1 概述
1.1 金属软磁粉芯简介
金属软磁粉芯是一种具有磁电转换特种功能的新型软磁材料。它是用金属或合金软磁材料制成的粉末，通过特殊的工艺生产的磁芯材料。软磁材料由于具有磁电转换的特殊功能，从而被广泛的应用于各个科技领域和工业领域中。当今社会，被广泛使用的软磁材料主要有金属软磁、铁氧体软磁、非晶微晶软磁和金属软磁粉芯四大类。每种新材料的出现，它都有一些新的独特的优良特性，它们都有各自的用武之地，是谁也取代不了的，是永远具有生命力的。如金属软磁的硅钢在各种大型电机和大功率变压器的应用，铁氧体软磁在某些高频领域的应用等等。但它们也不可能是十全十美的，人们在使用中总会感到有这样那样的不足之处，于是又先后出现了非晶微晶软磁材料和金属软磁粉芯。
金属软磁材料具有高的饱和磁感应强度和良好的磁性能等优良特性，但它存在两大致命缺点：其一是损耗大、高频特性差；其二是对应力敏感，太娇气，磁性能稳定性差。铁氧体软磁的最大优点是损耗低，高频特性好，有效导磁率高。但其饱和磁感应强度低易饱和是其最大的缺陷，其次是磁性能稳定性差。非晶微晶材料虽然在一定程度上较之金属软磁的损耗小些，使用频率范围广些，但这种改善也是有限的。且与金属软磁一样存在稳定性差，有效导磁率不高，一致性无法控制的缺陷。
金属软磁粉芯由于是以金属或合金软磁材料制成的粉末为原料，又采用了软磁铁氧体生产相近的粉末冶金生产工艺，所以它既保留了金属软磁和铁氧体软磁二者的一些优良特性，同时又最大限度的克服了二者的一些缺陷，是一种具有许多优良特性的新型软磁材料。目前广泛使用的有铁粉芯(Iron cores)、铁硅铝磁粉芯(Sendust cores)、高通量磁粉芯(High flux cores)和钼坡莫磁粉芯(MPP  Cores)等四大系列。其主要特性如下：
(1)具有高的饱和磁通密度，如铁粉芯最高可达1500mT，高通量磁粉芯达1300mT，铁硅铝磁粉芯可达1000mT，钼坡莫磁粉芯可达800mT，这是铁氧体软磁所远不及的。
(2)具有较高的有效导磁率，铁粉芯-26材质在10kHz可达μe75，而MPP类最高可达μe550，这是金属软磁和非晶微晶类所远不及的。
(3)损耗低、频率稳定性好，使用频率范围广，从1kHz到上百MHz都可用。
(4)由于具有上述三条优点，金属软磁粉芯具有良好的交直流叠加稳定性，这对于实际使用中很多存在交直流叠加的场合是非常重要的。
(5)具有良好的磁性能稳定性，这一特性对于使用中确保产品质量具有重要意义。各种材料随着使用时间的增加，其性能会逐步变坏。然金属软磁粉芯却在使用过程进行自然失效老化，其性能变化更加稳定。特别是经老化处理后再经一定时间自然时效处理后其性能几近不变。所以拆旧的金属软磁粉芯仍可翻新使用。
(6)它还有一条非常重要的也是其他任何软磁材料所不具备的独特优良特性，就是具有良好的性能可控性。也就是说在各类金属软磁粉芯生产过程中，人们可以通过控制和改变其生产工艺技术条件，生产出各种具有独特性能的金属软磁粉芯，从而能最大限度地满足各种使用条件下的各种不同要求。这对于提高产品的性能和质量，特别对于高科技领域和国防军工领域是具有非常重大意义的。
在评价各种材料时，我们曾经说过要进行综合比较，也就是说在各类材料中，就其优点比它好的少；就其缺点比它差的多，这就是一种综合性良好的材料。综上所述我们可以得出这样的结论：金属软磁粉芯在当今广泛使用的四大类软磁材料中，是一种综合性能最良好，有着更广泛使用前景的一种新型软磁材料。
1.2 金属软磁粉芯的应用意义
社会的进步和科学技术的发展，对各种材料领域不断提出了新的要求，而各种性能更优异的新材料的出现它总是在一些新的领域里发挥着新的作用。正是由于这些新材料满足了科技发展的一些新要求，从而使整个社会向前推进了一步。当今社会，高精度、高灵敏度和大容量、小型化是对各种电子产品提出的总要求和发展方向。金属软磁粉芯的应用和发展也正是为了适应这种要求和发展的。
