铁粉
iron powder 尺寸小于1mm的铁的颗粒集合体。颜色：黑色。是粉末冶金的主要原料。按粒度，习惯上分为粗粉、中等粉、细粉、微细粉和超细粉五个等级。粒度为150～500μm范围内的颗粒组成的铁粉为粗粉，粒度在44～150μm为中等粉，10～44μm的为细粉，0.5～10μm的为极细粉，小于0.5μm的为超细粉。一般将能通过325目标准筛即粒度小于44μm的粉末称为亚筛粉，若要进行更高精度的筛分则只能用气流分级设备，但对于一些易氧化的铁粉则只能用JZDF氮气保护分级机来做。铁粉主要包括还原铁粉和雾化铁粉，它们由于不同的生产方式而得名。
派隆法(Pyron Process) 将低碳沸腾钢的轧钢铁鳞破碎至小于0.147mm后，置于多炉床焙烧炉内在980℃下氧化成Fe2O3。然后将Fe2O3粉喂送至带式炉内，在温度不超过1050℃下通以氢气使之还原成铁粉。
低碳钢液水雾化法低碳废钢通过熔化造渣除去或减少磷、硅和其他杂质元素后，通过漏嘴流入雾化器中，同时喷入高压(约8．3MPa)水流击碎金属流而成液滴，液滴落入底下的水槽冷却而凝固成粉。粉末经磁选、脱水和干燥后，送入带式炉，在800～1000℃下以分解氨气予以还原退火处理，即得纯度高的水雾化铁粉。
QMP法为加拿大Quebec Metal Powder公司所开发。将高纯的熔融生铁水(含碳量约为3.3%～3.8%)注入漏包，从漏嘴流下的铁水被水平喷射的高压水流击碎成粒(约3．2mm)后，落入一吸入空气的水冷容器中，使之部分氧化。经干燥的铁粒用球磨法加以粉碎，然后将过筛至小于0.147mm 的粉末送入有分解氨气保护的带式炉内，在800～1040℃下利用自身所含的氧进行脱碳退火，再用分解氨气体另行还原退火，即可得粉末冶金用铁粉。
铁粉的粉碎
气流粉碎法:利用JZDB氮气保护粉碎机进行氮气环境下的超微粉碎，防止氧化。使用气流粉碎的目的是能使高硬度的铁粉粉碎至微米级别，使用氮保系统来进行粉碎则是为了防止氧化和爆炸。
铁粉的分级
一般可使用旋振筛进行粗级筛分，但要进行高精度分级则只能使用气流分级机，对于易氧化易爆炸的铁粉分级则只能使用JZDF氮气保护分级机来进行高精分级。
铁粉打散
对于雾化法或还原法生产的铁粉，若产生假团聚则需进行打散，由于很多铁粉对打散环境要求很高，需要闭路情况进行打散或者氮气条件下打散，故一般用JZC分级式冲击磨加氮气系统进行打散作业。目前国内巨子打散设备经验较丰富，由于氮气系统比较复杂，故氮气系统的打散作业对设备要求很高。
还原铁粉
简介
还原铁粉，灰色或黑色粉末，又称“双吸剂”，能够吸收空气中的水分和氧气，常用于食品保鲜。
还原铁粉一般由四氧化三铁在高热条件下在氢气流或一氧化碳气流中还原生成，主要成分为结构疏松的单质铁。由于还原铁粉本身已为粉末状，再加之其微观结构又十分疏松，故其表面积极大。在化工生产及实验室作业中常用作优质还原剂。
注意
还原铁粉由于易氧化，故要粉碎分级必须要在保护气体的状态下进行，一般要进行超微粉碎分级时是用JZDB氮气保护粉碎分级机进行超微粉碎分级，如果只是要对还原铁粉进行高精分级则只需用JZDF氮气保护分级机即可。
另外在市面上销售的一种热袋，其结构为两层包装袋，外层为不透气包装，内层为一装满还
2011年11月30日内蒙古地区铁精粉价格行情
铁精粉加工厂其实指的就是“选矿厂”，简单的说就是磨机是主体，再有破碎机，料仓，原料主要是矿石（也有把钢渣，河沙等当原料的）对水源要求瞒高
中报点评:方大炭素(600516):铁精粉是利润的主要来源
事件:
2011年半年报:公司生产炭素制品9万吨,生产铁矿精粉44万吨煅烧焦产量3.9万吨。营业总收入完成20.86万元,同比增加49.26% ;归属于母公司的净利润3.87亿元,同比增长150.06%;基本每股收益0.3元。
点评:
铁矿量价齐升、盈利能力提升。公司上半年生产铁精粉44万吨,比去年同期增长60.58%;实现营业收入5.01亿元,同比增长135.44%;实现净利润2.58亿元,同比增长128.32%。铁精粉在2011上半年价格上涨,公司铁精粉毛利率提升7.21个百分点。目前铁精粉是公司利润的主要来源。
特种石墨盈利快速增长,扩产正在进行中。成都炭素上半年实现净利润6789万元,同比有较大幅度增长。公司拟在成都建设3万吨/年特种石墨制造与加工项目,项目总投资金额约为210,191.17万元,项目达产后将形成特种石墨产能3万吨/年。该项目如果能够顺利完成将会大幅提升公司业绩。
油系针状焦项目有望突破炭素行业瓶颈。公司拟将油系针状焦项目建于葫芦岛市,项目达产后将形成油系针状焦产能约10万吨/年。如果项目投产,将会进一步突破国外垄断,炭素行业利润水平有所提升?? 盈利预测及投资建议:我们预计2011年、2012年和2013年,公司EPS 分别为0.62元、0.71元和0.76元,按照2011年EPS 和各行业市盈率,公司合理股价为20元,给予"买入"评级。
磁芯材料知識 摘要： 1.磁芯材料基本概念 ui值磁芯的初始透磁率，表征材料對于磁力線的容納與傳導能力。（ui=B/ H） AL值：電感系數. 表征CORE成品所具備的幫助線圈產生電感的能力.其數值等于單 1.磁芯材料 基本概念 ui值 磁芯的初始透磁率，表征材料對于磁力線的容納與傳導能力。（ui=B/H） AL值：電感系數. 表征CORE成品所具備的幫助線圈產生電感的能力.其數值等于單匝電感值,單位是nH/N2 . 磁滯回線：1﹕B－H CURVES （磁滯曲線） Bms:飽和磁束密度﹐表征材料在磁化過程中﹐磁束密度趨于飽和狀態的物理量﹐磁感應強度單位﹕特斯拉＝104高斯﹒ 我們對磁芯材料慢慢外加電流，磁通密度(磁感應強度)也會跟著增加，當電流加至某一程度時我們會發現磁通密度會增加很慢，而且會趨近一漸進線，當趨近這一漸進線時這個時候的磁通密度我們就稱為的飽和磁通密度（Bms） Bms高：表明相同的磁通需要較小的橫截面積，磁性元件體積小
