壹、磁性材料的基本特性
1.磁性材料的磁化曲線
磁性材料由鐵磁性物質或亞鐵磁性物質組成。在外磁場H的作用下，必然有相應的磁化強度M或磁感應強度B，它們隨磁場強度H變化的曲線稱為磁化曲線(M ~ H或B ~ H曲線)。壹般來說，磁化曲線是非線性的，具有磁飽和和磁滯兩個特性。即當磁場強度H足夠大時，磁化強度M達到某個飽和值Ms，並繼續增加H，Ms保持不變；而當材料的M值達到飽和，外磁場H降至零時，M並不歸零，而是沿著MsMr曲線變化。材料的工作狀態相當於M ~ H曲線或B ~ H曲線上的壹點，通常稱為工作點。
2.軟磁材料的常用磁性能參數
飽和磁感應強度Bs:其大小取決於材料的成分，其對應的物理狀態是材料中的磁化矢量有序排列。
剩磁感應強度Br:是磁滯回線的特征參數，H回到0時的b值。
矩形比例:Br∕Bs
矯頑力Hc:是表示材料磁化難易程度的量，取決於成分和缺陷(雜質、應力等。)的素材。
磁導率μ是磁滯回線上任意壹點對應的B與H的比值，與器件的工作狀態密切相關。
初始滲透率μi、最大滲透率微米、微分滲透率μd、振幅滲透率μa、有效滲透率μe和脈沖滲透率μ p..
居裏溫度Tc:鐵磁性材料的磁化強度隨著溫度的升高而降低。當達到壹定溫度時，自發磁化消失，變成順磁性。臨界溫度是居裏溫度。它決定了磁性器件的上限溫度。
損耗P:磁滯損耗Ph和渦流損耗Pe P = Ph+Pe = af+bf2+ c Pe ∝ f2 t2/，ρ減小，
磁滯損耗Ph的方法是降低矯頑力HC；降低渦流損耗Pe的途徑是降低磁性材料的厚度t，提高材料的電阻率ρ。磁芯損耗與自由靜態空氣中磁芯溫升的關系如下:
總功耗(mW)/表面積(cm2)
3.軟磁材料磁參數與器件電參數的轉換。
在設計軟磁器件時，首先要根據電路的要求確定器件的伏安特性。器件的伏安特性與磁芯的幾何形狀和磁化狀態密切相關。設計人員必須熟悉材料的磁化過程，掌握材料的磁參數與器件的電參數之間的轉換關系。設計軟磁器件通常包括三個步驟:正確選擇磁性材料；合理確定磁芯的幾何形狀和尺寸；根據磁參數的要求，通過模擬磁芯的工作狀態，得到相應的電參數。
二、軟磁材料的發展和種類
1.軟磁材料的發展
軟磁材料在工業上的應用始於19年底。隨著電力和電信技術的興起，低碳鋼被用於制造電機和變壓器，細鐵粉、氧化鐵和細鐵絲被用於電話線電感線圈的磁芯。到了20世紀初，矽鋼片被開發出來代替低碳鋼，提高了變壓器的效率，降低了損耗。迄今為止，矽鋼片仍居電力工業用軟磁材料的首位。到了20世紀20年代，無線電技術的興起促進了高磁導率材料的發展，出現了坡莫合金和坡莫合金磁粉芯。從40年代到60年代，科學技術發展迅速。雷達、電視廣播和集成電路的發明對軟磁材料提出了更高的要求，產生了軟磁合金薄帶和軟磁鐵氧體材料。20世紀70年代，隨著電信、自動控制、計算機等行業的發展，開發出了磁頭用軟磁合金。除了傳統的晶態軟磁合金，另壹種材料——非晶態軟磁合金應運而生。
2.常用軟磁芯的類型
鐵、鈷和鎳是磁性材料的基本成分。
按(主要成分、磁性特征、結構特征)產品形態分類:
(1)粉芯:磁粉芯，包括鐵粉芯、鐵矽鋁粉芯、高通量粉芯、坡莫合金粉芯(MPP)和鐵氧體芯。
(2)卷鐵芯:矽鋼片、坡莫合金、非晶和納米晶合金。
三種常用軟磁磁芯的特點及應用
(1)粉末芯
1.磁粉芯
