纳米晶软磁合金是指非晶合金经过适当的晶化退火处理后,获得了一种具有超细尺寸晶粒(~10nm)的软磁合金材料。此类新型金属功能材料的显著特点是:生产制造流程短,一步成型,节约能耗;并且通过调整合金成分,可以使其磁致伸缩趋近于零,具备了更为优异的软磁特性。其突出优点在于兼备了铁基非晶合金的高饱和磁感应强度(Bs)和钴基非晶合金的高磁导率和低损耗,能够很好地满足高频低损耗的性能要求,并且成本低廉。
安泰科技股份有限公司拥有日立金属纳米晶金属材料专利许可,于2006年获得ISO9001质量体系认证,2014年通过TS16949汽车产品体系认证,现年产高精度Antainano® 纳米晶带材3000吨以上。公司已经开发、掌握了多项纳米晶超薄带的生产工艺技术、装备设计制造技术、自动化控制技术和性能检测技术,可辊剪纳米晶薄带产品性能达到国际先进水平,主要用于制作高精度电感、高频开关电源用磁芯、高频变压器和高端磁放大器等高端产品;相关铁芯器件主要应用于数字电子产品、智能电网中的智能电表、光伏发电并网逆变器及新能源汽车充电、驱动系统等,以满足电力电子技术向高频、大电流、小型化、节能等发展趋势的要求。
1.2 纳米晶带材材料特性:
1.高饱和磁感、高磁导率 |
铁基纳米晶软磁合金可同时具有高饱和磁感应强度(1.25T)和高的磁导率(>80000),有利于体积小,高精度发展 |
2.低损耗 |
相当于Fe基非晶1/5的铁损,100KHz300mT下损耗低至70W/Kg,更低的工频温升 |
3.低矫顽力 |
静态下矫顽力低至1.0A/m以下 |
4.低磁伸 |
接近于零的饱和磁致伸缩系数,因而有极低的工作噪音 |
5.高温度稳定性 |
在-50℃~200℃温度区间内材料性能的变化率<10% |
6.优良的频率特性 |
在很宽的频率范围内具有出色的磁导率特性及低的损耗 |
7.磁性能的可调性 |
可通过施加不同强度的横磁、纵磁或不加磁场的热处理获得不同类型的磁性能,如低剩磁型、高矩形比型、高磁导率型等 |
1.3 纳米晶软磁合金优势:
1.4 软磁材料发展方向:
※ 节能与小型化
纳米晶合金可以替代钴基非晶合金、晶态坡莫合金和铁氧体,符合高频电力电子和电子信息 领域中元器件不断向小型、轻量、高效方向发展的趋势。
二、纳米晶带材应用示例
2.1 共模电感:
—高饱和磁通密度更小的体积设计
—优良的阻抗-频率特性
—突出的抗不平衡电流能力
—优良的温度稳定性
2.2 小功率高频变压器:
—高饱和磁感应强度-有效缩小变压器体积
—高导磁率低矫顽力-提高变压器效率、减小激磁功率、降低铜损
—低损耗-降低变压器的温升
—优良的温度稳定性-可在-55~130℃长期工作
2.3 大功率高频主变铁芯-切割:
—低损耗
—高饱和磁通密度
—高耐热性
2.4 电流互感器:
—高磁导率、低矫顽力
—低损耗、低角差、低比差
—更高的饱和磁通密度,测量电流 范围更广
—低磁导,高抗偏流能力,对弱漏电流敏感,良好的耐大电流冲击能力
—优良的温度稳定性