软磁材料介绍
什么是软磁材料
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什么是软磁材料软磁材料是一类具有良好磁性能和磁导率的材料,广泛应用于电力电子、通信、医疗设备等领域。
软磁材料具有低磁滞、低铁损、高饱和磁感应强度和高导磁率等特点,能够有效地转换和传输电能和磁能,是电磁器件中不可或缺的重要材料。
软磁材料主要分为铁素体材料和非晶合金材料两大类。
铁素体材料包括硅钢、镍铁合金等,具有良好的导磁性能和机械性能,广泛应用于变压器、电感器、电机等领域。
非晶合金材料是一种由非晶态微晶相组成的非晶态材料,具有极高的导磁率和低磁滞,适用于高频变压器、传感器等领域。
软磁材料的磁性能取决于其晶粒结构、化学成分和热处理工艺等因素。
通过合理设计材料配方和优化工艺参数,可以获得具有良好磁性能的软磁材料。
目前,随着材料科学和工艺技术的不断发展,新型软磁材料如非晶合金、纳米晶合金等材料不断涌现,为提高电磁器件的性能和降低能耗提供了新的可能。
软磁材料在电力电子领域具有重要应用,如变压器、电感器、电机等设备中都需要大量的软磁材料。
在变压器中,软磁材料能够有效地传输和转换电能,提高能效和稳定性;在电机中,软磁材料能够产生良好的磁场,提高电机的输出功率和效率;在电感器中,软磁材料能够减小磁滞损耗,提高传感器的灵敏度和稳定性。
除了电力电子领域,软磁材料还在通信、医疗设备等领域有重要应用。
在通信设备中,软磁材料用于制造高频变压器、滤波器等元器件,提高设备的传输速率和稳定性;在医疗设备中,软磁材料用于制造医疗磁共振设备、医疗电子器件等,提高设备的成像质量和稳定性。
总之,软磁材料是一类具有重要应用前景的材料,在电力电子、通信、医疗设备等领域发挥着重要作用。
随着材料科学和工艺技术的不断发展,相信软磁材料将会在更多领域展现其重要价值,为人类社会的发展和进步做出更大的贡献。
Somaloy软磁材料
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Somaloy软磁材料
Somaloy软磁材料是一种具有优异磁性能的材料,广泛应用于电子、通信、汽车、医疗等领域。
它具有高磁导率、低矫顽力、低磁滞损耗、良好的热稳定性和化学稳定性等特点,因此备受市场青睐。
首先,Somaloy软磁材料的高磁导率使其在电子和通信领域有着重要的应用。
在电子设备中,Somaloy材料可以用于制造变压器、电感器、感应线圈等元件,其
高磁导率可以有效提高这些元件的性能,降低能量损耗,提高能效。
在通信设备中,Somaloy材料可以用于制造高频变压器、滤波器等元件,其优异的磁性能可以提高
信号传输的稳定性和可靠性。
其次,Somaloy软磁材料的低矫顽力和低磁滞损耗使其在汽车领域有着广泛的
应用。
在汽车电子系统中,Somaloy材料可以用于制造发电机、电动机、传感器等
元件,其低矫顽力和低磁滞损耗可以提高这些元件的效率,减少能量损耗,延长使用寿命。
此外,Somaloy材料还可以用于制造电动汽车的电机,其优异的磁性能可
以提高电动汽车的续航里程和性能表现。
另外,Somaloy软磁材料还在医疗设备领域有着重要的应用。
在医疗影像设备中,Somaloy材料可以用于制造X射线管、MRI设备中的线圈等元件,其良好的
热稳定性和化学稳定性可以确保这些设备的稳定运行,提高影像的清晰度和准确性,为医生的诊断提供可靠的依据。
总的来说,Somaloy软磁材料以其优异的磁性能,在电子、通信、汽车、医疗
等领域都有着重要的应用。
随着科技的不断发展,相信Somaloy软磁材料将会有
更广阔的发展空间,为各个领域的发展带来更多的创新和突破。
软磁材料分类
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软磁材料分类以软磁材料分类为标题,写一篇文章:软磁材料是指在外加磁场下具有高磁导率和低磁滞损耗的材料,主要应用于电子设备、通信设备、电力设备等领域。
根据其物理性质和化学组成的不同,软磁材料可以分为多种类型。
本文将以此为主题,介绍几种常见的软磁材料分类。
一、铁氧体材料铁氧体材料是一类非常重要的软磁材料,其主要成分为氧化铁和一些稀土元素。
铁氧体材料具有高磁导率、低磁滞损耗和较高的饱和磁感应强度,适用于高频应用。
常见的铁氧体材料有镍锌铁氧体(NiZn)、锌铁氧体(ZnFe)、锰锌铁氧体(MnZn)等。
