磁性材料：

磁性材料:

概述:磁性是物质的基本属性之一.磁性现象是与各种形式的电荷运动相关联的,由于物质内部的电子运动和自旋会产生一定大小的磁场,因而产生磁性.一切物质都具有磁性.自然界的按磁性的不同可以分为顺磁性物质,抗磁性物质,铁磁性物质,反铁磁性物质,以及亚铁磁性物质,其中铁磁性物质和亚铁磁性物质属于强磁性物质,通常将这两类物质统称为磁性材料.

磁性材料的分类,性能特点和用途:

1铁氧体磁性材料,一般是指氧化铁和其他金属氧化物的符合氧化物.他们大多具有亚铁磁性. 特点:电阻率远比金属高,约为1-10(12次方)欧/厘米,因此涡损和趋肤效应小,适于高频使用.饱和磁化强度低,不适合高磁密度场合使用.居里温度比较低.

2 铁磁性材料:指具有铁磁性的材料.例如铁镍钴及其合金, 某些稀土元素的合金.在居里温度以下,加外磁时材料具有较大的磁化强度.

3 亚铁磁性材料:指具有亚铁磁性的材料,例如各种铁氧体,在奈尔温度以下,加外磁时材料具有较大的磁化强度.

4 永磁材料:磁体被磁化厚去除外磁场仍具有较强的磁性,特点是矫顽力高和磁能积大.可分为三类,金属永磁,例,铝镍钴,稀土钴,铷铁硼等.

铁氧体永磁,例,钡铁氧体,锶铁氧体,其他永磁,如塑料等.

5软磁材料:容易磁化和退磁的材料.锰锌铁氧体软磁材料,其工作频率在1K-10M之间.镍锌铁氧体软磁材料,工作频率一般在1-300MHZ

金属软磁材料:同铁氧体相比具有高饱和磁感应强度和低的矫顽力,例如工程纯铁, 铁铝合金, 铁钴合金,铁镍合金等,常用于变压器等.

术语:

1 饱和磁感应强度:(饱和磁通密度)磁性体被磁化到饱和状态时的磁感应强度.在实际应用中, 饱和磁感应强度往往是指某一指定磁场(基本上达到磁饱和时的磁场)下的磁感应强度.

2 剩磁感应强度:从磁性体的饱和状态,把磁场(包括自退磁场)单调的减小到0的磁感应强度.

3 磁通密度矫顽力, 他是从磁性体的饱和磁化状态,沿饱和磁滞回线单调改变磁场强度, 使磁感应强度B减小到0时的磁感应强度.

4内禀矫顽力:从磁性体的饱和磁化状态使磁化强度M减小到0的磁场强度.

5磁能积:在永磁体的退磁曲线上的任意点的磁感应强度和磁场强度的乘积.

6 起始磁导率:磁性体在磁中性状态下磁导率的极限值.

7 损耗角正切:他是串联复数磁导率的虚数部分与实数部分的比值,其物理意义为磁性材料在交变磁场的每周期中,损耗能量与储存能量的2派之比.

8 比损耗角正切:这是材料的损耗角正切与起始导磁率的比值.

9 温度系数:在两个给定温度之间,被测的变化量除以温度变化量.

10磁导率的比温度系数:磁导率的温度系数与磁导率的比值.

11 居里温度:在此温度上, 自发磁化强度为零, 即铁磁性材料(或亚磁性材料)由铁磁状态(或亚铁磁状态)转变为顺磁状态的临界温度.

磁性材料的命名方法:

由4部分组成:

1 材料类别:以汉语拼音的第一个字母表示,R—软磁,Y—永磁, X ---旋磁,J---矩磁,A---压磁.

2 材料的性能,用数字表示.

3 材料的特征以汉语拼音表示.

4 序号.

第三部分的特征代号:(仅限于软磁材料)

Q—高Q B—高BS U—宽温度范围 X—小温度系数 H—低磁滞损耗F—高使用频率D—高密度T—高居里温度 Z—正小温度系数

铁氧体零件的命名方法:

1 零件的用途和形状,以拼音或英文表示.

