金属合金磁铁
关于磁铁的知识经验

关于磁铁的知识经验磁铁是指可以产生磁场的物体或材质,通常用金属合金制成,具有强磁性。
那么磁铁有哪些知识经验呢?下面是店铺整理aa的范文,欢迎阅读!关于磁铁的知识经验古希腊人和中国人发现自然界中有种天然磁化的石头,称其为“吸铁石”。
这种石头可以魔术般的吸起小块的铁片,而且在随意摆动后总是指向同一方向。
早期的航海者把这种磁铁作为其最早的指南针在海上来辨别方向。
经过千百年的发展,今天磁铁已成为我们生活中的强力材料。
通过合成不同材料的合金可以达到与吸铁石相同的效果,而且还可以提高磁力。
在18世纪就出现了人造的磁铁,但制造更强磁性材料的过程却十分缓慢,直到20世纪20年代制造出铝镍钴(Alnico)。
随后,20世纪50年代制造出了铁氧体(Ferrite),70年代制造出稀土磁铁[Rare Earth magnet 包括钕铁硼(NdFeB)和钐钴(SmCo)]。
至此,磁学科技得到了飞速发展,强磁材料也使得元件更加小型化。
什么是磁化(取向)方向?大多数磁性材料可以沿同一方向充磁至饱和,这一方向叫做“磁化方向”(取向方向)。
没有取向方向的磁铁(也叫做各向同性磁铁)比取向磁铁(也叫各向异性磁铁)的磁性要弱很多。
什么是标准的“南北极”工业定义?“北极”的定义是磁铁在随意旋转后它的北极指向地球的北极。
同样,磁铁的南极也指向地球的南极。
在没有标注的情况下如何辨别磁铁的北极?很显然只凭眼睛是无法分辨的。
可以使用指南针贴近磁铁,指向地球北极的指针会指向磁铁的南极。
如何安全的处理和存放磁铁?要始终十分小心,因为磁铁会自己吸附到一起,可能会夹伤手指。
磁铁相互吸附时也有可能会因碰撞而损坏磁铁本身(碰掉边角或撞出裂纹)。
将磁铁远离易被磁化的物品,如软盘,信用卡,电脑显示器,手表,手机,医疗器械等。
磁铁应远离心脏起搏器。
较大尺寸的磁铁,每片之间应加塑料或硬纸垫片以保证可以轻易地将磁铁分开。
磁铁应尽量存放在干燥,恒温的环境中。
如何做到隔磁?只有能吸附到磁铁上的材料才能起到隔断磁场的作用,而且材料越厚,隔磁的效果越好。
磁铁的材质及性能

磁铁的材质及性能一、磁铁的种类磁铁的种类很多,一般分为永磁和软磁两大类,我们所说的磁铁,一般都是指永磁磁铁,永磁磁铁又分二大分类:第一大类是:金属合金磁铁包括钕铁硼磁铁(Nd2Fe14B)、钐钴磁铁(SmCo)、铝镍钴磁铁(ALNiCO)第二大类是:铁氧体永磁材料(Ferrite)1、钕铁硼磁铁:它是目前发现商品化性能最高的磁铁,被人们称为磁王,拥有极高的磁性能,其最大磁能积(BHmax)高过铁氧体(Ferrite)10倍以上。
其本身的机械加工性能亦相当之好,工作温度最高可达200摄氏度。
而且其质地坚硬,性能稳定,有很好的性价比,故其应用极其广泛。
但因为其化学活性很强,所以必须对其表面凃层处理。
(如镀Zn,Ni,电泳、钝化等)。
2. 铁氧体磁铁:它主要原料包括BaFe12O19和SrFe12O19。
通过陶瓷工艺法制造而成,质地比较硬,属脆性材料,由于铁氧体磁铁有很好的耐温性、价格低廉、性能适中,已成为应用最为广泛的永磁体。
3. 铝镍钴磁铁:是由铝、镍、钴、铁和其它微量金属元素构成的一种合金。
铸造工艺可以加工生产成不同的尺寸和形状,可加工性很好。
铸造铝镍钴永磁有着最低可逆温度系数,工作温度可高达600摄氏度以上。
铝镍钴永磁产品广泛应用于各种仪器仪表和其他应用领域。
