镍锌软磁铁氧体应用及发展

近几年，随着信息技术的飞带发展，对软磁铁氧体的产量及品种需求日渐增多，给软磁铁氧体材料的发展带来新的机遇。

　　镍锌系软磁铁氧体是软磁材料中的一种，其制造流程简单，应用范围广泛、市场对其需求在近几年来不断增加，镍锌软磁铁氧体市场的份额也在不断扩大，故我制造部特编写与此有关资料，希望可以加深大家对镍锌软磁铁氧体产品的认识。

　　一、镍锌软磁铁氧体的市场前景

　　从各方面信息来看，镍锌软磁铁氧体产品的需求在未来几年都会有较大的增长，这是基于而下几点考虑：

　　中国加入 WTO 后，射频宽带铁氧体材料的出口增速加快，各种电子产品的出口量也不断增大。而镍锌软磁铁氧体产品在各种电子产品中的应用越来越广。

　　国内外对电磁干抗（EMI）和电磁兼容（EMC）法则法规的实施，电子信息产品和家用电器产品必须达到国际及国内的电磁兼容标准，而用 NiZn 系软磁铁氧体材料制作的滤波器、抑制器是其中最为有效，简单经济的办法之一。

　　磁性材料的产量已从发达国家向发展中国家进行转移，中国作为世界的加工工厂，其磁性材料产量逐年递增。随着“九。一一”后美国经济复苏，世界范围各地区经济也随着好转，电子产品的出口必定大幅增加。

　　由国内各著名的磁性材料公司的“十一五”发展目标来看，均明确表示对软磁铁氧体扩大投资和扩大产能。而其中增加的投资大部分镍锌软磁铁氧体中高档产品部分。

　　什么是3C论证
　　从2003年8月1日起，我国将对涉及安全、电磁兼容、环境保护要求的产品实施新的强制性产品认证制度，即“3C”认证，英文名称为“ChinaCompulsoryCertification”，英文缩写为“CCC”，也可简称为“3C”。列入我国第一批强制性认证产品目录中的产品，包括家用电器、汽车、摩托车、信息技术、电信终端、音视频、照明设备、医疗器械产品等9大类132种。

　　二、镍锌铁氧体材料

　　软磁的概念是相对于硬磁而言的，软磁的矫顽力较低所以软磁产品不上磁或者说充磁后的软磁产品受温度的变化或剧烈碰撞后会较快地回到最初状态。同时软磁不是指产品形状容易改变，所以将其与橡胶磁联系起来也是不对的。

　　镍锌系软磁铁氧体的使用频率在 1MHz — 100MHz 之间，其物理特性有高电阻率、高居里温度θ f 、性能特性有高 BS 、高磁导率 Ui 、低矫顽力 Hc 、低温度系数、低损耗、良好的高频特性等优点在高频得到了广泛的应用。

　　镍锌软磁铁氧体在性能上可以按下面基本参数进行分类： ——起始磁导率及相应的工作频率。——在给定频率、温度和磁通密度下的功率损耗。——在给定频率下的标称阻抗。 ——起始磁导率随温度的变化情况。 ——可应用的最大磁通密度。

　　镍锌软磁铁氧体的应用

　　三、在电感器中的应用

　　电感器是在通讯设备和其它无线电装置中使用最为广泛的器件它既要求高的品质因素和稳定性，又要求体积小，在使用频率为 1MHz 以上时，广泛使用具有优良性能的 NiZn 材料，通常Ui为 6～1500，使用频率为 1MHz－250MHz ，通常制造成棒型（R型）、扁无线棒（AP.AR 型）、工字型磁心、罐形、螺帽形、磁珠（BB）、环型磁心（T型）使用。对于片式电感器宜采用低烧结温度的 NiCuZn 铁氧体。

　　在宽频带铁氧体器件中的应用

　　宽频带器件主要功能是在宽频带范围内实现射频信号的能量传输和阻抗变换，因而对于功率合成，功率分解、频率合成瞬态测量，信号极性变换网络匹配及改善放大器的动态范围的无耗反馈都起着十分重要的作用，这类器件有：射频变压器、阻抗变换器、功率分解配器、混频器、射频放大器、定向耦合器、电调衰减器、相位检波器等等。这类器件由于具有频带宽体积小，重量轻等到特点而被广泛用于电视、通讯、仪器仪表、自动控制、电子对抗领域，一般制成双孔磁心、四孔磁心使用，单孔磁心广泛用于电视机中作高频阻抗变换器、 CATV 系统中作分支配器、通讯中作功率分解器、混频器、射频放大器、定向耦合器、相位检波器等等。

　　用于抗 EMI （抗电磁干扰）

　　随着电子技术的飞速发展，各种电子设备面临的电磁环境将变得越来越恶劣，电磁干扰也越来越来严重，对此国内外均制定了强制实施的电磁兼容标准（EMC）。而要抑制电磁干抗，使用NiZn系软磁铁氧体材料制作的滤波器、抑制器是其中最有效、简单、经济的办法之一，在各种电子、电力线路中必须采用各种特性和各种形状的EMI软磁铁氧体磁芯。

