Pehmed magnetkomposiidid
Pehmete magnetmaterjalide paksusel on oluline roll pöörisvoolukadude vähendamisel, seega tuleks pehmed magnetsulamid dünaamilisteks kasutusteks valmistada õhukese lamineerimisena. Kui lahutada pehme magnetriba ülejäänud kaks dimensiooni, st kasutada pehmeid magnetsulameid pulbrina, saab pöörisvoolukadusid veelgi vähendada ja nendest valmistatud komponente saab kasutada palju kõrgemal. sagedused. Sellise kasutuse realiseerimiseks valmistatakse esmalt sulamipulbrid (enamasti pihustusmeetoditega), seejärel tuleb osakesed katta isolatsioonikihiga, seejärel segatakse pulbrid väikese koguse määrdeainega ja surutakse intensiivselt kokku. rõhk 600-800 MPa lõpliku kuju saavutamiseks. Selliste protsesside abil valmistatud pehmeid magnetilisi tooteid nimetatakse pehmeteks magnetkomposiitideks (SMC) või pulbrisüdamikeks. SMC-de teine eelis on see, et neist saab valmistada mitmesuguseid erikujulisi südamikke, mida traditsiooniliste lamineerimise virnastamismeetoditega peaaegu ei tehta, mis on kasulik elektromagnetiliste seadmete uudsele disainile. SMC-de peamine puudus on see, et nende läbilaskvus on suhteliselt madal. Tänapäeval valmistatakse levinumaid SMC-sid Fe, Fe-Si, Fe-Si-Al, Fe-Ni, amorfsete ja nanokristalliliste sulamite jne pulbritest.
Pehmed ferriidid
Kõik ülalmainitud pehmed magnetmaterjalid on metallid, seega ei saa pöörisvooluefekti vältida. Pehmed ferriidid on iseloomulikud selle poolest, et need on ioonsed ühendid ja nende eritakistus on mitu suurusjärku suurem kui metalliliste pehmete magnetiliste materjalide oma. Seetõttu on kuni 1 MHz sagedusega rakenduste jaoks pehmed ferriidid energiakadude osas parimad valikud. Pehmete ferriitide peamine puudus on see, et BS on suhteliselt madal. Levinuimad pehmed ferriidid on kahte tüüpi Mn-Zn ((Mn, Zn)Fe2O4) ja Ni-Zn ((Ni, Zn)Fe2O4). Mn-Zn ferriite kasutatakse tavaliselt alla 1 MHz, samas kui Ni-Zn ferriite saab kasutada palju kõrgematel sagedustel, kuid viimaste BS ja läbilaskvus on madalamad.
Raud ja madala süsinikusisaldusega teras
Raud ja madala süsinikusisaldusega terased võivad olla kõige levinumad ja odavamad pehmed magnetilised materjalid. Neil on üsna kõrge BS väärtus ~2,15 T, mis jääb alla kallitele Fe-Co sulamitele. Kuid nende takistused on üsna madalad, mis piirab nende kasutamist dünaamilistes rakendustes. Rauda ja madala süsinikusisaldusega terast kasutatakse tavaliselt staatilistes/madalsageduslikes rakendustes, näiteks elektromagneti südamikus, releedes ja mõnes väikese võimsusega mootoris, mille puhul on materjalikulu peamine probleem.
Raua-räni sulamid
Mõne räni lisamine rauale suurendab selle takistust märkimisväärselt, mistõttu on see pöörisvoolukadu pärssimisel väga kasulik. Vaatamata küllastusmagnetiseerimise ja Curie temperatuuri vähesele vähenemisele kasutatakse Fe-Si sulameid laialdaselt elektrimasinates, mis töötavad sagedustel 50 Hz kuni mitusada Hz. Pöörisvoolukadude edasiseks vähendamiseks rullitakse Fe-Si sulamid sageli õhukesteks ribadeks. Kõige tavalisema Fe-Si sulami paksus on 0,35 mm või väiksem. Sõltuvalt valtsimise ja kuumtöötlemise tingimustest võib Fe-Si sulami klassifitseerida teradele orienteeritud (GO) ja mitteorienteeritud (NO). GO Fe-Si kasutatakse trafode jaoks, samas kui NO Fe-Si kasutatakse elektrimootorites.
