CN102812527B

CN102812527B - 磁芯

Info

Publication number: CN102812527B
Application number: CN201080062454.1A
Authority: CN
Inventors: R·S·帕拉沙尔; J·斯图尔吉斯
Original assignee: Alstom Technology AG
Current assignee: General Electric Technology GmbH
Priority date: 2010-01-27
Filing date: 2010-01-27
Publication date: 2015-02-11
Anticipated expiration: 2030-01-27
Also published as: CN102812527A; US20130002392A1; EP2529380A1; WO2011091846A1; CA2786937A1; EP2529380B1; BR112012018652A2

Abstract

一种制造磁芯（10）的方法包括下述步骤：连接具有布置为层叠结构的多层磁芯材料（16）的第一和第二芯堆叠（12，14）以使得第一芯堆叠（12）的磁芯层（16）与第二芯堆叠（14）的磁芯层（16）基本上对齐；以及将磁性填充物（22）插入到基本上对齐的磁芯层（16）之间的任何间隙（20）中以桥接基本上对齐的磁芯层（16）之间的间隙（20）。

Description

磁芯

本发明涉及一种制造磁芯的方法，并且特别地涉及一种制造用于在变压器中使用的磁芯的方法。

在工业和电力传输和分配应用中使用的变压器通常包括围绕磁芯缠绕的初级绕组和次级绕组。初级网络和次级网络连接到初级绕组和次级绕组。

为了将电力从初级网络传输到次级网络，交流电流通过初级绕组。初级绕组中的交流电流在变压器的磁芯中产生交变磁通，该交变磁通在次级绕组中感生交流电压。初级绕组中的匝数与次级绕组中的匝数的比率确定两个绕组上的电压的比率。

在其它变压器（例如，自耦变压器）布置中，初级网络和次级网络可以连接到围绕磁芯缠绕的单绕组。在这样的布置中，网络连接在不同点、或抽头处，并且绕组的一部分用作初级绕组和次级绕组的一部分。

为了从源网络传输电力，电流必须流过连接到源网络的初级绕组以在磁芯中产生磁场。该电流通常被称为“磁化电流”并且即使在电力没有被传递到次级网络时也存在。流过初级绕组的电流导致初级绕组以及将初级绕组连接到以发电站或风力发电厂的形式提供的电力源的电力系统的电阻性发热，从而导致电力损耗。

变压器中通常采用的磁芯通常具有比周围空气更高的磁导率。由流过初级线圈的电流产生的磁场的磁场线因此集中在磁芯结构内。使用磁芯减少了与建立磁场所要求的磁化电流的大小相关的电力损失，这是因为使磁通通过具有比空气更大的磁导率的给定长度的磁性材料比使磁通通过对应长度的空气要求更低的磁化电流。

变压器常常包括使用钢构造的磁芯以约束和引导磁场，钢具有比空气高的磁导率并且因此要求比空气低的每单位长度的磁化电流。然而，钢是电导体并且因此当交变磁通通过钢芯时在钢芯内感生涡电流，这导致电力损耗。

根据本发明的第一方面，提供了一种制造磁芯的方法，该方法包括下述步骤：连接具有布置为层叠结构的多层磁芯材料的第一和第二堆叠以使得第一芯堆叠的磁芯层与第二芯堆叠的磁芯层基本上对齐；以及将磁性填充物插入到基本上对齐的磁芯层之间的任何间隙中以桥接基本上对齐的磁芯层之间的间隙。

使用第一芯堆叠和第二芯堆叠允许制造尺寸大于单个芯堆叠的磁芯，并且还允许制造具有不同形状的磁芯。例如，芯堆叠可以布置并连接为限定C形状、U形状的芯、H-I形状的芯、E-I形状的芯、L形状的芯或者I形状的芯。

