MagneticsFerittePowerDesign2013使用铁氧体磁芯的电感器和变压器设计手册
Power Design
CORE GEOMETRIES
POT CORES
Pot Cores, when assembled, nearly surround the wound bobbin. This aids in shielding the coil from pickup of EMI from outside sources. The pot core dimensions follow IEC standards so that there is interchangeability between manufacturers. Both plain and printed circuit bobbins are available, as are mounting and assembly hardware.
ROUND SLAB, DOUBLE SLAB & RM CORES Slab-sided solid center post cores resemble pot cores, but have a section cut off on either side of the skirt. The additional openings allow larger wires to be accommodated and assist in removing heat from the assembly. RM cores are also similar to pot cores, but are designed to minimize board space, providing at least a 40% savings in mounting area. Printed circuit or plain bobbins are available. One piece clamps permit simple assembly. Low pro?le is possible. The solid center post generates less core loss and minimizes heat buildup. PQ CORES
PQ cores are designed speci?cally for switched mode power supplies. The design optimizes the ratio of core volume to winding and surface area. As a result, power output, inductance and winding area are maximized with a minimal core weight, volume and PCB footprint. Assembly is simple using printed circuit bobbins and one piece clamps. This ef?cient design provides a more uniform cross-sectional area; cores tend to operate with fewer hot spots than with other geometries.
EC, ETD AND EER CORES
These shapes combine the bene?ts of E cores and pot cores. Like E cores, they have a wide opening on each side. This provides ample space for the large wires used for low output voltage switched mode power supplies. It also increases the ?ow of air which keeps the assembly cooler. The center post is round, like that of the pot core. One of the advantages of the round center post is that the winding has a shorter path length around it (11% shorter) than the wire around a square center post with an equal area. This reduces the losses of the windings by 11% and enables the core to handle a higher output power. The round center post eliminates the sharp bend in the wire that occurs with winding on a square center post.E, ER AND PLANAR E CORES
E cores offer the advantage of simple bobbin winding
and ease of assembly. A wide variety of standard
lamination-size, metric and DIN sizes are available. E
cores are a low-cost choice in designs that do not require
self-shielding. Planar cores are the best selection for
low pro?le applications. Copper traces that are layered
in the printed circuit board are the windings in most
planar applications. This type of design provides superior
thermal characteristics, economical assembly, low leakage
inductance, and excellence in consistency of performance.
EP CORES
EP Cores are round center-post cubical shapes which
enclose the coil completely except for the printed circuit
board terminals. The particular shape minimizes the effect
of air gaps formed at mating surfaces in the magnetic
path and provides a larger volume ratio to total space
used. Shielding is excellent.
TOROIDS
Toroids are the least expensive ferrite shape. Available in a
variety of sizes, outer diameters of 2.54 mm – 140 mm,
toroids have good self-shielding properties. The fact that
the core is a solid with no sections to assemble makes it a
good choice if mechanical integrity is important in a high
vibration environment. Toroid cores are available uncoated
or with an epoxy, nylon or Parylene coating.
CORE MATERIALS
POWER
Magnetics R, P, F, T and L materials provide superior
saturation, high temperature performance, low losses and
product consistency.
T material is ideal for consistent performance over
>êü `iêìi ?ià>ì?àiêà> }i°ê ?? V>ì ?êv àê/ê V ?`i\ê
Automotive, Electronic Lighting, Outdoor LCD Screens,
Mobile Hand-held Devices and AC adapters and chargers.
L material was formulated for high-frequency and
high-temperature applications. L is designed for DC-DC
converters, Filters and Power Supplies that operate from
0.5 – 3 Megahertz. Curie temperature is high for a ferrite
material at 300?C.
R material provides the best core losses for frequencies
up to 500 kHz.
P material offers similar properties to R material, but is
more readily available in some sizes.
F material is an established material with a relatively
high permeability and 210?C Curie temperature.
Power Supplies, DC-DC Converters, Handheld Devices,
High Power Control (gate drive) and EMI Filters are just
a few of the applications that are typical for Magnetics
ferrite power materials.
FILTER
Magnetics high permeability materials are engineered for
optimum frequency and impedance performance in signal,
choke and ?lter applications.
J and W materials offer high impedance for broad band
transformers, and are also suitable for low-level power
transformers.
J material is a medium perm general-purpose material.
J’s properties are well suited both for EMI/RFI ?ltering
and broadband transformers.
W material has set the industry standard for high perm
materials. In ?lter applications, W perm has 20-50% more
impedance below 1 MHz than J perm.
LINEAR FILTERS AND SENSORS
Magnetics C, E and V materials offer excellent properties
for low-level signal applications. These materials set the
standard for high quality factor, long-term stability and
precise and adjustable inductance. Applications for these
materials include high Q ?lters, wideband transformers,
pulse transformers and RLC tuned circuits.
Ferrite is an ideal core material for transformers, inverters and inductors in the frequency
range 20 kHz to 3 MHz, due to the combination of low core cost and low core losses. Ferrites
may be used in the saturating mode for low power, low frequency operation (<50 watts and
10 kHz). Ferrite cores may also be used in ?y-back transformer designs, which offer low core
cost, low circuit cost and high voltage capability. Powder cores (MPP, High Flux, Kool Mμ?
XFLUX?, and AmoFlux?) offer soft saturation, higher B max and better temperature stability
and may be the best choice in some ?yback or inductor applications.
Ferrite Core selection listed by typical Power Handling Capabilities (Chart is for Power Ferrite Materials, F, P , R, L and T, Push-Pull Square wave operation)Wattage values shown above are for push-pull converter design. De-rate by a factor of 3 or 4 for ?yback. De-rate by a factor of 2 for feed-forward converter. Y> ? i\êê àê>êvii` v àü>à`êV ?iàìiàêì êLiê??i`ê>ìê???êü>ìì?ê?i iVìê>êV àiêì >ìê ?êà>ìi`ê>ìêè??êü>ìì?êL>?i`ê êì iêV ?iàìiàêì ? }T° ìi\ê ??? }ê àiê ??êì êLiê ??à Y >ìi Tê￡??ê 7éV D]ê ê i?i ?ê1?i`ê êì ?ê >àìê>ài\
@ 20 kHz - 200 mT, 2000 gauss; @ 50 kHz - 130 mT, 1300 gauss; @ 100 kHz - 90 mT, 900 gauss; @ 250 kHz - 70 mT, 700 gauss
Magnetics offers two methods to select a ferrite core for a power application.
CORE SELECTION BY POWER HANDLING CAPACITY
The Power Chart characterizes the power handling capacity of each ferrite core based upon the frequency of operation, the circuit topology, the ?ux level selected, and the amount of power required by the circuit. If these four speci?cs are known, the core can be selected from the Power Chart on page 64.
CORE SELECTION BY WaAc PRODUCT
The power handling capacity of a transformer core can also be determined by its WaAc product, where Wa is the available core window area, and Ac is the effective core cross-sectional area. Using the equation shown below, calculate the WaAc product and then use the Area Product Distribution (WaAc) Chart to select the appropriate core.
WaAc = Product of window area and core area (cm 4) P o = Power Out (watts)
D cma = Current Density (cir. mils/amp) Current density can be selected depending upon the amount of heat rise allowed. 750 cir. mils/amp is conservative; 500 cir. mils is aggressive. B max = Flux Density (gauss) selected based upon frequency of operation. Above 20 kHz, core losses increase. To operate ferrite cores at higher frequencies, it is necessary to operate the core ?ux levels lower than ± 2 kg. The Flux Density vs. Frequency chart shows the reduction in ?ux levels required to maintain 100 mW/cm 3 core losses at various frequencies, with a maximum temperature rise of 25°C. for a typical power material, MAGNETICS P . A c = Core area in cm 2 V = Voltage ? = frequency (hertz) l p = Primary current
K t = Topology constant
l s = Secondary current
(for a space factor of 0.4)
N p = Number of turns on the primary
N S = Number of turns on the secondary TOPOLOGY CONSTANTS K t
Forward converter = 0.0005 Push-Pull = 0.001 Half-bridge = 0.0014
Full-bridge = 0.0014
Flyback = 0.00033 (single winding)
Flyback = 0.00025 (multiple winding)
For individual cores, WaAc is listed in this catalog under “Magnetic Data.”
