FDK 材料
锰锌铁氧体材料技术性能的拓展
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。
烧结钕铁硼永磁材料国家标准
烧结钕铁硼永磁材料国家标准磁学名词关于钕铁硼永磁体常用的衡量指标有以下四种：剩磁（Br）单位为特斯拉（T）和高斯（Gs） 1T=10000Gs将一个磁体在外磁场的作用下充磁到技术饱和后撤消外磁场，此时磁体表现的磁感应强度我们称之为剩磁。
它表示磁体所能提供的最大的磁通值。
从退磁曲线上可见，它对应于气隙为零时的情况，故在实际磁路中没有多少实际的用处。
钕铁硼的剩磁一般是11500高斯以上。
磁感矫顽力（Hcb）单位是奥斯特（Oe）或安/米（A/m） 1A/m=磁体在反向充磁时，使磁感应强度降为零所需反向磁场强度的值称之为磁感矫顽力（Hcb）。
但此时磁体的磁化强度并不为零，只是所加的反向磁场与磁体的磁化强度作用相互抵消。
（对外磁感应强度表现为零）此时若撤消外磁场，磁体仍具有一定的磁性能。
钕铁硼的矫顽力一般是10000Oe以上。
内禀矫顽力（Hcj）单位为奥斯特（Oe）或安/米（A/m）使磁体的磁化强度降为零所需施加的反向磁场强度，我们称之为内禀矫顽力。
内禀矫顽力是衡量磁体抗退磁能力的一个物理量，是表示材料中的磁化强度M退到零的矫顽力。
在磁体使用中，磁体矫顽力越高，温度稳定性越好。
磁能积(（BH）max ) 单位为兆高·奥（MGOe）或焦/米3（J/m3）退磁曲线上任何一点的B和H的乘积既BH我们称为磁能积,而B×H的最大值称之为最大磁能积，为退磁曲线上的D点。
磁能积是恒量磁体所储存能量大小的重要参数之一。
在磁体使用时对应于一定能量的磁体，要求磁体的体积尽可能小。
·各向同性磁体：任何方向磁性能都相同的磁体。
·各向异性磁体：不同方向上磁性能会有不同；且存在一个方向，在该方向取向时所得磁性能最高的磁体。
烧结钕铁硼永磁体是各向异性磁体。
·取向方向：各向异性的磁体能获得最佳磁性能的方向称为磁体的取向方向。
也称作"取向轴"，"易磁化轴"。
磁芯资料
1.磁性材料的磁化曲线磁性材料是由铁磁性物质或亚铁磁性物质组成的，在外加磁场H 作用下，必有相应的磁化强度M 或磁感应强度B，它们随磁场强度H 的变化曲线称为磁化曲线(M～H或B～H曲线)。
磁化曲线一般来说是非线性的，具有2个特点：磁饱和现象及磁滞现象。
即当磁场强度H足够大时，磁化强度M达到一个确定的饱和值Ms，继续增大H，Ms保持不变;以及当材料的M值达到饱和后，外磁场H降低为零时，M并不恢复为零，而是沿MsMr曲线变化。
材料的工作状态相当于M～H曲线或B～H曲线上的某一点，该点常称为工作点。
2.软磁材料的常用磁性能参数饱和磁感应强度Bs：其大小取决于材料的成分，它所对应的物理状态是材料内部的磁化矢量整齐排列。
剩余磁感应强度Br：是磁滞回线上的特征参数，H回到0时的B值。
矩形比：Br∕Bs矫顽力Hc：是表示材料磁化难易程度的量，取决于材料的成分及缺陷(杂质、应力等)。
磁导率μ：是磁滞回线上任何点所对应的B与H的比值，与器件工作状态密切相关。
初始磁导率μi、最大磁导率μm、微分磁导率μd、振幅磁导率μa、有效磁导率μe、脉冲磁导率μp。
居里温度Tc：铁磁物质的磁化强度随温度升高而下降，达到某一温度时，自发磁化消失，转变为顺磁性，该临界温度为居里温度。
它确定了磁性器件工作的上限温度。
损耗P：磁滞损耗Ph及涡流损耗Pe P = Ph + Pe = af + bf2+ c Pe ∝ f2 t2 / ，ρ降低，磁滞损耗Ph的方法是降低矫顽力Hc;降低涡流损耗Pe 的方法是减薄磁性材料的厚度t 及提高材料的电阻率ρ。
在自由静止空气中磁芯的损耗与磁芯的温升关系为：总功率耗散(mW)/表面积(cm2)3.软磁材料的磁性参数与器件的电气参数之间的转换在设计软磁器件时，首先要根据电路的要求确定器件的电压～电流特性。
器件的电压～电流特性与磁芯的几何形状及磁化状态密切相关。
设计者必须熟悉材料的磁化过程并拿握材料的磁性参数与器件电气参数的转换关系。
课程设计-镍锌铁氧体软磁材料的制备与性能检测
镍锌铁氧体软磁材料的制备与性能检测学生姓名：秦月指导老师：金丹/孙可为/孙昱艳/贺格平材料与矿资学院功能材料1201班摘要随着信息技术和电子数字化产品的发展，器件的发展趋向于小型化、宽频化、高性能和低损耗，这对软磁Ni-Zn铁氧体材料提出了更高的要求。
镍锌铁氧体的制备方法包括传统的固相法、水热合成法、溶胶凝胶法、化学共沉淀法、自蔓延燃烧法、喷雾法以及微乳液法等方法，本文主要研究以氧化镍NiO、氧化锌ZnO和三氧化铁为Fe2O3为原料，以PVA作为粘结剂通过传统的陶瓷制备工艺制备的高性能Ni-Zn铁氧体。
采用软磁直流冲击法测量装置对制备的镍铁氧体软磁样品进行性能测试。
研究了制备工艺对镍锌铁氧体的饱和磁感应强度Bs、剩余磁感应强度Br、矫顽力Hc、初始磁导率u i以及最大磁导率u m等磁性能的影响。
结果表明：初始磁导率和最大磁导率不高；矫顽力低；饱和磁感应强度和剩余磁感应强度相对于其他铁氧体软磁材料来说较低。
关键词：镍锌铁氧体，固相反应法，制备工艺，磁性能目录1引言 (1)2实验内容 (3)2.1实验方法 (3)2.2实验过程 (3)2.2.1配料 (3)2.2.2预烧料制备 (4)2.2.3预烧 (4)2.2.4颗粒料制备 (5)2.2.5成型 (5)2.2.6烧结 (6)2.2.7性能检测 (6)3实验结果与讨论 (8)3.1理论性能参数 (8)3.2试样测量与测试结果 (8)3.3.1性能方面 (9)3.3.2制备工艺的影响 (10)参考文献 (12)致谢 (13)1引言随着磁学理论的发展和生产技术的进步，磁性材料已经成为人类社会和国民经济重要的基础材料。
作为一种重要的新型功能材料，磁性材料广泛的应用在通信、电信、自动控制、家用电器等电子产品之中。
磁性材料按矫顽力大小可以分为软磁材料和永磁材料。
软磁材料则是其中应用最广泛、种类最多的材料之一。
软磁材料指由较低的外部磁场强度即可获得大的磁化强度的材料。
软磁铁氧体材料