在第一芯堆叠和第二芯堆叠中的每一个中提供磁芯材料层有助于提供其中减少了由于磁芯中的涡电流的产生导致的电力损耗的磁芯。通过每层磁芯材料的相对较小的截面大大地减小了当交变通量流过磁芯材料时在磁芯材料中感生的任何涡电流的大小，其中每层磁芯材料的相对较小的截面限制了涡电流的循环。

每个磁性层的相对较小的截面还意味着获得的磁芯具有比非层叠的磁芯更高的电阻。

使用磁性填充物来桥接第一芯堆叠和第二芯堆叠的基本上对齐的磁芯层之间的任何间隙在使用中有利于磁通从一个芯堆叠流到下一芯堆叠，同时使得相邻层叠之间的通量转移最小，并且因此使涡电流的感生最小。

由于除非采用非常复杂且昂贵的制造工艺否则芯堆叠的抵靠面具有不可避免的粗糙度，因此上述方法是有利的。这意味着，抵靠面不能够布置为完全地彼此接触并且导致基本上对齐的磁性层之间的间隙，从而缺少磁性填充物将导致在使用时需要更大的磁化电流。

磁性填充物的使用因此有助于减少由于相邻芯堆叠的基本上对齐的磁芯层之间的间隙的存在而导致可能发生的电力损耗。

优选地，该方法进一步包括下述步骤：激励第一芯堆叠和第二芯堆叠以生成磁场以吸引基本上对齐的磁芯层之间的磁性填充物。

这提供了用于填充截面很小、深、截面变化和/或难以接触的间隙的简单的技术。

在本发明的实施方式中，磁性填充物可以包括软磁材料的细粉末，软磁材料优选地包括从Fe、Co、Ni和铁素体钢的组中选择的一种或多种元素，并且优选地是铁磁材料。

使用细粉末允许磁性填充物准确地桥接基本上对齐的磁芯层之间的任何间隙并且防止产生由于使用大小与任何间隙差不多的组件而可能出现的死体积。任何这样的死体积导致了磁通流动的不规则路径并且会影响磁芯的磁性质。

软磁材料的诸如高饱和磁化、低抗磁力和高磁导率的优异的磁性质使得这样的材料适合于用作磁性填充物并且减少了与磁滞相关的能量损耗。

在本发明的其它实施方式中，磁性填充物可以包括其中铁磁材料的纳米大小的颗粒悬浮在载液中的铁磁流体，其中纳米大小的颗粒中的每一个优选地具有1-150nm的范围内的直径。

使用铁磁流体的有利之处在于其可以被倒入基本上对齐的磁芯层之间的任何间隙中并且将流动以占据任何形状和大小的间隙。

载液中的纳米大小的颗粒的分散确保了整个载液中的磁性质的基本上均匀的分布。

铁磁材料可以包括铁磁元素、铁磁氧化物和铁磁合金中的一种或组合，并且铁磁材料可以提供为非晶状态、超顺磁状态、常规合金铁磁状态或晶体状态。

在这样的实施方式中，铁磁材料可以包括从Fe-Ni、Fe-Co、Fe-Ag、Co-Pt和Fe-Pt的组中选择的铁磁合金。

在其它这样的实施方式中，铁磁材料可以包括从α-Fe₂O₃、γ-Fe₂O₃、FeO和Fe₃O₄的组中选择的铁磁氧化物。

在又一这样的实施方式中，铁磁材料可以包括掺有从Ni、Co、Pd、Ag、Au和Pt的组中选择的一种或多种导电元素的铁磁氧化物。

优选地，纳米大小的颗粒中的每一个被涂覆有从Ni、Co、Pd、Ag、Au和Pt的组中选择的导电元素。

用导电元素涂覆纳米大小的颗粒提供了修改纳米大小的颗粒的磁性质的能力并且因此提供了修改磁性填充物的磁性质的能力。

在其它实施方式中，磁性填充物可以包括磁流变材料，其在被施加有电场时发生粘度变化。

在这样的实施方式中，磁流变材料可以与软磁材料的细粉末和/或其中铁磁材料的纳米大小的颗粒悬浮在载液中的铁磁流体和/或诸如的非晶磁性材料组合。

磁性填充物的组成方面的这样的灵活性和变化允许定制具有匹配选择的磁芯的性质的性质的磁性填充物。否则，具有标准性质的标准磁性填充物仅适合于有限数目的磁芯并且从而限制了可能的基于磁芯的应用的数目。

