非晶、纳米晶软磁合金磁芯介绍
非晶纳米晶软磁材料都有哪些
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，其排列方式类似于液体，是混乱的，这就是非晶合金。
非晶纳米晶软磁材料都有哪些？您可以咨询安徽华晶机械有限公司，下面小编为您简单介绍，希望给您带来一定程度上的帮助。
非晶软磁合金材料的种类：1、铁基非晶合金铁基非晶合金：主要元素是铁、硅、硼、碳、磷等。
它们的特点是磁性强（饱和磁感应强度可达1.4-1.7T ）、磁导率、激磁电流和铁损等软磁性能优于硅钢片，价格便宜，最适合替代硅钢片，特别是铁损低（为取向硅钢片的1/3－1/5），代替硅钢做配电 变压器可降低铁损60－70%。
铁基非晶合金的带材厚度为0.03毫米左右，广泛应用于中低频变压器的铁心（一般在10千赫兹以下），例如配电变压器、中频变压器、大功率电感、电抗器等。
2、铁镍基非晶合金铁镍基非晶合金：主要由铁、镍、硅、硼、磷等组成，它们的磁性比较弱（饱和磁感应强度大约为1T以下），价格较贵，但磁导率比较高，可以代替硅钢片或者坡莫合金，用作高要求的中低频变压器铁心，例如漏电开关互感器。
3、钴基非晶合金钴基非晶合金：由钴和硅、硼等组成，有时为了获得某些特殊的性能还添加其它元素，由于含钴，它们价格很贵，磁性较弱（饱和磁感应强度一般在1T以下），但磁导率极高，一般用在要求严格的军工电源中的变压器、电感等，替代坡莫合金和铁氧体。
4、纳米(超微晶)软磁合金材料由于非晶合金中原子的排列是混乱无序的这种特殊结构，使得非晶合金具有一些独特的性质。
安徽华晶机械有限公司位于安庆长江大桥经济开发区。
是人民解放军第4812工厂全资子公司。
公司经营以机械制造为主，拥有各类专业生产、检验试验设备94台（套），涉及铸造、橡胶制品、压力容器、制造等多个行业，主要从事非晶软磁设备、空压机及气源设备、橡胶件（含特种橡胶件）、餐余垃圾处理设备、铸件、机械加工等产品的研制、生产、经营和服务。
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。
非晶纳米晶磁环
非晶纳米晶磁环
非晶纳米晶磁环是一种新型的磁性材料，具有优异的磁性能和热稳定性。
它由非晶态和纳米晶态两种结构组成，具有高饱和磁感应强度、低磁滞损耗和高温稳定性等优点。
非晶纳米晶磁环的研究和应用在电子、通信、汽车、医疗等领域具有广泛的应用前景。
非晶纳米晶磁环的制备方法主要有溶液法、气相法、快速凝固法等。
其中，快速凝固法是目前最常用的制备方法之一。
该方法通过快速冷却熔融金属，使其形成非晶态结构，再通过热处理使其转变为纳米晶态结构。
这种制备方法具有工艺简单、成本低、生产效率高等优点。
非晶纳米晶磁环的应用主要包括电感器、变压器、电机、传感器等领域。
其中，电感器是非晶纳米晶磁环的主要应用领域之一。
由于其高饱和磁感应强度和低磁滞损耗，非晶纳米晶磁环可以用于制造高性能的电感器，提高电感器的效率和稳定性。
此外，非晶纳米晶磁环还可以用于制造高性能的变压器和电机，提高其效率和功率密度。
总之，非晶纳米晶磁环是一种具有广泛应用前景的新型磁性材料。
随着制备技术的不断发展和完善，其性能和应用领域将得到进一步拓展和提高。
未来，非晶纳米晶磁环将在电子、通信、汽车、医疗等领域发挥越来越重要的作用。
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。
非晶和纳米晶合金的比较
铁基非晶合金在工频和中频领域，正在和硅钢竞争。
铁基非晶合金和硅钢相比，有以下优缺点。
1）铁基非晶合金的饱和磁通密度Bs比硅钢低但是，在同样的Bm下，铁基非晶合金的损耗比0.23mm厚的3％硅钢小。
