非晶軟磁合金材料及其產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀與發(fā)展前景-資料下載頁
2025-07-20 07:16本頁面
【正文】 護電感等。 。漏電開關是安裝在電器前面，用來保護電器和人的用電安全的裝置。當由于設備絕緣不良或者人體觸電時，會在互感器的次級線圈中感應出信號，經(jīng)過處理后使得電閘跳開，切斷電路，保護電器或人身的安全。過去一般采用坡莫合金（鐵鎳合金）作為這種互感器鐵心。自從八十年代以來，非晶合金開始作為漏電開關中的互感器鐵心，國內目前用量極大。 在電力電子領域，隨著高頻逆變技術的成熟，傳統(tǒng)大功率線性電源開始大量被高頻開關電源所取代，而且為了提高效率，減小體積，開關電源的工作頻率越來越高，這就對其中的軟磁材料提出了更高的要求。硅鋼高頻損耗太大，已不能滿足使用要求；鐵氧體雖然高頻損耗較低，但在大功率條件下仍然存在很多問題，一是飽和磁感低，無法減小變壓器的體積；二是居里溫度低，熱穩(wěn)定性差；三是制作大尺寸鐵心成品率低，成本高。目前采用功率鐵氧體的單個變壓器的轉換功率不超過20kW。納米晶軟磁合金同時具有高飽和磁感和很低的高頻損耗，且熱穩(wěn)定性好，是大功率開關電源用軟磁材料的最佳選擇。采用納米晶鐵心的變壓器的轉換功率可達500kW，體積比功率鐵氧體變壓器減少50%以上。目前在逆變焊機電源中納米晶合金已經(jīng)獲得廣泛應用，在通訊、電動交通工具、電解電鍍等領域用開關電源中的應用正在積極開發(fā)之中。 在電子防竊系統(tǒng)中，早期利用鈷基非晶窄帶的諧波式防盜標簽在圖書館中獲得了大量應用。最近利用鐵鎳基非晶帶材的聲磁式防盜標簽克服了諧波式防盜標簽誤報警率高、檢測區(qū)窄等缺點，應用市場已經(jīng)擴展到超級市場?？梢灶A見，隨開放式服務方式的發(fā)展，作為防盜防偽的非晶合金帶材和絲材的應用會急劇增長。 在電子信息領域，隨著計算機、網(wǎng)絡和通訊技術的迅速發(fā)展，對小尺寸、輕重量、高可靠性和低噪音的開關電源和網(wǎng)絡接口設備的需求日益增長、要求越來越高。例如，為了減小體積，計算機開關電源的工作頻率已經(jīng)從20kHz提高到500kHz；為了實現(xiàn)CPU的低電壓大電流供電方式，采用磁放大器穩(wěn)定輸出電壓；為了消除各種噪音，采用抑制線路自生干擾的尖峰抑制器，以及抑制傳導干擾的共模和差模扼流圈。因此，在開關電源和接口設備中增加了大量高頻磁性器件。非晶、納米晶合金在此大有用武之地。 在民用產(chǎn)品中，變頻技術有利于節(jié)約電能、并減小體積和重量，正在大量普及。但負面效應不可忽視，如果變頻器中缺少必要的抑制干擾環(huán)節(jié)，會有大量高次諧波注入電網(wǎng)，使電網(wǎng)總功率因素下降。減少電網(wǎng)污染最有效的辦法之一是在變頻器中加入功率因數(shù)校正（PFC）環(huán)節(jié)，其中關鍵部件是高頻損耗低、飽和磁感大的電感鐵心。鐵基非晶合金在此類應用中有明顯優(yōu)勢，將在變頻家電綠色化方面發(fā)揮重要作用。目前在變頻空調中使用非晶PFC電感已經(jīng)成為一個熱點。 目前在以下幾個方面還存在推廣應用市場： ，從上海鋼研所極薄硅鋼產(chǎn)品的市場需求知道，極薄硅鋼（厚度）在20世紀70年代大量用于400Hz以上各種電子元件如高頻變壓器、電抗器、磁屏蔽等，目前這方面的市場需求較大，但供方難以滿足需要，用非晶納米晶合金材料替代，不僅可以提高產(chǎn)品性能、質量和促使小型化，而且價格上也有利可圖。 ，由于國內鐵氧體生產(chǎn)設備和技術條件的限制，高磁導率、高性能、大功率鐵氧體難以滿足國內市場需求，如采用非晶納米晶材料取而代之，可以促使一些電子設備國產(chǎn)化、小型化。 ，如油田鉆探、海洋探測等特殊環(huán)境使用的電子產(chǎn)品用的各種磁性器件，選用非晶納米晶合金材料制作，可以物盡其用，避免選材上的困擾。 、航天等軍工產(chǎn)品用的各種磁性器件需要小而輕、溫度穩(wěn)定性好、磁性要求高，使用非晶納米晶合金材料遠優(yōu)于其他軟磁材料。 、大電流、大功率電源變壓器、電抗器、濾波器等器件的小型化，目前這些器件大都采用鐵氧體或冷軋硅鋼，工作頻率f=20kHz，工作磁感B=～，如采用非晶納米晶合金磁心，可將工作頻率提高到f=40kHz～50kHz，工作磁感B=～，可以大大減小磁心器件的體積和尺寸。 、噪聲抑制器和尖峰抑制器。 總之，非晶、納米晶合金不僅軟磁性能優(yōu)異，而且工藝簡單、成本低廉，正在成為一類十分重要的、具有市場競爭優(yōu)勢的基礎功能材料?？梢灶A見，非晶、納米晶材料對我國傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)改造和高新技術快速發(fā)展將發(fā)揮越來越重要的作用。 在非晶合金的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展過程中，非晶納米晶合金帶材及其鐵心制品一直是主流，非晶絲材的研究開發(fā)和產(chǎn)業(yè)化是重要分支。1980年，日本Hagiwara首先提出采用內圓水紡法制備非晶合金絲材，隨后日本的Unitika公司開始利用此法商業(yè)生產(chǎn)Fe基和Co基非晶絲，作為產(chǎn)業(yè)化的軟磁材料，應用重點集中在圖書館和超市用防盜標簽。此外，利用非晶絲材各種獨特的物理效應開發(fā)各類高性能傳感器一直受到特別關注。尤其最近在鈷基非晶絲材中發(fā)現(xiàn)巨磁阻抗效應以來，高精度磁敏傳感器的開發(fā)成為熱點。1999年日本科學技術振興事業(yè)團委托名古屋大學和愛知鋼鐵公司聯(lián)合開發(fā)MI微型磁傳感器和專用集成電路心片，目標是將非晶絲MI傳感器用于高速公路汽車自動導航和安全監(jiān)測系統(tǒng)。隨著納米科學技術和快淬技術的迅速發(fā)展，非晶納米晶軟磁合金材料也在不斷進步，不僅現(xiàn)已產(chǎn)業(yè)化的薄帶產(chǎn)品性能和質量大大提高，而且還在研制開發(fā)非晶納米晶合金粉末及粉末制品、薄膜材料、復合材料等，這些新型納米材料的研制開發(fā)及產(chǎn)業(yè)化將對電子變壓器行業(yè)產(chǎn)生極大的潛在影響。(end) 14 / 14
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