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镍钢

王朝百科·作者佚名  2010-05-11  
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坡莫合金实质上是铁镍(FeNi)合金,其矫顽力很低,而饱和磁密Bs、磁导率和居里温度都很高,接近于纯铁。多元坡莫合金,初始相对磁导率可达30000~80000,但是电阻率低,在10-7Ω-m左右,它可以被加工成极薄的薄片,所以可用在高达(20~30)kHz的工作频率。国内工程上常用厚度为0.02mm的坡莫合金薄带,另外也有0.005mm厚的薄带,但由于在磁心的卷绕过程中薄带表面要绝缘,致使它的填充系数大大降低,因此工程上很少使用。当应用频率超过30kHz以上时,由于坡莫合金的电阻率低,其损耗会明显增加。

高导磁合金(坡莫合金)

高导磁合金是指初始导磁率和最大导磁率高的铁镍合金等,商品名称大多数被叫做“坡莫合金”。除了高导磁率外,坡莫合金损耗比较低,特别是环境适应性比较好,性能稳定,虽然价格贵,但是仍然使用在条件比较严格的电源中。

类别 极限频率fmax(kHz) 工作频率f(kHz) 工作磁通密度B(mT) 100℃时幅值磁导率μα(在B和f条件下) 性能因子(B×f)(mT×kHz) 100℃时在(B×f)下损耗(kW/m3) 25℃初始磁导率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

坡莫合金主要种类是铁镍合金,由镍(35%~85%)、铁和添加的钼、铜、钨等组成。在20世纪40年代已基本定型,到70年代和80年代大量使用,形成了几十种型号,一般根据镍含量多少来分类。镍含量在30%~50%之间为低镍合金,如中国的1J30、1J34、1J50、1J51等。镍含量在65%~85%之间为高镍合金,如中国的1J66、1J79、1J80、1J88等。根据电源的需要,已经制定出各种各样的坡莫合金带材。有磁滞回线为矩形的、非矩形的、线性的(恒导磁)材料。可以轧制成0.20mm至0.005mm(5μm)厚度的各种规格。一般0.20mm厚的坡莫合金用于50Hz,0.005mm厚的坡莫合金用于500kHz~1MHz,涵盖了工频,中频至高频整个频率范围,早已突破了只能用于20kHz以下的旧观念。

和硅钢、软磁铁氧体一样,坡莫合金近十年来也在迅猛的发展。一个是用低镍含量的铁镍合金添加铬等元素,使其达到高镍含量的导磁性能,从而降低成本。已经报导的Ni38Cr8Fe合金,在H=0.4A/m下磁导率达到100000~300000,接近高镍含量合金的水平。更突出的是国内外近年来相继推出高初始导磁率200000~300000,最大导磁率350000~500000的坡莫合金产品。还有一个是突破坡莫合金薄带制造工艺,轧成0.01mm~0.005mm厚超薄带,扩大频率应用范围。0.005mm厚的Ni80Mo5坡莫合金超薄带,在Bm为0.1T时,500kHz下损耗为0.126W/g,1MHz下为0.392W/g,5MHz下为6.79W/g,10MHz下为23.1W/g。可以用于1MHz以上的电源变压器中。

 
 
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