二、铁基合金材料铁基合金材料是指以铁为主要成分,同时添加一定的合金元素来调节其磁性能的软磁材料。
常见的铁基合金材料有铁铝合金、铁硅铝合金、铁镍合金等。
铁基合金材料具有高磁导率、低磁滞损耗和良好的饱和磁感应强度,适用于高频应用和高温环境下的使用。
三、非晶态合金材料非晶态合金材料是一类由金属元素组成的非晶态结构的软磁材料。
它们具有高磁导率、低磁滞损耗和较高的饱和磁感应强度,适用于高频应用和大功率变压器。
非晶态合金材料具有优异的软磁性能,是目前软磁材料研究的热点之一。
四、纳米晶材料纳米晶材料是指在纳米尺度下制备的具有高磁导率和低磁滞损耗的软磁材料。
纳米晶材料具有优异的磁性能和高温稳定性,适用于高频应用和大功率电子设备。
纳米晶材料的制备技术和表征方法是当前研究的热点之一。
五、复合材料复合材料是指由两种或两种以上的材料组成的软磁材料。
常见的复合材料包括软磁粉末和有机粘结剂的复合材料、软磁粉末和金属基底的复合材料等。
复合材料具有高磁导率、低磁滞损耗和较高的饱和磁感应强度,适用于高频应用和大功率电子设备。
总结一下,软磁材料根据其物理性质和化学组成的不同可以分为多种类型,包括铁氧体材料、铁基合金材料、非晶态合金材料、纳米晶材料和复合材料等。
这些材料都具有高磁导率、低磁滞损耗和良好的饱和磁感应强度,适用于不同领域的应用。
随着科技的不断发展,软磁材料的分类和应用也将不断拓展,为电子设备和通信设备等领域的发展提供更多的选择和可能性。
Somaloy软磁材料
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Somaloy软磁材料
Somaloy软磁材料是一种新型的软磁合金材料,具有优异的磁性能和机械性能,广泛应用于电力电子、汽车电子、通信等领域。
Somaloy软磁材料以其优越的性能
在市场上备受青睐,下面我们将对其进行详细介绍。
首先,Somaloy软磁材料具有高饱和磁感应强度和低磁导率的特点,能够在较
小的磁场下实现较高的磁感应强度,因此在电力电子领域有着广泛的应用。
其次,Somaloy软磁材料具有优异的磁化特性和磁滞特性,能够实现快速的磁化和去磁化,有利于提高电机的效率和性能。
另外,Somaloy软磁材料还具有良好的热稳定性和
耐腐蚀性能,能够在恶劣的工作环境下保持稳定的磁性能,因此在汽车电子和通信领域有着广泛的应用前景。
除了磁性能外,Somaloy软磁材料还具有优异的机械性能,具有较高的硬度和
强度,能够满足复杂工艺加工的要求。
同时,Somaloy软磁材料还具有良好的加工
性能和焊接性能,能够实现多种加工工艺,满足不同产品的需求。
总的来说,Somaloy软磁材料以其优异的磁性能和机械性能,广泛应用于电力
电子、汽车电子、通信等领域,受到市场的高度关注。
随着科技的不断进步,Somaloy软磁材料的性能将会得到进一步的提升,应用领域也将会不断扩大,为各
行业带来更多的发展机遇。
在未来的发展中,我们相信Somaloy软磁材料将会成为各个领域中不可或缺的
材料之一,为人类社会的进步和发展做出更大的贡献。
希望各行各业能够更多地关注和应用Somaloy软磁材料,共同推动科技的发展和进步。
软磁材料
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需求量最大及对性能改进要求最为迫切的材料是高频低功率损耗铁氧体材料和高磁导率铁氧体材料。高频低 功率损耗铁氧体材料主要用于各种高频小型化的开关电源及显示器、变压器等。高磁导率铁氧体材料则主要用于 宽带变压器、脉冲变压器用抗电磁波干扰器件等。
新软磁体
软磁铁氧体
软磁铁氧体的特点是:饱和磁通密度低,磁导率低,居里温度低,中高频损耗低,成本低。前三个低是它的 缺点,限制了它的使用范围,现在(21世纪初)正在努力改进。后两个低是它的优点,有利于进入高频市场,现在 (21世纪初)正在努力扩展。
以100kHz,0.2T和100℃下的损耗为例,TDK公司的PC40为410mW/cm3,PC44为300mW/cm3,PC47为 250mW/cm3。TOKIN公司的BH1为250mW/cm3,损耗不断在下降。国内金宁生产的JP4E也达到300mW/cm3。
磁导率是软磁铁氧体的弱项。现在(21世纪初)国内生产的产品一般为左右。国外TDK公司的H5C5,Philips 公司的3E9,分别达到和。
