锰锌铁氧体材料技术性能的拓展
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贵州锰锌铁氧体
锰锌铁氧体是一种由锰(Mn)、锌(Zn)和铁(Fe)三种金属离子构成的一类固体材料,属于氧化物类。
它的晶体结构是立方晶系,具有表面磁场、磁饱和磁滞区小、剩磁小、磁导率高等特点。
贵州地区是国内重要的锰矿区和锌矿区,因此贵州的锰锌铁氧体生产技术一直处于国
际领先水平。
贵州的锰锌铁氧体以其优良的性能得到了广泛的应用,主要分布在消费电子、家电、电力电子、汽车电子、新能源等领域。
首先,锰锌铁氧体在家电市场中得到了广泛应用。
在家庭电器中,比如洗衣机、冰箱、电视等电器中,需要使用电子变压器、电源等电子元器件,而这些元器件中大多采用了锰
锌铁氧体材料。
其中,锰铁氧体能够有效地吸收电磁噪声,改善电器的电磁兼容性,使电
器更加稳定、可靠。
其次,在新能源领域中,锰锌铁氧体也发挥了重要的作用。
在光伏发电、风力发电等
项目中,需要使用变流器、逆变器等电子元器件,而锰锌铁氧体正好能够提供优良的电磁
性能,保障系统的稳定性和可靠性,因此锰锌铁氧体也是新能源领域中不可或缺的材料。
此外,在汽车电子领域,锰锌铁氧体也被广泛应用。
作为汽车电子元器件中的能量转
换器件,锰锌铁氧体能够有效地吸收电磁场干扰,保证了车载电子系统的稳定性和可靠性,同时也提高了电子元器件工作效率。
山东锰锌铁氧体山东锰锌铁氧体是一种新型的氧化物磁性材料,是由铁氧体、锰氧化物和锌氧化物混合制成的。
它具有高的电阻率、低的剩磁、低的磁滞和高的磁导率等特性,因此在电子领域、静电领域、医学领域、气象领域等方面应用广泛。
首先,山东锰锌铁氧体在电子领域应用广泛。
锰锌铁氧体的阻性和磁性能使其在制造电阻和电感场合中具有广泛的应用。
在这些领域中,它被广泛应用于制造各种滤波器、放大器、变压器等,如射频余波滤波器、射频增益放大器、高频蓝牙模块、WiFi模块等。
在这些应用中,山东锰锌铁氧体具有耐高温、抗磁性干扰等特性,因此可以广泛应用于电子产品中,并且具有非常重要的作用。
其次,山东锰锌铁氧体在静电领域也有着广泛的应用。
静电场非常容易对电子产品造成损伤,因此必须采取一些措施来保护它们。
静电吸收器是非常经济、实用的一种保护电子产品的方法,而山东锰锌铁氧体正是这种吸收器所使用的材料之一。
静电吸收器有两种类型:表面贴贴式和捆绑式。
山东锰锌铁氧体主要用于捆绑式静电吸收器,尤其在计算机硬盘等存储器件中应用广泛。
其次,山东锰锌铁氧体在医学领域也有着广泛的应用。
由于这种材料非常稳定,并且有着优异的磁性特性,因此被广泛应用于制造磁共振成像(MRI)设备中。
MRI技术是一种非侵入性的医疗技术,可以用来检测人体的各种脏器、组织和病变,对于确诊疾病非常重要。
而山东锰锌铁氧体的应用,就能够在MRI设备中发挥出其稳定性和磁性特性,提高设备的检测效率和精确度。
最后,山东锰锌铁氧体在气象领域也有着广泛的应用。
它可以被广泛应用于制造一些气象仪器中,如气象雷达、气象卫星等。
这些仪器利用山东锰锌铁氧体的磁性能够排斥另外的磁场,从而使得气象仪器具有较高的灵敏度和精确度,可以准确地预测天气变化。
从上述内容来看,山东锰锌铁氧体在电子领域、静电领域、医学领域和气象领域等方面应用广泛,具有很高的使用价值和市场前景。
随着科技的发展,山东锰锌铁氧体的应用范围也将越来越广泛。
锰锌铁氧体材料技术性能的拓展刘九皋1,2傅晓敏2( 1中国计量学院东磁研究院浙江杭州310018 )(2横店集团东磁股份有限公司浙江东阳322118)摘要:综述了近两年来世界各大公司锰锌铁氧体材料技术特性日新月异的进步,指出了该材料系列三大板块(高μ,高Bs低功耗,高μQ)相互交叉,求新求全发展的动向,总结了新材料两宽(宽温,宽频)、两高(高饱和磁通密度,高直流叠加性能)、两低(低损耗或低功耗,低谐波失真)的技术特点,提出了以现有材料体系为基础的研发思路。
