高性能Mn-Zn铁氧体材料现状与分析
2006-07-04 10:59:29
来源：《国际电子变压器》2006年7月刊
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两千多年前，齐国宰相管仲的著作“管子·地数篇”中，就有“上有丹硃者，下有黄金。上有慈石者，下有铜金”的记载。这种慈（磁）石就是磁铁矿，是具有一定永磁特性的铁氧体。可是直到两千多年后的1909年人们才第一次人工合成了铁氧体。1932～1933年，日本人加藤和武井两人研制出铜锌复合铁氧体软磁材料和钴铁氧体永磁材料后，荷兰菲利普公司以Snoek为首进行了各种尖晶石铁氧体的系统研究，1946年出现了软磁铁氧体的商品生产，1950年初立方晶系软磁铁氧体（Ferroxcube）才进入商品化。1952年日本冈村敏彦发明了锰锌（Mn-Zn）铁氧体，从而为以后的软磁铁氧体工业化打下了基础。上世纪50年代，有线载波设备的滤波器、电感器、变量器磁心，无线广播、接收机的天线、振盪器、中周变压器磁心以及电视偏转、行输出、电源滤波、电压变换磁心的广泛应用，促进了铁氧体产量的迅猛增长。时至今日，高性能锰锌铁氧体材料与器件更以其卓越的电磁特性，在IT产业、汽车工业、航空航天领域、交通运输、军用通信和国防武器装备系统等几乎遍及国计民生的所有部门发挥着重要作用。
随着应用领域的拓展和材料开发的深化，在IT产业、电力电子，特别是网络通信等用户的苛求下，为保证设备系统稳定、可靠、高效运行，一种求新、求全的理念已经逐步主导着锰锌铁氧体软磁材料的研发方向，不少多种特性兼备的新材料先后推向市场，受到了热心客户的追捧与亲睐。
这些材料具有以下综合性能：更高的饱和磁通密度Bs，更好的直流偏置特性DC-Bias；更低的损耗（低磁通密度下的损耗因子tgδ/μ、高磁通密度下的功耗Pc），更低的总谐波失真系数（THD）；更宽的使用频率和更广的温度范围。即所谓两宽（宽温，宽频）、两高（高Bs，高DC-Bias）、两低（低损耗，低失真）兼具的特点。
这里的宽温，包含了多种指标的温度特性。如μ～T曲线要求平缓、单调上升，以保证在宽温范围线性好，αμr低，在这个前提下，才能做出Pc～T曲线也同样平缓的特性。此外，磁通密度Bs和剩磁βr也有相同要求，即Bs～T，Br～T曲线陡度小，迭加直流偏置后，磁导率下降不可太大，还要求DC-Bias特性在宽温范围都得到保证。磁心电感的损耗、阻抗、谐波失真等与温度的关系，即Q～T，Z～T，THD～T特征曲线都有严格要求。
宽频的内容与宽温类似，上述各项指标在较宽温度范围都有相应要求。综合特性优良的Mn-Zn铁氧体材料磁导率μi一般在2000上下，过去的高μQ优铁氧体2001Fμi为2000，超优铁氧体1000s μi为1000，其μQ乘积达125万，高频低功耗第四代功率铁氧体PC50 μi为1400，3F5 μi为600，低Zn高温高Bs高Tc低功耗4H47，N92 μi分别为2000，和1500，这是各厂竞相角逐的材料，东磁、风华、天通先后都有报道，所以对μi的要求应结合性能量力而行，对特殊需求也只能量身定做，不必刻意追求μi越高越好。
Mn-Zn铁氧体材料Bs理论值为6000Gs左右，目前已有材料达到5500Gs，传言中的FDK 4H50材料好像至今仍未量产，虽然TOKIN公司已试制出100℃Bs达5500Gs，且Bs～T曲线近乎平直的高铁低Zn高Tc功率材料，但因磁导率μi偏低，在铜价大涨的今天，可惜作功率变压器成本太高，暂时还无法推广普及。下面对一些热点材料分别予以介绍。
