非晶软磁合金材料及其产业现状与发展前景
非晶态软磁合金

题目:非晶态软磁合金材料摘要:本文以非晶态软磁材料为主要阐述对象,并就其定义、晶体结构特征、磁性性能及其产生机理、制备工艺、国内外发展过程、实际应用和未来应用前景等方面进行了分段阐述,其中着重介绍了非晶材料的结构特征及其相应性能产生的机理、材料制备、发展及其在不同领域的应用。
从而使自己能够对这一磁性材料有一个全面详细的了解。
关键字:长程有序短程无序过冷各项同性电磁转换1.材料定义及其基本性能与其产生机理1.1软磁材料软磁材料是指具有低的矫顽力,高的磁导率的磁性材料,在交流磁化状态下应用要求具有低的功率损耗。
软磁材料在外磁场作用下迅速被磁化,去掉外磁场后,磁性消失。
软磁材料按结构分为晶体、非晶体、纳米晶体磁性薄膜、磁泡、磁性液体与铁粉芯等类型。
1.2非晶合金结构特点非晶态合金是指原子不是长程有规则排列的物质。
一般晶态金属的原子密集规则排列切具有周期性,这种结构特征叫作原子排列的长程有序。
和晶态金属相比,非晶态合金结构没有长程有序、间隙较多、但是均质、各项同性。
其原子结构和各种特性表明,非晶无序并不是“混乱”,而是破坏了长城有序系统的周期性和平移对称性,形成一种有缺陷的,不完整的有序即最近邻或局域短程有序。
这种短程序只是由于原子间的相互关联作用,是其在小于几个原子间距的小区间内仍然保持着位形和组分的某些有序特征,故具有短程序。
1.3非晶态软磁合金的基本性能及其产生机理作为软磁材料,希望它有高的饱和磁感应强度和磁导率,低的矫顽力。
这些软磁性能又和材料的磁晶各向异性,磁致伸缩系数有关。
磁晶各向异性系数和磁致伸缩系数越小,组织结构越均匀,材料的软磁性能就越好。
非晶态磁性合金没有长程有序,因此非晶磁性材料的磁晶各向异性为零,而且非晶磁性材料组织结构均匀,不存在阻碍畴壁运动的晶界或析出物,这样,非晶结构决定了其具有良好的软磁性能。
但非晶态磁性材料的磁致伸缩一般不为零,因为磁致伸缩起源于短程相互作用。
所以,非晶磁性材料的软磁特性主要取决于磁致伸缩系数λs 的大小。
2024年非晶合金市场规模分析

当代化工研究21Modern Chemical Research厶丄2020•14练述与专论HSE管理体系及安全生产标准化在危险化学品企业中的一体化建设*王恩祥王宝杜浩延东东高健(陕西延长中煤榆林能源化工有限公司陕西718500)摘耍:当前我国国民经济飞速发展,我国各行各业都有了显著的发展提升.在这样的背景之下,我国一些重要化工企业顺应时代发展的需要,迅速发展成为国家经济的重要支撑.化学化工生产过程中往往会使用到一些具有较高危险性的化学晶,对于这些危险化学品的使用管理工作都是重中之重,为促进我国危险化学品企业餉正常发展,近些年来对于HSE管理体系的应用逐渐增多,在此基础上也逐步的推行了安全标准化管理.HSE管理体系以及安全生产标准化的实施对于危险化学品企业的发展有着极为重要的影响,以下进行具体餉分析研究.关键词:HSE管理体系;生产安全标准化;危险化学品企业;一体化建设探究中BS分类号:F文献标识码:AIntegration Construction of HSE Management System and Safety ProductionStandardization in Hazardous Chemical EnterprisesWang Enxiang,Wang Bao,Du Hao,Yan Dongdong,Gao Jian(Shaanxi Yanchang Coal Yulin Energy and Chemical Co”Ltd.,Shaanxi,718500) Abstract i At present,the rapid development of China's national economy,China's all walks