Mehki magnetni kompoziti
Debelina mehkih magnetnih materialov ima pomembno vlogo pri zmanjševanju izgub zaradi vrtinčnih tokov, zato morajo biti mehke magnetne zlitine izdelane v obliki tanke laminacije za dinamično uporabo. Če razdelimo drugi dve dimenziji mehkomagnetnega traku, tj. uporabimo mehkomagnetne zlitine v obliki prahu, lahko izgube zaradi vrtinčnih tokov dodatno zmanjšamo, sestavne dele, iz katerih je izdelano, pa lahko uporabljamo pri veliko višjih frekvence. Za uresničitev takšne uporabe se zlitine v prahu najprej pripravijo (v večini primerov z atomizacijskimi metodami), delci se nato prevlečejo z izolacijsko plastjo, nato se praški zmešajo z majhno količino maziva in se močno stisnejo. tlak 600-800 MPa do končne oblike. Mehki magnetni izdelki, izdelani s takimi postopki, se imenujejo mehki magnetni kompoziti (SMC) ali praškasta jedra. Druga prednost SMC-jev je, da jih je mogoče izdelati v različna posebej oblikovana jedra, ki jih je težko izdelati s tradicionalnimi metodami zlaganja laminacije, kar koristi za novo zasnovo elektromagnetnih naprav. Glavna pomanjkljivost SMC je, da so njihove prepustnosti relativno nizke. Danes so najpogostejši SMC-ji izdelani iz prahov Fe, Fe-Si, Fe-Si-Al, Fe-Ni, amorfnih in nanokristalnih zlitin itd.
Mehki feriti
Vsi zgoraj omenjeni mehki magnetni materiali so kovine, zato se učinku vrtinčnih tokov ne moremo izogniti. Mehki feriti so značilni po tem, da so ionske spojine in imajo upornost za nekaj velikostnih redov večjo kot pri kovinskih mehkih magnetnih materialih. Zato so za aplikacije s frekvenco do 1 MHz mehki feriti najboljša izbira glede na izgube energije. Glavna pomanjkljivost mehkih feritov je, da je BS razmeroma nizek. Dve vrsti najpogostejših mehkih feritov sta Mn-Zn feriti ((Mn, Zn)Fe2O4) in Ni-Zn feriti ((Ni, Zn)Fe2O4). Feriti Mn-Zn se običajno uporabljajo pod 1 MHz, medtem ko se feriti Ni-Zn lahko uporabljajo pri veliko višjih frekvencah, vendar sta BS in prepustnost za slednje nižja.
Železo in nizkoogljična jekla
Železo in nizkoogljična jekla so morda najpogostejši in najcenejši mehki magnetni materiali. Imajo precej visoko vrednost BS ~2,15 T, kar je le slabše od dragih zlitin Fe-Co. Toda njihova upornost je precej nizka, kar omejuje njihovo uporabo v dinamičnih aplikacijah. Železo in jekla z nizko vsebnostjo ogljika se običajno uporabljajo za statične/nizkofrekvenčne aplikacije, kot so jedra elektromagnetov, releji in nekateri motorji z nizko močjo, pri katerih so stroški materiala glavna skrb.
Zlitine železa in silicija
Dodatek nekaj silicija železu bo znatno povečal njegovo upornost, zato je zelo koristen za zaviranje izgube zaradi vrtinčnih tokov. Kljub rahlemu zmanjšanju nasičene magnetizacije in Curiejeve temperature se zlitine Fe-Si pogosto uporabljajo v električnih strojih, ki delujejo pri frekvencah od 50 Hz do nekaj sto Hz. Za nadaljnje zmanjšanje izgube zaradi vrtinčnih tokov se zlitine Fe-Si pogosto valjajo v obliki tankih trakov. Debelina najpogostejše zlitine Fe-Si je enaka ali manjša od 0,35 mm. Glede na pogoje valjanja in toplotne obdelave lahko zlitino Fe-Si razvrstimo kot zrnato usmerjeno (GO) in neorientirano (NO). GO Fe-Si se uporablja za transformatorje, NO Fe-Si pa za elektromotorje.
