磁性陶瓷
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2016/6/19 9
铁氧体作为软磁介质的缺点：
铁氧体的饱和磁感应强度 Bs低，最高的约0.5~0.6T或稍高，而硅钢片有2T的Bs。 Bs低对于用来作为转换(或储存)能量的磁芯是不利的。 铁氧体的导磁率最高只达到10000左右(商品生产)到40000左右，还不及优良的金
属磁性材料。
在数千赫或更低的频段内，金属材料无疑占了很大的优势； 在更高的频段内也还有少数情况(如要求居里点高或磁导率的温度系数低等 )宜于 采用磁性金属薄片或细粒(与绝缘粉末混合)组成的磁芯。铁氧体软磁材料的出现 并不降低金属软磁材料的使用价值。
早期有日本、荷兰等国家对铁氧体进行了系统研究，于二十世纪四十年代开始有软磁 铁氧体的商品问世。第二次世界大战期间，由于无线电、微波、雷达和脉冲技术的飞 速发展，迫切需要能用于高频段，并具有损耗低的新型磁性材料。金属磁性材料由于 存在严重的趋肤效应和涡流损耗，而无法使用。铁氧体基本上是绝缘体，电阻率高， 涡流损耗小，当时得到了迅速的研究和开发。二十世纪五十年代是铁氧体蓬勃发展的
中的分布。
在铁氧体制备过程中，烧结的工艺条件也对磁性离子的分布有影响。 因此，为了掌握铁氧体材料的基本特征，必须了解各种铁氧体的结晶结构，
金属离子在结晶结构中的分布情况以及如何改变它们的分布情况。
2016/6/19
7
8.1.2 铁氧体磁性材料的种类和应用 铁氧体磁性材料
软磁
硬磁
旋磁
矩磁
压磁
(1) 软磁铁氧体材料
间产生一种相互作用，磁学中称之为间接交换作用，也称为超交换作用。铁氧
体中的这种间接交换作用往往是负的，从而导致相邻的金属阳离子的磁矩成反 平行排列。 具有磁性的 MA 和 MB 两个阳离子之间夹着 一个氧离子，氧离子使 MA 、 MB 各自的磁 矩呈反平行排列，两个阳离子合成的总磁 矩是抵消之后的剩余磁矩，通常将此产生 的强磁性称之为亚铁磁性。若 MA 和 MB 两 者的各自磁矩大小相等，相互抵消后的总 磁矩大小为零。磁学上称为反铁磁性。
2016/6/19 6
铁氧体磁性材料中，氧离子和磁性离子之间的相对位置有很多，彼此之间均
有或多或少的超交换作用存在。研究表明，氧离子与金属离子之间距离较近，
且磁性离子与氧离子之间的夹角呈180º 左右时，超交换作用最强。
铁氧体磁性材料的磁性不但与结晶结构有关，还与磁性离子在晶格结构中的
分布情况有关。 改变铁氧体中磁性离子或非磁性离子的成分，可以改变磁性离子在结晶结构
矩磁材料包括磁性金属薄带和薄膜、铁氧体等几种。同其他几类磁性材料的应
用一样，矩磁铁氧体的发展虽然较晚，但发展很快、用途很广。例如大多数电 子计算机中的存储器、许多自动控制设备中的无触点继电器和磁放大器、固体 电视屏的控制器等，都广泛采用了矩磁铁氧体材料。其中常用的矩磁铁氧体有 镁锰铁氧体Mg-MnFe2O4和锂锰铁氧体Li-MnFe2O4等。
新型陶瓷材料
Advanced Ceramics
主讲：Baidu Nhomakorabea 儒
北京化工大学材料学院
2016/6/19 1
第八章 磁性陶瓷材料
2016/6/19
2
任其工，铁氧体工艺原理，上
参 考 书
海科学技术出版社，1987
周志刚，铁氧体材料，北京：
科学技术出版社，1981
尤毅，张正义，林守卫，新功能磁性材料及 其应用，北京：机械工业出版社，1997
成的复合金属氧化物。但也有少数不含铁的磁性氧化物，近年来显示出明
显的科学意义和高新技术方面的应用前景。
2016/6/19 5
关于铁氧体的磁性来源，属于磁学的研究范畴。
原子的电子结构是物质磁性的基础，绕原子运动的电子具有自旋磁矩和轨道磁