采用SHS法合成MnZn铁氧体材料的研究,值得注意。用这种方法的试验结果表明,可以大大降低铁氧体的制 造能耗和成本。国内已有试验成功的报导。
研究进展
近年来,出现了采用电驱动装置和电子控制装置实现产品的驱动、自动控制和多功能化的趋势,关键的核心 材料之一就是软磁材料。软磁材料在各种器件中起到能量耦合传递及转换的作用。在能源日趋紧缺和环境问题日 趋严重的今天,降低软磁材料的损耗提高磁芯效率,在节约能源及控制环境污染等方面具有重大意义。
软磁材料
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软磁材料基本知识一、软磁材料的发展及种类1.软磁材料的发展软磁材料在工业中的应用始于十九世纪末。
随着电力工及电讯技术的兴起,开始使用低碳钢制造电机和变压器,在电话线路中的电感线圈的磁芯中使用了细小的铁粉、氧化铁、细铁丝等。
到二十世纪初,研制出了硅钢片代替低碳钢,提高了变压器的效率,降低了损耗。
直至现在硅钢片在电力工业用软磁材料中仍居首位。
到二十年代,无线电技术的兴起,促进了高导磁材料的发展,出现了坡莫合金及坡莫合金磁粉芯等。
从四十年代到六十年代,是科学技术飞速发展的时期,雷达、电视广播、集成电路的发明等,对软磁材料的要求也更高,生产出了软磁合金薄带及软磁铁氧体材料。
进入七十年代,随着电讯、自动控制、计算机等行业的发展,研制出了磁头用软磁合金,除了传统的晶态软磁合金外,又兴起了另一类材料—非晶态软磁合金。
2.常用软磁磁芯的种类铁、钴、镍三种铁磁性元素是构成磁性材料的基本组元。
按(主要成分, 磁性特点, 结构特点) 制品形态分类:1). 合金类:硅钢片、坡莫合金、非晶及纳米晶合金2). 粉芯类:磁粉芯,包括:铁粉芯、铁硅铝粉芯、高磁通量粉芯(High Flux)、坡莫合金粉芯(MPP)3). 铁氧体类:算是特殊的粉芯类, 包括:锰锌系、镍锌系常用软磁材料的分类及其特性(Soft Magnetic Materials)二、软磁材料的分类介绍(一). 合金类1.硅钢硅钢是一种合金,在纯铁中加入少量的硅(一般在 4.5%以下)形成的铁硅系合金称为硅钢,该类铁芯具有最高的饱和磁感应强度值为20000 高斯;由于它们具有较好的磁电性能,又易于大批生产,价格便宜,机械应力影响小等优点,在电力电子行业中获得极为广泛的应用,如电力变压器、配电变压器、电流互感器等铁芯。
是软磁材料中产量和使用量最大的材料。
也是电源变压器用磁性材料中用量最大的材料。
特别是在低频、大功率下最为适用。
常用的有冷轧硅钢薄板DG3、冷轧无取向电工钢带DW、冷轧取向电工钢带DQ,适用于各类电子系统、家用电器中的中、小功率低频变压器和扼流圈、电抗器、电感器铁芯,这类合金韧性好,可以冲片、切割等加工,铁芯有叠片式及卷绕式。
电源用软磁材料介绍
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电源用软磁材料介绍1. 引言电源是电子设备中至关重要的部分,它负责将电能转换为适当的形式和电压,以满足不同电子组件和设备的需求。
作为电源的关键组件,软磁材料的选择对电源的性能和效率起着重要作用。
本文将介绍电源用软磁材料的特性、应用领域以及其在电源中的重要性。
2. 电源用软磁材料的特性软磁材料是一类具有高导磁性和低磁滞特性的材料,用于电源中的变压器、感应线圈等部件。
以下是常见的电源用软磁材料的特性:2.1 高导磁性软磁材料具有高导磁性,可以有效地转变和放大磁场。
高导磁性使得软磁材料在电源中发挥重要作用,提高了电源的传递效率和性能。
2.2 低磁滞特性软磁材料具有低磁滞特性,即在磁场变化时,材料中的磁化强度能迅速变化。
低磁滞特性使得软磁材料在电源中能够快速响应和适应磁场变化,减少能量损耗和热量产生。
2.3 抗热衰减能力电源工作时会产生一定的热量,软磁材料需要具备一定的抗热衰减能力,确保电源的稳定工作。
抗热衰减能力对于高功率电源尤为重要,它可以提高电源的工作效率和寿命。
2.4 高饱和感应强度软磁材料的饱和感应强度决定了它在电源中承受的磁场强度,高饱和感应强度使得软磁材料能够在高磁场条件下正常工作,提高了电源的输出功率和可靠性。
3. 电源用软磁材料的应用领域电源用软磁材料广泛应用于各种电子设备和系统中,包括但不限于以下领域:3.1 变压器变压器是电源中常见的组件,用于改变电压、电流和功率。
