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軟磁鐵氧體

鎖定
軟磁鐵氧體是以Fe2O3為主成分的亞鐵磁性氧化物,採用粉末冶金方法生產。有Mn-Zn、Cu-Zn、Ni-Zn等幾類,其中Mn-Zn鐵氧體的產量和用量最大,Mn-Zn鐵氧體的電阻率低,為1~10 歐姆·米,一般在100kHZ以下的頻率使用。Cu-Zn、Ni-Zn鐵氧體的電阻率為102~104歐姆·米 [4]  ,在100kHz~10 兆赫的無線電頻段的損耗小,多用在無線電用天線線圈、無線電中頻變壓器
中文名
軟磁鐵氧體
外文名
Soft ferrite
成    分
Fe2O3為主
類    型
亞鐵磁性氧化物
分    類
E、I、U、EC、ETD形等

目錄

軟磁鐵氧體簡介

軟磁鐵氧體,顧名思義,是一種磁性材料,它的應用特徵為“導磁”。 如同金屬導電一樣,有一些材料是導磁的,我們稱之為磁性材料。 磁性材料分為硬磁和軟磁。 所謂硬磁材料,就是永磁體,不需要外加通電螺線管就有磁性,且磁性不會消失。而軟磁體本身不帶磁性,只有外加通電螺線管時,才會產生磁場,當外加電流撤去,磁場就不復存在。 
鐵氧體是指用鐵的氧化物與其它金屬氧化物混合在一起燒結而成的“功能性陶瓷材料”。具有較好導磁性,與一般金屬相比,它有矯頑力較弱,外電流撤去之後的剩磁小等優點。 
一般地,根據其配方不同,分為錳鋅系鐵氧體,鎳鋅系、鋇鋅系、鎂鋅系等四種 [1] 

軟磁鐵氧體分類

磁芯形狀種類豐富,有E、I、U、EC、ETD形、方形(RM、EP、PQ)、罐形(PC、RS、DS)及圓形等。在應用上很方便。由於軟磁鐵氧體不使用鎳等稀缺材料也能得到高磁導率,粉末冶金方法又適宜於大批量生產,因此成本低,又因為是燒結物硬度大、對應力不敏感,在應用上很方便。而且磁導率隨頻率的變化特性穩定,在150kHz以下基本保持不變。隨着軟磁鐵氧體的出現,磁粉芯的生產大大減少了,很多原來使用磁粉芯的地方均被軟磁鐵氧體所代替。 國內外鐵氧體的生產廠家很多,在此僅以美國的Magnetics公司生產的Mn-Zn鐵氧體為例介紹其應用狀況。分為三類基本材料:電信用基本材料、寬帶及EMI材料、功率型材料 [2] 

軟磁鐵氧體特點

軟磁鐵氧體的特點是:飽和磁通密度低,磁導率低,居里温度低,中高頻損耗低,成本低。前三個低是它的缺點,限制了它的使用範圍,正在努力改進。後兩個低是它的優點,有利於進入高頻市場,正在努力擴展。

軟磁鐵氧體用途

電信用鐵氧體的磁導率從750~2300, 具有低損耗因子、高品質因素Q、穩定的磁導率隨温度/時間關係, 是磁導率在工作中下降最慢的一種,約每10年下降3%~4%。廣泛應用於高Q濾波器、調諧濾波器、負載線圈、阻抗匹配變壓器、接近傳感器。寬帶鐵氧體也就是常説的高導磁率鐵氧體,磁導率分別有5000、10000、15000。其特性為具有低損耗因子、高磁導率、高阻抗/頻率特性。廣泛應用於共模濾波器、飽和電感、電流互感器漏電保護器、絕緣變壓器、信號及脈衝變壓器,在寬帶變壓器和EMI上多用。功率鐵氧體具有高的飽和磁感應強度,為4000~5000Gs。另外具有低損耗/頻率關係和低損耗/温度關係。也就是説,隨頻率增大、損耗上升不大;隨温度提高、損耗變化不大。廣泛應用於功率扼流圈、並列式濾波器、開關電源變壓器、開關電源電感、功率因素校正電路 [3] 
參考資料
  • 1.    彭長宏, 唐謨堂, 楊聲海,等. 直接法制取低功耗軟磁鐵氧體擴大試驗研究[J]. 濕法冶金, 2003, 22(3):142-147.
  • 2.    劉玉紅. 軟磁鐵氧體材料的現狀及其發展趨勢[J]. 材料導報, 2000, 14(7):30-31.
  • 3.    沈慶峯, 楊顯萬, 劉春俠. 軟磁鐵氧體材料[J]. 昆明理工大學學報(自然科學版), 2003, 28(2):17-21.
  • 4.    李正著. 永磁電機的設計[M]. 西安:西安電子科技大學出版社, 2016.02:43