磁性材料的基本特性
磁学中的磁性材料特性与应用
磁学中的磁性材料特性与应用磁性材料是一类具有特殊磁性性质的物质，广泛应用于电子、通信、医疗、能源等领域。
本文将从磁性材料的特性和应用两个方面进行探讨。
一、磁性材料的特性磁性材料的特性主要包括磁化强度、磁化曲线、磁滞回线等。
磁化强度是指材料在外加磁场作用下的磁化程度，通常用磁化强度矢量来表示。
磁化曲线描述了材料在外加磁场变化时的磁化过程，可以分为顺磁性、抗磁性和铁磁性。
顺磁性材料在外加磁场作用下，磁矩与磁场方向相同；抗磁性材料则相反，磁矩与磁场方向相反；而铁磁性材料在外加磁场作用下，磁矩与磁场方向平行或反平行。
磁滞回线是描述材料在磁化和去磁化过程中磁化强度的变化曲线，可以用来表征材料的磁化和去磁化特性。
磁性材料的特性决定了它们在各个领域的应用。
例如，铁磁性材料常用于制造电机、变压器等电磁设备，因为它们具有较高的磁导率和饱和磁感应强度；顺磁性材料则常用于医学成像、核磁共振等领域，因为它们对外加磁场具有较强的响应能力；抗磁性材料则广泛应用于磁屏蔽、磁存储等领域，因为它们具有良好的抗磁性能。
二、磁性材料的应用1. 电子领域磁性材料在电子领域的应用非常广泛。
以硬磁材料为例，它们常用于制造磁头、磁盘等存储设备，因为硬磁材料具有较高的矫顽力和矫顽力储量。
软磁材料则常用于制造变压器、电感等电磁设备，因为软磁材料具有较低的矫顽力和矫顽力储量，能够有效减小能量损耗。
2. 通信领域磁性材料在通信领域的应用主要体现在电磁波的控制和传输方面。
例如，铁氧体材料具有较高的磁导率和较低的磁滞损耗，常用于制造天线、滤波器等通信设备，能够有效地控制和传输电磁波信号。
3. 医疗领域磁性材料在医疗领域的应用主要体现在磁共振成像和磁治疗方面。
顺磁性材料常用于磁共振成像中的对比剂，能够提高图像的对比度和清晰度。
磁性纳米颗粒则常用于磁治疗中的靶向输送和热疗，能够实现对癌细胞的精确杀灭。
4. 能源领域磁性材料在能源领域的应用主要体现在电池、超级电容器等储能设备中。
磁场对磁性材料的磁力和磁场的关系
磁场对磁性材料的磁力和磁场的关系磁场是指空间中存在的磁力作用的区域。
而磁性材料是指具有一定磁性的物质。
磁场与磁性材料之间相互作用，形成了复杂的磁力和磁场关系。
本文将就磁场对磁性材料的磁力以及磁场影响磁性材料的行为进行探讨。
一、磁性材料的基本特性磁性材料可以基于其磁性特性分为铁磁材料、抗磁材料和顺磁材料三类。
其中，铁磁材料是指在磁场作用下具有明显磁化特性的物质，如铁、镍等金属。
抗磁材料则是指在磁场作用下磁化度很小或者趋于零的材料，如铜、银等金属。
顺磁材料则是指在磁场中磁化方向与磁场方向一致的物质，如铝、锂等金属。
二、磁场对磁性材料的磁力影响磁场对磁性材料的磁力影响主要表现为磁力线的作用。
磁力线是标示磁场分布的线条，由南极指向北极，呈现出环绕磁体的形状。
当磁场线与磁性材料交叉时，会产生相互作用，即磁力。
磁力的大小与磁场强度以及材料的磁性有关。
1. 铁磁材料的磁力在铁磁材料中，磁力线会穿过材料，使其发生磁化。
当外界磁场越强，磁力线越密集，铁磁材料的磁化强度也越大。
同时，铁磁材料具有记忆磁场的特性，即在去除外界磁场后，铁磁材料仍可保持一定的磁化程度。
2. 抗磁材料的磁力抗磁材料在外界磁场的作用下，磁力线则趋于排斥，使材料呈现抗磁性。
抗磁材料的磁化程度很小，甚至趋于零。
这是因为抗磁材料的原子或离子对外磁场的磁化作用与铁磁材料相反。
3. 顺磁材料的磁力顺磁材料在外界磁场的作用下，磁力线会引导材料中原子或离子的磁化方向与磁场方向一致，使其呈现顺磁性。
顺磁材料的磁化程度随着外磁场的增强而增大，但相对于铁磁材料来说，磁化强度较小。
三、磁场对磁性材料的影响行为除了磁力的影响，磁场还会对磁性材料的性能和行为产生其他影响。
1. 磁场对磁性材料的磁化强度的影响磁场强度对磁性材料的磁化强度有直接影响。
磁场强度越大，材料磁化的强度也会随之增大。
这一现象可以通过磁化曲线来描述，即磁化强度与磁场强度的关系曲线。
曲线上的不同阶段代表了材料在不同磁场强度下的磁化行为。
电工材料 第5章—磁性材料
5.1 磁性材料的基本特性
三、磁性材料的特性曲线
2、磁滞回线
➢ 从整个过程看，B的变化总是落后于H 的变化，这种现象称为磁滞现象。磁 性材料经过一个循环的反复磁化(即 磁场强度从正最大值Hm到负最大值一 Hm 再 到 Hm) 而 得 到 与 原 点 对 称 的 闭 合 曲线(如abcdefa)，称为磁滞回线。
➢ 当H单调地减至零时，B值却不等于零，仍保持一个相当的值B，这 个值叫做剩磁感应强度(Br)，简称剩磁。
➢ 为了消除剩磁，必须外加反方向的磁场。随着反方向H单调地增大， 磁性材料逐渐退磁。当反方向H增大到一定值时，B值由Br逐渐变 小，直至为零，这一过程称为去磁过程(bc段曲线叫退磁曲线)。
5.1 磁性材料的基本特性
➢ 工程计算所用的磁化曲线就是这种曲线，所以基本磁化曲线是一 种实用的磁化曲线，它是软磁材料确定工作点的依据。
➢ 由于影响磁性能的因素很多，即使是同一种牌号的材料，实验测 得的基本磁化曲线也是有差异的。
5.1 磁性材料的基本特性
三、磁性材料的特性曲线
4、退磁曲线
➢ 退磁曲线是指极限磁滞回线在第二象限 的部分，如右图中的BrHc这段曲线，它 是说明硬磁材料特性的曲线，是鉴定硬 磁材料品质优劣的一项重要依据。
材料的这种特性称为磁饱和，Bs为饱和磁感应强度。
5.1 磁性材料的基本特性
三、磁性材料的特性曲线
1、起始磁化曲线
➢ 起始磁化曲线表明了磁性材料的B 和H是非线性关系，也表明了磁性 材料的磁导率μ(等于B/H)不是常 数。
➢ 由于磁化曲线上任一点的B与H之比 就是相应的磁导率，因而根据B-H 曲线就可绘出μ一H曲线。
