軟磁材料課件

概述：磁性材料分類按矯頑力分類軟磁材料半硬磁材料硬（永）磁材料Hc<100A/m(1.25Oe)Hc:100～1000A/m(1.25～12.5Oe)Hc>1000A/m(12.5Oe)按用途分類鐵芯材料磁記錄材料磁頭材料磁致伸縮材料磁屏蔽材料變壓器、繼電器錄音機(jī)通訊儀器、電器磁帶、磁盤傳感器1概述：磁性材料分類按矯頑力分類軟磁材料半硬磁材料硬（永）磁材按市場產(chǎn)值(產(chǎn)量)分類排序：磁記錄材料、軟磁材料、永磁材料.產(chǎn)量順序正好相反.2按市場產(chǎn)值(產(chǎn)量)分類排序：磁記錄材料、軟磁材料、永磁材料.

主要磁性材料簡介1.永磁材料：永磁鐵氧體、稀土永磁.2.

軟磁材料：鐵氧體軟磁、納米微晶軟磁、塊體非晶、軟磁顆粒膜.3.

磁記錄材料4.

高溫磁制冷材料5.自旋電子學(xué)材料3主要磁性材料簡介1.永磁材料：永磁鐵氧體、稀土永磁.3第4章軟磁材料4.1衡量軟磁材料的重要指標(biāo)／l144.2提高起始磁導(dǎo)率的途徑／1154.3金屬軟磁材料／l164.3.1電工純鐵／1164.3.2硅鋼／1184.3.3坡莫合金／12D4.3.4其他軟磁合金／1224.4鐵氧體軟磁材料／1234.5納米晶軟磁材料／(非晶態(tài)/納米晶)軟磁材料4第4章軟磁材料4.1衡量軟磁材料的重要指標(biāo)／l14軟磁材料用途：變壓器、電機(jī)、電感與繼電器的鐵(磁)心；磁頭與磁記錄介質(zhì)；計(jì)算機(jī)磁心等。定義:能夠迅速響應(yīng)外磁場的變化，能低損耗地獲得高磁感應(yīng)強(qiáng)度，既容易受外加磁場磁化和退磁的材料。Hc<100A/m(1.25Oe)5軟磁材料用途：變壓器、電機(jī)、電感定義:能夠迅速響應(yīng)外磁場的變對(duì)軟磁材料的基本要求有：a.初始磁導(dǎo)率μi和最大磁導(dǎo)率μmax要高；b.飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度Ms要高c.矯頑力Hc?。籨.功率損耗P要低；e.高的穩(wěn)定性。6對(duì)軟磁材料的基本要求有：a.初始磁導(dǎo)率μi和最大磁導(dǎo)率μ軟磁材料的種類和用途合金:硅鋼(Fe-Si)、坡莫合金(Fe-Ni)、仙臺(tái)斯特合金(Fe-Si-A1);發(fā)電機(jī)、變壓器、馬達(dá)軟磁鐵氧體：Mn—Zn系、Ni—Zn系、Mg—Zn系等，多用于變壓器、線圈、天線、磁頭、開關(guān)等。非晶態(tài)、納米晶和薄膜:可以根據(jù)需要制備特殊用途的磁性材料，如超晶格。7軟磁材料的種類和用途合金:7軟磁材料的發(fā)展歷史鐵氧體尚未問世之前，金屬軟磁材料壟斷了電力、電子、通信各領(lǐng)域。金屬磁飽和磁化強(qiáng)度遠(yuǎn)高于鐵氧體，因此電力工業(yè)中的變壓器、電機(jī)等至今仍是鐵硅合金材料。金屬軟磁材料低電阻率的特性導(dǎo)致趨肪效應(yīng)，渦流損耗限制了其在高頻段的應(yīng)用。20世紀(jì)40年代開始，軟磁鐵氧體由實(shí)驗(yàn)室走向工業(yè)生產(chǎn)，金屬軟磁材料慢慢退出應(yīng)用市場，僅局限于某些特殊的應(yīng)用。50年代至90年代，鐵氧體在軟磁行業(yè)中獨(dú)占鰲頭。軟磁材料的性能常因應(yīng)用而異，但通常希望高磁導(dǎo)率、低損耗。因矯頑力與晶粒尺寸成反比，因此以往追求的是材料的顯微結(jié)構(gòu)盡可能均勻，晶粒尺寸盡可能大。8軟磁材料的發(fā)展歷史鐵氧體尚未問世之前，金屬軟磁材料壟斷了電力軟磁材料的發(fā)展歷史1970年，F(xiàn)e-Ni-B非晶態(tài)合金研制成功，1988年，F(xiàn)e-Ni-B-Nb-Cu納米微晶軟磁材料問世，均發(fā)現(xiàn)了非常優(yōu)異的軟磁特性。人們發(fā)現(xiàn)，在—定尺、十范國內(nèi)，矯頑力與晶粒尺寸的六次方成正比。于是軟磁材料的研制又朝著另外一個(gè)方向發(fā)展，要求晶粒尺寸盡可能小，以致達(dá)到納米數(shù)量級(jí)。90年代后，非晶與納米微晶金屬軟磁材料逐步成為軟磁鐵氧體的新的競爭對(duì)手，在性能上它遠(yuǎn)優(yōu)于鐵氧體，但在性價(jià)比上尚處于劣勢，在市場占有率上一時(shí)還不會(huì)對(duì)鐵氧體構(gòu)成威脅，但在高技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用中它將大顯身手。9軟磁材料的發(fā)展歷史1970年，F(xiàn)e-Ni-B非晶態(tài)合金研制成4.1衡量軟磁材料的重要指標(biāo)一、起始磁導(dǎo)率

二、矯頑力Hc三、飽和磁感壓強(qiáng)度Ms四、磁損耗五、穩(wěn)定性104.1衡量軟磁材料的重要指標(biāo)一、起始磁導(dǎo)率二、矯頑一、起始磁導(dǎo)率在實(shí)際磁化過程中，起始磁導(dǎo)率應(yīng)是疇轉(zhuǎn)磁化和疇壁位移磁化這兩個(gè)過程的迭加:11一、起始磁導(dǎo)率在實(shí)際磁化過程中，起始磁導(dǎo)率應(yīng)是疇轉(zhuǎn)磁化和疇壁決定磁導(dǎo)率的主要因素主要因素:(Ms,K1,λs,等基本磁特性參數(shù))起始磁導(dǎo)率μi都有一個(gè)共同的特點(diǎn):即與材料的飽和磁化強(qiáng)度Ms的平方成正比;與材料的K1和λs成反比;與材料中的內(nèi)應(yīng)力σ，和雜質(zhì)濃度β成反比。次要因素:(σ，β)σ和β的大小及其對(duì)磁導(dǎo)率的影響會(huì)隨加工條件和實(shí)際情況而變化。12決定磁導(dǎo)率的主要因素主要因素:(Ms,K1,λs,二、矯頑力Hc軟磁材料的基本性能要求是，能快速地響應(yīng)外磁場變化，這就要求材料具有低矯頑力值。圖為在低磁場時(shí)就表現(xiàn)出靈敏的響應(yīng)。軟磁材料典型的磁滯回線示意圖13二、矯頑力Hc軟磁材料的基本性能要求是，能快速地響應(yīng)外磁影響矯頑力Hc的因素軟磁材料的矯頑力較低:通常約為0.1-100A/m數(shù)量級(jí)。軟磁材料的反磁化過程主要是通過疇壁位移來實(shí)現(xiàn)的，因此材料內(nèi)部應(yīng)力起伏和雜質(zhì)的含量與分布成為影響矯頑力Hc的主要因素。對(duì)于內(nèi)應(yīng)力不易消除的材料，應(yīng)著重考慮降低λs；對(duì)于雜質(zhì)含量較多的材料應(yīng)著重考慮降低Kl值。對(duì)于軟磁材料，在提高μi的同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)降低Hc的目的。14影響矯頑力Hc的因素軟磁材料的矯頑力較低:通常約為0.1三、飽和磁感壓強(qiáng)度Ms飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度地是軟磁材料的又一重要磁性參量。軟磁材料通常要求其具有高的飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度Ms，這樣不僅可以獲得高的μi值，還可以節(jié)省資源，實(shí)現(xiàn)磁性器件的小型化。在軟磁材料中可以通過選擇適當(dāng)?shù)呐浞匠煞?，來提高材料的Ms值。然而，實(shí)際情況是，材料的Ms值一般不可能有很大的變動(dòng)。15三、飽和磁感壓強(qiáng)度Ms飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度地是軟磁材料的又一重要磁四、磁損耗軟磁材料多用于交流磁場，因此動(dòng)態(tài)磁化造成的磁損耗不可忽視。動(dòng)態(tài)磁化所造成的磁損耗包括3個(gè)部分：渦流損耗，磁滯損耗和剩余損耗。隨著交流磁場頻率的增加，軟磁材料動(dòng)態(tài)磁化所造成的磁損耗增大。16四、磁損耗軟磁材料多用于交流磁場，因此動(dòng)態(tài)磁化造成的磁損耗不動(dòng)態(tài)磁化特性瑞利磁滯回線：當(dāng)外磁場的振幅不大（磁化基本上為可逆）時(shí)，得到在原點(diǎn)附近具有正負(fù)對(duì)稱變化的磁滯回線。磁滯損耗：Wh=(3/4)fη(Hm)3渦流損耗：P=(r02/8ρ)(dM/dt)2(均勻磁化)(趨膚效應(yīng))P=(r02/2ρ)(dM/dt)2(非均勻磁化)磁后效應(yīng)：磁化強(qiáng)度M(或B)跟不上磁場變化的延遲現(xiàn)象。(擴(kuò)散磁后效、約旦磁后效:M(T)–M(0)=χdSVlogt，SV磁后效系數(shù)，χd微分磁導(dǎo)率。17動(dòng)態(tài)磁化特性瑞利磁滯回線：當(dāng)外磁場的振幅不大（磁化基本上為可復(fù)數(shù)磁導(dǎo)率交變磁場中的磁體：存在磁滯效應(yīng)、渦流效應(yīng)、磁后效應(yīng)、疇壁共振等。交變磁場：H=HmeiωtB=Bmei（ωt-φ）復(fù)數(shù)磁導(dǎo)率：μ=(1/μ0)(B/H)=(Bm/μ0Hm)e-iφ=μ′