首先谈谈高磁导率材料，为降低失真，满足THD要求，TDK公司在DN40材料磁滞常数ηB为0.8×10-6基础上推出DN70，ηB降到0.2×10-6，但是NICERA公司的10TB材料则让ηB降到了0.12×10-6，EPCOS公司T66材料，磁导率已比DN70高出近一倍，μi13000时，ηB为0.5×10-6，HITACHI公司的MP15T材料，磁导率15000，μ-f特性更是令人刮目相看，直到100kHz，μi仍保存15000不掉。T66和MP15T是目前超高μ材料中综合性能最好的两种，因为它们还具有宽温、低损耗的特点，见图1、2。高磁导率μi10000的材料宽频特性首推STEWARD公司的40#材料最好，直到300kHz，其μi仍能保持10000，可惜今年公布的曲线稍有修正。参见图3。
在普遍关注高μ材料的宽频、宽温低损耗特性时，千万不要忽略了对材料低频、低温性能的要求。特别是音频段的频率特性和损耗特性，低温和超低温段的μ-T特性。它们将直接影响信号的传输速度和传输距离，以及非线性失真。上述T66材料以及TDK的H5C4、NICERA公司的WT-10低温μ-T就非常漂亮。
有些厂家的高μ材料也许重点关注了高频特性，但在低频段，如1kHz和20kHz之间，μi～f曲线出现凹谷，而且在瑞利区，即使是弱场的变化，损耗也有较大波动，这就直接影响了磁心线圈的低频阻抗和谐波失真（THD）。必须在配方和添加物上相应调整，才能使性能改善。这是往往容易被忽略的问题。
直流叠加特性的改善是近两年高μ材料的热门话题。TDK公司推出DN45材料三个月后，又改进推出宽温DNW45材料，再过三个月，美国STEWAD公司也推出了性能相同的46#材料，这些材料μi都在4500左右，Bs不高，但Br较低，且温度特性好。针对同样的市场和产品DC-Bias特性的要求，FERRONICS则棋高一着的推出了μi6000，-40℃～+85℃间满足DC-Bias要求的新材料。川崎（JFE）推出的SK-202G材料除与上述公司技术指标相同部分外，还新增了比损耗tgδ/μ及比温度系数αμr的分段要求。我国西部地区的一个小厂，高价购买这种材料料粉生产高速局域网用宽温高直流叠加小环取得了不俗经济效益。下表例出了SK202G技术性能以供参考，相信对于想模仿研制DNW45材料的朋友会有很大促进。
近来得闲接触了一些实力不菲的中小企业，很受教益。他们脚踏实地、辛勤耕耘、成果颇丰。如风华海特和南京精研两家公司的高μ10K和功率材料，工艺创新成果显著，除独特的掺杂手段外，特别改善了料粉物理特性和氮窑烧结冷却曲线的温度气氛配伍，其中Φ25试环μ-f曲线，200kHz不掉，所以材料的高频阻抗特性z-f和低频谐波失真THD走在了同行的前面，自然赢得了用户好评。超高μ方面真正达到T66和MP15的水平是不容易的，纵览纷繁的国外专利，大多是把低频μi作得很高，以保证100kHz时不至于降到15000以下。国内报导的超高μ20000，30000材料，其损耗和频率特性多数没有权威机构的测试报告，或者占便宜用小尺寸环形测量。至于批量产业化生产更是难上加难。看来我们艰苦奋斗的路程还很长，借用伟人的一句话来互勉就是：“革命尚未成功，同志仍需努力。”。切不可盲目乐观、夜郎自大。
