微晶合金磁芯材料

发布时间：

2023-08-07

磁芯材料

目前微晶合金软磁材料已制成各种各样的磁性器件以替代传统硅钢、铁氧体和坡莫合金等磁芯材料，介绍了微晶合金材料的磁性能，并与传统磁性材料进行对比分析，在逆变电源中，尤其在焊机逆变电源主变设计，普遍采用微晶合金为主变压器铁芯，并逐渐应用于电力电子工业及电力技术领域中。

非晶合金材料是20世纪70年代问世的一种新型合金材料，其制造技术完全不同于传统的晶态工艺方法，它利用国际先进的超急冷技术将液态金属以1×106 ℃/s冷却速度直接冷却形成厚度在 0.02～0.04 mm的固体薄带(用此薄带制成的磁芯有效的抑制高频下的涡流损耗)得到原子排列组合上具有短程有序、长程无序的非晶合金组织，这种合金具有许多独特的特点：如优异的磁性、耐蚀性、耐磨性、高硬度、高电阻率等特性。

微晶合金是由铁、硅、硼和少量铜、钼、铌等组成，其中铜(Cu)和铌(Nb)则是获得纳米结构必不可少的元素。其获得是在含有Cu和Nb的铁基非晶合金在晶化温度以上退火时，会形成非常细小的晶粒组织，晶粒尺寸10～20 nm。这时材料的磁性能不仅不恶化(通常一般的非晶合金一旦在晶化温度上退火，材料内部的原子排列就变成了有序的晶体，使其原有磁性丧失。所以非晶合金都要在非晶状态使用)，反而非常优良。这种非晶合金经过特殊的晶化退火而形成的晶态材料称为微晶合金(也称为纳米晶合金或超微晶合金)。该铁基微晶合金优异的综合磁性能，集硅钢、坡莫合金、铁氧体的优点于一身，即高饱和磁感应强度B s(1.2 T)、高初始磁导率(μi=8×104 )、低矫顽力(H c=0.32 A·m-1)、高频损耗低(当B为0.5 T，f为20 kHz时，高频损耗为30 W/kg) 使变压器效率可达99 %以上。几乎能够和非金合金 (非金合金一般分Fe基、FeNi基、NiCu基、Co基)中钴(Co)基非晶合金相媲美，是工业和民用中传统的铁氧体、坡莫合金、硅钢、非晶的理想替代品。

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