软磁材料高频磁化特性和损耗特性分析

软磁材料的损耗(二)低频下初始磁导率为常数，随频率升高，磁导率有轻微上升，在出现一个不大明显的峰值后，高频下磁导率快速下降。

与此同时，损耗角正切由甚小值迅速上升。

通常将磁导率陡削下降及损耗迅速上升的频率，称为截止频率。

实际测量是将μi 下降到稳定值 1/２处的频率，定为截止频率，用fr 表示。

考虑到转动磁化对磁导率的贡献，荷兰科学家斯诺克发现了如下等式：式中，γ = 回磁比；Ms = 饱和磁化强度；因为γ和 Ms 都是材料的内禀特性，因此对于一定的材料，μ · fr 乘积为常数。

这意味着磁导率高的材料，其截止频率低；磁导率低的材料，截止频率高。

当磁化场增加到饱和值的 50% 以上时，磁场强度与磁感应强度的非线性关系随之增加，失真度也随之加大，此时用比损耗因子 tgò来表示损耗就不够精确了，于是材料的总损耗用功率损耗来度量。

在规定条件下，以瓦特表示的磁芯损耗，称为功率损耗（有时用单位质量或单位体积的功率损耗来表示，单位是 mw/g 或 mw/cm３。

这里“规定条件”通常指频率、磁感应强度、温度等。

铁氧体磁芯的功率损耗与频率、磁感应强度的关系示于图 1-11，在双对数座标上，功率损耗与磁感应强度为线性关系，且不同频率下近似为互相平行的直线，因此符合下列关系式：Pv=kf aBb (1-20)图 1-11 磁心总损耗与磁感应强度频率关系式中，P 是单位体积的功率损耗，k 为系数，b 是斯坦梅茨指数，对功率铁氧体材料，典型值为 2.5。

如果磁损耗简单地归因于磁滞损耗，则频率f的指数 a 应当为 1，这对于低频是正确的；但对于 f=10～100kHz 时，a 一般为1.3；当频率增加到 100kHz 以上时，a 值还会上升。

软磁材料的损耗(一)铁氧体磁性材料处在随时间变化的磁场中，材料所吸收的并以热形式耗散的能量，称为磁性材料的损耗。

在低磁通密度下，铁氧体磁性材料的损耗可用损耗角正切 tgò来表示：(1-13)式中。

Rs＝仅由磁芯引起的测量线圈的串联电阻(Ω)Ls =带磁芯线圈的串联电感(H)f = 频率(Hz) tgò损耗角正切的倒数，称为品质因数，用 Q 表示(1-14)众所周知，铁氧体磁性材料的总损耗包括涡流损耗tgòe，磁滞损耗 tg òh 以及剩余损耗 tgòr，即：tgò=tgòe+tgòh+tgòr (1-15)涡流损耗与材料电阻率，磁芯尺寸及使用频率有关，并可由下面近似公式表示：(1-16)式中，ρ= 材料的电阻率，d = 磁芯尺寸，β=系数。

对厚度为 d 的薄片，β=6；对直径为 d 的园柱体，β=16。

在弱磁场条件下，由磁滞现象引起的损耗角正切由下式表示：tgòh=ηBμeB (1-17)式中，ηB = 材料磁滞常数(T1)B = 测量时磁芯中磁感应强度的峰值(T)μe = 磁芯的有效磁导率。

总损耗减去涡流损耗和磁滞损耗的差值，称为剩余损耗。

在低频弱磁场条件下，因为频率低，涡流损耗可以忽略，且弱磁场下磁滞损耗很小，所以实际测量磁芯损耗角正切实质上主要是剩余损耗值。

当磁芯中有气隙存在时，磁芯损耗因子与有效磁导率μe 有关。

在低磁通密度时，只要漏磁通可忽略，比损耗与气隙长度无关，即：(1-18)因此，常用损耗角正切与相对磁导率之比，来表征磁性材料的优值，有时也用μ·Q 乘积来表示，因为tgò/μ=1/μＱ。

