磁性材料是电子工业的重要基石,贯穿于电器设备、电子仪器、仪表以及通信等众多领域。
一、物质磁性的基本认识
磁性,是物质的基本属性之一。磁介质的物理量通常以μ(希腊字母)来表示。μ值越大,表明物质的导磁性能越优异。
在电工领域,常用的磁性材料被称为铁磁材料,其相对磁导率μ1远超1。依据磁特性和应用,磁性材料主要分为阮瓷材料、硬磁材料和特殊磁材料三大类别;从组成上则可分为金属磁性材料和非金属磁性材料。
二、磁性材料的磁化曲线详解
磁性材料的磁化曲线反映了其磁感应强度B与外磁场强度H之间的关系。基本磁化曲线是通过连接磁滞回线的顶点得到的,它为软磁材料的工作点提供了确定的依据。
不同材料的磁化曲线具有独特性,常见的软磁材料的基本磁化曲线可以在相关手册中查阅。
三、软磁材料的种类与特性
软磁性材料是一种既易于磁化也易于去磁的材料,其滞回线形状狭长且陡峭。
1. 电工纯铁(DT)
特点:含碳量低于0.04%,具有高饱和磁感应强度和良好的冷加工性。但电阻率较低,铁损较高,可能出现磁时效现象。
应用:常用于直流磁场环境。
2. 硅钢片(DR\DW\DQ)
特点:通过在铁中加入0.8%-4.5%的硅来制造。与电工纯铁相比,其电阻率高,铁损降低,磁时效现象基本消除。但导热系数降低,硬度提高,脆性增大。
应用:适用于电动机、变压器、继电器、互感器和开关等设备的铁芯。
其他软磁材料...
依次介绍了铁镍合金、铁铝合金以及铁氧体软磁材料的主要特性与应用范围,这些材料在弱磁场、中等磁场或高频磁场中发挥着重要作用。
四、硬磁材料的特性与应用
硬磁材料也称为永磁或恒磁材料,其磁滞回线形状宽厚。经过强磁场饱和磁化后,硬磁材料能保持较高的剩磁和矫顽力,即使在去除磁场后也能长时间维持强而稳定的磁性。
1. 铝镍钴合金
特点:具有较大的剩磁,磁感应强度受温度影响较小,居里点高,展现出良好的磁特性和热稳定性。
应用:常用于电动机、微电动机和磁电系仪表等。
其他硬磁材料...
继续介绍了铁氧体硬磁材料、稀土钴硬磁材料以及塑性变形硬磁材料的特性和应用,这些材料在高频器件、永磁造等领域具有重要作用。
各种软硬磁材料的独特性质使其在电子工业中扮演着不可或缺的角色。选择合适的材料和应用范围对于确保设备的性能和可靠性至关重要。