1k107非晶纳米晶材料及应用
1k101铁基非晶合金参数及磁导率
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非晶纳米晶软磁材料
非晶/纳米晶软磁材料一．应用领域非晶态软磁合金材料为20世纪70年代问世的一种新型材料，因具有铁芯损耗小、电阻率高、频率特性好、磁感应强度高、抗腐蚀性强等优点，引起了人们的极大重视，被誉为21世纪新型绿色节能材料。
其技术特点为：采用超急冷凝固技术使合金钢液到薄带材料一次成型；采用纳米技术，制成介于巨观和微观之间的纳米态(10-20nm)软磁物质。
非晶、纳米晶合金的优异软磁特性都来自于其特殊的组织结构，非晶合金中没有晶粒和晶界，易于磁化；纳米晶合金的晶粒尺寸小于磁交换作用长度，导致平均磁晶各向异性很小，并且通过调整成分，可以使其磁致伸缩趋近于零。
【表1】列出了非晶/纳米晶近年来，随着信息处理和电力电子技术的快速发展，各种电器设备趋向高频化、小型化、节能化。
在电力领域，非晶、纳米晶合金均得到大量应用。
其中铁基非晶合金的最大应用是配电变压器铁芯。
由于非晶合金的工频铁损仅为硅钢的1/5～1/3，利用非晶合金取代硅钢可使配电变压器的空载损耗降低60﹪～70﹪。
因此，非晶配电变压器作为换代产品有很好的应用前景。
纳米晶合金的最大应用是电力互感器铁芯。
电力互感器是专门测量输变电线路上电流和电能的特种变压器。
近年来高精度等级（如0.2级、0.2S级、0.5S级）的互感器需求量迅速增加。
传统的冷轧硅钢片铁芯往往达不到精度要求，虽然高磁导率玻莫合金可以满足精度要求，但价格高。
而采用纳米晶铁芯不但可以达到精度要求、而且价格低于玻莫合金。
在电力电子领域，随着高频逆变技术的成熟，传统大功率线性电源开始大量被高频开关电源所取代，而且为了提高效率，减小体积，开关电源的工作频率越来越高，这就对其中的软磁材料提出了更高的要求。
硅钢高频损耗太大，已不能满足使用要求。
铁氧体虽然高频损耗较低，但在大功率条件下仍然存在很多问题，一是饱和磁感低，无法减小变压器的体积；二是居礼温度低，热稳定性差；三是制作大尺寸铁芯成品率低，成本高。
目前采用功率铁氧体的单个变压器的转换功率不超过20kW。
非晶纳米晶磁性材料在汽车上的应用研究
.7.
4.1. 非晶态材料制备方法
.8.
4.2. 非晶态合金的软磁特性
u 研究一种铁基非晶、纳米晶软磁材料。该材料具有：（1） 铁损很低，特 别是高频铁损很低，以保证高节能。（2） 磁致伸缩小，几乎为零，高频化 时噪音很小，以保证在噪音标准内设计磁感高。（3） 高磁感，磁化时铁损 低、噪音低，以发挥软磁材料磁感方面的最大潜力，保证软磁材料最大限度 内的磁感应强度。（4） 导磁率高，以电动机小型轻便化。 u 研究具有上述性能的软磁材料带材块状化的技术方法。 u 研究上述磁性材料在汽车电动机上应用的可行性。
据报道，深圳华任公司宣称，其公司生产的非晶电机的效率为92～98%的，而电机 体积和重量却大大减小，从而极大的提升能源和资源的利用率。也就是说同样的电动汽 车，如果使用了非晶电机可以增加其行驶里程30%以上，而同样的行驶里程设计下，电 池可以节省30%的费用。
.3.
