Home / Proizvodi / Meki magnetski materijali

Meki magnetski materijali

Vaš profesionalni proizvođač magnetskih komponenti u Kini

Sunbow Group specijalizirana je za dizajn, razvoj i proizvodnju novog tipa amorfnih, nanokristalnih, silikonskih čeličnih ploča i drugih magnetskih materijala i srodnih proizvoda. Glavni proizvodi tvrtke uključuju različite vrste amorfnih, nanokristalnih vrpci i visokonaponskih i niskonaponskih strujnih transformatorskih jezgri, preciznih strujnih transformatorskih jezgri, zajedničkih induktorskih jezgri, PFC induktorskih jezgri, visokofrekventnih energetskih transformatorskih jezgri i srodnih uređaja.

Prilagođena rješenja

Prednjačimo u pristupu koji vodi dizajn za isporuku izazovnih i prilagođenih rješenja za magnetske jezgre ili komponente za proizvodnju. Bez obzira je li vaša potreba jednostavna ili složena, možemo razviti rješenje za postizanje vaših ciljeva. S internim stručnjacima možemo dizajnirati, razviti i testirati prototipove koji zadovoljavaju zahtjeve izvedbe i okoliša vaše aplikacije.

Napredna oprema

Tvrtka ima naprednu opremu kao što su velike vakuumske peći za taljenje, trake za prskanje pod pritiskom, razne peći za magnetsko žarenje i blisku suradnju s domaćim znanstveno-istraživačkim institucijama i sveučilištima, što osigurava sposobnost istraživanja i razvoja tvrtke i kvalitetu proizvoda.

Potpune kvalifikacije

Trenutno tvrtka ima dvije proizvodne baze, s brojnim patentiranim tehnologijama, te je prošla certifikat sustava upravljanja kvalitetom ISO9001, IATF16949. Svi proizvodi su prošli ROHS, SGS i druge certifikate zaštite okoliša.

Širok raspon primjena

Tvrtka uglavnom opslužuje područja novih energetskih vozila, fotonaponske proizvodnje energije, proizvodnje energije vjetra, pametnih kućanskih aparata, pametnih brojila, bežičnog punjenja i raznih izvora napajanja, pretvarača, filterskih induktora i zaštitnih materijala u nacionalnim strateškim industrijama u nastajanju.

Dom 12 Posljednja stranica 1/2

Uvođenje mekih magnetskih materijala

Meki magnetski materijali su oni materijali koji se lako magnetiziraju i demagnetiziraju. Obično imaju intrinzičnu koercitivnost manju od 1000 Am-1. Koriste se primarno za pojačavanje i/ili kanaliziranje toka proizvedenog električnom strujom. Glavni parametar, koji se često koristi kao vrijednost za meke magnetske materijale, je relativna propusnost ( mr, gdje mr=B/moH), što je mjera koliko spremno materijal reagira na primijenjeno magnetsko polje . Ostali glavni parametri od interesa su koercitivnost, magnetizacija zasićenja i električna vodljivost.

Karakteristike mekih magnetskih materijala

Visoka propusnost

Meki magnetski materijali mogu se lako magnetizirati i demagnetizirati, što im omogućuje učinkovito vođenje magnetskog toka.

Niska koercitivnost

Ovi materijali zahtijevaju malo vanjsko magnetsko polje da preokrenu njihovu magnetizaciju, što ih čini prikladnima za primjene izmjenične struje (AC).

Nizak rezidualni magnetizam

Nakon što se vanjsko magnetsko polje ukloni, meki magnetski materijali brzo gube svoju magnetizaciju.

