铁氧体生产工艺技术——软磁铁氧体材料大生产

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软磁铁氧体生产工艺与控制技术

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铁氧体生产工艺技术——软磁铁氧体材料大生产

防变频器在工作时输入端对电网及其它数字设备产生干扰
《铁氧体生产工艺技术》
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电磁屏蔽专用滤波器
在很宽频带（20KHZ-10GHZ）范围内具有极高的插入损耗（大于50dB），极佳的高频干扰抑制特性
《铁氧体生产工艺技术》
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4)用高频镍锌铁氧体制成的多种电感线圈，小型固定电感器。其形状种类众多，主要有：工字型磁芯，螺纹磁芯，帽形磁芯，双孔磁芯等。
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《铁氧体生产工艺技术》
功率铁氧体的配方
功率铁氧体主要用于变压器磁芯，工作于高功率状态。要求高饱和磁化强度、低损耗。开关电源变压器的功率铁氧体的参考配方为：Fe2O3 75wt%、ZnO 23wt%、CoO 1 wt%、 Al2O3 0.5 wt%、SiO2 0.1 wt%、CaO 0.4 wt%。
性能指标为：Bs=500mT（25℃）Bm=400mT（100℃、 H=2000A/m）、Br=80Mt、Hc=150A/m、μ=70。
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MnZn功率铁氧体EC型磁芯
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《铁氧体生产工艺技术》
开关电源变压器
《铁氧体生产工艺技术》
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《铁氧体生产工艺技术》
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生产及市场需求
预计由于电子信息产业的推动，未来五年中世界对软磁铁氧体的需求将继续保持在10%～15%的增长率水平。
另外，新型绿色照明技术、电子产品数字化、汽车电子、表面贴装技术等的飞速发展，进一步增加了软磁铁氧体的市场需求，对软磁铁氧体和元件带来良好发展机遇。
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软磁铁氧体

软磁铁氧体软磁铁氧体是以Fe2O3为主成分的亚铁磁性氧化物，采用粉末冶金方法生产。

有Mn-Zn、Cu-Zn、Ni-Zn等几类，其中Mn-Zn铁氧体的产量和用量最大，Mn-Zn铁氧体的电阻率低，为1～10 欧姆/米，一般在100kHZ以下的频率使用。

Cu-Zn、Ni-Zn铁氧体的电阻率为102～104欧姆/米，在100kHz～10 兆赫的无线电频段的损耗小，多用在无线电用天线线圈、无线电中频变压器。

磁芯形状种类丰富，有E、I、U、EC、ETD形、方形（RM、EP、PQ）、罐形（PC、RS、DS）及圆形等。

在应用上很方便。

由于软磁铁氧体不使用镍等稀缺材料也能得到高磁导率，粉末冶金方法又适宜于大批量生产，因此成本低，又因为是烧结物硬度大、对应力不敏感，在应用上很方便。

而且磁导率随频率的变化特性稳定，在150kHz以下基本保持不变。

随着软磁铁氧体的出现，磁粉芯的生产大大减少了，很多原来使用磁粉芯的地方均被软磁铁氧体所代替。

国内外铁氧体的生产厂家很多，在此仅以美国的Magnetics公司生产的Mn-Zn铁氧体为例介绍其应用状况。

分为三类基本材料：电信用基本材料、宽带及EMI材料、功率型材料。

电信用铁氧体的磁导率从750～2300, 具有低损耗因子、高品质因素Q、稳定的磁导率随温度/时间关系, 是磁导率在工作中下降最慢的一种，约每10年下降3%～4%。