of life have a significant development.Under such a background,some important chemical enterprises in China conform to the needs of t he development of t he times and rapidly develop into the important support of t he national economy.Chemical p roduction p rocess often use to some chemicals,with a higher risk f ar the use of t hese dangerous chemicals management is a top p riority,in order to p romote the normal development of o ur country dangerous chemical enterprises,f or the application of H SE management system in recent y ears gradually increased,also gradually carried out on the basis of t he standardization of s afety management. HSE management system and the implementation of s afety p roduction standardization have a very important impact on the development of h azardous chemical enterprises.The f ollowing is a detailed analysis and study.Key words i HSE management system;production safety standardization;hazardous chemical enterprisesintegrated construction exploration1.引言现如今世界各国都在迅速发展,煤、石油等重要产业更是极为重要。
2023年非晶材料行业市场前景分析

2023年非晶材料行业市场前景分析
非晶材料是指结晶度小于50%的无定形材料。
由于非晶态材料具有优良的物理、化学、热学性能,且出色的力学性能,因此被广泛应用于诸如太阳能电池板、建筑玻璃幕墙、电力变压器、汽车等领域,并具有良好的市场前景。
1.太阳能电池板:
目前,非晶硅太阳能电池板在太阳能产业中处于主导地位。
因为它们具有较高的光电转换效率和价格相对便宜的特点。
根据市场研究公司的报告,太阳能电池市场有望在未来的几年内迅速增长,2023年全球太阳能电池市场预计将达到185.9亿美元。
2.建筑玻璃幕墙:
随着城市化进程的加速,高层建筑数量不断增加,建筑玻璃的需求也在稳步增长。
在建筑材料市场上,非晶态材料的玻璃已经成为一种非常有前途的建筑材料。
3.电力变压器:
电力变压器是重要的电气设备,负责将一定电压、电流等级的电能转化成另一种电压、电流等级的电能。
非晶材料电力变压器的应用具有无噪音、高效率、小型化和长工作寿命等显著特点。
随着电力智能化的发展,非晶材料的需求量也将稳步增长。
4.汽车工业:
随着汽车工业的快速发展,各种新型材料的应用在汽车制造中变得越来越普及。
非晶材料作为一种新型材料,在汽车领域具有广阔的应用前景,如汽车保险杠、车窗玻璃等。
总结:
综上所述,由于其独特的物理和化学性质,非晶态材料已经成为当今材料科学领域中备受瞩目的研究方向。