Raua-nikli sulamid
Niklit saab lisada rauale, et moodustada ühtseid tahkeid lahuseid laias koostise vahemikus 35 massiprotsenti. % kuni 80 massist. % Ni. Fe20Ni80 lähedase koostisega sulamid nimetati Permalloyks (tänapäeval kiputakse permalloydeks kutsuma kõiki raua-nikli sulameid, mille niklisisaldus on suurem kui 35 massiprotsenti). Tavaliselt lisatakse Permalloy magnetiliste omaduste parandamiseks vähesel määral muid elemente, nagu Mo, Cu ja Cr. Koostise õrna reguleerimise ja kuumtöötlusega töödeldud Permalloy võib olla üks pehmemaid magnetilisi materjale maailmas, mille läbilaskvus võib ulatuda kuni 1 200 000. Permalloyide üheks puuduseks on nende küllastusmagnetiseeritus, mis on ainult umbes 0,8 T, mis on palju madalam kui raua ja Fe-Si sulamitel. Niklisisalduse vähenemisega suureneb BS esiteks, saavutades maksimumi 1,6 tonni niklisisalduse 48 massi juures. %, aga läbilaskvus ei ole nii hea kui suure niklisisaldusega sulamitel. Raua-nikli sulam on kõige mitmekülgsem magnetsulam, selle magnetilisi omadusi saab häälestada koostise reguleerimise, magnetlõõmutamise, mehaanilise valtsimise jne abil. Raua-nikli sulam on ka väga hea vormitavusega, mida saab rullida kuni 20 õhukeseks. mikronit. Selle tulemusena võib nikli-raua sulameid leida laialdaselt kasutatavates rakendustes, nagu magnetvälja varjestus, maandusrike katkestus, magnetandurid, magnetlintide salvestuspead, jõuelektroonika jne.
Raua-koobalti sulamid
Koobalti lisamine rauale tõstab nii Curie temperatuuri kui ka BS-i. Koobaltisisalduse jaoks vahemikus 33 massiprotsenti. % kuni 50 massiprotsenti %, võib BS olla kuni 2,4T. Kuigi raua-koobalti sulamid ei ole nii pehmed kui raua-nikli sulam, on BS-i väärtus kõigist teistest magnetsulamitest kõrgeim. Vormitavuse suurendamiseks lisatakse 2 massiprotsenti. Fe50Co50 sulamile lisatakse % vanaadiumi, nii et seda saab rullida kuni 50 mikronini õhukeseks. Vanaadiumi lisamine võib samuti suurendada raua-koobalti sulami eritakistust. Kõrgeima BS-i tõttu on raua-koobalti sulamid asendamatud rakendustes, kus on nõudlik suur võimsuse ja kaalu suhe, näiteks mootorites ja trafodes, mida kasutatakse kosmoseseadmetes.
Amorfsed ja nanokristallilised sulamid
Amorfseid sulameid, mida sageli nimetatakse ka metallklaasideks, saab toota kiire tahkumise teel. Amorfsetes sulamites pole aatomite pikamaa järjestust, seetõttu on nende eritakistus tavaliselt kõrge ja magnetokristalliline anisotroopia puudub. Lisaks saab tasapinnalise vooluvalu abil hõlpsasti toota amorfseid linte, mille suurus on umbes 20 kuni 30 mikronit. Kõik need märgid tagavad, et amorfsed sulamid on suurepärased pehmete magnetite kandidaadid. Vastavalt kompositsioonidele võib enamiku kaubanduslikult saadaolevatest amorfsetest pehmetest magnetitest klassifitseerida Fe-alusel, Co-alusel ja (Fe, Ni) põhinevateks. Nende kolme tüübi Fe, Co ja Ni kogusisaldus on umbes 75-90 massiprotsenti, jääk on metalloidid ja klaasi moodustavad elemendid, nagu Si, B, P, C ja Zr, Nb, Mo jne. Nendest tüüpidest on Fe-põhisel kõrgeim BS, umbes 1,6 T, ja madalaim hind. Fe-põhise amorfse sulami rauakadu on ainult üks kolmandik Fe-Si terase omast. Kui jõutrafodes oleva Fe-Si terase saab asendada Fe-aluselise amorfse sulamiga, saab säästa tohutult elektrienergiat, kuid viimase materjalikulu on suurem. Kaaspõhistel amorfsetel sulamitel on BS tavaliselt madalam kui 0,8 T, kuid palju suurem läbilaskvus ja nullilähedane magnetostriktsiooni väärtus, mis on võrreldav pehmeima permalsulamiga ja suudab oma suurema takistuse tõttu kõrgematel sagedustel veelgi paremini toimida. (Fe, Ni) põhinevatel amorfsetel sulamitel on keskmised magnetilised omadused võrreldes kahe teisega.