软磁材料、硬磁材料的国内研究现状及存在的问题

第一篇：软磁材料、硬磁材料的国内研究现状及存在的问题

软磁材料、硬磁材料的国内研究现状及存在的问题

材料是人类社会发展的物质基础和先导，新材料则是人类社会进步的里程碑。纵观人类科学的发明和应用历史，我们可以清楚的看到，每一种重要新材料的发明和应用都会把人类支配自然的能力提高到一个新的水平。而磁性材料是国民经济各个领域不可缺少的功能材料，它不尽满足了传统工业的发展要求，而且在科技、电子信息等技术中也起着越来越重要的作用。在新的经济形势驱使下，磁性材料除了不断提高现有材料的性能和质量，也必将会有新的材料出现，以满足不断发展的信息和电子技术的要求。

磁性材料又分为软磁材料、硬磁材料等。软磁材料作为信息功能材料的磁性材料，是其中应用最广泛、种类最多的材料之一。软磁材料的性能常因应用而异，但通常软磁材料的磁导率要高、矫顽力和损耗要低。软磁材料易于磁化，也易于退磁，广泛用于电工设备和电子设备中。应用最多的软磁材料是铁硅合金(硅钢片)以及各种软磁铁氧体等 软磁材料的分类：

① 纯铁和低碳钢。包括电磁纯铁、电解铁和羰基铁。其特点是饱和磁化强度高，价格低廉，加工性能好；但其电阻率低、在交变磁场下涡流损耗大，只适于静态下使用，如制造电磁铁芯、极靴、继电器和扬声器磁导体、磁屏蔽罩等。

② 铁硅系合金。含硅量 0.5％ ～ 4.8％，一般制成薄板使用，俗称硅钢片。在纯铁中加入硅后，可消除磁性材料的磁性随使用时间而变化的现象。随着硅含量增加，热导率降低，脆性增加，饱和磁化强度下降，但其电阻率和磁导率高，矫顽力和涡流损耗减小，从而可应用到交流领域，制造电机、变压器、继电器、互感器等的铁芯。③ 铁铝系合金。含铝6％～16％，具有较好的软磁性能，磁导率和电阻率高，硬度高、耐磨性好，但性脆，主要用于制造小型变压器、磁放大器、继电器等的铁芯和磁头、超声换能器等。

④ 铁硅铝系合金。在二元铁铝合金中加入硅获得。其硬度、饱和磁感应强度、磁导率和电阻率都较高。缺点是磁性能对成分起伏敏感，脆性大，加工性能差。主要用于音频和视频磁头。

⑤ 镍铁系合金。镍含量30％～90％，又称坡莫合金，通过合金化元素配比和适当工艺，可控制磁性能，获得高导磁、恒导磁、矩磁等软磁材料。其塑性高，对应力较敏感，可用作脉冲变压器材料、电感铁芯和功能磁性材料。

⑥ 铁钴系合金。钴含量27％～50％。具有较高的饱和磁化强度，电阻率低。适于制造极靴、电机转子和定子、小型变压器铁芯等。

⑦ 软磁铁氧体。非金属亚铁磁性软磁材料。电阻率高（10-2～1010Ω·m），饱和磁化强度比金属低，价格低廉，广泛用作电感元件和变压器元件。

⑧ 非晶态软磁合金。一种无长程有序、无晶粒合金，又称金属玻璃，或称非晶金属。其磁导率和电阻率高，矫顽力小，对应力不敏感，不存在由晶体结构引起的磁晶各向异性，具有耐蚀和高强度等特点。此外，其居里点比晶态软磁材料低得多，电能损耗大为降低，是一种正在开发利用的新型软磁材料

⑨ 超微晶软磁合金。20世纪80年代发现的一种软磁材料。由小于50纳米左右的结晶相和非晶态的晶界相组成，具有比晶态和非晶态合金更好的综合性能，不仅磁导率高、矫顽力低、铁损耗小，且饱和磁感应强度高、稳定性好。现主要研究的是铁基超微晶合金

软磁材料的常用磁性能参数： 饱和磁感应强度Bs：其大小取决于材料的成分，它所对应的物理状态是材料内部的磁化矢量整齐排列。

剩余磁感应强度Br：是磁滞回线上的特征参数，H回到0时的B值。

矩形比：Br∕Bs

矫顽力Hc：是表示材料磁化难易程度的量，取决于材料的成分及缺陷（杂质、应力等）。

磁导率μ：是磁滞回线上任何点所对应的B与H的比值，与器件工作状态密切相关。初始磁导率μi、最大磁导率μm、微分磁导率μd、振幅磁导率μa、有效磁导率μe、脉冲磁导率μp。

居里温度Tc：铁磁物质的磁化强度随温度升高而下降，达到某一温度时，自发磁化消失，转变为顺磁性，该临界温度为居里温度。它确定了磁性器件工作的上限温度。损耗P：磁滞损耗Ph及涡流损耗Pe P = Ph + Pe 磁滞损耗Ph的方法是降低矫顽力Hc；降低涡流损耗Pe 的方法是减薄磁性材料的厚度t 及提高材料的电阻率ρ。在自由静止空气中磁芯的损耗与磁芯的温升关系为：总功率耗散（mW）/表面积（cm2）

软磁材料在工业中的应用始于十九世纪末，是伴随着电力电工及电讯技术的兴起而出现的，其应用范围极其广泛，尤其是在变压器、电感器、EMI滤波器、偏转线圈等产品上更是具有不可替代的作用。近年来，其市场需求量逐年上升，产品种类也日益增多，成为磁性材料行业发展的一大亮点。目前，中国已加入WTO，民族软磁工业面临着新的机遇与挑战，一方面是国内企业间低层次的竞争愈演愈烈，另一方面是国外软磁巨人的大规模入侵，如何在夹缝中求得更好的生存和发展空间成为行业发展的焦点。

由于数字通信技术和光线通信的快速发展，在通信领域中大量使用的各种电源变压器，多数工作在低磁通密度下，这时材料的磁导率就起到了主要作用。另外，由于高磁导率软磁铁氧体材料具有密度高、硬度高、耐磨性好及晶粒不易剥落的优点，还是很好的磁头材料。国内年用量达数千吨，直接产值达几亿元，技术含量高，附加值高，市场竞争很激烈。

由于以上原因，高磁导率软磁材料一直是国内外软磁材料研究的重点，有很大的市场需求，高磁导率软磁材料的研究开发方兴未艾。

在实验室，软磁铁氧体材料的初始磁导率已经突破40000，软磁合金的磁导率更高，可超过100000，但真正实用材料的性能远低于此。因为高磁导率材料除了应具有很高的起始磁导率外，还应有高的居里温度，高的温度稳定性，低的磁导率减落系数，低的比损耗系数及宽的频带等，所以在提高磁导率的同时还要兼顾其它参数，使材料性能达到一个很好的平衡。现今工业生产中铁氧体材料的磁导率很难超过20000，绝大多数工厂生产的材料磁导率在10000左右，而合金材料的磁导率数值可达到8000，甚至更高。

