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1、61磁性陶瓷分析3.1軟磁鐵氧體3.1.1軟磁鐵氧體材料及性能3.1.2軟磁鐵氧體的制備過(guò)程3.1.3軟磁鐵氧體制備中的影響因素3.1.4軟磁鐵氧體的應(yīng)用3.2硬磁鐵氧體3.3其他鐵氧體3.3.1磁記錄材料3.3.2旋磁鐵氧體（微波鐵氧體）3.3.3矩磁鐵氧體3.3.4磁泡材料3.3.5磁光材料3.3.6壓磁鐵氧體1磁學(xué)基本概念1.1物質(zhì)的宏觀磁性當(dāng)一個(gè)外加磁場(chǎng)作用于材料時(shí)，磁場(chǎng)H導(dǎo)致磁偶極子形成，并作定向排列，產(chǎn)生磁化。物質(zhì)的磁化性能可以用磁化強(qiáng)度M與磁場(chǎng)強(qiáng)度H的比值來(lái)度量，稱為磁化率χ，即χ=M/H=C/T1.5反鐵磁性把磁矩反向平行且大小相等的情況
2、稱之為反鐵磁性，具有這種性質(zhì)的物質(zhì)稱為反鐵磁物質(zhì)。當(dāng)提高溫度時(shí)，這種反鐵磁體的磁矩的排列混亂，成為順磁體。把此轉(zhuǎn)化溫度稱為尼爾溫度（Neeltemperature）。在反鐵磁體中，由于磁矩相互抵消，所以不產(chǎn)生自發(fā)磁化。1.6亞鐵磁性在反鐵磁體的磁矩排列中，若磁矩的大小不相同，沒(méi)有完全相互抵消時(shí)，相減時(shí)磁矩不為零，會(huì)產(chǎn)生自發(fā)磁化，這種物質(zhì)稱為亞鐵磁體。亞鐵磁性實(shí)質(zhì)上是兩種晶格上的反向磁矩未完全抵消的反鐵磁性。1.7磁疇鐵磁或亞鐵磁材料中含有許多已經(jīng)自發(fā)磁化了的微區(qū)（或疇），也就是說(shuō)，每個(gè)疇內(nèi)部所有磁矩都按相同方向排列，這種疇被稱為磁疇。當(dāng)塊狀材料未被磁化時(shí)
3、，這些磁疇排列方向雜亂，故整個(gè)材料的凈磁矩等于零。從一個(gè)磁疇到另一個(gè)方向不一致的磁疇要經(jīng)過(guò)一個(gè)漸變的區(qū)域，稱為疇壁。1.8磁致伸縮鐵磁性和亞鐵磁性材料磁化時(shí)，在磁化反向所發(fā)生的伸長(zhǎng)或縮短現(xiàn)象稱為磁致伸縮。2磁性陶瓷（鐵氧體陶瓷）分類磁性陶瓷(magneticceramics)分為含鐵(ferrite)的鐵氧體陶瓷和不含鐵的磁性陶瓷。鐵氧體陶瓷是以氧化鐵和其他鐵族或稀土族氧化物為主要成分的復(fù)合氧化物。按鐵氧體的晶體結(jié)構(gòu)分：尖晶石型（MFe2O4）；石榴石型（R3Fe5O12）；磁鉛石型（MFe12O19）（M為鐵族元素，R為稀土元素）。按鐵氧體的性質(zhì)及用途
4、分：軟磁、硬磁、旋磁、矩磁、磁泡、磁光、磁記錄材料等。按其結(jié)晶狀態(tài)分：?jiǎn)尉w和多晶體鐵氧體。按其外觀形態(tài)分：粉末、薄膜和體材等。3鐵氧體材料3.1軟磁鐵氧體3.1.1軟磁鐵氧體材料及性能軟磁鐵氧體是一種在通訊、廣播、電視等領(lǐng)域中廣泛應(yīng)用的磁性材料，主要作為各種電感元件的磁芯。衡量軟磁鐵氧體性能的一個(gè)重要指標(biāo)是磁導(dǎo)率u，一般來(lái)說(shuō)u值越高，則滿足相同電感量要求的線圈體積就越少。根據(jù)不同的使用條件，u值有不同的類型。對(duì)于在高頻弱磁場(chǎng)線性區(qū)域下工作的磁芯，一般以起始磁導(dǎo)率ui表示。衡量軟磁鐵氧體的第二個(gè)指標(biāo)是損耗因子tanδ或其倒數(shù)，即品質(zhì)因素Q。Q值表示軟磁材