高精度和高灵敏度要求二者是相一致的，并且是相辅相成的。灵敏度高就意味着感量小，而感量小说明分辨率高，也就说明具有更高的精度了。为了达到高精度和高灵敏度，对软磁材料就提出了高有效导磁率、高磁性能稳定性和高一致性的要求。高有效导磁率和高的磁性能稳定性这正是金属软磁粉芯优于其他软磁材料的特性。高的一致性对产品精度和灵敏度具有决定性的意义。而高精度和高灵敏度对整机来说是具有重要意义的。如潜艇上的声呐，离开了高精度和高灵敏度就失去了准头，那就会处于被动挨打的地位！我们在潜艇延迟线圈用磁芯研制中，正是利用了金属软磁粉芯的性能可控性这一独特优点，创造了当代世界磁性能一致性最高水平±0.125%批量供货的新工艺。由此使整机合格率和性能大大提高。同样也是利用这一特性，我们于2004年研制了用于某反潜装备开关电源磁芯获得成功，该装备被美国评价为当今世界最先进的反潜装备。
同样，大容量和小型化二者也是相一致和相辅相成的。这对于软磁材料而言，要求具有高的饱和磁通密度，高的有效导磁率和低的损耗。而这些特性也正是金属软磁粉芯优于其他软磁材料的地方。如最近我们为北京中科慧宝公司研制的高效LED节能灯功率因数校正电感磁芯，其效率较一般节能灯大为提高。一只60W白炽灯的光通量约为800流明，一般节能灯也只有2500流明，且实际能耗超过60W。而这种高效LED节能路灯在实际能耗不超出60W情况下，其光通量超过6500流明。且由于这种低损耗磁芯的应用，使其温升情况大为减小，这对于某些散热不好的场合（如路灯为防水而需较密闭）是具有重要意义的，其寿命大大增长。
由于金属软磁粉芯具有优于其他软磁材料的一系列优良特性，从而被广泛的应用于各个科技领域和工业领域。也正由于金属软磁粉芯的应用，使得各种产品的性能得到改善，质量得到提高，从而促进了科学技术的发展和社会的进步。
1.3 我国金属软磁粉芯应用发展情况
总的来说我认为不够理想、广泛，落后国外先进国家近20年。应用方面大部分停留于引进技术的仿制，缺乏大量独立自主设计的项目和产品。金属软磁粉芯产品生产的发展除铁粉芯外，大量使用的三种合金系列产品尚处在大规模工业化生产的初始阶段。三种合金系列产品的国内市场需求现在95%以上还是靠进口。过去是美国产品垄断中国市场，至上个世纪90年代中期，韩国以低于美国30~40%价格，且性能良好的产品开始大量打入我国市场。至今大部分取代了美国产品，目前占有我国市场需求量75%以上。仅CSC公司（长胜公司）就约占我国市场70%，国内生产企业规模小、质量差仅占需求的极小份额。
我国金属软磁粉芯的应用，最初仅在发射卫星火箭等重大工程项目和少量军品需要，如上世纪60年代未期为发射东方红一号而进行的研制。70年代初国防科工委和冶金部联合将该项目的研发定点于武汉冶金研究所，其后又将北京798厂定为试制单位。由武汉冶金研究所研制的项目转给798厂，进行小批量试制以供各项目及军品之需，仅少数较难项目的试制仍由武汉冶金研究所承担。直至上个世纪90年代，我国大搞通讯产业建设。当时引进了国外各种通讯电源模块生产技术，而各种通讯电源的核心部件就是作为滤波电感、储能电感、稳压（稳流、扼流）电感等金属软磁粉芯，于是“磁粉芯”这一名词才开始在民品设计人员口中出现。另一方面我国开关电源这一新技术产品也开始市场化，而金属软磁粉芯由于具有一系列优良特性，在开关电源产品上得以大量使用，所以从上世纪末期开始，金属软磁粉芯产品需求量逐年大增。特别是入世以后，我国已成为世界上各种电子元器件的最大供应基地。生产各种电子元器件的企业如变压器、滤波器、互感器、充电器、逆变器、磁放大器等及各种线圈厂家在全国各地，特别是在珠三角、长三角、京津塘、山东半岛等，如同雨后春笋，遍地生产。这更促使对金属软磁粉芯的极大需求，也促使我国成为市场需求的争夺市场。除大量向中国倾销磁芯产品外，还纷纷在我国建立生产线，如美磁在厦门，阿罗德在深圳，CSC公司在山东威海都建立了生产线，于是形成目前国外产品垄断我国市场的局面。
2 在赶超世界先进水平中，不断前进的武汉浩源磁材科技发展有限公司
