當(dāng)漢斯·克里斯蒂安·厄斯特（HansChristianErsted）在1820年證明電流在磁性材料上引起機(jī)械力時(shí)，邁克爾·法拉第（MichaelFaraday）于1831年發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)，從而開(kāi)始了電氣機(jī)械和電機(jī)的*初開(kāi)發(fā)*臺(tái)產(chǎn)生扭矩的機(jī)器使用的是簡(jiǎn)單的鐵芯。沃納·西門(mén)子（WernerSiemens）于1856年制造了*臺(tái)帶有雙T型電樞和槽形繞組的發(fā)電機(jī)。在1870年代初，經(jīng)常使用鐵絲來(lái)克服由實(shí)心鐵零件帶來(lái)的渦流損耗問(wèn)題。1873年，奧古斯特·佩勒（AugustePeller）提議將鐵芯細(xì)分為電氣絕緣的鐵片，但直到1880年托馬斯·愛(ài)迪生（ThomasEdison）實(shí)驗(yàn)室生產(chǎn)出疊層鐵芯之前，似乎沒(méi)有人追求層壓鐵芯的制造。迄今為止，層壓板的使用一直是制造電機(jī)鐵芯的*常用方法。

在隨后的幾年中，研究和開(kāi)發(fā)不僅集中在電機(jī)制造上，而且許多軟電磁鋼的性能開(kāi)發(fā)和分析也迅速進(jìn)行。在1880年代和1890年代，人們研究了不同的合金，例如硅鐵（SiFe）和鎳鐵（NiFe）。從1890年至今，硅鐵合金仍然是工業(yè)電機(jī)層壓鐵芯的明確選擇，并且正在進(jìn)行深入的研究以進(jìn)一步改善典型的磁特性。除了改進(jìn)硅鐵合金外，還廣泛研究了其他材料以創(chuàng)建新的機(jī)械設(shè)計(jì)。在過(guò)去的幾十年中，非晶態(tài)和納米晶態(tài)材料以及軟磁復(fù)合材料（SMC）已廣泛用于電機(jī)應(yīng)用。近年來(lái)，增材制造的新研究（也稱(chēng)為3D打印）作為一種將粉末狀材料直接用于未來(lái)機(jī)器應(yīng)用的磁芯構(gòu)造中的方法。

對(duì)于電機(jī)應(yīng)用，無(wú)方向性硅鐵（NOSiFe）是迄今為止*常見(jiàn)的材料，全世界每年的產(chǎn)量約為一千萬(wàn)噸，占整個(gè)軟磁材料市場(chǎng)的80％。鐵氧體，粉末，非晶態(tài)，NiFe和CoFe的年總產(chǎn)量約為50萬(wàn)噸。磁性材料的種類(lèi)不斷增加，包括新的成分，材料加工和提供的形式，這使得電機(jī)設(shè)計(jì)人員難以為新的電機(jī)設(shè)計(jì)選擇*佳材料，這意味著（迭代）材料選擇將成為未來(lái)機(jī)器開(kāi)發(fā)過(guò)程中非常重要的一部分。典型的材料參數(shù)已被考慮在內(nèi)在機(jī)器設(shè)計(jì)過(guò)程中，包括磁飽和度、矯頑力、磁導(dǎo)率、鐵損（磁損）、磁致伸縮（噪聲）、交貨（，完全加工，半加工）、市場(chǎng)可用性（材料供應(yīng)，包括地緣政治問(wèn)題）、價(jià)格。

電機(jī)的功率密度主要取決于所用材料的磁飽和度。對(duì)于較大的磁飽和值，需要較少的材料來(lái)引導(dǎo)電機(jī)磁芯內(nèi)部的磁通量并實(shí)現(xiàn)相同的輸出功率。磁性材料的矯頑力決定了材料的磁滯行為，從而決定了在機(jī)器中產(chǎn)生所需磁通量所需的磁場(chǎng)強(qiáng)度。因此，這與磁滯損耗和所需的電機(jī)繞組（通常以安培/匝為單位）有關(guān)。

除了磁值外，材料的鐵損是機(jī)器設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵因素，較低的鐵損不僅提高了機(jī)器效率，還降低了機(jī)器所需的散熱和冷卻系統(tǒng)。鐵損的主要因素是磁化強(qiáng)度變化引起的磁滯損耗，以及導(dǎo)電磁性材料中感應(yīng)電壓引起的渦流損耗。磁滯損耗隨頻率和機(jī)器速度線性增加，而渦流損耗隨頻率和機(jī)器速度成平方增加。

結(jié)論

在很大程度上取決于化學(xué)材料的成分，因此可以通過(guò)更改或添加不同的合金材料來(lái)控制。具有低飽和磁化強(qiáng)度的材料也趨向于具有較低的磁致伸縮性（例如鈷基非晶材料和80％的鎳鐵）。為了充分利用軟磁材料的磁性能和機(jī)械特性，通常在電機(jī)鐵心組裝過(guò)程之前或之后進(jìn)行退火工藝。如果在涂覆過(guò)程之后進(jìn)行退火，則通常使用無(wú)機(jī)涂層來(lái)承受較高的退火溫，軟磁復(fù)合材料通常不會(huì)退火，因?yàn)楦邷貢?huì)破壞鐵顆粒之間的絕緣。