1J87铁镍合金（百科）

一句话概括

1J87 是一种高硬度、高电阻率、高磁导率的坡莫合金（铁镍软磁合金），主要特点是其高硬度和良好的高频软磁性能。

详细解析

1. 材料分类与命名

分类： 属于精密合金中的软磁合金，具体是坡莫合金系列的一员。坡莫合金通常指镍含量在30%-90%之间的铁镍合金。

命名规则： “1J”是中国国标（GB）中对软磁精密合金的代号（“1”代表精密合金，“J”代表“软磁”）；“87”是序列号，没有特定的化学成分含义，但通常数字越大，在某些特性上（如硬度、电阻率）可能越优化。

2. 化学成分

1J87的主要化学成分（重量百分比）通常为：

镍（Ni）： 约 79%~81% （高镍含量是其获得高初始磁导率的基础）

钼（Mo）： 约 4.8%~5.2% （关键合金元素，用于提高电阻率和硬度）

铁（Fe）： 余量

其他微量元素： 如锰（Mn）、硅（Si）等，含量严格控制。

核心点： 钼（Mo）的加入是其区别于其他普通坡莫合金（如1J50）的关键。钼能显著提高合金的电阻率，并通过固溶强化作用提高硬度。

3. 主要特性

1J87的特性可以概括为以下几个方面：

a) 磁学特性（核心优势）

高初始磁导率（μi）和高最大磁导率（μm）： 在弱磁场下极易被磁化，磁感应强度变化灵敏。这使得它在小信号处理中效率很高。

低矫顽力（Hc）： 意味着磁化和退磁都非常容易，磁滞回线狭窄，磁滞损耗低。

低剩磁感应（Br）： 撤去外磁场后，剩余的磁性很弱。

高电阻率： 由于钼的加入，其电阻率比普通硅钢片和很多其他坡莫合金都高。这直接带来了下一个重要特性。

b) 高频特性

优异的高频性能： 高电阻率能有效抑制涡流效应。在高频交变磁场中，涡流损耗与材料的电阻率成反比。因此，1J87的高电阻率使其非常适用于高频工作环境（如几十kHz到几百kHz），能够保持低的总损耗（铁损）。

c) 物理与机械特性

高硬度： 这是1J87的一个显著标志。其硬度远高于像1J50这样的软态坡莫合金。这使得它更耐磨，在加工和装配过程中更不易变形和划伤。

强度较高： 同样由于固溶强化，其强度也较好。

d) 其他特性

饱和磁感应强度（Bs）中等： 大约在0.7-0.8 T，低于硅钢片但足够用于许多弱电场合。

对机械应力敏感： 这是坡莫合金的通病。冲压、弯曲等冷加工会引入内应力，严重劣化其磁性能。因此，最终热处理（在氢气或真空保护下退火）至关重要，以消除应力、恢复磁性能并形成有序晶格结构。

总结与对比

为了更清晰地理解，我们可以将1J87与几种常见软磁材料对比：

特性

1J87（高硬度坡莫合金）

1J50（普通坡莫合金）

硅钢片

铁氧体

主要成分

Ni ~80%, Fe, Mo ~5%

Ni ~50%, Fe

Fe, Si

锰锌、镍锌等氧化物

初始磁导率

很高

高

低

中到高

饱和磁感Bs

中等 (~0.75T)

高 (~1.5T)

很高 (~2.0T)

很低 (<0.5T)

电阻率

高

中等

低

极高

硬度

高

低

中

很高（但脆）

适用频率

中高频（~kHz - 数百kHz）

中低频（工频 - kHz）

低频（工频）

高频（>100kHz）

核心优势

高磁导率、高硬度、高频低损耗

高饱和磁感，成本较低

高饱和磁感，成本低

极高电阻率，超高频性能好

主要应用领域

基于以上特性，1J87主要用于制造对性能、尺寸稳定性和高频特性有较高要求的小型、精密磁性元件：

高频变压器： 特别是开关电源（SMPS）中的高频功率变压器、驱动变压器。

磁放大器： 用于精密稳压电源。

磁屏蔽： 用于屏蔽对高频磁场敏感的电子设备或部件。

共模电感： 在电磁干扰（EMI）滤波器中。

磁带机磁头、高精度电流互感器等。

总而言之，1J87是一种通过添加钼元素实现了高硬度、高电阻率和高磁导率平衡的优质软磁材料，特别适合在要求小型化、高稳定性和良好高频性能的电子电力设备中扮演关键角色。