金屬磁粉簡介

金屬磁粉，鐵、鐵鈷等金屬組成的磁粉材料。具有很高的飽和磁化強(qiáng)度和矯頑力。是理想的記錄材料。但很容易氧化，穩(wěn)定性不佳。主要用于小型8毫米錄像機(jī)。

金屬軟磁粉芯主要包括鐵粉芯、鐵硅鋁磁粉芯、高通量磁粉芯和鉬坡莫磁粉芯四大系列。

鐵粉芯(iron cores)是用高純鐵粉或羥基鐵粉經(jīng)配料、壓制、涂覆生產(chǎn)的磁芯。由于生產(chǎn)工藝較其他幾種簡單，原材料最便宜，且具有較好的磁性能，是四大系列金屬軟磁粉芯中使用量最大、最為廣泛的一種。從μe10的－2材質(zhì)鐵粉芯到μe75的－26、－52等各種材質(zhì)的鐵粉芯，適用于各種不同的使用場合。還有用鐵氧體摻入適量做的復(fù)合鐵粉芯，具有較高的導(dǎo)磁率，在某些使用場合可以彌補(bǔ)鐵粉芯導(dǎo)磁率較低的缺陷。

鐵硅鋁磁粉芯(sendust cores)是用含鋁5.4%、硅9.6%、其余為鐵的合金制成的粉末生產(chǎn)出來的一種金屬軟磁粉芯。鐵硅鋁合金是二十世紀(jì)三十年代，由日本人增本亮和山本宏二人發(fā)明的。其發(fā)明地在日本仙臺縣，故又稱為Sendust合金，它是一種較好的軟磁材料。但由于其性能又硬又脆，無法加工，故作為一種金屬軟磁材料，它遠(yuǎn)不及各種坡莫合金那樣使用廣泛。鐵硅鋁磁粉芯開始由于其成型性能較差，使用并不多。由于鎳價的飛漲，使得鐵硅鋁磁粉芯性價比優(yōu)良這一特性突出出來，從而使其用量迅速超過了MPP磁粉芯，成為三種合金系列的軟磁粉芯中使用量最大、最為廣泛的一種。μe10～μe147各種性能檔的鐵硅鋁磁粉芯，凡是能取代MPP等的地方，就都可改用鐵硅鋁磁粉芯了。由于需求量大增，反過來又促使其生產(chǎn)工藝技術(shù)的改進(jìn)及產(chǎn)品質(zhì)量的提高。

高磁通磁粉芯(high flux cores)是以NiFe50坡莫合金制成的粉末生產(chǎn)的，其最大特點是具有高的飽和磁通密度，可高達(dá)1300mT以上，導(dǎo)磁率從μe10～μe160的各種性能檔磁芯都比其他兩種合金系列的飽和值要高。由于這一特點，也使得在某些使用場合就非得用它不可了。

鉬坡莫磁粉芯(M.P.P cores)是用Ni81Mo2坡莫合金粉末生產(chǎn)的一種金屬軟磁粉芯。在四大系列金屬軟磁粉芯中，又以鉬坡莫磁粉芯的綜合性能為最好。其導(dǎo)磁率可高達(dá)μe500以上。它是最具優(yōu)良特性的金屬軟磁粉芯的典型代表。因此在三種合金系列產(chǎn)品中，它是最早獲得廣泛應(yīng)用的。特別是在國防、軍工產(chǎn)品和高科技產(chǎn)品上，要求比較好的材料時都會選用鉬坡莫磁粉芯。

除了上述四大系列的軟磁粉芯外，鐵硅系列及非晶微晶系列的金屬軟磁粉芯也在逐步擴(kuò)大使用。

金屬軟磁粉芯主要以環(huán)形磁芯使用，從Φ3.6～77.8mm的各種常用規(guī)格，在國際上已形成通用標(biāo)準(zhǔn)化的尺寸。鐵粉芯最大規(guī)格達(dá)Φ130mm。為了增大容量可以數(shù)只磁芯疊繞使用。除環(huán)形磁芯外，各種U型和E型的金屬軟磁粉芯在國內(nèi)外也形成了標(biāo)準(zhǔn)化的統(tǒng)一規(guī)格。

每種新材料的出現(xiàn)，它都具有一些新的獨特的優(yōu)良特性。在軟磁材料領(lǐng)域中，從金屬軟磁到鐵氧體軟磁、到非晶微晶軟磁，進(jìn)而到金屬軟磁粉芯，都是在不 斷發(fā)展進(jìn)步，性能不斷改善提高。金屬軟磁粉芯，它既保留了金屬軟磁和鐵氧體軟磁的一些優(yōu)良特性，同時又最大限度的克服了二者的一些缺陷。在四大類別軟磁材料中，是綜合性能最好的一種軟磁材料。其主要特性如下：

①具有高的飽和磁通密度。鐵粉芯的飽和磁通密度最高可達(dá)1500mT，高通量磁粉芯最高可達(dá)1300mT，鐵硅鋁磁粉芯的飽和磁通密度最高可達(dá)1000mT，就連四大系列金屬軟磁粉芯中飽和磁通密度最低的MPP類磁粉芯最高也可達(dá)800mT。這一性能保留了金屬軟磁的優(yōu)點，是鐵氧體類軟磁材料所遠(yuǎn)為不及的。

