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磁性元件的失效机理与分析

发布时间:2015/7/1 19:53:37 访问次数:1227

   如前所述, HEF4082BT磁性元件的主要材料是铁氧体材料。一般情况下,磁性元件不会发生突然烧坏,因此,它不存在突发故障,主要是由于电气参数和性能指标变坏,从而导致产品失效。而性能的变坏与其化学组成、微观结构(晶粒结构和组织状况)、制备工艺等因素有密切关系。表5. 10列出了常用的铁氧体的晶格类型。

   表5 10不同结构类型的铁氧体

    

   由于铁氧体材料和器件种类很多,现仅对使用较多的软磁铁氧体的失效分析做一介绍。软磁铁氧体的主要性能指标有:磁导率、损耗角正切、品质因素、工作频率范围及颇率不稳定系数、工作温度范围及温度不稳定系数。此外,还有居里点、电阻率等。其失效主要是由于电磁参数随时间变化而发生物理化学过程的结果。目前,已知导致铁氧体老化引起性能变化有以下三种过程。

   1)铁氧体阳离子价态的变化而引起的老化。

   2)铁氧体品格中阳离子分布的改变而引起的老化。

   3)固溶体分解和热起伏引起昀扩散而导致的老化。

   这三种过程都可受温度、潮湿、磁场、机械负荷、电离辐射等各种因素的影响,而以温度影响最显著且最普遍。在居里温度下,随着温度升高,软磁铁氧体磁导率随时间的变化加快,磁导率的变化在宏观上表现为软磁材料的电感量的下降(常作为电感性元件)。而磁导率的变化有不可逆部分(即老化)和可逆部分(即减落)组成。

   如前所述, HEF4082BT磁性元件的主要材料是铁氧体材料。一般情况下,磁性元件不会发生突然烧坏,因此,它不存在突发故障,主要是由于电气参数和性能指标变坏,从而导致产品失效。而性能的变坏与其化学组成、微观结构(晶粒结构和组织状况)、制备工艺等因素有密切关系。表5. 10列出了常用的铁氧体的晶格类型。

   表5 10不同结构类型的铁氧体

    

   由于铁氧体材料和器件种类很多,现仅对使用较多的软磁铁氧体的失效分析做一介绍。软磁铁氧体的主要性能指标有:磁导率、损耗角正切、品质因素、工作频率范围及颇率不稳定系数、工作温度范围及温度不稳定系数。此外,还有居里点、电阻率等。其失效主要是由于电磁参数随时间变化而发生物理化学过程的结果。目前,已知导致铁氧体老化引起性能变化有以下三种过程。

   1)铁氧体阳离子价态的变化而引起的老化。

   2)铁氧体品格中阳离子分布的改变而引起的老化。

   3)固溶体分解和热起伏引起昀扩散而导致的老化。

   这三种过程都可受温度、潮湿、磁场、机械负荷、电离辐射等各种因素的影响,而以温度影响最显著且最普遍。在居里温度下,随着温度升高,软磁铁氧体磁导率随时间的变化加快,磁导率的变化在宏观上表现为软磁材料的电感量的下降(常作为电感性元件)。而磁导率的变化有不可逆部分(即老化)和可逆部分(即减落)组成。

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7-1磁性元件的失效机理与分析

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