磁环是指在一定的形状内部,必须有一定的磁性材料充填,即由磁性材料制成的一种环状元件。相比于常见的磁铁,磁环不仅可以用来制造电机、电磁铁、传感器等电子元件,还能够实现电子产品的核心技术,如磁存储、无线充电等。磁环的基本构成就是由磁性材料和其它助剂组合而成的,其中最重要的一部分是磁性材料。
磁性材料是磁性元件的核心,直接影响着磁环的磁性能。常见的磁性材料有铅酸铁、钛铁矿、氧化物磁铁等。其中,铅酸铁是一种最传统的磁性材料,具有成本低、稳定性好、易加人其它元素等优点,是最常被应用的一种材料。不过近年来,钛铁矿和氧化物磁铁也有了很大的发展空间,比如作为储能和磁芯材料应用于电动汽车、新能源等领域。除了磁性材料外,磁环中还含有一些助剂。
助剂是指为了达到制造和使用的要求需要添加到磁性材料中的低浓度的各种杂质化合物。磁性材料本身透磁率较低、矫顽力较高,为提高材料的透磁率、降低矫顽力等物性参数,磁环中的助剂就变得尤为重要。
常见的磁环助剂主要有氧化铜、氧化铬、氧化镁、碳酸锶等。其中氧化铜和氧化铬能够提升材料的化学稳定性。氧化铜和氧化铁的氧化还原反应又可能影响磁性材料的磁性能。氧化铁对透磁率的影响较小,但对于饱和磁通强度则具有显著的提高作用。
粘结剂主要是指作为材料粘结作用的元素,能够使得磁环的成形更加完整和牢固。常见的磁环粘结剂有环氧树脂、丙烯酸树脂等。环氧树脂粘结剂具有耐高温、黏度强、强度高的优点,在高温环境下还能够保证材料的稳定性;丙烯酸树脂能够提供更好的电绝缘性和热塑性,常被应用于小型电子器件中。
磁渗透剂能够提高磁场的强度和渗透深度,从而促进磁力的传输;而其他添加剂如抗氧剂、光亮剂等则能够提升材料的耐老化性和加工表面的光滑度等。常见的磁渗透剂有二氧化硅、碳酸钙等,常见的其他添加剂有蜡、硬脂酸盐等。这些添加剂的作用虽然不如磁性材料和助剂那么重要,但如果没有这些辅助性的添加剂,磁环的制造和使用可能受到较大影响。