铁氧体等铁磁材料的导磁率比较高
- 格式:ppt
- 大小:4.13 MB
- 文档页数:37
铁氧体材料的特性MnZn系铁氧体具有高的起始磁导率,较高的饱和磁感应强度,在无线电中频或低频范围有低的损耗,它是1兆赫兹以下频段范围磁性能最优良的铁氧体材料。
常用的MnZn系铁氧体起始磁导率μi=400-20000,饱和磁感应强度Bs=400-530mT。
NiZn系铁氧体使用频率100kHz~100MHz,最高可使用到300MHz。
这类材料磁导率较低,电阻率很高,一般为105~107Ωcm。
因此,高频涡流损耗小,是1MHz以上高频段磁性能最优良材料。
常用NiZn系材料的磁导率μi=5-1500,饱和磁感应强度Bs=250-400mT。
MgZn系铁氧体材料的电阻率较高,主要应用于制作显像管或显示管的偏转线圈磁芯。
5.1.1.2磁粉芯材料的特性磁粉芯是由颗粒直径很小(0.5~5mm)的铁磁性粉粒与绝缘介质混合压制而成的磁芯,一般为环形,也有压制成E形的。
磁粉芯的电磁特性取决于金属粉粒材料的导磁率、粉粒的大小与形状、填充系数、绝缘介质的含量、成型压力、热处理工艺等。
磁粉芯主要用于电感铁芯,由于金属软磁粉末被绝缘材料包围,形成分散气隙,大大降低了金属软磁材料的高频涡流损耗,使磁粉芯具有抗饱和特性与宽频响应特性,特别适用于制作谐振电感、功率因数校正电感、输出滤波电感、EMI滤波器电感等。
常用磁粉芯主要有铁粉芯、铁硅铝粉芯、高磁通量(HighFlux)粉芯、坡莫合金粉芯(MPP)。
铁粉芯由碳基铁磁粉及树脂碳基铁磁粉构成,由于价格低廉,铁粉芯至今仍然是用量最大的磁粉芯,磁导率为10~100。
铁硅铝粉芯的典型成分为:9%Al、55Si、85%Fe。
由于在纯铁中加入了硅和铝,使材料的磁滞伸缩系数接近零,降低了材料将电磁能转化为机械能的能力,同时也降低了材料的损耗,使铁硅铝粉芯的损耗比铁粉芯的损耗低。
铁硅铝粉芯的饱和磁感应强度在1.05T左右,磁导率有26、60、75、90、125等5种,比铁粉芯具有更强的抗直流偏磁能力。
软磁铁氧体材料基本知识软磁铁氧体材料是一种具有良好磁导性能的特殊材料,被广泛应用于电子和电磁设备中。
软磁铁氧体材料具有较高的磁导率和低的磁滞损耗,可以有效地吸收和传导磁场。
本文将从软磁铁氧体的定义、结构、性质和应用等方面进行介绍。
一、定义软磁铁氧体是一类具有高磁导率和低磁滞损耗的磁性材料。
它通常由铁氧体和添加剂组成,其中铁氧体是主要的磁性成分,添加剂的作用是调节材料的性能。
二、结构软磁铁氧体材料的晶体结构是六方最密堆积结构,每个晶胞由32个氧原子和24个铁原子组成。
这种结构使得软磁铁氧体具有良好的磁导率和低的磁滞损耗。
三、性质1. 高磁导率:软磁铁氧体材料具有较高的磁导率,即对磁场的导磁能力很强。
这使得它在电感器、变压器等电磁设备中得到广泛应用。
2. 低磁滞损耗:软磁铁氧体材料具有较低的磁滞损耗,即在磁化和去磁化过程中能量损失较小。
这使得它在高频电路中具有优异的性能。
3. 高饱和磁感应强度:软磁铁氧体材料具有较高的饱和磁感应强度,即在饱和磁场下仍然能够保持较高的磁感应强度。
这使得它在电机和发电设备中具有重要应用。
4. 低磁化场强度:软磁铁氧体材料具有较低的磁化场强度,即在较小的磁场下即可实现较大的磁化。
这使得它在电磁设备中具有较低的功耗和较高的能效。
四、应用软磁铁氧体材料广泛应用于电子和电磁设备中,包括以下方面:1. 电感器:软磁铁氧体材料的高磁导率和低磁滞损耗使其成为电感器的理想材料。
电感器是电子电路中常用的元器件,用于储存和释放电能。
2. 变压器:软磁铁氧体材料的高磁导率和低磁滞损耗使其成为变压器的重要材料。
