软磁铁氧体制造原理与技术PDF电子书下载

1．绪论 1

1.1 磁性材料 1

1.2 铁氧体磁性材料 2

1.2.1 软磁铁氧体材料 3

1.2.2 硬磁铁氧体材料 3

1.2.3 旋磁铁氧体材料 4

1.2.4 矩磁铁氧体材料 4

1.2.5 压磁铁氧体材料 5

1.3 软磁材料与软磁铁氧体材料 6

1.3.1 金属软磁材料 6

1.3.2 软磁铁氧体材料 6

1.4 软磁铁氧体的发展史 7

1.5 软磁铁氧体材料的分类 9

1.6 软磁铁氧体材料的应用 10

参考文献 11

2．软磁铁氧体的化学组成与晶体结构 12

2.1 软磁铁氧体的化学组成 12

2.1.1 单组分铁氧体 12

2.1.2 复合铁氧体 14

2.2 铁氧体晶体化学 16

2.2.1 铁氧体晶体中的化学键 16

2.2.2 球体密堆原理和鲍林规则 17

2.2.3 尖晶石型铁氧体晶体中的晶格常数及氧参数 20

2.2.4 尖晶石铁氧体晶体中离子置换的摩尔比条件 21

2.3 软磁铁氧体的晶体结构类型 23

2.4 尖晶石型铁氧体的晶体结构 24

2.5 尖晶石型铁氧体中金属离子分布规模及其影响因素 26

2.6 磁铅石型晶体结构与平面六角晶系铁氧体 29

2.6.1 磁铅石型铁氧体的晶体结构 29

2.6.2 磁铅石型复合铁氧体的晶体结构 31

2.6.3 平面六角晶系铁氧体 31

2.7 软磁铁氧体的微观结构与性能的关系 32

2.7.1 晶粒大小对性能的影响 33

2.7.2 晶界对性能的影响 34

2.7.3 晶粒均匀性对性能的影响 34

2.7.4 气孔对性能的影响 34

2.7.5 夹杂物对性能的影响 36

2.7.6 微观结构分析对改进材料制备工艺和提高材料性能的指导意义 36

参考文献 37

3．软磁铁氧体的基本特性 38

3.1 铁氧体的磁性来源及亚铁磁性 38

3.2 尖晶石型铁氧体的磁性 40

3.3 磁畴和磁畴壁 41

3.4 决定软磁铁氧体基本磁性的主要因素 42

3.5 软磁铁氧体主要的内禀磁性 44

3.5.1 饱和磁化强度（Ms） 44

3.5.2 居里点或奈尔点（Tc或θN） 45

3.5.3 磁晶各向异性常数（K1） 48

3.5.4 饱和磁致伸缩系数（λs） 50

3.6 软磁铁氧体的磁化特性 52

3.6.1 自发磁化与技术磁化 52

3.6.2 磁化曲线和磁化过程 53

3.6.3 以磁畴转动为主的磁化过程 55

3.6.4 以磁畴壁移动为主的磁化过程 57

3.6.5 磁滞和磁滞回线 60

3.6.6 磁性材料的磁导率 62

3.6.7 起始磁导率的理论概述 64

3.6.8 影响起始磁导率ui的主要因素 65

3.7 软磁铁氧体的频率特性 66

3.7.1 复数磁导率 66

3.7.2 铁氧体磁谱 67

3.7.3 影响磁谱的因素 68

3.7.4 软磁铁氧体的截止频率（fr） 73

3.7.5 提高截止频率的方法 74

3.8 软磁铁氧体材料的损耗 77

3.8.1 磁损耗的分类 77

3.8.2 软磁铁氧体材料损耗产生的机理及影响因素 79

3.8.3 降低磁损耗的方法 81

3.9 软磁铁氧体材料的稳定性 85

3.9.1 软磁铁氧体材料的温度稳定性 85

3.9.2 软磁铁氧体材料的时间稳定性 95

3.9.3 软磁铁氧体材料的频率稳定性 102

3.9.4 软磁铁氧体材料的机械稳定性 103

3.9.5 软磁铁氧体材料的环境适应性 103

3.10 软磁铁氧体的电学性能 103

3.10.1 铁氧体的电阻率p 104

3.10.2 铁氧体的导电机制 104

3.10.3 提高铁氧体电阻率的途径 106

3.10.4 铁氧体的介电特性 108

3.11 软磁铁氧体的其他物理性能 110

3.11.1 机械性能 110

3.11.2 热学性能 114