在未来几年中,随着各个产业领域对新材料需求的加速增长,非晶材料行业市场前景非常广阔,值得关注。
2024年非晶纳米晶磁芯市场前景分析

2024年非晶纳米晶磁芯市场前景分析引言在当今科技迅猛发展的时代,磁性材料在各个领域中扮演着重要角色。
非晶纳米晶磁芯作为一种新兴的磁性材料,在电力电子、新能源、传感器等应用中具有广阔的市场前景。
本文将对非晶纳米晶磁芯市场前景进行分析,探讨其在不同领域的应用潜力。
非晶纳米晶磁芯概述非晶纳米晶磁芯是一种结合了非晶态和纳米晶态特性的新型磁性材料。
由于其高饱和磁感应强度、低磁损耗以及优良的磁导率等特点,非晶纳米晶磁芯在电力电子领域中有着广泛的应用前景。
电力电子领域在电力电子领域中,非晶纳米晶磁芯主要应用于变压器、电感器等电力设备中。
其高饱和磁感应强度和低磁损耗的特点使得非晶纳米晶磁芯在高频电力转换装置中具有明显的优势。
非晶纳米晶磁芯可以显著提高装置的效率,减少能量损耗,同时也可以实现更小型化、轻量化的设计。
因此,在电力电子领域中,非晶纳米晶磁芯有着广阔的市场前景。
新能源领域新能源是未来发展的方向,而非晶纳米晶磁芯在新能源领域中有着巨大的应用潜力。
以风力发电为例,非晶纳米晶磁芯可以应用于风力发电机组的发电设备中,提高风力发电机组的转速、效率和可靠性。
非晶纳米晶磁芯的低磁损耗和优良的磁导率可以显著提高风力发电系统的发电效率,并降低由于能量转换过程中产生的热量损耗。
此外,在太阳能发电系统中,非晶纳米晶磁芯也可以应用于逆变器、控制器等设备中,提高太阳能发电的效率和可靠性。
因此,非晶纳米晶磁芯在新能源领域中有着广阔的应用前景。
传感器领域非晶纳米晶磁芯还可以应用于传感器领域。
传感器是现代化社会中不可或缺的组成部分,广泛应用于工业控制、汽车电子、医疗器械等领域。
非晶纳米晶磁芯在传感器领域中可以应用于电流传感器、磁场传感器等设备中,提高传感器的性能指标。
非晶纳米晶磁芯的高饱和磁感应强度和低磁损耗可以提高传感器的灵敏度和响应速度,同时也可以减小传感器体积,实现更小型化的设计。
因此,在传感器领域中,非晶纳米晶磁芯具有广阔的市场前景。
2023年软磁复合材料行业概况及现状:软磁复合材料是电子工业中的重要材料2

2023年软磁复合材料行业概况及现状:软磁复合材料是电子工业中的重要材料网讯,软磁复合材料主要应用在消费电子和医疗器械以及汽车等领域,生产技术和工艺的不断进步创新下应用领域也渐渐拓宽。
不同的产品应用在不同的市场,智能家居和新能源汽车等都推动着软磁复合材料市场的进展。
软磁复合材料行业进展现状软磁复合材料是一种由软磁材料和非磁性材料组成的复合材料。
它具有高磁导率和低磁滞损耗等优点,广泛应用于电力电子、通信、计算机、汽车电子、医疗器械等领域中的电感器、变压器、电源、磁头、传感器等电子元器件中。
它可以提高电子元器件的效率和稳定性,降低能耗和噪音,并且具有小体积、轻重量、易加工等优点。
近年来,随着电子信息产业的快速进展,软磁复合材料行业也得到了快速进展。
据软磁复合材料行业概况及现状统计,全球软磁复合材料市场规模已经达到数十亿美元,将来还有很大的进展空间。
国内软磁复合材料行业也在不断壮大,已经形成了以国电电气、天津松江、广东鸿图、中航西飞等企业为代表的一批优秀企业。
目前,软磁复合材料行业的主要产品包括软磁芯、磁性传感器、变压器等。
其中,软磁芯是应用最为广泛的产品之一,主要用于电力电子、通信电子、计算机电子等领域。
磁性传感器则主要用于汽车、航空航天、工业自动化等领域,具有高精度、高灵敏度、高稳定性等特点。
变压器是电力电子领域最为基础的产品之一,广泛应用于电力系统、通信系统、铁路系统等领域。
总体来说,软磁复合材料行业进展前景宽阔,但也存在一些问题,如市场竞争激烈、技术含量不高、产品同质化严峻等。
因此,企业需要加强技术研发,提高产品质量,拓展市场渠道,才能在激烈的市场竞争中立于不败之地。