磁粉芯是由鐵磁粉和絕緣介質制成的軟磁材料。由於鐵磁性顆粒很小(高頻時使用0.5 ~ 5微米)，且被非磁性電絕緣膜隔開，壹方面可以隔離渦流，材料適用於較高頻率；另壹方面，由於顆粒間的間隙效應，材料具有低磁導率和恒磁導率；由於粒徑小，基本不會出現趨膚現象，磁導率隨頻率的變化比較穩定。主要用於高頻電感。磁粉芯的磁電性能主要取決於粉末材料的磁導率、粉末顆粒的大小和形狀、它們的填充系數、絕緣介質的含量、成型壓力和熱處理工藝。
常用的磁粉芯有三種:鐵粉芯、坡莫合金粉芯和鐵矽鋁粉芯。
磁芯有效磁導率μe和電感的計算公式為μe = DL/4N2S × 109。
其中:d為鐵芯平均直徑(cm)，l為電感(享受)，n為繞組匝數，s為鐵芯有效截面積(cm2)。
(1)鐵粉芯
常用的鐵粉芯由碳基鐵磁粉和樹脂碳基鐵磁粉組成。價格是粉芯中最低的。飽和磁感應強度約為1.4T；磁導率範圍為22 ~ 100；初始滲透率μi隨頻率具有良好的穩定性；DC電流疊加性能好；但是高頻時損耗高。
鐵粉芯初始磁導率隨DC磁場強度的變化
鐵粉芯初始磁導率隨頻率的變化
(2) Permo合金粉芯
坡莫合金粉芯主要包括鉬坡莫合金粉芯和高通量粉芯。
MPP由81%Ni、2%Mo和Fe粉末組成。主要特點是:飽和磁感應強度約7500Gs滲透率範圍大，從14到550；它在粉末磁芯中具有最低的損耗；優異的溫度穩定性，廣泛應用於航天設備、戶外設備等。磁致伸縮系數接近於零，工作在不同頻率時沒有噪音。主要用於300kHz以下的高品質因數Q濾波器、感性負載線圈、諧振電路、要求溫度穩定性高的LC電路、輸出電感、功率因數補償電路等。常用於交流電路，粉芯最貴。
高通量粉芯HF由50%Ni和50%Fe粉末組成。主要特點是:飽和磁感應強度約為15000 GS；磁導率範圍為14 ~ 160；在粉芯中具有最高的磁感應強度和最高的DC偏置能力；磁芯的尺寸很小。主要用於線路濾波器、交流電感、輸出電感、功率因數校正電路等。它通常用在DC電路中，多用於高DC偏置、高DC和低交流。價格低於MPP。
(3)鐵矽鋁粉芯(Kool Mμ芯)
鐵矽鋁粉末芯由9%的鋁、5%的矽和85%的鐵粉組成。主要替代鐵粉芯，損耗比鐵粉芯低80%，因此可以在8kHz以上的頻率使用。飽和磁感應強度約為1.05t；磁導率從26到125；磁致伸縮系數接近於0，不同頻率工作時不產生噪音；它比MPP具有更高的DC偏置能力；它有最好的性價比。主要用於交流電感、輸出電感、線路濾波器、功率因數校正電路等。有時用它代替有氣隙的鐵氧體做變壓器鐵芯。
2.軟鐵氧體(鐵氧體)
軟磁鐵氧體是以Fe2O3為主要成分的亞鐵磁氧化物，采用粉末冶金法生產。有幾種類型，如錳鋅、銅鋅、鎳鋅等。其中錳鋅鐵氧體的產量和用量最大，錳鋅鐵氧體的電阻率較低，為1 ~ 10 ohm-m，壹般在100kHZ以下的頻率使用。銅鋅和鎳鋅鐵氧體的電阻率為102 ~ 104 ohm-m，在100 kHz ~ 10 MHz的射頻範圍內損耗很小，因此多用於無線電天線線圈和無線電中頻變壓器。磁芯有很多種，E，I，U，EC，ETD，方形(RM，EP，PQ)，can (PC，RS，ds)，圓形。這是非常方便的應用。由於軟磁鐵氧體不需要使用鎳等稀缺材料就能獲得高磁導率，粉末冶金法適合大批量生產，所以成本低，而且由於燒結材料較硬，對應力不敏感，所以在應用上非常方便。而且磁導率隨頻率的變化比較穩定，在150kHz以下基本保持不變。隨著軟磁鐵氧體的出現，磁粉芯的產量大大減少，很多原來用磁粉芯的地方都被軟磁鐵氧體取代了。
