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軟磁合金（具有高磁導率及低矯頑力的合金）

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軟磁合金

具有高磁導率及低矯頑力的合金

軟磁合金是在弱磁場中具有高的磁導率及低的矯頑力的一類合金，其生產(chǎn)和應用已有百余年歷史。這類合金廣泛應用于無線電電子工業(yè)、精密儀器儀表、遙控及自動控制系統(tǒng)中，主要用于能量轉(zhuǎn)換和信息處理兩大方面，是國民經(jīng)濟中的一種重要材料。

軟磁合金在外磁場作用下容易磁化，去除外磁場后磁感應強度（磁感）又基本消失。

基本信息

外文名	soft magnetic alloy
特點	矯頑力低，磁導率高
標準	矯頑力Hc<1kA/m
學科	材料科學

簡史

磁滯回線面積小且窄，矯頑力（Hc）一般低于10 Oe（見精密合金）。19世紀末用低碳鋼板制造電機和變壓器鐵芯。1900年磁性更高的硅鋼片很快取代了低碳鋼，用來制造電力工業(yè)的產(chǎn)品。

1917年出現(xiàn)了Ni－Fe合金以適應當時電話系統(tǒng)的需要。后來又出現(xiàn)了具有不同磁特性的Fe－Co合金(1929)、Fe-Si-Al合金(1936)和Fe－Al合金(1950)以滿足特殊用途。中國于1953年開始生產(chǎn)熱軋硅鋼片。50年代末開始研究Ni-Fe和Fe-Co等軟磁合金，60年代陸續(xù)開始生產(chǎn)一些主要的軟磁合金。70年代開始生產(chǎn)冷軋硅鋼帶。

軟磁合金的主要磁特性是：①矯頑力(Hc)和磁滯損耗(Wh)低；②電阻率(ρ)較高，渦流損耗(We)低;③起始磁導率(μ0)和最大磁導率(μm)高；某些合金在低磁場范圍內(nèi)磁導率(B/H)保持恒定；④飽和磁感(Bs)高；⑤某些合金磁滯回線呈矩形，矩形比即剩磁/最大磁感(Br/Bm)高。這些磁性能同合金的結(jié)構(gòu)狀態(tài)和成分密切相關(guān)。合金中的碳、硫、氮和氧等雜質(zhì)對磁性特別有害，因為它們使晶格畸變，難以磁化，碳和氮還會引起磁時效現(xiàn)象。軟磁合金一般要求成品晶粒尺寸大，以便降低Hc和Wh值(圖1)。一般鐵磁性金屬的磁性隨晶軸方向不同而異(圖2),如鐵的<100>方向易于磁化,<111>方向難于磁化。因此控制晶粒取向可以在材料的特定方向獲得更好的磁性能。鐵的電阻率(ρ)低，添加某些合金元素可以提高ρ 值，加硅和鋁的效果最為明顯（圖3）。在鐵中加入任何合金元素（除鈷外）,都會使它的飽和磁感Bs降低（圖4）。

軟磁合金

軟磁合金主要種類可分為低碳電工鋼和阿姆科鐵、硅鋼片、鎳鐵軟磁合金、鐵鈷軟磁合金、鐵硅鋁軟磁合金等，在電力工業(yè)方面，主要采用在較高磁場下具有高磁感和低鐵芯損耗的合金。在電子工業(yè)方面，主要采用在低或中等磁場下具有高磁導率和低矯頑力的合金。在高頻下則須采用薄的帶材或更高電阻率的合金。一般都用板材或帶材。

參考書目

R. M. Bozorth, Ferromagnetism, Nostrand, Prin-ceton,New Jersey,1951.

Magnetically Soft Materials in Metals Hand-book,Vol.3,pp.597～614, 9th.ed., ASM,Metals Park,Ohio,1980.

G.Y.Chin & J.H. Wernick, Soft Magnetic Metal-lic Materials in Ferromagnetic, Materials,Vol.2.pp.57～188,North-Holland,Amsterdam,1980.

相關(guān)連接

鐵鎳軟磁合金50Ni-Fe,79Ni-4Mo-Fe,80Ni-5Mo-Fe，Alloy 4

牌號:1J50,1J79,1J80,1J85 執(zhí)行標準:GBn198-88

磁溫度補償合金 Feni38Cr13

牌號:1J32 ,1J38 執(zhí)行標準:GB/T15005-94

耐蝕軟磁合金牌號:1J36,1J116,1J117 執(zhí)行標準:GB/T14986-94

上海朝展金屬材料有限公司提供的軟磁合金產(chǎn)品用途：大部分用于弱磁或中等磁場工作的小型變壓器，脈沖變壓器，繼電器，互感器，磁放大器，電磁離合器，扼流圈鐵芯及磁屏蔽，汽車傳感器。

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參考資料

[1]

中國冶金百科全書總編輯委員會《金屬材料卷》編輯委員會 . 中國冶金百科全書·金屬材料 . 北京 : 冶金工業(yè)出版社，2001 . 694-698 .

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