铁铝硅软磁材料的应用及发展_黄宇
磁性材料的性质与应用
磁性材料的性质与应用磁性材料是具有磁性的材料，具有许多独特的性质和广泛的应用。
它们被广泛应用于电子、通讯、医学、航空航天等领域。
本文将探讨磁性材料的性质和应用。
磁性材料的性质磁性材料有几种不同的类型，例如铁、镍、钴和稀土金属等。
这些材料的晶格结构和电子结构对其磁性质有着决定性影响。
磁性材料可以分为软磁材料和硬磁材料两大类。
软磁材料是指易磁化和消磁的材料。
其主要特点是在磁场下能够很容易地产生磁化，但在外部磁场消失后，其磁化很快就消失了。
这使得软磁材料成为电感器、变压器等电子设备中重要的材料。
软磁材料还被用作传感器、电磁绕组等。
硬磁材料则是具有高剩余磁感和高矫顽力的材料。
它们在外部磁场消失后仍能保持较高的磁化，因此被广泛用于制造永磁体，如电动机、磁盘驱动器等。
另外，磁性材料还具有一些其他的性质，如磁导率、饱和磁化强度、磁各向异性等。
这些性质对于磁性材料的应用至关重要。
磁性材料的应用磁性材料由于其特殊的磁性质而被广泛应用于各个领域。
下面将介绍其中一些应用。
1. 电子应用软磁性材料广泛应用于电子设备中的各种电感器、变压器、传感器、电机和电磁绕组等。
动态随机存储器（DRAM）和硬盘驱动器等电子产品中也广泛使用了软磁性材料。
硬磁性材料主要用于生产永磁体，如直流电动机、高速列车、风力发电机、计算机硬盘驱动器等等。
2. 医学应用磁性材料在医学应用中也有着广泛的应用。
例如，磁性材料可以被用于生产磁共振成像（MRI）设备中的线圈。
MRI是当今医学领域中最常用的诊断工具之一，它可以探测到人体组织内部的细微结构，并在不伤害人体的情况下进行精确诊断。
3. 航空航天应用磁性材料还被广泛应用于航空航天领域。
例如，镍钴磁体在航空航天中被广泛用作强永磁体。
它们的高温稳定性和抗辐照性使得它们成为太空探测器、航天器和卫星的关键部件。
除此之外，磁性材料还被广泛应用于电力、交通、冶金、国防等领域。
总之，磁性材料是一类具有独特性质和广泛应用的材料。
软磁材料在电力电子中的应用
软磁材料在电力电子中的应用软磁材料在电力电子中的应用软磁材料在电力电子中的广泛应用可追溯到其在变压器、电感器和电感耦合器等设备中的高效能转换和能量传输特性。
本文将按照步骤分析软磁材料在电力电子中的应用。
首先，软磁材料具有较低的磁滞损耗和铁损耗。
这使得它们在高频范围内能够有效地传输能量，从而提高电力电子器件的效率。
以变压器为例，软磁材料用于制作磁芯，通过磁场的变化来传输能量。
相比之下，硬磁材料在变压器中效果较差，因为它们的磁滞损耗和铁损耗较高。
其次，软磁材料具有较高的饱和磁感应强度。
这意味着它们能够承受较高的磁场强度，而不会失去磁性。
在电力电子中，软磁材料常用于制作电感器和电感耦合器，用于存储和传输能量。
由于电感器和电感耦合器经常面对较高的磁场，软磁材料的高饱和磁感应强度是保证其正常工作的关键。
此外，软磁材料还具有较高的磁导率和低的磁阻。
磁导率是材料传导磁场的能力，而磁阻则是阻碍磁场传导的能力。
软磁材料的高磁导率和低磁阻意味着它们可以更有效地传输磁场，提高电力电子设备的性能。
这对于需要频繁变化的电磁场，例如变压器和电感器中的电流变化，尤其重要。
最后，软磁材料还具有较好的热稳定性和耐腐蚀性能。
电力电子设备通常需要长时间运行并承受高温和湿度等环境条件。
软磁材料的热稳定性和耐腐蚀性能可以确保设备在恶劣环境下的可靠性和稳定性。
综上所述，软磁材料在电力电子中的应用广泛且重要。
其高效能转换和能量传输特性使得它们成为变压器、电感器和电感耦合器等设备的理想选择。
随着电力电子技术的不断发展，软磁材料的应用前景将进一步拓展，为电力电子设备的性能和可靠性提供更好的保证。
磁性材料的发展和应用
磁性材料的发展和应用磁性材料的发展经历了从无机到有机、固态到液态、宏观到介观、电子磁有序到核磁有序强磁材料、单一型到复合型，并且显现出优异的磁性能和综合特性。
磁性材料由于分类标准和侧重点不同，有着不同的分类。
一般磁性材料按应用类型分类可以分为:永磁材料、软磁材料等。
一、定义磁性材料，是古老而用途十分广泛的功能材料，而物质的磁性早在3000年以前就被人们所认识和应用，例如中国古代用天然磁铁作为指南针。
现代磁性材料已经广泛的用在我们的生活之中，例如将永磁材料用作马达，应用于变压器中的铁心材料，作为存储器使用的磁光盘，计算机用磁记录软盘等。
可以说，磁性材料与信息化、自动化、机电一体化、国防、国民经济的方方面面紧密相关。
而通常认为，磁性材料是指由过度元素铁、钴、镍及其合金等能够直接或间接产生磁性的物质。
图1. 磁性材料磁性材料主要是指由过渡元素铁、钴、镍及其合金等组成的能够直接或间接产生磁性的物质。
