旨在减少铁损的材料开发越来越活跃
开发铁损低的软磁材料很有可能会促进磁性器件进化。当向变压器和滤波器的线圈中通入正弦波、矩形波或有电压变化的电流时,铁芯就会产生损耗,这就是铁损。铁损较大就会产生热量,为了散热,很难减小电子产品的尺寸,这阻碍了功率密度的提高。
并且,为了实现控制电子设备功耗的变频器的高效率化和小型化而提高开关频率后,铁损就会增加。原因是,在构成铁损的磁滞损耗、涡流损耗和剩余损耗中,磁滞损耗跟频率成正比,涡流损耗跟频率的平方成正比(图3)。
因此就需要开发在高频率下也难以产生铁损的软磁材料,因为“软磁材料降低铁损的余地很大”(清水)。但是,由于以前连软磁材料的评估方法都没有,因此始终未能对其进行优化。铁损会随着铁芯形状、流过线圈的电流波形、之前加载的电流和磁场以及结晶颗粒大小而改变。
以前,旨在降低铁损的材料开发都是在材料厂商做过试验的条件下进行,今后将在实际使用条件下进行。日本政府主导的“东北地区材料技术领先项目”和“高效马达用磁性材料技术研究组”这两个项目已于2012年开始研发软磁材料。销售材料磁性测量仪的日本岩通计测公司技术部的高野耕至主任表示,“最近软磁材料的研究越来越火热”,该公司于2013年8月推出了软磁材料磁性测量仪。