Kas yra minkšta magnetinė medžiaga?

Minkštos magnetinės medžiagos – tai magnetinių medžiagų, kurių koercinė jėga mažesnė nei 1000 A/m, kategorija, pasižyminti maža koercija ir dideliu magnetiniu pralaidumu. Pagrindinės jų savybės yra lengvas įmagnetinimas, lengvas išmagnetinimas ir didelis magnetinio srauto tankis. Jie turi siauras histerezės kilpas ir mažus histerezės nuostolius, todėl jie idealiai tinka scenarijams, kuriems reikalingas dažnas įmagnetinimas ir išmagnetinimas.

I. Pagrindinės rūšys

1. Metalinės minkštos magnetinės medžiagos

Elektromagnetinė gryna geležis: anglies kiekis mažesnis nei 0,04%, pasižymi dideliu soties magnetinio srauto tankiu ir puikiu apdirbamumu šaltai. Jo šilumos laidumas mažėja, o kietumas ir trapumas didėja. Plačiai naudojamas kaip geležies šerdys varikliams, transformatoriams, reliams, prietaisų transformatoriams ir jungikliams.

Geležies -nikelio lydiniai (permalloy): pasižymi ypač dideliu magnetiniu pralaidumu ir mažu koercyvumu esant silpniems magnetiniams laukams, tačiau yra jautrūs įtempiams. Taikoma įrenginiuose, veikiančiuose žemiau 1 MHz esant silpniems magnetiniams laukams.

Geležies -aliuminio lydiniai: didelė savitoji varža ir lengvas svoris bei santykinai mažas magnetinis pralaidumas. Didesnis aliuminio kiekis padidina kietumą, trapumą ir sumažina plastiškumą. Tinka prietaisams, dirbantiems tiek silpname, tiek stipriame magnetiniame lauke.

Geležis-Silicio lydiniai (silicio plieno lakštai): didelė varža ir nedideli sūkurinės srovės nuostoliai, tačiau trapūs ir prastai apdirbami. Daugiausia naudojama transformatorių ir variklių geležinėms šerdims, kuri yra plačiausiai naudojama minkšta magnetinė medžiaga visame pasaulyje.

Metalinės minkštos magnetinės miltelių šerdys: derinkite didelį metalų prisotinimo magnetinio srauto tankį ir mažo nuostolio feritų pranašumus, galinčius stabiliai veikti vidutinio ir didelio{0}}dažnio kintamuose magnetiniuose laukuose. Ji gali pasigirti daug žadančiomis rinkos perspektyvomis ir glaudžiai susijusi su nauja energetikos pramone.

2. Ferito minkštos magnetinės medžiagos

Daugiausia sudarytas iš geležies oksido, sumaišyto su Mn-Zn arba Ni-Zn žaliavomis ir miltelių metalurgijos būdu pagamintas į Mn-Zn feritus ir Ni-Zn feritus. Jie pasižymi didele varža ir mažu didelio{5}}dažnio nuostoliu, tačiau turi mažą soties magnetinio srauto tankį ir prastą temperatūros stabilumą. Dažniausiai naudojamas mažos{7}}galios magnetiniuose komponentuose, veikiančiuose vidutiniais ir aukštais dažniais, pvz., televizijos, transliavimo ir ryšių pramonės įrangoje.

3. Amorfinės ir nanokristalinės minkštos magnetinės medžiagos

Amorfiniai lydiniai: taip pat žinomi kaip metalinis stiklas, juose nėra ilgo{0}}atstumo krištolo grūdelių. Jie užtikrina didelį magnetinį pralaidumą ir savitumą, mažą koerciškumą ir nejautrumą įtempiams, be magnetokristalinės anizotropijos, kurią sukelia kristalų struktūros, taip pat pasižymi išskirtiniu atsparumu korozijai ir dideliu mechaniniu stiprumu. Jie turi daug žemesnę Curie temperatūrą nei kristalinės minkštos magnetinės medžiagos, o tai labai sumažina energijos nuostolius.

Nanokristaliniai lydiniai: sudaryti iš kristalinių fazių, kurių skersmuo mažesnis nei 50 nanometrų, ir amorfinių grūdelių ribinių fazių, todėl jie pasižymi puikiomis visapusiškomis savybėmis, palyginti su tradiciniais kristaliniais ir amorfiniais lydiniais. Dėl didelio magnetinio pralaidumo, mažo koerciškumo, mažo šerdies praradimo, didelio prisotinimo magnetinio srauto tankio ir puikaus stabilumo jie sparčiai vystėsi ir pastaraisiais metais tapo stipriais ferito minkštųjų magnetinių medžiagų konkurentais.

II. Taikymo laukai

Minkštos magnetinės medžiagos, kaip pagrindinės pagrindinės elektros energijos perdavimo, konvertavimo ir signalų apdorojimo medžiagos, buvo plačiai naudojamos šiuolaikiniuose pramonės sektoriuose:

Galios elektronika ir energetikos pramonė: veikia kaip transformatorių, variklių, induktorių ir filtrų magnetinės šerdys, plačiai naudojamos fotovoltiniuose keitikliuose, energijos kaupimo sistemose ir UPS maitinimo šaltiniuose.

Informacijos ir ryšių pramonė: Minkštieji magnetiniai feritai yra pagrindinė žaliava magnetinėms antenoms, galios keitikliams ir filtrams, naudojamiems 5G bazinėse stotyse, išmaniuosiuose telefonuose, NFC įrenginiuose ir belaidžio įkrovimo įrangoje.

Naujos energijos transporto priemonių pramonė: taikoma į{0}}įkrovikliuose (OBC), DC-nuolatinės srovės keitikliuose ir variklio pavaros sistemose. Dėl mažų-nuostolių savybių efektyviai pagerinamas bendras transporto priemonės energijos vartojimo efektyvumas.

Buitinė elektronika ir buitinė technika: plačiai naudojama nešiojamųjų kompiuterių, mobiliųjų telefonų, inverterinių oro kondicionierių ir kitų kasdienių elektroninių gaminių induktoriams ir transformatorių šerdims.

Kylančios pramonės šakos: auga robotų, kosminės erdvės įrangos, medicinos prietaisų, duomenų centrų serverių ir su AI GPU susijusių įrenginių paklausa.