4、钐钴磁铁(SmCo):依据成份的不同分为SmCo5和Sm2Co17。
由于其材料价格昂贵而使其发展受到限制。
钐钴(SmCo)作为稀土永磁铁,不但有着较高的磁能积(14-28MGOe)、可靠的矫顽力和良好的温度特性。
与钕铁硼磁铁相比,钐钴磁铁更适合工作在高温环境中。
二、磁铁使用注意事项下面是关于磁铁的使用注意事项,在使用磁铁产品之前请您务必先行阅读。
1.磁铁在使用过程中应确保工作场所洁净,以免铁屑等细小杂质吸附在磁铁表面影响产品的正常使用。
2.钕铁硼磁铁适宜存放在通风干燥的室内,酸性、碱性、有机溶剂、水中、高温潮湿的环境容易使磁体产生锈蚀,镀层脱落磁体粉化退磁。
磁铁的分类

磁铁的分类磁铁是指具有磁性的物质,可以吸引铁、镍、钴等金属的一类物品。
根据磁铁的性质和用途的不同,可以将磁铁分为多个不同的分类。
下面将从材料、形状、用途等方面介绍几种常见的磁铁分类。
一、按材料分类1. 永磁磁铁永磁磁铁是指在一定条件下能够保持持久磁性的磁铁。
常见的永磁磁铁材料有铁氧体磁铁、钕铁硼磁铁和钴硬磁铁等。
这些磁铁材料具有较高的磁能积和矫顽力,广泛应用于电机、仪表、声学器件等领域。
2. 临时磁铁临时磁铁是指在外部磁场作用下具有磁性,而一旦外部磁场消失,其磁性也会消失的磁铁。
常见的临时磁铁材料有软磁材料、铁磁材料等。
这些磁铁材料主要用于电磁铁、电磁吸盘等设备中。
二、按形状分类1. 条形磁铁条形磁铁是指形状呈长方形的磁铁。
它可以是永磁磁铁,也可以是临时磁铁。
条形磁铁广泛应用于磁力传动、电机、仪表等领域。
2. 圆柱磁铁圆柱磁铁是指形状呈圆柱形的磁铁。
它可以是永磁磁铁,也可以是临时磁铁。
圆柱磁铁常用于磁力传动、电机、磁力吸盘等设备中。
3. 环形磁铁环形磁铁是指形状呈环形的磁铁。
它可以是永磁磁铁,也可以是临时磁铁。
环形磁铁常用于传感器、磁力吸盘等领域。
三、按用途分类1. 磁力吸引磁铁磁力吸引磁铁是指通过磁力吸引金属物体的磁铁。
它可以是永磁磁铁,也可以是临时磁铁。
磁力吸引磁铁广泛用于家具、门窗、电子产品等领域。
2. 磁力传动磁铁磁力传动磁铁是指利用磁力传递动力的磁铁。
它通常是永磁磁铁,用于电机、发电机、传感器等设备中。
3. 电磁铁电磁铁是指通过电流产生磁场的磁铁。
它通常是临时磁铁,应用于电磁吸盘、电磁铁门等设备中。
四、其他分类1. 大功率磁铁大功率磁铁是指具有较高磁能积和矫顽力的磁铁。
它通常是永磁磁铁,用于大型电机、发电机等设备中。
2. 小型磁铁小型磁铁是指体积较小的磁铁。
它可以是永磁磁铁,也可以是临时磁铁。
小型磁铁广泛应用于电子产品、玩具等领域。
磁铁可以根据材料、形状和用途的不同进行分类。
不同分类的磁铁在各自的领域具有重要的应用价值。
第二章 第五节 合金的磁性

第五节 合金的磁性
➢ Slater-Pauling曲线(P80 Fig 2-11) 20世纪30年代,3d金属和合金的磁性研究成果表明:3d金属 和合金的平均原子磁距是外层电子的函数,按此关系绘制出的 曲线称 Slater-Pauling曲线,可以用能带模型予以解释。
Fe:2.2B
Z=26.3电子/原子时,平均磁
的分支曲线。
Fe0.5Ni0.5合金的原子磁矩值接近Co的数值,是因为两者有相同的原子 序数,或说平均价电子数 9。
