合金软磁粉芯纳米晶磁粉芯

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合金软磁粉芯纳米晶磁粉芯

2020-05-17 10:28:13 来源：朵拉利品网

1, 纳米晶磁粉芯

纳米晶软磁粉芯
该项目由南昌大学材料科学与技术学院研发。这是一种以纳米晶体金属材料（铁基）为基体材料，与其它纳米粉体（如纳米TiO2）复合后，严格按照一定的尺寸和结构要求成型的一种纳米复合材料磁芯。该产品具有高饱和磁感、低铁损、高起始导磁率、低矫顽力的特性，可取代硅钢、坡莫合金、铁氧体等传统软磁材料铁芯，实现高频信号转换、控制、保护、滤波、抗干扰、稳压、多路输出、电压调节等功能。
技术特点：这类材料具有高磁导率、高饱和磁通、低矫顽力、低铁损、频散特性好等优点，是目前世界上公认的综合性能最好的软磁材料.目前，这种材料已在很宽的领域内代替Co基非晶和Fe基非晶制造出共模扼流圈、高频开关电源、高频逆变器、零序互感器等许多电气元件.同时，这种材料也是高灵敏度保真磁头、高性能磁放大器等元件的最佳材料。
技术路线：单辊法制备铁基非晶软磁带材非晶材料热处理与磁性能调整预粉碎（高能球磨）热处理与磁性能调整气流粉碎粉体分级粉体表面处理粉体性能检测。
技术水平：1、完全能够按照当前国际市场上软磁粉芯的要求设计并制造出合格的国产粉芯。技术水平为国内领先，达到国际先进水平。2、非晶粉体粒度达到10μm以下；纳米晶粉体粒度达到1μm以下。能稳定生产，工艺成熟。技术水平为国内领先，达到国际先进水平。
应用范围：广泛应用于开关电源、通讯电源中、逆变电源、UPS不间断电源中制作高频变压器、控制变压器、磁放大器、ISDN信号转换器、共模电感器、噪声滤波器、滤波电感器、储能电感、饱和电感、电抗器、尖峰抑制器、脉冲压缩器、开关管保护器、DC-DC转换器控制元件。
市场前景及效益分析：本公司技术具有技术新颖、投资少、见效快的特点，特别适合中国国情，适合中小企业、个体经营者投产；主要产品：非晶/纳米晶粉体（包括超细粉体）是基本的工业原料（磁粉体），不存在销售问题；磁粉芯更是铁芯的替代品，不仅在性能上优越，价格上也具有竞争力。针对Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9基非晶/纳米晶材料提出了制备超细粉体的要求。国内外未见有该项目创新内容方面的文献报道，同时，我国生产实践也确实没有该方面的技术使用。目前，国内市场仅有日本东芝生产的粉芯在PC电源市场上销售。该项目通过科技园已成功转让，并正在建立生产线。
纳米微晶软磁材料
非晶材料通常采用熔融快淬的工艺。Fe-Si-B是一类重要的非晶态软磁材料。如果直接将非晶材料在晶化温度进行退火，所获得的晶粒分布往往是不均匀的。为了获得均匀的纳米微晶材料，人们在Fe-Si-B合金中再添加Nb、Cu元素。Cu、Nb均不回溶于FeSi合金。添加Cu有利于生成铁微晶的成核中心，而Nb有利于细化晶粒。1988年牌号为Finement的著名纳米微晶软磁材料问世了。其组成为Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9，磁导率高达105，饱和磁感应强度为1.30T，性能优于铁氧体与非磁性材料。作为工作频率为30kHz的2kW开关电源变压器，重量仅为300g，体积仅为铁氧体的1/5，效率高达96%。继Fe-Si-B纳米微晶软磁材料后，20世纪90年代Fe-M-B、Fe-M-C、Fe-M-N、Fe-M-O等系列纳米微晶软磁材料如雨后春笋破土而出。其中M为Zr、Hf、Nb、Ta、V等元素，例如组成为Fe85.6Nb3.3Zr3.3B6.8Cu1的纳米坡莫材料。纳米微晶软磁材料目前沿着高频、多功能方向发展，其应用领域将遍及软磁材料应用的各方面，如功率变压器、脉冲变压器、高频高压器、可饱和电抗器、互感器、磁屏蔽、磁头、磁开关、传感器等，它将成为铁氧体的有力竞争者。新近发现的纳米微晶软磁材料在高频场中具有巨磁阻抗效应，又为它作为磁敏感元件的应用增添了多彩的一笔。
随着半导体元件大规模集成化，电子元器件趋于微型化，电子设备趋于小型化。相比之下，磁性元件的小尺寸化相形见绌。近年来，磁性薄膜器件如电感器、高密度读出磁头等有了显著的进展。1993年发现的纳米结构Fe55~58M7~22O12~34（其中M=Hf,Zr，…），具有优异的频率特性。Fe-M-O软磁膜是由小于10nm的磁性微晶嵌于非晶态Fe-M-O的膜中形成的纳米复合薄膜。它具有较高的电阻率（ρ>mW·m），相对低的矫顽力（Hc≤400A/m），较高的饱和磁化强度（Is>0.9T），因而在高频段亦具有高磁导率与品质因子。此外抗腐蚀性强，其综合性能远高于以往的磁性薄膜材料。这类薄膜可望应用于高频微型开关电源，高密度数字记录磁头以及噪声滤波等。