收稿日期：2002-08-30.软磁铁氧体材料沈庆峰，杨显万，刘春侠（昆明理工大学材料与冶金工程学院，云南昆明650093）摘要：总结了近几十年来软磁铁氧体材料的发展过程，评述了国内软磁铁氧体材料及器件的发展现状、应用和市场，并对其中的锰锌系和镍锌系两大类型的软磁铁氧体材料做了重点介绍，指出了在其广泛的应用领域内，软磁铁氧体将进一步向高频、高磁导率和低损耗方向发展，以适应由新科技新设备的不断推出所带来的其产品如电感、线圈等器件向小型化片式化的发展要求.关键词：软磁铁氧体；锰锌铁氧体；镍锌铁氧体；高磁导率中图分类号：TM277文献标识码：A文章编号：1007-855X （2003）02-0017-06Soft Magnetic Ferrite MaterialSHEN Oing-feng ，YANG Xian-wan ，LIU Chun-Xia（FacuIty of MateriaIs and MetaIIurgicaI Engineering ，Kunming University of Science and TechnoIogy ，Kunming 650093，China ）Abstract ：The deveIopment of soft magnetic ferrite materiaIs in recent decades is summarized and the domestic deveIoping conditions ，appIications ，the market of soft magnetic ferrite materiaIs and devices are reviewed.Mn -Zn ferrite and Ni -Zn ferrite ，two types of soft magnetic ferrite materiaIs ，are introduced.It aIso points out that progress wiII be made in soft magnetic ferrite materiaIs concering higher freguency ，higher magnetic conductivity and Iower Ioss to fuIfiII the miniaturization demand of the ferrite components such as inductances ，coiIs ，and so on ，aIong with the emergence of new technoIogies and devices.Key words ：soft magnetic ferrite ；Mn -Zn ferrite ；Ni -Zn ferrite ；high -magnetic conductivity0引言20世纪40年代二次世界大战中发明了雷达，要求使用能在中高频和高频领域中工作的软磁材料（指矫顽力小，容易磁化的磁性材料），从而发明了锰锌软磁铁氧体和镍锌软磁铁氧体.由于软磁铁氧体在高频下具有高磁导率、高电阻率、低损耗等特点，并且具有批量生产容易、性能稳定、机械加工性能高，可利用模具制成各种形状的磁心，特别是成本低等特点，而迅速推广应用于通信、传感、音像设备、开关电源和磁头工业等方面.从20世纪40年代到现在，随着技术的进步，软磁铁氧体也在不断地发展.其主要的方向一是改变软磁铁氧体的成分.如今，锰锌铁氧体已派生出锰镁锌铁氧体和锰铜锌铁氧体，镍锌铁氧体已派生出镍铜锌铁氧体.另外除了基本的氧化物外，还添加CaO ，SiO 2，Nb 2O 5，ZrO 2，Ta 2O 5等氧化物，以提高铁氧体的性能；一是改变生产工艺，使粉体细化，从而减少损失和提高工作频率［1］.经过几十多年的发展完善，如今软磁氧体材料已成为一类应用广泛、种类繁多的功能材料.目前，工业生产的软磁铁氧体材料从成分上分主要有：Mn -Zn ，Ni -Zn 系等尖晶石和平面型六角晶系两大类（也有分为三类的）.从应用角度讲，它又可分为高磁导率（!i ）、高频大功率（又称功率铁氧体）和抗电磁干扰的（EMI ）铁氧体等几类!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!.第28卷第2期2003年4月昆明理工大学学报（理工版）JournaI of Kunming University of Science and TechnoIogy （Science and TechnoIogy ）VoI.28No.2Apr.20031软磁铁氧体材料的种类及性能特点1.1锰锌系软磁铁氧体材料锰锌系软磁铁氧体主要是具有尖晶石结构的mMIFe 204·IZIFe 204与少量Fe 304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磁性器件，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.主要应用器件见表l.表1软磁铁氧体的主要用途材料类型应用器件锰锌系软磁铁氧体材料开关电源用功率磁芯，高清晰度数字彩电和高分辨率显示器用回扫变压器，计算机网络用局域网隔离变压器和共模滤波器，钟表、BP 机、手机、笔记本电脑以及数字仪表用场致发光电源变压器，程控交换机中的话频变压器，电流互感器，低功率驱动变压器，输入滤波器等等.镍锌系软磁铁氧体材料如在电视机中作为高频阻抗变压器，CATV 系统中作为分支分配器，通讯系统中作为功率分解/合成器、混频器、射频放大器、定向耦合器、相位检波器等等.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）和高磁导率即高!i 铁氧体两类.1.1.1功率铁氧体［1~6，8~9］功率铁氧体的主要特征是在高频（几百千赫兹）高磁感应（几千高斯）的条件下，仍旧保持很低的功耗，而且其功耗随磁芯的温升而下降，在80C 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.20世纪70年代初，日本、欧洲厂商为适应开关电源市场的需要，开发出第一代功率铁氧体，典型牌号为TDK 的h35、FDK 的h45及飞利浦的3C85.这类材料由于功耗较大，且使用时温升显著，故一般只用于20khz 左右的民用开关电源.20世纪80年代初，经改进的第二代功率铁氧体被开发出来，其最大特点是呈现负温度系数功耗（20~80C ，随温度升高，功耗呈下降趋势），能有效防止温升造成的电磁性能下降，且综合指标较好，代表性的产品有TDK 的PC30、FDK 的N49、西门子的N27.20世纪80年代中后期，为适应高频开关电源的发展，国外又开发出高频功耗大幅降低、实用频率一般可达l00~500khz 的第三代材料，如TDK 的PC40、FDK 的h63B 、西门子的N67、飞利浦的3F3，这类材料特别适用于频率为数百khz 的开关电源，现在被广泛应用于工业类的开关电源中.