广泛应用于高Q滤波器、调谐滤波器、负载线圈、阻抗匹配变压器、接近传感器。

宽带铁氧体也就是常说的高导磁率铁氧体，磁导率分别有5000、10000、15000。

其特性为具有低损耗因子、高磁导率、高阻抗/频率特性。

广泛应用于共模滤波器、饱和电感、电流互感器、漏电保护器、绝缘变压器、信号及脉冲变压器，在宽带变压器和EMI上多用。

功率铁氧体具有高的饱和磁感应强度，为4000～5000Gs。

另外具有低损耗/频率关系和低损耗/温度关系。

也就是说，随频率增大、损耗上升不大；随温度提高、损耗变化不大。

铁氧体生产工艺技术

铁氧体生产工艺技术铁氧体是一种重要的磁性材料，具有广泛的应用领域。

其生产工艺技术主要包括原材料准备、混合粉末、压制成型、烧结及后处理等环节。

原材料准备是铁氧体生产的第一步。

常用的原材料有四氧化三铁（Fe3O4）、钡碳酸铜（BaCO3.CuCO3）和镍碳酸锌（NiCO3.ZnCO3）。

这些原材料需要按照一定比例配制，控制好其各个成分的含量。

混合粉末是指将原材料进行混合，以保证最后的铁氧体具有均匀的化学成分。

一般采用球磨法进行混合，通过将原材料和一定比例的磨料放入球磨机中进行混合，利用球磨机的摩擦力和冲击力，使原材料颗粒不断碰撞和磨损，最终达到全面混合的目的。

压制成型是将混合好的粉末进行成型。

常用的压制方法有干压成型和注浆成型两种。

干压成型是将混合好的粉末放入模具中，通过机械压力将其压制成所需的形状。

注浆成型是将粉末与一定比例的有机溶剂进行混合，形成糊状物，再通过注浆机将其注入模具中，最后在模具中固化。

注浆成型相比干压成型，能够得到更高的成型密度，提高了物理性能。

烧结是将成型的铁氧体在高温下进行加热，使颗粒之间产生扩散和结晶，从而形成致密的结构。

烧结过程中需要控制好烧结温度、时间和气氛等参数，以保证铁氧体烧结成型的质量。

常用的烧结方式有常规烧结和微波烧结两种。

微波烧结是利用微波能量对铁氧体进行加热，其烧结速度和效果都比常规烧结要好。

烧结后的铁氧体还需要进行后处理，主要包括磁场处理和涂层处理两个环节。

磁场处理是将铁氧体置于特定强度和方向的磁场中进行处理，以提高其磁化强度和磁化方向。

涂层处理是在铁氧体表面涂层一层耐腐蚀、耐磨损或具有特定功能的材料，以增加其使用寿命和性能。

总之，铁氧体生产工艺技术是一个复杂而严谨的过程。

只有掌握好每个环节的工艺要点和参数，才能够生产出质量优良的铁氧体产品，满足不同领域的需求。

随着科技的不断发展，铁氧体生产技术也在不断创新，提高生产效率和材料性能，推动着铁氧体产业的发展。

软磁铁氧体的大生产工艺技术及质量控制

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型要求颗粒料的含水量在 !"#$!"%& ! 粒度在 ’!!()*!+, 为宜 " 而且最好呈正态分布 -’*!.)!!/, 占 0!& 以上 1" 同时要求松装密度 !’")#234, " 这将减少成型坯件
)
及大小 ’ 装坯重量和方式等方面的不同 " 确定合适的烧结温度及烧结曲线 & 一般来说 " 在升温阶段的低温区 ) 约从室温到 *!!8 *" 主要是坯件内水分 ’ 粘合剂和润滑剂的挥发过程 " 此时需缓缓升温以避免坯件开裂 ( 此后是坯件逐渐收缩阶段 " 升温速率可适当提高 " 但约从 9!!: 到 ’#!!; " 这一段影响着磁心晶粒的大小 ’ 均匀度 ’ 气孔率及分布等 " 升温速率要适当 ( 到最高烧结温度后 " 应有一个 )<* 小时左右的保温段 ( 在降温阶段 " 冷却速率及氧含量对产品的电磁性能及合格率也有很大影响 % 在烧成工序 " 应重点预防产品粘连 ’ 变形和开裂 ( 重点控制氧含量 ’ 窑尾气压的变化以及产品外长尺寸和性能的一致性 % 根据用户和产品的不同要求 " 规范工艺 " 实行定窑 ’定温 ’定气氛 ’定摆坯方式和定期疏通排胶管道的标准化作业模式 %
&
&
注 $ ! 表示生产工序对特性的影响度 ’ 二次料( 的流动性 ! 松装密度和二次烧结指数 %& 表示该工序对特性影响不大 "

