磁性材料基础知识

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磁性材料与磁性学基础

磁性材料与磁性学基础

磁性材料与磁性学基础磁性材料是具有磁性的材料,广泛应用于电子、通信、医疗等领域。

了解磁性材料的基本原理和性质对于应用和发展都具有重要意义。

磁性学是研究磁性材料的学科,它主要涉及磁性材料的磁化、磁场等基本概念和原理。

本文将从磁性材料的分类、磁化过程、磁性材料的性质等方面进行阐述。

一、磁性材料的分类磁性材料根据其磁性质可以分为铁磁、顺磁、反磁和带磁等四类。

铁磁材料是指在外加磁场作用下具有明显磁化特性的材料,常见的有铁、钴、镍等。

顺磁材料是指在外加磁场作用下呈现顺磁性质的材料,如银、铂等。

反磁材料则是指在外加磁场下呈现反磁性质的材料,如铜、锌等。

带磁材料是指一些特殊的磁性材料,如软磁材料和硬磁材料。

二、磁化过程与磁场磁化是指磁性材料在磁场作用下产生磁化强度的过程。

磁化过程可分为顺磁和铁磁两种类型。

顺磁磁化是指材料中的磁化强度和外加磁场成正比,而铁磁磁化则是指材料中的磁化强度与外加磁场呈非线性关系。

在实际应用中,通常使用磁性材料的矫顽力来描述材料的磁化性能。

磁场是磁性材料磁化的驱动力,是由磁性体所产生的力线场。

磁场的强弱程度决定了磁性材料磁化的程度。

不同磁性材料对磁场的响应不同,这是由其磁化特性决定的。

三、磁性材料的性质磁性材料的性质包括磁化特性、磁导率、磁致伸缩效应、磁滞回线等。

磁化特性是磁性材料的本质属性,它反映了材料在磁场下的磁化程度。

磁导率是指磁性材料对磁场的响应程度,它是电磁学中的一个重要参数。

磁致伸缩效应是指磁性材料在磁场作用下发生形变的现象,这一现象常应用于磁声技术等领域。

磁滞回线是指铁磁材料在磁场强度发生变化时的磁化曲线,可以用来描述材料的磁化特性和磁场强度的关系。

四、磁性材料的应用磁性材料广泛应用于电子、通信、医疗等领域。

在电子领域,磁性材料被用于制造高性能的磁盘存储器、传感器、扬声器等。

在通信领域,磁性材料被用于制造天线、滤波器等元件。

在医疗领域,磁性材料被用于磁共振成像、磁力治疗等。

磁性材料的基础知识讲座

磁性材料的基础知识讲座


• •
二、磁性材料的磁性能参数:
• 剩磁Br:铁磁体磁化到饱和并去掉外磁场后,在磁化方向保留的磁化强度或磁感应 强度,Mr或Br,就是在退磁曲线上磁场强度降为零时显示的磁性能。


• • • •
矫顽力:铁磁体磁化到饱和以后,使它的磁化强度或磁感应强度降低到零所需要 的反向磁场称为矫顽力,分别记作Hcj和Hcb。 磁能积BH:表示磁性材料在其退磁曲线上任意一点工作时,能向外部磁路提供的 能量。永磁材料的使用一般都是利用它在磁场源或者说是磁力源在空气隙中产生 的磁场,而磁能积是表征它在空气隙中产生磁场大小的一种参量,因此它是非常 关键的一参数。 Hg=(BHVm/Vg)1/2=((BH)mVm/Vg)1/2 其中Hg指气隙磁场, Vg指气隙体积 Vm指磁体的体积 由上式可知:气隙磁场强度Hg和(BH)max成平方根的关系,当气隙体积Vg和气隙 磁场强度Hg为一定的情况下,(BH)max大时,磁体的体积Vm可缩小,这也就是现 在很多的电子产品能越做越小的一个原因,如手机现在可以越做越小,有很大的 一个原因是手机上的蜂鸣器磁钢可以做得很小,以前的收音机喇叭要那么大的一 个磁钢,你想把它做得很小本身就是不可能的一件事

磁性材料的磁性能参数(2)

• •

磁体的表磁或磁通:表磁是指磁体的表面磁场;磁通是指通过线圈单位 面积磁力线的根数。磁体磁参数的测量一般是对规则的圆柱或方块来进 行的,对于一个已加工好的磁性器件因为它的面积已经很难计算得非常 精确,就只能是通过表磁或磁通来反映它磁性能的强弱了。这是大部分 购买磁体的厂家所关心的问题,一般的,磁体沿充磁方向的厚度越厚其 表磁和磁通也会相应增高。 曲线的方形度Hk/Hcj:Hk指的是J=0.9Br时相对应的磁场,Hk/Hcj可以直 观的表示J退磁曲线方形度。 回复磁导率μ rec:当磁体受到一个周期的外界反磁场后,它的磁性要下 降,当外磁场消失后它也不能完全回到原来的位置而是要下降一定的值, 此时磁体的工作点将在退磁曲线以下形成一个小回路,不能和退磁曲线 重合,我们称此小回路的斜率为回复磁导率μ rec。这个值一般都大于1 它越接近1说明磁体的抗退磁能力越强,越有利。 值得注意的是,若磁体的B退磁曲线不是直线,则磁体的退磁回复磁导率 μ rec在不同的工作点就有不同的值,此时要把磁体设计在最稳定的工作 状态就增加了难度,也显得非常重要。

