磁性陶瓷
磁性陶瓷簡稱磁性瓷，屬于氧和以鐵為主的一種或多種金屬元素組成的復合氧化物，故又稱為鐵氧體陶瓷。該種陶瓷的導電性和半導體相似，因其制備工藝和外觀與陶瓷相近而得名。磁性陶瓷在現(xiàn)代無線電電子學、自動控制、微波技術(shù)、電子計算機、信息儲存、激光調(diào)制等應用領(lǐng)域都有廣泛的用途。
人類研究鐵氧體是從20世紀30年代開始的，早期由日本、荷蘭等國家對鐵氧體進行了系統(tǒng)研究，并于20世紀40年代陸續(xù)問世軟磁鐵氧體的商品。第二次世界大戰(zhàn)期間正是無線電、微波、雷達和脈沖技術(shù)飛速發(fā)展的時候，存在嚴重趨膚效應和渦輪損耗的金屬磁性材料在軍事戰(zhàn)斗中無法使用，而能用于高頻段且具有損耗低的新型磁性材料則在當時得到了迅速的發(fā)展。20世紀50年代時鐵氧體蓬勃發(fā)展的時期。1952年磁鉛石型硬磁鐵氧體研制成功；1956年在前者基礎(chǔ)上開發(fā)出平面型的超高頻鐵氧體，并發(fā)現(xiàn)了含稀土元素的石榴石型鐵氧體。鐵氧體（即磁性陶瓷）的問世是強磁性學和磁性材料發(fā)展史上一個重要的里程碑。
從磁性陶瓷的性質(zhì)和用途區(qū)分，可分為軟磁、硬磁、旋磁、矩磁、壓磁等磁性陶瓷。
①軟磁鐵氧體：是易于磁化和去磁的一類鐵氧體。具有很高的磁導率和很小的剩磁、矯頑力。應用較多且性能較好的軟磁鐵氧體有Mn-Zn鐵氧體、Ni-Zn鐵氧體，和加入少量銅、鎂、錳的Ni-Zn鐵氧體、NiFe2O3等。這些鐵氧體材料又因不同的制備工藝而區(qū)分為普通燒結(jié)鐵氧體、熱壓鐵氧體、真空燒結(jié)高密度鐵氧體、單晶鐵氧體和取向鐵氧體等。
軟磁鐵氧體的應用舉例：可作為高頻磁芯材料，用于制作電子儀器的線圈和變壓器等物件的磁芯；可作為磁頭鐵芯材料用于錄像機、電子計算機等電子儀器中；可利用軟磁鐵氧體的磁化曲線的非線性和磁飽和特性，用于制作非線性電抗器件（如電抗器、磁放大器）等。
②硬磁鐵氧體：該種材料與高瓷導率的軟磁材料相反，具有高矯頑力、高剩余磁感強度和最大磁能積的特性。經(jīng)過磁化后，不再需要從外部提供能量就可以產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場，因此又可被稱為永磁鐵氧體。工業(yè)上常用的硬磁鐵氧體就其成分分為鋇鐵氧體和鍶鐵氧體；根據(jù)壓制工藝的不同又有干式和濕式、各向同性和各向異性之分。
應用舉例：可用于電信領(lǐng)域如制作揚聲器、微音器、磁錄音拾音器、磁控管、微波器件等；可用于制作電器儀表如各種電磁式儀表、磁通計、示波器、振動接收器等；可用于控制器件領(lǐng)域如制作極化繼電器、電壓調(diào)整器、溫度和壓力控制、限制開關(guān)等。
③旋磁鐵氧體（又稱微波鐵氧體）：是在高頻磁場作用下，平面偏振的電磁波在鐵氧體中一定的方向傳播時，偏振面會不斷繞傳播方向旋轉(zhuǎn)的一種鐵氧體，又叫做旋磁鐵氧體。該特性是由于磁性體重電子自旋和微波相互作用引起的特殊現(xiàn)象。旋磁鐵氧體以晶格類型分類可分為尖晶石型、六方晶型、石榴石型鐵氧體三種。
應用舉例：利用其正方向通電波、反方向不同電波的所謂不可逆功能應用在環(huán)形器、隔離器等不可逆器件上；利用電子自旋磁矩運動頻率同外界電磁場的頻率一致時，發(fā)生共振效應的磁共振型隔離器；運用在衰減器、調(diào)諧器、開關(guān)、濾波器、振蕩器、放大器、混頻器、檢波器等儀器中。
④矩磁鐵氧體：指磁滯回線呈矩形的，剩余磁感應強度Br和工作時最大磁感應強度Bm的比值（Br/Bm）盡可能接近1，并且根據(jù)應用目的具有適當大小的矯頑力鐵氧體。通常分為常溫矩磁材料和寬溫矩磁材料兩類，前者居里溫度較低，適宜在常溫環(huán)境下使用，典型品種為Mn-Mg系鐵氧體；后者居里溫度較高，能在較寬的溫度范圍內(nèi)使用，典型品種為Li系鐵氧體。
應用舉例：可用于制作磁放大器、脈沖變壓器等非線性器件和磁記憶元件；進行磁性涂層，可制成磁鼓、磁盤、磁卡和各種磁帶等，主要用作計算機外儲存裝置和錄音、錄像、錄碼介質(zhì)和各種信息記錄卡使用。
⑤壓磁鐵氧體（磁致伸縮鐵氧體）：具有顯著磁致伸縮特性（指經(jīng)過退磁的磁性體被磁化時，外形會產(chǎn)生極小變形的特性）的鐵氧體。當磁致伸縮鐵氧體處在一定的偏磁場和交變磁場的雙重作用下，根據(jù)磁致伸縮特性，材料的長度將產(chǎn)生相應的改變，于是產(chǎn)生與交變磁場頻率相同的機械振動。相反，如果外界力的壓伸作用，使材料長度發(fā)生變化，這時材料的磁感應強度也相應發(fā)生變化，這就是所謂的換能過程（電能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能、機械能轉(zhuǎn)變?yōu)閯幽埽?/span>
常用的磁致伸縮鐵氧體有鎳系鐵氧體，如Ni-Co系、Ni-Cu-Co系、Ni-Zn鐵氧體等。
應用舉例：這類材料多用來制作超聲波換能器和接收器，在電信方面制作濾波器、穩(wěn)壓器、諧波發(fā)生器、微音器、振蕩器等；在電子計算機及自動控制方面制作超聲延遲線存儲器、磁鈕線存儲器等。
隨著科技的不斷進步發(fā)展，磁性陶瓷材料在日程生活中的應用越加廣泛，電子與電機的設(shè)備組件、資料儲存媒介、磁性流體、生醫(yī)材料等，都與磁性陶瓷有關(guān)。國內(nèi)磁性材料產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)值一年高達 100億以上，是一個景氣波動幅度低、產(chǎn)品生命周期長的產(chǎn)業(yè)。但是隨著越來越多國家的投入發(fā)展，市場的競爭也日趨激烈，如何提升磁性陶瓷粉體的性能及增加粉體的產(chǎn)量，是當前需要積極研究的方向。