软磁复合材料行业前景分析软磁复合材料是指由软磁性粉末和绝缘材料组成的复合材料,具有软磁性和绝缘性能。
它广泛应用于电子、通信、电力、机械等领域,是现代电子工业中不行缺少的材料之一。
随着新能源汽车、智能家居等领域的进展,软磁复合材料的需求量也将逐步增加。
2024年非晶合金市场前景分析

2024年非晶合金市场前景分析引言非晶合金,又称为非晶态合金或非晶态金属,是一种具有非晶态结构的金属材料。
与传统的晶态金属相比,非晶合金具有许多优异的物理和化学性质,因此在各个领域具有广阔的应用前景。
本文将对非晶合金市场的前景进行分析。
行业发展现状目前,全球非晶合金市场呈现出快速增长的态势。
以电子、汽车、航空航天等行业为例,非晶合金材料在电子封装、汽车零部件和航空航天设备等领域得到广泛应用。
而且,随着技术的进步和市场需求的增加,非晶合金市场的规模将进一步扩大。
市场驱动因素非晶合金市场的增长主要受到以下几个市场驱动因素的影响:1.电子产品需求的增加:随着智能手机、平板电脑等电子产品的普及,对高性能、小型化电子元件的需求正在增加,而非晶合金能够提供更好的性能和稳定性。
2.新能源领域的发展:随着全球对可再生能源的关注程度不断提高,新能源领域对非晶合金材料的需求也在增加。
例如,太阳能电池板和燃料电池中的非晶合金材料能够提高能源转化效率。
3.汽车工业的转型:汽车工业正朝着电动化、轻量化和智能化方向发展,非晶合金作为一种轻质和高强度材料,可以满足汽车工业对材料性能的需求。
4.基础设施建设的加速推进:基础设施建设的加速推进也为非晶合金市场的增长提供了机遇。
例如,高速铁路、城市轨道交通等领域对非晶合金材料的需求在不断增加。
市场挑战和机遇虽然非晶合金市场具有广阔的发展前景,但仍面临一些挑战。
其中主要包括:1.生产成本高:非晶合金材料的生产成本相对较高,导致其价格较高,限制了其在某些领域的应用。
2.技术发展不足:非晶合金制备技术相对复杂,需要高水平的技术支持。
在某些地区,缺乏专业人才和研发机构,限制了技术的发展和应用的推广。
然而,随着技术的进步和市场需求的增加,非晶合金市场仍然充满机遇。
未来几年,非晶合金市场有望迎来更多的应用领域和市场机会。
市场前景分析根据市场研究数据和趋势分析,非晶合金市场的前景非常乐观。
预计在未来几年内,市场规模将继续扩大,并且增长速度将保持稳定增长。
非晶合金材料发展趋势及启示

非晶合金材料发展趋势及启示摘要:金属材料的发展与人类文明和进步息息相关。
非晶合金材料是一类原子结构长程无序,具有独特优异性能的新型金属材料。
近年来,非晶合金材料的研发、相关科学问题的研究、在高新技术领域的应用得到快速发展,并对金属材料的设计和研发、结构材料、绿色节能材料、磁性材料、催化材料、信息材料等领域产生深刻的影响。
为此,文章在回顾非晶合金材料研究和研发历史过程的基础上,分析了当前其学科的前沿科学问题、发展方向,以及我国在该领域发展的问题、机遇和挑战,并提出相应的启示和建议,以期为加快新金属材料的发展,特别是在高新技术领域的应用提供管窥之见。
金属材料与人类万年文明发展史息息相关,金属材料的开发和使用,往往成为划分人类不同文明时代的里程碑,如青铜时代、铁器时代、钢铁时代等。
每次金属材料的发展都会极大地推动人类社会文明和生产力的巨大进步。
非晶合金是近几十年来通过现代冶金新技术——快速凝固技术和熵调控理念——抑制合金熔体原子的结晶,保持和调控熔体无序结构特征而得到的一类新型金属材料,也称金属玻璃,或液态金属。
这种材料是通过调制材料结构“序”或“熵”这一全新途径和理念而合成的,兼具玻璃、金属、固体、液体等物质特性的新金属材料;其颠覆了传统金属材料从成分和缺陷出发设计和制备的思路(图1),突破金属材料原子结构有序的固有概念,把金属材料的强度、韧性、弹性、抗腐蚀、抗辐照等性能指标提升到前所未有的高度,改变了古老金属结构材料的面貌。