-iμ′′磁損耗功率密度：P耗=(1/T)∫0THdB=πfμ0μ′′Hm2

儲(chǔ)能密度：WC=(1/T)∫0THBdt=(1/2)μ0μ′Hm2

品質(zhì)因子：Q=2πf(Wc/P耗)=μ′/μ′′磁損耗系數(shù)(損耗角正切):tanφμ=1/Q=μ′′/μ′18復(fù)數(shù)磁導(dǎo)率交變磁場中的磁體：存在磁滯效應(yīng)、渦流效應(yīng)、磁后效應(yīng)五、穩(wěn)定性高科技特別是高可靠工程技術(shù)的發(fā)展，要求軟磁材料不但要高μi,低損耗等，更重要的是高穩(wěn)定性。軟磁材料的高穩(wěn)定性是指磁導(dǎo)率的溫度穩(wěn)定性要高，減落要小，隨時(shí)間的老化要盡可能地小，以保證其長壽命工作于太空、海底、地下和其他惡劣環(huán)境。影響軟磁材料穩(wěn)定工作的因素有低溫、潮濕、電磁場、機(jī)械負(fù)荷、電離輻射等，在這些因素的影響下，軟磁材料的基本特性參數(shù)發(fā)生變化，從而導(dǎo)致性能的變化。19五、穩(wěn)定性194.2提高起始磁導(dǎo)率的途徑必要條件：提高M(jìn)s并降低K1、λs：的值.充分條件：降低雜質(zhì)濃度，提高密度，增大晶粒尺寸，結(jié)構(gòu)均勻化，消除內(nèi)應(yīng)力和氣孔的影響。這都與配方的選擇和工藝條件密切相關(guān)。204.2提高起始磁導(dǎo)率的途徑必要條件：提高M(jìn)s并降低K1、λ提高起始磁導(dǎo)率μi的途徑一、提高M(jìn)s降低磁晶各向異性常數(shù)K1和磁致伸縮系數(shù)λs材料的起始磁導(dǎo)率μi與Ms的平方成正比。最有效方法是從配方和工藝上使K1→0，λs→0.例如：CoFe2O4、Fe3O4Ms雖高，但K1和λs太大。Fe19Ni81：λs→0；Fe24Ni76：K1→0；Fe21.5Ni78.5：μi～104.選用K1和λs很小的鐵氧體作為基本成分：MnFe2O4、MgFe2O4、CuFe2O4、NiFe2O4。二、改善材料的顯微結(jié)構(gòu)選擇原料純度高、活性好、適當(dāng)?shù)臒崽幚項(xiàng)l件，可以使燒成的材科結(jié)構(gòu)均勻、雜質(zhì)和氣孔較少。晶粒增大，晶界對(duì)疇壁位移的阻滯作用減小，μi升高。材料的織構(gòu)化：結(jié)晶織構(gòu)是將各晶粒易磁化軸排列在同一方向；磁疇織構(gòu)是使磁疇沿磁場方向取向，從而提高μi值。21提高起始磁導(dǎo)率μi的途徑一、提高M(jìn)s降低磁晶各向異性常數(shù)K1三、降低內(nèi)應(yīng)力由磁化過程的磁致伸縮引起的內(nèi)應(yīng)力，它與λs成正比。燒結(jié)后冷卻速度太快，會(huì)造成晶格畸變，產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力?？梢圆捎玫蜏赝嘶鹣?。氣孔、雜質(zhì)、晶格缺陷等因素在材料內(nèi)部產(chǎn)生應(yīng)力。原材料的優(yōu)選以及工藝過程的嚴(yán)格拉制來消除。22三、降低內(nèi)應(yīng)力224.3金屬軟磁材料4.3.1電工純鐵／1164.3.2硅鋼／1184.3.3坡莫合金／12D4.3.4其他軟磁合金／122234.3金屬軟磁材料4.3.1電工純鐵／116234.3.1電工純鐵純度：電工純鐵是指純度在99.8％以上。冶煉時(shí)，首先用氧化渣除之碳、硅、錳等元素，再用還原渣除去磷和硫，出鋼時(shí)在鋼包中添加脫氧劑獲得。軟磁性能：經(jīng)過退火熱處理，起始磁導(dǎo)率μi為300—500，最大磁導(dǎo)率μmax為(6~12)×103,Hc為39.8～95.5A/m。(0.5~1.2Oe)1A/m=4p/

103Oe主要用途：在直流磁場下工作的器件。制造電磁鐵的鐵芯和磁極，繼電器的磁路，感應(yīng)式和電磁式測量儀表的零件，揚(yáng)聲器的各種磁路，電話中的振動(dòng)膜、磁屏蔽，電機(jī)中用以導(dǎo)引直流磁通的磁極，冶金原料等。244.3.1電工純鐵純度：電工純鐵是指純度在99.8％以上最常見的是電磁純鐵，名稱為電鐵(代號(hào)DT)，含碳量低于0.04%的Fe-C合金，Bs達(dá)2.15T，其供應(yīng)狀態(tài)包括鍛材、管材、圓棒、薄片或薄帶等。去應(yīng)力退火：消除加工應(yīng)力。保護(hù)條件下860～930℃，保溫4小時(shí)后隨爐冷卻。去除雜質(zhì)處理：純鐵中的雜質(zhì)（C，Mn，Si，P，S，N等）會(huì)顯著降低材料的磁導(dǎo)率和矯頑力。通過去雜質(zhì)退火處理來降低材料中雜質(zhì)的含量。在純干燥氫氣或真空(10-2帕以下)中，于1200～1300℃溫度保溫5～10小時(shí)。軟磁材料－電工純鐵工業(yè)純鐵的熱處理：純鐵材在加工成元件后必須經(jīng)過熱處理才能獲得好的軟磁性能25最常見的是電磁純鐵，名稱為電鐵(代號(hào)DT)，去應(yīng)力退火：消除軟磁材料－純鐵的磁時(shí)效人工時(shí)效處理：克服純鐵嚴(yán)重的自然磁時(shí)效現(xiàn)象，為保持純鐵元件的磁穩(wěn)定性，須在熱處理后進(jìn)行100℃，保溫100小時(shí)的人工時(shí)效處理?；蜻x擇低時(shí)效敏感性的材料。純鐵的自然磁時(shí)效現(xiàn)象：即隨著時(shí)間的增長，材料的矯頑力上升，磁導(dǎo)率下降。純鐵的時(shí)效在130℃附近特別明顯。引起時(shí)效的原因是由于在Fe中含有N，逐漸形成鐵的氮化物所致。純鐵的缺點(diǎn)：電阻率低，使用時(shí)產(chǎn)生很大的渦流損耗，不適于制作在交變場中工作的鐵心。

26軟磁材料－純鐵的磁時(shí)效人工時(shí)效處理：克服純鐵嚴(yán)重的自然磁時(shí)效我國電工純鐵的磁性和用途27我國電工純鐵的磁性和用途274.3.2電工硅鋼電工硅鋼片（Fe-Si軟磁合金）：電工純鐵只能在直流磁場下工作，為了克服在交變磁場下渦流損耗大的缺點(diǎn)，加入少量硅，形成固溶體，提高鐵的最大磁導(dǎo)率，增大電阻率，還可顯著改善磁性時(shí)效。但Si加入量過多時(shí)，會(huì)降低飽和磁化強(qiáng)度、居里溫度、磁晶各向異性常數(shù)K1、磁致伸縮系數(shù)。Si含量的增大會(huì)使材料變脆。成分：碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)Wc在0.02%以下，硅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為（1.5～4.5）%。主要用途：廣泛用于電動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)、變壓器、電磁機(jī)構(gòu)、繼電器電子器件及測量儀表中。主要用于制造大電流、頻率50～400Hz的中、強(qiáng)磁場條件下的電動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)、變壓器等；中、弱磁場和較高頻率(達(dá)10KHz)條件下的音頻變壓器、高頻變壓器、電視機(jī)與雷達(dá)中的大功率變壓器、大功率磁變壓器、以及各種繼電器、電感線圈、脈沖變壓器和電磁式儀表等。284.3.2電工硅鋼電工硅鋼片（Fe-Si軟磁合金）：電工制造工藝：分為熱軋和冷軋兩種，以在結(jié)晶溫度為區(qū)分點(diǎn)。熱軋的溫度與鍛造溫度相近，如鋼材的熱壓溫度在800～1250℃。冷軋一般用于生產(chǎn)帶材，其軋速較高。軋制過程中都需要使用潤滑劑，其作用是減少摩擦和軋輥的磨損以及溫度的控制。電工硅鋼29電工硅鋼29軟磁材料－電工硅鋼與熱軋硅鋼相比，冷軋硅鋼的Bs高，其厚度均勻、尺寸精度高、表面光滑平整，從而提高了填充系數(shù)和材料的磁性能。冷軋帶材的厚度可低至0.02～0.05mm。冷軋硅鋼的含硅量不超過3.5%，否則的材料冷軋十分困難。近年來，用快速凝固技術(shù)可制備出含硅6.5%的硅鋼薄帶。

