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軟磁
閱讀�14379�(shí)間:2010-11-27 10:34:12

  �(dāng)磁化�(fā)生在Hc不大�1000A/m,這樣的材料稱為軟磁體。典型的軟磁材料,可以用最小的外磁場實(shí)�(xiàn)的磁化強(qiáng)��

材料主要特點(diǎn)

  軟磁材料(soft magnetic material)具有低矯頑力和高磁�(dǎo)率的磁性材�。軟磁材料易于磁�,也易于退磁,廣泛用于電工�(shè)備和電子�(shè)備中。應(yīng)用最多的軟磁材料是鐵硅合�(硅鋼�)以及各種軟磁鐵氧體等 �

材料的發(fā)�

  軟磁材料在工�(yè)中的�(yīng)用始�19世紀(jì)末。隨著電力工及電訊技�(shù)的興�,開始使用低碳鋼制造電�(jī)和變壓器,在電話線路中的電感線圈的磁芯中使用了細(xì)小的鐵粉、氧化鐵、細(xì)鐵絲等。到20世紀(jì)�,研制出了硅鋼片代替低碳�,提高了變壓器的效率,降低了損�。直至現(xiàn)在硅鋼片在電力工�(yè)用軟磁材料中仍居首位。到20年代,無線電技�(shù)的興�,促�(jìn)了高�(dǎo)磁材料的�(fā)�,出�(xiàn)了坡莫合金及坡莫合金磁粉芯等。從40年代�60年代,是科學(xué)技�(shù)飛速發(fā)展的�(shí)期,雷達(dá)、電視廣�、集成電路的�(fā)明等,對(duì)軟磁材料的要求也更高,生�(chǎn)出了軟磁合金薄帶及軟磁鐵氧體材料。�(jìn)�70年代,隨著電訊、自�(dòng)控制、計(jì)算機(jī)等行�(yè)的發(fā)�,研制出了磁頭用軟磁合金,除了傳�(tǒng)的晶�(tài)軟磁合金�,又興起了另一類材�--非晶�(tài)軟磁合金�

中國材料行業(yè)存在的問�

  縱觀中國磁性材料發(fā)展這么多年,取得這樣的成�,主要還是在于生�(chǎn)�(guī)模的�(kuò)大和生產(chǎn)硬件的投�。大批量�(chǎn)磁性產(chǎn)品的技�(shù)性能水平與國際先�(jìn)水平還有一定的差距。中低檔�(chǎn)品價(jià)格在無利潤邊緣競爭,無序而無�(guī)�。企�(yè)�(duì)高技�(shù)�(yīng)用領(lǐng)域的磁性產(chǎn)品開�(fā)力度不夠,不能首先占�(lǐng)新應(yīng)用領(lǐng)�。在國內(nèi)�(shè)備制造業(yè)沒有按照新磁性產(chǎn)品生�(chǎn)需要而更新創(chuàng)�,材料的制造設(shè)備均靠引�(jìn)。中國磁性材料與國外差距具體表現(xiàn)在以下幾�(gè)方面�(1) �(chǎn)品質(zhì)量水平存在差距中國軟磁材料的研究水平近幾年來取得非常顯著的�(jìn)�,與國際同行相比有較大的提高,這主要與各企�(yè)以先�(jìn)的同行為�(fā)展與競爭目標(biāo)分不開,表一是天通軟磁材料水平與國際同行相比較結(jié)�。中國軟磁性材料水平有了一定的提高,但是很多新材料研發(fā)成果并沒有真正轉(zhuǎn)化為大生�(chǎn),導(dǎo)致批量產(chǎn)品質(zhì)量水平仍然存在一定的差距。除了材料水平外,產(chǎn)品性能一致性差、外觀�、缺少、供貨不及時(shí)等因素很大程度上制約了中國磁性材料質(zhì)量的快速提�。目前中國大批量生產(chǎn)軟磁鐵氧體的技�(shù)�(zhì)量水平并不高,功率鐵氧體的性能相當(dāng)于日本TDK 公司�(chǎn)品的PC30 和PC40 牌號(hào);高磁導(dǎo)率鐵氧體的� 值約�7000~10000 �;只有極�(gè)別單位能�(wěn)定小批量生產(chǎn)PC44牌號(hào)功率鐵氧體和μ �10000 以上的高磁導(dǎo)率鐵氧體�(2) �(jià)格差異從�5 得知,中國磁性材料的平均出口�(jià)格約3.6 美元/ 公斤,而平均�(jìn)口價(jià)格則�7 美元/ 公斤左右,中國磁性材料的�(jìn)出口差價(jià)太大。而對(duì)于軟磁方�,從國際市場售價(jià)來看,我國產(chǎn)品十分低�,家用電器等用大磁芯,每噸售�(jià)約在1.5 萬元左右,通信用小磁芯每噸售價(jià)約在3 萬元左右,僅為日本同類產(chǎn)品價(jià)格的1/2~1/3。在釹鐵錋方面,中國占世界產(chǎn)量的77[%] 但只擁有57[%] 的產(chǎn)�,產(chǎn)值與�(chǎn)量比值僅�0.74,遠(yuǎn)�(yuǎn)小于日本�1.81 和歐洲的3.0。這除了銷售渠道的原因�,還與我國產(chǎn)品檔次低�、性能一致性差、外觀�、缺�、供貨不及時(shí)等因素有直接�(guān)�。我國大多數(shù)軟磁企業(yè)生產(chǎn)長期滯留于低檔次�(chǎn)品,一方面影響本身技�(shù)水平和管理水平的提高,另一方面由于售價(jià)�、贏利水平低�,影響了�(kuò)大再生產(chǎn),造成原材料及能源等資源的浪費(fèi),難以形成良性循�(huán)。通過適度�(fā)展我國次軟磁鐵氧�,對(duì)改善�(xiàn)有產(chǎn)品結(jié)�(gòu)、增�(qiáng)競爭�、擴(kuò)大與變壓�、電感器等的配套以及出口�(chuàng)匯力度都具有非常重要的現(xiàn)�(shí)意義[1]�

材料的常用磁性能參數(shù)

  飽和磁感�(yīng)�(qiáng)度Bs:其大小取決于材料的成分,它所�(duì)�(yīng)的物理狀�(tài)是材料內(nèi)部的磁化矢量整齊排列�

  剩余磁感�(yīng)�(qiáng)度Br:是磁滯回線上的特征參數(shù),H回到0�(shí)的B值�

  矩形比:Br∕Bs

  矯頑力Hc:是表示材料磁化難易程度的量,取決于材料的成分及缺陷(雜�(zhì)、應(yīng)力等��

  磁導(dǎo)率μ:是磁滯回線上任何�(diǎn)所�(duì)�(yīng)的B與H的比值,與器件工作狀�(tài)密切相關(guān)�

  初始磁導(dǎo)率μi、磁�(dǎo)率μm、微分磁�(dǎo)率μd、振幅磁�(dǎo)率μa、有效磁�(dǎo)率μe、脈沖磁�(dǎo)率μp�

  居里溫度Tc:鐵磁物�(zhì)的磁化強(qiáng)度隨溫度升高而下�,達(dá)到某一溫度�(shí),自�(fā)磁化消失,轉(zhuǎn)�?yōu)轫槾�?,該臨界溫度為居里溫度。它確定了磁性器件工作的上限溫度�

  損耗P:磁滯損耗Ph及渦流損耗Pe P = Ph + Pe = af + bf2+ c Pe � f2 t2 / ,� 降低�

  磁滯損耗Ph的方法是降低矯頑力Hc;降低渦流損耗Pe 的方法是減薄磁性材料的厚度t 及提高材料的電阻率�。在自由靜止空氣中磁芯的損耗與磁芯的溫升關(guān)系為�

  總功率耗散(mW�/表面積(cm2��

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