微波铁氧体材料的现状与发展
2024年铁氧体软磁(磁芯)市场规模分析

2024年铁氧体软磁(磁芯)市场规模分析引言铁氧体是一种重要的软磁材料,广泛用于电子和电器行业中的各种磁性器件中,如磁芯。
磁芯作为电子产品的核心部件之一,对产品的性能和质量具有重要影响。
本文旨在对铁氧体软磁(磁芯)市场规模进行分析,为相关产业提供参考。
市场概述在现代电子和电器产业中,铁氧体软磁材料是一种非常重要的功能性材料。
它具有优良的磁导率、饱和磁化强度和抗腐蚀性能,被广泛应用于电感器、变压器、电源、传感器等各种电子器件中。
随着电子产品的不断升级换代和需求的增加,铁氧体软磁材料市场也呈现出良好的发展势头。
市场规模分析铁氧体软磁(磁芯)市场规模可以从多个维度进行分析,如地区、产品类型和应用领域等。
地区分析全球范围内,铁氧体软磁材料市场主要集中在亚太地区、欧洲和北美地区。
亚太地区是全球最大的铁氧体软磁应用市场,其市场份额占据全球的70%以上。
中国、韩国和日本是亚太地区主要的铁氧体软磁制造及应用国家。
欧洲和北美地区的市场规模相对较小,但在高端市场和技术创新方面具有一定的竞争优势。
产品类型分析铁氧体软磁材料市场可以根据不同的产品类型进行细分,主要包括磁芯、电感器和传感器等。
其中,磁芯是市场上最主要的产品类型,占据了铁氧体软磁材料市场的主要份额。
磁芯被广泛应用于电源、变压器和电感器等电子设备中,对于提高电路的性能和稳定性起着至关重要的作用。
应用领域分析铁氧体软磁材料广泛应用于各个电子领域,包括通信、汽车、工业控制、医疗设备等。
其中,通信领域是铁氧体软磁材料的主要应用领域之一。
随着5G通信技术的发展和智能手机的普及,对于高频、高性能磁芯的需求不断增加。
此外,汽车电子领域也是铁氧体软磁材料的重要市场,随着车载电子设备和智能驾驶技术的发展,对于高效能磁芯的需求也在不断增长。
市场前景展望随着电子和电器产业的快速发展,铁氧体软磁材料市场具有良好的前景。
新技术的不断涌现和需求的不断增加将持续推动市场的发展。
未来,市场竞争将更加激烈,创新能力和产品质量将成为企业竞争的关键。
2023年铁氧体永磁材料行业市场分析现状

2023年铁氧体永磁材料行业市场分析现状铁氧体永磁材料是一种具有极高磁导率和磁饱和强度的磁性材料,广泛应用于电子、电气、机械等领域。
近年来,随着能源需求的不断增长和新能源技术的快速发展,铁氧体永磁材料市场呈现出快速增长的趋势。
首先,铁氧体永磁材料在电机领域的应用越来越广泛。
随着电动汽车、风力发电机、高速列车等领域的迅猛发展,对高效率、低能耗的电机需求不断增长。
铁氧体永磁材料以其优异的磁性能、良好的热稳定性和高饱和磁感应强度,在电机领域具有广阔的应用前景。
其次,铁氧体永磁材料在电子产品中的应用也呈现出多样化的趋势。
随着消费电子产品的更新换代,对磁性材料的要求也在不断提高。
铁氧体永磁材料以其高磁导率、低损耗、低磁化场强度等优点,被广泛应用于电视、手机、音响等电子产品中的喇叭、振动马达等部件。
此外,铁氧体永磁材料还应用于医疗设备、机械传动、磁性材料等领域。
随着人们对生活质量的要求越来越高,对医疗设备的需求也在不断增加。
铁氧体永磁材料具有高磁导率、低磁化场强度等特点,适用于医疗设备中的电机、传感器等部件,提高了医疗设备的效能和精度。
然而,铁氧体永磁材料行业也面临一些挑战。
首先,其生产过程对环境造成一定的污染。
铁氧体永磁材料的制备过程需要使用一些有害物质,对环境造成一定的压力。
其次,铁氧体永磁材料的生产技术存在一定的门槛,目前全球市场上的优质铁氧体永磁材料多由少数大型企业垄断。
为了应对这些挑战,铁氧体永磁材料行业需要加强技术创新,提高产品性能和质量。
同时,应加强环境保护,推动绿色制造,减少对环境的污染。
此外,铁氧体永磁材料行业应加大市场拓展力度,寻求新的应用领域,降低市场风险。
综上所述,铁氧体永磁材料行业市场前景广阔,随着电机、电子、医疗设备等领域的快速发展,对高性能磁性材料的需求不断增加。
行业需要加强技术创新,提高产品质量和性能,并加强环境保护,推动绿色制造。
同时,行业应加大市场拓展力度,降低市场风险,实现可持续发展。
微波铁氧体材料的现状与发展

微波铁氧体材料的现状与发展金宇龙(南京电子技术研究所,江苏南京210013)摘要:结合国内外微波铁氧体器件的发展趋势,综述了当今微波铁氧体材料领域的发展现状。
对于石榴石型材料,低损耗、高功率和低成本等材料配方体系已相应建立。
