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软磁材料
第四章软磁材料
在前面磁场分析中可以看到，在线圈中加入磁芯后，将磁通限制在低磁阻的磁芯内，用较小激励电流，产生比没有磁芯时大得多的磁通，这就大大减少了电磁元件的体积。
因此，加磁芯的基本目的是为链合或耦合两个或多个磁单元的磁通，提供容易通过的路径，将磁源和磁“负载”连接起来，作为磁通“汇流条”。
同时减少磁元件的体积。
在实际变压器中，磁源是初级线圈－安匝和伏/匝。
磁负载是次级线圈（绕组）。
初级线圈匝链的磁通与每个次级线圈匝链，并适当调节匝比得到不同的电压。
在变压器磁芯中存储能量越小越好。
如果存储能量，和其它寄生元件一样，有时将引起电压尖峰。
在下面将看到，使用高磁导率材料磁芯，能量存储最小。
在一个电感中，磁芯提供一个线圈和磁芯串联的非磁气隙之间磁通链合路径。
实际上，几乎所有的能量存储在气隙中。
高磁导率磁芯或磁合金象皮莫合金，不能够存储大量的能量。
反激变压器实际上是一个带有初级和次级线圈的电感，并且有一个气隙存储能量。
和一个简单电感一样，磁芯提供初级和气隙之间磁通的链合。
磁芯还提供气隙和次级线圈之间的链合，以传递能量到次级电路。
象变压器一样，通过调节匝比得到不同的输出电压。
4.1磁性材料的磁化
（a）（b）
图4.1铁磁物质的未磁化（a）和
被磁化（b）时的磁畴排列
物质的磁化需要外磁场。
相对外磁场而言，被磁化的物质称为磁介质。
将铁磁物质放到磁场中，磁感应强度显著增大。
磁场使得铁磁物质呈现磁性的现象称为铁磁物质的
磁化。
铁磁物质之所以能被磁化，是因为这类物质不同于非磁物质，在其内部有许多自发磁化的小区域—磁畴。
在没有外磁场作用时，这些磁畴排列的方向是杂乱无章的（图4.1（a）），小磁畴间的磁场是相互抵消的，对外不呈现磁性。
如给磁性材料加外磁场，例如将铁磁材料放在一个载流线圈中，在电流产生的外磁场作用下，材料中的磁畴顺着磁场方向转动，加强了材料内的磁场。
随着外磁场加强，转到外磁场方向的磁畴就越来越多，与外磁场同向的磁感应强度就越强（4.1（b））。
这就是说材料被磁化了。
4.2磁材料的磁化曲线
4.2.1磁性物质磁化过程和初始磁化曲线
如将完全无磁状态的铁磁物质进行磁化，磁场强度从零逐渐增加，测量铁磁物质的磁通密度，得到磁通密度和磁场强度之间关系，并用B-H曲线表示，该曲线称为磁化曲线，如图4.2（e）曲线C所示。
没有磁化的磁介质中的磁畴完全是杂乱无章的，所以对外界不表现磁性（图4.2（a））。
当磁介质置于磁场中，外磁场较弱时，随着磁场强度的增加，与外磁场方向相差不大的部分磁畴逐渐转向外磁场方向（图4.2（b）），磁感应B随外磁场增加而增加（图4.2（e）中oa段）。
如果将外磁场H逐渐减少到零时，B仍能沿ao回到零，即磁畴发生了“弹性”转动，故这一段磁化是可逆的。
当从磁场继续增大时，与外磁场方向相近的磁畴已经趋向于外磁场方向，那些与磁场方向相差较大的磁畴克服“摩擦”，也开始转向外磁场方向（图4.2（c）），因此磁感应B随H增大急剧上升，如磁化曲线ab段。
如果把ab段放大了看，曲线呈现阶梯状，说明磁化过程是跳跃式进行的。