目前我国软磁材料的工业大生产和国外有不小的差距，原材料和工艺的稳定性较差，生产设备比较落后，需要我们不断努力，尽早赶上世界先进水平。

而硬磁材料是指磁化后不易退磁而能长期保留磁性的一种铁氧体材料，也称为永磁材料或恒磁材料。硬磁铁氧体的晶体结构大致是六角晶系磁铅石型，其典型代表是钡铁氧体BaFe12O19。这种材料性能较好，成本较低，不仅可用作电讯器件如录音器、电话机及各种仪表的磁铁，而且已在医学、生物和印刷显示等方面也得到了应用。硬磁材料常用来制作各种永久磁铁、扬声器的磁钢和电子电路中的记忆元件等。稀土永磁材料的研究始于20世纪50年代末60年代初，目前已经在计算机、仪表、汽车制造、微波通讯、自动化、磁分离及磁医疗与健身器械等领域得到了广发应用。

中国稀土永磁产业现状

至1983年底，国内的稀土永磁生产厂家不到10个，随着第三代稀土永磁钕铁硼磁体的发展，大量的工厂在1985年以后涌现了出来。据初步统计表明，目前全国有稀土永磁生产企业百余家，其中年生产能力超过3000吨的有4家，年生产能力1000吨—3000吨的6家，500吨—1000吨的8家。

山西由于得天独厚的自然和低成本条件，目前已与沪杭地区、京津地区形成了中国三角鼎立的稀土永磁产业格局。2004年，山西掀起了烧结钕铁硼生产的投资高潮，全省一年内新增工厂近30家，目前毛坯工厂已达60余家。

自1985年以来的十几年间，在国家主管部门及地方政府的支持和引导下，在全国稀土永磁行业工作者的共同努力下，中国的稀土永磁产业取得了巨大的成就和发展。1996年，全球烧结钕铁硼产量为6250吨，中国的产量为2600吨，占世界总产量的29%；2000年，全球产量为13940吨，中国为6500吨，占世界总产量的47%；2005年，全球产量为42300吨，中国为33000吨，占世界总产量的78%。虽然2006年稀土原材料的上涨了一倍多，但由于强劲的市场需求、烧结钕铁硼的产量仍然保持了相当幅度的增长，中国烧结钕铁硼的产量达到了39000吨。

自2003年以来，中科三环公司通过努力，进入到了长期以日本、欧美等发达国家磁材企业所垄断的钕铁硼高端应用领域——计算机硬盘驱动器音圈电机（VCM）应用市场；目前，宁波韵声也涉足VCM磁体。在另外一个高端应用领域——汽车应用领域方面，中科三环的钕铁硼磁体已经成功应用在点火线圈、电动助力转向、气囊传感器等汽车零部件中；同时，京磁公司、中科三环，宁波韵声和山西恒磁的产品还先后进入了核磁共振成像仪领域。对上述几个稀土永磁高端应用市场的进入，标志着中国的稀土永磁产品结束了以往大部分只局限于中低端应用市场的不利局面，真正开始与日、欧发达国家磁材巨头争夺高端应用市场。

粘结钕铁硼磁体1996年全球产量为1320吨，中国的产量仅为50吨；2000年，全球粘结钕铁硼产量达到3150吨，中国为620吨，虽然占世界总产量的比例仅为20%，但年平均增长率却达到60%。近年来，我国粘结钕铁硼产量快速增长，平均年增长率超过40%。据最新统计，2005年，中国粘结钕铁硼产量达到了2100吨，占全球产量的47%。自三环公司于1993年购买了日本住友公司和美国通用汽车公司的专利许可权，成为国内第一家拥有钕铁硼产品销售专利许可权的磁体企业。2000年以来，国内先后还有四家钕铁硼磁体企业购买了该专利，分别为北京京磁、银钠金科、宁波韵升和安泰科技。

为了保护和合理利用我国稀土矿产资源，在国家宏观调控政策强有力执行下，规范和整顿了矿山开采秩序，稀土行业进行了全面整顿。2005年以来，稀土价格持续攀升，造成了稀土钕和镨的供应紧张。由于稀土永磁电机需求增加，特别是环保绿色的混合动力电动汽车带动，电机用高工作温度烧结钕铁硼使用量急剧增加，给重稀土Tb、Dy的供应造成了一定的压力。稀土原材料价格大幅上涨，人民币升值对国内钕铁硼行业带来了较大的负面影响，特别是对于生产低端产品的工厂，正面临较大的挑战。

近年来，我国稀土永磁的生产装备也有长足的进步，特别是在满足一些新的生产工艺方面的装备有了突破，例如国产速凝薄片炉和氢破碎炉已在一些磁体生产厂使用。一些国外发达国家的永磁设备制造商也瞄准了中国这块宝地，纷纷在中国设立生产基地，同时也给我国的永磁设备制造商带来了机遇和挑战。2004年9月，沈阳中北真空技术有限公司与日本真空株式会社共同投资在沈阳高新技术产业开发区兴建国内先进的真空炉生产基地，第一批连续烧结炉和速凝薄片炉已开始投放市场。

Sm2Fe17Nx稀土永磁材料具有优异的性能，备受人们青睐，有可能发展成为新一代的稀土永磁材料，但是，目前对矫顽力机制、化学成分的优化、渗氮工艺的把握以及制备高性能磁体等方面的研究还不透彻，还需要做大量工作。

中国经济发展迅速，但是毕竟起始较晚，在某些科技领域固然做出杰出成就，但是生产水平还是相对较差，一些较为先进的设备或者较大的零件仍需进口，国内研究设备落后研

究人员相对缺乏，而且由于各方面原因，中国材料科研发展缓慢，软磁材料、硬磁材料研究过程遇到很多难以解决的问题，仍然需要科研人员做大量工作。中国科学界应注意引进先进设备，培养高层次科研人才，注重经济发展带动科技快速发展。

第二篇：磁瓦性能问题

磁瓦：

一、磁瓦的定义：这里讲的磁瓦是永磁体中的一种主要用在永磁电机上的瓦状磁铁。

二、磁瓦的分类：

磁瓦根据其原材料的不同主要有三大类：

1、铁氧体磁瓦

2、钕铁硼磁瓦

3、铝镍钴磁铁

三、磁瓦的用途：

磁瓦主要用在永磁直流电机中，与电磁式电机通过励磁线圈产生磁势源不同，永磁电机是以永磁材料产生恒定磁势源。永磁磁瓦代替电励磁具有很多优点，可使电机结构简单、维修方便、重量轻、体积小、使用可靠、用铜量少、铜耗低、能耗小等。

