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现在大批的新型磁性材料已经投入了汕尾变压器的制作中

责任编辑:汕尾干式变压器生产厂家  发布时间:2024-08-31   点击数:52
现在大批的新型磁性材料已经投入了汕尾变压器的制作中 现在大批的新型磁性材料已经投入了汕尾变压器的制作中

  汕尾变压器现在的发展可以说是日新月异,一天一个样子,出现的新功能也是越来越多,技术力量也是越来越强。主要最明显的体现就是汕尾变压器的使用材料已经在提高,有很多的新材料已经开始在使用,大批的磁性材料已经投入利润汕尾变压器的运用之中,增强了汕尾变压器的新功能和新性能。

  下面分别介绍硅钢,软磁铁氧体,非晶纳米晶合金,软磁复合材料在电子汕尾变压器中应用的一些新进展。这里不介绍薄膜软磁材料,它是用于1MHz以上的,高频小型电子汕尾变压器的新一代软磁材料,留待以后专文介绍。

  1、硅钢

  电源技术中的工频电子汕尾变压器大量使用3%取向硅钢,现在厚度普遍从0.35mm减到0.27mm或0.23mm。国内生产的23Q110的0.23mm厚,3%取向硅钢,饱和磁通密度Bs为1.8T,其P1.7/50为1.10W/kg;27QG095的0.27mm厚,3%HiB取向硅钢,Bs为1.89T,P1.7/50为0.95W/kg。日本生产的0.23mm厚,3%取向硅钢Bs为1.85T,P1.7/50为0.85W/kg。与国内产品相差不多。但是0.23mm厚的3%取向硅钢经过特殊处理,即用电解法将表面抛光至镜面,再涂张力涂层,最后细化磁畴,可以使P1.7/50下降到0.45W/kg。同时,对要求损耗低的电子汕尾变压器,日本还进一步把厚度减薄到0.15mm,经过特殊处理,可以使P1.3/50降到0.082~0.11W/kg和铁基非晶合金水平基本相当。

  2、软磁铁氧体

  软磁铁氧体的特点是:饱和磁通密度低,磁导率低,居里温度低,中高频损耗低,成本低。前三个低是它的缺点,限制了它的使用范围,现在正在努力改进。后两个低是它的优点,有利于进入高频市场,现在正在努力扩展。

  以100kHz,0.2T和100℃下的损耗为例,TDK公司的PC40为410mW/cm3,PC44为300mW/cm3,PC47为250mW/cm3。TOKIN公司的BH1为250mW/cm3,损耗不断在下降。国内金宁生产的JP4E也达到300mW/cm3。

  不断地提高工作频率,是另一个努力方向。TDK公司的PC50工作频率为500kHz至1MHz。FDK公司的7H20,TOKIN的B40也能在1MHz下工作。Philips公司的3F4,3F45,3F5工作频率都超过1MHz。国内金宁的JP5,天通的TP5A工作频率都达到500kHz至1.5MHz。东磁的DMR1.2K的工作频率甚至超越3MHz,达到5.64MHz。

  3、 非晶和纳米晶合金

  铁基非晶合金在工频和中频领域,正在和硅钢竞争。铁基非晶合金和硅钢相比,有以下优缺点。

  1)铁基非晶合金的饱和磁通密度Bs比硅钢低,但是,在同样的Bm下,铁基非晶合金的损耗比0.23mm厚的3%硅钢小。一般人认为损耗小的原因是铁基非晶合金带材厚度薄,电阻率高。这只是一个方面,更主要的原因是铁基非晶合金是非晶态,原子排列是随机的,不存在原子定向排列产生的磁晶各向异性,也不存在产生局部变形和成分偏移的晶粒边界。因此,妨碍畴壁运动和磁矩转动的能量壁垒非常小,具有前所未有的软磁性,所以磁导率高,矫顽力小,损耗低。

  2)铁基非晶合金磁芯填充系数为0.84~0.86,

  与硅钢填充系数0.90~0.95相比,同样重量的铁基非晶合金磁芯体积比硅钢磁芯大。

  3)铁基非晶合金磁芯的工作磁通密度为

  1.35T~1.40T,硅钢为1.6T~1.7T。铁基非晶合金工频汕尾变压器的重量是硅钢工频汕尾变压器的重量的130%左右。但是,即使重量重,对同样容量的工频汕尾变压器,磁芯采用铁基非晶合金的损耗,比采用硅钢的要低70%~80%。

  4、软磁复合材料

  经过争论,现在对磁粉芯等已经取得了一致认识,即认为它属于软磁复合材料。软磁复合材料是将磁性微粒均匀分散在非磁性物中形成的。与传统的金属软磁合金和铁氧体材料相比,它有很多独特的优点:磁性金属粒子分散在非导体物件中,可以减少高频涡流损耗,提高应用频率;既可以采取热压法加工成粉芯,也可以利用现在的塑料工程技术,注塑制造成复杂形状的磁体;具有密度小,重量轻,生产效率高,成本低,产品重复性和一致性好等优点。缺点是由于磁性粒子之间被非磁性体分开,磁路隔断,磁导率现在一般在100以内。不过,采用纳米技术和其他措施,国外已有磁导率超过1000的报导,最大可达6000。

  软磁复合材料的磁导率受到很多因素的影响,如磁性粒子的成分,粒子的形状,尺寸,填充密度等。因此,根据工作频率可以进行调整。

  磁粉芯是软磁复合材料的典型例子。现在已在20kHz至100kHz甚至1MHz的电感器中取代了部分软磁铁氧体。例如铁硅铝磁粉芯,硅含量为8.8%,铝为5.76%,剩余全为铁。粒度为90~45μm,45~32μm和32~30μm。用硅树脂作粘接剂,1%左右硬脂酸作润滑剂,在2t/cm2压力下,制成13×8×5的环形磁芯,在氢气中用673°K,773°K,873°K退火,使磁导率达到100,300,600。在100kHz下损耗低,已经代替软磁铁氧体和MPP磁粉芯用于电感器中。

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