軟磁材料的磁性參數(shù)與器件的電氣參數(shù)之間的轉(zhuǎn)換
在設(shè)計軟磁器件時,首先要根據(jù)電路的要求確定器件的電壓~電流特性。器件的電壓~電流特性與磁芯的幾何形狀及磁化狀態(tài)密切相關(guān)。設(shè)計者必須熟悉材料的磁化過程并拿握材料的磁性參數(shù)與器件電氣參數(shù)的轉(zhuǎn)換關(guān)系。設(shè)計軟磁器件通常包括三個步驟:正確選用磁性材料;合理確定磁芯的幾何形狀及尺寸;根據(jù)磁性參數(shù)要求,模擬磁芯的工作狀態(tài)得到相應(yīng)的電氣參數(shù)。
電力工業(yè)的發(fā)展促進了金屬磁性材料──硅鋼片(Si-Fe合金)的研制。永磁金屬從 19世紀的碳鋼發(fā)展到后來的稀土永磁合金,性能提高二百多倍。隨著通信技術(shù)的發(fā)展,軟磁金屬材料從片狀改為絲狀再改為粉狀,仍滿足不了頻率擴展的要求。
20世紀40年代,荷蘭J.L.斯諾伊克發(fā)明電阻率高、高頻特性好的鐵氧體軟磁材料,接著又出現(xiàn)了價格低廉的永磁鐵氧體。
50年代初,隨著電子計算機的發(fā)展,美籍華人王安首先使用矩磁合金元件作為計算機的內(nèi)存儲器,不久被矩磁鐵氧體記憶磁芯取代,后者在60~70年代曾對計算機的發(fā)展起過重要的作用。
50年代初人們發(fā)現(xiàn)鐵氧體具有獨特的微波特性,制成一系列微波鐵氧體器件。壓磁材料在次世界大戰(zhàn)時即已用于聲納技術(shù),但由于壓電陶瓷的出現(xiàn),使用有所減少。
后來又出現(xiàn)了強壓磁性的稀土合金。非晶態(tài)(無定形)磁性材料是近代磁學(xué)研究的成果,在發(fā)明快速淬火技術(shù)后,1967年解決了制帶工藝,正向?qū)嵱没^渡。
永磁材料有合金、鐵氧體和金屬間化合物三類。
①合金類:包括鑄造、燒結(jié)和可加工合金。
鑄造合金的主要品種有:AlNi(Co)、FeCr(Co)、FeCrMo、FeAlC、FeCo(V)(W);燒結(jié)合金有:Re-Co(Re代表稀土元素)、Re-Fe以及AlNi(Co)、FeCrCo等;可加工合金有:FeCrCo、PtCo、MnAlC、CuNiFe和AlMnAg等,后兩種中BHC較低者亦稱半永磁材料。
②鐵氧體類:主要成分為MO·6Fe2O3,M代表Ba、Sr、Pb或SrCa、LaCa等復(fù)合組分。
③金屬間化合物類:主要以MnBi為代表。
地球也是一個大磁體,它的兩個極分別在接近地理南極和地理北極的地方。因此地球表面的磁體,可以自由轉(zhuǎn)動時,就會因磁體同性相斥,異性相吸的性質(zhì)指示南北。這個道理古人不夠明白,但這類現(xiàn)象他們很清楚。
分類
磁鐵可分作“磁鐵”與“非磁鐵”。磁鐵可以是天然產(chǎn)物,又稱天然磁石,也可以由人工制造(強的磁鐵是釹磁鐵)。而非性磁鐵,只有在某些條件下會有磁性,通常是以電磁鐵的形式產(chǎn)生,也就是利用電流來強化其磁場。
定義
磁鐵,應(yīng)該叫磁鋼,英文:Magnet,磁鋼主要分兩大類,一類是軟磁,一類是硬磁。