其次谈谈低损耗材料。在低磁通密度下，也就是瑞利区使用的低损耗材料，即高μQ材料。模拟通信时代，载波铁氧体最辉煌的成果就是优铁氧体2001F和超优铁氧体1000S，其μQ乘积最高达125万，比温度系数αμ及μ-T特性，比减落系数DF和磁滞常数ηB以及总谐波失真THD都能满足通信设备长期高效稳定工作。而在高磁通密度下，也就是接近磁滞回线膝部区域使用的低损耗材料，就是高Bs低功耗材料。
对照基本磁化曲线可以看出，低tgδ/μ和低Pc是在两个不同条件下工作的性能指标，有些文章，寻找Q值与功耗Pc的关系，看来只会无功而返。因为后文述及的N45材料Q值很高，Bs也很高，但功耗却很大。低场Q帮不上功耗Pc的忙。
低功耗材料是目前最热门的Mn-Zn铁氧体材料。首先是Bs要高，特别是高温Bs要高，如日本FDK公司的4H45，4H47材料100℃时Bs分别为450mT和470mT，Philips公司的3C92材料100℃时Bs 460mT，140℃时Bs 400mT。其次是功耗要低，不仅最低功耗低（谷点），还要宽温范围低。如TDK公司PC44材料100℃功耗300mw/cm3，PC45，PC46，PC47材料谷点分别为75℃，45℃，100℃，对应功耗都是250mw/cm3。TOKIN公司BH1材料100℃功耗也是250mw/cm3。宽温低功耗材料当属TDK公司PC95最佳，其25℃功耗值为350mw/cm3，80℃为280 mw/cm3，100℃时为290 mw/cm3，120℃时为350 mw/cm3，它几乎是把、PC44～PC47材料的谷点联结起来，见图4。
这是最高水平的功率材料，也就是目前最畅销的品种，笔者的一个朋友，他用N2窑拉出的功率材料虽然远不及PC95，但在常温到高温的范围，功耗都不超过450mw/cm3，这种磁心生意非常好，一方面工作状态下，高温时功耗比PC44大不过1/3，但常温也就是待机状态时，功耗却比PC44要低1/3。一般监控设备的待机时间比工作时间长很多，所以总的能源消耗就小得多，特别符合相关国家要求，这就使得他的产品受到了先知先觉用户的欢迎。
其实，在我国现有原材料和设备条件下，N2窑批量生产合格的PC44材料还是相当困难的，有些很有功底的国外专家来国内工厂也常因“水土不服”而长期被困“围城”。因为谷底功耗做到250mw/cm3并不困难，但要兼固高低温指标，即使300mw/cm3也困难重重。 TDK公司本身也有难处，虽然他们的产品目录堂而皇之还是写着100℃，300mw/cm3的数字。但PC44的PCV-T性能曲线早在两年前就已修改到谷底340mw/cm3左右了，直到今年四月又再次公布。详见图5。
我们对国外公司的数据，包括专利资料等应该认真客观分析，不排除会存在有意误导，千万不能亦步亦趋，人云亦云。我想，从前文叙述的DNW45和SK202G材料的性能指标相比较，可能会得到一些启发。何况，最近还有朋友对比测试了个别外企的PC44样环，水平基本符合图五曲线，但与表中数据300mw/cm3差距甚大，可见比较符合实际情况。话又说回来，虽然批产高性能低功耗产品难度大，但也不是做不到的。一些企业不时总会爆出冷门，时不时会交上好运，出现令人兴奋的结果。前不久，我就碰到一家企业试验氧化铁原料时，从N2窑拉出来了100℃，300mw/cm3的Φ25样环，还看到了μ值5000以上，Bs达5500Gs的材料，25℃时功耗360mw/cm3 ，100℃时功耗750mw/cm3，而且同时还具有高Q高Tc特点。这已优于DN50，且具备3B46 性能了。不记得是谁发愤说过这样一句话：“彼人也，吾人也，彼能为之，吾乃不能为之？”