武汉浩源磁材有限公司成立于1999年4月，其前身实际是我国唯一定点研制金属软磁粉芯的武汉冶金研究所。在国企单位由于种种限制，使项目得不到发展。92年退休后我先在武汉二轻依托武汉锣厂创办了武汉磁力特种冶金粉末制品研究所。由于某些军品的需要，金属软粉芯的研发生产也就成了该所主导项目产品之一。其后由于解决了当时国内最大通讯电源厂家，邮电535厂（今中国普天）引进西班牙赛特模块用磁芯需要及美国彼德华公司对于φ24钼坡莫磁芯大量需求，该所便全面转向专门从事金属软磁粉芯生产研究。但也因体制限制使得不能放手自由研发。于是1999年在极端困难情况下，靠私人高利借贷创办了武汉浩源磁材有限公司。浩源公司的成立，机制的改变，使得如鱼得水可以自由自主的开展研发创新。为了适应市场需求，扩大生产规模，公司于2008年元月为中远置地置业发展有限公司收购，改名为武汉浩源磁材科技发展有限公司。公司从成立至今已十年有余，公司产品一直以高质、价廉为宗。公司全体员工以真诚，热心服务客户为本。以赶超世界先进水平为目标，不断创新，努力奋进，取得了可喜的进展。
2.1 以满足市场需求为己任，全面开展各系列品种产品研发生产。
在国外，生产铁粉芯是以美国微金属公司为代表，是专门从事铁粉芯研发生产。而美磁、阿罗德、长胜等美、韩企业，则是专门从事三种合金系列产品的研发生产。为了满足市场需求，我们没有走别人的老路。从公司一成立开始，便对四大系列、各种规格、各种材质产品进行了全面研发生产。通过努力创新，完全独立自主的创造了干法绝缘生产各种材质铁粉芯新工艺。2001年我公司生产的HYT225-28B铁粉芯通过中美合资天津万泰克给美方确认，在综合性能一致情况下，其直流叠加稳定性比美国微金属的还好，从而被确认通过。结果如下表：
本公司HYT225-28B磁芯与美微晶产品对比
生 产
企 业 叠加直流后电感值变化(DC0~30A)μH 叠加DC30A时电感下降％
 0 5 10 15 20 25 30 
浩源 280 255 240 220 208 180 170 39.28
美微晶 225 200 177 160 135 120 100 55.56

同在2001年，南通新科尔为美国加工线圈，要求我们提供铁硅铝磁粉芯HYCS572026高频磁芯以代替美磁的77111产品，也被美方确认通过。并于2004年我公司在国内第一家生产出了各种规格μe26~147各种性能档的铁硅铝磁粉芯，也是国内第一家开始生产各种U型E型Kool Mμ产品的企业。高通量磁粉产品μe26~125各性能档各规格产品，钼坡莫磁粉芯μe26~300各性能档和各规格，国外有的我们都能生产供货。由此，在各产品品种规格及各材质性能档产品上，不仅填补了国内许多空白，也使浩源公司成为世界上生产各种系列、规格品种金属软磁粉芯最齐全的企业。我们的产品被评为“金属软磁粉芯质量信得过产品”和“中国名优产品”等。2000年韩国长胜产品开始大量打入中国市场时，把浩源公司列为其第一竞争对手。
2.2 以世界先进水平为目标，狠抓产品质量提高，努力赶超世界先进水平。
金属软磁粉芯生产除涉及磁学和粉末冶金二个基本学科外，还涉及其他许多学科，技术难度较高。特别是三种合金系列的产品，技术难度就更大。但你的产品要能立足于市场没有高的品质是不行的，特别是在美韩等国优质产品大量冲驰我国市场的情况下，我们充分体会到“质量是企业的生命”这句话的含义。我们一方面狠抓新产品开发，同时紧紧抓住产品质量的提高。我们的目标紧紧盯住世界王牌企业美磁和以优质产品大量打入我国市场的韩国长胜（CSC公司）的产品各项性能指标。铁粉芯也以世界王牌企业美国微晶为目标，通过科学分析，努力创新，创造了干湿混合法绝缘新工艺。产品性能处理工艺、产品检测技术与方法、设备改进等使产品性能与质量很快得到提高。并且我们想：“我们不能老是跟着别人屁股后面追，我们难道不能在某些方面超过别人，创造我们的世界先进水平吗？”我们这一大胆设想不是凭空想的，而是根据实际需要提出来的，那就是控制产品性能一致性。抓住提高产品磁性能一致性对使用具有重要意义这一点，我们把铁粉芯产品美国微晶除-2材质为±5%，其余各材质均为±10％。我们提高一个档次均为±5%。