國內外生產鐵氧體的廠家很多。這裏以美國Magnetics公司生產的錳鋅鐵氧體為例介紹其應用。分為三大基礎材料:電信基礎材料、寬帶和EMI材料、電源材料。
通信用鐵氧體的磁導率範圍從750到2300，具有低損耗因數、高品質因數Q以及磁導率與溫度/時間之間的穩定關系。它是運行中滲透率下降最慢的類型，每10年下降3%到4%。廣泛應用於高Q濾波器、調諧濾波器、負載線圈、阻抗匹配變壓器和接近傳感器。寬帶鐵氧體又稱高磁導率鐵氧體，磁導率分別為5000、10000和15000。其特點是低損耗因數、高磁導率和高阻抗/頻率特性。廣泛應用於* * *模式濾波器、飽和電感、電流互感器、漏電保護器、絕緣變壓器、信號和脈沖變壓器，廣泛應用於寬帶變壓器和EMI。功率鐵氧體具有4000~5000Gs的高飽和磁感應強度。此外，它具有低損耗/頻率關系和低損耗/溫度關系。也就是說，隨著頻率的增加，損耗並沒有增加多少；隨著溫度的升高，損耗變化不大。廣泛應用於功率扼流圈、並聯濾波器、開關電源變壓器、開關電源電感和功率因數校正電路。
(2)帶卷繞鐵芯
1.矽鋼片鐵芯
矽鋼片是壹種合金，在純鐵中加入少量矽(壹般在4.5%以下)形成的鐵矽合金稱為矽鋼。這種鐵芯的飽和磁感應強度最高可達20000Gs；由於磁電性能好，易於批量生產，價格低廉，受機械應力影響小，廣泛應用於電力電子行業，如電力變壓器、配電變壓器、電流互感器等鐵芯。是軟磁材料中產量和用量最大的材料。它也是電力變壓器使用最多的磁性材料。尤其是在低頻和高功率下。常用的有冷軋矽鋼片DG3、冷軋無取向電工鋼帶DW和冷軋取向電工鋼帶DQ，適用於各種電子系統和家用電器中的中小功率低頻變壓器和扼流線圈、電抗器和電感磁芯。這類合金韌性好，可以進行沖片和切割加工，鐵心疊壓和卷繞。但高頻時損耗急劇增加，壹般使用頻率小於400Hz。從應用的角度來說，矽鋼的選擇要考慮兩個因素:磁性和成本。對於小型電機、電抗器和繼電器，可選用純鐵或低矽鋼片；對於大型電機，可選用高矽熱軋矽鋼片、單向或無取向冷軋矽鋼片；單取向冷軋矽鋼片常用於變壓器。在工頻下使用時，普通鋼帶厚度為0.2~0.35毫米；在400Hz下使用時，通常選擇0.1 mm的厚度。厚度越薄，價格越高。
2.坡莫合金
Permo合金常指鐵鎳合金，鎳含量在30~90%範圍內。它是壹種應用非常廣泛的軟磁合金。通過適當的工藝可以有效控制磁性能，如初始磁導率超過105，最大磁導率超過106，矯頑力低至2‰奧斯特，矩形系數接近1或接近0。具有面心立方晶體結構的Permo合金具有良好的塑性，可加工成65，438+0微米的超薄帶材和各種使用形式。常用的合金有1J50、1J79、1J85等。1J50的飽和磁感應強度比矽鋼略低，但磁導率比矽鋼高幾倍，鐵損比矽鋼低2~3倍。較高頻率(400~8000Hz)的變壓器空載電流小，適合制作100W以下的小型較高頻率變壓器，1J79綜合性能好，適用於高低壓變壓器、漏電保護開關鐵芯、* * * *模式電感鐵芯、電流互感器鐵芯。1J85的初始磁導率可達100000以上105，適用於低頻或高頻輸入輸出變壓器、* * * *模式電感和信號較弱的高精度電流互感器。
3.非晶和納米晶軟磁合金。
