软磁材料(soft magnetic material)是指剩磁和矫顽力均很小的铁磁材料,如硅钢片、纯铁等。特点是易磁化、易去磁且磁滞回线较窄。软磁材料常用来制作电机、变压器、电磁铁等电器的铁心。
有二大方面的应用:
1.强电流器件的应用,一般在准静态或低频,大电流下使用;如电磁铁,功率变压器,电机等的铁芯。
2.弱电流器件的应用,一般在频率较高,弱电流下使用。如通讯设备中接收天线线圈的磁芯,电子线路中的小变压器铁芯等。
由于软磁材料在不同的情况下使用,因此,根据不同使用条件,它应具备下面的不同性质。在准静态或低频电流下,它应具备的性能为:1.在低磁场下,就能磁化达到它的饱和磁化强度的百分之80-90,即它的起始磁导率要高,而且饱和磁化强度也要高。2.没有(尽可能小)晶体各向异性。3.磁致伸缩常数要小,避免应力使它产生各向异性;这类大都是金属或合金软磁材料。
如在交变磁场中使用,软磁材料的磁滞迴线应尽可能小。因磁损失和磁滞迴线的面积成正比。低频时,要求软磁材料有高起始磁导率,高饱和磁化强度和低矫顽力。但在较高频率使用时,饱和磁化强度高的要求要受限制。在十分高频使用时,由于涡流损失与频率的平方成正比,故要求软磁材料有高电阻是最重要的;大都使用铁氧体软磁材料。
主要的软磁材料有下列几大类:
1.纯铁和铁硅钢,其矫顽力在2-100奥斯特之间;起始磁导率和饱和磁化强度的乘积等于1.6-2.3(T).
2.铁鈷软磁合金,其矫顽力在15-100奥斯特之间;起始磁导率和饱和磁化强度的乘积等于1.8-2.4(T).
3.铁镍合金:其矫顽力在0.5-10奥斯特之间。起始磁导率和饱和磁化强度的乘积等于0.6-1.5(T).
4.软磁铁氧体,其矫顽力在2-100之间,起始磁导率和饱和磁化强度的乘积等于0.1-0.4(T).
上世纪后期出现的非晶和微晶软磁材料发展很快。主要因为这类软磁没有磁各向异性;而且电阻率高,非晶的矫顽力只有0.1奥斯特,仅为铁硅钢的十分之一,磁滞迴线和损失都小。所以发展很快。而且还在发展中。
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