金屬磁粉芯的磁特性測量
金屬磁粉芯的磁特性測量
新冠肺炎給我們一個漫長的假期，同時即使複工配套企業也不一定能順利配合，一切都慢下來！這也給企業更多的時間進行科研實驗。行業中金屬粉芯的測(cè)量一直叫得很火，下載一份《金屬磁粉心材料分類》（草案），參(cān)考IEC 60404-6對其中提到的測(cè)試性能方法，利用現有設備(bèi)進行測(cè)量，以加深對測(cè)試要求的理解！
一、直流磁化場下的磁特性測(cè)量（B-H基本磁化曲線，含初始磁導率和飽(bǎo)和磁通密度）
對粉芯材料的區分*重要的一個指标爲初始磁導率，從标準中對鐵粉芯的牌号命名可直接鑒别，隻是初始磁導率對應的Hi條件沒有給出。這項指标我們採用FE-2100SD1軟磁材料直流磁性能測量裝置測試就可以完成。例對一KH106-060鐵鎳粉芯，可選取選φ26.9mm×φ14.7mm×11.2mm的标準尺寸樣品，直流*大磁化場(chǎng)爲Hm=16000A/m,起始點爲Hi=16A/m進行測(cè)試初始磁化曲線見下圖：
取測試起始段H=8~120A/m，磁化曲線(xiàn)如下圖(tú)所示：
根據(jù)測(cè)試結果，标準是否能将Hi確定在30A/m-100A/m條件下，對應的ui值作爲參考，便於(yú)大家統一。金屬粉芯直流磁特性參數，實際在美磁産品的介紹中，給出瞭(le)更好的曲線圖：
如企業要對材料進行更**的研究，還是建議将測(cè)試直流磁化場的盡可能加到足夠大，至少保證大於(yú)40kA/m,這樣基本上可以獲得材料的Bs值。同時使用粉芯材料的企業，也可通過測(cè)試較高直流磁化場(chǎng)條件下的磁化曲線（磁導率曲線），對粉芯的材料組份進行判斷。
參(cān)考美磁樣品對(duì)三款不同組份的樣品（KS106-125AE、KF106-026R和KH106-060）進行較高直流磁化場(chǎng)條件下的磁化曲線（磁導率曲線），測(cè)試獲得的初始磁化曲線如下：
從測試結果上看，基本可以判斷材料的飽(bǎo)和磁感應強度Bs的大緻範圍，同時後期材料可加直流偏磁場的範圍也可根據磁導率曲線一個直接的判斷。盡可能的去發揮設備(bèi)的測試用途，不教條的爲标準所限制，供應商盡可能爲用戶企業提供更詳細的測試數據。
二、交流磁化場(chǎng)下的磁特性測(cè)量（B-H曲線、P-B損耗曲線和μ-f磁導(dǎo)率頻(pín)率特性曲線，含磁通密度Bm、功率損耗密度P和交流磁導(dǎo)率）
1、採用河南華鳴儀器設備有限公司的FE-2100M軟(ruǎn)磁工頻(pín)BH儀，參(cān)考标準對(duì)材料進行工頻條件（f=50Hz）下磁通密度的測(cè)量,鎖定Hm=8000A/m樣品是鐵鎳粉芯KH1060-060，爲φ26.9mm×φ14.7mm×11.2mm的标準尺寸，獲(huò)得Bm=0.4893T。
2、採用河南華鳴儀器設備有限公司的FE-2100SA軟(ruǎn)磁高頻(pín)BH儀，參(cān)考标準對(duì)材料進行交流頻率f=50kHz下損耗的測(cè)量,鎖定Bm=100mT，樣品是鐵鎳粉芯KH1060-060，爲φ26.9mm×φ14.7mm×11.2mm的标準尺寸，獲(huò)得Ps=346kW/m3。
同時對於(yú)鐵粉行業制造企業，更好的發揮設備(bèi)的測試能力，我們也建議用戶參考美磁提供的測試數據，測試更多頻率、不同Bm條件下的損耗，當然美磁提供的損耗曲線可能是拟合曲線，並(bìng)非實測(cè)。
1）、採(cǎi)用FE-2100SA，在f=50kHz,B=10-100 mT時(shí)的P-B損耗曲線：
2）、採(cǎi)用FE-2100SA，f=50kHz,B=10-100 mT時的B-H磁化曲線和μ-B磁導(dǎo)率曲線：
3）、採(cǎi)用FE-2100SA，鎖定B=50mT，改變(biàn)測試頻率f=10-100kHz時的μ-f磁導率頻率特性曲線：
三、交直流疊加下的磁導(dǎo)率測(cè)量
設備採用河南華鳴儀器設備有限公司的FE-2100SA軟(ruǎn)磁交流BH儀和對FE-2100SD1電(diàn)源部分進行直流程控恒流輸出（添加隔離電(diàn)感），可完成對(duì)鐵鎳粉芯KH106-060樣品：φ26.9mm×φ14.7mm×11.2mm的标準尺寸，交直流疊加下的磁導(dǎo)率測(cè)量。
1、根據标準直流疊加場(chǎng)H=8000A/m,f=20kHz,B=5-50 mT時的磁導(dǎo)率曲線：
2、未疊加直流磁化場(chǎng)時的磁導(dǎo)率曲線：
3、磁導率在未疊加直流磁場(chǎng)或疊加不同的直流磁場(chǎng)時的變(biàn)化如下：
4、選擇B=50mT，換(huàn)算爲百分比如下圖(tú)：
從(cóng)而完成鐵粉芯交直流疊加下的磁導率考核的測(cè)量。對标準中提U=1V條件下的直流疊加性能測量，可能是受限於(yú)採用LCR表的測試方法，同時定義也是比較模糊的，可能會引起一些偏差。採用高頻軟磁交流磁性能測量裝置，添加直流偏置應該數據更準確(què)和有溯源性，且适合對不同尺寸的樣品進行測試，更好的滿足用戶的需要。
新冠肺炎是一次大災難！這次災難也表現出很多問題，它的影響也将是颠覆性的！中國作爲磁性材料大國，目前熱衷於(yú)做标準，特别是根據所謂的标準打壓材料同行，做設備(bèi)呼應利益集團的亂象橫流，缺乏基礎和深入的學習和研究，浪費大量的資源。作爲磁測量設備(bèi)制造企業我們應該花更多的時間去測試、總結和推導，熟練掌握測試方法和原理，爲磁測量的發展和進步貢獻綿薄的力量！