软磁材料作为变压器的核心材料,可以提高变压器的能效和性能。
3.2 电感线圈电感线圈是电源中常见的元器件,用于储存和释放电能。
软磁材料在电感线圈中的应用可以减少能量损耗和磁滞损耗,提高电感线圈的效率和稳定性。
3.3 开关电源开关电源是现代电子设备中常用的电源类型,软磁材料作为开关电源中的电感元件,可以提高开关电源的转换效率和稳定性。
3.4 电源滤波器电源滤波器用于减小电源中的噪声和干扰,软磁材料在电源滤波器中的应用可以提高滤波效果和稳定性。
金属软磁材料
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金属软磁材料金属软磁材料是一类具有良好磁导性和磁导率的金属材料。
它们在电磁场中表现出较高的磁化率和较低的磁滞损耗,具有广泛的应用前景。
本文将介绍金属软磁材料的特性、制备方法以及应用领域。
一、金属软磁材料的特性金属软磁材料具有以下几个主要特性:1. 高磁导率:金属软磁材料具有良好的电磁导性能,能够有效传导磁场。
2. 低磁滞损耗:金属软磁材料的磁滞损耗较低,能够减少能量转化过程中的热耗散。
3. 高饱和磁感应强度:金属软磁材料具有高饱和磁感应强度,可在较小的磁场下实现较高的磁化。
4. 良好的稳恒性:金属软磁材料具有较好的稳恒性,能够保持稳定的磁性能。
5. 可调性:金属软磁材料的磁性能可通过调整合金成分和热处理过程进行调节,以满足不同应用的要求。
金属软磁材料的制备主要包括合金制备和热处理两个步骤。
1. 合金制备:金属软磁材料通常是由多种金属元素组成的合金。
制备合金的方法有熔炼法、化学还原法、溶液法等。
其中,熔炼法是最常用的制备金属合金的方法,通过将不同比例的金属元素熔融混合后冷却固化得到合金。
2. 热处理:热处理是指对合金进行加热和冷却处理,以改善合金的结晶状态和磁性能。
常见的热处理方法包括退火、淬火和时效处理等。
通过热处理,可以改变合金的晶体结构和磁畴结构,从而调节其磁性能。
三、金属软磁材料的应用领域金属软磁材料在电子、电力和通信等领域具有广泛的应用。
1. 电子领域:金属软磁材料常用于制造电感器、变压器、电感线圈等元件。
它们能够有效传导和调节电磁场,用于电路的能量转换和信号传输。
2. 电力领域:金属软磁材料在电力传输和变换中起着重要作用。
例如,用于制造电力变压器的铁芯材料必须具有较高的磁导率和低磁滞损耗,以提高变压器的效率和稳定性。
3. 通信领域:金属软磁材料在通信设备中用于制造电感器、隔离器和滤波器等元件。
它们能够提供稳定的电磁屏蔽和滤波功能,保证通信设备的正常工作。
4. 其他领域:金属软磁材料还广泛应用于航空航天、汽车制造、医疗设备等领域。
软磁材料分类
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软磁材料分类
软磁材料根据其磁性质和应用领域可以分为以下几类:
1. 铁氧体:具有高磁导率和饱和磁化强度的材料,广泛用于电感器、变压器、电机和磁芯等领域。
2. 镍铁合金:具有低矫顽力和高磁导率的材料,常用于制造磁头和传感器等电子器件。
3. 铁镍合金:具有高磁导率和大的磁滞回线面积的材料,适用于制造高灵敏度和大输出信号的磁强计和磁导传感器等应用。
4. 铁硅合金:具有高电阻率和高磁导率的材料,用于制造电感线圈和电磁铁等应用。
5. 铁铝合金:具有高饱和磁感应强度和低矫顽力的材料,常用于制造高频电感器件和磁芯。
6. 铁钡合金:具有高相对磁导率和低矫顽力的材料,用于制造大功率电感器、变压器和磁芯等。
7. 铁碳合金:具有较高矫顽力和低磁导率的材料,常用于制造磁性弹簧和磁芯等。
以上是一些常见的软磁材料分类,每种软磁材料都有其特定的应用领域和优势。
什么是软磁材料
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什么是软磁材料软磁材料是一类具有优良磁性能的材料,通常用于制造电感器、变压器、电动机、传感器等电子器件。
软磁材料具有高磁导率、低磁滞、低铁损等特点,能够有效地转换电能和磁能,因此在现代电子工业中具有重要的应用价值。
软磁材料主要分为铁素体材料和非晶态材料两大类。
铁素体材料包括普通硅钢、高硅钢、镍铁合金等,而非晶态材料则包括非晶合金和非晶软磁体。
这些材料在不同的磁场、频率和温度下具有不同的磁性能,可以满足各种电子器件对软磁材料的要求。