而对于尖晶石类材料,由于磁矩分布范围广,剩磁高等特点,在毫米波以及移相器件中得到广泛应用。
对产品性能和产能规模等作了相应的阐述。
重点指出开发微带用材料、低互调材料及铁氧体材料工程化的必要性和紧迫性,同时指出了研究思路和方法。
关键词:微波铁氧体材料;石榴石;尖晶石中图分类号:TM277文献标识码:A文章编号:1006-4990(2011)07-0009-04Status and progress on microwave ferrite materialsJin Yulong(Nanjing Research Institute of Electronics Technology,Nanjing210013,China)Abstract:Status and progress on microwave ferrite materials by combining the developing trend of microwave ferrite devices at home and abroad were summarized.In terms of garnet-based materials,new formulas have been developed with low loss,high power,and low cost materials.For spinel-based materials,they were widely applied in millimeter wave devices and phase shift devices due to the broad magnetization and high remanence.Also,product performance and production capability were clarified.It was emphasized on the importance and necessarity for the development of new microstrip materials and low intermodulation materials as well as industrialization of ferrites.Meanwhile,research ideas and methods were indicated.Key words:microwave ferrite materials;garnets;spinel铁氧体材料作为功能材料的一个分支,经过近两个世纪的发展基本趋于成熟,建立了较为完备的理论和工艺体系。
铁氧体的现状及未来五至十年发展前景

铁氧体的现状及未来五至十年发展前景引言:铁氧体是一类重要的功能材料,具有磁性和电学性质,广泛应用于电子、通信、能源等领域。
本文将介绍铁氧体的现状以及未来五至十年的发展前景,以便读者更好地了解该材料的潜力和应用前景。
1. 铁氧体的现状:铁氧体是一种由氧化铁和金属氧化物组成的磁性材料。
它具有良好的磁性能、稳定性和导电性,广泛应用于电子领域,如电感器、变压器、磁性存储器等。
此外,铁氧体也用于通信领域的微波器件和天线,以及能源领域的磁性材料。
2. 铁氧体的应用领域:铁氧体在电子领域的应用非常广泛。
例如,它被广泛应用于手机、电视、电脑等消费电子产品中的电感器和变压器,用于电源管理和信号传输。
此外,铁氧体还在新能源领域发挥着重要作用。
例如,它可以用于电池储能系统中的电感器和变压器,提高能量转换效率。
此外,铁氧体还在通信领域的微波器件和天线中发挥着重要作用。
3. 铁氧体的发展前景:未来五至十年,铁氧体有望在多个领域实现更广泛的应用。
首先,随着电子产品的不断升级换代,对于更小、更高性能的电感器和变压器的需求将不断增加。
铁氧体具有较高的饱和磁通密度和较低的能量损耗,使其成为满足这些需求的理想选择。
其次,随着5G通信技术的快速发展,对于微波器件和天线的需求也将大幅增加。
铁氧体具有较高的磁导率和较低的介电常数,可以提高微波器件和天线的性能和传输速率。
另外,随着可再生能源的广泛应用,对于储能系统的需求也将进一步增加。
铁氧体在储能系统中的应用前景广阔,例如作为电感器和变压器,能够提高系统的能量转换效率和储能密度。
结论:铁氧体作为一种重要的功能材料,在电子、通信和能源领域具有广阔的应用前景。
