例13：軟磁材料的使用
常用的磁性材料就是指鐵磁性物質。它是電工材料之一，是電器產品中的主要材料。磁性材料按其特性、結構和用途通常分為軟磁性材料、永磁性材料（硬磁材料）、磁記錄材料、磁記憶材料、旋磁材料和非晶態軟磁性材料等。
軟磁材料磁性能的主要特點是磁導率μ很高，剩磁Br很小、矯頑力Hc很小，磁滯現象不嚴重，因而它是一種既容易磁化，也容易去磁的材料，磁滯損耗小。所以一般都是在交流磁場中使用，是應用最廣泛的一種磁性材料。磁導率μ表示物質的導磁能力，由磁介質的性質決定其大小。一般把矯頑力Hc＜103A/m的磁性材料歸類為軟磁材料。
屬于軟磁性材料的品種有電工用純鐵、硅鋼片、鐵鎳合金、鐵鋁合金、軟磁鐵氧體、鐵鈷合金等，主要是作為傳遞和轉換能量的磁性零部件或器件。
（1）電工用純鐵
電工用純鐵（牌號DT）的主要特點是含碳量在0.04%以下，具有較高的磁感應強度和磁導率，冷加工性好，而矯頑力較低；缺點是電阻率低，渦流損耗大，鐵損高，存在磁老化現象，故不能用在交流磁場中，主要應用在直流或低頻電路中。制備高純度鐵的工藝復雜，成本高，所以，工程上用電磁純鐵替代電工純鐵。電磁純鐵一般加工成厚度不超過4mm的板材。
（2）硅鋼片
硅鋼片（牌號有DR、DW或DQ）又稱為電工鋼片，是在鐵中加入0.8%～4.5%的硅制成的。在鐵中加入硅后可以起到提高磁導率、降低矯頑力和鐵損耗，但硅含量增加，硬度和脆性加大，熱導率降低，不利于機械加工和散熱，一般硅含量要小于4.5%。它和電工純鐵相比，電阻率增高，鐵損降低，磁時效基本消除，但熱導率降低，硬度提高，脆性增大。適合在強磁場條件下使用。另外，硅鋼片的厚度，也影響著它的電磁性能，厚度越大，渦流損耗越高，但是，厚度減小，就會影響制造鐵芯的效率，并使疊裝系數下降。在電動機工業中大量使用的硅鋼片厚度為0.35mm和0.5mm；在電信工業中，由于頻率高、渦流損耗大，硅鋼片的厚度為0.05～0.2mm。按照制造工藝的不同，硅鋼片可分為熱軋和冷軋兩類。
①熱軋硅鋼片。廣泛應用于交直流電動機、電力變壓器、調壓器、互感器、繼電器、電抗器、磁放大器及開關等產品的鐵芯中。
②取向冷軋硅鋼片。它的特點是磁導率高、鐵損低、磁性有方向性，主要應用于制造電力變壓器和大型發電機的鐵芯。
③無取向冷軋硅鋼片。其特點是硅鋼片的磁性無方向性，也就是沿各方向的磁性相同，主要應用于制造小型發電機、電動機和變壓器的鐵芯。
（3）鐵鎳合金
鐵鎳合金（牌號1J50、1J51等）和其他軟磁材料相比的優點是在低磁場下，有極高的磁導率μ和很低的矯頑力Hc，但對應力比較敏感。在弱磁場下，磁滯損耗相當低，電阻率又比硅鋼片高，故高頻特性好。常用于頻率較高的弱磁場中工作的器件，可用來制造中小功率變壓器、脈沖變壓器、微型電動機、繼電器、互感器、精密儀器儀表的動靜鐵芯、磁屏蔽器件、記憶器件等。
（4）鐵鋁合金
鐵鋁合金（牌號1J12等）的電磁性能好，具有較高的磁導率和較小的矯頑力，比鐵鎳合金的電阻率高，在重量上比鐵鎳合金輕，但隨著含鋁量增加（超過10%），硬度和脆性增大，塑性變差。常用于弱磁場和中等磁場下工作的器件，如小功率變壓器、脈沖變壓器、高頻變壓器、微電動機、繼電器、互感器、磁放大器、電磁離合器、磁放大器、電感元件、磁屏蔽器件、電磁閥、磁頭和分頻器等。
（5）軟磁鐵氧體
軟磁鐵氧體（牌號R100等）屬非金屬磁化材料，燒結體，其特點是電阻率非常高，高頻時具有較高的磁導率，但飽和磁感應強度低，溫度穩定性也較差，較硬脆，不耐沖擊，不易加工，用于100～500kHz的高頻磁場的電磁元件，可用于制造脈沖變壓器、高頻變壓器、開關電源變壓器、中長波及短波天線等。