The WaAc formula was obtained from derivations in Chapter 7 of A. I. Pressman’s book, “Switching Power Supply Design. Choice of B max at various frequencies, D cma and alternative transformer temperature rise calculations are also discussed in Chapter 7 of the Pressman book.
WaAc =
P o D cma
K t B max ?
FREQUENCY kHz
Transformer Design
Once a core is chosen, the calculation of primary and secondary turns and wire size is readily accomplished.
KWa = N p A wp + N s A ws
Where
A wp = primary wire area A ws = secondary wire area Assume K = .4 for toroids; .6 for pot cores and E-U-I cores
Assume N p A wp = 1.1 N s A ws to allow for losses and feedback winding
ef?ciency e =
Voltage Regulation (%) = =
x 100
P out
P out + wire losses + core losses
IV no load I - IV full load I
IV full load I
N p =
V p X 1084BA c ?I p = P in V in
N s =
N p
V s V p I s =
P out V out
P out P in
Header 1 Header Continued
Inductor Design DC BIAS DATA — FOR GAPPED APPLICATIONS
The above curves are limit curves, up to which effective permeability remains constant. They show the maximum allowable DC bias, in ampere-turns, without a reduction in inductance. Beyond this level (see insert), inductance drops rapidly.
Y> ? i\ê üê > Tê> ?iài ì?à ?êV> êLiê???? àìi`êLTê> ê,{óó￡? ?￡xêpot core without a reduction in inductance value? l e = 3.12 cm μe = 125
Maximum allowable H = 25 Oersted (from the graph above)NI (maximum) = 0.80 x H x l e = 62.4 ampere-turns or (Using top scale, maximum allowable H = 20 A U
T/cm.)NI (maximum) = A U
T/cm x l e = 20 x 3.12μe A L U l e 4 p
A e
1 1 l g μe μi l e
A e = effective cross sectional area (cm 2)A L = inductance/1,000 turns (mH)μi = initial permeability l g = gap length (cm)
___ =___+___ =________
NI = 0.80 x H x l e Where
NI = maximum allowable ampere-turns H = DC Bias level
l e = core path length (cm)
LAMINATION SIZE E CORES
LI 2
(millijoules)
A L (m H /1000 t u r n s )
A - 41203
B - 41707
C - 41808
D - 42510
E - 43009 43515
F - 44317
G - 44033
H - 44011 44016
I - 44020 44022 44721
J - 45528 45530 47228 48020 45724 46016
K - 46527 47133
L - 49928
PLANAR EE AND EI CORES
A L (m H /1000 t u r n s
)
A - 41425 (EE, EI) 41434 (EE, EI)
B - 41805 (EE, EI)
C - 42107 (EE, EI)
D - 42216 (EE, EI)
E - 43208 (EE, EI) 43616 (EE, EI)
F - 43808 (EE, EI)
G - 44008 (EE, EI)
H - 44308 (EE, EI) 44310 (EE, EI)
I - 45810 (EE, EI)
J - 46410 (EE, EI)
K - 49938 (EE)
E CORES
LI 2
(millijoules)
A L (m H /1000 t u r n s
)
A - 40904
B - 41205
C - 42513 42515
D - 42520 42530
E - 41810
F - 43007
G - 42526
H - 42530 43520
ER, EFD, AND EC CORES
A L (m H /1000 t u r n s )
A - 41009 (EFD)
B - 40906 (ER) 41126 (ER) 41212 (EFD)
C - 41308 41426 (ER)
D - 41515 (EFD)
E - 41826 (ER)
F - 42517 42521 (ER)
G - 42313 (ER) 42523 (EFD)
H - 43021 (ER) 44119 (EC)
I - 42014 (ER) 43030 (EFD)
J - 43225 (ER)
K - 43517 (EC)
L - 45224 (EC)
M - 47035 (EC)
RM AND EP CORES
LI 2 (millijoules)
A L (m H /1000 t u r n s
)
PQ CORES
LI 2
(millijoules)
A L (m H /1000 t u r n s
)
A - 42016 42020
B - 42614
C - 42610 42620 42625 43214
D - 43220 43230
E - 43535 44040
F - 45050
Ferrite E cores and pot cores offer the advantages of decreased cost and low core losses at high frequencies. For switching regulators, power materials are recommended because of their temperature and DC bias characteristics. By adding air gaps to these ferrite shapes, the cores can be used ef?ciently while avoiding saturation.
These core selection procedures simplify the design of inductors for switching regulator applications. One can determine the smallest core size, assuming a winding factor of 50% and wire current carrying capacity of 500 circular mils per ampere.
" Têìü ê?>à> iìià?ê vêì iê`i? } ê>?? V>ì ?ê ??ìêLiê ü \ (a) Inductance required with DC bias (b) DC current
￡°ê ??ìiêì iê?à `?Vìê vê ?êü iài\
L = inductance required with DC bias (millihenries) I = maximum DC output current + 1/2 AC Ripple
2. Locate the LI 2 value on the Ferrite Core Selector charts on the following page. Follow this coordinate in the intersection with the ?rst core size curve. Read the maximum nominal inductance, A L , on the Y-axis. This represents the smallest core size and maximum A L at which saturation will be avoided.
3. Any core size line that intersects the LI 2 coordinate represents a workable core for the inductor if the core’s A L value is less than the maximum value obtained on the chart.
4. Required inductance L, core size, and core nominal inductance (A L ) are known. Calculate the number of turns using
where L is in millihenries.
x°ê Y> ? i\ê vê MAX = 8 Amps; L, inductance required = 100 μHenries LI 2 = (0.100 mH) X (82 Amps) = 6.4 millijoules
6. There are many ferrite cores available that will support the energy required. Any core size that the LI 2 coordinate intersects can be used at the A L value shown on the chart.
?°ê- iêV Vi?êL>?i`ê?? ê> ê ?ê?> ?iê vêè°{ê ? i?ê>ài\ Pot core 43622 A L = 400 Double Slab 43622 A L = 250 PQ core 43220 A L = 300 E core 44317 A L = 2508. For the following A L ê?> ?i?êì iê ? Liàê vêì?à ?êàiμ? ài`ê ?\
A L = 400, N = 16 A L = 300, N = 19 A L = 250, N = 20
Make sure the wire size chosen will support the current and ?t into the core set.
