2022-2023學年高二物理競賽課件：金屬軟磁材料

金屬軟磁材料

金屬軟磁材料電工純鐵*純度在99.8%以上的鐵，不含任何故意添加的合金化元素。*制備方法：平爐冶煉時，首先用氧化渣除去碳、硅、錳等元素，再用還原渣除去磷和硫，并在出鋼時在鋼包中添加脫氧劑獲得。經(jīng)過退火熱處理

i（300~500）,

max（6000~12000）,HC（39.8~95.5）*含碳量是影響磁性能的主要因素。除碳方法：高溫用H2處理除碳，以消除鐵中碳對疇壁移動的阻礙作用。*電工純鐵存在時效現(xiàn)象原因：高溫時鐵固溶體內(nèi)溶解有較多的碳或氮，產(chǎn)品快速冷卻到室溫時，溶解度減小，F(xiàn)e3C或Fe4N由固溶體中以細微彌散形式析出，從而HC增加，

i降低。消除方法：保溫后，采用緩慢冷卻到100-300℃的退火措施，這樣在650-300℃之間Fe3C有足夠的時間析出、長大為對磁性能影響不大的大顆粒夾雜物。*應用：電磁鐵的鐵芯和磁極，繼電器的磁路和各種零件，感應式和電磁式測量儀表的各種零件，揚聲器的各種磁路，電話中的振動膜、磁屏蔽，電機中用以導引直流磁通的磁極，冶金原料等。2.3.2硅鋼（硅鋼片或電工鋼片）*在純鐵中加入少量硅，形成固溶體，這樣提高了合金電阻率，減少了材料的渦流損耗。*缺點：電工純鐵只能在直流磁場下工作，在交變磁場下工作時渦流損耗大。*碳的質(zhì)量分數(shù)在0.02％以下，硅的質(zhì)量分數(shù)為1.5％-4.5％。常溫下，Si在Fe中的固溶度大約為15％，但Fe-Si系合金隨Si含量的增加加工性能變差（變脆），因此硅質(zhì)量百分含量5％為一般硅鋼制品的上限。*隨硅含量的增加，不足之處在于：BS和TC降低；好處：K1和

S降低

i增加，HC降低，增加降低鐵損*按照材料的生產(chǎn)方法、結(jié)晶織構(gòu)和磁性能，電工用硅鋼片可分為：熱軋非織構(gòu)(無取向)、冷軋非織構(gòu)(無取向)、冷軋高斯織構(gòu)(單取向)、冷軋立方織構(gòu)(雙取向)的硅鋼片。*例：高斯織構(gòu)符號(110)[001]；立方織構(gòu)符號(100)[001]。*電工硅鋼片制造工藝：熱軋和冷軋兩種，以在結(jié)晶溫度為區(qū)分點。*應用：電動機、發(fā)電機、變壓器、電磁機構(gòu)、繼電器電子器件及測量儀表中。2.3.3坡莫合金*1913年被開發(fā)出來，鎳的質(zhì)量分數(shù)為30％-90％的鎳鐵合金。*優(yōu)點：很高的磁導率，成分范圍寬，而且磁性能可通過改變成分和熱處理工藝等進行調(diào)節(jié)，延展性好，低的損耗。*缺點：BS低，Ni是高價金屬。*Ni：75％~83%范圍時，具有最佳的綜合磁性能，但這一范圍時BS較低。*應用：可用作在弱磁場下具有很高