未来五至十年,随着技术的进步和需求的增加,铁氧体有望得到更广泛的应用,并在各个领域发挥更重要的作用。
因此,对于铁氧体相关技术的研究和发展具有重要意义,可以为科学研究和工业应用带来巨大的潜力和机遇。
铁氧体磁芯材料行业市场现状分析及未来三到五年发展趋势报告

铁氧体磁芯材料行业市场现状分析及未来三到五年发展趋势报告Analysis of Current Market Status and Future Development Trends of Ferrite Magnetic Core Materials IndustryIntroductionFerrite magnetic core materials are widely used in various electronic products such as power transformers, inductors, and electromagnetic interference filters. With the continuous development of the electronics industry, the demand for ferrite magnetic core materials has been increasing year by year. This report analyzes the current market status of the ferrite magnetic core materials industry and predicts the future development trends for the next three to five years.Current Market Status1. Market SizeThe global ferrite magnetic core materials market size wasvalued at USD 4.8 billion in 2019 and is expected to reach USD 6.3 billion by 2027, growing at a CAGR of 3.5 from 2020 to 2027. In terms of volume, the global ferrite magnetic core materials market was 1,405.3 kilo tons in 2019 and is expected to reach 1,834.5 kilo tons by 2027, growing at a CAGR of 3.5 from 2020 to 2027.铁氧体磁芯材料在电力变压器、电感器和电磁干扰滤波器等各种电子产品中得到广泛应用。
中国微波铁氧体材料市场分析报告

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中国微波铁氧体材料市场分析报告
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中国微波铁氧体材料市场分析报告
图表目录
标准具体的化学指标表................................................................................................9 各牌号氧化铁物理性能表..........................................................................................10 试验验收方法表.......................................................................................................... 