3.11.3 软磁铁氧体材料的吸湿性 116

3.11.4 密度 117

参考文献 119

4 软磁铁氧体制造工艺原理 120

4.1 软磁铁氧体制造工艺的理论依据 120

4.2 软磁铁氧体材料的制造方法及工艺流程 122

4.2.1 氧化物法 122

4.2.2 化学共沉淀法 123

4.2.3 盐类分解法 123

4.2.4 喷雾培烧法 124

4.2.5 电解共沉淀法 124

4.2.6 金属醇盐法 124

4.2.7 熔融盐类法 125

4.2.8 冷冻法 125

4.3 制备软磁铁氧体的原材料 125

4.3.1 主要原材料 126

4.3.2 辅助材料 144

4.3.3 衡量软磁铁氧体原材料质量的主要指标 154

4.3.4 原材料质量对软磁铁氧体性能的影响 156

4.3.5 影响软磁铁氧体原料质量的主要因素以及选择原材料的一般原则 158

4.4 软磁铁氧体的配方 159

4.4.1 软磁铁氧体的配方组成 159

4.4.2 三元相图及主配方的选取 159

4.4.3 副配方的作用 160

4.4.4 原料中固有杂质和制造过程中“加杂”的关系 164

4.4.5 配方设计的主要原则及确定配方的步骤 165

4.4.6 软磁铁氧体配方的表示方式及配方计算 165

4.5 粉料制备技术 167

4.5.1 粉料制备技术的发展历程 167

4.5.2 配料 168

4.5.3 混合 169

4.5.4 预烧 169

4.5.5 球磨 171

4.5.6 造粒 179

4.5.7 两次喷雾造粒的工艺技术及特点 184

4.6 成型 185

4.6.1 干压成型 185

4.6.2 热压铸成型 191

4.6.3 等静压成型 194

4.6.4 加热成型 196

4.6.5 热压成型 197

4.6.6 注浆成型 198

4.6.7 高能成型 199

4.6.8 印刷成型 200

4.6.9 成型坯体的质量测控 200

4.7 烧结 200

4.7.1 固相烧结机理 201

4.7.2 固相反应 211

4.7.3 烧结设备 218

4.7.4 软磁铁氧体材料的烧结方法 227

4.7.5 软磁铁氧体的烧成制度与烧结工艺 230

4.8 软磁铁氧体材料生产中的质量控制 233

4.9 烧结产品的检测与处理 235

4.9.1 产品质量检测 235

4.9.2 烧后处理 235

参考文献 237

5 锰锌铁氧体制造原理与技术 239

5.1 MnZn铁氧体的基本特性及其应用 239

5.2 MnZn铁氧体材料的分类 240

5.2.1 低uiMnZn铁氧体材料 240

5.2.2 高uiMnZn铁氧体材料 240

5.2.3 中uiMnZn铁氧体材料 240

5.2.4 双高MnZn铁氧体材料 240

5.2.5 高密度MnZn铁氧体材料 241

5.3 MnZn铁氧体的配方设计 241

5.3.1 MnZn系固溶体范围及MnZn铁氧体的最优配方点 241

5.3.2 MnZn铁氧体的相图 242

5.3.3 MnZn铁氧体配方设计的特殊性及配方设计步骤 250

5.3.4 MnZn铁氧体主配方的设计 250

5.3.5 MnZn铁氧体副配方的设计与主要添加剂的作用 252

5.4 选择MnZn铁氧体原材料的原则 261

5.5 生成Mn铁氧体和MnZn铁氧体的化学反应及其生成条件 262

5.5.1 Mn离子的变价问题 262

5.5.2 Fe离子的变价问题 263

5.5.3 生成Mn和MnZn铁氧体化学反应及生成条件 263

5.6 Zn铁氧体的特性及对MnZn铁氧体性能的影响 265

5.7 烧结条件对Mn和MnZn铁氧体性能的影响 267

5.7.1 烧结温度对性能的影响 267

5.7.2 烧结气氛对性能的影响 268

5.7.3 冷却条件对性能的影响 269