　　这类产品主要制作成管形（RH）、环形（T）、矩形、半圆环形（RU）、半矩形（EP）、多孔板状铁氧体抑制磁心，十分方便地套在低阻抗电路导线上或电缆线上，而且它可以与电容组成各种规格的噪声滤器，抑制高阻抗电子线路中各种电磁干拢，主要在电源滤波信号线滤波器、损耗线滤波器、表面贴装滤波器、噪声滤波器、多层片式滤波器等上使用，它们被广泛用于开关电源、计算机、数字设备等方面，由于电磁兼容（EMC）和抗电磁干抗（EMI）技术频各类电子行业，所以镍锌铁氧体在此方面的应用十分广泛

　　在开关电源上的应用

　　开关电源是电子技术中应用最为活跃的领域，它的大量普及与应用大大推动材料的发展，特别是电源铁氧体的发展。它所使用的磁性器件主要有：开关电源变压器、平滑滤波器、尖峰信号抑制器、噪声滤波器等。

　　NiZn 材料可用在 DC—DC 变换器中，目前开关电源的频率从 20KHz 提高到 10MHz 左右，使得电子变压器的体积和重量还可以进一步缩小。高频开关电源作为一种比较新型的直流稳压电源，具有效率高、体积小、生量轻等特点。因此在国际上受到广泛的重视，发展迅速，市场前景广阔。

　　其它方面的应用

　　镍锌软磁铁氧体除了用于以上几方面外，还广泛用于电磁传感器、温度传感器、磁性天线、高频热处理、电磁波吸收等方面。

　　镍锌制造部现况

　　发展历史：于2000年作为二分厂的一个项目成立。 2001年作为一个部门开始独立核算同年由江门搬迁到古井。2003年在湖南筹建成一条机械造粒线，年产600T。2005年未将于古井筹建一条机械造粒线，产能约可提高90T每月。镍锌软磁制造部现有设备的产能约可达到3000T/ 年，拥有喷雾造粒线，机械造粒线，台湾进口的旋转机、切割机、自动清洗线等精密机械设备，现有员工约200人。

　　技术水平

　　经过五年长时间的发展，镍锌软磁制造部除了积累了丰富的生产管理经验外，技术上也日渐成熟，现时我制造部除了产品目录上所标的几种牌号的材料外，还可按客户要求开发各种性能材料，并可开发各种形状的产品。
　　镍锌制造部的一些资料
　　镍锌产品的制造流程
　　制粉—压制—烧结—清洗包装

　　镍锌产品所含的材料：主要成分含有是 Fe2O3、ZnO、NiO、CuO、MgO等等材料的选用主要根据如下几点选用：（1）根据客户的使用要求，给出具体测量条件下的磁导率或阻抗等参数的数据进行选取。（2）根据客户的来样，同工厂进行了测量后确定相近的材料牌号。（3）根据客户提供的同行生产的材料牌号来查找确定。（4）客户有特别性能要求的，根据客户的开发产品进行确定。

　　四、镍锌软磁铁氧体产品的形状及代号
　　(1) 我制造部现在的镍锌软磁铁氧体产品形状有环形（T）、管环形（RH）、开片式（RU）、异形（SH）、圆棒形（R）、扁棒（AR）、半矩形（EP）、工字型（DR2W ）、磁珠（BB）、双孔磁心 (RID) 、两端带孔棒形 (RWW) 等形状。 (2)产品名称的习惯叫法如下两例：
　　如例： 361T18×6×10：— 361 是材料的代号；— T是产品圆形状的代号表示环类产品；— 18 表示的是产品的外径；— 6 表示的是产品的高度；— 10 表示的是产品的内径。
　　又如： 391AP2×8×40：— 391表示是材质的代号；— AP 表示是的是产品的形状为天线棒；— 2 是表示的是产品的厚度；— 8 是表示产品的高度；— 40 是表示是产品的厚度。

　　五、镍锌软磁铁氧体产品性能测试的相关知识

　　（1）检测的性能指标：常用的性能检测指标有：起始磁导率（Ui）、阻抗（Z）（以上参数需要在具体产品中进行检测控制） 。不常用的有：品质因数 (Q) ，饱和磁通密度（Bs），居里温度（θf），电阻率（ρ） (以上参数大部分只需在材料中进行检测控制)。（2）常用的测试必需的参数：电感的测量—需知道线圈的匝数，测量的频率。阻抗的测量—需知道测试所用的铜的大小及长度，绕线的匝数。（3）磁导率的计算公式：μ i =L/2[In(R/r)*H*N2] 式中，L—电感的数值，单位（μH）；R—产品的外径；r—产品的内径；H—产品的高度 ；N—线圈绕线匝数。（5）产品的阻抗特性。

　　6、镁锌（ MgZn ）铁氧体
　　MgZn 铁氧体的Bs和θf均低，其低频特性不如MnZn 软磁铁氧体、高频特性不如NiZn 软磁铁氧体，但由于其不含贵重金属，且电阻率ρ高，在30MHz以下替部分NiZn铁氧体，而且价格便宜，在电视机偏转磁心和中短波开线磁心中获得大量应用，我厂的391、392均属镁锌软磁铁氧体类产品。

　　7、产品的品质水平可以从供货的公司来说明，现时我公司较大的客户是日帮/三美，格力等公司。经多次日资公司的评审我工厂的质量保证体系已经成熟。

　　六、结语

　　根据市场发展的趋势，由于电子产品的小型代和高频化的要求，对高性能的软磁铁氧体性能提出更高的要求， NiZn 铁氧体以其自身的特性适应了这种信息技术的发展需要，广泛用于各种高频器件。