1. 1J80 是什么材料?
1J80是一种镍基软磁合金,其镍含量约为80%。它是一种在弱磁场下具有极高磁导率和低矫顽力的优秀软磁材料。
牌号解读: “1” 代表“精密合金”,“J” 代表“软磁”,“80” 代表其镍含量的近似值(约80%)。
国际对标: 它与国际上知名的坡莫合金 成分和性能非常接近,可以看作是80Ni坡莫合金的一种。国际上类似牌号有美国的Permalloy 80。
2. 主要特性
1J80的特性可以分为物理性能、磁性能和工艺性能三个方面。
物理性能
密度: 约 8.74 g/cm³
电阻率: 约 55 μΩ·cm(相对较低,这意味着在高频下涡流损耗会较大)
居里温度: 约 330 °C(超过此温度,材料将失去铁磁性)
磁性能(这是其核心价值)
1J80通常在最终使用前会经过特殊的热处理(在氢气或真空保护气氛下高温退火),以获得最佳磁性能。
极高的初始磁导率: 这是1J80最突出的特点。它的初始磁导率(μᵢ)可以达到 20,000 - 40,000 mH/m 甚至更高。这意味着在非常微弱的磁场下,它就能被轻易地磁化,产生很强的磁感应强度。
最大磁导率极高: 通常可达到 100,000 - 200,000 mH/m。
极低的矫顽力: 通常小于 2 A/m。矫顽力低意味着材料磁化后也容易被退磁,磁滞回线非常“瘦窄”,磁滞损耗极小。
低的饱和磁感应强度: 约为 0.65 - 0.75 T。这比硅钢片(约2.0T)低很多,所以它不适合用于制作需要承受强磁场的功率器件。
磁性能对机械应力敏感: 这是坡莫合金的一个普遍缺点。任何弯曲、冲压、撞击等引入的应力都会严重劣化其磁导率。因此,在最终加工后必须进行退火处理来恢复性能。
工艺与其他特性
良好的延展性: 可以轧制成非常薄的带材(如0.01mm甚至更薄),也可以进行冲压、绕制等加工。
耐腐蚀性: 由于其高镍含量,它比普通钢材具有更好的抗腐蚀能力。
成本较高: 由于含有约80%的镍,其原材料成本相对较高。
3. 主要应用领域
基于其高磁导率和低损耗的特性,1J80主要应用于弱磁场、低频或中频环境下,要求高灵敏度和低损耗的电磁元件。
互感器和电流传感器: 用于制作高精度的测量用电流互感器,保证在小电流下的测量线性度和精度。
磁屏蔽: 制作各种电子设备的磁屏蔽罩,将敏感的元器件(如CRT显像管、光电倍增管、高精度传感器等)与外界磁场隔离。
音频和中频变压器: 用于高级音响设备、通讯设备中的输入、输出变压器和级间耦合变压器,能有效传输微弱信号,减少失真。
磁头: 早期磁带机、磁盘驱动器的磁头材料。
继电器和灵敏继电器: 用于要求快速动作、低驱动功率的精密继电器。
脉冲变压器: 在要求波形保真度高的场合使用。
总结与对比
特性
1J80 (坡莫合金)
硅钢片
铁氧体
初始磁导率
极高 (20,000+)
低 (几百)
中高 (几千)
饱和磁感
低 (0.7T)
高 (2.0T)
很低 (0.5T)
电阻率
低
中
极高
适用频率
低频、中频
工频、低频
高频
成本
高
低
很低
主要应用
弱信号变压器、磁屏蔽、互感器
电力变压器、电机铁芯
高频变压器、电感、开关电源磁芯
简单来说,1J80就像是磁性材料世界里的“精密天平”,它对微弱的磁场变化极其敏感,但承载不了大的“重量”(强磁场),主要用于需要高精度和灵敏度的弱磁环境中。
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