2 区别第一部分相同而形状不同的零件,以汉语拼音字母表示.

3 零件的规格,以零件的特征尺寸或序号表示.

4 材料牌号, 零件的等级或使用范围.

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μe及电感的计算公式为：μe = 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）。

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μi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。

铁粉芯是磁性材料四氧化三铁的通俗说法，主要应用于电器回路中解决电磁兼容性（EMC）问题。实际应用时，根据不同波段下对滤波要求不同会添加各种不同的其他物质（一般为企业机密）。

电磁兼容是指电器回路中由于各种不同原因产生的杂波，这些杂波不仅对电器回路的正常运转有妨害，而且其辐射对人体有一定害处。所以各国（尤其是欧盟）对此有各种规定，即电磁兼容性（EMC）。

电线上面的杂波主要通过磁环来解决其电磁兼容性问题。当一定波段的杂波通过磁环时，磁环的电磁特性导致这一波段的电流被转化为磁力以及部分热量从而被消耗掉。来达到降低杂波的目的。

磁环的材料目前比较多的是铁粉芯（价格低廉，应用广泛），高级的还有稀土材料等。

实验表明，任何物质在外磁场中都能够或多或少地被磁化，只是磁化的程度不同．根据物质在外磁场中表现出的特性，物质可粗略地分为三类：顺磁性物质，抗磁性物质，铁磁性物质．根据分子电流假说，物质在磁场中应该表现出大体相似的特性，但在此告诉我们物质在外磁场中的特性差别很大．这反映了分子电流假说的局限性．实际上，各种物质的微观结构是有差异的，这种物质结构的差异性是物质磁性差异的原因．

我们把顺磁性物质和抗磁性物质称为弱磁性物质部铁磁性物质称为强磁性物质．通常所说的磁性材料是指强磁性物质．磁性材料按磁化后去磁的难易可分为软磁性材料和硬磁性材料．磁化后容易去掉磁性的物质叫软磁性材料，不容易去碰的物质叫硬磁性材料．一般来讲软磁性材料剩磁较小．硬磁性材料剩磁较大．

磁性材料按化学成份分，常见的有两大类：金属磁性材料和铁氧体．铁氧体是以氧化铁为主要成分的磁性氧化物．软磁性材料的剩磁弱，而且容易去磁．适用于需要反复磁化的场合．可以用来制造半导体收音机的天线磁棒、录音机的磁头、电子计算机中的记忆元件，以及变压器、交流发电机、电磁铁和各种高频元件的铁芯等．常见的金属软磁性材料有软铁、硅钢、镍铁合金等，常见的软磁铁氧体有锰锌铁氧体、镍锌铁氧体等．硬磁性材料的剩磁强，而且不易退磁，适合制成永磁铁，应用在磁电式仪表、扬声器、话筒、永磁电机等电器设备中．常见的金属硬磁性材料有碳钢、钨钢、铝镍钴合金等，常见的硬磁铁氧体为钡铁氧体和锯铁氧体．

Saturation (CoEv) 饱和

当磁化力（H）增加时，如果磁性材料中的磁通密度（B）没有相应地随之增加，这时称作饱和。饱和与磁芯的磁性有关。每种材料都只能储存一定数量的磁通密度。超出这个磁通密度，磁芯的导磁率将急遽下降，结果导致电感量下降。

Saturation (Raychem) 饱和

在磁性材料能够存在的最大磁通量。

Saturation Flux Density饱和磁通密度

磁性材料饱和时的磁通磁度。

Saturation Current (CoEv) 饱和电流

在电感器中流过的直流偏置电流，和没有直流偏置电流时的电感量相比较，它会引起电感量下降一个规定的数值。在用於储能的情况下，对於铁氧体磁芯规定这个数值是下降10%，对於铁粉磁芯则规定这个数值是下降20%。