角度又可分高磁导率μi、高饱和磁通密度Bs、高电阻率及高频大功率(又称功率铁氧体)等几大类。
由于软磁铁氧体在高频作用下具有高导磁率、高电阻率、低损耗等特点,同时还具有陶瓷的耐磨性,因而被广泛用于工业和民用等领域。
工业产品主要用于计算机、通信、电磁兼容等用开关电源、滤波器和宽带变压器等方面;民用产品主要用于电视机、收录机等电子束偏转线圈、回扫变压器、中周变压器、电感器及轭流圈部分等。
一:国内外研发现状:在软磁铁氧体磁性材料中一般以μi>5000的材料称为高磁导率,该材料近年来产量不断递增,尤其是随着当今数字技术和光纤通信的高速发展,以及市场对电感器、滤波器、轭流圈、宽带和脉冲变压器的需求大量增加,它们所使用的磁性材料都要求μi>10000以上,从而可使磁芯体积缩小很多,以适应元器件向小型化、轻量化发展要求。
另外为满足使用需求,这类高磁导率小磁芯表面必须很好,平滑圆整,没有毛刺,且表面上须涂覆一层均匀、致密、绝缘、美观的有机涂层,针对这一技术难点,高磁导率软磁铁氧体产业需求中迫切希望再提高该功能材料的磁导率(μi>10000)。
上世纪90年代后,一些国外知名公司如日本TDK、TOKIN、HITACHI、IROX-NKK、FDK、KAWATETSU等、德国SIEMENS、荷兰Philips、美国SPANG磁性分公司等相继研发出新一代超高磁导率H5D(?i=15000)、H5E(?i=18000)铁氧体材料。
日本TDK公司是全球磁性材料最富盛名的领头羊企业,他们在早期生产的H5C2(?i=10000)基础上,又先后开发了H5C3(?i=12000)、H5D(?i=15000)和H5E(?i=18000)等系列高?软磁铁氧体材料;90年代末已试验成功?i=20000的超高磁导率Mn-Zn铁氧体材料。
软磁铁氧体材料基本知识
软磁铁氧体材料基本知识软磁铁氧体材料是一类具有软磁性能的陶瓷材料,广泛应用于电子、通信、电力等领域。
本文将从软磁铁氧体材料的基本特性、制备工艺以及应用领域等方面进行介绍。
软磁铁氧体材料具有较高的磁导率和低的磁滞损耗,使其在高频电磁场中表现出优异的性能。
其主要特点包括饱和磁感应强度高、磁导率高、电阻率高、磁滞损耗低等。
其中,饱和磁感应强度是指在外加磁场作用下,材料磁化强度达到饱和时的磁感应强度。
磁导率是指材料在外加磁场作用下,磁感应强度与磁场强度之比。
电阻率高意味着材料的导电性能较差,这对于减小涡流损耗、提高高频性能非常重要。
而磁滞损耗是指材料在交变磁场作用下,磁化过程中产生的能量损耗。
软磁铁氧体材料的制备工艺主要包括陶瓷法、合成法和熔体法等。
陶瓷法是指将金属氧化物粉末进行混合、成型、烧结等工艺制备而成。
合成法是将金属盐溶液与氧化剂反应生成金属氧化物,在高温下进行烧结得到材料。
熔体法则是通过将金属氧化物粉末与玻璃粉末混合熔融后冷却而成。
这些制备工艺中,陶瓷法是最常见的一种,具有工艺简单、成本低等优点。
软磁铁氧体材料的应用领域非常广泛。
在电子领域,软磁铁氧体材料常用于制作电感器、变压器、电源滤波器等元件,用于调节电流和磁场,实现信号的传输和转换。
在通信领域,软磁铁氧体材料被广泛应用于微波器件、天线、隔离器等设备中,用于提高通信系统的性能和稳定性。
在电力领域,软磁铁氧体材料常用于制作电力变压器、电能计量装置等设备,用于调节电压和电流,保障电力系统的正常运行。
除了以上应用领域,软磁铁氧体材料还可以用于磁存储器件、传感器、医疗设备等方面。
在磁存储器件中,软磁铁氧体材料可以用于制作磁头和磁盘,实现信息的读写。
在传感器中,软磁铁氧体材料可以利用其磁导率的变化来检测外界磁场等物理量。