解释如下:例如Ni中加入Cu,与纯Ni相比,多出的电子移向费米能级 较低的Ni的一方,几乎进到自旋向下的3d能带使平均磁矩降低。假如NiCu合金的原子比为(1-x):x,则合金的平均原子磁矩为:
The end
附:
从分子场理论,到海森伯交换作用模型,再到布洛赫自旋波理论, 都认为每个磁性原子具有一个固定大小的磁矩,是近邻原子中电子之间的 静电交换作用使其磁矩保持一定取向,从而实现磁有序状态的,我们称之 为局域电子模型,以强调这样的认识:对磁性有贡献的电子(例如3d和 4f电子)全部局域在原子核附近。在这种观点基础上建立起的铁磁理论获 得了相当的成功:揭示了分子场的本质;推出了铁磁体磁化强度温度关系 以及居里-外斯定律;推出了布洛赫 定律和色散关系T :32 ,特别对理
的关系。 ✓曲线的解释可用能带模型:在不同电子浓度的铁磁性合金
中,电子补充或减少各能带中的电子分布,从而改变合金的 磁性。 二、非晶态磁性合金(amorphous magnetic alloy) 分三类: 1、过渡金属-类金属合金 由80%的Fe(Co、Ni)与Si、C、B、P(类金属)组成,有强铁 磁性,以薄带形式应用。其磁矩主要来自于过渡金属,但磁矩
第五节 合金的磁性 随类金属元素含量增加而下降,所以比晶态过渡金属中相应的 原子磁矩小。 2、稀土-过渡金属合金 呈亚铁磁性或铁磁性,以薄膜形式应用。 磁结构为散亚铁磁性或散铁磁性,由各向异性涨落决定。 3、过渡金属-过渡金属合金 有微弱的磁性 其磁结构也由交换作用的涨落决定。
磁铁是什么材料做的

磁铁是什么材料做的
磁铁是一种能产生磁场并吸引铁、镍、钴等物质的物体。
磁铁可以分为永磁铁
和电磁铁两种类型,它们都是由特定的材料制成的。
首先,我们来谈谈永磁铁。
永磁铁是由铁、镍、钴和铝、钴、铜、钛等稀土金
属合金制成的。
这些合金具有较高的矫顽力和剩磁,因此能够保持长久的磁性。
永磁铁通常用于制造各种电机、传感器和磁性元件。
其次,我们来说说电磁铁。
电磁铁是利用电流在导体中产生磁场的原理制成的。
电磁铁的核心材料通常是软铁或硅钢,这些材料具有较高的导磁率和低的磁滞损耗,能够有效地集中和传导磁力线。
电磁铁广泛应用于电磁吸盘、电磁铁磁选机、电磁制动器等领域。
总的来说,磁铁的材料主要包括铁、镍、钴和稀土金属合金等。
不同的磁铁材
料具有不同的磁性能,可根据具体的应用需求选择合适的材料。
磁铁在现代工业生产中起着重要的作用,它们被广泛应用于电机、传感器、磁性材料等领域,为人类的生产生活提供了便利。
总的来说,磁铁的材料主要包括铁、镍、钴和稀土金属合金等。
不同的磁铁材
料具有不同的磁性能,可根据具体的应用需求选择合适的材料。
磁铁在现代工业生产中起着重要的作用,它们被广泛应用于电机、传感器、磁性材料等领域,为人类的生产生活提供了便利。
铁镍钴磁铁

铁镍钴磁铁铁镍钴磁铁是一种人工合成的磁性材料,也称为NdFeB磁铁。
它由铁、镍、钴和钕组成,具有非常强的磁性,是目前最强的永磁材料之一。
铁镍钴磁铁最初是在20世纪80年代末期发明的,由于其优异的物理、化学、磁学性质,在现代工业、国防、能源科学等领域得到了广泛的应用。
它不仅可以用于制作高性能的永磁电机、发电机、加速器、医疗设备等,还可以应用于高速列车、风力发电、海洋工程等领域。
铁镍钴磁铁具有如下特点:1.极高的磁性能。
铁镍钴磁铁的磁性能是其他磁性材料的数倍,通常只需较小的体积就能产生足够的磁场。
2.稳定的磁性能。