进入20世纪90年代后，由于信息技术对器件小型化、片式化的要求，第四代功率铁氧体又开发成功，向着高频、低耗方向发展，代表牌号有TDK 的PC50，日立的SB -lM ，西门子的N49，FUJI 的7hl0，飞利浦的3F4等，其功耗大大低于第三代材料，使用频率一般可达500~l 000khz ，可望满足显示器用回扫变压器等器件向小型化、高频化和低损耗发展的要求，是今后功率软磁铁氧体的发展方向.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PWl ~PW5五类，其适用工作频率也逐步提高.如适用频率为l5~l00khz 的PWl 材料；适用频率为25~200khz 的PW2材料；适用频率为l00~300khz 的PW3材料；适用频率为300~l Mhz 的PW4材料；适用频率为l ~3Mhz 的PW5材料.目前，国内的企业已能生产相当于PWl ~PW3材料，PW4材料只有部分企业小批量试生产，PW5材料有待于进一步开发和生产.表21999年我国Mn -Zn 功率铁氧体的生产水平磁性能水平相当于TDK 牌号产量份额/%A PC40l.5B PC3046.2C!PC3052.3日本TDK 的功率铁氧体材料无论是质量还是产量均处于国际领先地位.据说TDK 公司目前有l0多名博士从事锰锌铁氧体的开发工作，PC30等牌号已基本不再生产，转向从我国及东南亚进口，集中精力研发PC45-50等高档产品.我国的情况正好相反，l999年的统计数8l 昆明理工大学学报（理工版）第28"""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""卷所改观，不少单位加大技术创新力度，积极实施PC40批量生产技术攻关，A 档产品不断增加，C 档产品有所减少，四川、江苏、浙江的一些企事业单位先后完成了PC40，PC44，PC50的研制工作，有的通过了PC44，PC50的设计定型鉴定，有的开始规模化生产PC40等高档产品.表3中列出了部分国内外功率铁氧体产品的性能指标.表3功率铁氧体的部分产品性能指标生产厂家及牌号!i B s /mT H c /A ·m -1"r /C f max /k~z P /mW ·cm -325C 60C 100C TDK PC40PC502300125%1400125%51047014.331.0>215>24050010006001304508041080FDK ~49N ~63B 1600120%2000120%50050012.810.2>230>200100300640440410TOKIN 2500B32500120%50015.1205500200飞利浦3C853F32000120%2000120%500500!200!20020050023011016580日立SB -9C 260049011.9>2003006804504001409所R2KDP 2300120%51016.0!215500560410450898厂R2KB12300125%51014.423012094831.1.2高磁导率铁氧体［5~9］表41999年我国高磁导率铁氧体的生产水平磁性能水平初始磁导率（!i ）产量份额/%A !6000 1.5B 5000~600046.2C"500052.3磁导率是衡量软磁铁氧体材料性能的主要基本参数之一，通常将初始磁导率（!i ）>5000的Mn -Zn 铁氧体材料称为高磁导率铁氧体，高磁导率铁氧体的主要特性是磁导率特别高，一般均达到10000以上，从而可使磁芯体积缩小很多，适应元器件向小型化、轻量化发展的需要.另外为了满足使用要求，这类高磁导率小磁芯的表面质量必须很好，平滑圆整，没有毛刺，而且在其表面上必须涂覆一层均匀、致密、绝缘、美观的有机涂层，这是一个技术难点.高磁导率铁氧体在电子工业和电子技术中是一种急需和应用广泛的功能材料，可以做通讯设备、测控仪器、家用电器及新型节能灯具中的宽频带变压器、微型低频变压器、小型环行脉冲变压器和微型电感元件等更新换代的电子产品.表5高磁导率铁氧体的部分产品性能生产厂家及牌号!i（tg #/!i ）/10-6B s /mT T c /C TDK~5C3~5C415000130%12000125%<15（100k~z ）<8（10k~z ）360380>105>110TOKIN 12001~18000~12000130%18000130%<15（10k~z ）<15（10k~z ）420390>125>110飞利浦3E63E712000125%15000130%<75（10k~z ）<75（10k~z ）400400>130>130西门子T42T4612000125%15000130%400400>130>130美SPANGMAT -WMAT -~10000130%15000130%<7（10k~z ）<15（10k~z ）430420>125>120涞水磁材厂R12K12000130%<15（10k~z ）340>120898厂R10K10000130%<7（10k~z ）400>150TDK 、西门子、菲利浦、TOKIN 及美国SPANG 磁性分公司等是世界上高!i 软磁铁氧体材料研究开发和规模化生产的先行者.TDK 在生产~5C2的基础上又先后开发出了~5C3、K5D 和~5E 等系列高磁导率铁氧体材料；TOKIN 推出了12001~、18000~材料；西门子上市了T42、T46高磁导率材料.据磁性行业协会的统计，1999年我国生产的称得上高!i （8000~10000）即A 档的产量很少（表4）.2000年后情况则有所改观，山东及浙江、江苏、四川、北京等地一些企事业单位近几年来先后完成了!i 为10000~15000材料的研制，并通过了设计定型鉴定，部分厂家实现了i=10000及以上的高导锰锌铁氧体材料的批量生产.四川等地一些企业研发的91第2#############################################################期沈庆峰，杨显万，等：软磁铁氧体材料和创新.表5中列出了几种主要高磁导率铁氧体产品的性能指标.真正意义上的高!i 软磁铁氧体材料，其!i 值应在10000以上，这样才能满足通讯、计算机等IT 产业和电子整机对各种器件超小型化、微型化的需求.