铁氧体生产工艺技术-----15

《铁氧体生产工艺技术》
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宜宾职业技术学院
影响矫顽力的因素
Hc=AK/Ms+Bλσ/Ms+C（N2—N1）Ms 第一项为磁晶各向异性对矫顽力的贡献；第二项为应力各向异性对矫顽力的贡献；第三项为形状各向异性对矫顽力的贡献。
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宜宾职业技术学院
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宜宾职业技术学院
二、钡永磁铁氧体的制备技术
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宜宾职业技术学院
教学目标
熟悉钡永磁铁氧体生产预烧料及其常规产品的制备
职业技能教学点
1、幻灯片 18，添加剂的影响，
2、原料，预烧，球磨工艺。
3、磁场成型法、烧结设备与工艺，
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（3）有利于矫顽力的提高。
（4）生成合适的缺陷结构，有利于离子扩散，降低烧结温度，增进密度
（5）补偿球磨时铁的加入以及烧结时碱土氧化物的挥发。
（6）铁氧体原料中含有硫类杂质，这些杂质在生成铁氧体温度（～8000C）前就与BaO 生成BaSO4（～7000C），因此一部分BaO生成稳定化合物BaSO4后消耗掉了，相对地造成配方中Fe2O3过剩，固BaO实际含《铁量氧体增生加产工艺技术》
来表征，
主要参数有
剩磁， Br
磁感应矫顽力
Hcb
内禀矫顽力 Hcj
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最大磁能积（BH）max
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亚铁磁性？

