中(zhōng)國(guó)最(zuì)早(zǎo)接觸到(dào)的(de)铁(tiě)氧體(tǐ)是(shì)公(gōng)元(yuán)前(qián) 4世纪發(fà)現(xiàn)的(de)天然铁(tiě)氧體(tǐ)，即磁铁(tiě)礦(Fe3O4)，中(zhōng)國(guó)所(suǒ)發(fà)明(míng)的(de)指南(nán)針(zhēn)就(jiù)是(shì)利用这(zhè)種(zhǒng)天然磁铁(tiě)礦制成(chéng)的(de)。

到(dào)20世纪30年(nián)代(dài)無線(xiàn)電(diàn)技術(shù)的(de)發(fà)展(zhǎn)，迫切(qiè)地(dì)要(yào)求高(gāo)頻損耗小的(de)铁(tiě)磁性(xìng)材料。而(ér)四(sì)氧化三(sān)铁(tiě)的(de)電(diàn)阻率很低(dī)，不(bù)能(néng)滿足这(zhè)一(yī)要(yào)求。

1933年(nián)日本(běn)東(dōng)京(jīng)工業大(dà)學(xué)首先(xiān)創制出(chū)含钴铁(tiě)氧體(tǐ)的(de)永磁材料，當时(shí)被(bèi)稱为(wèi)OP磁石(dàn)。30～40年(nián)代(dài)，法國(guó)、 日本(běn)、德國(guó)、荷蘭等國(guó)相繼開(kāi)展(zhǎn)了铁(tiě)氧體(tǐ)的(de)研究工作(zuò)，其(qí)中(zhōng)荷蘭菲利浦實(shí)验(yàn)室(shì)物(wù)理(lǐ)學(xué)家(jiā)J.L.斯諾克(kè)于(yú)1935年(nián)研究出(chū)各(gè)種(zhǒng)具有(yǒu)優良性(xìng)能(néng)尖晶石(dàn)結構的(de)含鋅软(ruǎn)磁铁(tiě)氧體(tǐ)，于(yú)1946年(nián)實(shí)現(xiàn)工業化生(shēng)産。

1952年(nián)，該室(shì)J.J.文(wén)特(tè)等人曾經(jīng)研制成(chéng)了以(yǐ) BaFe12O19为(wèi)主(zhǔ)要(yào)成(chéng)分(fēn)的(de)永磁性(xìng)铁(tiě)氧體(tǐ)。这(zhè)種(zhǒng)铁(tiě)氧體(tǐ)與(yǔ)1956年(nián)該室(shì)的(de)G.H.永克(kè)爾等人所(suǒ)研究的(de)四(sì)種(zhǒng)甚高(gāo)頻磁性(xìng)铁(tiě)氧體(tǐ)具有(yǒu)類(lèi)似的(de)六(liù)角(jiǎo)結構。1956年(nián)E.F.贝爾托和(hé)F.福拉又報道(dào)了亚铁(tiě)磁性(xìng)的(de)Y3Fe5O12的(de)研究結果(guǒ)。其(qí)中(zhōng)代(dài)換離子Y有(yǒu)Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、 Tm、Yb和(hé)Lu等稀土(tǔ)離子。

由于(yú)这(zhè)類(lèi)磁性(xìng)化合物(wù)的(de)晶體(tǐ)結構與(yǔ)天然礦物(wù)石(dàn)榴石(dàn)相同(tóng)，故将其(qí)稱之(zhī)为(wèi)石(dàn)榴石(dàn)結構铁(tiě)氧體(tǐ)。迄今为(wèi)止，除了1981年(nián)日本(běn)杉本(běn)光(guāng)男采用超急冷(lěng)法制得的(de)非(fēi)晶結構的(de)铁(tiě)氧體(tǐ)材料以(yǐ)外(wài)，從結晶化學(xué)的(de)观點(diǎn)看(kàn)，均未超出(chū)上(shàng)述三(sān)種(zhǒng)類(lèi)型的(de)晶體(tǐ)構造。所(suǒ)做的(de)工作(zuò)多(duō)数是(shì)为(wèi)了适合新(xīn)的(de)用途而(ér)進(jìn)行改性(xìng)和(hé)深入的(de)研究。

铁(tiě)氧體(tǐ)是(shì)一(yī)種(zhǒng)具有(yǒu)铁(tiě)磁性(xìng)的(de)金(jīn)屬氧化物(wù)，是(shì)由铁(tiě)的(de)氧化物(wù)及(jí)其(qí)他配料燒結而(ér)成(chéng)。一(yī)般可(kě)分(fēn)为(wèi)永磁铁(tiě)氧體(tǐ)、软(ruǎn)磁铁(tiě)氧體(tǐ)和(hé)旋磁铁(tiě)氧體(tǐ)三(sān)種(zhǒng)。