一般人认为损耗小的原因是铁基非晶合金带材厚度薄，电阻率高。
这只是一个方面，更主要的原因是铁基非晶合金是非晶态，原子排列是随机的，不存在原子定向排列产生的磁晶各向异性，也不存在产生局部变形和成分偏移的晶粒边界。
因此，妨碍畴壁运动和磁矩转动的能量壁垒非常小，具有前所未有的软磁性，所以磁导率高，矫顽力小，损耗低。
2）铁基非晶合金磁芯填充系数为0.84～0.863）铁基非晶合金磁芯的工作磁通密度1.35T～1.40T，硅钢为1.6T～1.7T。
铁基非晶合金工频变压器的重量是硅钢工频变压器的重量的130％左右。
但是，即使重量重，对同样容量的工频变压器，磁芯采用铁基非晶合金的损耗，比采用硅钢的要低70％～80％。
4）考虑损耗，总的评估价为89％假定工频变压器的负载损耗（铜损）都一样，负载率也都是50％。
那么，要使硅钢工频变压器的铁损和铁基非晶合金工频变压器的一样，则硅钢变压器的重量是铁基非晶合金变压器的1?8倍。
因此，国内一般人所认同的抛开变压器的损耗水平，笼统地谈论铁基非晶合金工频变压器的重量、成本和价格，是硅钢工频变压器的130％～150％，并不符合市场要求的性能价格比原则。
国外提出两种比较的方法，一种是在同样损耗的条件下，求出两种工频变压器所用的铜铁材料重量和价格，进行比较。
另一种方法是对铁基非晶合金工频变压器的损耗降低瓦数，折合成货币进行补偿。
每瓦空载损耗折合成5～11美元，相当于人民币42～92元。
每瓦负载损耗折合成0.7～1.0美元，相当于人民币6～8.3元。
例如一个50Hz，5kVA单相变压器用硅钢磁芯，报价为1700元/台；空载损耗28W，按60元人民币/W计，为1680元；负载损耗110W，按8元人民币/W计，为880元；则，总的评估价为4260元/台。
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。
2023年非晶纳米晶磁芯行业市场前景分析
2023年非晶纳米晶磁芯行业市场前景分析随着信息技术的不断发展，磁性材料作为一种重要的功能材料，其使用范围已经不仅限于传统的电子储存介质和传感器，而是逐渐拓展到了更为广泛的领域。
非晶纳米晶磁芯作为一种新型的磁性材料，具有高饱和磁感应强度、低损耗、高抗磁场干扰等优点，因此在电子信息、能源、汽车、机器人等领域中应用广泛，具有较好的市场前景。
一、电子信息领域随着电子信息技术的不断进步及数字化程度的提高，大量的数据需要传输、处理和存储。
而磁性材料是实现信息存储和处理的重要材料之一。
非晶纳米晶磁芯具有高饱和磁感应强度、低损耗、高抗磁场干扰等特点，使得其在电子信息领域中应用广泛。
非晶纳米晶磁芯主要应用于磁性存储和传感器领域，如磁盘驱动器、变压器、传感器等。
二、能源领域在风力发电系统和电力变压器中，非晶纳米晶磁芯的高能源转换效率和低能耗优势使其成为主流选择。
磁芯在电力变压器中起着核心的作用，变压器磁芯的材料特性将直接影响变换器的功率和效率。
非晶纳米晶磁芯具有高饱和磁感应强度、低损耗、高抗磁场干扰等特点，因此能够提高变压器的性能，节省能源，降低能源消耗。
三、汽车领域随着新能源汽车市场的逐渐崛起，需求量不断上升，磁芯作为新能源汽车电机的重要部分，在汽车领域广泛应用，因此非晶纳米晶磁芯材料的市场前景非常广阔。
非晶纳米晶磁芯具有高饱和磁感应强度、低磁滞损耗、耐高温等优点，能够减轻电机的负载，增加传动力，降低车辆耗电量，提高汽车的续航里程。
四、机器人领域机器人领域是一个快速发展的新兴领域，非晶纳米晶磁芯在机器人控制器、电源控制、传感器、运动控制和传动系统等方面均有广泛的应用，因此市场需求量较大。