对于开路状态使用的磁芯（如棒形磁芯、螺纹磁场芯等），磁芯损耗用表观品质因数 Qapp 来表示：(1-19)式中，Qe = 有磁芯线圈的品质因数；Q0 = 无磁芯线圈的品质因数；损耗的出现导致磁导率的下降。

二、基本内容概述10.1软磁材料的重要指标重点掌握的几个概念：起始磁导率(μi)、磁损耗(tgδ)、温度稳定性(α)、减落(D)、磁老化(Ia)、截止频率(f r)。

1、起始磁导率(μi)：，是磁中性状态（H＝0，M＝0）下磁导率的极限值，在弱场下使用时，μi是一重要参数。

2、磁损耗(tgδ)：，处于交变磁场中的软磁材料由于存在不可逆磁化，使得磁感应强度B滞后于外加交变磁场H，滞后角为δ，从而导致软磁材料在储存能量的同时也会损耗能量，用tgδ来表征这种磁损耗。

3、温度稳定性(α)：，软磁材料的温度稳定性用温度系数表示，定义为由于温度的改变而引起的被测量的相对变化与温度变化之比，最常用的是磁导率的温度系数µ。

在实际应用中，也常用比温度系数µ/μi来表征软磁材料的温度特性，因为对于某种软磁材料而言，比温度系数u/μi与形状和尺寸无关，是一个常数，希望这个常数越小越好。

4、减落(D)：，定义为在磁正常状态化之后，恒定温度下经过一定的时间间隔 (t1-t2)，材料磁导率的相对减小。

式中1、2分别为给定时间间隔开始(t1)和结束(t2)时的磁导率值。

5、磁老化(Ia)：，软磁材料的磁性能随时间增长而不断下降，其原因除减落之外，还可能出现由于材料结构变化而引起的不可逆变化，称为磁老化，用老化系数Ia表示。

式中1、2分别为老化前后测得的磁导率。

6、截止频率(f r)：由于软磁材料畴壁共振及自然共振的影响，使软磁材料的值下降为起始值的一半且达到峰值时的频率，称为截止频率fr。

截止频率fr与材料的组成和显微结构有关，各类软磁材料的截止频率fr不同，其应用频率上限显然与fr有关，fr越高则应用频率的上限越高。

10.2提高起始磁导率的途径1、影响磁导率的因素首先是从磁化的机理（可逆磁畴转动、可逆畴壁位移）分析磁化的动力（饱和磁化强度）和阻力（内应力、参杂、空泡、晶界）。

对于可逆磁畴转动，，对于可逆畴壁位移，，其中，由此可知，磁导率为材料的二级磁参数，不仅与其内禀参数（如Ms、K、λ等）相关，而且与其工艺参数等相关。

图14种软磁材料的相对磁导率软磁材料高频磁化特性和损耗特性分析李盈（新能源电力系统国家重点实验室（华北电力大学），北京102206）摘要：磁芯材料的工作磁通密度和损耗是决定高频变压器的体积和效率的关键。

现测量分析了4种典型的软磁材料———硅钢、铁氧体、非晶和纳米晶在宽频范围内的磁化特性和损耗特性，为变压器磁芯材料的选型提供了依据。

结果表明，纳米晶的饱和磁感应强度仅次于硅钢，高于非晶和铁氧体。

纳米晶的磁导率远大于其他材料，而且宽频特性更加平稳，高频下损耗远小于其他材料。

关键词：高频变压器；磁芯；软磁材料；磁化特性；损耗特性0引言高频变压器广泛应用于高频开关电源、高频逆变电源及大功率DC -DC 变换器等场合[1-4]。

提高高频变压器的工作频率可以提高能量密度、减小体积，有助于电源和变换器设备的集成化设计。

然而随着工作频率的升高，变压器的铁芯损耗和温升也随之增加[5-8]。

因此，需要根据高频变压器铁芯材料的磁化特性和损耗特性，选择合适的工作频点。

目前，用于高频变压器磁芯的典型材料有硅钢、铁氧体、非晶、纳米晶，这4种典型磁芯材料的磁化特性、饱和磁密、矫顽力、磁导率、电阻率、磁滞伸缩系数、居里温度和叠片厚度等性能在很大程度上决定了高频变压器的工作品质[9-10]。