11 2007 年的各品种氧化铁产量表.................................................................................15 铁氧体用氧化铁制备工艺流程..................................................................................25 2007-2008 年我国微波特氧体环形器/隔离器产量统计表 ......................................34 2008 南京金宁电子集团有限公司基本情况.............................................................39 2006-2008 南京金宁电子集团有限公司经营情况分析 ...........................................40 2006-2008 南京金宁电子集团有限公司负债情况分析 ...........................................41 2006-2008 南京金宁电子集团有限公司运营费用及成本情况分析 .......................41 2006-2008 南京金宁电子集团有限公司营业外支出分析 .......................................42 2006-2008 南京金宁电子集团有限公司工业中间投入及现金流分析 ...................43 2008 南京洛普股份有限公司基本情况.....................................................................44 2006-2008 南京洛普股份有限公司经营情况分析 ...................................................45 2006-2008 南京洛普股份有限公司负债情况分析 ...................................................46 2006-2008 南京洛普股份有限公司运营费用及成本情况分析 ...............................46 2006-2008 南京洛普股份有限公司营业外支出分析 ...............................................47 2006-2008 南京洛普股份有限公司工业中间投入及现金流分析 ...........................48 2008 绵阳西磁科技开发公司基本情况.....................................................................49 2006-2008 绵阳西磁科技开发公司经营情况分析 ...................................................50 2006-2008 绵阳西磁科技开发公司负债情况分析 ...................................................51 2006-2008 绵阳西磁科技开发公司运营费用及成本情况分析 ...............................51 2006-2008 绵阳西磁科技开发公司营业外支出分析 ...............................................52 2006-2008 绵阳西磁科技开发公司工业中间投入及现金流分析 ...........................53 2008 嘉善德威磁电有限公司基本情况.....................................................................54 2006-2008 嘉善德威磁电有限公司经营情况分析 ...................................................55
铁氧体市场分析报告
铁氧体市场分析报告1.引言1.1 概述铁氧体是一种重要的功能性材料,具有广泛的应用领域和市场需求。
本报告旨在对当前铁氧体市场的情况进行深入分析,并预测未来市场发展趋势。
首先,我们将对铁氧体市场的概况进行介绍,包括市场规模、市场份额和相关产业链情况。
其次,我们将重点分析铁氧体市场的发展趋势,包括市场增长的主要驱动因素和市场面临的挑战。
最后,我们将探讨铁氧体在主要应用领域中的市场情况,以及未来市场的竞争格局和发展机遇。
通过本报告的分析,读者将能够全面了解铁氧体市场的现状和未来展望。
1.2 文章结构文章结构部分的内容:本报告将分为引言、正文和结论三个部分。