5.2 软磁材料
一、软磁材料的性能指标和主要性能要求
磁性材料特性
磁性材料特性
磁性材料是一类具有特定磁性能的材料，广泛应用于电子、通信、医疗、能源等领域。
磁性材料的特性对其在不同领域的应用起着至关重要的作用。
本文将围绕磁性材料的特性展开讨论，以便更好地了解和应用这一类材料。
首先，磁性材料的特性包括磁化强度、磁化曲线、磁化方式等。
磁化强度是指材料在外加磁场下磁化的能力，通常用磁化强度、剩磁和矫顽力等参数来描述。
磁化曲线则是描述材料在外加磁场下磁化过程的曲线，通过磁化曲线可以了解材料的磁化特性。
而磁化方式则是指材料在外加磁场下的磁化行为，包括顺磁、抗磁和铁磁等不同的磁化方式。
其次，磁性材料的特性还包括磁滞回线、磁导率、磁化损耗等。
磁滞回线是描述材料在磁化过程中的磁滞现象的曲线，通过磁滞回线可以了解材料的磁滞特性。
磁导率则是描述材料对磁场的导磁能力，磁导率高的材料对磁场的响应更强。
而磁化损耗则是描述材料在磁化过程中产生的能量损耗，磁化损耗越小，材料的磁化效率越高。
另外，磁性材料的特性还包括磁饱和磁感应强度、居里温度等参数。
磁饱和磁感应强度是指材料在外加磁场下达到饱和磁化状态时的磁感应强度，磁饱和磁感应强度越高，材料的磁化效果越好。
居里温度则是指材料在高温下失去磁性的临界温度，超过居里温度后，材料将失去磁性。
总的来说，磁性材料的特性对其在不同领域的应用起着决定性的作用。
了解和掌握磁性材料的特性，有助于更好地选择和应用这一类材料，推动相关领域的发展和进步。
希望本文能够对磁性材料的特性有所启发，促进相关领域的研究和应用。
磁性材料的基本特性
磁性材料的基本特性1. 磁性材料的磁化曲线磁性材料是由铁磁性物质或亚铁磁性物质组成的，在外加磁场H 作用下，必有相应的磁化强度M 或磁感应强度B，它们随磁场强度H 的变化曲线称为磁化曲线（M～H或B～H曲线）。
磁化曲线一般来说是非线性的，具有2个特点：磁饱和现象及磁滞现象。
即当磁场强度H 足够大时，磁化强度M达到一个确定的饱和值Ms，继续增大H，Ms保持不变；以及当材料的M值达到饱和后，外磁场H降低为零时，M并不恢复为零，而是沿MsMr曲线变化。
材料的工作状态相当于M～H曲线或B～H曲线上的某一点，该点常称为工作点。
2. 软磁材料的常用磁性能参数饱和磁感应强度Bs：其大小取决于材料的成分，它所对应的物理状态是材料内部的磁化矢量整齐排列。
剩余磁感应强度Br：是磁滞回线上的特征参数，H回到0时的B值。
矩形比：Br∕Bs矫顽力Hc：是表示材料磁化难易程度的量，取决于材料的成分及缺陷（杂质、应力等）。
磁导率μ：是磁滞回线上任何点所对应的B与H的比值，与器件工作状态密切相关。
初始磁导率μi、最大磁导率μm、微分磁导率μd、振幅磁导率μa、有效磁导率μe、脉冲磁导率μp。
居里温度Tc：铁磁物质的磁化强度随温度升高而下降，达到某一温度时，自发磁化消失，转变为顺磁性，该临界温度为居里温度。
它确定了磁性器件工作的上限温度。
损耗P：磁滞损耗Ph及涡流损耗Pe P = Ph + Pe = af + bf2+ c Pe ∝ f2 t2 / ，ρ降低，磁滞损耗Ph的方法是降低矫顽力Hc；降低涡流损耗Pe 的方法是减薄磁性材料的厚度t 及提高材料的电阻率ρ。
在自由静止空气中磁芯的损耗与磁芯的温升关系为：总功率耗散（mW）/表面积（cm2）3. 软磁材料的磁性参数与器件的电气参数之间的转换在设计软磁器件时，首先要根据电路的要求确定器件的电压～电流特性。
器件的电压～电流特性与磁芯的几何形状及磁化状态密切相关。
设计者必须熟悉材料的磁化过程并拿握材料的磁性参数与器件电气参数的转换关系。
磁性材料的特性与应用
磁性材料的特性与应用磁性材料是一类具有特殊物理特性的材料，在现代科技中起着重要的作用。
它们具有吸引或排斥其他物体的特性，能够产生磁场，并且可以被磁场所控制。
这使得磁性材料在多个领域有着广泛的应用。
本文将探讨磁性材料的特性和一些典型的应用。
磁性材料的物理特性可归纳为三个方面：磁化、导磁和磁滞。
首先，磁化是磁性材料最基本的特性之一。
在存在磁场的作用下，磁性材料能够被磁化，形成磁矩。
这种磁矩可以通过外加磁场的磁力来改变材料的方向和大小。
这使得磁性材料具有了磁性，即它们能够吸引或排斥其他磁性物体。
其次，导磁是磁性材料的另一个重要特性。
导磁性是指材料对磁场的相对应答能力。
磁性材料能够有效地吸收和储存磁场能量，因此具有较高的导磁率。
导磁性使得磁性材料在电感器、变压器等电磁设备中得到广泛应用。
通过合理选择导磁材料，可以提高设备的性能和效率。
最后，磁滞是磁性材料的一种特性，用来描述材料在磁化和解磁化过程中所表现出的残留磁化和磁场对材料的影响。
磁滞损耗是指材料在磁化和解磁化过程中产生的能量损失。
磁滞性能较好的材料能够减少能量损耗，并且具有较高的磁场稳定性。
因此，磁性材料在磁存储、电机、发电机等领域中得到广泛应用。
既然磁性材料具有以上特性，那么它们又是如何在实际应用中发挥作用呢？首先，磁性材料在电子行业中得到了广泛应用。
硬盘驱动器中的读写头和电脑扬声器中的音圈利用了磁性材料的吸附和排斥特性，实现了信号的传输和转换。
此外，磁性材料也被广泛应用于传感器和显示设备中，如磁力计、地理信息系统和液晶显示屏等。
其次，磁性材料在能源行业中也发挥着重要作用。
永磁发电机是一种高效能源装置，磁性材料的应用使得发电机的效率大大提高。
此外，太阳能和风能的转化依赖于磁性材料制造的发电机组件。
此外，磁性材料在医学领域中也有应用。
磁共振成像（MRI）是一项常用的医学检测技术，它利用磁性材料的特性来生成高清晰度的内部图像。
此外，磁性材料也在生物医学治疗中用于靶向药物输送和磁热治疗等领域。
磁性材料的基本特性
