铁的导磁率与磁通密度是什么关系？(磁通密度)

魁首哥

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铁氧体是一种具有铁磁性的金属氧化物。就电特性来说磁通密度，铁氧体的电阻率比金属、合金磁性材料大得多，而且还有较高的介电性能。铁氧体的磁性能还表现在高频时具有较高的磁导率。因而，铁氧体已成为高频弱电领域用途广泛的非金属磁性材料。由于铁氧体单位体积中储存的磁能较低，饱合磁化强度也较低（通常只有纯铁的1/3～1/5），因而限制了它在要求较高磁能密度的低频强电和大功率领域的应用。铁氧体在电性上属于半导体范畴，所以又称磁性半导体。磁铁矿(主要成分是Fe3O4)是一种最简单的铁氧体。国际上早在20世纪初已合成铁氧体，在30年代，法、日、德、荷相继进行了系统研究。荷兰从1946年就开始铁氧体软磁材料工业生产。中国在1956年前后开始铁氧体的工业生产。铁氧体已在通信广播、计算技术、自动控制、雷达导航、宇宙航行、卫星通信、仪表测量、印刷显示、污染处理、生物医学、高速运输等方面广泛应用。　　铁氧体是由铁和其他一种或多种金属组成的复合氧化物。如尖晶石型铁氧体的化学式为 MeFe2O4或 MeO·Fe2O3，其中Me是离子半径与二价铁离子(Fe2+)相近的二价金属离子(如Mn2+、Zn2+、Cu2+、Ni2+、Mg2+、Co2+等)或平均化学价为二价的多种金属离子组。　　铁氧体分软磁铁氧体和永磁铁氧体。　　1.软磁铁氧体有锰铁氧体(MnO·Fe2O3)、锌铁氧体(ZnO·Fe2O3)、镍锌铁氧体(Ni-Zn·Fe2O4)、锰镁锌铁氧体(Mn-Mg-Zn·Fe2O4)等单组分或多组分铁氧体。电阻率比金属磁性材料大得多，而且有较高的介电性能，因此出现兼有铁磁性和铁电性以及铁磁性和压电性的铁氧体。在高频下具有比金属磁性材料(包括铁镍合金、铝硅铁合金)高得多的磁导率，适用于几千赫到几百兆赫频率下工作。加工铁氧体属于一般陶瓷工艺，因而工艺简单，且节省大量贵金属，成本低。铁氧体的饱和磁通密度Bs低，通常只有铁的1/3～1/5。铁氧体在单位体积中储存的磁能低，限制了它在要求有较高磁能密度的低频、强电和大功率领域中的应用。它较适于高频小功率，弱电场合中应用。镍锌铁氧体可用作收音机里的天线磁棒和中频变压器磁心，锰锌铁氧体可用作电视接收机中的行输出变压器铁心。此外，软磁铁氧体还用于通信线路中的增感器及滤波器的磁心等。近年来还应用作高频磁记录换能器(磁头)。　　2.永磁铁氧体有钡铁氧体 (BaO·6Fe2O3)和锶铁氧体(SrO·6Fe2O3)。电阻率高，属于半导体类型，故涡流损耗小，矫顽力大，能有效地应用在大气隙的磁路中，特别适于作小型发电机和电动机的永磁体。它不含有贵金属镍、钴等，原材料来源丰富，工艺不复杂，成本低，可代替铝镍钴永磁体。它的最大磁能积(B+H)m较低，因此在相等磁能的情况下，比金属磁体体积大。它的温度稳定性差，质地较脆、易碎，不耐冲击震动，不宜作测量仪表及有精密要求的磁性器件。永磁铁氧体产品主要为各向异性系列。它们可用于制作永磁点火电机、永磁电机、永磁选矿机、永磁吊头、磁推轴承、磁分离器、扬声器、微波器件、磁疗片、助听器等。

主磁通相对不变是有条件的。磁通密度和铁心损耗。磁通密度=磁通量/铁心柱截面积。工频变压器根据选择的硅钢片牌号的不同，其可选择的磁通密度是不同的。比如非晶铁心的变压器，磁通密度约为1.2~1.3T，取向硅钢片的磁通密度一般选1.5~1.7T，如果是铁氧体则只能是0.15~0.2T左右了。磁通密度选择越高，线圈的匝数就越少；磁芯截面积越大，线圈的匝数也越少。设计的目的主要是要符合客户的技术要求及使用条件，除去基本电气参数外，比如：温升、损耗、体积、重量、价格等，这些参数主要由选择的磁芯、导线和结构确定。