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鐵氧體磁鐵的特性、生產工藝以及應用范圍
發(fā)布時間：2018-07-12點擊率：
鐵氧體是一種具有亞鐵磁性的金屬氧化物。就電特性來說，鐵氧體的電阻率比單質金屬或合金磁性材料大得多，而且還有較高的介電性能。鐵氧體的磁性能還表現在高頻時具有較高的磁導率。因而，鐵氧體已成為高頻弱電領域用途廣泛的非金屬磁性材料。由于鐵氧體單位體積中儲存的磁能較低，飽合磁感應強度（Bs）也較低（通常只有純鐵的1/3～1/5），因而限制了它在要求較高磁能密度的低頻強電和大功率領域的應用。一種具有單軸各向異性的六角結構的化合物。主要是鋇、鍶、鉛三種鐵氧體及其復合的固溶體。有同性磁和異性磁之分。由于這類鐵氧體材料在外界磁化場消失以后，仍能長久地保留著較強的恒定剩磁性質，可以用于對外部空間產生恒穩(wěn)的磁場。
應用范圍
磁性材料的應用很廣泛，可用于電聲、電信、電表、電機中，還可作記憶元件、微波元件等?？捎糜谟涗浾Z言、音樂、圖像信息的磁帶、計算機的磁性存儲設備、乘客乘車的憑證和票價結算的磁性卡等
生產工藝
根據鐵氧體結晶構造和形態(tài)，制備工藝大致分為：多晶鐵氧體生產工藝；鐵氧體化學工藝；單晶鐵氧體制造工藝及其他特種工藝，如鐵氧體多晶薄膜和非晶鐵氧體等。
多晶鐵氧體生產工藝
類似陶瓷工業(yè)中常用的燒結過程，包括如下步驟：經固相反應形成鐵氧體的金屬氧化物或碳酸鹽或其他化合物，在混合均勻之后，經球磨、干燥，壓成特定的形狀。在大約1000°C的溫度下進行預燒后，再一次充分研磨和混合。加入適量的粘合劑，壓成所要求的形狀或者作為塑性物質擠壓成管狀、棒狀或條狀。然后在1200～1400°C溫度下燒結，準確的溫度取決于所需的鐵氧體特性。在最后的燒結過程中，爐膛中的環(huán)境條件起有重要的作用。
鐵氧體化學工藝
亦稱濕法工藝，有時還稱為化學共沉淀法。專門制備較高性能鐵氧體的工藝方法，又可分成中和法和氧化法。其過程是：先將制備鐵氧體時所需的金屬元素，配制成一定濃度的離子溶液，然后根據配方取適量溶液進行混合，通過中和或氧化等化學反應生成鐵氧體粉末，其后工藝過程與前面介紹的相同。
單晶鐵氧體制造工藝
與非金屬單晶生長大致相同。Mn-Zn和Ni-Zn系鐵氧體單晶生長一般是采用布里茲曼法，即把多晶鐵氧體放入鉑坩堝里熔融后，在適當的溫度梯度電爐中使坩堝下降，從坩堝底部慢慢固化生成單晶。為了使熔融狀態(tài)下形成的氧分壓達到平衡，晶體生長時在爐膛內需要加幾個乃至100個MPa的氧分壓。
鐵氧體多晶薄膜的制備
如垂直磁化的鋇鐵氧體薄膜，采用新型的對向靶濺射裝置進行濺射。制備石榴石單晶薄膜，多采用在單晶基板上進行氣相或液相外延法，其具體工藝過程同半導體單晶薄膜的外延方法極為相近。
非晶鐵氧體的制備
當前是采用超急冷方法和濺射法，所謂超急冷法即把鐵氧體原料和適量的類金屬元素混合后，在高溫熔融狀態(tài)下，驟然施行大溫度梯度的超急冷卻的方法。這方面的研究工作剛剛開始，制品的性能還不甚理想。
粉料制備方法
鐵氧體粉料的制備就是完成從原料到鐵氧體粉料的制造過程，鐵氧體粉的制造方法有許多種。
（1）溶膠凝膠法
溶膠凝膠法是金屬有機或無機化合物經過溶液、溶膠、凝膠而固化，再經熱處理而成氧化物或其他化合物固體的方法。溶膠凝膠法是制備材料的濕化學方法中一種常用的方法，廣泛應用于制備鐵氧體納米材料。
（2）化學共沉淀法
化學共沉淀法是制備鐵氧體的一種常見的方法。它是利用沉淀劑（如OH-、CO32-等）將溶液中的金屬離子共同沉淀，經過過濾、洗滌、干燥、灼燒等過程得到產物。
（3）氧化物法
氧化物法制備鐵氧體的要點是把原材料混合、加熱，通過故態(tài)物質間的反應而獲得鐵氧體粉料。為了有效地促進固相反應而獲得均勻的、性質好的鐵氧體粉料，除了注意原材料的選擇外，還要注意混和、預燒和粉碎條件的確定。氧化物法是大規(guī)模工業(yè)生產的手段。
