Недостатками порошковых магнитных материалов являются:
1. ограниченная величина магнитной проницаемости;
2. относительно высокие потери;
3. изменение величины проницаемости с изменением магнитного потока.
Преимуществами порошковых магнитных материалов является:
1. низкая стоимость на единицу запасаемой энергии;
2. высокая плотность энергии на единицу объёма;
3. температурная стабильность;
4. возможность получения изделий различной формы.
Т.к. порошковые магнитные материалы используются в качестве сердечников катушек индуктивности, то при электрическом тестировании измеряется величина проницаемости. При дополнительном тестировании определяются характеристики насыщения (тестирование при смещении постоянного тока) и тестирование потерь (Q тест).
2.4. МРР (Molybdenum Permalloy Powder) материалы
Другим примером порошкового магнитного материала, производимого компанией Arnold является МРР (Molybdenum Permalloy Powder) материал, получаемый прессованием порошка из 81 % никеля, 2 % молибдена и 17 % железа. Arnold производит собственный МРР порошок из подвергаемых контролю исходных материалов, из которых выплавляются слитки, которые затем прокатываются в хрупкие листы. Полученные листы размалываются порошок. Перед прессованием в порошок добавляется изолятор, а после прессования МРР сердечники подвергаются отжигу с целью снятия напряжений. Технологический процесс изображен на рис. 4.
Величина проницаемости МРР лежит в интервале от 14 до 350. Для того, чтобы получить такую низкую проницаемость из материала с высокой проницаемостью необходимо создать существенный распределённый зазор в материале. Из-за большой величины распределённого зазора и скошенности петли гистерезиса сердечники из МРР материала особо стабильны по отношению к изменению величины плотности потока, температуры и постоянного тока. Такие сердечники обычно используются в катушках индуктивности и в устройствах с накоплением энергии. МРР сердечники с низкой проницаемостью используются в области низких частот (ниже 500 кГц). С ростом величины восприимчивости ухудшается температурная стабильность материала. Наиболее популярные марки материала имеют проницаемость от 60 до 173 – в этом диапазоне преимущества материала проявляются наиболее отчетливо.
Преимуществом МРР материалов является то, что величина их восприимчивости практически не изменяется даже при потоке в материале величиной до 3500 Гс. Выше этого предела проницаемость начинает уменьшаться. В других порошковых материалах проницаемость сильно зависит от величины магнитного потока, что вызывает общую нестабильность устройств, в которых используются такие материалы.
Рис. 4. Технологический процесс производства МРР. Mix raw materials – cмесь исходных материалов, melt and cast into billets – плавление и отливка заготовок, hot roll into sheets – горячая прокатка для получения листа, mill shits into powder – перемалывание листов в порошок, anneal powder – отжиг порошка, powder soldered by particle size – сортировка порошка по размеру зерна, powder particle insulated with high-temperature dielectric film – изоляция частиц с помощью высокотемпературной диэлектрической плёнки, cores pressed from powder – прессование сердечников из порошка, sharp edges and broken – снятие фасок, cores are annealed – отжиг сердечников, cores are acid etched – травление сердечников в кислоте, paint and cure – покраска и вулканизация, final inspection and packaging – заключительный контроль и упаковка.