Koja je razlika između tvrdih i mekih magnetskih materijala

Ove se razlike odnose posebno na feromagnetske i ferimagnetske materijale, a ne samo na tvrde i meke materijale. Postoje klasifikacije super mekih, vrlo mekih, mekih, polutvrdih i tvrdih magnetskih materijala na temelju magnetske koercitivnosti (HC) mjerene u jedinicama amper/metar (A/m) ili Oersteds (Oe).
HC mjeri sposobnost magnetskog materijala da se odupre demagnetizaciji kada je izložen vanjskom magnetskom polju. Materijali s visokim vrijednostima HC općenito se nazivaju "tvrdi" i prikladni su za izradu trajnih magneta ili za upotrebu u magnetskim medijima za snimanje. Razni meki magnetski materijali koriste se za jezgre induktora i transformatora, mikrovalne uređaje, zaštitu i glave za snimanje. Često se sve varijacije mekih materijala zbrajaju zajedno kao meki magnetski materijali za razliku od tvrdih materijala. Detaljne klasifikacije magnetskih materijala su:
●Super mekan – HC je ispod 10 A/m
●Vrlo mekan – HC od 10 do<100 A/m
●Soft – HC od 100 do<1000 A/m
●Polutvrda – HC od 1000 do<2000 A/m
●Teško – HC je 2000 A/m i više
Razlika između tvrdih i mekih magnetskih materijala nije tako jednostavna. Neki materijali, poput metalnog željeza, mogu biti tvrdi ili mekani, ovisno o različitim čimbenicima. U slučaju željeza, veličina kristalnog zrna je kritični faktor. Kada kristalna zrna imaju submikronske dimenzije, po veličini su usporediva s magnetskim domenama, a granice zrna pričvršćuju domene. Pričvršćivanje zida domene događa se na površinama tako da se ne stvara više površine nego što je potrebno. Prikvačene domene zahtijevaju jače prisilno magnetsko polje koje se primjenjuje kako bi se domene preusmjerile. Kada se željezo žari, veličina kristalnih zrna se povećava i magnetske domene se mogu lakše ponovno poravnati kada se primijeni magnetsko polje. To smanjuje koercitivno polje, a materijal postaje magnetski mekši. Variranje kristalne strukture u materijalima poput željeza može rezultirati različitim magnetskim svojstvima, od tvrdih do mekih.

Magnetska svojstva mekih magnetskih materijala

Gustoća magnetskog toka visoke zasićenosti (Bs) i magnetizacija visoke zasićenosti (Ms)
Meki magnetski materijal ima visoku gustoću magnetskog toka zasićenja (bs) i magnetizaciju zasićenja (ms). Na taj način se lakše postiže visoka permeabilnost (μ) i niska koercitivna sila (Hc), što također može povećati gustoću magnetske energije.

Visoka stabilnost
Meki magnetski materijali imaju visoku stabilnost. Zahtijeva da gore spomenuta svojstva mekih magnetskih materijala budu dovoljno stabilna na čimbenike okoline kao što su temperatura i vibracije.

Visoka magnetska propusnost

Jedno od svojstava mekih magnetskih materijala je da imaju visoku magnetsku permeabilnost. Magnetska permeabilnost (sa simbolom μ) mjera je osjetljivosti na magnetska polja.

Niska koercitivnost (Hc)

Meki magnetski materijal nije samo lako magnetizirati vanjskim magnetskim poljem, već ga je lako i demagnetizirati vanjskim magnetskim poljem ili drugim čimbenicima. Njegov magnetski gubitak također je nizak.

Niski magnetski i električni gubici

Magnetski i električni gubici mekih magnetskih materijala su niski. Zahtijeva nisku koercitivnost (Hc) i visok otpor.

Vrste mekih magnetskih materijala

Meki magnetski kompoziti
Debljina mekih magnetskih materijala igra važnu ulogu u smanjenju gubitaka vrtložnih struja, stoga bi meke magnetske legure trebale biti izrađene u obliku tanke laminacije za dinamičku upotrebu. Ako razdvojimo druge dvije dimenzije meke magnetske trake, tj. koristimo meke magnetske legure u obliku praha, onda se gubici vrtložnih struja mogu dodatno smanjiti, a sastavni dijelovi od kojih se mogu koristiti na mnogo višim frekvencije. Da bi se ostvarila takva upotreba, prah legure se najprije priprema (u većini slučajeva metodama atomizacije), čestice zatim treba obložiti izolacijskim slojem, nakon toga se prah miješa s malom količinom maziva i komprimira pri intenzivnoj tlak od 600-800 MPa do konačnog oblika. Meki magnetski proizvodi izrađeni takvim postupcima nazivaju se meki magnetski kompoziti (SMC) ili praškaste jezgre. Još jedna prednost SMC-a je to što se od njih mogu napraviti različite posebno oblikovane jezgre koje se teško mogu izraditi tradicionalnim metodama slaganja laminata, što pogoduje novom dizajnu elektromagnetskih uređaja. Glavni nedostatak SMC-a je što su njihove propusnosti relativno niske. Danas su najčešći SMC-ovi izrađeni od prahova Fe, Fe-Si, Fe-Si-Al, Fe-Ni, amorfnih i nanokristalnih legura itd.

