近幾年,隨著信息技術(shù)的飛帶發(fā)展,對軟磁鐵氧體的產(chǎn)量及品種需求日漸增多,給軟磁鐵氧體材料的發(fā)展帶來新的機(jī)遇。 鎳鋅系軟磁鐵氧體是軟磁材料中的一種,其制造流程簡單,應(yīng)用范圍廣泛、市場對其需求在近幾年來不斷增加,鎳鋅軟磁鐵氧體市場的份額也在不斷擴(kuò)大,故我制造部特編寫與此有關(guān)資料,希望可以加深大家對鎳鋅軟磁鐵氧體產(chǎn)品的認(rèn)識。 一、鎳鋅軟磁鐵氧體的市場前景 從各方面信息來看,鎳鋅軟磁鐵氧體產(chǎn)品的需求在未來幾年都會有較大的增長,這是基于而下幾點(diǎn)考慮: 中國加入 WTO 后,射頻寬帶鐵氧體材料的出口增速加快,各種電子產(chǎn)品的出口量也不斷增大。而鎳鋅軟磁鐵氧體產(chǎn)品在各種電子產(chǎn)品中的應(yīng)用越來越廣。 國內(nèi)外對電磁干抗(EMI)和電磁兼容(EMC)法則法規(guī)的實(shí)施,電子信息產(chǎn)品和家用電器產(chǎn)品必須達(dá)到國際及國內(nèi)的電磁兼容標(biāo)準(zhǔn),而用 NiZn 系軟磁鐵氧體材料制作的濾波器、抑制器是其中最為有效,簡單經(jīng)濟(jì)的辦法之一。 磁性材料的產(chǎn)量已從發(fā)達(dá)國家向發(fā)展中國家進(jìn)行轉(zhuǎn)移,中國作為世界的加工工廠,其磁性材料產(chǎn)量逐年遞增。隨著“九。一一”后美國經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇,世界范圍各地區(qū)經(jīng)濟(jì)也隨著好轉(zhuǎn),電子產(chǎn)品的出口必定大幅增加。 由國內(nèi)各著名的磁性材料公司的“十一五”發(fā)展目標(biāo)來看,均明確表示對軟磁鐵氧體擴(kuò)大投資和擴(kuò)大產(chǎn)能。而其中增加的投資大部分鎳鋅軟磁鐵氧體中高檔產(chǎn)品部分。 什么是3C論證 從2003年8月1日起,我國將對涉及安全、電磁兼容、環(huán)境保護(hù)要求的產(chǎn)品實(shí)施新的強(qiáng)制性產(chǎn)品認(rèn)證制度,即“3C”認(rèn)證,英文名稱為“ChinaCompulsoryCertification”,英文縮寫為“CCC”,也可簡稱為“3C”。列入我國第一批強(qiáng)制性認(rèn)證產(chǎn)品目錄中的產(chǎn)品,包括家用電器、汽車、摩托車、信息技術(shù)、電信終端、音視頻、照明設(shè)備、醫(yī)療器械產(chǎn)品等9大類132種。 二、鎳鋅鐵氧體材料 軟磁的概念是相對于硬磁而言的,軟磁的矯頑力較低所以軟磁產(chǎn)品不上磁或者說充磁后的軟磁產(chǎn)品受溫度的變化或劇烈碰撞后會較快地回到最初狀態(tài)。同時軟磁不是指產(chǎn)品形狀容易改變,所以將其與橡膠磁聯(lián)系起來也是不對的。 鎳鋅系軟磁鐵氧體的使用頻率在 1MHz — 100MHz 之間,其物理特性有高電阻率、高居里溫度θ f 、性能特性有高 BS 、高磁導(dǎo)率 Ui 、低矯頑力 Hc 、低溫度系數(shù)、低損耗、良好的高頻特性等優(yōu)點(diǎn)在高頻得到了廣泛的應(yīng)用。 鎳鋅軟磁鐵氧體在性能上可以按下面基本參數(shù)進(jìn)行分類: ——起始磁導(dǎo)率及相應(yīng)的工作頻率。——在給定頻率、溫度和磁通密度下的功率損耗。——在給定頻率下的標(biāo)稱阻抗。 ——起始磁導(dǎo)率隨溫度的變化情況。 ——可應(yīng)用的最大磁通密度。 鎳鋅軟磁鐵氧體的應(yīng)用 三、在電感器中的應(yīng)用 電感器是在通訊設(shè)備和其它無線電裝置中使用最為廣泛的器件它既要求高的品質(zhì)因素和穩(wěn)定性,又要求體積小,在使用頻率為 1MHz 以上時,廣泛使用具有優(yōu)良性能的 NiZn 材料,通常Ui為 6~1500,使用頻率為 1MHz-250MHz ,通常制造成棒型(R型)、扁無線棒(AP.AR 型)、工字型磁心、罐形、螺帽形、磁珠(BB)、環(huán)型磁心(T型)使用。