7—3.2软磁材料

软磁材料基本知识一、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十九世纪末。

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。

到二十世纪初，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。

到二十年代，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。

从四十年代到六十年代，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。

进入七十年代，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). 合金类：硅钢片、坡莫合金、非晶及纳米晶合金2). 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）3). 铁氧体类：算是特殊的粉芯类， 包括：锰锌系、镍锌系常用软磁材料的分类及其特性(Soft Magnetic Materials)二、软磁材料的分类介绍(一). 合金类1.硅钢硅钢是一种合金，在纯铁中加入少量的硅（一般在 4.5%以下）形成的铁硅系合金称为硅钢，该类铁芯具有最高的饱和磁感应强度值为20000 高斯；由于它们具有较好的磁电性能，又易于大批生产，价格便宜，机械应力影响小等优点，在电力电子行业中获得极为广泛的应用，如电力变压器、配电变压器、电流互感器等铁芯。

是软磁材料中产量和使用量最大的材料。

也是电源变压器用磁性材料中用量最大的材料。

特别是在低频、大功率下最为适用。

常用的有冷轧硅钢薄板DG3、冷轧无取向电工钢带DW、冷轧取向电工钢带DQ，适用于各类电子系统、家用电器中的中、小功率低频变压器和扼流圈、电抗器、电感器铁芯，这类合金韧性好，可以冲片、切割等加工，铁芯有叠片式及卷绕式。

DT4E3.1 矫顽力（Hc）:磁场强度从饱和状态单调变化所得到的矫顽磁场强度值，单位符号为A/m。

3.2 最大磁导率（μmax ）：对应正常磁化曲线上磁导率的最大值，单位符号为H/m×10-3。

6.1 化学成分6.1.1 钢带的化学成分（熔炼成分）应符合表3的规定。

表3 牌号化学成分％C Si Mn P S AltDT4E ≤0.010 ≤0.30 ≤0.40 ≤0.10 ≤0.030 ≤0.050 6.4 磁性能6.4.1 退火磁性能退火后的磁性能应符合表5的规定，试样的退火条件和工艺按10.5的规定。

1j79合金材料产品名称: 1j79合金材料产品型号: 坡莫合金软磁合金铁镍合金简单介绍1j79合金材料具有滋滞伸缩系数小，易导磁，退磁快，矫顽力小，涡损低等特点，使用涵盖了工频，中频至高频整个频率范围，产品有有扁带形，圆形，盘条，锻件，圆钢等形态交货，朝展产品起订量低，主要用于开关电源变压器、精密互感器、漏电开关互感器、磁屏蔽、磁轭以及弱磁场下应用的高灵敏度小型功率变压器零序电源互感器、小功率磁放大器，高频电源。

1j79合金材料的详细介绍朝展金属1J79的标准化学成份1J79是一种常用的铁镍合金（软磁合金）也可以称为坡莫合金，它主要通过镍与铁的合理搭配，来实现足够的导磁率及磁饱和感应强度。