磁瓦的性能对电机的影响

(1)高的剩余磁感应强度Br。因为Br高才能确保电机有较高的转速，大的输出扭矩和大的功率。电机才会有较高的效率。

(2)高的Hcb。因为Hcb高，才能确保电机输出所需的电动势，使电机工作点靠近最大磁能积，充分利用磁体的能力。

(3)高的Hcj。Hcj高可以确保电机有较强的抗过载退磁及抗老化，抗低温的能力。

(4)高的(BH)max。(BH)max越高，表示永磁铁氧体在电机中实际的运行的工作系数越好。

(5)磁能量Φ越大越好，这将极大提高电机的工作效率。

(6)退磁曲线的矩形度越好，电机的动态损失越小。

(7)永磁铁氧体的电阻率越高，涡流损失越小。

(8)永磁铁氧体的温度系数小，在高温下才具有良好的温度稳定性

四、发展简史

磁瓦的发展是根据永磁电机本身的需求而变化的。

1）永磁电机分为永磁直流电机与永磁交流电机。

1.1永磁交流电机指的是带永磁体转子的多相同步电动机，以前主要采用铁氧体与铝镍钴磁瓦，随着功率 要求越来越高，铁氧体与铝镍钴因磁能积低不能满足要求，现在钕铁硼磁瓦在大功率同步电机与发电机领域应用很广。当然钕铁硼磁瓦，因稀土资源珍贵，原材料价格成倍上升，其制造成本和出产价格今后将继续提升，影响其在一些低端领域大量使用。钕铁硼永磁本身的负温度系数，低居里温度，也限制了其高温场合的应运。

1.2 永磁直流电机又分为无刷电机和带换向器普通直流电机，从磁体的形状、极数来判断其应用场合在普通直流电机中，以2极和4极居多，且磁瓦基本上用于作电机定子，微型的直流电机大部分使用的是铁氧体磁瓦，主要用在玩具、家电、汽车领域。无刷电机用磁瓦作为定子时，一般都超过6极，故其圆心角远远小于普通直流电机用的磁瓦。但磁瓦作为无刷电机的转子时，可有4、6以上的极数，对于4极来说，转子是外表面充磁，且由于要拼成一个圆，其圆心角接近90°，这一点可区别于普通直流电机。

2）、磁瓦根据应用领域不同，对性能以及磁场波形要求也不同，作为转子领域，其外弧面表场要求高，波形基本要求为正弦波，作为定子，则根据电机的出力要求，火花以及噪音的不同要求进行选择，作定子的磁瓦，其内弧表场高，因磁瓦本身形状与生产特性决定，其波形主要为马鞍形，该类波形出力大，但火花噪音，空载电流大。为改善振动噪声、换向火花，减少空载电流，磁钢的形状尺寸，模具设计等都要进行精心设计，其中不等厚磁瓦等已经广泛应用，其原理是使磁瓦内弧气隙磁场波形趋向平顶波。

3、特殊用途：国内最早做铁氧体磁瓦的企业如四川899（宜宾金川电子有限责任公司），广东省梅州市磁性材料厂等，在八九十年代磁化杯风行时期，曾用磁瓦作为磁化杯的磁场源。当时国内对铁氧体磁瓦的需求量也很少。

五、生产工艺

磁瓦根据材料与类别不同，其工艺也相差很大。铁氧体磁瓦以烧结铁氧体为主，钕铁硼磁瓦分为烧结与粘结两类

1、烧结铁氧体磁瓦生产工艺主要分为湿压异性、干压同性、干压异性，其异性与同性的区别是在于压机成型时是否有取向磁场。这里主要介绍湿压异性的工艺

湿压工艺流程为：原料——预烧——粗粉碎（一次球磨）——配料——二次球磨（湿磨）——磁场成型——烧结——磨削——清洗——充磁。因成型料浆含有水分，在磁场成型颗粒容易转向所以比干压异性能获得更高的取向度，其性能也就更高。

2、烧结钕铁硼磁瓦：配料——熔炼——破碎——制粉——磁场成型——等静压——真空烧结与回火——线切割等加工——电镀——充磁

磁瓦三种常用的充磁[1]方式：

1、磁瓦单独充磁，再装入机壳，然后装配整体；

2、磁瓦装入机壳（粘好）再充磁，然后装配整体；

3、磁瓦装入机壳（粘好），再装配好成品，最后整体充磁。

不同方式对磁瓦充磁的影响：

1、第一种充磁方式要比第二、三种充磁方式表面剩磁低10%左右，一般而言采用第二种充磁方式比较合理；

2、第一种方式充磁很方便，有些厂采用螺线管隧道式充磁，生产效率很高；

3、第二种方式充磁，有些厂采用外冲，有的采用内冲，磁瓦或磁环需要先粘好烘干，生产上也很方便；

4、第三种方式充磁，有很多小电机（多是三槽的）使用这种方式，其在装转子时由于没有磁力很好装配，但是不方便检查磁是否充好了。

5、第一种充磁方式属于开路充磁，由于充磁时没有外磁场磁路，没有构成闭合回路，磁瓦充磁不易充饱和，对磁瓦的磁通密度有影响，一般比闭路充磁会偏低一些；

6、第二种充磁方式是最常用的，属于闭路充磁，充磁后的磁通密度也是最高的，而且可以通过充磁头的形状来调整气隙磁密的波形，达到满足不同电机性能的要求，但是在电机装配时，需要使用专用工装进行装配，否则可能会由于磁吸力的原因磕伤转子或使磁瓦产生磁碎；

7、第三种充磁方式也属于闭路充磁（因为转子冲片是良好的导磁材料），充磁后的磁瓦磁通密度大小一般介于第一种和第二种之间，注意：在使用整机充磁时，最好将碳刷与转子绕组处于开路状态，否则在碳刷与换向器接触表面可能会产生打火现象。

第三篇：稀磁半导体的研究

稀磁半导体的研究

摘要：稀磁半导体因兼具有磁性材料的信息存储功能和半导体材料的信息处理功能，使其成为微电子学研究的热点。本文将就稀磁半导体的性质和应用，以及研究现状和发展趋势等做一简单介绍。

关键词：稀磁半导体 自旋电子学 半导体物理学

1.引言

信息的海量存储和高速互联，把人们带入了信息时代。目前支撑信息技术存在和发展的两大决定性因素分别是信息的存储和信息的处理。信息的存储是利用了磁性材料中电子的自旋属性，而信息的处理则依靠半导体芯片中电子的电荷属性得以实现。而随着近年来制作工艺水平的迅速提高，这种电荷和自旋彼此孤立的微电子学器件也即将达到物理极限[1]。因此一直以来，研究人员有个自然的想法：能否构造将磁、电集于一体的半导体器件。同时利用自旋和电荷自由度最为成功的的电子器件是由多层铁磁金属膜制备的磁盘读写头,而几乎所有的半导体

[2]器件都是利用载流子的电荷来完成其功能的。这是因为通常半导体材料如硅、砷化镓等都是非磁性材料。长期以来，人们试图将少量的磁性原子掺入非磁性半导体材料中,期待得到磁性半导体材料,制备出集磁、光、电于一体的,低功耗的新型半导体电子器件。

