非晶态软磁材料的损耗分析
软磁材料高频磁化特性和损耗特性分析
软磁材料高频磁化特性和损耗特性分析摘要：目前，我国的发展十分迅速，磁芯材料的工作磁通密度和损耗是决定高频变压器的体积和效率的关键。
现测量分析了4种典型的软磁材料---硅钢、铁氧体、非晶和纳米晶在宽频范围内的磁化特性和损耗特性，为变压器磁芯材料的选型提供了依据。
结果表明，纳米晶的饱和磁感应强度仅次于硅钢，高于非晶和铁氧体。
纳米晶的磁导率远大于其他材料，而且宽频特性更加平稳，高频下损耗远小于其他材料。
关键词：高频变压器；磁芯；软磁材料；磁化特性；损耗特性引言软磁复合材料，又称磁粉芯，由软磁金属经过制粉、绝缘处理、粘结、压制、热处理制备而成，广泛应用于能源、信息、交通、国防等领域，是国民经济与国防建设的关键基础材料。
软磁复合材料结合了金属和铁氧体软磁材料的优势，其电阻率较软磁金属大幅提高，能有效降低涡流损耗，且比软磁铁氧体具有更高的饱和磁化强度，更能满足电力电子器件小型化、集成化的要求。
软磁复合材料可压制成环形、E型、U型等各种复杂形状，实现元器件一体化生产。
因此，软磁复合材料已成为发展与应用增长速度最快的磁性材料，用于生产各类电感器、滤波器、扼流圈和变压器等电力电子关键元器件。
现代信息技术及电力电子行业的高速发展，在有力促进软磁复合材料发展的同时，也对软磁复合材料的磁性能和功率损耗提出了更高的要求。
国际上对软磁复合材料的研究，一直主要围绕两条主线展开，即研发具有特定性能的软磁合金体系以满足不同应用场合的需求，以及创新绝缘包覆工艺，降低高频损耗。
1软磁材料的磁化特性软磁材料的饱和磁感应强度表达了该材料中最大能够导通的磁通密度。
材料具有高饱和磁感可以减小软磁材料用量，有利于降低磁性器件的铁损，并节约其他材料，如线圈铜导线等，减小设备体积。
磁导率是反映磁性材料激磁能力的重要指标。
软磁材料的磁导率一般会随着频率发生变化，为了保证高频设备工作在最佳频点，对4种软磁材料的磁导率随着频率变化情况进行了测量。
图1分别为4种软磁材料的相对磁导率随频率和磁感应强度变化的曲线。
非晶软磁材料的退火处理
非晶软磁材料的退火处理Amorphous soft magnetic materials are widely used in various applications such as transformers, inductors, and magnetic shielding due to their excellent magnetic properties. 非晶软磁材料因其优秀的磁性能，在变压器、电感器和磁屏蔽等各种应用中被广泛使用。
However, the properties of these materials can be enhanced through annealing processes. 但是，通过退火处理，这些材料的性能可以得到提升。
Annealing involves heating the material to a specific temperature and then allowing it to cool slowly in order to relieve internal stresses and soften the material. 退火涉及将材料加热到特定温度，然后让它慢慢冷却，以释放内部应力并软化材料。
One of the key benefits of annealing amorphous soft magnetic materials is the reduction of power loss. 通过退火非晶软磁材料的一个关键好处是减少功率损耗。
During the annealing process, the magnetic domains in the material become more aligned, leading to a reduction in eddy current losses and hysteresis losses. 在退火过程中，材料中的磁畴更加排列整齐，从而减少涡流损耗和磁滞损耗。