近年来，高!i 铁氧体的水平还在不断提高，目前国内外技术创新的奋斗目标是规模化生产高!i =15000~18~000的锰锌铁氧体以及更为实用的具有宽频、宽温特性的高磁导率铁氧体材料.1.2镍锌系软磁铁氧体材料［9，10］Ni -Zn 系软磁铁氧体材料是另一类产量大、应用广泛的高频软磁材料.当应用频率在1MHZ 以下时其性能不如Mn -Zn 系铁氧体，而在1MHZ 以上时，由于它具有多孔性及高电阻率，其性能大大优于Mn -Zn铁氧体，非常适宜在高频中使用.用镍锌软磁铁氧体材料做成的铁氧体宽频带器件，使用频率可以做到很宽，其下限频率可做到几千赫兹，上限频率可达几千兆赫兹，大大扩展了软磁材料的频率使用范围，主要功能是在宽频带范围内实现射频信号的能量传输和阻抗变换.由于它们具有频带宽、体积小、重量轻等特点而被广泛应用在雷达、电视、通讯、仪器仪表、自动控制、电子对抗等领域.表6日本TDK 公司部分Nizn 铁氧体材料性能指标型号!i 120%"!rX 10-6/C （20~60C ）B s /mT （H =1600A /m ）#f /C $/!·cm HF7015001~3280>100107HF609008~14300>130107HF555505~35320>150107HF502509~15320>180107HF401209~18350>250107HF30455~15290>300107世界上现已工业化生产镍锌铁氧体的国家中，目前，日本TDK 、FDK 、德国西门子、美国SIealword 等公司的产品技术水平被公认为是世界上最高的，射频宽带Ni -Zn （磁芯）的工作频率可达0.1MHZ ~1.5GHZ ，品种规格上千种.而国内起步较晚，仅有少数厂家在开发低噪声滤波器和铁氧体吸收与抑制元件，但与国外的差距较大，尚未系列化、标准化.表6中列出了TDK 公司部分镍锌铁氧体的性能指标.目前，随着信息网络技术的飞速发展，在有线电视系统和闭路电视系统的基础上迅速发展起来的光纤同轴电缆混合（HFC ）网络系统，作为综合信息宽带网络，具有显著的优势.HFC 网络系统的改造和建设，需要各种射频宽带铁氧体器件，而射频宽带铁氧体材料（磁芯）系列是制造上述铁氧体器件的关键磁性材料.HFC 的发展，大大刺激了对射频宽带铁氧体材料及器件的需求.Ni -Zn 软磁铁氧体材料除广泛用于HFC 宽带网络外，还大量用于抗电磁干扰.使用镍锌系软磁铁氧体材料制成的滤波器、铁氧体抑制器是其中最有效、简单、经济的办法之一.因此，在各种电子、电子线路中使用大量各种特性和各种形状的EMI 软磁铁氧体磁芯，以满足抗电磁干扰和电磁兼容的要求.抗电磁干扰产品和电磁兼容产品发展的方向是各类磁芯向高磁导率、高频化、高速、小型化和片式高组装密度化发展.如今用Ni -Zn 等软磁材料做成的铁氧体桨料和导体桨料交替叠层厚膜印刷和烧结而成、实现小型化表面安装的器件已经实用化，发展前途光明.表71985~1997年世界软磁铁氧体产量情况国家或地区产量/I1985年1990年1995年1997年年均增长率/%日本40000465004900048000 1.5美国25000100002000020000-0.02西欧200002300024000280000.3中国700015000300005000017.8东南亚1000018000400005000014.4其他8000125002100024000 1.0合计1100001250001840002200005.92国产材料的市场发展及问题［11，12］近几十年中，随着科学技术的不断进步，软磁铁氧体的需求量也跟着迅速增加.世界软磁铁氧体的产量由1985年11万I 增长到1997年的22万I 再增加到2000年的30万I ，其中我国和东南亚增长速度最快.1985年我国产量约7千I ，到1997年发展到5万I ，2000年达到了6万I.相反的，美国却呈负增长，而西欧的增长率近似为零02昆明理工大学学报（理工版）第28!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!卷的生产中心已由欧美转移到我国和东南亚地区，这主要是因为原材料和劳动力的原因.随着科技的不断发展，新产品和产量的不断增加，在21世纪，磁性材料在工业上诸如计算机、汽车、通讯设备、自动化和消费类家电中的应用将更加拓展，软磁铁氧体材料在电子产品中所占的比重也会越来越大，如在一台电视机中，25%以上是软磁铁氧体元件与器件，在计算机、通信设备中间同样亦占有相同的比例，软磁铁氧体的80%以上用于家电产品中.预计到2005年全世界软磁铁氧体的产量将达到50万I ，我国的产量也会增长到10万I ，世界市场将保持在10%以上的速度增长，我国也将以10%~15%左右的年增长率发展.其中发展较快的高性能软磁产品有以下几类：功率铁氧体，约占软磁铁氧体总产量的25%；高磁导率材料，约占20%；宽带射频铁氧体和电子镇流器与照明变压器用铁氧体，约占15%；还有抗电磁干扰器件.这几类高档铁氧体材料和元器件的年均增长率达20%以上，远高于世界软磁铁氧体的整体发展水平［3］.随着科技的不断进步，软磁铁氧体材料的需求量会不断增加，有着广阔的国内国际市场.日本国内高清晰度电视、大屏幕彩电的产量在上升，配套的回扫变压器因而随之增加；台湾省生产全球彩色显示器产量的50%.彩显中双聚焦回扫变压器磁芯从日本或中国大陆进口，未来几年内预计需求量每年以30%的速度增长；韩国也是彩色显示器主要生产国，其中软磁铁氧体磁芯除本国生产一部分外，其余亦依赖进口.此外东南亚市场对软磁铁氧体磁芯的需求量亦不断增长.我国的软磁材料有着巨大的发展市场，截至到2002年4月底，我国手机用户达1.6亿户，移动用户正在以平均每月550万户左右速度快速增长；寻呼机用户目前也有8000多万.家电市场中，我国目前占有全球彩电加工量的50%，2002年全国彩电产量将保持在2500万台以上.此外，联想、实达、长城等国产品牌的计算机也呈迅速的发展趋势，电脑显示器等外部设备亦需要各种铁氧体元器件.另外，不断涌现的众多电子产品更需要大量的铁氧体磁性材料.我国磁性产品生产规模已经形成，生产技术上了一个台阶，特别是在中低档产品方面占有较大优势.目前，固定资产投资超过1000万元的软磁铁氧体生产厂家已有五六十家，其中尚未计入港台厂商在珠江三角洲创办的独资、合资企业20余家.产量上，2000年达到了6万I ，已经超过了日本，位于世界首位.