坡莫合金金属磁芯：各类坡莫合金材料有着各自不同的，较硅钢材料与铁氧体优异的典型磁性能，有着较高的温度稳定性和时效稳定性。

　　高初始磁导率类坡莫合金材料(IJ79，IJ85，IJ86)铁芯常制作电流互感器，小信号变压器;高矩形度类坡莫合金材料(IJ51)铁芯常制作磁放大器，双级性脉冲变压器;低剩磁类坡莫合金材料(IJ67h)

　　铁芯常制作中小功率单极性脉冲变压器

　　二、 非晶磁芯:

　　⑴铁基非晶铁芯:

　　在几乎所有的非晶合金铁芯中具有最高的饱和磁感应强度(1.451.56T)，同时具有高导磁率，低矫顽力，低损耗，低激磁电流和良好的温度稳定性和时效稳定性。

　　主要用于替代硅钢片，作为各种形式，不同功率的工频配电变压器、中频变压器，工作频率从50Hz到10KHz;作为大功率开关电源电抗器铁芯，使用频率可达50KHz。

　　⑵ 铁镍基非晶铁芯:

　　中等偏低的饱和磁感应强度(0.75T)，高导磁率，低矫顽力，耐磨耐蚀，稳定性好。常用于取代坡莫合金铁芯作为漏电开关中的零序电流互感器铁芯。

　　⑶钴基非晶铁芯:

　　在所有的非晶合金铁芯中具有最高的磁导率，同时具有中等偏低的饱和磁感应强度(0.65T)，低矫顽力，低损耗，优异的耐磨性和耐蚀性，良好的温度稳定性和时效稳定性，耐冲击振动。主要用于取代坡莫合金铁芯和铁氧体铁芯制作高频变压器，滤波电感，磁放大器，脉冲变压器，脉冲压缩器等应用在高端领域(军用)

　　坡莫合金实质上是铁镍(FeNi)合金，其矫顽力很低，而饱和磁密Bs、磁导率和居里温度都很高，接近于纯铁。多元坡莫合金，初始相对磁导率可达30000～80000，但是电阻率低，在10-7Ω-m左右，它可以被加工成极薄的薄片，所以可用在高达(20～30)kHz的工作频率。 国内工程上常用厚度为0.02mm的坡莫合金薄带，另外也有0.005mm厚的薄带，但由于在磁心的卷绕过程中薄带表面要绝缘，致使它的填充系数大大降低，因此工程上很少使用。 当应用频率超过30kHz以上时，由于坡莫合金的电阻率低，其损耗会明显增加。 高导磁合金(坡莫合金) 高导磁合金是指初始导磁率和最大导磁率高的铁镍合金等，商品名称大多数被叫做“坡莫合金”。

   除了高导磁率外，坡莫合金损耗比较低，特别是环境适应性比较好，性能稳定，虽然价格贵，但是仍然使用在条件比较严格的电源中。 坡莫合金主要种类是铁镍合金，由镍(35%～85%)、铁和添加的钼、铜、钨等组成。在20世纪40年代已基本定型，到70年代和80年代大量使用，形成了几十种型号，一般根据镍含量多少来分类。镍含量在30%～50%之间为低镍合金，如中国的1J30、1J34、1J50、1J51等。镍含量在65%～85%之间为高镍合金，如中国的1J66、1J79、1J80、1J88等。根据电源的需要，已经制定出各种各样的坡莫合金带材。 有磁滞回线为矩形的、非矩形的、线性的(恒导磁)材料。可以轧制成0.20mm至0.005mm(5μm)厚度的各种规格。一般0.20mm厚的坡莫合金用于50Hz,0.005mm厚的坡莫合金用于500kHz～1MHz，涵盖了工频，中频至高频整个频率范围，早已突破了只能用于20kHz以下的旧观念。 和硅钢、软磁铁氧体一样，坡莫合金近十年来也在迅猛的发展。一个是用低镍含量的铁镍合金添加铬等元素，使其达到高镍含量的导磁性能，从而降低成本。已经报导的Ni38Cr8Fe合金，在H=0.4A/m下磁导率达到100000～300000，接近高镍含量合金的水平。更突出的是国内外近年来相继推出高初始导磁率200000～300000，最大导磁率350000～500000的坡莫合金产品。还有一个是突破坡莫合金薄带制造工艺，轧成0.01mm～0.005mm厚超薄带，扩大频率应用范围。0.005mm厚的Ni80Mo5坡莫合金超薄带，在Bm为0.1T时，500kHz下损耗为0.126W/g，1MHz下为0.392W/g，5MHz下为6.79W/g，10MHz下为23.1W/g。可以用于1MHz以上的电源变压器中。

