高导磁率材料选择.docx

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1、高导磁率材料选择常用的金属软磁材料就是以铁、钻、银这三种主要的铁磁性元素为主要成分,或是它们中的单一金属,或是它们中的两两或三者的适当组分配合,或是在此基础上再添加一种或多种别的元素组合而成的,结构主要为多晶或单晶。1、铁一错一硼型非晶合金:铁一错一硼型非晶合金为基料,加上铜、硅等几个微量的添加元素,用性OO500oC的温度进行热处理,再通过析离出2030nm的超微细的过饱和品相来实现的。这种新软磁材料的磁通密度为1.8T,与现用的硅钢片的(20T)同等级.导磁率为硅钢片的20倍,与非晶形合金的相同。这两个特性与以前的软磁材料相比,其值属于高等级。另外,新软磁材料的机械特性也很优良,雉氏硬度为

2、1600,约为硅钢片的10倍,大致与高硬度的工业陶窗的相同,据称汪作为耐磨材料和高强度材料应用。2、FSiAl合金Fe-Si-Al合金具有极高的耐磨性,高的电阻率(约80130Qcm),在高频下有良好的磁特性、以达到传递信号灵敏,器件寿命长。其工艺情况简介如下:不能锻、轧,只能铸造成各种形状。由于其流动性很好,可浇成较复杂的形状。尸、一SiAl一合金具有极高的耐磨性,高的电阻率(约8D73D那口一Cm),并有高的导磁率,尤其在高频下有好的磁特性。这种合金还具有资源丰富,价格低廉的优点“但是它最大的缺点是质地太脆不易于冷加工”3、纯铁纯铁是最早使用的软磁材料,其饱和磁化强度高、电阻率低,适于静态

3、条件下使用,又由于其价格便宜,冶炼技术成熟,但纯铁作为软磁材料,其电阻率和磁导率都太低,后来发现铁中随着硅的增加(一般在4.5%以下),晶粒粗大化、电阻率提高,这就有利于磁导率的提高、矫顽力降低,以及磁损耗的降低。这样便得到铁硅系软磁合金,常称作硅钢后来人们对制作硅钢的工艺进行不断的改进,使得硅钢各方面的性能都有很大改善,应用领域也很广。硅钢也可用于电磁屏蔽。4、铁铝合金铁铝合金具有较好的软磁性能,而且硬度高、耐磨,是制作磁头铁芯的理想材料.但性脆,难于加工,这使导它在生产和使用中受到很大影响.5、银基合金锲基合金是指在650IooOeC高温下有较高的强度与一定的抗氧化腐蚀能力等综合性能的一类

4、合金。按照主要主要性能又细分为银基耐热合金,银基耐蚀合金,银基耐磨合金,银基精密合金与银基形状记忆合金等。高温合金按照基体的不同,分为:铁基高温合金,银基高温合金与钻基高温合金。其中银基高温合金简称银基合金。5.1 银基耐蚀合金主要合金元素是铜、铭、钳。具有良好的综合性能,可耐各种酸腐蚀和应力腐蚀。银基耐蚀合金主要用于制造石油,化工,电力等各种耐腐蚀环境用零部件。5.2 银基耐磨合金主要合金元素是辂、铝、鸨,还含有少量的银、铝和锢。除具有耐磨性能外,其抗氧化、耐腐蚀、焊接性能也好。可制造耐磨零部件,也可作为包覆材料,通过堆焊和喷涂工艺将其包覆在其他基体材料表面。5.3 银基精密合金包括银基软磁

5、合金、银基精密电阻合金和银基电热合金等。最常用的软磁合金是含银80%左右的玻莫合金,其最大磁导率和起始磁导率高,矫顽力低,是电子工业中重要的铁芯材料。银基精密电阻合金的主要合金元素是倍、铝、铜,这种合金具有较高的电阻率、较低的电阻率温度系数和良好的耐蚀性,用于制作电阻器。银基电热合金是含倍20%的银合金,具有良好的抗氧化、抗腐蚀性能,可在IooOIIOoC温度下长期使用。通过添加合适的合金元素及采用适当的工艺手段,可有效的控制磁性能及其它技术性能。铁镰系合金从硬坡莫合金到超坡莫合金,展大的特点是磁导率非常高,初始磁导率可以超过十万,最大磁导率可以超过一百万。但它也有一个主要缺点,是饱和磁化强度

6、偏低,限制了在有较高功率要求方面的应用。5.4 银基形状记忆合金含钛50(at)%的银合金。其回复温度是70eC,形状记忆效果好。少量改变银钛成分比例,可使回复温度在30IO(TC范围内变化。多用于制造航天器上使用的自动张开结构件、宇航工业用的自激励紧固件、生物医学上使用的人造心脏马达等。特性值高Ni坡真合金高3,坡莫合金Mn-Zn铁氧体FeSiAJ合金A(OJkHz)mH(GsOe)25(20000)25(20000)1(X8000)275(22000)8oCD0.70.80.500.89风(AAn)223322.0“cm)55652X1。110R(C)234035018$450密度d(gcmi)8.758.755.16.91膨胀系数O(Ig用)12121014HV21001286S0550总结:上述几种材料都有一定的导磁性能,同时各具优缺点,目前银基油管已经普遍应用,说明其基本满足井下恶劣条件,且银基精密合金最大磁导率和起始磁导率高,矫顽力低,满足项目高导磁率的要求;若选用其他材料,需要不断试验,必将延长项目周期、增加项目成本,所以建议选用银基精密合金。(价格200元/千克左右)

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