关键词:软磁铁氧体材料宽频宽温直流叠加低谐波失真Development of Mn-Zn ferrite in magnetic propertiesLIU Jiu-gao1,2, FU Xiao-min21. Research Institute of DMEGC, China Institute of Metrology, Hangzhou 310018, China;2. Dongyang Magnetic enterprise group Co.LTD, Dongyang 322118, ChinaAbstract: In this paper, the latest development of Mn-Zn ferrites of some main enterprises in the world was summarized. This material series mainly have three part: high permeability, high Bs low power loss and high μQ, which are crossing each other. The main characteristics of their development are “two wide” (wide temperature range, wide frequency range), “two high” (high Bs, high DC-bias performance) and “two low” (low loss, low Total Harmonic Distortion (THD)). In addition, the developing direction of Mn-Zn ferrite was proposed, which was based on the existing Mn-Zn ferrite.Key words: Soft ferrite materials; wide frequency; wide temperature; DC-bias; Low THD近两年来,世界各大铁氧体公司竞相提高锰锌铁氧体材料技术性能,以适应日益拓展的应用领域,使这种基础功能材料的发展出现了勃勃生机。
锰锌铁氧体用途
锰锌铁氧体是一种软磁铁氧体,具有尖晶石型结构,由铁、锰、锌的氧化物及其盐类制成。
它具有高的起始导磁率,通常在1千赫至10兆赫的频率范围内使用。
锰锌铁氧体的用途主要涉及电子设备和通信领域,具体如下:
1.制作电感器、变压器、滤波器的磁芯、磁头及天线棒。
2.在通信领域,用于制作共模干扰抑制电感器,能够减小漏电或信号传输过程中产生的噪声。
3.在电子设备中,锰锌铁氧体还可用于制作各种类型的电感器,如差模电感器和共模电感器。
这些电感器在电源电路中扮演着重要的角色,有助于减小电磁干扰和提高电路的稳定性。
4.在制作电子设备的电源部分时,可以利用锰锌铁氧体的高磁导率特性来提高磁屏蔽效果,从而减小电磁辐射对其他电子元件的影响。
5.另外,利用锰锌铁氧体的温度特性,可以制作出温度补偿型电感器,从而消除因温度变化导致的电路参数变化对设备性能的影响。
总之,锰锌铁氧体作为一种重要的磁性材料,在电子设备和通信领域中扮演着不可或缺的角色。
其独特的磁学性质和广泛的应用领域,使其在保障设备性能、提高可靠性和稳定性方面具有重要作用。
mhz锰锌功率铁氧体材料研究以mhz锰锌功率铁氧体材料研究为标题的文章随着科技的不断发展,频率越来越高的电子设备得到了广泛应用。
而这些设备中,锰锌功率铁氧体材料的研究和应用也愈发重要起来。
本文将从不同角度探讨mhz锰锌功率铁氧体材料的研究进展以及其在电子设备中的应用。
我们来了解一下mhz锰锌功率铁氧体材料的特性。
锰锌功率铁氧体是一种具有高频特性的软磁材料,其磁导率高、温度稳定性好,适合在高频电磁场中工作。
它具有低损耗和高饱和磁感应强度的特点,因此被广泛应用于高频电源、通信设备和雷达等领域。
在mhz锰锌功率铁氧体材料的研究方面,学者们致力于提高其电磁性能和加工工艺。
通过改变材料的化学成分和微观结构,可以调控其电磁性能。
例如,通过控制锰离子和锌离子的比例,可以改变材料的饱和磁感应强度和磁导率。
同时,学者们还研究了不同的制备工艺,如溶胶-凝胶法、共沉淀法和热压烧结法等,以提高材料的致密度和晶粒尺寸,进而改善材料的电磁性能。
除了研究mhz锰锌功率铁氧体材料的性能外,学者们还将其应用于电子设备中。
在高频电源领域,mhz锰锌功率铁氧体材料可以用于磁芯和变压器的制造。
在通信设备中,锰锌功率铁氧体材料可以用于制造高频滤波器和天线。
此外,在雷达系统中,mhz锰锌功率铁氧体材料也可以用于制造相控阵天线和功率放大器等关键部件。
mhz锰锌功率铁氧体材料的研究和应用给电子设备带来了许多好处。
首先,它具有较低的功率损耗,可以提高电子设备的工作效率。
