铁氧体材料的现状及未来发展

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1、铁氧体磁性材料的现状及未来发展磁性材料的种类★低损耗★形状自由度大★耐腐蚀2003软磁铁氧体的产量软磁铁氧体的产量尖晶石結晶功率变压器及扼流圈；低频EMC滤波器；各种通信用宽带变压器Mg-Zn系列CRT用偏转线圈NiCuZn系列高频EMC滤波器；高频线圈、功率电感器、磁屏蔽体、吸波体多晶单晶铁氧体Mn-Zn系列铁氧体的种类和用途10-310-210-111010210310410510410310210频率(MHz)Mg-Zn六角晶系Ni-Cu-ZnMn-Zn磁导率铁氧体材料和频率范围材料设计材料设计化学成分的设定（磁性材料）化学成分氧化还原气氛粉体制造工程烧结条件添加物微观结构（陶瓷学

2、）铁氧体的化学分子式为MeO･Fe2O3Me为2价金属元素：如Mg、Mn、Fe2+、Co、Ni、Cu、Zn等，其离子半径为0.65～1.0ÅＭe２＋δＦｅ３＋１－δ［Ｍe２＋１－δＦｅ３＋１＋δ］Ｏ４O2+Asite:Zn2+,Mn2+,Fe3+Bsite:Fe2+,Fe3+,Mn(20%)立体图Ａ座为Zn２＋及８０％的Mn２＋、Ｂ座为Fe２＋、Fe３＋及２０％的Mn２＋。3价Fe离子大多数位于B座，少量残余的离子进入A座。（ｂ）尖晶石结构中的A座和B座位置Ｏ离子(32个)Ａ座离子(8个)Ｂ作离子(16个)AAAABBBBBB离子的配列⇒结晶⇒磁心烧结条件25℃600℃1310℃×3hr

3、Heatingrate300℃/hrPo2:4to14%N2+O2N2+O2airairHeatingrate300℃/hrBindervaporizationInitialsinteringHigh-densePhasechangeGraingrowthHolegrowthPhaseequilibriumFeionicvalencycontrolSolidificationofgrainboundaryphaseImpurityphaseprecipitation主要用途：AC-DC开关电源、DC-DC转换器、DC-AC逆变器用变压器、扼流圈；EMI抑制滤波器；各种通信用宽带、脉冲变压

4、器Mn-Zn系列铁氧体MnZn系列主要材料种类：功率铁氧体PowerFerrite（又称为低损耗铁氧体LowLossFerrite）高磁导率铁氧体HighμFerriteＭｎＺｎ系列铁氧体工作频率范围材料特征主要应用HPx*高μ,低THD･XDSL用变压器LP4高饱和磁通密度,低功耗･高功率变压器及扼流圈LP3,LP3A,LP9,LP13･功率变压器及扼流圈LP5高频低功耗･高频开关电源和DC－DC转换器用变压器HP1,HP2,HP3,HP4*高μ･EMI抑制滤波器･通讯用脉冲变压器LP系列LP系列HP系列0.10.01110频率[MHz]LP系列*开发中低功耗（LP9宽温低功耗）HP系

5、列高磁导率MnZn铁氧体高磁导率MnZn铁氧体ＭｎＺｎ功率铁氧体ＭｎＺｎ功率铁氧体软磁铁氧体材料及其磁心的技术发展趋势更高的磁导率更低的损耗更高的饱和磁通密度更高的使用频率更宽的使用温区更小的体积和重量更低矮的安装高度铁氧体材料的发展趋势更高的磁导率TDK：H5C2(μ=10000)H5C3(μ=15000)H5C5(μ=30000)铁氧体材料的发展趋势更低的损耗铁氧体材料的发展趋势TDK：PC30(Pcv=600kW/m3)PC40(Pcv=410kW/m3)PC44(Pcv=300kW/m3)PC47(Pcv=250kW/m3)更高的饱和磁通密度铁氧体材料的发展趋势FDK：6H20(

6、Bs=390mT)4H45(Bs=450mT)4H47(Bs=470mT)4H50(Bs=500mT)FERROXCUBE：3C90(fmax=300kHz)3F3(fmax=500kHz)3F35(fmax=1MHz)3F4(fmax=2MHz)3F5(fmax=4MHz)更高的使用频率（1）:功率材料铁氧体材料的发展趋势更高的使用频率（2）:高磁导率材料（更高的阻抗）铁氧体材料的发展趋势更宽的使用温区（1）：功率材料TDK：PC40（80~110℃损耗较低）PC95（25~120℃损耗较低）铁氧体材料的发展趋势更宽的使用温区（1）：高磁导率材料TDK：H5C2（室温以上使用）H5C4

7、（零下30可使用）铁氧体材料的发展趋势更小的体积和重量铁氧体材料的发展趋势更低矮的安装高度铁氧体材料的发展趋势谢谢