如果这时减少外磁场，B将不再沿ba段回到零，过程是不可逆的。
BBBc
HbC
aB
HH
（a）（b）
HBbBcatgα=μ0A
HoH
HHα
（c）（d）（e）
图4.2铁磁物质的磁化特性
磁化曲线到达b点后，大部分磁畴已趋向了外磁场，从此再增加磁场强度，可转动的磁畴越来越少了，故B值增加的速度变缓。
这段磁化曲线附近称为磁化曲线膝部。
从b进一步增大磁场强度，只有很少的磁畴可以转向（图4.2（d）），因此磁化曲线缓慢上升，直至停止上升（c点），材料磁性能进入所谓饱和状态，随磁场强度增加B增加很少，该段磁化曲线称为饱和段。
这段磁化过程也是不可逆的。
铁磁材料的B和H的关系可表示为
（4.1）
式中0—真空磁导率；J—磁化强度。
上式表示磁芯中磁通密度是磁性介质的磁感应强度J（也称磁化强度）和介质所占据的空间磁感应强度之和。
当磁场强度很大时，磁化强度达到最大值，即饱和（图4.2（e）曲线B），而空间的磁感应强度不会饱和，仍继续增大（图4.2（e）中曲线A）。
合成磁化曲线随着磁场强度H增大，B仍稍有增加（图4.2（e）曲线C）。
从材料的零磁化状态磁化到饱和的磁化曲线通常称为初始磁化曲线。
4.2.2饱和磁滞回线和基本参数
如果将铁磁物质沿磁化曲线OS由完全去磁状态磁化到饱和Bs（如图4.3所示），此时如将外磁场H减小，B值将不再按照原来的初始磁化曲线（OS）减小，而是更加缓慢地沿较高的B减小，这是因为发生刚性转动的磁畴保留了外磁场方向。
即使外磁场H=0时，B0，即尚有剩余的磁感应强度Br存在。
这种磁化曲线与退磁曲线不重合性能称为磁化的不可逆性。
磁感应强度B的改变滞后于磁场强度H的现象称为磁滞现象。
如要使B减少，必须加一个与原磁场方向相反的磁场强度-H，当这个反向磁场强度增加到-Hc时，才能使磁介质中B=0。
这并不意味着磁介质恢复了杂乱无章状态，而是一部分磁畴仍保留原磁化磁场方向，而另一部分在反向磁场作用下改变为外磁场方向，两部分相等时，合成磁感应强度为零。
如果再继续增大反向磁场强度，铁磁物质中反转的磁畴增多，反向磁感应强度增加，随着-H值的增加，反向的B也增加。
当反向磁场强度增加到-Hs时，则B=-Bs达到反向饱和。
如果使-H=0,B=-Br，要使-Br为零，必须加正向HC。
如H再增大到Hs时，B达到最大值Bs，磁介质又达到正向饱和。
这样磁场强度由Hs→0→-HC→-Hs→0→HC→Hs,相应地,磁感应强度由Bs→Br→0→-BS→-Br→0→Bs，形成了一个对原点O对称的回线（图4.3），称为饱和磁滞回线,或最大磁滞回线。
在饱和磁滞回线上可确定的特征参数（图4.3）为：
BSS
Br
Hs-HCo+HCHs
-Br
-BS
图4.3磁芯的磁滞回线
1.饱和磁感应强度BS是在指定温度（25℃或100℃）下，用足够大的磁场强度磁化磁性物质时，磁化曲线达到接近水平时，不再随外磁场增大而明显增大（对于高磁导率的软磁材料,在r=100处）对应的B值。
2.剩余磁感应强度Br铁磁物质磁化到饱和后，又将磁场强度下降到零时，铁磁物质中残留的磁感应强度，即为Br。
称为剩余磁感应强度，简称剩磁。
3.矫顽力Hc铁磁物质磁化到饱和后，由于磁滞现象，要使磁介质中B为零，需有一定的反向磁场强度-H，此磁场强度称为矫顽磁力Hc.
