1J79是一种非常经典的精密软磁合金,也被称为坡莫合金。
下面详细介绍一下这种材料。
1. 基本概念
名称: 1J79 (中国国标牌号)
类型: 铁镍基软磁合金
国际对应牌号: 这是一种非常通用的成分,在不同标准下有类似牌号,例如:
ASTM A753 Alloy 4 (美国)
Permalloy 80 (坡莫合金80,商业通用名)
Mumetal (缪金属,一种类似的知名商业品牌)
DIN VDE 17745 1.3912 (德国)
2. 化学成分
它的成分是经过精心设计的,以实现其独特的磁性能,主要成分(重量百分比)如下:
镍 (Ni): 约 78.5% ~ 80.5% (核心元素)
钼 (Mo): 约 3.8% ~ 4.2% (关键添加剂)
铁 (Fe): 余量
锰 (Mn): ≤ 0.70%
硅 (Si): ≤ 0.30%
碳 (C): ≤ 0.03%
磷 (P): ≤ 0.02%
硫 (S): ≤ 0.02%
核心元素的作用:
高镍含量: 是获得高磁导率和低矫顽力的基础。
钼: 进一步提高电阻率,减少涡流损耗,同时增强合金的机械性能和加工性。
3. 主要特性
1J79之所以被广泛使用,是因为它集多种优异的磁性能和物理性能于一身。
核心磁特性:
极高的初始磁导率 (μᵢ) 和最大磁导率 (μₘ)
这是1J79最突出的特点。它能在非常微弱的外磁场下被轻易磁化,产生很强的磁感应强度。这使得它非常适合处理小信号。
极低的矫顽力 (Hc)
意味着材料磁化后,很容易退磁。磁滞回线非常“瘦窄”,磁滞损耗极小。这使得它在交变磁场中能量损失很少。
低饱和磁感应强度 (Bs)
相比硅钢片,1J79的饱和磁感较低(通常在0.7-0.8 T量级)。这限制了它在高功率、强磁场环境下的应用,但非常适合弱磁场领域。
高电阻率
由于加入了钼等元素,其电阻率比纯铁高很多,这有助于抑制在高频交变磁场中产生的涡流,从而降低涡流损耗。
其他重要特性:
磁性能对机械应力敏感
这是1J79一个非常关键的使用注意事项。任何弯曲、冲压、撞击等机械加工都会在材料内部产生应力,这会严重劣化其磁性能(使磁导率下降,矫顽力升高)。因此,在最终加工成型后,必须进行高温氢气退火处理,以消除应力、恢复最佳磁性能。
各向异性
在最终退火后,1J79会形成晶粒取向结构,导致其磁性能具有方向性。沿轧制方向的磁性能通常最好。
4. 主要应用领域
基于以上特性,1J79主要应用于对磁场敏感、要求低损耗的精密电磁器件中:
互感器、电流互感器的铁芯: 特别是高精度的测量用互感器,要求在小电流下也能准确测量。
磁屏蔽: 由于其高磁导率,它能有效地“引导”和“吸收”杂散磁场,为精密电子设备(如CRT显像管、电子显微镜、传感器等)提供静磁屏蔽。
高频变压器铁芯: 在中高频(如音频至几十kHz)范围内,用于通信设备、开关电源等,因其低损耗特性。
磁头: 早期磁带录音机、磁盘驱动器的磁头材料。
灵敏继电器、漏电保护开关中的铁芯。
各种在弱磁场下工作的精密电子仪器、仪表。
总结
特性维度
描述
材料类型
铁镍基高磁导率软磁合金(坡莫合金)
核心特点
极高的磁导率、极低的矫顽力和低损耗
优势
特别适合在弱磁场、小信号下工作,磁化与退磁容易
劣势
饱和磁感较低;对机械应力极其敏感,必须进行最终退火;成本高于硅钢等材料
典型应用
精密互感器、磁屏蔽、高频变压器、灵敏继电器等
简单来说,1J79是软磁材料中的“贵族”,它不追求承受大功率,而是专注于在极其微弱磁场下的灵敏响应和低能量损耗,是精密电子和电磁测量领域不可或缺的关键功能材料。
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