1J79还添加钼、铜等这些元素，目的是增加材料的电阻率，以减小做成铁芯后的涡流损失。

同时，添加元素也可以提高材料的硬度，这尤其有利于作为磁头等有磨损的应用。

1J7 9合金的生产过程比较复杂，例如，板材轧制的工艺、退火温度、时间、退火后的冷却快慢等都对材料最终的磁性能有很大影响。

目前公司已有成熟生产工艺，生产出来的1J79产品常常用在中高频变压器的铁芯或者对灵敏度有严格要求的器件中。

1J79的矫顽力和剩磁低，直流磁性能优良，适宜在弱磁场中使用，主要用于精密仪表微弱信号的传递和转换元件中、电路中漏电检测、微弱磁场的屏蔽等，如屏蔽罩等。

软磁材料分类
软磁材料根据其磁性质和应用领域可以分为以下几类：
1. 铁氧体：具有高磁导率和饱和磁化强度的材料，广泛用于电感器、变压器、电机和磁芯等领域。

2. 镍铁合金：具有低矫顽力和高磁导率的材料，常用于制造磁头和传感器等电子器件。

3. 铁镍合金：具有高磁导率和大的磁滞回线面积的材料，适用于制造高灵敏度和大输出信号的磁强计和磁导传感器等应用。

4. 铁硅合金：具有高电阻率和高磁导率的材料，用于制造电感线圈和电磁铁等应用。

5. 铁铝合金：具有高饱和磁感应强度和低矫顽力的材料，常用于制造高频电感器件和磁芯。

6. 铁钡合金：具有高相对磁导率和低矫顽力的材料，用于制造大功率电感器、变压器和磁芯等。

7. 铁碳合金：具有较高矫顽力和低磁导率的材料，常用于制造磁性弹簧和磁芯等。

以上是一些常见的软磁材料分类，每种软磁材料都有其特定的应用领域和优势。

软磁高熵合金-概述说明以及解释1.引言1.1 概述软磁高熵合金是一种新兴的材料，具有许多独特的性质和应用潜力。

软磁材料一直是电磁器件中不可或缺的重要组成部分，常被用于变压器、感应器、电感器等设备中。

传统的软磁材料如钠铁酸盐和铁-镍合金等具有较低的熵值和饱和磁导率，限制了它们在高频和高温环境下的应用。

高熵合金是近年来材料科学领域的一项创新性研究内容，它采用了多种元素组成的合金，并且具有均匀分布的晶格结构，使得材料的熵值较高。

与传统合金相比，高熵合金具有更强的力学强度、耐腐蚀性和热稳定性。

这些特点使得高熵合金有望应用于多个领域，如航空航天、能源和电子等。

软磁高熵合金是将软磁材料与高熵合金的优势相结合，具有优异的软磁性能和结构稳定性。

其高熵合金基体可以提供强大的力学支撑和抗腐蚀性能，而软磁材料的加入可以提高材料的磁导率和饱和磁感应强度。

这使得软磁高熵合金在电子设备中具有更高的效能和更广泛的应用空间。

本文旨在系统介绍软磁高熵合金的概念、特点以及潜在应用。

在接下来的章节中，我们将首先讨论软磁材料的定义和应用，然后介绍高熵合金的概念和特点。

最后，我们将探讨软磁高熵合金在电子设备中的潜在应用前景，并讨论该领域所面临的挑战。

通过深入了解软磁高熵合金的优势和应用前景，我们可以为该材料的研发和应用提供更全面的指导，并为相关领域的科学家和工程师提供新的思路和方法。

软磁高熵合金的研究具有重要的理论和实践意义，对于推动材料科学与工程的发展具有重要的促进作用。

文章结构部分的内容可以按照以下方式编写：1.2 文章结构本文将按照以下结构进行论述：第一部分为引言部分，概述了软磁高熵合金的研究背景和意义。

在引言部分中，将介绍软磁材料和高熵合金的定义，并探讨软磁高熵合金的潜在应用和发展前景。

第二部分为正文内容，主要包括软磁材料的定义和应用以及高熵合金的概念和特点。

在这一部分中，将详细介绍软磁材料的基本特性、常见应用领域以及目前的研究进展。

软磁材料安全操作保养规定一、前言软磁材料是电气工业的重要材料，应用非常广泛。

在使用软磁材料的过程中，安全是首要考虑的问题。

为了确保工人的身体健康和生产安全，我们制定了这份软磁材料安全操作保养规定，旨在帮助使用软磁材料的工人初步掌握安全操作及保养要点。

二、安全操作注意事项2.1 强调安全意识使用软磁材料的工人应该提高自觉性，增强安全意识，认真贯彻安全生产方针。

在工作中要严格遵守操作规程，不得随意操作，必须按照操作规程执行，务必严格保持安全的技术秩序。

2.2 做好个人防护使用者在操作时，必须穿戴好劳动保护用品。

首先必须戴好安全帽，微粉必须佩戴口罩、手套、眼镜等个人防护装备。

如果有长時間接触软磁材料，必须戴上防护面具或呼吸器。

2.3 设备安全操作在软磁材料生产以及使用过程中，各种设备都必须符合国家标准相关规定，并在合理和合法的范围内运行，并应定期进行维护和保养，避免设备出现问题，影响生产的正常运行。