为了确保磁性填充物保持在基本上对齐的磁芯层之间的任何间隙内的位置，磁性填充物可以与未固化的可流动的聚合物基材料混合。在本发明的实施方式中，未固化的可流动的聚合物基材料可以是环氧系统。未固化的可流动的聚合物基材料的使用允许将磁性填充物注入或插入到任何间隙中。该方法因此优选地进一步包括固化未固化的聚合物基材料的步骤。

可以通过加热芯堆叠实现的未固化的聚合物基的固化使得未固化的聚合物基固化并且将磁性填充物保持在基本上对齐的磁芯层之间的间隙内的位置。

不管使用何种形式的磁性填充物，该方法都优选地进一步包括密封芯堆叠的步骤。通过提供密封剂材料以包封芯堆叠或者通过将一个或多个密封件插入到芯堆叠内的孔中来密封芯堆叠防止了从芯堆叠的基本上对齐的磁芯层之间的任何间隙泄漏磁性填充物材料。

根据本发明的第二方面，提供了一种磁芯，该磁芯包括：第一芯堆叠和第二芯堆叠，每个芯堆叠包括布置为层叠结构的多层磁芯材料，芯堆叠被连接在一起从而第一芯堆叠的磁芯层与第二芯堆叠的磁芯层基本上对齐并且磁性填充物被提供为桥接基本上对齐的磁芯层之间的任何间隙。

现在将参考附图借助于非限制性示例来描述本发明的优选实施方式，在附图中：

图1示出了其中使用对接连接方式连接两个层叠的芯堆叠的磁芯中的通量分布；

图2示出了其中使用搭接连接方式连接两个层叠的芯堆叠的磁芯中的通量分布；

图3示出了其中使用对接连接方式连接两个层叠的芯堆叠并且使用磁性填充物桥接基本上对齐且分离的磁芯层之间的间隙的磁芯中的通量分布；以及

图4示出了其中使用搭接连接方式连接两个层叠的芯堆叠并且使用磁性填充物桥接基本上对齐且分离的磁芯层之间的间隙的磁芯中的通量分布。

将参考图1和图3描述根据本发明的实施方式的制造磁芯10的方法。

该方法包括使用对接连接方式连接第一芯堆叠12和第二芯堆叠14的步骤。设想的是，对接连接方式可以是90°T连接方式或斜接连接方式。第一芯堆叠12和第二芯堆叠14可以连接为形成C形磁芯、U形磁芯、H-I形磁性、E-I形磁芯、L形磁芯或I形磁芯。

芯堆叠12、14中的每一个包括布置为层叠结构的多层磁芯材料16，并且芯堆叠12、14布置为第一芯堆叠12的磁芯层16与第二芯堆叠14的磁芯层16基本上对齐，如图1中所示。

磁芯层16可以根据获得的磁芯10的想要的磁性质而由铁、钢或其它磁性材料制造。

芯堆叠12、14的边缘抵靠在一起以最小化基本上对齐的磁芯层16之间的任何间隙20。磁性填充物22然后被插入到间隙20中以桥接基本上对齐的磁芯层16之间的间隙20，如图3中所示。

磁性填充物22被提供为其中铁磁材料的纳米大小的颗粒悬浮在载液中的铁磁流体的形式。

使用铁磁流体的有利之处在于载液能够流入基本上对齐的磁芯层16之间的间隙20中并且从而将悬浮在载液中的铁磁材料的纳米大小的颗粒携带到间隙20中。

在磁性填充物22的插入过程中，第一芯堆叠12和第二芯堆叠14优选地被激励以产生磁场以将磁性填充物22吸引到基本上对齐的磁芯层16之间的间隙20中。

在移除磁场之前，第一芯堆叠12和第二芯堆叠14被密封以防止在移除磁场之后从间隙20泄漏磁性填充物22。

铁磁材料的纳米大小的颗粒中的每一个颗粒优选地具有1-150nm范围内的直径。

适合的铁磁合金的示例包括但不限于Fe-Ni、Fe-Co、Fe-Ag、Fe-Au、Co-Pt和Fe-Pt。其它的铁磁合金可以包括掺有一种或多种导电元素的铁磁氧化物。