一.磁性材料的基本特性1.磁性材料的磁化曲线磁性材料是由铁磁性物质或亚铁磁性物质组成的，在外加磁场H作用下，必有相应的磁化强度M或磁感应强度B，它们随磁场强度H的变化曲线称为磁化曲线(M～H或B～H曲线)。
磁化曲线一般来说是非线性的，具有2个特点：磁饱和现象及磁滞现象。
即当磁场强度H足够大时，磁化强度M达到一个确定的饱和值M s，继续增大H，Ms保持不变；以及当材料的M值达到饱和后，外磁场H降低为零时，M并不恢复为零，而是沿MsM r曲线变化。
材料的工作状态相当于M～H曲线或B～H曲线上的某一点，该点常称为工作点。
2.软磁材料的常用磁性能参数∙饱和磁感应强度Bs: 其大小取决于材料的成分，它所对应的物理状态是材料内部的磁化矢量整齐排列；∙剩余磁感应强度Br: 是磁滞回线上的特征参数,H回到0时的B值. 矩形比: Br/Bs；∙矫顽力Hc:是表示材料磁化难易程度的量，取决于材料的成分及缺陷（杂质、应力等）；∙磁导率m:是磁滞回线上任何点所对应的B与H的比值，与器件工作状态密切相关；∙初始磁导率m i、最大磁导率m m、微分磁导率m d、振幅磁导率m a、有效磁导率m e、脉冲磁导率m p；∙居里温度Tc: 铁磁物质的磁化强度随温度升高而下降,达到某一温度时,自发磁化消失,转变为顺磁性, 该临界温度为居里温度.它确定了磁性器件工作的上限温度；∙损耗P: 磁滞损耗Ph及涡流损耗Pe P=Ph+Pe=af+bf2+cPeμf2t2/,r 降低磁滞损耗Ph的方法是降低矫顽力Hc；降低涡流损耗Pe的方法是减薄磁性材料的厚度t及提高材料的电阻率r；∙在自由静止空气中磁芯的损耗与磁芯的温升关系为:总功率耗散（亳瓦特）/表面积（平方厘米）3.软磁材料的磁性参数与器件的电气参数之间的转换∙设计软磁器件通常包括三个步骤:正确选用磁性材料；∙合理确定磁芯的几何形状及尺寸；∙根据磁性参数要求，模拟磁芯的工作状态得到相应的电气参数。
磁性材料的基本特性
磁性材料的基本特性2007年07月05日星期四21:181. 磁性材料的磁化曲线磁性材料是由铁磁性物质或亚铁磁性物质组成的，在外加磁场H 作用下，必有相应的磁化强度M 或磁感应强度B，它们随磁场强度H 的变化曲线称为磁化曲线（M～H或B～H曲线）。
磁化曲线一般来说是非线性的，具有2个特点：磁饱和现象及磁滞现象。
即当磁场强度H足够大时，磁化强度M达到一个确定的饱和值Ms，继续增大H，Ms保持不变；以及当材料的M值达到饱和后，外磁场H降低为零时，M并不恢复为零，而是沿MsMr曲线变化。
材料的工作状态相当于M～H曲线或B～H曲线上的某一点，该点常称为工作点。
2. 软磁材料的常用磁性能参数饱和磁感应强度Bs：其大小取决于材料的成分，它所对应的物理状态是材料内部的磁化矢量整齐排列。
剩余磁感应强度Br：是磁滞回线上的特征参数，H回到0时的B值。
矩形比：Br∕Bs矫顽力Hc：是表示材料磁化难易程度的量，取决于材料的成分及缺陷（杂质、应力等）。
磁导率μ：是磁滞回线上任何点所对应的B与H的比值，与器件工作状态密切相关。
初始磁导率μi、最大磁导率μm、微分磁导率μd、振幅磁导率μa、有效磁导率μe、脉冲磁导率μp。
居里温度Tc：铁磁物质的磁化强度随温度升高而下降，达到某一温度时，自发磁化消失，转变为顺磁性，该临界温度为居里温度。
它确定了磁性器件工作的上限温度。
损耗P：磁滞损耗Ph及涡流损耗Pe P = Ph + Pe = af + bf2+ c Pe ∝ f2 t2 / ，ρ 降低，磁滞损耗Ph的方法是降低矫顽力Hc；降低涡流损耗Pe 的方法是减薄磁性材料的厚度t 及提高材料的电阻率ρ。
在自由静止空气中磁芯的损耗与磁芯的温升关系为：总功率耗散（mW）/表面积（cm2）3. 软磁材料的磁性参数与器件的电气参数之间的转换在设计软磁器件时，首先要根据电路的要求确定器件的电压～电流特性。
器件的电压～电流特性与磁芯的几何形状及磁化状态密切相关。
磁性材料的性质及其应用
磁性材料的性质及其应用磁性材料是指具有磁化能力的材料，包括铁、镍、钴等金属，以及铁氧体、永磁体等无机化合物和铁磁性合金等有机化合物。
在电子技术、电力、通信、机械制造等领域都有广泛的应用。
一、磁性材料的性质磁性材料的主要性质是磁场强度、矫顽力、铁磁性和磁损耗。
磁场强度是指磁体在磁场中所受到的力量大小，矫顽力是指在外界磁场作用下使材料磁化时需要的最小磁场强度。
铁磁性是指物质在磁场下呈现出的磁性行为，分为顺磁性和抗磁性。
磁损耗是指材料在磁场作用下发生的热损耗和能耗。
二、磁性材料的应用1. 电子技术领域磁性材料在电子技术领域中应用广泛，如电动机、发电机、变压器、磁带等等。
电动机中常用的磁性材料为永磁体材料，常用于制作马达定子和转子。
而变压器中的铁芯材料则是铁氧体材料，其特点是饱和磁通密度高、矫顽力小、磁导率高、磁损耗小等特性；还有磁带的制作中，铁磁合金是其关键材料。
2. 电力领域磁性材料在电力领域中也有广泛应用，如变压器、电感器等。
在变压器中，铁芯材料是铁氧体和硅钢片，电感器中则使用铁氧体和永磁体等磁性材料制成。
3. 通信领域在通信领域中，磁性材料主要用于制造与磁性元件有关的电子器件，如声控磁头、磁卡等等。
其中，磁控磁头的感应原理是基于在外磁场的作用下，磁头中的磁性材料发生磁化，从而检测或记录磁信号。
4. 机械制造领域在机械制造领域中，磁性材料主要用于制造磁性元件和磁性工具，如磁性夹具、磁性钻床等等。
如磁性夹具是在磁性材料的作用下通过磁力吸附和保持工件，实现高效的定位和加工，是现代数控加工、精密加工中常用的工具设备。
总之，磁性材料拥有独特的物理性质，具有广泛的应用前景，可广泛应用在电子技术、电力、通信、机械制造等领域。
在未来的发展中，我们有理由相信，随着先进材料技术的不断革新和创新，磁性材料的应用前景也将更加广阔。
磁性材料的特性与应用
