软磁永磁材料分析处理

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1、软磁材料软磁材料是具有低矫顽力和高磁导率的磁性材料。软磁材料易于磁化，也易于退磁.应用最多的软磁材料是铁硅合金(硅钢片)以及各种软磁铁氧体等。 软磁材料种类繁多，通常按成分分为：①纯铁和低碳钢。含碳量低于0.04％，包括电磁纯铁、电解铁和羰基铁。其特点是饱和磁化强度高，价格低廉，加工性能好；但其电阻率低、在交变磁场下涡流损耗大，只适于静态下使用，如制造电磁铁芯、极靴、继电器和扬声器磁导体、磁屏蔽罩等。②铁硅系合金。含硅量0.5％～4.8％，一般制成薄板使用，俗称硅钢片。在纯铁中加入硅后，可消除磁性材料的磁性随使用时间而变化

2、的现象。随着硅含量增加，热导率降低，脆性增加，饱和磁化强度下降，但其电阻率和磁导率高，矫顽力和涡流损耗减小，从而可应用到交流领域，制造电机、变压器、继电器、互感器等的铁芯。③铁铝系合金。含铝6％～16％，具有较好的软磁性能，磁导率和电阻率高，硬度高、耐磨性好，但性脆，主要用于制造小型变压器、磁放大器、继电器等的铁芯和磁头、超声换能器等。④铁硅铝系合金。在二元铁铝合金中加入硅获得。其硬度、饱和磁感应强度、磁导率和电阻率都较高。缺点是磁性能对成分起伏敏感，脆性大，加工性能差。主要用于音频和视频磁头。⑤镍铁系合金。镍含量30％～

3、90％，又称坡莫合金，通过合金化元素配比和适当工艺，可控制磁性能，获得高导磁、恒导磁、矩磁等软磁材料。其塑性高，对应力较敏感，可用作脉冲变压器材料、电感铁芯和功能磁性材料。⑥铁钴系合金。钴含量27％～50％。具有较高的饱和磁化强度，电阻率低。适于制造极靴、电机转子和定子、小型变压器铁芯等。⑦软磁铁氧体。非金属亚铁磁性软磁材料。电阻率高（10-2～1010Ω·m），饱和磁化强度比金属低，价格低廉，广泛用作电感元件和变压器元件（见铁氧体）。⑧非晶态软磁合金。一种无长程有序、无晶粒合金，又称金属玻璃，或称非晶金属。其磁导率和电阻

4、率高，矫顽力小，对应力不敏感，不存在由晶体结构引起的磁晶各向异性，具有耐蚀和高强度等特点。此外，其居里点比晶态软磁材料低得多，电能损耗大为降低，是一种正在开发利用的新型软磁材料。⑨超微晶软磁合金。20世纪80年代发现的一种软磁材料。由小于50纳米左右的结晶相和非晶态的晶界相组成，具有比晶态和非晶态合金更好的综合性能，不仅磁导率高、矫顽力低、铁损耗小，且饱和磁感应强度高、稳定性好。现主要研究的是铁基超微晶合金。软磁材料种类多和用途广,具有4种主要的磁特性：  (1)高的磁导率。磁导率(符号为μ)是对磁场灵敏度的量度；  (2

5、)低的矫顽力hc显示磁性材料既容易受外加磁场磁化，又容易受外加磁场或其他因素退磁，而且磁损耗也低；  (3)高的饱和磁通密度bs和高的饱和磁化强度ms。这样较容易得到高的磁导率μ和低的矫顽力hc，也可以提高磁能密度；  (4)高的稳定性，这就要求上述的软磁特性对于温度和震动等环境因素有高的稳定性。当前常用的重要的软磁材料主要有：  (1)铁-硅(fe-si)系软磁材料，常称硅钢片，是电机工业广泛使用磁性材料。这一磁性材料系统的非取向fe-si合金(i)、单取向fe-si合金(ⅱ)、双取向fe-si合金(ⅲ)、特殊处理fe-

6、si合金(ⅳ)和非晶fe-si-b材料(v)的磁和电损耗p降低随年代的进展。(2)铁-镍(fe-ni)系软磁合金是磁导率μ和矫顽力hc低的性能良好的软磁材料，有着广泛的应用。(3)铁氧体软磁材料，其突出优点是电阻率极高，可以在高频率和超高频率使用，在通信和多种电子学器件中有着重要的应用。  (4)非晶软磁材料和纳米晶软磁材料，是在20世纪后期发展起来的新软磁材料。非晶软磁材料的特点是制造工艺较简单，化学成分变化范围较宽、磁性均匀和良好的各向同性(因无晶粒结构)。将适当成分的非晶软磁材料通过适当的热处理后，可以使非晶状态转变

7、为晶粒直径为纳米量级的结晶态软磁材料，也可以得到良好的软磁材料。  (5)其他软磁材料。选择适当的化学成分和适当的制造工艺，可以得到具有特定软磁等性能的软磁材料。例如，具有高能和磁化强度的铁-钴(fe-co)系软磁合金，具有较高电阻率的铁-铝(fe-al)系软磁合金，具有磁晶各向异性和磁致伸缩都趋近于零的铁-硅-铝(fe-si-al)等。磁滞回线----在磁场中，铁磁体的磁感应强度与磁场强度的关系可用曲线来表示，当磁化磁场作周期的变化时，铁磁体中的磁感应强度与磁场强度的关系是一条闭合线，这条闭合线叫做磁滞回线。在软磁材料中

8、，强磁性(铁磁、亚铁磁)材料的B—H磁化曲线如图1—l所尔，图中的矢量箭头表示磁化的进程。0ABBs曲线为磁化曲线，从Bs经Br、Hc到—Bs，再到Bs的回线称为磁滞回线。若磁化不到饱和而作成的回线称为小回线。只有在饱和回线上定出的参数才能作为标准数据。 (5)其他软磁材料。选择适当的化学成分和适当的制