1J22软磁合金（百科）

核心摘要

1J22 是中国国家标准（GB/T 15018-1994）中的牌号，它是一种铁钴钒软磁合金。因其具有所有软磁材料中最高的饱和磁感应强度 而闻名，常被称为超高强度软磁合金 或坡明德合金 的一种。

1. 是什么材料？

1J22是一种主要由铁 和钴 组成的二元合金，并添加了约1.5%的钒 以改善工艺性能。

类别： 精密合金 -> 软磁合金

相近牌号：

中国： 1J22

美国： Hiperco 50, 2V-49Co-49Fe (类似)

俄罗斯： 49К2Ф (49K2F)

日本： Permendur

主要化学成分（%）：

钴： 约 49-51%

钒： 约 0.8-1.8%

铁： 余量（约48%）

含有非常低的碳、锰、硅、磷、硫等杂质。

2. 主要特性

1J22的特性可以概括为“一高、一低、两差”。

“一高”：极高的饱和磁感应强度

这是1J22最核心、最突出的优点。

饱和磁感应强度： 在所有的软磁材料中最高，可达 ~2.4 T。

作为对比，普通硅钢片约为2.0T，铁镍坡莫合金约为0.8T，锰锌铁氧体约为0.5T。

意义： 在相同的磁通量下，使用1J22可以大大减小磁路截面积，从而使得电磁铁、电机、变压器的体积和重量 得以显著减小。这对于追求高功率密度和微型化的设备至关重要。

“一低”：较高的磁导率

1J22具有较高的最大磁导率，虽然不是最高的（不如某些坡莫合金），但在其高饱和磁感的前提下，这个数值已经非常优秀，意味着它容易被磁化，磁能转化效率高。

“两差”：两个主要缺点

电阻率低，高频损耗大

1J22的电阻率非常低（约0.4 μΩ·m），是良导体。

后果： 当用于交流磁场，特别是中高频场合时，会产生巨大的涡流损耗，导致器件发热严重、效率降低。

对策： 因此，1J22通常被制成薄带（如0.1mm或更薄） 或细粉 来使用，以通过增加叠片电阻或颗粒间绝缘来减小涡流。

加工性能差

硬度高、脆性大： 1J22材料本身比较硬且脆，机械加工（如车、铣、钻）非常困难。

对应力敏感： 其磁性能对机械应力非常敏感。轻微的应力就可能导致磁导率下降、矫顽力增大。因此，在制成器件后，通常需要进行最终热处理（在氢气或真空保护下） 以消除应力，恢复最佳磁性能。

其他特性

居里温度高： 约980°C，这意味着它在高温下仍能保持良好的磁性能，适合在高温环境中工作。

密度高： 约8.2 g/cm³。

磁致伸缩系数高： 这意味着材料在磁化时尺寸会发生变化，在某些传感器应用中可能是个问题，但在其他应用中也可被利用。

总结与应用领域

特性

优点/缺点

应用影响

饱和磁感Bs极高 (~2.4T)

巨大优点

实现小型化、轻量化、高磁通密度

磁导率μm高

优点

磁化容易，效率高

电阻率ρ极低

主要缺点

高频涡流损耗大，仅适用于直流或低频

加工性差、对应力敏感

主要缺点

制造工艺复杂，需最终热处理

主要应用领域

正是由于其“高饱和磁感”这一无可替代的特性，1J22被广泛应用于对体积和重量有极端要求的电磁器件中：

航空航天与军事领域：

飞机发电机、特种电机的转子和定子铁芯。

电磁铁极头，特别是实验室和加速器中使用的大型强磁场电磁铁的极头，可以产生极高的磁场强度。

陀螺仪、继电器等精密仪器的核心磁性元件。

电声换能器：

高性能扬声器的磁路系统，尤其是需要高功率和小体积的专业扬声器。

特殊传感器和磁屏蔽：

用于要求高磁通密度的特殊传感器。

在需要极强屏蔽能力的场合用作磁屏蔽罩。

总而言之，1J22是一种为“极致性能”而生的特种材料。当您的设计首要目标是“在最小的空间内通过最大的磁通”时，它就是首选，但您必须接受它在高频下的局限性以及复杂的加工和热处理工艺。