软磁材料的损耗(一)
软磁材料的损耗(一)铁氧体磁性材料处在随时间变化的磁场中，材料所吸收的并以热形式耗散的能量，称为磁性材料的损耗。
在低磁通密度下，铁氧体磁性材料的损耗可用损耗角正切 tgò来表示：(1-13)式中。
Rs＝仅由磁芯引起的测量线圈的串联电阻(Ω)Ls =带磁芯线圈的串联电感(H)f = 频率(Hz) tgò损耗角正切的倒数，称为品质因数，用 Q 表示(1-14)众所周知，铁氧体磁性材料的总损耗包括涡流损耗tgòe，磁滞损耗 tg òh 以及剩余损耗 tgòr，即：tgò=tgòe+tgòh+tgòr (1-15)涡流损耗与材料电阻率，磁芯尺寸及使用频率有关，并可由下面近似公式表示：(1-16)式中，ρ= 材料的电阻率，d = 磁芯尺寸，β=系数。
对厚度为 d 的薄片，β=6；对直径为 d 的园柱体，β=16。
在弱磁场条件下，由磁滞现象引起的损耗角正切由下式表示：tgòh=ηBμeB (1-17)式中，ηB = 材料磁滞常数(T1)B = 测量时磁芯中磁感应强度的峰值(T)μe = 磁芯的有效磁导率。
总损耗减去涡流损耗和磁滞损耗的差值，称为剩余损耗。
在低频弱磁场条件下，因为频率低，涡流损耗可以忽略，且弱磁场下磁滞损耗很小，所以实际测量磁芯损耗角正切实质上主要是剩余损耗值。
当磁芯中有气隙存在时，磁芯损耗因子与有效磁导率μe 有关。
在低磁通密度时，只要漏磁通可忽略，比损耗与气隙长度无关，即：(1-18)因此，常用损耗角正切与相对磁导率之比，来表征磁性材料的优值，有时也用μ·Q 乘积来表示，因为tgò/μ=1/μＱ。
对于开路状态使用的磁芯（如棒形磁芯、螺纹磁场芯等），磁芯损耗用表观品质因数 Qapp 来表示：(1-19)式中，Qe = 有磁芯线圈的品质因数；Q0 = 无磁芯线圈的品质因数；损耗的出现导致磁导率的下降。
非晶、纳米晶软磁合金磁芯介绍
非晶、纳米晶软磁合金磁芯介绍1、讲授人：朱正吼,非晶、纳米晶软磁合金磁芯介绍,非晶及纳米晶软磁合金,牌号和基本成分铁基非晶合金铁镍基非晶合金铁基纳米晶合金非晶及纳米晶软磁合金磁芯非晶及纳米晶磁芯应用汇总销售---思索,,牌号和基本成分,,铁基非晶合金,组成：80%Fe、20%Si,B 类金属元素性能：1.高饱和磁感应强度〔1.54T〕；2.与硅钢片的损耗比较：磁导率、激磁电流和铁损等都优于硅钢片。
特殊是铁损低〔为取向硅钢片的1/3－1/5〕，代替硅钢做配电变压器可节能60－70％。
应用：广泛应用于配电变压器、大功率开关电源、脉冲变压器、磁放大器、中频变压器及逆变器铁芯，适合于10kHz以2、下频率使用。
,,铁镍基非晶合金,组成：40%Ni、40%Fe及20%类金属元素性能：1.具有中等饱和磁感应强度〔0.8T〕、较高的初始磁导率和很高的最大磁导率以及高的机械强度和优良的韧性。
2.在中、低频率下具有低的铁损。
3.空气中热处理不发生氧化，经磁场退火后可得到很好的矩形回线。
应用：广泛用于漏电开关、精密电流互感器铁芯、磁屏蔽等。
,,铁基纳米晶合金,组成：铁元素为主，加入少量的Nb、Cu、Si、B元素所构成的合金，经快速凝固工艺形成一种非晶态材料。
热处理后获得直径为10－20nm的微晶,弥散分布在非晶态的基体上，被称为微晶、纳米晶材料。
性能：具有优异3、的综合磁性能，高饱和磁感、高初始磁导率、低Hc，高磁感下的高频损耗低，电阻率比坡莫合金高。
经纵向或横向磁场处理，可得到高Br或低Br值。
是目前市场上综合性能最好的材料。
应用：广泛应用于大功率开关电源、逆变电源、磁放大器、高频变压器、高频变换器、高频扼流圈铁芯、电流互感器铁芯、漏电爱护开关、共模电感铁芯。
,,非晶及纳米晶软磁合金磁芯,磁放大器磁芯滤波电感磁芯高频大功率磁芯恒电感磁芯电流互感器磁芯实例1：磁芯在开关电源中使用实例2：非晶磁芯在LED灯具上应用,,磁放大器磁芯,什么是磁放大器性能特点应用范围计算机ATX电源和通讯开关电源,,性能特点,,应用范围4、,磁放大器能使开关电源得到精确的掌握，从而提高了其稳定性。