在引言部分中,我们将对铁氧体市场进行概述,并介绍本篇报告的结构和目的。
在正文部分,我们将从铁氧体市场的概况、发展趋势和主要应用领域进行详细分析。
在结论部分,我们将对铁氧体市场的未来展望进行预测,并对市场竞争格局进行分析,最后对全文进行总结。
通过这样的结构安排,我们将全面深入地了解铁氧体市场的发展状况和未来趋势。
1.3 目的目的:本报告旨在对铁氧体市场进行深入分析,探讨其市场概况、发展趋势和主要应用领域,以期为相关行业从业者、投资者和决策者提供全面的市场信息和发展趋势,帮助他们更好地把握市场机会,做出理性的投资决策。
同时,通过对未来展望和竞争格局分析,提供对铁氧体市场未来发展趋势的深入思考,为相关行业的战略规划和市场策略制定提供参考依据。
1.4 总结综合以上所述,铁氧体市场在近年来取得了显著的发展,市场规模持续扩大,发展潜力巨大。
随着科技的不断进步和应用领域的拓展,铁氧体的市场前景将更加广阔。
同时,竞争格局也逐渐形成,需要企业在产品质量和创新方面不断提高,以适应市场发展的需求。
在未来,随着国家政策的加大支持和行业标准的规范,铁氧体行业将迎来更多的机遇和挑战。
因此,企业需不断提高产品质量和技术创新能力,加强市场营销与服务,拓宽市场渠道,以谋求更好的发展和竞争优势。
铁氧体前景
铁氧体前景铁氧体是一种具有广泛应用前景的磁性材料。
它由铁、氧和其他金属元素(例如锰、铜、镍等)组成,具有良好的磁性能和物理性能。
铁氧体被广泛应用于电子、通信、医疗、能源和磁记录领域,在未来的发展中有着巨大的发展潜力。
首先,铁氧体在电子行业中有广泛的应用。
它可用于制造电感器、变压器、电源滤波器等电子元器件。
铁氧体具有高电阻率和低损耗的特性,能够有效地减小电磁干扰和噪音,提高电子设备的性能和稳定性。
在电子领域的快速发展和电子设备的多样化需求下,铁氧体市场前景广阔。
其次,铁氧体在通信和信息技术领域具有重要的作用。
铁氧体可用于制造微波器件、天线、滤波器等,广泛应用于移动通信、卫星通信、雷达等领域。
铁氧体具有较高的介电常数和磁导率,能够实现高频率和高速传输,提供稳定和可靠的信号传输。
随着通信技术的不断发展和5G技术的推广,铁氧体市场将持续增长。
此外,铁氧体在医疗设备和医疗技术领域也有广泛的应用。
铁氧体可用于制造磁共振成像(MRI)设备、心脏起搏器、听力助听器等医疗器械。
铁氧体的特殊磁性能可以用来生成强磁场,用于图像诊断和治疗。
随着人们对健康的关注不断增加和医疗技术的进步,铁氧体在医疗领域的前景非常广阔。
最后,铁氧体在能源领域有着重要的应用。
铁氧体可用于制造风力发电机、太阳能电池板等可再生能源设备。
铁氧体的高磁饱和度和低磁滞损耗使得它在转换能量过程中具有高效率和稳定性。
随着全球能源危机和环境污染问题的加剧,对可再生能源的需求也越来越大,铁氧体在能源领域的应用前景非常乐观。
综上所述,铁氧体作为一种具有广泛应用前景的磁性材料,将在电子、通信、医疗、能源等领域发挥重要作用。
随着科技的不断进步和需求的不断增长,铁氧体市场将持续扩大,并在未来的发展中展现出更大的潜力。
2024年铁氧体磁芯市场发展现状
铁氧体磁芯市场发展现状概述铁氧体磁芯作为一种常用的电子元器件,在电子产品中扮演着重要的角色。
本文将探讨铁氧体磁芯市场的发展现状,包括市场规模、应用领域以及未来发展趋势等方面。
市场规模目前,铁氧体磁芯市场规模逐年增长。
这主要归因于电子行业的发展以及越来越多的电子设备采用铁氧体磁芯作为核心元器件。
根据市场调研数据显示,全球铁氧体磁芯市场规模从2016年的200亿美元增长到2020年的260亿美元,预计到2025年将达到300亿美元。
应用领域铁氧体磁芯广泛应用于多个领域。
其中,通信设备是主要的应用领域之一。
随着5G技术的普及,对通信设备的需求不断增长,推动了铁氧体磁芯市场的发展。
此外,消费电子、汽车电子、医疗设备等领域也是铁氧体磁芯的重要应用市场。
市场竞争格局目前,全球铁氧体磁芯市场竞争格局较为分散,市场份额主要被少数大型企业所掌握。
国际上知名的铁氧体磁芯制造商包括TDK、松下电子、村田制作所等。
此外,中国也有一些知名的企业参与竞争,如三一电子、东方电子等。
技术发展趋势对于铁氧体磁芯市场而言,技术的不断创新是市场发展的重要驱动力。
近年来,随着物联网、人工智能等新兴技术的兴起,对磁芯的性能和可靠性提出了更高的要求。
因此,磁芯制造商在不断改进材料配方、提高工艺水平以及降低成本方面进行了大量的研发。