非晶、高熵等无序合金在基础研究和技术应用中已表现出重要意义和战略价值,在能源、信息、环保节能、航空航天、医疗卫生和国防等高新技术领域发挥着愈加重要作用。
无序合金领域的基础研究将继续推动材料科技革命和对材料行为的更深入理解,并能产生新的材料设备和系统。
图1非晶合金等无序材料探索途径和传统晶态材料探索途径的比较1非晶合金材料的研发态势及进展1.1非晶合金研发态势非晶合金材料的研发出现过4次高峰,已研发出铁、铜、锆和稀土基等近百种非晶合金体系。
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。
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非晶软磁合金材料及其产业现状与发展前景newmaker1 非晶软磁合金材料及其应用非晶软磁合金材料及其形成机理我们根据原子排列方式把物质划分为晶体和非晶体两类。
物质里面的原子排列是整齐有序的叫做晶体;物质的原子排列是混乱的叫做非晶体。
通常情况下,金属及合金在从液体凝固成固体时,原子总是从液体的混乱排列转变成整齐的排列,即成为晶体。
但是,如果金属或合金的凝固速度非常快(例如用每秒高达一百万度的冷却速率将铁-硼合金熔体凝固),原子来不及整齐排列便被冻结住了,最终的原子排列方式类似于液体,是混乱的,这就是非晶合金(又称为金属玻璃)。
由于不同的物质形成非晶所需要的冷却速度大不相同。
单一金属需要每秒高达一亿度以上的冷却速度才能形成非晶态。
受目前工艺水平的限制,实际生产中难以达到如此高的冷却速度,普通的单一的金属难以从生产上制成非晶。
为了获得非晶态的金属,一般将金属与其它物质混合。
当原子尺寸和性质不同的几种物质搭配混合后,就形成了合金。
这些合金具有两个重要性质:①合金的成分一般在冶金学上的所谓“共晶”点附近,它们的熔点远低于纯金属,例如FeSiB合金的熔点一般为1200度以下,而纯铁的熔点为1538度;②由于原子的种类多了,合金在液体时它们的原子更加难以移动,在冷却时更加难以整齐排列,也就是说更加容易被“冻结”成非晶。
有了上面的两个重要条件,合金才可能比较容易地形成非晶。
实际上,目前所有的实用非晶合金都是两种或更多种元素组成的合金,例如Fe-Si-B,FeNiPB,CoZr,ZrTiCuNi等。
迄今为止,国内外非晶合金开发最多的是作为软磁材料的一类。
它们在化学成分上的一个共同点是:由两类元素组成:一类是铁磁性元素(铁、钴、镍或者他们的组合),它们用来产生磁性;另一类是硅、硼、碳等,它们称为类金属,也叫做玻璃化元素,有了它们,合金的熔点比纯金属降低了很多,才容易形成非晶。
非晶软磁合金材料的种类铁基非晶合金铁基非晶合金:主要元素是铁、硅、硼、碳、磷等。
它们的特点是磁性强(饱和磁感应强度可达)、磁导率、激磁电流和铁损等软磁性能优于硅钢片,价格便宜,最适合替代硅钢片,特别是铁损低(为取向硅钢片的1/3-1/5),代替硅钢做配电变压器可降低铁损60-70%。
铁基非晶合金的带材厚度为毫米左右,广泛应用于中低频变压器的铁心(一般在10千赫兹以下),例如配铁镍基非晶合金铁镍基非晶合金:主要由铁、镍、硅、硼、磷等组成,它们的磁性比较弱(饱和磁感应强度大约为1T以下),价格较贵,但磁导率比较高,可以代替硅钢片或者坡莫合金,用作高要求的中低频变压器铁心,例如漏电互感器。
钴基非晶合金钴基非晶合金:由钴和硅、硼等组成,有时为了获得某些特殊的性能还添加其它元素,由于含钴,它们价格很贵,磁性较弱(饱和磁感应强度一般在1T 以下),但磁导率极高,一般用在要求严格的军工率高,因此具有高的导磁率、低的损耗,是优良的软磁材料,代替硅钢、坡莫合金和铁氧体等作为变压器铁心、互感器、℃,坡莫合金:>400℃,铁氧体: <200℃,铁基非晶:>400℃铁氧体无论是饱和磁通密度还是居里点都是最低的;硅钢的居里点最高,可惜只能在低频使用;坡莫合金的居里点较高,饱和磁通密度中等,同时能在20kHz以上使用,但价格高;而不同的非晶态合金具有不同的饱和磁通密度和居里点,分别可以应用于高频和低频,同时价格也低于相应的其它材料。
