1) 철분자심 일반적으로 사용되는 철분자심은 탄소계 강자성분말과 수지탄소계 강자성분말로 구성된다. 분체심 중 가격이 가장 저렴합니다. 포화 자기 유도 강도 값은 약 1.4T이고, 투자율 범위는 22~100이며, 초기 투자율 μi는 주파수에 따라 안정성이 우수하지만 고주파에서 손실이 높습니다. 철분심의 초기 투자율은 DC 자기장의 세기에 따라 변합니다. 주파수에 따른 철분말심의 초기 투자율 변화 (2) 퍼멀로이 분말자심 퍼멀로이 분말자심은 주로 몰리브덴 퍼멀로이 분말자심(MPP)과 고자속 분말자심(High Flux)으로 구성됩니다. MPP는 81Ni, 2Mo 및 Fe 분말로 구성됩니다. 주요 특징은 다음과 같습니다. 포화 자기 유도 강도 값은 약 7500G입니다. 투자율 범위는 14에서 550까지이며, 분말 코어 중에서 손실이 가장 낮으며 우주 장비에 널리 사용됩니다. - 공기 장비 등; 자기 전기 변형 계수는 0에 가깝고 다른 주파수에서 작동할 때 소음이 발생하지 않습니다. 300kHz 이하의 고품질 계수 Q 필터, 유도 부하 코일, 공진 회로에 주로 사용되며 고온 안정성 요구 사항이 있는 LC 회로, 출력 인덕터, 역률 보상 회로 등에 일반적으로 사용되며 AC 회로, 분말 코어에 일반적으로 사용됩니다. 값비싼. 고자속 분말코어 HF는 50Ni와 50Fe 분말로 구성됩니다. 주요 특징은 다음과 같습니다. 포화 자기 유도 강도 값은 약 15000G입니다. 투자율 범위는 14~160입니다. 자기 코어는 크기가 작으며 자기 유도 강도가 가장 높고 DC 바이어스 성능이 가장 높습니다. . 주로 라인 필터, AC 인덕터, 출력 인덕터, 역률 보정 회로 등에 사용됩니다. 일반적으로 DC 회로에 사용되며 주로 높은 DC 바이어스, 높은 DC 및 낮은 AC에 사용됩니다. MPP보다 가격이 저렴합니다. (3) Kool Mμ 코어 Kool Mμ 코어는 9Al, 5Si 및 85Fe 분말로 구성됩니다. 주로 철분 코어를 대체하는 데 사용되며, 철분 코어보다 손실이 80% 낮습니다. 포화 자기 유도는 26~125T 정도입니다. 자기 변형 계수는 0에 가깝습니다. 다른 주파수에서는 작동 중에 소음이 발생하지 않으며 MPP보다 DC 바이어스 성능이 가장 우수합니다. 주로 AC 인덕터, 출력 인덕터, 라인 필터, 역률 보정 회로 등에 사용됩니다. 때로는 에어 갭 페라이트 대신 변압기 코어로 사용되기도 합니다. 2. 연질 페라이트(Ferrites) 연질 페라이트 연질 페라이트는 Fe2O3를 주성분으로 하는 페리자성 산화물로 분말 야금법으로 제조됩니다. Mn-Zn, Cu-Zn, Ni-Zn 등 여러 유형이 있습니다. 