Brms:殘留磁束密度﹐也叫剩余磁束密度﹐表征材料在磁化過程結束以后﹐外磁場消失﹐而材料內部依然尚存少量磁力線的特性﹒ Hms:能夠使材料達到磁飽和狀態的最小外磁場強度﹐單位﹕A/m=104/2π奧斯特﹒ Hc:矯頑力﹐也叫保持力﹐是磁化過程結束以后﹐外磁場消失,因殘留 磁束密度而引起的剩余磁場強度﹒因為剩余磁場的方向与磁化方向一 致﹐所以﹐必須施加反向的外部磁場﹐才可以使殘留磁束密度減小到 零﹒ 從磁滯回線我們可以看出：剩磁大，表示磁芯ui值高。磁滯回線越傾斜，表示Hms越大磁芯的耐電流大。矯頑力越大，磁芯的功率損耗大。 鐵粉芯： 鐵粉芯是磁芯材料四氧化三鐵的通俗說法，主要成分是氧化鐵，價格比較低，飽和磁感應強度在1.4T左右：磁導率范圍從22-100，初始磁導率ui值隨頻率的變化穩定性好，直流電流疊加性能好，但高頻下消耗高。 該材料可以從涂裝顏色來辨認材質，例如：26材：黃色本體/白色底面，52材：綠色本體/藍色底面。該類材料價格便宜，如果感量不很高，該材料是首選。可以根據感量大小和IDC要求，選擇所需材料，8材耐電
常用磁芯材料 （一）粉芯类 1.磁粉芯 可以隔绝涡流，材料适用于较高频率；材料具有低导磁率及恒导磁特性，磁导率随频率的变化也就较为稳定。主要用于高频电感。 常用的磁粉芯有铁粉芯、坡莫合金粉芯及铁硅铝粉芯三种。 (1).铁粉芯 在粉芯中价格最低。磁导率范围从22~100; 初始磁导率me随频率的变化稳定性好；直流电流叠加性能好；但高频下损耗高。 (2).坡莫合金粉芯 坡莫合金粉芯主要有钼坡莫合金粉芯(MPP)及高磁通量粉芯 MPP主要特点是:磁导率范围大，14~550;在粉末磁芯中具有最低的损耗；温度稳定性极佳，在不同的频率下工作时无噪声产生。粉芯中价格最贵。 高磁通粉芯主要特点是:磁导率范围从14~160;在粉末磁芯中具有最高的磁感应强度，最高的直流偏压能力；磁芯体积小。 价格低于MPP。 (3).铁硅铝粉芯 铁硅铝粉芯主要是替代铁粉芯，损耗比铁粉芯低80%，可在8KHz以上频率下使用；导磁率从26~125；在不同的频率下工作时无噪声产生；具有最佳的性能价格比。主要应用于交流电感、输出电感、线路滤波器、功率因素校正电路等。 2. 软磁铁氧体 软磁铁氧体是以Fe2O3为主成分的亚铁磁性氧化物。有Mn-Zn、Cu-Zn、Ni-Zn等几类，其中Mn-Zn铁氧体的产量和用量最大，Mn-Zn铁氧体的电阻率低，一般在100KHZ以下的频率使用。Cu-Zn、Ni-Zn铁氧体在100kHz～10兆赫的无线电频段的损耗小。 由于软磁铁氧体不使用镍等稀缺材料也能得到高磁导率，粉末冶金方法又适宜于大批量生产，因此成本低，又因为是烧结物硬度大、对应力不敏感，在应用上很方便。而且磁导率随频率的变化特性稳定，在150kHz以下基本保持不变。随着软磁铁氧体的出现，磁粉芯的生产大大减少了，很多原来使用磁粉芯的地方均被软磁铁氧体所代替。 综上所述，可以选择Mn-Zn铁氧体作为磁芯的材料。 轴套材料选择
2.软磁材料的常用磁性能参数 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m：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mi、最大磁导率mm、微分磁导率md、振幅磁导率ma、有效磁导率me、脉冲磁导率mp。 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。 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） 3.软磁材料的磁性参数与器件的电气参数的转换 在设计软磁器件时，首先要根据电路的要求确定器件的电压～电流特性。器件的电压～电流特性与磁芯的几何形状及磁化状态密切相关。设计者必须熟悉材料的磁化过程并拿握材料的磁性参数与器件电气参数的转换关系。设计软磁器件通常包括三个步骤：正确选用磁性材料；合理确定磁芯的几何形状及尺寸；根据磁性参数要求，模拟磁芯的工作状态得到相应的电气参数。 二、软磁材料的发展及种类 1.软磁材料的发展 软磁材料在工业中的应用始于19世纪末。随着电力工及电讯技术的兴起，开始使用低碳钢制造电机和变压器，在电话线路中的电感线圈的磁芯中使用了细小的铁粉、氧化铁、细铁丝等。到20世纪初，研制出了硅钢片代替低碳钢，提高了变压器的效率，降低了损耗。直到现在硅钢片在电力工业用软磁材料中仍居首位。到20年代，无线电技术的兴起，促进了高导磁材料的发展，出现了坡莫合金及坡莫合金磁粉芯等。从40年代到60年代，是科学技术飞速发展的时期，雷达、电视广播、集成电路的发明等，对软磁材料的要求也更高，生产出了软磁合金薄带及软磁铁氧体材料。进入70年代，随着电讯、自动控制、计算机等行业的发展，研制出了磁头用软磁合金，除了传统的晶态软磁合金外，又兴起了另一类材料—非晶态软磁合金。 2.常用软磁磁芯的种类 铁、钴、镍三种铁磁性元素是构成磁性材料的基本组元。 按（主要成分、磁性特点、结构特点）制品形态分类： (1)粉芯类：磁粉芯，包括：铁粉芯、铁硅铝粉芯、高磁通量粉芯（HighFlux）、坡莫合金粉 芯（MPP）、铁氧体磁芯 (2)带绕铁芯：硅钢片、坡莫合金、非晶及纳米晶合金 三常用软磁磁芯的特点及应用 (一)粉芯类 1.磁粉芯 磁粉芯是由铁磁性粉粒与绝缘介质混合压制而成的一种软磁材料。由于铁磁性颗粒很小（高频下使用的为0.5～5微米），又被非磁性电绝缘膜物质隔开，因此，一方面可以隔绝涡流，材料适用于较高频率；另一方面由于颗粒之间的间隙效应，导致材料具有低导磁率及恒导磁特性；又由于颗粒尺寸小，基本上不发生集肤现象，磁导率随频率的变化也就较为稳定。主
