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                      鐵粉芯

                       

                              鐵粉芯是以高純鐵粉或羰基鐵粉經絕緣、成型、涂覆后制成的磁芯。

                             各種鐵粉芯的飽和磁感強度Bs值高達500-1300mT,磁導率范圍從22~100;能在高的磁化場下不被飽和,具有良好的交、直流疊加穩定性;初始磁導率μi隨頻率的變化穩定性好;價格在各種金屬軟磁粉芯中是最低的。但高頻下損耗高。

                             羰基鐵粉是通過CO與鐵在高溫高壓下反應,生成5羰基鐵油狀物,經低壓分離后得到產品。經退火防氧化處理即可得到。當溫度為200℃,200bar的條件下羰基合成反應式如下 

                      Fe+5CO——Fe(CO)5  

                      羰基鐵在300℃,1bar的條件下分解為Fe和CO

                      Fe(CO)5 ——Fe+5CO

                             在分解過程中,因為Fe 有催化CO與CO2 反應的作用,通常采用通NH3 作為保護氣體來抑制該反應。這樣一來羰基鐵粉中就不可避免的會有N元素的存在。從旋風收集器中收集到的產品一般鐵含量約在97%左右,其中C和N的含量均小于1%。由于有Fe2O3,Fe3N 等雜質的存在,同時,鐵粉表面也會對CO和NH3氣體有一定的吸附,這些因素造成鐵粉硬度比較大,通常被稱之為硬粉。

                             將鐵粉用H2氣體還原1小時,鐵含量將提高到99.0%左右,同時其他元素的含量也將明顯降低。這種還原過的羰基鐵粉,硬度稍低,也被稱之為軟粉。羰基鐵粉活性很大,正常情況放置一段時間后,因為熵的增加,會發生自動團聚。發生團聚的鐵粉顆粒度增加,顆粒粘結,對于注射成型應用有比較大的影響。

                      材質型號:

                      -2材質:是一種低導磁率材料,它比其他沒有附加空隙損耗的材料更能降低操作時的交流通量密度。

                          -8材質:這種材料在高偏流下損耗低,且線性良好,是良好的高頻材料。此種材料在鐵粉芯中價格是最貴的。真正的-8材質型鐵粉芯是用羰基鐵粉生產的,較一般材質價高達10倍以上。

                          -18材質:這種材料跟-8材質一樣損耗較低,但導磁率較高,且有良好的直流飽和特性,價格較低。

                          -26材質:最為通用的材料,是一種使用成本效益高的材料。適于功率轉換和線路濾波等各種用途,目前使用最為廣泛。

                          -28/-30材質:這種材料導磁率較低,具有良好的線性度 ,價格低廉,使用廣泛,特別是廣泛使用于大尺寸的大功率UPS抗流器。

                       -33/-34/-35材質:此種材料具有-8材質類似的優良特性,且高直流偏場下線性良好,是-8材質的良好代用品。適合高頻下磁芯損耗可允許較-8材質大一些的情況下使用,其價格比-8材質大大降低。

                          -38材質:是一種高磁導率,可替代材料-26的低成本選擇,最適合線性頻率的應用

                          -40材質:其特性及通用性類似于-26材質。在使用較大尺寸磁芯的情況下,其價格比-26材質便宜。

                          -45材質:一種磁導率最高的材料,可替代材料-52,但磁芯損耗較高

                          -52材質:這種材料具有與-26材質一樣的導磁率,然而在高頻下損耗比-26材質低,在新型的高頻抗流器上得到廣泛使用。

                          -2/93材質:是一種可替代材料-2但不昂貴的選擇,適應于高頻率時磁芯損耗不重要的情況。高偏流時線性良好。

                          -8/93材質:是一種可替代材料-8,但不昂貴的選擇,磁芯損耗接近-8,高偏流時線性良好。

                      鐵粉芯溫度特性:

                             鐵粉芯一般適用于-65℃~125 ℃的溫度范圍,當磁芯處于較高的溫度環境中,會使電感品質因數(Q)永久性的降低,這是由于其在制造過程中使用了有機粘結劑,如環氧樹脂等;當使用溫度超過150 ℃時,其材料內部的樹脂會惡化,使磁芯的損耗增大,降低鐵粉芯的使用壽命。這種特性的偏離程度取決于時間、溫度、磁芯大小、頻率和磁通密度等。

                      常用軟磁磁芯的特點比較:

                            由于鐵粉芯的磁通量比鐵氧體多近三倍,在通常衰減50%的情況下,如果設計方案使用適度飽和的鐵粉芯,那么就可以在磁芯體積減少35%的情況下獲得更佳性能。高溫時二者的磁通量差異會更加明顯,因為鐵氧體的磁通量會隨溫度升高而降低,而鐵粉芯則相對保持穩定。

                      鐵粉芯:使用安匝數>800, 能在高的磁化場下不被飽和, 能保證電感值最好的交直流疊加穩定性。在200kHz以內頻率特性穩定;但高頻損耗大,適合于10kHz以下使用。

                      MPP 磁芯(鉬坡莫合金粉芯81%Ni,2%Mo,17%Fe):使用安匝數< 200,50Hz~1kHz, μe :125 ~ 500 ;1 ~ 10kHz;μe :125 ~ 200; > 100kHz:μe: 10 ~ 125

                      HF 磁芯(高磁通量粉芯,50%Ni,50%Fe):使用安匝數< 500,能使用在較大的電源上,在較大的磁場下不易被飽和,能保證電感的最小直流漂移,μe :20 ~ 125

                      FeSiAl磁芯:代替鐵粉芯使用,使用頻率可大于8kHz。DC偏壓能力介于MPP與HF之間。
                      鐵氧體:飽和磁密低(5000Gs),DC偏壓能力最小

                      用途:

                             用于高頻抗流器、功率轉換輸出抗流器、EMI噪音濾波器、脈沖變壓器、DC輸入輸出濾波器、調光抗流器、功率因數修正電感器、連續態返馳電感器的制作。


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