矩，而铁族原子的磁性是由未被填满的3d壳层的电子磁矩所决定的。 这类金属氧化物中的金属阳离子被氧离子隔离开，氧离子能使相邻金属阳离子
较大的铁氧体是镍锌铁氧体 Ni-ZnFe2O4 、镍铜铁氧体 NiCuFe2O4 和镍镁铁氧体 NiMgFe2O4等。 压磁铁氧体材料：主要用于电磁能和机械能相互转换的超声和水声器件、磁声 根据化学成分的不同，铁氧体又可分为 Ni-Zn、Mn-Zn、Cu-Zn铁氧体等。同一 化学成分的铁氧体可以有各种不同的用途，如Ni-Zn铁氧体既可做软磁材料又可 做旋磁或压磁材料，只不过在配方和工艺上有所改变而已。
全世界铁氧体软磁材料的年生产量在万吨以上。这一类铁氧体被应用的数量最
大、经济价值最高。收音机里的天线磁芯和中频变压器磁芯以及电视接收机里 的回扫变压器磁芯 (一般是镍 —锌铁氧体 )都大量使用软磁铁氧体成品。作为有 线电讯线路中的增感器、滤波器等的磁芯，使用也很广泛。近年来，在高频磁 记录换能器 (磁头)中的应用也很广泛。
磁性材料的性能一般用其退磁曲线上磁感应强度与磁场强度乘积的最大值
(BH)mix来衡量。制备良好的各向同性的钡铁氧体的 (BH)mix约0.8106T.A/m，各 向异性的钡铁氧体的(BH)mix约(2.8~3.6)106T.A/m，而金属材料高碳钢的(BH)mix
只有(0.08~0.16)106T.A/m。另外，以锶代替铁氧体中的钡，还可以使(BH)mix提
高到约3.98106T.A/m 。
2016/6/19 12
(3) 旋磁铁氧体材料
磁性理论：铁磁性介质中的磁化矢量永远不是完全静止的，它不断的绕着磁 场(包括外加磁场和介质里存在着的等效磁场)方向运动。这一运动状态在超高 频电磁场的作用之下就形成了所谓旋磁性现象。 具体表现：在其中传播的电磁波发生偏振面的转动(称之为法拉第旋转)以及外 加磁场与电磁波的频率适合一定关系时，发生共振吸收现象。 与这些现象主要的相关波段是从数百兆赫到数十万兆赫或米波到毫米波的范 围之内，是铁氧体独占的领域。 用于微波段的铁氧体材料有Mg-Mn系铁氧体，还用Ni系铁氧体材料、Ca-V系 石榴石铁氧体材料、YIG石榴石单晶等。
据。根据金属离子A、B的价态和晶位
的不同有着不同的磁学性质。
2016/6/19 19
② 磁铅石型：属于六角晶系的C6/mmm。晶体结构比尖晶石型复杂，仅
金属离子在晶格中的分布有五种占位。Ba2+离子半径与氧离子半径大小相近， Ba2+不能进入由氧离子所构成的间隙中，而与氧离子处于同一层内。因为六 角晶体的对称性低，所以磁能各向异性很大。 这类结构的铁氧体材料适宜于高矫顽力的场合使用。除了较早发现的 BaFel2O19的钡铁氧体属于M型之外，根据含Ba2+离子的结晶层和其它密积层
软磁铁氧体材料：在较弱的磁场作用下，很容易被磁化，也容易被退磁的一类 铁氧体材料。 典型代表是锰锌铁氧体 Mn-ZnFe2O4，镍锌铁氧体 Ni-ZnFe2O4, 其次是锂锌 铁氧体和镍铜锌铁氧体等。 软磁铁氧体晶体结构: 氧离子和金属阳离子组成的尖晶石结构的铁氧体和平面型 六角晶体结构的铁氧体。
2016/6/19 8
例如二进位电子计算机的“1”和“0”两种状态(记忆元件)，各种开关和控制系
统的“开”和“关’’两种状态(开关元件)以及逻辑系统的“是”和“否”两 种状态(逻辑元件)等。
2016/6/19 15
矩磁性元件的优点：可靠性高，无易失性(指去掉电源后便失去所保存的信息) ，体积小，速度快，寿命长，耐振动，维护简单，成本低廉等等。这些优点常 常不是利用电子管、晶体管、铁电体(也称矩电体)、超导体或其他材料的记忆 元件所能兼顾的。 二十世纪五十年代后迅速发展，研究和应用的领域都在不断的深入和扩大。
