1引言 信息技术的进展，电子线路用电感元件需要若干新的软磁材料。Mn-Zn铁氧体新近的发展，可以满足抗EMI，不对称数字用户专用线路（ADSL）和信号分解器应用的一些特殊要求。 在ADSL的应用中，要求数据传输的速度快，而且无失真。电感元件用在普通电话网络的用户端，可以调制解调和中心局线路变压，实现数字信号沿铜线无失真传输。电感磁心的主要发展目标是，能以高的数据速率长距离（大于5km）传输信号。通常，数据传输速率都会随频率升高和距离增长而下降，频率范围在26KHz～1.1MHz以内。为了便于评价，可根据回路的长度（km）测量统计参数——数率（kbit/s）。 在ADSL中，常采用普通的老式电话系统分解器，以分离高频数据和低频声音信号。因平均直流达100MA，故磁心材料在高的直流偏置磁场下必须有高的可逆磁导率Mrev。此外，还要求磁心的尺寸小，绕组匝数少。利用铁氧体材料高的起始磁导率和高饱和磁感应强度，就能够获得这些特性。 对于抗EMI，电流补偿扼流圈对消除干扰源是非常重要的。从原理上讲，扼流圈的铁氧体磁心（磁环）具有匝数相等的反向绕线的绕组。工作电流通过这个线圈，会感生出两个方向相反的磁通，相互抵消。来自干扰源的打扰电流，由于磁心材料的阻扰而使磁通衰减。因此，要求铁氧体材料有高的起始磁导率，直到10MHz的频率特性稳定，在宽的频率范围内阻抗高，并且工作温度高。 2铁氧体生产技术 第一步，制备铁氧体料粉。称量氧化铁、氧化锰和氧化锌原料，混合。加少量的水造粒。把粒径3～5mm红色颗粒料投入旋转窑，加热到1000℃左右焙烧。在这里，三种氧化物发生反应，一部分生成了具有尖晶石结构的磁性铁氧体。之后，把黑色预烧料倒进磨碎机，并加水和添加一些无机添加剂（数量在0.01 ~0.1wt%内），进行细磨。加无机添加剂，是为了改良烧结特性和/或磁性能。 第二步，包括压制成不同形状的磁心，在1200～1400℃烧结磁心，和研磨抛光。 3设计原理 对生产高磁导率铁氧体来说，原材料的纯度十分重要。氧化铁、氧化锰和氧化锌这些原料的配方，与材料组成和最终的性能，如磁导率、饱和磁感应强度、居里温度关系甚密。这可以运用三元相图来决定正确的材料成份。图1示出起始磁导率随成份的变化。用各种添加剂，可以优化铁氧体的微观结构（晶粒尺寸，分布均匀性，烧结密度）。表1中列出了某些添加剂对微观结构的影响。精心调节烧结条件，也有助于微观结构和最终的磁性能。要制得磁性能优异的材料，上述各点都必须进行优化处理。 4结果 为了用于ADSL，EPCOS公司开发出可以高数据速率长距离传输的新T66材料。图2是现用改进型T38和新式T66两种材料的比较。图中显示，在传输速率一定的情况下，新材料的传送距离比T38长。这是精心采用上述设计原理得到改善的。 表2 N41和N45的烧结密度（ρ）、起始磁导率(μi，95℃）和饱和磁感应强度（Bs，25℃，100℃，H=1200A/m）比较： 在分解器的应用中，EPCOS公司用新N45代替原来的N41。表2对这两种材料的磁性能作了对比。N45是目前全球唯一采用批量生产工艺制成这种高饱和磁感应强度的Mn-Zn铁氧体材料。在室温下的高磁导率和高饱和磁感应强度，改善了这种材料的直流偏置特性（见图3）。和N41比，N45的直流偏置能力约提高了20%。 改进T38材料的一个方面涉及抗EMI应用，尤其是需要较大磁心的地方。表3中列出用原T38和改进型T38材料制得环型磁心R25测量的一些典型性能指标。用改进型T38制成磁环R1T，测得磁导率达10000。图4绘出这两种材料的频率特性曲线。改进型T38的高磁导率可以稳定到截止频率160KHz，而原T38则低于20KHz。共振频率可从110KHz升至330KHz。EMI用最重要的特性是阻抗（见图5）。在700KHz归一化的阻抗ZN，可从8Ω/mm提高到30Ω/mm。 参考文献 Gt.Ott.et al.， J. Magn. Mater.， 2003(254-255):535～537.