高導磁合金(如 Mu-metal、坡莫合金)與一般鐵材最大的差異在於磁性、成分、加工性、用途與穩定度都有本質上的不同。一般鐵材雖然具備磁性,但其磁導率、損耗特性與穩定度遠不如高導磁合金,因此無法用於精密磁屏蔽或弱磁場應用。
1. 磁導率(μ)差異最大
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高導磁合金 μr:80,000~150,000(經退火)
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普通鐵 μr:約 200~5,000
➡ 高導磁合金能吸收、導引磁場的能力比普通鐵高數十倍到上百倍。
2. 成分不同
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高導磁合金:主成分 Ni(50~80%)+ Fe,可能含 Cu、Mo
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一般鐵:純鐵、低碳鋼,以 Fe 為主
鎳含量使高導磁合金獲得「超軟磁」特性。
3. 磁域活動能力不同
高導磁合金經退火後:
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磁域容易翻轉
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磁阻低
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磁滯損失小
一般鐵:
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磁域受雜質、應力限制
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不易翻轉 → μ 低、損耗高
4. 加工後的磁性差異
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高導磁合金加工後 μ 大幅下降,需要再退火
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一般鐵加工後磁性影響較小
這也是高導磁材料使用成本較高的原因。
5. 飽和磁通密度不同
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高導磁合金 Bsat 約 0.7–0.8T(容易飽和)
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一般鐵 Bsat 約 1.6–2.0T(飽和磁通高)
➡ 普通鐵較能承受強磁場;高導磁合金擅長弱磁場導流。
6. 用途完全不同
高導磁合金用途:
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MRI 磁屏蔽
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伺服器 / 5G 模組 EMI 屏蔽
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精密感測器外殼
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電流互感器、磁環
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實驗室弱磁場隔離
一般鐵用途:
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結構材料
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馬達、變壓器鐵芯(矽鋼)
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建築、機械加工
結論
高導磁合金與一般鐵材最大的差別在於其極高的磁導率與低磁滯損失,使其能在弱磁場與低頻磁干擾環境中達到精準、有效的屏蔽與導磁效果。一般鐵材無法替代高導磁合金,兩者屬於完全不同級別的磁性材料。