如果用小于Hs的不同的磁场强度磁化铁磁材料时，此时B与H的关系在饱和磁滞回线以内的一族磁滞回线。
各磁滞回线上的剩磁感应和矫顽磁力将小于饱和时的Br和Hc。
如果要使具有磁性的材料恢复到去磁状态，用一个高频磁场对材料磁化，并逐渐减少磁场强度H到0，或将材料加到居里温度以上即可去磁。
应当指出的是材料的磁化曲线是环形等截面试样特性，各种磁芯型号尽管磁芯材质与试样相同，但磁化特性因结构形状不同而不相同。
如果磁滞回线很宽，即Hc很高，需要很大的磁场强度才能将磁材料磁化到饱和，同时需要很大的反向磁场强度才能将材料中磁感应强度下降到零，也就是说这类材料磁化困难，去磁也困难，我们称这类材料为硬磁材料。
如铝镍钴永磁铁，钐钴合金等，常用于电机激磁和仪表产生恒定磁场。
这类材料磁化曲线宽，矫顽磁力高。
在开关电源中,为减少直流滤波电感的体积，有时用永磁－硬磁材料产生恒定磁场抵消直流偏置。
另一类材料在较弱外磁场作用下，磁感应强度达到很高的数值，同时很低的矫顽磁力，即既容易磁化，又很容易退磁。
我们称这类材料为软磁材料。
开关电源主要应用软磁材料。
属于这类材料的有电工纯铁、电工硅钢、铁镍软磁合金、铁钴钒软磁合金和软磁铁氧体等。
某些特殊磁性材料，如恒导磁合金和非晶态合金也是软磁材料。
可见，所谓“软磁”，不是材料的质地柔软，而是容易磁化而已。
实际上，软磁材料都是既硬又难加工的材料。
如铁氧体，既硬又脆，是开关电源中主要应用的软磁材料。
4.3磁芯损耗
铁磁物质在交流磁化过程中，因消耗能量发热，磁材料损耗功率（P）由磁滞损耗（Ph）、涡流损耗（Pe）和剩余损耗（Pc）组成：
Pc=Ph+Pe+Pc
4.3.1磁化能量和磁滞损耗Ph
上一节讨论了磁材料在外磁场的作用下，材料中的一部分与外磁场方向相差不大的磁畴发生了‘弹性’转动，这就是说当外磁场去掉时，磁畴仍能恢复原来的方向；而另一部分磁畴要克服磁畴壁的摩擦发生刚性转动，即当外磁场去除时，磁畴仍保持磁化方向。
因此磁化时，送到磁场的能量包含两部分：
前者转为势能，即去掉外磁化电流时，磁场能量可以返回电路；而后者变为克服摩擦使磁芯发热消耗掉，这就是磁滞损耗。
用一个低频交流电源磁化一个环状磁芯线圈（图4.4（a）），磁芯材料磁化曲线如图4.4（b）所示。
磁芯截面积为Ac，平均磁路长度为lc，线圈匝数为N。
如果外加电压为u（t），磁化电流为i（t）。
根据式（1.7）可以得到
或
根据电磁感应定律（式（1.10））
ACBBmS
BrA2
ilCA1
uoH
N-Br
（a）（b）
图4.4磁芯的磁滞损耗
在半周期内，送入磁芯线圈的能量
（4.2）
式中V=Aclc为磁芯体积；A1为磁芯由-Br磁化到Bm磁化曲线与纵轴包围的面积-Br－S－Bm－-Br，它是磁化电流由零变化到最大值，电源送入磁场的能量V×A1。
而A2为磁化电流由最大值下降到零，磁芯由Bm退磁到Br去磁曲线与纵轴包围的面积，是单位体积磁材料返回电路的磁场能量V×A2，这是可恢复能量。
因此电源半周期内磁化磁芯材料损耗的能量为V×（A1－A2），即磁化曲线-Br—S—Br与纵轴所包围的面积。
同理如果电流从零变化到负的最大值，再由负的最大值变化到零，即另外半周期，磁化磁芯损耗的能量是第二和第三象限磁化曲线与纵轴包围的面积。
