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    金屬軟磁粉芯概述

    在當今世界上各種科技領域中,廣泛使用的軟磁材料有四大類別:金屬軟磁材料、鐵氧體磁環、非晶微晶軟磁材料和金屬軟磁粉芯。所謂軟磁材料是相對於硬磁或者永磁材料而言的,所有的磁性材料都有一個共同的特性,就是具有高的飽和磁感應強度。硬磁材料由於具有高的飽和磁感而具有高的磁能積;而軟磁材料由於具有高的飽和磁感因而具有高的導磁率。所不同的是硬磁材料被感應磁化了後,由於喬頑力大磁性不能消失,所以更確切的稱之為永磁材料。軟磁材料和永磁材料的區別就是其喬頑力很小,也就是說當你給它一個磁化場時,由於磁感應被磁化了具有磁性能。而當磁化場被去掉時,其磁性能消失不具備有磁性,這就是AG線上技巧所說的軟磁特性。所有的軟磁材料的另一共同特性,就是具有磁電轉換的特殊功能。正是由於這一特性,使得軟磁材料在各個科技領域得到愈來愈廣泛的應用。

    金屬軟磁粉芯是一種軟磁材料,它是用金屬或合金軟磁材料製成的粉末,通過特殊的工藝生產出來的一種磁芯。對於金屬軟磁粉芯的稱呼,目前還是較為混亂不確切的:如稱為粉芯,鐵粉芯、磁粉芯、金屬磁粉芯等。粉芯或磁粉芯顧名思義即為磁性粉末做的磁芯。釹鐵硼是以合金粉末生產的磁芯,但它是永磁材料。同樣,鐵氧體磁環和硬磁鐵氧體也都是磁性粉末生產的磁芯,如果簡單的把金屬軟磁粉芯看作是磁性粉末做的磁性材料的話,這些材料都可以歸作一類,稱作粉芯或磁粉芯。同樣,金屬磁粉芯的稱呼也是不確切的,因為鋁鎳鈷合金等永磁材料都可以製成粉末磁芯。所以,把它定義為金屬軟磁粉芯。這樣稱呼既確切、明確指明了它的軟磁特性,又不易與其他材料相混淆。

    金屬軟磁粉芯目前主要包括鐵粉芯、鐵矽鋁磁粉芯、高通量磁粉芯和鉬坡莫磁粉芯四大係列。

    鐵粉芯(iron cores)是用高純鐵粉或羥基鐵粉經配料、壓製、塗覆生產的磁芯。由於生產工藝較其他幾種簡單,原材料最便宜,且具有較好的磁性能,是四大係列金屬軟磁粉芯中使用量最大、最為廣泛的一種。從μe10的-2材質鐵粉芯到μe75的-26、-52等各種材質的鐵粉芯,適用於各種不同的使用場合。還有用鐵氧體摻入適量做的複合鐵粉芯,具有較高的導磁率,在某些使用場合可以彌補鐵粉芯導磁率較低的缺陷。

    鐵矽鋁磁粉芯(sendust cores)是用含鋁5.4%、矽9.6%、其餘為鐵的合金製成的粉末生產出來的一種金屬軟磁粉芯。鐵矽鋁合金是二十世紀三十年代,由日本人增本亮和山本宏二人發明的。其發明地在日本仙台縣,故又稱為Sendust合金,它是一種較好的軟磁材料。但由於其性能又硬又脆,無法加工,故作為一種金屬軟磁材料,它遠不及各種坡莫合金那樣使用廣泛。鐵矽鋁磁粉芯開始由於其成型性能較差,使用並不多。近年由於鎳價的飛漲,使得鐵矽鋁磁粉芯性價比優良這一特性突出出來,從而使其用量迅速超過了MPP磁粉芯,成為目前三種合金係列的軟磁粉芯中使用量較大、較為廣泛的一種。μe10~μe147各種性能檔的鐵矽鋁磁粉芯,凡是能取代MPP等的地方,就都可改用鐵矽鋁磁粉芯了。由於需求量大增,反過來又促使其生產工藝技術的改進及產品質量的提高。

    高通量磁粉芯(high flux cores)是以NiFe50坡莫合金製成的粉末生產的,其特點是具有高的飽和磁通密度,可高達1300mT以上,導磁率從μe10~μe160的各種性能檔磁芯都比其他兩種合金係列的飽和值要高。由於這一特點,也使得在某些使用場合就非得用它不可了。

    鉬坡莫磁粉芯(M.P.P cores)是用Ni81Mo2坡莫合金粉末生產的一種金屬軟磁粉芯。在四大係列金屬軟磁粉芯中,又以鉬坡莫磁粉芯的綜合性能為較好。其導磁率可高達μe500以上。它是具優良特性的金屬軟磁粉芯的典型代表。因此在三種合金係列產品中,它是較早獲得廣泛應用的。特別是在國防、軍工產品和高科技產品上,要求比較好的材料時都會選用鉬坡莫磁粉芯。

    除了上述四大係列的軟磁粉芯外,近年鐵矽係列及非晶微晶係列的金屬軟磁粉芯也在逐步擴大使用。

    金屬軟磁粉芯主要以環形磁芯使用,從Φ3.6~77.8mm的各種常用規格,在國際上已形成通用標準化的尺寸。鐵粉芯最大規格達Φ130mm。為了增大容量可以數隻磁芯疊繞使用。除環形磁芯外,各種U型和E型的金屬軟磁粉芯在國內外也形成了標準化的統一規格。

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