電工硅鋼片熱軋硅鋼片（DR）冷軋無取向硅鋼片（DW）冷軋單取向硅鋼片（DQ）電訊用冷軋單取向硅鋼片（DG）30軟磁材料－電工硅鋼與熱軋硅鋼相比，冷軋硅鋼的Bs高，其厚軟磁材料－冷軋硅鋼帶在冷軋單取向硅鋼帶中，晶粒整齊一致地排列成高斯(GOSS)織構(gòu)，如圖示意，晶體的(110)面與軋制平面平行，易磁化的[001]軸在軋制方向上。垂直于軋制方向的是難磁化的[110]軸。最難磁化的[111]軸與軋制方向成54.79角。

冷軋單取向硅鋼的晶粒取向

31軟磁材料－冷軋硅鋼帶在冷軋單取向硅鋼帶中，晶粒整齊一致地排列軟磁材料－電工硅鋼單取向硅鋼的優(yōu)點(diǎn)：磁性具有強(qiáng)烈的方向性；在易磁化的軋制方向上具有優(yōu)越的高導(dǎo)磁與低損耗特性。取向鋼帶在軋制方向的鐵損僅為橫向的1/3，磁導(dǎo)率比約為6:1，其鐵損約為熱軋帶的1/2，磁導(dǎo)率為后者的2.5倍。

織構(gòu)取向度的影響：取向度<7o加微量Al等、形成AlN,可使范圍減小，取向度<3o去應(yīng)力退火處理：用硅鋼片制成的電磁元件成型之后，應(yīng)消除應(yīng)力（800～850℃，保溫5～15min），恢復(fù)材料磁性

32軟磁材料－電工硅鋼單取向硅鋼的優(yōu)點(diǎn)：磁性具有強(qiáng)烈的方向性；在4.3.3坡莫臺(tái)金坡莫合金：來源于英文Permalloy，指鎳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30％一90％的鎳鐵合金。用途：在弱磁場下具有很高磁導(dǎo)率的鐵芯材料和磁屏蔽材料，也可用作要求低剩磁和恒磁導(dǎo)率的脈沖變壓器材料，還可用作各種矩磁臺(tái)金、熱磁合金和磁致伸縮合金等。334.3.3坡莫臺(tái)金坡莫合金：來源于英文PermalloNi-Fe合金的磁性與成分的關(guān)系34Ni-Fe合金的磁性與成分的關(guān)系34使用過程中應(yīng)避免沖擊、振動(dòng)及其它力的作用。避免超結(jié)構(gòu)相Ni3Fe形成Ni－Fe在600℃以下的冷卻過程中發(fā)生有序化轉(zhuǎn)變形成Ni3Fe；不利于磁性能。解決辦法：600℃后急冷易變形對(duì)應(yīng)力敏感加工后須退火1200～1300℃，保溫3h并緩冷至600℃坡莫合金的熱處理35使用過程中應(yīng)避免沖擊、振動(dòng)及其它力的作用。避免超結(jié)構(gòu)相Ni3主要是高鎳含量的鐵鎳合金。我國的高鎳高導(dǎo)磁合金有六個(gè)牌號(hào):1J76、1J77、1J79、1J80、1J85和1J86，鎳含量76%～86%。其基本性能：μm

125-187mH/m,Hc1.4-3.2A/m,Bs0.6-0.75T,ρ55-62×10-8·m高導(dǎo)磁合金在弱場下具有很高的初始磁導(dǎo)率和最大磁導(dǎo)率，有較高的電阻率，因而適合在交流弱磁場中使用，如各種音頻變壓器、互感器、磁放大器、音頻磁頭、精密電表中的動(dòng)片與靜片等。主要用于收音機(jī)、電視機(jī)和通訊器材等。36主要是高鎳含量的鐵鎳合金。我國的高鎳高導(dǎo)磁合金有六個(gè)牌號(hào):1恒導(dǎo)磁率的獲得：冷軋后于1000℃下進(jìn)行再結(jié)晶退火，可以得到(001)[100]織構(gòu)。再將其以50%的軋制率進(jìn)行冷軋，可以生成單軸軋制型磁各向異性。對(duì)合金進(jìn)行橫向磁場熱處理(外加磁場方向垂直于使用中的磁化方向)，可使其磁化率在很大范圍內(nèi)保持恒定不變。恒導(dǎo)磁率合金成分范圍：含Ni55～75%的鐵鎳合金，國產(chǎn)恒導(dǎo)磁率合金牌號(hào)為1J66(Fe-w(Ni)65%)，主要用途：恒電感器，也可用于單極脈沖變壓器。

37恒導(dǎo)磁率的獲得：冷軋后于1000℃下進(jìn)行再結(jié)晶退火，可以得到Bs（約1T）、磁導(dǎo)率和矯頑力介于高磁飽和材料和高導(dǎo)磁材料之間，電阻率較高。適用于較高的頻率，中、弱磁場范圍。1J46和1J50合金主要用于制作小功率變壓器、微電機(jī)、繼電器、扼流圈和電磁離合器的鐵心，以及磁屏蔽罩、話筒震動(dòng)膜等。1J54合金具有更高的電阻率與低的矯頑力，主要用于脈沖變壓器、音頻和高頻通訊儀器等。低鎳的Fe-Ni36%合金的Bs和電阻率ρ介于1J50和1J54合金之間，合金價(jià)格便宜，主要用于要求高Bs，而對(duì)磁導(dǎo)率要求不高的條件下制備高頻濾波器、脈沖變壓器及靈敏斷電器等。中磁飽和中磁導(dǎo)率合金成分：低鎳和中鎳的鐵鎳合金，1J46、1J50和1J5438Bs（約1T）、磁導(dǎo)率和矯頑力介于高磁飽和材料和高導(dǎo)磁材料之4.3.4其他軟磁臺(tái)金一、鐵鋁合金二、鐵硅鋁合金：Fe-9.6Si-5.4Al的軟磁合金.磁致伸縮系數(shù)和磁各向異性常數(shù)幾乎同時(shí)為零.電阻率高、耐磨性好，作為磁頭磁芯材料比較理想。三、鐵鈷合金：具有高的飽和磁化強(qiáng)度，在WCo為35％時(shí)，最大飽和磁化強(qiáng)度達(dá)到2．45T。加工性能較差。常用作直流電磁鐵鐵芯、極頭材料、航空發(fā)電機(jī)定于材料以及較高的飽和磁致伸縮系數(shù)。394.3.4其他軟磁臺(tái)金一、鐵鋁合金39