也就是说磁化磁芯一周期，单位体积磁芯损耗的能量正比于静态磁滞回线包围的面积。
这就是磁滞损耗，是不可恢复能量。
每磁化一个周期，就要损耗与磁滞回线包围面积成正比的能量，频率越高，损耗越多。
磁感应摆幅越大，包围面积越大，损耗也越大。
可恢复的能量部分表现在电路中是电感的储能和放能特性；不可恢复能量部分表现为磁芯损耗发热。
4.3.2涡流损耗Pe
什麽是涡流？
初级安匝（磁势）激励的全部磁通φ在磁芯中通过（图4.5（a））时，磁芯本身也将单匝链合全部磁通φ而构成单匝的次级。
当交流激励时，初级线圈上的端电压为
磁芯一匝的感应电势，即磁芯截面最大周边等效一匝感应电势为
（4.3）
因磁芯材料的电阻率不是无限大，绕着磁芯周边有一定的电阻值，感应电压产生电流ie－涡流－流过这个电阻，引起ie2R损耗，这就是涡流损耗。
由式（4.3）可见，涡流损耗与磁芯磁通变化率成正比，频率提高是通过磁通变化率提高而影响涡流损耗。
例如一个变压器初级工作在电压50V，脉宽10μS，和100V，5μS。
尽管两者伏秒一样，但后者每匝伏特比前者大一倍，涡流大一倍，则峰值损耗大4倍，因后者脉宽小一倍，所以平均损耗后者比前者大一倍。
因此正确地说，涡流与每匝伏特和占空度有关，而与频率无关。
如果说与频率有关，那是因为频率提高以后，匝数少了的缘故。
φ
ieReL
（a）（b）
图4.5铁氧体中的涡流
虽然涡流ie是损耗，相当于一匝“次级”反射到初级，成为初级磁化电流的一部分，客观上减少了磁芯的动态磁导。
应当注意，涡流的反射电流和磁滞损耗相似，不是储能。
在电路中电感的涡流可用一个与电感并联的电阻Re来等效（图4.5（b））。
涡流一方面产生磁芯损耗，另一方面产生的涡流所建立磁通阻止磁芯中主磁通变化，使得磁通趋向磁芯的表面，导致磁芯有效截面积减少，这种现象称之为集肤效应。
通常定义为电流密度减少到导体截面表层电流密度的1/e处的深度叫做集肤深度Δ，通常可表示为
磁通
涡流
n片
图4.6叠片变化磁通产生的涡流
（m）（4.4）
式中ρ－磁芯的电阻率（Ω-m）；μr－磁芯材料的相对磁导率；f－磁通变化频率（Hz）。
例如皮莫合金磁芯的电阻率ρ＝55×10－4Ω-m，μr=30000。
根据式（4.4）求得集肤深度与频率的关系为
（cm）（4.5）
在10kHz时，集肤深度为
0.022mm
允许带的厚度是2Δ＝2×0.022≈0.05mm。
对于功率铁氧体，如电阻率为ρ=20Ω-m，μr＝1500：
（cm）
在100kHz时，铁氧体的穿透深度Δ=18cm。
穿透深度比一般磁芯的厚度大得多，可以不考虑涡流引起的集肤效应。
如前所述，涡流相当于1匝的磁芯线圈。
涡流电阻取决于材料的截面尺寸和电阻率。
为了减少涡流效应，将低电阻率的磁合金材料碾轧成薄带，将整块磁芯用相互绝缘的n片薄带叠成相同截面积磁芯代替，如图4.6所示。
如果通过与整块磁芯相同磁通时，每片仅通过总磁通的1/n。
而对于每片的涡流电阻（R=ρl/A,ρ－材料电阻率；A－整块磁芯截面积；l－整块磁芯涡流路径长度），薄带的截面积是整块截面的A/n；如果是正方形截面积，涡流路径最多比整块磁芯减少1/2，每片包围的磁通为总磁通的1/n。