2016/6/19
10
平面型六角晶体结构的铁氧体:
可作为软磁应用的典型材料，其易磁化方向垂直于六角结构 c轴的平面，故将其 称之为平面型六角结构铁氧体，其化学式为 Ba3Co2Fe24O41 ，一般将它简写为 Co2Z。 软磁铁氧体材料适用于 100~1000MHz频段。在 1000MHz频率下，其导磁率基本 上不发生变化，易磁化面内各向异性场 HA 7.96105A/m(10000Oe) 。由于它比 尖晶石软磁铁氧体的自然共振频率高很多，因此应用在100MHz以上时，具有比 镍锌铁氧体更好的特性。
由于这类材料具有近于矩形的磁滞回线，所以经过磁化以后的剩磁状态(即外
磁场为零的状态)仍保留着接近于磁化时的最磁化强度；而且根据磁化场的方 向不同，可以得到两种不同的稳定的剩磁状态(正或负)。
如果再受一定方向和大小的磁场作用时，便可根据磁通量的改变所引起的感
应电压的大小来判断它原来是处在正的或负的剩磁状态。矩磁性材料便可以 用来作为需要两种易于保存和辨别的物理状态的元件，
2016/6/19
11
(2) 永磁铁氧体材料
永磁铁氧体是铁氧体材料中的又一个重要分支，是相对软磁材料而言的。它是
指材料被磁化后不易退磁，而能长期保留磁性的一种铁氧体材料。
早在1933年日本人加藤和武井制成的铁氧体硬磁材料，是用CoFe2O4和Fe2O4各 半的粉末原料混合烧结而成的。 钡铁氧体(主要成分BaFe12O19)研制成功后，二十世纪五十年代开始，至今被大量 使用的永磁铁氧体主要有钡铁氧体BaFe12O19和锶铁氧体SrFe12O19两种。
2016/6/19 3
8.1 铁氧体磁性材料概述
8.1.1 铁氧体材料发展简况和磁性来源
铁氧体是一种非金属磁性材料，又称磁性陶瓷。
早在我国春秋战国时代就有“慈石召铁”的记载。其中所谓的“慈石”就是现代称之 的磁铁矿石，也是铁氧体中的一种，其主要成分是Fe2O3，可以称其为天然的铁氧体。
人类研究铁氧体是从二十世纪三十年代开始的，至今已有七八十多年的历史了。
时期。
2016/6/19 4
1952年磁铅石型硬磁铁氧体研制成功。1956年又在此晶系中开发出平面型的超
高频铁氧体，同时发现了含稀土元素的石榴石型铁氧体，从而形成了尖晶石
型、磁铅石和石榴石型三大晶系铁氧体材料体系。
铁氧体的问世，是强磁性磁学和磁性材料发展吏上的一个重要里程碑。
铁氧体磁性材料已在广播、通讯、收音机、电视、音像技术、电子计算机技术、 自动控制、雷达、宇航与卫星通讯、仪器、仪表、印刷、显示以及生物医学、 光电子技术等众多高技术领域得到了广泛的应用。 从化学组成上看，铁氧体是由铁族离子、氧离子及其他金属离子所组
主要是石榴石结构的单晶和多晶铁氧体材料。其次是尖晶石型结构的铁氧体材
料。后来毫米波技术的出现，磁铅石型结构的铁氧体被用来制作毫米波器件。
2016/6/19
14
(4) 矩磁铁氧体材料
矩磁材料: 具有矩形磁滞回线的铁氧体材料，这种性质叫做矩磁性。这种材料 主要用于电子计算机、自动控制和远程控制等许多尖端科学技术中。
尖晶石结构的铁氧体：导电性属半导体，电阻率在102~1012· cm之间。涡
流损耗很小，是适合在高频段使用的磁性材料之一。 通过改变各种金属元素的比例或加入少量某些元素以及调节制备过程，可以得 到性能不同、分别适于在各种线路设计中应用的铁氧体。 二十世纪三十年代开始不断发展，目前国际上成批生产的有三四十个品种。
2016/6/19 17
器件以及电讯器件、电子计算机和自动控制器件等。除了上面按用途分类之外，
2016/6/19
18
8.2 铁氧体的晶体结构和化学组成
铁氧体和磁性有关的晶体结构主要有四种类型:
