磁性材料的基本特性

1. 磁性材料的磁化曲線(xiàn)

磁性材料是由鐵磁性物質(zhì)或亞鐵磁性物質(zhì)組成的，在外加磁場(chǎng)H 作用下，必有相應的磁化強度M 或磁感應強度B，它們隨磁場(chǎng)強度H 的變化曲線(xiàn)稱(chēng)為磁化曲線(xiàn)（M～H或B～H曲線(xiàn)）。磁化曲線(xiàn)一般來(lái)說(shuō)是非線(xiàn)性的，具有2個(gè)特點(diǎn)：磁飽和現象及磁滯現象。即當磁場(chǎng)強度H足夠大時(shí)，磁化強度M達到一個(gè)確定的飽和值Ms，繼續增大H，Ms保持不變；以及當材料的M值達到飽和后，外磁場(chǎng)H降低為零時(shí)，M并不恢復為零，而是沿MsMr曲線(xiàn)變化。材料的工作狀態(tài)相當于M～H曲線(xiàn)或B～H曲線(xiàn)上的某一點(diǎn)，該點(diǎn)常稱(chēng)為工作點(diǎn)。

2. 軟磁材料的常用磁性能參數

飽和磁感應強度Bs：其大小取決于材料的成分，它所對應的物理狀態(tài)是材料內部的磁化矢量整齊排列。

剩余磁感應強度Br：是磁滯回線(xiàn)上的特征參數，H回到0時(shí)的B值。

矩形比：Br∕Bs

矯頑力Hc：是表示材料磁化難易程度的量，取決于材料的成分及缺陷（雜質(zhì)、應力等）。

磁導率μ：是磁滯回線(xiàn)上任何點(diǎn)所對應的B與H的比值，與器件工作狀態(tài)密切相關(guān)。

初始磁導率μi、最大磁導率μm、微分磁導率μd、振幅磁導率μa、有效磁導率μe、脈沖磁導率μp。

居里溫度Tc：鐵磁物質(zhì)的磁化強度隨溫度升高而下降，達到某一溫度時(shí)，自發(fā)磁化消失，轉變?yōu)轫槾判?，該臨界溫度為居里溫度。它確定了磁性器件工作的上限溫度。

損耗P：磁滯損耗Ph及渦流損耗Pe P = Ph + Pe = af + bf2+ c Pe ∝ f2 t2 / ，ρ 降低，

磁滯損耗Ph的方法是降低矯頑力Hc；降低渦流損耗Pe 的方法是減薄磁性材料的厚度t 及提高材料的電阻率ρ。在自由靜止空氣中磁芯的損耗與磁芯的溫升關(guān)系為：

總功率耗散（mW）/表面積（cm2）

3. 軟磁材料的磁性參數與器件的電氣參數之間的轉換

在設計軟磁器件時(shí)，首先要根據電路的要求確定器件的電壓～電流特性。器件的電壓～電流特性與磁芯的幾何形狀及磁化狀態(tài)密切相關(guān)。設計者必須熟悉材料的磁化過(guò)程并拿握材料的磁性參數與器件電氣參數的轉換關(guān)系。設計軟磁器件通常包括三個(gè)步驟：正確選用磁性材料；合理確定磁芯的幾何形狀及尺寸；根據磁性參數要求，模擬磁芯的工作狀態(tài)得到相應的電氣參數。