2.稀磁半导体简介

稀磁半导体（DMS）又称半磁半导体，是指在非磁性半导体材料基体中通过掺入少量磁性过渡族金属元素或稀土金属元素使其获得铁磁性能的一类新型功能材料[3]。因稀磁半导体既利用了电子的自旋属性和电荷属性，所以稀磁半导体制作的器件既具有磁性材料器件的信息存储功能，又具有半导体器件的信息处理功能。常用的制备方法有离子注入法（Ion implantation）、分子束外延法（MBE）、金属有机物化学气相沉积法（MOCVD）等多种工艺[4]。

3.稀磁半导体的性质

稀磁半导体呈现出强烈的自旋相关的光学性质和输运性质，如巨塞曼效应、巨法拉第旋转、自旋共振隧穿和自旋霍尔效应等．这些效应为人们研究制备半导体自旋电子学器件提供了物理基础[5]。

3.1.巨塞曼效应和巨法拉第旋转

巨塞曼效应是指由载流子和磁性离子之间的sp-d交换相互作用引起的电子和空穴的巨大的自旋劈裂效应[6]。采用圆偏振抽运光照射半导体材料，当一束线偏振的探测光透过材料后其偏振面会发生偏转，透射光偏振面的偏转角称为法拉第角(反射光称为克尔角)．当材料是稀磁半导体时，偏转角要比非磁性半导体材料大1～2数量级．该现象被称为巨法拉第旋转．可以从法拉第角随时间变化的规律来研究载流子和磁离子自旋的弛豫和输运，以及如何用外电场、外磁场和光场来操纵自旋。

3.2.自旋共振隧穿和自旋霍尔效应 近年来稀磁半导体材料在磁场下的输运性质有大量的研究，主要研究的是稀磁半导体结的隧穿和霍尔效应。隧穿输运方面主要是研究通过磁性半导体结的自旋注入．自旋注入是实现半导体材料自旋电子器件的首要问题。室温下半导体材料中的自旋注入，目前实验上有两种实现途径：一类是通过铁磁金属和半导体界面注入；另一类是通过稀磁半导体结隧穿注入．在输运性质方面，人们还在铁磁半导体中发现了反常霍尔效应(或自旋霍尔效应)和各向异性磁电阻[7]。反常霍尔效应给我们提供了关于磁性半导体薄膜载流子自旋极化和散射机制的信息．通常稀磁半导体材料的磁化强度相当小，由于反常霍尔效应灵敏度较高，因此可间接反映磁化强度的大小，甚至确定居里温度。

4.稀磁半导体的研究进展

关于磁性半导体的研究可以追溯到上个世纪60年代，即关于浓缩磁性半导体的研究。所谓浓缩磁性半导体即在每个晶胞相应的晶格位置上都含有磁性元素原子的磁性半导体。例如Eu 或Cr 的硫族化合物:岩盐结构(NaCl—type)的EuS 和EuO 以及尖晶石结构(Spinel s)的CdCr2 S4 和CdCr2 Se4等 ,这些浓缩磁性半导体也被称为第一代磁性半导体[8]。但由于这类浓缩磁性半导体的居里温度太低，且高质量的浓缩磁性半导体薄膜及其异质结构的生长制备和加工方面存在着难以克服的困难，因此,迄今为止这些岩盐结构和尖晶石结构的磁性半导体主要用于基础研究和概念型器件的研究。

进入上个世纪80 年代,人们开始关注稀磁半导体，即少量磁性元素与II—VI族非磁性半导体形成的合金，如(Cd ,Mn)Te 和(Zn ,Mn)Se 等[9]。这些II—VI 族稀磁半导体被称为第二代磁性半导体。这类稀磁半导体虽然相对容易制备，但替代二价阳离子的二价Mn 离子是稳定的,产生的载流子不仅很少,而且也很难控制,所以这种稀磁半导体经常是绝缘体。这严重地限制了其实际应用。尽管如此,人们对II—VI族稀磁半导体的研究和探索一直没有放弃,近年来,又不断地取得了一些新的进展。

上世纪80年代末和90年代中期,利用低温分子束外延技术(L T—MBE)生长的Mn 掺杂III—V 族稀磁半导体(In ,Mn)As 和(Ga ,Mn)As 等引起了人们的高度关注,并称以(Ga ,Mn)As 为代表的III—V 族稀磁半导体为第三代磁性半导体。这些III—V 族稀磁半导体很容易与III—V 族非磁性半导体GaAs、AlAs、(Ga ,Al)As 和(In , Ga)As 等结合形成异质结构,并且与呈现巨磁阻(GMR)效应的金属多层膜类似,其异质结构中也存在着自旋相关的散射、层间相互作用耦合、隧穿磁阻等现象。目前这类稀磁半导体的居里温度还不能满足实际工作要求。因此,提高稀磁半导体的居里温度、探索新的磁性半导体材料已经成为目前半导体自旋电子学研究的一个热点[10]。

5.稀磁半导体的应用

稀磁半导体因具有一系列良好的属性，因此近年来得到了较大的关注。随着研究的一步步深入，稀磁半导体也逐渐能够应用到光电子学或微电子学的器件制备中：（1）利用稀磁半导体的巨法拉第旋转效应可制备非倒易光学器件,也可用于制备光调谐器、光开关和传感器件；（2）利用磁性和半导体性实现自旋的注入与输运,可造出新型的自旋电子器件,如自旋过滤器和自旋电子基发光二极管等;（3）通过改变磁性离子的浓度可得到所需要的带隙,从而获得相应的光谱效应。由于其响应波长可覆盖从紫外线到远红外线的宽范围波段,这种DMS 是制备光电器件、光探测器和磁光器件的理想材料；（4）稀磁半导体的磁光效应为光电子技术开辟了新的途径。利用其磁性离子和截流子自旋交换作用(sp-d 作用)所引起的巨g 因子效应,可制备一系列具有特殊性质的稀磁半导体超晶格和量子阱器件。除了以上这些具体的应用之外，利用与自旋相关的输运、磁阻效应和磁光效应等，还可制造出一些新材料和人造纳米结构,包括异质结构(HS)、量子阱(QW)和颗粒结构。总之，随着研究的深入和制备技术的进步，稀磁半导体在半导体微电子学，光电子学，固体物理学等方面的应用将非常普遍[11]。

6.结语

稀磁半导体材料具有极高的应用价值,其研究已愈来愈受到人们的重视，各国已开展了大量的实验工作,研究重点已由先前的纯理论研究慢慢转向将基础研究与应用研究相结合。随着MBE 等技术的发展,制备高质量的稀磁半导体量子阱和超晶格成为可能,使DMS材料在光电子器件上的应用将具有更广阔的前景，并将对信息和自动化工业的发展产生重要的推动作用[12]。

参考文献

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报.2009,1(24）.[4]钟红梅.自旋电子学研究[J].红外.2004,(03).[5]侯登录.稀磁半导体的制备与性质[J].物理实验.2005,8(25).[6]王颖,湛永钟等.稀磁半导体材料的研究进展及应用前景[J].材料导 报.2007,7(21).[7]马军.稀磁半导体超晶格中的隧道磁电阻[J].科学技术与工程.2013,3(13).[8]赵建华, 邓加军等.稀磁半导体的研究进展[J].物理学进展.2007,2(27).[9]许小红，李小丽等.氧化物稀磁半导体的研究进展[J].物理学进 展.2012,4(32).[10]颜冲，于军等.自旋电子学研究进展[J].固体电子学研究与进 展.2005,1(25）.[11]张亚萍，潘礼庆.氧化物稀磁半导体材料的理论与实验研究进展[J].材料导

报.2009(17).[12]黄林琳，许天才.稀磁半导体的研究现状[J].化学工程与装备.2010(09).