在医疗设备中,软磁铁氧体材料可以用于制作磁共振成像设备,帮助医生进行诊断。
软磁铁氧体材料具有一系列优异的性能和广泛的应用领域。
通过合理的制备工艺和优化的材料配方,可以获得满足不同需求的软磁铁氧体材料。
软磁铁氧体材料基本知识、特性参数和定义
e
L 107
4N 2
C1
表观磁导率
含有磁芯线 圈的电感量
电感系数
app
L L0
空心线圈的电感 量
L AL N 2
AL
0e
C1
19/39
软磁铁氧体的特性参数
☺磁导率的温度特性(i~T)
温度系数 i
i
ref ref ref
i
1
T
F i i
居里温度Tc
20/39
软磁铁氧体的特性参数
超低损耗MnZn铁氧体材
年份
型号
料
测试条件
功率损耗
1984 TDK:PC40 100kHz, 200mT, 100℃ 410 kW/m3
1990 TDK:PC44 100kHz, 200mT, 100℃ 300 kW/m3
1995 TDK:PCxy 100kHz, 200mT, 80℃ 200 kW/m3
TDK公司H5C4,12000,>9000(-20℃) EPCOS公司T38,10000,>9000(-23℃) TDK公司DN70,低谐波失真(0~85℃) TDK公司DNW45,宽温高直流叠加(-40~
Tc
6.475
xFe2O3
2 3
xZnO 104
在居里温度附近,K1急剧趋于零,而Ms尚有一定数值,故导致μi~T 峰值出现(I峰)。
21/39
软磁铁氧体的特性参数
☺磁导率的频率特性(i~f )
1234. 中高极低频高频频((ff=f(<=1f110>0041460H11z0)0:6H1复H0z)Hz磁-)-z:导-)与-:交率低畴换µ频r壁区大相共。,似振µ,和r可小自能,然出损共现耗振尺小;寸,大
NiZn系软磁铁氧体材料的种类及应用
NiZn系软磁铁氧体材料的种类及应用1引言铁氧体属于亚铁磁性材料,其磁性来源于被氧离子所隔开的磁性金属离子间的超交换作用。
铁氧体按其晶型结构可分为尖晶石系铁氧体、石榴石系铁氧体和六角晶系铁氧体等几类。
其中,作为软磁应用最多的铁氧体材料主要为尖晶石系的MnZn铁氧体和NiZn铁氧体。
MnZn铁氧体具有饱和磁感应强度和磁导率较高、在2MHz以下功耗较低等优点,但同时也具有电阻率低、烧结时需要气氛保护,且烧结温度较高等缺点。
而NiZn铁氧体材料则能很好的弥补这些缺点。
NiZn铁氧体材料的电阻率比MnZn高3~8个数量级,更加适合于在高频应用,同时,NiZn铁氧体的烧结工艺简单,勿需气氛保护,烧结温度也相对较低,因此通过适当的离子替代和掺杂改性后可与LTCC(低温共烧陶瓷)工艺相兼容。
此外,通过配方及制备工艺的改善,NiZn铁氧体材料也可获得较高的饱和磁感应强度和较低的功耗。
因此,近年来NiZn系铁氧体材料的应用越来越广泛。
本文将对当前应用前景较好的几类NiZn铁氧体材料作一综合介绍,并简单展望其各自的发展前景。
2抗EMI系列铁氧体材料及其应用目前,随着各种电子设备、电视网络、程控交换机、移动通信机及办公自动化的日益普及,电子系统中的电磁环境越来越复杂,电磁干扰(EMI)现象日益严重,并且成为影响电子系统正常工作的突出障碍。
如在IT领域,高频数据线以有线和无线的方式向我们生存的环境注入新的噪音,主板线路中包含大量有源器件,如晶体管、MOS管、振荡回路等,各自以自身的固有振荡频率,通过微电子线路传递给其它器件,产生EMI,影响整个系统的工作状态。
因此在日趋复杂的电磁环境中,使电器、电子设备互不干扰的工作,成为最迫切的需要。
如今,随着人们对电磁干扰影响的日益重视,抗EMI材料已成为软磁铁氧体材料中产量增长最快的领域。
