铁基纳米晶带材
铁基纳米晶带材是铁基纳米晶生产厂家——山东电航电力设备科技有限公司采用铁基纳米晶生产工艺精心制备生产而成,是在非晶合金的基础上通过热处理获得的纳米晶结构的软磁合金,其结构由铁、硅、硼和少量的铜、铌等元素组成,具有高磁导率、高饱和磁感应强度、低矫顽力、低损耗及良好的温度稳定性,用途于大功率开关电源、逆变电源、磁放大器、高频变压器、高频变换器、高频扼流圈铁芯、电流互感器铁芯、漏电保护开关、共模电感铁芯,市场前景好。
电航铁基纳米晶带材性能优势:
电航铁基纳米晶带材具有高饱和磁感应强度、高导磁率、低矫顽力、低损耗及良好的稳定性、耐磨性、耐蚀性等性能,同时具有较低的价格,在所有的金属软磁材料中具有好的性能价格比。
高饱和磁感应强度:
铁基纳米晶合金的Bs达1.2T,是铁氧体的两倍以上,作为共模电感铁芯,一个重要的原则是铁芯不能磁化到饱和,否则电感量降低,而在实际应用中,有不少场合的干扰强度较大(例如大功率变频电机),如果用普通的铁氧体作为共模电感,铁芯存在饱和的可能性,不能保证大强度干扰下的噪声抑制效果;由于纳米晶合金的高饱和磁感应强度,其抗饱和特性无疑明显优于铁氧体,使得纳米晶合金适用于抗大电流强干扰的场合。
高初始导磁率:
纳米晶合金的初始导磁率可达10万,高于铁氧体,因此用纳米晶合金制造的共模电感在低磁场下具有大的阻抗和插入损耗,对弱干扰具有极好的抑制作用。这对于要求更小泄漏电流的抗弱干扰共模滤波器尤其适用。在某些特定场合(如医疗设备),设备通过对地电容(如人体)造成泄漏电流,容易形成共模干扰,而设备本身又对此要求更严,此时使用高导磁率的纳米晶合金制造共模电感可能是更好选择。此外,纳米晶合金的高导磁率可以减少线圈匝数,降低寄生电容等分布参数,因而将由于分布参数引起的在插入损耗谱上的共振峰频率提高。同时,纳米晶铁芯的高导磁率使得共模电感具有高的电感量和阻抗值,或者在同等电感量的前提下缩小铁芯的体积。
卓越的温度稳定性:
铁基纳米晶合金的居里温度高达570oC以上,在有较大温度波动的情况下,纳米晶合金的性能变化率明显低于铁氧体,具有良好的稳定性,而且性能的变化接近于线性。一般地,纳米晶合金在-50oC—130oC的温度区间内,主要磁性能的变化率在10%以内;相比之下,铁氧体的居里温度一般在250oC以下,磁性能变化率有时达到100%以上,而且呈非线性,不易补偿,纳米晶合金的这种温度稳定性结合其特有的低损耗特性,为器件设计者提供了宽松的温度条件。
灵活的频率特性:
通过不同的制造工艺,纳米晶铁芯可以获得不同的频率特性,配合适当的线圈匝数可以得到不同的阻抗特性,满足不同波段的滤波要求,而其阻抗值高于铁氧体。应该指出,任何滤波器都不能指望用一种铁芯材料就可以实现整个频率范围的噪声抑制,而是应根据滤波器要求的滤波频段来选择不同的铁芯材料、尺寸和匝数等。与铁氧体相比,纳米晶合金可以更加灵活地通过调整工艺来得到所需要的频率特性。
铁基纳米晶带材性能指标:
饱和磁感应强度 BS (T) |
1.2 |
初始磁导率 |
8000 |
晶化温度 (℃) |
500 |
密度 d(g/cm3) |
7.20 |
矫顽力 (A/m) |
<2 |
电阻率 μΩ.cm |
80 |
饱和磁致伸缩系数 |
<2×10-6 |
叠片系数 |
0.8—0.9 |
铁基纳米晶带材应用领域:
铁基纳米晶带材可取代硅钢、坡莫合金及铁氧体,作为各种形式的高频(20kHz-100kHz)开关电源中的大中小功率的主变压器、控制变压器、滤波电感、储能电感、电抗器、磁放大器和饱和电抗器铁芯、EMC滤波器共模电感和差模电感铁芯、ISDN微型隔离变压器铁芯,也应用于各种类型不同精度的互感器铁芯。
一、电力电子系统应用
在电力电子领域,纳米晶软磁合金同时具有高饱和磁感和低高频损耗,且热稳定性好,是大功率开关电源用软磁材料的选择。采用纳米晶铁芯的变压器的转换功率可达500kW,体积比功率铁氧体变压器减少50﹪以上,在逆变焊机电源中纳米晶合金带材已经获得应用,在通讯、电动交通工具、电解电镀等领域的开关电源中的应用也在积极开发之中。
二、高频电子信息领域应用
纳米晶带材用于高频电子信息领域,应用是作为开关电源、电磁干扰(EMI)滤波器中的各类铁芯材料,与传统的铁芯(如铁氧体铁芯)相比,纳米晶铁芯磁感高、损耗小、性能稳定。
三、新能源领域应用
纳米晶带材在新能源领域的应用是太阳能、风能、电动汽车等,纳米晶薄带用作太阳能光伏逆变器、电动汽车车载充电机的共模电感及高频变压器铁芯材料,市场增量大;采用纳米晶薄带制成的共模电感及高频变压器铁芯,具有体积小、重量轻、节能等特点,可实现向电网或负载馈入干净的正弦波的作用,在并网光伏发电使用上效益好;此外,随着智能电网的全面铺开,智能电表将逐步替换传统的机械式电表,而精密电流互感器是智能电表中的关键元件,随着智能电网的建设,纳米晶带材将迎来新的市场需求。