并且随着生产中心的转移和市场的蓬勃发展，我国亦将成为软磁铁氧体材料的出口大国.我国的磁性科技虽然取得了长足发展，但与世界相比，差距仍然很大，在基础理论研究，技术开发和工程产业三个方面均未步入良性循环的轨道.总的来说，我国的铁氧体产品档次低，技术含量不高，多为中低档产品，而且品种雷同，多数企业技术创新能力薄弱.虽然目前我国部分厂家的产品水平与国外大致相当，但从规模效益上都远低于国外，例如日本的TDK 公司年产量达2.4万I ，而我国仅数家工厂年产量达2千I ，从国际市场售价来看，我国产品十分低廉，大U ，E 形磁芯每吨售价5~6万元，小U ，E 形磁芯也只有8~9万元，仅为日本同类产品的1/2~1/3.这除了销售渠道的原因外，还与我国产品批量小、外观差、缺少名牌、供货不及时有直接的关系.形不成规模优势和名牌效应，在市场上受制于人.虽然国内铁氧体总产量很大，但是大多数企业长期滞留于低档产品，一方面影响了本身技术水平的提高，另一方面由于售价低、获利薄，影响了扩大再生产，造成原材料及能源浪费，难以形成良性循环.快速发展起来的高档软磁产品有着广阔的发展前景和较高的利润可寻，而我国大部分供应份额被进口产品占据.中国加入WTO 以后，市场将无国界之分，随着需求市场的迅速增长，我国软磁铁氧体的生产将面临巨大的机遇，我们必须改变观念，抓住机遇，认清形势，放远眼光，认准软磁铁氧体向一低、两高和三化（即低损耗；高频、高磁导率；小型化、片式化和薄膜集成表面贴装化）方向发展的趋势，组织人力物力进行高档产品的技术攻关，瞄准国际先进水平，坚持技术创新与制度创新、自主创新与技术引进相结合，在高起点上跨越式发展高档产品，紧跟科技发展步伐.此外，还要加强原材料基地的建设，改变我国原材料质量差以及供应不够的现状，建设一批高纯氧化锰、氧化铁、氧化镍和氧化锌等原材料的生产基地，为我国发展高性能软磁铁氧体材料提供保证；积极开发高性能专用设备和仪器，倡导生产过程精密控制技术.以实现高性能软磁铁氧体大批量生产的要求，逐步占领高档产品市场，使我国不仅成为磁性材料生产大国，更要成为磁性材料生产强国.（下转第37页）12第2!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!期沈庆峰，杨显万，等：软磁铁氧体材料应用ANSYS 有限元分析软件，我们计算出导轨在8000N 的均布载荷作用下，!方向上的最大压应力为121Mpa ，最大等效应力（Von Mises 应力）为117Mpa ，均超过了材料的屈服强度!"，如下所示：图6为导轨所受最大压应力处的截面应力云图，图7为最大等效应力处的截面应力云图#在试验中，我们在导轨的上表面施加8000N 的载荷，结果在此载荷作用下导轨发生塑性变形，表明计算结果与试验结果基本吻合#!结论采用有限元数值分析方法，根据米赛斯（Mises ）准则，使用大型有限元分析软件ANSYS ，分析复杂截面导轨在均布载荷作用下的变形情况，提供了一种在导轨成形加工之前仿真导轨变形情况的方法，可以有目的地预测并避免可能出现的问题，并为解决问题提供参考依据.参考文献：［1］陈精一，等.电脑辅助工程分析ANSYS 使用指南［M ］.北京：中国铁道出版社，2001.9~10.［2］刘北辰，等.工程计算力学———理论与应用［M ］.北京：机械工业出版社，1990.477~480.［3］孙训方，等.材料力学（第三版）［M ］.北京：高等教育出版社，1994.215，388~401.（上接第21页）参考文献：［1］徐泽玮.电源技术中应用的软磁铁氧体材料发展回顾和分析（一）［J ］.金属功能材料，2001，8（5）：1~7.［2］黄刚.软磁铁氧体的市场综述［J ］.电子外贸，1999，6：24~26.［3］唐敏，思潮.软磁铁氧体的应用和技术［J ］.世界电子元器件，1999，7：65~66.［4］徐敏，邬文波.浅谈现代功率铁氧体材料的现状及发展方向［J ］.磁性材料及器件，1999，30（5）：42~50.［5］何水校.锰锌铁氧体材料的未来发展动向［J ］.磁性材料及器件，2001，32（6）：27~30.［6］王耕福.不断发展的软磁铁氧体技术［J ］.世界产品与技术，2000，8，24~27.［7］廖绍彬.高磁导率软磁铁氧体材料的应用［J ］.电子元器件应用，2000，2（7）：19~20.［8］陈国华.21世纪软磁铁氧体材料和元件发展趋势［J ］.磁性材料及器件，2001，32（4）：34~36.［9］刘玉红.软磁铁氧体材料的现状及其发展趋势［J ］.材料导报，2000，14（7）：30~31.［10］翁兴国.Nizn 软磁铁氧体材料应用与市场发展［J ］.新材料产业，2002，4，23~24.［11］何水校.软磁铁氧体材料的应用与市场［J ］.磁性材料及器件，1998，29（1）：44~47.［12］余声明.迈向新世纪的此行科学技术（二）［J ］.磁性材料及器件，1998，29（5）：1~9.73第2"""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""期张淼，陈君若，等：均布载荷作用下复杂截面导轨变形的计算机辅助分析。
FDK集团指定化学物质明细表第10版
FDK 集团指定化学物质明细表
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2018 年
9月
26 日 (第 10 版)
FDK 株式会社
含有化学物质 管理委员会
＜目录＞
1. 禁止含有的产生的胺类 表 1b：破坏臭氧层物质 表 1c：聚乙烯氯化联苯类(PCB 类)及特定代替品 表 1d：氟族温室效应气体(HFC, PFC, SF6) 表 1e：禁止含有的豁免用途 表 1f：多环芳香族碳氢化合物(PAH) 表 1g：PFOA 及其盐和 PFOA 酯 表 1h：六溴环十二烷(HBCDD)
006
水银／水银化合物 Mercury/Mercury Compounds
豁免用途：表1e 表5：电池相关事项
偶氮染料及颜料中，由 于偶氮基的还原切断 而 产 生 如 表 1a 的 胺 类 ① 禁止有意添加 ② 禁止在制造过程中附着、混入或生成 的物质为对象。 REACH法规「限制」 ③ 即便有不纯物，在素材质量中的含有率 只 适 用 于 有 可 能 与 人 必须在30ppm以下 体皮肤直接长时间接 触的皮革/纤维制品及 其部件。 ① 禁止有意添加 ② 禁止在制造过程中附着、混入或生成 ③ 即便是杂质，在素材质量中镉含有率必 须在100ppm以下。 ④ 包装材料中即使有杂质，每种原材料中 4物质（注解2）各含有率的总和必须在 100ppm以下。