그 중 Mn-Zn 페라이트는 가장 큰 출력과 용도를 가지고 있습니다. Mn-Zn 페라이트의 저항률은 1~10ohm-meter로 낮습니다. , 일반적으로 100kHZ 미만의 주파수에서 사용됩니다. Cu-Zn 및 Ni-Zn 페라이트의 저항률은 102~104ohm-meter이며, 100kHz~10MHz의 무선 주파수 대역에서 손실이 작으며 주로 무선 안테나 코일 및 무선 중간 주파수 변압기에 사용됩니다. E, I, U, EC, ETD 모양, 정사각형(RM, EP, PQ), 냄비 모양(PC, RS, DS) 및 원형 등 다양한 유형의 자기 코어 모양이 있습니다. 적용이 매우 편리합니다. 연자성 페라이트는 니켈 등 희소재료를 사용하지 않고도 높은 투자율을 얻을 수 있고, 분말야금 공법이 대량생산에 적합하고, 또한 소결재의 경도가 높고 응력에 민감하지 않기 때문에 원가가 저렴하다. 응용 프로그램에서 사용하기 매우 쉽습니다. 또한 투자율은 주파수에 따라 안정적인 특성을 가지며 150kHz 이하에서는 기본적으로 변하지 않습니다. 연자성 페라이트의 등장으로 자심의 생산량이 크게 줄어들었고, 원래 자심이 사용되던 많은 곳이 연자성 페라이트로 대체되었습니다. 국내외에는 많은 페라이트 제조사가 있습니다. 여기서는 미국 Magnetics Company에서 생산하는 Mn-Zn 페라이트만을 예로 들어 그 적용 사례를 소개하겠습니다. 기초소재는 통신기초소재, 광대역 및 EMI 소재, 전력소재 등 3가지로 구분된다. 통신용 페라이트의 투자율은 750에서 2300까지이며 손실율이 낮고 품질율 Q가 높으며 온도/시간에 따른 투자율 관계가 안정적이며 작동 중 투자율 감소가 가장 느린 유형입니다. 10년마다 3~4개씩.
높은 Q 필터, 튜닝 필터, 로드 코일, 임피던스 정합 변압기 및 근접 센서에 널리 사용됩니다. 광대역 페라이트는 종종 투자율이 5000, 10000, 15000인 고투자율 페라이트라고도 합니다. 낮은 손실률, 높은 투자율, 높은 임피던스/주파수 특성이 특징입니다. ***모드 필터, 포화 인덕터, 변류기, 누설 보호기, 절연 변압기, 신호 및 펄스 변압기에 널리 사용되며 광대역 변압기 및 EMI에 널리 사용됩니다. 파워 페라이트는 포화 자기 유도 강도가 4000~5000Gs로 높습니다. 또한 낮은 손실/주파수 관계와 낮은 손실/온도 관계를 갖습니다. 즉, 주파수가 증가해도 손실은 크게 증가하지 않으며, 온도가 증가해도 손실은 거의 변하지 않습니다. 전원 초크, 병렬 필터, 스위칭 전원 공급 장치 변압기, 스위칭 전원 공급 장치 인덕터 및 역률 보정 회로에 널리 사용됩니다. (2) 벨트에 감긴 철 1. 규소강판 철심 규소강판은 순철에 소량의 규소(일반적으로 4.5 이하)를 첨가하여 형성된 철-규소계 합금을 규소강이라고 합니다. 이러한 유형의 철심은 20,000Gs의 가장 높은 포화 자기 유도 강도 값을 가지며, 우수한 자기 전기 특성을 갖고 대량 생산이 용이하며 저렴하고 기계적 응력에 거의 영향을 미치지 않으므로 전력 전자 산업에서 널리 사용됩니다. 전력 변압기, 배전 변압기, 변류기 및 기타 철심 등. 연자성재료 중 생산량과 사용량이 가장 많은 재료이다. 이는 전력용 변압기에 사용되는 자성재료 중 가장 많은 양이기도 하다. 