磁性材料从材质和结构上讲，分为“金属及合金磁性材料”和“铁氧体磁性材料”两大类，铁氧体磁性材料又分为多晶结构和单晶结构材料。
从应用功能上讲，磁性材料分为：软磁材料、永磁材料、磁记录-矩磁材料、旋磁材料等等种类。
软磁材料、永磁材料、磁记录-矩磁材料中既有金属材料又有铁氧体材料；而旋磁材料和高频软磁材料就只能是铁氧体材料了，因为金属在高频和微波频率下将产生巨大的涡流效应，导致金属磁性材料无法使用，而铁氧体的电阻率非常高，将有效的克服这一问题、得到广泛应用。
二、磁性材料的分类1、永磁材料一经外磁场磁化以后，即使在相当大的反向磁场作用下，仍能保持一部或大部原磁化方向的磁性。
对这类材料的要求是剩余磁感应强度Br高，矫顽力BHC(即抗退磁能力)强，磁能积(BH)(即给空间提供的磁场能量)大。
相对于软磁材料而言，它亦称为硬磁材料。
永磁材料有合金、铁氧体和金属间化合物三类。
①合金类:包括铸造、烧结和可加工合金。
铸造合金的主要品种有:AlNi(Co)、FeCr(Co)、FeCrMo、FeAlC、FeCo(V)(W)；烧结合金有：Re－Co（Re代表稀土元素）、Re－Fe以及AlNi（Co）、FeCrCo等；可加工合金有：FeCrCo、PtCo、MnAlC、CuNiFe和AlMnAg等，后两种中BHC较低者亦称半永磁材料。
磁性材料应用
磁性材料应用
磁性材料是一类具有磁性的材料，它们在现代工业和科学技术中有着广泛的应用。
磁性材料主要包括铁、镍、钴等金属和氧化铁、氧化镍等化合物。
它们具有磁性，可以被外界的磁场所影响，同时也可以产生磁场。
磁性材料在电子、通信、医疗、能源等领域都有重要的应用。
在电子领域，磁
性材料被用于制造电感、变压器、磁存储器等电子元件。
在通信领域，磁性材料被应用于制造各种传感器、天线等设备。
在医疗领域，磁性材料被用于制造医疗设备，如核磁共振成像设备。
在能源领域，磁性材料被用于制造发电设备、电动机等。
除了上述领域，磁性材料还在其他许多领域有着重要的应用。
例如，磁性材料
被用于制造磁性材料吸附剂，用于水处理、废水处理、气体分离等环境保护领域。
此外，磁性材料还被用于制造磁性流体，用于机械密封、润滑、传动等领域。
磁性材料在现代工业生产中也有着重要的应用，如磁性材料被用于制造磁性夹具、磁性吸附器等设备。
总的来说，磁性材料在现代社会中有着广泛的应用，它们为各个领域的发展和
进步提供了重要的支持。
随着科学技术的不断进步，磁性材料的应用领域还将不断扩大，为人类社会的发展做出新的贡献。
磁性材料的应用
磁性材料的应用
磁性材料是一类具有特殊磁性能的材料，广泛应用于各个领域。
它们的磁性能
使它们在电子、通信、医疗、能源等领域发挥着重要作用。
本文将介绍磁性材料的基本特性和在各个领域中的应用。
首先，磁性材料具有磁化特性，能够在外加磁场的作用下产生磁化。
这种特性
使得磁性材料被广泛应用于电磁器件中，如变压器、电感器、电磁铁等。
在这些器件中，磁性材料能够有效地转换电能和磁能，实现能量的传输和转换。
其次，磁性材料还具有磁导特性，能够引导磁场的传播。
这种特性使得磁性材
料在通信领域中得到了广泛的应用，如在天线、微波器件、磁存储器件等中都能看到磁性材料的身影。
它们能够有效地控制和调节电磁波的传播，提高通信设备的性能和稳定性。
此外，磁性材料还具有磁敏特性，能够对外界磁场产生敏感响应。
这种特性使
得磁性材料在医疗领域中得到了广泛的应用，如在磁共振成像（MRI）设备中使用的磁性材料能够有效地产生和探测人体组织的磁信号，实现对人体内部结构的高分辨率成像。
最后，磁性材料还具有磁存储特性，能够在外界磁场的作用下实现信息的存储
和读取。
这种特性使得磁性材料在能源领域中得到了广泛的应用，如在磁记录介质、磁存储器件、磁性传感器等中都能看到磁性材料的应用。
它们能够实现信息的快速存储和高效读取，为能源设备的性能提供了重要支持。
总之，磁性材料具有多种特性，使得它们在电子、通信、医疗、能源等领域中
得到了广泛的应用。
随着科学技术的不断发展，磁性材料的应用领域将会更加广泛，为人类社会的发展和进步做出更大的贡献。
铁硅铝和铁硅磁芯
铁硅铝和铁硅磁芯
铁硅铝（Fe-Si-Al）和铁硅磁芯是用于制造电动机、变压器、发电机和电感器等电子设备
的两种常见磁性材料。
铁硅铝合金是一种具有高磁导率和低磁滞损耗的铁基材料。
它由铁、硅和铝等元素组成，其中
硅含量通常在3%至4.5%之间，铝含量则占总含量的一小部分。
这种材料具有良好的导磁性能，可以有效地吸收和释放磁场能量，减少能量的损耗。
因此，铁硅铝合金常用于制造高频电感器、变压器和其他需要高磁导率和低磁损的电子设备。
铁硅磁芯是一种由铁硅合金制成的磁性材料，它具有高磁导率和低磁返磁特性。
铁硅磁芯通常
采用软磁铁芯的形式，用于制造电感器和变压器等电子设备。
它可以有效地导磁和储存磁能，
