
【電】 permalloy
高導磁合金(High Permeability Alloy),英文常稱為Permalloy 或High-μ Alloy,是一類具有極高磁導率(μ)和極低矯頑力(Hc)的軟磁合金。這類合金在弱磁場下能表現出優異的磁性能,主要用于需要高效磁通傳導或靈敏磁響應的電子和電氣設備中。其核心特性與價值在于最大限度地降低磁化過程中的能量損耗。
超高初始磁導率 (μi) 與最大磁導率 (μm)
高導磁合金最顯著的特征是其極高的初始磁導率(通常在 20,000 至 100,000 以上)和最大磁導率。這使得它在微弱磁場下就能産生很強的磁感應強度(B), 非常適合處理微小信號或需要高靈敏度的場合,如傳感器、磁頭、電流互感器等。
極低矯頑力 (Hc)
矯頑力是材料退磁難易程度的指标。高導磁合金具有極低的矯頑力(通常小于 1 Oe),意味着它磁化和退磁都非常容易,磁滞回線狹窄,磁滞損耗極低。 這一特性對于高頻應用和降低設備能耗至關重要。
低飽和磁感應強度 (Bs)
與矽鋼等材料相比,高導磁合金的飽和磁感應強度相對較低(通常在 0.8 T 左右)。這是其超高磁導率帶來的一個權衡。 因此,它更適用于小信號、弱磁場環境,而非高功率、強磁場應用。
成分與結構
最經典的高導磁合金是鎳鐵合金 (Ni-Fe Alloy),其中鎳含量通常在 70%-85% 之間(如78.5% Ni, 21.5% Fe 的78 Permalloy)。通過精确控制成分比例、添加少量钼(Mo)、銅(Cu)等元素以及特殊的熱處理工藝(如氫氣退火),可以獲得近乎理想的晶體結構和磁疇排列,從而最大化磁導率并最小化磁各向異性和磁緻伸縮效應。
典型高導磁合金 (Permalloy) 特性簡表
特性 | 典型值範圍 | 說明 |
---|---|---|
主要成分 | Ni 70-85%, Fe + Mo/Cu | 78 Permalloy (78% Ni, 22% Fe) 最常見 |
初始磁導率 (μi) | 20,000 - 100,000+ | 遠高于矽鋼片 (數千) |
最大磁導率 (μm) | > 100,000 | 可達數十萬甚至更高 |
矯頑力 (Hc) | < 1 Oe (約 < 80 A/m) | 極低,磁化/退磁容易 |
飽和磁感 (Bs) | ~ 0.6 - 0.8 T | 低于矽鋼片 (~1.5-2.0 T) |
電阻率 (ρ) | ~ 50-60 μΩ·cm | 高于純鐵,有助于降低高頻渦流損耗 |
高導磁合金是一種具有極低矯頑力和高磁導率的軟磁材料,主要用于需要高效磁路傳導的場景。以下是綜合多個來源的關鍵解析:
高導磁合金屬于鐵鎳系軟磁合金(如Fe-Ni合金),其核心特點是:
主要成分包括:
與矽鋼片(中導磁材料)相比,高導磁合金的磁導率更高,但成本較高,常用于高性能需求場景。例如,Mumetal(一種高導磁合金)在1kHz以下頻率表現優于其他材料。
如需進一步了解具體合金型號或工藝,可參考學術文獻或行業标準。
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