2.4 防火与防爆措施生产和使用软磁材料涉及到火灾和爆炸安全问题，必须注意完善防火和防爆措施，坚决严格执行消防检查制度，进行定期检查，发现问题及时排除，确保生产环境的安全和正常生产。

2.5 避免产生废物和污染生产和使用软磁材料，必须关注环境保护问题，生产过程中应该尽量避免废物的产生，并且要正确地处理废物。

另外，必须加强对环境污染的防控，根据污染源进行科学合理的防治，以确保生产的质量和环保标准。

三、软磁材料保养要点3.1 材料离线保养离线保养是指，将软磁材料从主线上拆下来，离线进行保养。

软磁材料的离线保养要点如下：•不得在库房的角落中存储•进行复杂保养前，必须彻底清洗干净•离线保养需要反复检查出口优劣•离线保养后的软磁材料需要重新上线检查使用效果3.2 材料在线保养在线保养是指，在线上对软磁材料进行保养。

在线保养需要坚持以下要点：•在保养前必须进行充分的准备措施•清洗过程需要轻柔，不得对软磁材料造成伤害•在保养期间需要注意实时监控软磁材料的使用情况•在保养结束后必须对软磁材料进行分级处理四、结论为了保护工人的生命安全和生产环境的安全，我们对软磁材料的安全操作保养规定做出了制定。

1 软磁材料和硬磁材料软磁性材料特点：导磁率高、剩磁弱。

在较软的外磁场的作用下就能产生较强的磁感应强度，而且随着外磁场的增强，很快达到磁饱和状态。

当外磁场除去后，它的磁性就基本消失。

软磁性材料的磁性能物理及机械特性参考文献8。

常用的有：电工用纯铁和硅钢片1、电工用纯铁：一般用于直流磁场，其中以电磁纯铁用的较为普遍。

2、硅钢片按其制造工艺的不同分为：热轧和冷轧冷轧硅钢片分为：单取向和无取向单取向冷轧硅钢片在沿扎方向磁化时，比沿其他方向磁化具有较高的导磁率和较低的铁耗无取向冷轧则没有方向性硬磁性材料在外磁场的作用下达到磁饱和状态后，即便去掉外磁场，它还能长时间的保持着强而稳定的磁性。

特点：剩磁强、磁性稳定。

用途：制造永磁电机的磁极铁芯和磁电系仪表的磁钢2 软（导）磁材料的种类及其特点，包括硅钢片、冷扎低碳钢板、电工纯铁、软磁铁氧体硅钢片/冷扎低碳钢板含硅量影响硅钢片的性能。

一般含杂质的铁加入硅可使电阻率、磁导率增加，矫顽力、铁损与导电性降低，可减少涡流损耗及磁时效，还能减小磁滞损耗等。

但含硅量增加又会使材料变硬变脆，导热性与韧性下降，对散热和机械加工不利，所以一般硅钢片的含硅量不超过4.5％(也有超过此比例的硅钢)。

硅钢片碳的含量在0.06％以内；含硅3.5％和4％的硅钢片，其电阻率分别是纯铁f含炭量小于0．04—0．025％)电阻率的5倍和6倍；当传导电流相同时(磁场强度H相同)，其最大磁导率也比铸铁(即生铁，含碳2％以上的碳铁合金)高。

为减小涡流损耗，这种材料常热扎成0.35mm或0.5mm等厚度的片材，冲成一定形状后叠片使用。

因在电力工业中用量大。

所以它又叫电工钢。

硅钢片的特点有：矫顽力小、磁导率高、剩余磁感应强度小；易磁化、易去磁；它的磁滞回线狭长，磁滞回线所围面积小。

磁滞性弱，磁滞损失(铁损的一部分)小；含硅量越高越脆，磁滞损失越小。

所以，使用它可以减少涡电流，降低能耗。

电机、变压器的铁心常用硅钢片而不用铁片、钢片等。

常用软磁磁芯的特点(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。