第四章铁氧体永磁材料
§4.1 概述
§4.2 成分与结构
§4.3 制备方法
§4.1概述
?铁氧体永磁材料又称永磁铁氧
体，是由铁的氧化物和锶（或
钡等）化合物按一定比例混合，
采用氧化物陶瓷工艺制备而成；
?当前应用的永磁铁氧体主要为
六角晶系的磁铅石型铁氧体。
?综合磁性能较低，性价比高、工艺简便成熟、抗退磁性能优良、
不存在氧化问题；
?目前占永磁材料总产值的40%左右；
?按制造工艺分，主要为各向同性和各向异性两类；
?主要应用领域：电机，电声、测量与控制器件等。
§4.2成分与结构
§4.3制备方法
矫顽力机理
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
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]。
厂商 Manufacturers 信艺电子HP30HP40/R2K3D HP44/R2K4D HP5H5K H7K H10K H12K H15K ACME P2P4P41P5/P51A05A07A10/A101A12/A121A151 AVX/TPC B1B2/F1F2F4A4/A5A3A2A1A0 COSMOFERRITES CF129CF138CF195CF197 DMEGC DMR30DMR40DMR44DMR50DMR6K DMR10K DMR12K DMR15K EPCOS (SIEMENS) N41N67/N87N97N49T35T37/T44T38T42T46 FAIR-RITE78797576 FDK6H106H206H407H102H062H072H102H15 FENGHUA PG232PG242PG152HS502HS702HS103HG123HG153 FERRITEINT (TSC) TSF-7099TSF-7060TSF-5099TSF-300TSF-010K TSF-012K TSF-015K FERROXCUBE (PHILIPS) 3C853C90/3C943C96/3F33F4/3F3.5 3.00E+043E25/3E273E5/3E55 3.00E+06 3.00E+07 HITACHI ML24D ML25D ML120MP70D MP10T MP15T HITACHI (NIPPON) SB-5S SB-7C SB-9C SB-1M GP7GP9GP11MT10T HPC HE4HE44HE5HL5HL7HL10HL12HL15 ISKRA25G45G/55G35G75G19G22G12G32G52G ISU PM-1PM-7PM-11FM-5HM2A HM3/HM3A HM5A HM7A JFE(KAWATETSU)MB3MB4MC2MA055MA070A MA100MA120MA150 JINNING JP3JP4/JP4A JP4B JP5JH5/JH5A JH7/JH7A JH10JH15 KASCHKE K2006K2008K2001K5000K8000K10000 KAWATETSU MB3MB4MA055MA070MA100MA120 KINGTECH KP3KP4KP4A KP5KH5/KH5A KH7/KH7A KH10A KH13KH15 KRAVSTINEL K82K86K87 LCCTHOMSON B2B4F1F2A5A3 MAGNE TICS P K J W H MMG-NEOSID F5A/F5C F44F45F47F9C/F10FT7F39 NCD LP2LP3LP3A LP5HP1/HP1F HP2/HP2F HP3/HP3F HP4 NEC/TOKIN BH2BH1B405000H7000H10000H12000H15000H NEOSID F827F830F860F938F942 NICERA NC-1M NC-2H2HM55M NC-5Y NC-7NC-10H NC-12H NC-15H SAMWHA PL-5PL-7PL-9PL-F1SM-50SM-70S SM-100SM-150 STEWARD32353740 TDG TP3TP4TP4A TP5TL5TL7TL10TL13TL15 TDK PC30PC40PC44PC50HS52HS72HS10H5D H5C3 TOKIN3100BH2BH1B405000H7000H12000H TOMITA 2.00E+06 2.00E+07 2.00E+082E3/2F12E7/2G12E2/2E2B2H22H1 TPC F1F2F4A4/A5A3A2 TRIDELTA MF198MF198A MF197MF199 川峰山口工厂（西海） SK-104G SK-108G SK-109GE SK-110G SK-12G 材料牌号 Material Brands 主要软磁铁氧体材料厂商牌号对照表 注：grc534原发