특히 저주파, 고전력에 가장 적합합니다. 일반적으로 사용되는 것은 냉간압연 규소강판 DG3, 냉간압연 무방향성 전기강판 DW, 냉연 방향성 전기강판 DQ 등이 있으며, 중소전력 저주파 변압기, 초크, 리액터 등에 적합합니다. 다양한 전자 시스템 및 가전 제품에 사용되는 인덕터 코어는 인성이 우수하고 펀칭, 절단 및 가공이 가능합니다. 그러나 고주파수에서는 손실이 급격하게 증가하며, 일반 사용 주파수는 400Hz를 넘지 않습니다. 응용 관점에서 규소강을 선택할 때 자기적 특성과 비용이라는 두 가지 요소를 고려해야 합니다. 소형 모터, 리액터 및 릴레이의 경우 순철 또는 저규소 강판을 선택할 수 있으며, 대형 모터의 경우 고규소 열간압연 규소 강판, 단일 방향성 또는 무방향성 냉간 압연 규소 강판을 선택할 수 있습니다. ; 변압기의 경우 단일 방향 냉간 압연 실리콘 강판이 자주 사용됩니다. 상용 주파수에서 사용할 경우 일반적으로 사용되는 스트립의 두께는 0.2~0.35mm이고, 400Hz에서 사용할 경우 0.1mm의 두께를 선택하는 경우가 많습니다. 두께가 얇을수록 가격이 높아집니다. 2. 퍼멀로이 퍼멀로이 철심 퍼멀로이는 종종 30~90 범위의 니켈 함량을 갖는 철-니켈 합금을 의미합니다. 널리 사용되는 연자성 합금입니다. 적절한 공정을 통해 초기 투자율 105 초과, 최대 투자율 106 초과, 보자력 2‰ 에르스텟, 직각도 계수 1 또는 0에 가까움, 면심이 있는 퍼멀로이 등 자기 특성을 효과적으로 제어할 수 있습니다. 입방정의 결정구조로 가소성이 좋으며 1μm의 초박형 스트립으로 가공하여 다양한 용도로 사용할 수 있습니다. 일반적으로 사용되는 합금에는 1J50, 1J79, 1J85 등이 있습니다. 1J50의 포화자기유도세기는 규소강판에 비해 약간 낮지만 투자율은 규소강판에 비해 수십배 높고, 철손도 규소강판에 비해 2~3배 낮다. 무부하 전류가 작은 고주파(400~8000Hz) 변압기로 제작할 수 있으며 100W 이하의 소형 고주파 변압기 제작에 적합합니다. 1J79는 포괄적인 성능이 뛰어나 고주파 및 저전압 변압기, 누설 보호 스위치 코어, ***모드 인덕터 코어 및 변류기 코어에 적합합니다. 1J85의 초기 투자율은 105,000 이상에 도달할 수 있으며 신호가 약한 저주파 또는 고주파 입력 및 출력 변압기, ***모드 인덕터 및 고정밀 전류 변압기 등에 적합합니다. 3. 비정질 및 나노결정질 합금 실리콘강과 퍼멀로이 연자성 재료는 모두 결정질 재료입니다. 원자는 3차원 공간에 규칙적으로 배열되어 주기적인 격자 구조를 형성하며 결정립, 결정립계, 전위, 격자간 원자, 결정자기 이방성이 있습니다. 및 기타 결함은 연자기 특성에 해롭습니다. 자기 물리학의 관점에서 볼 때 불규칙한 원자 배열, 주기성 및 결정립 경계가 없는 비정질 구조는 우수한 연자기 특성을 얻는 데 이상적입니다. 비정질 금속 및 합금은 1970년대에 등장한 새로운 소재 분야입니다.