铁镍钴磁铁具有良好的耐腐蚀性和高温稳定性,即使在极端环境下使用,也不易失去磁性。
3.可加工性。
铁镍钴磁铁可用于制作各种形状的磁体,如环形、球形、圆柱形、条形等等,具有非常高的可塑性。
4.轻量化。
铁镍钴磁铁的密度很小,是其他磁性材料的1/3,使得它在航空航天、汽车磁悬浮等领域中有广泛的应用。
铁镍钴磁铁的制备过程包括煅烧、磁化、压制、烧结等步骤。
通过化学方法制备出铁、镍、钴、钕等原料,然后将这些原料混合在一起,并进行粉末冶金处理。
接着,对这些混合物进行烧结处理,使其颗粒紧密结合。
通过磨削或切割等方法,将精密加工完成的铁镍钴磁铁用于实际应用。
尽管铁镍钴磁铁具有许多优点,但也存在一些问题。
由于它是一种稀土元素,因此其成本相对较高;在高温等极端环境下,铁镍钴磁铁也可能出现失磁、氧化、磁化方向漂移等问题。
在现代科学技术的推动下,铁镍钴磁铁的应用领域正在不断拓宽。
相信随着技术的不断进步,铁镍钴磁铁在更多的领域中将发挥出更重要的作用。
随着工业和科学技术的迅速发展,人们对于铁镍钴磁铁的需求日益增加。
在电力、电子、制造等行业中,铁镍钴磁铁的广泛应用已经成为整个行业的发展趋势。
人们也在不断探索铁镍钴磁铁的更多可能性,使其接下来的应用领域更加广泛。
1. 永磁电机和发电机铁镍钴磁铁是一种重要的材料,用于制造永磁电机和发电机,特别是在新能源领域中,如风能、海洋能、太阳能等的应用上。
磁铁能吸黄金吗

磁铁能吸黄金吗
磁铁能吸磁导比空气磁导率大的任何物体,但在我们的日常生活中能看到磁导率比空气大的物体只有铁、钴、镍及这三种金属的合金。
黄金这非磁导性金属,磁导率为零,因此不能吸!只能吸铁、钴、镍。
磁铁吸引原理:金属原子结构物质大都是由分子组成的,分子是由原子组成的,原子又是由原子核和电子组成的。
在原子内部,电子不停地自转,并绕原子核旋转。
电子的这两种运动都会产生磁性。
但是在大多数物质中,电子运动的方向各不相同、杂乱无章,磁效应相互抵消。
因此,大多数物质在正常情况下,并不呈现磁性。
铁、钴、镍或铁氧体等铁磁类物质有所不同,它内部的电子自旋可以在小范围内自发地排列起来,形成一个自发磁化区,这种自发磁化区就叫磁畴。
铁磁类物质磁化后,内部的磁畴整整齐齐、方向一致地排列起来,使磁性加强,就构成磁铁了。
磁铁的吸铁过程就是对铁块的磁化过程,磁化了的铁块和磁铁不同极性间产生吸引力,铁块就牢牢地与磁铁“粘”在一起了。
我们就说磁铁有磁性了。
磁铁的种类有哪几种

磁铁的种类有哪几种磁铁是一种能够产生磁场并吸引铁,镍,钴,等物质的人造或天然的物体。
磁铁的种类可以根据其形状,材料和用途来划分。
以下是几种常见的磁铁种类:1.永磁铁永磁铁是指具有持久磁性的材料。
根据材料的不同,永磁铁又可分为硬磁铁和软磁铁。
硬磁铁通常具有较高的磁性,可以长时间保持稳定的磁场,并广泛应用于电机,发电机,计算机硬盘等设备中。
而软磁铁则具有较低的磁性,主要用于电力变压器,电感等领域。
2.电磁铁电磁铁是通过通过电流在线圈中产生磁场来实现临时磁性的一种装置。
当电流通入线圈时,线圈周围会形成一个磁场,使得铁芯成为一个临时磁铁。
电磁铁的磁力大小可以通过调节电流的强度来控制,其应用范围非常广泛,比如家庭电器,电热器械,控制阀门和继电器等。
3.钕铁硼磁铁钕铁硼磁铁是一种强磁性材料,由铁,硼和钕等元素组成。
钕铁硼磁铁具有很高的磁性能,可以达到传统永磁铁的数倍甚至更高,广泛应用于电机,发电机,磁盘驱动器,声音设备等领域。