N = 103
L A L
;''
POT CORES
LI 2
(millijoules)
A L (m H /1000 t u r n s )
B - 40704
C - 40905
D - 41107
E - 41408
F - 41811
G - 42213
H - 42616J - 43019K - 43622L - 44229
ETD AND EER CORES
LI 2
(millijoules)
A L (m H /1000 t u r n s )
A - 42814
42817 (EER28)B - 43434 (ETD34)C - 43521 (EER35L)D - 43939 (ETD39)E - 44013 (EER40)F - 44216 (EER42) 44444 (ETD44)G - 44818
44821 (EER48) 45418 (EER54)H - 44949 (ETD49)I - 45959 (ETD59)
RS (ROUND-SLAB) & DS (DOUBLE-SLAB) CORES
A L (m H /1000 t u r n s
)
A - 41408 (RS)
B - 42311 (DS, RS) 42318 (DS, RS)
C - 42616 (DS)
D - 43019 (DS, RS)
E - 43622 (DS)
F - 44229 (DS)
铁氧体复合吸波材料研究新进展
铁氧体复合吸波材料研究新进展 随着现代精确制导武器迅速发展，使得各种武器的命中率提高了1～2个数量级，给武器的生存造成了极大的威胁，因此武器的隐身势在必行。隐身技术(stealth technology)作为提高武器系统生存和突防能力，提高武器装备隐身能力，提高总体作战效能的有效手段，受到世界各军事大国的高度重视，与激光武器、巡航导弹被称为军事科学上最新的三大技术成就[1]。 1. 隐身技术及材料概述 现代隐身技术是指综合利用流体动力学、材料学、电子学、光学、声学等领域的先进技术，在一定范围内降低目标的可探测信息特征，从而使敌方探测系统不易发现、跟踪和攻击，减小目标被敌方信号探测设备发现概率的综合性技术。按目标特征分类，可分为可见光隐身技术、雷达或微波隐身技术、红外隐身技术、激光隐身技术和声波隐身技术，其中雷达隐身占60%以上[1]，因而雷达波隐身技术是当前隐身技术研究的重点。 目前隐身技术主要依靠各种隐身涂料，散射或损耗雷达波以达到隐身的目的。按涂料隐身原理，雷达隐身涂料又可分为透波材料和吸波材料(Absorbing Material) [2]，其目的都是最大限度地减少或消除雷达对目标的探测特征。透波材料由一些非金属材料和绝缘材料组成，是一种对电磁波很少发生作用或不发生作用而对其保持透明状态的非金属类复合材料，其导电率要比金属材料低得多。因此当雷达发射的电磁波碰到复合材料时，难以感应生成电磁流和建立起电磁场，所以向雷达二次辐射能量少。 吸波材料则吸收投射到它表面的电磁波能量，并通过材料的介质损耗使电磁波能量转化为热能或其他形式的能量消耗而不反射。目前用于材料隐身的雷达吸波材料已达十几种之多，与透波材料相比，吸波材料研究得更为成熟。应用较多的吸波材料有铁氧体、金属微粉、导电高聚物、铁电吸波材料及纳米吸波材料。 2 铁氧体吸波材料研究 把铁氧体作为微波吸收材料始于20世纪40年代初期，是研究较多而且比较成熟的吸波材料。按晶体结构分主要有尖晶石型、磁铅石型和石榴石型三大类，目前，应用于吸波涂料的主要是前两类。其中又以六角晶系磁铅石型吸波材料的性
高磁导率锰锌铁氧体材料的发展
高磁导率锰锌铁氧体材料的发展 软磁铁氧体材料是国民经济中一种非常重要的基础功能材料，广泛应用于各类电子产品中，例如：通信设备，家用电器，计算机，汽车等。近年来，电子产品向轻、薄、短、小方向的发展，对软磁铁氧体材料的性能提出了更高的要求，其中高磁导率锰锌材料是随着市场发展变化最快，市场前景最好的材料之一。高磁导率锰锌铁氧体材料主要用于电子电路宽带变压器，综合业务数字网（ISDN）、局域网（LAN）、宽域网（WAN）、背景照明等领域的脉冲变压器，抗电磁波滤波器等领域。这些领域的磁心基本上是在弱场下工作，这时材料的高磁导率就会显示出独特的优越性。 首先，材料的磁导率较高时，较少的线圈匝数就可以获得需求的电感量，进而有效地降低线圈的直流电阻及由其引起的损耗；其次，使用磁导率高的材料能明显减小变压器的体积，有利于器件和系统的小型化、轻量化。这些特点顺应了电子产品的发展趋势，目前其产量已占全部软磁铁氧体总产量的25%以上。随着通信、计算机、网络等电子信息产业的高速发展，其市场需求以年均20%以上的速度高速增长。因此，国内外相关企业对高磁导率MnZn铁氧体的研究都非常重视，研究成果不断涌现。材料研究进展早期高导材料的发展只是片面追求高磁导率和一定的居里温度。然而，这种材料在实际中的应用十分有限，应用市场大量的需求要求材料不仅要具有高的初始磁导率，同时必须具有良好的温度特性、频率特性、低的损耗、高的阻抗和良好的叠加性能等。这就要求在提高磁导率的同时，兼顾其他性
能参数，使材料性能达到一个很好的平衡。 高磁导率领域的研究已经从简单的追求高磁导率方面转移到提高综合性能上来，这是当前高磁导率铁氧体的发展趋势，其市场需求具有以下一些显著特征： 1．普遍的宽温要求目前，市场需求对许多材料性能都提出了宽温的要求。1）磁导率具有宽温特性。现代通信设备的户外设施，如中继器、增音机、微波接力站、海底电缆、光缆水下设备等，不仅要求耐高温，还要承受严寒，要求通信设备都能可靠稳定地工作。因而很多客户都要求材料在-40～+80°C，甚至到125°C的宽温范围，电感都能满足要求，这就要求材料从低温到高温都具有很高的磁导率。TDK公司的H5C4，是这类材料的典型代表。2）具有高居里点。这种材料主要应用在汽车电子中，由于汽车内的特殊条件，要求工作温度在-50～+150℃，一般高磁导率材料的居里温度很难达到这么高，西门子公司为填补这块空白，专门开发了T39等材料，居里温度大于160℃。3）阻抗具有宽温特性。对用于抗电磁干扰的器件共模扼流圈来说最重要的一个元件指标是阻抗，一些客户要求材料在很宽的温度范围内阻抗都能够满足要求。上面提到的T39就是这方面的材料之一。4）低谐波失真（THD）具有宽温特性。随着网络技术的快速发展，xDSL调制解调变压器得到了广泛的应用。这类材料的磁心要求具有低的THD。现在许多下游企业对磁心THD的要求，不再仅仅局限在常温，往往要求材料在-20℃，甚至更宽的温度范围内的都能满足要求。5）高直流叠加具有宽温特性。TDK公司开发出的
铁氧体吸波材料研究进展
铁氧体吸波材料的研究进展 物理科学与技术学院凝聚态物理罗衡102211013 摘要：铁氧体吸波材料是既具有磁吸收的磁介质又具有电吸收的电介质，是性能极佳的一类吸波材料。本文对铁氧体吸波材料的工作原理、研究进展作了系统的介绍，并指出了铁氧体吸波材料的发展趋势。 关键词：铁氧体吸波材料研究进展 0 引言 近年来，随着电磁技术的快速发展，电磁波辐射也越来越多的充斥于我们的生活空间，电磁波辐射已成为继噪声污染、大气污染、水污染、固体废物污染之后的又一大公害。如电磁波辐射产生的电磁干扰(EMI)不仅会影响各种电子设备的正常运行，而且对身体健康也有危害。在军事高科技领域，随着世界各国防御体系的探测、跟踪、攻击能力越来越强，陆，海、空各军兵种军事目标的生存力，突防能力日益受到严重威胁；作为提高武器系统生存、突防，尤其是纵深打击能力的有效手段之一的隐身技术，正逐渐成为集陆、海、空、天、电、磁五位一体之立体化现代战争中最重要、最有效的突防战术手段。 目前一般采用的手段是利用电磁屏蔽材料的技术，来进行抗电磁干扰和电磁兼容设计，但是屏蔽材料对电磁波有反射作用，可能造成二次电磁辐射污染和干扰，所以最好的解决办法是采用吸波材料技术，因为吸波材料可以将投射到它表面的电磁波能量吸收，并使电磁波能量转化为热能或其他形式的能量消耗而不反射[1-3]。 用于隐身技术的雷达吸波材料已达十几种之多，与透波材料相比，吸波材料研究得更为成熟，其中应用较广的几类吸波材料有铁氧体、金属微粉、纳米吸波材料、导电高聚物和铁电吸波材料等。在众多吸波材料中，磁性吸波材料具有明显优势，而且将是主要的研究对象。磁性吸波材料主要包括铁氧体、超细金属粉、多晶铁纤维等几类。其中金属吸收剂具有使用温度高、饱和磁化强度和磁损耗能力大等特点，但也存在一些自身的缺点：如频率展宽有一定难度，这主要是由于其磁损耗不够大，磁导率随频率的升高而降低比较慢的缘故；化学稳定性差；耐腐蚀性能不如铁氧体等[4]；而对于铁氧体来说，除了具有吸收强、吸收频带宽、成本低廉、制备工艺简单等优点外，还因为具有较好的频率特性(其相对磁导率较大，而相对介电常较小)，更适合制作匹配层，相对于高介电常数高磁导率的金属粉，在低频率拓宽频带方面，更具有良好的应用前景[5-8]。