① 尖晶石型: 属立方晶系的O714 (F3dm)，是一种较复杂的面心立方结构，
每个晶胞含有8个AB2O4分子式。A、B分别代表二价和三价的金属离子，也可 以是两种或两种以上的金属阳离子的组合。 尖晶石结构中，半径较大的氧离子组 成面心立方晶格，这种结构中又存在 以氧离子为顶点形成的两类间隙，即 由 4 个氧离子组成的正四面体和由 6 个 氧离子组成的八面体间隙。这些间隙 的一部分被A、B阳离子按一定规律占
2016/6/19 13
用于毫米波段的铁氧体材料，目前多选用磁铅石型铁氧体材料。这类铁
氧体具有极强的磁各向异性场，该场值可高达 几百万安培 / 米 ( 几万奥斯
特)。因此在很高频率的条件下，使材料产生磁共振，仅仅需要很低的外加磁
场就可以使这种铁氧体材料达到饱和状态，从而满足了使用的要求。
用于微波频段的铁氧体称之为微波铁氧体材料 。可用作波段的铁氧体
2016/6/19 16
(5) 压磁性铁氧体材料
压磁材料：是指某些铁氧体具有很高的磁致伸缩系数，这类材料在外加磁场中能
发生长度的改变，因而在交变场中能产生机械振动。
通过这一效应，高频线路的磁芯将一部分电磁能转变为机械振动能。选用适当的 压磁材料可以使振动强度足够被利用来产生超声波。
铁氧体磁芯只用在几万赫的频段内的超声波器件里。通常利用的磁致伸缩系数比
铁氧体作为软磁介质的缺点：
铁氧体的饱和磁感应强度 Bs低，最高的约0.5~0.6T或稍高，而硅钢片有2T的Bs。 Bs低对于用来作为转换(或储存)能量的磁芯是不利的。 铁氧体的导磁率最高只达到10000左右(商品生产)到40000左右，还不及优良的金
属磁性材料。
在数千赫或更低的频段内，金属材料无疑占了很大的优势； 在更高的频段内也还有少数情况(如要求居里点高或磁导率的温度系数低等 )宜于 采用磁性金属薄片或细粒(与绝缘粉末混合)组成的磁芯。铁氧体软磁材料的出现 并不降低金属软磁材料的使用价值。
早期有日本、荷兰等国家对铁氧体进行了系统研究，于二十世纪四十年代开始有软磁 铁氧体的商品问世。第二次世界大战期间，由于无线电、微波、雷达和脉冲技术的飞 速发展，迫切需要能用于高频段，并具有损耗低的新型磁性材料。金属磁性材料由于 存在严重的趋肤效应和涡流损耗，而无法使用。铁氧体基本上是绝缘体，电阻率高， 涡流损耗小，当时得到了迅速的研究和开发。二十世纪五十年代是铁氧体蓬勃发展的
中的分布。
在铁氧体制备过程中，烧结的工艺条件也对磁性离子的分布有影响。 因此，为了掌握铁氧体材料的基本特征，必须了解各种铁氧体的结晶结构，
金属离子在结晶结构中的分布情况以及如何改变它们的分布情况。
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8.1.2 铁氧体磁性材料的种类和应用 铁氧体磁性材料
软磁
硬磁
旋磁
矩磁
压磁
(1) 软磁铁氧体材料
间产生一种相互作用，磁学中称之为间接交换作用，也称为超交换作用。铁氧
体中的这种间接交换作用往往是负的，从而导致相邻的金属阳离子的磁矩成反 平行排列。 具有磁性的 MA 和 MB 两个阳离子之间夹着 一个氧离子，氧离子使 MA 、 MB 各自的磁 矩呈反平行排列，两个阳离子合成的总磁 矩是抵消之后的剩余磁矩，通常将此产生 的强磁性称之为亚铁磁性。若 MA 和 MB 两 者的各自磁矩大小相等，相互抵消后的总 磁矩大小为零。磁学上称为反铁磁性。
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铁氧体磁性材料中，氧离子和磁性离子之间的相对位置有很多，彼此之间均
有或多或少的超交换作用存在。研究表明，氧离子与金属离子之间距离较近，
且磁性离子与氧离子之间的夹角呈180º 左右时，超交换作用最强。