非晶纳米晶磁芯的高磁导率、低损耗、性能稳定性等优点，可以有效提高机器人的控制精度和稳定性，提高机器人的效率和工作速度。
总之，随着科技的不断进步和市场的需求不断增长，非晶纳米晶磁芯在电子信息、能源、汽车、机器人等领域中所占的市场份额将会不断扩大。
纳米晶磁芯和非晶磁芯-概述说明以及解释
纳米晶磁芯和非晶磁芯-概述说明以及解释1.引言1.1 概述磁芯作为电子器件中的重要组成部分，其性能对设备的工作稳定性和效率起着至关重要的作用。
在磁芯的不断研发和改良过程中，纳米晶磁芯和非晶磁芯成为了研究的热点。
纳米晶磁芯是一种由纳米级晶粒组成的磁性材料，其在磁性能、导磁性和饱和磁感应强度方面具有显著的优势。
相比于传统的晶体磁芯，纳米晶磁芯具有更高的饱和磁感应强度、更低的磁导率和较小的矫顽力损耗。
这些特点使得纳米晶磁芯在高频应用领域具有广阔的市场前景，尤其适用于电力电子设备、通信设备以及电动车等领域。
非晶磁芯是一种非晶态材料，其具有无定形的结构特点。
相比于晶态材料，在非晶磁芯中，原子的排列更加无规律，形成了非晶态结构。
非晶磁芯具有低的矫顽力损耗、高的导磁性能和较高的饱和磁感应强度，尤其适用于高频应用。
目前，非晶磁芯广泛应用于变压器、电感器、磁存储器以及电力传输和变换装置等领域。
本篇文章将对纳米晶磁芯和非晶磁芯的特点和应用进行详细阐述，并对两者进行对比分析。
同时，还将展望纳米晶磁芯和非晶磁芯在未来的发展趋势和应用前景。
通过深入了解纳米晶磁芯和非晶磁芯的特点和应用，我们可以更好地理解它们对电子器件性能的影响，以及它们在各个领域中的潜在应用价值。
1.2 文章结构文章结构部分的内容：本文共分为引言、正文和结论三个部分。
引言部分主要概述了纳米晶磁芯和非晶磁芯的研究背景和意义，并介绍了本文的目的和结构。
正文部分主要分为纳米晶磁芯和非晶磁芯两个小节。
在纳米晶磁芯小节中，将详细介绍纳米晶磁芯的特点和应用。
特点方面，将分析其磁性能、热稳定性、晶粒尺寸等方面的优势。
应用方面，将介绍纳米晶磁芯在电力系统、电子设备等领域的具体应用情况。
在非晶磁芯小节中，将详细介绍非晶磁芯的特点和应用。
特点方面，将分析其饱和磁化强度、磁导率、磁滞损耗等方面的特点。
应用方面，将介绍非晶磁芯在变压器、电感器等领域的具体应用情况。
结论部分将对比纳米晶磁芯和非晶磁芯的优势与劣势，总结各自的适用范围和特点。
纳米晶材料
非晶、纳米晶软磁材料 宽频恒磁导率纳米晶材料特性 应用案例
大有科技介绍
一、非晶、纳米晶软磁材料
● 非晶合金的概念
※晶体（态）：原子、有序的、规则的、远程有序 ※非晶体（态）：急冷、“冻结”、不完整的晶格、远程无序、玻璃态 ※非晶合金又称金属玻璃
● 非晶合金材料特征
一、非晶、纳米晶软磁材料
※抗化学腐蚀能力强
宽频恒导共模磁芯的优点： 1. 具有更高的抗饱和能力,具有优异抗DC-Bias性能； 2. 在整个较宽的频段有很好的电感量衰减性能； 3. 具有良好的温度特性。
● 偏流特性曲线对比
二、宽频恒导纳米晶材料特性
10KHZ时的偏流对比 u-H
【说明】不同体积的磁芯，u(%)-H曲线的拐点会有不同。 磁芯体积越大，抗饱和能力越强，u-H曲线的拐点越会往后移
● 温度特性曲线
二、宽频恒导纳米晶材料特性
影响温度特性曲线的因素： 1.固定胶 2.磁芯涂层(仅对喷涂产品) 3.磁芯填充系数 4.带材密度不均 5.测量误差
● 温度特性曲线
二、宽频恒导纳米晶材料特性
【说明】 因各个因素的相互作用，实测的温度曲线，在局部可能会呈
现不规律的现象。 不同的磁芯测试时，甚至可能出现变化趋势上的不一致。 总的来说，磁导率越高，受温度的影响越大。