磁性材料入门知识

磁性材料入门知识

磁性材料入门知识磁性材料入门知识磁性材料是指在磁场中可以产生磁性的材料,包括铁、钢、铁合金、磁性玻璃、氧化物等等。

它们具有多种应用,如电机、电磁铁、电子、通讯、医疗、军事等领域。

本文将为你介绍磁性材料的基本知识。

1. 磁化强度磁化强度是衡量磁性材料磁化程度的物理量,通常用磁化强度或磁化矢量表示。

磁化强度的单位是安培每米(A/m)或高斯(Gs)。

磁力线越接近选定的物体,磁化强度就越强。

2. 磁场强度磁场强度是衡量磁场强弱的物理量,它和磁性材料的磁化程度有关。

磁场强度的单位是特斯拉(T)或高斯(Gs)。

3. 磁性导数磁性材料的磁性导数是指材料对磁场的响应,通常用来表示磁性材料的磁化程度。

高磁性导数的材料对磁场的响应非常灵敏,可以用来制造磁传感器。

4. 磁饱和当磁性材料的磁化强度达到一定值时,它将不再对外加磁场产生响应,这个过程称为磁饱和。

磁饱和是磁性材料失去磁性的一个重要特征。

5. 磁畴磁性材料分为多个微小的磁畴,每个磁畴具有自己的磁矩方向,这个方向通过相邻的原子强引力互相保持。

每个磁畴磁矩方向相同,但与相邻磁畴的磁矩方向不同。

6. 磁滞回线当一个交变电流通过一个螺线管时,磁针的磁化方向会随着电流变化,因此在磁针上会形成一个磁滞回线。

磁滞回线经常用来描述磁性材料的饱和磁化、滞磁和磁导率等性质。

7. 磁性材料分类根据磁性材料的磁导率和饱和磁化强度,可以将磁性材料分为软磁性材料和硬磁性材料。

软磁性材料是指具有高磁导率和低磁饱和的材料,通常用作电子元器件、电机和变压器等领域。

硬磁性材料是指具有高饱和磁化和低磁导率的材料,通常用于制造永磁体、磁存储、磁头等领域。

8. 磁性材料应用磁性材料广泛应用于各个领域。

在电子行业,磁性材料用于制造电感和磁芯等元器件。

在电机和发电机中,磁性材料用于制造转子和定子,改进机器效率并降低成本。

磁性材料还用于通讯、医疗、军事和安全等领域。

总之,磁性材料具有重要的应用和理论价值。

通过深入了解磁性材料的基本知识,可以更好地理解其在科技领域中的应用和发展前景。

磁性材料的基础知识讲座剖析课件

磁性材料的基础知识讲座剖析课件
磁导率和磁阻的变化规律
随着温度和磁场强度的变化,材料的磁导率和磁阻也会产生变化, 呈现出一定的非线性特征。
磁化强度与磁感应强度
01
02
03
磁化强度
指材料内部磁矩的矢量和 ,衡量材料被磁化的程度 。
磁感应强度
指磁场中某点磁场的强弱 和方向,与磁化强度密切 相关。
两者关系
在磁性材料中,磁感应强 度和磁化强度之间存在一 定的关系,可以通过物理 公式进行描述。
化学气相沉积法制备的磁性材料具有高纯度、高密度、高性能等特点,广泛应用于 磁记录、传感器等领域。
化学气相沉积法的优点是可控制膜层的成分和厚度,且工艺温度低、可制备形状复 杂的制品。缺点是设备成本高、工艺时间长,且需要严格控制反应条件。
溅射法
溅射法是一种制备磁性材料的方法,通 过将靶材置于真空室内,利用高能粒子 轰击靶材表面,使靶材原子或分子溅射 出来并沉积在基材上形成薄膜。
元素掺杂
通过在磁性材料中掺入其他元素,以改变其磁学性质。例如,通过掺入稀土元 素,可以提高磁性材料的磁能积和剩磁。
热处理与磁场处理
热处理
通过控制加热和冷却过程,改变磁性材料的晶体结构和相变 ,从而优化其磁学性能。例如,通过控制热处理条件,可以 提高磁性材料的矫顽力和稳定性。
磁场处理
在磁场中处理磁性材料,可以改变其内部的磁畴结构和磁矩 方向,从而优化其磁学性能。例如,通过磁场处理,可以减 小磁性材料的磁损耗和提高磁导率。
磁性材料的基础知识讲座剖析课件
目录
• 磁性材料概述 • 磁性材料的物理性质 • 磁性材料的制备工艺 • 磁性材料的性能优化 • 磁性材料的发展趋势与挑战
01
磁性材料概述
定义与特性
1 2

磁学基础知识

磁学基础知识

磁学基础知识一、磁性材料1.磁性:物体吸引铁、镍、钴等物质的性质。

2.磁体:具有磁性的物体。

3.磁极:磁体上磁性最强的部分,分为南极和北极。

4.磁性材料:具有磁性的物质,如铁、镍、钴及其合金。

5.硬磁材料:一经磁化,磁性不易消失的材料,如铁磁性材料。

6.软磁材料:磁化后,磁性容易消失的材料,如软铁、硅钢等。

7.磁场:磁体周围存在的一种特殊的物质,它影响着磁体和铁磁性物质。

8.磁场线:用来描述磁场分布的假想线条,从磁南极指向磁北极。

9.磁感线:用来表示磁场强度和方向的线条,从磁南极出发,回到磁北极。

10.磁通量:磁场穿过某一面积的总量,用Φ表示,单位为韦伯(Wb)。

11.磁通密度:单位面积上磁通量的大小,用B表示,单位为特斯拉(T)。

三、磁场强度1.磁场强度:磁场对单位长度导线所产生的力,用H表示,单位为安培/米(A/m)。

2.磁感应强度:磁场对放入其中的导线所产生的磁力,用B表示,单位为特斯拉(T)。

3.磁化强度:磁性材料内部磁畴的磁化程度,用M表示,单位为安培/米(A/m)。

4.磁化:磁性材料在外磁场作用下,内部磁畴的排列发生变化,产生磁性的过程。

5.顺磁性:磁化后,磁畴的排列与外磁场方向相同的现象。

6.抗磁性:磁化后,磁畴的排列与外磁场方向相反的现象。

7.铁磁性:磁化后,磁畴的排列在外磁场作用下,相互一致的现象。

8.磁路:磁场从磁体出发,经过空气或其他磁性材料,到达另一磁体的路径。

9.磁阻:磁场在传播过程中遇到的阻力,类似于电学中的电阻。

10.磁导率:材料对磁场的导磁能力,用μ表示,单位为亨利/米(H/m)。

11.磁芯:具有高磁导率的材料,用于集中和引导磁场。

六、磁现象的应用1.电动机:利用电流在磁场中受力的原理,将电能转化为机械能。

2.发电机:利用磁场的变化在导体中产生电流的原理,将机械能转化为电能。

3.变压器:利用电磁感应原理,改变交流电压。

4.磁记录:利用磁性材料记录和存储信息,如硬盘、磁带等。

磁性材料基础知识

磁性材料基础知识

磁性材料基础知识磁性材料是电子工业的重要基础功能材料,广泛应用于计算机、电子器件、通讯、汽车和航空航天等工业领域和家用电器、儿童玩具等日常生活用品,随着世界经济和科学技术的迅猛发展,磁性材料的需求将空前广阔。

