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硅钢片铁芯、坡莫合金、非晶及纳米晶软磁合金

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. 磁性材料的磁化曲线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。

. 软磁材料的常用磁性能参数和磁感应强度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。

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。

形比：Br∕Bs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）。

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。

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。

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。

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，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：功率耗散（mW）/表面积（cm2）. 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。

常见软磁材料

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、坡莫合金粉芯及铁硅铝粉芯三种。

磁芯的有效磁导率me及电感的计算公式为： me = DL/4N2S ´ 109其中： D为磁芯平均直径（cm），L为电感量（享），N为绕线匝数，S为磁芯有效截面积（cm2）。

(1). 铁粉芯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22~100; 初始磁导率mi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是由81%Ni, 2%Mo, 及Fe粉构成。

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HF是由50%Ni, 50%Fe粉构成。

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。

非晶软磁材料

非晶软磁材料
非晶软磁材料是一类具有优异磁性能和热稳定性的材料，广泛应用于电力电子、通信、医疗器械等领域。

相比于晶体软磁材料，非晶软磁材料具有更高的饱和磁感应强度和低的磁滞回线，因此在高频应用中具有更好的性能。

本文将对非晶软磁材料的特性、制备方法以及应用进行介绍。

首先，非晶软磁材料具有优异的软磁性能。

其具有高饱和磁感应强度和低的磁
滞回线，能够有效降低磁芯损耗，提高电磁转换效率。

同时，非晶软磁材料还具有良好的热稳定性和化学稳定性，能够在恶劣环境下稳定工作。

其次，非晶软磁材料的制备方法主要包括溅射法、快速凝固法和溶液法等。

其中，溅射法是将金属靶材置于真空室中，通过离子轰击使金属原子蒸发并沉积在基底上，形成非晶薄膜。

快速凝固法是将金属液体迅速冷却至玻璃化温度以下，形成非晶态结构。

溶液法则是将金属盐溶解在溶剂中，通过化学反应得到非晶材料。

最后，非晶软磁材料在电力电子、通信和医疗器械领域有着广泛的应用。

在电
力电子领域，非晶软磁材料被广泛应用于变压器、电感器等元器件中，能够提高能量转换效率，减小体积和重量。

在通信领域，非晶软磁材料被用于制备高频变压器和电感器，能够提高信号传输质量。

在医疗器械领域，非晶软磁材料被用于制备医疗设备中的电感器和传感器，能够提高设备的性能和稳定性。

总之，非晶软磁材料具有优异的磁性能和热稳定性，制备方法多样，应用领域
广泛。

随着科技的不断发展，非晶软磁材料将在更多领域发挥重要作用，为人类社会的进步做出贡献。

Finemet型FeCuNbSiB系纳米软磁合金的新进展

Finemet型FeCuNbSiB系纳米软磁合金的新进展纳米晶软磁合金现在主要有三类：名为Finemet的FeCuNbSiB系合金（1988年发明）；名为Nanoperm的FeMBCu系合金（M=Nb、Zr系元素、1990年发明）；名为Hitperm 的FeCoZrBSi系合金（1998年发明）。

图1示出纳米晶软磁合金与其它软磁材料的性能比较[1]。

在我国目前已广泛应用并商品化的合金是Finemet型合金，2000年的产量约300吨[2]。

Finemet合金是日立金属公司的Y.Yoshizawa等人发明的。

最早公布的合金成份、商品牌号及性能见表1[3]。

Finemet合金的标准成份是，它与商品牌号FT-1的Bs值不同，因此二者的成份应略有不同。

合金在不同Br状态的磁性（见表2）[4-6]比商品牌号FT-1也优越（对比表1和2）。

现在日立金属公司的Finemet系列产品合金有三个牌号（FT-1、2、3）9种磁性能（见表3），Bs值分别为1.35，1.45和1.23T。

最近Y.Yoshizawa等人公布了最新研究结果见图2[7]、图3[8]和表4[8、9]。

调整了Cu、Nb和Si、Fe含量，获得了不同Bs值，而磁导率(H=0.05A/M)更高的Finemet型合金。

在Cu0.6at％和Nb=2.6at%，B=9 at％,Si≤9.5at%的FeCuNbSiB系合金中还可在获得Bs ～1.5T，≥10万；Bs ～1.55T，≥3.5万的合金（见图4）[8]；Fe78.8Cu0.6Nb2.6Si9B9合金在530℃横向磁场退火1小时后的仅为2W/kg；此外在无磁场退火后50Hz下的μm可达60万；横向磁场处理后在H≤10A/M内μr可恒定在10万左右[8]。