其次,它具有较高的饱和磁感应强度,可以提高电子设备的输出功率。
此外,mhz锰锌功率铁氧体材料还具有较好的温度稳定性,可以在宽温度范围内正常工作。
mhz锰锌功率铁氧体材料的研究和应用在电子设备领域中具有重要意义。
通过不断改进材料的性能和加工工艺,可以使mhz锰锌功率铁氧体材料在高频电子设备中发挥更大的作用。
相信随着科技的不断进步,mhz锰锌功率铁氧体材料将会在电子设备领域发展得更加广泛和深入。
海南锰锌铁氧体
海南锰锌铁氧体是一种应用广泛的材料,具有很好的磁性和化学
稳定性。
接下来,本文将从以下几个方面介绍海南锰锌铁氧体的特性
和应用。
一、化学成分与制备方法
海南锰锌铁氧体的化学成分为MnFe2O4-ZnFe2O4(Mn与Zn的比例为1:1),可以通过化学共沉淀法、水热法、溶胶-凝胶法等多种方法制备。
二、物理特性
海南锰锌铁氧体具有很好的磁性和电学特性。
其磁饱和强度为68
emu/g,居里温度为345K。
在频率为1 kHz时,其介电常数为18.1,
介磁常数为0.088。
三、应用领域
由于其优良的特性,海南锰锌铁氧体具有广泛的应用领域。
以下是一
些典型的应用:
1. 磁性材料
海南锰锌铁氧体可用于制备磁芯、磁记录材料等。
2. 生物医学
海南锰锌铁氧体可以作为MRI(磁共振成像)对比剂,用于癌症、心血管等疾病的诊断。
3. 气体传感
利用铁氧体固有的磁性、导电性和半导体性,海南锰锌铁氧体可制备
气体传感器,广泛应用于环境监测、工业生产等领域。
四、发展趋势
随着人们对环保、节能等方面要求的提高,海南锰锌铁氧体的应用前
途非常广阔。
未来,可能会有更多的研究和应用领域得到开发和应用。
总之,海南锰锌铁氧体作为一种优良的材料,具有很好的磁性和
化学稳定性,在医疗、工业等领域都有广泛的应用。
未来,它的应用
前景还将持续扩展。
锰锌铁氧体粉料:制备、性能及应用介绍
锰锌铁氧体是一种常见的磁性材料,具有良好的软磁性能和高电阻率,被广泛应用于电磁设备、电力器件、机器人和医疗领域等多个领域。
那么锰锌铁氧体粉料的制备、性能及应用都有哪些值得关注的特点呢?
锰锌铁氧体粉料的制备,一般可以通过两种方法实现。
一种是溶胶-凝胶法,该法利用水溶性金属盐和有机酸生成胶体,通过干燥和煅烧等工艺步骤可以制备出锰锌铁氧体粉料。
另一种则是固相反应法,该法利用固体原料中的金属氧化物和碳酸盐等进行反应,最终制得锰锌铁氧体粉料。
从性能上看,锰锌铁氧体粉料拥有很高的磁导率和低的剩磁,同时具有较高的电阻率和磁饱和度。
这些特性使得锰锌铁氧体粉料在电子与电气工程领域有广泛的应用。
比如它可以用于弱电信号的传输和处理,也可以被用于制造高精度的电感元件。
除此之外,锰锌铁氧体粉料还被广泛应用于医学领域。
比如它可以被用于制作医学影像装置,如MRI,以帮助医生对病人进行精确的诊断。
此外,锰锌铁氧体也可被用于制造功能性陶瓷材料,如温度传感器、气体传感器等。
总而言之,锰锌铁氧体粉料是一种具有多种特性和广泛应用的磁性材料。
关注其制备、性能和应用有助于我们更好地了解这类材料以及它们在实际应用中的优异性能。
安徽锰锌铁氧体
安徽锰锌铁氧体是一种具有特殊性能的材料,广泛应用于电子元
件领域。
下面将围绕安徽锰锌铁氧体展开阐述。
第一步,了解安徽锰锌铁氧体的基本情况。
安徽锰锌铁氧体是由
氧化铁、氧化锌、氧化锰组成的磁性材料,具有高磁导率、高饱和磁
通密度、低失真、低磁滞、高频响应等特点,这些特点使得它在电子
元件领域有着广泛的应用。
第二步,探讨安徽锰锌铁氧体的应用领域。
安徽锰锌铁氧体主要
应用于电感器、变压器、滤波器、磁环、存储磁芯、天线等电子元件中。
其中,它在电感器领域应用较为广泛,主要用于高频电路中的阻
抗匹配和滤波器中的抑制高频噪声。
第三步,讲述安徽锰锌铁氧体在电感器中的具体应用。
电感器是
电子元件中常见的一种元件,它能够吸收瞬变电流,起到滤波、隔离
信号等作用,安徽锰锌铁氧体作为电感器材料,有着一系列优异的特性。
它具有高磁导率和低损耗,能够提高电路传输效率;同时具有低
磁滞和高饱和磁通密度,能够使电路在高频率下维持较高的感应电流,防止了信号失真和误差发生。
所以,安徽锰锌铁氧体作为电感器材料
的应用,受到了广泛的赞誉。
总之,安徽锰锌铁氧体具有着良好的性能,在电子元件领域中应
用广泛。
了解它的基本情况、应用领域和在电感器中的具体应用,有
助于我们更好地掌握其功能和使用。
