技術支持
一、概論
金屬粉體軟磁復合材料(俗稱磁粉芯)主要由金屬磁性粉末為基體原料，在粉末顆粒表面包覆絕緣介質，并在粉料中混入適量有機或無機粘合劑后，再采用粉末冶金工藝將粉料用模具壓制成一定形狀、并通過熱處理獲得的軟磁材料或制品。
由于軟磁粉心是由鐵磁性粉粒與絕緣介質壓制而成的，因鐵磁性顆粒很?。ǜ哳l下使用的顆粒為0.5～5μm），又被非磁性絕緣膜或絕緣物質隔開，因此，它一方面可以隔絕渦流，適用于較高頻率，另一方面由于顆粒之間的間隙效應而導致材料具有低導磁率及恒導磁特性，還因為粉末顆粒尺寸細微，基本上不會產生“集膚效應”，所以，磁導率隨頻率的變化也就較為穩(wěn)定。所以金屬磁粉芯是目前最具綜合性能的一種軟磁材料。它既保留了金屬軟磁和鐵氧體軟磁的一些優(yōu)良特性，同時又最大限度的克服了它們的某些缺陷。這對于各種電子產品實現(xiàn)高精度、高靈敏度和大容量、小型化的發(fā)展方向極為重要。
在一些科技發(fā)達的國家如美國等，在上世紀50年代便開展了大量的研發(fā)工作，取得了可喜的成績并形成了系列化的產品。如鐵粉芯系列（iron cores），坡莫磁粉芯系列（mpp），高通磁粉芯系列（high flux）和鐵硅鋁磁粉芯系列（sendust）、以及近年發(fā)展迅速的非晶和納米晶磁粉芯等產品。
金屬磁粉芯特殊的磁性能使得其在許多應用場合具有其它材料難以比擬的優(yōu)勢，至今這種材料已經成為軟磁材料的重要組成部分。金屬磁粉芯生產歷史悠久，但真正形成產業(yè)化是從20世紀80年代開始，隨著逆變技術的快速發(fā)展和廣泛應用，伴隨著EMC的需求，金屬磁粉芯得到了廣泛的應用。為了實現(xiàn)電感器件的高頻、高寬恒導磁、高品質因數(shù)，使磁性器件向小型化、智能化、高集成化和超快速傳送等方向發(fā)展，金屬磁粉芯獨特的磁性能在特殊的使用場合下比其他材料更具優(yōu)勢，它對于推進各科技領域的發(fā)展與促進社會的進步起到了極為重要的作用。
進入21世紀以來，人們對于逆變電路高頻化，高功率密度化，小型化及抗電磁干擾(EMC)的要求越來越高。鐵硅鋁磁粉芯作為一種新型復合電子材料，其性價比是所有軟磁材料中最高的，在全球正在以每年40%以上的產業(yè)增長速度發(fā)展，它超過了任何其他軟磁材料。所以鐵硅鋁磁粉芯正在迅速崛起！
二、金屬軟磁材料的分類與特性點
軟磁粉心的磁電性能主要取決于粉粒材料的導磁率、粉粒的大小、形狀、填充系數(shù)、絕緣介質含量、成型壓力及熱處理工藝等。最常用的磁粉心有鐵粉心、坡莫合金粉心和鐵硅鋁粉心3種。它們的特性如下：
1、鐵粉心：
常用的鐵粉芯是用純鐵粉（高端產品用超細羰基鐵粉）制成，飽和磁感應強度值在1.4T左右，磁導率范圍從22～100，初始磁導率μi隨頻率的變化穩(wěn)定性好，直流電流疊加性能好，但高頻下?lián)p耗較高。在金屬軟磁中中價格最低。是制造差模濾波器、無源PFC電感和功率扼流圈等最廉價實用的材料。
2. 坡莫合金粉心
坡莫合金粉心又分為鉬坡莫合金粉心（MPP）和高磁通量粉心（High Flux）：
MPP是由Fe-81%Ni-2%Mo構成，主要特點是：飽和磁感應強度值在0.75T左右；磁導率范圍大，從14～550；在磁粉心中具有最低的損耗，溫度穩(wěn)定性極佳，磁致伸縮系數(shù)接近于0，在不同的頻率下工作時無噪聲產生。主要用于軍事工程、太空設備、露天設備等。在磁粉心材料中價格最貴。
MPP主要應用于300kHz以下的高品質因素濾波器、感應負載線圈、諧振電路，通常還用于對溫度穩(wěn)定性要求高的LC電路、輸出電感、功率因素補償電路、AC電路等。
高磁通粉心（HF）：是由Fe50%-50%Ni構成，價格低于MPP，主要特點是：飽和磁感應強度值在1.5T左右；磁導率范圍從14～160；在磁粉心中具有最高的磁感應強度，最高的直流偏壓能力；磁心體積小。
HF主要應用于線路濾波器、交流電感、輸出電感、功率因素校正電路等，在DC電路中常用，在高DC偏壓、高直流電和低交流電上用得也較多。
3. 鐵硅鋁粉心(SENDUST)：
鐵硅鋁粉心主要由Fe-Si9%-Al5%的合金構成，這種材料是鐵粉心的升級產品，損耗比鐵粉心低80%，可在10-50kHz頻率使用，飽和磁感在1.05T左右，導磁率26～125，磁致伸縮系數(shù)接近于0，在不同的頻率下工作時無噪聲產生，比MPP有更高的DC偏壓能力，具有很高的性價比。
鐵硅鋁粉心主要應用于交流電感、輸出電感、線路濾波器、功率因素校正電路等，有時也替代有氣隙鐵氧體作變壓器鐵芯使用。盡管偏磁性比HF材料略差，損耗比MPP材料略差，但由于價格低廉使得鐵硅鋁材料成為制造功率扼流圈性價比最高的材料。在民品市場，幾乎占據(jù)了金屬磁粉芯扼流圈80%以上的市場份額。所以近年來鐵硅鋁磁芯技術發(fā)展十分迅速。