第四篇：高磁导率软磁材料项目可行性研究报告

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高磁导率软磁材料项目可行性

研究报告

报告用途：发改委立项、政府申请资金、政府申请土地、银行贷款、境内外融资等

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编制单位：北京智博睿信息咨询有限公司

另：提供国家发改委甲、乙、丙级资质

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可行性研究报告大纲（具体可根据客户要求进行调整）第一章 研究概述 第一节 研究背景与目标 第二节 研究的内容

报告用途：发改委立项、政府申请资金、政府申请土地、银行贷款、境内外融资等

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第三节 研究方法 第四节 数据来源 第五节 研究结论

一、市场规模

二、竞争态势

三、行业投资的热点

四、行业项目投资的经济性 第二章 高磁导率软磁材料项目总论 第一节 高磁导率软磁材料项目背景

一、高磁导率软磁材料项目名称

二、高磁导率软磁材料项目承办单位

三、高磁导率软磁材料项目主管部门

四、高磁导率软磁材料项目拟建地区、地点

五、承担可行性研究工作的单位和法人代表

六、研究工作依据

七、研究工作概况 第二节 可行性研究结论

一、市场预测和项目规模

二、原材料、燃料和动力供应

三、选址

四、高磁导率软磁材料项目工程技术方案

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五、环境保护

六、工厂组织及劳动定员

七、高磁导率软磁材料项目建设进度

八、投资估算和资金筹措

九、高磁导率软磁材料项目财务和经济评论

十、高磁导率软磁材料项目综合评价结论 第三节 主要技术经济指标表 第四节 存在问题及建议

第三章 高磁导率软磁材料项目投资环境分析 第一节 社会宏观环境分析

第二节 高磁导率软磁材料项目相关政策分析

一、国家政策

二、高磁导率软磁材料项目行业准入政策

三、高磁导率软磁材料项目行业技术政策 第三节 地方政策

第四章 高磁导率软磁材料项目背景和发展概况 第一节 高磁导率软磁材料项目提出的背景

一、国家及高磁导率软磁材料项目行业发展规划

二、高磁导率软磁材料项目发起人和发起缘由

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第二节 高磁导率软磁材料项目发展概况

一、已进行的调查研究高磁导率软磁材料项目及其成果

二、试验试制工作情况

三、厂址初勘和初步测量工作情况

四、高磁导率软磁材料项目建议书的编制、提出及审批过程第三节 高磁导率软磁材料项目建设的必要性

一、现状与差距

二、发展趋势

三、高磁导率软磁材料项目建设的必要性

四、高磁导率软磁材料项目建设的可行性 第四节 投资的必要性

第五章 高磁导率软磁材料项目行业竞争格局分析 第一节 国内生产企业现状

一、重点企业信息

二、企业地理分布

三、企业规模经济效应

四、企业从业人数

第二节 重点区域企业特点分析

一、华北区域

二、东北区域

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三、西北区域

四、华东区域

五、华南区域

六、西南区域

七、华中区域

第三节 企业竞争策略分析

一、产品竞争策略

二、价格竞争策略

三、渠道竞争策略

四、销售竞争策略

五、服务竞争策略

六、品牌竞争策略

第六章 高磁导率软磁材料项目行业财务指标分析参考 第一节 高磁导率软磁材料项目行业产销状况分析 第二节 高磁导率软磁材料项目行业资产负债状况分析 第三节 高磁导率软磁材料项目行业资产运营状况分析 第四节 高磁导率软磁材料项目行业获利能力分析 第五节 高磁导率软磁材料项目行业成本费用分析

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第七章 高磁导率软磁材料项目行业市场分析与建设规模 第一节 市场调查

一、拟建 高磁导率软磁材料项目产出物用途调查

二、产品现有生产能力调查

三、产品产量及销售量调查

四、替代产品调查

五、产品价格调查

六、国外市场调查

第二节 高磁导率软磁材料项目行业市场预测

一、国内市场需求预测

二、产品出口或进口替代分析

三、价格预测

第三节 高磁导率软磁材料项目行业市场推销战略

一、推销方式

二、推销措施

三、促销价格制度

四、产品销售费用预测

第四节 高磁导率软磁材料项目产品方案和建设规模

一、产品方案

二、建设规模

第五节 高磁导率软磁材料项目产品销售收入预测

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第八章 高磁导率软磁材料项目建设条件与选址方案 第一节 资源和原材料