磁性材料的特性与应用一、引言磁性材料是一类具有磁性的材料，其具有在外加磁场作用下发生磁化的性质。
磁性材料具有诸多特性，在工业生产和科学研究中得到广泛的应用。
本文将围绕磁性材料的特性和应用展开讨论，以期更好地认识这一类材料。
二、磁性材料的特性1. 磁化特性磁性材料具有在外加磁场作用下发生磁化的特性，且磁化的大小与磁场的大小成正比例关系。
当物体处于磁场中时，分子磁矩会发生定向排列，从而导致物体的磁性。
磁性材料的磁化程度可以通过其磁化强度来衡量，通常用“高斯”或“特斯拉”来表示。
2. 磁滞特性磁性材料具有磁滞特性，即磁化过程中存在着一种滞后效应。
当磁场强度增加时，材料的磁化强度也会增大；但当磁场强度逐渐减小时，磁化强度并不会完全跟随磁场降低，这就是磁滞现象。
3. 饱和磁化强度磁性材料的饱和磁化强度是指在外加磁场增大到一定值时，材料磁化强度不再增加的状态，即达到饱和状态。
不同类型的磁性材料具有不同的饱和磁化强度，一般来说，软磁性材料的饱和磁化强度较低，而硬磁性材料的饱和磁化强度较高。
三、磁性材料的应用1. 计算机和电子器件磁性材料在计算机和电子器件中得到广泛应用。
例如，磁性塑料磁带是计算机和其他数字设备的重要存储媒介，而硬磁性材料也被用于存储数字数据。
此外，磁性材料也被用于制造电感、变压器、电动机以及许多电子元件。
2. 硬磁盘驱动器硬磁盘驱动器是个人电脑和其他数字设备的重要存储媒介，而其中用到的磁性材料起到了至关重要的作用。
硬盘驱动器包含许多磁性硬盘，其内部有用于存储信息的磁性材料，因此磁性材料对于硬盘驱动器的性能至关重要。
由于每个硬盘驱动器中存储的数据量都非常庞大，因此硬盘驱动器生产厂家一直在寻求更好的磁性材料。
3. 医学成像MRI是一种非侵入性的医学成像技术，磁性材料在MRI中扮演着重要角色。
MRI通过磁性材料将人体的不同部位映射到三维空间中，从而实现对人体内部构造的精准成像。
因此，磁性材料在医学领域中的应用前景仍然非常广阔。
磁饱和的名词解释
磁饱和的名词解释磁饱和是一个在物理学和工程领域中常见的术语，用来描述磁性材料在外加磁场作用下，磁化强度达到最大值并停止增加的状态。
在这个状态下，磁性材料无法继续增强磁化强度，因为其中所有的磁矩都已经被完全定向。
磁饱和不仅在实际应用中具有重要意义，也对理解磁性材料的特性和行为有着深远的影响。
一、磁性材料的基本特性为了理解磁饱和的概念，我们首先需要了解磁性材料的基本特性。
磁性材料可以分为铁磁体、顺磁体和抗磁体三个主要类别。
铁磁体是指在外加磁场作用下能够呈现明显磁性的材料，比如铁、镍、钴等。
顺磁体是指在外加磁场作用下，材料中原本存在的不完全配对电子会被磁场影响而出现磁矩的材料，比如氧化铁等。
抗磁体是指在外加磁场作用下，材料的磁化程度极小，可以忽略不计。
二、磁化过程当一个磁性材料置于外加磁场中时，磁场会对这个材料的磁矩产生力的作用。
根据磁性材料的特性和外加磁场的强度，材料的磁矩会发生变化。
磁化过程可以分为磁介质中的分子磁矩的取向和排列，以及整个磁介质中磁矩的分布。
当外界磁场增大时，磁介质中的分子磁矩会逐渐向外加磁场的方向取向，直到所有的磁矩都向同一方向取向，形成一个与外加磁场方向一致的磁化强度。
三、磁饱和的物理机制磁饱和的物理机制可以通过分子磁矩的取向和排列来解释。
在开始的时候，磁介质中的磁矩会沿着外加磁场方向逐渐排列，增大磁矩总和。
然而，当所有的磁矩都取向到外加磁场方向时，由于磁介质分子中的电子自旋、轨道和核自旋磁矩的相互作用，磁矩的取向变得困难。
这种相互作用会阻碍磁介质分子磁矩的进一步转动和取向，导致磁矩无法继续增大形成更大的磁化强度。
四、磁饱和的应用磁饱和具有广泛的应用领域。
在电力工程中，磁饱和现象被广泛应用于变压器和电感器中。
当电流通过线圈时，会产生一定的磁场，而随着电流的增加，线圈中的铁芯会进入磁饱和状态，磁场强度不再增加。
这种现象有助于保护电力设备，防止过载和过热现象的发生。
此外，在材料科学和工程中，磁饱和也常常用于评估和分析磁性材料的性能。
磁性材料的基本特性及分类参数
一.磁性材料的基本特性1.磁性材料的磁化曲线磁性材料是由铁磁性物质或亚铁磁性物质组成的，在外加磁场H作用下，必有相应的磁化强度M或磁感应强度B，它们随磁场强度H的变化曲线称为磁化曲线（M～H或B～H曲线）。
磁化曲线一般来说是非线性的，具有2个特点：磁饱和现象及磁滞现象。
即当磁场强度H足够大时，磁化强度M达到一个确定的饱和值Ms，继续增大H，Ms保持不变；以及当材料的M值达到饱和后，外磁场H降低为零时，M并不恢复为零，而是沿MsMr曲线变化。
材料的工作状态相当于M～H曲线或B～H曲线上的某一点，该点常称为工作点。
2.软磁材料的常用磁性能参数饱和磁感应强度Bs：其大小取决于材料的成分，它所对应的物理状态是材料内部的磁化矢量整齐排列。
剩余磁感应强度Br：是磁滞回线上的特征参数，H回到0时的B值。
矩形比：Br∕Bs矫顽力Hc：是表示材料磁化难易程度的量，取决于材料的成分及缺陷（杂质、应力等）。
磁导率μ：是磁滞回线上任何点所对应的B与H的比值，与器件工作状态密切相关。
初始磁导率μi、最大磁导率μm、微分磁导率μd、振幅磁导率μa、有效磁导率μe、脉冲磁导率μp。
居里温度Tc：铁磁物质的磁化强度随温度升高而下降，达到某一温度时，自发磁化消失，转变为顺磁性，该临界温度为居里温度。
它确定了磁性器件工作的上限温度。
损耗P：磁滞损耗Ph及涡流损耗Pe P = Ph + Pe = af + bf2+ c Pe ∝ f2 t2 / ，ρ降低，磁滞损耗Ph的方法是降低矫顽力Hc；降低涡流损耗Pe的方法是减薄磁性材料的厚度t及提高材料的电阻率ρ。
