鐵氧體磁芯是主要由鐵(Fe),錳(Mn),和鋅(Zn)3種金屬元素組成,通常被稱為錳鋅鐵氧體。環(huán)形鐵氧體磁芯由于沒有氣隙,且截面積一致,因此磁效應(yīng)很高。鐵氧體磁環(huán)有非常多的規(guī)格尺寸,根據(jù)磁環(huán)的材質(zhì)的不同,可供選擇,而且可以使用不同的涂層簡(jiǎn)化繞制并提高擊穿電壓。鐵氧體磁芯是由致密勻質(zhì)的陶瓷結(jié)構(gòu)非金屬磁性材料制成,有低矯頑力,亦稱為軟磁鐵氧體。它由氧化鐵(Fe2O3)和一種或幾種其他金屬(例如錳,鋅,鎳,鎂)的氧化物或碳酸鹽化合物組成。鐵氧體原料通過壓制,后經(jīng)1300度C高溫?zé)Y(jié),然后通過機(jī)器加工制成滿足應(yīng)用需求的成品磁芯,相比于其他類型的磁性材料,鐵氧體的優(yōu)點(diǎn)是磁導(dǎo)率很高,并且在廣闊的頻率范圍內(nèi)具有高電阻和渦流損耗小等優(yōu)勢(shì)。這些材料特性使得鐵氧體成為制造高頻變壓器,寬帶變壓器,可調(diào)電感器和其他從10kHz到50MHz的高頻電路等應(yīng)用的理想材料。鐵氧體可分為:軟磁、永磁、旋磁、矩磁、壓磁等五種類型。磁鐵鐵氧體磁鐵
2020年,在國家政策推動(dòng)下,新基建在全國風(fēng)行云涌,給5G基站建設(shè)、特高壓、城際高速鐵路和城市軌道交通、新能源汽車充電樁、大數(shù)據(jù)中心、人工智能、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等七大領(lǐng)域的發(fā)展裝上了“加速器”。磁性材料作為新基建七大領(lǐng)域建設(shè)和發(fā)展的關(guān)鍵支撐功能材料和器件,必將迎來重大發(fā)展機(jī)遇,與此同時(shí),一些技術(shù)指標(biāo)和發(fā)展趨勢(shì)也在發(fā)生著改變。很多5G基站目前面臨諸如供電線路負(fù)荷能力不足、大量分布的基站無可靠電源可用、單站功耗大等各種供電困難。5G微基站對(duì)電源供電架構(gòu),效率和功率密度等要求會(huì)更高,低成本、高效率、免占地的電源系統(tǒng)是5G網(wǎng)絡(luò)的快速覆蓋的重要條件。在這種情形下,電源發(fā)展基本呈現(xiàn)小型化、大功率化,5G基站電源用到磁芯、電感器、電子變壓器等磁性元件以及MOS管、二極管的選擇都得采用低損耗材料,推動(dòng)了高頻、高功率鐵氧體材料的需求。北京燒結(jié)鐵氧體價(jià)格永磁鐵氧體是由陶瓷技術(shù)制成的,也稱為硬鐵氧體。一旦被磁化,它就能保持恒定的磁性。
對(duì)于我們常見的鐵氧體,錳鋅鐵氧體材料主要分為:①高頻低功耗鐵氧體(又稱功率鐵氧體,初始磁導(dǎo)率通常小于5000,多數(shù)在2000左右)和②高磁導(dǎo)率即高μi(初始磁導(dǎo)率)鐵氧體兩類;鎳鋅鐵氧體材料,主要應(yīng)用在高頻場(chǎng)合。但無論那種材料,通常,制作變壓器的磁芯材料,要求有較高的(初始)磁導(dǎo)率,這樣可以容易得到較大的電感量,從而減小勵(lì)磁電流,減小變壓器存儲(chǔ)能量;制作功率電感的磁芯材料,我們都知道單位體積存儲(chǔ)能量要求,磁導(dǎo)率越大,磁芯材料本身存儲(chǔ)能量就越低,所以電感磁芯材料多數(shù)是低磁導(dǎo)率材料,典型的是現(xiàn)在廣泛應(yīng)用的“磁粉芯材料”。常用磁粉芯:①鐵粉芯、②鐵硅鋁③鐵硅④高磁通粉芯⑤、鉬坡莫合金粉芯低磁導(dǎo)率不是制作電感的獨(dú)具條件,我們還得考慮這種材料的直流疊加或者直流偏置特性(DCBias),比如高磁導(dǎo)率的“非晶合金”也是制作電感的優(yōu)良材料,只不過我們開一些氣隙來“稀釋”磁導(dǎo)率得到合適的有效磁導(dǎo)率“ue”。