统计表明,目前全球抗EMI铁氧体材料已占据了软磁铁氧体材料产量的30%以上,而且这一比例还在继续扩大。
软磁铁氧体材料基本知识特性参数和定义
软磁铁氧体材料基本知识特性参数和定义1. 矫顽力(Coercive Force):矫顽力是指在恒定的外加磁场作用下,使材料磁化方向经历由饱和状态到零磁化状态所需施加的反磁场强度。
软磁铁氧体的矫顽力通常较低,能够迅速磁化和退磁。
2. 饱和磁场强度(Saturation Magnetization):饱和磁场强度是指在给定的材料中,当外加磁场逐渐增大时,材料磁化强度达到最大值的磁场强度。
软磁铁氧体的饱和磁场强度较低,在一定限度内易于磁化。
3. 导磁率(Permeability):导磁率是指材料在外加磁场作用下,对磁通量的导磁能力。
软磁铁氧体具有较高的导磁率,能够有效地传导磁性能,提高设备效率。
4. 磁化损耗(Magnetic Loss):磁化损耗是指在磁化过程中由于材料内磁畴的磁翻转和能量损耗而产生的热耗散。
软磁铁氧体具有较低的磁化损耗,能够减少磁器件的能量损耗。
5. 相对温度系数(Temperature Coefficient):相对温度系数是指磁化强度随温度变化的相对变化速率。
对于软磁铁氧体,相对温度系数是一个重要的参数,因为它决定了材料在不同温度下的导磁性能。
6. 饱和磁化强度温度系数(Curie Temperature):饱和磁化强度温度系数是指材料的饱和磁化强度随温度变化的相对变化速率。
软磁铁氧体材料的饱和磁化强度温度系数决定了它们在高温环境下的磁性能。
7. 抗剪强度和硬度(Shear Strength and Hardness):抗剪强度是指材料抵抗在剪切力作用下发生破坏的能力。
软磁铁氧体材料通常具有较低的抗剪强度,易于切削加工和成型。
硬度是指材料的抗压硬度,在软磁铁氧体中较低。
8. 界面雷射反射率(Interface Laser Reflectivity):界面雷射反射率是指在材料与其他介质或结构之间的界面上,对于入射的激光束的反射光的反射率。
界面雷射反射率是一个重要的参数,用于衡量材料在光电器件中的透光性能。
07.磁性材料第一部分-软磁铁氧体材料
•
引言
• 磁性材料是功能材料的重要分支; • 磁性元器件具有转换、传递、处理信息、存储能量、节约能源等 功能, • 应用于能源、电信、自动控制、通讯、家用电器、生物、医疗卫 生、轻工、选矿、物理探矿、军工等领域,尤其在信息技术领域 已成为不可缺少的组成部分。 • 信息化发展的总趋势是向小、轻、薄以及多功能、数字化、智能 化方向发展;要求磁性材料制造的元器件不仅大容量、小型化、 高速度,而且具有可靠性、耐久性、抗振动和低成本的特点。
二、提高µ 的方法 i
(一).提高材料的Ms 尖晶石铁氧体 Ms = | MB - MA| 1.选高Ms的单元铁氧体 如:MnFe2O4(4.6--5 µ ); NiFe2O4 (2.3 µ ) B B 2.加入Zn,使MAs降低 另外: CoFe2O4 (3.7 µ )磁晶各向异性 B Fe3O4(4 µ ) 电阻率低,K也较大 B Li0.5Fe2.5O4(2.5 µ ) 烧结性差,10000C, Li挥 B 发
§1-3
软磁铁氧体的磁谱
一、软磁铁氧体磁谱及形状 磁谱:软磁材料在弱交变磁场中,复磁导率µ = r µ ' - µ " 随频率变化的曲线 r r
µ µ' r
1
µ" r
2
3
4
f
一般软磁铁氧体材料的磁谱
铁氧体磁谱分区: 1.低频( f<104Hz): 复磁导率µ 大, µ 小,损耗小, r r 磁导率随频率变化不大; 2.中频(f=104 106Hz):与低频相似,可能出现尺寸 共振和磁力共振; µ 下降, µ 出现峰值 ; r r