永磁铁氧体材料项目可行性研究报告 项目可行性报告 中金企信国际咨询公司拥有10余年项目可行性报告撰写经验，拥有一批高素质编写团队，卓立打造一流的可行性研究报告服务平台为各界提供专业可行的报告。 项目可行性报告用途 1、企业投融资 此类研究报告通常要求市场分析准确、投资方案合理、并提供竞争分析、营销计划、管理方案、技术研发等实际运作方案。 2、项目立项 此文件是根据《中华人民某某国行政许可法》和《国务院对确需保留的行政审批项目设定行政许可的决定》而编写，是大型基础设施项目立项的基础文件，国家发改委根据可行性研究报告进行核准、备案或批复，决定某个项目是否实施。另外医药企业在申请相关证书时也需要编写可行性研究报告。 3、银行贷款申请 商业银行在贷款前进行风险评估时，需要项目方出具详细的可行性研究报告，对于国内银行，该报告由甲级资格单位出具，通常不需要再组织专家评审,部分银行的贷款可行性研究报告不需要资格，但要求融资方案合理，分析正确，信息全面。另外在申请国家的相关政策支持资金、工商注册时往往也需要编写可行性研究报告，该文件类似用于银行贷款的可研报告。 4、申请进口设备免税
主要用于进口设备免税用的可行性研究报告，申请办理中外合资企业、外资企业项目确认书的项目需要提供项目可行性研究报告。 5、境外投资项目核准 企业在实施走出去战略，对国外矿产资源和其他产业投资时，需要编写可行性研究报告报给国家发展和改革委或省发改委，需要申请中国进出口银行境外投资重点项目信贷支持时，也需要可行性研究报告。 6、政府资金项目申报 企业为获得政府的无偿资助，需要对公司项目进行策划、设计、技术创新、技术规划等，编写的可行性研究报告包含管理团队、技术路线、方案、财务预测等，是政府无偿资助的项目申报的主要依据。 项目可行性报告分类 可行性研究报告分为：政府审批核准用可行性研究报告和融资用可行性研究报告。 （1）审批核准用的可行性研究报告侧重关注项目的社会经济效益和影响；具体概括为：政府立项审批，产业扶持，中外合作、股份合作、组建公司、征用土地。 （2）融资用报告侧重关注项目在经济上是否可行。具体概括为：银行贷款，融资投资、投资建设、境外投资、上市融资、申请高新技术企业等各类可行性报告。 国统调查报告网（即中金企信国际咨询公司）以专业的服务理念、完善的售后服务体系为各界提供精准、权威的项目可行报告。 【报告说明】 可行性研究报告，简称可研，是在制订生产、基建、科研计划的前期，通过全面的调查研究，分析论证某个建设或改造工程、某种科学研究、某项商务活动切实可行而提出的一种书面材料。
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）是一种非金属磁性材料，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。 发展历史 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
(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
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。这类材料磁导率较低，电阻率很高，一般为 105～107Ωcm。因此，高频涡流损耗小，是 1MHz 以上高频段磁性能最优良有材料。常用的 NiZn 系材料，磁导率μi=5～1500，广泛用于制作各种高频固定电感器，可调电感器，谐振回路线圈，线性调节线圈抗电磁波干扰线圈等。附加少量 CuO 的 NiCuZn 系材料，最近在表面安装片式电感器中得到广泛应用。NiZn 系材料制成的各类小型磁心产量很大（按数量计），但按重量计的约占软磁铁氧体材料的 10% 左右。MgZn 系铁氧体材料中附加小量 MnO 后制成 MgMnZn系材料，电阻率较高，广泛用于制作各种显象管或显示的偏转线圈磁心，数量很大，产量约占软磁铁氧体材料的30%（按重量计）左右。MgZn 系铁氧体在某些高频电感线圈及天线线圈中也得到应用。