磁性材料 一. 磁性材料的基本特性 1. 磁性材料的磁化曲线 磁性材料是由铁磁性物质或亚铁磁性物质组成的，在外加磁场H 作用下，必有相应的磁化强度M 或磁感应强度B，它们随磁场强度H 的变化曲线称为磁化曲线（M～H或B～H曲线）。磁化曲线一般来说是非线性的，具有2个特点：磁饱和现象及磁滞现象。即当磁场强度H足够大时，磁化强度M达到一个确定的饱和值Ms，继续增大H，Ms保持不变；以及当材料的M值达到饱和后，外磁场H降低为零时，M并不恢复为零，而是沿MsMr曲线变化。材料的工作状态相当于M～H曲线或B～H曲线上的某一点，该点常称为工作点。 2. 软磁材料的常用磁性能参数 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， 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） 3. 软磁材料的磁性参数与器件的电气参数之间的转换 在设计软磁器件时，首先要根据电路的要求确定器件的电压～电流特性。器件的电压～电流特性与磁芯的几何形状及磁化状态密切相关。设计者必须熟悉材料的磁化过程并拿握材料的磁性参数与器件电气参数的转换关系。设计软磁器件通常包括三个步骤：正确选用磁性材料；合理确定磁芯的几何形状及尺寸；根据磁性参数要求，模拟磁芯的工作状态得到相应的电气参数。 二、软磁材料的发展及种类 1. 软磁材料的发展 软磁材料在工业中的应用始于19世纪末。随着电力工及电讯技术的兴起，开始使用低碳钢制造电机和变压器，在电话线路中的电感线圈的磁芯中使用了细小的铁粉、氧化铁、细铁丝等。到20世纪初，研制出了硅钢片代替低碳钢，提高了变压器的效率，降低了损耗。直至现在硅钢片在电力工业用软磁材料中仍居首位。到20年代，无线电技术的兴起，促进了高导磁材料的发展，出现了坡莫合金及坡莫合金磁粉芯等。从40年代到60年代，是科学技术飞速发展的时期，雷达、电视广播、集成电路的发明等，对软磁材料的要求也更高，生产出了软磁合金薄带及软磁铁氧体材料。进入70年代，随着电讯、自动控制、计算机等行业的发展，研制出了磁头用软磁合金，除了传统的晶态软磁合金外，又兴起了另一类材料—非晶态软磁合金。2. 常用软磁磁芯的种类 铁、钴、镍三种铁磁性元素是构成磁性材料的基本组元。 按（主要成分、磁性特点、结构特点）制品形态分类： (1) 粉芯类：磁粉芯，包括：铁粉芯、铁硅铝粉芯、高磁通量粉芯（High Flux）、坡莫合金粉芯（MPP）、铁氧体磁芯
铁粉芯 规格及特性资料
General Material performance DMEGC MIX NO.Reference Permeability (μe) Temperature Stability(ppm/℃) Toroidal Color Code -120280Light green -21095Red -335370Hoar whtie -68.535Dark pea green -7930Iron oxide red -835255Bright green -106150Grass green -1525190White -1855385Green -2675825Yellow -2822415Sky blue -3333635Gray -3433565Dark blue -3533665Light gray -3885955Black -4060950Green -5275650Blue -11835560Black 尺寸公差 Dimensional Tolerance(Includes coating) Toroids OD(mm) ID(mm) HT(mm) DT14~DT72 ±0.50±0.50±0.50 DT80~DT141 ±0.50±0.50±0.50 DT150~DT225 ±0.64±0.64±0.76 DT249~DT400 ±0.76±0.76±0.76 DT520~DT650 ±1.27 ±1.27±1.27 E Core A(mm) B(mm) C(mm) D(mm) F(mm) G(mm) DE49~DE118 ±0.25 ±0.25 ±0.13 ±0.18 ±0.13 ±0.18 DE125~DE162 ±0.38 ±0.38 ±0.18 ±0.25 ±0.18 ±0.25 DE168~DE225 ±0.38 ±0.38 ±0.25 ±0.50 ±0.38 ±0.50 DE305~DE450 ±0.76 ±0.76 ±0.38 ±0.50 ±0.38 ±0.50 电感公差 Inductance tolerance 材质 -2、-6、-7、-10、-17 -1、-3、-8、--15、-18、-26、-28、-33、-34、-35、-38、-40、-45、-52 公差±5% ±10%