永磁铁(tiě)氧體(tǐ)又叫铁(tiě)氧體(tǐ)磁鋼(gāng)，就(jiù)是(shì)我(wǒ)们(men)平时(shí)見(jiàn)到(dào)的(de)黑(hēi)色小磁铁(tiě)。其(qí)组成(chéng)原材料主(zhǔ)要(yào)有(yǒu)氧化铁(tiě)、碳酸(suān)鋇或(huò)碳酸(suān)锶。充磁后，殘留磁场(chǎng)的(de)強(qiáng)度(dù)很高(gāo)，並(bìng)可(kě)以(yǐ)长时(shí)間(jiān)保持(chí)殘留磁场(chǎng)。通(tòng)常用作(zuò)永久磁铁(tiě)材料。例如(rú)：揚聲器磁铁(tiě)。

软(ruǎn)磁铁(tiě)氧體(tǐ)是(shì)由三(sān)氧化二(èr)铁(tiě)和(hé)一(yī)種(zhǒng)或(huò)幾(jǐ)種(zhǒng)其(qí)他金(jīn)屬氧化物(wù)（例如(rú)：氧化鎳、氧化鋅、氧化锰、氧化鎂、氧化鋇、氧化锶等）配制燒結而(ér)成(chéng)。之(zhī)所(suǒ)以(yǐ)稱之(zhī)为(wèi)软(ruǎn)磁，是(shì)因(yīn)为(wèi)當充磁磁场(chǎng)消失后，殘留磁场(chǎng)很小或(huò)幾(jǐ)乎沒(méi)有(yǒu)。通(tòng)常用作(zuò)扼流圈，或(huò)中(zhōng)頻變(biàn)压器的(de)磁芯。这(zhè)和(hé)永磁铁(tiě)氧體(tǐ)是(shì)完全(quán)不(bù)同(tóng)的(de)。

旋磁铁(tiě)氧體(tǐ)是(shì)指具有(yǒu)旋磁特(tè)性(xìng)的(de)铁(tiě)氧體(tǐ)材料。磁性(xìng)材料的(de)旋磁性(xìng)是(shì)指在(zài)两(liǎng)个(gè)互相垂直(zhí)的(de)直(zhí)流磁场(chǎng)和(hé)電(diàn)磁波(bō)磁场(chǎng)的(de)作(zuò)用下(xià)，平面(miàn)偏振的(de)電(diàn)磁波(bō)在(zài)材料內(nèi)部(bù)按一(yī)定(dìng)方(fāng)向的(de)傳播过(guò)程中(zhōng)，其(qí)偏振面(miàn)会(huì)不(bù)斷繞傳播方(fāng)向旋轉(zhuǎn)的(de)現(xiàn)象(xiàng)。旋磁铁(tiě)氧體(tǐ)已广泛應(yìng)用于(yú)微波(bō)通(tòng)信(xìn)領域。按照晶體(tǐ)類(lèi)型分(fēn)，旋磁铁(tiě)氧體(tǐ)可(kě)分(fēn)为(wèi)尖晶石(dàn)型、石(dàn)榴石(dàn)型和(hé)磁铅(qiān)石(dàn)型（六(liù)角(jiǎo)型）铁(tiě)氧體(tǐ)。

根(gēn)據(jù)铁(tiě)氧體(tǐ)結晶構造和(hé)形态，制備工藝大(dà)致(zhì)分(fēn)为(wèi)：多(duō)晶铁(tiě)氧體(tǐ)生(shēng)産工藝；铁(tiě)氧體(tǐ)化學(xué)工藝；單晶铁(tiě)氧體(tǐ)制造工藝及(jí)其(qí)他特(tè)種(zhǒng)工藝，如(rú)铁(tiě)氧體(tǐ)多(duō)晶薄膜和(hé)非(fēi)晶铁(tiě)氧體(tǐ)等。