Meki feriti
Svi gore spomenuti meki magnetski materijali su metali, stoga se ne može izbjeći efekt vrtložnih struja. Meki feriti su karakteristični po tome što su ionski spojevi i imaju otpornost nekoliko redova veličine veću od one metalnih mekih magnetskih materijala. Stoga, za primjene s frekvencijom do 1 MHz, meki feriti su najbolji izbor s obzirom na gubitke energije. Glavni nedostatak za meke ferite je da je BS relativno nizak. Dvije vrste najčešćih mekih ferita su Mn-Zn feriti ((Mn, Zn)Fe2O4) i Ni-Zn feriti ((Ni, Zn)Fe2O4). Mn-Zn feriti se obično koriste ispod 1 MHz, dok se Ni-Zn feriti mogu koristiti na puno višim frekvencijama, ali su BS i propusnost za potonje niži.

Željezo i niskougljični čelici
Željezo i niskougljični čelici možda su najčešći i najjeftiniji meki magnetski materijali. Imaju prilično visoku vrijednost od BS ~2,15 T, što je samo inferiorno u odnosu na skupe Fe-Co legura. Ali njihovi otpori su prilično niski, što ograničava njihovu upotrebu u dinamičkim primjenama. Željezo i čelici s niskim udjelom ugljika obično se koriste za statičke/niskofrekventne primjene, kao što su jezgre elektromagneta, releji i neki motori male snage za koje je cijena materijala glavna briga.

Legure željeza i silicija
Dodavanje malo silicija željezu značajno će povećati njegovu otpornost, stoga je vrlo korisno za sprječavanje gubitka vrtložnih struja. Unatoč blagom smanjenju magnetizacije zasićenja i Curiejeve temperature, legure Fe-Si naširoko se koriste u električnim strojevima koji rade na frekvencijama od 50 Hz do nekoliko stotina Hz. Kako bi se dodatno smanjio gubitak vrtložnih struja, legure Fe-Si često se valjaju u obliku tankih traka. Debljina najčešće legure Fe-Si jednaka je ili manja od 0,35 mm. Ovisno o uvjetima valjanja i toplinske obrade, Fe-Si legura se može klasificirati kao zrnasto orijentirana (GO) i neorijentirana (NO). GO Fe-Si se koristi za transformatore, dok se NO Fe-Si koristi za elektromotore.

Legure željeza i nikla
Nikal se može dodati željezu kako bi se stvorile jednolike čvrste otopine u širokom rasponu sastava od 35 tež. % do 80 tež. % Ni. Legure sa sastavom blizu Fe20Ni80 nazvane su kao Permalloy (danas se sve legure željeza i nikla s udjelom nikla većim od 35 tež. % nazivaju Permalloy). Manji sadržaj drugih elemenata kao što su Mo, Cu i Cr obično se dodaje kako bi se poboljšala magnetska svojstva Permalloya. Obrađen delikatnim podešavanjem sastava i toplinskom obradom, Permalloy može biti jedan od najmekših magnetskih materijala na svijetu, čija propusnost može biti čak 1 200 000. Jedan od nedostataka Permalloya je njihova magnetizacija zasićenja, koja je samo oko 0,8 T, mnogo niža nego kod željeza i Fe-Si legura. Sa smanjenjem udjela nikla, BS će se prvo povećati, doseći maksimum od 1,6 T pri oko udjela nikla od 48 wt. %, međutim, propusnost neće biti tako dobra kao kod legura s visokim sadržajem nikla. Legura željeza i nikla najsvestranija je magnetska legura, njezina se magnetska svojstva mogu podesiti podešavanjem sastava, magnetskim žarenjem i mehaničkim valjanjem, itd. Legura željeza i nikla također ima vrlo dobru sposobnost oblikovanja, koja se može razvaljati na tankost od 20 mikrona. Kao rezultat toga, legure nikal-željezo mogu se naći u širokoj primjeni kao što su zaštita od magnetskog polja, prekidač kvara na zemlji, magnetski senzori, glava za snimanje za magnetske vrpce, energetska elektronika itd.

Legure željeza i kobalta
Dodavanje kobalta željezu povećat će i Curiejevu temperaturu i BS. Za sadržaj kobalta u rasponu od 33 mas. % do 50 tež. %, BS može biti čak 2,4T. Iako nisu tako mekane kao legure željeza i nikla, legure željeza i kobalta imaju najveću vrijednost BS među svim drugim magnetskim legurama. Za povećanje sposobnosti oblikovanja, 2 mas. % vanadija dodaje se leguri Fe50Co50, tako da se može razvaljati na debljinu od 50 mikrona. Dodavanje vanadija također može povećati otpornost legure željeza i kobalta. Zbog najvišeg BS-a, legure željeza i kobalta nezamjenjive su za primjene gdje je zahtjevan visok omjer snage i težine, kao što su motori i transformatori koji se koriste u svemirskim uređajima.

