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Die Errungenschaften meines Landes bei magnetischen Kernen

Die Errungenschaften meines Landes bei magnetischen Kernen

Die Errungenschaften meines Landes bei Magnetkernen
Seit den 1970er Jahren hat mein Land mit der Forschung und Entwicklung amorpher Legierungen begonnen. Nach Abschluss großer wissenschaftlicher und technologischer Projekte während des "Sechsten Fünfjahresplans", des "Siebten Fünfjahresplans" und des "Achten Fünfjahresplans" wurden insgesamt 134 wissenschaftliche Forschungsergebnisse erzielt und der National Invention Award erhielt 2 Elemente, 16 Patente und fast hundert Legierungsvarianten. Das Central Iron and Steel Research Institute verfügt derzeit über vier Produktionslinien für amorphe Legierungsbänder und eine Produktionslinie für Eisenkerne aus amorphen Legierungen. Herstellung von verschieden geformten Eisen-, Eisen-Nickel-, Kobalt- und nanokristallinen Bändern und Eisenkernen, geeignet für Eisenkernkomponenten von Wechselrichternetzteilen, Schaltnetzteilen, Leistungstransformatoren, Leckageschutzvorrichtungen und Induktivitäten, mit einem jährlichen Ausgangswert von fast 2000 Zehntausend Yuan. Im Rahmen des "Neunten Fünfjahresplans" wird eine tausend Tonnen schwere amorphe Produktionslinie auf Eisenbasis errichtet, die in die Reihen des internationalen fortgeschrittenen Niveaus eingetreten ist.

Die besten individuellen Leistungsniveaus, die durch amorphe weichmagnetische Legierungen erreicht werden, sind:
Anfangspermeabilität μo = 14 × 104
Maximale Permeabilität auf Kobaltbasis amorph μm = 220 × 104
Co-basierte amorphe Koerzitivfeldstärke Hc = 0,001 Oe
Kobaltbasiertes amorphes Rechtwinkligkeitsverhältnis Br/Bs = 0,995
Amorphe Sättigungsmagnetisierung auf Kobaltbasis 4πMs = 18300Gs
Amorpher spezifischer Widerstand auf Eisenbasis ρ= 270μΩ/cm
Häufig verwendete Arten von amorphen Legierungen sind: amorphe Legierungen auf Eisenbasis, Eisen-Nickel-Basis, Kobaltbasis und nanokristalline Legierungen auf Eisenbasis. Die nationalen Noten und Leistungsmerkmale sind in der Tabelle und in der Abbildung dargestellt. Zur Vereinfachung des Vergleichs sind auch die entsprechenden Leistungen von kristallinem legiertem Siliziumstahlblech, Permalloy 1J79 und Ferrit aufgeführt. Diese Arten von Materialien haben unterschiedliche Eigenschaften und werden in unterschiedlichen Aspekten verwendet.

Grundzusammensetzung und Eigenschaften der Sorten
1K101 Fe-Si-B-Serie, schnell abschreckende weichmagnetische Basislegierung
1K102 Fe-Si-B-C-Serie, schnell abgeschreckte weichmagnetische Basislegierung
1K103 Fe-Si-B-Ni-Serie schnell abgeschreckte weichmagnetische Basislegierung
1K104 Fe-Si-B-Ni Mo-Serie schnell abgeschreckte weichmagnetische Basislegierung
1K105 Fe-Si-B-Cr (und andere Elemente) Serie schnell abschreckende weichmagnetische Basislegierung
1K106 Hochfrequenz- und verlustarme Fe-Si-B-Serie, schnell abgeschreckte Weichmagnetlegierung
1K107 Hochfrequenz- und verlustarme nanokristalline Legierung der Fe-Nb-Cu-Si-B-Serie, schnell abgeschreckt auf Weichmagnetbasis
1K201 Schnell abschreckende weichmagnetische Legierung auf Kobaltbasis mit hoher Pulspermeabilität
1K202 hohes Remanenzverhältnis und schnell abschreckende weichmagnetische Legierung auf Kobaltbasis
1K203 hohe magnetische Induktion, verlustarme, schnell abschreckende weichmagnetische Legierung auf Kobaltbasis
1K204 Hochfrequenz-, verlustarme, schnell abschreckende weichmagnetische Legierung auf Kobaltbasis
1K205 Schnell abschreckende weichmagnetische Legierung auf Kobaltbasis mit hoher Anfangspermeabilität
1K206 abgeschreckte weichmagnetische Legierung auf Kobaltbasis mit hoher Permeabilität
1K501 Fe-Ni-P-B-Serie, schnell abgeschreckte Weichmagnetlegierung auf Nickelbasis
1K502 Fe-Ni-V-Si-B-Serie, Schnellvergütete Weichmagnetlegierung auf Nickelbasis
400Hz: Siliziumstahlkern amorpher Eisenkern
Leistung (W) 45 45
Kernverlust (W) 2,4 1,3
Erregerleistung (VA) 6,1 1,3
Gesamtgewicht (g) 295 276

