磁性材料的特性及应用

1、一、磁芯的分类一、磁芯的分类 1.依磁性可分为：依磁性可分为： 硬磁（硬磁（hard ferrite）：）： 充磁后，充磁源离开，磁性仍保留。充磁后，充磁源离开，磁性仍保留。 软磁（软磁（soft ferrite）：）： 充磁后，充磁源离开，磁性消失。充磁后，充磁源离开，磁性消失。 2.常用软磁依材质可分为：常用软磁依材质可分为： 二、生产工艺二、生产工艺原料配制粉碎制粉还原处理绝缘处理压制成型烧结老化处理表面处理金属粉芯的简易流程金属粉芯的简易流程:l三、软磁材料的主要性能参数三、软磁材料的主要性能参数1.磁化曲线（图）磁化曲线（图）饱和磁通密度（饱和磁通密度（bs） ：磁化到饱和状态时的磁

2、通密度剩余磁通密度（剩余磁通密度（br）：）：从饱和状态去除磁场后，剩余的磁通密度矫顽力（矫顽力（hc）：）：从饱和状态去除磁场后，磁芯继续被反向磁场磁化，直至磁通密度减为零，此时的磁场强度称为矫顽力l2.磁导率磁导率l初始磁导率是磁性材料的磁导率在磁化曲线始端的极限值.它和温度、频率有关。l有效磁导率是在磁路中存在气隙，即非闭合的磁路条件下，测得的磁导率u0lui =1*hb（h 0）ui1+gui/leue =这一表示，仅是小气隙下的近似值，大气隙下，磁通要穿过气隙的外部，其有效磁导率将大于按左式计算所得之值。减落因数减落因数：在恒温条件下，完全退磁的磁芯的磁导率随时间的衰减变化。电感因数

3、：电感因数：电感因数定义为具有一定形状和尺寸的磁芯上每一匝线圈产生的电感量，即al = n2ll3.电阻率：电阻率：l具有单位截面积和单位磁路长度的磁性材料的电阻。与适用频率相关l由低到高排序: 硅(镍)钢片-金属磁粉芯-锰锌铁氧体-镁锌铁氧体-镍锌铁氧体l4.功率损耗：功率损耗：磁芯在高磁通密度下的单位体积损耗和单位重量损耗；是磁滞损耗、涡流损耗和剩余损耗三者之和；是衡量功率型 材质优劣的重要参数,常用的测试条件有100khz/200mt和25khz/200mt.（图）l5.居里温度：居里温度：l居里温度是磁性材料从铁磁性到顺磁性的转变温度，或称磁性消失温度。一般表示方法：随温度升高，磁导率

4、下降到最大值的80%，20%时，这二点联线，延长到与温度轴的交点，即为居里温度。(图)l7.重要的几何参数重要的几何参数:l有效截面积(ae)l有效磁路长度(le)l磁芯线圈面积(aw)（图）四、磁性材料的应用四、磁性材料的应用1.金属磁性材料的优缺点金属磁性材料的优缺点: 优点: bs值高,直流特性好, 缺点: 电阻率低,适用的工作频率较低. 所以其主要使用在低频,直流, 强电,大功率 的场合.2.铁氧体材料的优缺点铁氧体材料的优缺点: 优点: a. 高电阻率,工作频率宽; b. 高频下磁导率比金属磁性材料好. c. 磁芯易获得相应的形状和功能. d. 成本低. 缺点: a. bs值低,单位

5、体积储能少. b.导热差 c.抗拉强度小,脆,难加工. d.未加工部位尺寸公差大. 所以其主要使用在高频,脉冲,弱磁场下.ee或ei型: 结构简单,易加工,成本低. 漏磁多,空间利用率一般.3.磁芯型式上的优缺点磁芯型式上的优缺点: er型: 结构相对简单,易加工,成本低. 漏磁多,空间利用率较好.efd,epc型: 结构较复杂,易变形,成本高 但可获得较低成品高度,实现扁平化.ep型: 结构较复杂,难加工,成本高 卓越的磁屏蔽性能,且信号传输失真度小.rm,pq型: 结构稍复杂,成本高 磁屏蔽性好, 易获得高效率.且节省空间.五、铁氧体材料的发展方向五、铁氧体材料的发展方向:功率铁氧体:向低功耗方向发展;如pc44,pc45, pc47，pc95向高频方向发展;如pc50,3f5等.高导铁氧体:向高ui值