铁氧体磁性材料的磁性不但与结晶结构有关，还与磁性离子在晶格结构中的
分布情况有关。 改变铁氧体中磁性离子或非磁性离子的成分，可以改变磁性离子在结晶结构
矩磁材料包括磁性金属薄带和薄膜、铁氧体等几种。同其他几类磁性材料的应
用一样，矩磁铁氧体的发展虽然较晚，但发展很快、用途很广。例如大多数电 子计算机中的存储器、许多自动控制设备中的无触点继电器和磁放大器、固体 电视屏的控制器等，都广泛采用了矩磁铁氧体材料。其中常用的矩磁铁氧体有 镁锰铁氧体Mg-MnFe2O4和锂锰铁氧体Li-MnFe2O4等。
新型陶瓷材料
Advanced Ceramics
主讲：Baidu Nhomakorabea 儒
北京化工大学材料学院
2016/6/19 1
第八章 磁性陶瓷材料
2016/6/19
2
任其工，铁氧体工艺原理，上
参 考 书
海科学技术出版社，1987
周志刚，铁氧体材料，北京：
科学技术出版社，1981
尤毅，张正义，林守卫，新功能磁性材料及 其应用，北京：机械工业出版社，1997
成的复合金属氧化物。但也有少数不含铁的磁性氧化物，近年来显示出明
显的科学意义和高新技术方面的应用前景。
2016/6/19 5
关于铁氧体的磁性来源，属于磁学的研究范畴。
原子的电子结构是物质磁性的基础，绕原子运动的电子具有自旋磁矩和轨道磁
矩，而铁族原子的磁性是由未被填满的3d壳层的电子磁矩所决定的。 这类金属氧化物中的金属阳离子被氧离子隔离开，氧离子能使相邻金属阳离子
较大的铁氧体是镍锌铁氧体 Ni-ZnFe2O4 、镍铜铁氧体 NiCuFe2O4 和镍镁铁氧体 NiMgFe2O4等。 压磁铁氧体材料：主要用于电磁能和机械能相互转换的超声和水声器件、磁声 根据化学成分的不同，铁氧体又可分为 Ni-Zn、Mn-Zn、Cu-Zn铁氧体等。同一 化学成分的铁氧体可以有各种不同的用途，如Ni-Zn铁氧体既可做软磁材料又可 做旋磁或压磁材料，只不过在配方和工艺上有所改变而已。
全世界铁氧体软磁材料的年生产量在万吨以上。这一类铁氧体被应用的数量最
大、经济价值最高。收音机里的天线磁芯和中频变压器磁芯以及电视接收机里 的回扫变压器磁芯 (一般是镍 —锌铁氧体 )都大量使用软磁铁氧体成品。作为有 线电讯线路中的增感器、滤波器等的磁芯，使用也很广泛。近年来，在高频磁 记录换能器 (磁头)中的应用也很广泛。
磁性材料的性能一般用其退磁曲线上磁感应强度与磁场强度乘积的最大值
(BH)mix来衡量。制备良好的各向同性的钡铁氧体的 (BH)mix约0.8106T.A/m，各 向异性的钡铁氧体的(BH)mix约(2.8~3.6)106T.A/m，而金属材料高碳钢的(BH)mix
只有(0.08~0.16)106T.A/m。另外，以锶代替铁氧体中的钡，还可以使(BH)mix提
高到约3.98106T.A/m 。
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(3) 旋磁铁氧体材料
磁性理论：铁磁性介质中的磁化矢量永远不是完全静止的，它不断的绕着磁 场(包括外加磁场和介质里存在着的等效磁场)方向运动。这一运动状态在超高 频电磁场的作用之下就形成了所谓旋磁性现象。 具体表现：在其中传播的电磁波发生偏振面的转动(称之为法拉第旋转)以及外 加磁场与电磁波的频率适合一定关系时，发生共振吸收现象。 与这些现象主要的相关波段是从数百兆赫到数十万兆赫或米波到毫米波的范 围之内，是铁氧体独占的领域。 用于微波段的铁氧体材料有Mg-Mn系铁氧体，还用Ni系铁氧体材料、Ca-V系 石榴石铁氧体材料、YIG石榴石单晶等。
据。根据金属离子A、B的价态和晶位
的不同有着不同的磁学性质。