Zlitine železa in niklja
Železu lahko dodamo nikelj, da tvorimo enotne trdne raztopine v širokem območju sestave 35 mas. % do 80 mas. % Ni. Zlitine s sestavo blizu Fe20Ni80 so poimenovali Permalloy (danes ljudje vse zlitine železa in niklja z vsebnostjo niklja nad 35 mas. % imenujejo Permalloy). Manjša vsebnost drugih elementov, kot so Mo, Cu in Cr, se običajno doda za izboljšanje magnetnih lastnosti Permalloya. Permalloy, obdelan z občutljivo prilagoditvijo sestave in toplotno obdelavo, je lahko eden najmehkejših magnetnih materialov na svetu, katerega prepustnost je lahko celo 1 200 000. Ena od pomanjkljivosti permallojev je njihova nasičena magnetizacija, ki je le približno 0,8 T, kar je veliko nižje kot pri zlitinah železa in Fe-Si. Z zmanjšanjem vsebnosti niklja se bo BS najprej povečala in dosegla svoje največje vrednosti 1,6 T pri približno vsebnosti niklja 48 mas. %, vendar pa prepustnost ne bo tako dobra kot zlitine z visoko vsebnostjo niklja. Zlitina železa in niklja je najbolj vsestranska magnetna zlitina, njene magnetne lastnosti je mogoče prilagoditi s prilagajanjem sestave, magnetnim žarjenjem in mehanskim valjanjem itd. Zlitina železa in niklja ima tudi zelo dobro sposobnost oblikovanja, ki jo je mogoče zvaljati na tankost do 20 mikronov. Posledično lahko zlitine niklja in železa najdemo v široki uporabi, kot so zaščita magnetnega polja, prekinjevalnik napak pri ozemljitvi, magnetni senzorji, snemalne glave za magnetne trakove, močnostna elektronika itd.
Zlitine železa in kobalta
Dodajanje kobalta železu bo povečalo Curiejevo temperaturo in BS. Za vsebnost kobalta v območju 33 mas. % do 50 mas. %, je lahko BS celo 2,4T. Čeprav niso tako mehke kot zlitine železa in niklja, imajo zlitine železa in kobalta najvišjo vrednost BS med vsemi drugimi magnetnimi zlitinami. Za povečanje oblikovanosti dodamo 2 mas. % vanadija je dodan zlitini Fe50Co50, tako da jo je mogoče zvaljati na debelino 50 mikronov. Dodatek vanadija lahko poveča tudi upornost zlitine železa in kobalta. Zaradi najvišjega BS so zlitine železa in kobalta nepogrešljive za aplikacije, kjer je zahtevano visoko razmerje med močjo in težo, kot so motorji in transformatorji, ki se uporabljajo v vesoljskih napravah.
Amorfne in nanokristalne zlitine
Amorfne zlitine, pogosto imenovane tudi kovinska stekla, lahko proizvedemo s hitrim strjevanjem. Za atome v amorfnih zlitinah ni reda na velike razdalje, zato je upornost običajno visoka in ni magnetokristalne anizotropije. Poleg tega je mogoče amorfne trakove, tanke od približno 20 do 30 mikronov, enostavno izdelati z ravninskim litjem. Vsi ti znaki zagotavljajo, da so amorfne zlitine odlični kandidati za mehke magnete. Glede na sestavo lahko večino komercialno dostopnih amorfnih mehkih magnetov razvrstimo na osnovi Fe, Co-baze in (Fe, Ni). Za te tri vrste je skupna vsebnost Fe, Co in Ni približno 75-90 ut. %, preostanek so metaloidi in elementi, ki tvorijo steklo, kot so Si, B, P, C in Zr, Nb, Mo itd. Med temi vrstami ima najvišji BS približno 1,6 T in najnižjo ceno na osnovi Fe. Izguba železa pri amorfni zlitini na osnovi Fe je le ena tretjina izgube pri jeklu Fe-Si. Če lahko Fe-Si jeklo v močnostnih transformatorjih zamenjamo z amorfno zlitino na osnovi Fe, lahko prihranimo ogromno električne energije, vendar so stroški materiala za slednjo višji. Amorfne zlitine na osnovi so-osnove imajo običajno BS nižjo od 0,8 T, vendar veliko višjo prepustnost in skoraj ničelno vrednost magnetostrikcije, ki je primerljiva z najmehkejšim permalojem, in lahko delujejo še bolje pri višjih frekvencah zaradi svoje višje upornosti. Amorfne zlitine na osnovi (Fe, Ni) imajo srednje magnetne lastnosti v primerjavi z drugima dvema.