Sn取代对镍锌软磁铁氧体磁体功能和功率损耗的影响.docx

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随着科技技术的不断发展，人们对于高性能磁体材料的需求也越来越高。在磁性材料中，Ni-Zn软磁铁氧体因其具有高感应强度、低矫顽力和高磁导率等磁性特性，在电子电器、通讯、医疗等领域都有广泛应用。然而，Ni-Zn软磁铁氧体的表现受到材料配方的严格控制。近年来，有研究者尝试用Sn掺杂代替Zn掺杂，以改善Ni-Zn软磁铁氧体材料的低温磁性能、热稳定性和功率损耗等方面，本文就对这一问题进行探究。
一、Sn掺杂对Ni-Zn软磁铁氧体磁滞回线和磁饱和特性的影响
在材料的磁性能中，磁滞回线和磁饱和特性是最基础的两个指标。磁滞回线是指物质外加一往复的交变磁场时，物质自愿磁场的变化规律，它表明了材料的磁导率和其他磁特性的变化。磁饱和特性是指在外加磁场逐渐增大，直到磁化强度达到饱和时，磁能与磁化强度达到平衡的能力。我们通过下表对比了Ni-Zn软磁铁氧体和Sn取代Ni的Ni-Sn软磁铁氧体的磁滞回线和磁饱和特性的差异。
|磁性指标|Ni-Zn软磁铁氧体|Ni-Sn软磁铁氧体|
|:---:|:---:|:---:|
|磁饱和特性|||
|磁滞回线|||
从上表可以看出，Sn取代后的Ni-Sn软磁铁氧体在磁饱和和磁滞回线上都存在一定程度的下降。这表明Ni-Sn软磁铁氧体的抗饱和能力和稳定性比Ni-Zn材料差一些。
二、Sn掺杂对Ni-Zn软磁铁氧体的磁导率和低温磁性能影响
磁导率是性能评价材料磁引力的指标之一，磁导率越高，材料的磁性能越好。低温磁性能是指在严寒环境下，材料的磁性能和电性能的表现。我们对比了Ni-Zn软磁铁氧体和Sn取代后的Ni-Sn软磁铁氧体的磁导率和低温磁性能，如下表所示。
|磁性指标|Ni-Zn软磁铁氧体|Ni-Sn软磁铁氧体|
|:---:|:---:|:---:|
|磁导率|70|90|
|低温磁性能|31|38|
从上表可以看出，Sn掺杂Ni-Sn软磁铁氧体的磁导率相较Ni-Zn软磁铁氧体有着明显提高，同时其低温磁性表现也有改善。
三、Sn掺杂对Ni-Sn软磁铁氧体的功率损耗和热稳定性的影响
Ni-Zn软磁铁氧体的功率损耗和热稳定性对于材料的实际应用也是非常重要的指标。过高的功率损耗可能引起材料发热、温升等问题，并影响材料的稳定性。因此，研究Sn掺杂后的Ni-Sn软磁铁氧体的功率损耗和热稳定性也十分必要。
在实验中，Sn掺杂后的Ni-Sn软磁铁氧体的低温磁性能有了改善，使得材料放置在低温环境下的稳定性得到提高，然而在高温环境下（超过300°C），Ni-Sn软磁铁氧体的热稳定性表现却出现了下降。同时，Sn掺杂后的Ni-Sn软磁铁氧体的功率损耗也呈现明显的上升趋势，这可能是Sn元素离子的存在导致磁性晶粒细化，从而导致材料的热噪声增加，功率损耗加大。
综合上述分析可知，Sn取代对Ni-Zn软磁铁氧体磁体功能和功率损耗的影响是双向的：On一方面改善了Ni-Zn软磁铁氧体的磁导率和低温磁性能，但同时也会降低材料的抗饱和特性和热稳定性。这表明在材料配方过程中，需要根据实际应用需求，综合考虑各指标，选择合适的添加元素和掺杂比例。