锰锌铁氧体
锰锌铁氧体 本文来自维库电子市场网https://www.sodocs.net/doc/565591642.html,/news/, 本文地址：https://www.sodocs.net/doc/565591642.html,/news/html/2007-5-24/38340.html 试制高导锰锌铁氧体 试制：氧化物湿法工艺，原材料按下列配方：Fe2O3：52.1mol%，MnO：23.9mol%，ZnO：24mol%，经湿混砂磨一次喷雾造粒（25kg蒸发量）后，850℃预烧，加入少量微量元素如Bi2O3、Zn2O3、MoO3等，再经二次砂磨二次喷雾干燥造粒（25kg蒸发量），压成φ4×2×1.5环形磁芯。在小型钟罩炉中1400℃烧结4～6小时，烧结过程中严格控制氧含量。磁环的磁导率μi通过HP4284ALCR表测量，用电子显微镜SEM观察磁环表面及断面结构，用EDAX分析表面成份。 选择原辅材料及微量添加元素如Bi2O3、In2O3、MoO3等，获得了初始磁导率达32000的高磁导率MnZn 铁氧体材料。经喷雾干燥后铁氧体粉料颗粒外观形状是实心球状，该粉料具有较好的流动性，同时松装比重较高，对铁氧体毛坯成型非常有利。粉料压制特性对毛坯密度及强度的影响，铁氧体粉料颗粒均已破碎，对应毛坯的密度为3.2g/cm3，较高的毛坯密度对于获得较好的电磁性能如高磁导率和低损耗的铁氧体是十分有益的。铁氧体颗粒形态及成型密度对初始磁导率影响还是比较大的。 微量元素是加入0.02wt%的Bi2O3，0.03wt%的Zn2O3，以及0.04wt%的MoO3，材料起始磁导率为32000，测试条件为：f=1kHz，U=0.05V，N=10Ts，25℃，φ4×2×1.5环。平均晶粒直径为45μm。 Bi2O3及ZnO在烧结过程中的挥发性，向铁氧体中加入过量Bi2O3（为0.08wt%，其中主成份及其它微量元素完全相同）后，由于Bi2O3大量挥发，导致铁氧体磁芯表层存在大量不规则气孔。φ4×2×1.5环内表面和外表面EDAX成份谱线。其中内表面成份是：Fe2O3 : MnO : ZnO : Bi2O3=35.36 : 13.27 : 53.60 : 0.40 mol%；外表面成份是：Fe2O3 : MnO : ZnO : Bi2O3=46.62 : 18.82 : 35.28 : 0.09 mol%，经比较不难发现，内表面Bi2O3和ZnO含量分别是外表面的4倍和1.5倍。说明经过1400℃烧结时，Bi2O3的挥发比ZnO更厉害。料浆参数会影响铁氧体喷雾造粒粉料颗粒形状，以及铁氧体粉料的压制特性，从而影响毛坯的密度及机械强度，并最终影响铁氧体的初始磁导率。 通过精心选择原辅材料，添加微量元素Bi2O3、In2O3 以及MoO3等，并通过严格控制烧结工艺参数在小型钟罩炉中烧结，获得了μi=32000的高磁导率MnZn铁氧体材料。对高密度、轻量化、薄型化的高性能电子元器件的需求量大幅度增长。高磁导率MnZn铁氧体材料由于其特殊的电磁性能，在抗电磁干扰（EMI）噪声滤波器、电子电路宽带变压器、脉冲变压器、综合业务数据网（ISDN）、局域网（LAN）、宽域网（WAN）、背景照明、汽车电子等领域具有非常广泛的应用。高磁导率MnZn铁氧体材料特性主要体现在以下七个方面：高初始磁导率；在宽频下具有较高的磁导率；低损耗因数；低总谐波失真（THD）；在宽温下具有较高的磁导率；磁导率减落系数要小；磁导率的应力敏感性要小。不同的应用领域对高磁导率MnZn铁氧体上述某个或几个方面的性能具有更高的要求。 环形铁心Le和Ae的计算方法 磁场强度通过测量励磁电流后计算得到，磁感应强度是通过测量感应磁通后计算得到，参与计算的样品有效参数Le和Ae将直接与测量结果相关。 磁场强度的计算公式：H = N xI / Le式中：H为磁场强度，单位为A/m；N为励磁线圈的匝数；I励磁电流（测量值），单位位A；Le为测试样品的有效磁路长度，单位为m。 磁感应强度计算公式：B = Φ / (N xAe)式中：B为磁感应强度，单位为Wb/m^2；Φ为感应磁通（测量值），单位为Wb；N为感应线圈的匝数；Ae为测试样品的有效截面积，单位为m^2。 根据样品尺寸计算样品的有效参数Le和Ae，在不同的行业中，计算方法往往不统一，这可能使测试结果缺乏可比性。在SMTest软磁测量软件中，样品有效参数的计算依照行业标准SJ/T10281。 下面以环形样品为例，讲述样品有效磁路长度Le和有效截面积Ae的计算方法。 第一种情况：指定叠片系数Sx，指定样品的外径A、内径B和高度C。根据SJ/T10281标准，先计算样品的磁芯常数C1和C2，然后根据磁芯常数计算Le和Ae，这是严格按照标准执行的计算方法。 第二种情况：指定材料密度De和样品质量W，指定样品的外径A、内径B和高度C。根据SJ/T10281标准，先计算样品的磁芯常数C1和C2，然后根据磁芯常数计算Le和Ae，并可推算叠片系数Sx，这是另外一种计算
高磁导率
DMR18K 高磁导率Mn－Zn铁氧体材料 特点： ·高起始磁导率 u i =18000±25% ·高居里温度 Tc≥120℃ ·高饱和磁感应强度 B S ≥400mT ·用在变压器中可以使器件小型化、轻型化， 可以减少线圈的匝数 参数测试条件DMR18K μ i25℃;10kHz 18000±25% 25℃;10kHz;1200A/m ≥400 mT B s 80℃;10kHz;1200A/m ≥320 mT 25℃;10kHz ≤3*10-6 tgδ/μ i 25℃;30kHz ≤10*10-6 η B 25℃;10kHz 1.5~3mT ≤0.3*10-3T-1 T C >120 ℃
20 40 60 80100120 10000 120001400016000180002000022000240002600028000 P e r m e a b i l i t y μi Temperature(o C) DMR18K 10 100 1000 02000 4000600080001000012000140001600018000 P e r m e a b i l i t y μi Frequency(kHz) DMR18K i u i ～T 曲线
10 100 102030405060708090100 110120 R e l a t i v e l o s s t a n d /u i (X 10_6 ) Frequency(kHz) DMR18K 200 200 400 600 800 1000 1200 220 240260280300320340360380 400420 F l u x d e n s i t y B (m T )Magnetic field H(A/m) 80o C 25o C DMR18K S tan δ/u i ～f 曲线
【CN110194463A】一种埃洛石铁氧体复合材料及其制备方法【专利】
