恒磁导率合金(constant permeability alloy)  

在一定的磁场范围(从零开始)内，磁导率比较恒定的软磁合金。一般情况下，软磁合金的磁感应强度和磁场之间存在着非线性的函数关系(回线关系)，不同磁场强度下的磁导率不同。具有正常磁滞回线的合金，其起始磁导率μi和最大磁导率μm之间相差5～10倍；矩形磁滞回线的合金，则可差10～100倍。一般具有低剩磁Br扁平磁滞回线的合金，μm／μi≤1.30(即相差小于30％)。如图1所示，对理想的恒磁导率合金，其Br和Hc应趋近于零，回线形状呈一条倾斜的直线，在Ho以下的磁场H中磁导率μ完全恒定。但实际的材料中Br和Hc虽可达很小，不可能为零，而且低Br的回线形状也可以有很多种，故μ并不恒定。定义磁导率的恒定系数α为，一般将α≤10％的低Br的合金称为恒磁导率合金。

简史   1921年，美国的埃尔门(Elmen G W)在研究中发现，Ni45Co25Fe合金在一定的磁场(H≤300A／m)内，磁导率μ近于恒定，磁滞回线呈蜂腰(柬腰)状，遂命名该合金为坡明瓦合金(perminvaralloy)。但当外磁场再增大时，这种现象消失，回线变为正常回线。这是最早发现的恒导磁现象。1935年德国人达尔(DahlO)等利用轧制时的滑移感生各向异性和脱溶过程，获得了恒磁导率合金Ni(35～45)Cu(5～15)Fe，称为等导磁合金(Isoperm)。回线形状如图2所示。这类合金的卢虽能在较宽的磁场范围(0～8000A／m)内恒定，但户较低(μ=0.06～0.11mH／m)，Hc较大(几百A／m)，交流磁性不好，损耗大，故未能得到推广使用。后来利用开气隙或掺入绝缘介质(磁粉芯)的办法，也得到恒磁导率特性。但这并非磁性合金本身的行为，而是磁导率的退磁或形状效应所致。60年代中期以后，利用横向磁场热处理的工艺，获得了一批μ很高的低Nr扁平回线的铁镍系合金。其中，中国发明的Ni65MnFe合金(1J66)，其磁化曲线最接近于理想的恒磁导率合金。不仅产高(约为3.75mH／m)，而且在交流、交直流叠加和温度在—60～90℃及频率为0～10kHz等变化条件下仍保有良好的稳定性。图3示出1J66的磁滞回线与理想曲线的比较。

性能表中列出了1J66恒磁导率合金的磁性能和热处理工艺。Ni65Fe合金在高温淬火后具有很接近于零的磁晶各向异性K₁，加入1％锰后，对Ni₃Fe的有序转变和K₁的影响不大，而B_s值略有提高。在高温退火后的合金，经横向磁场处理(处理时磁场方向与轧制方向垂直)后形成了180°的磁畴结构，即感生出大的单轴热磁各向异性能K_u。由于K₁→0，所以K_u》K₁。在测量时，磁化是完全靠磁畴的磁矩转动来完成的，这时控制磁畴磁矩转动的因素有二：一为感生各向异性K_u1；一为外磁场Ho于是总能量应为：

式中M_s为磁化强度；θ为易磁化轴与Ms之间的角度；μo为真空磁导率。运用能量极小原理可以求出合金的恒定磁导率

式中B_s为合金的磁饱和强度，对固定的材料来说B_s和K_u1都是常数，所以磁导率也是常数(对1J66合金，B_s=1.35T，K_u1=2.42×10²J／m³)。图1中的B点所对应的磁场为单轴各向异性的等效场Ho(也称饱和场，即μ恒定的最大磁场)。它等于：

实际上由于存在各种干扰，如K₁≠0，晶粒取向、应力、杂质等，所以μ恒定的磁场要比Ho小得多。对1J66而言，Ho=360A／m，与实际的恒定磁场范围(320A／m)十分接近。

用途   可用作交流电感元件，恒电感元件，电子线路中的输出、反馈、耦合变压器和单极脉冲变压器铁芯等。