《表1 五种金属软磁粉芯的比较》

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《软磁合金粉末特性对金属软磁粉芯的影响》

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软磁合金粉末的合金成分决定了磁粉芯的软磁特性及其应用范畴。目前市场上已经形成了合金成分为纯铁、铁硅、铁硅铝、铁镍、铁镍钼的五大常规系列金属软磁粉芯[3-7]。其中铁粉芯成本最低，但性能最差，常被制成各种扼流圈、电感等应用于低端电子元件市场。铁硅磁粉芯具有最高的饱和磁通密度，直流偏压能力好，但损耗相对较高，适合用于高直流偏压、高直流电和低交流电的场合，常被用作大功率电感器件，如光伏逆变器、UPS电源等。铁硅铝磁粉芯损耗低，成本低，性价比最高，常被用于小功率电感器件，如线路滤波器、交流电感、功率因数校正电路等。铁镍磁粉芯饱和磁通密度与铁硅磁粉芯相当，有最好的直流偏压能力，损耗是铁硅磁粉芯的1/2，比铁硅铝略高，但成本较高，一般被用于高端电感器件，其应用有利于减小器件尺寸，降低器件损耗。铁镍钼磁粉芯具有最低的损耗，且稳定性最好，综合性能最佳，但由于贵金属镍含量高，因此其价格最高，一般被用于军工及航天领域。五种金属软磁粉芯的比较见表1。在最近二三十年，非晶、纳米晶磁粉芯引起了国内外学者的广泛关注[8-10]，这主要是因为非晶、纳米晶合金具有高的饱和磁通密度以及比晶态金属高的电阻率，使得该类磁粉芯具有接近铁硅磁粉芯的高直流叠加特性，还具有接近铁镍钼磁粉芯的低损耗特性。但由于温度稳定性差、噪音大、成本高等缺点，非晶、纳米晶磁粉芯尚处于实验室研究阶段。