锰锌功率铁氧体磁芯锰锌功率铁氧体磁芯是一种常见的电子元件,广泛应用于电源、电感、变压器等领域。
它具有磁导率高、磁饱和感应强、磁滞损耗低等特点,因此在电子设备中发挥着重要的作用。
锰锌功率铁氧体磁芯由锰锌铁氧体粉末制成,经过成型、烧结等工艺加工而成。
锰锌铁氧体是一种由四种元素组成的化合物,具有优异的磁性能和电性能。
锰锌铁氧体的主要成分是氧化铁和氧化锰,其中氧化铁是主要的磁性材料,氧化锰则起到提高材料磁导率的作用。
锰锌功率铁氧体磁芯在电子设备中的应用主要体现在以下几个方面:锰锌功率铁氧体磁芯在电源中起到了重要的作用。
电源是电子设备的核心部件,锰锌功率铁氧体磁芯作为电源变压器的重要组成部分,可以实现电能的变换和传输。
锰锌功率铁氧体磁芯具有高磁导率和低磁滞损耗的特点,可以有效地降低电源的功耗,提高电能的转换效率。
锰锌功率铁氧体磁芯在电感器中也有广泛的应用。
电感器是一种储存和释放电能的装置,常用于滤波、抑制干扰、限制电流等方面。
锰锌功率铁氧体磁芯作为电感器的核心部件,可以提高电感器的能量储存和释放效果,从而提高整个电子设备的性能。
锰锌功率铁氧体磁芯还广泛应用于变压器中。
变压器是电子设备中常见的电压变换装置,用于将电能从一个电路传输到另一个电路。
锰锌功率铁氧体磁芯作为变压器的重要组成部分,可以有效地提高变压器的能量传输效率和电能转换效率。
锰锌功率铁氧体磁芯在电子设备中具有重要的应用价值。
它的特点是磁导率高、磁饱和感应强、磁滞损耗低,能够提高电源、电感器和变压器的性能,使得电子设备更加高效、稳定。
随着电子技术的不断发展,锰锌功率铁氧体磁芯的应用领域将进一步扩大,为电子设备的发展提供更多的可能性。
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。
海南锰锌铁氧体
海南锰锌铁氧体是一种新型的磁性材料,它是由锰、锌和铁等元素组成的复合材料。
该材料具有磁导率高、磁滞损耗低、腐蚀性能优良等特点,被广泛应用于电力、通信、计算机和汽车电子等领域。
海南是中国重要的锰矿产区,海南锰矿资源丰富,尤其是低品位高硅锰矿资源储量大,但该矿石中含有的杂质元素会影响锰的提取效率,同时也会影响最终产品的质量。
因此,海南针对这一问题进行了研究,发现将该矿石中的杂质元素与适量的锌和铁等元素混合后,可以制备出优质的海南锰锌铁氧体材料。
海南锰锌铁氧体材料的研发和应用,不仅促进了地方经济的发展,也为国内相关产业提供了新的材料选择和技术支持。
同时,海南还在不断探索和优化海南锰锌铁氧体的制备工艺和性能,以满足不同领域的需求。
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河北锰锌铁氧体一、引言河北锰锌铁氧体是一种重要的电磁材料,广泛应用于电力电子、通信、雷达等领域。
本文将对河北锰锌铁氧体的性质、制备方法、应用和未来发展进行全面、详细、完整且深入地探讨。
二、性质河北锰锌铁氧体具有以下主要性质:2.1 磁性能河北锰锌铁氧体具有良好的磁性能,其磁化曲线呈现出典型的磁滞回线特征。
在外加磁场作用下,河北锰锌铁氧体能够迅速磁化,并在去磁场后保持一定的剩磁。
此外,河北锰锌铁氧体的磁导率高,具有较好的导磁性能。
2.2 电性能河北锰锌铁氧体的电性能主要体现在其介电特性上。
它具有较高的介电常数和低的介电损耗,能够在射频领域中提供有效的电磁屏蔽和抗干扰功能。
此外,河北锰锌铁氧体还具有良好的耐电磁场强度和热稳定性。
2.3 结构特点河北锰锌铁氧体的结构特点主要表现为晶格结构和微观组织。
它具有尖晶石结构,晶体具有高度的结晶度和良好的晶界结合,能够提供优异的物理性能。
此外,河北锰锌铁氧体的微观组织中存在着典型的磁畴结构,这对其磁性能的发挥起到了重要作用。
三、制备方法河北锰锌铁氧体的制备方法主要有以下几种:3.1 陶瓷法陶瓷法是制备河北锰锌铁氧体最常用的方法之一。
该方法以金属氧化物为原料,通过混合、成型、烧结等工艺步骤制备而成。
其中,烧结过程是关键,通过高温烧结可以获得致密的陶瓷材料。
3.2 沉淀法沉淀法是一种将金属盐溶液转化为氧化物颗粒的方法。
通过调节反应条件和控制沉淀速率,可以得到颗粒均匀、尺寸可控的河北锰锌铁氧体材料。
3.3 溶胶-凝胶法溶胶-凝胶法是一种基于溶胶状态的制备方法,通过溶胶膠凝胶相界面上发生的化学反应和凝胶形成的过程制备材料。
该方法可以制备出具有均匀微观结构和纳米尺寸的河北锰锌铁氧体材料。