(1) Amorphe Legierungen auf Fe-Basis
Die amorphe Legierung auf Eisenbasis besteht zu 80 % aus Fe und zu 20 % aus Metallelementen vom Typ Si, B. Es hat eine hohe magnetische Induktionsintensität (1,54 T). Der Verlust von amorphen Legierungen auf Eisenbasis und Siliziumstahl wird mit der magnetischen Permeabilität, dem Erregerstrom und dem Eisenverlust verglichen, und andere Aspekte sind den Eigenschaften von Siliziumstahlblech überlegen, insbesondere geringer Eisenverlust (1/3-1/5 des orientierten Siliziumstahlblechs), das Ersetzen von Siliziumstahl als Verteilungstransformator kann Energie um 60-70% sparen. Die Dicke des amorphen Legierungsstreifens auf Eisenbasis beträgt ca. 0,03 mm, der in Verteiltransformatoren, Hochleistungsschaltnetzteilen, Impulstransformatoren, magnetischen Verstärkern, Zwischenfrequenztransformatoren und Wechselrichterkernen weit verbreitet ist und für den Einsatz bei Frequenzen unter 10 kHz geeignet ist

2) Fe-Ni-basierte amorphe Legierung
Die amorphe Legierung auf Eisen-Nickel-Basis besteht aus 40 % Ni-, 40 % Fe- und 20 % Metallelementen. Es hat eine mittlere magnetische Induktionsintensität (0,8 T), eine hohe Anfangspermeabilität und eine hohe maximale Permeabilität sowie eine hohe mechanische Festigkeit und ausgezeichnete Zähigkeit. Es hat einen geringen Eisenverlust bei mittleren und niedrigen Frequenzen. Die Wärmebehandlung an der Luft oxidiert nicht, und nach dem Magnetfeldglühen kann eine gute rechteckige Schleife erhalten werden. Der Preis ist 30-50% günstiger als 1J79. Der Anwendungsbereich einer amorphen Eisen-Nickel-Legierung entspricht dem einer Permalloy mit mittlerem Nickelgehalt, aber ihr Eisenverlust und ihre hohe mechanische Festigkeit sind kristallinen Legierungen weit überlegen. anstelle von 1J79 wird es häufig in Leckageschaltern, Präzisionsstromwandlerkernen und magnetischen Abschirmungen usw. verwendet. Die amorphe Legierung auf Eisen-Nickel-Basis ist die am frühesten in China entwickelte und derzeit die am weitesten verbreitete amorphe Sorte in den heimischen amorphen Legierungen. Die Jahresproduktion beträgt etwa 200 Tonnen. Die amorphe Eisenoxid-Nickel-Basislegierung (1K503) kommt bei der Luftwärmebehandlung nicht vor. Erfindungspatente und US-Patentrechte.

3) Nanokristalline Legierung auf Eisenbasis (Nanokristalline Legierung)
Die nanokristalline Legierung auf Eisenbasis ist ein amorphes Material, das durch den schnellen Erstarrungsprozess durch Zugabe einer kleinen Menge an Nb-, Cu-, Si- und B-Elementen zu der Legierung gebildet wird, die hauptsächlich aus Eisenelementen besteht. Dieses amorphe Material wird wärmebehandelt. Es können mikrokristalle mit einem Durchmesser von 10-20 nm erhalten werden, die auf einer amorphen Matrix dispergiert sind und als Mikrokristalle, nanokristalline Materialien oder nanokristalline Materialien bezeichnet werden. Nanokristalline Materialien haben hervorragende umfassende magnetische Eigenschaften: hohe magnetische Induktion (1,2 T), hohe Anfangspermeabilität (8×104), niedrige Hc (0,32 A/M), geringer Hochfrequenzverlust bei hoher magnetischer Induktion (P0,5 T/20 kHz = 30 W/kg), der spezifische Widerstand beträgt 80 μΩ/cm, was höher ist als der von Permalloy (50-60 μΩ/cm). Nach einer longitudinalen oder transversalen Magnetfeldbehandlung kann ein hoher Br- (0,9) oder niedriger Br-Wert (1000 Gs) erzielt werden. ). Es ist das Material mit der besten umfassenden Leistung auf dem Markt; anwendbarer Frequenzbereich: 50Hz-100kHz, bester Frequenzbereich: 20kHz-50kHz. Weit verbreitet in Hochleistungs-Schaltnetzteilen, Wechselrichter-Netzteilen, magnetischen Verstärkern, Hochfrequenztransformatoren, Hochfrequenzwandlern, Hochfrequenz-Drosselkernen, Stromwandlerkernen, Leckageschutzschaltern und Gleichtakt-Induktivitätskernen.

