金屬軟磁粉芯及其應用設計方案(頁版本)

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1、金屬軟磁粉芯及其應用設計中國武漢武漢浩源磁材科技發(fā)展有限公司陳一平郵編:430035內容提要:文章對金屬軟磁粉芯及其主要特性作了簡明的敘述,并著重對金屬軟磁粉芯的應用及應用設計的方法、步驟進行了較為具體的描述,并以具體的實例進行了說明。鑒于全國各地許多設計人員經(jīng)常向我詢問這方面的問題,有的則干脆要我?guī)退麄冞M行選材和設計計算,故以此文章希望能對廣大科技工作者有所幫助。矚慫潤厲釤瘞睞櫪廡賴。關鍵詞:金屬軟磁粉芯一、金屬軟磁粉芯概述在當今世界上各種科技領域中,廣泛使用的軟磁材料有四大類別:金屬軟磁材料、鐵氧體軟磁材料、非晶微晶軟磁材料和金屬軟磁粉芯。所謂軟磁材料是相對于硬磁或者永磁

2、材料而言的,所有的磁性材料都有一個共同的特性,就是具有高的飽和磁感應強度。硬磁材料由于具有高的飽和磁感而具有高的磁能積;而軟磁材料由于具有高的飽和磁感因而具有高的導磁率。所不同的是硬磁材料被感應磁化了后,由于喬頑力大磁性不能消失,所以更確切的稱之為永磁材料。軟磁材料和永磁材料的區(qū)別就是其喬頑力極小,也就是說當你給它一個磁化場時,由于磁感應被磁化了具有磁性能。而當磁化場被去掉時,其磁性能消失不具備有磁性,這就是我們所說的軟磁特性。所有的軟磁材料的另一共同特性,就是具有磁電轉換的特殊功能。正是由于這一特性,使得軟磁材料在各個科技領域得到愈來愈廣泛的應用。聞創(chuàng)溝燴鐺險愛氌譴凈。金屬

3、軟磁粉芯是一種軟磁材料,它是用金屬或合金軟磁材料制成的粉末,通過特殊的工藝生產(chǎn)出來的一種磁芯。對于金屬軟磁粉芯的稱呼,目前還是較為混亂不確切的:如稱為粉芯,鐵粉芯、磁粉芯、金屬磁粉芯……。粉芯或磁粉芯顧名思義即為磁性粉末做的磁芯。釹鐵硼是以合金粉末生產(chǎn)的磁芯,但它是永磁材料。同樣,軟磁鐵氧體和硬磁鐵氧體也都是磁性粉末生產(chǎn)的磁芯,如果簡單的把金屬軟磁粉芯看作是磁性粉末做的磁性材料的話,這些材料都可以歸作一類,稱作粉芯或磁粉芯。同樣,金屬磁粉芯的稱呼也是不確切的,因為鋁鎳鈷合金等永磁材料都可以制成粉末磁芯。所以,我把它定義為金屬軟磁粉芯。這樣稱呼既確切、明確指明了它的軟磁特性,又

4、不易與其他材料相混淆。殘騖樓諍錈瀨濟溆塹籟。金屬軟磁粉芯目前主要包括鐵粉芯、鐵硅鋁磁粉芯、高通量磁粉芯和鉬坡莫磁粉芯四大系列。鐵粉芯(ironcores)是用高純鐵粉或羥基鐵粉經(jīng)配料、壓制、涂覆生產(chǎn)的磁芯。由于生產(chǎn)工藝較其他幾種簡單,原材料最便宜,且具有較好的磁性能,是四大系列金屬軟磁粉芯中使用量最大、最為廣泛的一種。從μe10的-2材質鐵粉芯到μe75的-26、-52等各種材質的鐵粉芯,適用于各種不同的使用場合。還有用鐵氧體摻入適量做的復合鐵粉芯,具有較高的導磁率,在某些使用場合可以彌補鐵粉芯導磁率較低的缺陷。釅錒極額閉鎮(zhèn)檜豬訣錐。鐵硅鋁磁粉芯(sendustcores)是

5、用含鋁5.4%、硅9.6%、其余為鐵的合金制成的粉末生產(chǎn)出來的一種金屬軟磁粉芯。鐵硅鋁合金是二十世紀三十年代,由日本人增本亮和山本宏二人發(fā)明的。其發(fā)明地在日本仙臺縣,故又稱為Sendust合金,它是一種較好的軟磁材料。但由于其性能又硬又脆,無法加工,故作為一種金屬軟磁材料,它遠不及各種坡莫合金那樣使用廣泛。鐵硅鋁磁粉芯開始由于其成型性能較差,使用并不多。近年由于鎳價的飛漲,使得鐵硅鋁磁粉芯性價比優(yōu)良這一特性突出出來,從而使其用量迅速超過了MPP磁粉芯,成為目前三種合金系列的軟磁粉芯中使用量最大、最為廣泛的一種。μe10~μe147各種性能檔的鐵硅鋁磁粉芯,凡是能取代MPP等的

6、地方,就都可改用鐵硅鋁磁粉芯了。由于需求量大增,反過來又促使其生產(chǎn)工藝技術的改進及產(chǎn)品質量的提高。彈貿攝爾霽斃攬磚鹵廡。高通量磁粉芯(highfluxcores)是以NiFe50坡莫合金制成的粉末生產(chǎn)的,其最大特點是具有高的飽和磁通密度,可高達1300mT以上,導磁率從μe10~μe160的各種性能檔磁芯都比其他兩種合金系列的飽和值要高。由于這一特點,也使得在某些使用場合就非得用它不可了。謀蕎摶篋飆鐸懟類蔣薔。鉬坡莫磁粉芯(M.P.Pcores)是用Ni81Mo2坡莫合金粉末生產(chǎn)的一種金屬軟磁粉芯。在四大系列金屬軟磁粉芯中,又以鉬坡莫磁粉芯的綜合性能為最好。其導磁率可高達μe

7、500以上。它是最具優(yōu)良特性的金屬軟磁粉芯的典型代表。因此在三種合金系列產(chǎn)品中,它是最早獲得廣泛應用的。特別是在國防、軍工產(chǎn)品和高科技產(chǎn)品上,要求比較好的材料時都會選用鉬坡莫磁粉芯。廈礴懇蹣駢時盡繼價騷。除了上述四大系列的軟磁粉芯外,近年鐵硅系列及非晶微晶系列的金屬軟磁粉芯也在逐步擴大使用。第10頁,共10頁金屬軟磁粉芯主要以環(huán)形磁芯使用,從Φ3.6~77.8mm的各種常用規(guī)格,在國際上已形成通用標準化的尺寸。鐵粉芯最大規(guī)格達Φ130mm。為了增大容量可以數(shù)只磁芯疊繞使用。除環(huán)形磁芯外,各種U型和E型的

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