磁环材料中锰铁锌与镍铁锌的应用范围和工作原理
磁环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。
一、铁氧体软磁材料这类材料在较弱的磁场下，易磁化也易退磁，如锌铬铁氧体和镍锌铁氧体等，软磁铁氧体是目前用途广，品种多，数量大，产值高的一种铁氧体材料。
它主要用作各种电感元件，如滤波器磁芯、变压器磁芯、无线电磁芯，以及磁带录音和录像磁头等，也是磁记录元件的关键材料。
二、铁氧体硬磁材料铁氧体硬磁材料磁化后不易退磁，因此，也称为永磁材料或恒磁材料，如钡铁氧体、钢铁氧体等，磁环主要用于电信器件中的录音器，拾音器、扬声器，各种仪表的磁芯等。
三、铁氧体旋磁材料磁性材料的旋磁性是指在两个互相垂直的稳恒磁场和电磁波磁场的作用下，平面偏振的电磁波在材料内部虽然按一定的方向传播，但其偏振面会不断地绕传播方向旋转的现象，金属、合金材料虽然也具有一定的旋磁性，但由于电阻率低、涡流损耗太大，电磁波不能深入其内部，所以无法利用。
四、铁氧体矩磁材料这是指具有矩形磁滞回线的铁氧体材料，磁环的特点是，当有较小的外磁场作用时，就能使之磁化，并达到饱和，去掉外磁场后，磁性仍然保持与饱和时一样。
如镁锰铁氧体，锂锰铁氧体等就是这样。
这种铁氧体材料主要用于各种电子计算机的存储器磁芯等方面。
五、铁氧体压磁材料这类材料是指磁化时在磁场方向作机械伸长或缩短的铁氧体材料，如镍锌铁氧体，镍铜铁氧体和镍铬铁氧体等，压磁材料主要用作电磁能与机械能相互转化的换能器，作磁致伸缩元件用于超声。
目前我国产量最大的磁环线品种是：PVC 磁环线，绝缘层为PVC塑料，线芯材质为镀锡的铜线。
约占磁环线总产量的三分之二：广泛应用在各种电机，节能灯，电器，仪表，电讯器材，焊接设备及家电产品上，此类磁环线的主要特性有：机械性能优异，伸长率，柔软度好，在绕制磁环时这项性能是很重要的。
NiZn系软磁铁氧体材料的种类及应用
NiZn系软磁铁氧体材料的种类及应用1引言铁氧体属于亚铁磁性材料，其磁性来源于被氧离子所隔开的磁性金属离子间的超交换作用。
铁氧体按其晶型结构可分为尖晶石系铁氧体、石榴石系铁氧体和六角晶系铁氧体等几类。
其中，作为软磁应用最多的铁氧体材料主要为尖晶石系的MnZn铁氧体和NiZn铁氧体。
MnZn铁氧体具有饱和磁感应强度和磁导率较高、在2MHz以下功耗较低等优点，但同时也具有电阻率低、烧结时需要气氛保护，且烧结温度较高等缺点。
而NiZn铁氧体材料则能很好的弥补这些缺点。
NiZn铁氧体材料的电阻率比MnZn高3～8个数量级，更加适合于在高频应用，同时，NiZn铁氧体的烧结工艺简单，勿需气氛保护，烧结温度也相对较低，因此通过适当的离子替代和掺杂改性后可与LTCC(低温共烧陶瓷)工艺相兼容。
此外，通过配方及制备工艺的改善，NiZn铁氧体材料也可获得较高的饱和磁感应强度和较低的功耗。
因此，近年来NiZn系铁氧体材料的应用越来越广泛。
本文将对当前应用前景较好的几类NiZn铁氧体材料作一综合介绍，并简单展望其各自的发展前景。
2抗EMI系列铁氧体材料及其应用目前，随着各种电子设备、电视网络、程控交换机、移动通信机及办公自动化的日益普及，电子系统中的电磁环境越来越复杂，电磁干扰(EMI)现象日益严重，并且成为影响电子系统正常工作的突出障碍。
如在IT领域，高频数据线以有线和无线的方式向我们生存的环境注入新的噪音，主板线路中包含大量有源器件，如晶体管、MOS管、振荡回路等，各自以自身的固有振荡频率，通过微电子线路传递给其它器件，产生EMI，影响整个系统的工作状态。
因此在日趋复杂的电磁环境中，使电器、电子设备互不干扰的工作，成为最迫切的需要。
如今，随着人们对电磁干扰影响的日益重视，抗EMI材料已成为软磁铁氧体材料中产量增长最快的领域。
统计表明，目前全球抗EMI铁氧体材料已占据了软磁铁氧体材料产量的30％以上，而且这一比例还在继续扩大。
铁氧体吸波材料
资料整理：夏益民一、电磁辐射防护材料概述与分类电磁辐射防护材料可分为电磁波屏蔽材料和电磁波吸收材料。
电磁波屏蔽材料是指对入射电磁波有强反射的材料，主要有金属电磁屏蔽涂料、导电高聚物、纤维织物屏蔽材料。
将银、碳、铜、镍等导电微粒掺入到高聚物中可形成电磁波屏蔽涂料其具有工艺简单、可喷射、可刷涂等优点，成本也较低，因此得到广泛应用。
据调查，美国使用的屏蔽涂料占屏蔽材料的80%以上，镍系屏蔽涂料化学稳定性好，屏蔽效果好，是目前欧美等国家电磁屏蔽涂料的主流。
导电高聚物屏蔽材料主要有两类，一类是通过在高聚物表面贴金属箔、镀金属层等方法形成很薄的导电性很高的金属层，具有较好的屏蔽效果；另一类是由导电填料与合成树脂构成，导电填料主要有金属片、金属粉、金属纤维、金属合金、碳纤维、导电碳黑等。
金属纤维与纺织用纤维相互包覆可用来制备金属化织物!此类织物既保持了原有织物的特性!又具有电磁屏蔽效能。
电磁波吸收材料指能吸收，衰减入射的电磁波，并将其电磁能转换成热能耗散掉或使电磁波因干涉而消失的一类材料。
吸波材料由吸收剂、基体材料、黏结剂、辅料等复合而成，其中吸收剂起着将电磁波能量吸收衰减的主要作用，吸波材料可分为传统吸波材料和新型吸波材料#传统的吸波材料按吸波原理可分为电阻型、电介质型和磁介质型。
电阻型吸波材料的电磁波能量损耗在电阻上!吸收剂主要有碳纤维、碳化硅纤维、导电性石墨粉、导电高聚物等；金属短纤维、钛酸钡陶瓷等属于电介质型吸波材料；铁氧体、羰基铁粉、超细金属粉等属于磁介质型吸波材料，它们具有较高的磁损耗角正切，主要依靠磁滞损耗、畴壁共振和自然共振、后效损耗等极化机制衰减吸收电磁波，研究较多且比较成熟的是铁氧体吸波材料。
二、铁氧体铁氧体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。
软磁材料性能
磁性器件中输入正弦波、输出波形发生了畸变失真，描述失真 程序的参数
THD与使用关系：
THD越差、信号失真越大、信号的误差越大、信息受损失传输距 离变近
影响THD的因素：
材料本身的磁滞系数 磁心研磨面的平整度 磁心的形状设计
实用文档
材料 名称
tanδ/μi
αμr（×10-6℃）
μi
(×10-6)
实用文档
μi –f特性曲线图（R7K）
实用文档
D、 损耗角正切特性
损耗角正切意义：
