软磁材料和硬磁材料

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1、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

2、、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 0040025)电阻率的 5 倍和 6 倍；当传导电流相同时(磁场强度

3、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。为有效减少铁心的磁滞和涡流损耗，铁心都是用涂上了绝缘漆的硅钢片一层层叠压而成的。硅钢片适宜在高温、低频、大功率条件下工作，所以

4、变压器、电动机、发电机等中的铁芯常用到它(用具有绝缘层的硅钢片叠压成铁心，可使铁心中回路电阻增大，从而减少涡电流)。硅钢片的工作条件在 20kHz 以内；高频交变磁场中，硅钢片的涡流损失(铁损的另一部分)会明显增大。硅钢片主要性能指标有：铁损、磁感应强度、叠装系数和冲片性等；其铁损越小越好，磁感应强度和叠装系数越大越好。磁感应强度值大，即在相同外磁场下能获得较高的磁感应强度。硅钢片的品质常用其磁感应强度数值来表征。硅钢片的技术参数与要求包括铁损(主要是磁滞损耗与涡流损耗)低、磁感应强度大、加工性能好和表面光洁度高等。热轧硅钢有两类，即含硅量28的热轧低硅钢和含硅量48的热轧高硅钢。采用不同的冷

5、轧和退火工艺，冷轧硅钢又分两类，即晶粒无取向硅钢和晶粒取向硅钢，后者又分为晶粒单取向和晶粒双取向两种；取向硅钢则能让电能转化时损耗达到最小。细分的话，还有冷轧高磁感应取向硅钢片和电讯用冷轧硅钢带等。硅钢片的技术参数与要求包括铁损(主要是磁滞损耗与涡流损耗)低、磁感应强度大、加工性能好和表面光洁度高等。冷轧硅钢片在强磁场里具有高的饱和磁通密度与低的铁损，而且在弱磁场中初始磁导率大：冷轧硅钢片的磁性、表面质量、尺寸精度和强度等都比热轧硅钢片好些，低损耗、高磁导率的冷轧硅钢片可使铁损(单位重量磁性材料在交变磁场里磁化，从变化磁场中吸收并以热的形式耗散的功率)降低到0.4WKgD2 下。表 1 硅钢片

6、细分热轧硅钢 电机硅钢弱磁磁场下使用的高硅硅钢变压器硅钢 中高频冷轧硅钢 晶体无取向硅钢电机硅钢弱磁场下使用的硅钢晶体单取向电机硅钢晶体无取向硅钢变压器硅钢晶体单取向变压器硅钢中高频表 2 硅钢片特点电阻率（m）居里点 初始磁导率最大磁导率矫顽力（奥斯特）饱和磁感应强度（高斯）热轧硅钢 60108 690 450 8000 0.6 19103冷轧硅钢（晶体取向）50108 700 660 1000 0.2 2104表 3 硅钢片电磁性能最大磁感应强度（高斯） 最大单位铁损（w/kg）热轧硅钢 14000-17000 1-12冷轧无取向硅钢 14000-16000 1-6冷轧取向硅钢 16000

7、-19000 0.4-0.35以上内容主要来源于文献 1，相关资料包括文献 2、电工纯铁一种理想的软磁材料。电铸电工纯铁杂质含量低，铁的纯度高，软磁性能优异，已远远超过太钢工业纯铁的标准，因而很受用户欢迎。电工纯铁主要用于制造电磁铁的饮芯和磁极，继电器的磁路和各种零件，感应式和电磁式测量仪表的各种事件，制造扬声器的各种磁路，电话中的振动膜、磁屏蔽，电机中用以导引直流磁通的磁极，冶金原料等。 （摘自磁性基础与磁性材料 ）软磁铁氧体软磁铁氧体在高频下具有高磁导率、高电阻率、低损耗等特点,并且具有批量生产容易、性能稳定、机械加工性能高,可利用模具制成各种形状的磁心,特别是成本低等特点,而迅速推广应用

8、于通信、传感、音像设备、开关电源和磁头工业等方面。从应用的角度上来说，软磁铁氧体大致可分为以下几类：1、磁导率材料，用于宽频带变压器、低频变压器、小型环形脉冲变压器和微型电感器答。2、低损耗、成稳定性材料，用于中频载波机，高频调谐电路，控频电路与集成电路组装的通信用滤波器。3、高频、大磁场用的材料。主要用于质子向步加速器及高频加速器中的调谐磁芯、小型电感器，作为发射机终端的极间锅合变压器，用作跟踪接收机的高功率变压器。4、高饱和磁感应强度低功耗材料(父称功率铁氧体)。用于开关电源、电视机偏转磁；酥及u型磁芯。5、县高频六角铁氧体。使用频率高，频带宽，磁导率随磁场变化大。磁芯、电视判描接收机的扫描磁芯。其他些铁氧体材料，如温感、湿感、电波吸收、电极等材料。由于软磁铁氧体多用于高频的设备这里不做详细介绍，详细信息及其应用参考文献4、5。