Vergleich der Eigenschaften häufig verwendeter weichmagnetischer Kerne
1. Vergleich der Eigenschaften von Magnetpulverkern und Ferrit: MPP-Kern: Verwenden Sie Ampere-Windungen 100 kHz: μe: 10 ~ 125200,>
HF-Kern: Verwenden Sie Ampere-Windungen
Eisenpulverkern: Die Verwendung von Amperewindungen> 800, kann unter hohem Magnetisierungsfeld nicht gesättigt werden und kann den besten Induktivitätswert der AC- und DC-Überlagerungsstabilität gewährleisten. Die Frequenzcharakteristik ist innerhalb von 200 kHz stabil; aber der hohe Frequenzverlust ist groß und für den Einsatz unter 10 kHz geeignet.
FeSiAlF-Magnetkern: Anstelle des Eisenpulverkerns kann die Betriebsfrequenz größer als 8 kHz sein. Die DC-Vorspannungsfähigkeit liegt zwischen MPP und HF.
Ferrit: Geringe magnetische Sättigungsdichte (5000 Gs), minimale DC-Vorspannungsfähigkeit 3. Vergleich der Eigenschaften von Siliziumstahl, Permalloy und amorpher Legierung:
Siliziumstahl und FeSiAl-Materialien haben hohe magnetische Induktionswerte Bs, aber ihre effektiven magnetischen Permeabilitätswerte sind niedrig, insbesondere im Hochfrequenzbereich;
Permalloy hat eine hohe Anfangspermeabilität, eine geringe Koerzitivfeldstärke und einen geringen Verlust sowie stabile magnetische Eigenschaften, aber Bs ist nicht hoch genug. Wenn die Frequenz größer als 20 kHz ist, sind der Verlust und die effektive Permeabilität nicht ideal, der Preis ist teurer und die Verarbeitung und Wärmebehandlung sind kompliziert.
Die amorphe Legierung auf Kobaltbasis hat eine hohe magnetische Permeabilität, einen niedrigen Hc, einen geringen Verlust in einem weiten Frequenzbereich, einen Magnetostriktionskoeffizienten nahe Null, einen unempfindlichen Spannungsschutz, aber einen niedrigen Bs-Wert und ist teuer.
Die amorphe Legierung auf Eisenbasis hat einen hohen Bs-Wert und einen niedrigen Preis, aber der effektive magnetische Permeabilitätswert ist niedrig.
Die Permeabilität und der Hc-Wert der nanokristallinen Legierung liegen nahe an kristalliner hochpermalloyierter und kobaltbasierter amorpher Legierung, und die magnetische Sättigungsinduktion Bs entspricht der von mittlerer Nickelpermalloy. Der Wärmebehandlungsprozess ist einfach und es ist ein ideales, kostengünstiges, leistungsstarkes weichmagnetisches Material. Obwohl der Bs-Wert von nanokristallinen Legierungen niedriger ist als der von amorphem Stahl auf Eisenbasis und Siliziumstahl, ist ihr Hochfrequenzverlust bei hoher magnetischer Induktion viel geringer als bei ihnen, und sie haben eine bessere Korrosionsbeständigkeit und magnetische Stabilität. Im Vergleich zu Ferrit weist eine nanokristalline Legierung eine 2- bis 3-mal höhere magnetische Arbeitsinduktion auf, die auf einem geringeren Verlust basiert, wenn er niedriger als 50 kHz ist, und das magnetische Kernvolumen kann mehr als verdoppelt werden.
 

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