铁氧体材料的现状及未来发展.ppt

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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,10-3 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

2、（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 MeOFe2O3Me为2价金属元素：如Mg、Mn、Fe2+、Co、Ni、Cu、Zn等，其离子半径为0.651.0,ee,O2+,A site:Zn2+,Mn2+,Fe3+,立体图,座为Zn及的Mn、座为Fe、Fe及的Mn。3价Fe离子大多数位于B座，少量残余的离子进入A座。,离子的配列 结晶 磁心,烧结条件,25,600,13103 hr,Heating rate300/hr,Po2:4 to 14%,N2+O2,N2+O2,air,air,Heating rate300/hr,Binde

3、r vaporization,Initial sinteringHigh-densePhase change,Grain growthHole growthPhase equilibrium,Fe ionic valency controlSolidification of grain boundary phaseImpurity 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

4、耗铁氧体 Low Loss Ferrite）高磁导率铁氧体 High Ferrite,系列铁氧体,工作频率范围,材料,特征,主要应用,HPx*,高,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DCDC转换器用变压器,HP1,HP2,HP3,HP4*,高,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,频率 MHz,LP系列,*开发中,低功耗（LP9宽温低功耗）,HP系列,高磁导率MnZn铁氧体,高磁导率MnZn铁氧体,功率

5、铁氧体,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(=10000)H5C3(=15000)H5C5(=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(Bs=390mT)4H45(Bs=450mT)4H47(

6、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（80110损耗较低）PC95（25120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（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,