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磁性元件的失效機(jī)理與分析

發(fā)布時(shí)間:2015/7/1 19:53:37 訪(fǎng)問(wèn)次數(shù):1243

   如前所述, HEF4082BT磁性元件的主要材料是鐵氧體材料。一般情況下,磁性元件不會(huì)發(fā)生突然燒壞,因此,它不存在突發(fā)故障,主要是由于電氣參數(shù)和性能指標(biāo)變壞,從而導(dǎo)致產(chǎn)品失效。而性能的變壞與其化學(xué)組成、微觀(guān)結(jié)構(gòu)(晶粒結(jié)構(gòu)和組織狀況)、制備工藝等因素有密切關(guān)系。表5. 10列出了常用的鐵氧體的晶格類(lèi)型。

   表5 10不同結(jié)構(gòu)類(lèi)型的鐵氧體

    

   由于鐵氧體材料和器件種類(lèi)很多,現(xiàn)僅對(duì)使用較多的軟磁鐵氧體的失效分析做一介紹。軟磁鐵氧體的主要性能指標(biāo)有:磁導(dǎo)率、損耗角正切、品質(zhì)因素、工作頻率范圍及頗率不穩(wěn)定系數(shù)、工作溫度范圍及溫度不穩(wěn)定系數(shù)。此外,還有居里點(diǎn)、電阻率等。其失效主要是由于電磁參數(shù)隨時(shí)間變化而發(fā)生物理化學(xué)過(guò)程的結(jié)果。目前,已知導(dǎo)致鐵氧體老化引起性能變化有以下三種過(guò)程。

   1)鐵氧體陽(yáng)離子價(jià)態(tài)的變化而引起的老化。

   2)鐵氧體品格中陽(yáng)離子分布的改變而引起的老化。

   3)固溶體分解和熱起伏引起昀擴(kuò)散而導(dǎo)致的老化。

   這三種過(guò)程都可受溫度、潮濕、磁場(chǎng)、機(jī)械負(fù)荷、電離輻射等各種因素的影響,而以溫度影響最顯著且最普遍。在居里溫度下,隨著溫度升高,軟磁鐵氧體磁導(dǎo)率隨時(shí)間的變化加快,磁導(dǎo)率的變化在宏觀(guān)上表現(xiàn)為軟磁材料的電感量的下降(常作為電感性元件)。而磁導(dǎo)率的變化有不可逆部分(即老化)和可逆部分(即減落)組成。

   如前所述, HEF4082BT磁性元件的主要材料是鐵氧體材料。一般情況下,磁性元件不會(huì)發(fā)生突然燒壞,因此,它不存在突發(fā)故障,主要是由于電氣參數(shù)和性能指標(biāo)變壞,從而導(dǎo)致產(chǎn)品失效。而性能的變壞與其化學(xué)組成、微觀(guān)結(jié)構(gòu)(晶粒結(jié)構(gòu)和組織狀況)、制備工藝等因素有密切關(guān)系。表5. 10列出了常用的鐵氧體的晶格類(lèi)型。

   表5 10不同結(jié)構(gòu)類(lèi)型的鐵氧體

    

   由于鐵氧體材料和器件種類(lèi)很多,現(xiàn)僅對(duì)使用較多的軟磁鐵氧體的失效分析做一介紹。軟磁鐵氧體的主要性能指標(biāo)有:磁導(dǎo)率、損耗角正切、品質(zhì)因素、工作頻率范圍及頗率不穩(wěn)定系數(shù)、工作溫度范圍及溫度不穩(wěn)定系數(shù)。此外,還有居里點(diǎn)、電阻率等。其失效主要是由于電磁參數(shù)隨時(shí)間變化而發(fā)生物理化學(xué)過(guò)程的結(jié)果。目前,已知導(dǎo)致鐵氧體老化引起性能變化有以下三種過(guò)程。

   1)鐵氧體陽(yáng)離子價(jià)態(tài)的變化而引起的老化。

   2)鐵氧體品格中陽(yáng)離子分布的改變而引起的老化。

   3)固溶體分解和熱起伏引起昀擴(kuò)散而導(dǎo)致的老化。

   這三種過(guò)程都可受溫度、潮濕、磁場(chǎng)、機(jī)械負(fù)荷、電離輻射等各種因素的影響,而以溫度影響最顯著且最普遍。在居里溫度下,隨著溫度升高,軟磁鐵氧體磁導(dǎo)率隨時(shí)間的變化加快,磁導(dǎo)率的變化在宏觀(guān)上表現(xiàn)為軟磁材料的電感量的下降(常作為電感性元件)。而磁導(dǎo)率的變化有不可逆部分(即老化)和可逆部分(即減落)組成。

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7-1磁性元件的失效機(jī)理與分析

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