新的系合金的磁性能比过去的系要好。

德国V AC公司引进了Finemet型成份为合金的专利技术[10]，并在此基础上开发了牌号为Vitroperm 500F、800F、850F三个低Br扁平磁滞回线的商品合金，其性能见表5，磁导率特性曲线见图5，损耗曲线见图6。

全球第二大非晶合金带材生产商毛利率可能高达100%

全球第二大非晶合金带材生产商毛利率可能高达100%全球第二大非晶合金带材生产商―安泰科技非晶带材毛利率可能高达100%非晶带材技术壁垒非常高，目前全世界仍仅有安泰科技和日本日立金属能够生产。

安泰科技高管透露，公司4万吨非晶带材项目将在今年3月底全部建成投产，将成为全球第二大非晶合金带材生产商，2010年非晶带材销售计划为1.2万吨以上，成本在1.5 万元/吨以下，销售价格为2.8-3.1万元/吨，也就是说毛利率可能高达100%。

安泰科技从事非晶材料的研制已经有20年时间，安泰科技目前还处在追赶者的地位，但所幸的是安泰科技在追赶者中遥遥领先，因为除了日立金属和安泰科技外，世界上基本上没有第三家公司可以批量生产非晶带材的技术和工艺。

按照安泰科技刚刚开始的扩产计划，未来三年内，非晶产能也将扩展到5万吨。

一旦产能能够顺利扩展沫来非晶材料市场将只属于日立金属和安泰科技两家所有。

对于非晶带材市场来说，中国需求一直被压抑着。

非晶变压器的推广一直处于缓慢迈步状况。

市场普遍认为，此前非晶带材全球仅有日立金属一家供应商，处于产业战略的考虑，在国内厂商实现量产之前，国内的需求一直被压抑。

截止08年底的数据显示，OECD组织已经有超过15%的配电变压器更换为非晶合金变压器，而同期国内市场仅仅1%实现了更换。

市场前景可见一斑。

显然，随着安泰科技非晶带材的量产，国内长期压抑的需求将得以释放。

目前，非晶带材的热试已经成功，2010年产量3.5万-4 万吨，公司目前积极扩充产能，到2011年产能将达到10万吨，发改委之所以没有出台扶持策，主要就是因为公司前期没有量产，随着公司4万吨项目的推进，发改委有望出台策强推公司产品。

目前非晶产品的完全成本在1.3万元/吨，随着产量上去，成本有望进一步降低到1.2万元/吨以下。

简单测算下，如果2009年产能可以达到3.5万吨，按照3万元/吨的销售价格，考虑所得税和销售费用率，每吨利润1.4万元，非晶带材项目明年利润可贡献4.5-5亿。

磁芯材料的介绍

电力电子电路常用磁芯元件的设计一、常用磁性材料的基本知识磁性元件可以说是电力电子电路中关键的元件之一，它对电力电子装置的体积、效率等有重要影响，因此，磁性元件的设计也是电力电子电路系统设计的重要环节。