当前我国磁性材料的发展居世界之首,已经成为世界上永磁材料生产量最大的国家。

磁性材料可用于制造磁功能器件的材料称之为磁性材料。

其分类有:永磁材料(也称硬磁材料)、软磁材料、半硬磁材料、磁致伸缩材料、磁性薄膜、磁性液体等,将它们统称磁功能材料。

永(硬)磁材料与软磁材料永磁材料,又称硬磁材料,是当磁化场去掉之后,仍能具有磁性的材料;软磁材料是当磁化场存在时,具有很高的磁感应强度,当磁化场去掉之后,失去磁性的材料。

这里的硬和软并不是指力学性能上的硬和软,而是指磁学性能上的硬和软。

磁性硬是指磁性材料经过外加磁场磁化以后能长期保留其强磁性(简称磁性),其特征是矫顽力高。

矫顽力是磁性材料经过磁化以后再经过退磁使具剩余磁性(剩余磁通密度或剩余磁化强度)降低到零的磁场强度。

而软磁材料则是加磁场既容易磁化,又容易退磁,即矫顽力很低的磁性材料。

退磁是指在加磁场(称为磁化场)使磁性材料磁化以后,再加同磁化场方向相反的磁场使其磁性降低的磁场。

粘结永磁粘结永磁指的是,用可塑性物质为粘结剂与永磁粉末相混合制成磁性可塑性粉末,通过各种可塑性材料的成型工艺而获得复合磁体。

在成型的全过程粘结剂发生物化变化,与磁粉颗粒粘结在一起而制成的磁体称为粘结磁体。

烧结永磁应用粉末冶金工艺,将预烧料制成微粉,压制成型制成毛坯,再进行烧结而制成的磁体。

钕铁硼(NdFeB)钕铁硼是新型磁性材料的一种,三元金属间化合物,是目前所有磁性材料中单位体积蕴含磁能量最大的一种永磁材料。

用NdFeB磁粉制成粘结磁体,此磁体的磁性能强、温度性能稳定、可一次成型为精度较高、形状复杂的零件而无需后加工,并具有良好的抗腐蚀能力及较好的韧性,广泛应用于计算机磁盘驱动器的音圈电机(VCM)、核磁共振成像仪(MRI)以及各种音像器材、微波通讯、磁力机械(磁力泵、磁性阀)、家用电器及磁悬浮列车等领域。

磁性材料基础知识-ppt课件

磁性材料基础知识-ppt课件

求其轴线上一点 p 的磁感强度的方向和大小.
Idl
r
dB
B
o
R
p B
x
*
x
I
dB 0

Idl r2
解: 根据对称性分析
毕奥—萨伐尔定律的应用2
Idl
sin R
R
o
r
x
dB
*p x
r2 R
B0I

r 2 x2
sindl
l r2
dB x
dB 0

Idl r2
dB xdsBin4 π 0Isri2 n dl
0I dl
2πR l
I B
dl
oR
l
l 设 l 与 I 成右螺旋
关系
3.3 安培环路定理-应用
求载流螺绕环内的磁场 (已知 n N I)
1) 对称性分析;环内 B 线为同心圆,环外 B 为零.
2 )选 回路(顺时针圆周) .
lB d Bl 2 0π NR I B 0 NI
2π R
d
令L2πRB0NIL
内部交流报告
磁性材料基础知识
提纲
1 磁性材料的发展简史
2 磁学基本常识
磁性来源 磁学基本概念 磁性材料分类
3 电磁学主要定律-恒稳/交变磁场
4 磁性材料性能分析
5 磁性材料应用实例
精品资料
• 你怎么称呼老师? • 如果老师最后没有总结一节课的重点的难点,你
是否会认为老师的教学方法需要改进? • 你所经历的课堂,是讲座式还是讨论式? • 教师的教鞭 • “不怕太阳晒,也不怕那风雨狂,只怕先生骂我
一、磁性材料发展简史(续)
• 1946年 Bioembergen发现NMR效应 • 1948年 Neel建立亜铁磁理论

磁性材料的认识与应用(PPT)教学资料

磁性材料的认识与应用(PPT)教学资料

磁铁氧体6 万吨、永磁铁氧体8 万吨、钕铁硼磁体2000 吨。
总之, 从市场发展看, 中国长期在全球磁 性材料市场发展前景是乐观的。

1.磁材行业经过“七·五”、“八·五”技术改造, 不少厂家引进了 美、日、德、意等国先进生产线或生产线关键设备, 大都取得了

较好的经济效益和社会效益, 但个别单位受骗上当, 交了学费, 尤 其是二手设备的引进, 容易失误。
(1) 铁硅合金: 最常用的软磁材料, 常用作低频变压器、 发电机的铁芯;
铁硅合金
低频变压器
(2)铁镍合金:典型代表材料为坡莫合金,具有高 的磁导率(磁导率μ为铁硅合金的10~20倍)、低的损 耗;并且在弱磁场中具有高的磁导率和低的矫顽力, 但力学性能不太好,通常应用于电子材料;

坡莫合金
电压互感器
最大磁能积:最大磁能积是退磁曲线上磁感应强度(B)和磁场强度 乘积(H)的最大值。这个值越大,说明单位体积内存储的磁能越大, 材料的性能越好。
四、磁性材料的应用
1.永磁材料
永磁材料经磁化后,去除外磁场仍保留磁性,其 性能特点是具有高的剩磁、高的矫顽力。永磁材料包 括铁氧体和金属永磁材料两类。
铁氧体的用量大、应用广泛、价格低,但磁性能 一般,用于一般要求的永磁体。金属永磁材料中钕铁 硼(Nb-Fe-B)稀土永磁,钕铁硼磁体不仅性能优, 而且不含稀缺元素钴,作为稀土永磁材料发展的最新 结果,由于其优异的磁性能而被称为“磁王”。
磁化电流,以至于零,那么该材料得磁化过程就是一连串逐渐缩小而最 终趋于原点的环状曲线,如图2所示。当H减小到零时,B亦同时降为零, 达到完全退磁。
3.磁材料常用的性能参数
饱和磁感应强度Bm: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∕Bm。 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。 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。 磁滞损耗 :铁磁材料在磁化过程中由磁滞现象引起的能量损耗 ,降低磁 滞损耗Ph的方法是降低矫顽力Hc 。

