软磁材料介绍.ppt

第二章软磁材料*主要的软磁材料：（1）合金－－如硅钢（Fe-Si）、坡莫合金（Fe-Ni）、仙台斯特合金（Fe-Si-Al）；（2）软磁铁氧体－－Mn-Zn系、Ni-Zn系、Mg-Zn系等；（3）非晶态、纳米晶、薄膜等。（3）1970年，Fe-Ni-B非晶态合金研制成功，1988年，Fe-Ni-B-Nb-Cu纳米微晶软磁材料问世，90年代后，非晶与纳米微晶金属软磁材料逐步成为软磁铁氧体的新的竞争对手。优点：性能上远优于铁氧体；缺点：性价比上尚处于劣势。主要因素：基本上不随加工条件和应用情况变化。4、磁损耗2.2提高起始磁导率的途径2、降低K1和S3、改善材料的显微结构4、降低内应力2.3金属软磁材料*电工纯铁存在时效现象原因：高温时铁固溶体内溶解有较多的碳或氮，产品快速冷却到室温时，溶解度减小，Fe3C或Fe4N由固溶体中以细微弥散形式析出，从而HC增加，i降低。2.3.2硅钢（硅钢片或电工钢片）*随硅含量的增加，不足之处在于：BS和TC降低；好处：K1和S降低i增加，HC降低，增加降低铁损*按照材料的生产方法、结晶织构和磁性能，电工用硅钢片可分为：热轧非织构(无取向)、冷轧非织构(无取向)、冷轧高斯织构(单取向)、冷轧立方织构(双取向)的硅钢片。2.3.3坡莫合金2.3.4其它软磁合金*应用：直流电磁铁铁芯、极头材料、航空发电机定子材料、电话受话器的振动膜片，磁致伸缩材料。2.4铁氧体软磁材料*MnZn铁氧休是具有尖晶石结构的mMnFe2O4•nZnFe2O4与少量Fe3O4组成的单相固溶体。*立方晶系铁氧体的使用频率：数百兆赫之下；平面型六角晶系铁氧体：在i值相同的情况下，fr较立方晶系高5－10倍。2.5纳米晶软磁材料*目前已达到实用化的非晶软磁材料的分类：1)3d过渡金属(T)－非金属系。其中T为Fe，Co，Ni等；非金属为B，C，Si、P等。铁基：BS较高；铁镍基：磁导率较高；钴基：适宜作为高频开关电源变压器。2)3d过渡金属(T)－金属系。金属为Ti，Zr，Nb，Ta等。3)过渡金属(T)－稀土类金属(RE)系。其中T为Fe，Co；RE为Gd，Tb，Dy，Nd等。制备方法：1、气相沉积法晶态材料原子（离解）气相（无规沉积）到低温冷却基体上形成非晶态此类技术主要有：真空蒸发、溅射、辉光放电、化学沉积等2、液相急冷法（大多采用此法）熔融合金（用加压惰性气体）液态合金从石英喷嘴中喷出形成均匀的熔融金属细流连续喷射到高速旋转的冷却辊表面液态合金以106～108K/S高速冷却形成非晶态3、高能粒子注入采用大功率高能粒子输入加热晶态材料表面，引起局部熔化并迅速固化成非晶态。高能注入粒子有一定的射程，只能得到一薄层非晶材料，常用于改善表面特性。2.5.2纳米晶软磁材料Thankyou!