磁性材料的特性及应用

磁性材料的特性及应用第1页/共30页2.常用软磁依材质可分为：

第2页/共30页二、生产工艺第3页/共30页第4页/共30页金属粉芯的简易流程:第5页/共30页6三、软磁材料的主要性能参数1.磁化曲线（图）第6页/共30页饱和磁通密度（Bs）：磁化到饱和状态时的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（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第7页/共30页第8页/共30页2.磁导率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。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u0ui=1*ΔHΔB（ΔH0）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。第9页/共30页第10页/共30页第11页/共30页减落因数：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：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=N2L第12页/共30页3.电阻率：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---镍锌铁氧体第13页/共30页4.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）第14页/共30页第15页/共30页5.居里温度：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)第16页/共30页第17页/共30页6.直流迭加：

当交流磁场与直流磁场同时作用于磁芯时,称为直流迭加(图)第18页/共30页7.重要的几何参数:有效截面积(Ae)有效磁路长度(Le)磁芯线圈面积(Aw)（图）第19页/共30页四、磁性材料的应用第20页/共30页1.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.第21页/共30页2.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.第22页/共30页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:

第23页/共30页ER型:结构相对简单,易加工,成本低.

漏磁多,空间利用率较好.第24页/共30页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.第25页/共30页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.第26页/共30页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.第27页/共30页五、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,宽频,宽温的方向发展.第28页/共30页六、磁性器件生产工艺中应注意的问题1.磁