在磁场变化时减少能量的损耗。
这种材料在电力传输和转换中起着重要的作用，能够提高设备
的效率和性能。
总之，铁硅铝和铁硅磁芯是两种常见的磁性材料，用于制造电子设备中的电感器、变压器、发
电机等部件，能够提高设备的磁导率、磁损耗和能量转换效率。
高饱和磁感应强度铁硅铝粉芯制备
安徽大学本科毕业论文（设计、创作）题目：高饱和磁感应强度铁硅铝粉芯的制备学生姓名：王郁学号：B51314019院（系）：物理与材料科学学院专业：材料物理入学时间：2013 年9月导师姓名：刘先松职称/学位：教授导师所在单位：物理与材料科学学院完成时间：2017 年5月高饱和磁感应强度铁硅铝粉芯制备摘要21世纪以来，随着电子科技的迅速发展成为一大高新产业。
更加高效节能的电子材料越来越受到大家的重视，成为大家竞相研究的目标。
因为和其他金属磁粉芯相比具有相对低廉的价格优势以及相近的磁特性，铁硅铝粉芯产业的发展愈加迅速，成为了许多产业争相研究的对象，具有很高的热度。
本文就制备铁硅铝粉芯的不同工艺参数及配比对磁性能的影响进行研究，结果表明当包覆剂的使用量控制在整个铁硅铝粉末的2%以内时，铁硅铝粉末具有较高的磁导率和磁感应强度，磁特性良好。
但是当包覆剂的用量接近3%，此时铁硅铝磁粉芯的磁导率开始下降，但磁粉芯的频率特性较好，具有良好的综合磁性能。
且随着粒度的减小，铁硅铝粉芯的磁导率μ降低，而品质因素Q升高.矫顽力H c与比剩余磁化强度σr逐渐增大，比饱和磁化强度σs变化不大，保持稳定。
关键词: 铁硅铝粉芯；高饱和磁感应强度；高能球磨法；绝缘包覆；磁导率Preparation of high saturation magnetic induction rail aluminumparticle coreAbstractSince twenty-first Century, with the rapid development of electronic technology, it has become a big high-tech industry. More and more efficient and energy-saving electronic materials have attracted more and more attention, and become the target of competition. Because compared with other metal powder core has the advantage of low price and similar magnetic properties, more sendust core industry rapidly, has become the object of study to many industries, with a high fever.In this paper, to study the effects of different process parameters for preparation of sendust core and proportion on the magnetic properties, research shows that when the insulation agent is controlled within 2%, sendust core has high permeability, can reach about 130; when the insulation dosage increased to 3%, good frequency characteristic of the magnetic powder core and has excellent comprehensive performance. And with the decrease of particle size, the permeability of iron silicon aluminum core decreases, while the quality factor Q increases. The coercivity H c and the residual magnetization σr increase gradually, and change slightly than the saturation magnetization σs, and remain stable.Keywords: iron silicon aluminum powder core；high-energy ball milling；trip milling；insulation coating；high permeability目录1引言 (4)1.1选题依据与意义 (4)1.2铁硅铝磁粉芯的探究现状与发展趋势 (4)1.3节能化的必然选择 (5)2实验 (5)2.1实验方法 (5)2.2绝缘包覆 (5)2.3压制成型 (6)2.4热处理 (7)3结果与讨论 (7)3.1粉末形貌 (7)3.2粉末静态磁性能 (8)4结论 (9)主要参考文献 (10)致谢 (11)1 引言1.1 选题的依据与意义21世纪以来，随着电子科技的迅速发展并成为一大高新技术产业。
