標籤:物質結構

坡莫合金實質上是鐵鎳(FeNi)合金,其矯頑力很低,而飽和磁密Bs、磁導率和居里溫度都很高,接近於純鐵。多元坡莫合金,初始相對磁導率可達30000~80000,但是電阻率低,在10-7Ω-m左右,它可以被加工成極薄的薄片,所以可用在高達(20~30)kHz的工作頻率。國內工程上常用厚度為0.02mm的坡莫合金薄帶,另外也有0.005mm厚的薄帶,但由於在磁心的卷繞過程中薄帶表面要絕緣,致使它的填充係數大大降低,因此工程上很少使用。當應用頻率超過30kHz以上時,由於坡莫合金的電阻率低,其損耗會明顯增加。

1高導磁合金(坡莫合金)

類別
極限頻率fmax(kHz) 工作頻率f(kHz) 工作磁通密度B(mT) 100℃時幅值磁導率μα(在B和f條件下) 性能因子(B×f)(mT×kHz) 100℃時在(B×f)下損耗(kW/m3) 25℃初始磁導率μi
PW1 a 100 15 300 >2500 4500(300×15) ≤300 2000
b 100 15 300 >2500 4500(300×15) ≤200 2000
PW2 a 200 25 200 >2500 5000(200×25) ≤300 2000
b 200 25 200 >2500 5000(200×25) ≤150 2000
PW3 a 300 100 100 >3000 10000(100×100) ≤300 2000
b 300 100 100 >3000 10000(100×100) ≤150 2000
PW4 a 1000 300 50 >2000 15000(50×300) ≤300 1500
b 1000 300 50 >2000 15000(50×300) ≤150 1500
PW5 a 3000 1000 25 >1000 25000(25×1000) ≤300 800
b 3000 1000 25 >1000 25000(25×1000) ≤150 800

2主要種類

坡莫合金主要種類是鐵鎳合金,由鎳(35%~85%)、鐵和添加的鉬、銅、鎢等組成。在20世紀40年代已基本定型,到70年代和80年代大量使用,形成了幾十種型號,一般根據鎳含量多少來分類。鎳含量在30%~50%之間為低鎳合金,如中國的1J30、1J34、1J50、1J51等。鎳含量在65%~85%之間為高鎳合金,如中國的1J66、1J79、1J80、1J88等。根據電源的需要,已經制定出各種各樣的坡莫合金帶材。有磁滯回線為矩形的、非矩形的、線性的(恆導磁)材料。可以軋製成0.20mm至0.005mm(5μm)厚度的各種規格。一般0.20mm厚的坡莫合金用於50Hz,0.005mm厚的坡莫合金用於500kHz~1MHz,涵蓋了工頻,中頻至高頻整個頻率範圍,早已突破了只能用於20kHz以下的舊觀念。
和硅鋼、軟磁鐵氧體一樣,坡莫合金近十年來也在迅猛的發展。一個是用低鎳含量的鐵鎳合金添加鉻等元素,使其達到高鎳含量的導磁性能,從而降低成本。已經報導的Ni38Cr8Fe合金,在H=0.4A/m下磁導率達到100000~300000,接近高鎳含量合金的水平。更突出的是國內外近年來相繼推出高初始導磁率200000~300000,最大導磁率350000~500000的坡莫合金產品。還有一個是突破坡莫合金薄帶製造工藝,軋成0.01mm~0.005mm厚超薄帶,擴大頻率應用範圍。0.005mm厚的Ni80Mo5坡莫合金超薄帶,在Bm為0.1T時,500kHz下損耗為0.126W/g,1MHz下為0.392W/g,5MHz下為6.79W/g,10MHz下為23.1W/g。可以用於1MHz以上的電源變壓器中。
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