100KHZ时ui可达到16000-23000 适用于感量要求较高的场合作共模电感
1K107G： 具有良好的u-F特性
1KHZ时ui可达20000-38000,u-F曲线下降 缓慢
100KHZ时ui可达到18000-20000 抗饱和能力强
相同体积相同圈数时，抗饱和能力远优 于1K107B；适用于电流不平衡或较小DC偏流 的条件下作EMC滤波
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。
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。
1K107非晶纳米晶材料及应用
纳米晶与铁氧体铁芯性能比较
基本参数
饱和磁感Bs（T）
剩余磁感Br（T）（20KHz） 铁损（20KHz/0.2T）（W/Kg
） 铁损（20KHz/0.5T）（W/Kg
） 铁损（50KHz/0.3T）（W/Kg
） 导磁率（20KHz）（Gs/Oe）
矫顽力 Hc(A/m) 饱和磁致伸缩系数（×10－6
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精选2021版课件
高压电流互感器铁芯
❖ 性能特点：
- 高磁导率 -减小电流互感器测量误差 - 高饱和磁感应强度 -比坡莫合金电流互感器尺寸小、重量轻 - 优越的温度稳定性―长时间工作在-55~130度 - 低损耗－可替代坡莫合金的理想材料
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精选2021版课件
零序电流互感器铁芯
❖ 产品应用 • 漏电保护开关用互感器环状铁芯
原子排列
硅钢片
非晶材料
10
精选2021版课件
磁滞回线比较
❖ 图中曲线所包围的封闭面积代表磁性材料在磁场交替循 环中以热的形态散失的能量
11
精选2021版课件
12
精选2021版课件
不同软磁材料的磁性能
13
精选2021版课件
非晶合金与硅钢的主要性能比较
饱和磁感应强度 矫顽力 居里温度 单位铁损 (1.3T,50Hz) 电阻率 密度 维氏硬度 饱和磁致伸缩系数 最大导磁率 厚度
❖ 应用领域（用于功率因数的校正 ） • 直流变频空调中PFC • UPS不间断电源中PFC • SMPS开关电源中PFC • 等离子电视中PFC • 逆变电路中PFC
性能特点 • 用铁基非晶带材制造，铁芯开 口，具有优良的恒电感特性和抗 直流偏磁能力，损耗低。
非晶超微晶(纳米晶)合金知识简介
非晶超微晶(纳米晶)合金知识简介非晶超微晶(纳米晶)合金知识简介铁基纳米晶合金是由铁元素为主，加入少量的Nb、Cu、Si、B元素所构成的合金经快速凝固工艺所形成的一种非晶态材料，这种非晶态材料经热处理后可获得直径为10－20纳米的微晶,弥散分布在非晶态的基体上，被称为超微晶或纳米晶材料. 纳米晶材料具有优异的综合磁性能:高饱和磁感(1.2Ｔ)、高初始磁导率(8万)、低Hc(0.32A/M）, 高磁感下的高频损耗低（P0.5T／20kHz＝30W/kg）,电阻率为80 微欧厘米，比坡莫合金(50-60微欧厘米)高,经纵向或横向磁场处理，可得到高Br(0.9)或低Br值(1000Gs). 是目前市场上综合性能最好的材料;适用频率范围：50Hz-100kHz，最佳频率范围：20kHz-50kHz.广泛应用于大功率开关电源、逆变电源、磁放大器、高频变压器、高频变换器、高频扼流圈铁芯、互感器铁芯、漏电保护开关、共模电感铁芯.等．非晶合金的特点及分类非晶合金是一种导磁性能突出的材料，采用快速急冷凝固生产工艺，其物理状态表现为金属原子呈无序非晶体排列，它与硅钢的晶体结构完全不同，更利于被磁化和去磁。
