鐵氧體

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鐵氧體是一種具有鐵磁性的金屬氧化物。就電特性來說，鐵氧體的電阻率比金屬、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(xiàn)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，飽合磁化強度也較低（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。

中文名鐵氧體外文名Ferrite material簡述一種具有鐵磁性的金屬氧化物特性較高的介電性能廣泛應用于微波通信領域

基本簡介

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鐵氧體是由鐵的氧化物及其他配料燒結而成。一般可分為永磁鐵氧體、軟磁鐵氧體和旋磁鐵氧體三種。

永磁鐵氧體又叫鐵氧體磁鋼，就是我們平時見到的黑色小磁鐵。其組成原材料主要有氧化鐵、碳酸鋇或碳酸鍶。充磁后，殘留磁場的強度很高，并可以長時間保持殘留磁場。通常用作永久磁鐵材料。例如：揚聲器磁鐵。

軟磁鐵氧體是由三氧化二鐵和一種或幾種其他金屬氧化物（例如：氧化鎳、氧化鋅、氧化錳、氧化鎂、氧化鋇、氧化鍶等）配制燒結而成。之所以稱之為軟磁，是因為當充磁磁場消失后，殘留磁場很小或幾乎沒有。通常用作扼流圈，或中頻變壓器的磁芯。這和永磁鐵氧體是完全不同的。

旋磁鐵氧體是指具有旋磁特性的鐵氧體材料。磁性材料的旋磁性是指在兩個互相垂直的直流磁場和電磁波磁場的作用下，平面偏振的電磁波在材料內(nèi)部按一定方向的傳播過程中，其偏振面會不斷繞傳播方向旋轉的現(xiàn)象[1] 。旋磁鐵氧體已廣泛應用于微波通信領域。按照晶體類型分，旋磁鐵氧體可分為尖晶石型、石榴石型和磁鉛石型（六角型）鐵氧體。

歷史沿革

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中國最早接觸到的鐵氧體是公元前 4世紀發(fā)現(xiàn)的天然鐵氧體，即磁鐵礦(Fe3O4)，中國所發(fā)明的指南針就是利用這種天然磁鐵礦制成的。到20世紀30年代無線電技術的發(fā)展，迫切地要求高頻損耗小的鐵磁性材料。而四氧化三鐵的電阻率很低，不能滿足這一要求。1933年日本東京工業(yè)大學首先創(chuàng)制出含鈷鐵氧體的永磁材料，當時被稱為OP磁石。30～40年代，法國、日本、德國、荷蘭等國相繼開展了鐵氧體的研究工作，其中荷蘭菲利浦實驗室物理學家J.L.斯諾克于1935年研究出各種具有優(yōu)良性能尖晶石結構的含鋅軟磁鐵氧體，于1946年實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。1952年，該室J.J.文特等人曾經(jīng)研制成了以 BaFe12O19為主要成分的永磁性鐵氧體。這種鐵氧體與1956年該室的G.H.永克爾等人所研究的四種甚高頻磁性鐵氧體具有類似的六角結構。1956年E.F.貝爾托和F.福拉又報道了亞鐵磁性的Y3Fe5O12的研究結果。其中代換離子Y有Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、 Tm、Yb和Lu等稀土離子。由于這類磁性化合物的晶體結構與天然礦物石榴石相同，故將其稱之為石榴石結構鐵氧體。迄今為止，除了1981年日本杉本光男采用超急冷法制得的非晶結構的鐵氧體材料以外，從結晶化學的觀點看，均未超出上述三種類型的晶體構造。所做的工作多數(shù)是為了適合新的用途而進行改性和深入的研究。