新型软磁材料的研究与应用
新型软磁材料的研究与应用近年来，新型软磁材料的研究与应用正逐渐引起人们的关注。
软磁材料是一种用于转换磁场和电场能量的材料，在信息、能源等领域中有着广泛的应用前景。
本文将探讨新型软磁材料的研究与应用，并就其未来发展做出展望。
一、新型软磁材料的研究进展传统的软磁材料，如钕铁硼磁铁和铁氧体磁铁，都存在着一些缺陷，例如容易磁化失效、磁化容易受到外界干扰等。
因此，近年来出现了一系列新型软磁材料，如磁性钙钛矿和稀土热稳定软磁材料等。
磁性钙钛矿是一种金属氧化物，其磁性和光电性能均较好。
磁性钙钛矿不仅具有较高的饱和磁化强度和磁导率，而且具有优异的磁记忆性能和较低的磁滞耗散，能够满足高频应用要求。
同时，磁性钙钛矿还具有较好的热稳定性和抗腐蚀能力。
稀土热稳定软磁材料是一种新型的软磁材料，具有优异的热稳定性和高饱和磁感应强度。
这种材料具有高的饱和磁感应强度、低的矫顽力、较低的磁滞耗散和高的热稳定性。
因此，在高温和高频应用领域具有广阔的应用前景。
二、新型软磁材料的应用领域新型软磁材料在信息、能源等领域中有着广泛的应用前景。
在信息领域中，新型软磁材料可以应用于高频各向同性芯片、数字磁存储芯片、磁电阻传感器等。
新型软磁材料的低磁滞、低矫顽力和高饱和磁感应强度等特性能够保证高频调制信号传输，满足高频应用要求。
在能源领域中，新型软磁材料可以应用于高效电动汽车、风力发电、太阳能发电等。
新型软磁材料能够提高能源转换效率，降低能量损耗。
例如，新型稀土热稳定软磁材料的使用可以提高电流变压器的效率，从而节约能源。
此外，新型软磁材料还可以用于电磁屏蔽和医学成像等领域。
三、新型软磁材料的未来展望尽管新型软磁材料在磁性和稳定性方面都有了很大的改进，但仍然存在一些问题亟待解决。
例如，新型软磁材料的生产成本高，制造工艺尚未成熟，使用寿命短等问题。
因此，未来的研究重点应该放在以下几个方面：首先，应继续提高新型软磁材料的稳定性和磁导率，以满足高频应用和高温环境下的要求。
铁铝硅软磁材料的应用及发展
中图分类 号 ：Ｔ Ｇ１ ３ ２ ． ２ ＋ ７ １ ， Ｔ Ｍ２ ７ １ ￣ ． ２ 文 献标识 码 ：Ａ 文章 编 号 ：２ ０ ９ ５ — ５ ０ １ ４（ ２ ０ １ ３ ）０ ２ — ０ ０ ５ ４ — ０ ４
Ａｐ ｐ ｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ Ｄｅ ｖ ｅ ｌ ｏ ｐ ｍｅ ｎ ｔ ｏ ｆ Ｆ ｅ —Ａｌ —Ｓ ｉ Ｓ ｏ ｆ ｔ Ｍ ａ ｇ ｎ ｅ ｔ ｉ ｃ Ｍａ ｔ ｅ ｒ ｉ ａ １ ．
Ｈ ＵＡ ＮＧ Ｙｕ ，Ｊ Ｉ Ｎ Ｇ Ｙ ｏ ｎ ｇ ，Ｓ Ｕ Ｎ Ｑｉ ｎ ，Ｙ Ａ ＮＧ Ｃ ｈ ｏ ｎ ｇ
（ Ｓ ｃ ｈ ｏ ｏ ｌ ｏ ｆ Ｍｅ ｔ ａ ｌ ｌ ｕ ｒ ｇ ｉ ｃ ａ ｌ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ ，Ｈｕ ｎ ａ ｎ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ
ＫＥＹ Ｗ ＯＲＤＳ： Ｆ ｅ —Ａｌ —Ｓ ｉ ｓ ｏ ｔ ｆ ｍａ ｇ ｎ ｅ ｔ ｉ ｃ ｍａ ｔ ｅ ｒ ｉ ａ ｌ ；ｖ ａ ｃ ｕ ｕ ｍ ｍｅ ｌ ｔ ｉ ｎ ｇ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ； ｆ ｏ ｒ ｅ ｇ ｒ ｏ ｕ ｎ ｄ
ｐ ｒ ｏ ｓ ｐ ｅ ｃ ｔ
Ｆ ｅ — Ａｌ — Ｓ ｉ 软磁 材料 具 有很 高 的磁 导率 ，易 退 磁 ，磁 滞 损 耗 小 ，适 宜 用 于 交 变磁 场 中 ，用 来 制 造 电磁 铁 、变 压 器 、 电机 和 高 频 电磁 元 件
的铁 心且 广 泛 用 于 绿 色 照 明 、 电子 产 品 的 电 感 １ ． １ 国 内概 况
（ 烧 结磁 体 ３ ６万 ｔ ，粘结 磁 体 ５万 ｔ ） ，软磁 铁 氧
体 生产企业 １ ６ ２家 ．产量 为 ３ ０ 万 ｔ（ 锰锌 ２ ６万 ｔ 、
铁硅铝软磁合金
铁硅铝软磁合金
铁硅铝软磁合金是一种特殊的合金材料，其主要成分为铁、硅、铝等元素。