磁性材料有很多种类，特性各异，不同的应用场合有不同的选择，以下是几种常用的磁性材料。

1．低碳钢低碳钢是一种最常见的磁性材料，这种材料电阻率很低，因此涡流损耗较大，实际应用时常制成硅钢片。

硅钢片是一种合金材料（通常由97%的铁和3%的硅组成），它具有很高的磁导率，并且每一薄片之间相互绝缘，使得材料的涡流损耗显著减小。

磁芯损耗取决于材料的厚度与硅含量，硅含量越高、电阻率越大。

这种材料大多应用于低频场合，工频磁性元件常用这种材料。

2．铁氧体随着工作频率的提高，对磁芯损耗的要求更高，硅钢片由于制造工艺的限制，已经很难满足这种要求，铁氧体就是在这种形势下出现的。

铁氧体是一种暗灰色或者黑色的陶瓷材料。

铁氧体的化合物是MeFe2O4，这里Me代表一种或几种二价的金属元素，例如，锰、锌、镍、钴、铜、铁或镁。

这些化合物在特定的温度范围内表现出良好的磁性能，但是如果超出某个温度值，磁性将失去，这个温度称为居里温度（T c）。

铁氧体材料非常容易磁化，并且具有相当高的电阻率。

这些材料不需要像硅钢片那样分层隔离就能用在高频的应用场合。

高频铁氧体磁性材料主要可分为两大类：锰锌（MnZn）铁氧体材料和镍锌（NiZn）铁氧体材料。

比较而言，NiZn材料的电阻率较高，一般认为在高频应用场合下具有较低的涡流损耗。

但是最近的研究表明，如果颗粒的尺寸足够小而且均匀，在几兆赫兹范围内MnZn材料显示出较NiZn材料更为优越的特性，例如，TDK公司的H7F材料以及MAGNETICS公司的K材料就是采用这种技术，适用于兆赫兹工作频率下工作的新型铁氧体材料。

3．粉芯材料粉芯材料是将一些合金原料研磨成精细的粉末状颗粒，然后在这些颗粒的表面覆盖上一层绝缘物质（它用来控制气隙的尺寸，并且降低涡流损耗），最后这些粉末在高压下形成各种磁芯形状。

非晶磁粉芯磁环

非晶磁粉芯磁环
非晶磁粉芯磁环是一种由非晶态金属合金制成的磁性元件。

它具有独特的性能和优点，被广泛应用于电子设备、电力变压器、滤波器等领域。

非晶磁粉芯磁环的制造工艺与传统的磁性材料有所不同。

它是通过将非晶态金属合金粉末与绝缘材料混合，并在高温下压制而成。

这种制造工艺使得非晶磁粉芯磁环具有较高的磁导率、低的损耗和良好的温度稳定性。

非晶磁粉芯磁环的优点之一是其高频特性。

由于非晶态金属合金的特殊结构，它能够在高频范围内保持相对较高的磁导率，这对于需要在高频下工作的电子设备非常重要。

此外，非晶磁粉芯磁环还具有低损耗的特点，能够减少能量的损耗，提高设备的效率。

另一个优点是良好的温度稳定性。

非晶磁粉芯磁环的磁性能受温度变化的影响较小，因此在宽温度范围内能够保持稳定的性能。

这使得它在恶劣环境或高温条件下的应用成为可能。

非晶磁粉芯磁环还具有良好的抗腐蚀性和耐磨性，能够在恶劣的工作环境中长时间稳定运行。

它的小尺寸和轻量化设计使其在空间受限的应用中具有优势。

总的来说，非晶磁粉芯磁环以其高频特性、低损耗、温度稳定性和良好的综合性能，成为了电子设备、电力变压器和滤波器等领域中不可或缺的元件之一。

随着技术的不断进步，非晶磁粉芯磁环的应用前景将更加广阔。

软磁非晶合金基本知识

关于非晶，纳米晶磁性材料的基本知识和应用综述连长庆98．12目录一什么是硬磁，什么是软磁二什么是非晶三什么是纳米晶四非晶合金分类，特性及应用概述五应用综述六目前市场中客户应用较多的方面七在电源方面的应用八磁学基本知识九磁放大器的设计计算基础十B—H 测试一，什么是硬磁（Hard Ferrite）、什么是软磁(Soft Ferrite): 硬磁（又叫永磁）：材料本身具有磁性，或经过充磁以后磁性会保持下来的材料叫硬磁，如：钕、锶、硼；软磁：本身无磁性，经过充磁以后产生磁场，结束充磁，其磁性消失的材料称为软磁。

这种材料称为软磁，它分为四大类：硅钢片、铁氧体、铁粉芯，非晶合金。

二，什么是非晶(Amorphous):非晶(态)是对晶态而言，一般金属在高温冶炼成液态,在常温下慢慢冷却，液态金属就有足够的时间，进行金属晶格的有序排列，最后形成一般的固态金属，非晶合金采用超急冷凝固技术,把温度在1000℃以上合金溶液以每秒10万度的降温速度进行急速冷却,到300℃（钢水从1200℃下降到300℃要9mS）左右而形成厚度为15_30微米的固体薄带材料,在冷却过程中由于时间很短，来不及形成完整的晶格，所以其分子的排列、组合出现无序状态，就叫非晶；铁基非晶主要元素是：铁、硅、硼等组成。

三，什么是超微晶（Nanocrystal）:铁基超微晶(又称纳米晶)合金其主要元素除铁、硅、硼外还加入了铜、钼、铌。

其中铜和铌是茯得纳米晶结构的重要元素，首先制成非晶然后将上述非晶带材再进过适当的温度处理形成尺度为10-20nm晶粒，且有弥散分布的组织结构，这种合金又叫做纳米晶合金。

