軟磁性材料檢視原始碼討論檢視歷史
| 軟磁性材料 |
軟磁性材料指的是當磁化發生在Hc不大於1000A/m，這樣的材料稱為軟磁體。軟磁性材料的剩磁與矯頑磁力都很小，即磁滯回線很窄，它與基本磁化曲線幾乎重合。這種軟磁性材料適宜作電感線圈、變壓器、繼電器和電機的鐵心。常用的軟磁性材料有硅鋼片，坡莫合金和鐵氧體等。
簡介
不同的鐵磁材料磁滯現象的程度不同，磁滯回線水平方向越寬的材料，也就是磁滯回線面積越大的材料，其磁滯現象越嚴重。磁滯回線面積寬闊，材料的剩磁和矯頑磁力都大，其磁滯損失嚴重，不宜於作交變磁場中工作的鐵心，而適合於作永久磁鐵，這種材料稱為硬磁性材料。磁滯回線瘦窄，而面積較小，這種材料稱為軟磁性材料，它的磁滯損失較小，適於交變磁場工作。軟磁材料是電子工業中變壓器、電機等電磁設備所不可缺少的材料。飽和磁感應強度Bs：其大小取決於材料的成分，它所對應的物理狀態是材料內部的磁化矢量整齊排列。剩餘磁感應強度Br：是磁滯回線上的特徵參數，H回到0時的B值。矩形比：Br∕Bs矯頑力Hc：是表示材料磁化難易程度的量，取決於材料的成分及缺陷（雜質、應力等）磁導率μ：是磁滯回線上任何點所對應的B與H的比值，與器件工作狀態密切相關。初始磁導率μi、最大磁導率μm、微分磁導率μd、振幅磁導率μa、有效磁導率μe、脈衝磁導率μp。居里溫度Tc：鐵磁物質的磁化強度隨溫度升高而下降，達到某一溫度時，自發磁化消失，轉變為順磁性，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。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ρ。在自由靜止空氣中磁芯的損耗與磁芯的溫升關係為：總功率耗散（mW）/表面積（cm2）。
評價
硅鋼片是電源變壓器、電機、阻流線圈和低頻電路的輸入輸出變壓器等設備最常用的材料。硅鋼片質量的好壞，通常用飽和磁感應強度B來表示。好的硅鋼片飽和磁感應強度可達10000高斯以上，看上去晶粒多、片子薄、質脆、斷面曲折。差的硅鋼片只有6000高斯，看上去呈深黑色、片子厚、韌性大、斷面平直。有一種專供C型變壓器鐵心用的冷軋硅鋼片，它的導磁性能是有方向性的，使用時要沿導磁性強的方向製成狀，用卷繞法作成「C」型變壓器鐵心，其飽和磁感應強度比普通硅鋼片高很多，採用這種硅鋼片可大大提高磁感應強度，減小鐵心的體積和重量坡莫合金又叫鐵鎳合金，它在弱磁場（小電流產生的磁場）下具有獨特的優點，能滿足電信工程的特殊需要。例如超坡莫合金的初始導磁率μ0可達10萬以上。但坡莫合金中含有鎳，比較貴重，不宜廣泛地使用，只在一些要求靈敏度高、體積又必需小的電磁器件中，才採用這種材料，它是一種高級的軟磁性材料鐵氧體是一種非金屬的磁性材料，其電阻率較高，在102～109歐姆—厘米之間，渦流損耗小，起始導磁率大，其值可由幾十到幾千。使用頻率範圍不同，則可選用不同類型的鐵氧體，其頻率可由幾百赫到幾百兆赫。這種磁性材料的主要缺點是機械性能脆，熱穩定性差，飽和磁感應強度低。[1]