<<磁性材料>>(铁氧体部分)
引言
• 无论是电子技术、电力技术、通信技术、还是空间技术、计算技术、生 物技术,乃至家用电器,磁学和磁性材料都是不可缺少的重要部分。
软磁铁氧体材料
软磁铁氧体材料软磁铁氧体材料是一类具有良好软磁性能的材料,广泛应用于电子、通信、医疗等领域。
软磁铁氧体材料具有高磁导率、低磁损耗、优良的磁饱和感应强度和磁导率,是制造高频变压器、电感线圈、微波器件等的理想材料。
本文将从软磁铁氧体材料的基本特性、制备方法、应用领域等方面进行介绍。
软磁铁氧体材料的基本特性。
软磁铁氧体材料具有高磁导率、低磁损耗、优良的磁饱和感应强度和磁导率,这些特性使其成为制造高频变压器、电感线圈、微波器件等的理想材料。
同时,软磁铁氧体材料还具有良好的化学稳定性和热稳定性,能够在较宽的温度范围内保持其磁性能稳定。
软磁铁氧体材料的制备方法。
软磁铁氧体材料的制备方法主要包括化学方法、物理方法和合成方法。
化学方法是指利用化学合成的方法来制备软磁铁氧体材料,包括溶胶-凝胶法、共沉淀法、溶剂热法等。
物理方法是指利用物理手段来制备软磁铁氧体材料,包括磁控溅射法、磁化烧结法等。
合成方法是指将化学方法和物理方法相结合,利用合成技术来制备软磁铁氧体材料。
软磁铁氧体材料的应用领域。
软磁铁氧体材料广泛应用于电子、通信、医疗等领域。
在电子领域,软磁铁氧体材料被用于制造高频变压器、电感线圈、微波器件等。
在通信领域,软磁铁氧体材料被用于制造天线、滤波器、耦合器等。
在医疗领域,软磁铁氧体材料被用于制造医疗设备、医疗器械等。
软磁铁氧体材料的应用领域还在不断拓展,未来将有更广泛的应用前景。
总结。
软磁铁氧体材料具有良好的软磁性能,是制造高频变压器、电感线圈、微波器件等的理想材料。
软磁铁氧体材料的制备方法主要包括化学方法、物理方法和合成方法,通过不同的制备方法可以得到不同性能的软磁铁氧体材料。
软磁铁氧体材料在电子、通信、医疗等领域有着广泛的应用,未来将有更广泛的应用前景。
软磁铁氧体材料的研究和应用对于推动相关领域的发展具有重要意义。
软磁铁氧体材料
世界上最早开始研 究的国家——中国
20世纪铁氧体软磁 材料的研究成果
世界上最早开始研究的国家——中国
中国是世界上最先发现物质磁性现象和应用磁性材料的国家。早在战国时期就有关于天然磁性材料(如磁铁 矿)的记载。
11世纪就发明了制造人工永磁材料的方法。1086年《梦溪笔谈》记载了指南针的制作和使用。1099~1102 年有指南针用于航海的记述,同时还发现了地磁偏角的现象。
此法制备的粉体纯度高,均匀性好,粒经小,尤其对多组分体系,其均匀度可达到分子或原子水平。
烧结温度比高温固相反应温度低,晶粒大小随温度和时间的增加而增大,完全晶化温度约为750 ℃左右。与 共沉淀法相比,该法合成的纳米粉体仅在烧结时才出现团聚,且在不高的温度( 700~800 ℃)晶化完全。这样可以 节约能源,避免由于烧结温度高而从反应器中引入杂质,同时烧前易部分形成凝胶,具有较大的表面积,利于产物的 形成。是一种较好的制备超微粉的方法。
磁特性参数及其改善措施
磁特性参数
提高磁导率的 相关理论及方 法
磁特性参数
1.起始磁导率 µI=lim_(△H→0){△B/△H} 2.磁损耗品质因素:Q=ωL / R; 损耗角正切:tanδ=1/Q; 比损耗系数: tan /µi =1/µi·Q 一般材料µi· Q =常数. 3.温度稳定性温度系数:αμ 比温度系数:αu/µi 4.减落反映材料随时间的稳定性 5.磁老化 6.截止频率fr由于畴壁或自然共振,迅速下降致所对应的频率点,衡量材料应用频率的上限.
