铁氧体

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一叠铁氧体磁铁

铁氧体（英语：Ferrite）是一种陶瓷材料，以氧化铁为其主要成分。大部分的铁氧体是磁性材料，用来制作永久磁铁、变压器的铁芯及其他相关的应用。

性质

铁氧体一般是不导电的亚铁磁性陶瓷材料，是从赤铁矿（Fe₂O₃）或磁铁矿（Fe₃O₄）中提炼而得。铁氧体类似其他金属氧化物，硬度高、具脆性。铁氧体依照其磁矫顽力的低或高，区分为“软磁体”或“硬磁体”。

化学式

许多铁氧体属于尖晶石，其化学式是AB₂O₄，A和B是不同的金属阳离子，一般包括铁离子。尖晶石的铁氧体一般会是立方晶系（fcc）的氧化物。不过也有可能出现化学式为[M²⁺_1-δFe³⁺_δ][M²⁺_δFe³⁺_2-δ]O₄的混合结构，其中δ为反位程度（degree of inversion）。

有一种称为ZnFe的磁性材料，其化学式为ZnFe₂O₄，其中Fe³⁺位在八面体间隙的位置，而Zn²⁺在四面体间隙的位置，这是一种正常尖晶石铁氧体结构的例子。

有些铁氧体为六方晶系，例如钡铁氧体BaO:6Fe₂O₃或BaFe₁₂O₁₉。

软铁氧体

用在变压器或电磁铁铁芯的铁氧体中包括有镍、锌或锰的化合物，其矫顽力低，一般会称为软铁氧体。其矫顽力低意味着可以在不消耗许多能量（磁滞现象）的情形下，将材料的磁化强度由正变负，其材料本身的高电阻率也降低另一个能量损耗来源：涡电流的产生。由于在高频的损失较低，常用在射频变压器的铁芯及开关电源中用到的电抗器。

常见的软铁氧体有：

• 锰锌铁氧体（MnZn，化学式为Mn_aZn_(1-a)Fe₂O₄），其磁导率及饱和感应（saturation induction）都较镍锌铁氧体要高。
• 镍锌铁氧体（NiZn，化学式为Ni_aZn_(1-a)Fe₂O₄），其电阻率高于锰锌铁氧体，较适合用在超过1 MHz频段的应用。

硬铁氧体

用在永久磁铁的铁氧体为硬铁氧体，有较高的矫顽力和磁化后的剩磁。氧化铁及碳酸钡或碳酸锶用于制造硬铁氧体。因为其高矫顽力，硬铁氧体不易被退磁，这也是永久磁铁的一个重要特性。硬铁氧体可以产生磁通，也有较高的磁导率。硬铁氧体也称作陶瓷磁铁，其价格便宜，常用在家用制品中（例如冰箱磁铁）。硬铁氧体可以产生的最大磁场B约0.35T，而最大磁场强度H约30至160千安培匝每米（400至2000奥斯特），密度约5g/cm³。

常见的硬铁氧体有：

• 锶铁氧体，SrFe₁₂O₁₉ (SrO·6Fe₂O₃)，用于微波装置、记录介质、磁光介质、电讯和电子工业。
• 钡铁氧体，BaFe₁₂O₁₉ (BaO·6Fe₂O₃)，是常用于永久磁铁的材料，钡铁氧体是较强韧的陶瓷，在湿气下稳定，可以抗腐蚀，常用在重低音扬声器磁铁，也用作磁储存介质，如磁条。
• 钴铁氧体，CoFe₂O₄ (CoO·Fe₂O₃)，也用做磁储存的介质。

制造

铁氧体的制造方式是将细小粉末的氧化铁和碳酸盐原料压入模具中，然后加热。加热过程中会锻烧碳酸盐：

MCO₃ → MO + CO₂

因此铁氧体中的氧化钡及氧化锶一般会由其碳酸盐，碳酸钡及碳酸锶提供。 氧化物的混合物再进行类似陶瓷制作过程要进行的高温烧结。

烧结后的产物会再研磨到小于2µm的颗粒大小，此大小的颗粒很小，每个颗粒只包括单磁畴，粉末再压制成形、干燥、再次烧结，成形过程可以放在有外加磁场的环境中，可以得到较好的各向异性，可以作为磁铁使用。

若成品较小，形成较简单，也可以直接用干式压模的方式制造。不过在制造过程中粒子有可能会结块形成较大的磁畴．其磁特性会不如用湿式压模制造的制品。也可以在锻烧后不经研磨，只作一次的烧结，不过其磁特性也会较差。

电磁铁也要经过预烧结、研磨及压模，不过烧结时会置放在特殊的气体中，例如氧气很少的大气中。原料和烧结后成品的化学成分和物体结构会有很大的差异。

铁氧体在制造时会希望会是叠层的结构，为了使各层的铁氧体在烧结时不要粘在一起，许多制造商在生产时会用一般陶瓷粉末的分隔层，分隔层可以由许多的材料组成，包括铝、锌及锰的化合物。分隔层的原料也可以是细小的颗粒或是大颗粒。适当调整磁性材料及分隔层材料颗粒的大小，可以在增加铁氧体产量的同时，减少表面的损坏及污染。

应用

各种不同形状的变压器铁芯

铁氧体常用在制作电感器、变压器及电磁铁中的铁芯，铁氧体的高电阻可以减少其涡电流损失。铁氧体的铁芯也常放在电脑的电源线及信号线上，称为磁珠，可以避免高频的电磁噪声（电磁干扰）进入设备或从设备中传出。

早期的电脑内存利用硬铁氧体铁芯的剩磁记录资料，一般会组合成磁芯内存的阵列。铁氧体的粉末也用在磁带的涂层中，最常见的是氧化铁。

铁氧体颗粒也做为隐形飞机使用的雷达波吸收涂层，在电磁相容量测用的实验室中，也会用铁氧体颗粒来吸收电磁波，避免反射。

许多收音机中的磁铁及喇叭中的磁铁都是铁氧体磁铁，铁氧体磁铁已经取代铝镍钴磁铁在此领域的应用。

在电吉他的拾音器中，磁性拾音器也会用铁氧体为其磁性材料。

磁性奈米颗粒会有超顺磁性的磁性质。