功能材料-(磁性材料)
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的最大磁导率m及矩形比Br/Bs增加,矫顽力降低。
牌号:1J51、1J52、1J34 应用:中小功率磁放大器、磁调制器、脉冲变压器,计算机元件。
第三章 磁性材料-§3.1 软磁材料
(3)1J65类 特点:含镍量~65%。具有高的最大磁导率、低的矫顽力、磁滞回
线矩形比高(Br/Bs达0.98)。经纵向磁场热处理可以改善磁性能。
第三章 磁性材料-§3.1 软磁材料
软磁铁氧体
铁氧体是将铁的氧化物(如Fe2O3)与其他某些金属氧化物用特殊工艺 制成的复合氧化物,呈亚铁磁性。
最典型的软磁铁氧体:
以三价铁为基本组成的复合氧化物系列。 举例:MFe2O4、M3Fe2O5、MFeO3、MFe12O19 (分子式中M为某些金属离 子)
在铁铝合金中Bs最高,磁性能不 如硅钢片,但有较好的耐蚀性
主要用途 微电机的铁芯等
和Bs值介于1J6和1J16之间,与 控制微电机、中功率音频 1J12 11.6~12.4 1J50属同类型合金,具有高电阻 变压器,脉冲变压器,继
率、抗应力、耐辐射等特性
电器等铁芯
1J13
12.8~14.0
与纯镍相比,Bs高,Hc小,但抗 蚀性稍差
第三章 磁性材料-§3.1 软磁材料
2、铁铝合金的主要应用
铁和铝资源丰富、价格低廉,铁铝合金的磁性能与铁镍合金类似, 同时还具有一些独特的优点,因此是铁镍合金的一种替代材料,适用于 电子变压器、磁头和磁致伸缩换能器等方面。
铁铝合金的牌号、主要成分、特点和用途
牌号 铝含量 /%
特点
1J6
5.5~6.0
特点:尖晶石型结构,晶粒粗大,结构紧密,常呈黑色。i值较大。 随Zn2+含量增加,Ms增大,K1、s值减小,居里温度(Tc)下降。 增加Fe2O3含量,使Bs值增大,Tc升高。
第三章 磁性材料-§3.1 软磁材料
铁镍合金的类别、特性及主要用途
类 别 典型牌号
特性
主要用途
高矩形系数 高磁感应强度 高磁导率 高直流磁导率
1J51 1J52 1J53
1J50 1J46 1J54
1J79 1J80 1J83 1J76
1J65 1J67
矫形系数高,Bs较高,m 中、小功率的脉冲变压
第三章 磁性材料
Chapter 3 Magnetic Materials
主要内容:
软磁材料 硬磁材料 磁记录材料
第三章 磁性材料
磁性材料是应用物质的磁性和各种磁效应,以满足电工设 备、电子仪器、电子计算机等各方面技术要求的金属、合金 及铁氧体化合物材料。
磁性材料的基本参量:
起始磁导率i 、最大磁导率m、矫顽力Hc、剩余磁感应强 度Br、最大磁能积(BH )m等。
第三章 磁性材料-§3.1 软磁材料
高斯织构和立方织构硅钢片性能比较
高斯织构
立方织构
轧制方向 垂直轧制方向 轧制方向 垂直轧制方向
m /0
Hc /79.6A/m Br /10-4T Bm /10-4T
P1.5 /W/kg
55000 0.08 9500 16300 0.88
8000 0.27 1750 11000 2.24
第三章 磁性材料-§3.1 软磁材料
3、高斯织构硅钢片
结构特点:
➢ 易磁化方向[100]与轧制方向平行 ➢ 难磁化方向[111]与轧制方向成55角
轧 [100] 制 方 向
55
[111] [110]
➢ 中等磁化方向[110]与轧制方向成90角
横向
高斯织构硅钢片具有磁各向异性,沿[100](轧制方向)磁性能最佳。
磁感应强度 /T,不小于 B5 B10 B25 B50 B100
