軟磁合金
正文
在外磁場作用下容易磁化、去除外磁場後磁感應強度(磁感)又基本消失的磁性合金。磁滯回線面積小且窄,矯頑力(Hc)一般低於10 Oe(見精密合金)。19世紀末用低碳鋼板製造電機和變壓器鐵芯。1900年磁性更高的矽鋼片很快取代了低碳鋼,用來製造電力工業的產品。1917年出現了Ni-Fe合金以適應當時電話系統的需要。後來又出現了具有不同磁特性的Fe-Co合金(1929)、Fe-Si-Al合金(1936)和Fe-Al合金(1950)以滿足特殊用途。中國於1953年開始生產熱軋矽鋼片。50年代末開始研究Ni-Fe和Fe-Co等軟磁合金,60年代陸續開始生產一些主要的軟磁合金。70年代開始生產冷軋矽鋼帶。軟磁合金的主要磁特性 是:①矯頑力(Hc)和磁滯損耗(Wh)低;②電阻率(ρ)較高,渦流損耗(We)低;③起始磁導率(μ0)和最大磁導率(μm)高;某些合金在低磁場範圍內磁導率(B/H)保持恆定;④飽和磁感(Bs)高;⑤某些合金磁滯回線呈矩形,矩形比即剩磁/最大磁感(Br/Bm)高。這些磁性能同合金的結構狀態和成分密切相關。合金中的碳、硫、氮和氧等雜質對磁性特別有害,因為它們使晶格畸變,難以磁化,碳和氮還會引起磁時效現象。軟磁合金一般要求成品晶粒尺寸大,以便降低Hc和Wh值(圖1)。一般鐵磁性金屬的磁性隨晶軸方向不同而異(圖2),如鐵的<100>方向易於磁化,<111>方向難於磁化。因此控制晶粒取向可以在材料的特定方向獲得更好的磁性能。鐵的電阻率(ρ)低,添加某些合金元素可以提高ρ 值,加矽和鋁的效果最為明顯(圖3)。在鐵中加入任何合金元素(除鈷外),都會使它的飽和磁感Bs降低(圖4)。 軟磁合金主要種類 可分為低碳電工鋼和阿姆科鐵、矽鋼片、鎳鐵軟磁合金、鐵鈷軟磁合金、鐵矽鋁軟磁合金等,在電力工業方面,主要採用在較高磁場下具有高磁感和低鐵芯損耗的合金。在電子工業方面,主要採用在低或中等磁場下具有高磁導率和低矯頑力的合金。在高頻下則須採用薄的帶材或更高電阻率的合金。一般都用板材或帶材。
參考書目
R. M. Bozorth, Ferromagnetism, Nostrand, Prin-ceton,New Jersey,1951.
Magnetically Soft Materials in Metals Hand-book,Vol.3,pp.597~614, 9th.ed., ASM,Metals Park,Ohio,1980.
G.Y.Chin & J.H. Wernick, Soft Magnetic Metal-lic Materials in Ferromagnetic, Materials,Vol.2.pp.57~188,North-Holland,Amsterdam,1980.
配圖
相關連線
鐵鎳軟磁合金50Ni-Fe,79Ni-4Mo-Fe,80Ni-5Mo-Fe,Alloy 4
牌號:1J50,1J79,1J80,1J85 執行標準:GBn198-88
磁溫度補償合金 Feni38Cr13
牌號:1J32 ,1J38 執行標準:GB/T15005-94
耐蝕軟磁合金 牌號:1J36,1J116,1J117 執行標準:GB/T14986-94
上海朝展金屬材料有限公司提供的軟磁合金產品用途:大部分用於弱磁或中等磁場工作的小型變壓器,脈衝變壓器,繼電器,互感器,磁放大器,電磁離合器,扼流圈鐵芯及磁禁止,汽車感測器。
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