典型的非晶态合金含80%的铁，而其它成份是硼和硅。
非晶合金材有下列特点：（1）非晶合金铁芯片厚度极薄，只有20至30um，填充系数较低，约为0．82。
（2）非晶合金铁芯饱和磁密低。
（3）非晶合金的硬度是硅钢片的5倍。
（4）非晶合金铁芯材料对机械应力非常敏感，无论是张引力还是弯曲应力都会影响其磁性能。
（5）非晶合金的磁致伸缩程度比硅钢片高约10％，而且不宜过度夹紧。
非晶合金具有的高饱和磁感应强度、低损耗（相当于硅钢片的1/3～1/5）、低矫顽力、低激磁电流、良好的温度稳定性等特点。
非晶合金可以从化学成分上划分成以下几类：（1）铁基非晶合金(Fe-based amorphous alloys)铁基非晶合金是由80%Fe及20%Si,B类金属元素所构成,它具有高饱和磁感应强度（1.54T），铁基非晶合金与硅钢的损耗比较：磁导率、激磁电流和铁损等各方面都优于硅钢片的特点，特别是铁损低（为取向硅钢片的1/3－1/5），代替硅钢做配电变压器可节能60－70％。
纳米晶磁芯和铁氧体磁芯
纳米晶磁芯和铁氧体磁芯
纳米晶磁芯和铁氧体磁芯是现代工业中常用的两种磁芯材料，它们主
要应用于电动机、变压器、传感器等领域。
本文将从以下几个方面进
行介绍。
一、定义
纳米晶磁芯是一种由纳米晶体组成的材料，具有高饱和磁感应强度、
低磁滞回损耗、低铁损和较高的磁导率的特点。
而铁氧体磁芯是一种
由铁氧化物粉末制成的非晶磁性材料。
二、制备工艺
纳米晶磁芯的制备一般采用溶胶-凝胶法和真空热处理法，其中溶胶-
凝胶法是一种新型的制备方法，在制备过程中所需的温度和制备时间
都较短，能够有效提高制备效率。
而铁氧体磁芯的制备方法一般采用
烧结法和电化学沉积法，其中烧结法是一种常用的方法，可以得到均
匀的铁氧体材料。
三、性能比较
在磁性能方面，纳米晶磁芯比铁氧体磁芯具有更高的蓝色磁感应强度
和更低的铁损，所以在高频应用领域中有更好的表现。
另外，纳米晶
磁芯还具有更高的磁导率和较小的磁顺着和垂直颗粒方向的差异，能
够减小噪声和失真。
在温度稳定性方面，两种磁芯大致相当。
四、应用领域
纳米晶磁芯主要应用于高效率的变压器、滤波器、传感器和电动机中，
由于其较低的铁损和较高的磁导率，在低功耗应用领域中有着广泛的应用前景。
而铁氧体磁芯则主要应用于电源、电感耦合器、阻尼器和辐射抑制器等领域，其制造工艺较为简单，成本相对较低。
综上所述，纳米晶磁芯和铁氧体磁芯各有优点，应用领域不同，但都是现代工业中不可或缺的重要材料。
硅钢片铁芯、坡莫合金、非晶及纳米晶软磁合金（转载）
硅钢片铁芯、坡莫合金、非晶及纳米晶软磁合金（转载）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磁性材料一. 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。
纳米晶磁芯
纳米晶磁芯
1纳米晶磁芯
纳米晶磁芯（Nanocrystalline Magnetic Core）是一种由超微粒子组成的材料，其晶体的尺寸可以小到几十至几百纳米以内，更小的纳米晶体甚至不可见。
该类材料主要由含铁元素的氧化铁形成核心，周围覆盖一层非铁磁的膜层锥形分布的磁铁粒子，从而改变了典型磁芯材料的性质。
2特点
纳米晶磁芯具有易于制备、体积小、噪声低、贮存能力强等优点。
此外，它还具有更低的磁通能力，因此可以降低磁环的孔径并减少损耗。
因此，纳米晶磁芯也能有效地改善磁束密度和抗磁性能。
3应用
纳米晶磁芯的应用及其广泛，并且每年都在不断增加。
它广泛应用于电子电器、电源调节器、电源逆变器、自动控制器、音响应用等。