磁性材料 课件

磁性材料    课件
题后反思理解磁化和退磁的实质是处理此类问题的关
键。
探究二 磁性材料与磁记录
磁性材料为什么能记录信息?录音、录像磁带上的磁性材料应该用硬 磁性材料还是软磁性材料?
提示:磁性材料在外界磁场作用下,能够被磁化,这就使我们可以利用磁 性材料记录外界磁场的信息。磁记录时,通过把声音、图像或其他信息转变 为变化的磁场,使磁带、磁卡磁条上的磁粉层磁化,这样就能在磁带或磁卡 上记录下与声音、图像或其他信息相应的磁信号;录音、录像磁带上的磁性 材料是用来作磁记录的,需要磁化后长久保持磁性,所以用硬磁性材料。
2.磁记录 (1)磁卡背面的黑条,录音机、录像机上用的磁带,电子计算机上用的磁 盘都含有磁记录用的磁性材料。依靠磁记录,我们可以保存大量的信息,并 在需要的时候读出这些信息。 (2)地磁场留下的记录:地磁场会对含有磁性材料的岩石起作用,据推测, 地磁场的强度和方向随时间的推移在不断改变,大约每过 100 万年,地磁场 南北极会完全颠倒一次。
3.磁化与退磁的实质 铁磁性材料结构与其他物质有所不同,它们本身就是由很多已经磁化 的小区域组成的,这些磁化的小区域叫作磁畴。磁化前,各个磁畴磁化方向 不同,杂乱无章地混在一起,各个磁畴的作用宏观上互相抵消,物体对外不显 磁性。磁化过程中,由于外磁场的影响,磁畴磁化方向有规律地排列起来,使 得磁场大大加强。高温下磁性材料的磁畴会被破坏;在受到剧烈震动时,磁 畴的排列也会被打乱,这些情况下材料就会产生退磁现象,如图所示为材料 磁化前和磁化后的情形。
1.磁化和退磁的概念 (1)磁化 缝衣针、螺丝刀等钢铁物体与磁铁接触后显示磁性的现象叫作磁化。 如图所示。
螺丝刀与磁铁接触后磁化
(2)退磁 原来有磁性的物体,经过高温、剧烈震动或者逐渐减弱的交变磁场的 作用,就会失去磁性,这种现象叫作退磁。

磁性材料ppt课件

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磁性是自然科学史上最古老的现象之一
磁性材料是最早被人类认识和利用的功能材料,伴随了人类 文明的发展。 人类对于磁性材料的最初认识源于天然磁石。 公元前三世纪《管子》:“上有慈石者,下有铜金。” 《吕氏春秋》九卷精通篇:“慈招铁,或引之也。”
磁铁矿(Fe3O4) 或磁赤铁矿(γ-Fe2O3)
指南针——磁性材料的最早应用
物质磁性:
物质放入磁场中会表现出不同的磁学特性,称为物质的磁性。
4. 材料磁性的分类及应用
(1) 物质磁性的分类
按物质在磁场中的表现:磁化率的正负、大小及其与温度 的关系来进行分类, 在晶状固体里,共发现了五种主要类型的磁结构物质,它 们的形成机理和宏观特征各不相同,对它们的成功解释形成 了今天的磁性物理学核心内容。 70 年代以后——非晶材料和纳米材料——新的磁性类型,

W. Gilbert 《De Magnete》磁石,最早的著作
➢18世纪 奥斯特 电流产生磁场

法拉弟效应 在磁场中运动导体产生电流

安培定律 构成电磁学的基础, 开创现代电气工业
➢1907年 P. Weiss的磁畴和分子场假说
➢1928年 海森堡模型,用量子力学解释分子场起源
➢1931年 Bitter在显微镜下直接观察到磁畴
基本特征是存在一个磁性转变温度,在此点磁化率温度关系 出现峰值。
文献中也绘成磁化率倒数和温度关系的:
1磁
化 率




Tp
TC
T (K )
铁磁性 T p TC
低温下表现为反铁磁性的物质,超过磁性转变温度
(一般称作Neel温度)后变为顺磁性的,其磁化率温度
关系服从居里-外斯定律: = C

磁性材料相关知识概述

磁性材料相关知识概述

磁性材料相关知识概述磁性材料是一种特殊的材料,具有磁场或磁性,这使得它在很多领域得到了广泛应用。

从制造电气设备到医疗器械,磁性材料无处不在。

在本文中,我们会概述磁性材料的相关知识,包括磁性的起源、不同类型的磁性、磁性材料的应用和未来的发展趋势。

1. 磁性的起源磁性现象早在古代就已经被人们注意到了,但对于磁力的本质却认识不足。

直到16世纪,威廉·吉尔伯特通过一系列实验和研究,发现地球本身就是一个大磁体,而任何一个物质都有可能拥有磁性。

随着科学的发展,人们逐渐确定了电和磁之间的密切联系,发展出了电磁学,使得对磁性的研究更加深入。

现代的磁性研究主要集中在电子的微观结构和自旋运动等领域。

2. 不同类型的磁性目前,磁性材料主要分为三种类型:顺磁性、抗磁性和铁磁性。

顺磁性是指一些不具备自身磁矩但是受到磁场影响而表现出磁性的物质,例如铝、锌和铜等。

抗磁性是指那些在磁场中完全不表现出磁性的物质,例如黄金、银和铂等。

铁磁性是指那些自身就具有磁矩的物质,例如铁、镍和钴等。

铁磁性物质在外磁场的作用下呈现出不同程度的磁化,也会出现磁滞现象。

3. 磁性材料的应用磁性材料在很多领域中各有所长。

磁铁是最常见的应用磁性材料的例子,用于制造电机、发电机、电子设备、制冷设备等。

磁性材料也被用于医疗器械,例如磁共振成像MRI,利用人体组织对磁场的影响来生成影像。

磁性材料也广泛应用于信息存储,例如硬盘、U盘等存储设备。

在环保领域,磁性材料可以被用于污水处理和废弃物回收等方面。

4. 未来的发展趋势随着科技的不断进步,磁性材料的应用前景将更广阔。

例如,磁特性膜的发展,可以在电动汽车、太阳能电池和燃料电池等领域中代替传统的化石燃料;超导体技术的革新,可以提高能源的转化效率,缩短数据传输时间和降低能耗等等。

总结:磁性材料的研究和应用已经成为人们关注的焦点,其广泛应用和不断创新的技术可望解决现代社会的一系列问题。

在未来的发展中,磁性材料的应用前景将更加广泛和深入。

磁性材料基础知识

磁性材料基础知识

磁性材料基础知识(入门)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。

1.磁性材料的分类,性能特点和用途: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1-300MHZ6.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。