由铁、钴、硅、硼等金属材料按一定的比例混合而成的合金非晶叫钴基非晶。

非晶(或纳米晶)合金具有独特的物理(电、磁)，化学性能，人们利用其独特的性能制造出各种新形磁性材料如纳米磁芯等。

四，非晶软磁合金分类及性能非晶软磁合金可分为四类：铁基非晶、铁镍基非晶、钴基非晶、铁基超微晶，它们具有高Bs，高μ，高直方比，低损耗等特点。

非晶软磁合金材料及其产业现状与发展前景

非晶软磁合金材料及其产业现状与发展前景newmaker1 非晶软磁合金材料及其应用非晶软磁合金材料及其形成机理我们根据原子排列方式把物质划分为晶体和非晶体两类。

物质里面的原子排列是整齐有序的叫做晶体;物质的原子排列是混乱的叫做非晶体。

通常情况下，金属及合金在从液体凝固成固体时，原子总是从液体的混乱排列转变成整齐的排列，即成为晶体。

但是，如果金属或合金的凝固速度非常快（例如用每秒高达一百万度的冷却速率将铁－硼合金熔体凝固），原子来不及整齐排列便被冻结住了，最终的原子排列方式类似于液体，是混乱的，这就是非晶合金（又称为金属玻璃）。

由于不同的物质形成非晶所需要的冷却速度大不相同。

单一金属需要每秒高达一亿度以上的冷却速度才能形成非晶态。

受目前工艺水平的限制，实际生产中难以达到如此高的冷却速度，普通的单一的金属难以从生产上制成非晶。

为了获得非晶态的金属，一般将金属与其它物质混合。

当原子尺寸和性质不同的几种物质搭配混合后，就形成了合金。

这些合金具有两个重要性质：①合金的成分一般在冶金学上的所谓“共晶”点附近，它们的熔点远低于纯金属，例如FeSiB合金的熔点一般为1200度以下，而纯铁的熔点为1538度；②由于原子的种类多了，合金在液体时它们的原子更加难以移动，在冷却时更加难以整齐排列，也就是说更加容易被“冻结”成非晶。

有了上面的两个重要条件，合金才可能比较容易地形成非晶。

实际上，目前所有的实用非晶合金都是两种或更多种元素组成的合金，例如Fe-Si-B，FeNiPB，CoZr，ZrTiCuNi等。

迄今为止，国内外非晶合金开发最多的是作为软磁材料的一类。

它们在化学成分上的一个共同点是：由两类元素组成：一类是铁磁性元素（铁、钴、镍或者他们的组合），它们用来产生磁性；另一类是硅、硼、碳等，它们称为类金属，也叫做玻璃化元素，有了它们，合金的熔点比纯金属降低了很多，才容易形成非晶。

非晶软磁合金材料的种类铁基非晶合金铁基非晶合金：主要元素是铁、硅、硼、碳、磷等。

常用软磁磁芯的特点

常用软磁磁芯的特点(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、坡莫合金粉芯及铁硅铝粉芯三种。

磁芯的有效磁导率me及电感的计算公式为： me = DL/4N2S ´ 109其中：D为磁芯平均直径（cm），L为电感量（享），N为绕线匝数，S为磁芯有效截面积（cm2）。

(1). 铁粉芯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22~100; 初始磁导率mi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是由81%Ni, 2%Mo, 及Fe粉构成。

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HF是由50%Ni, 50%Fe粉构成。

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。

非晶纳米晶软磁材料

非晶纳米晶软磁材料1、非晶纳米晶软磁材料非晶/纳米晶软磁材料一．应用领域非晶态软磁合金材料为20世纪70年月问世的一种新型材料，因具有铁芯损耗小、电阻率高、频率特性好、磁感应强度高、抗腐蚀性强等优点，引起了人们的极大重视，被誉为21世纪新型绿色节能材料。

其技术特点为：采纳超急冷凝固技术使合金钢液到薄带材料一次成型；采纳纳米技术，制成介于巨观和微观之间的纳米态(10-20nm)软磁物质。

非晶、纳米晶合金的优异软磁特性都来自于其特别的组织结构，非晶合金中没有晶粒和晶界，易于磁化；纳米晶合金的晶粒尺寸小于磁交换作用长度，导致平均磁晶各向异性很小，并且通过调整成分，可以使其磁致伸缩趋近于零。