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
Ansoft 中常用硅钢及永磁材料牌号说明相信大家在学习ANSOFT过程中对材料的选择可能有有些困惑，本人刚开始时也是的，但经过查阅资料后，得出了一点心得，与大家共同分享。本人是搞电机的，这里只介绍电机中常用的硅钢和永磁体的牌号选择。 一. 硅钢 国产牌号ANSOFT中有DW310_35,DW315_50,DW360_50,DW465_50,DW540_50. 我国牌号表示方法： （1）冷轧无取向硅钢带（片） 表示方法：DW+铁损值（在频率为50HZ，波形为正弦的磁感峰值为 1.5T 的单位重量铁损值。）的 100倍+厚度值的100倍。如DW470-50 表示铁损值为 4.7w/kg ，厚度为0.5mm的冷轧无取向硅钢， 现新型号表示为50W470。 （2）冷轧取向硅钢带（片） 表示方法：DQ+铁损值（在频率为50HZ，波形为正弦的磁感峰值为 1.7T 的单位重量铁损值。）的 100倍+厚度值的100倍。有时铁损值后加G表示高磁感。如DQ133-30表示铁损值为 1.33，厚度为 0.3mm的冷轧取向硅钢带（片），现新型号表示为30Q133。 （3）热轧硅钢板 热轧硅钢板用DR表示，按硅含量的多少分成低硅钢（含硅量≤ 2.8%）、高硅钢（含硅量＞2.8%）。表示方法：DR+铁损值（用50HZ 反复磁化和按正弦形变化的磁感应强度最大值为1.5T 时 的单位重量铁损值）的100倍+厚度值的100倍。如DR510-50表示铁损值为 5.1 ，厚度为 0.5mm 的热轧硅钢板。家用电器用热轧硅钢薄板的牌号用JDR+铁损值+厚度值来表示，如JDR540-50。 美国牌号有M15_24G,M15_26G,M19_24G,M19_26G,M19_29,M22_24G,M22_26G,M22_29等G 等，这些牌号都是美国标准。与国产牌号的对比具体请见附件文档国内外冷轧无取向硅钢牌号对照表.pdf 。 另外说明一下，电机用硅钢是各向异性的无取向硅钢，和变压器选用的各向同性取向钢不同。 还有纯铁牌号steel_1008 ，steel_1010 可用， 对于鼠笼铸铝转子可以选用cast_aluminum_75C 。 二. 永磁体选择 国产牌号 （1）铁氧体永磁体牌号:Y10T,Y15,Y15H,Y20,Y20H 等等类似牌号都是的。具体参数请见下图
高性能永磁铁氧体市场现状及未来发展分析
北京汉鼎世纪咨询有限公司 摘要：近年来,电机在汽车、电动工具、家电、电动玩具、办公设备、计算机等领域应 用的不断深入， 高性能的电机用磁瓦的需求不断增加。 中国作为最大的永磁铁氧体材料生产 国家， 有必要对永磁铁氧体的市场现状和未发展做出预测。 本文拟从永磁铁氧体市场的现状 入手，对下游行业的需求做相应预测，进而推导出未来永磁铁氧体市场的需求。 关键字:永磁铁氧体 市场现状 需求预测
一、永磁铁氧体行业概述 永磁铁氧体是以SrO或BaO及Fe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。 目前永磁铁氧体的生产主要集中在中国、日本等。日本和美国是世界上最早 从事永磁材料研发和生产的国家，新产品的开发能力强，整体技术含量高，但是 随着生产成本过高，加上环保的需要，发达国家的生产正在不断减少，主要以生 产中高档产品为主，而中低档产品的生产逐渐转移到发展中国家。目前，国际上 知名的铁氧体磁性材料生产企业主要有如日本的 TDK、FDK、EPSON、日立金属、 住友特殊等， 欧洲的 PHILIPS、 德国的 VAC、 EPCOS， 美国的 ARNORD、 MAGNEQUENCH 等。目前全球永磁铁氧体产品开发和生产的最高水平当属于日本 TDK，日本 TDK 从 90 年代中期，就能大批量生产 FB6 系列（FB6N、FB6H、FB6B）材料，目前已 能批量生产 FB9（FB9H、FB9B、FB9N） 、FB12 系列产品（磁性能指标接近理论值） ， 高端永磁铁氧体产品大部分由日本厂商占据，FB4 以下系列中低档产品早已不生 产。 