鉑科新材：從磁性機理了解磁粉芯的發(fā)展歷史

磁粉芯（MagneticPowderCore，MPC）,也被稱為軟磁復(fù)合材料（SoftMagneticComposites：SMCs），是由被有機物或無機絕緣劑包覆的鐵磁顆粒通過粉末冶金技術(shù)壓制而成的磁芯元件。如果顆粒在成型前沒有進行絕緣包覆，就被稱為燒結(jié)軟磁材料。如果沒有特別指明，為方便講解，下面統(tǒng)稱磁粉芯。

磁粉芯不是一個新的概念。磁粉芯作為磁性元件的應(yīng)用已經(jīng)有很多年的歷史了，其起源*早可以追溯到1886年把介電材料混合在磁性粉末中一起使用。當(dāng)時把鐵粉與蠟混合后塞入線圈來制備電感時發(fā)現(xiàn)，線圈的電感會增大，而不會引起額外的能量損耗。當(dāng)時也在研究電工鐵板，因為電工鐵板具有更好的磁性能，因此很快在工業(yè)領(lǐng)域占據(jù)了優(yōu)勢。而磁粉芯由于磁導(dǎo)率低，沒有獲得重視。在接下來的100多年間，隨著技術(shù)的進步，包括鈍鐵制備和絕緣技術(shù)等的發(fā)展，因介電混合的磁性粉末，或者磁粉芯在無線電工程和通訊領(lǐng)域能滿足各種需求，獲得了廣泛的應(yīng)用�，F(xiàn)在，磁粉芯已經(jīng)被廣發(fā)用作電磁器件以滿足特殊需求，如電磁波吸收體、噪聲抑制器和電感器。應(yīng)用粉末冶金工藝制備磁性元件的另外一個好處是經(jīng)濟效益好、設(shè)計靈活性高。

眾所周知，軟磁材料的應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛，從弱場、中場到強場，都在使用。軟磁材料工作的頻率范圍也十分寬廣，如圖1所示，就會形成許多各有特色的應(yīng)用領(lǐng)域。

當(dāng)然，對不同的頻率范圍，弱場和強場的定義也可能不同，有的資料用高磁通水平和低磁通水平等來描述。針對不同的用途，在每個領(lǐng)域，都需要各自不同的軟磁性能，就這樣形成了軟磁材料種類不同、各具特色的性能指標(biāo)體系，就單磁導(dǎo)率，就分為幾十種之多，如振幅磁導(dǎo)率、增量磁導(dǎo)率、微分磁導(dǎo)率等等。由于不同材料的性能各有側(cè)重，對于應(yīng)用者來說，*重要的事首先搞清楚自己的應(yīng)用領(lǐng)域所要求的軟磁性能指標(biāo)，并依此選擇適合各自領(lǐng)域的軟磁材料。而對于產(chǎn)品開發(fā)展，就需要開發(fā)出滿足特定領(lǐng)域需求的好材料。當(dāng)然，對于材料的性能也要綜合考慮，如磁性能、機械性能、電性能、導(dǎo)熱性能等等，不可能有一種材料能滿足所有的應(yīng)用領(lǐng)域。

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