一、鐵鋁合金成分：以鐵和鋁為主要成分的軟磁材料。價(jià)格優(yōu)勢：與鐵鎳合金相比價(jià)格較低；常用來作為鐵鎳合金的替代品。磁性能：可以通過調(diào)解鋁的含量，獲得滿足不同要求的軟磁材料。例如1J16合金有較高的磁導(dǎo)率，電阻率高可達(dá)150μΩ.cm.是目前所有金屬材料中最高的一種；具有較高的硬度、強(qiáng)度和耐磨件；密度低，重量輕；對(duì)應(yīng)力不敏感，適于在沖擊、振動(dòng)等環(huán)境下工作；只有較好的溫度穩(wěn)定性和抗核輻射性能等優(yōu)點(diǎn)。主要用途：主要用于磁屏蔽，小功率變壓器，繼電器，微電機(jī)，訊號(hào)放大鐵芯；露，超聲波換能器元件，磁頭。此外，還用于中等磁場工作的元件，如微電機(jī)、音頻變壓器、脈沖變壓器、電感元件等。40一、鐵鋁合金成分：以鐵和鋁為主要成分的軟磁材料。40鐵鋁合金的磁性能牌號(hào)品種厚度μiμMaxHc(A/m)B(T)Br(T)λs1J16熱軋薄板0.356000300003.980.65(B30)0.41J13熱軋帶材0.35360-660(5~10)K501.1(B30)35x10-61J12熱軋帶材0.3525002500121.2(B30)0.51J6冷軋帶0.52K~5.5K15K~50K481.35(B25)0.341鐵鋁合金的磁性能牌號(hào)品種厚度二、鐵硅鋁合金(仙臺(tái)斯特合金)歷史：是1932年企口本仙臺(tái)被開發(fā)出來的。成分：Fe-9.6Si-5.4Al的軟磁合金。在該成分時(shí)，臺(tái)金的λs和K1幾乎同時(shí)趨于零，并且具有高磁導(dǎo)率和低矯頑力。同時(shí)，不需要高價(jià)的Co和Ni，而且電阻率高、耐磨性好，所以作為磁頭磁芯材料比較理想。42二、鐵硅鋁合金(仙臺(tái)斯特合金)歷史：是1932年企口本仙臺(tái)被三、鐵鈷合金鐵鈷合金:具有高的飽和服化強(qiáng)度，含鈷35%的鐵鈷合金的Bs達(dá)2.45T，是迄今Bs最高的磁性材料。在WCo為50％左右的鐵鈷合金，具有高的飽和磁化強(qiáng)度，高的初始磁導(dǎo)率和最大磁導(dǎo)率，通常稱為Permendur合金。但鐵鈷合金的加工性能較差，為了改善其加工性能，通常加入V、Cr、Mo、W和Ti等元素。鐵鈷合金鐵鈷合金具有高的磁導(dǎo)和的Bs，適用于小型化、輕型化以及有較高要求的飛行器及儀器儀表元件的制備，制造電磁鐵極頭和高級(jí)耳膜震動(dòng)片等。但電阻率偏低，不適于高頻場合的應(yīng)用。但價(jià)格昂貴。此外，由于鐵鈷合金具有較高的飽和磁致伸縮系數(shù)，也是一種很好的磁致伸縮合金。43三、鐵鈷合金鐵鈷合金:具有高的飽和服化強(qiáng)度，含鈷35%的鐵鈷（四）粉心材料減少高頻下的損耗渦流損耗還與材料厚度的平方成正比高頻下的損耗磁致?lián)p耗與頻率成正比渦流損耗與頻率的平方成正比主要問題解決辦法減小鐵芯材料（Si鋼片）的厚度有一定限度100KHz。將磁性材料制成粉末，在粉末顆粒之間加上絕緣物質(zhì)，用壓縮成型的辦法制成磁心，使用頻率可以提高到幾百M(fèi)Hz。粉心型材料44（四）粉心材料減少高頻下的損耗渦流損耗還與材料厚度的平方成正粉芯產(chǎn)品示例軟磁材料－粉心材料45粉芯產(chǎn)品示例軟磁材料－粉心材料454.4軟磁鐵氧體材料歷史：發(fā)展最早、應(yīng)用最廣.最早由荷蘭菲利普實(shí)驗(yàn)室Snock于1935年研制成功.特點(diǎn):源于亞鐵磁性,Ms較金屬低,但電阻率高,具有良好的高頻特性.特性:高μi（大于5000/以適應(yīng)小型化、輕量化要求，配方要求高純原料（λs和K1趨于零）、合適氣氛嚴(yán)格工藝。高品質(zhì)因數(shù)Q、高溫度(時(shí)間)穩(wěn)定性、高截止頻率fr。高Bs（開關(guān)電源、低頻（脈沖）功率變壓器、大損耗（吸波材料、高密度（磁記錄材料）。材料:包括MnZn，NiZn，MgZn等尖晶石型鐵氧體,以及Co2Y,Co2Z等平面六角型鐵氧體。464.4軟磁鐵氧體材料歷史：發(fā)展最早、應(yīng)用最廣.最早由荷蘭4747484890012509’154034’12502’79038’A-O-BB-O-BA-O-AO2-A位B位尖晶石晶格中超交換作用的各種路徑4990012509’154034’12502’7903MnZn鐵氧體晶體結(jié)構(gòu):尖晶石結(jié)構(gòu),mMnFe204·nZnFe204與少量Fe304組成的單相固溶體.優(yōu)勢:在低頻段(500kHz以下)較其它鐵氧體有優(yōu)勢,如磁滯損耗低,在相同高磁導(dǎo)率的情況下居里溫度較NiZn高，起始磁導(dǎo)率高達(dá)4×104~1×105,且價(jià)格低廉.高磁導(dǎo)率MnZn鐵氧體:是在電子工業(yè)和電子技術(shù)中一種急需和應(yīng)用廣泛的功能材料，可以用作通訊設(shè)備、測控儀器、家用電器及新型節(jié)能燈具中的寬頻帶變壓器、微型低頻變壓器、小型環(huán)形脈沖變壓器和微型電感元件等更新?lián)Q代的電子產(chǎn)品。功率鐵氧體:主要特征是在高頻(幾百kHz)高磁感應(yīng)強(qiáng)度的條件下，仍舊保持很低的功耗，而且其功耗隨磁芯溫度的升高而下降，在80℃左右達(dá)到最低點(diǎn)，從而形成良性循環(huán)。主要用于各種開關(guān)電源變壓器和彩色回掃變壓器的電感器件.50MnZn鐵氧體晶體結(jié)構(gòu):尖晶石結(jié)構(gòu),mMnFe204·n功率鐵氧體的性能指標(biāo)51功率鐵氧體的性能指標(biāo)51高磁導(dǎo)率鐵氧體部分產(chǎn)品的性能52高磁導(dǎo)率鐵氧體部分產(chǎn)品的性能52NiZn鐵氧體適用范圍:產(chǎn)量大、應(yīng)用廣的高頻軟磁材料。在1一l00MHz范圍內(nèi)應(yīng)用最廣，性能大大優(yōu)于MnZn鐵氧體（由于其多孔性及高電阻率）。在1MHz以下時(shí)，其性能不如MnZn鐵氧體.主要特點(diǎn)：具有頻帶寬、體積小、重量輕等特點(diǎn)。用NiZn鐵氧體軟磁做成的器件頻帶寬，使用頻率可以做到很寬（從幾千赫茲到幾千兆赫茲），大大擴(kuò)展了軟磁材料的使用頻率范圍。其主要功能是在寬頻帶范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)射頻信號(hào)的能量信輸和阻抗變換。主要用途：廣泛應(yīng)用在雷達(dá)、電視、通訊、儀器儀表、自動(dòng)控制、電子對(duì)抗等領(lǐng)域。國內(nèi)鎳鋅鐵氧體起步較晚，與國外尚有差距。53NiZn鐵氧體適用范圍:產(chǎn)量大、應(yīng)用廣的高頻軟磁材料。在NiZn鐵氧體截止頻率fr：由于晶體結(jié)構(gòu)的限制，立方晶系鐵氧體的使用頻率大體上僅能在數(shù)百兆赫之下。到目前為止，幾百兆赫以上的高頻軟磁材料基本上是以平面型六角晶系鐵氧體為主。在μi值相同的條件下,平面型六角晶系鐵氧體的截止頻率較立方晶系高5—l0倍。例如，CoZ鐵氧體的截止頻率約為1500MHz，用IrO取代CoZ中的Fe，截止頻率被提高到8000MHz。發(fā)展方向：高磁導(dǎo)率材料和功率鐵氧體已成為現(xiàn)代軟磁鐵氧體材料發(fā)展的主要方向。54NiZn鐵氧體截止頻率fr：由于晶體結(jié)構(gòu)的限制，立方晶系鐵磁譜曲線和截止頻率fr磁譜：磁譜是指鐵磁體在交變磁場中的復(fù)數(shù)磁導(dǎo)率的實(shí)部和虛部隨頻率變化的關(guān)系曲線。截止頻率fr：在材料的磁譜曲線上，復(fù)數(shù)磁導(dǎo)率的實(shí)部下降到初始值的一半或虛部達(dá)到極大值時(shí)所對(duì)應(yīng)的頻率稱為該材料的截止頻率。55磁譜曲線和截止頻率fr磁譜：磁譜是指鐵磁體在交變磁場中的復(fù)數(shù)日本TDK部分NiZn鐵氧體材料性能指標(biāo)56日本TDK部分NiZn鐵氧體材料性能指標(biāo)56鐵氧體的制備方法制備方法：鹽類分解法、化學(xué)共沉淀法、熱壓法等。工業(yè)生產(chǎn)中典型方法：氧化法工藝流程如下：57鐵氧體的制備方法制備方法：鹽類分解法、化學(xué)共沉淀法、熱壓法等4.5非晶態(tài)軟磁材料結(jié)構(gòu)：非晶材料是不具有晶態(tài)特性的固體。從原子排列上來看，非晶材料為長程無序、短程有序結(jié)構(gòu)。性能特征：(1)不存在阻礙疇壁移動(dòng)的位錯(cuò)和晶界，因而具有高磁導(dǎo)率和低矯頑力；磁各向同性,軟磁綜合性能優(yōu)良.(2)電阻率比同種晶態(tài)材料高，因此在高頻場合使用時(shí)材料渦流損耗??；(3)體系的自由能較高，因而其結(jié)構(gòu)是熱力學(xué)不穩(wěn)定的，加熱時(shí)具有結(jié)晶化傾向：(4)機(jī)械強(qiáng)度較高且硬度較高；(5)抗化學(xué)腐蝕能力強(qiáng)，抗Y射線及中子等輻射能力強(qiáng)。584.5非晶態(tài)軟磁材料結(jié)構(gòu)：非晶材料是不具有晶態(tài)特性的固體。非晶態(tài)軟磁材料1)3d過渡金屬(T)—非金屬系。其中T為Fe，Co，Ni等；非金屬為B，C，Si、P等.如:鐵基非晶態(tài)合金，如Fe80B20，F(xiàn)e78B13Si9等，具有高的飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度Bs(1.56~1.8T).Hc極低,替代硅鋼可大大降低鐵芯損耗,節(jié)能顯著.是高檔變壓器的發(fā)展方向.鐵鎳基非晶態(tài)合金，如Fe40Ni40P14B6等,磁導(dǎo)率高.鈷基非晶態(tài)合金，如Co70Fe5(Si,B)25，等適宜作高頻開關(guān)電源變壓器.3d過渡金屬(T)—金屬系。T為Fe,Co,Ni等；金屬為Ti,Zr,Nb,Ta等.如,Co-Ta-Zr系濺射薄膜磁頭.過渡金屬(T)—稀土類金屬(RE)系。TbFeCo為磁光材料.實(shí)用化非晶態(tài)軟磁材料的種類：59非晶態(tài)軟磁材料1)3d過渡金屬(T)—非金屬系。其中T為非晶態(tài)軟磁材料的制備制備方法：氣相沉積法:真空蒸發(fā)、濺射、輝光放電和化學(xué)沉積。液相急冷法:將熔融合金用加壓惰性氣體(如氬氣)將液態(tài)合金從直徑為0.2-0.5μm的石英噴嘴中噴射到高速旋轉(zhuǎn)(2000-10000r/min)的冷卻棍表面.液態(tài)合金以106~108K/s的高速冷卻，形成非晶態(tài).高能粒子注入法：采用能量密度較高(約100kw/cm2)的激光或電子束來輥照金屬表面時(shí)，可使表面局部熔化，并利用自身基體冷卻產(chǎn)生4×l04—5×l06K/s冷卻速度，得到約400μm厚度的非晶層.60非晶態(tài)軟磁材料的制備制備方法：60制備非晶材料的液相急冷法單輥離心冷卻雙輥急冷軋制法61制備非晶材料的液相急冷法單輥離心冷卻雙輥急冷軋制法613.2軟磁材料－非晶態(tài)、微晶與納米晶軟磁合金623.2軟磁材料－非晶態(tài)、微晶與納米62冷卻速度與最大厚度鐵基非晶臨界冷卻速度:Rc>105K/s鐵基非晶最大厚度:tmax~25μm;鐵鎳基:tmax~50μm.塊體金屬玻璃(BMG)冷卻速度:Rc<400K/s;tmax~3-6mm.63冷卻速度與最大厚度鐵基非晶臨界冷卻速度:Rc>105BMG合金形成條件大幅度提高合金玻璃形成能力(glassformingability,GFA)。即大幅度提高過冷液體的穩(wěn)定性,使合金過冷液體連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變CCT曲線鼻尖顯著右移,從而降低臨界冷卻速度.經(jīng)驗(yàn)表明,提高合金tmax能力的元素按下列順序排列:Pd>Zr>Mg>Ln>Ti-Cu-Fe>Ni=Co>Ca.Inoue經(jīng)驗(yàn)法則:①由3種以上組元形成多元合金系;②主要組元間原子尺寸差異大于12%;③3種主要組元混合熱為負(fù)值(放熱反應(yīng))64BMG合金形成條件大幅度提高合金玻璃形成能力(glassf鐵基非晶帶的損耗僅為傳統(tǒng)Fe—Si合金的1/3，在電力工業(yè)中應(yīng)用可以顯著地降低損耗.但由于成本較高，目前尚難以大量取代傳統(tǒng)的材料，但在高功率脈沖變壓器、航空變壓器、開關(guān)電源等方面已獲得應(yīng)用。另外，鈷基和鐵鎳基非晶作為防盜標(biāo)簽在圖書館和超級(jí)市場中獲得了大量的應(yīng)用。65鐵基非晶帶的損耗僅為傳統(tǒng)Fe—Si合金的1/3，在電力工業(yè)中納米晶軟磁材料歷史：1988年，日本日立金屬公司的Yashizawa等人在非晶合金基礎(chǔ)上通過晶化處理開發(fā)出納米晶軟磁合金(Finemet)。優(yōu)點(diǎn)：突出優(yōu)點(diǎn)在于兼?zhèn)淞髓F基非晶合金的高M(jìn)s和鈷基非晶合金的高磁導(dǎo)率、低損耗，并且是成本低廉的鐵基材料。原因：納米晶合金具有優(yōu)良的軟磁性質(zhì)與其特殊的組織結(jié)構(gòu)是分不開的。納米晶合金的晶粒尺寸小于磁交換相互作用長度，導(dǎo)致平均磁晶各向異性很小。同時(shí)，通過調(diào)整合金成分，可以使其磁致伸縮趨近于零。66納米晶軟磁材料歷史：1988年，日本日立金屬公司的YashiFeCuNbSiB非晶合金晶化過程示意圖67FeCuNbSiB非晶合金晶化過程示意圖67各類軟磁材料性能比較68各類軟磁材料性能比較68軟磁材料矯頑力與晶粒尺寸的關(guān)系69軟磁材料矯頑力與晶粒尺寸的關(guān)系69鐵氧體、非晶材料與納米微晶材料的特性對(duì)比70鐵氧體、非晶材料與納米微晶材料的特性對(duì)比70習(xí)題1.對(duì)軟磁材料基本性能的要求有哪些?2.提高軟磁材料的起始磁導(dǎo)率的途徑有哪些?3.軟磁材料可以分為幾大類?它們在磁性能和應(yīng)用場合上有哪些差別?4.常用的金屬軟磁材料有哪些?它們各有什么特點(diǎn)，分別有哪些應(yīng)用?5.常用鐵氧體軟磁材料有哪些?它們各有什么特點(diǎn)，分別有哪些應(yīng)用？6.與傳統(tǒng)晶態(tài)材料相比，非晶態(tài)軟磁材料有哪些優(yōu)勢?如何制備非晶態(tài)磁性材料?7.為什么說納米晶合金的發(fā)明是軟磁材料的一個(gè)突破性進(jìn)展?納米晶軟磁合金如何制備,有哪些典型應(yīng)用71習(xí)題1.對(duì)軟磁材料基本性能的要求有哪些?71概述：磁性材料分類按矯頑力分類軟磁材料半硬磁材料硬（永）磁材料Hc<100A/m(1.25Oe)Hc:100～1000A/m(1.25～12.5Oe)Hc>1000A/m(12.5Oe)按用途分類鐵芯材料磁記錄材料磁頭材料磁致伸縮材料磁屏蔽材料變壓器、繼電器錄音機(jī)通訊儀器、電器磁帶、磁盤傳感器72概述：磁性材料分類按矯頑力分類軟磁材料半硬磁材料硬（永）磁材按市場產(chǎn)值(產(chǎn)量)分類排序：磁記錄材料、軟磁材料、永磁材料.產(chǎn)量順序正好相反.73按市場產(chǎn)值(產(chǎn)量)分類排序：磁記錄材料、軟磁材料、永磁材料.

