磁性材料第章铁氧体材料解析.pdfVIP

第3章 铁氧体磁性材料 第3章 铁氧体磁性材料 西南科技大学材料科学与工程学院 第一节 铁氧体磁性材料的概 第二节 尖晶石型铁氧体的晶体结构和基本特性 第三节 石榴石型铁氧体的晶体结构和基本特性 第四节 六角晶系铁氧体的晶体结构和基本特性 第一节 铁氧体磁性材料的概 Generals of Ferrite Magnetic Materials 一、铁氧体磁性材料的发展情况 一、铁氧体磁性材料的发展情况 Ø磁铁矿 （Fe O ）是世界上最早得到应用的一种铁氧体磁性材料； 3 4 Ø1909年才第一次出现人工合成的铁氧体，1932和1933年，加藤 和武井两人研制出Cu-Zn系软磁铁氧体和Co-Fe系永磁铁氧体； Ø二战期间，荷兰菲利普公司系统的研究了各种尖晶石铁氧体， 1946年软磁铁氧体商品生产，1950年立方系软磁铁氧体商品化； Ø1952年出现磁铅石型钡铁氧体，1953~1954年出现矩磁铁氧体， 1956年出现石榴石型铁氧体并发现平面型超高频铁氧体； Ø1952年 日本冈村敏彦发明了Mn-Zn系铁氧体，并先后在广播、 电视和彩色电视偏转、行输出系统得到广泛应用； Ø 我国第一篇Mn-Zn铁氧体材料的试验研究报告由付柏生、白琏 如等先生在归国博士胡汉泉指导下于1956年完成，解决了载波频 带所用Mn-Zn铁氧体磁芯的制造工艺与技术，全文共75页，直到 今天，该报告仍有很强的现实生产指导意义； Ø1959年，我国第一届以铁氧体为主科的磁性材料及器件专业本科 大学生在成都电讯工程学院毕业，这批毕业生后来成为了新中国 的铁氧体磁性材料发展的骨干 二、铁氧体磁性材料及其特性 二、铁氧体磁性材料及其特性 Ø铁氧体：是由铁和其他一种或多种金属组成的复合氧化物； Ø如尖晶石型铁氧体分子式MeFe O 或MeO ·Fe O ，其中Me指离子 2 4 2 3 半径与Fe2+相近的二价金属离子 （如Mn2+ 、Zn2+ 、Co2+等）或平均 化合价为二价的多种金属离子组 （如Li+0.5Fe3+0.5 ）； Ø单组分铁氧体，如锰铁氧体、镍铁氧体等和多组分铁氧体 （复合 铁氧体）如Mn-Zn铁氧体，Ni-Zn铁氧体，Mn-Mg-Zn铁氧体； Ø电特性：其电阻率较大 （与金属材料相比），且有较高的介电性 能及多铁性材料的发现； Ø磁特性：可视为具有铁磁性的金属氧化物，高频时具有较高的磁 导率； Ø 生产工艺与一般陶瓷工艺相似，因此操作方面易于控制； Ø 它是高频弱电领域很有发展前途的一种非金属磁性材料； Ø 缺点：饱和磁化强度M 较低，一般只有金属合金的1/3~1/5 S ，说明单位体积材料中储存的磁能较低，无法在较高磁能密 度的低频、强电和大功率领域内应用 三、铁氧体磁性材料的分类和应用 三、铁氧体磁性材料的分类和应用 1、软磁铁氧体：在较弱的磁场下，易磁 化也易退磁的一种铁氧体材料 是 目前各种铁氧体中用途最广、数 量最大、品种较多、产值较高的 应用领域：各种电感元件如滤波器磁 芯、变压器磁芯以及磁带录音和录象 磁头、多路通讯等的记录磁头 结构类型：立方晶系的尖晶石型 （应用于音频甚至高频频段 1000Hz~300MHz）；六角晶系的磁铅石型 （用于更高的频段，如吸 波材料等） 2、永磁铁氧体：磁化后不易退磁，而能 长期保留磁性的一种铁氧体材料 结构类型：六角晶系的磁铅石型 （如典 型代表BaFe12O19 ） 应用领域：电讯器件中的录音器、微音器、电 话机以及各种仪表的磁铁，同时在污染处理、 医学生物和印刷显示等方面 备注：永磁铁氧体是继Al-Ni-Co系永磁金属材料后的第二种主要永 磁材料，且为永磁材料在高频段 （如微波器件、其他国防器件）的 应用开辟了新的途径 3、旋磁铁氧体 （微波铁氧体）：在两个互相垂直的直流磁场和电磁 波磁场的作用下，具有平面偏振性的电磁波在材料内部按一定方向 的传播过程中，其偏振面会不断绕传播方向旋转的现象 Mg-Mn铁氧体，Ni- Cu铁氧体，Ni-Zn铁 氧体以及钇石榴石铁 氧体3Me O ·5Fe O 2 3 2 3 应用领域：100~100000MHz （米波到毫米波），多用于与输送微 波的波导管或传输