，相信我们的行业精英们会有新突破，因为谁也不比谁笨。前述两种不同工作条件下的低损耗材料，即高μQ和高Bs材料，加上高磁导率特征，是否可以合而为一呢？答案是肯定的，国内外公司都已做到了。这就是EPCOS公司的N45和Philips公司的3B46，以及东磁公司的DMR71（原DMR4KBQ）材料，这种材料具有双重特性，应用于低磁通密度（通信电子）和高磁通密度（电力电子）两大板块。即在低磁通密度下，制作低损耗、高保真滤波器件，同时还具备优良的直流偏置特性。在ADSL（非对称数字用户线）技术中，用于ISDN（综合业务数字网）分频器和低通滤波器，在电力电子领域，高磁通密度下，用于汽车电器的高温抗干扰元件及制冷、纺织、印刷设备功率传动和频率转换控制电路的高Bs器件。
这种材料的典型数据为：磁导率3800（有的公司开发为5000），μQ乘积62.5万，（100kHz、tgδ/μi1.6×10-6），饱和磁感应强度Bs 550mT，比温度系数αμ：5℃～25℃ 1.5～3×10-6，25℃～55℃～2.2×10-6，磁滞常数ηB＜0.12×10-6/mT。
这种材料的出现，给了我们一个启示：前述的两宽、两高、两低综合的优越性能能否在高磁导率材料上体现？十多年前已经有过μi 10000材料具备高Bs且功耗达PC40指标的专利文献，现在能否再百尺竿头，更进一步呢？这项历史使命般的任务，急需业内精英努力完成。因为锰锌铁氧体材料已经始料不及的进军到了低温、高温和更高频领域。
高μ材料要用纯而又纯的原料，且不必掺杂，笼罩了业内十几年，后来禁锢终于被打破，而且一些有害元素还异军突起，成了化腐朽为神奇的有功之臣。近来传统钙硅的添加和比表面积的要求又被炒作过头，制约了材料全面性能的改善提高。虽然事物的发展总是时左时右，但人们的认识水平、辨别能力也总能随之提高。与低温、超低温和高温软磁材料的发展同步，贫铁高μi高频Mn-Zn铁氧体，在抗EMI和EMC领域的应用，又打破了过去人们锁定的Mn-Zn材料频率范围，带着高磁导率μ，高介电常数ε，高阻抗Z的优势，贫铁锰锌材料大踏步进入了几十、几百兆赫领域，这一切都得益于能制造零温度系数太空玻璃的二氧化钛帮忙。受到老朋友二氧化钛立下新功的启发，我想应该还可以发现并解放几个早年被结论为极有害的活泼金属元素吧？因为高μ和低功耗材料需要它们。
高性能Mn～Zn铁氧体的掺杂系列高招迭出，与之相配伍的烧结工艺也是五彩纷呈，新材料研制各有千秋，所有厂家均备加珍惜。但基本配方范围早已被圈圈点点，无高度机密可言，依据材料居里点Tc和Bs要求，一般采用原西门子卡姆普曲克的Tc公式计算可反推Fe2O3和ZnO摩尔数，但在宽温低功耗高居里点材料范围则应采用山东大学张维缄教授的计算公式，在贫铁高频高阻抗材料范围更应采用华中科技大学冯则坤教授的计算公式，我在这里给大家推荐，以减少偏差。
各种不同的测量仪表，由于相位角最佳补偿等影响，如258、2330，8232相互间功耗值会有±10％的误差。即使同型号仪表之间，或同一台表高频、低频之间，也有8％左右的误差，所以我们偏重相对比较测量。由于一般厂家对权威部门高昂的测试费用望而却步，我倒觉得具有同样资质的浙江省磁性产品质量检测中心等单位的检测报告似乎更风光一些，同行间横向对比测量的结果可能更真实地反映了技术水平。