铁氧体磁芯生产工艺

铁氧体磁芯生产工艺
铁氧体磁芯是一种常用于电感器和变压器等电子器件的磁性材料。

下面简要介绍一下铁氧体磁芯的生产工艺。

首先，原料的准备。

铁氧体磁芯主要由三大组分组成：氧化铁、氧化钙和氧化硅。

这些原料按照一定的比例混合，并经过粉碎和筛分操作，使其颗粒大小均匀。

其次，混合原料的烧结。

将混合均匀的原料放入烧结炉中，在高温下进行煅烧，使其形成密实的磁芯。

然后，磁芯的成型。

将经过煅烧的原料粉末放入成型模具中，经过压制形成具有一定形状和尺寸的磁芯。

这一步骤中的压力和温度需要根据具体要求进行控制。

接着，磁芯的烧结。

将成型后的磁芯放入烧结炉中进行再次烧结，使其更加致密，并增强其磁性能。

最后，磨光和包装。

经过烧结的磁芯表面一般不够光滑，需要进行磨光处理，以提高外观质量。

然后，将磁芯按照一定的规格和要求进行包装，以方便使用和搬运。

以上是铁氧体磁芯生产工艺的主要步骤和流程。

当然，在实际生产中还有一些细节和工艺参数需要根据具体情况进行调整和控制，以确保最终产品的质量和性能达到要求。

铁氧体制造工艺流程

铁氧体制造工艺流程一、原料准备。

铁氧体制造呢，原料是很关键的一步。

这就好比咱们做菜，得先把食材准备好。

一般来说，铁氧体的主要原料是铁的氧化物，像三氧化二铁这种。

还得加上一些其他的金属氧化物，比如说氧化锌、氧化镍之类的。

这些原料的纯度可得把控好，要是杂质太多，就像做饭的时候食材不新鲜，那做出来的铁氧体质量肯定不咋地。

而且不同用途的铁氧体，原料的配比那也是不一样的。

就像做不同的菜需要不同的调料比例一样，有的铁氧体可能需要多一点三氧化二铁，有的则需要更多的氧化锌，这都是有讲究的。

二、混合研磨。

原料准备好之后呢，就到了混合研磨这一步。

这一步就像是把食材搅和在一起，不过可不像咱们平时随便搅搅就行。

得用专门的设备，把那些原料磨得细细的，混合得特别均匀。

要是混合不均匀，就像炒菜的时候盐巴没撒匀，有的地方咸死，有的地方没味。

在这个过程中，还得注意控制研磨的时间和力度。

研磨时间太短，原料颗粒可能还是比较大，不利于后续的反应；研磨时间太长呢，又可能会引入一些不必要的杂质。

而且这个力度也要恰到好处，就像按摩一样，太轻没效果，太重可能就把原料给弄坏了。

三、预烧。

混合研磨之后，就迎来了预烧环节。

这预烧啊，就像是给原料来个热身运动。

把混合好的原料放到高温炉里去烧一下，这个温度那也是很关键的。

温度低了，原料之间的反应不完全，就像跑步没跑够距离，没达到效果。

温度高了呢，又可能会出现一些其他的问题，比如说原料可能会被过度烧结，变得特别硬，不利于后续的加工。

预烧的目的就是让原料之间初步发生反应，形成一些小的铁氧体颗粒，为后面的正式烧结做准备。

四、二次研磨。

预烧完了之后，又要进行二次研磨啦。

为啥还要研磨呢？因为预烧之后的原料可能会结块，颗粒大小也不均匀。

这时候再研磨一次，就能让原料更加细腻，颗粒大小更加均匀。

这就像咱们把面团揉了一次之后，再揉一次，会让面团更加光滑一样。

二次研磨的设备和方法跟第一次研磨可能会有些不同，毕竟经过预烧之后原料的性质有点变化了。

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生产及市场需求
预计由于电子信息产业的推动，未来五年中世界对软磁铁氧体的需求将继续保持在10%～15%的增长率水平。
另外，新型绿色照明技术、电子产品数字化、汽车电子、表面贴装技术等的飞速发展，进一步增加了软磁铁氧体的市场需求，对软磁铁氧体和元件带来良好发展机遇。
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《铁氧体生产工艺技术》
锰锌功率铁氧体 RM型磁芯
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《铁氧体生产工艺技术》
开关电源变压器
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《铁氧体生产工艺技术》
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防变频器在工作时输入端对电网及其它数字设备产生干扰
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电磁屏蔽专用滤波器
在很宽频带（20KHZ-10GHZ）范围内具有极高的插入损耗（大于50dB），极佳的高频干扰抑制特性
《铁氧体生产工艺技术》
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4)用高频镍锌铁氧体制成的多种电感线圈，小型固定电感器。其形状种类众多，主要有：工字型磁芯，螺纹磁芯，帽形磁芯，双孔磁芯等。
《铁氧体生产工艺技术》
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软磁铁氧体材料的制备
国内常用制造软磁铁氧体的工艺流程
配料→｛A：湿混→烘干→制坯；B：干式强混→造球｝→预烧→粗粉碎→ 砂磨→喷雾干燥造粒→成型→烧结→ 磨加工→检测。
《铁氧体生产工艺技术》
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研究方向
为适应电子元器件小型化，微型化的需要，国内外都在致力于开发两大类磁性优异的材料，宽带变压器用的高磁导率铁氧体（VHP）和开关电源用的低功耗铁氧体（LPL）。
职业技能教学点：
1、基本应用， 2、国内概况， 3、常用工艺流程， 4、发展方向
《铁氧体生产工艺技术》
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应用概况软磁铁氧体，易磁化，也易退磁，适于高频应用。国内软磁铁氧体磁芯产量中80— 90wt%用于消费类电子设备中。