变压器是电力系统中常用的设备,用于将电能从一电压等级转换到另一电压等级。
3. 传感器:软磁铁氧体材料的高磁导率和低磁滞损耗使其成为传感器的重要材料。
传感器是测量和检测设备中常用的元器件,用于将非电信号转换为电信号。
4. 电机:软磁铁氧体材料的高饱和磁感应强度和低磁化场强度使其成为电机的理想材料。
磁屏蔽材料镁锌铁氧体概述及解释说明引言是文章的开端,用于引起读者的兴趣并概述文章将要讨论的主题。
本文将对磁屏蔽材料——镁锌铁氧体进行概述和解释说明。
以下是“1. 引言”部分的详细内容:1.1 概述:磁屏蔽材料在现代科技领域中起着重要作用,特别是在电子设备和通信系统等领域中。
它们能够有效地抑制外界电磁干扰,提高设备性能和可靠性。
而镁锌铁氧体作为一种常见的磁屏蔽材料,在这方面具有出色的表现。
本文将对镁锌铁氧体及其在磁屏蔽中的应用进行全面介绍。
1.2 文章结构:本文按以下方式组织:首先,我们将对磁屏蔽材料进行概述,包括定义和背景、应用领域以及组成和性质特点;接下来,重点介绍镁锌铁氧体,包括其材料组成与制备方法、物理和化学性质分析以及相关的应用案例分析;然后,我们将详细解释磁屏蔽效果和机制,包括磁场屏蔽原理解释、针对不同频率的屏蔽效果分析以及关键因素影响分析;最后,我们将进行结论总结,并展望进一步的研究方向和可能的应用前景。
1.3 目的:本文旨在为读者提供有关磁屏蔽材料——镁锌铁氧体的全面了解。
通过对其概述、介绍、解释和分析,希望能够使读者更加清楚地理解这种材料在磁屏蔽领域中的重要性和应用价值,以及相关的研究成果和未来发展方向。
此外,本文也致力于促进学术界与工业界之间的合作与交流,推动磁屏蔽技术的创新与发展。
以上是“1. 引言”部分内容,主要介绍了引言的概述、文章结构和目的。
2. 磁屏蔽材料概述:2.1 定义和背景:磁屏蔽材料是一种用于减弱或阻挡磁场的材料。
它们通常由特定的合金或化合物制成,具有良好的磁导率和高导磁性能,可以有效地吸收、反射或分散磁场的能量。
磁屏蔽材料在电子设备制造、通信技术、医学和军事等领域广泛应用。
随着现代科学技术的不断发展,电子设备和通信技术的普及,人们对于电磁辐射控制的需求越来越迫切。
传统金属屏蔽结构使用金属薄板来抵挡电磁波,但金属材料的重量较大,无法满足轻便、紧凑型设备的需求。
铁氧体的磁导率铁氧体的磁导率是多少为计算互感器的电感系数,但不知道铁氧体的磁导率…从⼏到3万,范围很宽。
六⾓晶系铁氧体:⼏到⼏⼗。
NiZn(MgZn)铁氧体:⼏⼗到2000,⽬前最⾼4000,磁导率上千的很少见。
MnZn铁氧体:⼏百到30000,5000以上算⾼磁导率。
铁氧体饱合磁化强度也较低(通常只有纯铁的1/3~1/5),因⽽限制了它在要求较⾼磁能密度的低频强电和⼤功率领域的应⽤。
就电特性来说,铁氧体的电阻率⽐⾦属、合⾦磁性材料⼤得多,⽽且还有较⾼的介电性能。
铁氧体的磁性能还表现在⾼频时具有较⾼的磁导率。
因⽽,铁氧体已成为⾼频弱电领域⽤途⼴泛的⾮⾦属磁性材料。
铁氧体饱合磁化强度也较低(通常只有纯铁的1/3~1/5),因⽽限制了它在要求较⾼磁能密度的低频强电和⼤功率领域的应⽤。
就电特性来说,铁氧体的电阻率⽐⾦属、合⾦磁性材料⼤得多,⽽且还有较⾼的介电性能。
铁氧体的磁性能还表现在⾼频时具有较⾼的磁导率。
因⽽,铁氧体已成为⾼频弱电领域⽤途⼴泛的⾮⾦属磁性材料。
测量单位由于历史的原因,在此⼿册中采⽤了CGS制单位,国际制(SI)和CGS制之间的转换可简化于下表2:表2单位转换表在CGS制⾃由空间磁导率的幅值为1且⽆量纲。