此外,新型的磁芯材料如氮化铁氧体、钙铁氧体等也正在得到开发和应用。
市场机遇与挑战铁氧体磁芯市场面临着机遇和挑战。
一方面,随着电子行业的快速发展,市场需求不断增加,为铁氧体磁芯制造商带来了巨大的商机。
另一方面,市场竞争激烈,技术进步的速度也给企业提出了挑战。
只有不断创新、提高产品质量和性能,才能在市场竞争中立于不败之地。
总结随着电子行业的发展,铁氧体磁芯市场规模持续增长。
通信设备、消费电子、汽车电子等领域的需求推动了市场的发展。
技术创新是市场的重要驱动力,新材料和工艺的应用也为市场带来了新的机遇和挑战。
随着未来电子行业的不断进步,铁氧体磁芯市场有望继续保持稳定增长。
微波铁氧体材料
微波铁氧体材料(MWFM)的发展已将近50年历史了,这其中贯穿着从材料机理研究到工程应用研究;从微观量研究到宏观量研究;从材料样品到商品化的发展过程。
早期的材料研究从铁氧体的晶格结构、超交换作用、离子取代出发,研制了各种饱和磁化强度的材料以供不同频段的微波器件使用。
接着又对MWFM的弛豫机制作了深入探讨,降低材料的各向异性,研究了材料损耗机制与自旋波散射机制的关系,发现磁损耗是一致进动和简并自旋波的散射所致,从而研究出了磁离子完全填满的无空位的柘榴石晶系,由于柘榴石铁氧体晶格结构的完整性和晶体结构的完整性,抑制了自旋的散射中心的产生,大大降低材料损耗。
“微波铁氧体”是材料和工程应用的产物。
目前大量应用的尖晶石材料和柘榴石材料,其研究重点已经从机理研究转为应用研究上,围绕“二高一低”在工艺上进行了不少改进。
高功率、高温度稳定性、低损耗材料已成为器件发展的关键所在;另外,宽的工作频段和具有记忆磁性微波材料的研究一直是倍受关注的问题。
围绕着这两大问题,材料向商品化大大发展了一步。
尖晶石和柘榴石系列材料性能基本上满足了100MHz~100GHz整个微波波段,各种微波铁氧体器件,如环行器、隔离器、开关和移相器的应用。
其应用特点讨论如下:1.1微波铁氧体材料从机理研究到应用研究的成熟过程柘榴石材料系列和尖晶石材料系列中的电磁参数,在二十年以前就进行了深入的探讨。
从原子层面上、晶格层面上、乃至宏观层面上均进行了大量试验分析,没有这些基本研究不可能有今天的成熟应用。
g因子是典型的原子层面上的问题,柘榴石和尖晶石材料的g因子均接近于2,说明对铁氧体磁性起主导作用的是电子自旋。
只有NiAl、NiZn等少量铁氧体材料,偏离稍大,即有一定的轨道磁矩作贡献。
从晶格层面上说,典型的磁参数是4πMs,通过磁离子在晶格中的占位及交换作用研究,获得了离子取代的信息,达到了分子设计的目的。
从两个系列来看,4πMs=175-5000Gs 的磁矩材料已掌握自如。
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微波铁氧体材料的现状与发展金宇龙(南京电子技术研究所,江苏南京210013)摘要:结合国内外微波铁氧体器件的发展趋势,综述了当今微波铁氧体材料领域的发展现状。
对于石榴石型材料,低损耗、高功率和低成本等材料配方体系已相应建立。
而对于尖晶石类材料,由于磁矩分布范围广,剩磁高等特点,在毫米波以及移相器件中得到广泛应用。
对产品性能和产能规模等作了相应的阐述。
重点指出开发微带用材料、低互调材料及铁氧体材料工程化的必要性和紧迫性,同时指出了研究思路和方法。
关键词:微波铁氧体材料;石榴石;尖晶石中图分类号:TM277文献标识码:A文章编号:1006-4990(2011)07-0009-04Status and progress on microwave ferrite materialsJin Yulong(Nanjing Research Institute of Electronics Technology,Nanjing210013,China)Abstract:Status and progress on microwave ferrite materials by combining the developing trend of microwave ferrite devices at home and abroad were summarized.In terms of garnet-based materials,new formulas have been developed with low loss,high power,and