矽鋼和坡莫合金軟磁材料是晶體材料，原子在三維空間中規則排列，形成周期性晶格結構，存在晶粒、晶界、位錯、間隙原子、磁晶各向異性等缺陷，對軟磁性能不利。在磁性物理方面，原子無規則排列、無周期性和晶界的非晶結構對於獲得優異的軟磁性能是非常理想的。非晶態金屬及合金是20世紀70年代出現的壹個新的材料領域。其制備工藝與傳統方法完全不同，但采用了冷卻速度約為每秒百萬度的超快速冷卻凝固技術，從鋼水到成品薄帶產品，比壹般的冷軋金屬薄帶制造工藝減少了許多中間工序。這種新工藝被稱為傳統冶金工藝的革命。由於超快速凝固，合金凝固時原子無法有序排列和結晶。得到的固態合金具有長程無序結構，沒有結晶合金的晶粒和晶界。被稱為非晶合金，被稱為冶金材料學的壹場革命。這種非晶合金具有許多獨特的性能，如優異的磁性、耐腐蝕性、耐磨性、高強度、硬度和韌性、高電阻率和機電耦合性能。由於其優異的性能和簡單的工藝，自20世紀80年代以來成為國內外材料科學領域的研發熱點，目前美國、日本和德國已有完善的生產規模，大量非晶合金產品逐漸取代矽鋼、坡莫合金和鐵氧體走向市場。
中國從20世紀70年代開始研究和開發非晶合金。六五、七五、八五期間重大科技攻關項目完成後，* * *已取得科研成果134項，國家發明獎2項，專利16項，合金品種近百個。鋼鐵研究總院現擁有四條非晶合金帶材生產線和壹條非晶合金部件鐵芯生產線。生產各種鐵基、鐵鎳基、鈷基、納米晶帶材及磁芯的定型，適用於逆變電源、開關電源、電源變壓器、漏電保護器、電感磁芯元器件，年產值近2000萬元。“九五”期間正在建設1000噸鐵基非晶生產線，已進入國際先進水平。
目前，非晶軟磁合金的最佳單項性能水平是:
初始滲透率μo = 14 × 104。
鈷基非晶的最大磁導率為微米= 220 × 104。
鈷基非晶矯頑力Hc = 0.001 Oe。
鈷基非晶的矩形比Br/Bs = 0.995。
鈷基非晶的飽和磁化強度為4πMs = 18300Gs。
鐵基非晶電阻率ρ = 270μ ω/cm
常用的非晶合金有:鐵基、鐵鎳基、鈷基非晶合金和鐵基納米晶合金。其國家品牌和性能特點見表和圖。作為比較，還列出了結晶合金矽鋼片、坡莫合金1J79和鐵氧體的相應性能。這幾種材料有不同的特性，應用在不同的方面。
品牌的基本組成和特征:
1K101鐵矽硼快淬軟磁基合金。
1K102鐵矽硼碳快淬軟磁基合金
1K103鐵矽硼鎳系快淬軟磁基合金。
1K104鐵矽硼鎳鉬系快淬軟磁基合金。
1K105鐵矽硼鉻(及其他元素)是壹種快淬軟磁基合金。
1K106高頻低損耗鐵矽硼快淬軟磁基合金
1K107高頻低損耗Fe-Nb-Cu-Si-B是壹種快淬軟磁基納米晶合金。
1K201高脈沖磁導率快淬軟磁鈷基合金
高剩磁比1K202快淬軟磁鈷基合金
1K203高磁感低損耗快淬軟磁鈷基合金
1K204高頻低損耗快淬軟磁鈷基合金
高初始磁導率1K205快淬軟磁鈷基合金
1K206高磁導率鈷基淬火軟磁合金
1K501鐵-鎳-磷-硼快淬軟磁鎳基合金
1K502鐵鎳釩矽硼快淬軟磁鎳基合金。
400赫茲:非晶矽鋼芯
功率(瓦特)45 45
鐵芯損耗(W) 2.4 1.3
勵磁功率(VA VA)6.1.1.3
總重量(克)295 276
(1)鐵基非晶合金
鐵基非晶合金由80%的Fe和20%的Si、B金屬元素組成，具有較高的飽和磁感應強度(1.54T)。鐵基非晶合金與矽鋼損耗的比較
導磁率、勵磁電流、鐵損均優於矽鋼片，尤其鐵損低(取向矽鋼片1/3-1/5)，代替矽鋼片做配電變壓器可節能60-70%。鐵基非晶合金帶材厚度約為0.03mm，廣泛應用於配電變壓器、大功率開關電源、脈沖變壓器、磁放大器、中頻變壓器和逆變器磁芯，適用於10kHz以下的頻率。