在SI制⾃由空间磁导率的幅值为4π×10-7亨/⽶ 3.3、电感对于每⼀个磁芯电感(L)可⽤所列的电感系数(AL)计算: (14) AL:对1000匝的电感系数 mH N:匝数所以:这⾥这⾥L是nH 电感也可由相对磁导率确定,磁芯的有效参数见图 10: (15) Ae:有效磁芯⾯积 cm2 :有效磁路长度 cm µ:相对磁导率(⽆量纲)对于环形功率磁芯,有效⾯积和磁芯截⾯积相同。
根据定义和安培定理,有效磁路长度是线圈的安匝数(NI)和从外径到外径穿过磁芯⾯积的平均磁场强度之⽐。
有效磁路长度可⽤安培定理和平均磁场强度给出的公式计算: (16) O.D. :磁芯外径 I.D. :磁芯内径电感系数是⽤单层密绕线圈测量的。
磁环的选型及使用方法最近经常有不少客户问起磁环的选型及使用方法,说下关于一些电器及连接线的电磁干扰,导致通讯设备死机。
磁环的选型及使用方法的问题,为了解决上述的问题,尝试了隔离控制信号和隔离通讯信号,但都以失败告终。
最后采用磁环抑制信号线上的电磁干扰才最终解决了问题。
1、简介吸收磁环,又称铁氧体磁环,简称磁环。
它是电子电路中常用的抗干扰元件,对于高频噪声有很好的抑制作用,一般使用铁氧体材料(Mn-Zn)制成。
这种材料的特点是高频损耗非常大,具有很高的导磁率,最重要的参数为磁导率μ和饱和磁通密度Bs。
磁环较好地解决了电源线,信号线和连接器的高频干扰抑制问题,而且具有使用简单,方便,有效,占用空间不大等一系列优点,用铁氧体抗干扰磁心来抑制电磁干扰(EMI)是经济简便而有效的方法,已广泛应用于计算机等各种军用或民用电子设备。
2、磁环的选型及使用方法(1)关于匝数匝数越多,抑制低频干扰效果越好,抑制高频噪声作用较弱。
实际使用当中磁环匝数要根据干扰电流的频率特点来调整。
当干扰信号频带较宽时,可以在电缆上套两个磁环,每个磁环绕不同的匝数,这样可以同时一种高频干扰和低频干扰。
并不是阻抗越大,对干扰信号的抑制效果越好,因为实际磁环上存在寄生电容,这个寄生电容与电感并联,但遇到高频干扰信号时,这个寄生电容将磁环的电感短路,失去作用。
(2)计算物理部分(磁环酷似空心圆柱):截面积:A = (OD-ID)*HT/2 (cm2)平均(有效)磁路长度:l = (OD-ID)*π*2 / 2 (cm)内部体积:V = A *l (cm3)电磁部分:电感:L = (μ*4π*N2*A*10-2) / l (μH)最大磁通量:B = E * 108 /(N*A)磁力:H = 4*π*N*I/l磁导率:µ = B/H变量解释:OD:磁环外径cmID:磁环内劲cmHT:磁环高度cmI:电流E:电压磁导率也有如下公式:µ=µo*µr(磁环磁导率)其中µo是真空中的磁导率4∏*10-7 H/m, µr= 47 H/m(磁环相对真空的磁导率)一般给的参数为电感系数AL,可以根据公式AL = L / N2来求出电感磁环使用方法:不同频率下磁环有不同的阻抗特性,一般低频是阻抗很小,高频时阻抗急剧升高。
铁氧体磁铁的磁力铁氧体磁铁,相信大家都不会陌生。
它是一种常见的永磁材料,具有很强的磁性能,广泛应用于电子、机械、医疗等领域。
我们来了解一下铁氧体磁铁的基本原理。
铁氧体磁铁是由氧化铁和一些稀土元素组成的,它们通过高温烧结而成。
在磁场的作用下,铁氧体磁铁中的电子会受到磁场的作用,形成一个磁矩,从而使整个材料呈现出强磁性。
铁氧体磁铁的磁力主要取决于其磁矩的大小和方向。
一般来说,铁氧体磁铁的磁力越强,其磁矩就越大,方向也更加一致。
同时,铁氧体磁铁的形状和尺寸也对其磁力有着很大的影响。
比如,铁氧体磁铁的形状不同,其磁力也不同。
通常情况下,铁氧体磁铁的形状越规则,其磁力也越强。
那么,铁氧体磁铁的磁力有多大呢?一般来说,铁氧体磁铁的磁力强度在2000-4000高斯之间。