【表1】列出了非晶/纳米晶软磁材料的典型性能及主要应用领域。

近年来，随着信息处理和电力电子技2、术的快速进展，各种电器设备趋向高频化、小型化、节能化。

在电力领域，非晶、纳米晶合金均得到大量应用。

其中铁基非晶合金的最大应用是配电变压器铁芯。

由于非晶合金的工频铁损仅为硅钢的1/5～1/3，利用非晶合金取代硅钢可使配电变压器的空载损耗降低60﹪～70﹪。

因此，非晶配电变压器作为换代产品有很好的应用前景。

纳米晶合金的最大应用是电力互感器铁芯。

电力互感器是特地测量输变电线路上电流和电能的特种变压器。

近年来高精度等级〔如0.2级、0.2S级、0.5S级〕的互感器需求量快速增加。

传统的冷轧硅钢片铁芯往往达不到精度要求，虽然高磁导率玻莫合金可以满足精度要求，但价格高。

而采纳纳米晶铁芯不但可以到达精度要求、而且价格低于玻莫合金。

在电力电子领域，随着高频逆变技术的成3、熟，传统大功率线性电源开始大量被高频开关电源所取代，而且为了提高效率，减小体积，开关电源的工作频率越来越高，这就对其中的软磁材料提出了更高的要求。

硅钢高频损耗太大，已不能满足使用要求。

铁氧体虽然高频损耗较低，但在大功率条件下仍旧存在许多问题，一是饱和磁感低，无法减小变压器的体积；二是居礼温度低，热稳定性差；三是制作大尺寸铁芯成品率低，本钱高。

非晶、纳米晶软磁合金磁芯介绍

什么叫磁放大器？

工作原理如图铁心A和B的结构尺寸及材料均相同，每个铁心上绕有直流
绕组和交流绕组，两直流绕组和两交流绕组的匝数相同。两直流绕组反接串联后接至直流控制电源。两铁心中的交流磁通Φ～方向相同，而直流磁通Φ=方向则相反。两直流绕组反接串联的目的是为了抵消两铁心中的交流磁通在直流绕组上感应的交变电动势。当直流绕组中输入的直流控制电流为零时，两铁心中均无直流励磁，两交流绕组的电感最大,电抗值也最大,此时交流负载电流为最小。当输入直流控制电流时，铁心中的直流磁通增加，磁通密度相应增加，两交流绕组的电感减小，输出交流负载电流增大。
非晶、纳米晶软磁合金磁芯介绍
讲授人：朱正吼
非晶及纳米晶软磁合金

牌号和基本成分铁基非晶合金铁镍基非晶合金铁基纳米晶合金非晶及纳米晶软磁合金磁芯非晶及纳米晶磁芯应用汇总销售---思考
牌号和基本成分
1K101 Fe-Si-B快淬软磁铁基合金 1K102 Fe-Si-B-C快淬软磁铁基合金 1K201 高脉冲磁导率快淬软磁钴基合金
在开关电源的共模电感中的应用

采用纳米晶磁芯制作共模电感时，只须绕很少的匝数，即可获得很大的电感量，从而降低了铜损，节省了线材，减小了共模电感的体积。用纳米晶磁芯制成的共模电感具有很高的共模插入损耗，能在很宽的频率范围内对共模干扰起到抑制作用，因而不需要使用复杂的滤波电路。
分别用铁氧体磁芯、超微晶磁芯制成共模电感，二者的外形比较
什么叫磁放大器？

核心部分优点非晶、纳米晶软磁材料因具有高磁导率，高矩形比和理想的高温稳定性，将其应用于磁放大器中，能提供无与伦比的输出调节精确性，并能取得更高的工作效率，因而倍受青睐。非晶、纳米晶磁芯除上述特点外还具备以下优点： 1）饱和磁导率低；2）矫顽力低；3）复原电流小；4）磁芯损耗少；

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。

非晶软磁简单基本知识学习教学活动教学教程前言

非晶软磁入门送给新入门及即将加入非晶软磁材料大家庭的朋友们杭州曼德新材料有限公司易明非晶软磁简易入门教程前言此教程送于刚接触非晶行业的新朋友们，同时感谢非晶行业先驱们，没有他们的努力，我们的非晶事业不会发展如此迅速和广泛，在此向非晶前辈们致敬！！！本资料发表于中国非晶发展联盟网站并上传于百度文档，教程完全由本人自行撰稿，供非晶行业同仁免费下载，任何组织和个人不得利用此资料进行盈利和贩卖。