表示在交变磁化过程中能量的损耗与储存之比
损耗角正切与使用的关系：
损耗角正切越大、损耗越大，器件的品质越差
影响损耗角正切的因素： 材料的生产工艺
tan/i
产品开气隙后tanδ会变小，但
不变
实用文档
E、THD（Total Harmonic Distortion)总谐波失真
普通
命高 频名方法 DMR 40
高Bs
东磁 软磁 号码
DMR30
DMR30D DMR22 DMR40
普通
工作点100℃ 工作点45℃
宽温
高Bs 高Tc
DMR95 DMR90
DMR50 DMR50B
东磁材料
实用文档
DMR44 DMR46
Pc30 Hv22 Pc40 Pc44 Pc46
Pc95 Pc90
A、 起始磁导率及电感系数
B、 μi— T特性，温度系数 C、 μi— f特性
D、 比损耗特性 E、 THD特性
实用文档
A、起始磁导率 电感系数
意义：
起始磁导率是反映材料导磁性的一个指标、指在小磁场低频下材料 的磁导率。
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Standard material characteristics (Power material)Note: 1) The values were obtained with toroidal cores (FR25/15/5).2) The values were obtained at 23±2 °C unless otherwise specified.3) Initial permeability was measured at 10kHz, 0.8A/m.s Standard material 6H Series6H series are FDK’s standard power material with low core loss and high saturation flux density, and are suitable for wide range of transformers and choke coils for switching power supply.6H20 is standard material with superb characteristcs and high cost performance. 6H10 has higher permeability than 6H20 in room temperature, and is suitable for ungapped cores for FF type transformers.In addition to above, FDK has developed new materials with lower core loss and higher magnetic flux density, which satisfies latest requirements of digital and mobilie electronics.Core loss of new 6H40 material is around 25 % lower than that of standard 6H20, and is suitable for transformers and choke coils for flat, low profile power supplies and AC/DC adaptors of electronic equipments (such as notebook PCs), which strictly require low temperature rise.For transformers and choke coils of mobile electronic equipments, FDK has developed 6H41 material (bottom temperature of core loss curve 80 °C) and 6H42 (bottom temperature 50 °C), which enables low operation temperature of transformers. (This is key point for mobile equipments, which have frequent contact with human body.)PropertySymbol Condition Unit 6H106H206H406H416H427H107H20AC initial permeability µi 0.1 MHz —2500230024002500340015001000Saturation magneticBs 023 °C510510530530530480480flux density(1000 A/m)100 °C mT390390430430430380380Residual magnetic flux densityBr 023 °C mT 110130110110110150130CoercivityHc 023 °C A/m 13131010103025Relative loss factortan δ/µi 0.1 MHz ×10-6<5<5<3<3<3<5<4023 °C ——907560——040 °C——756050——25 kHz 060 °C kW/m 36580605040——080 °C 5565504045——100 °C8055404555——200 mT023 °C ——650550450——040 °C——550450350——Core loss100 kHz 060 °C kW/m 3450550450350300——080 °C 400450350300325——100 °C 500400*********——060 °C—————10050500 kHz 080 °C kW/m 3—————8040100 °C—————1005050 mT060 °C—————4002001 MHz 080 °C kW/m 3—————400200100 °C—————500250Temperature coefficient αµr 20 °C ~80 °C ×10-68888888Curie temperature Tc —°C>200>200>200>200>200>200>200Resistivity ρ—Ω · m 3322255Apparent density d —×103kg/m 34.84.84.94.94.94.84.85000450040003500300025002000150010005000Freq. (kHz)µi vs. Freq.