其中,高斯是磁场强度的单位,1高斯相当于1埃斯特(0.0001特斯拉)。
如果将一个铁氧体磁铁靠近铁质物体,它会产生强烈的吸引力,甚至可以将这个物体吸起来。
而如果将两个铁氧体磁铁相互靠近,它们会互相吸引,直到粘在一起。
除了强大的磁力,铁氧体磁铁还有一些其他的特性。
比如,它们具有很好的抗腐蚀性能,不易受潮湿和化学物质的影响。
另外,铁氧体磁铁的温度系数较小,在高温下仍能保持较好的磁性能。
因为这些特性,铁氧体磁铁被广泛应用于多个领域。
比如,在电子领域,它们被用于制造电机、发电机、传感器等设备;在机械领域,它们则被用于制造永磁吸盘、吸盘夹具、磁性刀具等工具;在医疗领域,它们则被用于制造MRI等医疗设备。
总的来说,铁氧体磁铁是一种非常优秀的永磁材料,具有很多优点。
它们的磁力强大、抗腐蚀性能好、温度系数小等特性,使其在多个领域都有着广泛的应用。
相信在不久的将来,铁氧体磁铁还将在更多的领域得到应用。
铁氧体高导磁环
铁氧体高导磁环是一种电子元器件,其具有高导磁率、低磁阻、低
噪音等优点,因此在电子领域得到了广泛应用。
下面从铁氧体的物理
性质、制造工艺、应用等方面进行介绍。
一、铁氧体的物理性质
1.高导磁率:铁氧体的导磁率比一般铁磁材料高2~3个数量级,是普通硅钢片的100倍以上。
2.低磁阻:铁氧体的磁阻很低,在低磁场下磁化容易发生,电机可以通过较小的磁场产生足够的磁力,从而达到节省电能的目的。
3.低噪音:由于铁氧体的磁化容易发生,电机运转时摩擦力小,减少了摩擦产生的声音。
4.抗热性能好:铁氧体可以在较高温度下工作,能承受长期的高温环境。
二、铁氧体制造工艺
1.原料准备:选用高纯度的氧化铁和碳酸钡作为制造铁氧体的原料。
2.混合成型:将原料混合均匀后,在塑料模具中进行压制成型。
3.烧结:在高温高压的环境下,将铁氧体颗粒进行烧结,使其成为一个整体。
4.成形加工:烧结后的铁氧体不规则,需要进行精密加工,使其成为规则的形状。
三、铁氧体在电子领域的应用
1.应用于电源滤波器、变压器、感应器等电子元器件中,用于改变交流
信号的幅度与相位,实现信号分离和滤波。
2.应用于磁存储器中,用于存储磁性信息和读取磁性信息,是硬盘和闪存等储存器件的重要部分。
3.应用于电动机中,可以增加电机的效率和减少能耗,同时降低噪音。
总之,铁氧体高导磁环作为一种重要的电子元器件,具有高导磁率、低磁阻、低噪音等优点,在电子领域有广泛的应用。
铁氧体滤波电感是一种特殊的电感器,它采用铁氧体材料作为磁芯。
铁氧体是一种磁性材料,由不同特性的磁性粉末组合烧结而成,具有很高的导磁率。
这种材料可以使电感的线圈绕组之间在高频高阻的情况下产生的电容最小。
铁氧体滤波电感具有一些特殊的特性,如高频特性好、抗干扰能力强、体积小、重量轻、成本低等。
它在电子电路中广泛应用于滤波、去耦、抗干扰等方面。
特别是在高频情况下,铁氧体材料可以提供良好的电抗特性,使得电感在高频下阻抗变得相当高,从而起到滤波的作用。
需要注意的是,铁氧体材料在大电流下会发生磁饱和,降低滤波器效能。
因此,在选择铁氧体滤波电感时,需要根据具体的应用场景和电路要求来选择合适的电感值和磁芯材料。
总之,铁氧体滤波电感是一种重要的电子元件,具有广泛的应用前景和市场需求。
在实际应用中,需要根据具体情况选择合适的电感器和磁芯材料,以满足电路的要求和提高整机的性能。
铁氧体的磁导率引言铁氧体是一种重要的磁性材料,具有广泛的应用领域。
在了解铁氧体的磁导率之前,我们首先需要了解什么是铁氧体以及其基本性质。
铁氧体的定义与分类铁氧体(Ferrite)是一类具有铁磁性质的陶瓷材料。
它通常由铁、镍、锌、锰等金属离子与氧离子组成。