low cost materials.For spinel-based materials,they were widely applied in millimeter wave devices and phase shift devices due to the broad magnetization and high remanence.Also,product performance and production capability were clarified.It was emphasized on the importance and necessarity for the development of new microstrip materials and low intermodulation materials as well as industrialization of ferrites.Meanwhile,research ideas and methods were indicated.Key words:microwave ferrite materials;garnets;spinel铁氧体材料作为功能材料的一个分支,经过近两个世纪的发展基本趋于成熟,建立了较为完备的理论和工艺体系。
由于铁氧体的旋磁特性使其在射频和微波频段内得到广泛应用,特别是近50a随着微波铁氧体器件如隔离器、环行器、移相器的大量应用,微波铁氧体材料的研究进入一个新的高潮。
近年来,军事对抗和民用通讯两大领域的飞速发展,对微波元器件特别是新型微波铁氧体器件的需求更为旺盛。
高功率、小型化、低损耗、高频段、低互调(IMD)器件对材料提出了更高的要求。
1微波铁氧体的现状常用的微波铁氧体材料主要包括石榴石型、尖晶石型和磁铅石型多晶和单晶材料。
1.1石榴石型铁氧体复合钇铁石榴石材料(YIGs)由于电磁损耗小、理论密度高、耐功率强等优点,使其在厘米波至米波段的微波铁氧体器件中有着重要应用。
目前的研究主要围绕低损耗、高功率、低成本等课题展开。
1.1.1低损耗材料微波铁氧体的损耗来源于磁损耗和电损耗,磁损耗往往在总损耗中占据主导地位。
往往磁损耗又是由共振线宽决定的。
从△H∝K1/M s关系来看,饱和磁矩越大,各向异性常数K1接近于0的材料具有小的共振线宽。
传统上,减小K1值(如添加适量的In3+、Zr4+、Sn4+、Ti4+)可以减小材料的磁损耗,而采用缺铁配方或氧气烧结,避免Fe3+还原即可避免产生大的电损耗。
目前美国的Trans-Tech公司、Pacific Ceramics公司以及俄罗斯的Domen公司代表了国际的先进水平,他们窄线宽材料一般能做到1592A/m以下[1-3],而居里温度仍然保持在一个合理水平。
国内的水平在2388A/m左右。
对于微波铁氧体材料损耗机制的研究,有学者认为,非共振区的磁损耗主要来源于晶粒表层自旋波的激发[4]。
因此,晶粒越小,晶粒界面所占分数越多,从而损耗会越大。
总之,低损耗一直是微波铁氧体材料工作者追求的目标,因为它对铁氧体器件的耐功率、小型化、9第43卷第7期2011年7月无机盐工业INORGANIC CHEMICALS INDUSTRY互调性能以及工作稳定性等方面都有重要的影响。
1.1.2高功率材料目前国内外高功率材料均以YGd体系为主,即以大量的Gd3+和微量Dy3+、Ho3+以及Ca2+、Ge4+、Sn4+、In3+等离子进行联合取代开发出特种石榴石材料配方,使△H eff、T C、△H k和M s等指标达到优化组合。
韩志全[4]在晶粒表层自旋波新损耗机理的引导下,通过工艺研究,摸索出了一整套的工艺参数,克服了晶界区域自旋波损耗的影响,这一技术使得定型材料与国外材料相比,在△H k相当时,△H eff 要低30% 50%,并能稳定生产。
在笔者看来,研究高功率材料的关键还是把握好材料的温度系数,特别是使用温度区域的温度特性更值得关注。
因为一旦工作点漂移,很容易造成大损耗,使器件温升,激发非线性效应。
在温度稳定性的研究方面,日本学者的研究结论[5]值得借鉴。
他们认为室温(如20ħ)工作点的磁矩应为工作温度区间内磁矩的最大值T max,此时材料温度特性最好。
以Gd z Y3-z-x Ca x Fe5-x-y Ge x In y O12为例,经过实验研究Y3+、Gd3+、Ca2+、Ge4+、In3+等离子T max的移动特性得出T max=75x-280y+80z-30,因此要使Tmax处于0 35ħ,x、y、z必须满足30≤75x-280y+80z≤65。