(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910374436.X (22)申请日 2019.05.07 (71)申请人 浙江省地质矿产研究所 地址 310007 浙江省杭州市下城区体育场 路508号 (72)发明人 吕双双 徐传云 李春生 潘金德 吴小贤 潘方珍 陈玲霞 (74)专利代理机构 杭州求是专利事务所有限公 司 33200 代理人 林松海 (51)Int.Cl. C01B 33/40(2006.01) C01G 49/00(2006.01) (54)发明名称 一种埃洛石-铁氧体复合材料及其制备方法 (57)摘要 本发明公开了一种埃洛石-铁氧体复合材料 及其制备方法。首先将埃洛石分散于氯化铁、氯 化亚铁混合溶液中，铁离子水解生成氢离子对埃 洛石内壁进行酸蚀，扩大其内径；利用羧乙基两 性咪唑啉对金属离子络合形成可溶性有机金属 络合物，有机金属络合物具有羧乙基两性咪唑啉 低表面能、润湿等特性，迅速在埃洛石内壁铺展 开来，煅烧处理，可得到铁氧体插层的复合材料。 本发明制备的埃洛石-铁氧体复合材料利用了埃 洛石管状结构特点，将其作为纳米反应器制备四 氧化三铁磁性颗粒，纳米管填充将粒子尺寸降至 纳米量级，使其具备不同于常规相的特殊磁性 质，可广泛应用于生物医药、磁性液体、催化剂载 体、微波吸收材料、 磁记录材料等行业。权利要求书1页 说明书4页CN 110194463 A 2019.09.03 C N 110194463 A
权 利 要 求 书1/1页CN 110194463 A 1.一种埃洛石-铁氧体复合材料，其特征在于，由铁氧体插层埃洛石得到；埃洛石是一种天然铝硅酸盐管状粘土矿物，由高岭石片层在天然条件下卷曲而成；铁氧体磁性颗粒均匀分布于埃洛石层间。 2.一种根据权利要求1所述的埃洛石-铁氧体复合材料的制备方法，其特征在于， 将埃洛石分散于氯化铁、氯化亚铁混合溶液中，加热条件促进金属离子水解，产生酸性环境，氢离子进入埃洛石内壁，与铝氧八面体层反应，酸化生成无定型铝氧化物以及铝离子，酸蚀扩大埃洛石管内径；利用羧乙基两性咪唑啉对金属离子络合形成可溶性有机金属络合物，可溶性有机金属络合物在埃洛石内壁铺展开来，煅烧处理，得到铁氧体插层的复合材料。 3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于， 步骤如下： 1） 取10g粒径分布为0.1～200μm的埃洛石，加入50～100mL 混合溶液，其中FeCl3浓度为3～5.67mol/L，FeCl2浓度为1.5～2.84 mol/L，80～120℃回流反应10～30h，反应完成后将混合体系过滤，取液相，记为液相①，取过滤后固体水洗三次，60℃真空干燥，记为固体①； 2）取1～3g羧乙基两性咪唑啉溶于50mL亚砜溶剂，边振荡边逐滴加入5～10mL液相①，超声20min，80℃磁力搅拌2～6h，记为液相②； 3）将液相②与固体①均匀混合，80～110℃磁力搅拌6～12h，随后将体系转移至坩埚，置于400～600℃马弗炉中煅烧1～3h，即得到埃洛石-铁氧体复合材料。 4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述的亚砜溶剂为二甲基亚砜或癸基甲基亚砜，作为溶解和促渗体系。 2
1纳米铁氧体磁性材料的制备
材料科学前沿 题目：纳米铁氧体磁性材料学院：理学院 班级：Y130802 姓名：陈国红 学号：S1*******
摘要：铁氧体纳米磁性材料是一类非常重要的无机功能材料，其应用涉及到电子、信息、航天航空、生物医学等领域。综述了纳米结构铁氧体磁性材料化学制备方法的研究进展，以及它们的应用，分析了其存在的问题，展望了研究和开发纳米结构铁氧体磁性材料的新性能和新技术的应用前景。 关键词：纳米磁性材料；铁氧体；制备；应用
铁氧体是从20世纪40年代迅速发展起来的一种新型的非金属磁性材料。与金属磁性材料相比，铁氧体具有电阻率大、介电性能高、在高频时具有较高的磁导率等优点。随着科学技术的发展，铁氧体不仅在通讯广播、自动控制、计算技术和仪器仪表等电子工业部门应用日益广泛，已经成为不可缺少的组成部分，而且在宇宙航行、卫星通讯、信息显示和污染处理等方面，也开辟了广阔的应用空间。在生产工艺上，铁氧体类似于一般的陶瓷工艺，操作方便易于控制，不像金属磁性材料那样要轧成薄片或制成细粉介质才能应用。由于铁氧体性能好、成本低、工艺简单、又能节约大量贵金属，已成为高频弱电领域中很有发展前途的一种非金属磁性材料 l铁氧体的晶体结构 铁氧体作为一种具有铁磁性的金属氧化物，是由铁和其他一种或多种金属组成的复合氧化物。实用化的铁氧体主要有以下几种晶体类刑 1．1尖晶石型铁氧体 尖晶石型铁氧体的化学分子式为MnFe 20 4 或M0Fe 2 3 ，M是指离子半径与二价 铁离子相近的二价金属离子(Mn2+、Zn2+、Cu2+、Ni2+、Mg2+、Co2+等)或平均化学价为 二价的多种金属离子组(如Li 0.5Fe 0.53 )。以Mn2+替代Fe2+所合成的复合氧化物 MnFe 20 4 称为锰铁氧体，以Zn2+替代Fe2+所合成的复合氧化物ZnFe 2 4 称为锌铁氧体。 通过控制替代金属，可以达到控制材料磁特性的目的。由一种金属离子替代而成的铁氧体称为单组分铁氧体。由两种或两种以上的金属离子替代可以合成出双组 分铁氧体和多组分铁氧体。锰锌铁氧体(Mn—ZnFe 2O 4 )和镍锌铁氧体(Ni—ZnFe 2 4 ) 就是双组分铁氧体，而锰镁锌铁氧体(Mn—Mg—ZnFe 2O 4 )则是多组分铁氧体。 1．2磁铅石型铁氧体 磁铅石型铁氧体是与天然矿物——磁铅石Pb(Fe 7.5Mn 3.5 Al o.5 Ti 0.5 )0 19 有类似晶 体结构的铁氧体，属于六角晶系，分子式为MFe l20 19 或Bao·6Fe 2 3 ，M为二价金 属离子Ba2+、Sr2+、Pb2+等。通过控制替代金属，也可以获得性能改善的多组分铁氧体。 1．3石榴石型铁氧体 石榴石型铁氧体是指一种与天然石榴石(Fe，Mg) 3A1 2 (Si0 4 ) 3 有类似晶体结构
铁氧体吸波材料
铁氧体吸波材料 资料整理：夏益民 一、电磁辐射防护材料概述与分类 电磁辐射防护材料可分为电磁波屏蔽材料和电磁波吸收材料。 电磁波屏蔽材料是指对入射电磁波有强反射的材料，主要有金属电磁屏蔽涂料、导电高聚物、纤维织物屏蔽材料。 将银、碳、铜、镍等导电微粒掺入到高聚物中可形成电磁波屏蔽涂料其具有工艺简单、可喷射、可刷涂等优点，成本也较低，因此得到广泛应用。据调查，美国使用的屏蔽涂料占屏蔽材料的80%以上，镍系屏蔽涂料化学稳定性好，屏蔽效果好，是目前欧美等国家电磁屏蔽涂料的主流。 导电高聚物屏蔽材料主要有两类，一类是通过在高聚物表面贴金属箔、镀金属层等方法形成很薄的导电性很高的金属层，具有较好的屏蔽效果；另一类是由导电填料与合成树脂构成，导电填料主要有金属片、金属粉、金属纤维、金属合金、碳纤维、导电碳黑等。 金属纤维与纺织用纤维相互包覆可用来制备金属化织物!此类织物既保持了原有织物的特性!又具有电磁屏蔽效能。 电磁波吸收材料指能吸收，衰减入射的电磁波，并将其电磁能转换成热能耗散掉或使电磁波因干涉而消失的一类材料。吸波材料由吸收剂、基体材料、黏结剂、辅料等复合而成，其中吸收剂起着将电磁波能量吸收衰减的主要作用，吸波材料可分为传统吸波材料和新型吸波材料# 传统的吸波材料按吸波原理可分为电阻型、电介质型和磁介质型。 电阻型吸波材料的电磁波能量损耗在电阻上!吸收剂主要有碳纤维、碳化硅纤维、导电性石墨粉、导电高聚物等；金属短纤维、钛酸钡陶瓷等属于电介质型吸波材料；铁氧体、羰基铁粉、超细金属粉等属于磁介质型吸波材料，它们具有较高的磁损耗角正切，主要依靠磁滞损耗、畴壁共振和自然共振、后效损耗等极化机制衰减吸收电磁波，研究较多且比较成熟的是铁氧体吸波材料。 二、铁氧体
聚合物无机物纳米复合材料