對于片式電感器宜采用低燒結(jié)溫度的 NiCuZn 鐵氧體。 在寬頻帶鐵氧體器件中的應(yīng)用 寬頻帶器件主要功能是在寬頻帶范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)射頻信號的能量傳輸和阻抗變換,因而對于功率合成,功率分解、頻率合成瞬態(tài)測量,信號極性變換網(wǎng)絡(luò)匹配及改善放大器的動態(tài)范圍的無耗反饋都起著十分重要的作用,這類器件有:射頻變壓器、阻抗變換器、功率分解配器、混頻器、射頻放大器、定向耦合器、電調(diào)衰減器、相位檢波器等等。這類器件由于具有頻帶寬體積小,重量輕等到特點(diǎn)而被廣泛用于電視、通訊、儀器儀表、自動控制、電子對抗領(lǐng)域,一般制成雙孔磁心、四孔磁心使用,單孔磁心廣泛用于電視機(jī)中作高頻阻抗變換器、 CATV 系統(tǒng)中作分支配器、通訊中作功率分解器、混頻器、射頻放大器、定向耦合器、相位檢波器等等。 用于抗 EMI (抗電磁干擾) 隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)展,各種電子設(shè)備面臨的電磁環(huán)境將變得越來越惡劣,電磁干擾也越來越來嚴(yán)重,對此國內(nèi)外均制定了強(qiáng)制實(shí)施的電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)(EMC)。而要抑制電磁干抗,使用NiZn系軟磁鐵氧體材料制作的濾波器、抑制器是其中最有效、簡單、經(jīng)濟(jì)的辦法之一,在各種電子、電力線路中必須采用各種特性和各種形狀的EMI軟磁鐵氧體磁芯。 這類產(chǎn)品主要制作成管形(RH)、環(huán)形(T)、矩形、半圓環(huán)形(RU)、半矩形(EP)、多孔板狀鐵氧體抑制磁心,十分方便地套在低阻抗電路導(dǎo)線上或電纜線上,而且它可以與電容組成各種規(guī)格的噪聲濾器,抑制高阻抗電子線路中各種電磁干攏,主要在電源濾波信號線濾波器、損耗線濾波器、表面貼裝濾波器、噪聲濾波器、多層片式濾波器等上使用,它們被廣泛用于開關(guān)電源、計(jì)算機(jī)、數(shù)字設(shè)備等方面,由于電磁兼容(EMC)和抗電磁干抗(EMI)技術(shù)頻各類電子行業(yè),所以鎳鋅鐵氧體在此方面的應(yīng)用十分廣泛 在開關(guān)電源上的應(yīng)用 開關(guān)電源是電子技術(shù)中應(yīng)用最為活躍的領(lǐng)域,它的大量普及與應(yīng)用大大推動材料的發(fā)展,特別是電源鐵氧體的發(fā)展。它所使用的磁性器件主要有:開關(guān)電源變壓器、平滑濾波器、尖峰信號抑制器、噪聲濾波器等。 NiZn 材料可用在 DC—DC 變換器中,目前開關(guān)電源的頻率從 20KHz 提高到 10MHz 左右,使得電子變壓器的體積和重量還可以進(jìn)一步縮小。高頻開關(guān)電源作為一種比較新型的直流穩(wěn)壓電源,具有效率高、體積小、生量輕等特點(diǎn)。因此在國際上受到廣泛的重視,發(fā)展迅速,市場前景廣闊。 其它方面的應(yīng)用 鎳鋅軟磁鐵氧體除了用于以上幾方面外,還廣泛用于電磁傳感器、溫度傳感器、磁性天線、高頻熱處理、電磁波吸收等方面。 鎳鋅制造部現(xiàn)況 發(fā)展歷史:于2000年作為二分廠的一個項(xiàng)目成立。 2001年作為一個部門開始獨(dú)立核算同年由江門搬遷到古井。2003年在湖南籌建成一條機(jī)械造粒線,年產(chǎn)600T。2005年未將于古井籌建一條機(jī)械造粒線,產(chǎn)能約可提高90T每月。鎳鋅軟磁制造部現(xiàn)有設(shè)備的產(chǎn)能約可達(dá)到3000T/ 年,擁有噴霧造粒線,機(jī)械造粒線,臺灣進(jìn)口的旋轉(zhuǎn)機(jī)、切割機(jī)、自動清洗線等精密機(jī)械設(shè)備,現(xiàn)有員工約200人。 