软磁材料的磁性能主要包括饱和磁感应强度、矫顽力、磁导率和铁损等指标。
饱和磁感应强度是材料在饱和磁场下的最大磁感应强度,矫顽力是材料在去磁场下完全去磁所需的磁场强度,磁导率是材料对磁场的导磁能力,铁损则是材料在交变磁场下因磁滞和涡流损耗而产生的能量损失。
这些指标直接影响着软磁材料在电子器件中的性能表现。
在实际应用中,软磁材料的选择需要根据具体的工作条件和要求来进行。
例如,对于高频变压器和电感器,需要选择具有高磁导率和低铁损的软磁材料;而对于大功率电机和变压器,则需要选择具有高饱和磁感应强度和低矫顽力的软磁材料。
因此,针对不同的应用场景,需要综合考虑软磁材料的各项磁性能指标,以找到最适合的材料。
随着电子工业的不断发展,对软磁材料的要求也在不断提高。
未来,软磁材料将面临更高的磁导率、更低的铁损、更宽的工作温度范围等挑战。
因此,需要不断开展新材料的研发和改进,以满足电子器件对软磁材料的更高要求。
总的来说,软磁材料是电子器件中不可或缺的重要材料,具有独特的磁性能和广泛的应用前景。
通过对软磁材料的研究和应用,可以不断提高电子器件的性能和效率,推动电子工业的发展。
希望未来能够有更多的新材料问世,为电子工业注入新的活力。
常见软磁材料简介
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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。
软磁材料定义
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软磁材料定义软磁材料是一类具有优异磁性能的材料,其在电子器件、电力设备、通信技术等领域具有广泛应用。
本文将从软磁材料的定义、特性、分类以及应用等方面进行介绍。
一、定义软磁材料是指对磁场具有高度敏感性能的材料,其能够在外加磁场的作用下产生较大的磁化强度,同时在磁场消失后能够迅速恢复到无磁状态。
软磁材料具有低矫顽力、低磁滞损耗、高导磁率以及高饱和磁感应强度等特点。
二、特性1. 低矫顽力:软磁材料的矫顽力较低,即在外加磁场的作用下,能够迅速实现磁化与去磁化的转变。
这使得软磁材料在电感器件、变压器等电力设备中具有重要的应用。
2. 低磁滞损耗:软磁材料的磁滞损耗较低,即在磁化与去磁化的过程中能量损耗较小,从而能够提高电力设备的能效。
3. 高导磁率:软磁材料的导磁率较高,即在外加磁场的作用下,能够更好地引导磁通线,提高磁场的传导效率。
4. 高饱和磁感应强度:软磁材料的饱和磁感应强度较高,即在外加磁场的作用下,能够达到较高的磁化强度,提高磁场的响应速度。
三、分类软磁材料根据其组成和性能特点的不同,可以分为多种类型,常见的软磁材料主要有以下几种:1. 铁氧体材料:铁氧体材料是一类由铁、氧和其他金属元素组成的化合物,具有良好的软磁性能和高温稳定性,广泛应用于电感器、变压器、滤波器等电子器件。
2. 镍铁合金材料:镍铁合金材料是一类具有优异软磁性能的材料,其主要成分为镍和铁,能够在较高频率下工作,广泛应用于高频变压器、磁头等领域。
3. 钕铁硼材料:钕铁硼材料是一类具有极高磁能积和良好软磁性能的材料,其主要成分为钕、铁和硼,广泛应用于电机、发电机、电动车等领域。
4. 钠钡钛矿材料:钠钡钛矿材料是一类具有优异磁电性能的材料,其主要成分为钠、钡和钛,广泛应用于传感器、换能器、存储器等领域。
四、应用软磁材料在电子器件、电力设备、通信技术等领域具有广泛的应用。
主要应用包括:1. 变压器:软磁材料的低矫顽力和高导磁率使其成为变压器的重要组成部分,能够提高能源传输的效率。
软磁材料介绍
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降低杂质、气孔的方法:原材料、烧结温度及热处理条件的选择
*平均晶粒尺寸对i的影响很大,晶粒尺寸增大,晶界对畴壁 位移的阻滞作用减小,i升高。 例:MnZn铁氧体尺寸5m以下时,i~500;尺寸在5m以 上时,i~3000
*晶粒尺寸长大的方法:适当提高烧结温度,但温度过高,便
(3)高频、大磁场用的材料; (4)高饱和Bs低功耗材料(功率铁氧体); (5)甚高频六角铁氧体; (6)其他铁氧体:如温感、湿感、电波吸收、电极等材料。