这种合金材料具有非常高的磁导率和低的磁阻，因此被广泛应用于电子和电器领域。
铁硅铝软磁合金具有很好的磁性能，可以在高频率下保持稳定的磁化状态，因此非常适合用于高频变压器、电感器、传感器等领域。
此外，铁硅铝软磁合金还具有低的磁饱和度和低的磁滞，因此在高磁场下也能保持稳定的磁性能。
铁硅铝软磁合金还具有良好的加工性能和焊接性能，可以通过多种工艺进行加工和成型。
它的耐热性和耐腐蚀性也非常好，可以在高温、高湿度和腐蚀环境下使用。
总之，铁硅铝软磁合金是一种高性能、多功能的合金材料，其应用前景非常广阔。
随着科技的不断进步和应用领域的不断拓展，铁硅铝软磁合金必将成为电子和电器领域的主要材料之一。
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铁硅铝在电能,储能,新能源上的革新应用
铁硅铝在电能、储能和新能源领域的应用如下：
电能领域：铁硅铝是一种优良的导电材料，其电导率远高于传统的铜和铝。
因此，它被广泛应用于电力设备的制造中，如变压器、电机、电缆等。
这些设备的性能在很大程度上取决于其使用的材料的电导率。
铁硅铝的出色电导率使得这些设备能够更有效地传输电能，从而提高了电力系统的整体效率。
储能领域：储能技术是解决可再生能源波动性问题的关键，而铁硅铝正是储能设备的理想选择。
由于铁硅铝的高能量密度和高功率密度，它可以在极短的时间内存储和释放大量的能量。
这使得铁硅铝在电动汽车、风能发电、太阳能发电等领域都有着广泛的应用。
新能源领域：铁硅铝磁粉芯由94%Fe和6%Si的合金粉末制成，适用于大电流下的抗流器、高储能的功率电感器、PFC电感器等，在太阳能、风能、混合动力汽车等新能源领域中被广泛使用。
软磁材料技术发展与产业概况解读
软磁材料技术发展与产业概况解读
正确，可信，原创。
软磁材料是指以铁基、铁氧体和钴基亚铁磁性材料为主体的磁性复合
材料，具有良好的综合性能和较强的力学强度，通常可以应用于电子、电气、力学和热力学等领域。
随着电子信息技术的不断发展，软磁材料在电
子信息、航空航天、自动化、机械制造等领域的应用也越来越广泛，是各
种电子仪器和仪表中经常使用的高效、高精度的磁性材料，在国家“节能
减排、高技术、高品质”的发展战略下，具有广阔的应用前景和市场前景。
软磁材料在一般领域有着广泛而深远的应用。
从技术上讲，软磁材料
常用于电子、电气、力学和热力学领域，用于制造电动机、变压器、录音
放大器、磁芯、紧凑型电路、数字计算机等电子设备。
此外，软磁材料还
可以用于制造各种电学元件，以及制造电磁阀、电磁继电器、电磁煤气调
节器和电磁电子调节器等模块型电器。
此外，软磁材料还可广泛应用于空
间技术、航空航天技术、汽车工业、有色金属加工等行业，为社会大规模
发展做出重要贡献。
铁硅铝应用产品领域
铁硅铝应用产品领域1、铁硅铝磁粉芯是高频化的必然趋势随着电子技术的发展，设备小型化、薄膜化、集成化是其必然趋势，而小型化、功率密度化、必须使磁性材料高频化及低损耗化，而铁硅铝磁粉芯具有高频率、高功率密度、低损耗和低成本等特点。
在一定的功率下，电子产品频率越高，体积则越小，所以高频率情况下必须要采用高频电子材料，如铁硅铝磁粉芯，已经具有高频化、低损耗、低成本的条件，能够满足现在电子设计中的这些要求。
铁硅铝磁粉芯按有效磁导率μi可分为五大类：μi=26，最高用频率20MHz；μi=60，最高使用频率8MHz ；μi= 75 ，最高使用频率3MHz；μi=90，最高使用频率2MHz；μi=125，最高使用频率1MHz。
铁硅铝磁粉芯等高频化的磁芯材料将推动电子产品性能的提高及市场发展。
2、性价比是铁硅铝磁粉芯的推动力金属磁粉芯，主要有铁镍钼磁粉芯、高磁通磁粉芯、铁硅铝磁粉芯等3类。
这3类均具有优越的性能，但是铁镍钼磁粉芯含Ni81%，Mo2%，Fe17%；高磁通磁粉芯含Ni50%，Fe50%；铁硅铝磁粉芯均不含贵金属Ni，Mo材料，在今天的形势下，Ni，Mo 价格昂贵，用户除军事领域之外，均用铁硅铝磁粉芯取代。
铁粉芯具有优越的性能，价格便宜、应用广泛，但功率损耗太大。
铁硅铝磁粉芯的有效磁导率μi=125，是μi=26，60，75，90中损耗最大的，但与铁粉芯相比，功耗损耗相当小，铁硅铝磁粉芯功率损耗P=140W/kg，铁粉芯的功率损耗P=680W/kg，且μi=125的铁硅铝磁粉芯应用频率在1MHz，远高于铁粉芯100kHz的使用频率，同等功率的铁硅铝磁粉芯比铁粉芯体积小3.8倍。
因此，由于性能既好价格较低，所以铁硅铝磁粉芯发展很快。
3、铁硅铝磁粉芯的主要技术特性(1)铁硅铝磁粉芯具有很好的频率特性，频宽0～20MHz，随频率的提高，可以使设备小型化。