技術(shù)水平 經(jīng)過五年長時間的發(fā)展,鎳鋅軟磁制造部除了積累了豐富的生產(chǎn)管理經(jīng)驗(yàn)外,技術(shù)上也日漸成熟,現(xiàn)時我制造部除了產(chǎn)品目錄上所標(biāo)的幾種牌號的材料外,還可按客戶要求開發(fā)各種性能材料,并可開發(fā)各種形狀的產(chǎn)品。 鎳鋅制造部的一些資料 鎳鋅產(chǎn)品的制造流程 制粉—壓制—燒結(jié)—清洗包裝 鎳鋅產(chǎn)品所含的材料:主要成分含有是 Fe2O3、ZnO、NiO、CuO、MgO等等材料的選用主要根據(jù)如下幾點(diǎn)選用:(1)根據(jù)客戶的使用要求,給出具體測量條件下的磁導(dǎo)率或阻抗等參數(shù)的數(shù)據(jù)進(jìn)行選取。(2)根據(jù)客戶的來樣,同工廠進(jìn)行了測量后確定相近的材料牌號。(3)根據(jù)客戶提供的同行生產(chǎn)的材料牌號來查找確定。(4)客戶有特別性能要求的,根據(jù)客戶的開發(fā)產(chǎn)品進(jìn)行確定。 四、鎳鋅軟磁鐵氧體產(chǎn)品的形狀及代號 (1) 我制造部現(xiàn)在的鎳鋅軟磁鐵氧體產(chǎn)品形狀有環(huán)形(T)、管環(huán)形(RH)、開片式(RU)、異形(SH)、圓棒形(R)、扁棒(AR)、半矩形(EP)、工字型(DR2W )、磁珠(BB)、雙孔磁心 (RID) 、兩端帶孔棒形 (RWW) 等形狀。 (2)產(chǎn)品名稱的習(xí)慣叫法如下兩例: 如例: 361T18×6×10:— 361 是材料的代號;— T是產(chǎn)品圓形狀的代號表示環(huán)類產(chǎn)品;— 18 表示的是產(chǎn)品的外徑;— 6 表示的是產(chǎn)品的高度;— 10 表示的是產(chǎn)品的內(nèi)徑。 又如: 391AP2×8×40:— 391表示是材質(zhì)的代號;— AP 表示是的是產(chǎn)品的形狀為天線棒;— 2 是表示的是產(chǎn)品的厚度;— 8 是表示產(chǎn)品的高度;— 40 是表示是產(chǎn)品的厚度。 五、鎳鋅軟磁鐵氧體產(chǎn)品性能測試的相關(guān)知識 (1)檢測的性能指標(biāo):常用的性能檢測指標(biāo)有:起始磁導(dǎo)率(Ui)、阻抗(Z)(以上參數(shù)需要在具體產(chǎn)品中進(jìn)行檢測控制) 。不常用的有:品質(zhì)因數(shù) (Q) ,飽和磁通密度(Bs),居里溫度(θf),電阻率(ρ) (以上參數(shù)大部分只需在材料中進(jìn)行檢測控制)。(2)常用的測試必需的參數(shù):電感的測量—需知道線圈的匝數(shù),測量的頻率。阻抗的測量—需知道測試所用的銅的大小及長度,繞線的匝數(shù)。(3)磁導(dǎo)率的計(jì)算公式:μ i =L/2[In(R/r)*H*N2] 式中,L—電感的數(shù)值,單位(μH);R—產(chǎn)品的外徑;r—產(chǎn)品的內(nèi)徑;H—產(chǎn)品的高度 ;N—線圈繞線匝數(shù)。(5)產(chǎn)品的阻抗特性。 6、鎂鋅( MgZn )鐵氧體 MgZn 鐵氧體的Bs和θf均低,其低頻特性不如MnZn 軟磁鐵氧體、高頻特性不如NiZn 軟磁鐵氧體,但由于其不含貴重金屬,且電阻率ρ高,在30MHz以下替部分NiZn鐵氧體,而且價(jià)格便宜,在電視機(jī)偏轉(zhuǎn)磁心和中短波開線磁心中獲得大量應(yīng)用,我廠的391、392均屬鎂鋅軟磁鐵氧體類產(chǎn)品。 7、產(chǎn)品的品質(zhì)水平可以從供貨的公司來說明,現(xiàn)時我公司較大的客戶是日幫/三美,格力等公司。經(jīng)多次日資公司的評審我工廠的質(zhì)量保證體系已經(jīng)成熟。 六、結(jié)語 根據(jù)市場發(fā)展的趨勢,由于電子產(chǎn)品的小型代和高頻化的要求,對高性能的軟磁鐵氧體性能提出更高的要求, NiZn 鐵氧體以其自身的特性適應(yīng)了這種信息技術(shù)的發(fā)展需要,廣泛用于各種高頻器件。 |