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2.5 纳米晶软磁材料 2.5.1 非晶态软磁材料(具有优良的综合磁性能) 一、非晶态软磁材料的结构和性能
*特征: (1)短程有序,长程无序; (2)不存在位错和晶界,具有高磁导率和低矫顽力; (3)电阻率比同种晶态材料高,适用高频(涡流损耗小); (4)体系自由能高,结构不稳定,加热时有结晶化倾向; (5)机械强度较高且硬度较高; (6)抗化学腐蚀能力强,抗射线及中子等辐射能力强。
*铁氧体软磁材料:配方时选择K1和S很小的基本成分,如
MnFe2O4、MgFe2O4、CuFe2O4、NiFe2O4 等 。 然 后 再 采 用 正
负K1、S补偿或添加非磁性金属离子冲淡磁性离子间的耦
合作用。
7
3、改善材料的显微结构
*材料的显微结构是指结晶状态(晶粒大小、完整性、均匀性、 织构等)、晶界状态、杂质和气孔的大小与分布等。
电机等至今仍是Fe-Si合金材料。缺点:涡流损耗限制了其在高 频段的应用。 (2)20世纪40年代开始,软磁铁氧体由实验室走向工业生产。
50年代至90年代,铁氧体在软磁行业中独占鳌头。
2
(3)1970年,Fe-Ni-B非晶态合金研制成功, 1988年,Fe-Ni-B-Nb-Cu纳米微晶软磁材料问世, 90年代后,非晶与纳米微晶金属软磁材料逐步成为软磁铁 氧体的新的竞争对手。 优点:性能上远优于铁氧体;缺点:性价比上尚处于劣势。
电磁铁铁芯材料

电磁铁铁芯材料电磁铁铁芯材料是电磁铁的重要组成部分,它具有优异的磁导率和磁导性能。
电磁铁铁芯材料的选择对电磁铁的性能和应用范围有着重要的影响。
本文将介绍几种常见的电磁铁铁芯材料,包括软磁材料、硬磁材料和永磁材料,并分析它们的特点和应用领域。
一、软磁材料软磁材料是指在外加磁场作用下,磁化容易发生的材料。
常见的软磁材料有铁素体材料、铁镍合金材料和铁碳合金材料等。
软磁材料具有高导磁率和低磁滞损耗的特点,能够有效地集中和引导磁场线,广泛应用于电磁铁、变压器、电感器等设备中。
铁素体材料是软磁材料中最常用的一种,具有良好的导磁性能和较低的磁滞损耗。
铁素体材料又可分为冷轧硅钢片和热轧硅钢片两种类型。
冷轧硅钢片具有较高的磁导率和较低的磁滞损耗,适用于高频电磁铁的制造;热轧硅钢片则具有较低的磁滞损耗,适用于低频电磁铁的制造。
铁镍合金材料具有较高的饱和磁感应强度和较低的磁滞损耗,广泛应用于高精度磁传感器和高灵敏度电磁铁等领域。
铁碳合金材料是一种低碳钢,具有较高的导磁性能和较低的磁滞损耗,适用于制造大型电磁铁和高功率电感器等设备。
二、硬磁材料硬磁材料是指在外加磁场作用下,能够保持较高磁化强度的材料。
硬磁材料具有高矫顽力和高剩余磁感应强度的特点,广泛应用于电机、发电机和磁盘驱动器等设备中。
常见的硬磁材料有氧化铁、钕铁硼和钴硬磁材料等。
氧化铁是一种常见的硬磁材料,具有较高的矫顽力和较高的剩余磁感应强度。
氧化铁的制备工艺简单,成本低廉,适用于制造低成本的电磁铁和磁盘驱动器等设备。
钕铁硼是一种高性能的硬磁材料,具有较高的矫顽力和较高的剩余磁感应强度,广泛应用于高性能电机和发电机等领域。
钴硬磁材料具有较高的矫顽力和较高的剩余磁感应强度,适用于高温环境和高速旋转设备。
三、永磁材料永磁材料是指在外加磁场作用下,能够保持长久磁化状态的材料。
永磁材料具有较高的矫顽力和较高的剩余磁感应强度,广泛应用于电机、发电机和磁盘驱动器等设备中。
常见的永磁材料有铁硼钕、钴铁硼和铁铝钴等。
软磁材料概况
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软磁材料概况————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:软磁材料概况摘要:介绍了纳米晶合金、非晶合金、坡莫合金、硅钢、金属磁粉及铁氧体等软磁材料的特性。
关键词:硅钢;坡莫合金;金属磁粉;铁氧体;非晶合金;纳米晶合金1引言软磁材料是矫顽力小、容易磁化和退磁的磁性材料。
因为它们容易磁化和退磁,而且具有很高的导磁率,可以起到很好的聚集磁力线的作用,所以软磁材料被广泛用来作为磁力线的通路,即用作导磁材料,例如变压器、传感器的铁芯,磁屏蔽罩等。
软磁材料按其成分可分为:硅钢;坡莫合金;金属磁粉;铁氧体;非晶合金软磁材料,纳米晶合金软磁材料。
纳米晶合金软磁材料和非晶合金软磁材料都是在1990年前后开发的,常被称为新型软磁材料,而硅钢、坡莫合金、金属磁粉芯、铁氧体称为常规软磁材料。