1.40 1.50 1.62 1.71 1.80
B5、B10、B25、B50和B100分别表示H 为500、1000、2500、5000和10000A/m时
的磁感应强度值。
第三章 磁性材料-§3.1 软磁材料
2、影响电工用纯铁性能的因素及改善性能的方法
水声器件和超声器件
1J16
15.5~16.3
在铁铝合金中,最大,Hc最小, 弱磁场下工作的小功率变
但Bs值不高
压器,互感器,磁屏蔽
第三章 磁性材料-§3.1 软磁材料
铁钴合金
牌号为1J22的铁钴合金(含钴50%,含钒1.4~1.8%,余为铁),又 称为坡明德(Premendur)合金。
1J22铁钴合金的特点及用途
牌号:1J65、1J67 应用:中等功率磁放大器、扼流圈、继电器的铁芯等。 (4)1J79类 特点:含79%Ni、4%Mo及少量Mn。在弱磁场下具有极高的最大磁导 率,低的饱和磁感应强度。 牌号:1J76、1J79、1J80、1J83 应用:弱磁场下的高灵敏度小型功率变压器、小功率磁放大器、继 电器的铁芯,录音磁头和磁屏蔽等。 (5)1J85类 特点:含镍79~81%。具有最高的起始磁导率、很高的最大磁导率、 极低的矫顽力。对微弱信号反应极灵敏。 牌号:1J85、1J86、1J87 应用:弱磁场下的扼流圈、音频变压器、高精度电桥变压器、互感 器、录音机磁头的铁芯等。
举例:1 J 79
合金代号的序号,表示合金中的镍含量 软磁
1、铁镍合金的特点
➢ 在中、弱磁场下具有高的、低的Bs 、很低的Hc 和低的损耗。 ➢ 随Ni含量的升高,磁导率()增大。 ➢ 磁滞回线的矩形比(Br/Bs)高。
➢ 塑性和加工性能良好。 ➢ 工艺参数变动对磁性能影响较大,产品性能不够稳定。
第三章 磁性材料-§3.1 软磁材料
➢ 饱和磁感应强度最高,超过目前任何已知的软磁材料。 适合制做重量轻、体积小的空间技术器件(如微电机、电磁铁、继
电器等)。 ➢ 很高的居里温度(980C)。
在其他软磁材料已完全热退磁的温度下,仍能保持良好的磁稳定 性,适于高温环境工作。 ➢ 很高的饱和磁致伸缩系数。
1J22制造的磁致伸缩换能器能够输出高的能量。 ➢ 电阻率(0.4·m )低,加工性差,容易氧化,价格昂贵。
➢ 回线矩形比高:保证噪音小,信号不失真等。
磁性参量的要求:高的Br / Bs 比值。
➢ 稳定性好:要求磁性不随外界条件变化而改变, 其变化率越小则稳定性越好。
B
Br
Bs
-Hc Hc O
H
-Bs -Br
软磁材料的 磁滞回线
第三章 磁性材料-§3.1 软磁材料
三、软磁材料的种类
工用纯铁
含碳量wc< 0.04%的铁碳合金,纯度在99.5%以上。
150·cm,为1J79铁镍合金的2~3倍。 ➢ 硬度、强度和耐磨性较高。
例如1J16的硬度和耐磨性比1J79合金高,适用于磁头等磁性器件。 ➢ 密度较低。
可以减轻磁性元件的铁芯质量。 ➢ 对应力敏感性小。
适于在冲击、振动等环境下工作。 ➢ 合金的时效性良好。
随着环境温度的变化和使用时间的延长,其磁性变化不大。
1、电工用纯铁的性能
(1)磁性能 高的饱和磁感应强度,高的磁导率,低的矫顽力。
i=300~5000,m=6000~120000, Hc=0.0398~0.0955kA/m,Bs=2.16T。
(2)电性能 电阻率很低,铁损很大。
10×10-8·m。
(3)力学性能 强度、硬度很低,塑性好。
b=27kg/mm2,HB=131,=25%,=60%。
4、立方织构硅钢片
结构特点:
➢ (100)面与轧制面平行
轧 [100] 制 方 向
[110] [111]