如果粗略估计，折算到激励线圈的涡流电阻比整块磁芯增加了n2/2倍。
因此，用于交流的合金磁芯总是应用其相互绝缘的薄带料叠成的。
4.3.3剩余损耗Pc
剩余损耗是由于磁化弛豫效应或磁性滞后效应引起的损耗。
所谓弛豫是指在磁化或反磁化的过程中，磁化状态并不是随磁化强度的变化而立即变化到它的最终状态，而是需要一个过程，这个‘时间效应’便是引起剩余损耗的原因。
从以上分析可见，在交变磁场中，磁芯单位体积（重量）能量损耗既取决于磁介质本身的电阻率、结构形状等因素，又取决于交变磁场的频率和磁感应强度摆幅ΔBm。
对于合金铁磁物质而言，在低频（50Hz）和较高的Bm范围内，损耗主要由Ph和Pe决定。
一般可用下式表示
（4.6）
式中—损耗系数；f—工作频率；Bm—磁芯幅值磁感应强度；V—磁芯体积。
在低频时，磁芯损耗几乎完全是磁滞损耗。
对于今天的磁芯，在200～300kHz，涡流损耗和剩余损耗超过了磁滞损耗。
磁芯损耗可表示为
（4.6a）
式中α和β分别为大于1的频率和磁感应损耗指数。
4.4磁化曲线的测量
根据磁学的两个基本定律－电磁感应定律和安培回路定律，可测量材料的磁化曲线。
工程上有许多形式的磁化曲线：
手册提供的磁化曲线，电机磁路的磁化曲线，变压器的磁化曲线，EE42铁氧体磁芯的磁化曲线等等，但表征材料性能的磁化曲线是在一定条件（通常测试样件为环形）下的磁化曲线。
其余称为系统磁化曲线或结构磁化曲线。
在计算磁通密度（式（1.10））和磁场强度（式（1.7））时，假设磁场在整个磁芯截面上是均匀的。
事实上，很难有这种结构的磁芯满足这个要求。
各种手册中提供的测试磁化曲线统一采用环形磁芯作为试样。
环的内径与外径比尽可能大，以保证内外径处磁场相差最小。
由于存在涡流和弛豫效应，测试结果与材料供应的厚度、测试频率及电压电流波形有关。
一般手册提供的磁化曲线是在广泛应用的频率正弦波电压和供应状态的测试结果。
4.4.1测试原理和电路
A
l
U1
RSN1
SG
N2
U2
图4.7基本磁化曲线的近似测试
目前有许多的测试仪器测试直流或交流磁化曲线。
但一般使用者未必有这样的设备。
通常采用电流电压表法进行测量。
测试电路接线如图4.7所示。
一般被测磁芯是环状的，在磁芯上绕两个线圈N1和N2。
磁芯的截面积为A，平均磁路长度为l。
图中Rs为电流检测电阻，取值尽可能小。
电压表U1和U2都用高内阻的交流电压表。
根据磁环大小的不同，一般信号源SG为具有功率输出（3W以上）的正弦波音频信号发生器。
调节信号发生器加于线圈N1的电压，测得并逐个记录U1以及与U1对应的U2值。
由U2值求得
（4.7）
由U1可得
（4.8）
式中
，
。
磁芯尺寸用m。
分别计算出B和H值，就可画出如图4.8中实线所示的磁化曲线。
B
+BS
D
-HC+HCH
-BS
图4.8基本磁化曲线
图4.8中的磁化曲线实际上是从未饱和到饱和一族磁化曲线（图4.8中虚线）的顶点连线。
如果测试频率较低，涡流和剩余损耗可以忽略，此磁化曲线称为基本磁化曲线。
低频时，基本磁化曲线与初始磁化曲线相近。
测试电路中为了减少误差,信号源SG应是内阻尽可能小（<1）。
选用磁芯使用频率作为测试频率。
在测量期间频率不稳定度不应高于0.5%，失真度在1%以下。