非晶软磁材料的高频磁阻抗效应及其在磁传感技术中的应用
非晶软磁材料的高频磁阻抗效应及其在磁传感技术中的应用非晶软磁材料的高频磁阻抗效应及其在磁传感技术中的应用近年来，非晶软磁材料因其出色的高频磁阻抗效应而备受关注。
非晶软磁材料具有许多优秀的特性，如高磁导率、低磁化消散和低磁化阻尼，使其成为磁传感技术中的重要角色。
本文将重点探讨非晶软磁材料的高频磁阻抗效应以及其在磁传感技术中的应用。
非晶软磁材料的高频磁阻抗效应源于其特殊的微观结构。
与传统的晶态软磁材料相比，非晶软磁材料的原子排列更加无序，形成了非晶结构。
这种非晶结构使得非晶软磁材料在高频范围内表现出较低的磁化损耗和较高的磁导率。
高磁导率意味着非晶软磁材料能够更有效地传输磁场，而低磁化损耗则意味着在高频应用下，其能够减少磁能的损失。
这些特性使得非晶软磁材料在高频电磁场中表现出优异的性能。
非晶软磁材料在磁传感技术中得到广泛应用。
在磁传感器中，非晶软磁材料可用于制造高灵敏度的磁场传感器。
传统的磁场传感器使用晶态软磁材料，其存在着较高的磁化损耗和较低的灵敏度。
而非晶软磁材料具有低磁化损耗和高磁导率的特点，使得制造出来的磁感应强度传感器更为精确和可靠。
这种高灵敏度的磁场传感器，广泛用于物理、电子等领域中测量磁场的应用。
此外，非晶软磁材料还可以用于制造高频变压器和磁性开关。
高频变压器是现代电子设备中必不可少的元件，用于提供稳定的电源和精确的信号传输。
非晶软磁材料在高频范围内表现出了卓越的磁导率和低磁化损耗，使得其成为制造高效率和低能耗的高频变压器的理想材料。
与传统的变压器相比，采用非晶软磁材料制造的高频变压器体积更小、能效更高，能够满足现代电子设备对体积和能源的要求。
除了高频变压器，非晶软磁材料还可用于制造磁性开关。
磁性开关通过控制磁场的变化来实现开关的通断，从而实现电路的控制和保护。
非晶软磁材料具有低磁化消散和较高的磁导率，能够更有效地控制磁场的变化，并提供可靠的开关功能。
基于非晶软磁材料制造的磁性开关具有体积小、品质因数高、响应速度快的特点，广泛应用于电力系统和电子设备中。
非晶合金材料2605sa1磁化曲线和损耗曲线
非晶合金材料2605SA1是一种具有优异磁性能的材料，在磁性材料领域有着广泛的应用。
在研究非晶合金材料2605SA1的磁性能时，磁化曲线和损耗曲线是两个非常重要的参数，可以直观地反映材料的磁性能和功耗特性。
本文将分别从磁化曲线和损耗曲线两个方面对非晶合金材料2605SA1的磁性能进行探讨。
1. 磁化曲线磁化曲线是描述材料磁化特性的重要参数，它反映了材料在外加磁场作用下的磁化过程。
对于非晶合金材料2605SA1来说，其磁化曲线的特点主要包括饱和磁感应强度、剩余磁感应强度、矫顽力和磁导率等。
1.1 饱和磁感应强度作为材料的基本磁性能参数之一，饱和磁感应强度反映了材料在磁化过程中能达到的最大磁感应强度。
对于非晶合金材料2605SA1而言，其饱和磁感应强度高，表明其磁化能力强，适用于要求高磁感应强度的领域。
1.2 剩余磁感应强度剩余磁感应强度是指在去除外加磁场后材料中仍残留的磁感应强度。
对于非晶合金材料2605SA1来说，其剩余磁感应强度较低，表明其具有良好的磁消磁特性，能够快速消除外界磁场的影响。
1.3 矫顽力矫顽力是描述材料抵抗外加磁场的能力，也可以理解为去磁化材料所需的磁场强度。
对于非晶合金材料2605SA1而言，其矫顽力较小，表明其易于磁化和去磁化，具有较好的磁性响应速度。
1.4 磁导率磁导率是描述材料对磁场响应的能力，是磁化曲线中的重要参数之一。
对于非晶合金材料2605SA1来说，其磁导率较高，表明其具有良好的磁性能，能够快速响应外加磁场的变化。
2. 损耗曲线损耗曲线是描述材料在磁化过程中的能量损耗特性的参数，它直接影响着材料在实际应用中的功耗和效率。
对于非晶合金材料2605SA1来说，其损耗曲线主要包括铁损和涡流损耗。
2.1 铁损铁损是非晶合金材料在外加交变磁场中产生的能量损耗，其大小取决于材料的磁导率、频率和磁感应强度等因素。