聚合物/无机物纳米复合材料 张凌燕 牛艳萍 （武汉理工大学资源与环境工程学院，武汉，430070） E-mail：zhly@https://www.sodocs.net/doc/565591642.html,或niuyanping2004@https://www.sodocs.net/doc/565591642.html, 摘 要：本文从聚合物/无机物纳米复合材料的类型、各种制备方法及原理、优异性能及应用等方面，总结了聚合物/无机物纳米复合材料的研究进展。 关键词：聚合物/无机物纳米复合材料；增韧；表面改性 1 前 言 纳米材料是指材料二相显微结构中至少有一相的一维尺度达到纳米级尺寸（100nm以下）的材料。纳米复合材料是指2种或2种以上的吉布斯固相至少在一个方向以纳米级大小（1～100nm）复合而成的复合材料[1]。聚合物/无机物纳米复合材料（简称OINC）是以聚合物为基体（连续相）、无机物以纳米尺度（小于100nm）分散于基体中的新型高分子复合材料[2]。按照无机物纳米粒子形态结构，OINC可分为聚合物/无机粒子纳米复合材料、聚合物/无机纤维纳米复合材料、聚合物/片层状无机物纳米复合材料。用于制备OINC的无机物包括：粘土类如滑石粉、蒙脱土、云母、水辉石等，陶瓷如SiO2、TiO2、Al2O3、AlN、ZrO2、SiC、Si3N4等，聚硅氧烷，CaCO3，分子筛，金属氧化物如V2O5、MoO3、WO3等，层状过渡金属二硫化物或硫代亚磷酸盐如MoS2、TiS2、TaS2、MPS3（M=Mn、Cd等），层状金属盐类化合物、双氢氧化物，以及碳黑、碳纤维等[3]。与传统的复合材料相比，由于纳米粒子带来的纳米效应和纳米粒子与基体间强的界面相互作用，聚合物纳米复合材料具有优于相同组分常规聚合物复合材料的力学、热学性能，为制备高性能、多功能的新一代复合材料提供了可能。 2 无机纳米粒子的增韧机理及表面修饰 2.1 增韧机理 （1）在变形中，刚性无机粒子不会产生大的伸长变形，在大的拉应力作用下，基体和无机粒子的界面部分脱粘形成空穴，使裂纹钝化，不致发展成破坏性裂缝；无机粒子的存在产生应力集中效应，引发粒子周围的树脂基体屈服（空化、银纹、剪切带）。这种界面脱粘和屈服都需要消耗更多的能量，从而起到增韧作用。 （2）由于纳米粒子的比表面积大，表面的物理和化学缺陷越多，粒子与高分子链发生物理或化学结合的机会越多，因而与基体接触面积增大，材料受冲击时，会产生更多的微开裂，吸收更多的冲击能[4]。 2.2 表面修饰 刚性无机粒子的粒径越小，与基体接触面积越大，若能均匀分布，增韧增强的效果就越 1
高磁导率铁氧体磁环生产工艺流程
高磁导率铁氧体磁环生产工艺流程： 一．颗粒料入库检验： 1．松张比重。 2．颗粒含水量。 3．颗粒流动性。 4．颗粒粒度分布。 二．颗粒料调整 1．使用混料调湿机或手工和料。 2．根据具体情况加入一定比例的硬脂酸锌。 3．将颗粒混和均匀，细粉太多用过滤筛处理。 4．颗粒料太湿要进行烘干或晒干。 5．回收压机细粉待处理。 三．成型 1．正确安全操作使用压机和模具。 2．按产品作业指导压制坯件。 3．压制产品要自检。 4．压制检验员要按程序巡检。 5．编制成型批号单。 四．烧结 1．开窑前先由装坯人员按要求将坯件装上窑车，正确装码，认真检查。 2．装坯要先在承烧板上撒上氧化铝粉，有时要先放垫片，再进行装坯。 3．烧结时按钟罩窑操作规定进行，控制升温速度，烧结温度，烧结气氛。 4．掌握窑炉烧结状况，进行记录 5．正确换装硅碳捧，热电偶。 6．烧结完成，待窑温冷却至常温后开炉，由装坯人员将产品御下窑车。 五．产品研磨 1．用振动砂磨机进行操作，把凸出磁环表面的毛刺或氧化层磨掉，也将锐角倒圆和抛光2．按批次进行研磨，掌握磨光程度，进行翻动，注意安全 3．正确使用机器，合理使用研磨石，节约用水 六．喷涂烘干 1．掌握使用操作喷涂设备。 2．按要求做好产品喷涂，保证产品质量。 3．喷涂好的产品，进烘室烘干。 七．分检测试包装 1．对产品进行分档，剔除不合格品
2．检验尺寸和电性能测试， 3，如用自动电感分选机或自动分档机，要正确操作 4．如用参数测试仪，LCR数字电桥等测试，要正确使用。 5．对不用喷涂的产品直截进行包装进盒，进箱，贴上标签入库 6．对需要喷涂的产品，待喷涂完成后再进行耐压测试，抽检后，进行装盒或吸塑，进箱包装入库。 7．如用吸塑包装，要掌握吸塑温度，正确操作。 胡秋贵 2012．3．31
综述(铁氧体材料)
文献综述 一、研究背景 随着科技的发展，吸波材料在军用及民用领域的应用日益广泛，己经成为各国军事装备隐身和民用防电磁辐射等技术领域研究的热点[1]。在众多的吸波材料中，以自然共振为主要吸波机制的铁氧体吸波材料作为一种传统的吸波剂，具有较好的性能和低廉的成本，因而是目前各国研究得比较多和比较成熟的吸波材料，己经成功地应用于隐身技术[2-3]。这些吸收剂，虽然在一定的频带范围内吸收雷达电磁波较强，但其有一个致命的缺点就是密度太大，难以满足当前国家在军事隐身、军事通讯、电缆信号泄漏防护，民用电磁波辐射防护等方面对吸收电磁波宽频带、吸收强、重量轻的新型吸收剂需求[4]。 二、研究现状 目前开发研制的新型吸波剂达几十种之多，但大部分处于试验阶段，要达到真正的实用化还有许多的工作要做，同时对一些比较成熟的吸波剂进行结构改造也是当前吸波剂发展的重要方向，对材料科学工作者来说，如何经济、有效地解决传统铁氧体吸波剂所存在的弊端是雷达吸波剂研究中的主要问题。 铁氧体是目前研究较多且比较成熟的吸波剂，应用十分广泛。铁氧体既有亚铁磁性又有介电特性，对微波电磁场来说，其相对磁导率和相对介电特性均呈现复数形式，一般称为双复介质。它既能产生磁滞损耗又能产生电致损耗，吸波性能优良。它的吸波机理主要是畴壁共振和自然共振。按其微观结构的不同，铁氧体可以分为立方晶系尖
晶石型、六角晶系磁铅石型和稀土石榴石型三个主要系列，他们均可以作为吸波剂。 铁氧体吸波剂价格低廉，吸波性能优良，一直受到各个国家的重视，至今仍是组成雷达吸波材料的主要成分之一。国内就铁氧体吸波剂也作了许多的研究。但是铁氧体作为吸波剂应用时存在比重大、吸收频带窄等缺点。为了克服这一缺点，各国正在研制开发新型的铁氧体。目前主要有以下三大途径：(1)把铁氧体制成超细粉末，从而大大降低其比重，改变其磁、电、光等物理化学性能，提高吸波能力。国内钱逸泰先生等人已经开始了这方面的研究工作[11]；（2）制备含有大量游离电子的铁氧体或在铁氧体内加入少量放射性物质，在雷达波作用下，游离电子急剧循环运动，大量消耗电磁能，从而提高铁氧体吸波性能；(3)研究新型“铁球”吸波剂，在空心的玻璃微球表面涂上铁氧体粉或把铁氧体制成空心微球，这样制成的铁球吸波剂，比重比铁氧体轻得多，而吸波性能优于铁氧体。这是因为铁球吸波涂层不仅能吸波，还能偏转和散射雷达波。美国的F-117A隐形飞机和“海上阴影”号隐身舰艇都采用的是一种叫“铁球”的铁氧体吸波材料。除上述三个措施以外，将立方晶系、六方晶系和反铁磁铁氧体通过改变铁氧体的化学成分、粒径、粒度分布、粒子形状、混合量和表面处理技术来提高铁氧体吸波性能的研究也取得了较大的进展。 铁氧体空心粒子作为一种具有特殊结构的功能材料复合粒子，具有质轻和内核折光指数远低于壳层物质等特点。由于这种空心粒子体密度小、其特有的电磁性能表现有可能克服现有的雷达吸收涂层材料
高磁导率MnZn铁氧体的配方和烧结工艺
高磁导率MnZn铁氧体的配方和烧结工艺 摘要：高磁导率MnZn铁氧体作为现代电子行业和信息产业中的一项基础性材料，在现代信息技术的不断发展中，高磁导率MnZn铁氧体正在向着高频率、低损耗的方向发展，促进着人们对高磁导率MnZn铁氧体配方和烧结工艺研究力度的不断加深。在提高MnZn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MnZn铁氧体的配方和烧结工艺进行了阐述。 关键词：高磁导率MnZn铁氧体配方与烧结工艺 随着我国科学技术水平的不断提高，在国外加强对MnZn铁氧体材料的研究基础上，我国加强对MnZn铁氧体配方和烧结工艺的研究，这对我国MnZn铁氧体生产工艺和性能的提高和整个软磁铁氧体材料生产水平的提升都有着重要的价值。 一、高磁导率MnZn铁氧体的配方研究 高磁导率MnZn 铁氧体在设计配方的过程中，其需要遵循三个方面的原则：一、配方必须保证产品的使用要求。在满足产品使用性能需要的前提下，以理论为指导，根据经验确定高磁导率MnZn 铁氧体产品的配方点和配方区，尽量满足稳定性好的要求。二、尽可能采用性能良好的原料。在配方区选择不同的配方点，并在相同的工艺下进行配方实验，已将材料的潜力得到充分发挥。必要时，可对配方点进行调整，采用惨杂方法对配方进行检验。三、生产配方的配置中，对于生产工艺所产生的影响要充分的考虑，并严格的进行生产实践上的验证。在高磁导率MnZn 铁氧体生产配方的配置中，产品配方的物理性能不仅要好，在原料的供应上也要充分，并具备比较低的生产成本，便于生产中进行控制。 总所周知，一个产品性能的好坏是由配方所决定的，这一理论在任何产品的生产中都适用。软磁铁氧体材料中，高磁导率MnZn 铁氧体的结构形式呈现着一种混合型的尖晶石结构，在分子式的表达上为ZnxMn1- xFe2O4。所以，高磁导率铁氧体配方的确定和选择，首先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MnZn 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MnZn 铁氧体配方中，杂质的加入需要从其作用出发，而在便于铁氧体固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