5.8 MnZn铁氧体材料的烧结方式与烧结方法 271

5.8.1 烧结方式 271

5.8.2 烧结方法 272

5.9 MnZn铁氧体的平衡气氛烧结 277

5.9.1 平衡气氛烧结的基本原理 277

5.9.2 平衡气氛烧结的方法 278

5.10 低μiMnZn铁氧体材料 282

5.10.1 低μi材料主要技术指标范围 282

5.10.2 低μi材料的配方及制造工艺 282

5.10.3 低μiMnZn铁氧体材料生产的主要产品 283

5.10.4 用廉价原材料制备低μiMnZn铁氧体材料 287

5.11 高磁导率MnZn铁氧体材料 289

5.11.1 高μi材料的现状 289

5.11.2 高μi材料的主要特性及应用 290

5.11.3 提高起始磁导率μi的方法 291

5.11.4 生产高μi材料的原材料 294

5.11.5 高μiMnZn铁氧体的配方 295

5.11.6 高μi材料的制造工艺 297

5.11.7 高μiMnZn铁氧体材料生产技术实例 301

5.11.8 宽频高磁导率MnZn铁氧体材料 303

5.11.9 高导低损耗MnZn铁氧体制造方法 308

5.12 功率铁氧体材料 309

5.12.1 开关电源技术发展动向及对功率铁氧体的要求 309

5.12.2 功率铁氧体材料的发展历程及其现状 310

5.12.3 功率铁氧体的配方 314

5.12.4 功率铁氧体制造工艺 315

5.12.5 低损耗功率铁氧体材料 317

5.12.6 高频低损耗功率铁氧体材料 319

5.12.7 高温高Bs功率铁氧体材料 320

5.12.8 低常温功耗宽温功率铁氧体材料 321

5.13 贫铁MnZn铁氧体材料 323

5.13.1 贫铁MnZn铁氧体的配方、制造工艺及其特性 323

5.14.2 贫铁MnZn铁氧体磁芯在共模轭流圈中的作用 324

5.14 低损耗高稳定性MnZn铁氧体材料 324

5.14.1 超优MnZn铁氧体的特性及有关物理参数 324

5.14.2 超优MnZn铁氧体的配方条件 326

5.14.3 添加剂对性能的改进 327

5.14.4 制备超优MnZn铁氧体的主要工艺参数 327

5.14.5 等导铁氧体与稳定化叵明伐铁氧体 328

5.15 化学共沉淀法制备高性能软磁铁氧体材料 330

5.15.1 化学共沉淀机理及沉淀方法与条件 330

5.15.2 化学共沉淀法的工艺特点及应用 332

5.15.3 化学共沉淀法制造高性能软磁铁氧体的工艺流程及其共沉淀设备 333

5.15.4 碳酸盐共沉淀法制备锰锌铁氧体材料 334

5.15.5 化学共沉淀法制备超优铁氧体材料 337

5.15.6 化学共沉淀法的其他用途 339

5.16 双高MnZn铁氧体材料 340

5.16.1 双高材料的发展及主要特性 340

5.16.2 双高材料的制备方法概述 341

5.16.3 用氧化物法制备双高MnZn铁氧体材料 342

5.16.4 化学共沉淀法制备双高MnZn铁氧体材料 343

5.16.5 勾兑法制备双高MnZn铁氧体材料 344

5.16.6 等静压成型制造双高MnZn铁氧体材料 345

5.17 MnZn铁氧体材料和磁芯的直流叠加特性及其改善途径 346

5.17.1 偏磁化及增量磁导率 346

5.17.2 直流叠加特性 347

5.17.3 电感直流叠加特性的表示形式及测试方法 349

5.17.4 改善直流叠加特性的主要途径 349

参考文献 352

6 镍锌铁氧体制造原理与技术 355

6.1 NiZn铁氧体材料的主要特性及其应用 355

6.2 NiZn铁氧体材料的分类 356

6.3 NiZn铁氧体的配方设计 357

6.3.1 NiZn系固溶体范围及NiZn铁氧体的最优配方区 357

6.3.2 NiZn铁氧体的相图 358