在此之前本人编写了一本“非晶、纳米晶入门及设计应用”，针对是技术人员；技术性较强。

很多市场和管理朋友见面都抱怨说“简直是天书”，初期我是不以为然，本来非晶软磁就是专业性很强的材料，哪能一看就会？时间会改变一个人的想法，当我从事非晶行业十多年以后，当中国非晶行业即将变为世界最大生产基地时，非晶行业是否需要更大的群众基础和推广呢，答案是肯定的。

本教程希望让市场、管理、生产甚至是一线员工都能拿来一读，让非晶不再神秘不再有偏见，我就心满意足。

第一课什么是非晶软磁，我们在做的到底是什么行业关于非晶软磁的解释我们分成2部分本资料说的是非晶系，涵盖1K101和1K107我们平时天天说非晶是我们这个行业的话，准确说它的全名是铁基非晶软磁材料，中文博大精深，特别喜欢缩写和简化，所以我们说的非晶是一个大家族，我们只不过做了里面一点点分支而已。

我们最常用的就是铁基非晶和铁基纳米晶两类，在国标里面有标准，铁基非晶的材料牌号叫1K101,铁基纳米晶的材料牌号叫1K107。

这里说的1K101、1K107是一个系列，书面的写法是1K101系，1K107系，所以我们101和107有很多牌号的，每家的配方和特点都不一样，其实就如同我们吃火锅一样，都是重庆火锅，但是味道和配料都不同，不过大家都叫重庆火锅，特点都相同，细节不同。

那么101和107之间有没有102、103等等啊，当然是有的，不过由于我们软磁材料最常用的就是101和107，所以我们很难听到102、104其他材料的牌号；不过非晶行业毕竟刚刚起步，未来我相信会有更多的牌号材料应用在我们的市场中。

非晶合金材料的应用和发展

非晶合金材料的应用和发展非晶合金又称金属玻璃，是指在原子尺度上长程无序、短程有序排列的一类合金材料。

其微观结构与传统晶态合金不同，内部并不存在晶粒和晶界。

独特的材料结构使得该合金具有高比强、大弹性变形能力、强耐腐蚀性、低热膨胀系数、高耐磨性、优异软磁等性能，可广泛应用于电子信息、航空航天、生物医疗等领域，市场需求量大，产业化前景十分广阔。