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消费类电子产品中使用软磁铁氧体磁芯大致分为以下四类
《铁氧体生产工艺技术》
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SP型贴片功率电感
用于笔记本电脑、网络通讯
《铁氧体生产工艺技术》
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SPE型贴片功率电感
用于便携式通讯设备
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SMD 屏蔽型功率电感器
《铁氧体生产工艺技术》
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软磁铁氧体材料大生产工艺控制技术
《铁氧体生产工艺技术》
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一、软磁铁氧体现状及发展二、软磁铁氧体的主要性能三、锰锌铁氧体的制备四、镍锌铁氧体的制备
《铁氧体生产工艺技术》
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一、软磁铁氧体现状及发展
《铁氧体生产工艺技术》
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教学目标
熟悉软磁铁氧体的基本用途，生产现状，发展方向
源滤波器磁芯。如UF型，EE型，日字
型磁芯等
适用于频率50hz，额
定电压400v的配电系统
中。根据系统感性无功
量的多少，自动快速的
调节无功电流的输出，
使系统无功功率得到快
速补偿，从而提高电网
电压质量，减少系统和
变压器损耗，达到节能
无返回
变频器输入端电源滤波器
国内概况-生产及市场需求
信息化的基础是网络，网络的优化和对信息消费的需求使得人类对网络终端的数量和质量提出了越来越高的要求。软磁材料作为电子信息产品主要构件之一，在网络终端中的应用十分广泛。网络终端有手机、PC、笔记本电脑和数字电视终端等。数字电视终端主要由平板电视构成，而平板电视主要又有液晶电视 (LCD)和等离子(PDP)电视两大门类，而上述终端都无一例外需要用到软磁体。因此，未来数年内，软磁材料依然会保持较高的发展速度。
1）、U型，E型功率材料磁芯：主要用于开关电源变压器，回扫变压器，枕校变压器和行推动器等
《铁氧体生产工艺技术》
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锰锌功率铁氧体 EI型磁芯
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《铁氧体生产工艺技术》
锰锌功率铁氧体 UF型磁芯
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《铁氧体生产工艺技术》
锰锌功率铁氧体 EC型磁芯
《铁氧体生产工艺技术》
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MnZn高磁导率磁芯
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《铁氧体生产工艺技术》
复数磁导率
高磁导率铁氧体磁芯主要应用于？
1.局域网隔离变压器和共模滤波器这些器件在计算机联网用的网卡中是必备的 2.场致发光电源变压器：许多钟、表、BP
机笔记本电脑话频（300—3400Hz）变压器
《铁氧体生产工艺技术》
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二、软磁铁氧体的主要性能
《铁氧体生产工艺技术》
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教学目标
熟悉软磁铁氧体的主要磁性参数以及对使用的影响职业技能教学点：
1、复数磁导率； 2、磁导率的稳定性。
《铁氧体生产工艺技术》
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软磁铁氧体的主要技术参数有
初始磁导率μi居里温度Tc（℃）剩磁Br（mT）比损耗系数tgδ/ μi（x10-6）、比温度系数αμ/μi（x10-6）、矫顽力HCJ（A/m）减落因素DF（x10）、饱和磁通密度B（mT）、密度d（g/cm3）（一般小于4.5～4.9 g/cm3）电阻率ρ（Ω.cm）、功率损耗Pc（mW/g）
《铁氧体生产工艺技术》
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《铁氧体生产工艺技术》
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2）、用高阻率的MgMnZn Fe2O4系铁氧体制成的偏转磁芯。
《铁氧体生产工艺技术》
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《铁氧体生产工艺技术》
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3）用高磁导率的锰锌铁氧体制成的电
3.程控交换机中的话频变压器目前多用EP13
高磁导率磁芯……
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《铁氧体生产工艺技术》
提高μi、低Hc的软磁材料的途径
①、提高Ms值 ②、降低K1值、λs值降低K1值、λs值的途径有： a、非磁性离子 Zn、Cd（镉）等的置换：b、K1抵消法： c、降低σ值d、减少夹杂物、提高密度、增大晶粒尺寸。