µis Standard material 6H Series600040005000300020001000–40–20204060801001201401600Temp. (˚C )Temp. (˚C )µimi vs. Temp.002040608010012014016018020022020406080100120140P c v (k W /m 3)Pcv vs. Temp. 50kHz, 150 mT550500450400350300B m (m T )B m (m T )014012010080604020Bm vs. Temp.550500450400350300014012010080604020Bm vs. Temp.Temp. (˚C )Temp. (˚C )P c v (k W /m 3)104103102100Freq. (kHz)Pcv vs. Freq.50045040035030025020015010050B (m T )–100102030405060708090100H (A/m)µi101001000H (A/m)µa10050200150300250350400Bm (mT)P c v (k W /m 3)104103102100Freq. (kHz)Pcv vs. Freq.B (m T )H (A /m)B vs. Hµi101001000H (A/m)µa10050200150300250350400Bm (mT)µa vs. B104103102100101001000Freq. (kHz)P c v (k W /m 3)Pcv vs. Freq.050100150200250300350400450500–10102030405060708090100H (A/m)B(m T )B vs. H100001000100101101001000H (A/m)µi01000200030004000500060007000050100150200250300350400Bm (mT)µaµa vs.B104103102100101001000Freq. (kHz)P c v (k W /m 3)Pcv vs. Freq.050100150200250300350400450500–10102030405060708090100H (A/m)B (m T)B vs. H100001000100101101001000H (A/m)µi01000200030004000500060007000050100150200250300350400Bm (mT)µa vs.Bµa104103102100101001000Freq. (kHz)P c v (k W /m 3)Pcv vs. Freq.050100150200250300350400450500–10102030405060708090100H (A/m)B (m T )B vs. H100001000100101101001000H (A/m)µi01000200030004000500060007000050100150200250300350400Bm (mT)µaµa vs. Bs High frequency material 7H Series7H series are power material with advantage of low core loss in high frequency range, and suitable for transformers and choke coils of high frequency switching power supply.7H10 is suitable for switching frequency over 500 kHz. Latest material 7H20 is suitable still higher frequency over 1000 kHz, and its core loss is around 50 % lower than 7H10.µi vs. Temp.20001800160014001200100080060040020006080100120140160–40–2002040Temp. (˚C)µiBm vs. Temp.Temp. (˚C)550500450400350020406080100120140B m (m T)Pcv. vs. Temp. 500kHz-50mTTemp. (˚C)250.0200.0150.0100.050.00.0020406080100120140P c v (k W /m 3)Pcv. vs. Temp. 1000kHz-50mTTemp. (˚C)1000900800700600500400300200100P c v (k W /m 3)Pcv vs. Freq. 50mT, 80˚CP c v (k W /m 3)10310210Freq. (kHz)300025002000100015005000Freq. (kHz)µi vs. Freq.µiPcv vs. Freq.104103102100101001000Freq. (kHz)P c v (k W /m 3)50100150200250300350400450500–H (A/m)B (m T)B vs. Hµi vs. DC-Bias100001000100101101001000H (A/m)µiµa vs. Bµa1000200030004000500060007000Bm (mT)104103102100Freq. (kHz)P c v (k W /m 3)Pcv vs. Freq.050100150200250300350400450500–H (A/m)B (m T)B vs. H100001000100101H (A/m)µi1000200030004000500060007000Bm (mT)µaµa vs.B。