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變壓器鐵芯材料的具體分類,有哪些材料。?

1)鐵粉芯普通鐵粉芯由碳基鐵磁粉和樹脂碳基鐵磁粉組成。價格是粉芯中最低的。飽和磁感應強度約為1.4T;磁導率範圍為22 ~ 100;初始滲透率μi隨頻率具有良好的穩定性;DC電流疊加性能好;但是高頻時損耗高。鐵粉芯初始磁導率隨DC磁場強度的變化。鐵粉芯初始磁導率隨頻率的變化(2)坡莫合金粉芯坡莫合金粉芯主要包括鉬坡莫合金粉芯(MPP)和高通量粉芯。MPP由81%Ni、2%Mo和Fe粉末組成。主要特點是:飽和磁感應強度約7500Gs滲透率範圍大,從14到550;它在粉末磁芯中具有最低的損耗;優異的溫度穩定性,廣泛應用於航天設備、戶外設備等。磁致伸縮系數接近於零,工作在不同頻率時沒有噪音。主要用於300kHz以下的高品質因數Q濾波器、感性負載線圈、諧振電路、要求溫度穩定性高的LC電路、輸出電感、功率因數補償電路等。常用於交流電路,粉芯最貴。高通量粉芯HF由50%Ni和50%Fe粉末組成。主要特點是:飽和磁感應強度約為15000 GS;磁導率範圍為14 ~ 160;在粉芯中具有最高的磁感應強度和最高的DC偏置能力;磁芯的尺寸很小。主要用於線路濾波器、交流電感、輸出電感、功率因數校正電路等。它通常用在DC電路中,多用於高DC偏置、高DC和低交流。價格低於MPP。(3) Kool Mμ磁芯鐵、矽和鋁芯由9%的Al、5%的Si和85%的Fe粉末組成。主要替代鐵粉芯,損耗比鐵粉芯低80%,因此可以在8kHz以上的頻率使用。飽和磁感應強度約為1.05t;磁導率從26到125;磁致伸縮系數接近於0,不同頻率工作時不產生噪音;它比MPP具有更高的DC偏置能力;它有最好的性價比。主要用於交流電感、輸出電感、線路濾波器、功率因數校正電路等。有時用它代替有氣隙的鐵氧體做變壓器鐵芯。2.鐵氧體軟磁鐵氧體軟磁鐵氧體是壹種以Fe2O3為主要成分的亞鐵磁性氧化物,采用粉末冶金法生產。有幾種類型,如錳鋅、銅鋅、鎳鋅等。其中錳鋅鐵氧體的產量和用量最大,錳鋅鐵氧體的電阻率較低,為1 ~ 10 ohm-m,壹般在100kHZ以下的頻率使用。銅鋅和鎳鋅鐵氧體的電阻率為102 ~ 104 ohm-m,在100 kHz ~ 10 MHz的射頻範圍內損耗很小,因此多用於無線電天線線圈和無線電中頻變壓器。磁芯有很多種,E,I,U,EC,ETD,方形(RM,EP,PQ),can (PC,RS,ds),圓形。這是非常方便的應用。由於軟磁鐵氧體不需要使用鎳等稀缺材料就能獲得高磁導率,粉末冶金法適合大批量生產,所以成本低,而且由於燒結材料較硬,對應力不敏感,所以在應用上非常方便。而且磁導率隨頻率的變化比較穩定,在150kHz以下基本保持不變。隨著軟磁鐵氧體的出現,磁粉芯的產量大大減少,很多原來用磁粉芯的地方都被軟磁鐵氧體取代了。國內外生產鐵氧體的廠家很多。這裏以美國Magnetics公司生產的錳鋅鐵氧體為例介紹其應用。分為三大基礎材料:電信基礎材料、寬帶和EMI材料、電源材料。通信用鐵氧體的磁導率範圍從750到2300,具有低損耗因數、高品質因數Q以及磁導率與溫度/時間之間的穩定關系。它是運行中滲透率下降最慢的類型,每10年下降3%到4%。廣泛應用於高Q濾波器、調諧濾波器、負載線圈、阻抗匹配變壓器和接近傳感器。寬帶鐵氧體又稱高磁導率鐵氧體,磁導率分別為5000、10000和15000。其特點是低損耗因數、高磁導率和高阻抗/頻率特性。廣泛應用於* * *模式濾波器、飽和電感、電流互感器、漏電保護器、絕緣變壓器、信號和脈沖變壓器,廣泛應用於寬帶變壓器和EMI。功率鐵氧體具有4000~5000Gs的高飽和磁感應強度。此外,它具有低損耗/頻率關系和低損耗/溫度關系。也就是說,隨著頻率的增加,損耗並沒有增加多少;隨著溫度的升高,損耗變化不大。廣泛應用於功率扼流圈、並聯濾波器、開關電源變壓器、開關電源電感和功率因數校正電路。(2)帶繞鐵1。矽鋼片鐵芯矽鋼片是壹種合金,在純鐵中加入少量矽(壹般在4.5%以下)形成的鐵矽合金稱為矽鋼。這種鐵芯的飽和磁感應強度最高可達20000Gs;由於磁電性能好,易於批量生產,價格低廉,受機械應力影響小,廣泛應用於電力電子行業,如電力變壓器、配電變壓器、電流互感器等鐵芯。是軟磁材料中產量和用量最大的材料。它也是電力變壓器使用最多的磁性材料。尤其是在低頻和高功率下。常用的有冷軋矽鋼片DG3、冷軋無取向電工鋼帶DW和冷軋取向電工鋼帶DQ,適用於各種電子系統和家用電器中的中小功率低頻變壓器和扼流線圈、電抗器和電感磁芯。這類合金韌性好,可以進行沖片和切割加工,鐵心疊壓和卷繞。但高頻時損耗急劇增加,壹般使用頻率小於400Hz。從應用的角度來說,矽鋼的選擇要考慮兩個因素:磁性和成本。對於小型電機、電抗器和繼電器,可選用純鐵或低矽鋼片;對於大型電機,可選用高矽熱軋矽鋼片、單向或無取向冷軋矽鋼片;單取向冷軋矽鋼片常用於變壓器。在工頻下使用時,普通鋼帶厚度為0.2~0.35毫米;在400Hz下使用時,通常選擇0.1 mm的厚度。厚度越薄,價格越高。2.Permo合金Permo合金鐵芯Permo合金常指鐵鎳合金,鎳含量在30~90%範圍內。它是壹種應用非常廣泛的軟磁合金。通過適當的工藝可以有效控制磁性能,如初始磁導率超過105,最大磁導率超過106,矯頑力低至2‰奧斯特,矩形系數接近1或接近0。具有面心立方晶體結構的Permo合金具有良好的塑性,可加工成65,438+0微米的超薄帶材和各種使用形式。常用的合金有1J50、1J79、1J85等。1J50的飽和磁感應強度比矽鋼略低,但磁導率比矽鋼高幾倍,鐵損比矽鋼低2~3倍。較高頻率(400~8000Hz)的變壓器空載電流小,適合制作100W以下的小型較高頻率變壓器,1J79綜合性能好,適用於高低壓變壓器、漏電保護開關鐵芯、* * * *模式電感鐵芯、電流互感器鐵芯。1J85的初始磁導率可達100000以上105,適用於低頻或高頻輸入輸出變壓器、* * * *模式電感和信號較弱的高精度電流互感器。3.非晶和納米晶軟磁合金矽鋼和坡莫合金軟磁材料是晶體材料。原子在三維空間中規則排列,形成周期性晶格結構,存在晶粒、晶界、位錯、間隙原子、磁晶各向異性等缺陷,對軟磁性能不利。在磁性物理方面,原子無規則排列、無周期性和晶界的非晶結構對於獲得優異的軟磁性能是非常理想的。非晶態金屬及合金是20世紀70年代出現的壹個新的材料領域。其制備工藝與傳統方法完全不同,但采用了冷卻速度約為每秒百萬度的超快速冷卻凝固技術,從鋼水到成品薄帶產品,比壹般的冷軋金屬薄帶制造工藝減少了許多中間工序。這種新工藝被稱為傳統冶金工藝的革命。由於超快速凝固,合金凝固時原子無法有序排列和結晶。得到的固態合金具有長程無序結構,沒有結晶合金的晶粒和晶界。被稱為非晶合金,被稱為冶金材料學的壹場革命。這種非晶合金具有許多獨特的性能,如優異的磁性、耐腐蝕性、耐磨性、高強度、硬度和韌性、高電阻率和機電耦合性能。由於其優異的性能和簡單的工藝,自20世紀80年代以來成為國內外材料科學領域的研發熱點,目前美國、日本和德國已有完善的生產規模,大量非晶合金產品逐漸取代矽鋼、坡莫合金和鐵氧體走向市場。中國從20世紀70年代開始研究和開發非晶合金。六五、七五、八五期間重大科技攻關項目完成後,* * *已取得科研成果134項,國家發明獎2項,專利16項,合金品種近百個。鋼鐵研究總院現擁有四條非晶合金帶材生產線和壹條非晶合金部件鐵芯生產線。生產各種鐵基、鐵鎳基、鈷基、納米晶帶材及磁芯的定型,適用於逆變電源、開關電源、電源變壓器、漏電保護器、電感磁芯元器件,年產值近2000萬元。“九五”期間正在建設1000噸鐵基非晶生產線,已進入國際先進水平。目前非晶軟磁合金的最佳單壹性能水平為:初始磁導率μo = 14 × 104鈷基非晶最大磁導率微米= 220 × 104鈷基非晶矯頑力Hc = 0.001 Oe磁性材料。

鈷基非晶矩形比Br/Bs = 0.995鈷基非晶飽和磁化強度4πMs = 18300Gs鐵基非晶電阻率ρ= 270μω/cm常用的非晶合金有:鐵基、鐵鎳基、鈷基非晶合金和鐵基納米晶合金。其國家品牌和性能特點見表和圖。為了比較,還列出了結晶合金矽鋼片、坡莫合金1J79和鐵氧體的相應性能。這幾種材料有不同的特性,應用在不同的方面。牌號基本成分及特點:1K101鐵矽硼快淬軟磁基合金102鐵矽硼碳快淬軟磁基合金1K103鐵矽硼鎳快淬合金。-Si-B-Ni Mo系快淬軟磁基合金1K105 Fe-Si-B-Cr(及其他元素)快淬軟磁基合金1K106快淬軟磁基合金1K107快淬軟磁基納米晶合金1K201快淬軟磁鈷基合金與淬火軟磁鈷基合金1K203高磁感低損耗快淬軟磁鈷基合金1K204高頻低損耗快淬軟磁鈷基合金1K205高初始磁導率快淬軟磁鈷基合金1K501 Fe-Ni-P-B系快淬。

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