Hva er mykt magnetisk materiale?

Myke magnetiske materialer refererer til en kategori av magnetiske materialer med tvangskraft lavere enn 1000 A/m, med lav koersivitet og høy magnetisk permeabilitet. Deres kjerneegenskaper inkluderer enkel magnetisering, enkel demagnetisering og høy metningsmagnetisk flukstetthet. De har smale hystereseløkker og lavt hysteresetap, noe som gjør dem ideelle for scenarier som krever hyppig magnetisering og avmagnetisering.

I. Hovedtyper

1. Metalliske myke magnetiske materialer

Elektromagnetisk rent jern: Karboninnhold under 0,04 %, med høy metningsmagnetisk flukstetthet og utmerket kaldbearbeidbarhet. Dens varmeledningsevne reduseres mens hardheten og sprøheten øker. Mye brukt som jernkjerner for motorer, transformatorer, releer, instrumenttransformatorer og brytere.

Jern-Nikkellegeringer (Permalloy): Har ekstremt høy magnetisk permeabilitet og lav koersivitet under svake magnetiske felt, men er likevel følsomme for stress. Brukes i enheter som opererer under 1 MHz innenfor svake magnetiske felt.

Jern-aluminiumslegeringer: Høy resistivitet og lav vekt med relativt lav magnetisk permeabilitet. Høyere aluminiuminnhold fører til økt hardhet, sprøhet og redusert duktilitet. Egnet for enheter som arbeider i både svake og sterke magnetiske felt.

Jern-Silisiumlegeringer (silisiumstålplater): Høy resistivitet og lavt virvelstrømtap, men sprø med dårlig bearbeidbarhet. Brukes dominerende for jernkjerner til transformatorer og motorer, og rangerer det mest brukte myke magnetiske materialet over hele verden.

Metalliske myke magnetiske pulverkjerner: Kombiner høy metningsmagnetisk flukstetthet av metaller og fordelene med lavt tap av ferritter, i stand til stabil drift under middels og{0}}høyfrekvente vekslende magnetiske felt. Den har lovende markedsutsikter og er nært knyttet til den nye energiindustrien.

2. Ferritt myke magnetiske materialer

Hovedsakelig sammensatt av jernoksid, blandet med Mn-Zn eller Ni-Zn-råmaterialer, og produsert til Mn-Zn-ferritter og Ni-Zn-ferritter via pulvermetallurgi. De har høy resistivitet og lavt høy-frekvenstap, men har lav metningsmagnetisk flukstetthet og dårlig temperaturstabilitet. For det meste brukt i magnetiske komponenter med lav-effekt som arbeider ved middels og høye frekvenser, for eksempel utstyr for TV-, kringkastings- og kommunikasjonsindustrien.

3. Amorfe og nanokrystallinske myke magnetiske materialer

Amorfe legeringer: Også kjent som metallisk glass, har de ingen-lang rekkevidde ordnede krystallkorn. De leverer høy magnetisk permeabilitet og resistivitet, lav koersivitet og ufølsomhet for stress, fri for magnetokrystallinsk anisotropi forårsaket av krystallstrukturer, sammen med enestående korrosjonsmotstand og høy mekanisk styrke. De har mye lavere Curie-temperatur enn krystallinske myke magnetiske materialer, noe som i stor grad reduserer energitapet.

Nanokrystallinske legeringer: Sammensatt av krystallinske faser under 50 nanometer og amorfe korngrensefaser, oppnår de overlegne omfattende egenskaper i forhold til tradisjonelle krystallinske og amorfe legeringer. Med høy magnetisk permeabilitet, lav koersivitet, lavt kjernetap, høy metningsmagnetisk flukstetthet og utmerket stabilitet, har de utviklet seg raskt og blitt sterke konkurrenter til myke magnetiske ferrittmaterialer de siste årene.

II. Søknadsfelt

Som essensielle grunnmaterialer for elektrisk energioverføring, konvertering og signalbehandling, har myke magnetiske materialer blitt mye brukt på tvers av moderne industrisektorer:

Kraftelektronikk og energiindustri: Fungerer som magnetiske kjernekjerner for transformatorer, motorer, induktorer og filtre, i stor grad tatt i bruk i fotovoltaiske omformere, energilagringssystemer og UPS-strømforsyninger.

Informasjons- og kommunikasjonsindustri: Myke magnetiske ferritter er nøkkelråmaterialer for magnetiske antenner, strømomformere og filtre som brukes i 5G-basestasjoner, smarttelefoner, NFC-enheter og trådløst ladeutstyr.

Ny energikjøretøyindustri: Brukes i-bordladere (OBC), DC-DC-omformere og motordrivsystemer. Deres lave-tapsegenskap forbedrer effektivt kjøretøyets generelle energieffektivitet.

Forbrukerelektronikk og husholdningsapparater: Massivt brukt for induktorer og transformatorkjerner i bærbare datamaskiner, mobiltelefoner, inverter-klimaanlegg og andre daglige elektroniske produkter.

Fremvoksende industrier: Økende markedsetterspørsel sees innen roboter, romfartsutstyr, medisinske instrumenter, datasenterservere og AI GPU-relaterte enheter.