磁性材料常识

磁性材料常识
2003年其推出的PC95则属于宽温低功耗功率铁氧体新材料,起始磁导率 为3300±25﹪;25℃时饱和磁通量密度为540mT,100℃时为430mT; 25℃~120℃内功率损耗均小于350 Kw/m3(B=200mT,f=100KHz),在 25℃和120℃时,功耗均为350 Kw/m3,80℃时为280 Kw/m3。这种材料 是目前性能最为优良的功率铁氧体材料。
磁性材质介召:材质发展
日本TDK公司铁氧体材料性能表(功率铁氧体)
材料型号
PC33 PC40 PC44 PC45 PC46 PC47 PC50 PC90 PC95
初始磁导率 (μi)
1400±25﹪ 2300±25﹪ 2400±25﹪ 2500±25﹪ 3200±25﹪ 2500±25﹪ 1400±25﹪ 2200±25﹪ 3300±25﹪
ab段是上升段
a H
0 起始磁化曲线
起始磁化 曲线反映 了什么?
oa段是线性段
起始磁化曲线的ab段反映了铁磁材料的 高导磁性;c点以后说明铁磁材料具有 磁饱和性。
磁学常识:磁化曲线3
高导磁性 磁导率可达102~104,由软磁材料组成的 磁路磁阻很小,在线圈中通入较小的电流即可获得较 大的磁通。
磁饱和性: B不会随H的增强而无限增强,H增大到 一定值时,B不能继续增强。
A)锰锌系 ➢ 组成约为:Fe2O3 71%, MnO 20%, 其他为:ZnO ➢ 电阻率高(10 ohm-cm) ➢ 磁心损耗低 ➢ 居里温度高 ➢ 形状:EE,EI,ER,PQ,RM,POT等型式。 ➢ 用途:功率变压器、EMI共模滤波器、储能电感等
磁学常识:磁性材料分类
B)镍锌系 ➢ 组成约为:Fe2O3 50%, NiO 24%, 其他为:ZnO ➢ 电阻率很高(107 ohm-cm) ➢ 工作频率高 ➢ 铁心损耗较锰锌系高 ➢ 居里温度高 ➢ 型式:DR,R,环形等。 ➢ 用途:常模滤波器、储能电感等

磁性材料的基本知识

磁性材料的基本知识

磁性材料的基本知識一︰磁學的發展及對相關參數的解析︰磁性早在3000年前就已被關心,中國早就利用磁石製造出了司南,1820年丹麥物理學家奧斯特發現了電流磁效應,同年法國的物理學家安培證明了通電線圈和普通磁石一樣有吸引和排斥。

到1831年,英國法拉第發現了電磁感應定律,後來麥克斯偉發展了法拉第的思想,建立了嚴密的電磁場理論。

二.磁介質的極化情況︰有些物質放在外磁場中會顯示出磁性能,產生附加磁場,此類物質稱為磁介質。

一般按其性質可分為︰反磁性物質(抗磁性diamagnetic materials),順磁性物質(順磁性paramagnetic materials),鐵磁性物質(ferromagnetic materials)。

1.反磁性物質在磁場中削減了外磁場,使有這種物質存在的地方磁場減少,當外磁場除去后,作用也消失。

其中Bi是最顯著的反磁性物質,其他的還有金銀銅鋅汞石墨及氫氣等。

2.順磁性物質在磁場中增強了外磁場,使有這種物質存在的地方磁場增強,當外磁場除去后,作用也消失。

其中AL,Mg,Ca,Wu,Po,O為順磁體3.鐵磁性物質有Fe、鎳、鈷及其合金,在較少的磁場情況下,產生了很強的磁性。

反磁性物質和順磁性物質在外磁場的作用下產生的附加磁場都很微小,故工程上把他們的相對磁導率取作1,磁導率就用u0。

三、鐵磁物質有三項特殊磁性能:1.相對磁導率UT很大2.B、H存在非線性關係3.磁性能與原有磁化現象有滯後四、鐵磁物質的磁化:主要由電子的自旋引起的,在很小區域內電子自轉產生的磁化區叫磁疇(magnetic domain)每一磁疇擔當一磁性很強磁石.因為在沒有外磁場作用時,各磁疇為雜亂無序的.故磁效性互相抵消,對外不顯磁性.當外加磁場施加時,那些與外磁場一致之磁疇將擴大.故可逐步對外顯示磁性.可用下圖來解釋:磁疇的方向與晶体結構有關.即鐵磁質磁化與材質有關.另它還與溫度有關,當超過某一溫度TC時,鐵磁質的鐵磁性被熱運動所破壞而形成為順磁性.溫度移為居里溫度或居里低:純 Fe 770℃ 、鎳 350℃ 、 鈷 1100℃ .在磁化過程中,磁疇方向的改變將引起晶格間距離的改變,使磁物質發生長度和體積改變,此現象為磁致伸縮.五、磁化曲線(變壓器、電磁閥用第一象限,馬達用第二象限)dB/dH/H .二O=μi初導磁率.Br 剩磁(當H 值降為0時.B 值並不為0.即B 值變化落後於H 值的變化之現象叫磁滯現象). HCb 叫矯頑力、Bs 飽和磁通密度,其中在OBsBr 區域為損耗區域,可看成鐵損。

磁性材料的基础知识讲座课件

磁性材料的基础知识讲座课件

磁性材料的分类
总结词
磁性材料可以根据其磁化强度的不同分为硬磁材料和 软磁材料两类。
详细描述
硬磁材料是指那些具有高剩磁、高矫顽力和高磁能积 的材料,如铁氧体、稀土永磁材料等。这些材料具有 较高的磁能积和矫顽力,因此能够保持较强的剩磁状 态,常用于制造永磁体。软磁材料则是指那些具有低 矫顽力和低剩磁的材料,如硅钢片、纯铁、低碳钢等 。这些材料在磁场中被磁化后容易退磁,因此常用于 制造变压器、电机等需要频繁改变磁场方向的电器设 备。
低成本化与环保化生产
01
02
03
资源勤俭
优化生产工艺,降低生产 成本,提高磁性材料的资 源利用率。
环保材料
研发可降解或可回收的磁 性材料,减少对环境的污 染和破坏。
节能减排
降低生产过程中的能耗和 排放,推广绿色生产技术 。
新应用领域的拓展与开发
新能源领域
利用磁性材料在新能源领域如风 能、太阳能等领域的应用,推动
磁性材料在核磁共振成像 中的应用
核磁共振成像是一种重要的医学检测手段, 而磁性材料在其中扮演着关键角色。超导磁 体是核磁共振成像系统的核心部件,其性能 直接影响到成像质量。随着技术的不断发展 ,对超导磁体的性能要求也越来越高,研究 和开发具有更高磁场强度和稳定性的磁性材
料是未来的重要研究方向。
THANK YOU
感谢各位观看
02
磁性材料的物理性质
磁化曲线与磁滞回线
磁化曲线
描述了材料在磁场变化时磁化强 度与磁场强度的关系。
磁滞回线
表示磁场强度与磁感应强度的关 系,反应了磁性材料在周期性变 化磁场中的磁化过程。
磁导率与矫顽力
磁导率
描述了材料在磁场中的导磁能力,是 衡量材料磁性能的重要参数。