磁性材料业界占尽天时、地利、人和的已不是少数几家，经过多年的发展，不少大中型企业已颇具实力。有些靠自己发展，尝到了甜头，有些靠买进技术赚到了实惠。但如何实现可持续发展？网罗人才还是关键之举。不知其然，更不知其所以然者，决不可能完成产品更新换代。再好的市场，总会有失败的经营者，中国股市终于牛起来了，但决没有只涨不跌的行情。磁材行业的高峰一过，是否又会面临重新洗牌的危险呢？最近，一批年富力强的技术精英或自己创业、或欣然应聘，担当了总经理的管理重任，如广东风华王京平、南京精研石炎、南京康达赵光、上海依林须栋等磁材专家的加盟，使已经火爆的我国铁氧体磁心行业出现了一个个闪光的亮点，可能会带来较大转机，我们对此将寄予厚望。
以上分析，纯属个人观点，一家之言，失误之处，在所难免。敬请谅解。
参考文献（略）
随着应用领域的拓展和材料开发的深化，在IT产业、电力电子，特别是网络通信等用户的苛求下，为保证设备系统稳定、可靠、高效运行，一种求新、求全的理念已经逐步主导着锰锌铁氧体软磁材料的研发方向，不少多种特性兼备的新材料先后推向市场，受到了热心客户的追捧与亲睐。
这些材料具有以下综合性能：更高的饱和磁通密度Bs，更好的直流偏置特性DC-Bias；更低的损耗（低磁通密度下的损耗因子tgδ/μ、高磁通密度下的功耗Pc），更低的总谐波失真系数（THD）；更宽的使用频率和更广的温度范围。即所谓两宽（宽温，宽频）、两高（高Bs，高DC-Bias）、两低（低损耗，低失真）兼具的特点。
这里的宽温，包含了多种指标的温度特性。如μ～T曲线要求平缓、单调上升，以保证在宽温范围线性好，αμr低，在这个前提下，才能做出Pc～T曲线也同样平缓的特性。此外，磁通密度Bs和剩磁βr也有相同要求，即Bs～T，Br～T曲线陡度小，迭加直流偏置后，磁导率下降不可太大，还要求DC-Bias特性在宽温范围都得到保证。磁心电感的损耗、阻抗、谐波失真等与温度的关系，即Q～T，Z～T，THD～T特征曲线都有严格要求。
宽频的内容与宽温类似，上述各项指标在较宽温度范围都有相应要求。综合特性优良的Mn-Zn铁氧体材料磁导率μi一般在2000上下，过去的高μQ优铁氧体2001Fμi为2000，超优铁氧体1000s μi为1000，其μQ乘积达125万，高频低功耗第四代功率铁氧体PC50 μi为1400，3F5 μi为600，低Zn高温高Bs高Tc低功耗4H47，N92 μi分别为2000，和1500，这是各厂竞相角逐的材料，东磁、风华、天通先后都有报道，所以对μi的要求应结合性能量力而行，对特殊需求也只能量身定做，不必刻意追求μi越高越好。
Mn-Zn铁氧体材料Bs理论值为6000Gs左右，目前已有材料达到5500Gs，传言中的FDK 4H50材料好像至今仍未量产，虽然TOKIN公司已试制出100℃Bs达5500Gs，且Bs～T曲线近乎平直的高铁低Zn高Tc功率材料，但因磁导率μi偏低，在铜价大涨的今天，可惜作功率变压器成本太高，暂时还无法推广普及。下面对一些热点材料分别予以介绍。
首先谈谈高磁导率材料，为降低失真，满足THD要求，TDK公司在DN40材料磁滞常数ηB为0.8×10-6基础上推出DN70，ηB降到0.2×10-6，但是NICERA公司的10TB材料则让ηB降到了0.12×10-6，EPCOS公司T66材料，磁导率已比DN70高出近一倍，μi13000时，ηB为0.5×10-6，HITACHI公司的MP15T材料，磁导率15000，μ-f特性更是令人刮目相看，直到100kHz，μi仍保存15000不掉。T66和MP15T是目前超高μ材料中综合性能最好的两种，因为它们还具有宽温、低损耗的特点，见图1、2。高磁导率μi10000的材料宽频特性首推STEWARD公司的40#材料最好，直到300kHz，其μi仍能保持10000，可惜今年公布的曲线稍有修正。参见图3。
