Yumuşak manyetik malzemelerin türleri, özellikleri ve uygulama kapsamı

Yumuşak manyetik malzemeler, 1000A/m'yi aşmayan Hc'de mıknatıslanmaya maruz kalan malzemeleri ifade eder ve yumuşak mıknatıslar olarak adlandırılır. Tipik bir yumuşak manyetik malzeme, en küçük dış manyetik alanla maksimum mıknatıslanmayı sağlayabilir. Yumuşak manyetik malzemeler, düşük zorlayıcılığa ve yüksek geçirgenliğe sahip manyetik malzemelerdir. Yumuşak manyetik malzemelerin mıknatıslanması ve mıknatıslığının giderilmesi kolaydır ve elektrikli ve elektronik ekipmanlarda yaygın olarak kullanılır. En yaygın olarak kullanılan yumuşak manyetik malzemeler demir silikon alaşımları (silikon çelik levhalar) ve çeşitli yumuşak manyetik ferrit malzemelerdir. Dar ve dik histerezis döngüsü, neredeyse tersine çevrilebilir mıknatıslanma süreci, düşük histerezis kaybı, yüksek geçirgenlik ve düşük zorlayıcı kuvvet özelliklerine sahiptir. Silikon çelik levhalar, endüstriyel saf demir, saf karbon çeliği vb.

Yüksek iletkenlikli manyetik malzemeler olarak da bilinen düşük zorlayıcılığa sahip manyetik malzemeler. Enerji endüstrisinde motor ve transformatör gibi elektrikli ekipmanların imalatında kullanılan demir çekirdekler. Elektronik endüstrisinde televizyon, yayıncılık ve iletişimde yaygın olarak kullanılan çeşitli manyetik bileşenlerin üretiminde kullanılır. Bu tür malzeme, yüksek doygunluk manyetik akı yoğunluğu, yüksek manyetik geçirgenlik, dar histerezis döngüleri, küçük alan, düşük histerezis kaybı ve düşük artık mıknatıslanma ve zorlayıcı kuvvet gibi özelliklere sahiptir. İletişim durumlarında kullanıldığında düşük girdap akımı ve histerezis kayıpları gereklidir. Yaygın olarak kullanılanlar arasında saf demir, düşük karbonlu çelik, silikon çelik levha, permalloy, ferrit vb. bulunur.

(1) Saf demir ve düşük karbonlu çelik: yüksek manyetik geçirgenlik ve iyi işleme performansı. Ancak yüksek girdap akımı kaybı nedeniyle yalnızca DC demir çekirdekler için uygundur.

(2) Silikon çelik levha ve şerit: yüksek direnç ve düşük girdap akımı kaybı. Ancak doku kırılgandır ve işleme performansı zayıftır. Girdap akımı kayıplarını azaltmak için levhalar arasında yalıtım boyası veya bir oksit tabakası oluşturularak kullanım için lamine edin veya dairesel bir şekle getirin.

(3) Permalloy: Yüksek manyetik geçirgenliğe sahip demir nikel alaşımları için kullanılan genel bir terimdir. Hassas aletler, kayıt kafaları ve küçük hacmin gerekli olduğu diğer uygulamalar için kullanılır.

(4) Ferrit: Ana bileşen olarak Fe2O3 ile Mn Zn veya Ni Zn ile karıştırılarak, toz metalurjisi yöntemi kullanılarak manganez çinko ferrit veya nikel çinko ferrit halinde preslenir. Yüksek dirence ve düşük yüksek frekans kaybına sahiptir. Birincisi 1MHz'in altındaki frekanslar için kullanılırken ikincisi mikrodalga frekansları için kullanılır. Çalışma frekansı ne kadar yüksek olursa manyetik geçirgenliği o kadar düşük olur. Ferritler, ferromanyetik malzemelere göre daha düşük manyetik geçirgenliğe sahip, demirli manyetik malzemelere aittir.

Tipik bir yumuşak manyetik malzeme, en küçük dış manyetik alanla maksimum mıknatıslanmayı sağlayabilir. Yumuşak manyetik malzemeler üç kategoriye ayrılabilir: metal yumuşak manyetik malzemeler, ferrit yumuşak manyetik malzemeler ve manyetik ortamlar. Metal yumuşak manyetizması ayrıca dört kategoriye ayrılabilir: elektromanyetik saf demir, silikon çelik levha, demir nikel alaşımı ve demir alüminyum alaşımı.