電機鐵氧體磁鋼

來源: 發布時間:2021-11-22

對于我們常見的鐵氧體,錳鋅鐵氧體材料主要分為:①高頻低功耗鐵氧體(又稱功率鐵氧體,初始磁導率通常小于5000,多數在2000左右)和②高磁導率即高μi(初始磁導率)鐵氧體兩類;鎳鋅鐵氧體材料,主要應用在高頻場合。但無論那種材料,通常,制作變壓器的磁芯材料,要求有較高的(初始)磁導率,這樣可以容易得到較大的電感量,從而減小勵磁電流,減小變壓器存儲能量;制作功率電感的磁芯材料,我們都知道單位體積存儲能量要求,磁導率越大,磁芯材料本身存儲能量就越低,所以電感磁芯材料多數是低磁導率材料,典型的是現在廣泛應用的“磁粉芯材料”。常用磁粉芯:①鐵粉芯、②鐵硅鋁③鐵硅④高磁通粉芯⑤、鉬坡莫合金粉芯低磁導率不是制作電感的獨具條件,我們還得考慮這種材料的直流疊加或者直流偏置特性(DCBias),比如高磁導率的“非晶合金”也是制作電感的優良材料,只不過我們開一些氣隙來“稀釋”磁導率得到合適的有效磁導率“ue”。鐵氧體組成原材料主要有氧化鐵、碳酸鋇或碳酸鍶。電機鐵氧體磁鋼

在鍶鐵氧體的生產過程中,由于特定因素的影響,在細磨料漿的表面會形成一層白色沉積物,這就是“跑鍶”現象。當將這種料漿壓制成的毛坯燒結之后,產品表面會出現一些不規則的花斑。存在花斑的產品經過磨削后,加工面也會出現“白灰”一樣的物質,且通常不會被超聲清洗去除。這些花斑白灰構成了產品的外觀缺陷,在出口時容易出現外商壓價甚至退貨的情況,給企業帶來損失。那么這種現象是如何出現的,我們應當怎樣解決呢?料漿溶液因含有Sr(OH)2呈堿性,當pH值小于9時,毛坯燒制后則不會出現明顯的花斑,此時外觀缺陷可以忽略,當pH值大于11時,問題會比較嚴重。因此需要設法降低Sr(OH)2的含量,避免燒制后出現外觀缺陷與磁性能下降。上海磁鐵鐵氧體鐵氧體磁鐵是一種主要以SrO或BaO及Fe2O3為原料制造而成的永磁磁鐵。

鐵氧體磁芯是主要由鐵(Fe),錳(Mn),和鋅(Zn)3種金屬元素組成,通常被稱為錳鋅鐵氧體。環形鐵氧體磁芯由于沒有氣隙,且截面積一致,因此磁效應很高。鐵氧體磁環有非常多的規格尺寸,根據磁環的材質的不同,可供選擇,而且可以使用不同的涂層簡化繞制并提高擊穿電壓。鐵氧體磁芯是由致密勻質的陶瓷結構非金屬磁性材料制成,有低矯頑力,亦稱為軟磁鐵氧體。它由氧化鐵(Fe2O3)和一種或幾種其他金屬(例如錳,鋅,鎳,鎂)的氧化物或碳酸鹽化合物組成。鐵氧體原料通過壓制,后經1300度C高溫燒結,然后通過機器加工制成滿足應用需求的成品磁芯,相比于其他類型的磁性材料,鐵氧體的優點是磁導率很高,并且在廣闊的頻率范圍內具有高電阻和渦流損耗小等優勢。這些材料特性使得鐵氧體成為制造高頻變壓器,寬帶變壓器,可調電感器和其他從10kHz到50MHz的高頻電路等應用的理想材料。