主要磁性材料簡介1.永磁材料：永磁鐵氧體、稀土永磁.2.

軟磁材料：鐵氧體軟磁、納米微晶軟磁、塊體非晶、軟磁顆粒膜.3.

磁記錄材料4.

高溫磁制冷材料5.自旋電子學(xué)材料74主要磁性材料簡介1.永磁材料：永磁鐵氧體、稀土永磁.3第4章軟磁材料4.1衡量軟磁材料的重要指標(biāo)／l144.2提高起始磁導(dǎo)率的途徑／1154.3金屬軟磁材料／l164.3.1電工純鐵／1164.3.2硅鋼／1184.3.3坡莫合金／12D4.3.4其他軟磁合金／1224.4鐵氧體軟磁材料／1234.5納米晶軟磁材料／(非晶態(tài)/納米晶)軟磁材料75第4章軟磁材料4.1衡量軟磁材料的重要指標(biāo)／l14軟磁材料用途：變壓器、電機(jī)、電感與繼電器的鐵(磁)心；磁頭與磁記錄介質(zhì)；計(jì)算機(jī)磁心等。定義:能夠迅速響應(yīng)外磁場的變化，能低損耗地獲得高磁感應(yīng)強(qiáng)度，既容易受外加磁場磁化和退磁的材料。Hc<100A/m(1.25Oe)76軟磁材料用途：變壓器、電機(jī)、電感定義:能夠迅速響應(yīng)外磁場的變對(duì)軟磁材料的基本要求有：a.初始磁導(dǎo)率μi和最大磁導(dǎo)率μmax要高；b.飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度Ms要高c.矯頑力Hc?。籨.功率損耗P要低；e.高的穩(wěn)定性。77對(duì)軟磁材料的基本要求有：a.初始磁導(dǎo)率μi和最大磁導(dǎo)率μ軟磁材料的種類和用途合金:硅鋼(Fe-Si)、坡莫合金(Fe-Ni)、仙臺(tái)斯特合金(Fe-Si-A1);發(fā)電機(jī)、變壓器、馬達(dá)軟磁鐵氧體：Mn—Zn系、Ni—Zn系、Mg—Zn系等，多用于變壓器、線圈、天線、磁頭、開關(guān)等。非晶態(tài)、納米晶和薄膜:可以根據(jù)需要制備特殊用途的磁性材料，如超晶格。78軟磁材料的種類和用途合金:7軟磁材料的發(fā)展歷史鐵氧體尚未問世之前，金屬軟磁材料壟斷了電力、電子、通信各領(lǐng)域。金屬磁飽和磁化強(qiáng)度遠(yuǎn)高于鐵氧體，因此電力工業(yè)中的變壓器、電機(jī)等至今仍是鐵硅合金材料。金屬軟磁材料低電阻率的特性導(dǎo)致趨肪效應(yīng)，渦流損耗限制了其在高頻段的應(yīng)用。20世紀(jì)40年代開始，軟磁鐵氧體由實(shí)驗(yàn)室走向工業(yè)生產(chǎn)，金屬軟磁材料慢慢退出應(yīng)用市場，僅局限于某些特殊的應(yīng)用。50年代至90年代，鐵氧體在軟磁行業(yè)中獨(dú)占鰲頭。軟磁材料的性能常因應(yīng)用而異，但通常希望高磁導(dǎo)率、低損耗。因矯頑力與晶粒尺寸成反比，因此以往追求的是材料的顯微結(jié)構(gòu)盡可能均勻，晶粒尺寸盡可能大。79軟磁材料的發(fā)展歷史鐵氧體尚未問世之前，金屬軟磁材料壟斷了電力軟磁材料的發(fā)展歷史1970年，F(xiàn)e-Ni-B非晶態(tài)合金研制成功，1988年，F(xiàn)e-Ni-B-Nb-Cu納米微晶軟磁材料問世，均發(fā)現(xiàn)了非常優(yōu)異的軟磁特性。人們發(fā)現(xiàn)，在—定尺、十范國內(nèi)，矯頑力與晶粒尺寸的六次方成正比。于是軟磁材料的研制又朝著另外一個(gè)方向發(fā)展，要求晶粒尺寸盡可能小，以致達(dá)到納米數(shù)量級(jí)。90年代后，非晶與納米微晶金屬軟磁材料逐步成為軟磁鐵氧體的新的競爭對(duì)手，在性能上它遠(yuǎn)優(yōu)于鐵氧體，但在性價(jià)比上尚處于劣勢，在市場占有率上一時(shí)還不會(huì)對(duì)鐵氧體構(gòu)成威脅，但在高技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用中它將大顯身手。80軟磁材料的發(fā)展歷史1970年，F(xiàn)e-Ni-B非晶態(tài)合金研制成4.1衡量軟磁材料的重要指標(biāo)一、起始磁導(dǎo)率