鐵氧體是由氧化鐵(Fe2O3)與一種或多種附加金屬氧化物化學(xué)結(jié)合而成的一種陶瓷化合物。它們都是不導(dǎo)電的和亞鐵磁性的,這意味著它們可以被磁化或吸引到磁鐵上。鐵氧體根據(jù)它們的矯頑力大小可以將鐵氧體分為兩類:硬鐵氧體和軟鐵氧體。硬鐵氧體具有很高的矯頑力,因此難以消磁。它們被用來制造磁鐵,用于冰箱,揚(yáng)聲器和小型電動(dòng)機(jī)等設(shè)備。軟鐵氧體具有較低的矯頑力。它們被用于電子工業(yè)中制造電感器和變壓器的鐵氧體磁芯,以及各種微波元件。鐵氧體化合物具有極低的成本,由氧化鐵(即生鐵)制成,并且還具有優(yōu)異的耐腐蝕性、非常穩(wěn)定,難以消磁。東京工業(yè)大學(xué)的YogoroKato和TakeshiTakei在1930年合成了前列批鐵氧體化合物這導(dǎo)致了TDK公司在1935年成立專門制造這種材料。鋇鐵氧體(BaFe12O19)是1950年在飛利浦物理實(shí)驗(yàn)室發(fā)現(xiàn)的。這個(gè)發(fā)現(xiàn)有點(diǎn)意外,是由于一個(gè)助手的錯(cuò)誤。他在給一個(gè)調(diào)查半導(dǎo)體材料用途的小組制備一個(gè)六方晶系鑭鐵氧體樣品時(shí),發(fā)現(xiàn)它實(shí)際上是一種磁性材料,并通過X射線晶體學(xué)證實(shí)其結(jié)構(gòu)后,便將其傳遞給磁性研究小組。鋇鐵氧體具有較高的矯頑力(170kA/m)和較低的原材料成本。它由飛利浦工業(yè)(荷蘭)公司開發(fā),1952年以商品名Ferroxdure出售。鐵氧體是一種具有鐵磁性的金屬氧化物。
2013-2018年我國鐵氧體軟磁材料產(chǎn)量整體來看呈現(xiàn)增長趨勢(shì)。2018年中國軟磁鐵氧體產(chǎn)量約,約占全球的80%。2018年軟磁鐵氧體在終端應(yīng)用方面,家電、汽車、電腦等傳統(tǒng)領(lǐng)域的應(yīng)用比率下降,云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、5G、物聯(lián)網(wǎng)、無線充電、服務(wù)器、NFC、新能源汽車、逆變器等領(lǐng)域需求增速較高。2017年軟磁鐵氧體磁性材料應(yīng)用比較大的領(lǐng)域?yàn)殡妱?dòng)機(jī)領(lǐng)域,占比為。2017年變壓器和發(fā)電機(jī)的應(yīng)用占比分別為。據(jù)前瞻不完全統(tǒng)計(jì),中國從事鐵氧體軟磁材料生產(chǎn)的企業(yè)約有200多家,且大多數(shù)企業(yè)生產(chǎn)規(guī)模較小,年生產(chǎn)能力在500噸以下,只有幾家企業(yè)能達(dá)到上萬噸的產(chǎn)能。全球軟磁鐵氧體產(chǎn)能主要集中在日本和中國,日本主要是技術(shù)先進(jìn),中國大陸在產(chǎn)量上占據(jù)優(yōu)勢(shì)。有名企業(yè)有日本TDK、FDK,中國橫店東磁、天通股份等。鐵氧體軟磁材料產(chǎn)品結(jié)構(gòu)主要以錳鋅鐵氧體為主,但是應(yīng)用需求主要在電動(dòng)機(jī)。我國軟磁鐵氧體常見的是錳鋅鐵氧體和鎳鋅鐵氧體,分別占總產(chǎn)量的比重為70%和10%,此外,鎂鋅鐵氧體占比為8%,鋰鋅鐵氧體占比為6%。磁性材料行業(yè)協(xié)會(huì)的數(shù)據(jù)顯示,國內(nèi)磁性材料企業(yè)數(shù)量全球的,直接從事磁性材料制造加工的企業(yè)約有1000家。但2017年國內(nèi)磁性材料總市場(chǎng)規(guī)模加起來只約700億元。鐵氧體是常見的永磁材料之一。安徽高性能鐵氧體牌號(hào)
軟磁鐵氧體具有高磁導(dǎo)率、高電阻率、低損耗、陶瓷耐磨等特點(diǎn),大量用于各個(gè)領(lǐng)域,隨著電子技術(shù)的廣泛應(yīng)用.磁鐵鐵氧體磁鐵
鐵氧體磁芯上繞上線圈可制成電感器或變壓器,它們大體上用于儀器儀表,通信設(shè)備和家用電器中。鐵氧體磁芯的材料牌號(hào)較多,幾何形狀也繁多,有柱形、工字形、帽形、單孔、雙孔、四孔、U形、罐形、E形、EI形,EC形、RM形,PQ形、EP形,見附圖所示。每一種形狀的磁芯自成一系列,供用戶選用。鐵氧體磁芯的選擇范圍很廣,可以依照不同磁性參數(shù),來選擇不同的材料和形狀由于在高頻率下的低磁損,它們基本用于開關(guān)模式電源(SMPS),射頻(RF)變壓器和電感器。各種形狀和尺寸的鐵氧體磁芯應(yīng)用于高頻電源和高質(zhì)量通信市場(chǎng)的電感器,脈沖變壓器,高頻變壓器,和噪音濾波器等。鐵氧體的突出特點(diǎn)是高滲透性,良好的溫度特性,和低衰減率。磁鐵鐵氧體磁鐵
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