各个国家都相当重视非晶合金领域的研发工作。

1994年至2018年全球公开专利数量统计，以每五年为一个时间节点，分别对日本、美国、德国和中国的专利申请数量进行了统计。

在过去15年间，全球申请数量呈稳步上升趋势。

日本、美国与德国在此领域起步较早，中国自21世纪初期也开始发力，逐步赶超日本、美国和德国。

目前我国已实现产业化的非晶合金主要以带材的形式呈现，以铁基非晶合金在配电变压器中的应用最为成熟。

我国非晶带材技术与国外基本无差异，带材质量极具竞争力，在配电变压器的应用上节能效果非常明显。

目前国内生产非晶合金的公司主要有安泰科技股份有限公司、青岛云路新能源科技有限公司、东莞宜安科技股份有限公司等。

其中安泰科技股份有限公司、青岛云路先进材料技术股份有限公司等企业主要关注非晶和纳米晶带材的研发生产，而东莞宜安科技股份有限公司是具备大块非晶金属成型能力的企业。

2018年至今国外有多个科研团队在非晶合金制备、结构认知、机理研究等方面取得了新的进展。

为代替昂贵的Pd/Pd-Ag分离膜，美国内华达大学S.Sarker团队开发了Ni-Nb-Zr非晶合金，此材料在200℃~400℃表现出了较高的氢渗透性。

原子探针断层扫描证实该非晶合金内部确实存在相分离，在三元非晶基底上形成了纳米级富Nb和富Zr非晶的复合结构。

基于密度泛函理论（DFT）模拟发现这些局域原子团簇结构多由二十面体组成。

此外，也有些研究团队专注于非晶合金服役性能、变形机理等方面的研究。

2018年10月，日本东北大学SergeyV.Ketov团队研究了低温热循环处理对不同成分的金属玻璃力学性能的影响。

非晶软磁市场分析报告

非晶软磁市场分析报告1.引言1.1 概述概述：非晶软磁材料是一种新型的软磁材料，具有高饱和磁感应强度、低磁导率和低涡流损耗等优异特性。

这些特性使得非晶软磁材料在电力电子、汽车电子、通信设备等领域具有广泛的应用前景。

本报告旨在对非晶软磁市场进行全面的分析，包括市场现状、发展趋势以及市场竞争分析和前景预测。

通过本报告的研究和分析，读者将了解非晶软磁材料的特性和应用领域，以及未来市场的发展趋势和潜在机遇。

通过此报告，希望能够为相关行业的企业和投资者提供有益的参考，促进非晶软磁材料行业的健康发展。

1.2 文章结构2. 文章结构本报告共分为三大部分，分别为引言、正文和结论。

引言部分将从概述非晶软磁市场的重要性和发展现状入手，然后介绍本报告的结构和目的，最后对整个报告的内容进行总结。

正文部分主要包括非晶软磁材料的介绍、市场现状分析和发展趋势展望。

其中，将详细介绍非晶软磁材料的特性、应用领域和市场规模，在市场现状分析中将对市场容量、增长率、竞争格局等方面进行深入分析，同时针对市场发展趋势进行展望，分析市场的发展动态和趋势。

结论部分将对非晶软磁市场的竞争分析进行深入探讨，预测市场前景并总结报告的主要观点和结论。

1.3 目的目的：本报告旨在通过对非晶软磁市场的深入分析，全面了解非晶软磁材料的发展现状和未来趋势，为相关行业从业者和投资者提供可靠的市场参考，帮助他们制定科学的决策和战略规划。

同时，通过对市场竞争分析和未来发展趋势的展望，为企业提供发展方向，促进非晶软磁领域的健康发展。

1.4 总结综上所述，本报告对非晶软磁市场进行了全面的分析。

首先介绍了非晶软磁材料的基本情况，然后对市场现状进行了详细的分析，包括市场规模、主要厂商和产品应用领域。

接着对非晶软磁市场的发展趋势进行了展望，包括技术发展、市场竞争和潜在增长点。

最后，对市场竞争状况进行了分析，并对市场前景进行了预测。

通过本报告的分析，我们可以看到非晶软磁市场具有巨大的发展潜力，但同时也面临激烈的竞争和挑战。

德国非晶体金属材料研究取得进展

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德国非晶体金属材料研究取得进展
德国莱布尼茨固态与材料研究所近日发表公报称，该
总开８４ｍ的土矿其中２富铁镍的共发４．Ｙ红镍，４ｔ含、７７０
红土矿将被运送到工厂加以冶炼。选择报）（
所研究人员成功改造了一种非晶体金属材料，其既保持使
来宾市２２年铝材加工００年总产值达３０元３亿
据报道，Ｙ２日，西省来宾市与自治区发改委在南７ｊ１广宁共同主办广西来宾铝产业集群基地发展规划）以下简称）（规划》专家评审会，关专家充分肯定了）有规划，并对铝产
一
有工企２，０电铝量．Ｙ实工增铝业业家２９解产９７，现业０年８ｔ
加值５９元。．亿对于发展铝产业集群基地，来宾市在区位交通、电资源、水土地资源、业基础、市基础设施和人力工城资源等方面具备了较好的条件。根据划，西将以来规广宾迁江铝工业园为载体，以铝电结合为手段，以铝深加工为重点，延伸产业链，育产业集群，培发展与铝加工产业关联度较大的配套产业，来宾打造成为广西乃至全国把一流的铝精深加工基地。２２年，西来宾铝产业集群到００广
了有点又有强可展。了，属常原优，具较的延性据解金通是
晶体，如果使金属熔体在瞬间冷凝，能产生具有玻璃性质就的非晶体金属，俗称金属玻璃。金属玻璃具有耐锈、耐腐蚀、高强度、量较轻等一系列优点，广泛应用于航空等领质被

非晶态软磁合金

题目：非晶态软磁合金材料摘要：本文以非晶态软磁材料为主要阐述对象，并就其定义、晶体结构特征、磁性性能及其产生机理、制备工艺、国内外发展过程、实际应用和未来应用前景等方面进行了分段阐述,其中着重介绍了非晶材料的结构特征及其相应性能产生的机理、材料制备、发展及其在不同领域的应用。

