傳統(tǒng)磁性材料，如高頻電路中用來制作扼流圈的軟磁鐵氧體磁芯等，由于其低的Ms，導(dǎo)致磁芯的直流疊加性能比較差。而一般工作在強場的電工鋼等合金材料，由于已經(jīng)處于高場區(qū)，因此其直流疊加性能也不佳。專門生產(chǎn)的恒導(dǎo)磁合金的應(yīng)用頻率一般都不高。因此，傳統(tǒng)上使用需要高直流疊加的磁芯時，為了提高這類磁芯的直流疊加性能，一般都會在與磁路垂直的方向上開如200~300μm的氣隙。這樣，在有DC疊加時，由于退磁效應(yīng)，就會增大材料的飽和場，也就阻止了磁芯電感L值的進一步減小。然而，這么寬的氣隙不但會產(chǎn)生嗡嗡的噪聲，氣隙對磁通的泄露還會引起繞組銅損的增加，特別是在高頻段。此外，開氣隙的難度也是可以想象得到的。傳統(tǒng)的軟磁合金材料，都非常柔軟，而軟磁鐵氧體額材料硬而且很脆。因此，對每一種特定的磁芯、每一種形狀尺寸，都需要專門進行工藝研究，然后根據(jù)材料機械性能的特點，選擇適宜的開氣隙工藝方案，包括道具的選擇、進刀速度、冷卻液等等，以保證氣隙的光潔度和均勻性等，氣隙中還不能留有粉塵。更加要注意的是，開氣隙后，環(huán)形的磁性如果有殘余應(yīng)力，很容易發(fā)生變形，從而使氣隙不均勻，甚至局部合到一起，這就更加大了工藝的難度。

雖然電子儀器小型化的趨勢不可避免，但是經(jīng)過多年努力之后，人們對在這種發(fā)展趨勢中所使用的軟磁材料又有了新的認識。人們以前認為，當(dāng)軟磁Mn-Zn鐵氧體材料的應(yīng)用頻率超過500kHz或更高時，就必然會為電子器件的小型化提供可能。但是，實際情況并不是人們所想象的那樣。這是因為：

（1）由于鐵氧體軟磁材料的Ms比較小，當(dāng)要求儀器達到一定的功率時，所需要的鐵氧體材料的體積就不可能減小。

（2）由于軟磁鐵氧體材料的直流偏置疊加性能不好，而隨著材料體積的減小，其中所承載的直流成分增大，材料很快就會達到飽和，從而喪失應(yīng)有的磁性功能。

（3）如果給軟磁材料鐵氧體器件開氣隙，雖然其直流疊加性能會提升，但漏磁也會增大，從而使器件的抗干擾性能降低，

（4）當(dāng)時人們對與直流疊加性能相關(guān)的知識缺乏的認識和理解，特別是對公號隨直流疊加的出現(xiàn)而增大的認識不足。一般情況下，對軟磁鐵氧體材料公號的測量，都是在沒有直流疊加的情況下進行的，對材料功耗機理的研究也大多集中在這些方面，沒有充分考慮到，如果有直流疊加，材料的功耗會增大很多。

此外，雖然高頻開關(guān)電源技術(shù)的發(fā)展使得軟磁材料鐵氧體元件的使用量越來越大，也引起其他磁性材料使用量的增長，包括用磁性合金帶繞成的元件（如Si-Fe合金、Fe-Si合金、非晶合金帶材、Fe-Co合金等）、切割磁芯、繞線磁芯、疊片磁芯等等。而所謂的切割磁芯，就是帶有氣隙的磁芯。由于低的Ms和低的導(dǎo)熱性，大功率的輸出變壓器（1KW及更高）不可能使用軟磁鐵氧體

基于以上原因，雖然軟磁Mn-Zn鐵氧體材料的應(yīng)用頻率已經(jīng)提高了很多，從100kHz提高到了1MHz甚至更高，帶有氣隙的鐵氧體磁芯也已經(jīng)應(yīng)用了很長一段時間，但是期間的體積卻并沒有像原來設(shè)想的那樣減小多少，這主要是由于其低的Ms和氣隙的磁通泄漏等前面提到的幾個因素阻止了磁性元件體積進一步減小。對大功率器件，情況更是如此，為了克服高頻應(yīng)用下的這些困難，相機又出了非晶磁芯、納米晶磁芯、非晶切割磁芯、納米晶切割磁芯、部分晶化的非晶磁芯、有釘扎位的納米晶磁芯等等。然而并未發(fā)現(xiàn)這些磁芯在高頻下具有高的磁導(dǎo)率和低的功耗等特性，因為隨著高頻下磁導(dǎo)率的降低，這些磁芯的磁損耗也會增大。

文章摘選自：軟磁磁粉芯和燒結(jié)軟磁材料:結(jié)構(gòu)、性能、特點和應(yīng)用。