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軟磁材料的基本特點和發(fā)展前景:
?。?)大多數(shù)軟磁材料都屬于高維(三維)材料,包括高度為厘米級以上的立體式鐵心結(jié)構(gòu)材料和高度為毫米級(低高度)的平面式鐵心結(jié)構(gòu)材料。低維材料包括二維材料的薄膜,一維材料的細(xì)絲,零維材料的微粉粒。由于只要有一維達到納米級尺度,就稱為納米材料,因此,很大部分(除部分薄膜而外)都?xì)w入納米材料范圍,其物理特性與常規(guī)的非納米材料有很大的差異。現(xiàn)在包括軟磁納米材料在內(nèi)的納米材料,正成為材料科學(xué)的研究熱點,已經(jīng)有在電源中應(yīng)用的例子。而磁粉芯屬于一種鐵心結(jié)構(gòu),一種由幾類材料復(fù)合而成的復(fù)合型鐵心,不算是軟磁材料。
?。?)各種軟磁材料都有自己的優(yōu)缺點,都有自己的應(yīng)用領(lǐng)域。理想的軟磁材料只是一個追求的目標(biāo)。
(3)選擇一種軟磁材料,應(yīng)當(dāng)根據(jù)電源所要求的、電磁元件應(yīng)具備的性能和使用條件,也就是根據(jù)實際的工作頻率和工作磁通密度,綜合考慮性能和價格等因素來決定。對工頻和中頻領(lǐng)域中使用的電磁元件,可用的軟磁材料多,價格是一個主要因素。對高頻領(lǐng)域中使用的電磁元件,可用的軟磁材料少,價格已不是主要因素,而重量、體積和損耗,卻成為了主要因素。
?。?)影響軟磁材料價格的因素比較多,不單要根據(jù)材料的成份,還要考慮工藝的復(fù)雜程度,才能最終決定它的成本。例如:0.35mm~0.30mm厚的硅鋼帶材比鐵基非晶合金帶材價格低,但是0.10mm厚的硅鋼帶材的價格已經(jīng)高于鐵基非晶帶材,更不用說0.025mm~0.005mm厚的超薄硅鋼帶材了。又例如:20μm~40μm厚的鈷基非晶合金和微晶合金帶材比同樣厚的坡莫合金帶材價格低,但是在18μm以下厚的薄帶和超薄帶,坡莫合金可以經(jīng)過多次軋制而成,比較容易,而鈷基非晶合金和微晶合金要噴制出均勻的薄帶相當(dāng)困難,因此價格反而比坡莫合金高。再例如:軟磁鐵氧體由于批量生產(chǎn)容易和成本低,在中、高頻領(lǐng)域中占了絕大部分份額?,F(xiàn)在時髦的低高度平面變壓器和平面電感器都采用軟磁鐵氧體。但是近幾年崛起的薄膜軟磁材料,不但容易批量生產(chǎn),成本也低,更重要的是性能好,使電磁元件達到了更高的工作頻率,更輕薄短小,性能價格比更高。因此,未來高頻領(lǐng)域中的電磁元件將是薄膜變壓器和薄膜電感器的天下。這個未來,并不是十年、二十年,而是幾年的時間?,F(xiàn)在大規(guī)模使用的移動電話(手機)和個人計算機已經(jīng)使用了薄膜電磁元件,其優(yōu)越性是很明顯的。而且由于半導(dǎo)體集成電路加工設(shè)備很容易改變?yōu)樯a(chǎn)薄膜電磁元件的加工設(shè)備,條件基本成熟。更主要是市場追求價格低、性能高的導(dǎo)向,使這種換代只是時間早晚的問題。
(5)各種軟磁材料都在不斷發(fā)展,為此對某種軟磁材料的判斷,不能停留在以往的認(rèn)識水平上,要不斷提高對發(fā)展中的軟磁材料的認(rèn)識,不斷接受新的信息,跟上技術(shù)發(fā)展的步伐,開發(fā)出采用更新軟磁材料的電磁元件。
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