本文依托华北电力大学国家重点实验室的软磁材料测试平台，通过实验测量获得了硅钢、铁氧体、非晶、纳米晶4种软磁材料在1～20kHz 频率范围内、不同磁感应强度下的磁化特性与损耗特性。

在此基础上，提出了供能系统高频变压器选材和工作频点的设计建议。

1软磁材料的磁化特性软磁材料的饱和磁感应强度表达了该材料中最大能够导通的磁通密度。

材料具有高饱和磁感可以减小软磁材料用量，有利于降低磁性器件的铁损，并节约其他材料，如线圈铜导线等，减小设备体积。

磁导率是反映磁性材料激磁能力的重要指标。

软磁材料的磁导率一般会随着频率发生变化，为了保证高频设备工作在最佳频点，对4种软磁材料的磁导率随着频率变化情况进行了测量。

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me及电感的计算公式为： me = 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mi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(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。

高磁通粉芯HF是由50%Ni, 50%Fe粉构成。

主要特点是: 饱和磁感应强度值在15000Gs左右；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。

软磁材料的特点及应用软磁材料是一类在外加磁场下具有高磁导率和低矫顽力的材料，通常用于电磁设备、电器设备和通信设备等领域。

软磁材料具有很高的磁导率和低的矫顽力，这使得它在电磁设备中具有很好的性能，能够有效地降低能量损失，提高效率，同时还具有很好的磁性可逆性和稳定性。

软磁材料在电力系统、通信系统、电子设备和家电产品等领域都有着广泛的应用。

软磁材料的特点主要包括以下几个方面：1. 高磁导率：软磁材料具有高的磁导率，能够在外加磁场下有效地导磁，从而降低能量损失，提高能效。

2. 低矫顽力：软磁材料的矫顽力很低，即在外加磁场下能够很快地磁化和去磁化，这有利于提高电磁设备的工作效率。

3. 微观结构均匀：软磁材料的微观结构呈现均匀的颗粒状或纤维状，这有利于在外加磁场下实现快速的磁化和去磁化。

4. 磁性稳定性：软磁材料具有很好的磁性稳定性，能够在长时间的工作过程中保持良好的磁性性能。

软磁材料的应用非常广泛，主要包括以下几个方面：1. 变压器核和电感器：软磁材料通常用于制造变压器核和电感器，能够有效地降低能量损失，提高电力传输效率。

2. 电动机和发电机：软磁材料在电动机和发电机中的应用也非常广泛，能够提高转换效率，降低能量损失。

3. 磁存储器件：软磁材料也常用于磁存储器件中，如磁盘驱动器、磁带等，能够提高数据的存储密度和读写速度。

4. 通信设备：软磁材料在通信设备中的应用也非常重要，能够提高信号传输的稳定性和速度。

5. 家电产品：软磁材料还常用于家电产品中，如电视、音响、微波炉等，能够提高设备的性能和节能效果。

总的来说，软磁材料具有高磁导率、低矫顽力、微观结构均匀和磁性稳定性等特点，能够在电磁设备中发挥重要作用，降低能量损失，提高效率，广泛应用于电力系统、通信系统、电子设备和家电产品等领域。

