非晶軟磁合金材料的產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀和發(fā)展前景-文庫吧資料
2025-07-26 08:07本頁面
【正文】 = Oe 鈷基非晶 矩形比 Br/Bs = 鈷基非晶 飽和磁化強(qiáng)度 4πMs = 18300 Gs 鐵基非晶 電阻率 ρ= 270 微歐厘米 與美、日、德相比，我國非晶合金帶材的產(chǎn)業(yè)規(guī)模與日本和德國相當(dāng)，但遠(yuǎn)小于美國。 通過這４個(gè)五年科技攻關(guān)計(jì)劃的實(shí)施，我國基本實(shí)現(xiàn)了非晶合金帶材及制品產(chǎn)業(yè)化。目前,國內(nèi)從事非晶軟磁合金材料生產(chǎn)的單位約20多家,其中安泰科技股份有限公司（原鋼鐵研究總院部分轉(zhuǎn)制上市）是國內(nèi)非晶材料研究開發(fā)力量最強(qiáng)、產(chǎn)業(yè)規(guī)模最大的單位，也是上述國家科技攻關(guān)項(xiàng)目的主要承擔(dān)單位。通過前4個(gè)五年科技攻關(guān)計(jì)劃的實(shí)施，我國基本實(shí)現(xiàn)了非晶合金帶材及制品產(chǎn)業(yè)化。 國內(nèi)非晶材料研究始于1976年，國家科委從“六五”開始連續(xù)5個(gè)五年計(jì)劃均將非晶、納米晶合金研究開發(fā)和產(chǎn)業(yè)化列入重大科技攻關(guān)項(xiàng)目。1992年德國VAC公司開始推出納米晶合金替代鈷基非晶合金，尤其在網(wǎng)絡(luò)接口設(shè)備上，如ISDN，大量采用納米晶磁心制作接口變壓器和數(shù)字濾波器件。納米晶合金可以替代鈷基非晶合金、晶態(tài)坡莫合金和鐵氧體，在高頻電力電子和電子信息領(lǐng)域中獲得廣泛應(yīng)用，達(dá)到減小體積、降低成本等目的。此類合金的突出優(yōu)點(diǎn)在于兼?zhèn)淞髓F基非晶合金的高磁感和鈷基非晶合金的高磁導(dǎo)率、低損耗，并且是成本低廉的鐵基材料。但在1988年以前，由于專利問題，日本的非晶發(fā)展始終受到美國的制約。到1989年，美國Allied Signal公司已經(jīng)具有年產(chǎn)6萬噸非晶帶材的生產(chǎn)能力，全世界約有100萬臺(tái)非晶配電變壓器投入運(yùn)行，所用鐵基非晶帶材幾乎全部來源于該公司。1984年美國四個(gè)變壓器廠家在IEEE會(huì)議上展示了實(shí)用的非晶配電變壓器，從而將非晶合金應(yīng)用開發(fā)推向高潮。 2 非晶軟磁合金材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展歷程和現(xiàn)狀 第一階段，1967年～1988年：1967年Duwez教授率先開發(fā)出FePC系非晶軟磁合金，帶動(dòng)了第一個(gè)非晶合金研究開發(fā)熱潮。 目前，國內(nèi)非晶軟磁合金生產(chǎn)企業(yè)中多數(shù)企業(yè)程度不同地存在批量產(chǎn)品質(zhì)量不夠穩(wěn)定、產(chǎn)品一致性差、性能指標(biāo)離散較大的問題，其主要原因是有的生產(chǎn)廠家技術(shù)裝備差、生產(chǎn)工序不全，檢測手段落后，綜合研發(fā)實(shí)力不強(qiáng)。目前，在非晶中心的產(chǎn)品中，每年用于軍工電源的鐵心在一萬只以上。 經(jīng)過一系列機(jī)械沖擊和振動(dòng)等試驗(yàn)，非晶鐵心的磁性能變化率相當(dāng)?shù)停耆珴M足使用要求。15%。15%。15%。軍工設(shè)備嚴(yán)酷的工作條件，對(duì)鐵心的性能要求十分苛刻。