适合的铁磁氧化物的示例包括但不限于α-Fe₂O₃、γ-Fe₂O₃、FeO和Fe₃O₄。

纳米大小的颗粒可以被涂覆有一种或多种导电元素以使纳米大小的颗粒具有想要的磁性质。

用于合金化或涂覆的导电元素的示例包括但不限于Ni、Co、Pd、Ag、Au和Pt。

磁性填充物22的组成方面的这样的灵活性和变化允许产生具有匹配磁芯层16的性质的非常特定的性质的磁性填充物22。

在图3中示出获得的磁芯10并且磁芯10包括使用其中第一芯堆叠12的面抵靠第二芯堆叠14的面的对接连接方式连接在一起的第一芯堆叠12和第二芯堆叠14。

芯堆叠12、14被连接为使得第一芯堆叠12的磁芯层16与第二芯堆叠14的磁芯层16基本上对齐。磁性填充物22桥接基本上对齐的磁芯层16之间的间隙20。

使用磁芯材料16的层减少了使用时与由于在磁芯10中感生的磁场的变化导致的磁芯中的感生的涡电流相关的电力损耗，如下面所描述的。

第一芯堆叠12的磁芯层16中的每一个磁芯层16与第二芯堆叠14的对应的磁芯层16抵靠或分离间隙20。由于一些磁芯层16会比其它磁芯层16更加突出，并且突出的程度在不同的磁芯层16之间也会不同，因此间隙20的长度会变化。

磁芯层突出程度的差异是由于磁芯层16之间的尺寸方面的变化而导致的，而磁芯层16的尺寸方面的变化是由于诸如尺寸公差的制造限制而导致的。结果，每个磁芯层16的尺寸会在规定的尺寸公差内变化。磁芯层16之间的尺寸方面的变化还可以是由例如层切割/冲压处理或层叠处理期间的制造故障而引起的。

磁芯10包括桥接基本上对齐的磁芯层之间的间隙20的磁性填充物22。

在使用时，每个磁芯层16接收在磁芯10中流动的磁通24的一部分。磁芯材料内的磁场的变化导致在磁芯材料内产生涡电流并且由于在磁芯10中流动的磁通24的变化而导致在使用时在磁芯层16中产生了涡电流。然而，每个磁芯层16的相对较小的截面限制了任何这样的涡电流的循环。另外，每个磁芯层16的相对较小的截面还意味着第一和第二芯堆叠12、14中的每一个具有比非层叠芯堆叠更高的电阻。

第一芯堆叠12和第二芯堆叠14中的每一个的层叠结构因此使得减少了在使用过程中由于涡电流而可能产生的电力损耗，其中涡电流是由于施加到磁芯10的磁场的变化而导致的。

填充间隙20的磁性填充物22限定了在基本上对齐的磁芯层16之间流动的磁通24的连续路径。

提供在基本上对齐的磁芯层16之间的连续路径相对于如图1中所示的没有磁性填充物22的情况减少了在磁芯10中产生磁场所要求的磁化电流。由于与磁性填充物22相比，空气的磁导率较低，因此填充有空气的间隙20的存在将要求更大的磁化电流来在磁芯10中产生磁场。

现在将参考图2和图4描述根据本发明的第二实施方式的制造磁芯30的方法。

该方法同样包括连接第一芯堆叠32和第二芯堆叠34的步骤，其中第一芯堆叠32和第二芯堆叠34中的每一个包括布置为层叠结构的多层磁性材料36。使用搭接连接方式连接第一芯堆叠32和第二芯堆叠34从而来自每个芯堆叠32、34的磁芯材料36的层彼此叠加。