2, 合金为什么比其中的两种金属都软

高饱和磁感应软磁1J79铁镍合金是含79-80%的镍合金具有高的初始磁导率以及最大磁导率及低的矫顽力，1J79饱和磁感应强度大于0.75T，初始磁导率大于25mH/m，最大磁导率大于125mH/m，矫顽力小于2.4A/m
1J79 的金相结构：
1J79合金为奥氏体组织
1J79应用范围应用领域有：
1.用于制作脉冲变压器、高灵敏继电器、磁放大器、磁调控器、电流互感器、程控电话用铁芯、电子表步进电机、高精度电表、阻流圈、磁屏蔽等
我公司生产的产品品种：
线材带材冷、热板材锻棒热轧棒制管机加工成品

3, 铁硅铝（SENDUST）磁粉芯的主要用途和性能？？？

铁粉芯
磁导率10左右材料以优良的频率特性和阻抗特性良好的温度特性是雷达和发射机滤波用电感器最佳材料；磁导率33材料最适合在几十A到上百A的大电流逆变电感器，如果对体积和温升要求不高，可以使用其做频率底于50KHz的开关电源输出电感器，APFC电感器；磁导率75材料是做差模电感器和频率在20K左右的滤波电感器储能电感器的高性价比材料.
铁硅铝
高性价比材料，是铁粉芯的替代品（不包括低磁导率铁粉心）. 铁硅铝磁芯是二十世纪三十年代由日本人发明的。其发明地在仙台县，故又称Sendust合金。随后，八十年代初期将其制成磁粉芯也称Sendust磁粉芯，我们用CS来表示。铁硅铝磁粉芯的磁性能与高通量磁粉芯相近似，且损耗比高通量磁粉芯要低，然而它的价格要便宜许多。因此，近年来使用也愈来愈广泛。凡是能取代MPP、高通量磁粉芯的地方，都可尽量采用铁硅铝磁粉芯。铁硅铝合金的标准成分是：AL5.4%;Si9.6%；其余为铁。生产铁硅铝磁粉芯用的合金成份控制范围是：AL5.2-5.6%;Si9.2-9.8%；其余为铁。低频（1kHz以下）使用的铁硅铝铁粉芯，其有效导磁率最高可达μе147。目前CSC大量生产供货的铁硅铝磁粉芯有以下几种性能档次：μе26；μе60；μе75；μе90；μе125等，这也是最常用的。铁硅铝磁粉芯的饱和磁感应强度Bs值为：800-1000mT。使用安匝数为300左右。产品压制密度5.2-6.0。

名词解释

磁导率

在电磁学中，磁化率（英语：magnetic susceptibility）是表征物质在外磁场中被磁化程度的物理量。

镍合金

以镍为基加入其他元素组成的合金。1905年前后制出的含铜约30%的蒙乃尔(Monel)合金，是较早的镍合金。镍具有良好的力学、物理和化学性能，添加适宜的元素可提高它的抗氧化性、耐蚀性、高温强度和改善某些物理性能。镍合金可作为电子管用材料、精密合金（磁性合金、精密电阻合金、电热合金等）、镍基高温合金以及镍基耐蚀合金和形状记忆合金等。在能源开发、化工、电子、航海、航空和航天等部门中，镍合金都有广泛用途。