软磁材料是什么?软磁材料的相关科普

如题所述

  软磁材料是什么?相信大多数人对此都会感到陌生,甚至会发出疑惑,认为是一种离我们生活很遥远的东西。在科学意义上,它被定义为:当磁化发生在Hc不大于100A/m,这样的材料称为软磁体。典型的软磁材料,可以用最小的外磁场实现最大的磁化强度。对于软磁材料的认知光靠这样子的定义解释是远远不够,接下来小编为大家整理科普了关于软磁材料的相关知识。        

  主要特点

  软磁材料(soft magnetic material)具有低矫顽力和高磁导率的磁性材料。软磁材料易于磁化,也易于退磁,广泛用于电工设备和电子设备中。应用最多的软磁材料是铁硅合金(硅钢片)以及各种软磁铁氧体等 。                  

  成分分类 

  ①纯铁和低碳钢:

  含碳量低于0.04%,包括电磁纯铁 、电解铁和软磁材料加工厂软磁材料加工厂

  羰基铁。其特点是饱和磁化强度高,价格低廉,加工性能好;但其电阻率低、在交变磁场下涡流损耗大,只适于静态下使用,如制造电磁铁芯、极靴、继电器和扬声器磁导体、磁屏蔽罩等。

  ②铁硅系合金

  含硅量 0.5% ~ 4.8%,一般制成薄板使用,俗称硅钢片。在纯铁中加入硅后,可消除磁性材料的磁性随使用时间而变化的现象。随着硅含量增加,热导率降低,脆性增加,饱和磁化强度下降,但其电阻率和磁导率高,矫顽力和涡流损耗减小,从而可应用到交流领域,制造电机、变压器、继电器、互感器等的铁芯。

  ③铁铝系合金

  含铝6%~16%,具有较好的软磁性能,磁导率和电阻率高,硬度高、耐磨性好,但性脆,主要用于制造小型变压器、磁放大器、继电器等的铁芯和磁头、超声换能器等。

  ④铁硅铝系合金

  在二元铁铝合金中加入硅获得。其硬度、饱和磁感应强度、磁导率和电阻率都较高。缺点是磁性能对成分起伏敏感,脆性大,加工性能差。主要用于音频和视频磁头。     

  ⑤镍铁系合金

  ⑥铁钴系合金

  ⑦软磁铁氧体

  非金属亚铁磁性软磁材料。电阻率高(10-2~1010Ω·m ),饱和磁化强度比金属低,价格低廉,广泛用作电感元件和变压器元件(见铁氧体)。

  ⑧非晶态软磁合金

  ⑨超微晶软磁合金         

  性能参数

  饱和磁感应强度Bs:其大小取决于材料的成分,它所对应的物理状态是材料内部的磁化矢量整齐排列。

  剩余磁感应强度Br:是磁滞回线上的特征参数,H回到0时的B值。

  矩形比:Br∕Bs

  矫顽力Hc:是表示材料磁化难易程度的量,取决于材料的成分及缺陷(杂质、应力等)。

  磁导率μ:是磁滞回线上任何点所对应的B与H的比值,与器件工作状态密切相关。

  初始磁导率μi、最大磁导率μm、微分磁导率μd、振幅磁导率μa、有效磁导率μe、脉冲磁导率μp。

  居里温度Tc:铁磁物质的磁化强度随温度升高而下降,达到某一温度时,自发磁化消失,转变为顺磁性,该临界温度为居里温度。它确定了磁性器件工作的上限温度。

  损耗P:磁滞损耗Ph及涡流损耗Pe P = Ph + Pe = af + bf2+ c Pe ∝ f2 t2 / ,ρ 降低,

  降低磁滞损耗Ph的方法是降低矫顽力Hc;降低涡流损耗Pe 的方法是减薄磁性材料的厚度t 及提高材料的电阻率ρ。在自由静止空气中磁芯的损耗与磁芯的温升关系为:

  总功率耗散(mW)/表面积(cm2)         

  以上小编为大家对于有关软磁材料的基本知识做了详细的科普,包括了软磁材料的主要特点、成分分类以及性能参数,对于像软磁材料这种新型材料来说,它的相关知识都大多数人来说是比较难理解的,但作为一种知识的补充是非常有必要的,不管是现在还是未来,我们生活的环境必然会与这些新型材料息息相关,所以希望在看了文章之后,能够对软磁材料有大概的了解。

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第1个回答  2021-03-25

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