随着电气化和信息化的不断发展，对软磁材料的需求也将越来越大，同时也对软磁材料的性能提出了更高的要求，这将促使软磁材料的研发和应用不断取得新的突破。

软磁材料交流磁特性指什么软磁材料是一种具有较高磁导率和低矫顽力的磁性材料，常用于制造电感器、变压器和电感元件等电子器件。

交流磁特性是指软磁材料在交变磁场中的响应和性能表现。

本文将从磁导率、矫顽力、饱和磁场强度和损耗等方面详细阐述软磁材料的交流磁特性。

首先，磁导率是衡量材料对交变磁场的相应能力的重要指标之一。

它决定了软磁材料在交流磁场中的磁性能，可以用来评估材料对磁通的导磁性能。

软磁材料的磁导率通常随着频率的增加而下降，这是由于交流磁场中电磁感应产生的涡流和磁滞损耗的存在。

因此，软磁材料在高频率下的导磁能力较低，不适用于高频电子器件。

其次，软磁材料的矫顽力是指在交变磁场中反转磁化方向所需的磁场强度。

矫顽力越低，说明材料在交变磁场中更容易反转磁化方向，具有更好的磁化可逆性。

软磁材料的矫顽力通常较低，这意味着它们可以快速响应交变磁场的变化，从而提供稳定的磁性能。

此外，软磁材料的矫顽力与交变磁场频率也有关系，高频情况下材料的矫顽力较低。

第三，软磁材料的饱和磁场强度是指在交变磁场作用下，材料开始磁化饱和的磁场强度。

饱和磁场强度越高，说明材料可以承受更高的磁场强度而不进入饱和状态，从而提供更高的磁导率。

软磁材料常常具有较高的饱和磁场强度，可以在相对较高的磁场中保持较高的导磁性能。

最后，软磁材料的损耗是指在交变磁场中由于涡流和磁滞损耗导致的能量损失。

涡流损耗是由于交变磁场中电磁感应产生的涡流所引起的，主要取决于材料的磁导率和频率。

磁滞损耗是由于材料在磁化和反磁化过程中产生的能量损耗，主要与材料的矫顽力和饱和磁场强度有关。

软磁材料的损耗会导致材料发热，降低导磁性能，因此在选择软磁材料时需要平衡导磁性能和能量损耗。

综上所述，软磁材料的交流磁特性主要包括磁导率、矫顽力、饱和磁场强度和损耗等方面。

软磁材料具有高磁导率、低矫顽力和高饱和磁场强度的特点，在交变磁场中表现出良好的磁性能。

然而，涡流和磁滞损耗会导致软磁材料的导磁性能下降，因此在实际应用中需要综合考虑导磁性能和能量损耗。

易面型金属软磁复合物的高频磁性及损耗特征研究易面型金属软磁复合物的高频磁性及损耗特征研究引言：近年来，随着高频电子设备的快速发展，对于具有优异高频磁性能力的金属软磁材料的需求不断增加。