在自由静止空气中磁芯的损耗与磁芯的温升关系为：总功率耗散（mW）/表面积（cm2）3.软磁材料的磁性参数与器件的电气参数之间的转换在设计软磁器件时，首先要根据电路的要求确定器件的电压～电流特性。
器件的电压～电流特性与磁芯的几何形状及磁化状态密切相关。
设计者必须熟悉材料的磁化过程并拿握材料的磁性参数与器件电气参数的转换关系。
硅钢片铁芯、坡莫合金、非晶及纳米晶软磁合金
硅钢片铁芯、坡莫合金、非晶及纳米晶软磁合金一.磁性材料的基本特性1. 磁性材料的磁化曲线磁性材料是由铁磁性物质或亚铁磁性物质组成的，在外加磁场H 作用下，必有相应的磁化强度M 或磁感应强度B，它们随磁场强度H 的变化曲线称为磁化曲线（M～H或B～H曲线）。
磁化曲线一般来说是非线性的，具有2个特点：磁饱和现象及磁滞现象。
即当磁场强度H足够大时，磁化强度M达到一个确定的饱和值Ms，继续增大H，Ms保持不变；以及当材料的M值达到饱和后，外磁场H降低为零时，M并不恢复为零，而是沿MsMr曲线变化。
材料的工作状态相当于M～H曲线或B～H曲线上的某一点，该点常称为工作点。
2. 软磁材料的常用磁性能参数饱和磁感应强度Bs：其大小取决于材料的成分，它所对应的物理状态是材料内部的磁化矢量整齐排列。
剩余磁感应强度Br：是磁滞回线上的特征参数，H回到0时的B值。
矩形比：Br∕Bs矫顽力Hc：是表示材料磁化难易程度的量，取决于材料的成分及缺陷（杂质、应力等）。
磁导率μ：是磁滞回线上任何点所对应的B与H的比值，与器件工作状态密切相关。
初始磁导率μi、最大磁导率μm、微分磁导率μd、振幅磁导率μa、有效磁导率μe、脉冲磁导率μp。
居里温度Tc：铁磁物质的磁化强度随温度升高而下降，达到某一温度时，自发磁化消失，转变为顺磁性，该临界温度为居里温度。
它确定了磁性器件工作的上限温度。
损耗P：磁滞损耗Ph及涡流损耗Pe P = Ph + Pe = af + bf2+ c Pe ∝f2 t2 / ，ρ 降低，磁滞损耗Ph的方法是降低矫顽力Hc；降低涡流损耗Pe 的方法是减薄磁性材料的厚度t 及提高材料的电阻率ρ。
在自由静止空气中磁芯的损耗与磁芯的温升关系为：总功率耗散（mW）/表面积（cm2）3. 软磁材料的磁性参数与器件的电气参数之间的转换在设计软磁器件时，首先要根据电路的要求确定器件的电压～电流特性。
器件的电压～电流特性与磁芯的几何形状及磁化状态密切相关。
磁性材料的性能和应用
磁性材料的性能和应用磁性材料是一类具有磁性质的材料，广泛应用于电子、信息、能源、医药等领域。
磁性材料的性能因其组织和结构的不同而差别很大。
以下将从磁性材料的基本性质、分类、性能和应用四个方面来探讨磁性材料的性能和应用。
一、磁性材料的基本性质磁性材料是一种物理性质，在外磁场下会产生磁矩，而磁矩的大小和方向取决于材料的组织与结构。
磁性材料的基本性质有三个：磁滞回程、磁饱和、磁导率。
1. 磁滞回程磁滞回程是指当外磁场的强度逐渐增大时，其磁化强度也逐渐增大，但磁场达到一定强度时，材料的磁矩已经指向一个方向，因而磁矩增长变缓。
当外磁场开始减小时，材料的磁矩也随之减小，但磁场达到某一程度时，其磁矩并没有完全消失，只是改变方向。
这种依磁场强度变化的磁化特性称为磁滞回程。
2. 磁饱和磁饱和是指在某个外磁场下，材料磁化强度达到最大值，同时材料的磁导率也达到最大值。
此时磁化强度无法再随磁场强度增大而增大，称为磁饱和。
3. 磁导率磁导率是指在单位长度和单位磁场强度下，磁通量密度的变化量。
与电导率类似，单位为亨利/米。
二、磁性材料的分类磁性材料按磁悬的方向可分为沿着晶体轴向的单晶磁材料和沿着磁畴轴向的磁畴磁材料。
单晶磁材料是指晶体中存在着明显的磁畴并且沿着磁畴轴向呈单结构分布的材料。
磁畴磁材料是指晶体中存在着明显的磁畴并且沿着磁畴轴向呈多结构分布的材料。
单晶磁材料用于小型电动工具、制动器、声音电子元件、环路变压器、机械传动器、套管等方面。
磁畴磁材料用于高速电动机、高分辨率电磁开关、高强度电动工具、行星绕组等方面。
三、磁性材料的性能磁性材料的性能是指在不同的条件下，材料所表现出来的特殊物理性质，主要包括磁导率、磁饱和、剩磁、矫顽力、居里温度、热稳定性和加工性能等。
1. 磁导率磁导率是指在单位长度和单位磁场强度下，磁通量密度的变化量。
越大表示磁能的存储能力越大。
2. 磁饱和磁饱和是指在某个外磁场下，材料磁化强度达到最大值，同时材料的磁导率也达到最大值。
磁性材料的基本特性
一.磁性材料的基本特性1.磁性材料的磁化曲线磁性材料是由铁磁性物质或亚铁磁性物质组成的，在外加磁场H作用下，必有相应的磁化强度M或磁感应强度B，它们随磁场强度H的变化曲线称为磁化曲线(M～H或B～H曲线)。
磁化曲线一般来说是非线性的，具有2个特点：磁饱和现象及磁滞现象。
即当磁场强度H足够大时，磁化强度M达到一个确定的饱和值Ms，继续增大H，Ms保持不变；以及当材料的M值达到饱和后，外磁场H降低为零时，M并不恢复为零，而是沿MsMr曲线变化。
材料的工作状态相当于M～H曲线或B～H曲线上的某一点，该点常称为工作点。
2.软磁材料的常用磁性能参数∙饱和磁感应强度Bs: 其大小取决于材料的成分，它所对应的物理状态是材料内部的磁化矢量整齐排列；∙剩余磁感应强度Br: 是磁滞回线上的特征参数,H回到0时的B值. 矩形比: Br/Bs；∙矫顽力Hc: 是表示材料磁化难易程度的量，取决于材料的成分及缺陷（杂质、应力等）；∙磁导率m:是磁滞回线上任何点所对应的B与H的比值，与器件工作状态密切相关；∙初始磁导率mi、最大磁导率mm、微分磁导率md、振幅磁导率ma、有效磁导率me、脉冲磁导率mp；∙居里温度Tc: 铁磁物质的磁化强度随温度升高而下降,达到某一温度时,自发磁化消失,转变为顺磁性, 该临界温度为居里温度. 它确定了磁性器件工作的上限温度；∙损耗P: 磁滞损耗Ph及涡流损耗Pe P=Ph+Pe=af+bf2+cPeμf2t2/,r 降低磁滞损耗Ph的方法是降低矫顽力Hc；降低涡流损耗Pe的方法是减薄磁性材料的厚度t及提高材料的电阻率r；∙在自由静止空气中磁芯的损耗与磁芯的温升关系为:总功率耗散（亳瓦特）/表面积（平方厘米）3.软磁材料的磁性参数与器件的电气参数之间的转换∙合理确定磁芯的几何形状及尺寸；∙根据磁性参数要求，模拟磁芯的工作状态得到相应的电气参数。