磁性材料基础知识

磁性材料基础知识
最大磁能积(BH)max 退磁曲线上每点所对应的磁感应强度B和磁化场强度H的乘积称磁能 积。其中的最大者叫最大磁能积(BH)max
永磁材料各项性能参数的单位换算


剩磁Br
法定计量单位为特斯拉(T)。以前常用高斯(G s)为计量单位。 它们之间的换算为: 1T=10000Gs ;1mT=10Gs
二、磁性材料的分类

磁性材料按性质分为金属和非金属两类,前者主要有电工 钢、镍基合金和稀土合金等,后者主要是铁氧体材料。 按使用又分为软磁材料、永磁材料和功能磁性材料。 按生产手段的不同,又分为烧结磁性材料和粘接磁性材料。 按成型时是否外加成型磁场,永磁材料还有各向同性和各 向异性之别。 永磁材料铁氧体材料按压制方式的不同还有干压和湿压之 分。
永磁材料在应用中应注意的问题
(1)永磁材料的应用环境 永磁铁氧体的应用环境包括:温度、湿度、盐雾、辐射、冲击 等等,所以使用人员在设计时应充分考虑永磁材料在应用环境 中的失效,正确选用永磁材料。失效主要表现为:退磁、腐蚀、 性能变坏且不可恢复、不稳定等等。 (2)高温使用时,应选用工作温度高和温度系数小的材料,并尽量 设计靠近最大磁能积点。 (3)材料的磁性能的均匀性和一致性对器件的性能有很大的影响。 导致材料磁性能不均匀不一致的主要原因有:成型磁场的均匀 性,磁粉的流动性、烧结温度的均匀性。加工公差及加工方向, 磁化磁场的均匀性等因素。 (4)选择内禀矫顽力大且矩形度好的永磁体 (5)使用前最好进行高于使用温度50℃的老化处理 (6)使用时充磁一定要充饱和。一般铁氧体永磁充饱和需要外加磁 场为800KA/m以上。


矫顽力Hc
法定计量单位为:安每米(A/m)。以前常用奥斯特(Oe)为计量 单位 两个单位之间的换算为:1 (Oe)=79.6 (A/m);为方便起见, 常取整数80进行换算。1(kOe)=80 ( kA/m)

新型磁性材料的研究及其应用

新型磁性材料的研究及其应用

新型磁性材料的研究及其应用随着科技的不断进步,磁性材料在现代工业中的应用越来越广泛。

而在这些磁性材料中,新型磁性材料正在成为一个热门话题。

那么,新型磁性材料究竟是什么?它能够带来哪些应用?接下来,我们将从磁性材料的基础知识、新型磁性材料的定义、新型磁性材料的应用以及未来的发展方向四个方面展开论述。

一、磁性材料的基础知识在了解新型磁性材料之前,我们需要先了解一下磁性材料的基本知识。

磁性材料是指具有一定磁性的材料,在外加磁场下会受到磁化影响。

其磁性可以分为软磁性和硬磁性两种类型。

软磁性材料的磁化容易随着外磁场的改变而改变,而硬磁性材料的磁化难以改变。

常见的磁性材料包括铁、钴、镍、硼氢化物、氧化铁等,其中,铁氧体是最常用的软磁性材料。

二、新型磁性材料的定义新型磁性材料是指一类具有新颖结构、优异磁性特性的材料,与传统磁性材料相比具有更好的性能表现和更广泛的应用。

根据磁性特性的不同,将新型磁性材料划分为软磁性材料和硬磁性材料两种类型。

软磁性新型磁性材料的主要应用包括传感器、磁棒、隔离器、变压器、电感器、滤波器和记忆元件等。

硬磁性新型磁性材料则被广泛应用于电机、发电机、计量设备、商标、悬浮列车、医疗设备、磁存储器和磁性记录材料等方面。

与传统磁性材料相比,新型磁性材料的磁性能力更强,在保证性能的同时,材料的结构也更加复杂。

此外,新型磁性材料也常常表现出优异的耐腐蚀、粘贴性和可塑性,具有更广泛的使用场景。

三、新型磁性材料的应用新型磁性材料在现代工业中的应用已经十分广泛。

下面我们将围绕软磁性材料和硬磁性材料两种类型,分别介绍其在工业中的应用场景。

1、软磁性材料的应用软磁性材料的主要应用包括传感器、磁棒、隔离器、变压器、电感器、滤波器和记忆元件等方面。

传感器是软磁性材料应用的一个重要领域,传感器的灵敏度和准确度都与软磁性材料的能力表现密切相关。

例如,磁接触传感器就是一种利用软磁性材料实现磁场测量的传感器。

另外,隔离器、变压器、电感器和滤波器等也是软磁性材料的常见应用。

磁材基础知识简介

磁材基础知识简介

1.磁性材料简介磁性材料是指由过渡金属元素铁、钴、镍及其合金等组成的能够直接或间接产生磁性的物质。

根据物质在外磁场中表现出的特性,物质的磁性可分为五类:顺磁性、抗磁性、铁磁性、亚铁磁性、反铁磁性。

我们把顺磁性和抗磁性物质称为弱磁性物质,把铁磁性和亚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材料和硬磁材料。