因此,可以说非晶态合金作为变压器铁心使用是非常理想的。
除了居里点以外,非晶态合金的晶化温度也是衡量材料温度稳定性的一个重温度的限制。
但是,非晶态合金的晶化温度的高低是足以应付几乎所有使用条件的。
通常,非晶态合金的晶化温度在450-600 ℃之间,而高频电源中的其它元器件的最高使用温度也只不过在150℃以下。
非晶态合金的温度稳定性对于某些应用是至关重要的,因此,在非晶态合金的研究开发过程中,温度稳定性得到了充分的重视。
早在八十年代,广大军工用户就提出了非常严格的温度稳定性要求。
通常情况下,非晶态合金必须满足如下要求:温度范围:-55℃—+130℃,主要性能变化率:<±15%钴基非晶合金的磁性能温度稳定性相当好,通常作为军工产品使用。
对于铁基微晶合金,虽然性能的变化率较大,但值得注意的是,其高频损耗随使用温度的升高而降低。
考虑到变压器铁心的实际工作温度总是高于室温,这种变化实际上是有利的。
综上所述,非晶态合金的温度稳定性非常值得信赖,使用温度在130℃℃,时效时间200小时。
从试验结果来看,非晶态合金的高温时效稳定性是非常好的。
一般认为,非晶态合金在130℃以下使用是可靠的,有些品种的使用温度甚至可以达到150℃2 非晶软磁合金材料产业发展历程和现状发展历程第一阶段,1967年~1988年:1967年Duwez教授率先开发出Fe-P-C系非晶软磁合金,带动了第一个非晶合金研究开发热潮。
1979年美国Allied Signal 公司开发出非晶合金宽带的平面流铸带技术,并于1982年建成非晶带材连续生产厂,先后推出命名为Metglas的Fe基、Co基和FeNi基系列非晶合金带材,标志着非晶合金产业化和商品化的开始。
1984年美国四个变压器厂家在IEEE会议上展示了实用的非晶配电变压器,从而将非晶合金应用开发推向高潮。
在这期间,美国主要致力于非晶合金带材的大规模生产和节能非晶配电变压器的推广应用,在技术和产品方面基本形成垄断。
到1989年,美国Allied Signal公司已经具有年产6万吨非晶带材的生产能力,全世界约有100万台非晶配电变压器投入运行,所用铁基非晶带材几乎全部来源于该公司。
除美国之外,日本和德国在非晶合金应用开发方面拥有自己的特色,重点是电子和电力电子元件,例如高级音响磁头、高频电源(含开关电源)用变压器、扼流圈、磁放大器等。
但在1988年以前,由于专利问题,日本的非晶发展始终受到美国的制约。
第二阶段,1988年~至今:1988年日本日立金属公司的Yashizawa等人在非晶合金基础上通过晶化处理开发出纳米晶软磁合金(Finemet)。
此类合金的突出优点在于兼备了铁基非晶合金的高磁感和钴基非晶合金的高磁导率、低损耗,并且是成本低廉的铁基材料。
因此铁基纳米晶合金的发明是软磁材料的一个突破性进展,从而把非晶态合金研究开发又推向一个新高潮。
纳米晶子信息领域中获得广泛应用,达到减小体积、降低成本等目的。
1988年当年,日立金属公司纳米晶合金既实现了产业化,并有产品推向市场。
1992年德国VAC公司开始推出纳米晶合金替代钴基非晶合金,尤其在网络接口设备上,如ISDN,大量采用纳米晶磁心制作接口变压器和数字滤波器件。
在此期间,美国Allied Signal公司(现被Honeywell公司兼并)也加强了非晶合金在电力电子领域的推广应用,先后推出4个系列的铁心制品。
国内研究开发现状国内非晶材料研究始于1976年,国家科委从“六五”开始连续5个五年计划均将非晶、纳米晶合金研究开发和产业化列入重大科技攻关项目。