更具体地，第一芯堆叠32和第二芯堆叠34中的每一个包括交替的主层36a和次层36b。第一芯堆叠32和第二芯堆叠34中的每一个的主层36a被互锁使得每个主层36a与另一芯堆叠32、34的对应的次层36b基本上对齐，如图2中所示。

虽然主层36a和次层36b中的每一个在图2中被示出为单层，但是设想的是，这些层36a、36b中的每一个可以包括多个层叠的子层。

磁芯层36可以根据获得的磁芯30的想要的磁性质而由铁、钢或其它磁性材料制造。

第一芯堆叠32和第二芯堆叠34被布置为使得基本上对齐的主层36a和次层36b之间的任何间隙40最小化。磁性填充物42然后被插入在间隙40中以桥接基本上对齐的主层36a和次层36b之间的间隙40，如图4中所示。

磁性填充物42设置为与诸如环氧系统的未固化的可流动的聚合物基材料混合的软磁材料的细粉末的形式。

使用软磁材料的细粉末的有利之处在于允许磁性填充物42准确地桥接基本上对齐的主层36a和次层36b之间的任何间隙40。另外，将磁性填充物42与未固化的可流动的聚合物基材料混合意味着聚合物基材料能够流入间隙40中并且从而将磁性填充物42携带到间隙40中。

在磁性填充物42的插入过程中，第一芯堆叠32和第二芯堆叠34优选地被激励以产生磁场以将磁性填充物42吸引并拉至间隙40中。

在移除磁场之前，优选地通过加热固化未固化的可流动的聚合物基材料。固化聚合物基材料使得该聚合物基材料固化并且从而在移除磁场之后将磁性填充物42密封在间隙40内的位置。

软磁材料被选择为与获得的磁芯30具有基本上相同的磁性质。

使用软磁材料的有利之处在于这样的材料在外部场被移除之后不会永久地保持其磁化。在使用时，这减少了可能与磁滞相关的电力损耗。

除了具有低磁滞之外，软磁材料还具有高磁饱和、低抗磁力和高磁导率。高磁导率的特别有利之处在于其降低了使得磁通通过材料所要求的能量的量。

优选地，软磁材料是基于Fe、Co或Ni的已经从其熔融状态快速淬熄以冻结其非晶结构的材料。适合的软磁材料的示例是

在图4中示出了获得的磁芯30并且该磁芯30包括使用其中第一芯堆叠32的主层36a中的每一个主层36a的面抵靠第二芯堆叠34的对应的次层36b的面（反之亦然）的搭接连接方式连接在一起的第一芯堆叠32和第二芯堆叠34。磁性填充物42桥接基本上对齐的主层36a和次层36b之间的间隙40。

在使用时，第一芯堆叠32和第二芯堆叠34的主层36a和次层36b中的每一个接收在磁芯40中流动的磁通44的一部分。与图3中所示的磁芯10一样，主层36a和次层36b中的每一个的相对较小的截面限制了由于在磁芯30中流动的磁通44的变化导致产生的任何涡电流的循环。另外，主层36a和次层36b中的每一个的相对较小的截面还意味着第一芯堆叠32和第二芯堆叠34中的每一个具有比非层叠的芯堆叠更高的电阻。

第一芯堆叠32和第二芯堆叠34中的每一个的层叠结构因此使得减少了在使用过程中由于涡电流而可能产生的电力损耗，其中涡电流是由于施加到磁芯30的磁场的变化而导致的。

填充间隙40的磁性填充物42限定了在基本上对齐的主层36a和次层36b之间流动的磁通44的连续路径。

提供在基本上对齐的主层36a和次层36b之间的连续路径相对于如图2中所示的没有磁性填充物42的情况减少了在磁芯30中产生磁场所要求的磁化电流。

在没有填充物材料42的情况下，磁通44将通过交叉进入相邻的磁芯层36而绕过间隙40，如图2中的箭头A所示。例如，参考图2，到达基本上对齐的层A2和B2之间的间隙G2的磁通44将传输到层A1和A3中以在传输回到层B2之前绕过间隙G2。这是因为使磁通44在高磁导率的磁性材料A1和A3中流动所要求的能量比使其在空气G2中流动所要求的能量更少。