软磁铁氧体的损耗
磁损耗产生原 因
磁损耗分类
磁损耗产生原因
软磁材料在弱交变场,一方面会受磁化而储能,另一方面由于各种原因造成B落后于H而产生损耗,即材料从交 变场中吸收能量并以热能形式耗散。
软磁铁氧体材料
软磁铁氧体材料软磁铁氧体材料是一类具有良好磁性能的材料,具有高磁导率、低磁滞、低铁损等优良特性,被广泛应用于电子电器、通讯、医疗、汽车等领域。
软磁铁氧体材料的发展历程、特性及应用领域是当前研究的热点之一。
软磁铁氧体材料最早出现在20世纪50年代,经过几十年的发展,已经成为了一类非常成熟的材料。
软磁铁氧体材料具有高磁导率、低磁滞、低铁损等特点,使其在电子电器领域得到了广泛的应用。
在电力变压器、电感器、传感器、磁记录等领域,软磁铁氧体材料都有着重要的作用。
软磁铁氧体材料的特性主要包括磁饱和磁感应强度、磁导率、矫顽力、磁滞和铁损等指标。
其中,磁导率是衡量软磁铁氧体材料性能的重要参数之一,它决定了材料在磁场中的响应速度和磁化强度。
磁滞和铁损则是衡量材料在磁场中能量损耗的重要指标,低磁滞和低铁损是软磁铁氧体材料的重要特点之一。
软磁铁氧体材料在电子电器领域有着广泛的应用。
在电力变压器中,软磁铁氧体材料可以有效降低变压器的铁损,提高变压器的效率;在电感器中,软磁铁氧体材料可以提高电感器的灵敏度和稳定性;在磁记录领域,软磁铁氧体材料可以提高磁记录介质的存储密度和稳定性。
除了电子电器领域,软磁铁氧体材料还在通讯、医疗、汽车等领域有着重要的应用。
在通讯领域,软磁铁氧体材料可以用于制造天线、滤波器等器件,提高通讯设备的性能;在医疗领域,软磁铁氧体材料可以用于制造医疗影像设备、医疗器械等;在汽车领域,软磁铁氧体材料可以用于制造发动机、传动系统等部件,提高汽车的性能和节能环保性。
总的来说,软磁铁氧体材料具有良好的磁性能和广泛的应用前景,在未来的发展中,将会继续发挥重要作用。
随着科学技术的不断进步,软磁铁氧体材料的性能将会得到进一步提高,应用领域也将会不断扩大,为人类社会的发展做出更大的贡献。
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软磁铁氧体材料基本知识
软磁铁氧体材料是一种具有良好磁导性能的特殊材料,被广泛应用于电子和电磁设备中。
软磁铁氧体材料具有较高的磁导率和低的磁滞损耗,可以有效地吸收和传导磁场。
本文将从软磁铁氧体的定义、结构、性质和应用等方面进行介绍。
一、定义
软磁铁氧体是一类具有高磁导率和低磁滞损耗的磁性材料。
它通常由铁氧体和添加剂组成,其中铁氧体是主要的磁性成分,添加剂的作用是调节材料的性能。
二、结构
软磁铁氧体材料的晶体结构是六方最密堆积结构,每个晶胞由32个氧原子和24个铁原子组成。
这种结构使得软磁铁氧体具有良好的磁导率和低的磁滞损耗。
三、性质
1. 高磁导率:软磁铁氧体材料具有较高的磁导率,即对磁场的导磁能力很强。
这使得它在电感器、变压器等电磁设备中得到广泛应用。
2. 低磁滞损耗:软磁铁氧体材料具有较低的磁滞损耗,即在磁化和去磁化过程中能量损失较小。
这使得它在高频电路中具有优异的性能。
3. 高饱和磁感应强度:软磁铁氧体材料具有较高的饱和磁感应强度,
即在饱和磁场下仍然能够保持较高的磁感应强度。
这使得它在电机和发电设备中具有重要应用。
4. 低磁化场强度:软磁铁氧体材料具有较低的磁化场强度,即在较小的磁场下即可实现较大的磁化。
这使得它在电磁设备中具有较低的功耗和较高的能效。
四、应用
软磁铁氧体材料广泛应用于电子和电磁设备中,包括以下方面:1. 电感器:软磁铁氧体材料的高磁导率和低磁滞损耗使其成为电感器的理想材料。
电感器是电子电路中常用的元器件,用于储存和释放电能。
2. 变压器:软磁铁氧体材料的高磁导率和低磁滞损耗使其成为变压器的重要材料。
变压器是电力系统中常用的设备,用于将电能从一电压等级转换到另一电压等级。
3. 传感器:软磁铁氧体材料的高磁导率和低磁滞损耗使其成为传感器的重要材料。
传感器是测量和检测设备中常用的元器件,用于将非电信号转换为电信号。
4. 电机:软磁铁氧体材料的高饱和磁感应强度和低磁化场强度使其成为电机的理想材料。
电机是电力传动和转换设备中常用的设备,用于将电能转换为机械能。
5. 高频电路:软磁铁氧体材料的低磁滞损耗使其成为高频电路的重要材料。
高频电路是通信和雷达设备中常用的电路,用于处理高频
信号。
总结:
软磁铁氧体材料是一种具有高磁导率和低磁滞损耗的磁性材料,具有较高的饱和磁感应强度和较低的磁化场强度。
它被广泛应用于电子和电磁设备中,包括电感器、变压器、传感器、电机和高频电路等领域。
软磁铁氧体材料的优异性能使得电子设备具有更高的效率和更好的性能。