coremateriaal

Coremateriaal is de verzamelnaam voor materialen die als magnetische kern dienen in elektrische apparaten zoals transformatoren, inductoren en elektromotoren. Deze materialen zijn ontworpen om magnetische flux te concentreren en de efficiëntie van magnetische circuits te verbeteren, met eigenschappen zoals hoge magnetische permeabiliteit, lage coerciviteit en een geschikte saturatiedichtheid, zodat kernverliezen beperkt blijven bij beoogde frequenties en veldsterkten.

De hoofdgroepen zijn zachte magnetische materialen, ferrieten en gepulverd ijzer. Zachte magnetische materialen omvatten siliciumstaal (ijzer-siliciu legeringen), nickel-ijzerlegeringen zoals Permalloy, en amorfe- of nanocrystalline materialen. Ferrieten zijn keramische magnetische oxiden, veel toegepast bij hogere frequenties, met twee hoofdgroepen: MnZn-ferriet en NiZn-ferriet. Gepulverd ijzerkernen bestaan uit fijnkorrelige ijzerdeeltjes in een bindmiddel en worden geperst tot kernringen of andere vormen; deze cores bieden vaak consistente permeabiliteit over een breed frequentiebereik.

Eigenschappen en prestaties: kernmateriaal moet een combinatie bieden van hoge permeabiliteit, lage coerciviteit en voldoende saturatiedichtheid. Verliezen bestaan uit hystereseverlies en wervelstroomverlies; laminatie van staal of het gebruik van ferrietmaterialen met hoge elektrische weerstand vermindert wervelstroomverlies, terwijl ferrietmaterialen meestal beter presteren bij hogere frequenties. Amorf en nanocrystalline materialen kunnen lage verliezen tonen over bredere frequentiegebieden.

Fabricage en vormgeving: siliconestalen kernen bestaan uit dunne laminaten met isolerende lagen die gestapeld worden. Ferrietkernen worden geproduceerd door sinteren van keramische oxidekristallen. Gepulverd ijzer wordt geperst en gebonden tot rings of andere kernvormen. Alle typen ondergaan kwaliteitscontroles op permeabiliteit, verlies en temperatuurstabiliteit.

Toepassingen en selectie: coremateriaal wordt gekozen op basis van frequentie, Fluxdichtheid, geometrie en omgevingsomstandigheden. Ze komen voor in transformator- en inductorkernen, motor- en generatorkernen, EMI-onderdrukkingskernen en andere magnetische schakelingen.