在普遍关注高μ材料的宽频、宽温低损耗特性时，千万不要忽略了对材料低频、低温性能的要求。特别是音频段的频率特性和损耗特性，低温和超低温段的μ-T特性。它们将直接影响信号的传输速度和传输距离，以及非线性失真。上述T66材料以及TDK的H5C4、NICERA公司的WT-10低温μ-T就非常漂亮。
有些厂家的高μ材料也许重点关注了高频特性，但在低频段，如1kHz和20kHz之间，μi～f曲线出现凹谷，而且在瑞利区，即使是弱场的变化，损耗也有较大波动，这就直接影响了磁心线圈的低频阻抗和谐波失真（THD）。必须在配方和添加物上相应调整，才能使性能改善。这是往往容易被忽略的问题。
直流叠加特性的改善是近两年高μ材料的热门话题。TDK公司推出DN45材料三个月后，又改进推出宽温DNW45材料，再过三个月，美国STEWAD公司也推出了性能相同的46#材料，这些材料μi都在4500左右，Bs不高，但Br较低，且温度特性好。针对同样的市场和产品DC-Bias特性的要求，FERRONICS则棋高一着的推出了μi6000，-40℃～+85℃间满足DC-Bias要求的新材料。川崎（JFE）推出的SK-202G材料除与上述公司技术指标相同部分外，还新增了比损耗tgδ/μ及比温度系数αμr的分段要求。我国西部地区的一个小厂，高价购买这种材料料粉生产高速局域网用宽温高直流叠加小环取得了不俗经济效益。下表例出了SK202G技术性能以供参考，相信对于想模仿研制DNW45材料的朋友会有很大促进。
近来得闲接触了一些实力不菲的中小企业，很受教益。他们脚踏实地、辛勤耕耘、成果颇丰。如风华海特和南京精研两家公司的高μ10K和功率材料，工艺创新成果显著，除独特的掺杂手段外，特别改善了料粉物理特性和氮窑烧结冷却曲线的温度气氛配伍，其中Φ25试环μ-f曲线，200kHz不掉，所以材料的高频阻抗特性z-f和低频谐波失真THD走在了同行的前面，自然赢得了用户好评。超高μ方面真正达到T66和MP15的水平是不容易的，纵览纷繁的国外专利，大多是把低频μi作得很高，以保证100kHz时不至于降到15000以下。国内报导的超高μ20000，30000材料，其损耗和频率特性多数没有权威机构的测试报告，或者占便宜用小尺寸环形测量。至于批量产业化生产更是难上加难。看来我们艰苦奋斗的路程还很长，借用伟人的一句话来互勉就是：“革命尚未成功，同志仍需努力。”。切不可盲目乐观、夜郎自大。
其次谈谈低损耗材料。在低磁通密度下，也就是瑞利区使用的低损耗材料，即高μQ材料。模拟通信时代，载波铁氧体最辉煌的成果就是优铁氧体2001F和超优铁氧体1000S，其μQ乘积最高达125万，比温度系数αμ及μ-T特性，比减落系数DF和磁滞常数ηB以及总谐波失真THD都能满足通信设备长期高效稳定工作。而在高磁通密度下，也就是接近磁滞回线膝部区域使用的低损耗材料，就是高Bs低功耗材料。
对照基本磁化曲线可以看出，低tgδ/μ和低Pc是在两个不同条件下工作的性能指标，有些文章，寻找Q值与功耗Pc的关系，看来只会无功而返。因为后文述及的N45材料Q值很高，Bs也很高，但功耗却很大。低场Q帮不上功耗Pc的忙。