➢ 易磁化方向[100]、[010]分别平行和垂直
45
轧制方向 ➢ 中等磁化方向[110]与轧制方向成45角
轧制面(100) [010]
➢ 难磁化方向[111]偏离磁化平面
立方织构硅钢片沿轧向和垂直轧向均具有良好的磁性。
较高
器和记忆元件
非取向材料,具有较高的Bs 和Hc值
中、小功率变压器,扼 流圈,继电器以及控制 微电机铁芯
较高的i和m值,较低的Bs 和Hc值
弱磁场下的各类小功率 变压器,继电器,扼流 圈的铁芯,磁头和磁屏 蔽等
具有最高的直流磁导率和 矫形磁滞回线
扼流圈和计算机元件, 因电阻率低,不宜用于 高频
高起始磁导率
磁性材料的类别:
软磁材料
磁性材料 硬磁材料
磁记录材料
第三章 磁性材料-§3.1 软磁材料
第一节 软磁材料
软磁材料是电力和电子工业中的重要磁性材料。
一、软磁材料的特性
➢ 矫顽力低
一般为Hc< 0.8kA/m。
➢ 易磁化 在磁场中容易显示磁性,即使磁场强度较小。
➢ 易退磁 施加外磁场即显示磁性,去掉外磁场,则获得的磁性便会全部或
2、铁镍合金的种类及应用
(1)1J50类 特点:含镍量36~50%。具有较低的磁导率、较高的饱和磁感应强
度、较大的矫顽力。热处理时适当提高温度,延长时间,可降低矫顽 力,提高磁导率。
牌号:1J46、1J50、1J54 应用:中等强度磁场下工作的磁性器件,如中小功率变压器、微电 机、继电器、扼流圈的铁芯、屏蔽罩、话筒振动片等。 (2)1J51类 特点:含镍34~50%。磁滞回线矩形比高,在中等磁场下有较高的 磁导率和饱和磁感应强度。经过纵向磁场热处理可使材料沿磁路方向
第三章 磁性材料-§3.1 软磁材料
电工用纯铁的磁性
磁性 等级
普级 高级 特级 超级
牌号
DT3, DT4, DT5, DT6 DT3A, DT4A, DT5A, DT6A DT4E, DT6E DT4C, DT6C
Hc
/A·m1
不大于
96 72 48 32
m /10-3H·m-1
不小于
7.50 8.75 11.30 15.00
大部分丧失。
第三章 磁性材料-§3.1 软磁材料
二、软磁材料的基本性能要求
➢ 贮能高:要求单位体积贮存的磁能量高。
磁性参量的要求:高的Bs或Br。
➢ 灵敏度高:要求在弱磁场中对信号有高灵敏性。 磁性参量的要求:高的i和m。
➢ 效率高:要求在磁场中工作时具有低的磁滞损耗 和涡流损耗。
磁性参量的要求:低的Hc,高的。
116000 0.07 12200 16600 0.85
65000 0.08 11500 16000 1.0
铁损P 下标代表磁感应强度的kT数,如P1.5 就代表B=1.5kT时单位重量的铁损。
第三章 磁性材料-§3.1 软磁材料
5、主要用途 ➢ 电力工业中的铁芯材料
各种电动机、发电机、变压器的铁芯。可采用无取向的硅钢片。
1J85 1J86 1J77
很高的i和m,极低的Hc 和损耗
扼流圈,音频变压器的 铁芯,磁头等
第三章 磁性材料-§3.1 软磁材料
铁铝合金
以铁和铝(约6~16%)为主要元素组成的软磁合金。
1、铁铝合金的特点
➢ 电阻率较高,因此高频磁特性较好。 例 如 1J16 的 电 阻 率 是 目 前 所 有 软 磁 金 属 材 料 中 最 高 的 一 种 , 达 到
➢ 电讯工业中的铁芯材料
一般在较高频率的弱磁场中使用。
➢ 仪器仪表工业中的电磁元件
扼流圈、电磁机构、继电器、测量仪表中的电磁元件。
主要应用:
电动机、发电机、变压器的铁芯。
第三章 磁性材料-§3.1 软磁材料
铁镍合金(坡莫合金,Permalloy )
含镍3090%的铁镍合金。
合金牌号的表示方法:
1 J
(1)杂质的影响 杂质种类:C、N、O、H、S、P、Mn、Si、Al、Cu等。
其中C的影响最为突出,使Ms降低,磁滞损耗增加,磁化困难。
改善方法:严格控制冶炼与轧制过程, 去除气体含量和有害杂质。
(2)晶粒大小的影响
晶粒大,有利于提高磁导率 ,降低矫顽力Hc。
(3)塑性变形(冷加工)的影响
冷加工使矫顽力Hc 增加,磁导率下降,使磁性能恶化。
第三章 磁性材料-§3.1 软磁材料
2、Si对硅钢片性能的影响
随Si%的增大:
➢ 磁化越容易
➢ 磁导率 增大
➢ 矫顽力Hc 减小 ➢ 电阻率 增大
➢ 磁各向异性减小
磁滞损耗降低 涡流损耗降低
➢ 磁致伸缩效应降低
➢ 脆性增大,加工性能差
综合考虑: Si% ≤ 4%
小提示:
磁致伸缩是当铁磁体
磁化时,伴有晶格的自 发变形,即沿磁化方向 长度伸长或缩短。
3、主要用途
直流磁场下工作的磁性元件,如电磁铁和继电器的铁芯。
第三章 磁性材料-§3.1 软磁材料
电工用硅钢片
在纯铁中加入1.04.0%Si的铁碳硅合金。 Si的加入,提高了电阻率,从而减少涡流损耗。
1、电工用硅钢片的种类
硅钢片按生产方法、结晶织构和磁性能的分类:
电工用硅钢片
热轧非织构(无取向)硅钢片 冷轧非织构(无取向)硅钢片 冷轧高斯织构(单取向)硅钢片 冷轧立方织构(双取向)硅钢片
1、软磁铁氧体的特点(与金属软磁材料相比)
➢ 磁导率与磁化率之比很大,电阻率高(达102~1012·m) 涡流损耗小,介质损耗小。
➢ 起始磁导率和磁感应强度较低。 饱和磁感应强度只有纯铁的1/5~1/3,单位体积储能较低。
第三章 磁性材料-§3.1 软磁材料
2、常用软磁铁氧体材料及应用
(1)锰锌铁氧体(MnO·ZnO·Fe2O3)
牌号:1J51、1J52、1J34 应用:中小功率磁放大器、磁调制器、脉冲变压器,计算机元件。
第三章 磁性材料-§3.1 软磁材料
(3)1J65类 特点:含镍量~65%。具有高的最大磁导率、低的矫顽力、磁滞回
线矩形比高(Br/Bs达0.98)。经纵向磁场热处理可以改善磁性能。
第三章 磁性材料-§3.1 软磁材料
软磁铁氧体
铁氧体是将铁的氧化物(如Fe2O3)与其他某些金属氧化物用特殊工艺 制成的复合氧化物,呈亚铁磁性。
最典型的软磁铁氧体:
以三价铁为基本组成的复合氧化物系列。 举例:MFe2O4、M3Fe2O5、MFeO3、MFe12O19 (分子式中M为某些金属离 子)
在铁铝合金中Bs最高,磁性能不 如硅钢片,但有较好的耐蚀性
主要用途 微电机的铁芯等
和Bs值介于1J6和1J16之间,与 控制微电机、中功率音频 1J12 11.6~12.4 1J50属同类型合金,具有高电阻 变压器,脉冲变压器,继
率、抗应力、耐辐射等特性
电器等铁芯
1J13
12.8~14.0
与纯镍相比,Bs高,Hc小,但抗 蚀性稍差
第三章 磁性材料-§3.1 软磁材料
2、铁铝合金的主要应用
铁和铝资源丰富、价格低廉,铁铝合金的磁性能与铁镍合金类似, 同时还具有一些独特的优点,因此是铁镍合金的一种替代材料,适用于 电子变压器、磁头和磁致伸缩换能器等方面。
铁铝合金的牌号、主要成分、特点和用途
牌号 铝含量 /%
特点
1J6
5.5~6.0
特点:尖晶石型结构,晶粒粗大,结构紧密,常呈黑色。i值较大。 随Zn2+含量增加,Ms增大,K1、s值减小,居里温度(Tc)下降。 增加Fe2O3含量,使Bs值增大,Tc升高。
第三章 磁性材料-§3.1 软磁材料
铁镍合金的类别、特性及主要用途
类 别 典型牌号
特性
主要用途
高矩形系数 高磁感应强度 高磁导率 高直流磁导率