그 준비 기술은 기존 방법과 완전히 다릅니다. 대신 초당 약 100만도의 냉각 속도를 갖춘 초고속 응고 기술을 채택하여 용융 강철에서 완성된 얇은 스트립까지 한 번에 형성됩니다. 일반적인 냉간압연 금속 박대 제조 공정보다 많은 중간 공정을 줄이는 이 새로운 공정은 전통적인 야금 공정의 혁명이라고 불립니다. 초고속 응고로 인해 합금이 응고될 때 원자가 질서있게 배열되고 결정화될 시간이 없습니다. 생성된 고체 합금은 장거리 무질서한 구조를 가지며 결정성 합금의 결정립 및 결정립계를 갖지 않습니다. 비정질 합금이라 불리며, 학문의 혁명이라 불립니다. 이 비정질 합금은 우수한 자성, 내식성, 내마모성, 고강도, 경도 및 인성, 높은 저항률 및 전기기계적 결합 특성과 같은 많은 고유한 특성을 가지고 있습니다. 뛰어난 성능과 간단한 공정으로 인해 1980년대부터 국내외 재료과학계의 연구개발의 중심이 되었습니다. 현재 미국, 일본, 독일은 완전한 생산 규모를 갖추고 있으며 수많은 비정질 합금 제품이 점차 실리콘강, 퍼멀로이 및 페라이트를 대체하여 시장에 범람하고 있습니다. 중국은 1970년대부터 '6차 5개년 계획', '7차 5개년 계획', '8차 5개년 계획' 중 주요 과학기술 프로젝트를 완료한 후 비정질 합금의 연구 개발을 시작했습니다. 134개의 과학 연구 성과를 달성했으며 2개의 발명상을 수상했으며 16개의 특허를 획득했으며 거의 100개의 합금 품종을 보유하고 있습니다. 철강연구소는 현재 4개의 비정질 합금 스트립 생산 라인과 1개의 비정질 합금 부품 코어 생산 라인을 보유하고 있습니다. 인버터 전원 공급 장치, 스위칭 전원 공급 장치, 전력 변압기, 누전 방지 장치 및 인덕터의 핵심 구성 요소에 적합한 다양한 형태의 철 기반, 철-니켈 기반, 코발트 기반 및 나노 결정질 스트립 및 코어를 생산하며 연간 생산량은 거의 2,000만원. '9차 5개년 계획'은 천톤급 철 기반 비정질 생산라인을 구축하고 국제적으로 선진적인 수준으로 진입하는 것이다. 현재 비정질 연자성 합금이 달성한 최고의 단일 성능 수준은 다음과 같습니다. 초기 투자율 μo = 14 × 104 코발트 기반 비정질 최대 투자율 μm = 220 × 104 코발트 기반 비정질 보자력 Hc = 0.001 Oe 자성 재료
코발트 기반 비정질 직각도 비율 Br/Bs = 0.995 코발트 기반 비정질 포화 자화 4πMs = 18300Gs 철 기반 비정질 저항률 ρ = 270μΩ/cm 일반적으로 사용되는 비정질 합금 유형은 다음과 같습니다. 철 기반, 철-니켈 기반, 코발트 기반 비정질 합금 및 철 기반 나노결정질 합금. 국가 브랜드와 성능 특성은 비교의 편의를 위해 표와 그림에 표시되어 있으며 결정질 합금 실리콘 강판, 퍼멀로이 1J79 및 페라이트의 해당 특성도 나열되어 있습니다. 이러한 각 유형의 재료는 특성이 다르며 다양한 측면에서 사용됩니다. 브랜드의 기본 구성 및 특성: 1K101 Fe-Si-B 시리즈 급냉 연자성 합금 1K102 Fe-Si-B-C 시리즈 급냉 연자성 합금 1K103 Fe-Si-B-Ni 시리즈 급냉 연자성 기반 합금 1K104 Fe- Si-B-Ni Mo 기반 고속 담금질 연자성 기반 합금 1K105 Fe-Si-B-Cr(및 기타 원소) 기반 고속 담금질 연자성 기반 합금 1K106 고주파수 저손실 Fe-Si- B 기반 고속 담금질 연자성 합금 1K107 고주파 및 저손실 Fe-Nb-Cu-Si-B 시리즈 고속 담금질 연자성 기반 나노결정질 합금 1K201 높은 펄스 투자율 고속 담금질 연자성 코발트 기반 합금 1K202 높은 잔류 자석 비율 빠른 담금질 연자성 코발트 기반 합금 1K203 고자기 유도, 저손실, 고속 담금질, 연자성 코발트 기반 합금 1K204, 고주파수, 저손실, 고속 담금질, 연자성 코발트 기반 합금 1K205, 높은 초기 투자율, 고속 담금질, 연자성 코발트 기반 합금 1K206, 담금질 고투자율, 연자성 코발트 기반 합금 1K501 Fe-Ni-P-B 시리즈 고속 담금질 연자성 니켈 기반 합금 1K502 Fe-Ni-V-Si-B 시리즈 급속 담금질 소프트 자성 니켈 기반 합금