从而使自己能够对这一磁性材料有一个全面详细的了解。

关键字：长程有序短程无序过冷各项同性电磁转换1.材料定义及其基本性能与其产生机理1.1软磁材料软磁材料是指具有低的矫顽力，高的磁导率的磁性材料，在交流磁化状态下应用要求具有低的功率损耗。

软磁材料在外磁场作用下迅速被磁化，去掉外磁场后，磁性消失。

软磁材料按结构分为晶体、非晶体、纳米晶体磁性薄膜、磁泡、磁性液体与铁粉芯等类型。

1.2非晶合金结构特点非晶态合金是指原子不是长程有规则排列的物质。

一般晶态金属的原子密集规则排列切具有周期性，这种结构特征叫作原子排列的长程有序。

和晶态金属相比，非晶态合金结构没有长程有序、间隙较多、但是均质、各项同性。

其原子结构和各种特性表明,非晶无序并不是“混乱”，而是破坏了长城有序系统的周期性和平移对称性，形成一种有缺陷的，不完整的有序即最近邻或局域短程有序。

这种短程序只是由于原子间的相互关联作用，是其在小于几个原子间距的小区间内仍然保持着位形和组分的某些有序特征，故具有短程序。

1.3非晶态软磁合金的基本性能及其产生机理作为软磁材料，希望它有高的饱和磁感应强度和磁导率，低的矫顽力。

这些软磁性能又和材料的磁晶各向异性，磁致伸缩系数有关。

磁晶各向异性系数和磁致伸缩系数越小，组织结构越均匀，材料的软磁性能就越好。

非晶态磁性合金没有长程有序，因此非晶磁性材料的磁晶各向异性为零，而且非晶磁性材料组织结构均匀，不存在阻碍畴壁运动的晶界或析出物，这样，非晶结构决定了其具有良好的软磁性能。

但非晶态磁性材料的磁致伸缩一般不为零，因为磁致伸缩起源于短程相互作用。

所以，非晶磁性材料的软磁特性主要取决于磁致伸缩系数λs 的大小。

非晶磁环简介

非晶磁环简介非晶磁环，是用非晶材料加工的磁性元件。

根据所用非晶带材的材质不同，可分为铁基非晶，钴基非晶等等。

根据材料的形状，可分为带材型磁环和粉末型磁环。

非晶的特点的饱和磁密远高于普通铁氧体和粉末磁芯，但随着频率升高，磁导率会很快下降，一般用于几十K 到上百K的频带。

非晶合金，或称为金属玻璃，它是20世纪70年代问世的一种新型材料，是利用急冷技术，将钢液一次成型为厚度为30微米的薄带，得到的固体合金(薄带)是不同于冷轧硅钢材料中原子规则排列的晶体结构，正是这种合金其原子处于无规则排列的非晶体结构，使其具有狭窄的B-H回路，具有高导磁性和低损耗的特点;同时非晶合金原子排列的不规则限制了电子的自由通行导致电阻率比晶体合金高出2-3倍，这样也有利于减少涡流损耗。

以非晶合金为原料制成的变压器铁心，其空载损耗与采用硅钢片的传统变压器相比，减少了75%左右，使非晶合金变压器具有十分显著地节能和环保效果，当非晶合金变压器铁心用于油浸变压器时，可明显减排多种有害气体。

所以，越来越多的生产厂商采用非晶合金来作为变压器铁心的原材料。

铁基非晶合金典型性能:饱和磁感应强度Bs 1.56T 硬度Hv> 960居里温度Tc 410°C 密度d 7.18g/cm3晶化温度Tx 550°C 电阻率r 130Wm-cm饱和磁致伸缩系数ls 27′10-6 热膨胀系数Dl/l最大导磁率>2x104 >20′104 >25′104饱和磁感应强度 1.5 T 1.5 T 1.5 T剩余磁感应强度 <0.5 T 0.5-1.0 T 1.2 T矫顽力 <4A/m <2.4 A/m <4A/m损耗(50Hz, 1.4T) <0.2W/kg <0.13W/kg <0.3W/kg损耗(400Hz, 1.2T) <1.8W/kg <1.25W/kg <2W/kg损耗(8kHz, 1.0T) <80W/kg <60W/kg <100W/kg铁损变化率(-55°C -125°C) <15% <15% <15%铁损变化率(120°C′200小时) <15% <15% <15%注：上述数据为非晶带材经过最佳热处理后的磁性能，但并不代表铁芯的最终性能。