材料:B H,m 磁芯(S,l):f～F 器件(N):U～I,LI ～H: H = IN/l 磁势F =ò Hdl=Hl Nf = ò UdtL～m:L＝AL N2 =4N2m SK /D′10-9 U ～B:U = Ndf/dt = kfNBS ′10-6二、常用软磁磁芯的特点及应用(一).粉芯类1.磁粉芯磁粉芯是由铁磁性粉粒与绝缘介质混合压制而成的一种软磁材料。
磁性材料的特性有哪些
磁性材料的特性有哪些磁性材料是一类具有特殊磁性的物质，它们在现代科技中扮演着至关重要的角色，从电子设备到医疗领域，从交通运输到能源开发，都能看到磁性材料的身影。
那么，磁性材料究竟具有哪些特性呢？首先，磁性材料具有磁导率。
磁导率是描述磁性材料导磁能力的一个重要参数。
简单来说，磁导率高的磁性材料能够更有效地传导磁场，就像一根粗水管能让水流更顺畅地通过一样。
不同的磁性材料磁导率差别很大，比如铁氧体的磁导率相对较低，而纯铁、坡莫合金等高导磁材料的磁导率则非常高。
磁性材料的矫顽力也是其重要特性之一。
矫顽力指的是磁性材料抵抗退磁的能力。
有些磁性材料，如永磁体，需要有较高的矫顽力，这样才能在外部磁场消失后依然保持较强的磁性；而对于一些软磁材料，如用于变压器中的硅钢片，矫顽力则要低，以便在磁场变化时能够迅速磁化和退磁，减少能量损耗。
剩磁是磁性材料的另一个关键特性。
剩磁是指磁性材料在去除外部磁场后所保留的磁性强度。
永磁材料通常具有较高的剩磁，能够长期稳定地提供磁场；而软磁材料的剩磁一般较小。
磁性材料的磁滞特性也不容忽视。
磁滞现象表现为磁化强度的变化滞后于磁场强度的变化。
通过绘制磁滞回线，可以直观地了解磁性材料的磁滞特性。
不同的磁性材料具有不同形状和大小的磁滞回线，这反映了它们在磁化和退磁过程中的能量损耗以及磁性性能的差异。
温度对磁性材料的性能有着显著的影响。
一般来说，随着温度的升高，磁性材料的磁性会逐渐减弱。
超过一定的温度，称为居里温度，磁性材料会完全失去磁性，从铁磁性或亚铁磁性转变为顺磁性。
这一特性在许多应用中需要特别考虑，比如在高温环境下工作的磁性器件，就需要选择具有较高居里温度的磁性材料。
磁性材料的饱和磁化强度也是一个重要的特性指标。
当磁性材料中的所有磁矩都沿同一方向排列时，所达到的磁化强度就是饱和磁化强度。
不同的磁性材料具有不同的饱和磁化强度，这决定了它们所能产生的最大磁场强度。
此外，磁性材料的电阻率也会影响其应用。
磁性材料的特性和应用
磁性材料的特性和应用磁性材料是一类具有一定磁性的材料，分为软磁性材料和硬磁性材料。
软磁性材料在外界施加磁场后，可以被磁化并且很容易地回到无磁状态。
而硬磁性材料的磁化强度很高，难以被磁场消除。
本文将从磁性材料的特性、应用范围以及未来发展方向三个方面来探讨磁性材料。
一、磁性材料的特性磁性材料的特性与其晶体结构和电子结构有关。
许多磁性材料在晶体结构中存在一个不规则的磁矩分布，即局部原子磁性。
磁常数和局部磁矩是磁性材料磁性的决定因素之一。
对于磁性材料来说，其磁性特性可以通过磁滞回线来描述，磁滞回线的形状与光电效应和电子排布有关。
当磁场方向改变，磁滞回线的形状也会发生改变。
不同的磁性材料具有不同的磁和电性能。
常用的软磁性材料有普通低碳钢和硅铁，其磁导率和电阻率都比较低。
而硬磁性材料如氧化铁、氧化钴、钕铁硼等，则具有较高的磁导率和电阻率。
磁性材料可以在不同强度的磁场下发挥其磁性能。
二、磁性材料的应用磁性材料具有广泛的应用范围，主要用于电机、能源、通讯和医疗领域。
1. 电机领域磁性材料主要用于制造各种类型的电机，如交流电机、直流电机、步进电机等。
这些电机分别由不同的磁性材料制成，如氧化钴、铝镍钴、钕铁硼等，其磁性能与其应用相关。
2. 能源领域在能源领域，磁性材料主要用作电池、电容器、电感器等元件的中心部分，以提高其阻抗和磁特性。
其中，氮化硼磁钢是一种新型的软磁性材料，具有高的磁导率和低的磁滞损耗，被广泛应用于高频变压器、电源滤波器等。
3. 通讯领域在通信行业中，磁性材料主要用于制造电感器和滤波器。
电感器用于通讯电路中，以实现信号的传输和接收。
滤波器用于保护通讯设备，以避免噪音和电磁干扰。
4. 医疗领域磁性材料还被广泛应用于医疗领域，如用于医疗成像、磁治疗和磁控释药等。
其中，磁共振成像技术是一种重要的医疗成像技术，它利用磁性材料对人体内部结构的不同组织和器官的特异性影响，以实现对人体内部结构的影像诊断。
三、磁性材料的未来发展方向随着科技的不断发展，磁性材料也在不断更新换代。
磁性材料的基本特性和操控方法
磁性材料的基本特性和操控方法磁性材料是一类具有磁性的材料，一般包括铁、钴、镍和合金等。
这些材料独特的磁性特性使得它们在现代工业、医学和物理学等领域中具有广泛的应用。
磁性材料的基本特性磁性材料通常具有以下基本特性：1. 磁化强度：磁性材料具有常磁性和软磁性两种基本磁性类型，常磁性强度高，软磁性强度相对较低。
2. 矫顽力：指一个材料磁化时需要施加的外加电场强度。
矫顽力越大，磁化过程中对应的电场强度就越高，材料的磁化难度就越大。
3. 磁滞回线：当外加磁场从零逐渐增加时，磁性材料的磁化强度不同程度地随之发生变化。
而当外加磁场逐渐减小到零时，磁性材料的磁化也会发生变化。
这种磁化强度与外加磁场大小之间的关系即为磁滞回线。