进入 21 世纪以来，世界磁性材料行业纷纷向中国或第三世界地区转移，以 中国为代表的发展中国家承接了大部分永磁铁氧体产业转移， 随着应用市场的不 断深入发展， 中国的永磁铁氧体行业近年来发展迅猛， 技术差距与发达国家相比， 变得越来越小。国内部分厂家已经开发出与 TDK 高端产品牌号相对应的产品，其 中横店东磁开发的 DM4350（对应 TDK FB9H 牌号）和 DM4545 (对应 TDK FB9B 牌 号)已经能够量产。江粉磁材 JMP-5、JMP-6（对应 TDK FB6 牌号）和 JMP-7（对 应 TDK FB9 牌号）已经量产，同时江粉磁材正在积极研发 JMP-8（对应 TDK FB12 牌号）系列产品。
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.doczj.com/doc/a7373134.html,或niuyanping2004@https://www.doczj.com/doc/a7373134.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
永磁材料的种类及发展 永磁材料种类多，用途广。现在所应用的永磁材料主要经历了金属永磁材料、铁氧体永磁材料和稀土永磁材料三个阶段。 第一阶段：金属永磁材料，是一大类发展和应用都较早的以铁和铁族元素为重要组元的合金型永磁材料，又称永磁合金。主要包括铝镍钴（Al-Ni-Co）和铁铬钴（Fe-Cr-Co）系两类永磁合金。这类材料的研发和生产始于20世纪初期，通过铸造工艺制备而成，因此，也被称为铸造永磁材料。1880年左右，人们首先采用碳钢制成了永磁材料，其最大磁能积(BH)max约为1.6 kJ/m3。紧接着，人们又发现了钨钢、钴钢等金属永磁材料。1931年以来，人们通过在Fe中加入Al、Ni、Co三种元素，经过浇注和热处理得到了铝镍钴系磁钢。最初，铝镍钴磁钢的(BH)max仅为14.3 kJ/m3，人们对合金成分和工艺进行调整后，(BH)max跃升到39.8 kJ/m3。从此，铝镍钴磁钢在永磁材料中占据了主导地位，一直到60年代。目前国际先进水平已经可以批量身材磁性能为(BH)max=13MGOe，Br>10.8 kGs，Hcb>1550Oe，Tc<550 ℃的铝镍钴磁体。这类材料的磁能积较低，但其居里温度很高（可高达890 ℃），温度稳定性很好，磁感温度系数低，因此，在某些特殊器件上的使用无法取代，至今依然有着稳定的市场需求。 第二阶段：铁氧体永磁材料，又称永磁铁氧体，是由Fe2O3和锶（或钡等）的化合物按一定比例混合，经预烧、破碎、制粉、压制成型、烧结和磨加工而成。当前应用的永磁铁氧体主要为六角晶系的磁铅石型铁氧体，其化学式为MO·6Fe2O3，其中M为Ba、Pb、Sr等元素。20世纪30年代发现了铁氧体永磁材料，这类永磁体的矫顽力一般只有0.5 T，剩磁在0.4 T左右，磁能积较低（25～36kJ/m3），其原材料便宜，工艺简单，价格低廉，因此在70年代得到迅速发展，其产量越居第一位。此外，其电阻率高，特别适合在高频和微波领域应用。 第三阶段：稀土永磁材料，是以稀土元素RE（Sm，Nd，Pr等）与过渡族金属元素TM（Fe，Co等）所形成的金属间化合物为基体的一类高性能永磁材料。从20世纪60年代开始，稀土永磁材料开始发展起来。稀土永磁材料的发展又经历了三代，第一代SmCo5、第二代Sm2Co17稀土永磁，和第三代的NdFeB稀土永磁。下面将三代稀土永磁材料分别介绍如下： 第一代稀土永磁SmCo5合金具有CaCu5型晶体结构，这是一种六角结构，这
高性能永磁铁氧体市场现状及未来发展分析摘要：近年来,电机在汽车、电动工具、家电、电动玩具、办公设备、计算机等领域应用的不断深入，高性能的电机用磁瓦的需求不断增加。中国早已成为最大的永磁铁氧体材料生产国家，有必要对永磁铁氧体的市场现状和未发展做出预测。本文拟从永磁铁氧体市场的现状入手，对下游行业的需求做相应预测，进而推导出未来永磁铁氧体市场的需求。 关键字:永磁铁氧体市场现状需求预测 一、永磁铁氧体行业概述 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。 目前永磁铁氧体的生产主要集中在中国、日本、美国等。