4.铝镍钴磁铁铝镍钴磁铁,又称为阿尔尼科磁铁,由铝,镍,钴和铜等元素组成。
它具有良好的耐蚀性,适合用于制作耐高温磁铁。
铝镍钴磁铁被广泛应用于汽车,医疗设备,航空航天等高技术领域。
5.合金磁铁合金磁铁是由两种或多种不同材料的合金组成的磁铁。
这些合金具有良好的磁性和热稳定性,常用于高温环境下的应用,如磁力计,高速电机等。
6.天然磁铁天然磁铁是由矿石形成的自然产物。
最著名的天然磁铁是磁铁矿,它主要含有铁、氧、镍和钴等元素。
天然磁铁广泛用于指南针,磁录音带,磁性玩具等领域。
除了以上列举的几种常见的磁铁种类,还有其他一些特殊的磁铁类型,如磁悬浮磁铁、柔性磁铁、陶瓷磁铁等。
它们具有各自独特的性质和应用领域。
磁铁的种类与形状、材料、用途密切相关,不同的种类磁铁在各个领域都扮演着重要的角色,推动了现代科技的发展。
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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,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)。
永磁材料有合金、铁氧体和金属间化合物三类。
①合金类:包括铸造、烧结和可加工合金。
铸造合金的主要品种有:AlNi(Co)、FeCr(Co)、FeCrMo、FeAlC、FeCo(V)(W);烧结合金有:Re-Co(Re代表稀土元素)、Re-Fe以及AlNi(Co)、FeCrCo等;可加工合金有:FeCrCo、PtCo、MnAlC、CuNiFe和AlMnAg等,后两种中B H C较低者亦称半永磁材料。
②铁氧体类:主要成分为MO·6Fe2O3,M代表Ba、Sr、Pb或SrCa、LaCa等复合组分。
③金属间化合物类:主要以MnBi为代表。
永磁材料有多种用途。
①基于电磁力作用原理的应用主要有:扬声器、话筒、电表、按键、电机、继电器、传感器、开关等。
②基于磁电作用原理的应用主要有:磁控管和行波管等微波电子管、显像管、钛泵、微波铁氧体器件、磁阻器件、霍尔器件等。
③基于磁力作用原理的应用主要有:磁轴承、选矿机、磁力分离器、磁性吸盘、磁密封、磁黑板、玩具、标牌、密码锁、复印机、控温计等。
其他方面的应用还有:磁疗、磁化水、磁麻醉等。
根据使用的需要,永磁材料可有不同的结构和形态。
有些材料还有各向同性和各向异性之别。
2.软磁材料它的功能主要是导磁、电磁能量的转换与传输。
因此,对这类材料要求有较高的磁导率和磁感应强度,同时磁滞回线的面积或磁损耗要小。
与永磁材料相反,其Br和BHC越小越好,但饱和磁感应强度Bs则越大越好。
软磁材料的一种——铁粉芯软磁材料大体上可分为四类。
①合金薄带或薄片:FeNi(Mo)、FeSi、FeAl等。
②非晶态合金薄带:Fe 基、Co基、FeNi基或FeNiCo基等配以适当的Si、B、P和其他掺杂元素,又称磁性玻璃。
③磁介质(铁粉芯):FeNi(Mo)、FeSiAl、羰基铁和铁氧体等粉料,经电绝缘介质包覆和粘合后按要求压制成形。
④铁氧体:包括尖晶石型──M O·Fe2O3 (M 代表NiZn、MnZn、MgZn、Li1/2Fe1/2Zn、CaZn等),磁铅石型──Ba3Me2Fe24O41(Me 代表Co、Ni、Mg、Zn、Cu及其复合组分)。
