鐵氧體(ti) 材料的特性

鐵氧體(ti) 材料又稱氧化物磁性材料，它是由鐵和其它金屬組成的複合氧化物，其磁性屬亞(ya) 鐵磁性，是由被氧離子所隔開的磁性金屬離子間產(chan) 生超交換相互作用，從(cong) 而使處於(yu) 不同晶格位置上的磁性金屬離子磁矩反向排列，若兩(liang) 者的磁矩不相等，則表現出強磁性。軟磁鐵氧體(ti) 材料是各種鐵氧體(ti) 材料中產(chan) 量最多，用途最廣泛的一種。這類材料的主要特點是起始磁導率高和矯頑力低，主要的晶格結構為(wei) 尖晶石結構。若按化學成分分類，軟磁鐵氧體(ti) 材料主要有 MnZn 係、 NiZn 係、 MgZn 係三大類；若按應用特性參數分類，可分為(wei) 高磁導率、功率鐵氧體(ti) 材料、高頻鐵氧體(ti) 材料、高電阻率材料、甚高頻軟磁鐵氧體(ti) 材料(六角晶係高頻鐵氧體(ti) )、高頻大功率鐵氧體(ti) 材料等

MnZn 係鐵氧體(ti) 具有高的起始磁導率，較高的飽和磁感應強度，在無線電中頻或低頻範圍有低的損耗，它是 1 兆赫茲(zi) 以下頻段範圍磁性能最優(you) 良的鐵氧體(ti) 材料。常用的 MnZn 係鐵氧體(ti) 起始磁導率μ i =400-20000 ，飽和磁感應強度 Bs=400-530mT 。

NiZn 係鐵氧體(ti) 使用頻率 100kHz ～ 100MHz ，最高可使用到 300MHz 。這類材料磁導率較低，電阻率很高，一般為(wei) 105 ～ 107 Ω cm 。因此，高頻渦流損耗小，是 1MHz 以上高頻段磁性能最優(you) 良材料。常用 NiZn 係材料的磁導率μ i =5-1500 ，飽和磁感應強度 Bs=250-400mT 。

MgZn 係鐵氧體(ti) 材料的電阻率較高，主要應用於(yu) 製作顯像管或顯示管的偏轉線圈磁芯。

磁粉芯材料的特性

磁粉芯是由顆粒直徑很小( 0.5~5 m m )的鐵磁性粉粒與(yu) 絕緣介質混合壓製而成的磁芯，一般為(wei) 環形，也有壓製成 E 形的。磁粉芯的電磁特性取決(jue) 於(yu) 金屬粉粒材料的導磁率、粉粒的大小與(yu) 形狀、填充係數、絕緣介質的含量、成型壓力、熱處理工藝等。磁粉芯主要用於(yu) 電感鐵芯，由於(yu) 金屬軟磁粉末被絕緣材料包圍，形成分散氣隙，大大降低了金屬軟磁材料的高頻渦流損耗，使磁粉芯具有抗飽和特性與(yu) 寬頻響應特性，特別適用於(yu) 製作諧振電感、功率因數校正電感、輸出濾波電感、 EMI 濾波器電感等。

常用磁粉芯主要有鐵粉芯、鐵矽鋁粉芯、高磁通量( High Flux )粉芯、坡莫合金粉芯( MPP )。

鐵粉芯由碳基鐵磁粉及樹脂碳基鐵磁粉構成，由於(yu) 價(jia) 格低廉，鐵粉芯至今仍然是用量最大的磁粉芯，磁導率為(wei) 10～100。

鐵矽鋁粉芯的典型成分為(wei) ： 9%Al 、 55Si 、 85? 。由於(yu) 在純鐵中加入了矽和鋁，使材料的磁滯伸縮係數接近零，降低了材料將電磁能轉化為(wei) 機械能的能力，同時也降低了材料的損耗，使鐵矽鋁粉芯的損耗比鐵粉芯的損耗低。鐵矽鋁粉芯的飽和磁感應強度在 1.05T 左右，磁導率有 26 、 60 、 75 、 90 、 125 等 5 種，比鐵粉芯具有更強的抗直流偏磁能力。由於(yu) 不含有機成分，鐵矽鋁粉芯不存在老化問題，工作溫度可達 200 ℃。

