軟磁性材料と硬磁性材料の違い

Oct 07, 2023

永久磁性機能材料は、硬磁性材料としても知られる永久磁性材料と呼ばれることが多く、一方、軟磁性機能材料は、軟磁性材料と呼ばれることが多い。 磁気硬度とは、磁性材料が外部磁場により磁化された後、その強い磁性(磁性といいます)を長期間保持し続ける能力を指し、保磁力(保磁場)が高いのが特徴です。 一方、軟磁性材料は、磁場を加えると容易に磁化したり、減磁したりする磁性材料であり、保磁力が低い材料です。

軟磁性材料の分類

1. 軟磁性金属材料

一般的に使用される軟磁性金属材料には、純鉄、低炭素鋼、鉄シリコン合金(シリコン鋼板)、鉄ニッケル合金、鉄ダイヤモンド合金、鉄アルミニウム合金などが含まれます。例えば、シリコンとしても知られる鉄シリコン合金変圧器、モーター、発電機などの電力機器に広く使用されている鋼板は、最も一般的に使用されている軟磁性金属材料です。 工業生産では、約 3.2% の Si を含むケイ素鋼が選択されることが多く、これを焼鈍し、冷間圧延して非常に薄い板やストリップを形成します。 形状の異なる鉄芯をニーズに合わせて積み重ね、彫刻機にも使われる素材です!

2. フェライト軟磁性材料

いわゆるフェライトは、鉄を主成分とする一種または数種の金属元素の複合酸化物です。 フェライト磁性材料は、その高い抵抗率により、交流電磁界における表皮効果と渦電流損失を最小限に抑えます。 そのため、フェライト磁性材料はラジオ、高周波、マイクロ波、パルスなどの分野で広く使用されています。

3. アモルファス磁性合金

通常、合金磁性材料は結晶構造を持っていますが、蒸着、液相急冷、高エネルギーイオン注入などの方法によりアモルファス金属合金を得ることができます。 アモルファス合金は原子の配列が不規則であるため、金属ガラスとも呼ばれます。 特に高い抵抗率、低い渦電流損失、低い抵抗温度係数など、一連の優れた特性を備えています。 トランスコア、磁気記録、磁気センサー、モーター材料として大きな利点を持っています。

軟磁性材料の使用

硬磁性材料は残留磁気が高く、永久磁石としての使用に適しています。 軟磁性材料は透磁率が高く、電磁石や変圧器などに適しています。

軟磁性材料:高透磁率、容易な磁化、容易な減磁(高初期磁化)。 飽和磁気誘導強度が高く、保磁力(Hc)が小さく、ヒステリシスループの面積が狭くて長く、損失が小さい(HdB面積が小さい)。 磁性純鉄、珪素鋼パーマロイ(Fe、Ni)フェライトなどを含み、リレー、モーター、各種高周波電磁部品の磁心やバーに適しています。

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