磁性材料行业报告：铁氧体软磁/永磁、合金软磁、稀土永磁、非晶、纳米晶（35页）

行业报告下载 2022年03月16日 07:54 管理员

硅钢材料因为含铁量高，其饱和磁感应强度高、磁导率高，匹配高压大电流的高功率工作环境。但是同时也是因为含铁量高导致电阻率低，在高频下产生的涡流损耗大、发热严重，更适用于 10kHz 以下低频的工作环境。因此，硅钢软磁材料被广泛应用于变压器、电机等低频高功率场景。合金软磁材料多为铁硅、铁硅铝合金，兼具高饱和磁密、高磁导率与高电阻率的优点，匹配中高频、中高功率的应用场景。但当涉及到 1.5MHz 以上的更高频的工作环境时，涡流损耗成为铁损的大头，电阻率变得尤为重要，合金软磁的电阻率相比于铁氧体仍低了不少，便略逊一筹了。因此，合金软磁适合 20kHz 到 1.5MHz 的中高频、中高功率的工作环境，广泛应用于消费电子、光伏、新能源车等场景中。铁氧体软磁主要应用于高频低功率的场景。铁氧体本质为一种陶瓷材料，由三氧化二铁组成。

归功于其致密的氧化层，铁氧体的电阻率是目前所有软磁材料中相对最大的，因而在高频下可以有效降低变化磁场引起的感应电流带来的涡流损耗，锰锌铁氧体适合 20~1000kHz 的中高频，镍锌铁氧体适合 1M~几百兆 Hz 的高频。但是同样由于铁氧体中铁含量不高，使得铁氧体的饱和磁感应强度不高，在大功率环境下容易饱和。因此，铁氧体适合高频低功率、弱电的工作环境，广泛应用于消费电子、通信等场合。非晶合金工作环境与硅钢相似，是硅钢的良好替代产品。非晶合金矫顽力显著低于硅钢，磁导率和电阻率显著高于硅钢，具有优秀的软磁特性。目前非晶合金广泛应用于配电变压器等领域，非晶变压器的空载损耗相较硅钢变压器可降低 70%，是电网提效改造的优选。纳米晶软磁材料工作环境与合金软磁、铁氧体皆有重叠，是重点发展的高性能软磁材料。得益于较高的磁导率与饱和磁感、较低的矫顽力特性，纳米晶材料在 kHz 频段有非常好的效果。如在对磁导率要求极高的无线充电应用中，纳米晶作为薄且高磁导率的材料，作为隔磁片被广泛应用。当频率上升到 MHz 段时，纳米晶因为电阻率不及铁氧体，损耗略高。