易面型金属软磁复合物以其优异的磁性能、低磁损耗和良好的加工性能，逐渐成为研究的热点。

本文旨在综述易面型金属软磁复合物的高频磁性及损耗特征的研究进展。

一、易面型金属软磁复合物的基本特性易面型金属软磁复合物由纳米晶金属和聚合物基体组成，具有多种独特的性能。

首先，易面型金属软磁复合物具有高饱和磁感应强度，这归因于纳米晶结构的形成。

其次，易面型金属软磁复合物具有优异的导磁率，这使得它在高频领域中具有较低的磁场损耗。

此外，易面型金属软磁复合物还具有优良的温度稳定性、机械强度和化学稳定性，使其在多种应用中具备良好的可塑性。

二、易面型金属软磁复合物的制备方法目前，易面型金属软磁复合物的制备方法主要包括机械合金化法、溶胶-凝胶法和电化学沉积法。

机械合金化法通过高能球磨和烧结等方法将金属粉末与聚合物基体进行混合，然后在高温下烧结得到易面型金属软磁复合物。

溶胶-凝胶法是通过将金属溶胶和聚合物溶液混合，然后经过热处理和固化得到易面型金属软磁复合物。

电化学沉积法是将金属离子通过电解沉积的方式沉积在聚合物基体上，然后进行退火得到易面型金属软磁复合物。

这些制备方法各有优劣，可以根据应用的具体要求选择合适的方法。

三、易面型金属软磁复合物的高频性能研究易面型金属软磁复合物在高频领域具有广泛应用，对其高频磁性能的研究具有重要意义。

研究表明，易面型金属软磁复合物的饱和磁感应强度和导磁率随频率的增加而逐渐降低，这与涡流损耗和磁畴壁移动等相关。

此外，易面型金属软磁复合物的磁导率、磁损耗和磁化特性等也受到纳米晶尺寸、晶界结构和加工工艺等因素的影响。

因此，研究易面型金属软磁复合物的高频性能对于深入理解其磁性能具有重要意义。

四、易面型金属软磁复合物的损耗特征研究在高频应用中，磁损耗是评价材料性能的重要指标之一。

磁性材料的高频特性研究在当今科技发展迅速的时代，磁性材料作为一种关键材料在电子技术领域中扮演着重要的角色。

磁性材料的高频特性研究成为了当前研究的热点之一，因为它关乎着通信系统、雷达技术、无线电设备等方方面面的发展。

本文将深入探讨磁性材料的高频特性研究，从原理到应用，从实验方法到理论模型，逐步展开。

首先，我们来了解一下什么是磁性材料的高频特性。

磁性材料可以分为软磁性材料和硬磁性材料两大类。

软磁性材料主要用于变压器、感应器等器件，其高频特性研究主要关注材料的磁导率等参数；而硬磁性材料则应用于电机、磁录制等领域，其高频特性研究更偏向于材料的饱和磁化强度等参数。