②具有高的有效導(dǎo)磁率。如MPP類磁粉芯，在10KHz下，μe值可高達(dá)500以上。有效導(dǎo)磁率最低的鐵粉芯－26材質(zhì)，在10KHz下，μe值也可達(dá)75左右。而我們曾用超坡莫類金屬軟磁軋至0.01mm厚，分條后通過電泳涂層卷芯處理后，其初始導(dǎo)磁率高達(dá)20萬，最大導(dǎo)磁率高于80萬。但在10KHz下測得μe值只有約60，遠(yuǎn)不及金屬軟磁粉芯。

③損耗低，頻率穩(wěn)定性好，使用頻率范圍廣。各種材質(zhì)和各不同導(dǎo)磁率的金屬軟磁粉芯，可適於從幾十赫茲到高達(dá)30兆赫的很寬頻帶下使用。這一特性是金屬軟磁和非晶微晶軟磁所遠(yuǎn)不及的。

④由于有上述三條優(yōu)點，金屬軟磁粉芯具有良好的交直流疊加穩(wěn)定性。這對于許多交直流場同時存在的使用情況下是具有重要意義的。這也是它優(yōu)于其他幾種軟磁材料的地方。

⑤具有良好的磁性能穩(wěn)定性。這一特性對于使用和保證產(chǎn)品質(zhì)量是非常重要的。如果不能保證磁性能穩(wěn)定性，非常精密的儀器會變得不能用而造成損失。金屬軟磁粉芯在頻率穩(wěn)定性和溫度穩(wěn)定性等方面都優(yōu)于其他幾類材料。

⑥它還有一條非常重要的，也是其他任何軟磁材料所不具備的獨特優(yōu)良特性，就是具有良好的性能可控性。也就是說，在各類金屬軟磁粉芯的生產(chǎn)過程中，人們可以通過 控制和改變其生產(chǎn)工藝技術(shù)條件，生產(chǎn)出各種具有獨特性能的金屬軟磁粉芯，從而能最大限度地滿足各種使用條件下的各種不同要求。這對于提高產(chǎn)品的性能和質(zhì) 量，特別是對于高科技和國防軍工領(lǐng)域，是具有非常重要意義的。

如磁性能一致性的控制，鐵粉芯由國外產(chǎn)品±10%縮小至±5%，合金系列產(chǎn)品由國外±8%也縮小至±5%，這在使用方面的好處，在后面應(yīng)用部分說明。其他如溫度系數(shù)，通過改進(jìn)處理工藝及添加補(bǔ)賞合金，可使其溫度系數(shù)低于100ppm以下，從而具有良好的溫度穩(wěn)定性。還有在降低損耗、改善頻率特性等方面也可通過改進(jìn)生產(chǎn)工藝而得到改善?？傊ㄟ^改變生產(chǎn)工藝技術(shù)，可以使金屬軟磁粉芯具有某種獨特的優(yōu)良特性，從而為人們很好的加以利用是金屬軟磁粉芯的又一特性，且是為人們所用最重要的特性。

在當(dāng)今世界上各種科技領(lǐng)域中，廣泛使用的軟磁材料有四大類別：金屬軟磁材料、鐵氧體磁環(huán)、非晶微晶軟磁材料和金屬軟磁粉芯。

所謂軟磁材料是相對于硬磁或者永磁材料而言的，所有的磁性材料都有一個共同的特性，就是具有高的飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度。硬磁材料由于具有高的飽和磁感而具有高的磁能積；而軟磁材料由于具有 高的飽和磁感因而具有高的導(dǎo)磁率。所不同的是硬磁材料被感應(yīng)磁化了后，由于喬頑力大磁性不能消失，所以更確切的稱之為永磁材料。

軟磁材料和永磁材料的區(qū)別 就是其喬頑力極小，也就是說當(dāng)你給它一個磁化場時，由于磁感應(yīng)被磁化了具有磁性能。而當(dāng)磁化場被去掉時，其磁性能消失不具備有磁性，這就是我們所說的軟磁特性。所有的軟磁材料的另一共同特性，就是具有磁電轉(zhuǎn)換的特殊功能。正是由于這一特性，使得軟磁材料在各個科技領(lǐng)域得到愈來愈廣泛的應(yīng)用。

對于金屬軟磁粉芯的稱呼，還是較為混亂不確切 的：如稱為粉芯，鐵粉芯、磁粉芯、金屬磁粉芯等。

粉芯或磁粉芯顧名思義即為磁性粉末做的磁芯。

釹鐵硼是以合金粉末生產(chǎn)的磁芯，但它是永磁材料。同樣，鐵氧體磁環(huán)和硬磁鐵氧體也都是磁性粉末生產(chǎn)的磁芯，如果簡單的把金屬軟磁粉芯看作是磁性粉末做的磁性材料的話，這些材料都可以歸作一類，稱作粉芯或磁粉芯。同 樣，金屬磁粉芯的稱呼也是不確切的，因為鋁鎳鈷合金等永磁材料都可以制成粉末磁芯。所以，把它定義為金屬軟磁粉芯。這樣稱呼既確切、明確指明了它的軟磁 特性，又不易與其他材料相混淆。2100433B