3.4 水热法水热法是利用水的特性在高温高压条件下进行物质合成的方法。
通过调节反应温度、时间和压力等参数,可以制备出具有高结晶度和均匀微观结构的河北锰锌铁氧体材料。
四、应用河北锰锌铁氧体在电力电子、通信、雷达等领域有广泛的应用。
河北锰锌铁氧体
河北锰锌铁氧体是一种重要的电子材料,具有广泛的应用领域。
它是由氧化铁、氧化锌和氧化锰等多种金属氧化物组成的复合材料,具有高磁导率、高磁饱和度、低磁阻、低损耗等优良的磁性能。
河北锰锌铁氧体的制备方法主要有化学共沉淀法、溶胶-凝胶法、水热法等。
其中,化学共沉淀法是最常用的制备方法之一。
该方法通过将金属离子与氢氧化物共沉淀,然后经过干燥、煅烧等工艺步骤,最终得到锰锌铁氧体。
河北锰锌铁氧体的应用领域非常广泛。
它可以用于制造电感器、变压器、电源滤波器、磁芯等电子元器件,也可以用于制造电动机、发电机、传感器等电机设备。
此外,它还可以用于制造磁记录材料、磁卡、磁带等磁性材料。
河北锰锌铁氧体具有许多优点。
首先,它具有高磁导率和高磁饱和度,可以有效地提高电子元器件的性能。
其次,它具有低磁阻和低损耗,可以减少电子元器件的能耗。
此外,它还具有良好的稳定性和耐腐蚀性,可以延长电子元器件的使用寿命。
河北锰锌铁氧体是一种非常重要的电子材料,具有广泛的应用领域。
它的制备方法简单,性能优良,可以有效地提高电子元器件的性能和使用寿命。
随着电子技术的不断发展,河北锰锌铁氧体的应用前景将会更加广阔。
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 mentL 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@ 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 @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]。
锰锌软磁铁氧体磁性材料特点以及在电源中的应用锰锌(MnZn)系软磁铁氧体概述锰锌系软磁铁氧体主要是具有尖晶石结构的mMnFe2O4·nZnFe2O4 与少量 Fe3O4 组成的单相固溶体,用锰锌系铁氧体磁性材料做成的电感磁芯及其它磁性元器件,应用频率从数百赫兹到几千兆赫兹,是最重要的软磁铁氧体材料,其产量占了软磁铁氧体磁性材料总产量的60%以上,因此,锰锌铁氧体的发展更为引人注意。
锰锌铁氧体材料主要分为高频低功耗铁氧体(又称功率铁氧体,初始磁导率通常小于5000,多数在2000左右)和高磁导率即高μi(初始磁导率)铁氧体两类。
初始磁导率ui是磁性材料的磁导率(B/H)在磁化曲线初始区的极限值,即μ0为真空磁导率 permeability in vacuum (4π×10-7H/m),单位亨/米H为磁场强度 magnetic field strength (A/m)B为磁通密度 magnetic flux density (T)(1)锰锌功率铁氧体概述功率铁氧体的主要特征是在高频(几百千赫)高磁感应(几千高斯,1T=10000Gs)的条件下,仍旧保持很低的功耗,而且其在一定的温度范围内功耗随磁芯的温升而下降,在80℃左右达到最低点,从而可以形成良性循环。
功率铁氧体的主要用途是以各种开关电源变压器和彩电回扫变压器为代表的功率型电感器件,用途十分广泛,是目前产量最大的软磁铁氧体。
如下是天通'TDG'的TP4系列的温度和磁芯损耗关系。
我国新发布的'软磁铁氧体材料分类'行业标准,把功率铁氧体材料分为PW1~PW5 五类,其适用工作频率也逐步提高。
如适用频率为15~100kHz 的 PW1 材料;适用频率为 25~200kHz 的 PW2 材料;适用频率为100~300kHz 的PW3 材料;适用频率为300~1MkHz 的 PW4 材料;适用频率为 1~3MHz 的 PW5 材料。
微量成分添加对锰锌铁氧体性能影响研究进展近年来,越来越多的研究者对微量成分添加对锰锌铁氧体性能的影响
进行了深入的研究。
下面将重点介绍几个常见的添加元素和其对锰锌铁氧
体性能的影响。
1.钴(Co)添加:钴的添加可提高锰锌铁氧体的磁饱和强度和矫顽力,
从而提高其磁导率。
此外,钴还可以促进晶体的长程有序化,改善阻抗特
性和抗高温性能。
2.镍(Ni)添加:镍的添加可以提高锰锌铁氧体的抗压强度和抗磨损性能。
此外,镍还可以增加晶格的杨氏模量,改善铁氧体的磁特性。