6.3.3 NiZn铁氧体的基本特性与组成的关系 362

6.3.4 NiZn铁氧体的主配方设计 364

6.3.5 多元复合铁氧体 366

6.3.6 添加剂对NiZn铁氧体性能的影响及副配方设计 367

6.4 NiZn铁氧体的制造工艺原理及确定主要工艺参数的理论依据 375

6.4.1 氧化锌的凝聚和ZnO、NiO、Fe2O3的混合 375

6.4.2 NiZn铁氧体预烧和氧化锌的异常膨胀 376

6.4.3 脱锌和NiZn铁氧体的烧结 377

6.4.4 冷却方式对NiO-ZnO-Fe2O3系各区域相组成的影响 378

6.5 NiZn铁氧体的制造工艺及设备 379

6.6 高频NiZn铁氧体材料 381

6.6.1 配方的选择 381

6.6.2 制造工艺 382

6.6.3 生产技术实例 382

6.7 大功率NiZn铁氧体材料 383

6.7.1 大功率NiZn铁氧体的基本特性及应用 383

6.7.2 机理分析 384

6.7.3 配方的选择 384

6.7.4 提高临界场hc的方法及制造工艺概述 385

6.7.5 大功率NiZn铁氧体材料实例 387

6.8 高温度稳定性NiZn铁氧体材料 388

6.8.1 负温度系数NiZn铁氧体材料 388

6.8.2 线性—小温度系数NiZn铁氧体材料 389

6.8.3 高频低损耗线性—小温度系数NiZn铁氧体材料 390

6.8.4 低减落可控温度系数NiZn铁氧体材料 391

6.9 低温烧结NiCuZn铁氧体材料 392

6.9.1 降低NiZn铁氧体烧结温度的方法 393

6.9.2 NiCuZn铁氧体的烧结机制 393

6.9.3 NiCuZn铁氧体的主配方 393

6.9.4 助溶剂的作用 394

6.9.5 添加剂对NiCuZn铁氧体性能的影响 396

6.9.6 生产低温烧结NiCuZn铁氧体的原材料 401

6.9.7 低温烧结NiCuZn铁氧体制造工艺的特殊性 401

6.9.8 高电阻率低损耗NiCuZn铁氧体材料 404

6.9.9 高韧性和抗弯强度高的NiCnZn铁氧体材料 405

6.9.10 缺铁NiCuZn铁氧体材料 405

6.9.11 低温烧结NiCuZn铁氧体磁粉 408

6.10 化学共沉淀法制备高性能镍锌铁氧体材料 409

6.10.1 草酸盐共沉淀法制备NiZn铁氧体的工艺流程及共沉淀工艺 410

6.10.2 化学共沉淀条件 410

6.10.3 共沉物的烘干与热分解反应 411

6.10.4 预烧温度与粉料活性及颗粒度的关系 412

6.10.5 粉料预烧温度对铁氧体性能的影响 412

6.10.6 球磨 413

6.10.7 磁芯的制备 413

参考文献 413

7 镁锌和锂锌软磁铁氧体制造原理与技术 415

7.1 MgZn铁氧体的基本特性及其应用 415

7.2 MgZn铁氧体的配方设计 415

7.2.1 Mg铁氧体的特性 416

7.2.2 MgZn铁氧体的组成及Zn含量对其性能的影响 416

7.2.3 MgZn铁氧体的主配方范围 419

7.2.4 添加剂 419

7.3 MgZn铁氧体材料的工艺特点及制造工艺 420

7.3.1 制造MgZn铁氧体材料的工艺特点 420

7.3.2 烧结条件对MgZn铁氧体性能的影响 422

7.3.3 热处理对MgZn铁氧体性能的影响 423

7.3.4 MgZn铁氧体材料的制造工艺细则 425

7.4 低损耗MgZn铁氧体材料 426

7.4.1 配方的选择 427

7.4.2 制造工艺对MgZn铁氧体功耗的影响 427

7.4.3 制造工艺 428

7.5 低温烧结MgCuZn铁氧体材料 429

7.6 MgZn铁氧体天线磁芯制造技术 429

7.6.1 低温淬火制造MgZn铁氧体中短波磁芯 430

7.6.2 加入CaCO3提高MgZn铁氧体磁芯的短波性能 431

