5G基站的加速建社，加快磁性材料的市場需求，也對(duì)其要求大幅提高，為了幫助磁性元件企業(yè)提升產(chǎn)品創(chuàng)新力，解決磁性元件生產(chǎn)過程中面臨的高性能磁性材料選擇困難的難題，大比特資訊邀請(qǐng)了江西耀潤教授級(jí)高工前來開題演講，主講“5G時(shí)代的鐵氧體磁性材料與器件”。2020年，在國家政策推動(dòng)下，新基建在全國風(fēng)行云涌，給5G基站建設(shè)、特高壓、城際高速鐵路和城市軌道交通、新能源汽車充電樁、大數(shù)據(jù)中心、人工智能、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等七大領(lǐng)域的發(fā)展裝上了“加速器”。磁性材料作為新基建七大領(lǐng)域建設(shè)和發(fā)展的關(guān)鍵支撐功能材料和器件，必將迎來重大發(fā)展機(jī)遇，于此同時(shí)，一些技術(shù)指標(biāo)和發(fā)展趨勢也在發(fā)生著改變。很多5G基站目前面臨諸如供電線路負(fù)荷能力不足、大量分布的基站無可靠電源可用、單站功耗大等各種供電困難。5G微基站對(duì)電源供電架構(gòu)，效率和功率密度等要求會(huì)更高，低成本、高效率、免占地的電源系統(tǒng)是5G網(wǎng)絡(luò)的快速覆蓋的重要條件。在這種情形下，電源發(fā)展基本呈現(xiàn)小型化、大功率化，5G基站電源用到磁芯、電感器、電子變壓器等磁性元件以及MOS管、二極管的選擇都得采用低損耗材料，推動(dòng)了高頻、高功率鐵氧體材料的需求。就電特性來說，鐵氧體的電阻率比金屬、合金磁性材料大得多，而且還有較高的介電性能。湖南注塑鐵氧體
燒結(jié)后的材料結(jié)構(gòu)特性：在鐵氧體生片，經(jīng)過加工切片燒結(jié)后，會(huì)形成一片一片的磁性非金屬貼片，通稱為磁片。而這種磁片出貨方式主要為單獨(dú)片材放置，每一個(gè)磁片都有一個(gè)磁片盛放盤。其主要特點(diǎn)表現(xiàn)為：組成部分：單層非金屬類磁片，厚度一般為，規(guī)格大小為40mm-200mm方形片材。取料方式主要靠人工小心取片然后進(jìn)行堆疊運(yùn)輸，手工居多。材料結(jié)構(gòu)：單層結(jié)構(gòu)。材料特性：高度易碎，在單片人工抓取中，空氣產(chǎn)生的阻力都有可能引起片材破裂。破裂時(shí)，不隨受力方向裂開，脆性高。常規(guī)真空吸盤、海綿吸盤等都無法完整抓取。包裝方式：一般為單片材料盛放于托盤內(nèi)，托盤四角放置圓柱進(jìn)行分層隔開。運(yùn)輸方式以人工居多。出貨方式：片材出貨。加工要求：取料進(jìn)行單雙面膠全包邊復(fù)合成卷材、然后經(jīng)過固定規(guī)格碾碎。前道工藝：高溫?zé)Y(jié)。后道工藝：對(duì)材料進(jìn)行復(fù)合包邊、規(guī)格碾碎。加工難點(diǎn)：高度易碎材料，難以抓取。等間距貼片復(fù)合。固定規(guī)格碾碎。廣東鐵氧體尺寸鐵氧體性質(zhì)屬于半導(dǎo)體，通常作為磁性介質(zhì)應(yīng)用，其與金屬或合金磁性材料之間重要的區(qū)別在于導(dǎo)電性。
碾碎后的材料結(jié)構(gòu)特性：在經(jīng)過磁片貼合包邊碾碎后的鐵氧體復(fù)合材料已經(jīng)為卷材復(fù)合材料，其之前的材料結(jié)構(gòu)特性已經(jīng)隨著多種材料的復(fù)合后而改變，到經(jīng)過碾碎后的鐵氧體復(fù)合材料其主要特點(diǎn)為：組成部分：碾碎后均勻分布在單雙面膠之間的鐵氧體碎片上下兩層分別為單面膠和雙面膠，表層分別為保護(hù)膜和離型膜材料組成的五層結(jié)構(gòu)的鐵氧體復(fù)合材料。材料結(jié)構(gòu)：5層結(jié)構(gòu)的復(fù)合材料，其結(jié)構(gòu)由上到下依次為：離型膜、雙面膠、鐵氧體碎片、單面膠、保護(hù)膜5層。材料特性：由于為鐵氧體材料夾層的原因，其材料為具備一定厚度的鐵氧體復(fù)合材料，四周薄，中間厚，具備一定的硬度，表面?zhèn)裙饽軌蚩吹借F氧體碾碎的碎裂紋路。材料由于鐵氧體等間距的復(fù)合，材料厚薄呈現(xiàn)規(guī)律性變化，因?yàn)閱坞p面膠為黑膠帶，該材料的定位沖切需要進(jìn)行電磁感應(yīng)追位沖切。包裝方式：單雙面膠包裹的復(fù)合材料，卷材形式包裝。出貨方式：卷材出貨。加工要求：進(jìn)行定位切片和模切。前道工藝：材料抓取、復(fù)合、碾碎。后道工藝：定位、指定形狀的沖切、SMT貼片。加工難點(diǎn)：定位模切，如何有效精確的追位沖切。沖切無毛刺、無掉片的現(xiàn)象產(chǎn)生。
