金属磁粉芯的磁特性测量
金属磁粉芯的磁特性测量
新冠肺炎给我们一个漫长的假期，同时即使复工配套企业也不一定能顺利配合，一切都慢下来！这也给企业更多的时间进行科研实验。行业中金属粉芯的测量一直叫得很火，下载一份《金属磁粉心材料分类》（草案），参考IEC 60404-6对其中提到的测试性能方法，利用现有设备进行测量，以加深对测试要求的理解！
一、直流磁化场下的磁特性测量（B-H基本磁化曲线，含初始磁导率和饱和磁通密度）
对粉芯材料的区分*重要的一个指标为初始磁导率，从标准中对铁粉芯的牌号命名可直接鉴别，只是初始磁导率对应的Hi条件没有给出。这项指标我们采用FE-2100SD1软磁材料直流磁性能测量装置测试就可以完成。例对一KH106-060铁镍粉芯，可选取选φ26.9mm×φ14.7mm×11.2mm的标准尺寸样品，直流*大磁化场为Hm=16000A/m,起始点为Hi=16A/m进行测试初始磁化曲线见下图：
取测试起始段H=8~120A/m，磁化曲线如下图所示：
根据测试结果，标准是否能将Hi确定在30A/m-100A/m条件下，对应的ui值作为参考，便于大家统一。金属粉芯直流磁特性参数，实际在美磁产品的介绍中，给出了更好的曲线图：
如企业要对材料进行更**的研究，还是建议将测试直流磁化场的尽可能加到足够大，至少保证大于40kA/m,这样基本上可以获得材料的Bs值。同时使用粉芯材料的企业，也可通过测试较高直流磁化场条件下的磁化曲线（磁导率曲线），对粉芯的材料组份进行判断。
参考美磁样品对三款不同组份的样品（KS106-125AE、KF106-026R和KH106-060）进行较高直流磁化场条件下的磁化曲线（磁导率曲线），测试获得的初始磁化曲线如下：
从测试结果上看，基本可以判断材料的饱和磁感应强度Bs的大致范围，同时后期材料可加直流偏磁场的范围也可根据磁导率曲线一个直接的判断。尽可能的去发挥设备的测试用途，不教条的为标准所限制，供应商尽可能为用户企业提供更详细的测试数据。
二、交流磁化场下的磁特性测量（B-H曲线、P-B损耗曲线和μ-f磁导率频率特性曲线，含磁通密度Bm、功率损耗密度P和交流磁导率）
1、采用河南华鸣仪器设备有限公司的FE-2100M软磁工频BH仪，参考标准对材料进行工频条件（f=50Hz）下磁通密度的测量,锁定Hm=8000A/m样品是铁镍粉芯KH1060-060，为φ26.9mm×φ14.7mm×11.2mm的标准尺寸，获得Bm=0.4893T。
2、采用河南华鸣仪器设备有限公司的FE-2100SA软磁高频BH仪，参考标准对材料进行交流频率f=50kHz下损耗的测量,锁定Bm=100mT，样品是铁镍粉芯KH1060-060，为φ26.9mm×φ14.7mm×11.2mm的标准尺寸，获得Ps=346kW/m3。
同时对于铁粉行业制造企业，更好的发挥设备的测试能力，我们也建议用户参考美磁提供的测试数据，测试更多频率、不同Bm条件下的损耗，当然美磁提供的损耗曲线可能是拟合曲线，并非实测。
1）、采用FE-2100SA，在f=50kHz,B=10-100 mT时的P-B损耗曲线：
2）、采用FE-2100SA，f=50kHz,B=10-100 mT时的B-H磁化曲线和μ-B磁导率曲线：
3）、采用FE-2100SA，锁定B=50mT，改变测试频率f=10-100kHz时的μ-f磁导率频率特性曲线：
三、交直流叠加下的磁导率测量
设备采用河南华鸣仪器设备有限公司的FE-2100SA软磁交流BH仪和对FE-2100SD1电源部分进行直流程控恒流输出（添加隔离电感），可完成对铁镍粉芯KH106-060样品：φ26.9mm×φ14.7mm×11.2mm的标准尺寸，交直流叠加下的磁导率测量。
1、根据标准直流叠加场H=8000A/m,f=20kHz,B=5-50 mT时的磁导率曲线：
2、未叠加直流磁化场时的磁导率曲线：
3、磁导率在未叠加直流磁场或叠加不同的直流磁场时的变化如下：
4、选择B=50mT，换算为百分比如下图：
从而完成铁粉芯交直流叠加下的磁导率考核的测量。对标准中提U=1V条件下的直流叠加性能测量，可能是受限于采用LCR表的测试方法，同时定义也是比较模糊的，可能会引起一些偏差。采用高频软磁交流磁性能测量装置，添加直流偏置应该数据更准确和有溯源性，且适合对不同尺寸的样品进行测试，更好的满足用户的需要。
新冠肺炎是一次大灾难！这次灾难也表现出很多问题，它的影响也将是颠覆性的！中国作为磁性材料大国，目前热衷于做标准，特别是根据所谓的标准打压材料同行，做设备呼应利益集团的乱象横流，缺乏基础和深入的学习和研究，浪费大量的资源。作为磁测量设备制造企业我们应该花更多的时间去测试、总结和推导，熟练掌握测试方法和原理，为磁测量的发展和进步贡献绵薄的力量！