在磁性材料的高频特性研究中，实验方法起着重要的作用。

常见的实验方法包括磁滞回线测试、磁导率测量、磁相位测试等。

其中，磁滞回线测试可以通过测量材料在外加磁场作用下的磁感应强度与磁场的关系来了解材料的磁化特性。

磁导率测量则是通过测量材料在交变磁场中的磁感应强度与外加交变磁场之间的关系，从而获得材料的磁导率。

而磁相位测试则能够通过测量材料在交变磁场中的磁感应强度与磁场的相位差来研究材料的高频特性。

这些实验方法为磁性材料高频特性的研究提供了可靠的数据。

除了实验方法，理论模型也是磁性材料高频特性研究的一项重要内容。

在实验结果的基础上，通过建立数学模型，我们可以更深入地了解磁性材料的高频特性。

常用的理论模型有磁导率模型、涡流损耗模型等。

磁导率模型基于磁滞回线与磁导率之间的关系，通过建立数学公式来描述材料的磁导率高频特性。

而涡流损耗模型则通过考虑材料内部涡流分布来解释材料在高频条件下的损耗特性。

这些理论模型对于我们理解磁性材料的高频特性及其应用具有重要的意义。

在磁性材料高频特性研究的应用方面，我们可以看到它们广泛应用于无线电设备、通信系统和雷达技术等领域。

例如，磁导率的研究对设计高频变压器和感应器具有重要作用。

在通信系统中，我们需要了解磁性材料在高频条件下的磁导率，以确保信号传输的效果。

软磁材料概述一软磁材料简介1.1软磁材料介绍当磁化发生在Hc不大于1000A/m，这样的材料称为软磁体。

软磁材料的矫顽力很低，在磁场中可以反复磁化，当外电场去掉以后获得的磁性便会全部或大部分消失。

磁性材料又分为软磁材料、硬磁材料等。

软磁材料作为信息功能材料的磁性材料，是其中应用最广泛、种类最多的材料之一。

软磁材料的性能常因应用而异，但通常软磁材料的磁导率要高、矫顽力和损耗要低。

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。

1.2软磁材料的分类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。

镍含量30％～90％，又称坡莫合金，通过合金化元素配比和适当工艺，可控制磁性能，获得高导磁、恒导磁、矩磁等软磁材料。

其塑性高，对应力较敏感，可用作脉冲变压器材料、电感铁芯和功能磁性材料。

⑥铁钴系合金。

钴含量27％～50％。

具有较高的饱和磁化强度，电阻率低。

适于制造极靴、电机转子和定子、小型变压器铁芯等。

软磁复合材料软磁复合材料是一种由软磁材料和复合材料制成的材料。

它具有较高的磁性和力学性能，广泛应用于电子设备、电力设备、汽车等领域。

软磁复合材料具有以下特点：1. 高磁导率：软磁复合材料具有较高的磁导率，能够有效地集中和传导磁场，提高电磁性能。

这使得软磁复合材料在电感器、变压器等设备中具有很好的应用前景。

2. 低磁滞：由于软磁复合材料具有低磁滞特性，其磁化和去磁化过程中能量损耗较小。

这可以使得设备的工作效率更高，并减少能量损耗。

3. 优良的力学性能：软磁复合材料不仅具有较高的磁性能，还具有优良的力学性能。

它的强度、硬度、韧性等指标都比较高，能够承受较大的应力和压力。

因此，软磁复合材料在汽车发动机、飞机发动机等高温、高压环境中的使用具有很大优势。

4. 耐腐蚀性好：由于软磁复合材料表面涂覆有保护层，能够有效地防止外部环境的腐蚀和氧化。

这使得软磁复合材料具有较长的使用寿命，同时也降低了材料的维护成本。

5. 可加工性好：软磁复合材料可根据需要进行切割、焊接和塑性变形等加工工艺，制成各种形状的产品。

这为制造商提供了更多的选择和灵活性。

软磁复合材料在电子设备、电力设备、汽车等领域的应用非常广泛。

例如，它可以用于制造高频变压器、电感器、电感电源、电机、电磁波屏蔽材料等。

此外，软磁复合材料还可以用于制造汽车发动机的传动系统、电动汽车的发电机等。

在未来，随着科技的不断发展，软磁复合材料的应用领域将进一步扩大。

越来越多的软磁复合材料会被开发出来，为各个领域的设备和产品提供更好的磁性能和力学性能。

同时，对于软磁复合材料的研究和开发也将成为一个重要的课题，有助于进一步提高其性能和应用范围。

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；∙损耗P: 磁滞损耗Ph及涡流损耗Pe P=Ph+Pe=af+bf2+cPeμf2t2/,r 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r；∙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（亳瓦特）/表面积（平方厘米）3.软磁材料的磁性参数与器件的电气参数之间的转换∙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。

材料:B H,m 磁芯(S,l):f～F 器件(N):U～I,LI ～H: H = IN/l 磁势F =ò Hdl=Hl Nf = ò UdtL～m:L＝AL N2 =4N2m SK /D′10-9 U ～B:U = Ndf/dt = kfNBS ′10-6二、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。

