鐵粉芯

鐵粉芯是比較常見的一種軟磁材料，也是目前市場價格比較低的材料之一。這種材料由碳基鐵磁粉及樹脂碳基鐵磁粉構成，由於價格低廉，鐵粉芯至今仍然是用量最大的磁粉芯，磁導率為10~100之間。

電磁兼容是指電器迴路中由於各種不同原因產生的雜波，這些雜波不僅對電器迴路的正常運轉有妨害，而且其輻射對人體有一定害處。所以各國（尤其是歐盟）對此有各種規定，即電磁兼容性（EMC）。 ^[1] 

電線上面的雜波主要通過磁環來解決其電磁兼容性問題。當一定波段的雜波通過磁環時，磁環的電磁特性導致這一波段的電流被轉化為磁力以及部分熱量從而被消耗掉。來達到降低雜波的目的。

磁環的材料比較多的是鐵粉芯（價格低廉，應用廣泛），高級的還有稀土材料等。 ^[1] 

在由混合和乾燥組成的絕緣處理工藝中，為使鐵粉完全絕緣，需注意以下二點：

第一是選定最佳的界面活性劑，絕緣處理首先在鐵粉中添加水溶性的絕緣處理液，用專用混合機混合。此時，在絕緣處理液中因所添加的界面活性劑的種類不同可以發現固有電阻的差異。選擇具有最低接觸角度的界面活性劑，能得到最高的固有電阻，這一點從實驗中已得到充分驗證。

第二是在溶液中添加防鏽劑，不添加防鏽劑的時候，密度、固有電阻值均顯示最低值。當防鏽劑添加量為某一數值時，固有電阻最大，密度也變大。以上的實驗結果説明，選擇最佳界面活性劑和添加防鏽劑，對在壓粉磁芯表面形成均勻絕緣膜層是有效的。

使用的金屬粉末具有和電磁鋼板相同的成分，具有良好的温度穩定性，且環氧樹脂也是具有優良穩定性的材料。對製備的複合材料在155℃的空氣中，進行過1000小時的試驗，沒發現材料特性的退化。

由於磁性複合材料在其結構上機械阻尼大，因而鐵芯噪聲小，使用環狀鐵氧體鐵芯的電抗器和具有同一尺寸形狀以及電感量的磁性複合材料電抗器進行噪聲特性比較時，對500Hz～20KHz的正弦波電壓，用磁性複合材料的電抗器的噪聲大約降低10db。

長期以來，電力電子器件中使用的磁性材料一直是電工鋼材料，在商用頻率範圍，這種材料具有優良的磁特性，但隨着頻率的升高，其特性急劇地變差，而鐵氧體材料與之相反，其高頻特性優良，但由於飽和磁通密度低，無法作為大功率器件使用。壓粉磁芯材料具有優良的高頻特性和高的磁通密度，能廣泛應用於電工鋼、鐵氧體無法應用的領域。這種材料由模具成型，能製成各種複雜的形狀，並且有可加工性等特點。作為一種在電力電子，抗EMI領域中有廣泛應用的新材料應該引起重視。 ^[1] 

早期的磁粉芯是由鐵硅鋁合金磁粉壓制而成的“粘結”金屬軟磁磁芯。人們常將這種鐵硅鋁磁粉芯稱作“鐵粉芯”。它的典型製備工藝為：用Fe-Si-Al 合金磁粉(市售的成分為Fe∶Si∶Al=84%∶10%∶6%)經過球磨扁平化處理並用化學方法進行絕緣層包覆，然後添加15wt%左右的粘結劑，混合均勻後模壓固化，最後經熱處理(消除應力)而製成產品。這種傳統的“鐵粉芯”產品，主要工作於20kHz∼200kHz。由於它們有比在同頻段工作的鐵氧體高得多的飽和磁通密度、直流疊加特性好、磁致伸縮係數接近於零、工作時無噪聲、頻率穩定性好、性能價格比高等優點，在高頻電子變壓器等電子元件中得到了廣泛應用。它們的缺點是非磁性填充物不僅產生磁稀釋，也使得磁通通路不連續，局部退磁場導致了磁導率的降低。所以，主要用在對Bm要求很高而對磁導率要求不很嚴格的工作場合。

最近開發的高性能鐵粉芯與傳統的鐵硅鋁磁粉芯不同，所使用的原料不是合金磁粉而是包覆了絕緣層的純鐵粉，粘結劑用量非常少，所以磁通密度得到大幅度提高。它們工作在低於5kHz 的中低頻段，一般為幾百赫茲，即比鐵硅鋁磁粉芯的工作頻率低了很多。目標市場是以其低損耗、高效率並便於進行三維設計等優點，來取代用於電機的硅鋼片。 ^[2]