[科普中国]-热敏铁氧体

热敏铁氧体是指利用铁氧体的磁导率和饱和磁化强度随温度变化的特性，制成各种热敏元件的铁氧体材料。利用某些铁氧体在居里温度突然失去磁性的特性，制成热敏开关、多谢振荡器、温度补偿器、热敏发电机，以及其他各种热动装置等。

简介热敏铁氧体的特点是其磁性在居里点附近会发生骤变：当温度达到居里点时，其磁导率和饱合磁通密度突然下降，铁磁性消失；温度回到居里点以下时，其铁磁性又恢复。热敏铁氧体是氧化铁和其它过渡族金属的氧化物的混合烧结体。

这种元件和永磁环、簧开关配合组成热簧开关，当温度在居里点上下变化时，热簧开关通断，可用于自动控制及过热保护等。热敏铁氧体的原料价格低，器件的成本低，是一种很有前途的热敏元件。热敏铁氧体传感器可以在机电装置中用于自动控制及过热保护等。1

热敏铁氧体的主要特性热敏铁氧体材料属于软磁材料的 一种，因此具备软磁材料的一般特性，有较低的矫顽力和剩磁。

一般情况下，我们希望软磁铁氧体的居里温度高些，温度系数小些，而热敏铁氧体则不同，它对居里温度及居里温度附近的物理性能有着特殊的要求 。

1、热敏材料要求有稳定的、特定的居里温度。如在彩色录像机中起保护作用的热敏元件需要居里温度为40 ℃ 的材料，开水报警器需要居里温度为9 5 ℃ 的材料，锅炉水温自动控制需要居里温度为120℃的材料等。

2、热敏材料要求Bi-T 曲线在接近O时快速下降，且要求材料此特性一致性较好，如下图所示，在过电流保护装置中对热敏材料的这种要求更为明显 。

3、在设计器件过程中，希望热敏铁氧体的初始磁导率高些。 一般800以上比较好 。

4、材料热敏感性要好。故要求热传导系数高些，比热要小些 ，这样使用时灵敏度高。2

热敏铁氧体生产1、原料：三氧化二铁、氧化锌、碳酸锰、氧化铜。

2、设备：30 kg球磨罐、烘箱、轧片机、震动式颗粒 筛、10t 自动压力机、5 kg天平电子 、箱式电炉。

3、仪器：4225电桥、恒温槽。

4、工艺过程

生产采用一般的氧化物陶瓷工艺，经过一次球 磨→干燥→预烧→二次球磨→干燥→造粒→压制成型→烧结等工艺流程，产品用4225电桥和恒温槽和自制的夹具进行检测，一次可以检测18只产品。

热敏铁氧体应用热敏软磁铁氧体材料的优点主要有抗氧化、耐腐蚀、不易老化、性能稳定和价格低廉。

TRS系列热敏开关是利用铁氧体软磁热敏材料和硬磁材料，以及干簧管组合而成的一种新型温度传感器，它具有动作温度准确、恢复动作温差小、速度快、寿命长、防爆等优点。当外界温度由低升高穿越居里温度时，软磁环的磁导率迅速下降，通过干簧管的磁通密度减小，使干簧管的状态发生改变 （簧片接通或断 开）； 当外界温度由高降低穿越居里温度时，软磁环的磁导率迅速增加，通过干簧管的磁通密度增大，使干簧管的状态发生改变（簧片接通或断开），从而实现其温度控制开关状态。热敏磁性开关是双金属片及热敏电阻（NTC）等温控开关的更新换代产品。

世界各国已经广泛应用热敏磁性开关代替双金属片和热敏电阻。热敏磁性开关具有温控精度高，性能稳定、可 靠、经久耐用及节能等优良特性，已广泛用于电冰箱 除霜、制冷和保温，空调器控温，饮水机制热、温控， 电饭煲限温、保温，太阳能发电系统温度监控，燃气 锅炉和自动送风机的保温，汽车的冷起动、热起动和 水温控制，电子元器件的温度补偿，冷房和温室的送 风切换，录像机和记录器的防潮，育苗箱、育苗室、洗 涤设备、彩色录像机、恒温室的保温，大楼防火喷淋， 内燃机冷却水系统的温控，电源和压缩机等各种机 器设备的过热（ 电流） 保护，自动售货机、放大器、计 算机、煤气炉和箱形电炉的温控和过热保护，温度报 警，复印机透镜结露防止等。3

本词条内容贡献者为:

宋春霖 - 副教授 - 江南大学