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日本成功研制无需稀土强力磁铁

《人民日报》3月8日报道，据《朝日新闻》报道，日本东北大学研究生院等研究机构宣布，他们已经成功开发出一种无需稀土就能获得强磁性磁体的基础技术。这种“不含稀土的磁铁”的磁力相当于混合动力汽车发动机和家用电器中使用的钕磁铁，这项技术有望在2025年左右变得实用。

据悉，该磁铁主要由铁和氮组成，不需要从中国进口钕和其他有供应风险的稀土矿物。这将意味着日本在其他***之前首l次成功合成了“铁磁性氮化铁”。大约40年前，强磁性氮化铁受到青睐。由于纳米合成技术的可能性，这项研究取得了很大进展。

成功开发的铁磁性氮化铁所需的原材料由生产磁性材料的Hirota Industry(位于广岛县)提供，合成技术由高桥研究所和东北大学研究生院的其他教l授开发。据悉，该研究作为***行政l法人新能源产业综合开发***(NEDO)的一个项目，将在未来得到丰田汽车等公司的协助，共同提高铁磁性氮化铁的耐高温性和磁性耐久性。

磁珠与电感在解决EMI和EMC方面的作用有何区别

穿芯电感的电感通常相对较小，从几微亨到几十微亨不等。电感与穿芯电感器中的导线的尺寸和长度以及磁珠的横截面积有关，但是如果磁珠的电感与***有关，也可以计算磁珠的相对磁导率。图3和图4分别是导丝和穿芯电感的示意图。在计算穿芯电感时，必须首先计算圆截面直线的电感，然后通过将计算结果乘以磁珠的相对磁导率来计算穿芯电感的电感。此外，当穿芯电感器的工作频率非常高时，磁珠中也会产生涡流，这相当于穿芯电感器的磁导率降低。这时，我们一般使用有效磁导率。有效磁导率是磁珠在一定工作频率下的相对磁导率。然而，因为磁珠的工作频率只有一个范围，所以在实际应用中经常使用平均磁导率。在低频时，普通磁珠的相对磁导率非常大(大于100)，但在高频时，其有效磁导率仅为相对磁导率的一小部分，甚至是一小部分。因此，磁珠也有截止频率的问题。所谓的截止频率是指当磁珠的有效磁导率降至接近1时的工作频率fc，此时磁珠已经失去了电感器的功能。通常，磁珠的截止频率fc在30至30 ~ 300兆赫之间。截止频率与磁珠的材料有关。通常，磁芯材料的磁导率越高，截止频率fc越低，因为低频磁芯材料的涡流损耗相对较大。在设计电路时，用户可以要求磁芯材料供应商提供磁芯工作频率和有效磁导率的测试数据，或者不同工作频率下的磁芯渗透电感图。图5是穿过心脏的电感的频率图。

铁氧体磁珠的原理

铁氧体是磁珠的主要原料。铁氧体是一种具有立方晶格结构的铁磁材料。铁氧体材料是铁镁合金或铁镍合金。其制造工艺和机械性能与陶瓷相似，颜色为灰黑色。铁氧体是一种磁芯，常用于电磁干扰滤波器。许多制造商提供专门用于***电磁干扰的铁氧体材料。这种材料的特点是非常大的高频损耗和高磁导率。它可用于在高频高电阻条件下，在电感线圈绕组之间产生小电容。对于用于***电磁干扰的铁氧体，***的重要性能参数是磁导率μ和饱和磁通密度Bs。磁导率μ可表示为复数，实部构成电感，虚部表示损耗，并随频率的增加而增加。因此，它的等效电路是由电感L和电阻R组成的串联电路，二者都是频率的函数。当导线穿过铁氧体磁芯时，形成的电感阻抗随频率的增加而增加，但其机理在不同频率下完全不同。

在低频带，阻抗由电感的感抗组成。在低频时，R很小，磁芯磁导率高，所以电感大，L起主要作用，电磁干扰被反射和***，此时磁芯损耗小。整个器件是一个低损耗、高品质的电感，容易引起谐振。因此，在低频带中，使用铁氧体磁珠后有时会出现干扰增强。

电磁骚扰和电磁干扰有什么不同

电磁骚扰:任何可能导致设备、设备或系统性能降低或损坏有生命或无生命物质的电磁现象。电磁干扰可能是电磁噪声、无用信号或传播介质本身的变化。

电磁干扰:由电磁干扰引起的设备、传输信道或系统性能的下降。

电磁骚扰只是客观存在于电磁现象中的一种物理现象。它可能会导致退化或损坏，但不一定会产生后果。然而，电磁干扰是电磁骚扰的结果。

什么样的情况以及电磁骚扰是如何发生的？

电磁干扰通常发生在以下情况:高速数字信号电路、开关电路、脉冲发生电路和大功率控制电路等。其中电压和电流在非常短的时间内快速变化，并且包含电感器和电容器的电路被接通和断开。

当电场、磁场和电荷等电量迅速变化时，也会发生电磁干扰。

在开关动作电路中，电压/电流增加或衰减时间T越短，噪声带宽越宽；快速变化的电压V和电流I的幅度越大，噪声的幅度越大。

特别是在***负载电路中，当电路由开变关时，很容易产生间歇性电磁干扰。噪声波形从小到大逐渐增大，这对应于开关触点之间的距离从小到大的过程。

在该电路中，当DC电压VD在其中L和R串联连接的负载上产生电流I时，开关S在L的两端产生极性相反的尖峰电压(称为电感反冲电压)，该尖峰电压比VD大十倍，并且有时在开关S从接通切换到断开时大数百倍。

当L两端都有寄生电容C0时，会出现以下现象:

当C0=100pF时，产生约-848伏和225千赫的振荡。

当C0可以忽略不计时，它将达到-6000伏；

寄生电容越大，电感两端的电压越低，振荡频率越低。

在实际电路中，即使电容器连接到电感器L的两端，由于电容器引线的电感的影响，也不会获得电容器的效果，并且阻尼振动波形的下降部分d ﹨u/dt变大，留下高频部分。

电容器必须耐高压，否则会损坏。镇流器两端产生的高压点亮荧光灯的电路。一旦由它产生的振荡高压被传输到其他电气设备，它将成为骚扰。