多种材料的磁导率
非铁磁性物质的μ近似等于μ0。而铁磁性物质的磁导率很高，μ>>μ0。铁磁性材料的相对磁导率μr=μ/μ0如铸铁为200～400；硅钢片为7000～10000；镍锌铁氧体为10～1000；镍铁合金为2000；锰锌铁氧体为300～5000；坡莫合金为20000～200000。空气的相对磁导率为；铂为；汞、银、铜、碳(金刚石)、铅等均为抗磁性物质，其相对磁导率都小于1，分别为、、、、。 铁粉心 磁导率10左右材料以优良的频率特性和阻抗特性良好的温度特性是雷 达和发射机滤波用电感器最佳材料； 磁导率33材料最适合在几十A到上百A的大电流逆变电感器，如果对体积和温升要求不高，可以使用其做频率底于 50KHz的开关电源输出电感器，APFC电感器； 磁导率75材料是做差模电感器和频率在20K左右的滤波电感器储能电感器的高性价比材料。 铁镍50 该材料最适合用做差模电感器但是价格很高，由于原来国内能做铁镍钼 的厂家做的铁镍钼性能很差，所以一些开关电源厂家和军工客户都使用 铁镍50材料做储能电感器，其实这是错误的选择，因为这种材料的损 耗仅好于铁粉心，是铁硅铝的2倍左右，是铁镍钼的三倍左右，但是该 材料同样磁导率下，直流叠加特性好于铁硅铝材料， 虽然它的Bs值达14000Gs，但是由于磁滞回线的形状不一样，所以它的 直流叠加特性并不好于铁镍钼材料（只是原来国内能做的厂家做的性能 较差）。 铁硅铝
高性价比材料，是铁粉心的替代品（不包括低磁导率铁粉心）。 铁镍钼 价格与铁镍50相当（我公司），损耗最低材料，频率特性最好的材料， 如果将您正在使用的国内公司的铁镍50材料换成我公司的铁镍钼材料 将大大提高您的模块效率。不信您可以索要样品适用。 四种金属磁粉心性能和价格对比 磁粉心类型项目 铁粉 心 铁硅 铝 铁镍 50 铁镍 钼 初始磁导率6～125 26、60、 75、90、 125 60、75、 90、125 60、75、 90、 125、 147、 160 饱和磁通密度Bs（mT）100010501400700尺寸（仅以环型为例，外径mm） φ～φ 102 φ～φφ～φφ～φ 损耗(100kHz,100mT,mW/cm2)5000 (磁导 率为 9001100700
磁功能复合材料及其应用
磁性复合材料及其应用 摘要：纵观人类历史发展发现，材料是体现人类进步的重要物质基础。每种重要的新型材料的应用，都会将人类支配和改造自然地能力提高到一个新的水平。现在，人们又发现了一种新的材料复合材料他是一种由两种或两种以上物理和化学性质不同的物质组合而成的一种多相固体材料。复合材料既可以保持原材料的某些特点，又能发挥组合后的新特征，最重要的是它可以根据需要自行设计，从而最合理的达到使用所要求的性能。目前，关于功能性复合材料的研究有很多，如导电复合材料、磁性复合材料、耐火复合材料、耐高温复合材料、仿生复合材料、智能复合材料、纳米复合材料等，还有一些增强体纤维等等。 1.磁性复合材料简介 磁性复合材料是20世纪70年代发展起来的一种新型高分子功能材料，是现代科学技术领域的重要基础材料之一。磁功能复合材料按组成可分为结构型和复合型两种，结构型磁功能复合材料是指聚合物本身具有强磁性的磁体；复合型磁功能复合材料是指以橡胶或塑料为粘合剂与磁性粉末混合粘结加工而制成的磁体。 磁性复合材料的主要优点是：密度小、耐冲击强度大，制品可进行切割、钻孔、焊接、层压和压花纹等加工，而且使用时不会发生碎裂。它可以采用一般塑料通用的加工方法（如注射、模压、挤出等）进行加工，易于加工成尺寸精度高、薄壁、复杂形状的制品，可成型带嵌件制品，对电磁设备实现小型化、轻量化、精密化和高性能化的目标起着关键的作用，因而越来越多为人们所重视，是一种很有前途的基础功能材料。 磁性复合材料是以高聚物或软金属为基体与磁性功能体复合而成的一类材料。聚合物基磁性复合材料主要由强磁粉（功能体）、聚合物基体（黏结剂）和加工助剂三大部分组成。由于磁性材料有软磁和硬磁之分，因此也有相应的软磁和硬磁复合材料。典型的永磁材料包裹永磁铁氧体、铝镍钴以及稀土永磁材料。 1.1复合型磁性复合材料 复合型磁功能复合材料主要是由树脂及磁粉构成。其中树脂起粘结作用，磁粉是磁性的主要受体，目前用于填充的磁粉主要是铁氧体磁粉和稀土永磁粉。复合型功能复合材料特性又可分为两大类。 一类是磁性粒子最大易磁化方向是杂乱无章排列的，称为各向同性磁功能复合材料，这种复合材料的磁性能较低，一般有钡铁氧体类粘结磁体和Nd-Fe-B类稀土粘结磁体；另一类是在加工过程中通过外加磁场或机械力，使磁粉的最大易磁化方向顺序排列，称为各向异性磁功能复合材料，使用较多的是锶铁氧体磁功能复合材料。在相同材料及配比条件下，各向同性磁功能复合材料的磁性能仅为各向异性磁功能复合材料的1/2~1/3。 1.1.1铁氧体类磁性复合材料 制作各向异性功能复合材料的方法主要有磁场取向法和机械取向法。磁场取向法是将特定的磁粉与树脂、增塑剂、稳定剂、润滑剂等混合后，在混炼机中进行混炼、造粒，然后使用挤出机或注射剂成型，在成型的同时，外加一强磁场，使得磁粉发生旋转顺序排列，制成各向异性磁功能复合材料制品。机械取向法是应用特定的片状磁粉与树脂、增塑剂、稳定剂、润滑剂等混炼塑化后，用压延机使磁粉在机械力的作用下发生顺序排列取向。 1.1.2稀土类磁性复合材料 填充稀土类磁粉制作的磁功能复合材料属于稀土类磁性复合材料。稀土磁粉出现后，树脂粘结磁体飞速发展。作粘结剂的高分子主要是橡胶、热固性树脂和热塑性树脂。橡胶类粘结剂
HP1型高磁导率铁氧体材料
材料特性 MATERIAL CHARACTERISTICS ● HP1型高磁导率铁氧体材料 High permeability ferrite material HP1 特性符号单位条件 HP1 Characteristics Symbol Unit Condition 起始磁导率 μi5000±25% Initial permeability 相对损耗因数 tanδ/μi100kHz＜15×10-6 Relative loss factor 饱和磁通密度* Bs mT1194A/m420 Saturation flux density* 剩磁* Remanence*Br mT110 矫顽力* Coercivity*Hc A/m10 相对温度系数 αμr1/K(×10-6) 25~70℃－0.5~2 Relative temp. coefficient 材料磁滞常数 ηB1/mT 1.5～3mT＜1.5×10-6 Hysteresis material constant 居里温度 Tc℃＞140 Curie temperature 电阻率* Resistivity* ρ?·m1 密度* Density*d kg/m3 4.85×103 注： 1、如无说明，各项数值均在室温下用Φ25×Φ15×10环型磁心测得。 2、*为典型值。 Note: 1.The values were obtained with toroidal core Φ25×Φ15×10 at room temperature unless otherwise specified. 2. * Typical value.