低功耗材料是目前最热门的Mn-Zn铁氧体材料。首先是Bs要高，特别是高温Bs要高，如日本FDK公司的4H45，4H47材料100℃时Bs分别为450mT和470mT，Philips公司的3C92材料100℃时Bs 460mT，140℃时Bs 400mT。其次是功耗要低，不仅最低功耗低（谷点），还要宽温范围低。如TDK公司PC44材料100℃功耗300mw/cm3，PC45，PC46，PC47材料谷点分别为75℃，45℃，100℃，对应功耗都是250mw/cm3。TOKIN公司BH1材料100℃功耗也是250mw/cm3。宽温低功耗材料当属TDK公司PC95最佳，其25℃功耗值为350mw/cm3，80℃为280 mw/cm3，100℃时为290 mw/cm3，120℃时为350 mw/cm3，它几乎是把、PC44～PC47材料的谷点联结起来，见图4。
这是最高水平的功率材料，也就是目前最畅销的品种，笔者的一个朋友，他用N2窑拉出的功率材料虽然远不及PC95，但在常温到高温的范围，功耗都不超过450mw/cm3，这种磁心生意非常好，一方面工作状态下，高温时功耗比PC44大不过1/3，但常温也就是待机状态时，功耗却比PC44要低1/3。一般监控设备的待机时间比工作时间长很多，所以总的能源消耗就小得多，特别符合相关国家要求，这就使得他的产品受到了先知先觉用户的欢迎。
其实，在我国现有原材料和设备条件下，N2窑批量生产合格的PC44材料还是相当困难的，有些很有功底的国外专家来国内工厂也常因“水土不服”而长期被困“围城”。因为谷底功耗做到250mw/cm3并不困难，但要兼固高低温指标，即使300mw/cm3也困难重重。 TDK公司本身也有难处，虽然他们的产品目录堂而皇之还是写着100℃，300mw/cm3的数字。但PC44的PCV-T性能曲线早在两年前就已修改到谷底340mw/cm3左右了，直到今年四月又再次公布。详见图5。
我们对国外公司的数据，包括专利资料等应该认真客观分析，不排除会存在有意误导，千万不能亦步亦趋，人云亦云。我想，从前文叙述的DNW45和SK202G材料的性能指标相比较，可能会得到一些启发。何况，最近还有朋友对比测试了个别外企的PC44样环，水平基本符合图五曲线，但与表中数据300mw/cm3差距甚大，可见比较符合实际情况。话又说回来，虽然批产高性能低功耗产品难度大，但也不是做不到的。一些企业不时总会爆出冷门，时不时会交上好运，出现令人兴奋的结果。前不久，我就碰到一家企业试验氧化铁原料时，从N2窑拉出来了100℃，300mw/cm3的Φ25样环，还看到了μ值5000以上，Bs达5500Gs的材料，25℃时功耗360mw/cm3 ，100℃时功耗750mw/cm3，而且同时还具有高Q高Tc特点。这已优于DN50，且具备3B46 性能了。不记得是谁发愤说过这样一句话：“彼人也，吾人也，彼能为之，吾乃不能为之？”，相信我们的行业精英们会有新突破，因为谁也不比谁笨。前述两种不同工作条件下的低损耗材料，即高μQ和高Bs材料，加上高磁导率特征，是否可以合而为一呢？答案是肯定的，国内外公司都已做到了。这就是EPCOS公司的N45和Philips公司的3B46，以及东磁公司的DMR71（原DMR4KBQ）材料，这种材料具有双重特性，应用于低磁通密度（通信电子）和高磁通密度（电力电子）两大板块。即在低磁通密度下，制作低损耗、高保真滤波器件，同时还具备优良的直流偏置特性。在ADSL（非对称数字用户线）技术中，用于ISDN（综合业务数字网）分频器和低通滤波器，在电力电子领域，高磁通密度下，用于汽车电器的高温抗干扰元件及制冷、纺织、印刷设备功率传动和频率转换控制电路的高Bs器件。