高磁通量( High Flux )粉芯的成分為(wei) ： 50%Ni 、 50? ，飽和磁感應強度為(wei) 1.4T 左右，磁導率有 14 、 26 、 60 、 125 、 147 、 160 等，是磁粉芯中具有最強抗直流偏磁能力的材料(如磁導率為(wei) 60 的 HF 材料在 1000Oe 磁場下仍然沒有飽和)，磁芯損耗與(yu) 鐵粉芯相近，比鐵矽鋁大許多。主要用在高 DC 偏壓、大直流電和低頻交流電路中，也用於(yu) 線路濾波器、交流電感、輸出電感、功率因數校正電感等，價(jia) 格高於(yu) 鐵粉芯和鐵矽鋁粉芯。

鉬坡莫合金粉芯( MPP )的成分為(wei) ： 81%Ni 、 2%Mo 、 19? ，飽和磁感應強度較低，約為(wei) 0.75T ，磁導率變化範圍大，從(cong) 14 到 550 ，磁滯伸縮係數接近零，溫度穩定性極佳(磁導率小於(yu) 330 的材料從(cong) -60 ℃ 到 80 ℃ 磁導率相對變化小於(yu) 0.4% )，在磁粉芯中具有最低的磁芯損耗，抗直流偏磁能力僅(jin) 次於(yu) 鐵矽鋁粉芯，由於(yu) 含鎳量高，價(jia) 格也是磁粉芯中最貴的。

矽鋼與(yu) 鐵鎳合金的特性

矽鋼(鐵矽合金)具有穩定性好、環境適應性好和磁通密度高等特點，是電力和電子工業(ye) 中用途最廣、用量最大的一種軟磁材料。 矽鋼是立方晶係的多晶體(ti) 金屬合金，矽鋼片的性能受矽含量、雜質( C 、 O 、 S 、 Mn 、 P 等)、晶粒取向、應力、晶粒尺寸、鋼片厚度、鋼片表麵質量等七個(ge) 因數的影響，提高矽鋼片性能有三條主要措施：改變晶粒結構、調整矽含量和減少帶材厚度。矽鋼片又稱電工鋼板，按其製造工藝可分為(wei) 熱軋電工鋼(含矽 2%-4.5% )、冷軋無取向矽鋼(含矽 0.5%-3% )和冷軋取向矽鋼(含矽約 3% )。 80 年代末， 已可以批量生產(chan) 含矽量為(wei) 6.5% (磁滯伸縮在該成分下趨近於(yu) 零)的無取向帶材，可進一步降低噪聲。

鐵鎳合金又稱坡莫( Permalloy )，含鎳量在 30%-90% 範圍內(nei) ，主要形狀為(wei) 帶材，主要特點是在弱、中磁場下有很高的磁導率和極小的矯頑力，加工性能好，有較好的防鏽性能；經過特定的加工，可獲得很好的磁性能，如超過十萬(wan) 的起始磁導率、超過百萬(wan) 的最大磁導率，小於(yu) 2 mOe 的矯頑力、接近 1 的矩形比係數、在相當寬的磁場範圍內(nei) 保持恒導磁率等。由於(yu) 含有鑷、鈷等貴重元素，此類合金價(jia) 格高，帶材越薄、價(jia) 格越昂貴。

非晶態合金與(yu) 超微晶合金的特性

非晶態合金是一種新型軟磁材料，在晶態材料中原子在空間作周期性的有序排列，形成所謂晶體(ti) 點陣結構，而在非晶態材料中原子在空間的排列無序，不存在宏觀的磁各向異性。非晶態材料具有優(you) 異的磁性和韌性，具有高的電阻率和機電耦合係數，具有耐腐蝕、耐磨、高強度、高硬度的良好的材料特性。

非晶態合金是以鐵 、鎳、鈷為(wei) 基材製作的合金。 鐵基非晶態合金鐵含量在 80 ％左右，具有高的飽和磁感應強度和低的鐵損 、低的價(jia) 格