這些措施完全可以保證鐵心在使用中不發(fā)生損壞和磁性能惡化。但無論什么材料，作為變壓器鐵心使用時(shí)，大多數(shù)要放在保護(hù)盒中或表面注塑后使用。 （指非晶態(tài)合金經(jīng)過機(jī)械沖擊振動(dòng)后磁性能的變化）： 非晶態(tài)合金在使用前，一般都要經(jīng)過熱處理。否則，鐵心性能的惡化會(huì)降低電源效率，嚴(yán)重的甚至造成鐵心工作點(diǎn)偏移，使鐵心飽和，損壞開關(guān)管。 （非晶納米晶鐵心經(jīng)過強(qiáng)磁場的沖擊后保持原有磁性能的能力）： 非晶鐵心在使用過程中，有時(shí)會(huì)受到來自電源內(nèi)部或外部的強(qiáng)磁場沖擊。 從試驗(yàn)結(jié)果來看，非晶態(tài)合金的高溫時(shí)效穩(wěn)定性是非常好的。根據(jù)這種規(guī)律，我們通常利用高溫短時(shí)間的時(shí)效試驗(yàn)代替低溫長時(shí)間的試驗(yàn)，用以說明材料的時(shí)效穩(wěn)定性。 但是，對(duì)于眾多的非晶態(tài)合金來說，都進(jìn)行模擬實(shí)際應(yīng)用的長時(shí)間試驗(yàn)顯然是不現(xiàn)實(shí)的。根據(jù)大量報(bào)道，這些變壓器一直在正常運(yùn)行，表明非晶鐵心的時(shí)效穩(wěn)定性是可靠的。為了驗(yàn)證非晶態(tài)合金經(jīng)過長時(shí)間使用會(huì)不會(huì)失效，最直接的方法莫過于將非晶態(tài)合金鐵心在實(shí)際使用條件下長期運(yùn)轉(zhuǎn)，觀察磁性能的變化。由于非晶態(tài)合金處于亞穩(wěn)態(tài)，在一定條件下有晶化的趨勢。 綜上所述，非晶態(tài)合金的溫度穩(wěn)定性非常值得信賴，使用溫度在130℃以下的變壓器鐵心完全沒有問題。對(duì)于鐵基微晶合金，雖然性能的變化率較大，但值得注意的是，其高頻損耗隨使用溫度的升高而降低。 通常情況下，非晶態(tài)合金必須滿足如下要求： 溫度范圍：55℃—+130℃ ，主要性能變化率：177。非晶態(tài)合金的溫度穩(wěn)定性對(duì)于某些應(yīng)用是至關(guān)重要的，因此，在非晶態(tài)合金的研究開發(fā)過程中，溫度穩(wěn)定性得到了充分的重視。但是，非晶態(tài)合金的晶化溫度的高低是足以應(yīng)付幾乎所有使用條件的。 除了居里點(diǎn)以外，非晶態(tài)合金的晶化溫度也是衡量材料溫度穩(wěn)定性的一個(gè)重要參數(shù)。 對(duì)于幾種常用的磁性材料，其居里溫度如下： 硅鋼：600℃，坡莫合金：400℃，鐵氧體： 200℃，鐵基非晶：400℃ 鐵氧體無論是飽和磁通密度還是居里點(diǎn)都是最低的；硅鋼的居里點(diǎn)最高，可惜只能在低頻使用；坡莫合金的居里點(diǎn)較高，飽和磁通密度中等，同時(shí)能在20kHz以上使用，但價(jià)格高；而不同的非晶態(tài)合金具有不同的飽和磁通密度和居里點(diǎn)，分別可以應(yīng)用于高頻和低頻，同時(shí)價(jià)格也低于相應(yīng)的其它材料。這個(gè)溫度稱為磁性材料的居里溫度（或居里點(diǎn)）。 ： 大功率中、高頻變壓器 逆變電源變壓器 大功率開關(guān)電源變壓器 ： 程控交換機(jī)電源 數(shù)據(jù)交換接口部件 脈沖變壓器 UPS電源濾波和存儲(chǔ)電源、功率因素校正扼流圈、標(biāo)準(zhǔn)扼流圈 ： 交流電源、可控硅、EMI差模、共模電感、輸出濾波電感 ： 磁飽和電抗器 磁放大器 尖峰抑制器 扼流圈 ： 電流電壓互感器 零序電流互感器 漏電開
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