铁氧体材料的现状及未来发展

NCDDoOurBesttoBecomeBigger&Stronger铁氧体磁性材料的现状及未来发展NCDDoOurBesttoBecomeBigger&Stronger磁性材料的种类★低损耗★形状自由度大★耐腐蚀NCDDoOurBesttoBecomeBigger&Stronger2019软磁铁氧体的产量NCDDoOurBesttoBecomeBigger&Stronger软磁铁氧体的产量中国软磁铁氧体年产量0200004000060000800001000001200001400001600001800002000002200002400002600001980198519901995200020052010年年产量（吨）NCDDoOurBesttoBecomeBigger&Stronger尖晶石結晶功率变压器及扼流圈；低频EMC滤波器；各种通信用宽带变压器Mg-Zn系列CRT用偏转线圈NiCuZn系列高频EMC滤波器；高频线圈、功率电感器、磁屏蔽体、吸波体多晶单晶铁氧体Mn-Zn系列铁氧体的种类和用途NCDDoOurBesttoBecomeBigger&Stronger10-310-210-111010210310410510410310210频率(MHz)Mg-Zn六角晶系Ni-Cu-ZnMn-Zn磁导率铁氧体材料和频率范围NCDDoOurBesttoBecomeBigger&Stronger材料设计材料设计化学成分的设定（磁性材料）化学成分氧化还原气氛粉体制造工程烧结条件添加物微观结构（陶瓷学）铁氧体的化学分子式为MeO･Fe2O3Me为2价金属元素：如Mg、Mn、Fe2+、Co、Ni、Cu、Zn等，其离子半径为0.65～1.0ÅＭe２＋δＦｅ３＋１－δ［Ｍe２＋１－δＦｅ３＋１＋δ］Ｏ４NCDDoOurBesttoBecomeBigger&StrongerO2+Asite:Zn2+,Mn2+,Fe3+Bsite:Fe2+,Fe3+,Mn(20%)立体图Ａ座为Zn２＋及８０％的Mn２＋、Ｂ座为Fe２＋、Fe３＋及２０％的Mn２＋。3价Fe离子大多数位于B座，少量残余的离子进入A座。（ｂ）尖晶石结构中的A座和B座位置Ｏ离子(32个)Ａ座离子(8个)Ｂ作离子(16个)AAAABBBBBB离子的配列⇒结晶⇒磁心NCDDoOurBesttoBecomeBigger&Stronger烧结条件25℃600℃1310℃×3hrHeatingrate300℃/hrPo2:4to14%N2+O2N2+O2airairHeatingrate300℃/hrBindervaporizationInitialsinteringHigh-densePhasechangeGraingrowthHolegrowthPhaseequilibriumFeionicvalencycontrolSolidificationofgrainboundaryphaseImpurityphaseprecipitationNCDDoOurBesttoBecomeBigger&Stronger主要用途：AC-DC开关电源、DC-DC转换器、DC-AC逆变器用变压器、扼流圈；EMI抑制滤波器；各种通信用宽带、脉冲变压器Mn-Zn系列铁氧体MnZn系列主要材料种类：•功率铁氧体PowerFerrite（又称为低损耗铁氧体LowLossFerrite）•高磁导率铁氧体HighμFerriteNCDDoOurBesttoBecomeBigger&StrongerＭｎＺｎ系列铁氧体工作频率范围材料特征主要应用HPx*高μ,低THD･XDSL用变压器LP4高饱和磁通密度,低功耗･高功率变压器及扼流圈LP3,LP3A,LP9,LP13･功率变压器及扼流圈LP5高频低功耗･高频开关电源和DC－DC转换器用变压器HP1,HP2,HP3,HP4*高μ･EMI抑制滤波器･通讯用脉冲变压器LP系列LP系列HP系列0.10.01110频率[MHz]LP系列*开发中低功耗（LP9宽温低功耗）HP系列NCDDoOurBesttoBecomeBigger&Stronger高磁导率MnZn铁氧体NCDDoOurBesttoBecomeBigger&Stronger高磁导率MnZn铁氧体NCDDoOurBesttoBecomeBigger&StrongerＭｎＺｎ功率铁氧体NCDDoOurBesttoBecomeBigger&StrongerＭｎＺｎ功率铁氧体NCDDoOurBesttoBecomeBigger&Stronger软磁铁氧体材料及其磁心的技术发展趋势•更高的磁导率•更低的损耗•更高的饱和磁通密度•更高的使用频率•更宽的使用温区•更小的体积和重量•更低矮的安装高度铁氧体材料的发展趋势NCDDoOurBesttoBecomeBigger&Stronger•更高的磁导率TDK：H5C2(μ=10000)H5C3(μ=15000)H5C5(μ=30000)铁氧体材料的发展趋势NCDDoOurBesttoBecomeBigger&Stronger•更低的损耗铁氧体材料的发展趋势TDK：PC30(Pcv=600kW/m3)PC40(Pcv=410kW/m3)PC44(Pcv=300kW/m3)PC47(Pcv=250kW/m3)NCDDoOurBesttoBecomeBigger&Stronger•更高的饱和磁通密度铁氧体材料的发展趋势FDK：6H20(Bs=390mT)4H45(Bs=450mT)4H47(Bs=470mT)4H50(Bs=500mT)NCDDoOurBesttoBecomeBigger&StrongerFERROXCUBE：3C90(fmax=300kHz)3F3(fmax=500kHz)3F35(fmax=1MHz)3F4(fmax=2MHz)3F5(fmax=4MHz)•更高的使用频率（1）:功率材料铁氧体材料的发展趋势NCDDoOurBesttoBecomeBigger&Stronger•更高的使用频率（2）:高磁导率材料（更高的阻抗）铁氧体材料的发展趋势NCDDoOurBesttoBecomeBigger&Stronger•更宽的使用温区（1）：功率材料TDK：PC40（80~110℃损耗较低）PC95（25~120℃损耗较低）铁氧体材料的发展趋势NCDDoOurBesttoBecomeBigger&Stronger•更宽的使用温区（1）：高磁导率材料TDK：H5C2（室温以上使用）H5C4（零下30可使用）铁氧体材料的发展趋势NCDDoOurBesttoBecomeBigger&Stronger•更小的体积和重量铁氧体材料的发展趋势NCDDoOurBesttoBecomeBigger&Stronger•更低矮的安装高度铁氧体材料的发展趋势NCDDoOurBesttoBecomeBigger&Stronger谢谢