3.铜(Cu)添加:铜的添加可以提高锰锌铁氧体的电阻特性和磁滞特性,在高温下具有优异的温度稳定性能。
4.钒(V)添加:钒的添加可以增加锰锌铁氧体的晶体结构和力学性能。
此外,钒还可以改善铁氧体的烧结活性和磁性能。
5.铝(Al)添加:铝的添加可以提高锰锌铁氧体的抗磁滞和抗高温性能。
此外,铝还可以降低铁氧体的晶格饱和磁化强度和剩余感应。
除了上述几种常见的微量成分外,还有许多其他元素,如铪(Hf)、铌(Nb)、锡(Sn)、锑(Sb)等,对锰锌铁氧体性能的影响也被广泛研究。
这些
添加元素的作用机制主要包括影响晶体结构、磁场强度、磁性耦合和磁耦
合等。
总的来说,微量成分添加对锰锌铁氧体的性能有着显著的影响。
这种
添加方法可以通过调控微量元素的浓度和添加方式来实现,从而进一步提
高锰锌铁氧体的性能和性能。
未来的研究方向可以进一步深入探索不同元
素的添加效果和作用机制,以提高锰锌铁氧体的应用性能和推动其在电子、电气和磁性材料领域的广泛应用。
锰锌铁氧体的制备及掺杂研究锰锌铁氧体是一种重要的磁性材料,具有广泛的应用领域,如电子技术、信息技术、电磁兼容等。
锰锌铁氧体的制备及掺杂研究对于改善其磁性能,优化其性能和应用具有重要的意义。
本文将介绍锰锌铁氧体的制备方法以及常见的掺杂研究成果。
锰锌铁氧体的制备主要有固相法、溶胶-凝胶法、水热法、共沉淀法等。
其中,固相法是最早的制备方法,主要通过高温固相反应来制备锰锌铁氧体。
溶胶-凝胶法是一种较新的制备方法,其优点是可通过调整溶胶-凝胶中的组分以及加热处理条件来控制材料的微观结构和形貌。
水热法则是通过高温高压条件下使金属离子在水热环境中发生反应生成锰锌铁氧体,其优点是反应时间短、操作简单。
掺杂是改善锰锌铁氧体磁性能的一种有效手段。
常用的掺杂元素包括Ni、Cu、Co、Mg、Li等。
掺杂元素可以改变锰锌铁氧体的晶体结构和晶格常数,从而影响其磁化过程和磁性能。
例如,Ni的掺杂可以提高锰锌铁氧体的饱和磁化强度和矫顽力,同时也能降低磁滞损耗和磁属损耗。
Cu的掺杂可以提高锰锌铁氧体的剩磁和磁能积。
Co的掺杂则可以提高锰锌铁氧体的矫顽力和矫顽力系数。
掺杂对锰锌铁氧体的影响与掺杂浓度和掺杂方式密切相关。
通常情况下,低浓度的掺杂能够提高锰锌铁氧体的磁性能,而高浓度的掺杂则会导致磁性能的恶化。
此外,不同的掺杂方式也会对锰锌铁氧体的性能产生不同的影响。
例如,替代型掺杂和间隙型掺杂会对锰锌铁氧体的晶体结构和晶格常数产生明显的影响。
还有一些新的掺杂方法如机械合成法、溶胶-凝胶法、水热法等也被用于锰锌铁氧体的制备和掺杂研究中,并取得了一定的研究成果。
综上所述,锰锌铁氧体的制备及掺杂研究可以通过不同的方法和掺杂元素来优化其性能和改善其应用。
随着科学技术的不断进步和发展,锰锌铁氧体的制备方法和掺杂研究也将不断完善和改进,为其应用领域的拓展提供更多的可能性。
锰锌铁氧体材料技术性能的拓展刘九皋1,2傅晓敏2( 1中国计量学院东磁研究院浙江杭州310018 )(2横店集团东磁股份有限公司浙江东阳322118)摘要:综述了近两年来世界各大公司锰锌铁氧体材料技术特性日新月异的进步,指出了该材料系列三大板块(高μ,高Bs低功耗,高μQ)相互交叉,求新求全发展的动向,总结了新材料两宽(宽温,宽频)、两高(高饱和磁通密度,高直流叠加性能)、两低(低损耗或低功耗,低谐波失真)的技术特点,提出了以现有材料体系为基础的研发思路。
关键词:软磁铁氧体材料宽频宽温直流叠加低谐波失真Development of Mn-Zn ferrite in magnetic propertiesLIU Jiu-gao1,2, FU Xiao-min21. Research Institute of DMEGC, China Institute of Metrology, Hangzhou 310018, China;2. Dongyang Magnetic enterprise group Co.LTD, Dongyang 322118, ChinaAbstract: In this paper, the latest development of Mn-Zn ferrites of some main enterprises in the world was summarized. This material series mainly have three part: high permeability, high