2)鐵鎳基非晶合金。
鐵鎳基非晶合金由40%的鎳、40%的鐵和20%的非金屬元素組成。具有適中的飽和磁感應強度[〔0.8T〕]，高的初始磁導率，高的最大磁導率，高的機械強度和優異的韌性。它在中低頻時具有低鐵損。在空氣中熱處理不會引起氧化，磁場退火後可以得到良好的矩形環。價格比1J79便宜30-50%。鐵鎳基非晶合金的應用範圍相當於中鎳坡莫合金，但鐵損和高機械強度遠優於晶態合金。代替1J79廣泛應用於漏電開關、精密電流互感器鐵芯、磁屏蔽等。鐵鎳基非晶合金是我國開發最早的非晶合金，也是目前我國應用最廣泛的非晶合金，年產量約200噸。空氣中熱處理後不含氧化鐵的鎳基非晶合金(1K503)獲得國家發明專利和美國專利。
(4)鐵基納米晶合金。
鐵基納米晶合金是壹種以鐵為主要成分，添加少量Nb、Cu、Si和B的非晶材料。非晶材料經過熱處理後可以獲得直徑為10-20 nm的微晶，這些微晶分散在非晶基體上，稱為微晶、納米晶材料或納米晶材料。納米晶材料具有優異的綜合磁性能:高飽和磁感應強度(1.2T)、高初始磁導率(8×104)、低Hc(0.32A/M)、高磁感應強度下低高頻損耗(P0.5t/20kHz = 30w/kg)，電阻率為80μ ω/cm。是目前市場上綜合性能最好的材料；適用頻率範圍:50Hz-100kHz，最佳頻率範圍:20kHz-50kHz。廣泛應用於大功率開關電源、逆變電源、磁放大器、高頻變壓器、高頻變頻器、高頻扼流圈磁芯、電流互感器磁芯、漏電保護開關和* * *模式電感磁芯。
(3)常用軟磁磁芯的特性比較
1.磁粉芯和鐵氧體的特性比較:
MPP磁芯:使用安培匝數
高頻磁芯:使用安培匝數
鐵粉芯:安培匝數>；800，在高磁化場下不會飽和，並能保證電感最佳的交流-DC疊加穩定性。頻率特性在200kHz以內穩定；但高頻損耗較大，適合10kHz以下使用。
FeSiAlF磁芯:代替鐵粉芯使用，使用頻率可大於8kHz。DC偏置能力介於MPP和HF之間。
鐵氧體:低飽和磁密度(5000Gs)和最小DC偏置容量。
3.矽鋼、坡莫合金和非晶合金的特性比較；
矽鋼和FeSiAl材料具有高的飽和磁感應值Bs，但是它們的有效磁導率值較低，尤其是在高頻範圍內。
Permo合金初始磁導率高，矯頑力和損耗低，磁性能穩定，但Bs不夠高。頻率大於20kHz時，損耗和有效磁導率不理想，價格昂貴，加工熱處理復雜。
鈷基非晶合金具有高磁導率、低Hc、寬頻帶低損耗、飽和磁致伸縮系數接近於零、對應力不敏感等特性，但Bs值低且價格昂貴。
鐵基非晶合金Bs值高，價格低，但有效磁導率低。
納米晶合金的磁導率和Hc值與晶態高坡莫合金和鈷基非晶合金接近，飽和磁感應強度Bs與中鎳坡莫合金相當，熱處理工藝簡單，是壹種理想的廉價高性能軟磁材料。雖然納米晶合金的Bs值低於鐵基非晶和矽鋼，但其在高磁感應強度下的高頻損耗遠低於它們，具有更好的耐腐蝕性和磁穩定性。與鐵氧體相比，納米晶合金在50kHz以下時，在較低損耗的基礎上具有2-3倍的工作磁感應強度，磁芯體積可增加壹倍以上。
4.幾種常用磁性器件中磁芯的選擇與設計
開關電源中使用的磁性器件很多，其中常用的軟磁器件有:主變壓器(高頻電源變壓器)、* * *模式扼流圈、高頻磁放大器、濾波扼流圈、尖峰信號抑制器等。不同的器件對材料有不同的性能要求，如表所示。
(壹)、高頻電源變壓器