鐵氧體磁芯ferritecore，是一種高頻導(dǎo)磁材料(原理同矽鋼片，只不過用在高頻環(huán)境)，主要做高頻變壓器(像開關(guān)電源，行輸出變壓器等)，高頻磁環(huán)(抗干擾用)等等，增大導(dǎo)磁率，提高電感品質(zhì)因素，變壓器里面用。鐵氧體磁芯是主要由鐵(Fe)，錳(Mn)，和鋅(Zn)3種金屬元素組成，通常被稱為錳鋅鐵氧體。環(huán)形鐵氧體磁芯由于沒有氣隙，且截面積一致，因此磁效應(yīng)很高。鐵氧體磁環(huán)有非常多的規(guī)格尺寸，根據(jù)磁環(huán)的材質(zhì)的不同，可供選擇，而且可以使用不同的涂層簡化繞制并提高擊穿電壓。鐵氧體磁芯是由致密勻質(zhì)的陶瓷結(jié)構(gòu)非金屬磁性材料制成,有低矯頑力，亦稱為軟磁鐵氧體。它由氧化鐵(Fe2O3)和一種或幾種其他金屬(例如錳，鋅，鎳，鎂)的氧化物或碳酸鹽化合物組成。鐵氧體原料通過壓制，后經(jīng)1300度C高溫?zé)Y(jié)，通過機(jī)器加工制成滿足應(yīng)用需求的成品磁芯,相比于其他類型的磁性材料，鐵氧體的優(yōu)點(diǎn)是磁導(dǎo)率很高，并且在的頻率范圍內(nèi)具有高電阻和渦流損耗小等優(yōu)勢。這些材料特性使得鐵氧體成為制造高頻變壓器，寬帶變壓器，可調(diào)電感器和其他從10kHz到50MHz的高頻電路等應(yīng)用的理想材料。 鐵氧體是一種非金屬磁性材料，又叫鐵淦氧。
鐵氧體是20世紀(jì)40年代發(fā)展起來的一種新型的非金屬磁性材料。由于它的制備工藝和外觀很類似陶瓷品，因此有時(shí)被稱為磁性瓷。鐵氧體一般是指鐵族的和其他一種或多種適當(dāng)?shù)慕饘僭氐膹?fù)合氧化物，屬于半導(dǎo)體，它是作為磁性介質(zhì)而被利用。磁鐵礦，其主要成分是Fe3O4，是一種較為簡單的鐵氧體，也是人類較早應(yīng)用的一種非金屬磁性材料。我國在三千多年前就發(fā)現(xiàn)了磁石的相互吸引和磁石吸鐵的磁現(xiàn)象。11世紀(jì)末，我國便發(fā)明了指南針并應(yīng)用于航海事業(yè).鐵氧體材料是一種比較基礎(chǔ)的工業(yè)材料，在使用的時(shí)候也是有著相當(dāng)出色的效果，基本上很多地方都是有使用。廣東鐵氧體尺寸
鐵氧體是以氧化鐵和其他鐵族或稀土族氧化物為主要成分的復(fù)合氧化物。湖南注塑鐵氧體
鐵氧體的生產(chǎn)工藝流程圖1稱量與混合鐵氧體原料包括主要原料、添加劑和助熔劑Fe2O3、BaCO3、SrCO3和CaCO3是鐵素體的主要原料。稱重過程需要嚴(yán)格遵循公式，否則無法獲得理想的磁性能。原料經(jīng)稱量后，在設(shè)備中混合。成分均勻性是基于混合過程的。影響混合物組分均勻性的因素有很多。2造粒為了保證固相反應(yīng)過程的順利進(jìn)行，需要在預(yù)燒前對(duì)混合料進(jìn)行造粒在造粒過程中，溶液會(huì)噴射到混合物中，球團(tuán)材料的粒徑對(duì)預(yù)燒時(shí)間有影響。3預(yù)燒結(jié)預(yù)燒結(jié)的目的是充分保證原料的固相反應(yīng)，預(yù)燒結(jié)后大部分原料將轉(zhuǎn)變?yōu)殍F氧體相預(yù)燒結(jié)工藝還將改善變形、收縮和密度。所述預(yù)燒結(jié)粉末可作為燒結(jié)磁體、粘結(jié)磁體和吸波材料的原料現(xiàn)在大多數(shù)鐵氧體制造商直接購買預(yù)燒結(jié)粉末。4球磨在這一步中，預(yù)燒結(jié)材料將粉碎成細(xì)粉。破碎過程將由球磨機(jī)設(shè)備完成研磨介質(zhì)為鋼球和水。5成型在傳統(tǒng)分類方法的基礎(chǔ)上，將鐵氧體磁體分為各向同性和各向異性兩類。鐵氧體的成型方式也分為濕法和干法兩種。成型工藝技術(shù)密集度高。6燒結(jié)與其他類型的燒結(jié)磁體一樣，燒結(jié)步驟對(duì)鐵氧體磁體也非常重要，首先燒結(jié)過程會(huì)影響鐵氧體的顯微組織，進(jìn)而影響鐵氧體的磁性能，不合理的燒結(jié)參數(shù)會(huì)導(dǎo)致磁體產(chǎn)生裂紋、氣泡和變形。湖南注塑鐵氧體
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