Bs low power loss and high μQ, which are crossing each other. The main characteristics of their development are “two wide” (wide temperature range, wide frequency range), “two high” (high Bs, high DC-bias performance) and “two low” (low loss, low Total Harmonic Distortion (THD)). In addition, the developing direction of Mn-Zn ferrite was proposed, which was based on the existing Mn-Zn ferrite.Key words: Soft ferrite materials; wide frequency; wide temperature; DC-bias; Low THD近两年来,世界各大铁氧体公司竞相提高锰锌铁氧体材料技术性能,以适应日益拓展的应用领域,使这种基础功能材料的发展出现了勃勃生机。
在IT产业、电力电子,特别是网络通信等用户的苛求下,为保证设备系统稳定、可靠、高效运行,一种求新、求全的理念,已逐渐主导着铁氧体软磁材料的研发方向[1]。
这就是要求材料具有更高的饱和磁通密度Bs,更好的直流叠加特性,更低的比损耗系数tgδ/μi(包括高磁通密度下的功耗Pc)和总谐波失真系数(THD)以及更宽的使用频率和更广的使用温度范围。
即所谓两宽(宽频、宽温)、两高(高Bs、高DC-Bias性能)、两低(低的比损耗系数tgδ/μi或Pc、低谐波失真THD)兼具的特点。
一、高Bs、高DC-Bias特性高Bs材料也就是功率铁氧体材料,其饱和磁通密度Bs越高,则磁心处于正常工作状态时越不容易饱和。
新的设计理念不再偏重使磁心在高磁通密度下工作以降低铜线绕组功耗,因为Mn-Zn铁氧体磁心在这种情况下功耗会急剧增大,绕组功耗的降低远不能抵偿磁心材料功耗的增加。
所以,新的设计理念是以低的交流励磁电平而不再以高的励磁电平激励元件,即让磁心工作在“可用磁通密度”,而不是硬饱和状态,以避免磁通密度处于磁滞回线非线性区域时导致磁导率陡直下降,磁心绕组因阻抗降低而恶性发热甚至烧毁。
一般“可用磁通密度”为饱和磁通密度的80%,提高Bs的途径不外乎调整工艺,如提高磁心密度和优选配方及有效添加物。
近两年来,国内外厂家在提高Bs,特别是高温Bs方面,不遗余力的推陈出新,取得了不少出色的成果[2~5]。
如德国EPCOS和荷兰Philips公司去年推出的N45和3B46材料,其常温Bs为550mT,100℃时为435mT;荷兰Philips公司改进后的3C92材料,常温Bs为540mT,100℃时达460mT,140℃时尚达400mT;日本FDK公司去年推出的4H45和4H47材料,100℃时Bs分别为450mT和470mT;日本TDK公司去年推出PC95后,今年又适应市场需求推出了宽温高Bs PC90材料,其常温Bs为540mT,100℃时为450mT,且100kHz、200mT、100℃状态下功耗为320mW/cm3;东磁公司DMR2KP及DMR1.2KH材料高温Bs分别为460mT和470mT,已接近FDK公司4H47和Philips公司3C92水平。
在功率铁氧体材料市场拓展方面,各公司真可谓你方唱罢我登场,使出了浑身解数。
高μ材料常温Bs值也刷新到了430~450mT的水平,除改善直流叠加特性外,还大大降低了装配压力对磁心电感的影响。
当然,Bs,特别是高温Bs的提高,不仅仅是为了传输更大的功率,同时还可以大大改善磁导率的直流叠加特性。
所谓高直流叠加特性,是指以下几个方面:①在材料的μΔ~H DC性能曲线上,增量磁导率μΔ(或称叠加磁导率)开始下降的临界直流磁场要高,即材料μΔ不变时所能承受的叠加直流电流要高;②在临界直流磁场以上,μΔ的下降趋势越缓慢越好,即叠加上直流以后的磁心电感量不能下降太低,其值越高越好;③上述磁心电感量是在工作的交变场下测得,要求这个交变场频率越高越好,相应的场强也是越高越好;④工作环境要求宽温,用户特别重视高温直流叠加性能,甚至高达125℃,Philips公司3C93材料已实现140℃功耗谷点和相应的Bs要求。