新型材料与常规材料各有自己的特点和各自的优势领域,不可能相互完全替代。
一般说来,新型材料具有高饱和磁感Bs、高磁导率μ、高居里温度Tc及低损耗等优点。
但它们的弱点也不可忽视,如它们只能用在低频MHz范围,而金属磁粉芯及软磁铁氧体的应用频率为GHz范围。
另外,新型软磁材料一般都是以带材卷绕方式制成磁芯,因而大多为环形,难以制造出形状较复杂的磁芯,而金属磁粉芯及软磁铁氧体则能制造出形状复杂的磁,特别是铁氧体由于其有多种成型方法,可以制造出结构相当复杂的磁芯,其尺寸可小到l毫米以下,大到l米。
因此,应全面了解各种软磁材料的特性,来适应不同生产的需求。
2各种磁性材料2.1 硅钢合金软磁材料硅钢合金是含硅量在3%左右的硅铁合金。
这种合金具有高饱和磁感Bs、高磁导率μ、高居里温度Tc的特点,而且价格低廉。
但硅钢在常用的软磁材料中铁损也是最大的,为了防止铁芯因损耗太大而发热,它的使用频率不高,一般只能工作在20KHz以下。
硅钢片是工频变压器的主要材料,现在广泛采用冷轧取向工艺,性能有所提高,其损耗明显降低。
什么是软磁材料

什么是软磁材料软磁材料是一种具有良好软磁性能的材料,通常用于电磁设备和电子器件中。
软磁材料具有低磁滞、低铁损、高导磁率等特点,能够有效地转换和传导磁能,因此在现代电工电子领域中应用广泛。
本文将从软磁材料的定义、分类、特性及应用等方面对软磁材料进行介绍。
首先,软磁材料是指在一定条件下,能够在外加磁场作用下产生磁感应强度,而在去磁场作用下能够完全消除磁感应强度的材料。
根据其磁滞回线的形状,软磁材料可分为软磁材料和硬磁材料。
软磁材料的磁滞回线呈现出狭窄的形状,而硬磁材料的磁滞回线呈现出宽阔的形状。
软磁材料主要包括铁素体材料、非晶合金材料、软磁纳米晶材料等。
软磁材料具有许多独特的特性。
首先,软磁材料具有低磁滞特性,即在外加磁场作用下,材料的磁化强度随着磁场的变化而变化,而在去磁场作用下,磁化强度能够迅速消失。
其次,软磁材料具有低铁损特性,即在交变磁场作用下,材料的铁损较小,能够有效地减少能量损耗。
另外,软磁材料还具有高导磁率特性,即在外加磁场作用下,材料能够产生较大的磁感应强度,从而有效地传导磁能。
软磁材料在电工电子领域中有着广泛的应用。
首先,软磁材料常用于电力变压器、互感器等电力设备中,能够有效地传导和转换电能。
其次,软磁材料还常用于电子器件中,如变压器、感应线圈、电感器等,能够实现信号的传输和处理。
另外,软磁材料还常用于磁记录材料中,如磁盘、磁带等,能够实现信息的存储和读取。
总之,软磁材料是一种具有良好软磁性能的材料,具有低磁滞、低铁损、高导磁率等特点,能够有效地传导和转换磁能。
在电工电子领域中有着广泛的应用,包括电力设备、电子器件、磁记录材料等。
随着科学技术的不断发展,软磁材料的研究和应用将会更加深入,为电工电子领域的发展带来新的机遇和挑战。
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*随硅含量的增加,不足之处在于:BS
K 和 和TC降低;好处: 1
S 降低 i
增加,HC降低,增加降低铁损
(1)合金--如硅钢(Fe-Si)、坡莫合金(Fe-Ni)、仙台斯 特合金(Fe-Si-Al); (2)软磁铁氧体--Mn-Zn系、Ni-Zn系、Mg-Zn系等; (3)非晶态、纳米晶、薄膜等。
*发展史:
(1)铁氧体问世之前,金属软磁材料垄断了电力、电子、通信 各领域。优点:其MS远高于铁氧体,因此电力工业中的变压器 、电机等至今仍是Fe-Si合金材料。缺点:涡流损耗限制了其在 高频段的应用。 (2)20世纪40年代开始,软磁铁氧体由实验室走向工业生产。
3、饱和磁感应强度MS *高的MS 高的i值;节省资源,实现器件的小型化 *提高MS的方法:选择适当的配方成分,但实际上MS值一般
不可能有很大的变动。
4、磁损耗 *软磁材料多用于交流磁场,因此动态磁化造成的磁损 耗不可忽视。
5、稳定性 *高稳定性是指磁导率的温度稳定性要高,减落要小, 随时间的老化要尽可能地小,以保证其长寿命工作于 太空、海底、地下和其他恶劣环境。
*含碳量是影响磁性能的主要因素。
除碳方法:高温用H2处理除碳,以消除铁中碳对畴壁移动的阻 碍作用。
*电工纯铁存在时效现象
