磁性材料基本性能參數

磁導率

磁導率是表征磁介質磁性的物理量，表示在空間或在磁芯空間中的線圈流過電流后，產生磁通的阻力、或者是其在磁場中導通磁力線的能力，其公式如下：

其中H是磁場強度、B是磁感應強度，磁導率常用μ來表示，μ為介質的磁導率，或稱為絕對磁導率。通常使用的是磁介質的相對磁導率μr,其定義為磁導率μ與真空磁導率μ0之比：

初始磁導率

是指基本磁化曲線妥 H→0 時的磁導率：

磁導率的測量

磁導率的測量是間接測量，測出磁芯片繞組線圈的電感量，再用公式計算出磁芯材料的磁導率，磁導率的測試儀器就是電感測試儀。

L是電感量、D是磁芯的磁路長度、A是磁芯的橫截面積，μ0是真空磁導率，N為線圈的匝數

不同材質的鐵氧體磁導率也不同，圖中展示了初始磁導率與頻率的關系。在頻率大于1000KHz后初始磁導率轉折降低,設計超高頻變壓器、電感時需要特別注意選擇磁芯材質的頻率特性。

居里溫度(TC)

居里溫度是磁性材料從鐵磁性到順磁性的轉變溫度，在這個溫度磁性材料的磁性將變得很小或消失，它的表示方式有很多，一般按下圖進行測量，即隨著溫度升高，磁導率下降到**值的 80%及 20%時，兩點的聯線，延長到與溫度軸的交點即為居里溫度，它確定了磁性器件工作的上限溫度

飽和磁感應強度 BS、剩余磁感應強度 BR、矯正力 HC

由于軟磁材料在交變磁場中存在不可逆磁化而形成磁滯回線，如圖 6 所示，BS為磁化到飽和狀態下的磁通密度。BR為從磁飽和狀態去除磁場后，剩余的磁通密度。HC為從磁飽和狀態去除磁場后，磁芯繼續被反向的磁場磁化，直至磁通密度減小到零，此時的磁場強度稱為矯頑力。

飽和磁感應強度和剩余磁感應強度跟溫度關系：飽和磁感應強度和剩余磁感應強度都隨溫度的升高而降低，設計變壓器、電感、共模電感時應取高溫下的飽和磁感應強度的80%-90%作為設計參數。

磁損耗（Magnetic Loss）

是指磁性材料在磁化或反磁化過程中，外界對其所做的功轉換成熱的現象，包含磁滯損耗、渦流損耗、剩余損耗三類。在強磁場磁化過程中，以磁滯損耗與渦流損耗為主；在弱磁場磁化時，有些材料的剩余損耗占很大比重。

渦流損耗交變磁通在鐵芯內產生感應電動勢和電流，稱為渦流。渦流損耗是指導體在非勻稱磁場中移動或處在隨時間改變的磁場中時，導體內的感生電流導致的能量損耗。渦流損耗的大小與磁場的改變方式、導體的運動、導體的幾何外形、導體的磁導率與電導率等相關。

磁滯損耗

鐵磁材料在交變磁場的作用下而反復磁化過程中，磁疇之間不停地相互摩擦，消耗能量引起的損耗，這種損耗稱為磁滯損耗。磁滯損耗的大小與磁滯回線的面積成正比；軟磁材料的磁導率高、磁滯特性不明顯，剩磁小，磁滯回線較窄，磁滯損耗小。硬磁材料的剩磁較大，磁滯特性明顯，磁滯回線較寬，磁滯損耗大。

磁芯損耗與溫度的關系如圖 10 所示，溫度越低磁芯損耗越小，將溫度控制在磁芯材質的損耗最小溫度處，可以使電源效率提高。

由圖可知，頻率由 100KHz 提高到 200KHz，損耗卻提高了將近 10 倍，所以提高頻率對磁芯材質的要求很高。需要注意的是，不是所有材質的磁芯都是在 100℃時損耗最小，如下圖所示：

通過磁芯的磁感應強度的大小也跟損耗有關，通過的磁感應強度越大，磁芯損耗也就越大，反之通過的磁感應強度越下，磁芯損耗就越小。