非晶合金的应用领域
(1)替代极薄硅钢产品,从市场需求来看,极薄硅钢(厚度<0.1mm)在20世纪70年代大量用于400Hz以上各种电子元件如高频变压器、电抗器、磁屏蔽等,目前这方面的市场需求较大,但供方难以满足需要,用非晶纳米晶合金材料替代,不仅可以提高产品性能、质量和促使小型化,而且价格上也有利可图。
(2)高磁导率和大功率磁芯器件,由于国内铁氧体生产设备和技术条件的限制,高磁导率、高性能、大功率铁氧体难以满足国内市场需求,如采用非晶纳米晶材料取而代之,可以促使一些电子设备国产化、小型化。
表1几种常用软磁材料的磁性能
铁基非晶合金
冷轧硅钢
铁镍基非晶
钴基非晶合金
铁基纳米晶合金
坡莫合金
软磁铁氧体
饱和磁感应强度/T
>1.5
2.0
>0.7
0.5~0.8
>1.2
0.5~1.5
<0.5
居里温度/℃
>415
730
>250
>320
>560
>400
<230
晶化温度/℃
>550
>410
>480
>510
电阻率/μΩ-cm
140
50
125
140
90
55
>106
密度/(g/cm3)
7.18
7.65
7.5
8.0
7.25
8~8.8
4.8
硬度/(hg/mm2)
860
640
900
880
120
600
饱和磁致伸缩系数/×10-6
20~30
27
12
0
1~2
0~25
14
初始导磁率
>1000
1000
>4000
>30000
>80000
>10000
2000
最大导磁率
>200000
>10000
>200000
>200000
>2000000
>200000
矫顽力(A/m)
<3
>8.0
<0.8
<2.0
<2.0
>0.4
20
铁损/(W/kg)
P1/50=0.07P1
/400=1.2
P1/50>0.3P1
/400=5.8
P0.2/20k<20
P0.2/20k<5
P0.2/20k
<10
P0.2/
20k=13
P0.2/
20k<20
注:铁损的表示方法:如P1/50表示频率为50Hz,磁通密度为1T的铁损。
(3)工作环境温度高和环境恶劣等的一些电子产品,如油田钻探、海洋探测等特殊环境使用的电子产品用的各种磁性器件,选用非晶纳米晶合金材料制作,可以物尽其用,避免选材上的困扰。
(4)航空、航天等军工产品用的各种磁性器件需要小而轻、温度稳定性好、磁性要求高,使用非晶纳米晶合金材料远优于其他软磁材料。
(5)高频、大电流、大功率电源变压器、电抗器、滤波器等器件的小型化,目前这些器件大都采用铁氧体或冷轧硅钢,工作频率f=20kHz,工作磁感B=0.2T~0.3T,如采用非晶纳米晶合金磁芯,可将工作频率提高到f=40kHz~50kHz,工作磁感B=0.5T~0.6T,可以大大减小磁芯器件的体积和尺寸。
(6)各种抗EMI器件、噪声抑制器和尖峰抑制器 |