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【軟磁材料】軟磁材料簡介_特點_應用_測量

來源:建材材料瀏覽:時間:2019-04-13 07:19:30

1軟磁材料簡介

  軟磁材料是指剩磁和矯頑力均很小的鐵磁材料,如硅鋼片、純鐵等。軟磁材料特點是易磁化、易去磁且磁滯回線較窄。軟磁體是指當磁化發生在Hc不大于1000A/m的材料。軟磁材料常用來制作電機、變壓器、電磁鐵等電器的鐵心。

2軟磁材料特點

  根據不同使用條件,軟磁材料應具備下面的不同性質。

    在準靜態或低頻電流下,它應具備的性能為:

    1.在低磁場下,就能磁化達到它的飽和磁化強度的80%-90%,即它的起始磁導率要高,而且飽和磁化強度也要高。

    2.沒有(盡可能小)晶體各向異性。

    3.磁致神縮常數要小,避免應力使它產生各向異性;這類大都是金屬或合金軟磁材料。

  在交變磁場中使用,軟磁材料的磁滯迴線應盡可能小,因磁損失和磁滯迴線的面積成正比。低頻時,要求軟磁材料有高起始磁導率,高飽和磁化強度和低矯頑力。但在較高頻率使用時,飽和磁化強度高的要求要受限制。在十分高頻使用時,由于渦流損失與頻率的平方成正比,故要求軟磁材料有高電阻是最重要的;大都會選擇使用鐵氧體軟磁材料。

3軟磁材料應用

  軟磁材料有二大方面的應用:

  1.強電流器件的應用,一般在準靜態或低頻,大電流下使用;如電磁鐵,功率變壓器,電機等的鐵芯。

  2.弱電流器件的應用,一般在頻率較高,弱電流下使用。如通訊設備中接收天線線圈的磁芯,電子線路中的小變壓器鐵芯等。

4軟磁材料測量

  軟磁材料直流磁特性的測量

  軟次材料的支流參數根據材料不同有不同的測試要求。對電工純鐵和硅鋼,主要有標準磁場強度下的幅值磁感應強度Bm,例如B5、B10、B20、B50、B100等的測量,以及最大磁導率μm和矯頑力Hc等。對于坡莫合金和非晶則有初始磁導率μi、最大磁導率μm、Bs和Br;對于軟磁鐵氧體材料也是;μi、 μm、Bs和Br等。顯然,只要設法在閉路條件下測量出材料的磁特性參數,就可以很好的駕馭材料的使用(部分材料的測量采用開路的方法進行測試)。最常見的幾種方法:

  1.沖擊法

  對硅鋼采用愛坡斯坦方圈、純鐵棒、弱磁材料和非晶條帶可以采用螺線管,其他只要能加工成閉路磁環的樣品都可以進行測試。測試樣品要求進行嚴格的退磁到中性狀態。采用換向直流電源和沖擊檢流計對每個測試點進行記錄,通過計算和在坐標紙上進行Bi、Hi的描繪,得到相應的磁特性參數,在90年代前就得到廣泛的使用,生產的儀器有:CC1、CC2和CC4。此類儀器測試方法經典,測試穩定,儀器價格比較便宜,維修起來也很容易。缺點是:對測試人員的要求相當高,需要進行逐點測試工作相當繁重,速度慢、脈沖非瞬間時間誤差難以克服。

  2.矯頑力計法

  是專門為純鐵棒設計的一種測量方法,只是測量材料的Hcj一個參數。測試市先將樣品進行飽和磁化,然后磁場反向。在某磁場下,將拋移線圈或樣品從螺線管中拉開,如此時的外接沖擊檢流計無偏轉,此時對應的反向磁場就是樣品的Hcj,此測量方法可以很好的對材料的Hcj進行測量,設備投資小,實用,而且對材料的形狀沒有要求。

  3.直流磁滯回線儀法

  其測試原理與永磁材料的磁滯回線的測量原理一樣。主要是在積分器方面需要下更大的努力,有采用光電放大互感器積分、阻容積分、V-f轉換積分和電子采樣積分等多種形式的。國內設備有上海四表廠的:CL1、CL6-1、CL13;國外設備有橫河3257、LDJ的AMH401等,相對比較國外的積分器水平要遠遠高于國內的水平,B速反饋的控制精度也很高。此方法測試速度快、結果直觀、使用方便。缺點是μi和μm測試數據不準,一般超過20%。

  4.模擬沖擊法

  模擬沖擊法是目前測試軟磁直流特性最好的測試方法,它實質上是人工沖擊法的一種計算機模擬方法。此方法是1990年,中國計量科學院與婁底市電子研究所共同研制開發的結晶。產品有:MATS-2000磁性材料測量裝置(停產)、MATS-2010SD軟磁直流自動測量裝置(聯眾科技)、NIM-2000D磁性材料測量裝置(計量院)和TYU-2000D軟磁直流自動測量儀(天宇電子)。此測量方法避免了電路對測量電路的干擾,有效的抑制了積分器零點的漂移,同時還具有掃描的測試功能。

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