原因:高温时铁固溶体内溶解有较多的碳或氮,产品快速冷却到室温时,溶解度减 小,Fe3C或Fe4N由固溶体中以细微弥散形式析出,从而HC增加,i降低。
消除方法:保温后,采用缓慢冷却到100-300℃的退火措施,这样在650-300℃之间 Fe3C有足够的时间析出、长大为对磁性能影响不大的大颗粒夹杂物。
*应用:电磁铁的铁芯和磁极,继电器的磁路和各种零件,感
应式和电磁式测量仪表的各种零件,扬声器的各种磁路,电话 中的振动膜、磁屏蔽,电机中用以导引直流磁通的磁极,冶金 原料等。
*缺点:电工纯铁只能在直流磁场下工作,在交变磁场下工作时涡流损耗大。
2.3.2 硅钢(硅钢片或电工钢片)
*在纯铁中加入少量硅,形成固溶体,这样提高了合金电阻率,减少了材料的涡流损 耗。
2.3 金属软磁材料 2.3.1 电工纯铁
*纯度在99.8%以上的铁,不含任、 锰等元素,再用还原渣除去磷和硫,并在出钢时在钢包 中添加脱氧剂获得。经过退火热处理 i(300~500), max(
6000~12000), HC(39.8~95.5)
*晶粒尺寸长大的方法:适当提高烧结温度,但温度过高,便会形成气孔,导致i下降。
*材料的织构化,包括结晶织构和磁畴织构,都可提高i
4、降低内应力
*根据内应力的不同来源,可采用不同的方法:
(1) 磁致伸缩引起的内应力,与S成正比,可通过降低S来 减小此应力。 (2) 烧结后冷却速度太快,会造成晶格畸变,产生内应力。可采用低温退火处理来消 除应力。 (3) 气孔、杂质、晶格缺陷等因素在材料内部产生应力。可通过原材料的优选以及工 艺过程的严格控制来消除。
50年代至90年代,铁氧体在软磁行业中独占鳌头。
(3)1970年,Fe-Ni-B非晶态合金研制成功, 1988年,Fe-Ni-B-Nb-Cu纳米微晶软磁材料问世, 90年代后,非晶与纳米微晶金属软磁材料逐步成为软磁铁 氧体的新的竞争对手。 优点:性能上远优于铁氧体;缺点:性价比上尚处于劣势。
2.1 衡量软磁材料的重要指标
Ni合金经过热处理后,i可达104
* 铁 氧 体 软 磁 材 料 : 配 方 时 选 择 K1 和 S 很 小 的 基 本 成 分 , 如 MnFe2O4、MgFe2O4、
K 、 CuFe2O4、NiFe2O4等。然后再采用正负 1
S补偿或添加非磁性金属离子冲淡磁
性离子间的耦合作用。
3、改善材料的显微结构
*材料的显微结构是指结晶状态(晶粒大小、完整性、均匀性、织构等)、晶界状态、杂 质和气孔的大小与分布等。
*杂质、气孔的含量与分布是影响i的重要因素。
降低杂质、气孔的方法:原材料、烧结温度及热处理条件的选择
*平均晶粒尺寸对i的影响很大,晶粒尺寸增大,晶界对畴壁位移的阻滞作用减小,i升 高。
例:MnZn铁氧体尺寸5m以下时,i~500;尺寸在5m以上时,i~3000
1、起始磁导率
i
i转
i位
i
M2 S
i
1 K1
,
1
S
i
1
,
1
主要因素:M
S
,
K1
,
s
,
基本上不随加工条件和应用情况变化。
次要因素: , , 会随加工条件和应用情况而变化。
2、矫顽力HC 量级:10-1A/m~ 102A/m
*材料内部应力起伏和杂质的含量与分布是影响HC的主要因素。
*降低HC的方法与提高i的方法相一致。
*影响软磁材料稳定工作的因素: 低温、潮湿、电磁场、机械负荷、电离辐射等
2.2 提高起始磁导率的途径
必要条件:提高MS并降低K1、S的值
充分条件:降低杂质浓度,提高密度,增大晶粒尺寸, 结构均匀化,消除内应力和气孔的影响。
1、提高MS
i
M2 S
*选择合适的配方可提高材料的MS值,但往往变动不大。
*选择配方时更要考虑K1、 S对i的作用。
*例:CoFe2O4、Fe3O4的MS虽然较高,但其K1和S值太大,因而不宜作为配方的基本成 分。
2、降低K1和S *提高i K 的最有效方法从配方和工艺上使 1 0、 S 0
*选择适当合金成分和热处理条件可以控制K1和S在较低值
K *例:Fe-Ni合金质量分数Ni81%时, S0;Ni76%时, 10;Ni78.5%Fe-
第二章 软磁材料
定义:能够迅速响应外磁场的变化,且能低损耗地获 得高磁感应强度的材料。 特点:既容易受外加磁场磁化,又容易退磁。
*对软磁材料的基本要求有:
(1)初始磁导率i和最大磁导率max要高;
(2)矫顽力Hc要小; (3)饱和磁感应强度MS要高; (4)功率损耗P要低; (5)高的稳定性。
*主要的软磁材料: