软磁性材料产品生产企业QMS专业审核指导书

1、软磁性材料产品生产企业QMS 专业审核指导书作者：袁伦成 一、认识铁氧体铁氧体又称铁淦氧或磁性瓷。是具有铁磁性的三氧化二铁与其他一种或多种金属氧化物的复合氧化物（或正铁酸盐）。铁氧体有磁性，在高频时会较高的磁导率（比金属磁性材料高）。就电特性来说，铁氧体的电阻率比金属、合金磁性材料大得多，而且还有较高的介电性能。铁氧体的磁性能还表现在高频时具有较高的磁导率。因而，铁氧体已成为高频弱电领域用途广泛的非金属磁性材料。对材料特性和制造工艺有更严格的要求。由于铁氧体单位体积中储存的磁能较低，饱合磁化强度也较低（通常只有纯铁的1315），因而限制了它在要求较高磁能密度的低频强电和大功率领域的应用。铁氧体

2、磁性材料按其矫顽力（使已磁化的铁磁质失去磁性而必须加的与原磁化方向相反的外磁场强度）和用途可分为软磁、硬磁、旋磁、矩磁、压磁五类。软磁铁氧体在较弱磁场下易磁化也易退磁，如锰锌铁氧体Mn-ZnFe2O4和镍锌铁氧体Ni-ZnFe2O4，结构为尖晶石型；主要做各种电感元件，如滤波器、变压器、天线等的磁芯和录音、录像机的磁头。软磁铁氧体磁芯有各种各样，分为环形、E形、RM形、PQ形这些磁芯的尺寸及与之相配的线圈骨架都有标准进行规定。二、铁氧体产品的典型制造工艺流程材料配料-制粉压制成型烧结磨制加工-清洗-电磁性能检测-包装其中：“配料”、“烧结”工序为特殊过程。三、铁氧体产品的主要原材料软磁的概念是

3、相对于硬磁而言的，软磁的矫顽力较低所以软磁产品不上磁或者说充磁后的软磁产品受温度的变化或剧烈碰撞后会较快地回到最初状态。同时软磁不是指产品形状容易改变，所以将其与橡胶磁联系起来也是不对的。镍锌系软磁铁氧体的使用频率在 1MHz - 100MHz 之间，其物理特性有高电阻率、高居里温度 f 、性能特性有高 BS 、高磁导率 Ui 、低矫顽力 Hc 、低温度系数、低损耗、良好的高频特性等优点在高频得到了广泛的应用。通常铁氧体限于由那些具有d 层或f 层不成对电子的元素组成，尤其是与二价铁离子半径接近的二价金属离子，如锰、锌、铜、镍、镁、钴等离子，也可是稀土元素离子或镓、铝、铋、钡、锶等离子。主要成

4、分含有是MgZn 、NiZn、Fe2O3、ZnO、NiO、CuO、MgO。四、镍锌软磁铁氧体产品的形状及代号(1 镍锌软磁铁氧体产品形状有环形（T）、管环形（RH）、开片式（RU）、异形（SH）、圆棒形（R）、扁棒（AR）、半矩形（EP）、工字型（DR2W ）、磁珠（BB）、双孔磁心 (RID 、两端带孔棒形 (RWW 等形状。 (2产品名称的习惯叫法如下两例：五、软磁铁铁氧体产品性能测试的相关知识4.1镍锌（NiZn）软磁铁氧体产品性能ferrite分子式：Ni-Zn主要原料为铁、镍、锌的氧化物或盐类。采用电子陶瓷工艺制造。镍锌软磁铁氧体是NiFe2 o4与ZnFe2 o4的固溶体，具有尖晶

5、石结构。相对初始磁导率a1570。矫顽力238.8557.2A/m。居里点350450。电阻率5×104·cm。在低频段，性能不及锰锌铁氧体, 镍锌铁氧体一般磁导率比较低，晶粒细而小，并且是多孔结构，常呈棕色，（1）检测的性能指标：常用的性能检测指标有：起始磁导率（Ui）及相应的工作频率、起始磁导率随温度的变化情况、阻抗（Z）（以上参数需要在具体产品中进行检测控制）、在给定频率、温度和磁通密度下的功率损耗、在给定频率下的标称阻抗、可应用的最大磁通密度。不常用的有：品质因数 (Q ，饱和磁通密度（Bs），居里点温度（f），电阻率（） (以上参数大部分只需在材料中进行检测控制。

6、（2）常用的测试必需的参数：电感的测量需知道线圈的匝数，测量的频率。阻抗的测量需知道测试所用的铜的大小及长度，绕线的匝数。（3）磁导率的计算公式： i =L/2In(R/r*H*N2式中，L电感的数值，单位（H）；R产品的外径；r产品的内径；H产品的高度 ；N线圈绕线匝数。（4）产品的阻抗特性。应用频率在1MHz 以下时其性能不如MnZn系铁氧体，而在1MHz 以上时，由于它具有多孔性及高电阻率，其性能大大优于MnZn铁氧体，非常适宜在高频中使用。4.2 锰锌（MgZn）软磁铁氧体产品性能ferrite 分子式M n-Zn锰锌铁氧体是软磁铁氧体的一种。属尖晶石型结构。由铁、锰、锌的氧化物及其盐

7、类组成，MnFe2o4与ZnFe2o4的固溶体，采用陶瓷工艺制成。具有起始磁导率高，品质因数好等优良特性，属尖晶石型结构，晶粒较大，结构也比较紧密，常呈黑色。锰锌铁氧体的电阻率比镍锌铁氧体低，约在103·cm 以下，锰锌铁氧体材料的使用频率一般在2 MHz 以下。锰锌铁氧体有功率型和高导铁氧体之分。六、软磁铁氧体产品的应用这类材料在较弱的磁场下，易磁化也易退磁。是目前用途广，品种多，数量大，产值高的一种铁氧体材料。磁性材料的应用很广泛，可用于电声、电信、电表、电机中，还可作记忆元件、微波元件等。可用于记录语言、音乐、图像信息的磁带、计算机的磁性存储设备、乘客乘车的凭证和票价结算的磁性

8、卡等。它主要用作各种电感元件，如滤波器磁芯、变压器磁芯、无线电磁芯，以及磁带录音和录像磁头等，也是磁记录元件的关键材料。主要的应用有：6.1 在电感器中的应用：电感器是在通讯设备和其它无线电装置中使用最为广泛的器件它既要求高的品质因素和稳定性，又要求体积小，在使用频率为 1MHz 以上时，广泛使用具有优良性能的 NiZn 材料，通常Ui为 61500，使用频率为 1MHz250MHz ，通常制造成棒型（R型）、扁无线棒（AP.AR 型）、工字型磁心、罐形、螺帽形、磁珠（BB）、环型磁心（T型）使用。对于片式电感器宜采用低烧结温度的 NiCuZn 铁氧体。在10kHz至300MHz 频率范围内使

9、用时，可用于制作中周变压器、磁头、短波天线棒、调谐电感电抗器以及磁饱和放大器等的磁芯。还可在高频强磁场下用作发射机终端的级间耦合变压器和质子同步加速器谐振腔的加速磁体等。锰锌（MgZn）软磁铁氧体一般在1千赫至10兆赫的频率范围内使用。可制作电感器、变压器、滤波器的磁芯、磁头及天线棒。6.2在宽频带铁氧体器件中的应用宽频带器件主要功能是在宽频带范围内实现射频信号的能量传输和阻抗变换，因而对于功率合成，功率分解、频率合成瞬态测量，信号极性变换网络匹配及改善放大器的动态范围的无耗反馈都起着十分重要的作用，这类器件有：射频变压器、阻抗变换器、功率分解配器、混频器、射频放大器、定向耦合器、电调衰减器、

10、相位检波器等等。这类器件由于具有频带宽体积小，重量轻等到特点而被广泛用于电视、通讯、仪器仪表、自动控制、电子对抗领域，一般制成双孔磁心、四孔磁心使用，单孔磁心广泛用于电视机中作高频阻抗变换器、 CATV 系统中作分支配器、通讯中作功率分解器、混频器、射频放大器、定向耦合器、相位检波器等等。6.3用于抗 EMI （抗电磁干扰）随着电子技术的飞速发展，各种电子设备面临的电磁环境将变得越来越恶劣，电磁干扰也越来越来严重，对此国内外均制定了强制实施的电磁兼容标准（EMC）。而要抑制电磁干抗，使用NiZn 系软磁铁氧体材料制作的滤波器、抑制器是其中最有效、简单、经济的办法之一，在各种电子、电力线路中必须

11、采用各种特性和各种形状的EMI 软磁铁氧体磁芯。这类产品主要制作成环形、E形、RM形、PQ形、管形（RH）、环形（T）、矩形、半圆环形（RU）、半矩形（EP）、多孔板状（这些磁芯的尺寸及与之相配的线圈骨架都有标准进行规定）铁氧体抑制磁心，十分方便地套在低阻抗电路导线上或电缆线上，而且它可以与电容组成各种规格的噪声滤器，抑制高阻抗电子线路中各种电磁干拢，主要在电源滤波信号线滤波器、损耗线滤波器、表面贴装滤波器、噪声滤波器、多层片式滤波器等上使用，它们被广泛用于开关电源、计算机、数字设备等方面，由于电磁兼容（EMC）和抗电磁干抗（EMI）技术频各类电子行业，所以镍锌铁氧体在此方面的应用十分广泛6.

12、4 在开关电源上的应用开关电源是电子技术中应用最为活跃的领域，它的大量普及与应用大大推动材料的发展，特别是电源铁氧体的发展。它所使用的磁性器件主要有：开关电源变压器、平滑滤波器、尖峰信号抑制器、噪声滤波器等。NiZn 材料可用在 DCDC 变换器中，目前开关电源的频率从 20KHz 提高到 10MHz 左右，使得电子变压器的体积和重量还可以进一步缩小。高频开关电源作为一种比较新型的直流稳压电源，具有效率高、体积小、生量轻等特点。因此在国际上受到广泛的重视，发展迅速，市场前景广阔。6.5 其它方面的应用镍锌软磁铁氧体除了用于以上几方面外，还广泛用于电磁传感器、温度传感器、磁性天线、高频热处理、电

13、磁波吸收等方面。七、主要依据标准：1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、 GBT 963788磁学基本术语和定义； SJ/T 1766-1997 软磁铁氧体铁材料分类； GB/T 21836-2008 软磁铁氧体用四氧化三锰； SJT10321391铁氧体材料牌号与元件型号命名方法 SJZ176681软磁铁氧体材料系列及测试方法 GBT963488磁性氧化物外形缺陷极限规范的指南 GBT963588天线棒测量方法 GBT963288通信用电感器和变压器磁芯测量方法 SJT317588磁性氧化物圆柱形磁芯、管形磁芯及螺纹磁芯的测量方法 SJT1028191磁性零件有效参数的计算 GBT1143989通信用电感器和变压器磁芯第二部分：性能规范起草导则 SJT9072397变压器和电感器磁芯制造厂产品目录中有关铁氧体材料资料的导则八、审核要点：8.1 注意2008版标准的变化和新要求；确保该组织的转版审核满足2008版要求，审核时需注意以下几方面，并寻求合格证据：1、审核领导层的4.1时需注意对外包过程的识别和控制方法是否适宜？体系的变更策划是否符合要求、3、审核6.2时需注意对影响产品符合要