据这个电感的电感量量以及所通过的电流，由此计算出需要的漆包线的直径和绕制的圈数，大致估算出体积，然后再选购磁芯。 1、铁粉芯。 铁粉芯是工字电感磁芯中最常用的一种软磁铁粉芯，这种磁芯一般是通过采用纯铁粉，加入绝缘剂、粘结剂然后挤压成型而成的。这类磁芯的表面电阻较小，初始导磁率为75以下，拥有很高的饱和磁通密度B，因此它主要用于功率型的磁环电感的各种开关电源上。 2、镍锌磁芯。 工字电感磁芯中应用的镍锌磁芯属于一种软磁铁氧体磁芯，它具有电阻高、导磁率偏低、初始导磁率范围在5~1500的特点。另外，由于这类镍锌磁芯具有较高的表面电阻(100MΩ以上)，因此一般用于中高频电路上。 3、锰锌磁芯。 锰锌磁芯与镍锌磁芯一样，也是一种软磁磁芯，具有表面电阻低、较高的初始导磁率、很高的饱和磁通密度，所以它是100KHz左右最理想的功率电感。而且由于磁芯的初始导磁率越高，其表面电阻越低，因此它一般使用在1MHz以下电路。 4、铁氧体磁芯。 工字电感磁芯中常用的铁氧体磁芯是一种高频导磁材料，主要由铁(Fe)，锰(Mn)，和锌(Zn)3种金属元素组成。这种铁氧体磁芯可以增大导磁率，提高电感品质因素的特点，但是它最大特点是高渗透性，
良好的温度特性，和低衰减率。因此它是制造宽带变压器，可调电感器及其他一些从10kHz到50MHz的高频电路等应用最理想的一种材料。 工字磁芯有镍锌也有锰锌。镍锌u值低，抗饱和能力强、卷数多。锰锌u值高抗饱和能力弱些需卷数少。常见以扼流卷电感为主。磁棒属1000u/2000u中波磁棒。有扁有圆。属锰锌材料。现在工字磁芯里有高u值品种为贴片用工字磁芯，Dc/Dc较常见，材料为95/99锰锌料、u值在10000左右。镍锌材料电阻率较大，外观粗糙些有颗粒状。锰锌料电阻率低、表面光滑、有光泽。以导磁率400为中线400u以下镍锌为主400u以上锰锌为主
PREPARED BY 林平长REPORT DATE: 2008-01-25 SUBJECT 主题金属磁粉芯简介 目录 第1章磁性材料简介 (2) 第2章金属磁粉芯的历史 (5) 第3章金属磁粉芯的特性 (6) 第4章金属磁粉芯与铁氧体的比较 (8) 第5章金属磁粉芯的损耗模型 (9) 第6章金属磁粉芯的重要制造商 (14) 第7章铁粉芯的老化 (16) 第8章铁硅磁粉芯简介 (17) 第9章节能时代的铁硅铝磁粉芯 (19)
PREPARED BY 林平长REPORT DATE: 2008-01-25 SUBJECT 主题金属磁粉芯简介 第1章磁性材料简介 1831 年，法拉第证实了电磁感应现象的存在。此后，麦克斯韦（Maxwell）通过方程组的揭示了电与磁之间的内在联系。麦克斯韦方程组构成了一切电磁感应应用的数理基础，而电磁感应这一自然法则，也构成了磁性材料实际应用之工作机理。 磁性材料的应用广泛，从CRT 电视到平板电视（LCD TV、 PDPTV），从有线模拟通信系统到无线数据通信系统，从传统电机到音圈电机，从传统喇叭到高档音响，无不需要磁性材料。图1展示了磁性材料经典的B-H曲线。通常，磁性材料有以下三大应用场合。 第一场合，能量形式的转换。发电装置采用磁材的目的在于将机械能转换为电能，电机马达（含 VCM 电机）和喇叭音响采用磁材的目的在于将电能转换为机械能。在能量转换场合下，多采用永磁材料。 第二场合，电流参数的变换。对于电子类产品而言，不同的电流参数如电压、频率和相位均表征了不同的信号内容，故需要进行频繁的参数变换。这种变换，多是通过LC 振荡回路实现，L 即电感，而软磁材料即L 的主要构成部分。这也正是软磁材料在IT 领域得到广泛运用的原因所在。 第三场合，提供强大的恒定磁场。此场合的民用领域主要是MRI 核磁共振仪。MRI 的基本原理在于利用强大的外加磁场与人体的氢原子产生核磁共振，通过计算机将此核磁共振信号形成人体内部组织之形态图像，从而达到医疗诊断的目的。强大的磁场是此应用场合的关键，因此， MRI 系统通常需要用到数以吨计的钕铁硼磁材。 通常，可以按图2、图3对磁性材料、软磁材料进行划分(图4)。传统上，认为矫顽力小于1000A/m的材料的磁性是软的，矫顽力大于1000A/m的材料是硬的。在镍合金比如坡莫合金中得到的矫顽力可以小到 0.4A/m，在某些新近发现的永磁材料中所观察到的内禀矫顽力通常在1.2×10 6A/m在右。 本文仅对金属软磁材料中的金属磁粉芯做介绍。 图1 磁性材料的B-H曲线
金属磁粉芯材料的应用 张卫东 北京七星飞行电子有限公司 (国营第七九八厂) 所属专业：磁学
目录 一．金属磁粉芯材料的发展及市场概况 (4) 二．金属磁粉芯在磁性材料家族中的位置 (4) 三．金属磁粉芯的制造工艺 (5) 四．金属磁粉芯和铁氧体的比较 (5) 五．金属磁粉芯的主要指标及主要应用方向 (5) 六．金属磁粉芯的应用设计 (6) 七．金属磁粉芯的应用设计实例 (9) 结论和建议 (11) 参考文献 (11)
摘要 本文扼要介绍了金属磁粉芯软磁材料的分类、制造工艺及材料特点，重点论述了材料的应用方向，从专业角度介绍了实用应用设计方法。 关键词 金属磁粉芯铁粉芯高磁通铁镍钼铁硅铝开关电源输出扼流圈 有源PFC电感半窗原则铜损铁损温升 绪论 金属磁粉芯作为软磁材料系列重要的组成部分具有独特的性能，可以广泛应用在各类逆变电路中。在国内，由于多数电源工程师对于金属磁粉芯的认识远不及应用广泛的铁氧体材料，金属磁粉芯的应用受到了很大的影响。本文旨在通过介绍金属磁粉芯的特性及应用，使更多的电源工程师对这种材料有更深入的了解，从而在设计中进行更理想的选择和应用。