　　粉芯类

　　1. 磁粉芯

　　磁粉芯是由铁磁性粉粒与绝缘介质混合压制而成的一种软磁材料。由于铁磁性颗粒很小(高频下使用的为0.5～5 微米)，又被非磁性电绝缘膜物质隔开，因此，一方面可以隔绝涡流，材料适用于较高频率;另一方面由于颗粒之间的间隙效应，导致材料具有低导磁率及恒导磁特性;又由于颗粒尺寸小，基本上不发生集肤现象，磁导率随频率的变化也就较为稳定。主要用于高频电感。磁粉芯的磁电性能主要取决于粉粒材料的导磁率、粉粒的大小和形状、它们的填充系数、绝缘介质的含量、成型压力及热处理工艺等。

　　常用的磁粉芯有铁粉芯、坡莫合金粉芯及铁硅铝粉芯三种。

　　磁芯的有效磁导率μe及电感的计算公式为： μe = DL/4N2S × 109

　　其中：D 为磁芯平均直径(cm)，L为电感量(享)，N 为绕线匝数，S为磁芯有效截面积(cm2)。

　　(1) 铁粉芯

　　常用铁粉芯是由碳基铁磁粉及树脂碳基铁磁粉构成。在粉芯中价格最低。饱和磁感应强度值在1.4T左右;磁导率范围从22～100;初始磁导率μi随频率的变化稳定性好;直流电流叠加性能好;但高频下损耗高。 铁粉芯初始磁导率随直流磁场强度的变化 铁粉芯初始磁导率随频率的变化

　　(2)坡莫合金粉芯

　　坡莫合金粉芯主要有钼坡莫合金粉芯(MPP)及高磁通量粉芯(High Flux)。

　　MPP 是由81%Ni、2%Mo及Fe粉构成。主要特点是：饱和磁感应强度值在7500Gs左右;磁导率范围大，从14～550;在粉末磁芯中具有最低的损耗;温度稳定性极佳，广泛用于太空设备、露天设备等;磁致伸缩系数接近零，在不同的频率下工作时无噪声产生。主要应用于300kHz以下的高品质因素Q滤波器、感应负载线圈、谐振电路、在对温度稳定性要求高的LC电路上常用、输出电感、功率因素补偿电路等, 在AC电路中常用, 粉芯中价格最贵。

　　高磁通粉芯HF是由50%Ni、50%Fe粉构成。主要特点是：饱和磁感应强度值在15000Gs 左右;磁导率范围从14～160;在粉末磁芯中具有最高的磁感应强度，最高的直流偏压能力;磁芯体积小。主要应用于线路滤波器、交流电感、输出电感、功率因素校正电路等, 在DC 电路中常用，高DC 偏压、高直流电和低交流电上用得多。价格低于MPP。

　　(3) 铁硅铝粉芯(Kool Mμ Cores)

　　铁硅铝粉芯由9%Al、5%Si, 85%Fe粉构成。主要是替代铁粉芯，损耗比铁粉芯低80%，可在8kHz以上频率下使用;饱和磁感在1.05T 左右;导磁率从26～125;磁致伸缩系数接近0，在不同的频率下工作时无噪声产生;比MPP有更高的DC偏压能力;具有最佳的性能价格比。主要应用于交流电感、输出电感、线路滤波器、功率因素校正电路等。有时也替代有气隙铁氧体作变压器铁芯使用。