多(duō)晶铁(tiě)氧體(tǐ)生(shēng)産工藝

類(lèi)似陶瓷工業中(zhōng)常用的(de)燒結过(guò)程，包(bāo)括如(rú)下(xià)步驟：經(jīng)固相反應(yìng)形成(chéng)铁(tiě)氧體(tǐ)的(de)金(jīn)屬氧化物(wù)或(huò)碳酸(suān)盐(yán)或(huò)其(qí)他化合物(wù)，在(zài)混合均勻之(zhī)后，經(jīng)球磨、干(gàn)燥，压成(chéng)特(tè)定(dìng)的(de)形狀。在(zài)大(dà)約1000°C的(de)温(wēn)度(dù)下(xià)進(jìn)行預燒后，再一(yī)次(cì)充分(fēn)研磨和(hé)混合。加入适量(liàng)的(de)粘合劑，压成(chéng)所(suǒ)要(yào)求的(de)形狀或(huò)者(zhě)作(zuò)为(wèi)塑性(xìng)物(wù)質(zhì)擠压成(chéng)管(guǎn)狀、棒狀或(huò)条(tiáo)狀。然后在(zài)1200～1400°C温(wēn)度(dù)下(xià)燒結，準确的(de)温(wēn)度(dù)取(qǔ)決于(yú)所(suǒ)需的(de)铁(tiě)氧體(tǐ)特(tè)性(xìng)。在(zài)最(zuì)后的(de)燒結过(guò)程中(zhōng)，爐膛中(zhōng)的(de)环(huán)境条(tiáo)件(jiàn)起(qǐ)有(yǒu)重(zhòng)要(yào)的(de)作(zuò)用。

铁(tiě)氧體(tǐ)化學(xué)工藝

亦稱湿(shī)法工藝，有(yǒu)时(shí)還(huán)稱为(wèi)化學(xué)共(gòng)沉澱法。專門(mén)制備較高(gāo)性(xìng)能(néng)铁(tiě)氧體(tǐ)的(de)工藝方(fāng)法，又可(kě)分(fēn)成(chéng)中(zhōng)和(hé)法和(hé)氧化法。其(qí)过(guò)程是(shì)：先(xiān)将制備铁(tiě)氧體(tǐ)时(shí)所(suǒ)需的(de)金(jīn)屬元(yuán)素，配制成(chéng)一(yī)定(dìng)濃度(dù)的(de)離子溶液，然后根(gēn)據(jù)配方(fāng)取(qǔ)适量(liàng)溶液進(jìn)行混合，通(tòng)过(guò)中(zhōng)和(hé)或(huò)氧化等化學(xué)反應(yìng)生(shēng)成(chéng)铁(tiě)氧體(tǐ)粉末(mò)，其(qí)后工藝过(guò)程與(yǔ)前(qián)面(miàn)介紹的(de)相同(tóng)。

單晶铁(tiě)氧體(tǐ)制造工藝

與(yǔ)非(fēi)金(jīn)屬單晶生(shēng)长大(dà)致(zhì)相同(tóng)。Mn-Zn和(hé)Ni-Zn系(xì)铁(tiě)氧體(tǐ)單晶生(shēng)长一(yī)般是(shì)采用布(bù)里(lǐ)兹曼法，即把(bǎ)多(duō)晶铁(tiě)氧體(tǐ)放(fàng)入鉑坩埚里(lǐ)熔融后，在(zài)适當的(de)温(wēn)度(dù)梯(tī)度(dù)電(diàn)爐中(zhōng)使坩埚下(xià)降，從坩埚底部(bù)慢(màn)慢(màn)固化生(shēng)成(chéng)單晶。为(wèi)了使熔融狀态下(xià)形成(chéng)的(de)氧分(fēn)压达(dá)到(dào)平衡，晶體(tǐ)生(shēng)长时(shí)在(zài)爐膛內(nèi)需要(yào)加幾(jǐ)个(gè)乃至(zhì)100个(gè)MPa的(de)氧分(fēn)压。

铁(tiě)氧體(tǐ)多(duō)晶薄膜的(de)制備

如(rú)垂直(zhí)磁化的(de)鋇铁(tiě)氧體(tǐ)薄膜，采用新(xīn)型的(de)对(duì)向靶濺射裝(zhuāng)置進(jìn)行濺射。制備石(dàn)榴石(dàn)單晶薄膜，多(duō)采用在(zài)單晶基板上(shàng)進(jìn)行气(qì)相或(huò)液相外(wài)延法，其(qí)具體(tǐ)工藝过(guò)程同(tóng)半導體(tǐ)單晶薄膜的(de)外(wài)延方(fāng)法极为(wèi)相近。

非(fēi)晶铁(tiě)氧體(tǐ)的(de)制備

當前(qián)是(shì)采用超急冷(lěng)方(fāng)法和(hé)濺射法，所(suǒ)谓超急冷(lěng)法即把(bǎ)铁(tiě)氧體(tǐ)原料和(hé)适量(liàng)的(de)類(lèi)金(jīn)屬元(yuán)素混合后，在(zài)高(gāo)温(wēn)熔融狀态下(xià)，驟然施行大(dà)温(wēn)度(dù)梯(tī)度(dù)的(de)超急冷(lěng)卻的(de)方(fāng)法。这(zhè)方(fāng)面(miàn)的(de)研究工作(zuò)剛剛開(kāi)始(shǐ)，制品的(de)性(xìng)能(néng)還(huán)不(bù)甚理(lǐ)想(xiǎng)。

来(lái)源：佳日丰泰電(diàn)子絕緣材料圈