變壓器鐵芯的尺寸取決於輸出功率和溫升。變壓器的設計公式如下:
P=KfNBSI×10-6T=hcPc+hWPW
其中p是電功率；k是與波形有關的系數；f是頻率；n是匝數；s是核心區；b是工作磁感應強度；I是當前的；t是溫升；Pc是鐵損；PW為銅損；Hc和hW是由實驗確定的系數。
從上式可以看出，高工作磁感B可以獲得大的輸出功率或減小體積和重量。但是，B值的增加受到材料Bs值的限制。但是，頻率f可以提高幾個數量級，因此可以顯著減小體積和重量。低鐵損可以降低溫升，進而影響工作頻率和工作磁感的選擇。壹般來說，開關電源對材料的主要要求是:盡可能低的高頻損耗、足夠高的飽和磁感、高磁導率、足夠高的居裏溫度和良好的溫度穩定性。有些應用要求矩形比高，對應力不敏感，穩定性好，價格低。由於單端變壓器的鐵芯工作在磁滯回線的第壹象限，對材料磁性的要求與上述主變壓器不同。它實際上是單端脈沖變壓器，所以要求b = Bm-Br大，即磁感Bm和剩磁Br之差大；同時，要求高脈沖磁導率。特別是對於單端反激式開關主變壓器，或者儲能變壓器，要考慮儲能要求。
線圈中儲能的多少取決於兩個因素:壹個是材料的工作磁電感Bm或電感L，另壹個是工作磁場Hm或工作電流I，儲能w = 1/2li2。這就要求材料具有足夠高的Bs值和合適的磁導率，通常是寬而恒定的磁導率材料。對於工作在BM之間的變壓器，要求磁滯回線的面積很小，尤其是在高頻時。同時，為了降低空載損耗和勵磁電流，應具有較高的磁導率。最合適的是閉合環形鐵芯，其磁滯回線如圖所示。這種鐵芯用於雙端或全橋工作條件的器件中。
壹般來說，金屬晶體材料不容易降低高頻鐵損。對於非晶合金，由於沒有磁晶各向異性、金屬夾雜、晶界等，其電阻率比普通晶態合金高2-3倍。此外，它們沒有長程有序的原子排列。另外，快速冷卻法壹次形成厚度為15-30微米的非晶薄帶，特別適用於高頻功率輸出變壓器。它已廣泛應用於逆變弧焊電源、單端脈沖變壓器、高頻加熱電源、不間斷電源、電力變壓器、通信電源、開關電源變壓器和高能加速器等。是頻率20-50千赫、功率50千瓦以下變壓器的最佳磁芯材料。
近年來，用於逆變弧焊電源的新型單端脈沖變壓器具有高頻大功率的特點。因此，要求變壓器鐵芯材料具有低的高頻損耗、高的飽和磁感Bs和低的Br，以獲得大的工作磁感B，從而減小焊機的尺寸和重量。鐵氧體是高頻弧焊電源常用的鐵芯材料。雖然由於電阻率高，高頻損耗低，但溫度穩定性差，工作磁感低，變壓器體積大，重量重，已不能滿足新型弧焊機的要求。采用納米晶環形磁芯，由於其高Bs值(BS > 1.2t)、高δ B值(δ B > 0.7t)、高脈沖磁導率和低損耗，磁芯的體積和重量可以大大減小，頻率可以達到100kHz。近年來，數以萬計的納米晶鐵芯被用於逆變焊機。用戶反映，用納米晶變壓器鐵芯和非晶高頻電感制成的焊機不僅體積小、重量輕、便於攜帶，而且電弧穩定、飛濺小、動態特性好、效率高、可靠性高。環形納米晶鐵芯還可用於中高頻加熱電源、脈沖變壓器、不間斷電源、電力變壓器、開關電源變壓器和高能加速器等器件中。磁芯材料可以根據開關電源的頻率來選擇。
環形納米晶鐵芯有很多優點，但也有纏繞困難的缺點。為了在匝數較大時便於繞制，可以選用高頻大功率的C型非晶納米晶鐵芯。采用低應力粘結劑固化和新型切割技術制作的非晶納米晶合金C芯性能明顯優於矽鋼C芯。目前，這種鐵芯已經批量應用於逆變焊機和切割機中。逆變焊機主變壓器鐵芯、電抗器鐵芯系列有:120A、160A、200A、250A、315A、400A、500A、630A系列。