一．金属磁粉芯材料的发展及市场概况 金属磁粉芯是采用粉末冶金工艺制造的一种软磁材料，其特殊的磁性能使得其在许多应用场合具有其它材料难以比拟的优势，至今这种材料已经成为软磁材料的重要组成部分。金属磁粉芯生产历史悠久，但真正形成产业化是从二十世纪八十年代开始，随着逆变技术的快速发展和广泛应用，伴随着EMC的需求，金属磁粉芯得到了广泛的应用；进入二十一世纪，随着逆变电路的高频、高功率密度化和EMC的更高要求，加上人们对金属磁粉芯材料的认识的进一步加深，金属磁粉芯的产业化发展速度超过了其它任何软磁材料。 初步统计，目前金属磁粉芯在全球年销售额大约为1.8亿美元，占软磁材料的3%左右，其中高磁通、铁硅铝、铁镍钼在1亿美元左右。预计高磁通、铁硅铝、铁镍钼市场在未来几年将会以每年40%以上的速度增长，远大于铁氧体、铁粉芯等软磁材料的增长速度。 目前，全球范围内专业生产金属磁粉芯的企业为数不多，主要有以下几家： 美国MAGNETICS：主要生产高磁通、铁硅铝、铁镍钼，不生产铁粉芯，产量及技术水平处世界领先。 韩国CSC：产品和MAGNETICS雷同。 美国ARNOLD：产品和MAGNETICS雷同。 韩国DONGBU：产品和MAGNETICS雷同，产品技术水平较低。 中国北京七星飞行电子有限公司：生产高磁通、铁硅铝、铁镍钼、铁粉芯，品种类别齐全，部分材料处于世界领先水平。产品占据国内大多数市场。 英国MMG：专业生产铁硅合金粉芯。 美国MICROMETALS：专业生产铁粉芯。 此外，国内有几家专业生产铁粉芯的企业，主要集中在珠江三角洲地区，多为台资企业；国内也有极少数企业生产高磁通、铁硅铝、铁镍钼，但技术水平很低，规模很小。国外在日本和俄罗斯也有企业生产高磁通、铁硅铝、铁镍钼，但规模很小，在市场上很难看到产品及相关资料。值得一提的是，俄罗斯生产的铁镍钼产品技术水平很高，综合指标超过MAGNETICS水平，但仅在国内作专用配套。 二．金属磁粉芯在磁性材料家族中的位置
电力电子电路常用磁芯元件的设计 一、常用磁性材料的基本知识 磁性元件可以说是电力电子电路中关键的元件之一，它对电力电子装置的体积、效率等有重要影响，因此，磁性元件的设计也是电力电子电路系统设计的重要环节。磁性材料有很多种类，特性各异，不同的应用场合有不同的选择，以下是几种常用的磁性材料。 1．低碳钢 低碳钢是一种最常见的磁性材料，这种材料电阻率很低，因此涡流损耗较大，实际应用时常制成硅钢片。硅钢片是一种合金材料（通常由97%的铁和3%的硅组成），它具有很高的磁导率，并且每一薄片之间相互绝缘，使得材料的涡流损耗显著减小。磁芯损耗取决于材料的厚度与硅含量，硅含量越高、电阻率越大。这种材料大多应用于低频场合，工频磁性元件常用这种材料。 2．铁氧体 随着工作频率的提高，对磁芯损耗的要求更高，硅钢片由于制造工艺的限制，已经很难满足这种要求，铁氧体就是在这种形势下出现的。 铁氧体是一种暗灰色或者黑色的陶瓷材料。铁氧体的化合物是MeFe2O4，这里Me代表一种或几种二价的金属元素，例如，锰、锌、镍、钴、铜、铁或镁。这些化合物在特定的温度范围内表现出良好的磁性能，但是如果超出某个温度值，磁性将失去，这个温度称为居里温度（T c）。铁氧体材料非常容易磁化，并且具有相当高的电阻率。这些材料不需要像硅钢片那样分层隔离就能用在高频的应用场合。 高频铁氧体磁性材料主要可分为两大类：锰锌（MnZn）铁氧体材料和镍锌（NiZn）铁氧体材料。比较而言，NiZn材料的电阻率较高，一般认为在高频应用场合下具有较低的涡流损耗。但是最近的研究表明，如果颗粒的尺寸足够小而且均匀，在几兆赫兹范围内MnZn材料显示出较NiZn材料更为优越的特性，例如，TDK公司的H7F材料以及MAGNETICS公司的K材料就是采用这种技术，适用于兆赫兹工作频率下工作的新型铁氧体材料。 3．粉芯材料
?各种磁环铁粉芯磁环 ?标签：分类：更新日期：2007-04-11 17:05 ?话题:各种磁环铁粉芯磁环(2材/红灰环) -2材的磁导率比其他没有附加空隙损耗的材料更能降低操作时的AC通量密度 铁粉芯磁环(8材/黄红环) -8材在高偏流的情况下,磁芯损耗低,并且线性良好,是良好的高频材料,也是最贵的材料 铁粉芯磁环(18材/绿红环) -18材跟材料-8一样,磁芯损耗低,但磁导率较高而成本较低,有良好的DC饱和特性 铁粉芯磁环(26材/黄白环) -26材最为通行的材料,是一种成本效益最高的一般用途材料,适合功率转换和线路滤波等各种广泛用途. 铁粉芯磁环(33材/灰黄环) -33材是一种可代替材料-8但不昂贵的选择,适用于高频率时磁芯损耗不重要的情况,高偏流时线性良好. 铁粉芯磁环(40材/绿黄环) -40材是最便宜的材料,其特性与最通用的材料-26颇相似,普遍应用于较大的尺寸 铁粉芯磁环(52材/蓝绿环) -52材在高频率下磁芯损耗较低,而磁导率与材料-26相同,在新型的高频抗流器上应用广泛. 材质性能MATERIAL PROPETIES 材质编号有效磁道率磁道率温度系数(+PP''m/oC) 颜色 -26 75 825 黄/白 -52 75 650 绿/蓝 -18 55 385 绿/红 -40 60 950 绿/黄 -33 33 635 灰/黄 -28 22 415 灰/绿 -38 85 955 黑/灰 -45 100 1040 黑色
-8 35 255 黄/红 注:有效磁道率仅作参考,磁芯按电感值AL制定. 铁芯:IRON POWDER CORE,适用于-65oC--+125oC的温度范围,当铁芯处于较高的温度环境中,会使电感和品质因数“Q”,永久性降低,IRON CORE磁环特性的偏差程度取决于时间、温度、磁芯大小,频率和磁通量密度等. 磁性偏差:磁芯是按列出的额定电感AL值,每种材料有效磁道率,仅作参考,AL值偏差为±10%,测试条件:10KHZ的频率下环形铁芯是均匀分布,单层绕线测试. 表面涂装:我司生产IRON POWDER CORE是用环氧树脂绝缘油漆,耐压600VMIN. 制作特殊要求:我司目录所列出规格外,可根据客户要求制作产品,无论目录所列出的哪种材质,都可以不在增加模具前提下,制作出各种材质高度的IRON POWDER CORE,无论你有任何特殊要求,均与我公司联络解决.