1. 中心电动机方案
公司自主D530混动卡车开发计划，使用的电机2种方案为：交流感应式 电机和开关磁阻电机，无论哪种都在使用工频（50HZ）的无取向硅钢片。
≥60000 —
P1.3/50 ≤0.20 ≤0.30 ≤0.30
— — — — — — ≤0.25 — — —
铁损/(W/kg)
P0.4/10K —
P0.5/20K —
—
—
—
—
≤35
—
≤30
—
≤25
—
【精选】互感器磁芯的种类及应用 doc资料
互感器磁芯的种类及应用磁性材料一. 磁性材料的基本特性1. 磁性材料的磁化曲线磁性材料是由铁磁性物质或亚铁磁性物质组成的，在外加磁场H 作用下，必有相应的磁化强度M 或磁感应强度B，它们随磁场强度H 的变化曲线称为磁化曲线（M～H或B～H曲线）。
磁化曲线一般来说是非线性的，具有2个特点：磁饱和现象及磁滞现象。
即当磁场强度H足够大时，磁化强度M达到一个确定的饱和值Ms，继续增大H，Ms保持不变；以及当材料的M值达到饱和后，外磁场H降低为零时，M并不恢复为零，而是沿MsMr曲线变化。
材料的工作状态相当于M～H曲线或B～H曲线上的某一点，该点常称为工作点。
2. 软磁材料的常用磁性能参数饱和磁感应强度Bs：其大小取决于材料的成分，它所对应的物理状态是材料内部的磁化矢量整齐排列。
剩余磁感应强度Br：是磁滞回线上的特征参数，H回到0时的B值。
矩形比：Br∕Bs矫顽力Hc：是表示材料磁化难易程度的量，取决于材料的成分及缺陷（杂质、应力等）。
磁导率μ：是磁滞回线上任何点所对应的B与H的比值，与器件工作状态密切相关。
初始磁导率μi、最大磁导率μm、微分磁导率μd、振幅磁导率μa、有效磁导率μe、脉冲磁导率μp。
居里温度Tc：铁磁物质的磁化强度随温度升高而下降，达到某一温度时，自发磁化消失，转变为顺磁性，该临界温度为居里温度。
它确定了磁性器件工作的上限温度。
损耗P：磁滞损耗Ph及涡流损耗Pe P = Ph + Pe = af + bf2+ c Pe ∝ f2 t2 / ，ρ降低，磁滞损耗Ph的方法是降低矫顽力Hc；降低涡流损耗Pe 的方法是减薄磁性材料的厚度t 及提高材料的电阻率ρ。
在自由静止空气中磁芯的损耗与磁芯的温升关系为：总功率耗散（mW）/表面积（cm2）3. 软磁材料的磁性参数与器件的电气参数之间的转换在设计软磁器件时，首先要根据电路的要求确定器件的电压～电流特性。
器件的电压～料的磁性参数与器件电气参数的转换关系。
非晶带材国家标准
非晶带材国家标准非晶带材1 范围本标准规定了非晶带材的定义和分类、技术要求、试验方法、验收规则等。
本标准适用于制造配电变压器、中频变压器、高频开关电源变压器、脉冲变压器、互感器、滤波电感和电抗器、共模电感、磁放大器和饱和电感、传感器等铁芯以及磁屏蔽用的非晶、纳米晶软磁合金带材（以下简称带材）。
2 引用标准3 术语和定义、分类4 要求4.1 化学性能本标准规定的各类非晶带材应符合表1、表2、表3、表4中相应的化学性能。
合金的牌号和化学成分（熔炼分析）如表1、表2、表3、表4中的规定，化学成分不作为判定依据。
如需方有特殊要求，其化学成分也可由供需双方协商确定。
表1 铁基非晶、纳米晶软磁合金的化学性能表2 钴基非晶软磁合金的化学性能表3 铁镍基非晶软磁合金的化学性能表4 钴镍基非晶软磁合金的化学性能注1：表中符号at为元素的原子数分数。
注2：表中化学成分表达式中的M为一种或者几种其他过渡金属元素。
