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金属磁粉心的现状及前景展望 Current and Development Trend of Metal Magnetic Powder Cores 张继松 西南应用磁学研究所 四川绵阳 621000 摘 要：本文对金属磁粉心的工艺流程、特点、发展历史及现状作了简单描述，并对其应用进行了较详细地介绍，同时 对其发展前景也作了简单分析。 关键词：金属磁粉心，工艺流程，发展历史，实际应用，发展前景 中图分类号：TM4 文献标识码：A 文章编号：1606-7517(2014)01-6-144 1 前言 因此铁粉心就不能代表了，日本磁学界将其叫做压粉心，我 按化学成分，软磁材料分为金属软磁材料和铁氧体软 国普遍则称为磁粉心。至目前按磁粉心的性能可分为低损耗、 磁材料，在铁氧体软磁材料出现以前均是金属及其合金如纯 高Bs、低成本与低损耗等几种；若按成分与应用看仍以金 铁、坡莫合金、铁硅合金、铁硅铝合金等金属软磁材料，它 属磁粉心为主，尽管现在已出现非晶、纳米非晶磁粉心，但 -6 -9 还在金属之列。常用的还是羰基铁、铁硅铝、坡莫合金，目 ~10Ω. 们具有高μ、高Bs的特点，但电阻率低（约为10 cm），在高频下由于涡流损耗随频率升高而增大无法使用；前发展比较快的还有铁(Fe)基和钴(Co)基非晶合金磁粉心。 如果将铁的粉末与绝缘介质均匀混合压制成磁心的话，其电 2 金属磁粉心的发展历史 阻率因含绝缘介质而比金属及其合金要大得多，用在高频下 的涡流损耗大大减小；而且这种磁心Bs较大还能在高功率 2.1 国外 中使用。金属磁粉心就是这种用金属或合金软磁材料制成的 金属磁粉心的发展具有悠久的历史，早在1921年美 粉末，通过特殊的工艺压制而成的一种具有良好综合性能的 国西方电气公司C.W.Elmen等首先成功地用电解铁粉压制 新型软磁材料。它既保留了金属软磁和铁氧体软磁的一些优 成用作电话加感线圈的粉心，但这种粉心损耗大，Q小。 良特性，同时又最大限度地克服了它们的某些缺陷，使得金 1923年它们又发明了高μ坡莫合金，1927年首次制成了 属磁粉心磁导率较小但线性度好、饱和磁密较高，工作频率 坡莫合金磁粉心。1940年美国贝尔实验室的F.J.Given等 范围较宽，这对于电子产品向高精度、高灵敏度和大容量、 开发了含铜坡莫合金磁粉心，由于加了2~4％少量钼，该 小型化方向发展具有极为重要的意义。由于这种磁心用的原 磁心具有高的磁导率和电阻率、时间稳定性好、温度系数小、 材料是铁粉，所以最初将其称为铁粉心。 损耗低等特点而受重视。此间德国西门子公司于1935年研 随着科学技术的发展，在上世纪40年代出现了铁氧体 制成了羰基铁磁粉心，日本东北大学金属材料研究所山本 包括软磁铁氧体，其最大优点是在高频下具有较高的磁导率 等人开发出了铁硅铝合金(Sendust)磁粉心并将其商品化。 2 6 自1940年开发了钼坡莫合金磁粉心后，其加工工艺不 ~10Ω.cm），因此曾一度取代了铁粉心；但是 和电阻率（10 它的Bs比金属材料低得多故而只能在低功率下使用。而铁 断完善成熟，磁粉心的生产达到定型并形成系列化，实现 粉心又显现出了它的特有功能，它恰好填补了金属软磁材料 了商品化生产，当时仅美国年产这种磁粉心已达2000万只。 与铁氧体之间的空隙，即使用频率由低到高是金属—粉心— 在美国除西方电气公司外巴特勒磁性材料公司等也生产钼 铁氧体，承受功率由低到高则是铁氧体—粉心—金属。 坡莫合金磁粉心。此外英国标准电话电缆有限公司、前苏