在功率电感和扼流圈设计中怎样选取粉芯（分布式气隙）材料 简介： 本应用指南给出了粉芯材料（MPP,Sendust，Kool Mu，High Flux以及Iron Powder）在电感，扼流圈以及滤波器的设计中的选型和优化。 具体选择何种材料取决于以下具体的应用情况： 1）电感中通过的直流偏置电流大小。 2）环境温度和允许的温升。目前的应用环境温度超过100℃已经非常普遍。 3）尺寸约束和焊接方法（表面贴装或者通孔插装） 4）成本考虑：铁粉芯最便宜，MPP最贵。 5）磁芯电气性能随温度变化的稳定性。 6）磁芯材料的可选择性。比如：微晶公司铁粉芯主要为#26和#52材料，而MPP最常用的材料为磁导率为125的材料。 随着近年来铁磁技术的飞速发展，工程师设计优化时的材料可选择性大大提高。对于开关电源、电感、扼流圈以及滤波器设计方面，最常用的材料包括MPP(钼坡莫合金)，High Flux （高磁通磁芯），Sendust（铁硅铝）以及铁粉芯磁芯。针对不同的应用场合，每种材料都有各自的特点。 粉芯磁芯的主要生产厂家如下： 1）美国微晶公司主要生产铁粉芯。目前只有该公司的铁粉芯具有很高的热稳定性。 2）美国Magnetic公司以及Arnold公司，CSC公司，T/T电子公司生产MPP,Sendust(Kool Mu)以及High Flux磁芯。 3）日本TDK,Tokin，Toho生产Sendust磁芯。 粉芯材料磁芯是由高磁导率材料经过研磨或者喷雾造粒形成粉末，磁芯的磁导率取决于高磁导率材料微粒的尺寸和密度大小。调整微粒的尺寸和密度可以得到不同磁导率的磁芯。微粒尺寸越小，磁芯磁导率越小，直流偏置特性越好，但是成本更高。粉末微粒之间彼此绝缘，因此磁芯固有的分布气隙具有更好的储能能力，特别适合在储能电感中应用。 粉芯的分布式气隙特性确保能量储存在整个磁芯体中。这就使得磁芯的温度稳定性更高。而传统的开气隙的铁氧体磁芯由于能量储存在气隙附近，漏感较大，使得气隙损耗和电磁干扰都明显增加。有时局部气隙损耗甚至比磁芯本身的损耗都大。因此，磁芯的温度稳定性不太稳定。优化磁芯选择原则是选择能够满足所有的设计目标需求的同时，具有最小折衷的材料。如果成本是首要考虑因素，铁粉芯是最佳选择。如果温度稳定性是优先考虑因素，那么首选MPP磁芯。 MPP（钼坡莫合金粉芯磁芯） 成分：Mo-Ni-Fe 在所有粉芯磁芯中，MPP粉芯磁芯具有最小的磁芯损耗和最好的温度稳定性。典型情况下，直到140℃，电感的公差漂移都小于1％。MPP磁芯的初始磁导率(μi)有26，60， 125，160，173，200，500。MPP磁芯具有高电阻率，低磁滞损耗和涡流损耗，在直流偏置和交流条件下都非常好的电感稳定性等优点。对于μi=125的磁芯，交流激励（交流磁化磁感应增量超过2000高斯）下，电感变化仍低于2％（非常稳定）。MPP在直流磁化或直流偏置下也不易饱和。MPP 的最大饱和磁感应强度大约为8000高斯（800mT）. 同其他粉芯材料相比，MPP价格最贵，但是在磁心损耗和稳定性方面性能最好。在直流偏
铁粉芯 一、磁粉芯 磁粉芯是由铁磁性粉粒与绝缘介质混合压制而成的一种软磁材料。由于铁磁性颗粒很小（高频下使用的为0.5～5 微米），又被非磁性电绝缘膜物质隔开，因此，一方面可以隔绝涡流，材料适用于较高频率；另一方面由于颗粒之间的间隙效应，导致材料具有低导磁率及恒导磁特性；又由于颗粒尺寸小，基本上不发生集肤现象，磁导率随频率的变化也就较为稳定。主要用于高频电感。磁粉芯的磁电性能主要取决于粉粒材料的导磁率、粉粒的大小和形状、它们的填充系数、绝缘介质的含量、成型压力及热处理工艺等。 常用的磁粉芯有铁粉芯、坡莫合金粉芯及铁硅铝粉芯三种。 磁芯的有效磁导率μe及电感的计算公式为：μe = DL/4N2S × 109 其中：D 为磁芯平均直径（cm），L为电感量（享），N 为绕线匝数，S为磁芯有效截面积（cm2）。 二、铁粉芯简介 铁粉芯是常用软磁类磁粉芯的一种，常用铁粉芯是由碳基铁磁粉及树脂碳基铁磁粉构成。在粉芯中价格最低。饱和磁感应强度值在1.4T左右；磁导率范围从22～100；初始磁导率μi随频率的变化稳定性好；直流电流叠加性能好；但高频下损耗高。 铁粉芯多年被广泛用于RF应用上。由于铁粉芯中固有的分布式气隙特性，因此铁粉芯非常适用于用在储能式电感中。此外，用铁粉芯来替代铁镍相磁粉（MPP）的高磁通量磁芯或铁硅铝芯是一种高性价比设计，同时它也可以用来取代铁氧体和铁合金片。