电压表U2内阻尽可能高，保证测量值是N2上的电动势。
在保证精度的情况下，Rs应尽可能小，同时初级线圈导线直径应选取较大的尺寸，使电阻尽可能小。
因为初级电流是磁芯磁化电流，如果初级总电阻较大，因磁化电流是非正弦波，此电流在电阻上的压降会造成加在初级线圈上的电压波形畸变。
事实上，在接近饱和时，磁化电流已经畸变严重，所以U1已为非正弦波，有效值和峰值之间已不存在
的关系。
比较精确的方法，U1采用峰值电压表U1p。
这样在式（4.8）中
U1用U1p代替。
4.4.2高频下的磁化曲线
上面测试的磁化曲线是直流或低频磁场下的磁化曲线，即所谓静态（或准静态）磁特性。
这时磁化的滞后现象—弛豫现象可以忽略。
但当频率提高时，弛豫现象就越来越明显，同时涡流更加显著。
在与低频相同幅值的Hm磁化磁芯时，对应的磁感应强度要下降，频率越高下降越多。
B和H之间就存在相位差，即时间效应。
在交流磁化过程中，如果交流磁化场是对称周期变化，则磁感应强度B也是周期对称变化，交流回线如图4.9所示。
由图可知，交流磁场中回线面积比直流磁场的回线面积大，且形状和大小也与磁场的变化频率有关，因为频率增加时,磁芯的涡流增加，导致相同磁通密度下磁化电流增加所致。
高频时，回线逐渐趋于椭圆。
B
5kHz
20kHz
100kHz
H
图4.9频率提高时的磁化曲线
4.5相对磁导率r
由式（1.3）得到材料的磁导率，也称为绝对磁导率（图4.10）为
通常为了比较介质导磁性能，以真空磁导率为基准，定义介质的磁导率与真空磁导率0之比为相对磁导率r，即
BμB
μm
基本磁化曲线
B1
μiμ
μ=B1/H1
0H1H
图4.10B,=f（H）关系曲线
（4.9）
磁性材料的相对磁导率不是一个常数，因μ是B-H曲线上任意一点的B和H的比值，即
（4.10）
4.5.1最大磁导率μm
图4.10中曲线表示了μr值是随磁场强度变化的曲线。
在某一磁场强度下，相对磁导率达到最大值，称为最大磁导率μm。
4.5.2初始磁导率μi
一般规定材料样件是环形的闭合磁路。
当激励磁场强度H→0时的磁导率称为初始磁导率μi：
（4.11）
初始磁导率μi与温度和频率有关。
例如在DINIEC401中规定软磁铁氧体材料的μi测试条件为f10kHz，B<0.25mT,T=25℃。
4.5.3增量磁导率
在一个直流磁场上叠加一个交流磁场时（图4.11）,交流分量的磁导率即为增量磁导率：
（4.12）
如果交流分量和直流分量比较，小到可以忽略，则增量磁导率称之为可逆磁导率（rev）。
该值与直流磁场大小，磁芯的几何形状及温度有关。
4.5.4有效磁导率μe
B
ΔB
ΔH
0H
图4.11局部磁滞回线
电感的磁芯采用低磁导率环形磁芯外，有时还采用开有空气隙（μr=1）的高磁导率（μi>>1磁材料）磁芯。
高磁导率磁芯存储能量很少，主要用空气隙存储能量。
如果是带有气隙为的环形磁芯（图4.12（a）），截面积Ac，有效磁路长度为lc，线圈匝数为N，线圈电流为I，假设气隙相对于截面的尺寸很小，忽略散磁通。
根据全电流定律有
式中H和Hc分别为气隙和磁芯中的磁场强度。
因为气隙很小，不考虑气隙的边缘磁通，则有
又因为忽略边缘磁通，故磁芯磁通密度Bc=B－气隙磁通密度，因此近似有