4. 磁导率：指磁性材料所具有的导磁性质，其大小决定了材料磁化后的磁感应强度。
操控磁性材料的方法磁性材料的特性决定了磁场对其产生的影响，因此我们也可以通过操控磁场来操控磁性材料。
1. 磁场控制法：通过外加电流，产生强磁场，来对磁性材料进行操控。
这种方法可以在实验室和生产线上广泛应用。
2. 磁性体控制法：通过改变磁性体与磁场的相互作用来操控磁性材料。
一种常见的磁性体控制方法是利用磁性线圈产生磁场并通过电流进行控制。
3. 磁场成像法：这种方法通过利用磁性探针，观察磁场对磁性材料的影响，来进行精确的操控。
这种方法能够显示特定形状的磁场，并且使得对磁性材料的操控更加准确和灵活。
总之，磁性材料的基本特性和操控方法是磁性材料研究中的重要内容。
通过对磁性材料特性和操控方法的深入探索，未来可以开发更加先进的磁性材料，并在现代科技、医学和物理学等领域实现更多应用。
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一.磁性材料的基本特性1.磁性材料的磁化曲线磁性材料是由铁磁性物质或亚铁磁性物质组成的，在外加磁场H作用下，必有相应的磁化强度M或磁感应强度B，它们随磁场强度H的变化曲线称为磁化曲线(M～H或B～H曲线)。
磁化曲线一般来说是非线性的，具有2个特点：磁饱和现象及磁滞现象。
即当磁场强度H足够大时，磁化强度M达到一个确定的饱和值Ms，继续增大H，Ms保持不变；以及当材料的M值达到饱和后，外磁场H降低为零时，M并不恢复为零，而是沿MsMr曲线变化。
材料的工作状态相当于M～H曲线或B～H曲线上的某一点，该点常称为工作点。
2.软磁材料的常用磁性能参数∙饱和磁感应强度Bs: 其大小取决于材料的成分，它所对应的物理状态是材料内部的磁化矢量整齐排列；∙剩余磁感应强度Br: 是磁滞回线上的特征参数,H回到0时的B值. 矩形比: Br/Bs；∙矫顽力Hc: 是表示材料磁化难易程度的量，取决于材料的成分及缺陷（杂质、应力等）；∙磁导率m:是磁滞回线上任何点所对应的B与H的比值，与器件工作状态密切相关；∙初始磁导率mi、最大磁导率mm、微分磁导率md、振幅磁导率ma、有效磁导率me、脉冲磁导率mp；∙居里温度Tc: 铁磁物质的磁化强度随温度升高而下降,达到某一温度时,自发磁化消失,转变为顺磁性, 该临界温度为居里温度. 它确定了磁性器件工作的上限温度；∙损耗P: 磁滞损耗Ph及涡流损耗Pe P=Ph+Pe=af+bf2+cPeμf2t2/,r 降低磁滞损耗Ph的方法是降低矫顽力Hc；降低涡流损耗Pe的方法是减薄磁性材料的厚度t及提高材料的电阻率r；∙在自由静止空气中磁芯的损耗与磁芯的温升关系为:总功率耗散（亳瓦特）/表面积（平方厘米）3.软磁材料的磁性参数与器件的电气参数之间的转换∙设计软磁器件通常包括三个步骤:正确选用磁性材料；∙合理确定磁芯的几何形状及尺寸；∙根据磁性参数要求，模拟磁芯的工作状态得到相应的电气参数。
材料:B H,m 磁芯(S,l):f～F 器件(N):U～I,LI ～H: H = IN/l 磁势F =ò Hdl=Hl Nf = ò UdtL～m:L＝AL N2 =4N2m SK /D′10-9 U ～B:U = Ndf/dt = kfNBS ′10-6二、常用软磁磁芯的特点及应用(一).粉芯类1.磁粉芯磁粉芯是由铁磁性粉粒与绝缘介质混合压制而成的一种软磁材料。
由于铁磁性颗粒很小（高频下使用的为0.5~5 微米），又被非磁性电绝缘膜物质隔开，因此，一方面可以隔绝涡流，材料适用于较高频率；另一方面由于颗粒之间的间隙效应，导致材料具有低导磁率及恒导磁特性；又由于颗粒尺寸小，基本上不发生集肤现象，磁导率随频率的变化也就较为稳定。
主要用于高频电感。
磁粉芯的磁电性能主要取决于粉粒材料的导磁率、粉粒的大小和形状、它们的填充系数、绝缘介质的含量、成型压力及热处理工艺等。
常用的磁粉芯有铁粉芯(IRON CORE) 、坡莫合金粉芯及铁硅铝粉芯(SENDUST) 三种。
(1). 铁粉芯(IRON CORE)常用铁粉芯是由碳基铁磁粉及树脂碳基铁磁粉构成。
在粉芯中价格最低。
饱和磁感应强度值在1.4T 左右；磁导率范围从10~100; 初始磁导率m i 随频率的变化稳定性好；直流电流叠加性能好；但高频下损耗高(2). 坡莫合金粉芯坡莫合金粉芯主要有钼坡莫合金粉芯(MPP) 及高磁通量粉芯(High Flux) 。
MPP 主要特点是: 饱和磁感应强度值在7500Gs 左右；磁导率范围大，从14~550;在粉末磁芯中具有最低的损耗；温度稳定性极佳，广泛用于太空设备、露天设备等；磁致伸缩系数接近零，在不同的频率下工作时无噪声产生。
主要应用于300KHz 以下的高品质因素Q 滤波器、感应负载线圈、谐振电路、在对温度稳定性要求高的LC 电路上常用、输出电感、功率因素补偿电路等, 在AC 电路中常用, 粉芯中价格最贵。
高磁通粉芯主要特点是: 饱和磁感应强度值在15000Gs 左右；磁导率范围从14~160; 在粉末磁芯中具有最高的磁感应强度，最高的直流偏压能力；磁芯体积小。
主要应用于线路滤波器、交流电感、输出电感、功率因素校正电路等, 在DC 电路中常用，高DC 偏压、高直流电和低交流电上用得多。
价格低于MPP 。
(3). 铁硅铝粉芯(SENDUST Cores)铁硅铝粉芯可在8KHz以上频率下使用；饱和磁感在1.05T左右；导磁率从26~125；磁致伸缩系数接近零，在不同的频率下工作时无噪声产生；比MPP有更高的DC偏压能力；具有最佳的性能价格比。
主要应用于交流电感、输出电感、线路滤波器、功率因素校正电路等。
有时也替代有气隙铁氧体作变压器铁芯使用。