二、矯頑力Hc三、飽和磁感壓強(qiáng)度Ms四、磁損耗五、穩(wěn)定性814.1衡量軟磁材料的重要指標(biāo)一、起始磁導(dǎo)率二、矯頑一、起始磁導(dǎo)率在實(shí)際磁化過程中，起始磁導(dǎo)率應(yīng)是疇轉(zhuǎn)磁化和疇壁位移磁化這兩個(gè)過程的迭加:82一、起始磁導(dǎo)率在實(shí)際磁化過程中，起始磁導(dǎo)率應(yīng)是疇轉(zhuǎn)磁化和疇壁決定磁導(dǎo)率的主要因素主要因素:(Ms,K1,λs,等基本磁特性參數(shù))起始磁導(dǎo)率μi都有一個(gè)共同的特點(diǎn):即與材料的飽和磁化強(qiáng)度Ms的平方成正比;與材料的K1和λs成反比;與材料中的內(nèi)應(yīng)力σ，和雜質(zhì)濃度β成反比。次要因素:(σ，β)σ和β的大小及其對(duì)磁導(dǎo)率的影響會(huì)隨加工條件和實(shí)際情況而變化。83決定磁導(dǎo)率的主要因素主要因素:(Ms,K1,λs,二、矯頑力Hc軟磁材料的基本性能要求是，能快速地響應(yīng)外磁場變化，這就要求材料具有低矯頑力值。圖為在低磁場時(shí)就表現(xiàn)出靈敏的響應(yīng)。軟磁材料典型的磁滯回線示意圖84二、矯頑力Hc軟磁材料的基本性能要求是，能快速地響應(yīng)外磁影響矯頑力Hc的因素軟磁材料的矯頑力較低:通常約為0.1-100A/m數(shù)量級(jí)。軟磁材料的反磁化過程主要是通過疇壁位移來實(shí)現(xiàn)的，因此材料內(nèi)部應(yīng)力起伏和雜質(zhì)的含量與分布成為影響矯頑力Hc的主要因素。對(duì)于內(nèi)應(yīng)力不易消除的材料，應(yīng)著重考慮降低λs；對(duì)于雜質(zhì)含量較多的材料應(yīng)著重考慮降低Kl值。對(duì)于軟磁材料，在提高μi的同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)降低Hc的目的。85影響矯頑力Hc的因素軟磁材料的矯頑力較低:通常約為0.1三、飽和磁感壓強(qiáng)度Ms飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度地是軟磁材料的又一重要磁性參量。軟磁材料通常要求其具有高的飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度Ms，這樣不僅可以獲得高的μi值，還可以節(jié)省資源，實(shí)現(xiàn)磁性器件的小型化。在軟磁材料中可以通過選擇適當(dāng)?shù)呐浞匠煞?，來提高材料的Ms值。然而，實(shí)際情況是，材料的Ms值一般不可能有很大的變動(dòng)。86三、飽和磁感壓強(qiáng)度Ms飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度地是軟磁材料的又一重要磁四、磁損耗軟磁材料多用于交流磁場，因此動(dòng)態(tài)磁化造成的磁損耗不可忽視。動(dòng)態(tài)磁化所造成的磁損耗包括3個(gè)部分：渦流損耗，磁滯損耗和剩余損耗。隨著交流磁場頻率的增加，軟磁材料動(dòng)態(tài)磁化所造成的磁損耗增大。87四、磁損耗軟磁材料多用于交流磁場，因此動(dòng)態(tài)磁化造成的磁損耗不動(dòng)態(tài)磁化特性瑞利磁滯回線：當(dāng)外磁場的振幅不大（磁化基本上為可逆）時(shí)，得到在原點(diǎn)附近具有正負(fù)對(duì)稱變化的磁滯回線。磁滯損耗：Wh=(3/4)fη(Hm)3渦流損耗：P=(r02/8ρ)(dM/dt)2(均勻磁化)(趨膚效應(yīng))P=(r02/2ρ)(dM/dt)2(非均勻磁化)磁后效應(yīng)：磁化強(qiáng)度M(或B)跟不上磁場變化的延遲現(xiàn)象。(擴(kuò)散磁后效、約旦磁后效:M(T)–M(0)=χdSVlogt，SV磁后效系數(shù)，χd微分磁導(dǎo)率。88動(dòng)態(tài)磁化特性瑞利磁滯回線：當(dāng)外磁場的振幅不大（磁化基本上為可復(fù)數(shù)磁導(dǎo)率交變磁場中的磁體：存在磁滯效應(yīng)、渦流效應(yīng)、磁后效應(yīng)、疇壁共振等。交變磁場：H=HmeiωtB=Bmei（ωt-φ）復(fù)數(shù)磁導(dǎo)率：μ=(1/μ0)(B/H)=(Bm/μ0Hm)e-iφ=μ′

-iμ′′磁損耗功率密度：P耗=(1/T)∫0THdB=πfμ0μ′′Hm2

儲(chǔ)能密度：WC=(1/T)∫0THBdt=(1/2)μ0μ′Hm2

品質(zhì)因子：Q=2πf(Wc/P耗)=μ′/μ′′磁損耗系數(shù)(損耗角正切):tanφμ=1/Q=μ′′/μ′89復(fù)數(shù)磁導(dǎo)率交變磁場中的磁體：存在磁滯效應(yīng)、渦流效應(yīng)、磁后效應(yīng)五、穩(wěn)定性高科技特別是高可靠工程技術(shù)的發(fā)展，要求軟磁材料不但要高μi,低損耗等，更重要的是高穩(wěn)定性。軟磁材料的高穩(wěn)定性是指磁導(dǎo)率的溫度穩(wěn)定性要高，減落要小，隨時(shí)間的老化要盡可能地小，以保證其長壽命工作于太空、海底、地下和其他惡劣環(huán)境。影響軟磁材料穩(wěn)定工作的因素有低溫、潮濕、電磁場、機(jī)械負(fù)荷、電離輻射等，在這些因素的影響下，軟磁材料的基本特性參數(shù)發(fā)生變化，從而導(dǎo)致性能的變化。90五、穩(wěn)定性194.2提高起始磁導(dǎo)率的途徑必要條件：提高M(jìn)s并降低K1、λs：的值.充分條件：降低雜質(zhì)濃度，提高密度，增大晶粒尺寸，結(jié)構(gòu)均勻化，消除內(nèi)應(yīng)力和氣孔的影響。這都與配方的選擇和工藝條件密切相關(guān)。914.2提高起始磁導(dǎo)率的途徑必要條件：提高M(jìn)s并降低K1、λ提高起始磁導(dǎo)率μi的途徑一、提高M(jìn)s降低磁晶各向異性常數(shù)K1和磁致伸縮系數(shù)λs材料的起始磁導(dǎo)率μi與Ms的平方成正比。最有效方法是從配方和工藝上使K1→0，λs→0.例如：CoFe2O4、Fe3O4Ms雖高，但K1和λs太大。Fe19Ni81：λs→0；Fe24Ni76：K1→0；Fe21.5Ni78.5：μi～104.選用K1和λs很小的鐵氧體作為基本成分：MnFe2O4、MgFe2O4、CuFe2O4、NiFe2O4。二、改善材料的顯微結(jié)構(gòu)選擇原料純度高、活性好、適當(dāng)?shù)臒崽幚項(xiàng)l件，可以使燒成的材科結(jié)構(gòu)均勻、雜質(zhì)和氣孔較少。晶粒增大，晶界對(duì)疇壁位移的阻滯作用減小，μi升高。材料的織構(gòu)化：結(jié)晶織構(gòu)是將各晶粒易磁化軸排列在同一方向；磁疇織構(gòu)是使磁疇沿磁場方向取向，從而提高μi值。92提高起始磁導(dǎo)率μi的途徑一、提高M(jìn)s降低磁晶各向異性常數(shù)K1三、降低內(nèi)應(yīng)力由磁化過程的磁致伸縮引起的內(nèi)應(yīng)力，它與λs成正比。燒結(jié)后冷卻速度太快，會(huì)造成晶格畸變，產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力?？梢圆捎玫蜏赝嘶鹣?。氣孔、雜質(zhì)、晶格缺陷等因素在材料內(nèi)部產(chǎn)生應(yīng)力。原材料的優(yōu)選以及工藝過程的嚴(yán)格拉制來消除。93三、降低內(nèi)應(yīng)力224.3金屬軟磁材料4.3.1電工純鐵／1164.3.2硅鋼／1184.3.3坡莫合金／12D4.3.4其他軟磁合金／122944.3金屬軟磁材料4.3.1電工純鐵／116234.3.1電工純鐵純度：電工純鐵是指純度在99.8％以上。冶煉時(shí)，首先用氧化渣除之碳、硅、錳等元素，再用還原渣除去磷和硫，出鋼時(shí)在鋼包中添加脫氧劑獲得。軟磁性能：經(jīng)過退火熱處理，起始磁導(dǎo)率μi為300—500，最大磁導(dǎo)率μmax為(6~12)×103,Hc為39.8～95.5A/m。(0.5~1.2Oe)1A/m=4p/