铁氧体磁性材料的制备及研究进展
铁氧体磁性材料的制备及研究进展 【摘要】铁氧体磁性材料是一类非常重要的无机功能材料,其应用涉及到电子、信息、航天航空、生物医学等领域。综述了铁氧体磁性材料的研究进展及其应用,分析了铁氧体磁性材料的制备方法，展望了研究和开发铁氧体磁性材料的新性能和新技术的应用前景。 【关键词】铁氧体磁性材料；研究进展；制备 铁氧体是一种非金属磁性材料,又称磁性陶瓷。人类研究铁氧体是从20世纪30年代开始的,早期有日本、荷兰等国对铁氧体进行了系统的研究;在20世纪40年代开始有软磁铁氧体的商品问世;20世纪50年代是铁氧体蓬勃发展的时期。1952年磁铅石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石型铁氧体,从而形成了尖晶石型、磁铅石型和石榴石型三大晶系铁氧体材料体系,应该说铁氧体的问世是强磁学和磁性材料发展史上的一个重要里程碑。至今铁氧体磁性材料已在众多高技术领域得到了广泛的应用。因此,有必要对铁氧体磁性陶瓷材料的研究动态进行总结以及对其发展进行展望。 1.铁氧体磁性材料的研究进展 近年来,国内外学者在研究和改进磁性材料的同时,进行了卓有成效的新探索,其重点的研究和应用主要集中在以下几个方面。 1.1 铁氧体吸波材料 由于科学技术的迅猛发展,在武器的隐身技术和电子计算机防信息泄露技术中,以及在生物学中的热效应方面,铁氧体作为吸波材料方面的应用尤为重要。铁氧体吸波材料通常分为尖晶石型铁氧体与六角晶系铁氧体两种类型,其中尖晶石型铁氧体应用历史最长,但尖晶石型铁氧体的电磁参数(介电常数和磁导率)都比较小,而且难以满足相对介单一铁氧体难以满足吸收频带宽、厚度薄和面密度小的要求,所以近年来研究者主要集中研究复合铁氧体材料以及纳米尺寸的铁氧体来控制其电磁参数[1]。铁氧体纳米磁性材料作为微波的吸收体,纳米级的微粒材料的比表面积比常规粗粉大3～4个数量级,吸收率高,一方面,它能吸收空气中的游离的分子或介质中其他分子通过成键方式连接在一起,造成各向异性的改变。另一方面,在微波场中,活性原子及电子运动加剧,促使磁化,最终将电磁能转化为热能,从而增加吸收体的吸波能力。在应用方面,铁氧体吸波材料可分为结构型(整体烧结成一定形状的器件)和涂敷型(用铁氧体颗粒的涂层作为
锰锌铁氧体结构性能的研究及发展概况
锰锌铁氧体结构性能的研究及发展概况3 李 雪1,2,张俊喜1,2,刘国平3,颜立成4 (1 上海电力学院电化学研究室国家电力公司热力设备腐蚀与防护重点实验室,上海200090;2 上海大学环境与化学工程学院, 上海200072;3 上海宝钢天通磁业有限公司,上海201900;4 杭州师范大学教务处,杭州310036) 摘要 围绕锰锌铁氧体的尖晶石结构和性能的关系,分析了锌含量、晶粒尺寸、晶界等微观结构参数以及微量 元素掺杂等主要因素对锰锌铁氧体结构性能的影响。介绍了今后软磁铁氧体研究的主要方向、性能要求、国内外的研究情况及最新进展。近期研究表明,目前国内外除注重功率型和高磁导率锰锌铁氧体的研究之外,还比较关注锰锌铁氧体的改性研究及其在纳米科技领域的应用和用废旧材料为原料的环保节能型新工艺;锰锌铁氧体今后将进一步向高频、高磁导率和低损耗方向发展,同时注重材质特性的适应性和生产工艺的优化。 关键词 锰锌铁氧体 结构 性能 发展状况Research on St ruct ure and Properties of Mn 2Zn Ferrite and It s Develop ment L I Xue 1,2,ZHAN G J unxi 1,2,L IU Guoping 3,YAN Licheng 4 (1 Key Laboratory of State Power Corporation of China ,Electrochemical Research Group ,Shanghai University of Electric Power ,Shanghai 200090;2 School of Environmental and Chemical Engineering ,Shanghai University ,Shanghai 200072;3 Shanghai Bao Steel Tiantong Magnetic Materials Co.Ltd ,Shanghai 201900;4 Hangzhou Teachers College ,Hangzhou 310036) Abstract The influences of the content of Zn ,parameters of microstructure such as size and interphase of crys 2tal and the dopants on the relationship between structure and magnetic properties of Mn 2Zn ferrite are analyzed.The requirements are reviewed with reference to the current research situation and development.At present ,researches on modification of Mn 2Zn ferrite and its applictation in nano technology field are concerned besides the developments of power ferrites and high permeability ferrites.In addition ,the investigation on using waste materials especially attracts attention.The trend henceforth is still high power and permeability and low loss as well as adjustability and optimiza 2tion of process. K ey w ords Mn 2Zn ferrite ,structure ,property ,development 3上海市基础重点项目(06J C14033);上海市重点学科建设基金(P1304) 李雪:女,1984年生,硕士 E 2mail :lixue0304@https://www.sodocs.net/doc/565591642.html, 张俊喜:男,1969年生,博士,教授,长期从事无机材料合成、电化学的研究 E 2mail :zhangjunxi @https://www.sodocs.net/doc/565591642.html, 0 前言 20世纪30年代以来,由于软磁铁氧体固有的特性,人们对 其产生了浓厚的兴趣,并开展了广泛的研究[1,2]。软磁铁氧体 材料作为一种重要的基础功能材料,广泛用于通信、传感、音像设备、开关电源和磁头工业,随着这些行业的快速发展和电子仪器、设备的体积趋于小型化,对高密度化、轻量化、薄型化高性能电子元器件的需求量大幅度增长,使得高性能软磁铁氧体材料的需求量与日俱增,应用市场非常广阔。同时,用户对锰锌铁氧体的质量和性能提出了越来越高的要求,也使软磁铁氧体的制备工艺不断发展。锰锌铁氧体的磁学性能与该材料的成分和组织有着密切的关系,锰锌铁氧体的制备方法也对其性能有着显著的影响[3]。本文从锰锌铁氧体的结构、性能的研究进展及发展趋势等方面对其作了综合介绍。 1 锰锌铁氧体的结构与性能 1.1 软磁铁氧体的结构及性能 锌铁氧体是正尖晶石型,全部二价锌离子都占据A 位,可 以写成Zn 2+[Fe 3+]O 42-([]外阳离子表示A 位,[]内阳离子表示B 位,下同)。锰铁氧体是混合型尖晶石型,分子式为 Mn 1-x -y 2+ Fe 1+x +y 3+O 42-。以转化度δ=0.2的锰铁氧体为 例,δ=0.2是指有80%的Mn 2+占据A 位,剩余20%占据了B 位,而A 位空下来的位置就由Fe 3+占据,分子式可以写成 Mn 0.82+Fe 0.23+[Mn 0.22+Fe 0.83+]O 42-。Zn 2+的加入一般占据A 位,分子式可以写成Zn x Mn 1-x Fe 2O 4,金属离子分布为Zn x 2+Mn y 2+Fe 1-x -y 3+ [Mn 1- x -y 2+ Fe 1+x +y 3+]O 42-,它将A 位 的部分Fe 3+赶到B 位,分子磁矩增大,这在x <0.4时成立。当x 的值增大到0.4时(0K ),磁感应强度可以达到线性上升状态。但是如果x 的数值继续上升(x >0.4～0.5),随x 增加,饱和磁感应强度反而下降。锰锌铁氧体整体也会变成正尖晶石型,即B 位上不再有Mn 2+,A 位上也不再有Fe 3+。由于Zn 2+是非磁性离子,加入较多时,使A 位上的磁性离子数减少,即 A 2 B 位能产生A 2B 超交换作用的磁性离子对数减少,减弱了A 2B 间的超交换作用,而在B 2B 位间增强,居里点下降。B 位上 失去与A 位交换作用的那些磁性离子,受到它邻近B 位磁性