软磁材料的应用甚广,主要用于磁性天线、电感器、变压器、磁头、耳机、继电器、振动子、电视偏转轭、电缆、延迟线、传感器、微波吸收材料、电磁铁、加速器高频加速腔、磁场探头、磁性基片、磁场屏蔽、高频淬火聚能、电磁吸盘、磁敏元件(如磁热材料作开关)等。
3.矩磁材料和磁记录材料主要用作信息记录、无接点开关、逻辑操作和信息放大。
这种材料的特点是磁滞回线呈矩形。
4.旋磁材料具有独特的微波磁性,如导磁率的张量特性、法拉第旋转、共振吸收、场移、相移、双折射和自旋波等效应。
据此设计的器件主要用作微波能量的传输和转换,常用的有隔离器、环行器、滤波器(固定式或电调式)、衰减器、相移器、调制器、开关、限幅器及延迟线等,还有尚在发展中的磁表面波和静磁波器件(见微波铁氧体器件)。
常用的材料已形成系列,有Ni 系、Mg系、Li系、YlG系和BiCaV系等铁氧体材料;并可按器件的需要制成单晶、多晶、非晶或薄膜等不同的结构和形态。
5.压磁材料这类材料的特点是在外加磁场作用下会发生机械形变,故又称磁致伸缩材料,它的功能是作磁声或磁力能量的转换。
常用于超声波发生器的振动头、通信机的机械滤波器和电脉冲信号延迟线等,与微波技术结合则可制作微声(或旋声)器件。
由于合金材料的机械强度高,抗振而不炸裂,故振动头多用Ni系和NiCo系合金;在小信号下使用则多用Ni系和NiCo系铁氧体。
非晶态合金中新出现的有较强压磁性的品种,适宜于制作延迟线。
压磁材料的生产和应用远不及前面四种材料。
常用软磁磁芯磁粉芯是由铁磁性粉粒与绝缘介质混合压制而成的一种软磁材料。
由于铁磁性颗粒很小(高频下使用的为0.5~5 微米),又被非磁性电绝缘膜物质隔开,因此,一方面可以隔绝涡流,材料适用于较高频率;另一方面由于颗粒之间的间隙效应,导致材料具有低导磁率及恒导磁特性;又由于颗粒尺寸小,基本上不发生集肤现象,磁导率随频率的变化也就较为稳定。
主要用于高频电感。
磁粉芯的磁电性能主要取决于粉粒材料的导磁率、粉粒的大小和形状、它们的填充系数、绝缘介质的含量、成型压力及热处理工艺等。
常用的磁粉芯有铁粉芯、坡莫合金粉芯及铁硅铝粉芯三种。
磁芯的有效磁导率μe及电感的计算公式为:μe = DL/4N2S × 109 。
其中:D 为磁芯平均直径(cm),L为电感量(享),N 为绕线匝数,S为磁芯有效截面积(cm2)。
(1) 铁粉芯常用铁粉芯是由碳基铁磁粉及树脂碳基铁磁粉构成。
在粉芯中价格最低。
饱和磁感应强度值在1.4T左右;磁导率范围从22~100;初始磁导率μi随频率的变化稳定性好;直流电流叠加性能好;但高频下损耗高。
铁粉芯初始磁导率随直流磁场强度的变化。
铁粉芯初始磁导率随频率的变化(2)坡莫合金粉芯坡莫合金粉芯主要有钼坡莫合金粉芯(MPP)及高磁通量粉芯(High Flux)。
MPP 是由81%Ni、2%Mo及Fe粉构成。
主要特点是:饱和磁感应强度值在7500Gs左右;磁导率范围大,从14~550;在粉末磁芯中具有最低的损耗;温度稳定性极佳,广泛用于太空设备、露天设备等;磁致伸缩系数接近零,在不同的频率下工作时无噪声产生。
主要应用于300kHz以下的高品质因素Q滤波器、感应负载线圈、谐振电路、在对温度稳定性要求高的LC电路上常用、输出电感、功率因素补偿电路等,在AC 电路中常用, 粉芯中价格最贵。
高磁通粉芯HF是由50%Ni、50%Fe粉构成。