这些磁芯用于装配在各种嵌入式系统和电子控制系统中，被广泛地应用于交流转直流变换器、焊接设备、高速电动机控制器和特殊电子设备。
4结论
纳米晶磁芯是目前应用较广泛的磁芯材料，其有较高的性价比、体积小、噪声低、贮存能力强以及更低的磁通能力使其更加适用于各种电子电器的应用，在未来会得到更好的发展。
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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；
计算机ATX电源（内部）
朗讯51.8V-15A通信开关电源 （内部）
滤波电感磁芯
电感的滤波作用
XL=ωL 电感对交流电是有阻碍作用的：在交流电频率一定的 情况下，电感量越大，对交流电的阻碍能力越大。在 电感量一定的情况下，交流电的频率越高，电感对交 流电的阻碍能力也越大。也就是说，电感有阻止交流 电通过而让直流电通过的特性
EMI滤波器
EMI滤波的原理：
市电进入电源后，首先经过是最前级的EMI滤 波电路部份，EMI滤波的主要作用是滤除外界 电网的高频脉冲对电源的干扰，同时还有减少 开关电源本身对外界的电磁干扰。
EMI滤波器内部
EMI滤波器
EMI滤波器
扼流圈
抗扼交变电流的电感性线圈。利用线圈电抗与 频率成正比关系，可扼制高频交流电流，让低 频和直流通过。 用于整流时称“滤波扼流圈”； 用于扼制声频电流时称“声频扼流圈”； 用于扼制高频电流时称“高频扼流圈”。 用于“通直流、阻交流”的电感线圈叫做低频 扼流圈。
AC/DC电源
电池充电器
电流互感器磁芯
将大电流变成小电流的互感器。作用是把数值 较大的一次电流通过一定的变比转换为数值较 小的二次电流，用来进行保护、测量等用途。 如400/5的电流互感器，可以把实际为400A的 电流转变为5A的电流。 电力互感器磁芯 精密电流互感器 保护用电流互感器
电力互感器磁芯
高频加热电源
中高频钎焊电源
恒电感磁芯
性能特点 非晶恒电感具有高饱和磁感应强度，减少线圈匝 数；高线性导磁率，使得加较大偏置直流后仍保 持很好的线性(偏至直流特性好)；优良的频率特 性和温度稳定性，可以在较高温度使用保持良好 的频率特性；低的高频损耗，减少温升。 应用范围
性能特点
铁镍基非晶合金
组成：40%Ni、40%Fe及20%类金属元素 性能：1. 具有中等饱和磁感应强度（0.8T）、 较高的初始磁导率和很高的最大磁导率以及高 的机械强度和优良的韧性。2.在中、低频率下 具有低的铁损。3.空气中热处理不发生氧化， 经磁场退火后可得到很好的矩形回线。 应用：广泛用于漏电开关、精密电流互感器铁 芯、磁屏蔽等。
什么叫磁放大器？
工作特性 电流放大系数=磁放大器输出电流/输入电流; 功率放大系数=输出负载功率/输入控制功率。 简单磁放大器的输出电流与输入电流的极性无 关。输入控制电流为零时,输出电流并不等于 零,而有一空载电流I0。
各种滤波器
交直流滤波器 噪音滤波器 EMI滤波器 扼流圈
交直流滤波器
1、饱和磁感高 2、恒导磁场宽 3、电感随叠加直流衰减少、铁损低 4、优良的频率特性 5、良好的温度稳定性
应用范围
主要用在电源中的扼流圈、储能电感, DC/DC ( AC/DC ) 转换器用滤波线圈，常规差模滤波 线圈,汽车音响用滤波线圈,适源适配器
应用范围
各种型号滤波电感
EMI滤波器上使用的滤波电感
滤波电感在计算机中的应用
EMI滤波器上使用的滤波电感
高频大功率磁芯
性能特点
具有高饱和磁感应强度，较低的铁损和矫顽力，使 用频率1-100KHz范围内。
应用范围
1. 2. 3. 4. 5.
6.