(2)直流偏置能力好，与铁氧体相比，如MnZn最高频率在1MHz 且是电流较小，大多在毫安级、安培级；NiZn频率虽然较高，但是应用在弱电流中，电感量在μH 。
磁性材料应用
一种变压器设计例：
PWM全桥，f=25kHz,Dmax=0.8 Input:三相整流，最低输入电压Umin=537V*80%=430V Output:DC300V*30A桥式整流 设计如下： 磁 芯 选 择 ： 按 8W/g 计 ， 磁 芯 重 量 大 约 1.1Kg ， 选 R2kB1Φ100*50*40，Ae=10cm2 Np计算：根据电磁感应定律E=ΔΨ/ton即 Umin-10V=Np*Ae*ΔB*2f/Dmax ΔB选0.27T，10V为功率管压降。 计算得Np=24.9，取Np=25Ts Ns 计 算 ： Ns=(300V+10V)/(430V-10V)/ Dmax*Np=23.1 ， 取 Ns=23Ts 绕组铜截面计算：次级流出平均电流 30A，但有效电流要稍大， 为简化计算，按30A考虑，j取较小的5A/mm2，初、次级铜截面 均取6mm2。
|Z|
H125制作的 差模滤波器
1P制作的等同体 积差模滤波器
0.1
1
10
100
f(MHz)
铁硅铝粉芯(SENDUST)：
铁硅铝粉芯与高磁通相比尽管偏磁性较差，但 具有较低的功耗，价格低廉，所以在民用领域 应用最为广泛，主要用于制作功率扼流圈。 我公司生产的铁硅铝粉芯与国外最好的同类型 材料相比，偏磁性指标略好，但在 50kHz 以内 损耗略高， 50kHz以上相当。铁硅铝粉芯是我 公司在民品市场权重最大的金属磁粉芯材料。
软磁材料技术发展趋势
软磁材料技术发展趋势
随着科技的不断发展，软磁材料技术也在逐渐成熟。
软磁材料是一种应用广泛的材料，主要用于制造电感器、变压器、电源等电器元件。
软磁材料的发展趋势主要体现在以下几个方面：
1.高性能化。
随着科技的进步，软磁材料的性能指标不断提高，如磁导率、饱和磁化强度、矫顽力等，不断向高性能化方向发展。
2.绿色环保。
随着世界环保意识的不断提高，绿色环保已成为软磁材料技术发展的重要方向。
新型的软磁材料需要具有低噪声、低损耗、低污染等特点。
3.微型化。
随着电子设备向微型化方向不断发展，软磁材料也需要向微型化发展，以适应小型化电器元件的需求。
4.多功能化。
随着电子设备的功能不断增强，软磁材料需要具有多种功能，如防磁干扰、抗高温、抗腐蚀等。
总之，软磁材料技术的发展趋势主要体现在高性能化、绿色环保、微型化和多功能化四个方面。
这些方面的不断提高将为软磁材料的应用提供更广阔的空间和更好的保障。
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超薄铁硅铝磁环
超薄铁硅铝磁环
超薄铁硅铝磁环是一种具有高性能的磁性材料，由铝、硅和铁组成。
它具有较高的磁通密度（Bmax）和较低的磁芯损耗，因此在众多应用中具有广泛的应用前景。
超薄铁硅铝磁环的主要特点如下：
1. 优异的磁性能：超薄铁硅铝磁环具有较高的磁通密度，能够在较低的磁芯损耗下实现高效的磁能量转换。
2. 低磁致伸缩：超薄铁硅铝磁环具有较低的磁致伸缩，这意味着在磁场作用下，其尺寸变化较小，从而降低了噪音和振动。
3. 良好的DC偏流特性：超薄铁硅铝磁环在直流偏置下具有稳定的磁性能，适用于需要直流偏置的场合。
4. 宽温度范围：超薄铁硅铝磁环在-55℃至125℃的温度范围内具有良好的稳定性，适应各种恶劣环境。
5. 低成本：相较于其他高性能磁性材料，超薄铁硅铝磁环具有较高的性价比，适用于大规模生产。
超薄铁硅铝磁环的应用领域包括：
1. 计算机主机板：用于电源线、信号线的电磁干扰抑制。
2. 计算机电源：作为开关电源输出扼流圈、PFC电感及谐振电感的理想材料。
3. 手机充电器：用于电源转换和信号传输组件。
4. 灯饰变压调光器：用于照明设备的调光和电压变换。
5. 不间断电源（UPS）：作为储能元件，提供稳定的电源输出。
6. 各种家用电器控制板：用于电磁兼容性（EMC）解决方案。
总之，超薄铁硅铝磁环凭借其优异的磁性能、宽温度范围、低成本等优点，在众多应用领域具有广泛的前景。
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1.2 国外概况 早 在 20 世 纪 30 年 代 ， 荷 兰 和 日 本 首 次 研
制成功了软磁铁氧体材料， 进入 40 年代后发达 国家就实现了软磁铁氧体材料生产的工业化， 并完成了基础技术的发展工作， 而大多数国家 （包括中国） 软磁铁氧体材料的工业化生产是在 20 世纪 50 年代。 而就目前形势而言， 目前全球 磁性材料磁体的生产主要集中在亚洲， 日本以 高档磁体为主体； 中国以中低档磁体为主体， 并分割部分的高档产品市场； 其他东南亚国家 分 割 部 分 中 低 档 产 品 市 场 。 其 中 ， 磁 头 用 Fe Al - Si 软磁材料， 在国内仅有一家生产厂家， 同 时由于生产成本高、 铸锭有较高的气孔和夹杂 物 的 缺 陷 ， 材 料 利 用 率 低 ， 但 是 ， 国 内 对 Fe Al - Si 软磁材料的需 求 却 很 大 （见 图 2）， 目 前 的生产规模远远不能满足用户的需求。
2 工艺与设备
2.1 粉末冶金工艺与氧化法的局限性 2.1.1 传统粉末冶金-软磁材料的制备方法
粉末冶金工艺是一种无切削工艺， 它通常 要经过以下工艺过程： 金属粉末压制成型 → 烧
图 2 磁头材料的产量与销售额
结 → 后 处 理［2］。 考 虑 到 绝 大 多 数 难 熔 金 属 及 其 化合物、 多孔材料等大多数材料都能用粉末冶 金方法来制造， 而且粉末冶金方法能压制成最 终尺寸的压坯， 而不需要或很少需要随后的机 械加工， 故能大大节约金属， 降低产品成本， 此外粉末冶金工艺在材料生产过程中并不熔化 材料， 也就不怕混入由坩埚和脱氧剂等带来的 杂质， 保证材料成分配比的正确性和均匀性。 适宜于生产同一形状而数量多的产品， 特别是 齿轮等加工费用高的产品， 用粉末冶金法制造 能大大降低生产成本。 综合以上各方面的因素， Fe - Si - Al 软磁材料的生产在理论上是可 行 的 。 而通过相关实验论证， 因为铝的熔点为 660 ℃， 当压制胚体在真空炉烧结过程中， 烧结温度会 超过铝的熔点， 而导致铝融化， 材料不能成型， 故粉末冶金的方法在 Fe - Si - Al 软磁材料的制备 过程中存在局限性。 2.1.2 磁性材料的主要生产方法
实验用钴磁仪测量 Fe - Al - Si 软磁材料的矫 顽力， 分析材料磁性性能。 同磁饱和强度相比 其矫顽力同软磁材料的力学性能更为密切， 可 用矫顽力间接评估材料的力学性能。 值得注意 的是： 矫顽力 Hcb 在数值上总是小于剩磁 Jr。
4 研究应用及 - Al - Si 软磁材料的断口分析法 实验用数显半自动冲击试验机， 通过断口
Application and Development of Fe - Al - Si Soft Magnetic Material.
HUANG Yu， JING Yong， SUN Qin， YANG Chong
（School of Metallurgical Engineering， Hunan University of Technology， Zhuzhou 412007， China）
软磁材料作为一种功能材料已在国民经济 的各个领域得到广泛应用， 而且几乎覆盖了已 有各种频段的整机、 分机或元器件， 与人们的 日常生活密切相关。 由于电子信息技术的迅猛 发展， 对软磁材料的产量和品种需求日渐增多。 例如， 因为开关电源迅速推广和向小型化， 推 动了电子元件片式化的高速发展。 由于数字式 技术发展引起抗电磁干扰器件和脉冲变压器磁 芯需求增长， 单片阵列式、 小型、 薄型、 宽频 带、 多功能的抗 EMI 元器件。 以磁性粉末为原 料， 通过颗粒表面绝缘化处理和粉末冶金工艺 获得的软磁复合材料 （简 称 SMCs）， 具 有 良 好 的磁各向同性、 电阻率高以及易于制备复杂形
氧化物法主要是以氧化铁为原料， 这种方 法原料便宜、 工艺简单， 是目前工业生产的主 要方法， 但是， 对于软磁材料尤其是高导磁率 材料， 因为时常有离子半径较大的杂质 （如 Bao、 SrO、 PbO 等 ） 存 在 ， 大 大 降 低 了 材 料 的 磁性性能。 而在铁基软磁材料的制备中， 由于 对材料的磁性性能要求较高， 直接使用高质铁
料 性 能 分 析 ［3］。 3.2 Fe - Al - Si 软磁材料的金相组织分析
实验用莱卡显微镜对 Fe - Al - Si 软磁材料的 金相组织进行分析［4］， 莱卡金相显微镜 （德国徕 卡全手动正置型） DM2500M 主要特点： 可选配 带角度调节的目镜筒， 大大降低操作者的疲劳； 目 镜 视 野 直 径 22 mm； 物 镜 直 径 32 mm， 使 光 通 量 提 高 了 40% ， 拥 有 更 高 的 分 辨 率 和 景 深 ； 物镜转换手动控制； 可升级选配变倍器， 有 1.5X、 1.6X、 2X 三种可选； 明场、 暗场、 偏光、 干涉 观察方式手动转换。 观察其组织形态， 各相形 状， 大小、 分布及相对量等。 3.3 Fe - Al - Si 软磁材料的显微硬度测量
实 验 用 LEICA VMHT 30 型 显 微 硬 度 计 ， 采用压入法类型进行显微硬度的测量， 得到材 料硬度， 通过测量值的大小分析 Fe - Al - Si 软磁 材料表面抵抗塑性变形的能力。 显微硬度计的 特点： 试验力小， 对薄形样品或涂层均可测试； 压痕小， 可认为无损检测， 同时可在极小范围 内进行多点测试。 3.4 Fe - Al - Si 软磁材料的矫顽力的测量
第 41 卷 第 2 期 2013 年 4 月
金属材料与冶金工程 METAL MATERIALS AND METALLURGY ENGINEERING
Vol.41 No.2 Apr 2013
铁铝硅软磁材料的应用及发展
黄 宇，敬 勇，孙 钦，杨 重
（湖南工业大学 冶金工程学院， 湖南 株洲 412007）
2013 年第 2 期
黄 宇等： 铁铝硅软磁材料的应用及发展
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状器件［5］ 将成为今后开发的重点。 随着我国电子、 电子产业的快速崛起， 在
内需刺激下， 国内下游应用市场持续向好， 汽 车产业继续发展， 汽车电子市场还有较大潜力； 消费电子产品市场更新换代加快， 市场容量不 断 扩 大 ； 3G 通 讯 进 一 步 发 展 ， 市 场 有 一 定 空 间； 节能照明工程市场将在整合中快速发展； 新能源应用市场产业发展将是持续亮点。 我国 已成为全球最大的生产和消费国， 在不久的将 来， 全球一半以上的磁性材料都将用于供应中 国市场。 未来发展前景十分广阔。
的形态分析去研究一些断裂的基本问题： 如断 裂起因、 断裂性质、 断裂方式、 断裂机制、 断 裂韧性、 断裂过程的应力状态以及裂纹扩展速 率等。 如果要求深入地研究材料的冶金因素和 环境因素对断裂过程的影响， 通常还要进行断 口表面的微区成分分析、 主体分析、 结晶学分 析和断口的应力与应变分析等。 通过对 Fe - Al Si 软磁材料 的 断 口 进 行 观 察 分 析 ， 得 到 该 材 料 断裂的机理及与断裂有关的相关信息， 进行材
ABSTRACT： The present situation， material production， performance testing and prospect of Fe - Al - Si soft magnetic material are summarized. The advantages of vacuum melting technology are reviewed. Finally the development direction and foreground of the technology are prospected. KEY WORDS： Fe - Al - Si soft magnetic material； vacuum melting technology； foreground prospect
在制取 Fe - Al - Si 软磁材料的过程中， 为了 获得高质量的产品， 对真空熔炼工艺进行改进。 因为充气熔炼时气相压强将对［i］ → i 气产生阻 碍作用， 在熔炼过程中， 根据各种金属三相转 变的温度不同， 适时充入惰性气体， 从而达到 了减少有益金属元素的挥发， 减低了生产成本 的目的。 去气过程中， 去气效果主要取决于气 泡内外的分压差， 在真空熔炼过程中， 通入惰 性气体， 去气速度比挥发去气要快得多， 从而 降低了熔炼液中有害气体含量， 减少了铸锭过 程中材料的气泡与夹渣物的含量， 提高了材料 的性能和质量。
目前工业生产软磁材料的主要方法是氧化 法 。 用 Fe2+和 M2+ 的 水 溶 液 ， 加 入 碱 溶 液 （ 如 NaOH） ， 形 成 含 有 中 间 沉 淀 物 的 胶 体 悬 浮 液 ， 加热悬浮液 60 ~ 90 ℃ 保温， 均匀吹入纯净空气， 促使中间沉淀物氧化反应， 直至中间沉淀物消 失， 完全转变为尖晶铁氧体。
Fe - Al - Si 软磁材料具有很高的磁导率， 易 退磁， 磁滞损耗小， 适宜用于交变磁场中， 用 来制造电磁铁、 变压器、 电机和高频电磁元件 的铁心且广泛用于绿色照明、 电子产品的电感 和线圈、 太阳能光伏产业、 通信元器件、 磁头 等领域。 中国的磁性材料工业凭借丰富的资源 和劳动力的优势， 以及巨大的国内外市场的支 持， 从微不足道的产业一跃成为全球的前列。 纵观国际国内市场发展的需求， 磁性材料市场 前景十分光明。
摘 要： 综述了铁铝硅软磁材料的生产现状、 性能检测及展望， 介绍了真空熔炼技术的优越性， 以及该技
术的发展方向及前景。
关键词： 铁铝硅软磁材料； 真空熔炼技术； 前景展望 中图分类号： TG132.2+71， TM271+.2 文献标识码： A 文章编号： 2095 - 5014 （2013） 02 - 0054 - 04
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