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發(fā)表時間：2009-09-26 文章來源：
20世紀40年代二次世界大戰(zhàn)中發(fā)明了雷達，要求使用能在中高頻和高頻領域中工作的軟磁材料(指矯頑力小，容易磁化的磁性材料)，從而發(fā)明了錳鋅軟磁鐵氧體和鎳鋅軟磁鐵氧體。由于軟磁鐵氧體在高頻下具有高磁導率、高電阻率、低損耗等特點，并且具有批量生產(chǎn)容易、性能穩(wěn)定、機械加工性能高，可利用模具制成各種形狀的磁芯，特別是成本低等特點，而迅速推廣應用于通信、傳感、音像設備、開關電源和磁頭工業(yè)等方面。
如今軟磁鐵氧體材料已成為一類應用廣泛、種類繁多的功能材料。主要表現(xiàn)在三個方面(一)向高頻率發(fā)展：隨著近年來信息技術和新型綠色照明發(fā)展的要求，材料進一步向高頻、高磁導率和低損耗發(fā)展。器件向小型化、片式化和表面貼裝化發(fā)展。軟磁鐵氧體是開關電源變壓器中使用比較早的軟磁材料，隨著開關電源工作頻率越來越高，相應的材料一代接一代地開發(fā)出來。70年代初，為適應開關電源市場的需要，開發(fā)出第一代功率鐵氧體材料，只適用于工作頻率在20kHz左右的民用開關電源。80年代初，第二代功率鐵氧體材料問世，這種材料具有負溫度系數(shù)功耗，隨著溫度升高，功耗呈下降趨勢，適用的工作頻率為10DkHz左右。80年代后期，為適應高頻開關電源的發(fā)展，開發(fā)出第三代功率鐵氧體材料，其工作頻率為250kHz左右。進入90年代中期，由于信息技術對器件小型化、片式化的要求，第四代功率鐵氧體材料得以開發(fā)成功，這種材料的工作頻率可達500kHz以上，為開關電源進一步的輕、小、薄作出貢獻，是今后軟磁鐵氧體的發(fā)展方向。
(二)向高磁導率發(fā)展：由于信息產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展，傳統(tǒng)的普通軟磁鐵氧體已經(jīng)不能滿足新興的信息網(wǎng)絡技術的要求，高磁導率材料成為許多新興的IT技術不可缺少的組成部分。另外，電子技術應用的日益廣泛，特別是數(shù)字電路和開關電源應用的普及，電磁干擾問題日趨嚴重。高磁導率軟磁鐵氧體磁芯能有效地吸收電磁干擾信號，以達到抗電磁場干擾的目的。隨著電子產(chǎn)品向高頻、高速、高組裝密度發(fā)展，在各種電子、電力線路中必須采用EMI磁芯，才能滿足抗電磁干擾和電磁兼容的要求。高磁導率軟磁鐵氧體主要特性是磁導率特別高，一般要求在10000以上，從而可以大大地縮小磁芯體積，并且希望提高工作頻率。現(xiàn)在，TDK在過去生產(chǎn)的H5C2(μ＞10000)的基礎上，又先后開發(fā)生產(chǎn)H5C3(μ＞13000)、H5D(μ＞15000)和H5E(μ＞18000)等,其他如日本川崎(JFE)、西門子、菲利浦、美國TOMITA公司能生產(chǎn)15000的材料，國內(nèi)有少量的企業(yè)能生產(chǎn)10000～13000的材料。
（三）向低損耗發(fā)展：為了滿足高清晰度電視和計算機顯示器回掃變壓器的發(fā)展要求，以及電子變壓器向小型化、高頻化、低損耗發(fā)展，低損耗軟磁鐵氧體材料的發(fā)展顯得十分重要。TDK在90年代初中期相應地推出用于制作回掃變壓器的HV22和HV38低功耗材料利用于開關電源的PC44高頻低功耗材料。我國這方面材料的開發(fā)生產(chǎn)還有較大的差距。
目前，關于軟磁鐵氧體磁芯的研制工作，世界上比較有影響的公司為日本的TDK株式會社。TDK株式會社就鐵氧體磁芯的制造方法申請的專利文獻較多，如“錳鋅鐵氧體磁芯的制造方法和錳鋅基鐵氧體磁芯”專利（專利號：US6309558；申請日：1998.11.25）。該發(fā)明涉及的是錳鋅鐵氧體磁芯的制造方法，所述制造方法可以制造一種具有高表面電阻和低磁芯損耗的錳鋅鐵氧體磁芯，而不必從外部引入氮氣并在短時間內(nèi)燒成，此外還提供這種錳鋅鐵氧體磁芯。為了達到這個目的，把錳鋅鐵氧體磁芯成形成一定的磁芯形狀。在具有用碳酸氣和水蒸汽控制的氧濃度的燒成氣氛中燒成所述磁芯成形體。然后，把所述成形體以350～850℃／小時的冷卻速度快速冷卻。用這樣的方法，可獲得一種錳鋅鐵氧體磁芯�！�
“錳－鋅鐵氧體制造工藝,錳－鋅鐵氧體和用于電源的鐵氧體磁芯”,提供一種錳－鋅鐵氧體制造工藝，包括一種用于燒結的最高溫度保持工序和在氮氣氣氛中的冷卻工序。在冷卻工序中的氮氣氣氛轉(zhuǎn)換溫度T低于1150℃并且等于或高于1000℃，冷卻速率V1符合由以下公式定義的條件： T≤(V1+1450)/1.5 …(1) 這里T是按照℃的氮氣氣氛轉(zhuǎn)換溫度，V1是按照℃/小時的從T降到900 ℃的冷卻速率。
“錳－鋅鐵氧體及制造方法”,旨在提供一種在寬頻帶并且尤其是大約10kHz的低頻區(qū)上表現(xiàn)出高的初始磁導率的錳鋅鐵氧體及其制造方法。一種通過燒制來制造錳－鋅鐵氧體的方法，其特征在于燒制包括在1200到1450℃的一個主要的溫度維持步驟和在該主要的溫度維持步驟之前的降溫步驟，并且燒制中降溫步驟達到的最低溫度被設置在1000到1400℃的范圍內(nèi)并且比主要的溫度維持步驟的維持溫度低至少50度，從而可獲得一種錳－鋅鐵氧體，其包括作為主要成分的計算為Fe2O3的50—56mol％的氧化鐵、計算為MnO的 22 到39mol％的氧化錳和計算為ZnO的8到25mol％的氧化鋅，并具有大于 50μm到150μm的平均晶粒尺寸。
然而我國也有一些單位就鐵氧體磁芯的制造方法申請了專利,如華南理工大學的“一種軟磁鐵氧體磁體的制備方法” 發(fā)明專利（申請?zhí)枺?2114822.8；申請日：2002.02.06 ）。涉及一種軟磁鐵氧體磁體的制備方法，它是在去離子水中加入重量百分比分別為5～30％的甲基丙稀酸羥乙酯與三縮四乙二醇雙丙稀酸酯的混合物(按照重量比10～50∶1混合)、0～20％的水溶性高分子材料、3～20 ％的分散劑、0.17～2％的引發(fā)劑，混合配制成單體溶液，將軟磁鐵氧體粉末加入單體溶液中，混合制得懸浮體系；再將懸浮體系澆注到成型模具中，加熱，保溫，脫模，干燥。使用的單體水溶液無毒，并采用過硫酸胺作為引發(fā)劑。采用凝膠注模技術，工藝簡單，設備投資小，模具加工簡便、成本低；而且非磁性相含量低，取向度高，可顯著提高磁體性能。
上海寶鋼天通磁業(yè)有限公司的“錳-鋅功率軟磁鐵氧體料粉及其制備方法”發(fā)明專利（申請?zhí)枺?3115906.0；申請日：2003.03.20 ）。公開了一種屬軟磁性材料技術領域，具體涉及一種錳-鋅功率軟磁鐵氧體料粉及其制備方法。以Fe2O3、Mn3O4、ZnO為主要原料，通過混合、預燒、粗粉碎、砂磨、噴霧造粒五個工序制成錳-鋅功率軟磁鐵氧體料粉，制成的料粉功耗較低，飽和磁感應強度BS高，性能優(yōu)越，成本低廉。
無錫晶石磁性電子器件有限公司的“一種錳鋅系鐵氧體磁芯的制造方法”發(fā)明專利（申請?zhí)枺?2138279.4；申請日：2002.09.13 ）。涉及一種錳鋅鐵氧體磁芯的制造方法，屬于氧化物磁性材料制造領域。其主要利用高硅含量的氧化鐵：52.6-54摩爾％、氧化鋅：8-12摩爾％和氧化錳：35.4-38摩爾％，加入添加劑：氧化鈣為0.02-0.12重量％，在具有氮氣或真空控制氧分壓的燒結氣氛中燒結。該發(fā)明制造成本低，制作工藝簡單，可以制備一種具有低磁芯損耗，高飽和磁通密度的錳鋅鐵氧體磁芯，但不必采用高純度(其中SiO2≤0.01重量％)的氧化鐵、并可在短時間20小時內(nèi)燒成優(yōu)異的磁芯。
市場前景：隨著科技的不斷發(fā)展，新產(chǎn)品和產(chǎn)量的不斷增加，在21世紀，磁性材料在工業(yè)上的應用將更加拓展，軟磁鐵氧體材料在電子產(chǎn)品中所占的比重也會越來越大，預計到2005年全世界軟磁鐵氧體的產(chǎn)量將達到50萬t，我國的產(chǎn)量也會增長到10萬t，世界市場將保持在10％以上的速度增長，我國也將以10％～15％左右的年增長率發(fā)展。其中發(fā)展較快的高性能軟磁產(chǎn)品有以下幾類：功率鐵氧體，約占軟磁鐵氧體總產(chǎn)量的25％；高磁導串材料，約占20％；寬帶射頻鐵氧體和電子鎮(zhèn)流器與照明變壓器用鐵氧體，約占15％；還有抗電磁干擾器件。這幾類高檔鐵氧體材料和元器件的年均增長率達20％以上，遠高于世界軟磁鐵氧體的整體發(fā)展水平。隨著科技的不斷進步，軟磁鐵氧體材料的需求量會不斷增加，有著廣闊的國內(nèi)國際市場。
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