三、一般铁粉芯材料性能 四、铁损比较（mw/cm3） 五、材料说明 铁粉芯磁环（2材/红灰环） -2材的磁导率比其他没有附加空隙损耗的材料更能降低操作时的AC通量密度。 铁粉芯磁环（14材/黑红环）-14材的性能与性能类似，-2材磁导率偏高一点。 铁粉芯磁环（8材/黄红环） -8材在高偏流的情况下，磁芯损耗低，并且线性良好，是良好的高频材料，也是最贵的材料。铁粉芯磁环（18材/绿红环） -18材跟材料-8一样，磁芯损耗低，但磁导率较高而成本较低，有良好的DC饱和特性。 铁粉芯磁环（19材/红绿环） -19材可做-18材替补，但在相同磁导率情况下，-19材的磁损耗会大一些。
粉芯类(磁粉芯铁粉芯坡莫合金粉芯铁硅铝粉芯)特点及应用 [大比特论坛] 粉芯类(磁粉芯|铁粉芯|坡莫合金粉芯|铁硅铝粉芯)特点及应用 (一) 粉芯类 1. 磁粉芯 磁 粉芯是由铁磁性粉粒与绝缘介质混合压制而成的一种软磁材料。由于铁磁性颗粒很小（高频下使用的为0.5～5 微米），又被非磁性电绝缘膜物质隔开，因此，一方面可以隔绝涡流，材料适用于较高频率；另一方面由于颗粒之间的间隙效应，导致材料具有低导磁率及恒导磁特 性；又由于颗粒尺寸小，基本上不发生集肤现象，磁导率随频率的变化也就较为稳定。主要用于高频电感。磁粉芯的磁电性能主要取决于粉粒材料的导磁率、粉粒的 大小和形状、它们的填充系数、绝缘介质的含量、成型压力及热处理工艺等。 常用的磁粉芯有铁粉芯、坡莫合金粉芯及铁硅铝粉芯三种。磁芯的有效磁导率μe及电感的计算公式为：μe = DL/4N2S ?109 其中：D 为磁芯平均直径（cm），L为电感量（享），N 为
绕线匝数，S为磁芯有效截面积（cm2）。 (1) 铁粉芯 常用铁粉芯是由碳基铁磁粉及树脂碳基铁磁粉构成。在粉芯中价格最低。饱和磁感应强度值在1.4T左右；磁导率范围从22～100；初始磁导率μi随频率的变化稳定性好；直流电流叠加性能好；但高频下损耗高。铁粉芯初始磁导率随直流磁场强度的变化 铁粉芯初始磁导率随频率的变化 (2). 坡莫合金粉芯 坡莫合金粉芯主要有钼坡莫合金粉芯（MPP）及高磁通量粉芯（High Flux）。 MPP 是由81%Ni、2%Mo及Fe粉构成。主要特点是：饱和磁感应强度值在7500Gs左右；磁导率范围大，从14～550；在粉末磁芯中具有最低的损耗； 温度稳定性极佳，广泛用于太空设备、露天设备等；磁致伸缩系数接近零，在不同的频率下工作时无噪声产生。主要应用于300kHz以下的高品质因素Q滤波 器、感应负载线圈、谐振电路、在对温度稳定性要求高的LC 电路上常用、输出电感、功率因素补偿电路等, 在AC电路中常用, 粉芯中价格最贵。 高
磁芯材料知識 摘要：1.磁芯材料基本概念 ui值磁芯的初始透磁率，表征材料對于磁力線的容納與傳導能力。（ui=B/ H） AL值：電感系數. 表征CORE成品所具備的幫助線圈產生電感的能力.其數值等于單 1.磁芯材料 基本概念 ui值 磁芯的初始透磁率，表征材料對于磁力線的容納與傳導能力。（ui=B/H） AL值：電感系數. 表征CORE成品所具備的幫助線圈產生電感的能力.其數值等于單匝電感值,單位是nH/N2 . 磁滯回線：1﹕B－H CURVES （磁滯曲線） Bms:飽和磁束密度﹐表征材料在磁化過程中﹐磁束密度趨于飽和狀 態的物理量﹐磁感應強度單位﹕特斯拉＝104高斯﹒ 我們對磁芯材料慢慢外加電流，磁通密度(磁感應強度)也會跟著增加，當電流加至某一程度時我們會發現磁通密度會增加很慢，而且會趨近一漸進線，當趨近這一漸進線時這個時候的磁通密度我們就稱為的飽和磁通密度（Bms） Bms高：表明相同的磁通需要較小的橫截面積，磁性元件體積小
Brms:殘留磁束密度﹐也叫剩余磁束密度﹐表征材料在磁化過程結束以后﹐外磁場消失﹐而材料內部依然尚存少量磁力線的特性﹒ Hms:能夠使材料達到磁飽和狀態的最小外磁場強度﹐單位﹕A/m=104/2π奧斯特﹒ Hc:矯頑力﹐也叫保持力﹐是磁化過程結束以后﹐外磁場消失,因殘留 磁束密度而引起的剩余磁場強度﹒因為剩余磁場的方向与磁化方向一 致﹐所以﹐必須施加反向的外部磁場﹐才可以使殘留磁束密度減小到 零﹒ 從磁滯回線我們可以看出：剩磁大，表示磁芯ui值高。磁滯回線越傾斜，表示Hms越大磁芯的耐電流大。矯頑力越大，磁芯的功率損耗大。 鐵粉芯： 鐵粉芯是磁芯材料四氧化三鐵的通俗說法，主要成分是氧化鐵，價格比較低，飽和磁感應強度在1.4T左右：磁導率范圍從22-100，初始磁導率ui值隨頻率的變化穩定性好，直流電流疊加性能好，但高頻下消耗高。 該材料可以從涂裝顏色來辨認材質，例如：26材：黃色本體/白色底面，52材：綠色本體/藍色底面。該類材料價格便宜，如果感量不很高，該材料是首選。可以根據感量大小和IDC要求，選擇所需材料，8材耐電