103Oe主要用途：在直流磁場下工作的器件。制造電磁鐵的鐵芯和磁極，繼電器的磁路，感應(yīng)式和電磁式測量儀表的零件，揚(yáng)聲器的各種磁路，電話中的振動(dòng)膜、磁屏蔽，電機(jī)中用以導(dǎo)引直流磁通的磁極，冶金原料等。954.3.1電工純鐵純度：電工純鐵是指純度在99.8％以上最常見的是電磁純鐵，名稱為電鐵(代號(hào)DT)，含碳量低于0.04%的Fe-C合金，Bs達(dá)2.15T，其供應(yīng)狀態(tài)包括鍛材、管材、圓棒、薄片或薄帶等。去應(yīng)力退火：消除加工應(yīng)力。保護(hù)條件下860～930℃，保溫4小時(shí)后隨爐冷卻。去除雜質(zhì)處理：純鐵中的雜質(zhì)（C，Mn，Si，P，S，N等）會(huì)顯著降低材料的磁導(dǎo)率和矯頑力。通過去雜質(zhì)退火處理來降低材料中雜質(zhì)的含量。在純干燥氫氣或真空(10-2帕以下)中，于1200～1300℃溫度保溫5～10小時(shí)。軟磁材料－電工純鐵工業(yè)純鐵的熱處理：純鐵材在加工成元件后必須經(jīng)過熱處理才能獲得好的軟磁性能96最常見的是電磁純鐵，名稱為電鐵(代號(hào)DT)，去應(yīng)力退火：消除軟磁材料－純鐵的磁時(shí)效人工時(shí)效處理：克服純鐵嚴(yán)重的自然磁時(shí)效現(xiàn)象，為保持純鐵元件的磁穩(wěn)定性，須在熱處理后進(jìn)行100℃，保溫100小時(shí)的人工時(shí)效處理。或選擇低時(shí)效敏感性的材料。純鐵的自然磁時(shí)效現(xiàn)象：即隨著時(shí)間的增長，材料的矯頑力上升，磁導(dǎo)率下降。純鐵的時(shí)效在130℃附近特別明顯。引起時(shí)效的原因是由于在Fe中含有N，逐漸形成鐵的氮化物所致。純鐵的缺點(diǎn)：電阻率低，使用時(shí)產(chǎn)生很大的渦流損耗，不適于制作在交變場中工作的鐵心。

97軟磁材料－純鐵的磁時(shí)效人工時(shí)效處理：克服純鐵嚴(yán)重的自然磁時(shí)效我國電工純鐵的磁性和用途98我國電工純鐵的磁性和用途274.3.2電工硅鋼電工硅鋼片（Fe-Si軟磁合金）：電工純鐵只能在直流磁場下工作，為了克服在交變磁場下渦流損耗大的缺點(diǎn)，加入少量硅，形成固溶體，提高鐵的最大磁導(dǎo)率，增大電阻率，還可顯著改善磁性時(shí)效。但Si加入量過多時(shí)，會(huì)降低飽和磁化強(qiáng)度、居里溫度、磁晶各向異性常數(shù)K1、磁致伸縮系數(shù)。Si含量的增大會(huì)使材料變脆。成分：碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)Wc在0.02%以下，硅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為（1.5～4.5）%。主要用途：廣泛用于電動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)、變壓器、電磁機(jī)構(gòu)、繼電器電子器件及測量儀表中。主要用于制造大電流、頻率50～400Hz的中、強(qiáng)磁場條件下的電動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)、變壓器等；中、弱磁場和較高頻率(達(dá)10KHz)條件下的音頻變壓器、高頻變壓器、電視機(jī)與雷達(dá)中的大功率變壓器、大功率磁變壓器、以及各種繼電器、電感線圈、脈沖變壓器和電磁式儀表等。994.3.2電工硅鋼電工硅鋼片（Fe-Si軟磁合金）：電工制造工藝：分為熱軋和冷軋兩種，以在結(jié)晶溫度為區(qū)分點(diǎn)。熱軋的溫度與鍛造溫度相近，如鋼材的熱壓溫度在800～1250℃。冷軋一般用于生產(chǎn)帶材，其軋速較高。軋制過程中都需要使用潤滑劑，其作用是減少摩擦和軋輥的磨損以及溫度的控制。電工硅鋼100電工硅鋼29軟磁材料－電工硅鋼與熱軋硅鋼相比，冷軋硅鋼的Bs高，其厚度均勻、尺寸精度高、表面光滑平整，從而提高了填充系數(shù)和材料的磁性能。冷軋帶材的厚度可低至0.02～0.05mm。冷軋硅鋼的含硅量不超過3.5%，否則的材料冷軋十分困難。近年來，用快速凝固技術(shù)可制備出含硅6.5%的硅鋼薄帶。

電工硅鋼片熱軋硅鋼片（DR）冷軋無取向硅鋼片（DW）冷軋單取向硅鋼片（DQ）電訊用冷軋單取向硅鋼片（DG）101軟磁材料－電工硅鋼與熱軋硅鋼相比，冷軋硅鋼的Bs高，其厚軟磁材料－冷軋硅鋼帶在冷軋單取向硅鋼帶中，晶粒整齊一致地排列成高斯(GOSS)織構(gòu)，如圖示意，晶體的(110)面與軋制平面平行，易磁化的[001]軸在軋制方向上。垂直于軋制方向的是難磁化的[110]軸。最難磁化的[111]軸與軋制方向成54.79角。

冷軋單取向硅鋼的晶粒取向

102軟磁材料－冷軋硅鋼帶在冷軋單取向硅鋼帶中，晶粒整齊一致地排列軟磁材料－電工硅鋼單取向硅鋼的優(yōu)點(diǎn)：磁性具有強(qiáng)烈的方向性；在易磁化的軋制方向上具有優(yōu)越的高導(dǎo)磁與低損耗特性。取向鋼帶在軋制方向的鐵損僅為橫向的1/3，磁導(dǎo)率比約為6:1，其鐵損約為熱軋帶的1/2，磁導(dǎo)率為后者的2.5倍。

織構(gòu)取向度的影響：取向度<7o加微量Al等、形成AlN,可使范圍減小，取向度<3o去應(yīng)力退火處理：用硅鋼片制成的電磁元件成型之后，應(yīng)消除應(yīng)力（800～850℃，保溫5～15min），恢復(fù)材料磁性

103軟磁材料－電工硅鋼單取向硅鋼的優(yōu)點(diǎn)：磁性具有強(qiáng)烈的方向性；在4.3.3坡莫臺(tái)金坡莫合金：來源于英文Permalloy，指鎳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30％一90％的鎳鐵合金。用途：在弱磁場下具有很高磁導(dǎo)率的鐵芯材料和磁屏蔽材料，也可用作要求低剩磁和恒磁導(dǎo)率的脈沖變壓器材料，還可用作各種矩磁臺(tái)金、熱磁合金和磁致伸縮合金等。1044.3.3坡莫臺(tái)金坡莫合金：來源于英文PermalloNi-Fe合金的磁性與成分的關(guān)系105Ni-Fe合金的磁性與成分的關(guān)系34使用過程中應(yīng)避免沖擊、振動(dòng)及其它力的作用。避免超結(jié)構(gòu)相Ni3Fe形成Ni－Fe在600℃以下的冷卻過程中發(fā)生有序化轉(zhuǎn)變形成Ni3Fe；不利于磁性能。解決辦法：600℃后急冷易變形對(duì)應(yīng)力敏感加工后須退火1200～1300℃，保溫3h并緩冷至600℃坡莫合金的熱處理106使用過程中應(yīng)避免沖擊、振動(dòng)及其它力的作用。避免超結(jié)構(gòu)相Ni3主要是高鎳含量的鐵鎳合金。我國的高鎳高導(dǎo)磁合金有六個(gè)牌號(hào):1J76、1J77、1J79、1J80、1J85和1J86，鎳含量76%～86%。其基本性能：μm

125-187mH/m,Hc1.4-3.2A/m,Bs0.6-0.75T,ρ55-62×10-8·m高導(dǎo)磁合金在弱場下具有很高的初始磁導(dǎo)率和最大磁導(dǎo)率，有較高的電阻率，因而適合在交流弱磁場中使用，如各種音頻變壓器、互感器、磁放大器、音頻磁頭、精密電表中的動(dòng)片與靜片等。主要用于收音機(jī)、電視機(jī)和通訊器材等。107主要是高鎳含量的鐵鎳合金。我國的高鎳高導(dǎo)磁合金有六個(gè)牌號(hào):1恒導(dǎo)磁率的獲得：冷軋后于1000℃下進(jìn)行再結(jié)晶退火，可以得到(001)[100]織構(gòu)。再將其以50%的軋制率進(jìn)行冷軋，可以生成單軸軋制型磁各向異性。對(duì)合金進(jìn)行橫向磁場熱處理(外加磁場方向垂直于使用中的磁化方向)，可使其磁化率在很大范圍內(nèi)保持恒定不變。恒導(dǎo)磁率合金成分范圍：含Ni55～75%的鐵鎳合金，國產(chǎn)恒導(dǎo)磁率合金牌號(hào)為1J66(Fe-w(Ni)65%)，主要用途：恒電感器，也可用于單極脈沖變壓器。