7.6.3 用富铁矿（Fe3O4）制造MgZn铁氧体天线磁芯 431

7.6.4 用铁磷代替氧化铁制造MgZn铁氧体中短波天线磁芯 432

7.7 彩色偏转磁芯及彩偏铁氧体材料 432

7.7.1 彩色偏转磁芯 433

7.7.2 高清晰度偏转铁氧体材料 436

7.7.3 彩偏磁芯的制造技术 438

7.8 Li和LiZn软磁铁氧体材料的特性及应用 441

7.9 LiZn铁氧体的配方 442

7.9.1 主配方 442

7.9.2 添加剂（副配方）的作用 443

7.10 LiZn铁氧体的制造工艺原理及制造工艺 444

7.10.1 原材料与混料 445

7.10.2 生成LiZn铁氧体的化学反应 445

7.10.3 LiZn铁氧体的致密化过程 445

7.10.4 制造工艺 446

7.11 具有高电阻率的LiTiZn软磁铁氧体材料 447

7.12 低温烧结LiZn软磁铁氧体材料 447

参考文献 448

8 平面六角晶系铁氧体制造原理与技术 449

8.1 平面六角晶系铁氧体材料的现状及应用 449

8.2 六角晶系铁氧体的各向异性与平面六角晶系铁氧体 450

8.3 平面六角晶系铁氧体的种类 454

8.3.1 按化学组成分类 454

8.3.2 按晶体结构分类 455

8.4 平面六角晶系铁氧体的基本磁性 455

8.4.1 自然共振频率 456

8.4.2 起始磁导率 456

8.4.3 六角晶系铁氧体的饱和磁化强度与居里点 457

8.4.4 离子取代对六角晶系铁氧体性能的影响 461

8.5 平面六角晶系铁氧体的化学组成与配方 462

8.5.1 六角晶系铁氧体的化学组成 462

8.5.2 平面六角晶系铁氧体的配方 463

8.6 平面六角晶系铁氧体的制造方法与制造工艺 464

8.6.1 一般氧化物法 464

8.6.2 拓扑反应工艺 465

8.6.3 决定平面型铁氧体磁性能的主要参数——取向度f 465

8.6.4 提高平面型铁体取向度f的方法 466

8.6.5 制造工艺流程及工艺细则 467

8.7 Me2Y型平面六角晶系铁氧体材料 467

8.8 Co2Z型平面六角晶系铁氧体材料 469

8.8.1 Co2+离子的作用 470

8.8.2 离子取代对Co2Z型铁氧体性能的影响 471

8.8.3 搀杂对Co2Z型铁氧体性能的影响 472

8.8.4 制造Co2Z型铁氧体材料的主要工艺参数 472

8.9 低温烧结平面六角晶系铁氧体材料 472

参考文献 474

9 铁氧体电磁波吸收材料的制造原理与技术 476

9.1 电磁波吸收材料吸波的基本原理 476

9.1.1 干涉作用 476

9.1.2 吸收作用 477

9.2 电磁波吸收材料的种类 478

9.2.1 按吸收机理分类 478

9.2.2 按成型工艺和承载能力分类 478

9.2.3 按电磁波吸收剂分类 478

9.2.4 按频段分类 479

9.2.5 电磁波吸收材料分类的新提法 480

9.3 吸波材料吸波性能的表征及主要参数 480

9.4 铁氧体电磁波吸收材料的现状、种类、特性及其发展 481

9.4.1 铁氧体电磁波吸收材料的现状 481

9.4.2 铁氧体电磁波吸收材料的种类 482

9.4.3 铁氧体电磁波吸收材料的主要特性 483

9.4.4 铁氧体电磁波吸收材料的发展 483

9.5 铁氧体电磁波吸收材料的设计原理 484

9.5.1 铁氧体吸收壁原理 484

9.5.2 铁氧体电磁波吸收材料的设计 485

9.5.3 铁氧体电磁波吸收材料的匹配频率fm与匹配厚度tm的确定方法 487

9.6 铁氧体吸收剂 488

9.6.1 铁氧体吸收剂的现状与研究进展 488

9.6.2 铁氧体吸收剂的磁损耗机理 490

9.6.3 吸收剂性能的表征 491

