鐵氧體()是一種陶瓷材料,以氧化铁為其主要成份因為其高矯頑力,硬鐵氧體不易被退磁,這也是永久磁鐵的一個重要特性。硬鐵氧體可以產生磁通,也有較高的磁导率。硬鐵氧體也稱作陶瓷磁鐵,其價格便宜,常用在家用製品中(例如冰箱磁鐵)。硬鐵氧體可以產生的最大磁場B約0.35T,而最大磁場強度H約30至160千安培匝每米(400至2000奥斯特),密度約5g/cm3。
常見的硬鐵氧體有:
- 鍶鐵氧體,SrFe12O19 (SrO·6Fe2O3),用於微波裝置、記錄介質、磁光介質、電訊和電子工業。
- **',BaFe12O19 (BaO·6Fe2O3),是常用於永久磁鐵的材料,鋇鐵氧體是較強韌的陶瓷,在濕氣下穩定,可以抗腐蝕,常用在磁鐵,也用作磁儲存介質,如磁條。
- 鈷鐵氧體,CoFe2O4 (CoO·Fe2O3),也用做磁儲存的介質。
製造
鐵氧體的製造方式是將細小粉末的氧化鐵和碳酸鹽原料壓入模具中,然後加熱。加熱過程中會鍛燒碳酸鹽:
:MCO3 → MO + CO2
因此鐵氧體中的氧化鋇及氧化鍶一般會由其碳酸鹽,碳酸鋇及碳酸鍶提供。
氧化物的混合物再進行類似陶瓷製作過程要進行的高溫烧结。
燒結後的產物會再研磨到小於2µm的顆粒大小,此大小的顆粒很小,每個顆粒只包括,粉末再壓製成形、乾燥、再次燒結,成形過程可以放在有外加磁場的環境中,可以得到較好的各向異性,可以作為磁鐵使用。
若成品較小,形成較簡單,也可以直接用乾式壓模的方式製造。不過在製造過程中粒子有可能會結塊形成較大的磁疇.其磁特性會不如用濕式壓模製造的製品。也可以在鍛燒後不經研磨,只作一次的燒結,不過其磁特性也會較差。
電磁鐵也要經過預燒結、研磨及壓模,不過燒結時會置放在特殊的氣體中,例如氧氣很少的大氣中。原料和燒結後成品的化學成份和物體結構會有很大的差異。
鐵氧體在製造時會希望會是疊層的結構,為了使各層的鐵氧體在燒結時不要粘在一起,許多製造商在生產時會用一般陶瓷粉末的分隔層,分隔層可以由許多的材料組成,包括鋁、鋅及錳的化合物。分隔層的原料也可以是細小的顆粒或是大顆粒。適當調整磁性材料及分隔層材料顆粒的大小,可以在增加鐵氧體產量的同時,減少-{表}-面的損壞及污染。
應用
鐵氧體常用在製作電感器、變壓器及電磁鐵中的鐵芯,鐵氧體的高電阻可以減少其渦電流損失。鐵氧體的鐵芯也常放在電腦的電源線及信號線上,稱為磁珠,可以避免高頻的電磁雜訊(電磁干擾)進入設備或從設備中傳出。
早期的電腦記憶體利用硬鐵氧體鐵芯的剩磁記錄資料,一般會組合成磁芯記憶體的陣列。鐵氧體的粉末也用在磁帶的塗層中,最常見的是氧化鐵。
鐵氧體顆粒也做為隱形飛機使用的雷達波吸收塗層,在電磁相容量測用的實驗室中,也會用鐵氧體顆粒來吸收電磁波,避免反射。
許多收音機中的磁鐵及喇叭中的磁鐵都是鐵氧體磁鐵,鐵氧體磁鐵已經取代鋁鎳鈷磁鐵在此領域的應用。
在電吉他的拾音器中,磁性拾音器也會用鐵氧體為其磁性材料。
會有超順磁性的磁性質。
參考資料
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