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② 磁铅石型：属于六角晶系的C6/mmm。晶体结构比尖晶石型复杂，仅
金属离子在晶格中的分布有五种占位。Ba2+离子半径与氧离子半径大小相近， Ba2+不能进入由氧离子所构成的间隙中，而与氧离子处于同一层内。因为六 角晶体的对称性低，所以磁能各向异性很大。 这类结构的铁氧体材料适宜于高矫顽力的场合使用。除了较早发现的 BaFel2O19的钡铁氧体属于M型之外，根据含Ba2+离子的结晶层和其它密积层
软磁铁氧体材料：在较弱的磁场作用下，很容易被磁化，也容易被退磁的一类 铁氧体材料。 典型代表是锰锌铁氧体 Mn-ZnFe2O4，镍锌铁氧体 Ni-ZnFe2O4, 其次是锂锌 铁氧体和镍铜锌铁氧体等。 软磁铁氧体晶体结构: 氧离子和金属阳离子组成的尖晶石结构的铁氧体和平面型 六角晶体结构的铁氧体。
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例如二进位电子计算机的“1”和“0”两种状态(记忆元件)，各种开关和控制系
统的“开”和“关’’两种状态(开关元件)以及逻辑系统的“是”和“否”两 种状态(逻辑元件)等。
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矩磁性元件的优点：可靠性高，无易失性(指去掉电源后便失去所保存的信息) ，体积小，速度快，寿命长，耐振动，维护简单，成本低廉等等。这些优点常 常不是利用电子管、晶体管、铁电体(也称矩电体)、超导体或其他材料的记忆 元件所能兼顾的。 二十世纪五十年代后迅速发展，研究和应用的领域都在不断的深入和扩大。
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平面型六角晶体结构的铁氧体:
可作为软磁应用的典型材料，其易磁化方向垂直于六角结构 c轴的平面，故将其 称之为平面型六角结构铁氧体，其化学式为 Ba3Co2Fe24O41 ，一般将它简写为 Co2Z。 软磁铁氧体材料适用于 100~1000MHz频段。在 1000MHz频率下，其导磁率基本 上不发生变化，易磁化面内各向异性场 HA 7.96105A/m(10000Oe) 。由于它比 尖晶石软磁铁氧体的自然共振频率高很多，因此应用在100MHz以上时，具有比 镍锌铁氧体更好的特性。
由于这类材料具有近于矩形的磁滞回线，所以经过磁化以后的剩磁状态(即外
磁场为零的状态)仍保留着接近于磁化时的最磁化强度；而且根据磁化场的方 向不同，可以得到两种不同的稳定的剩磁状态(正或负)。
如果再受一定方向和大小的磁场作用时，便可根据磁通量的改变所引起的感
应电压的大小来判断它原来是处在正的或负的剩磁状态。矩磁性材料便可以 用来作为需要两种易于保存和辨别的物理状态的元件，
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(2) 永磁铁氧体材料
永磁铁氧体是铁氧体材料中的又一个重要分支，是相对软磁材料而言的。它是
指材料被磁化后不易退磁，而能长期保留磁性的一种铁氧体材料。
早在1933年日本人加藤和武井制成的铁氧体硬磁材料，是用CoFe2O4和Fe2O4各 半的粉末原料混合烧结而成的。 钡铁氧体(主要成分BaFe12O19)研制成功后，二十世纪五十年代开始，至今被大量 使用的永磁铁氧体主要有钡铁氧体BaFe12O19和锶铁氧体SrFe12O19两种。
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8.1 铁氧体磁性材料概述
8.1.1 铁氧体材料发展简况和磁性来源
