磁性材料的基本特性及分类参数
一. 磁性材料的基本特性
1. 磁性材料的磁化曲线
磁性材料是由铁磁性物质或亚铁磁性物质组成的，在外加磁场 H 作用下，必有相应的磁化
强度 M 或磁感应强度 B，它们随磁场强度 H 的变化曲线称为磁化曲线（M～H 或 B～H 曲线）。
磁化曲线一般来说是非线性的，具有 2 个特点：磁饱和现象及磁滞现象。即当磁场强度 H 足够
大时，磁化强度 M 达到一个确定的饱和值 Ms，继续增大 H，Ms 保持不变；以及当材料的 M
值达到饱和后，外磁场 H 降低为零时，M 并不恢复为零，而是沿 MsMr 曲线变化。材料的工作
状态相当于 M～H 曲线或 B～H 曲线上的某一点，该点常称为工作点。
2. 软磁材料的常用磁性能参数
饱和磁感应强度 Bs：其大小取决于材料的成分，它所对应的物理状态是材料内部的磁化矢量整
齐排列。
剩余磁感应强度 Br：是磁滞回线上的特征参数，H 回到 0 时的 B 值。
矩形比：Br∕Bs
矫顽力 Hc：是表示材料磁化难易程度的量，取决于材料的成分及缺陷（杂质、应力等）。
磁导率 μ：是磁滞回线上任何点所对应的 B 与 H 的比值，与器件工作状态密切相关。
初始磁导率 μi、最大磁导率 μm、微分磁导率 μd、振幅磁导率 μa、有效磁导率 μe、脉冲磁导
率 μp。
居里温度 Tc：铁磁物质的磁化强度随温度升高而下降，达到某一温度时，自发磁化消失，转变
为顺磁性，该临界温度为居里温度。它确定了磁性器件工作的上限温度。
损耗 P：磁滞损耗 Ph 及涡流损耗 Pe P = Ph + Pe = af + bf2+ c Pe ∝ f2 t2 / ，ρ 降低，
磁滞损耗 Ph 的方法是降低矫顽力 Hc；降低涡流损耗 Pe 的方法是减薄磁性材料的厚度 t 及提
高材料的电阻率 ρ。在自由静止空气中磁芯的损耗与磁芯的温升关系为：
总功率耗散（mW）/表面积（cm2）
3. 软磁材料的磁性参数与器件的电气参数之间的转换
在设计软磁器件时，首先要根据电路的要求确定器件的电压～电流特性。器件的电压～电流
特性与磁芯的几何形状及磁化状态密切相关。设计者必须熟悉材料的磁化过程并拿握材料的磁
性参数与器件电气参数的转换关系。设计软磁器件通常包括三个步骤：正确选用磁性材料；合
理确定磁芯的几何形状及尺寸；根据磁性参数要求，模拟磁芯的工作状态得到相应的电气参数 。
二、软磁材料的发展及种类
1. 软磁材料的发展
软磁材料在工业中的应用始于 19 世纪末。随着电力工及电讯技术的兴起，开始使用低碳钢
制造电机和变压器，在电话线路中的电感线圈的磁芯中使用了细小的铁粉、氧化铁、细铁丝等 。
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