2.软磁铁氧体(Ferrite core)软磁铁氧体磁芯有Mn-Zn 、Cu-Zn 、Ni-Zn 、Mg-Zn 等几类，其中Mn-Zn 铁氧体的产量和用量最大，Mn-Zn 铁氧体的电阻率低，为 1 ～10 欧姆- 米，一般在100KHZ 以下的频率使用。
Cu-Zn 、Ni-Zn 铁氧体的电阻率为10 2 ～10 4 欧姆- 米，在100kHz ～10 兆赫的无线电频段的损耗小，多用在无线电用天线线圈、无线电中频变压器和EMI 中。
电信用铁氧体的磁导率从750~2300, 具有低损耗因子、高品质因素Q 、稳定的磁导率随温度/ 时间关系, 是磁导率在工作中下降最慢的一种，约每十年下降3% ～4% 。
广泛应用于高Q 滤波器、调谐滤波器、负载线圈、阻抗匹配变压器、接近传感器。
宽带铁氧体也就是常说的高导磁率铁氧体，磁导率分别有5000 、10000 、15000 。
其特性为具有低损耗因子、高磁导率、高阻抗/ 频率特性。
广泛应用于共模滤波器、饱和电感、电流互感器、漏电保护器、绝缘变压器、信号及脉冲变压器，在宽带变压器和EMI 上多用。
功率铁氧体具有高的饱和磁感应强度，为4000~5000 Gs 。
另外具有低损耗/ 频率关系和低损耗/ 温度关系。
也就是说，随频率增大、损耗上升不大；随温度提高、损耗变化不大。
广泛应用于功率扼流圈、并列式滤波器、开关电源变压器、开关电源电感、功率因素校正电路。
三、常用软磁磁芯的特点比较1.磁粉芯、铁氧体的特点比较:∙MPP 磁芯: 使用安匝数< 200 ，50Hz~1kHz: m e : 125 ~ 500 ; 1 ~ 10kHz: m e : 125 ~ 200; > 100kHz: m e : 10 ~ 125∙HF 磁芯: 使用安匝数< 500 ，能使用在较大的电源上，在较大的磁场下不易被饱和，能保证电感的最小直流漂移，m e : 20 ~ 125∙铁粉芯(IRON CORE) ：使用安匝数> 800, 能在高的磁化场下不被饱和, 能保证电感值最好的交直流叠加稳定性。
在200kHz 以内频率特性稳定; 但高频损耗大，适合于10kHz 以下使用。
∙SENDUST 磁芯：代替铁粉芯使用，使用频率可大于8kHz 。
DC 偏压能力介于MPP 与HF 之间。
铁氧体：饱和磁密低(5000Gs) ，DC 偏压能力最小四、几种常用磁性器件中磁芯的选用及设计开关电源中使用的磁性器件较多，其中常用的软磁器件有：作为开关电源核心器件的主变压器（高频功率变压器）、共模扼流圈、高频磁放大器、滤波阻流圈、尖峰信号抑制器等。
(1). 高频功率变压器变压器铁芯的大小取决于输出功率和温升等。
变压器的设计公式如下：Ｐ＝ＫｆＮＢＳＩ×１０－６Ｔ＝ｈｃＰｃ＋ｈｗＰｗ其中，Ｐ为电功率；Ｋ为与波形有关的系数；ｆ为频率；Ｎ为匝数；Ｓ为铁芯面积；Ｂ为工作磁感；Ｉ为电流；Ｔ为温升；Ｐｃ为铁损；Ｐｗ为铜损；ｈｃ和ｈｗ为由实验确定的系数。
由以上公式可以看出：高的工作磁感Ｂ可以得到大的输出功率或减少体积重量。
但Ｂ值的增加受到材料的Ｂｓ值的限制。
而频率ｆ可以提高几个数量级，从而有可能使体积重量显著减小。
而低的铁芯损耗可以降低温升，温升反过来又影响使用频率和工作磁感的选取。
一般来说，开关电源对材料的主要要求是：尽量低的高频损耗、足够高的饱和磁感、高的磁导率、足够高的居里温度和好的温度稳定性，有些用途要求较高的矩形比，对应力等不敏感、稳定性好，价格低。
单端式变压器因为铁芯工作在磁滞回线的第一象限，对材料磁性的要求有别于前述主变压器。
它实际上是一只单端脉冲变压器，因而要求具有大的Ｂ＝Ｂｍ－Ｂｒ，即磁感Ｂｍ和剩磁Ｂｒ之差要大；同时要求高的脉冲磁导率。
特别是对于单端反激式开关主变压器，或称储能变压器，要考虑储能要求。
线圈储能的多少取决于两个因素：一个是材料的工作磁感Ｂｍ值或电感量Ｌ，另一个是工作磁场Ｈｍ或工作电流Ｉ，储能Ｗ＝1/2 ＬＩ2 。
这就要求材料有足够高的Ｂｓ值和合适的磁导率，常为宽恒导磁材料。
对于工作在±Ｂｍ之间的变压器来说，要求其磁滞回线的面积，特别是在高频下的回线面积要小，同时为降低空载损耗、减小励磁电流，应有高磁导率，最合适的为封闭式环形铁芯, 其磁滞回线见图所示，这种铁芯用于双端或全桥式工作状态的器件中(2). 脉冲变压器铁芯脉冲变压器是用来传输脉冲的变压器。
当一系列脉冲持续时间为t d ( m s) 、脉冲幅值电压为U m (V) 的单极性脉冲电压加到匝数为N 的脉冲变压器绕组上时，在每一个脉冲结束时，铁芯中的磁感应强度增量Δ B (T) 为：Δ B = U m t d / NS c ′ 10 -2 其中Sc 为铁芯的有效截面积（cm 2 ）。
即磁感应强度增量Δ B 与脉冲电压的面积（伏秒乘积）成正比。
对输出单向脉冲时，Δ B=B m -B r , 如果在脉冲变压器铁芯上加去磁绕组时，Δ B = B m + B r 。
在脉冲状态下，由动态脉冲磁滞回线的Δ B 与相应的Δ H p 之比为脉冲磁导率m p 。
理想的脉冲波形是指矩形脉冲波，由于电路的参数影响，实际的脉冲波形与矩形脉冲有所差异，经常会发生畸变。
比如脉冲前沿的上升时间t r 与脉冲变压器的漏电感L s 、绕组和结构零件导致的分布电容C s 成比例，脉冲顶降l 与励磁电感L m 成反比，另外涡流损耗因素也会影响输出的脉冲波形。
脉冲变压器的漏电感L s = 4 b p N 1 2 l m / h脉冲变压器的初级励磁电感L m = 4 m p p S c N 2 / l ′ 10 -9涡流损耗Pe = U m d 2 t d lF / 12 N 1 2 S c rb 为与绕组结构型式有关的系数，l m 为绕组线圈的平均匝长，h 为绕组线圈的宽度，N 1 为初级绕组匝数，l 为铁芯的平均磁路长度，S c 为铁芯的截面积，m p 为铁芯的脉冲磁导率，r 为铁芯材料的电阻率，d 为铁芯材料的厚度，F 为脉冲重复频率。