中高频加热电源铁芯 逆变式电焊机变压器铁芯 不间断电源装置铁芯 功率变压器铁芯 开关电源变压器铁芯 高能加速器用铁芯
铁基纳米晶软磁合金具有与坡莫合金相近的初 始磁导率及温度稳定性以及更小的比重，在磁 芯尺寸、性能相同的条件下，比坡莫合金磁芯 重量更轻（约轻1/3）、价格更低。广泛应用 于电力测量和保护。
精密电流互感器
电流互感器将高电流按比例转换成低电流，电 流互感器一次侧接在一次系统，二次侧接测量 仪表、继电保护等。高磁导率、低损耗（更小 比差和角差），广泛应用于电表计量检测用、 远程抄表系统。
性能特点 应用范围 各种滤波器
所用非晶材料性能特点
具有极高的初始导磁率，在地磁场下具有大的阻抗和插入损耗， 对若干扰具有极好的抑制作用，在较宽的频率范围内呈现出无共 振插入损耗特性。 高初始导磁率：是铁氧体的5-20倍，因而具有 更大的插入损耗，对传导干扰的抑制作用远大于铁氧体。 高饱和磁感应强度：比铁氧体高2-3倍。在电流强干扰的场合不易 磁化到饱和。 卓越的温度稳定性：较高的居里温度，在有较大温度波动的情况 下，合金的性能变化率明显低于铁氧体，具有优良的稳定性，而 且性能的变化接近于线性。 灵活的频率特性：而且更加灵活地通过调整工艺来得到所需要的 频率特性。通过不同的制造工艺，配合适当的线圈匝数可以得到 不同的阻抗特性，满足不同波段的滤波要求，使其阻抗值大大高 于铁氧体。
非晶及纳米晶软磁合金磁芯
磁放大器磁芯 滤波电感磁芯 高频大功率磁芯 恒电感磁芯 电流互感器磁芯 实例1：磁芯在开关电源中使用 实例2：非晶磁芯在LED灯具上应用
磁放大器磁芯
什么是磁放大器 性能特点
应用范围 计算机ATX电源和通讯开关电源
性能特点
应用范围
磁放大器能使开关电源得到精确的控制，从而 提高了其稳定性。
什么叫磁放大器？
定义 核心组成 核心部分优点 工作原理 工作特性
什么叫磁放大器？
定义 磁放大器，是用具有非线性特性的铁磁材料制 成铁心，并用直流和交流电流使其磁化以进行 电量变换的电器。磁放大器主要用于电气自动 控制系统中，如电机的调速、调压等。
什么叫磁放大器？
核心组成 磁放大器能使开关电源得到精确的控制，从而 提高了其稳定性。 磁放大器磁芯可以用坡莫合金，铁氧体或非晶 或纳米晶（又称超微晶）材料制作。
在开关电源的EMI滤波器中的应用
由VAC公司生产的钴基纳米晶磁芯 VIT-ROVAC 6025Z，可广泛用于开关电源的EMl滤波器中，能有 效地抑制由电流快速变化所产生的尖峰电压。在纳米 晶磁芯上绕一圈或几圈铜线，即可制成一个尖峰抑制 器，其构造非常简单，而对噪声干扰的抑制效果非常 好。VITROVAC 6025Z纳米晶磁芯具有极低的磁芯损 耗和很高的矩形比，当电流突变为零时呈现出很大的 电感量，能对整流管的反向电流起到阻碍作用。 如图
实例1：纳米晶磁芯在开关电源中的应用
高频变压器中的应用 共模电感中的应用 EMI滤波器中的应用 纳米晶磁芯在开关电源应用结论
在开关电源的高频变压器中的使用
性能比较：铁基纳米晶磁芯和铁氧体磁芯
德国VAC公司生产的VITROPERM 5OOF铁基纳米晶磁芯 西门子公司生产的N67系列铁氧体磁芯
1K202
高剩磁比快淬软磁钴基合金 高磁感低损耗快淬软磁钴基合金 高频低损耗快淬软磁钴基合金 高起始磁导率快淬软磁钴基合金 淬态高磁导率软磁钴基合金 Fe-Ni-P-B快淬软磁铁镍基合金
1K103 Fe-Si-B-Ni快淬软磁铁基合金 1K203 Fe-Si-B-Ni Mo快淬软磁铁基 1K204 合金 Fe-Si-B-Cr(及其他元素)快淬 1K105 1K205 软磁铁基合金 高频低损耗Fe-Si-B快淬软磁 1K106 1K206 铁基合金 1K104 1K107 高频低损耗Fe-Nb-Cu-Si-B快 淬软磁铁基纳米晶合金
保护用电流互感器磁芯
漏（触）电保护器用零序电流互感器铁芯，采 用Fe-Ni基非晶态合金、超微晶（纳米晶）软 磁合金制成。根据不同的技术要求，分别用于 家用、工业用及要求高灵敏度的漏（触）电保 护器等。
性能特点
性能特点
保护用电流互感器主要与继电装置配合，在 线路发生短路过载等故障时，向继电装置提 供信号切断故障电路 ，以保护用电流互感器， 以保护供电系统的安全。保护用微型电流互 感器的工作条件与测量用互感器完全不同， 保护用互感器只是在比正常电流大几倍几十 倍的电流时才开始有效的工作。保护用互感 器主要要求：1、绝缘可靠，2、足够大的准 确限值系数，3、足够的热稳定性和动稳定性。