磁化后容易去掉磁性的物质叫软磁材料,不容易去磁的物质叫硬磁材料,也称为永磁材料。

软硬磁材料最明显的区别就是矫顽力,一般来讲软磁材料的矫顽力较小,硬磁材料的矫顽力较大。

通常软磁材料的矫顽力小于80 A/m,而永磁材料的矫顽力则大于4000 A/m。

磁性材料按使用又可分为软磁材料、永磁材料和功能磁性材料。

功能磁性材料主要有磁致伸缩材料、磁记录材料、磁电阻材料、磁泡材料、磁光材料、旋磁材料以及磁性薄膜材料等。

磁性材料的磁化过程可通过磁滞回线来表示。

图1和1’分别为软磁材料和永磁材料的磁滞回线。

其中Bs表示饱和磁感应强度,Br表示剩磁,Hc表示矫顽力。

图中可以看出,软磁材料和硬磁材料最明显的区别就在于,硬磁材料的矫顽力远大于软磁材料。

图1 磁性材料的磁滞回线1:软磁材料的磁滞回线,1’:硬磁材料的磁滞回线;Hc、Hc’:矫顽力;Bs、Bs’:饱和磁感应强度;Br、Br’:剩磁。

1.1 磁性材料各性能参数(1)饱和磁感应强度Bs:是指磁体被磁化至饱和状态时的磁感应强度,其大小取决于材料的成分,与其他外在条件无关。

它所对应的物理状态是材料内部的磁化矢量整齐排列。

(2)剩余磁感应强度Br:磁性材料经磁化至技术饱和,去掉外磁场后所保留的表面场Br, 称为剩余磁感应强度。

简称剩磁,用Br表示,单位为特斯拉(T)或高斯(Gs),换算关系为1 T=10000 Gs。

(3)矫顽力Hc:磁性材料在饱和磁化后,当外磁场退回到零时其磁感应强度B 并不退到零,只有在原磁化场相反方向加上一定大小的磁场才能使磁感应强度退回到零,该磁场称为矫顽磁场,又称矫顽力。

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磁性材料基础知识(入门)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。

1.磁性材料的分类,性能特点和用途: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1-300MHZ6.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。

常用磁环的实测数据:在以下测试中,均以401ALCR测试仪SER/1KHZ档常温测试,以0.1*15芯30cm导线平绕3圈测得值。

各取样本10个取平均值,可供参考。

30*18*12磁环:电感量平均值为:99.5mh 最大正误差:+25% 最大负误差:-36.5% Q平均值为:19.8 最大正误差:+22%最大负误差:-27.5%48*28*12铁环:电感量平均值为:584uh 最大正误差:+10% 最大负误差:-17% Q平均值为:0.633 最大正误差:+10%最大负误差:-10.4%58*38*12铁环:电感量平均值为:381uh 最大正误差:+11% 最大负误差:-14.7% Q平均值为:0.714 最大正误差:+11%最大负误差:-8.8%磁环工艺特性试验:(1999年12月5日)在本例试验中采用58*38*12铁环10 个批量跟踪试验的方法,求出磁环在浸漆,高温,等情况下对性能的影响。

(0.15*15 3扎,ser/1khz )1 浸漆前:时间:10:00 电感平均值:381.23uh Q平均值:0.71422浸漆后:时间:14:00电感平均值:391.99uh Q平均值:0.70713 高温65度:时间:15:30电感平均值:393.21uh Q平均值:0.70244 复测:时间:16:40电感平均值:392.64uh Q平均值:0.7067Mn-Zn铁氧体的温度稳定性高精尖特别是高靠的工程技术要求有高的温度稳定性。

1:要获得有温度稳定性的软磁材料,通常采用过铁的配方,当Fe2O3的含量控制在53.2mol%时,可以获得很好的温度稳定性;且通过适当的控制Fe2+和Co2+的比例,可以获得到多个K1补偿点,在较宽温度范围内得到平坦的μ~T的曲线。

另外,在一定的温度范围内,因Ti4+的进入及梯度分布将使各区域的μ~T的曲线的两个极大值位置在晶体内部各处不同,叠加起来就导致了μ~T曲线平坦。

但是若晶粒尺寸增大,将使Ti4+梯度不明显,晶界也相对变薄,降低了这种不均匀的分布。

就会增强μ~T的曲线两峰值的尖锐度,从而材料的温度特性变坏。

2:烧结温度和氛围是影响铁氧体性能的一个关键环节,严格控制烧结温度和氛围,使Fe2+保持在一定的范围,也是降低温度系数的方法之一。

另外,铁氧体的微观结构与材料稳定性冶游密切的关系。

一般情况下,晶粒均匀一致,气孔少而分布散的材料,温度特性较好,而晶粒大小不均、有双重结构、巨晶内部有气孔的材料,由于畴壁的阻力较大,在μ~T曲线上出现相当大的凹谷,温度稳定性较差。

除了Fe2+、Co2+、Ti4+能改善μ~T特性外。

还可以用掺入AL2O3和Cr2O3的方法来降低温度系数。

另外,大家都知道,铁氧体由金属氧化物通过一定的配比组成,所以,一价和二价的金属氧化物杂质加到基本物料中将引起Fe2+含量的减少;而三价和四价氧化物的加入,将使Fe2+增加。

