軟磁材料

軟磁材料

軟磁材料是指容易磁化和退磁的鐵磁和亞鐵磁材料。套用最多的軟磁材料是鐵矽合金(矽鋼片)以及各種軟磁鐵氧體等。軟磁材料從19世紀初使用矽鋼片到現在,已發展出非晶和微晶軟磁材料。有了很大的發展。

概述

軟磁材料軟磁材料

軟磁材料(soft magnetic material)是指剩磁和矯頑力均很小的鐵磁材料,如矽鋼片、純鐵等。特點是易磁化、易去磁且磁滯回線較窄。軟磁材料常用來製作電機變壓器、電磁鐵等電器的鐵心。

套用

有二大方面的套用:

1.強電流器件的套用,一般在準靜態或低頻,大電流下使用;如電磁鐵,功率變壓器,電機等的鐵芯。

2.弱電流器件的套用,一般在頻率較高,弱電流下使用。如通訊設備中接收天線線圈的磁芯,電子線路中的小變壓器鐵芯等。

性能

由於軟磁材料在不同的情況下使用,因此,根據不同使用條件,它應具備下面的不同性質。在準靜態或低頻電流下,它應具備的性能為:1.在低磁場下,就能磁化達到它的飽和磁化強度的百分之80-90,即它的起始磁導率要高,而且飽和磁化強度也要高。2.沒有(儘可能小)晶體各向異性。3.磁致神縮常數要小,避免應力使它產生各向異性;這類大都是金屬或合金軟磁材料。

如在交變磁場中使用,軟磁材料的磁滯迴線應儘可能小。因磁損失和磁滯迴線的面積成正比。低頻時,要求軟磁材料有高起始磁導率,高飽和磁化強度和低矯頑力。但在較高頻率使用時,飽和磁化強度高的要求要受限制。在十分高頻使用時,由於渦流損失與頻率的平方成正比,故要求軟磁材料有高電阻是最重要的;大都使用鐵氧體軟磁材料。

類別

主要的軟磁材料有下列幾大類:

1.純鐵和鐵矽鋼,其矯頑力在2-100奧斯特之間;起始磁導率和飽和磁化強度的乘積等於1.6-2.3(T).

2.鐵鈷軟磁合金,其矯頑力在15-100奧斯特之間;起始磁導率和飽和磁化強度的乘積等於1.8-2.4(T).

3.鐵鎳合金:其矯頑力在0.5-10奧斯特之間。起始磁導率和飽和磁化強度的乘積等於0.6-1.5(T).

4.軟磁鐵氧體,其矯頑力在2-100之間,起始磁導率和飽和磁化強度的乘積等於0.1-0.4(T).

上世紀後期出現的非晶和微晶軟磁材料發展很快。主要因為這類軟磁沒有磁各向異性;而且電阻率高,非晶的矯頑力只有0.1奧斯特,僅為鐵矽鋼的十分之一,磁滯迴線和損失都小。所以發展很快。而且還在發展中。

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