磁性功能材料第二节讲述.pptx

第二章 磁性功能材料 第二节 软磁材料 2.1 概述 2.2 电工纯铁和电工钢 2.3 Fe-Ni合金 2.4 Fe-Al系和Fe-Co系软磁合金 2.5 铁氧体软磁材料 2.6 非晶，纳米晶软磁材料 2.1 概述 （一）发展历史 （二）定义，基本要求 （三）分类 2.2 电工纯铁和电工钢 2.3 Fe-Ni合金 2.4 Fe-Al系和Fe-Co系软磁合金 2.5 铁氧体软磁材料 2.6 非晶，纳米晶软磁材料 既容易磁化，又容易退磁 功能：能量、信息的转换、传输和存储的作用。 （一）发展历史 能够迅速的响应外磁场的变化，低损耗的获得高磁感应强度 应用广泛，使用最多 电工纯铁，硅钢，坡莫合金： 发电机和电动机的定子和转子 变压器、电感器、继电器和镇流器的铁芯 软磁铁氧体： 变压器、磁头、开关等 应用广泛，使用最多 非晶，纳米晶 2.1 概述 （一）发展历史 （二）定义，基本要求 （三）分类 2.2 电工纯铁和电工钢 2.3 Fe-Ni合金 2.4 Fe-Al系和Fe-Co系软磁合金 2.5 铁氧体软磁材料 2.6 非晶，纳米晶软磁材料 软磁材料是具有低矫顽力、高磁导率的材料。 （二）定义，基本要求 基本要求： （1）高的饱和磁感应强度 （2）低的矫顽力 （3）高的磁导率（μi，μmax） （4）稳定性要好 （5）损耗低 2.1 概述 （一）发展历史 （二）定义，基本要求 （三）分类 2.2 电工纯铁和电工钢 2.3 Fe-Ni合金 2.4 Fe-Al系和Fe-Co系软磁合金 2.5 铁氧体软磁材料 2.6 非晶，纳米晶软磁材料 （三）软磁材料的分类： 按材料的成分 电工纯铁 Fe-Si合金 Ni-Fe合金 Fe-Al合金 Fe-Co合金 … … 晶态 非晶态 纳米晶 2.1 概述 2.2 电工纯铁和电工钢 （一）电工纯铁 （二）电工钢 2.3 Fe-Ni合金 2.4 Fe-Al系和Fe-Co系软磁合金 2.5 铁氧体软磁材料 2.6 非晶，纳米晶软磁材料 指纯度在99.8%以上的铁，且不含有任何故意添加的合金化元素。 最早，最常用 资源丰富、价格低廉，具有良好的可加工性。 　 　 　 表2-3 国产纯铁的化学成分（质量分数）（%） 　 　 　 牌号 名称 化学成分不大于 C Si Mn S P Ni Cr Cu Al DT1 沸腾纯铁 0.04 0.03 0.10 0.030 0.015 0.20 0.10 0.15 　 DT2 高纯度沸腾纯铁 0.025 0.02 0.035 0.025 0.015 0.20 0.10 0.15 　 DT3 镇静纯铁 0.04 0.20 0.20 0.015 0.020 0.20 0.10 0.20 0.55 DT4 无时效镇静纯铁 0.025 0.20 0.15 0.015 0.015 0.20 0.10 0.20 0.20~0.55 （一）电工纯铁 表2-4 国产电工纯铁的磁性（YB200-75） 磁性等级 牌号 Hc/ A·m-1 不大于 μm 不小于 磁感应值（T）不小于 　 　 　 　 B400 B800 B2000 B4000 B8000 普通 DT3、DT4、DT5、DT6、DT8 96 6000 1.4 1.5 1.67 1.71 1.8 高级 DT3A、DT4A、DT5A、DT6A、DT8A 72 7000 特级 DT4E 48 9000 超级 DT4C、DT6C 32 12000 影响电工纯铁性能的主要因素 1. 杂质元素 C, N, O, Mn, S, P, Ni, Cr，Cu，Al 等。 在高温时固溶的碳成为过饱和的间隙原子，造成晶格畸变，产生附加的内应力； 以Fe3C的微粒析出，钉扎畴壁 磁时效现象：电工纯铁在长期使用过程中磁导率逐步下降，矫顽力上升（有时可达30%-50%）的现象。 高温，氢气中退火 降低金属中C含量； 缓慢退火，Fe3C足够的时间长大； 人工时效 防止磁时效发生的途径： 2. 冷加工在材料内部产生缺陷和应力，导致矫顽力提高，磁导率下降。 再结晶退火 对于其他杂质，改进熔炼工艺，钢液真空处理，尽量减少杂质 用途：直流电机和电磁铁铁芯，继电器铁芯，永久磁路中的导磁体和磁屏蔽，电话中磁屏蔽，电机中用以导引直流磁通的磁极等。 2.1 概述 2.2 电工纯铁和电工钢 （一）电工纯铁 （二）电工钢 2.3 Fe-Ni合金 2.4 Fe-Al系和Fe-Co系软磁合金 2.5 铁氧体软磁材料 2.6 非晶，纳米晶软磁材料 （二）电工钢（Fe-Si合金） Fe-Si合金主要指低C（C≤0.015%，最好是≤0.005%与低Si（Si+Al≤1%） 和Si含量在0.5%-6.5%范