而直流叠加特性的改善,除上述高Bs要求外,还应得益于剩余磁通密度Br值的降低。
理论和实践证明[6],只有提高Bs同时降低Br,即增大ΔB值,使材料的磁滞回线倾斜成恒导型,才具有良好的DC-Bias特性。
材料制造商明白,Bs 受到理论值上限的约束,已无多少提高的余地,而Br却可通过多种途径进一步降低,所以在改善直流叠加特性方面,各大公司的锰锌铁氧体材料除提高Bs外,还刻意追求低Br,特别是高温Br,高温Br值一般在50~60mT,目前东磁公司试验水平已降到30mT。
有高温直流叠加特性要求的材料,其功耗谷点必然在高温,谷点处Br值接近最低。
因为Br~T曲线同Pcv~T曲线趋势相近,而Bs则是随温度的升高而降低。
所以,在配方和添加物的选择上,必须充分考虑Br和Bs不同的温度特性,不然,经常会出现高温Br大于常温Br的情况,以致改善直流叠加特性的举措失败。
表1列出了各大公司最新推出的高Bs材料性能。
表1 世界名大公司最新推出的高Bs材料性能表二、低损耗、低失真特性对于Mn-Zn铁氧体材料,降低损耗值是几代人不懈追求的课题。
模拟通信年代,为保证载波通信设备的稳定性,日本NEC/TOKIN公司最早用共沉淀法开发了优铁氧体2001F和超优铁氧体1000SF[7]材料,其特点是μQ乘积高(1000SF达1.25×106),比温度系数αF及比减落系数D F小,特别是磁滞常数ηB大大减小,因而通信系统总谐波失真THD值小。
μQ乘积等于比损耗系数tgδ/μi的倒数,是材料的本征特性之一,当磁心开具气隙后,由于退磁作用,初始磁导率μi降为有效磁导率μe,其比值μe/μi称为降导比,按斯诺克公式,磁心的μQ乘积不变,所以开气隙磁心的有效Q值及有效αμ、D F及ηB等均按降导比的不同方次幂得到改善。
近期,EPCOS公司的N48材料(接近于TOKIN公司2001F)又焕发生机,加上去年又出现了前文提及的N45和3B46材料,这些高μQ、低谐波失真材料被赋予高Bs的新特征后,在强电和弱电领域独领风骚,正成为热销品种。
东磁公司以DMR2KD(相当于2001F和N48)、DMR4KBQ[8](相当于N45和3B46)低损耗、低谐波失真材料为基础,以提高磁导率、降低比损耗为核心,开发了一系列低损耗、低谐波失真材料,如R5KB、R7KB、R10KD、R12KF、R15KTF等兼顾多项性能的Mn-Zn铁氧体磁心,详见后文所附材料开发体系表。
不同频率范围各种损耗所占比例不同,利用SY8232 BH分析仪,可在一定频率和磁通密度下对其进行分离。
低频下,铁氧体材料以磁滞损耗为主,其值为磁滞回线的面积与频率的乘积,所以与矫顽力Hc的大小密切相关,配方中Fe2O3含量增加,可使Hc降低,因而磁滞损耗也相应降低。
而高频下剩余损耗占主导地位,这种损耗是由畴壁共振产生的,通过细化晶粒,减少畴壁,抑制畴壁共振,从而降低剩余损耗。
另外,配方中Fe2O3含量增加,或者ZnO含量减少,导致初始磁导率下降,使μ~f特性的共振频率移向高端,也可抑制剩余损耗。
涡流损耗与频率的二次方成正比,通过在晶界形成高电阻层可减小涡流损耗。
一般认为涡流损耗与电阻率成反比。
在前述增大Fe2O3含量以降低磁滞损耗和剩余损耗的措施中,涡流损耗也可以随之降低。
虽然,随着Fe2O3含量的增加,Fe2+的生成量也随之增加,Fe2+ Fe3+之间的电子迁移加剧,会造成一定温度下电阻率下降,但是随着Fe2O3含量的增加,功耗随温度变化Pcv-T曲线的谷点向低温移动,这个温度点(谷点)的磁心损耗值最小,因而其直流电阻率也相应最大。
综上所述,合理选择配方,调整Fe2O3含量,优选合适的添加物,可以使μ-T 曲线平坦(即K1-T曲线平缓),获得平缓且低值的Pcv-T曲线,使材料在较宽温度范围保持低功耗。
在全面降低三种损耗、改善温度特性的同时,不少研究者[9]都重点研究了磁滞常数ηB的降低方法,同时还研究了磁心形状和线圈结构与ηB三者联合作用对磁心电感总谐波失真THD的影响。
通过对THD的改进,推出了一系列低磁滞损耗材料。
如日本早期推出的高μQ材料优铁氧体2001F,其h10为15;超优铁氧体1000SF的h10为4(h10=5.03×107ηB,单位为mT-1);德国EPCOS公司N48材料ηB 为0.4×10-6/mT;N45材料ηB为0.3×10-6/mT;而荷兰Philips公司等同于N45的3B46材料其ηB为0.12×10-6/mT。