常见铁粉芯分类及作用 各种磁环铁粉芯磁环(2材/红灰环) -2材的磁导率比其他没有附加空隙损耗的材料更能降低操作时的AC通量密度 铁粉芯磁环(8材/黄红环) -8材在高偏流的情况下,磁芯损耗低,并且线性良好,是良好的高频材料,也是最贵的材料 铁粉芯磁环(18材/绿红环) -18材跟材料-8一样,磁芯损耗低,但磁导率较高而成本较低,有良好的DC饱和特性 铁粉芯磁环(26材/黄白环) -26材最为通行的材料,是一种成本效益最高的一般用途材料,适合功率转换和线路滤波等各种广泛用途. 铁粉芯磁环(33材/灰黄环) -33材是一种可代替材料-8但不昂贵的选择,适用于高频率时磁芯损耗不重要的情况,高偏流时线性良好. 铁粉芯磁环(40材/绿黄环) -40材是最便宜的材料,其特性与最通用的材料-26颇相似,普遍应用于较大的尺寸 铁粉芯磁环(52材/蓝绿环) -52材在高频率下磁芯损耗较低,而磁导率与材料-26相同,在新型的高频抗流器上应用广泛. 材质性能 MATERIAL PROPETIES 材质编号有效磁道率磁道率温度系数(+PP''m/oC) 颜色 -26 75 825 黄/白 -52 75 650 绿/蓝 -18 55 385 绿/红 -40 60 950 绿/黄 -33 33 635 灰/黄 -28 22 415 灰/绿 -38 85 955 黑/灰 -45 100 1040 黑色 -8 35 255 黄/红
注:有效磁道率仅作参考,磁芯按电感值AL制定. 铁芯:IRON POWDER CORE,适用于-65oC--+125oC的温度范围,当铁芯处于较高的温度环境中,会使电感和品质因数“Q”,永久性降低,IRON CORE磁环特性的偏差程度取决于时间、温度、磁芯大小,频率和磁通量密度等. 磁性偏差:磁芯是按列出的额定电感AL值,每种材料有效磁道率,仅作参考,AL值偏差为±10%,测试条件:10KHZ的频率下环形铁芯是均匀分布,单层绕线测试.
磁性材料: 概述:磁性是物质的基本属性之一.磁性现象是与各种形式的电荷运动相关联的,由于物质内部的电子运动和自旋会产生一定大小的磁场,因而产生磁性.一切物质都具有磁性.自然界的按磁性的不同可以分为顺磁性物质,抗磁性物质,铁磁性物质,反铁磁性物质,以及亚铁磁性物质,其中铁磁性物质和亚铁磁性物质属于强磁性物质,通常将这两类物质统称为磁性材料. 磁性材料的分类,性能特点和用途: 1铁氧体磁性材料,一般是指氧化铁和其他金属氧化物的符合氧化物.他们大多具有亚铁磁性. 特点:电阻率远比金属高,约为1-10(12次方)欧/厘米,因此涡损和趋肤效应小,适于高频使用.饱和磁化强度低,不适合高磁密度场合使用.居里温度比较低. 2 铁磁性材料:指具有铁磁性的材料.例如铁镍钴及其合金, 某些稀土元素的合金.在居里温度以下,加外磁时材料具有较大的磁化强度. 3 亚铁磁性材料:指具有亚铁磁性的材料,例如各种铁氧体,在奈尔温度以下,加外磁时材料具有较大的磁化强度. 4 永磁材料:磁体被磁化厚去除外磁场仍具有较强的磁性,特点是矫顽力高和磁能积大.可分为三类,金属永磁,例,铝镍钴,稀土钴,铷铁硼等. 铁氧体永磁,例,钡铁氧体,锶铁氧体,其他永磁,如塑料等. 5软磁材料:容易磁化和退磁的材料.锰锌铁氧体软磁材料,其工作频率在1K-10M之间.镍锌铁氧体软磁材料,工作频率一般在1-300MHZ 金属软磁材料:同铁氧体相比具有高饱和磁感应强度和低的矫顽力,例如工程纯铁, 铁铝合金, 铁钴合金,铁镍合金等,常用于变压器等. 术语: 1 饱和磁感应强度:(饱和磁通密度)磁性体被磁化到饱和状态时的磁感应强度.在实际应用中, 饱和磁感应强度往往是指某一指定磁场(基本上达到磁饱和时的磁场)下的磁感应强度. 2 剩磁感应强度:从磁性体的饱和状态,把磁场(包括自退磁场)单调的减小到0的磁感应强度. 3 磁通密度矫顽力, 他是从磁性体的饱和磁化状态,沿饱和磁滞回线单调改变磁场强度, 使磁感应强度B减小到0时的磁感应强度. 4内禀矫顽力:从磁性体的饱和磁化状态使磁化强度M减小到0的磁场强度. 5磁能积:在永磁体的退磁曲线上的任意点的磁感应强度和磁场强度的乘积. 6 起始磁导率:磁性体在磁中性状态下磁导率的极限值.