根据其化学成分和晶体结构,可以将铁氧体分为硬磁性和软磁性两类。
硬磁性铁氧体主要指的是钡铽硅酸盐(BaFe12O19)和钡镍硅酸盐(BaNi2Fe16O27)等,具有较高的剩余磁感应强度和矫顽力,适用于制作各种电机、传感器和高频电感等器件。
软磁性铁氧体主要指的是锌镍铜硅酸盐(ZnNiCuFe2O4)、锌锰铜硅酸盐(ZnMnCuFe2O4)等,具有较低的矫顽力和剩余磁感应强度,适用于制作高频变压器、滤波器和各种电磁波吸收器件。
磁导率的概念磁导率(Magnetic Permeability)是描述材料对磁场响应能力的物理量,它反映了材料在外加磁场作用下的磁化程度。
磁导率可以分为绝对磁导率和相对磁导率两种。
绝对磁导率(Absolute Permeability)是指材料在真空中的磁导率,通常用μ表示,单位为亨利/米(H/m)。
绝对磁导率是一个恒定值,与外界条件无关。
相对磁导率(Relative Permeability)是指材料在外加磁场作用下相对于真空的磁导率,通常用μr表示。
相对磁导率是一个无量纲量,描述了材料在外加磁场下的响应能力。
相对磁导率可以通过绝对磁导率与真空中的绝对磁导率之比来计算。
铁氧体的特殊性质铁氧体具有许多特殊性质,这些性质使其成为一种重要的磁性材料。
1.高磁导率:铁氧体具有较高的相对磁导率,通常在几十到几千之间。
这使得铁氧体在电磁波吸收、传感器和电感器件等领域具有广泛的应用。
2.低电导率:铁氧体是一种绝缘体,具有较低的电导率。
这使得铁氧体可以在高频电路中起到隔离和屏蔽的作用。
3.高饱和磁感应强度:硬磁性铁氧体具有较高的饱和磁感应强度,通常在0.2-1.5特斯拉之间。
高磁导率锰锌铁氧体材料的发展软磁铁氧体材料是国民经济中一种非常重要的基础功能材料,广泛应用于各类电子产品中,例如:通信设备,家用电器,计算机,汽车等。
近年来,电子产品向轻、薄、短、小方向的发展,对软磁铁氧体材料的性能提出了更高的要求,其中高磁导率锰锌材料是随着市场发展变化最快,市场前景最好的材料之一。
高磁导率锰锌铁氧体材料主要用于电子电路宽带变压器,综合业务数字网(ISDN)、局域网(LAN)、宽域网(WAN)、背景照明等领域的脉冲变压器,抗电磁波滤波器等领域。
这些领域的磁心基本上是在弱场下工作,这时材料的高磁导率就会显示出独特的优越性。
首先,材料的磁导率较高时,较少的线圈匝数就可以获得需求的电感量,进而有效地降低线圈的直流电阻及由其引起的损耗;其次,使用磁导率高的材料能明显减小变压器的体积,有利于器件和系统的小型化、轻量化。
这些特点顺应了电子产品的发展趋势,目前其产量已占全部软磁铁氧体总产量的25%以上。
随着通信、计算机、网络等电子信息产业的高速发展,其市场需求以年均20%以上的速度高速增长。
因此,国内外相关企业对高磁导率MnZn铁氧体的研究都非常重视,研究成果不断涌现。
材料研究进展早期高导材料的发展只是片面追求高磁导率和一定的居里温度。
然而,这种材料在实际中的应用十分有限,应用市场大量的需求要求材料不仅要具有高的初始磁导率,同时必须具有良好的温度特性、频率特性、低的损耗、高的阻抗和良好的叠加性能等。
这就要求在提高磁导率的同时,兼顾其他性能参数,使材料性能达到一个很好的平衡。
高磁导率领域的研究已经从简单的追求高磁导率方面转移到提高综合性能上来,这是当前高磁导率铁氧体的发展趋势,其市场需求具有以下一些显著特征:1.普遍的宽温要求目前,市场需求对许多材料性能都提出了宽温的要求。
1)磁导率具有宽温特性。
现代通信设备的户外设施,如中继器、增音机、微波接力站、海底电缆、光缆水下设备等,不仅要求耐高温,还要承受严寒,要求通信设备都能可靠稳定地工作。