一、资源评述

二、原材料及主要辅助材料供应

三、需要作生产试验的原料

第二节 建设地区的选择

一、自然条件

二、基础设施

三、社会经济条件

四、其它应考虑的因素 第三节 厂址选择

一、厂址多方案比较

二、厂址推荐方案

第九章 高磁导率软磁材料项目应用技术方案 第一节 高磁导率软磁材料项目组成 第二节 生产技术方案

一、产品标准

二、生产方法

三、技术参数和工艺流程

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四、主要工艺设备选择

五、主要原材料、燃料、动力消耗指标

六、主要生产车间布置方案 第三节 总平面布置和运输

一、总平面布置原则

二、厂内外运输方案

三、仓储方案

四、占地面积及分析 第四节 土建工程

一、主要建、构筑物的建筑特征与结构设计

二、特殊基础工程的设计

三、建筑材料

四、土建工程造价估算 第五节 其他工程

一、给排水工程

二、动力及公用工程

三、地震设防

四、生活福利设施

第十章 高磁导率软磁材料项目环境保护与劳动安全 第一节 建设地区的环境现状

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一、高磁导率软磁材料项目的地理位置

二、地形、地貌、土壤、地质、水文、气象

三、矿藏、森林、草原、水产和野生动物、植物、农作物

四、自然保护区、风景游览区、名胜古迹、以及重要政治文化设施

五、现有工矿企业分布情况

六、生活居住区分布情况和人口密度、健康状况、地方病等情况

七、大气、地下水、地面水的环境质量状况

八、交通运输情况

九、其他社会经济活动污染、破坏现状资料

十、环保、消防、职业安全卫生和节能

第二节 高磁导率软磁材料项目主要污染源和污染物

一、主要污染源

二、主要污染物

第三节 高磁导率软磁材料项目拟采用的环境保护标准 第四节 治理环境的方案

一、高磁导率软磁材料项目对周围地区的地质、水文、气象可能产生的影响

二、高磁导率软磁材料项目对周围地区自然资源可能产生的影响

三、高磁导率软磁材料项目对周围自然保护区、风景游览区等报告用途：发改委立项、政府申请资金、政府申请土地、银行贷款、境内外融资等

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可能产生的影响

四、各种污染物最终排放的治理措施和综合利用方案

五、绿化措施，包括防护地带的防护林和建设区域的绿化 第五节 环境监测制度的建议 第六节 环境保护投资估算 第七节 环境影响评论结论 第八节 劳动保护与安全卫生

一、生产过程中职业危害因素的分析

二、职业安全卫生主要设施

三、劳动安全与职业卫生机构

四、消防措施和设施方案建议

第十一章 企业组织和劳动定员 第一节 企业组织

一、企业组织形式

二、企业工作制度

第二节 劳动定员和人员培训

一、劳动定员

二、年总工资和职工年平均工资估算

三、人员培训及费用估算

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第十二章 高磁导率软磁材料项目实施进度安排 第一节 高磁导率软磁材料项目实施的各阶段

一、建立 高磁导率软磁材料项目实施管理机构

二、资金筹集安排

三、技术获得与转让

四、勘察设计和设备订货

五、施工准备

六、施工和生产准备

七、竣工验收

第二节 高磁导率软磁材料项目实施进度表

一、横道图

二、网络图

第三节 高磁导率软磁材料项目实施费用

一、建设单位管理费

二、生产筹备费

三、生产职工培训费

四、办公和生活家具购置费

五、勘察设计费

六、其它应支付的费用

第十三章 投资估算与资金筹措

第一节 高磁导率软磁材料项目总投资估算

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一、固定资产投资总额

二、流动资金估算 第二节 资金筹措

一、资金来源

二、高磁导率软磁材料项目筹资方案 第三节 投资使用计划

一、投资使用计划

二、借款偿还计划

第十四章 财务与敏感性分析 第一节 生产成本和销售收入估算

一、生产总成本估算

二、单位成本

三、销售收入估算 第二节 财务评价 第三节 国民经济评价 第四节 不确定性分析

第五节 社会效益和社会影响分析

一、高磁导率软磁材料项目对国家政治和社会稳定的影响

二、高磁导率软磁材料项目与当地科技、文化发展水平的相互适应性

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三、高磁导率软磁材料项目与当地基础设施发展水平的相互适应性

四、高磁导率软磁材料项目与当地居民的宗教、民族习惯的相互适应性

五、高磁导率软磁材料项目对合理利用自然资源的影响

六、高磁导率软磁材料项目的国防效益或影响

七、对保护环境和生态平衡的影响

第十五章 高磁导率软磁材料项目不确定性及风险分析 第一节 建设和开发风险 第二节 市场和运营风险 第三节 金融风险 第四节 政治风险 第五节 法律风险 第六节 环境风险 第七节 技术风险

第十六章 高磁导率软磁材料项目行业发展趋势分析

第一节 我国高磁导率软磁材料项目行业发展的主要问题及对策研究

一、我国高磁导率软磁材料项目行业发展的主要问题

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二、促进高磁导率软磁材料项目行业发展的对策 第二节 我国高磁导率软磁材料项目行业发展趋势分析 第三节 高磁导率软磁材料项目行业投资机会及发展战略分析

一、高磁导率软磁材料项目行业投资机会分析

二、高磁导率软磁材料项目行业总体发展战略分析 第四节 我国 高磁导率软磁材料项目行业投资风险

一、政策风险

二、环境因素

三、市场风险

四、高磁导率软磁材料项目行业投资风险的规避及对策

第十七章 高磁导率软磁材料项目可行性研究结论与建议 第一节 结论与建议

一、对推荐的拟建方案的结论性意见

二、对主要的对比方案进行说明

三、对可行性研究中尚未解决的主要问题提出解决办法和建议

四、对应修改的主要问题进行说明，提出修改意见

五、对不可行的项目，提出不可行的主要问题及处理意见

六、可行性研究中主要争议问题的结论

第二节 我国高磁导率软磁材料项目行业未来发展及投资可行性结论及建议

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第十八章 财务报表 第一节 资产负债表 第二节 投资受益分析表 第三节 损益表

第十九章 高磁导率软磁材料项目投资可行性报告附件 1、高磁导率软磁材料项目位置图 2、主要工艺技术流程图 3、主办单位近5 年的财务报表、高磁导率软磁材料项目所需成果转让协议及成果鉴定 5、高磁导率软磁材料项目总平面布置图 6、主要土建工程的平面图 7、主要技术经济指标摘要表 8、高磁导率软磁材料项目投资概算表 9、经济评价类基本报表与辅助报表 10、现金流量表 11、现金流量表 12、损益表、资金来源与运用表 14、资产负债表

报告用途：发改委立项、政府申请资金、政府申请土地、银行贷款、境内外融资等

北京智博睿信息咨询有限公司 www.xiexiebang.com、财务外汇平衡表 16、固定资产投资估算表 17、流动资金估算表 18、投资计划与资金筹措表 19、单位产品生产成本估算表 20、固定资产折旧费估算表 21、总成本费用估算表、产品销售（营业）收入和销售税金及附加估算表

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第五篇：锰锌软磁铁氧体材料的制备及研究新进展综述

锰锌软磁铁氧体材料的制备及研究新进展

摘要: 目前国内外制备锰锌铁氧体材料的主要方法及研究进展, 包括传统的干法工艺(陶瓷工艺)和湿法工艺等, 同时指出了各种制备方法的优缺点。认为煅烧条件的控制及产品粒径的分布是影响材料磁性能的关键,湿法工艺中的溶胶-凝胶法和水热法是今后研究的主要方向。关键词: 锰锌铁氧体制备研究发展

1.引言: 锰锌铁氧体又称磁性陶瓷,是具有尖晶石结构的软磁铁氧体材料,与同类型的金属磁性材料相比,它具有电阻率高,涡流损耗小等特点,因其具有高磁导率、低矫顽力和低功率损耗等物理化学性能,被广泛应用于电子工业,主要用来制造高频变压器、感应器、记录磁头和噪声滤波器等。随着电子工业的飞速发展,对磁性材料性能的要求也越来越高。适用于不同场合的高品质磁性材料的制备研究越来越受到人们的广泛关注。为了推动该领域研究工作的进展,结合笔者近年来的研究工作实际,我们从不同角度出发,对国内外制备锰锌铁氧体磁性材料的研究进展情况作以述评。

