鐵氧體具有電阻率高、介電性能好、高頻磁導(dǎo)率高等優(yōu)點,在電聲、電信、電表、電機中廣泛應(yīng)用,還可作記憶元件、微波元件等,也可用于記錄語言、音樂、圖像信息的磁帶、計算機的磁性存儲設(shè)備、乘客乘車的憑證、票價結(jié)算的磁性卡,還可以應(yīng)用在兒童玩具中等,可謂是在我們生活中無處不在。
鐵氧體是一種具有鐵磁性的金屬氧化物。以氧化鐵為主要成分的強磁性氧化物叫作鐵氧體。鐵氧體磁性來自兩種不同的磁矩,一種磁矩在一個方向相互排列整齊,另一種磁矩在相反的方向排列,兩種磁矩方向相反、大小不等,兩種磁矩之差,就產(chǎn)生了自發(fā)磁化現(xiàn)象,因此鐵氧體磁性又稱亞鐵磁性。
鐵氧體一般都是由多種金屬的氧化物復(fù)合而成,按晶體結(jié)構(gòu)分,目前已有尖晶石型、石榴石型、磁鉛石型、鈣鈦礦型、鈦鐵礦型和鎢青銅型等6種,其中重要的是前三種。根據(jù)應(yīng)用劃分,鐵氧體可分為軟磁、硬磁、旋磁、矩磁和壓磁等。
鐵氧體是由鐵的氧化物及其他配料燒結(jié)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。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(jié)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。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(zhuǎn)的現(xiàn)象,磁氧體已廣泛應(yīng)用于微波通信領(lǐng)域。
鐵氧體磁鐵又稱陶瓷磁鐵,由燒結(jié)氧化鐵和碳酸鋇或碳酸鍶等材料組成。這些磁鐵因其經(jīng)濟實惠的價格、有效的耐腐蝕性以及在高達 250°C 的高溫下保持穩(wěn)定的能力而廣受認可。
雖然它們的磁性不如釹鐵硼磁鐵強,但鐵氧體磁鐵的成本效益使其非常適合大規(guī)模制造。這種成本優(yōu)勢源于使用了廉價、易于獲得的非戰(zhàn)略材料。
鐵氧體與釹鐵硼的性能對比
性能方面:
? 磁性能:釹鐵硼具有極高的磁能積和矯頑力,遠超過鐵氧體,能產(chǎn)生更強的磁場。
? 溫度特性:鐵氧體的居里溫度,工作溫度范圍較寬,一般能在 250℃左右工作;釹鐵硼的居里溫度是根據(jù)材料牌號來決定的,通常在80℃到500℃不等。
特點方面:
? 成本:鐵氧體價格相對較低,原料豐富,成本優(yōu)勢明顯;釹鐵硼的原料相對稀缺,價格較高。
? 穩(wěn)定性:鐵氧體化學(xué)穩(wěn)定性較好,不易氧化;釹鐵硼則容易氧化,需 要進行表面電鍍處理來提高其抗氧化能力。
應(yīng)用方面:
? 鐵氧體常用于對磁性要求不太高、成本敏感的場合,如揚聲器、小型電機、磁選設(shè)備等。
? 釹鐵硼則主要應(yīng)用于對磁性要求較高的領(lǐng)域,如高性能電機、電動汽車驅(qū)動電機、風(fēng)力發(fā)電、磁共振成像(MRI)等。
總的來說,選擇鐵氧體還是釹鐵硼取決于具體的應(yīng)用需求、工作環(huán)境和成本等因素。在一些對磁性要求極高、對成本不太敏感的高端應(yīng)用中,釹鐵硼是首選;而在一些對磁性要求適中、注重成本的普通應(yīng)用中,鐵氧體則更具優(yōu)勢。