三种合金系列，美韩等国各性能档均为±8%，我们也提高了一个档次是±5%。这一提高，特别是三种合金系列产品，在合格率、成品率及成本的保证上，都存在很高的技术难度！面对困难，我们没有退缩，通过新工艺、新技术、新方法的创新，2004年性能一致性世界最先进水平的企标在我们产品目录上公布于世。并且创造了世界最高水平的MPP产品(μe80)±0.125％批量交货的奇绩！也因此保证了我国某些产品的高质量和先进性。在铁粉芯方面也是，如武汉邮科院的T50-26和石家庄某单位的T80-26，连进口世界王牌美微产品都不能用，非得要用我们的产品才行，因为我们产品一致性好。
新公司成立这一年里，由于市场影响及竞争更激烈，公司在狠抓产品质量提高方面进行了大量工作，现在三种合金系列市场用量最大的铁硅铝磁粉芯，我们不仅产品一致性具有高水平，在其他性能如损耗、频率特性、直流叠加特性等各种综合性能均全面达到国际先进水平，从而满足了客户需要。如北京某公司研发的高效节能灯用铁硅铝系列的CS270125产品，找遍国内外仅美磁产品能用，请我们帮其尽快解决。结果仅用半月时间我们便提供了至少不亚于美磁的产品，从而使客户非常高兴和满意。所以有客户老总说：“如果浩源公司做不出来的产品，国内没有第二家能做出来。”当然我们决不能以此自以为是、固步自封，我们要永远瞄准世界最高水平，勇攀高峰，勇往直前。
2.3 努力开展设备创新，设计改制适用的设备，为保证产品质量、提高劳动效率、降低成本提供了保证。
金属软磁粉芯项目过去在我国迟迟不能上去，这与缺乏先进的设备、特别是压制设备有很大关系。由于成型时要求单位压力较一般产品要大得多，这对压机及模具等各方面要求较高，当时尚不能解决。而进口产品又很贵，如浙江浦华公司进口德国100吨全自动压机一台就要800多万元，这对一般企业是很难想象的。浩源公司从成立开始，对生产的关键设备压机进行了大胆创新，1999年设计改制成功40吨自动成型机，每分钟能成型30只。这么大吨位、这么高的成型速度，当时在世界上也是罕见的！由于为冲床改制，高速冲击力远远超过了40吨的压力，我们就是用这台压机不仅生产了T106-26及T130-26等铁粉芯，同时也生产了CM270125、CM330125等MPP系列的磁芯。并且还进行了20T、60T、80T等吨位的改制设计。我们把武汉某公司生产仿日本DTK的产品20吨机械式双向加压成型机及福建闽清某厂生产的15T双向加压干粉自动成型机进行了改制，使产品模具大为简化，提高了模具强度和寿命，使得过去不能生产的小产品可以生产了。
最近我们在国内第一家将旋转多功位这种高效压机，成功用于MPP产品的生产中，从而使产品质量和劳动效率大为提高。
我们还自行设计制造了各种成型机上的模具，满足了生产的需要。
我们发明创造了一种适用的箱式、管式两用可控气氛处理炉。这种炉子实际由一台箱式炉改制，具有占地面积小、密封性好、炉内气氛均匀，并且由于发热体不像一般管式炉绕在炉胆上直接加热，因而恒温区温度更为均匀等优点、又简单易于操作、成本低。这一发明我们没有申请专利，谁想做，我们都告诉谁，愿与大家分享。
我们花了不到一万元自制了一台30A交直流叠加检测用的外接直流源，很实用，结果也可靠。而天津无线电六厂生产的一台20A外接直流源要价达20万元。
我们还创造了简单实用的快速检测方法，所有这一切对保证我们各类产品的生产顺利进行、质量的保证与提高都起了极大的推动作用。
2.4 密切与客户联系，相互沟通，了解客户的要求与希望，并引导帮助客户正确设计和选用各种磁芯材料。
我们与客户的目标是一致的，都是为了生产高性能、高品质的产品。我们通过密切与客户联系与沟通，可了解到你的产品在客户产品中的作用、客户对你的产品的具体要求和希望。而你也可向客户宣传你的产品，让客户了解你的产品特性及使用意义，相互充实提高。并帮助和引导客户正确设计和选用各种金属软磁粉芯。为此我们总结撰写了《金属软磁粉芯》及《金属软磁粉芯及其应用设计》等文章，作为互相沟通学习的教材，受到客户普遍欢迎，且不少客户将其作为新职工的培训教材。