软 磁 材 料课件

软磁材料

矫顽力是磁性材料经过磁化以后再经过退磁使具剩余磁性(剩余磁通密度或剩余磁化强度)降低到零的磁场强度。

软磁材料的定义

软磁材料是指在较低的磁场下，易磁化也易退磁，具有低矫顽力和高磁导率的磁性材料。软磁材料与硬磁材料的区别

软磁材料易磁化也易退磁，具有较小的矫顽力。硬磁材料的剩余磁化强度和矫顽力均很大，在磁化后不易退磁而能长期保留磁性。软磁材料的种类金属软磁材料非晶软磁材料和纳米晶软磁材料其他软磁材料金属软磁材料金属软磁材料，主要以铁芯形式用在变压器、电磁铁、电动机、发电机和继电器等电工和电子设备中。传统的金属软磁材料有电工纯Fe、Fe-Ni、Fe-Si、Fe-Al、Fe-Co和Fe-Si-Al等金属系列铁氧体软磁材料

又称氧化物磁性材料，是由铁和其它金属组成的复合氧化物，其主要特点是起始磁导率高和矫顽力低，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。

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铁-镍(Fe-Ni)系软磁合金

镍含量30％～90％，又称坡莫合金，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。非晶软磁材料和纳米晶软磁材料

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。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。图1钕铁硼稀土永磁材料软磁材料的应用方向绿色照明电子产品的电感和线圈太阳能光伏产业通信元器件LCD显示屏磁带录音原理硬磁性材料被磁化以后，还留有剩磁，剩磁的强弱和方向随磁化时磁性的强弱和方向而定。录音磁带是由带基、粘合剂和磁粉层组成。带基一般采用聚碳酸脂或氯乙烯等制成。磁粉是用剩磁强的r－Fe2O3或CrO2细粉。录音时，是把与声音变化相对应的电流，经过放大后，送到录音磁头的线圈内，使磁头铁芯的缝隙中产生集中的磁场。随着线圈电流的变化，磁场的方向和强度也作相应的变化。当磁带匀速地通过磁头缝隙时，磁场就穿过磁带并使它磁化。由于磁带离开磁头后留有相应的剩磁，其极性和强度与原来的声音相对应。磁带不断移动，声音也就不断地被记录在磁带上。矩磁材料

矩磁材料，这里是指具有矩形磁滞回线的铁氧体材料。它的特点是，当有较小的外磁场作用时，就能使之磁化，并达到饱和，去掉外磁场后，磁性仍然保持与饱和时一样。如镁锰铁氧体，锂锰铁氧体等就是这样。这种铁氧体材料主要用于各种电子计算机的存储器磁芯等方面。应用于计算机磁性存储设备和作为乘客乘车的凭证和票价结算的磁性卡所用的磁性材科及作用原理，同磁带所用的磁性材料及作用原理基本相同。但材料是矩磁材料（易磁化不易去磁）。磁开关和磁开关保护软磁材料有一个重要的特性———磁滞,即在交变磁场作用下,磁场H和磁感应强度B不同相,B落后于H,用代数式表示就是:B=Bmsin(ωt-<)(1)H=Hmsinωt(2)也就是说,在某一时间t,B落后H一个相位角。这样就导致其B2H曲线是独特的磁滞回线形状,如图1所示。图2为磁开关的电路和原理示意图,在一个预先设置的时间周期内,饱和状态下的电抗器铁芯就好比一个二极管,对正向电流导通,同时截止反方向的电流

保护磁开关的优点用软磁铁芯制成的保护磁开关可以有效地增大脉冲电源系统的可靠性和整体寿命。无论在半导体开关或闸流管开关系统中,使用这种磁保护开关可以减小开关系统的损耗并可延长开关的使用寿命,因为这个可饱和电抗器可以阻拦电流直到开关变为完全导通时为止。这个阻拦减小了系统中电流和电压之间的重叠,这样就减小了功率的吸收。磁保护开关的优点还有:高的di/dt,在半导体开关系统中,完全导通后,可以对负载安全地施加更高的di/dt。而利用可饱和电抗器的二极管反向截止时间,使系统进行复位,这是它的又一个优点。图2软磁材料加工厂软磁材料的发展趋势在软磁铁氧体中，目前需求量最大及对性能改进要求最为迫切的材料是高频低功率损耗铁氧体材料和高磁导率铁氧体材料。高频低功率损耗铁氧体材料主要用于各种高频小型化的开关电源(如AC-DC、DC-AC变换器)及显示器回扫变压器等；高磁导率铁氧体材料则主要用于宽带变压器、脉冲变压器用抗电磁波干扰器件等软磁材料的发展趋势电子信息产业的高速发展，对高频电感元件(如高频变压器、小型电感器等)也提出了各种新的要求，随之也要求改进和提高作为电感元件的主要组成部分——铁氧体磁芯的性能。因此，对软磁铁氧体材料及磁芯元件也提出了更高的材料标准和要求，如元器件的小型化、片式化、高频化、高性能、低损耗等。软磁材料的