(2)、脈沖變壓器鐵芯
脈沖變壓器是用於傳輸脈沖的變壓器。當壹系列脈沖持續時間為td (μs)時，脈沖幅度電壓
當在n匝脈沖變壓器的繞組上施加Um (V)的單極脈沖電壓時，在每個脈沖結束時，鐵芯中磁感應強度的增量δ b (t)為:δ b = um TD/NSc× 10-2，其中Sc為鐵芯的有效截面積(cm2)。即磁感應強度的增量δ b與脈沖電壓的面積(伏秒積)成正比。對於單向脈沖輸出，δB = Bm-Br，如果脈沖變壓器鐵芯中增加了退磁繞組，則δB = Bm+Br。在脈沖狀態下，動態脈沖磁滯回線的δB與對應的δHp之比就是脈沖磁導率μ p，理想的脈沖波形是指矩形脈沖波。由於電路參數的影響，實際脈沖波形與矩形脈沖不同，經常出現失真。比如脈沖前沿的上升時間tr與脈沖變壓器的漏電感ls成正比，繞組和結構件引起的分布電容Cs成正比，脈沖頂降λ與激勵電感Lm成反比。此外，渦流損耗因素也會影響輸出脈沖波形。
脈沖變壓器的漏電感Ls = 4βπN21 lm/h
脈沖變壓器壹次勵磁電感Lm = 4μπp Sc N2/l ×10-9。
渦流損耗PE = UMD 2 tdlf/12n 21scρ
β是與繞組結構有關的系數，lm是繞組線圈的平均匝數長度，H是繞組線圈的寬度，N1是壹次繞組的匝數，L是鐵芯的平均磁路長度，Sc是鐵芯的截面積，μp是鐵芯的脈沖磁導率，ρ是鐵芯材料的電阻率，D是鐵芯材料的厚度，F是脈沖重復頻率。
從上式可以看出，在給定匝數和鐵芯截面積的情況下，脈沖寬度越大，鐵芯材料的磁感應強度δ b變化越大；在脈沖寬度給定的情況下，增大磁芯材料的磁感應強度δ b的變化量，可以大大減小磁芯的截面積和脈沖變壓器磁化繞組的匝數，從而可以減小脈沖變壓器的體積。為了減小脈沖波形前沿的失真，脈沖變壓器的漏電感和分布電容要盡可能的減小，所以脈沖變壓器的繞組匝數要盡可能的少，這就要求使用高脈沖磁導率的材料。為了減少頂降，初級激勵電感Lm應盡可能增大，這就要求磁芯材料具有較高的脈沖磁導率μ p..為了減少渦流損耗，磁芯材料應選擇電阻率高且盡可能薄的軟磁帶，特別是對於高重復頻率、大脈沖寬度的脈沖變壓器。
脈沖變壓器對鐵芯材料的要求如下:
①高飽和磁感應強度Bs值；
(2)高脈沖磁導率，可以用較小的磁芯尺寸獲得足夠的勵磁電感；
③大功率單極脈沖變壓器要求鐵芯具有較大的磁感應強度增量δB，使用低剩磁感應材料；當使用額外的DC偏置時，要求鐵芯具有高矩形比和小矯頑力Hc。
④小功率脈沖變壓器要求鐵芯的初始脈沖磁導率高；
⑤損耗低。
鐵氧體磁芯電阻率高、頻率範圍寬、成本低，廣泛應用於小功率脈沖變壓器，但其δ B。
和μp較低，溫度穩定性較差，壹般用於對頂降和後緣要求不高的場合。
(3).電感器磁芯
鐵芯電感是基本元件，對電路中電流的變化有阻抗作用，廣泛應用於電子設備中。電感的主要要求如下:
①在壹定溫度下長時間工作時，電感的電感隨時間的變化率應保持在最小；
(2)在給定的工作溫度範圍內，電感的溫度系數應保持在允許的限度內；
③電感的電損耗和磁損耗低；
④非線性模糊度變小；
⑤價格低，體積小。
電感元件與電感L、品質因數Q、鐵芯重量W和繞組DC電阻R密切相關..
電感L抵抗交流電的能力用電感值ZL表示:ZL = 2π FL，頻率F越高電感值ZL越大？/ca & gt；