軟磁性合金材料の分類

- Aug 01, 2019-

軟磁性合金には多くの種類があり、電磁純鉄(工業用純鉄)、フェロシリコン合金、フェロニッケル合金、フェロアルミニウム合金、フェロシリコン合金、フェロコバルト合金などに分類できます。合金の磁気特性が高磁気飽和合金、高透磁率合金、高矩形比合金、電気鋼、定透磁率合金、高デルタB合金、耐食性軟磁性合金および熱磁気補償合金に分類される場合。 合金の内部構造によると、それは結晶性軟磁性合金、アモルファス軟磁性合金およびナノ結晶性軟磁性合金に分類することができる。


電磁純鉄の炭素含有量が0.04%未満の鉄および軟鋼(電気純鉄、誘電体鉄およびカルボニル鉄を含む)。 最大2.15トンの飽和磁化、低価格、そして優れた加工性能を特徴としています。 しかしながら、交流磁場における低抵抗率および大きな渦電流損失は、静的用途にしか適していない。 主に電磁石コア、ポールシュー、リレー、スピーカー用磁気導体、磁気シールドカバーなどに使用されています。


熱間圧延ケイ素鋼、無方向性冷間圧延ケイ素鋼および方向性冷間圧延ケイ素鋼を含む、一般的に薄板製造の形態の0.5%〜4.8%のケイ素含有量を含有するフェロシリコン合金。 鉄へのケイ素の添加は、純鉄の深刻な磁気時効現象を排除することができる。 ケイ素含有量の増加と共に、磁気飽和(飽和磁化強度)は減少するが、その抵抗率および透磁率は増加し、そして力および渦電流損は減少し、従って通信の分野におけるその応用を拡大する。 その低価格のために、それは変圧器、電力増幅器、インダクタンスコイル、モーターの固定子および回転子などとして電力産業、機械および電子産業および計器産業で広く使用されている軟磁性合金の主要製品となっています。電磁鋼板と電磁鋼板を総称して電磁鋼板と呼びます。


6%〜16%の含有量の鉄 - アルミニウム合金は、優れた軟磁気特性、高い透磁率と抵抗率だけでなく、高い硬度と優れた耐摩耗性も有する。 しかし、その性質は脆く、回転させて押すのが困難であり、そしてその使用は影響を受ける。 主に磁気ヘッドコア、小型トランス、磁気アンプ、リレーコアなどに使用されています。


フェロシリコン - アルミニウム合金シリコンを二元フェロ - アルミニウム合金に添加すると、結晶磁気異方性K1および磁歪λが同時にゼロになる傾向があり、その結果、高い磁気特性を有するフェロシリコン - アルミニウム軟磁性合金が得られる。 その典型的な組成は9.6%のシリコン、5.4%のアルミニウム、残りは鉄です。 それは極めて高い硬度、高い磁気飽和(約1T)、高い透磁率および高い抵抗率を特徴とする。 不利な点は、組成物の磁気変動が非常に敏感で、脆く、加工性能が悪いことである。 合金は主にオーディオとBBB 0ヘッドに使用されます。


30%〜90%のニッケル含有量を持つフェロニッケル合金フェロニッケル合金は、しばしばpermo合金と呼ばれています。 この組成範囲では、適切な合金元素を添加し、適切な技術を採用することにより、高透磁率、定透磁率および定モーメントなどの異なる磁気特性を有する軟磁性合金が得られる。 パーマロイ合金は高い塑性を有し、最も広く使用されている軟磁性合金である1ミクロンの超薄帯に冷間圧延することができる。 それは弱い磁界の下の鉄心そして磁気シールド、低い残留磁気および一定した透磁率の脈拍の変圧器そしてインダクタンスの中心、高い長方形の比率の合金、熱磁気の補償の合金および磁歪の合金、等に使用できます。超高周波磁界で使用すると損失が大きくなります。


27%〜51%のコバルト含有量を有する鉄 - コバルト合金は最も高い飽和磁化を有する。 例えば、35 Co-Fe合金の飽和磁気誘導強度は2.43 tに達し、電磁純鉄のそれより13%高い。 二元Fe ‐ Co合金は劣った機械的性質と低い抵抗率を有し、適量のクロムとバナジウムの添加は加工性能を改善することができ、それは主に磁極に使用される高飽和磁気検出材料と高性能軟磁性材料に最適である。ブーツ、モーターローター/ステーター、トランスコアなど


非晶質金属または金属ガラスとしても知られている合金で、長いプロセスや結晶粒はありません。 軟磁気特性を有する非晶質合金は、高透磁率、低保磁力、応力に対する不感受性、耐食性および高強度という特徴を有する。 さらに、その高い抵抗率は高周波にも使用できます。 欠点はそれが低温結晶化で起こり、そして低温で構造緩和、磁気変化が起こるであろうことであるので、操作温度は高すぎてはいけない、100〜150℃を超えてはならない。 アモルファス軟磁性合金には、金属 - 金属型と金属 - 金属型の2種類があります。 前者はより広く使用されており、それはコバルトベース、鉄ベースおよび鉄ニッケルベースに分けられる。 アモルファス軟磁性合金は異なる磁気特性を有し、他の軟磁性材料の代用品として使用することができる。


超結晶軟磁性合金は、1980年代から発見された新しい軟磁性合金です。 それは50nm以下の結晶相と非晶質粒界相からなる。 それは、高透磁率、低飽和保磁力および低損失だけでなく、高飽和磁気感度および良好な安定性を有するだけでなく、結晶質および非晶質合金よりも包括的な磁気特性を有する。 例えば、FeZrBおよびFeCuNbSiBは主に鉄系超微細合金である。 高いニッケル含有量を有するパーマロイ合金のように、異なる磁気特性を得るために異なる熱処理プロセスを使用することができる。