主要特点是:饱和磁感应强度值在15000Gs 左右;磁导率范围从14~160;在粉末磁芯中具有最高的磁感应强度,最高的直流偏压能力;磁芯体积小。
主要应用于线路滤波器、交流电感、输出电感、功率因素校正电路等,在DC 电路中常用,高DC 偏压、高直流电和低交流电上用得多。
价格低于MPP。
(3) 铁硅铝粉芯(Kool MμCores)铁硅铝粉芯由9%Al、5%Si, 85%Fe粉构成。
主要是替代铁粉芯,损耗比铁粉芯低80%,可在8kHz以上频率下使用;饱和磁感在1.05T 左右;导磁率从26~125;磁致伸缩系数接近0,在不同的频率下工作时无噪声产生;比MPP有更高的DC偏压能力;具有最佳的性能价格比。
主要应用于交流电感、输出电感、线路滤波器、功率因素校正电路等。
有时也替代有气隙铁氧体作变压器铁芯使用。
2.软磁铁氧体(Ferrites)软磁铁氧体软磁铁氧体是以Fe2O3为主成分的亚铁磁性氧化物,采用粉末冶金方法生产。
有Mn-Zn、Cu-Zn、Ni-Zn等几类,其中Mn-Zn铁氧体的产量和用量最大,Mn-Zn铁氧体的电阻率低,为1~10 欧姆-米,一般在100kHZ 以下的频率使用。
Cu-Zn、Ni-Zn铁氧体的电阻率为102~104 欧姆-米,在100kHz~10 兆赫的无线电频段的损耗小,多用在无线电用天线线圈、无线电中频变压器。
磁芯形状种类丰富,有E、I、U、EC、ETD形、方形(RM、EP、PQ)、罐形(PC、RS、DS)及圆形等。
在应用上很方便。
由于软磁铁氧体不使用镍等稀缺材料也能得到高磁导率,粉末冶金方法又适宜于大批量生产,因此成本低,又因为是烧结物硬度大、对应力不敏感,在应用上很方便。
而且磁导率随频率的变化特性稳定,在150kHz以下基本保持不变。
随着软磁铁氧体的出现,磁粉芯的生产大大减少了,很多原来使用磁粉芯的地方均被软磁铁氧体所代替。
国内外铁氧体的生产厂家很多,在此仅以美国的Magnetics公司生产的Mn-Zn铁氧体为例介绍其应用状况。
分为三类基本材料:电信用基本材料、宽带及EMI材料、功率型材料。
电信用铁氧体的磁导率从750~2300, 具有低损耗因子、高品质因素Q、稳定的磁导率随温度/时间关系,是磁导率在工作中下降最慢的一种,约每10年下降3%~4%。
广泛应用于高Q滤波器、调谐滤波器、负载线圈、阻抗匹配变压器、接近传感器。
宽带铁氧体也就是常说的高导磁率铁氧体,磁导率分别有5000、10000、15000。
其特性为具有低损耗因子、高磁导率、高阻抗/频率特性。
广泛应用于共模滤波器、饱和电感、电流互感器、漏电保护器、绝缘变压器、信号及脉冲变压器,在宽带变压器和EMI上多用。
功率铁氧体具有高的饱和磁感应强度,为4000~5000Gs。
另外具有低损耗/频率关系和低损耗/温度关系。
也就是说,随频率增大、损耗上升不大;随温度提高、损耗变化不大。
广泛应用于功率扼流圈、并列式滤波器、开关电源变压器、开关电源电感、功率因素校正电路。
(二) 带绕铁芯1.硅钢片铁芯硅钢片是一种合金,在纯铁中加入少量的硅(一般在 4.5%以下)形成的铁硅系合金称为硅钢。
该类铁芯具有最高的饱和磁感应强度值为20000Gs;由于它们具有较好的磁电性能,又易于大批生产,价格便宜,机械应力影响小等优点.主要有如下3个性能参数来确定磁铁的性能:剩磁Br :永磁体经磁化至技术饱和,并去掉外磁场后,所保留的Br称为剩余磁感应强度。