然而，磁通44在磁芯层36之间的传输导致垂直于层的平面的通量的变化，这在磁芯层36中感生了涡电流。这因此导致了功率损耗并且影响了磁芯30的效率。

填充有空气的间隙40的存在将由于空气的磁导率比磁性填充物22低而使得要求更大的磁化电流以在磁芯10中产生磁场。

然而，在图4中所示的磁芯30中，磁性填充物42填充间隙40并且从而限定在基本上对齐的主层36a和次层36b之间流动的磁通44的连续路径。

提供在基本上对齐的主层36a和次层36b之间的连续路径相对于如图2中所示的没有磁性填充物42的情况减少了在磁芯30中产生磁场所要求的磁化电流。这还减少了磁通44在磁芯层36之间传输的趋势，并且从而减少了由于芯中的涡电流导致的损耗。

在其它实施方式中，制造磁芯的方法可以包括额外的芯堆叠以构造不同形状和大小的磁芯结构。还设想的是，可以使用对接连接方式、搭接连接方式、T连接方式、台阶连接方式或任何这样的连接方式的组合来连接芯堆叠。

还设想的是，在其它实施方式中，磁性填充物可以包括磁流变材料。

还设想的是，在另外的实施方式中，非晶磁性材料（例如，）的颗粒、包含铁磁材料的纳米大小的颗粒的铁磁流体和磁流变材料可以以不同的组合方式与未固化的可流动的聚合物基材料混合。

Claims

1.一种制造磁芯的方法，所述方法包括下述步骤：连接具有布置为层叠结构的多层磁芯材料的第一芯堆叠和第二芯堆叠以使得所述第一芯堆叠的磁芯层与所述第二芯堆叠的磁芯层对齐；以及将磁性填充物插入到对齐的所述磁芯层之间的任何间隙中以桥接对齐的所述磁芯层之间的所述间隙，其中，所述磁性填充物包括其中磁性材料的纳米大小的颗粒悬浮在载液中的铁磁流体。

2.根据权利要求1所述的制造磁芯的方法，其中，所述磁性材料是铁磁材料。

3.根据权利要求1或权利要求2所述的制造磁芯的方法，所述方法进一步包括下述步骤：激励所述第一芯堆叠和所述第二芯堆叠以生成磁场，以将所述磁性填充物吸引到对齐的所述磁芯层之间的任何间隙中。

4.根据权利要求1至2中的任一项所述的制造磁芯的方法，其中，所述磁性填充物包括软磁材料的细粉末。

5.根据权利要求4所述的制造磁芯的方法，其中，所述软磁材料包括从Fe、Co、Ni和铁素体钢的组中选择的一种或多种元素。

6.根据权利要求1所述的制造磁芯的方法，其中，所述纳米大小的颗粒中的每一个颗粒具有1-150nm的范围内的直径。

7.根据权利要求2所述的制造磁芯的方法，其中，所述铁磁材料包括铁磁元素、铁磁氧化物和铁磁合金中的一种或组合，并且所述铁磁材料被提供为非晶状态、超顺磁状态、常规合金铁磁状态或晶体状态。

8.根据权利要求7所述的制造磁芯的方法，其中，所述铁磁材料包括从Fe-Ni、Fe-Co、Fe-Pd、Fe-Ag、Fe-Au、Co-Pt和Fe-Pt的组中选择的铁磁合金。