因此,要获得低的温度系数材料,从配方上考虑应该采用过铁配方。

~~~~各种电感特性~~~~1:工字型电感;2:色环电感;3:空芯电感:4:环形线圈电感;5:贴片叠层高频电感;6:磁棒电感;7:SMD贴片功率电感;8:穿心磁珠9:贴片磁珠;10:贴片高频变压器,插件高频变压器;所列出來的電感,各式各樣, 我不知道有沒有人這樣想過,甚或自己嘗試解答過. 為什麼有各式各樣的電感? 歸納整理,我認為是應用,物理,技術,材料,製程,成本,…等等妥協後的產物. 現時出現在市面上的產品,是綜合以上妥協後,一時一地的最佳化產品.請留意我說”一時一地”這四個字,這意味著現時的產品,全都不是極致的產品! 這代表我們發展的空間是無限寬廣的, 只要我們肯用心瞭解,用心去研究,更佳化的產品將陸續出現,我舉一例子,客戶希望最有效利用空間,他們最喜歡方形形狀的產品. 而電感的中軸,我們最方便,最有效的製程形狀是圓形. 如何將圓形的東西放在方形的空間,發揮最大的效果,這就是妥協!1:工字型電感;它的前身是撓線式貼片電感,工字型電感是它們的改良, 擋板有效加強儲能能力,改變EMI方向和大小,亦可降低RDC. 它亦可說是訊號通訊電感跟POWER電感的一種妥協.⑴. 貼片式的工字型電感主要用於幾百kHz至一兩MHz的較小型電源切換, 如數位相機的LED升壓,ADSL…等等的較低頻部份的訊號處理或POWER用途. 它的Q值有20,30,做為訊號處理頗為適合.⑵. RDC比撓線式貼片電感低,作為POWER也是十分好用. 當然,很大顆的工字型電感,那肯定是POWER用途了. 工字型電感最大的缺點,仍是開磁路,有EMI的問題, 另外,噪音的問題比撓線式貼片電感大. 我個人認為,工字型電感肯定不是最佳化的結構, 改良空間仍是十分大,歡迎有興趣的朋友一起研討!2:色環電感;色環電感是最簡單的棒形電感的加工,主要是用作訊號處理. 本身跟棒形電感的特性沒有很大的差別,只是多了一些固的物,和加上一些顏色方便分辨感值, 因單價算是十分便宜,現時比較不注重體積,以及仍可用插件的電子產品,使用色環電感仍多. 因為是插件式,而且太傳統了,被時代淘汰是時間的早晚.3:空芯電感:空心電感主要是訊號處理用途,用作共振,接收,發射….等等. 空氣可應用在甚高頻的產品,故此很多變異要求不太高的產品仍在使用. 因為空氣不是固定線圈的最佳材料,故此,在要求越來越嚴格的產品趨勢上,發展有限!4:環形線圈電感;環形線圈電感,是電感理論中很理想的形狀, 閉磁路,很少EMI的問題,充分利用磁路,容易計算, 幾乎理論上的好處,全歸環形線圈電感, 可是,有一個最大的缺點,就是不好撓線,製程多用人工處理. 現在中國人多,女孩子眼明手細,不過,誰願意讓年青活潑的女孩子浪費青春! 早晚請不到人!但用機器的話,環形撓線的競爭力,仍有待做機械和電子控制的工程師來提升. 環形線圈電感雖然是電感中很理想的形狀,但因為主要是人工撓線, 作為訊號處理,因為要求較高,所以比較少用. 但很小很小的環形線圈電感,卻仍是用量十分大. 主要是用在高頻,高感的通訊產品上.環形線圈電感最大量的,是用鐵粉芯作材料,跟樹脂等混在一起. 使得Air gap均勻分佈在鐵粉芯內部, 做電感的,有一定的敏感度,當我們看到Air gap二字,就知道是用在power上. 故此,鐵粉芯環形線圈電感,是power電感最常用的一種. IDC可以達到20多安培.我覺得,環形線圈電感的改良空間是十分大的,不妨往這方向研發和思考.鐵粉芯環形線圈電感的優點是環形,但缺點亦是環形. 我前便曾說,使用者最喜歡的形狀是方形,故此,在妥協下,環形線圈電感並不是最具優勢.5:貼片疊層高頻電感;貼片疊層高頻電感,其實就是空心電感.特性完全相同,不過因為容易固定,可以小型化.貼片疊層高頻電感跟空心電感比較, 因為空氣不是好的固定物,但空氣的相對導磁率是一,在高頻很好用, 故此,找一些相對導磁率是一,又是很好的固定物,那不是很好. 事實,世間絕大部份的物質,對導磁率都是一, 最便宜的就是石頭. 貼片疊層高頻電感的材質就是石頭. 石頭就是矽啦! 三氧化二鋁等等的材質,也是一樣的用意啦.總之,貼片疊層高頻電感材質的目的,是可以做成積層貼片,方便印刷線路. 我們不單不希望貼片疊層高頻電感的材質有特性,我們希望它完全沒有特性更佳. 使得貼片疊層高頻電感特性完全像空心線圈,而且因為能固定,所以變異很小很小, 在製程上,因為疊層製程,更可以儘量小型化.Z=2*圓週率*頻率*電感值2和圓週率是常數,不管它們. 相同的阻抗,頻率越高,代表電感值可以越小, 現時通訊產品的頻率就是越來越高, 這代表,感值需求越來越小. 感值越小,代表我們可以做得更小顆,更不用高導磁率的磁性材料,用空氣,用石頭就可以了.所以,貼片疊層高頻電感的使用量一定會越來越多,這是人類發展的必然趨勢. 貼片疊層高頻電感跟貼片撓線式高頻電感的比較, 貼片疊層高頻電感的Q值不夠高,是最大的缺點, 但我可以確定,現在市面上的貼片疊層高頻電感Q值,肯定不是這產品的極限, 故此,改善的空間仍是十分寬廣.另外,因為高頻產品的變異要求十分嚴格, 所以,材質對溫度的變化,也是台灣和中國貼片疊層高頻電感,尚無法跟日系強烈對抗的重要原因! 唉! 那些大老闆真不知是吃甚麼長大的,怎麼說他們才會聽! 老是想著殺價! 殺價只是競爭手段之一,為什麼不想想看從技術去提升競爭力呢! 台灣和中國都養了一些非專業的飯桶,更慘的是,他們都是當權者! 我們電感技術怎會進步啊! 我喜歡女孩子嬌嫩潤滑的雙手,我不忍心女孩子都是六指琴魔啊! 最後,因為感值會越來越小,精準度要求越來越高, 貼片疊層高頻電感會取代貼片撓線式高頻電感, 南海十一郎預測, 5年到10年後,貼片薄膜高頻電感,也會取代貼片疊層高頻電感. 研究和市場方向,要抓對啊!6:磁棒電感;磁棒電感是空心電感的加強. 電感值跟導磁率成正比, 塞磁性材料進空心線圈,電感值,Q 值…等等都會大為增加. 好處,就自己想像了. 如果想不通,或者不想思考,要早點改行喔!磁棒電感是最簡單,最基本的電感, 30年到100年前,電感有什麼應用,它就有什麼應用. 特性亦是如是.7:SMD貼片功率電感;SMD貼片功率電感最主要是強調儲能能力,以及LOSS要少. 這一部份,我會在以後的講古佬講電感的POWER電感部份,應該會有詳細說明,請期待.8:穿心磁珠穿心磁珠,就是阻抗器啦, 電感是低通元件,可讓低頻通過,阻擋高頻, 詳細原理,請參考小弟所作的講古佬講電感前幾章,以及最重要的講古佬講電感—阻抗器.9:貼片磁珠;貼片磁珠就是穿心磁珠的下一代啦. 同樣,請參考講古佬講電感的阻抗器篇啦!10:貼片高頻變壓器,插件高頻變壓器;电感分类说明电感元件的分类概述:凡是能产生电感作用的原件统称为电感原件,常用的电感元件有固定电感器,阻流圈,电视机永行线性线圈,行,帧振荡线圈,偏转线圈,录音机上的磁头,延迟线等。

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