1J51 1J52 1J53
1J50 1J46 1J54
1J79 1J80 1J83 1J76
1J65 1J67
矫形系数高,Bs较高,m 中、小功率的脉冲变压
第三章 磁性材料
Chapter 3 Magnetic Materials
主要内容:
软磁材料 硬磁材料 磁记录材料
第三章 磁性材料
磁性材料是应用物质的磁性和各种磁效应,以满足电工设 备、电子仪器、电子计算机等各方面技术要求的金属、合金 及铁氧体化合物材料。
磁性材料的基本参量:
起始磁导率i 、最大磁导率m、矫顽力Hc、剩余磁感应强 度Br、最大磁能积(BH )m等。
第三章 磁性材料-§3.1 软磁材料
高斯织构和立方织构硅钢片性能比较
高斯织构
立方织构
轧制方向 垂直轧制方向 轧制方向 垂直轧制方向
m /0
Hc /79.6A/m Br /10-4T Bm /10-4T
P1.5 /W/kg
55000 0.08 9500 16300 0.88
8000 0.27 1750 11000 2.24
第三章 磁性材料-§3.1 软磁材料
3、高斯织构硅钢片
结构特点:
➢ 易磁化方向[100]与轧制方向平行 ➢ 难磁化方向[111]与轧制方向成55角
轧 [100] 制 方 向
55
[111] [110]
➢ 中等磁化方向[110]与轧制方向成90角
横向
高斯织构硅钢片具有磁各向异性,沿[100](轧制方向)磁性能最佳。
磁感应强度 /T,不小于 B5 B10 B25 B50 B100
1.40 1.50 1.62 1.71 1.80
B5、B10、B25、B50和B100分别表示H 为500、1000、2500、5000和10000A/m时
的磁感应强度值。
第三章 磁性材料-§3.1 软磁材料
2、影响电工用纯铁性能的因素及改善性能的方法
水声器件和超声器件
1J16
15.5~16.3
在铁铝合金中,最大,Hc最小, 弱磁场下工作的小功率变
但Bs值不高
压器,互感器,磁屏蔽
第三章 磁性材料-§3.1 软磁材料
铁钴合金
牌号为1J22的铁钴合金(含钴50%,含钒1.4~1.8%,余为铁),又 称为坡明德(Premendur)合金。
1J22铁钴合金的特点及用途
牌号:1J65、1J67 应用:中等功率磁放大器、扼流圈、继电器的铁芯等。 (4)1J79类 特点:含79%Ni、4%Mo及少量Mn。在弱磁场下具有极高的最大磁导 率,低的饱和磁感应强度。 牌号:1J76、1J79、1J80、1J83 应用:弱磁场下的高灵敏度小型功率变压器、小功率磁放大器、继 电器的铁芯,录音磁头和磁屏蔽等。 (5)1J85类 特点:含镍79~81%。具有最高的起始磁导率、很高的最大磁导率、 极低的矫顽力。对微弱信号反应极灵敏。 牌号:1J85、1J86、1J87 应用:弱磁场下的扼流圈、音频变压器、高精度电桥变压器、互感 器、录音机磁头的铁芯等。
举例:1 J 79
合金代号的序号,表示合金中的镍含量 软磁
1、铁镍合金的特点
➢ 在中、弱磁场下具有高的、低的Bs 、很低的Hc 和低的损耗。 ➢ 随Ni含量的升高,磁导率()增大。 ➢ 磁滞回线的矩形比(Br/Bs)高。
➢ 塑性和加工性能良好。 ➢ 工艺参数变动对磁性能影响较大,产品性能不够稳定。
第三章 磁性材料-§3.1 软磁材料
➢ 饱和磁感应强度最高,超过目前任何已知的软磁材料。 适合制做重量轻、体积小的空间技术器件(如微电机、电磁铁、继
电器等)。 ➢ 很高的居里温度(980C)。
在其他软磁材料已完全热退磁的温度下,仍能保持良好的磁稳定 性,适于高温环境工作。 ➢ 很高的饱和磁致伸缩系数。
1J22制造的磁致伸缩换能器能够输出高的能量。 ➢ 电阻率(0.4·m )低,加工性差,容易氧化,价格昂贵。
➢ 回线矩形比高:保证噪音小,信号不失真等。
磁性参量的要求:高的Br / Bs 比值。
➢ 稳定性好:要求磁性不随外界条件变化而改变, 其变化率越小则稳定性越好。
B
Br
Bs
-Hc Hc O
H
-Bs -Br
软磁材料的 磁滞回线
第三章 磁性材料-§3.1 软磁材料
三、软磁材料的种类
工用纯铁
含碳量wc< 0.04%的铁碳合金,纯度在99.5%以上。
150·cm,为1J79铁镍合金的2~3倍。 ➢ 硬度、强度和耐磨性较高。
例如1J16的硬度和耐磨性比1J79合金高,适用于磁头等磁性器件。 ➢ 密度较低。
可以减轻磁性元件的铁芯质量。 ➢ 对应力敏感性小。
适于在冲击、振动等环境下工作。 ➢ 合金的时效性良好。
随着环境温度的变化和使用时间的延长,其磁性变化不大。
1、电工用纯铁的性能
(1)磁性能 高的饱和磁感应强度,高的磁导率,低的矫顽力。
i=300~5000,m=6000~120000, Hc=0.0398~0.0955kA/m,Bs=2.16T。
(2)电性能 电阻率很低,铁损很大。
10×10-8·m。
(3)力学性能 强度、硬度很低,塑性好。
b=27kg/mm2,HB=131,=25%,=60%。
4、立方织构硅钢片
结构特点:
➢ (100)面与轧制面平行
轧 [100] 制 方 向
[110] [111]
➢ 易磁化方向[100]、[010]分别平行和垂直
45
轧制方向 ➢ 中等磁化方向[110]与轧制方向成45角
轧制面(100) [010]
➢ 难磁化方向[111]偏离磁化平面
立方织构硅钢片沿轧向和垂直轧向均具有良好的磁性。
较高
器和记忆元件
非取向材料,具有较高的Bs 和Hc值
中、小功率变压器,扼 流圈,继电器以及控制 微电机铁芯
较高的i和m值,较低的Bs 和Hc值
弱磁场下的各类小功率 变压器,继电器,扼流 圈的铁芯,磁头和磁屏 蔽等
具有最高的直流磁导率和 矫形磁滞回线
扼流圈和计算机元件, 因电阻率低,不宜用于 高频
高起始磁导率
磁性材料的类别:
软磁材料
磁性材料 硬磁材料
磁记录材料
第三章 磁性材料-§3.1 软磁材料
第一节 软磁材料
软磁材料是电力和电子工业中的重要磁性材料。
一、软磁材料的特性
➢ 矫顽力低
一般为Hc< 0.8kA/m。
➢ 易磁化 在磁场中容易显示磁性,即使磁场强度较小。
➢ 易退磁 施加外磁场即显示磁性,去掉外磁场,则获得的磁性便会全部或
2、铁镍合金的种类及应用
(1)1J50类 特点:含镍量36~50%。具有较低的磁导率、较高的饱和磁感应强
度、较大的矫顽力。热处理时适当提高温度,延长时间,可降低矫顽 力,提高磁导率。
牌号:1J46、1J50、1J54 应用:中等强度磁场下工作的磁性器件,如中小功率变压器、微电 机、继电器、扼流圈的铁芯、屏蔽罩、话筒振动片等。 (2)1J51类 特点:含镍34~50%。磁滞回线矩形比高,在中等磁场下有较高的 磁导率和饱和磁感应强度。经过纵向磁场热处理可使材料沿磁路方向
第三章 磁性材料-§3.1 软磁材料
电工用纯铁的磁性
磁性 等级
普级 高级 特级 超级
牌号
DT3, DT4, DT5, DT6 DT3A, DT4A, DT5A, DT6A DT4E, DT6E DT4C, DT6C
Hc
/A·m1
不大于
96 72 48 32
m /10-3H·m-1
不小于
7.50 8.75 11.30 15.00
大部分丧失。
第三章 磁性材料-§3.1 软磁材料
二、软磁材料的基本性能要求
➢ 贮能高:要求单位体积贮存的磁能量高。
磁性参量的要求:高的Bs或Br。
➢ 灵敏度高:要求在弱磁场中对信号有高灵敏性。 磁性参量的要求:高的i和m。
➢ 效率高:要求在磁场中工作时具有低的磁滞损耗 和涡流损耗。
磁性参量的要求:低的Hc,高的。
116000 0.07 12200 16600 0.85
65000 0.08 11500 16000 1.0
铁损P 下标代表磁感应强度的kT数,如P1.5 就代表B=1.5kT时单位重量的铁损。
第三章 磁性材料-§3.1 软磁材料
5、主要用途 ➢ 电力工业中的铁芯材料
各种电动机、发电机、变压器的铁芯。可采用无取向的硅钢片。
1J85 1J86 1J77
很高的i和m,极低的Hc 和损耗
扼流圈,音频变压器的 铁芯,磁头等
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铁铝合金
以铁和铝(约6~16%)为主要元素组成的软磁合金。
1、铁铝合金的特点
➢ 电阻率较高,因此高频磁特性较好。 例 如 1J16 的 电 阻 率 是 目 前 所 有 软 磁 金 属 材 料 中 最 高 的 一 种 , 达 到
➢ 电讯工业中的铁芯材料
一般在较高频率的弱磁场中使用。
➢ 仪器仪表工业中的电磁元件
扼流圈、电磁机构、继电器、测量仪表中的电磁元件。
主要应用:
电动机、发电机、变压器的铁芯。
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铁镍合金(坡莫合金,Permalloy )
含镍3090%的铁镍合金。
合金牌号的表示方法:
1 J
(1)杂质的影响 杂质种类:C、N、O、H、S、P、Mn、Si、Al、Cu等。
其中C的影响最为突出,使Ms降低,磁滞损耗增加,磁化困难。
改善方法:严格控制冶炼与轧制过程, 去除气体含量和有害杂质。
(2)晶粒大小的影响
晶粒大,有利于提高磁导率 ,降低矫顽力Hc。
(3)塑性变形(冷加工)的影响
冷加工使矫顽力Hc 增加,磁导率下降,使磁性能恶化。
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2、Si对硅钢片性能的影响
随Si%的增大:
➢ 磁化越容易
➢ 磁导率 增大
➢ 矫顽力Hc 减小 ➢ 电阻率 增大
➢ 磁各向异性减小
磁滞损耗降低 涡流损耗降低
➢ 磁致伸缩效应降低
➢ 脆性增大,加工性能差
综合考虑: Si% ≤ 4%
小提示:
磁致伸缩是当铁磁体
磁化时,伴有晶格的自 发变形,即沿磁化方向 长度伸长或缩短。
3、主要用途
直流磁场下工作的磁性元件,如电磁铁和继电器的铁芯。
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电工用硅钢片
在纯铁中加入1.04.0%Si的铁碳硅合金。 Si的加入,提高了电阻率,从而减少涡流损耗。
1、电工用硅钢片的种类
硅钢片按生产方法、结晶织构和磁性能的分类:
电工用硅钢片
热轧非织构(无取向)硅钢片 冷轧非织构(无取向)硅钢片 冷轧高斯织构(单取向)硅钢片 冷轧立方织构(双取向)硅钢片
1、软磁铁氧体的特点(与金属软磁材料相比)
➢ 磁导率与磁化率之比很大,电阻率高(达102~1012·m) 涡流损耗小,介质损耗小。
➢ 起始磁导率和磁感应强度较低。 饱和磁感应强度只有纯铁的1/5~1/3,单位体积储能较低。
第三章 磁性材料-§3.1 软磁材料
2、常用软磁铁氧体材料及应用
(1)锰锌铁氧体(MnO·ZnO·Fe2O3)