（4.13）
式中
（4.14）
μe为有效磁导率。
这就是说，磁芯带有气隙后，等效的磁导率降低了。
如果r>>lc/，则有效磁导率近似为
（4.15）
Bδμ0Hc/lc
AcNBr
lc
H
hIδ
Hc+δμ0Hc/lc
（a）（b）
图4.12开口的环形磁芯（a）及其磁化特性（b）
则式（4.13）可以改写为
式中Hc=Bc/0r。
带有气隙的磁芯产生与无气隙时相同的磁通密度，磁场强度分为两个部
分：
磁芯中的Hc,和等效的气隙磁场强度H’=r/lc,，带有气隙磁芯磁化曲线是磁芯磁化特性与气隙磁化特性的合成，如图4.12（b）所示。
由图4.12（b）可见，合成磁化曲线的线性度比材料磁化曲线好得多。
也就是说磁芯材料特性的非线性被磁阻大得多的线性气隙“湮没”了。
而且可通过改变气隙的大小，方便地改变磁芯的有效磁导率。
其次，由于气隙的去磁作用，磁芯的剩磁感应（Br）大大下降了，这个性能对单向磁化应用非常有用。
4.5.5幅值磁导率（a）
没有直流偏置时，交变磁场强度的幅值与磁通密度幅值的关系称为幅值磁导率μa
（4.16）
因为磁化曲线是非线性的，幅值磁导率与峰值磁场强度有关。
4.6常用软磁材料
在开关电源中，常用的软磁材料有铁氧体，铁粉芯，恒导合金，非晶态合金及硅钢片等。
4.6.1对软磁材料的要求
由于软磁材料应用范围广，所以可根据不同的工作条件对软磁材料提出不同的要求，但有其共同的要求，概括为以下四点：
（1）磁导率要高
磁感应强度B=H。
因此在一定的磁场强度（H）下，B值取决于材料的μ值,μ值愈大，对要求一定磁通量（BS）的磁器件，选用μ值高的材料，就可以降低外磁场的励磁电流值，从而降低磁元件的体积。
在弱磁场中工作的磁性材料，激磁电流很小，要使灵敏度高，应选用起始磁导率i值高的材料。
而在强磁场中工作的磁性材料，为了得到大的磁通，要求材料的max值要高。
（2）要求具有很小的矫顽力Hc和狭窄的磁滞回线
材料的矫顽力越小，就表示磁化和退磁容易，磁滞回线狭窄，在交变磁场中磁滞损耗就越小。
（3）电阻率ρ要高。
在交变磁场中工作的磁芯具有涡流损耗，电阻率高，涡流损耗小。
（4）具有较高的饱和磁感应强度BS.。
磁感应强度高，相同的磁通需要较小磁芯截面积，磁性元件体积小。
在低频时，最大工作磁通密度受饱和磁通密度限制；但在高频时，主要是损耗限制了磁通密度的选取，饱和磁通密度大小并不重要。
4.6.2合金磁材料
这类磁材料由基本磁性材料铁，镍，钴或加入其它元素构成的合金。
除恒导合金外，这类材料一般具有极高的相对磁导率（60000），很高的饱和磁感应（0.6T~1.9T）和很窄的磁化曲线。
特别是铁镍或铁镍钼合金，低频磁化曲线很接近理想矩形磁化曲线（图4.13）,此
类磁材料磁芯存储能量很少，最适宜作为变压器和磁放大器磁芯材料。
合金磁材料的缺点是电阻率非常低。
为了减少涡流效应，这类合金磁材料都是碾轧成带料。
B（φ）
Brμ0
μ0
μ0H（NI）
μ0
图4.13理想磁芯
由式（4.4）可知，集肤深度与材料的磁导率和电导率平方根成反比。
在高频时
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