其中标志性的成果分别是:“七五”期间建成百吨级非晶带材中试生产线,带材宽度达到100mm;“八五”期间突破了非晶带材在线自动卷取技术,并建成年产20万只非晶铁心中试生产线;“九五”期间,成立了国家非晶微晶合金工程技术研究中心,建成了千吨级铁基非晶带材生产线,带材宽度达到220mm,同时建成年产600吨非晶配电变压器铁心生产线。
通过前4个五年科技攻关计划的实施,我国基本实现了非晶合金带材及制品产业化。
在十五期间,纳米晶带材及其制品产业化开发又被列入重大科技攻关计划,国家给予重点支持,旨在推动纳米晶材料应用开发快速发展,满足电力电子和电子信息等高新技术领域日益增长的迫切需求。
目前,国内从事非晶软磁合金材料生产的单位约20多家,其中安泰科技股份有限公司(原钢铁研究总院部分转制上市)是国内非晶材料研究开发力量最强、产业规模最大的单位,也是上述国家科技攻关生产能力。
通过这4个五年科技攻关计划的实施,我国基本实现了非晶合金带材及制品产业化。
在十五期间,纳米晶带材及其制品产业化开发仍然被列入国家重大科技攻关计划,给予重点支持,旨在推动非晶纳米晶材料应用开发快速发展,满足电力电子和电子信息等高新技术领域日益增长的迫切需求。
目前,非晶软磁合金所达到的最好单项性能水平为:初始磁导率μ0 = 14 ×104 钴基非晶最大磁导率μm = 220 ×104 钴基非晶矫顽力 Hc = Oe 钴基非晶矩形比 Br/Bs = 钴基非晶饱和磁化强度4πMs = 18300 Gs 铁基非晶电阻率ρ= 270 微欧厘米与美、日、德相比,我国非晶合金带材的产业规模与日本和德国相当,但远小于美国。
在工艺技术和产品质量方面与上述国家差距很大。
尤其对纳米晶合金来说,国内现有制带设备尚无法批量生产厚度小于20μm的超薄带。
因此,严重制约了国内非晶、纳米晶合金在高频电力电子领域的推广应用。
当前普及应用的难点由于国内厂商带材和变压器的生产没有形成规模,导致非晶材料和非晶变压器的成本较高,同等规格下非晶变压器的售价为S9的倍,用户大约要7-8年才能通过节省的能耗收回初期增加的投资,虽然国家出台有关非晶变压器生产和使用者税收优惠的政策,但使用者积极性仍然不高,只有在非晶变压器的售价为S9的倍(非晶铁心价格降为30元/公斤左右),用户大约要3-4年通过节省的能耗收回初期增加的投资,用户会有较强的积极性。
因此如何协调非晶带材、铁心的生产者同变压器生产者以及变压器使用者三者之间的关系是非晶材料是否能大量应用的关键。
目前的应用多偏向于一些特殊要求的场合,如上述问题能得到很好的解决,非晶材料和非晶变压器的市场规模会迅速增长。
3非晶软磁合金材料的市场前景和发展方向不断扩展的应用市场非晶态合金的应用首先是在八十年代初期,在军工电源上开始的。
军工电源严酷的工作条件是对非晶铁心磁性能稳定性的极大考验。
在过去的二十年中,非晶铁心已经应用在多种军工装备,如火箭、机载雷达、水雷、坦克等电源,使用非晶铁心的就更多。
随着市场经济的发展,非晶态合金的应用领域逐渐扩展到广大的民用产品。
目前民品是非晶中心最主要的产品,应用场合主要包括:互感器铁心、大功率逆变电源变压器和电抗器铁心、各种形式的开关电源变压器和电感铁心、各种传感器铁心等。
非晶和微晶合金在近十年来发展迅速,不但在材料和工艺,而且在应用方面都取得了很大的进步。
在低频电磁元件中,铁基非晶合金被大量应用,在电力配电变压器中的应用已取得良好效果,成为现在生产量最大的非晶合金。
可以向电源中的整流变压器,滤波电抗器等电磁元件扩展。
1990年开发出的FeMB(M为Zr、Hf、Ta)和FeZrNbBCu微晶合金(Nanoperm合金),不但工频损耗低,而且饱和磁密高,磁致伸缩系数也小,是工频电磁元件用软磁材料中性能比较理想的,在低频领域可以代替硅钢和铁基合金,在中、高频领域可以代替钴基非晶合金和铁镍高导磁合金。