5、料在交變磁化時(shí)，能量的儲(chǔ)存和消耗的性能，所以Q值越高越好，實(shí)際中常將Q與磁導(dǎo)率u的乘積作為技術(shù)指標(biāo)。第三個(gè)指標(biāo)是工作頻率范圍，隨著頻率增加，u和Q都有所下降，通常將u和Q大大下降的頻率稱為應(yīng)用頻率極限。第四個(gè)指標(biāo)為工作溫度范圍，軟磁鐵氧體的ui值隨溫度而顯著變化，以致使磁芯工作不穩(wěn)定。磁導(dǎo)率的溫度穩(wěn)定性以磁導(dǎo)率的溫度不穩(wěn)定系數(shù)αu表示。3.1.2軟磁鐵氧體的制備過(guò)程軟磁鐵氧體的制備過(guò)程如下圖所示：稱量→混合→煅燒→球磨造?！尚汀鸁Y(jié)→機(jī)械加工→包裝用于制備鐵氧體的原料可以采用機(jī)械方法處理過(guò)的礦物原料，或用化學(xué)方法制備的高純化合物。將氧化鐵和其他氧化物或
6、碳酸鹽采用球磨的方法進(jìn)行混合，然后進(jìn)行煅燒。經(jīng)煅燒的粉末在球磨罐中重新球磨以獲得所要求的顆粒尺寸（通常為1um左右）。將煅燒后的粉末、黏合劑和表面活性劑等一起配成漿料，然后在噴霧干燥器中干燥造粒，形成50~300um的顆粒，隨后干壓成型。經(jīng)燒結(jié)好的產(chǎn)品經(jīng)表面打磨包裝即成。3.1.3軟磁鐵氧體制備中的影響因素（1）組成目前主要使用的軟磁材料有Mn-Zn鐵氧體和Ni-Zn鐵氧體兩大類。軟磁鐵氧體的配方是在充分研究各種成分的磁特性的基礎(chǔ)上，按磁導(dǎo)率u、品質(zhì)因素Q和溫度系數(shù)αu相互間最佳的關(guān)系來(lái)確定的。Ni-Zn鐵氧體的組成區(qū)大致范圍是Fe2O350%~70%，
7、ZnO5%~40%，NiO5%~40%，至于最優(yōu)組成點(diǎn)，則取決于使用性能的要求。例如，Ni-Zn鐵氧體在使用上分高起始磁導(dǎo)率、高頻和高飽和磁感應(yīng)三種，相應(yīng)的最優(yōu)配方有三個(gè)。高起始磁導(dǎo)率的Ni-Zn鐵氧體的最佳配方為：NiO15%；ZnO35%；Fe2O350%。其相應(yīng)的化學(xué)分子式為Ni0.3Zn0.7Fe2O4。高頻Ni-Zn鐵氧體（使用頻率范圍為10~100MHz），要求有高的電阻率ρ，其最優(yōu)配方大致為：NiO：25~30%；ZnO：15~20%；Fe2O3：50%。高飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度Ni-Zn鐵氧體的最佳配方點(diǎn)為：NiO：30%；ZnO：20%；Fe2
8、O3：50%。Mn-Zn鐵氧體組成的確定原則上與Ni-Zn的相同。但由于Mn-Z