9.6.4 铁氧体吸收剂的工艺特点及其制造方法 493

9.7 胶黏剂与添加剂 496

9.7.1 胶黏剂的基本技术性能 496

9.7.2 常用的胶黏剂 496

9.7.3 胶黏剂的比较 497

9.7.4 胶黏剂的选择原则 498

9.7.5 添加剂 499

9.8 复合铁氧体电磁波吸收材料的制备方法 499

9.8.1 复合铁氧体电磁波吸收材料制造工艺流程 499

9.8.2 压延成型 500

9.8.3 挤压成型 501

9.8.4 注射成型 501

9.8.5 模压成型 502

9.9 平板型烧结铁氧体吸波材料的制造工艺及其特点 502

9.9.1 制造工艺 503

9.9.2 制造工艺的特点 503

9.10 单层平板型复合铁氧体电磁波吸收材料 504

9.11 双层及多层复合铁氧体电磁波吸收材料 506

9.12 结构型吸波材料 508

9.12.1 层压平板型结构复合吸波材料 508

9.12.2 夹层（芯）型结构复合吸波材料 509

9.12.3 复合铁氧体吸波板材及棒材 510

9.13 铁氧体电磁波吸收涂料及吸波腻子 510

9.13.1 铁氧体吸波涂料的制造工艺 511

9.13.2 吸波腻子 511

9.14 铁氧体吸波材料的应用 512

9.14.1 铁氧体吸波材料在隐形技术领域中的应用 512

9.14.2 防止电磁辐射减少电磁污染 513

9.14.3 消除国防设备中的电磁干扰改善整机性能 514

9.14.4 铁氧体电磁波吸收材料在微波暗室中的应用 514

9.14.5 安全防护 515

9.14.6 保护机密电磁信息 515

9.14.7 消除电视重影 515

9.14.8 利用铁氧体吸波材料制作波导与同轴吸收元件及吸收与承载复合部件 515

9.15 “电磁兼容”及抗电磁波干扰铁氧体材料 516

9.15.1 电磁兼容及其标准体系 516

9.15.2 电磁兼容中构成电磁干扰的主要因素 517

9.15.3 电磁兼容中的抗电磁干扰技术 518

9.15.4 抗EMI的软磁铁氧体材料及器材 518

9.15.5 抗电磁干扰磁性材料在电磁兼容控制中的应用 520

参考文献 521

10 新型软磁铁氧体材料 522

10.1 单晶软磁铁氧体材料 522

10.1.1 单晶铁氧体的特性及应用 522

10.1.2 单晶铁氧体的制造方法 522

10.2 纳米铁氧体材料 525

10.2.1 纳米磁性材料的磁性 525

10.2.2 纳米材料的类型及纳米磁性材料的分类 525

10.2.3 纳米铁氧体磁性材料的制备方法 526

10.2.4 纳米铁氧体材料的现状、应用及研究方向 530

10.3 高密度微晶软磁铁氧体材料 531

10.3.1 喷雾焙浇法 531

10.3.2 水热合成法 531

10.4 铁氧体薄膜 533

10.4.1 铁氧体薄膜在电子产品小型化中的作用及其应用 533

10.4.2 铁氧体薄膜的制备 534

10.5 铁氧体复合材料 541

10.5.1 功能复合材料 542

10.5.2 磁性复合材料与铁氧体复合材料的种类、特性及应用 542

10.5.3 铁氧体复合材料的制备 544

10.6 磁性液体 545

10.6.1 磁性液体的发展与现状 545

10.6.2 磁性液体的特性 546

10.6.3 磁性液体的种类 547

10.6.4 磁性液体的制备 549

10.6.5 磁性液体的主要应用 553

10.7 磁性微球 556

10.7.1 磁性微球的分类及特性 556

10.7.2 磁性微球的组成及制造方法 556

10.7.3 生物高分子磁性微球 558

10.8 敏感铁氧体材料 560

10.8.1 温敏铁氧体材料 561

10.8.2 力敏铁氧体材料 563

10.8.3 湿敏铁氧体材料 566

10.8.4 气敏铁氧体材料 567

参考文献 568