日本和美国是世界上最早从事永磁材料研发和生产的国家，新产品的开发能力强，整体技术含量高，但是随着生产成本过高，加上环保的需要，发达国家的生产正在不断减少，主要以生产中高档产品为主，而中低档产品的生产逐渐转移到发展中国家。目前，国际上知名的铁氧体磁性材料生产企业主要有如日本的TDK、FDK、EPSON、日立金属、住友特殊等，欧洲的PHILIPS、德国的VAC、EPCOS，美国的ARNORD、MAGNEQUENCH 等。目前全球永磁铁氧体产品开发和生产的最高水平当属于日本TDK，日本TDK从90年代中期，就能大批量生产FB6系列（FB6N、FB6H、FB6B）材料，目前已能批量生产FB9（FB9H、FB9B、FB9N）、FB12系列产品（磁性能指标接近理论值），高端永磁铁氧体产品大部分由日本厂商占据，FB4以下系列中低档产品早已不生产。 进入21 世纪以来，世界磁性材料行业纷纷向中国或第三世界地区转移，以中国为代表的发展中国家承接了大部分永磁铁氧体产业转移，随着应用市场的不断深入发展，中国的永磁铁氧体行业近年来发展迅猛，技术差距与发达国家相比，变得越来越小。国内部分厂家已经开发出与TDK高端产品牌号相对应的产品，其中横店东磁开发的DM4350（对应TDK FB9H牌号）和DM4545 (对应TDK FB9B牌号)已经能够量产。江粉磁材JPM-5、JPM-6（对应TDK FB6牌号）和JPM-7（对应TDK FB9牌号）已经量产，同时江粉磁材正在积极研发JPM-8（对应TDK FB12牌号）系列产品。 国内重点永磁铁氧体企业与TDK产品牌号对照表
第一节铁氧体磁性材料概述 铁氧体磁性材料可用化学分子式MFe 2O 4表示。式中M 代表锰、镍、锌、铜等二价金属离子。铁氧体磁性是通过烧结这些金属化合物的混合物而制造出来的。铁氧体磁性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，使铁氧体磁性能应用于高频领域。 首先，按照预定的配方比重，把高纯、粉状的氧化物（如Fe 2O 4、Mn 3O 4、ZnO 、NiO 等）混合均匀，再经过煅烧、粉碎、造粒和模压成型，在高温（1000～1400℃）下进行烧结。烧结出的铁氧体制品通过机械加工获得成品尺寸。上述各道工序均受到严格的控制，以使产品的所有特性符合规定的指标。 不同的用途要选择不同的铁氧体材料。有适用于低损耗、高频特性好的系列，有磁导率的线性材料。按照不同的适用频率范围分为：中低频段（20～150kHz ）、中高频段（100～500kHz ）、超高频段（500~1MHz ）。 第二节铁氧体磁性材料的各项物理特性定义与计算公式 01) 初始磁导率μi 初始磁导率是磁性材料的磁导率（B/H ）在磁性曲线始端的极限值，即 H B H i 00lim 1→μ＝μ 式中 μ0：真空磁导率（4π×10-7H/m ）； H ： 交流磁场强度（A/m ）； B ： 交流磁通密度（T ）。 02) 有效磁导率μe 在闭合磁路中（漏磁可以忽略），磁芯的有效磁导率可表示为： μe 72104××= e e A l N L π 式中 L ：装有磁芯的线圈的自感量； N ：线圈匝数； e e A l ＝C 1＝磁芯常数（mm -1） 03) 饱和磁通密度B s
磁化到饱和状态的磁通密度。 04) 剩余磁通密度B r 从磁饱和状态去处磁场后，剩余的 磁通密度。 05) 矫顽力H c 从饱和状态去处磁场后，磁芯继续被反向的磁场磁化，直至磁通密度减小到零，此时的磁场强度称为矫顽力， 06) 损耗因素tan δ 损耗因数是磁滞损耗、涡流损耗和剩余损耗三者之和： tan δ＝r e δδδtan tan tan h ++ =111r f e i V L h ++ 损耗因数也可用电阻和电抗之比来表示： L R R L R w eff m ωωδ?==tan 式中：tan δe ：涡流损耗因数； tan δr ：剩余损耗因数； h1：磁滞损耗因数； L ：装有磁芯的线圈的自感量（H ）； V ：磁芯体积（m 3）； i ：电流（A ）； e 1：涡流损耗系数； f ：频率（Hz ）； r 1：剩余损耗系数； R m ：磁芯损耗的等效电阻（Ω）； ０ＨＨ
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
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