
【計】 Curie temperature of magnetic core
漢英術語對照
定義
磁心居裡溫度(( T_c ))是磁性材料(如鐵氧體、合金磁芯)的固有特性參數,指材料從鐵磁性(Ferromagnetism)轉變為順磁性(Paramagnetism)的臨界溫度。超過該溫度時,材料因熱擾動破壞磁矩有序排列,失去自發磁化能力。
微觀磁矩失序
在 ( T_c ) 以下,材料内部磁矩(原子自旋)平行排列,形成宏觀磁性;達到 ( T_c ) 時,熱運動能量超過磁矩間交換作用能(Exchange Interaction),導緻磁矩隨機取向,磁化強度降為零。
公式表達:
$$ M_s(T) propto (T_c - T)^beta quad (T < T_c)
$$
其中 ( M_s ) 為飽和磁化強度,( beta ) 為臨界指數。
材料依賴性
居裡溫度由材料成分和晶體結構決定:
磁心器件設計邊界
居裡溫度是電感、變壓器等磁芯器件的最高工作溫度極限。超過 ( T_c ) 時,磁導率(( mu ))急劇下降,導緻器件失效(如電感量崩潰、效率驟降)。
溫度穩定性優化
高 ( T_c ) 材料(如钴基非晶合金)可提升高溫環境下的磁性能穩定性,適用于新能源汽車、航空航天電源模塊。
材料類型 | 居裡溫度範圍 |
---|---|
MnZn鐵氧體 | 120–240°C |
NiZn鐵氧體 | 300–450°C |
鐵矽鋁(Sendust) | ≈500°C |
非晶合金(Fe基) | 350–410°C |
磁心居裡溫度是磁性材料鐵磁-順磁相變的臨界點,直接制約電子器件的熱可靠性。其數值由材料原子間交換作用強度決定,工程師需根據應用場景的溫度需求選擇適配 ( T_c ) 的磁芯。
參考來源:
磁心居裡溫度(Curie Temperature)是磁性材料的關鍵參數,指磁芯材料在加熱時完全喪失磁性的臨界溫度。以下是詳細解釋:
居裡溫度是鐵磁性或亞鐵磁性材料轉變為順磁性狀态的臨界點。當溫度超過該值時,材料内部微觀磁偶極矩排列紊亂,宏觀磁極化強度降為零,磁性消失。例如,钕鐵硼磁體的居裡溫度約為320-380℃,鐵的居裡溫度約770℃。
居裡溫度可通過以下關系式描述(以鐵磁體為例): $$ M(T) = M_0 left(1 - frac{T}{T_c}right)^beta quad (T < T_c) $$ 其中$T_c$為居裡溫度,$M(T)$為溫度$T$時的磁化強度,$beta$為臨界指數。
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