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电子元器件检验与测试栏目导航     技术支持 原创--学林电子&51单片机学习网 2009.10.26 修订 版权所有未经许可 禁止转载

 

磁性材料

 概述:磁性是物质的基本属性之一。磁性现象是与各种形式的电荷运动相关联的,由于物质内部的电子运动和自旋会产生一定大小的磁场,因而产生磁性。一切物质都具有磁性。自然界的按磁性的不同可以分为顺磁性物质,抗磁性物质,铁磁性物质,反铁磁性物质,以及亚铁磁性物质,其中铁磁性物质和亚铁磁性物质属于强磁性物质,通常将这两类物质统称为磁性材料。

(磁性材料的分类,性能特点和用途)

1,铁氧体磁性材料,一般是指氧化铁和其他金属氧化物的符合氧化物。他们大多具有亚铁磁性。 特点:电阻率远比金属高,约为1-10(12次方)欧/厘米,因此涡损和趋肤效应小,适于高频使用。饱和磁化强度低,不适合高磁密度场合使用。居里温度比较低。

2,铁磁性材料,指具有铁磁性的材料。例如铁镍钴及其合金,某些稀土元素的合金。在居里温度以下,加外磁时材料具有较大的磁化强度。

3,亚铁磁性材料,指具有亚铁磁性的材料,例如各种铁氧体,在奈尔温度以下,加外磁时材料具有较大的磁化强度。

4,永磁材料,磁体被磁化厚去除外磁场仍具有较强的磁性,特点是矫顽力高和磁能积大。可分为三类,金属永磁,例,铝镍钴,稀土钴,铷铁硼等。铁氧体永磁,例,钡铁氧体,锶铁氧体,其他永磁,如塑料等。

术语

1,饱和磁感应强度(饱和磁通密度)磁性体被磁化到饱和状态时的磁感应强度。在实际应用中,饱和磁感应强度往往是指某一指定磁场(基本上达到磁饱和时的磁场)下的磁感应强度。

2,剩磁感应强度:从磁性体的饱和状态,把磁场(包括自退磁场)单调的减小到0的磁感应强度。

3,磁通密度矫顽力:他是从磁性体的饱和磁化状态,沿饱和磁滞回线单调改变磁场强度,使磁感应强度B减小到0时的磁感应强度。

4,内禀矫顽力:从磁性体的饱和磁化状态使磁化强度M减小到0的磁场强度。

5,磁能积:在永磁体的退磁曲线上的任意点的磁感应强度和磁场强度的乘积。

6,起始磁导率:磁性体在磁中性状态下磁导率的极限值。

5,软磁材料,容易磁化和退磁的材料。锰锌铁氧体软磁材料,其工作频率在1K-10M之间。镍锌铁氧体软磁材料,工作频率一般在1-300MHZ

6,金属软磁材料,同铁氧体相比具有高饱和磁感应强度和低的矫顽力,例如工程纯铁,铁铝合金,铁钴合金,铁镍合金等,常用于变压器等。

7,损耗角正切,他是串联复数磁导率的虚数部分与实数部分的 比值,其物理意义为磁性材料在交变磁场的每周期中,损耗能量与储存能量的2派之比。

8,比损耗角正切,这是材料的损耗角正切与起始导磁率的比值。

9,温度系数,在两个给定温度之间,被测的变化量除以温度变化量。

10,磁导率的比温度系数,磁导率的温度系数与磁导率的比值。

11,居里温度,在此温度上,自发磁化强度为零,即铁磁性材料(或亚磁性材料)由铁磁状态(或亚铁磁状态)转变为顺磁状态的临界温度。

磁性材料的命名方法(4部分组成)

1,材料类别:以汉语拼音的第一个字母表示,R—软磁,Y—永磁,X ---旋磁,J---矩磁,A---压磁。

2,材料的性能,用数字表示。

3,材料的特征以汉语拼音表示。

4,序号.第三部分的特征代号:(仅限于软磁材料)Q—Q  B—BS  U—宽温度范围  X—小温度系数  H—低磁滞损耗F—高使用频率D—高密度T—高居里温度  Z—正小温度系数

(铁氧体零件的命名方法)

1,零件的用途和形状,以拼音或英文表示。

2,区别第一部分相同而形状不同的零件,以汉语拼音字母表示。

3,零件的规格,以零件的特征尺寸或序号表示。

4,材料牌号,零件的等级或使用范围。

常用磁环的实测数据

在以下测试中,均以401ALCR测试仪SER/1KHZ档常温测试,以0.1*15 30cm导线平绕3圈测得值。各取样本10个取平均值,可供参考。

 30*18*12磁环:

电感量平均值为:99.5mh 最大正误差:+25%最大负误差:-36.5%Q平均值为:19.8 最大正误差:+22%最大负误差:-27.5%

 48*28*12铁环:

电感量平均值为:584uh 最大正误差:+10%最大负误差:-17%Q平均值为:0.633 最大正误差:+10%最大负误差:-10.4%

58*38*12铁环:

电感量平均值为:381uh 最大正误差:+11%最大负误差:-14.7%Q平均值为:0.714 最大正误差:+11%最大负误差:-8.8%

磁环工艺特性试验1999125日)

在本例试验中采用58*38*12铁环10 个批量跟踪试验的方法,求出磁环在浸漆,高温,等情况下对性能的影响。(0.15*15  3扎,ser/1khz

1,浸漆前:时间:1000 电感平均值:381.23uh   Q平均值:0.7142

2,浸漆后:时间:1400电感平均值:391.99uh   Q平均值:0.7071

3,高温65度:时间:1530电感平均值:393.21uh   Q平均值:0.7024

4,复测:时间:1640电感平均值:392.64uh   Q平均值:0.7067

 

总结:

浸漆后H值上升2.8% Q值下降0.99%

在高温下H值继续上升0.3% Q下降0.66%

复测稳定性为:H值继续上升0.02% Q下降0.05%