軟磁材料軟在何處?

金屬軟磁材料通常含有較高飽和磁化強度(Ms)，低于1000 A/m的矯頑力(Hc)以及高磁導率。如圖1[1]，軟磁材料都具有非?！懊鐥l“的磁滯回線(xiàn)。Ms代表材料在外磁場(chǎng)中所能展現出的磁化強度，內部實(shí)則為所有電子沿外磁場(chǎng)方向統一排布時(shí)的整體磁矩大小。Hc則代表了材料內部電子轉動(dòng)，磁疇變化的難度。Hc越大，意味著(zhù)外界要提供更大的磁場(chǎng)才能使材料達到飽和磁化狀態(tài)，而軟磁材料在只需較小的外磁場(chǎng)就可以達到飽和。具有如此特征的軟磁材料在航空航天、新能源、家電、電子通訊、交通運輸、精密儀器等各個(gè)行業(yè)都有著(zhù)廣泛的應用。

圖1 軟磁材料的磁滯回線(xiàn)

后來(lái)居上的超細軟磁粉末

金屬軟磁材料早在19世紀末就已經(jīng)被發(fā)現并投入生產(chǎn)，隨著(zhù)技術(shù)進(jìn)步與新興行業(yè)擴展的反向推動(dòng)，軟磁材料的研究也進(jìn)展飛速。近年來(lái)超細金屬軟磁粉末除去易于磁化退磁的經(jīng)典軟磁材料特征，還表現出電阻性能，這意味著(zhù)服役過(guò)程中的渦流損耗大大降低，發(fā)熱減少，設備的使用安全系數提高，使用年限增長(cháng)?，F今軟磁材料可大致分為鐵氧體軟磁材料、金屬軟磁材料、非晶&納米晶軟磁材料與金屬軟磁粉芯。其中軟磁粉芯是由超細金屬軟磁粉末包覆壓制而成的復合軟磁材料。同時(shí)軟磁粉末還可以用于制造變壓器電感器等電子元件。用于各類(lèi)場(chǎng)所來(lái)提高能量的傳輸效率，提高安全性與穩定性（如圖2）。

軟磁粉末的制備方法

常見(jiàn)軟磁粉末有鐵鎳，鐵硅鉻，鐵硅鋁，鐵硅粉末等，在材料結束應用前，需要經(jīng)過(guò)制粉、絕緣包覆、壓制與熱處理，其中制粉是軟磁粉末的第一關(guān)，也是主要關(guān)鍵的環(huán)節。原料配方，粉末球形度與其粒徑大小與分布直接決定磁導率、矯頑力以及電阻特性的優(yōu)劣。同時(shí)對后續處理的材料的穩定性也具有很大影響。主要的制備方法有霧化法和破碎法。其中霧化方法可分為水霧化法、氣霧化法、等離子霧化法等。目前氣霧化法制粉的生產(chǎn)占比較大，符合大部分制粉需求。但等離子體霧化制粉可以得到含氧量更低、純度更高、球形度分散性更好的亞微米級粉末。