铁氧体是一种非金属磁性材料，又称磁性陶瓷。
早在我国春秋战国时代就有“慈石召铁”的记载。其中所谓的“慈石”就是现代称之 的磁铁矿石，也是铁氧体中的一种，其主要成分是Fe2O3，可以称其为天然的铁氧体。
人类研究铁氧体是从二十世纪三十年代开始的，至今已有七八十多年的历史了。
时期。
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1952年磁铅石型硬磁铁氧体研制成功。1956年又在此晶系中开发出平面型的超
高频铁氧体，同时发现了含稀土元素的石榴石型铁氧体，从而形成了尖晶石
型、磁铅石和石榴石型三大晶系铁氧体材料体系。
铁氧体的问世，是强磁性磁学和磁性材料发展吏上的一个重要里程碑。
铁氧体磁性材料已在广播、通讯、收音机、电视、音像技术、电子计算机技术、 自动控制、雷达、宇航与卫星通讯、仪器、仪表、印刷、显示以及生物医学、 光电子技术等众多高技术领域得到了广泛的应用。 从化学组成上看，铁氧体是由铁族离子、氧离子及其他金属离子所组
主要是石榴石结构的单晶和多晶铁氧体材料。其次是尖晶石型结构的铁氧体材
料。后来毫米波技术的出现，磁铅石型结构的铁氧体被用来制作毫米波器件。
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(4) 矩磁铁氧体材料
矩磁材料: 具有矩形磁滞回线的铁氧体材料，这种性质叫做矩磁性。这种材料 主要用于电子计算机、自动控制和远程控制等许多尖端科学技术中。
尖晶石结构的铁氧体：导电性属半导体，电阻率在102~1012· cm之间。涡
流损耗很小，是适合在高频段使用的磁性材料之一。 通过改变各种金属元素的比例或加入少量某些元素以及调节制备过程，可以得 到性能不同、分别适于在各种线路设计中应用的铁氧体。 二十世纪三十年代开始不断发展，目前国际上成批生产的有三四十个品种。
2016/6/19 17
器件以及电讯器件、电子计算机和自动控制器件等。除了上面按用途分类之外，
2016/6/19
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8.2 铁氧体的晶体结构和化学组成
铁氧体和磁性有关的晶体结构主要有四种类型:
① 尖晶石型: 属立方晶系的O714 (F3dm)，是一种较复杂的面心立方结构，
每个晶胞含有8个AB2O4分子式。A、B分别代表二价和三价的金属离子，也可 以是两种或两种以上的金属阳离子的组合。 尖晶石结构中，半径较大的氧离子组 成面心立方晶格，这种结构中又存在 以氧离子为顶点形成的两类间隙，即 由 4 个氧离子组成的正四面体和由 6 个 氧离子组成的八面体间隙。这些间隙 的一部分被A、B阳离子按一定规律占
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用于毫米波段的铁氧体材料，目前多选用磁铅石型铁氧体材料。这类铁
氧体具有极强的磁各向异性场，该场值可高达 几百万安培 / 米 ( 几万奥斯
特)。因此在很高频率的条件下，使材料产生磁共振，仅仅需要很低的外加磁
场就可以使这种铁氧体材料达到饱和状态，从而满足了使用的要求。
用于微波频段的铁氧体称之为微波铁氧体材料 。可用作波段的铁氧体
2016/6/19 16
(5) 压磁性铁氧体材料
压磁材料：是指某些铁氧体具有很高的磁致伸缩系数，这类材料在外加磁场中能
发生长度的改变，因而在交变场中能产生机械振动。
通过这一效应，高频线路的磁芯将一部分电磁能转变为机械振动能。选用适当的 压磁材料可以使振动强度足够被利用来产生超声波。
铁氧体磁芯只用在几万赫的频段内的超声波器件里。通常利用的磁致伸缩系数比