注3：牌号中的字母J、H分别代表材料退火后具有矩形磁滞回线和低剩磁扁平滞回线特性，无字母的表示普通磁滞回线特性。
4.2 物理性能4.2.1 尺寸及允许偏差4.2.1.1 尺寸范围带材宽度为0.5mm～220mm,厚度为0.015mm～0.050mm。
供货带材具体尺寸由供需双方在上述尺寸范围内协商确定。
4.2.1.2 尺寸允许偏差4.2.1.2.1 厚度允许偏差同一炉带材沿长度方向的厚度偏差应在平均厚度的±10%以内，在宽度方向的厚度偏差应在±0.002mm以内。
4.2.1.2.2 宽度允许偏差带材的宽度允许偏差应符合表5的规定。
表5 带材宽度允许偏差单位为毫米4.2.2 外形带材应平整光滑，不应有影响使用的波浪形、皱褶等缺陷。
边缘不应有裂口和毛刺。
4.2.3 重量带材按实际重量交货。
4.2.4 交货状态带材一般为制备态，成卷或成条交货。
4.2.5 磁性能带材的磁性能应符合表6的规定。
表中的磁性能是经过热处理后的数据。
纳米晶磁芯和非晶磁芯-概述说明以及解释
纳米晶磁芯和非晶磁芯-概述说明以及解释1.引言1.1 概述磁芯作为电子器件中的重要组成部分，其性能对设备的工作稳定性和效率起着至关重要的作用。
在磁芯的不断研发和改良过程中，纳米晶磁芯和非晶磁芯成为了研究的热点。
纳米晶磁芯是一种由纳米级晶粒组成的磁性材料，其在磁性能、导磁性和饱和磁感应强度方面具有显著的优势。
相比于传统的晶体磁芯，纳米晶磁芯具有更高的饱和磁感应强度、更低的磁导率和较小的矫顽力损耗。
这些特点使得纳米晶磁芯在高频应用领域具有广阔的市场前景，尤其适用于电力电子设备、通信设备以及电动车等领域。
非晶磁芯是一种非晶态材料，其具有无定形的结构特点。
相比于晶态材料，在非晶磁芯中，原子的排列更加无规律，形成了非晶态结构。
非晶磁芯具有低的矫顽力损耗、高的导磁性能和较高的饱和磁感应强度，尤其适用于高频应用。
目前，非晶磁芯广泛应用于变压器、电感器、磁存储器以及电力传输和变换装置等领域。
本篇文章将对纳米晶磁芯和非晶磁芯的特点和应用进行详细阐述，并对两者进行对比分析。
同时，还将展望纳米晶磁芯和非晶磁芯在未来的发展趋势和应用前景。
通过深入了解纳米晶磁芯和非晶磁芯的特点和应用，我们可以更好地理解它们对电子器件性能的影响，以及它们在各个领域中的潜在应用价值。
1.2 文章结构文章结构部分的内容：本文共分为引言、正文和结论三个部分。
引言部分主要概述了纳米晶磁芯和非晶磁芯的研究背景和意义，并介绍了本文的目的和结构。
正文部分主要分为纳米晶磁芯和非晶磁芯两个小节。
在纳米晶磁芯小节中，将详细介绍纳米晶磁芯的特点和应用。
特点方面，将分析其磁性能、热稳定性、晶粒尺寸等方面的优势。
应用方面，将介绍纳米晶磁芯在电力系统、电子设备等领域的具体应用情况。
在非晶磁芯小节中，将详细介绍非晶磁芯的特点和应用。
特点方面，将分析其饱和磁化强度、磁导率、磁滞损耗等方面的特点。
应用方面，将介绍非晶磁芯在变压器、电感器等领域的具体应用情况。
结论部分将对比纳米晶磁芯和非晶磁芯的优势与劣势，总结各自的适用范围和特点。
纳米晶材料
非晶、纳米晶软磁材料 宽频恒磁导率纳米晶材料特性 应用案例
大有科技介绍
一、非晶、纳米晶软磁材料
● 非晶合金的概念
※晶体（态）：原子、有序的、规则的、远程有序 ※非晶体（态）：急冷、“冻结”、不完整的晶格、远程无序、玻璃态 ※非晶合金又称金属玻璃
● 非晶合金材料特征