这种材料的典型数据为：磁导率3800（有的公司开发为5000），μQ乘积62.5万，（100kHz、tgδ/μi1.6×10-6），饱和磁感应强度Bs 550mT，比温度系数αμ：5℃～25℃ 1.5～3×10-6，25℃～55℃～2.2×10-6，磁滞常数ηB＜0.12×10-6/mT。
这种材料的出现，给了我们一个启示：前述的两宽、两高、两低综合的优越性能能否在高磁导率材料上体现？十多年前已经有过μi 10000材料具备高Bs且功耗达PC40指标的专利文献，现在能否再百尺竿头，更进一步呢？这项历史使命般的任务，急需业内精英努力完成。因为锰锌铁氧体材料已经始料不及的进军到了低温、高温和更高频领域。
高μ材料要用纯而又纯的原料，且不必掺杂，笼罩了业内十几年，后来禁锢终于被打破，而且一些有害元素还异军突起，成了化腐朽为神奇的有功之臣。近来传统钙硅的添加和比表面积的要求又被炒作过头，制约了材料全面性能的改善提高。虽然事物的发展总是时左时右，但人们的认识水平、辨别能力也总能随之提高。与低温、超低温和高温软磁材料的发展同步，贫铁高μi高频Mn-Zn铁氧体，在抗EMI和EMC领域的应用，又打破了过去人们锁定的Mn-Zn材料频率范围，带着高磁导率μ，高介电常数ε，高阻抗Z的优势，贫铁锰锌材料大踏步进入了几十、几百兆赫领域，这一切都得益于能制造零温度系数太空玻璃的二氧化钛帮忙。受到老朋友二氧化钛立下新功的启发，我想应该还可以发现并解放几个早年被结论为极有害的活泼金属元素吧？因为高μ和低功耗材料需要它们。
高性能Mn～Zn铁氧体的掺杂系列高招迭出，与之相配伍的烧结工艺也是五彩纷呈，新材料研制各有千秋，所有厂家均备加珍惜。但基本配方范围早已被圈圈点点，无高度机密可言，依据材料居里点Tc和Bs要求，一般采用原西门子卡姆普曲克的Tc公式计算可反推Fe2O3和ZnO摩尔数，但在宽温低功耗高居里点材料范围则应采用山东大学张维缄教授的计算公式，在贫铁高频高阻抗材料范围更应采用华中科技大学冯则坤教授的计算公式，我在这里给大家推荐，以减少偏差。
各种不同的测量仪表，由于相位角最佳补偿等影响，如258、2330，8232相互间功耗值会有±10％的误差。即使同型号仪表之间，或同一台表高频、低频之间，也有8％左右的误差，所以我们偏重相对比较测量。由于一般厂家对权威部门高昂的测试费用望而却步，我倒觉得具有同样资质的浙江省磁性产品质量检测中心等单位的检测报告似乎更风光一些，同行间横向对比测量的结果可能更真实地反映了技术水平。
磁性材料业界占尽天时、地利、人和的已不是少数几家，经过多年的发展，不少大中型企业已颇具实力。有些靠自己发展，尝到了甜头，有些靠买进技术赚到了实惠。但如何实现可持续发展？网罗人才还是关键之举。不知其然，更不知其所以然者，决不可能完成产品更新换代。再好的市场，总会有失败的经营者，中国股市终于牛起来了，但决没有只涨不跌的行情。磁材行业的高峰一过，是否又会面临重新洗牌的危险呢？最近，一批年富力强的技术精英或自己创业、或欣然应聘，担当了总经理的管理重任，如广东风华王京平、南京精研石炎、南京康达赵光、上海依林须栋等磁材专家的加盟，使已经火爆的我国铁氧体磁心行业出现了一个个闪光的亮点，可能会带来较大转机，我们对此将寄予厚望。
以上分析，纯属个人观点，一家之言，失误之处，在所难免。敬请谅解。
参考文献（略）
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