鐵淦氧是鐵氧體的舊稱，是一種具有亞鐵磁性的金屬氧化物。就電特性來說，其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。由於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套用。
基本介紹
- 中文名：鐵淦氧
- 外文名：Ferrite material
- 釋義：鐵氧體的舊稱
- 屬性：具有鐵磁性的金屬氧化物
概述,基本分類,軟磁材料,永磁鐵氧體,硬磁材料,旋磁材料,矩磁材料,壓磁材料,生產工藝,粉料製備方法,套用範圍,
概述
鐵氧體舊稱“鐵淦氧”、“磁性瓷”。由氧化鐵和其他金屬(如鎳、鋅、錳、釔、鋇、鍶等)氧化物組成的磁性材料。其導電性屬半導體型，電阻率遠大於純金屬磁性材料，因此，在高頻磁場中產生的渦流較小。適用於作高頻磁性材料。它的導磁性屬亞鐵磁型，飽和磁化強度比純金屬磁性材料低，不適用作強功率低頻率的磁性器件。廣泛用於電子設備中作軟磁、硬磁、矩磁、旋磁、壓磁等材料。
基本分類
按照磁學性質和套用情況的不同，鐵氧體可分為：軟磁、永磁、旋磁、矩磁、壓磁等五種類型。
軟磁材料
這類材料在較弱的磁場下，易磁化也易退磁，如鋅鉻鐵氧體和鎳鋅鐵氧體等。軟磁鐵氧體是當前用途廣，品種多，數量大，產值高的一種鐵氧體材料。它主要用作各種電感元件，如濾波器磁芯、變壓器磁芯、無線電磁芯，以及磁帶錄音和錄像磁頭等，也是磁記錄元件的關鍵材料。
永磁鐵氧體
一種具有單軸各向異性的六角結構的化合物。主要是鋇、鍶、鉛三種鐵氧體及其複合的固溶體。有同性磁和異性磁之分。由於這類鐵氧體材料在外界磁化場消失以後，仍能長久地保留著較強的恆定剩磁性質，可以用於對外部空間產生恆穩的磁場。其套用很廣泛，例如：在各類電錶中、發電機、電話機、揚聲器、電視機和微波器件中作為恆磁體使用。
硬磁材料
旋磁材料
磁性材料的旋磁性是指在兩個互相垂直的穩恆磁場和電磁波磁場的作用下，平面偏振的電磁波在材料內部雖然按一定的方向傳播，但其偏振面會不斷地繞傳播方向旋轉的現象。金屬、合金材料雖然也具有一定的旋磁性，但由於電阻率低、渦流損耗太大，電磁波不能深入其內部，所以無法利用。因此，鐵氧體旋磁材料旋磁性的套用，就成為鐵氧體獨有的領域。旋磁材料大都與輸送微波的波導管或傳輸線等組成各種微波器件。主要用於雷達、通信、導航、遙測等電子設備中。
矩磁材料
這是指具有矩形磁滯回線的鐵氧體材料。它的特點是，當有較小的外磁場作用時，就能使之磁化，並達到飽和，去掉外磁場後，磁性仍然保持與飽和時一樣。如鎂錳鐵氧體，鋰錳鐵氧體等就是這樣。這種鐵氧體材料主要用於各種電子計算機的存儲器磁芯等方面。
壓磁材料
這類材料是指磁化時在磁場方向作機械伸長或縮短的鐵氧體材料，如鎳鋅鐵氧體，鎳銅鐵氧體和鎳鉻鐵氧體等。壓磁材料主要用作電磁能與機械能相互轉化的換能器，作磁致伸縮元件用於超聲。
生產工藝
根據鐵氧體結晶構造和形態，製備工藝大致分為：多晶鐵氧體生產工藝；鐵氧體化學工藝；單晶鐵氧體製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，在混合均勻之後，經球磨、乾燥，壓成特定的形狀。在大約1000°C的溫度下進行預燒後，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。然後在1200～1400°C溫度下燒結，準確的溫度取決於所需的鐵氧體特性。在最後的燒結過程中，爐膛中的環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澱法。專門製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：先將製備鐵氧體時所需的金屬元素，配製成一定濃度的離子溶液，然後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，其後工藝過程與前面介紹的相同。
單晶鐵氧體製造工藝
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採用布里茲曼法，即把多晶鐵氧體放入鉑坩堝里熔融後，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。
鐵氧體多晶薄膜的製備
如垂直磁化的鋇鐵氧體薄膜，採用新型的對向靶濺射裝置進行濺射。製備石榴石單晶薄膜，多採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。
非晶鐵氧體的製備
當前是採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後，在高溫熔融狀態下，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，製品的性能還不甚理想。
粉料製備方法
鐵氧體粉料的製備就是完成從原料到鐵氧體粉料的製造過程，鐵氧體粉的製造方法有許多種。
（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。溶膠凝膠法是製備材料的濕化學方法中一種常用的方法，廣泛套用於製備鐵氧體納米材料。
（2）化學共沉澱法
化學共沉澱法是製備鐵氧體的一種常見的方法。它是利用沉澱劑（如OH-、CO32-等）將溶液中的金屬離子共同沉澱，經過過濾、洗滌、乾燥、灼燒等過程得到產物。
（3）氧化物法
氧化物法製備鐵氧體的要點是把原材料混合、加熱，通過固態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。氧化物法是大規模工業生產的手段。