一、非晶、纳米晶软磁材料
※抗化学腐蚀能力强
宽频恒导共模磁芯的优点： 1. 具有更高的抗饱和能力,具有优异抗DC-Bias性能； 2. 在整个较宽的频段有很好的电感量衰减性能； 3. 具有良好的温度特性。
● 偏流特性曲线对比
二、宽频恒导纳米晶材料特性
10KHZ时的偏流对比 u-H
【说明】不同体积的磁芯，u(%)-H曲线的拐点会有不同。 磁芯体积越大，抗饱和能力越强，u-H曲线的拐点越会往后移
● 温度特性曲线
二、宽频恒导纳米晶材料特性
影响温度特性曲线的因素： 1.固定胶 2.磁芯涂层(仅对喷涂产品) 3.磁芯填充系数 4.带材密度不均 5.测量误差
● 温度特性曲线
二、宽频恒导纳米晶材料特性
【说明】 因各个因素的相互作用，实测的温度曲线，在局部可能会呈
现不规律的现象。 不同的磁芯测试时，甚至可能出现变化趋势上的不一致。 总的来说，磁导率越高，受温度的影响越大。
100KHZ时ui可达到16000-23000 适用于感量要求较高的场合作共模电感
1K107G： 具有良好的u-F特性
1KHZ时ui可达20000-38000,u-F曲线下降 缓慢
100KHZ时ui可达到18000-20000 抗饱和能力强
相同体积相同圈数时，抗饱和能力远优 于1K107B；适用于电流不平衡或较小DC偏流 的条件下作EMC滤波
纳米晶铁心抗偏磁能力对逆变焊机的影响
纳米晶铁心抗偏磁能力对逆变焊机的影响金晶,张双建,陈佳俊,李会波,李思（安泰科技股份有限公司，北京100094）摘要：为了解决逆变焊机引弧后，弧焊过程中伴随的电弧啸叫等问题，对纳米晶磁心的抗偏磁能力进行分析，并设计了对比试验，调配了新的纳米晶带材成分以替代原有的1K107B 材料，新成分带材制成的变压器铁心具有更低的剩磁和损耗，提高了纳米晶铁心的抗偏磁能力。
试验结果表明，采用该种磁心绕制的变压器，在偏磁持续增加的时候，变压器不会进入饱和区，避免了变压器深度饱和及逆变失败，增强了变压器抗偏磁的能力，大大提高了逆变焊机的可靠性，消除了电弧啸叫。
关键词：纳米晶磁心；偏磁；剩磁；逆变焊机；电弧啸叫中图分类号：TG434文献标志码：A 文章编号：1001-2303（2020）12-0032-05DOI ：10.7512/j.issn.1001-2303.2020.12.08本文参考文献引用格式：金晶，张双建，陈佳俊，等.纳米晶铁心抗偏磁能力对逆变焊机的影响[J].电焊机，2020，50（12）：32-36.收稿日期:2020-07-27基金项目:国家重点研发计划重点基础材料技术提升与产业化项目资助（2016YFB0300500）作者简介:金晶（1987—），女，硕士，主要从事新材料在电子元器件中的应用的研究。
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0前言随着焊机产业对节能环保、低功耗、高效率以及小型化、高频化的需求日益高涨，越来越多的逆变焊机选用纳米晶软磁材料制作逆变焊机变压器磁心[1]。
磁心绕制成变压器后，在实际工作中有时会出现磁滞回线中心偏离坐标原点，从而改变变压器的工作点，使原来磁化曲线工作区的一部分移至磁心磁饱和区，导致变压器磁心出现偏磁的情况。
目前防止和消除偏磁现象的大部分研究都是针对逆变焊机电源电路的优化与设计[2]，然而从变压器的磁心性能方面进行优化设计，对解决逆变焊机变压器在工作中出现偏磁的问题也是很重要的。