铁氧体材料的现状及未来发展.ppt

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 更高的磁导率 TDK：H5C2 (μ=10000) H5C3 (μ=15000) H5C5 (μ=30000) 更低的损耗 更高的饱和磁通密度 FERROXCUBE： 3C90 (fmax=300kHz) 3F3 (fmax=500kHz) 3F35 (fmax=1MHz ) 3F4 (fmax=2MHz ) 3F5 (fmax=4MHz ) 更高的使用频率（2）:高磁导率材料 （更高的阻抗） 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） 更宽的使用温区（1）：高磁导率材料 TDK：H5C2（室温以上使用） H5C4（零下30可使用） 更小的体积和重量 更低矮的安装高度 谢 谢 NCD Do Our Best to Become Bigger Stronger 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 10-3 　 10-2 　 10-1 1 10 102 103 104 105 104 103 102 10 频率 (MHz) Mg-Zn 六角晶系 Ni-Cu-Zn Mn-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） 铁氧体的化学分子式为 MeO?Fe2O3　　　 Me为2价金属元素：如Mg、Mn、Fe2+、Co、Ni、Cu、Zn等，其离子半径为0.65～1.0? Ｍe２＋δＦｅ３＋１－δ［Ｍe２＋１－δＦｅ３＋１＋δ］Ｏ４　 O2+ A site: Zn2+, Mn2+, Fe3+ B site: Fe2+, Fe3+, Mn(20%) 立体图 Ａ座为Zn２＋及８０％的Mn２＋、Ｂ座为Fe２＋、Fe３＋及２０％的Mn ２＋ 。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) A A A A B B B B B B 离子的配列 ? 结晶 ?磁心 烧结条件 25℃ 600℃ 1310℃×3 hr Heating rate 300℃/ hr Po2 : 4 to 14% N2+O2 N2+O2 air air Heating rate 300℃/ hr Binder vaporization Initial sintering High-dense Phase change Grain growth Hole growth Phase equilibrium Fe ionic valency control Solidification of grain boundary phase Impurity phase precipitation 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、脉冲变压器 Mn-Zn系列铁氧体 MnZn系列主要材料种类： 功率铁氧体 Power Ferrite （又称为低损耗铁氧体 Low Loss Ferrite） 高磁导率铁氧体 High μFerrite ＭｎＺｎ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 0.1 0.01 1 10