9.根据权利要求7所述的制造磁芯的方法，其中，所述铁磁材料包括从α-Fe₂O₃、γ-Fe₂O₃、FeO和Fe₃O₄的组中选择的铁磁氧化物。

10.根据权利要求7或权利要求9所述的制造磁芯的方法，其中，所述铁磁材料包括掺有从Ni、Co、Pd、Ag、Au和Pt的组中选择的一种或多种导电元素的铁磁氧化物。

11.根据权利要求1或2所述的制造磁芯的方法，其中，所述纳米大小的颗粒中的每一个颗粒被涂覆有从Ni、Co、Pd、Ag、Au和Pt的组中选择的一种或多种导电元素。

12.根据权利要求1或2所述的制造磁芯的方法，其中，所述磁性填充物包括磁流变材料。

13.根据权利要求1或2所述的制造磁芯的方法，其中，所述磁性填充物与未固化的可流动的聚合物基材料混合。

14.根据权利要求13所述的制造磁芯的方法，其中，所述未固化的可流动的聚合物基材料是环氧系统。

15.根据权利要求13所述的制造磁芯的方法，所述方法进一步包括下述步骤：在将所述磁性填充物插入到对齐的所述磁芯层之间的任何间隙中之后固化所述未固化的聚合物基材料。

16.根据权利要求1或2所述的制造磁芯的方法，所述方法进一步包括下述步骤：在将所述磁性填充物插入到对齐的所述磁芯层之间的任何间隙中之后密封所述第一芯堆叠和所述第二芯堆叠。

17.一种根据权利要求1或2所述的方法制造的磁芯。

18.一种磁芯，所述磁芯包括：第一芯堆叠和第二芯堆叠，每个芯堆叠包括布置为层叠结构的磁芯材料的多个交替层，所述芯堆叠被连接在一起，使得所述第一芯堆叠的磁芯层与所述第二芯堆叠的磁芯层对齐，并且磁性填充物被提供为桥接对齐的所述磁芯层之间的任何间隙，其中，所述磁性填充物包括其中磁性材料的纳米大小的颗粒悬浮在载液中的铁磁流体。

19.根据权利要求18所述的磁芯，其中，所述磁性材料是铁磁材料。

20.根据权利要求18或权利要求19所述的磁芯，其中，所述磁性填充物包括软磁材料的细粉末。

21.根据权利要求20所述的磁芯，其中，所述软磁材料包括从Fe、Co、Ni和铁素体钢的组中选择的一种或多种元素。

22.根据权利要求18所述的磁芯，其中，所述纳米大小的颗粒中的每一个颗粒具有1-150nm的范围内的直径。

23.根据权利要求19所述的磁芯，其中，所述铁磁材料包括铁磁元素、铁磁氧化物和铁磁合金中的一种或组合，并且所述铁磁材料被提供为非晶状态、超顺磁状态、常规合金铁磁状态或晶体状态。

24.根据权利要求23所述的磁芯，其中，所述铁磁材料包括从Fe-Ni、Fe-Co、Fe-Pd、Fe-Ag、Fe-Au、Co-Pt和Fe-Pt的组中选择的铁磁合金。

25.根据权利要求23所述的磁芯，其中，所述铁磁材料包括从α-Fe₂O₃、γ-Fe₂O₃、FeO和Fe₃O₄的组中选择的铁磁氧化物。

26.根据权利要求23或权利要求25所述的磁芯，其中，所述铁磁材料包括掺有从Ni、Co、Pd、Ag、Au和Pt的组中选择的一种或多种导电元素的铁磁氧化物。

27.根据权利要求18或19所述的磁芯，其中，所述纳米大小的颗粒中的每一个颗粒被涂覆有从Ni、Co、Pd、Ag、Au和Pt的组中选择的一种或多种导电元素。

28.根据权利要求18或19所述的磁芯，其中，所述磁性填充物包括磁流变材料。

29.根据权利要求18或19所述的磁芯，其中，所述磁性填充物与固化的聚合物基材料混合并且被保持在所述固化的聚合物基材料内。

30.根据权利要求18或19所述的磁芯，其中，所述第一芯堆叠和所述第二芯堆叠是密封的。