2.锰锌铁氧体的性能特点及其改良途径

2.1 锰锌铁氧体的性能特点

作为一种软磁铁氧体材料,对锰锌铁氧体性能的基本要求是起始磁导率要高, 磁导率的温度系数要小, 以适应温度变化。同时矫顽力要小, 以便能在弱磁场下磁化, 也容易退磁。此外比损耗因素要小, 电阻率高，这样材料的损耗小, 适用于高频应用。与磁性金属材料相比,尽管锰锌铁氧体具有电阻率高、涡流损耗小等优点,但同时它也存在着饱和磁感应强度低、磁导率不高、居里点低、磁导率的温度系数高等不足之处,改善锰锌铁氧体的磁性能的研究正日益受到人们的广泛关注。

2.2 改善锰锌铁氧体磁性能的主要途径 欲提高锰锌铁氧体的磁性能应从两方面着手: 一是对材料化学成份的比例调整, 包括各种稀土元素的加入等;二是设法调整材料晶粒粒度及外观形貌。有关研究表明: 配方中 F e3O 4的适量存在,使 Fe2O 3在配方中含量为 53~ 63.5m o% 时, 有利于降低磁致伸缩系数, 提高磁导率;另外,晶粒越大,晶界越整齐,材料的起始磁导率也越高;通过控制制备条件,在提高晶粒粒度的同时降低空隙率是人们追求的目标;平均粒径在 10 ~ 20Lm材料的结构特点是晶粒粗大、晶界明显、密度高、孔隙率低、磁性能良好;晶粒大小还影响矫顽力的大小, 晶粒愈大, 矫顽力愈小,有利于材料的应用。此外,铁氧体中的气孔,一方面阻碍畴壁的移动,另一方面也减少涡流损耗。一般来说,孔隙率高的铁氧体损耗较小,但磁导率下降。3.锰锌铁氧体的制备方法

锰锌铁氧体磁性材料的制备方法主要有传统的干法工艺和湿法工艺两大类。

3.1 干法工艺

干法工艺又称陶瓷工艺,它是以氧化铁(F e2O3)、氧化锌(ZnO)和氧化锰(M nO)或铁、锌、锰的金属盐为原料通过研磨、干燥、煅烧、实现初步铁氧体化,经二次研磨、干燥、造粒得到锰锌铁氧体颗粒,颗粒经成型、烧结,干法工艺的关键环节是煅烧、研磨和烧结,它们直接影响锰锌铁氧体材料的颗粒形状和粒径分布等微观结构, 从而影响所得锰锌铁氧体的磁性能。Yung-T senChien等研究了煅烧程度对锰锌铁氧体(M n0.764 Zn0.187 Fe2.049O4)磁性质的影响。认为将材料煅烧所得样品具有较高的磁导率和较低的损耗系数。还有人研究了烧结温度对锰锌铁氧体磁性质的影响,他们认为:锰锌铁氧体的磁化强度和磁导率随烧结体密度的增加而增加,而烧结体的密度取决于烧结温度和合成锰锌铁氧体所用的原料。在烧结过程中,温度过高会使锌氧化物蒸发,从而导致锰锌铁氧体磁导率的下降;烧结温度过低,则固相反应不完全,性能达不到要求。干法工艺简单、配料容易调整,该法的缺点是:原料物性相差很大, 难以混合均匀,所得产品性能不稳定;高温煅烧,能耗高,粉末飞扬严重,生产环境差;必须研磨处理,会引入杂质污染,对原料要求高,生产成本高等。3.2 湿法工艺

由于干法工艺所制的锰锌铁氧体材料均匀性差,所以近20年来,人们越来越倾向于用新的化学方法, 即湿法工艺合成高性能的锰锌铁氧体材料。湿法工艺合成的锰锌铁氧体成份均匀,粉体烧结活性高,因而越来越受到人们的重视。主要的湿法工艺有共沉淀法、水热法、溶胶-凝胶法∕溶胶-沉淀法、喷烧法、超临界法、自蔓延高温合成法等 3.2.1 共沉淀法

共沉淀法是将铁、锰、锌制成溶液,然后通过加沉淀剂将铁、锰、锌沉淀出来。因沉淀剂不同,派生出 /中和共沉淀法碳酸盐共沉淀法和草酸盐共沉淀法等。共沉淀法的技术关键在于确保共沉淀完全和使沉淀物具有良好的过滤性能,前者是准确配方和粉料成份均匀的基础,后者是生产效率和质量的保证。因此,混合金属离子的总浓度、共沉淀的温度、pH值及沉淀剂的加入量等是共沉淀法制备锰锌铁氧体的关键环节。李自强等利用这种工艺制成的铁氧体材料(F e2O3: M nO: ZnO= 53.80: 33.20: 13.00m o%)性能达到了日本 TDK公司 H 7C4(PC40)水平。用共沉淀法以废旧锌锰电池为原料制备锰锌铁氧体的情况,其方法为:把废锌锰电池溶解在含 H2O2 的酸性溶液中,加入铁粉除汞,然后加入由氨水和碳酸氢铵组成的沉淀剂, 通过调整溶液的 pH 值,使铁、锰、锌完全沉淀下来,最后将所得共沉粉体煅烧得到平均粒径为 22.4nm的锰锌铁氧体。3.2.2 水热法

水热法合成锰锌铁氧体是 T akada和 K iyam a首次提出的。其方法是: 将铁、锰、锌的硫酸盐按一定比例，然后加水混合,用 N aOH调整溶液的 pH值在 10以上,使铁、锰、锌金属离子沉淀下来,通空气搅拌同时将金属离 [ 3] 子沉淀物氧化为锰锌铁氧体。选用适宜的条件可以把锰锌铁氧体的粒径控制在 0.05~ 1.0Lm。还有人报道了用铁、锰、锌金属离子的氯化物、氧化物或者硝酸盐水热法合成锰锌铁氧体的方法。水热法合成锰锌铁氧体的关键是控制悬浮液的碱度 R和水热时间,其中 R = [ OH ]的摩尔量 /([ Zn ] 的摩尔量 + [M n ]的摩尔量 + [ F e ]的摩尔量)。W en-H ao L in等在水热合成锰锌铁氧体时研究发现:在 R = 1~ 2,水热温度为 150e ,水热时间为 2h时,所得锰锌铁氧体尖晶石比率为最高。胡嗣强等用NaOH沉淀金属硫酸盐水热合成锰锌铁氧体磁性晶体粉末的条件为:温度 200~ 220e , 介质 pH值为 7~ 12.5,水热时间与温度及介质的碱度有关, 温度和介质碱度较高, 时间相应稍短,一般 2h能保证合成完全。C.R ath等用氨水沉淀金属氯化物水热合成粒径分布为 9~ 12nm的锰锌铁氧体(M n0.65 Zn0.35 F e2O4)时研究发现:氯离子的浓度和悬浮液的 pH值对制备锰锌铁氧体起重要作用;pH值过低 M n 沉淀不完全, pH值过高会导致 Zn 损失,理想的 pH值在 10附近。用水热法以废旧锌锰电池为原料制备锰锌铁氧体的情况,其方法为: 把废锌锰电池溶解在含 H2O2 的酸性溶液中,加入铁粉除汞,以氨水为沉淀剂,通过控制水热反应的 pH值、水热温度及水热时间等条件制备出平均粒径为 20.1nm的锰锌铁氧体。水热法合成锰锌铁氧体与别的湿法如共沉淀法和溶胶-凝胶法的不同之处在于:水热法中离子间的反应是在一定平衡水压的高温高压釜中进行的,反应条件比较苛刻。水热法的特点为: 可直接得到结晶良好的粉体,无需高温煅烧和球磨, 可避免粉体的团聚, 杂质和结构缺陷等, 同时粉体具有很高的烧结活性。3.2.3 溶胶-凝胶法