1.1.3石榴石旋矩材料石榴石旋矩材料作为移相器及其开关的选用材料,具有耐功率强、损耗小、矫顽力小的优点。
目前国外对于此类材料的研究较为成熟且能规模化生产,如Trans-Tech和Pacific Ceramics已将其系列化,国内由于工艺及加工问题尚不能大规模生产,产品的一致性有待改善。
主要存在的问题是应力导致磁化和相移改变,从发布的资料看Trans-Tech的产品(G1002)亦存在这些问题[6],解决的方法一般是在材料体系中加入Mn2+来减小磁致伸缩效应,此外消除材料经磨加工后的残余应力也显得较为重要。
J.T.Vaughn 等[6]以及A.S.Hudson等[7]系统研究了石榴石移相器材料中如何较好地消除应力敏感性问题,理论的推导结果与实验结果相当吻合。
分别指出了YGd 体系和YAl体系中Mn2+的合适添加量,这对于以后开展相关工作有直接的指导意义。
此外工程上经常采用高温退火来消除材料磨加工后的残余应力。
1.2尖晶石系铁氧体材料尖晶石系铁氧体材料是目前磁性工业中应用最为广泛的材料,在没有发现石榴石材料之前,微波频段所使用的磁性材料均为尖晶石系铁氧体材料,如Mg系、Ni系、Li系等体系都获得了广泛的应用,它们的主要优势在于磁矩范围广(0.05 0.5T),温度稳定性好,性能稳定,容易批量生产,很重要的是此类材料成本低。
由于Mg系和Li系材料均具有很好矩形比、较低的损耗,而在铁氧体移相器和开关领域占有重要地位。
从Trans-Tech的产品目录看,他们重点开发了Mg系材料,形成了从高磁矩到低磁矩的产品系列,而从国内微波铁氧体生产厂家以及国外的文献资料看,近十年来,Li系铁氧体材料得到较为广泛而深入的研究[8-9],并得到大规模的应用。
目前使用的毫米波材料主要是Ni系和Li系两类,原因主要是它们经过改性后具备较高的磁矩,最高能至0.5T。
另外尖晶石系铁氧体材料在微波频段作为吸波材料使用,这也是今后铁氧体材料发展的一个重要方向,主要应用了铁磁共振吸收原理。
铁氧体吸波材料主要有烧结型吸波材料以及涂覆型吸波材料两大类,前者一般作为吸收负载和微波暗室的吸收砖用。
图1是日本TDK公司IB015型NiZn铁氧体砖的吸收性能[10]。
图1TDK公司IB015型NiZn铁氧体砖的吸收性能对于涂覆型吸波材料,主要是将铁氧体粉末掺入聚合物中,形成柔性吸波材料。
日本FDK公司将起始磁导率为10和12的MnZn铁氧体PE23、PE45分散到橡胶中,制备的薄层柔性吸波材料性能如图2所示[11]。
图2FDK公司PE系列柔性吸波材料性能1.3磁铅石系铁氧体这部分材料主要作为永磁材料、特高频软磁材01无机盐工业第43卷第7期料、毫米波旋磁材料以及吸波材料来使用,目前针对其作为吸波材料的研究较多。
一般都是通过离子取代的方法使共振吸收峰移到所需要的频带内,并保证一定的吸收带宽。
张永祥等[12]利用Co-Ti-Zn 联合取代的方法制备了Ba(Co2TiZn)x Fe12-4x O19材料,其在2 3mm的波段内最大吸收60dB,吸收10dB的带宽为4GHz。
对于吸波材料今后的研究方向一方面提高吸收比,另外作为涂覆型吸波材料应重点关注铁氧体分散至聚合物中,吸波性能前后的变化。
2对微波铁氧体材料的几点展望微波铁氧体材料发展的主要推动力来自于高性能微波铁氧体器件在雷达及通讯领域内的大规模应用,结合微波铁氧体器件的发展趋势对材料的发展提出几点展望。
2.1满足小型化器件发展需要近年来超小型超带宽铁氧体器件得到广泛的应用。
特别是有源相控阵的发展对此类器件的需求越来越大。
目前国际市场一只10美元的环行器/隔离器尺寸只有5mm左右,且产品的性能稳定,可完全批量化生产;而国内正在开发此类嵌入式微带结构小型化器件,铁氧体材料所面临的是低损耗和材料加工问题,因为小型化器件对材料的尺寸精度要求很高。
值得注意的是当中国学者致力于小型化微带器件的开发时,国外科学家已开始专注于开发微带薄膜/厚膜铁氧体器件,如J.D.Adam等[13]利用脉冲激光沉积(PLD)在铁氧体基片上沉积了厚度为100μm的薄膜,器件损耗约为0.7dB(10GHz),因此开发铁氧体薄膜/厚膜必将成为今后的一个研究方向。
J.Dash等[14]用射频溅射的方法制备了LiZn 铁氧体薄膜,研究了工艺过程的各种参数对薄膜性能的影响。