软磁材料定义软磁材料是一类具有优异磁性能的材料，其在电子器件、电力设备、通信技术等领域具有广泛应用。

本文将从软磁材料的定义、特性、分类以及应用等方面进行介绍。

一、定义软磁材料是指对磁场具有高度敏感性能的材料，其能够在外加磁场的作用下产生较大的磁化强度，同时在磁场消失后能够迅速恢复到无磁状态。

软磁材料具有低矫顽力、低磁滞损耗、高导磁率以及高饱和磁感应强度等特点。

二、特性1. 低矫顽力：软磁材料的矫顽力较低，即在外加磁场的作用下，能够迅速实现磁化与去磁化的转变。

这使得软磁材料在电感器件、变压器等电力设备中具有重要的应用。

2. 低磁滞损耗：软磁材料的磁滞损耗较低，即在磁化与去磁化的过程中能量损耗较小，从而能够提高电力设备的能效。

3. 高导磁率：软磁材料的导磁率较高，即在外加磁场的作用下，能够更好地引导磁通线，提高磁场的传导效率。

4. 高饱和磁感应强度：软磁材料的饱和磁感应强度较高，即在外加磁场的作用下，能够达到较高的磁化强度，提高磁场的响应速度。

三、分类软磁材料根据其组成和性能特点的不同，可以分为多种类型，常见的软磁材料主要有以下几种：1. 铁氧体材料：铁氧体材料是一类由铁、氧和其他金属元素组成的化合物，具有良好的软磁性能和高温稳定性，广泛应用于电感器、变压器、滤波器等电子器件。

2. 镍铁合金材料：镍铁合金材料是一类具有优异软磁性能的材料，其主要成分为镍和铁，能够在较高频率下工作，广泛应用于高频变压器、磁头等领域。

3. 钕铁硼材料：钕铁硼材料是一类具有极高磁能积和良好软磁性能的材料，其主要成分为钕、铁和硼，广泛应用于电机、发电机、电动车等领域。

4. 钠钡钛矿材料：钠钡钛矿材料是一类具有优异磁电性能的材料，其主要成分为钠、钡和钛，广泛应用于传感器、换能器、存储器等领域。

四、应用软磁材料在电子器件、电力设备、通信技术等领域具有广泛的应用。

主要应用包括：1. 变压器：软磁材料的低矫顽力和高导磁率使其成为变压器的重要组成部分，能够提高能源传输的效率。

金属软磁材料金属软磁材料是一类具有良好磁导性和磁导率的金属材料。

它们在电磁场中表现出较高的磁化率和较低的磁滞损耗，具有广泛的应用前景。

本文将介绍金属软磁材料的特性、制备方法以及应用领域。

一、金属软磁材料的特性金属软磁材料具有以下几个主要特性：1. 高磁导率：金属软磁材料具有良好的电磁导性能，能够有效传导磁场。

2. 低磁滞损耗：金属软磁材料的磁滞损耗较低，能够减少能量转化过程中的热耗散。

3. 高饱和磁感应强度：金属软磁材料具有高饱和磁感应强度，可在较小的磁场下实现较高的磁化。

4. 良好的稳恒性：金属软磁材料具有较好的稳恒性，能够保持稳定的磁性能。

5. 可调性：金属软磁材料的磁性能可通过调整合金成分和热处理过程进行调节，以满足不同应用的要求。

金属软磁材料的制备主要包括合金制备和热处理两个步骤。

1. 合金制备：金属软磁材料通常是由多种金属元素组成的合金。

制备合金的方法有熔炼法、化学还原法、溶液法等。

其中，熔炼法是最常用的制备金属合金的方法，通过将不同比例的金属元素熔融混合后冷却固化得到合金。

2. 热处理：热处理是指对合金进行加热和冷却处理，以改善合金的结晶状态和磁性能。

常见的热处理方法包括退火、淬火和时效处理等。

通过热处理，可以改变合金的晶体结构和磁畴结构，从而调节其磁性能。

三、金属软磁材料的应用领域金属软磁材料在电子、电力和通信等领域具有广泛的应用。

1. 电子领域：金属软磁材料常用于制造电感器、变压器、电感线圈等元件。

它们能够有效传导和调节电磁场，用于电路的能量转换和信号传输。

2. 电力领域：金属软磁材料在电力传输和变换中起着重要作用。

例如，用于制造电力变压器的铁芯材料必须具有较高的磁导率和低磁滞损耗，以提高变压器的效率和稳定性。

3. 通信领域：金属软磁材料在通信设备中用于制造电感器、隔离器和滤波器等元件。

它们能够提供稳定的电磁屏蔽和滤波功能，保证通信设备的正常工作。

4. 其他领域：金属软磁材料还广泛应用于航空航天、汽车制造、医疗设备等领域。