溶胶-凝胶法是最近发展起来的在低温烧结下合成致密微球体磁性材料的一种方法。该法工艺简单,得到产品的化学均匀性相对高,其工艺过程为:把铁、锰、锌金属离子的硝酸盐或别的盐按一定比例用去离子水混合成溶液,向混合溶液加凝胶剂形成胶态悬浮液-即溶胶,溶胶脱水形成粘性凝胶,然后把凝胶干燥、煅烧得锰锌铁氧体。J iwei Fan等用柠檬酸凝胶法和传统的陶瓷法分别制得组成相同锰锌铁氧体材料,研究发现:以溶胶-凝胶法制备的锰锌铁氧体具有高度的化学均匀性和粒径的一致性, 从而使所制得的锰锌铁氧体具有低功耗、低矫顽磁性和高饱和通量密度。其方法为: 把铁、锰、锌的金属盐溶液通过喷头雾化后送进高温反应器,使溶液中水分挥发, 铁、锰、锌被氧化直接得锰锌铁氧体。O chiai以FeC l、M nC l 3 和ZnC l 2的盐溶液为原料, 用该法制备商用的锰锌铁氧体,该法提高了铁氧体的均匀性,消除了烧结环节, 所制铁氧体具有良好的磁性质,但存在设备腐蚀，严重和环境污染等问题。3.2.5 超临界法

超临界法是指以有机溶剂等代替水作溶剂,在水热反应器中, 在超临界条件下制备微粉的一种方法。反应过程中液相消失,更有利于体系中微粒的均匀成长和晶化。姚志强等用超临界液体干燥法合成出了锰锌铁氧体微粉,并且与水热法和共沉淀法作了比较,发现超临界流体干燥法所制备的微粉在晶形、粒子大小、粒度分布、磁性方面都比水热法和共沉淀法所制备的铁氧体微粉要好,这一结果表明,超临界液体干燥法所制备的微粉粒度分布较均匀,比表面能较小,不易团聚。3.2.6 自蔓延高温合成(SH S)法

自蔓延高温合成(SH S)法, 也称燃烧合成法,是近年来发展起来的制备材料的新方法。其最大的特点是 利用反应物内部的化学能来合成材料, 即原料一经点燃, 燃烧反应即可自我维持, 一般不再需要补充能量。整个工艺过程极为简单、能耗低、生产率高,且产品纯度高。同时, 由于燃烧过程中的温度梯度及快的冷却速 率,易于获得亚稳物相。原料中铁粉的含量和粉末粒度直接影响燃烧温度和速度。铁含量的增加导致燃 烧温度和速度的提高。铁粉粉末粒度的增大会导致燃烧温度和速度的降低。该方法减少了铁氧体化步骤, 这就降低了能耗,缩短了合成时间,提高了生产效率,具有广泛的应用前景。3.3 其它方法

除了上述方法外,还有冷冻干燥法、微乳液法等制备锰锌铁氧体的方法。此外,还有人报道了用高能球磨法制备锰锌铁氧体的方法。其特点是: 在室温下通过球磨铁、锰、锌金属的氧化物、氢氧化物或者碳酸盐直接制备锰锌铁氧体,该法避免了传统干法工艺的高温环节, 并且所制得的锰锌铁氧体比陶瓷法所制得的锰锌铁氧体具有更好的均匀性。4.锰锌软磁铁氧体的发展趋势：

4.1向高磁导率发展

近年来信息产业高速发展, 传统的锰锌软磁铁氧体材料的性能已不能满足新兴的 IT 技术的要求, 而高磁导率材料的发展为新兴 IT 技术的实现提供了可能。另外, 高磁导率材料在抗电磁场干扰方面的独特优势也确定了锰锌软磁铁氧体的发展趋势。随着电子产品向高频、高速、高组装密度发展在各种电子、电力线路中必须采用 EM I 磁芯, 才能,满足抗电磁干扰和电磁兼容的要求。高性能锰锌软磁铁氧体主要特性是起始磁导率特别高, 可以大大缩小磁芯体积, 并且可以提高工作频率。

4.2向纳米晶软磁锰锌铁氧体发展

随着信息技术、通讯技术、新型绿色照明以及变频技术的发展, 材料也进一步向高频、高磁导率和低损耗方向发展。纳米锰锌铁氧体不仅具有低损耗、高磁导率、高工作频率、高电阻率等优点,而且具有小尺寸效应、量子尺寸效应、表面与界面效应等,已成为磁性材料领域各国争相研究的重点。4 结论

锰锌铁氧体作为一种高性能的磁性材料在机电、无线电通讯等行业有着极为广泛的应用。广泛深入地研究适用于不同领域的锰锌铁氧体的制备方法,是每一位致力于磁性材料研究的科研工作者十分关注的课题。锰锌铁氧体成份组成不同、颗粒形状及粒径分布不同,所得产品的性能各不相同;煅烧及烧结条件的控制是控制产品质量的关键;各种添加剂的加入会对锰锌铁氧体的性能带来显著的影响。在今后相当一个时期内,湿法工艺的研究,特别是水热法和溶胶-凝胶法的深入研究和完善是制备高性能锰锌铁氧体的发展方向。5.参考文献

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[3]严红革, 陈振华.《反应球磨技术原理及其在材料制备中的应用》,1997, 2 [4]朱中平, 薛剑锋.《中外磁性材料实用手册》中国物资出版 [5] 冯则坤, 李海华, 何华辉.《低损耗Mn-Zn 功率铁氧体研究进展》 [6] 赵光.《高频功率铁氧体的最新进展》.《磁性材料及器件》

[7] 陈国华.《21世纪软磁铁氧体材料和元件发展趋势》.《磁性材料及器件》2001, 32(4): 34-36.[8] 王全保.《实用电子变压器材料器件手册》

[9] 吴雪予.《抗 EM I 滤波器设计与应用原理》.磁性材料及器学技术出版社 [10] 王宝罗, 方卫民.《纳米锰锌软磁铁氧体的制备及其产品表征》 [11] 桑商斌, 古映莹, 黄可龙.《锰锌铁氧体纳米晶的水热法制备》 [12] 王永明, 王新, 王其民, 等.《添加剂对锰锌功率铁氧体材料性》 [13] 杨新科.《锰锌软磁铁氧体粉制备研究进展》