对于非晶合金材料2605SA1而言，其铁损较低，表明其在高频磁场下具有较低的能量损耗，能够提高材料的工作效率。
非晶态软磁合金材料
1非晶体软磁合金的概念非晶态软磁合金是一种无长程有序、无晶粒合金，又称金属玻璃，或称非晶金属。
2、非晶态软磁合金的结构非晶态合金是指原子不是长程有规则排列的物质。
一般晶态金属的原子密集规则排列切具有周期性，这种结构特征叫作原子排列的长程有序。
和晶态金属相比，非晶态合金结构没有长程有序、间隙较多、但是均质、各项同性。
其原子结构和各种特性表明,非晶无序并不是“混乱”，而是破坏了长城有序系统的周期性和平移对称性，形成一种有缺陷的，不完整的有序即最近邻或局域短程有序。
这种短程序只是由于原子间的相互关联作用，是其在小于几个原子间距的小区间内仍然保持着位形和组分的某些有序特征，故具有短程序。
2.1 非晶态结构的主要特征2.1.1 结构短程有序非晶态软磁合金固体的密度，一般与同成份的晶体差不多，约低2—3％。
这就是说，原子间的平均距离，在液态、晶态或非晶态中都是差不多的。
如果两原子间的相互作用主要是原子间距的函数，则形成凝聚态时的总结合能可近似地看成是原子对结合能的叠加。
这就很易觉察到，各种情况下原子的电子运动情况一般也不至于引起太大的突变。
这样，非晶态软磁合金固体中各原子与其最近邻原子之间的关系就与晶态的类似了，即存在一定的有序结构，这也就是上面所提到的短程有序。
非晶态固体的短程序一般可分为两大类：化学短程序和几何短程序。
2.1.2 结构长程无序晶体结构的根本特点是它的周期性，即通过点阵平移操柞，可以与其自身重合。
在非晶态中，这种周期性消失了，非晶态的这种结构特征，我们称为长程无序性。
在非晶态软磁合金固体中，原子的主要运动是在其平衡位置附近的热振动。
它的结构无序性是在非晶态形成过程中保留下来的。
2.1.3 结构的亚稳性非晶态软磁合金固体的最重要特征是其亚稳性。
从热力学来讲，熔点以下的晶态，总是自由能最低的状态。
因此，非晶态软磁合金总是有向自由能最低的晶体转化的趋势。
2.2 非晶软磁合金的结构模型非晶态结构的描述和实验测定至今还存在很大的局限性。
软磁材料减少涡流损耗的方法-概述说明以及解释
软磁材料减少涡流损耗的方法-概述说明以及解释1.引言1.1 概述部分内容：涡流损耗是软磁材料在交变磁场下产生的一个重要损耗方式，它会导致材料发热、能量损失等问题。
因此，减少软磁材料的涡流损耗成为了磁性材料研究领域的一个重要课题。
本文旨在探讨降低软磁材料涡流损耗的方法，通过分析涡流损耗的影响因素、软磁材料的特性以及降低涡流损耗的方法，为软磁材料的研究和应用提供一定的参考和指导。
在当前社会能源危机和环境保护的大环境下，提高软磁材料的能效和减少能量损耗具有非常重要的现实意义。
json"1.2 文章结构": {"本文将从涡流损耗的影响因素、软磁材料的特性以及降低涡流损耗的方法这三个方面进行详细探讨。
首先，我们将介绍涡流损耗的影响因素，包括磁性材料的导磁率、频率、几何形状等因素对涡流损耗的影响。
接着，我们将分析软磁材料的特性，探讨软磁材料的选择对于降低涡流损耗的重要性。
最后，我们将详细讨论降低涡流损耗的方法，包括改进材料的设计、优化磁性铁芯结构等方面。
通过这些内容的阐述，读者将能够全面了解软磁材料减少涡流损耗的方法，并为相关研究和实践提供指导。
"}1.3 目的：本文旨在探讨软磁材料在电磁应用中的涡流损耗问题，并提出一些有效的方法来降低涡流损耗。
通过深入研究涡流损耗的影响因素、软磁材料的特性以及降低涡流损耗的方法，我们希望能够为相关领域的研究和工程实践提供一定的指导和参考，进而提升软磁材料在电磁应用中的性能和效率。
同时，通过本文对软磁材料涡流损耗问题的深入分析和讨论，也有助于增进我们对软磁材料物理特性的理解，为今后的研究工作奠定基础。
愿本文能够为读者带来启发，促进软磁材料领域的进一步发展。
2.正文2.1 涡流损耗的影响因素涡流损耗是软磁材料在交变磁场作用下产生的一种能量损耗，影响因素包括以下几个方面：1. 磁性能：软磁材料的磁导率、铁磁饱和磁感应强度、电阻率等磁性能参数直接影响涡流损耗。