2020年,在國家政策推動下,新基建在全國風行云涌,給5G基站建設、特高壓、城際高速鐵路和城市軌道交通、新能源汽車充電樁、大數據中心、人工智能、工業互聯網等七大領域的發展裝上了“加速器”。磁性材料作為新基建七大領域建設和發展的關鍵支撐功能材料和器件,必將迎來重大發展機遇,與此同時,一些技術指標和發展趨勢也在發生著改變。很多5G基站目前面臨諸如供電線路負荷能力不足、大量分布的基站無可靠電源可用、單站功耗大等各種供電困難。5G微基站對電源供電架構,效率和功率密度等要求會更高,低成本、高效率、免占地的電源系統是5G網絡的快速覆蓋的重要條件。在這種情形下,電源發展基本呈現小型化、大功率化,5G基站電源用到磁芯、電感器、電子變壓器等磁性元件以及MOS管、二極管的選擇都得采用低損耗材料,推動了高頻、高功率鐵氧體材料的需求。鐵氧體是一種具有鐵磁性的金屬氧化物。

鐵氧體和釹磁鐵各有不同的好處。鐵氧體磁體易磁化。它們非常耐腐蝕,一般不需要額外的涂層進行防腐。它們能抵抗外界磁場的消磁。它們比天然磁鐵強,盡管許多其他類型的磁鐵比它們強。它們相對便宜。釹磁鐵是所有永磁體中特別強大的。一塊釹磁鐵比同等大小的任何其他類型的磁鐵都能舉起更多的東西。它們極耐外界磁場的退磁。各自的缺點鐵氧體和釹磁鐵也有不同的缺點。鐵氧體磁體非常脆弱,很容易破碎。它們不能用在承受很大壓力或彎曲的機械上。如果暴露在高溫下(超過480華氏度),它們就會被消磁。它們只有中等強度的磁場,不適合需要強磁場的應用。釹磁鐵相對來說比鐵氧體磁鐵貴。它們很容易生銹,必須采取額外的措施來保護它們不受腐蝕。釹磁鐵也非常脆弱,在壓力下會破裂。如果暴露在175到480華氏度以上(具體取決于使用的合金),它們就會失去磁性。鐵氧體性質屬于半導體,通常作為磁性介質應用,其與金屬或合金磁性材料之間重要的區別在于導電性。鐵氧體磁材

鐵氧體的基本磁性(內稟磁性)與晶體結構和離子種類有緊密的關系。電機鐵氧體磁鋼

鐵氧體是由氧化鐵(Fe2O3)與一種或多種附加金屬氧化物化學結合而成的一種陶瓷化合物。它們都是不導電的和亞鐵磁性的,這意味著它們可以被磁化或吸引到磁鐵上。鐵氧體根據它們的矯頑力大小可以將鐵氧體分為兩類:硬鐵氧體和軟鐵氧體。硬鐵氧體具有很高的矯頑力,因此難以消磁。它們被用來制造磁鐵,用于冰箱,揚聲器和小型電動機等設備。軟鐵氧體具有較低的矯頑力。它們被用于電子工業中制造電感器和變壓器的鐵氧體磁芯,以及各種微波元件。鐵氧體化合物具有極低的成本,由氧化鐵(即生鐵)制成,并且還具有優異的耐腐蝕性、非常穩定,難以消磁。東京工業大學的YogoroKato和TakeshiTakei在1930年合成了前列批鐵氧體化合物這導致了TDK公司在1935年成立專門制造這種材料。鋇鐵氧體(BaFe12O19)是1950年在飛利浦物理實驗室發現的。這個發現有點意外,是由于一個助手的錯誤。他在給一個調查半導體材料用途的小組制備一個六方晶系鑭鐵氧體樣品時,發現它實際上是一種磁性材料,并通過X射線晶體學證實其結構后,便將其傳遞給磁性研究小組。鋇鐵氧體具有較高的矯頑力(170kA/m)和較低的原材料成本。它由飛利浦工業(荷蘭)公司開發,1952年以商品名Ferroxdure出售。電機鐵氧體磁鋼

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