108恒導(dǎo)磁率的獲得：冷軋后于1000℃下進(jìn)行再結(jié)晶退火，可以得到Bs（約1T）、磁導(dǎo)率和矯頑力介于高磁飽和材料和高導(dǎo)磁材料之間，電阻率較高。適用于較高的頻率，中、弱磁場范圍。1J46和1J50合金主要用于制作小功率變壓器、微電機(jī)、繼電器、扼流圈和電磁離合器的鐵心，以及磁屏蔽罩、話筒震動(dòng)膜等。1J54合金具有更高的電阻率與低的矯頑力，主要用于脈沖變壓器、音頻和高頻通訊儀器等。低鎳的Fe-Ni36%合金的Bs和電阻率ρ介于1J50和1J54合金之間，合金價(jià)格便宜，主要用于要求高Bs，而對(duì)磁導(dǎo)率要求不高的條件下制備高頻濾波器、脈沖變壓器及靈敏斷電器等。中磁飽和中磁導(dǎo)率合金成分：低鎳和中鎳的鐵鎳合金，1J46、1J50和1J54109Bs（約1T）、磁導(dǎo)率和矯頑力介于高磁飽和材料和高導(dǎo)磁材料之4.3.4其他軟磁臺(tái)金一、鐵鋁合金二、鐵硅鋁合金：Fe-9.6Si-5.4Al的軟磁合金.磁致伸縮系數(shù)和磁各向異性常數(shù)幾乎同時(shí)為零.電阻率高、耐磨性好，作為磁頭磁芯材料比較理想。三、鐵鈷合金：具有高的飽和磁化強(qiáng)度，在WCo為35％時(shí)，最大飽和磁化強(qiáng)度達(dá)到2．45T。加工性能較差。常用作直流電磁鐵鐵芯、極頭材料、航空發(fā)電機(jī)定于材料以及較高的飽和磁致伸縮系數(shù)。1104.3.4其他軟磁臺(tái)金一、鐵鋁合金39

一、鐵鋁合金成分：以鐵和鋁為主要成分的軟磁材料。價(jià)格優(yōu)勢：與鐵鎳合金相比價(jià)格較低；常用來作為鐵鎳合金的替代品。磁性能：可以通過調(diào)解鋁的含量，獲得滿足不同要求的軟磁材料。例如1J16合金有較高的磁導(dǎo)率，電阻率高可達(dá)150μΩ.cm.是目前所有金屬材料中最高的一種；具有較高的硬度、強(qiáng)度和耐磨件；密度低，重量輕；對(duì)應(yīng)力不敏感，適于在沖擊、振動(dòng)等環(huán)境下工作；只有較好的溫度穩(wěn)定性和抗核輻射性能等優(yōu)點(diǎn)。主要用途：主要用于磁屏蔽，小功率變壓器，繼電器，微電機(jī)，訊號(hào)放大鐵芯；露，超聲波換能器元件，磁頭。此外，還用于中等磁場工作的元件，如微電機(jī)、音頻變壓器、脈沖變壓器、電感元件等。111一、鐵鋁合金成分：以鐵和鋁為主要成分的軟磁材料。40鐵鋁合金的磁性能牌號(hào)品種厚度μiμMaxHc(A/m)B(T)Br(T)λs1J16熱軋薄板0.356000300003.980.65(B30)0.41J13熱軋帶材0.35360-660(5~10)K501.1(B30)35x10-61J12熱軋帶材0.3525002500121.2(B30)0.51J6冷軋帶0.52K~5.5K15K~50K481.35(B25)0.3112鐵鋁合金的磁性能牌號(hào)品種厚度二、鐵硅鋁合金(仙臺(tái)斯特合金)歷史：是1932年企口本仙臺(tái)被開發(fā)出來的。成分：Fe-9.6Si-5.4Al的軟磁合金。在該成分時(shí)，臺(tái)金的λs和K1幾乎同時(shí)趨于零，并且具有高磁導(dǎo)率和低矯頑力。同時(shí)，不需要高價(jià)的Co和Ni，而且電阻率高、耐磨性好，所以作為磁頭磁芯材料比較理想。113二、鐵硅鋁合金(仙臺(tái)斯特合金)歷史：是1932年企口本仙臺(tái)被三、鐵鈷合金鐵鈷合金:具有高的飽和服化強(qiáng)度，含鈷35%的鐵鈷合金的Bs達(dá)2.45T，是迄今Bs最高的磁性材料。在WCo為50％左右的鐵鈷合金，具有高的飽和磁化強(qiáng)度，高的初始磁導(dǎo)率和最大磁導(dǎo)率，通常稱為Permendur合金。但鐵鈷合金的加工性能較差，為了改善其加工性能，通常加入V、Cr、Mo、W和Ti等元素。鐵鈷合金鐵鈷合金具有高的磁導(dǎo)和的Bs，適用于小型化、輕型化以及有較高要求的飛行器及儀器儀表元件的制備，制造電磁鐵極頭和高級(jí)耳膜震動(dòng)片等。但電阻率偏低，不適于高頻場合的應(yīng)用。但價(jià)格昂貴。此外，由于鐵鈷合金具有較高的飽和磁致伸縮系數(shù)，也是一種很好的磁致伸縮合金。114三、鐵鈷合金鐵鈷合金:具有高的飽和服化強(qiáng)度，含鈷35%的鐵鈷（四）粉心材料減少高頻下的損耗渦流損耗還與材料厚度的平方成正比高頻下的損耗磁致?lián)p耗與頻率成正比渦流損耗與頻率的平方成正比主要問題解決辦法減小鐵芯材料（Si鋼片）的厚度有一定限度100KHz。將磁性材料制成粉末，在粉末顆粒之間加上絕緣物質(zhì)，用壓縮成型的辦法制成磁心，使用頻率可以提高到幾百M(fèi)Hz。粉心型材料115（四）粉心材料減少高頻下的損耗渦流損耗還與材料厚度的平方成正粉芯產(chǎn)品示例軟磁材料－粉心材料116粉芯產(chǎn)品示例軟磁材料－粉心材料454.4軟磁鐵氧體材料歷史：發(fā)展最早、應(yīng)用最廣.最早由荷蘭菲利普實(shí)驗(yàn)室Snock于1935年研制成功.特點(diǎn):源于亞鐵磁性,Ms較金屬低,但電阻率高,具有良好的高頻特性.特性:高μi（大于5000/以適應(yīng)小型化、輕量化要求，配方要求高純原料（λs和K1趨于零）、合適氣氛嚴(yán)格工藝。高品質(zhì)因數(shù)Q、高溫度(時(shí)間)穩(wěn)定性、高截止頻率fr。高Bs（開關(guān)電源、低頻（脈沖）功率變壓器、大損耗（吸波材料、高密度（磁記錄材料）。材料:包括MnZn，NiZn，MgZn等尖晶石型鐵氧體,以及Co2Y,Co2Z等平面六角型鐵氧體。1174.4軟磁鐵氧體材料歷史：發(fā)展最早、應(yīng)用最廣.最早由荷蘭118471194890012509’154034’12502’79038’A-O-BB-O-BA-O-AO2-A位B位尖晶石晶格中超交換作用的各種路徑12090012509’154034’12502’7903MnZn鐵氧體晶體結(jié)構(gòu):尖晶石結(jié)構(gòu),mMnFe204·nZnFe204與少量Fe304組成的單相固溶體.優(yōu)勢:在低頻段(500kHz以下)較其它鐵氧體有優(yōu)勢,如磁滯損耗低,在相同高磁導(dǎo)率的情況下居里溫度較NiZn高，起始磁導(dǎo)率高達(dá)4×104~1×105,且價(jià)格低廉.高磁導(dǎo)率MnZn鐵氧體:是在電子工業(yè)和電子技術(shù)中一種急需和應(yīng)用廣泛的功能材料，可以用作通訊設(shè)備、測控儀器、家用電器及新型節(jié)能燈具中的寬頻帶變壓器、微型低頻變壓器、小型環(huán)形脈沖變壓器和微型電感元件等更新?lián)Q代的電子產(chǎn)品。功率鐵氧體:主要特征是在高頻(幾百kHz)高磁感應(yīng)強(qiáng)度的條件下，仍舊保持很低的功耗，而且其功耗隨磁芯溫度的升高而下降，在80℃左右達(dá)到最低點(diǎn)，從而形成良性循環(huán)。主要用于各種開關(guān)電源變壓器和彩色回掃變壓器的電感器件.121MnZn鐵氧體晶體結(jié)構(gòu):尖晶石結(jié)構(gòu),mMnFe204·n功率鐵氧體的性能指標(biāo)122功率鐵氧體的性能指標(biāo)51高磁導(dǎo)率鐵氧體部分產(chǎn)品的性能123高磁導(dǎo)率鐵氧體部分產(chǎn)品的性能52NiZn鐵氧體適用范圍:產(chǎn)量大、應(yīng)用廣的高頻軟磁材料。在1一l00MHz范圍內(nèi)應(yīng)用最廣，性能大大優(yōu)于MnZn鐵氧體（由于其多孔性及高電阻率）。在1MHz以下時(shí)，其性能不如MnZn鐵氧體.主要特點(diǎn)：具有頻帶寬、體積小、重量輕等特點(diǎn)。用NiZn鐵氧體軟磁做成的器件頻帶寬，使用頻率可以做到很寬（從幾千赫茲到幾千兆赫茲），大大擴(kuò)展了軟磁材料的使用頻率范圍。其主要功能是在寬頻帶范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)射頻信號(hào)的能量信輸和阻抗變換。主要用途：廣泛應(yīng)用在雷達(dá)、電視、通訊、儀器儀表、自動(dòng)控制、電子對(duì)抗等領(lǐng)域。國內(nèi)鎳鋅鐵氧體起步較晚，與國外尚有差距。124NiZn鐵氧體適用范圍:產(chǎn)量大、應(yīng)用廣的高頻軟磁材料。在NiZn鐵氧體截止頻率fr：由于晶體結(jié)構(gòu)的限制，立方晶系鐵氧體的使用頻率大體上僅能在數(shù)百兆赫之下。到目前為止，幾百兆赫以上的高頻軟磁材料基本上是以平面型六角晶系鐵氧體為主。在μi值相同的條件下,平面型六角晶系鐵氧體的截止頻率較立方晶系高5—l0倍。例如，CoZ鐵氧體的截止頻率約為1500MHz，用