　　二) 带绕铁芯

　　1. 硅钢片铁芯

　　硅钢片是一种合金，在纯铁中加入少量的硅(一般在4.5%以下)形成的铁硅系合金称为硅钢。该类铁芯具有最高的饱和磁感应强度值为20000Gs;由于它们具有较好的磁电性能，又易于大批生产，价格便宜，机械应力影响小等优点，在电力电子行业中获得极为广泛的应用，如电力变压器、配电变压器、电流互感器等铁芯。是软磁材料中产量和使用量最大的材料。也是电源变压器用磁性材料中用量最大的材料。特别是在低频、大功率下最为适用。常用的有冷轧硅钢薄板DG3、冷轧无取向电工钢带DW、冷轧取向电工钢带DQ，适用于各类电子系统、家用电器中的中、小功率低频变压器和扼流圈、电抗器、电感器铁芯，这类合金韧性好，可以冲片、切割等加工，铁芯有叠片式及卷绕式。但高频下损耗急剧增加，一般使用频率不超过400Hz。从应用角度看，对硅钢的选择要考虑两方面的因素：磁性和成本。对小型电机、电抗器和继电器，可选纯铁或低硅钢片;对于大型电机，可选高硅热轧硅钢片、单取向或无取向冷轧硅钢片;对变压器常选用单取向冷轧硅钢片。在工频下使用时，常用带材的厚度为0.2~0.35毫米;在400Hz下使用时，常选0.1毫米厚度为宜。厚度越薄，价格越高。

　　2. 坡莫合金

　　坡莫合金常指铁镍系合金，镍含量在30~90%范围内。是应用非常广泛的软磁合金。通过适当的工艺，可以有效地控制磁性能，比如超过105的初始磁导率、超过106的最大磁导率、低到2‰奥斯特的矫顽力、接近1或接近0的矩形系数，具有面心立方晶体结构的坡莫合金具有很好的塑性，可以加工成1μm的超薄带及各种使用形态。常用的合金有1J50、1J79、1J85等。1J50 的饱和磁感应强度比硅钢稍低一些，但磁导率比硅钢高几十倍，铁损也比硅钢低2~3倍。做成较高频率(400~8000Hz)的变压器，空载电流小，适合制作100W以下小型较高频率变压器。1J79 具有好的综合性能，适用于高频低电压变压器，漏电保护开关铁芯、共模电感铁芯及电流互感器铁芯。1J85 的初始磁导率可达十万105以上，适合于作弱信号的低频或高频输入输出变压器、共模电感及高精度电流互感器等。

　　3. 非晶及纳米晶软磁合金(Amorphous and Nanocrystalline alloys)

　　硅钢和坡莫合金软磁材料都是晶态材料，原子在三维空间做规则排列，形成周期性的点阵结构，存在着晶粒、晶界、位错、间隙原子、磁晶各向异性等缺陷，对软磁性能不利。从磁性物理学上来说，原子不规则排列、不存在周期性和晶粒晶界的非晶态结构对获得优异软磁性能是十分理想的。非晶态金属与合金是70年代问世的一个新型材料领域。它的制备技术完全不同于传统的方法，而是采用了冷却速度大约为每秒一百万度的超急冷凝固技术，从钢液到薄带成品一次成型，比一般冷轧金属薄带制造工艺减少了许多中间工序，这种新工艺被人们称之为对传统冶金工艺的一项革命。由于超急冷凝固，合金凝固时原子来不及有序排列结晶，得到的固态合金是长程无序结构，没有晶态合金的晶粒、晶界存在，称之为非晶合金，被称为是冶金材料学的一项革命。这种非晶合金具有许多独特的性能，如优异的磁性、耐蚀性、耐磨性、高的强度、硬度和韧性，高的电阻率和机电耦合性能等。由于它的性能优异、工艺简单，从80年代开始成为国内外材料科学界的研究开发重点。目前美、日、德国已具有完善的生产规模，并且大量的非晶合金产品逐渐取代硅钢和坡莫合金及铁氧体涌向市场。