Amorfne i nanokristalne legure
Amorfne legure, koje se također često nazivaju metalna stakla, mogu se proizvesti brzim skrućivanjem. Ne postoji poredak dalekog dometa za atome u amorfnim legurama, stoga je otpor obično visok i nema magnetokristalne anizotropije. Nadalje, amorfne vrpce tanke od oko 20 do 30 mikrona mogu se lako proizvesti ravnim lijevanjem. Sve ove karakteristike jamče da su amorfne legure izvrsni kandidati za meke magnete. Prema sastavu, većina komercijalno dostupnih amorfnih mekih magneta može se klasificirati kao bazirani na Fe, Co-bazi i (Fe, Ni). Za ove tri vrste, ukupni sadržaj Fe, Co i Ni je oko 75-90 wt.%, ostatak su metaloidi i elementi koji tvore staklo kao što su Si, B, P, C i Zr, Nb, Mo , itd. Među ovim tipovima, na bazi Fe ima najveći BS od oko 1,6 T i najnižu cijenu. Gubitak željeza amorfne legure na bazi Fe samo je jedna trećina gubitka Fe-Si čelika. Ako se Fe-Si čelik u energetskim transformatorima može zamijeniti amorfnom legurom na bazi Fe, može se uštedjeti ogromna količina električne energije, ali su troškovi materijala za potonje veći. Amorfne legure na bazi ko-baze obično imaju BS nižu od 0,8 T, ali mnogo veću permeabilnost i blizu nulte vrijednosti magnetostrikcije, što je usporedivo s najmekšim permalojem, a može čak i bolje raditi na višim frekvencijama zbog svoje veće otpornosti. Amorfne legure na bazi (Fe, Ni) pokazuju srednja magnetska svojstva u usporedbi s druge dvije.

Naši certifikati

Svi proizvodi su prošli ROHS, SGS i druge certifikate zaštite okoliša.

productcate-749-300

Naša oprema za testiranje

productcate-666-357 productcate-665-357

Čest problem mekih magnetskih materijala

P: Što su nekristalne krutine?

O: Nekristalne krutine su "amorfne krutine". Za razliku od kristalnih krutina, oni nemaju određeni geometrijski oblik. Atomi u krutim tvarima zbijeni su zajedno nego u tekućinama i plinovima. Međutim, u nekristalnim krutim tijelima čestice imaju malo slobode kretanja budući da nisu kruto raspoređene kao u drugim krutim tijelima. Ove krute tvari nastaju nakon naglog hlađenja tekućine. Najčešći primjeri su plastika i staklo.

P: Što je nekristalni materijal?

O: U fizici kondenzirane tvari i znanosti o materijalima, amorfna krutina (ili nekristalna krutina) je krutina kojoj nedostaje dalekosežni poredak koji je karakterističan za kristal. Izrazi "staklo" i "staklasta krutina" ponekad se koriste kao sinonimi za amorfnu krutinu; međutim, ti se izrazi odnose posebno na amorfne materijale koji prolaze kroz stakleni prijelaz. Primjeri amorfnih krutina uključuju stakla, metalna stakla i određene vrste plastike i polimera. Amorfni materijali imaju unutarnju strukturu koja se sastoji od međusobno povezanih strukturnih blokova koji mogu biti slični osnovnim strukturnim jedinicama koje se nalaze u odgovarajućoj kristalnoj fazi istog spoja. Međutim, za razliku od kristalnih materijala, ne postoji dalekosežni red. Amorfni materijali stoga ne mogu biti definirani konačnom jediničnom ćelijom. Statističke metode, kao što su funkcija atomske gustoće i funkcija radijalne distribucije, korisnije su u opisivanju strukture amorfnih krutina.

P: Koje su karakteristike amorfnih tvari?

O: Amorfne čvrste tvari imaju dva karakteristična svojstva. Kada se cijepaju ili lome, proizvode fragmente s nepravilnim, često zakrivljenim površinama; i imaju slabo definirane uzorke kada su izloženi x-zrakama jer njihove komponente nisu raspoređene u pravilan niz. Amorfna, prozirna krutina naziva se staklo.

P: Kako karakterizirate amorfne materijale?

O: Totalna difrakcijska analiza jedna je od glavnih karakterizacijskih metoda za određivanje lokalne strukture unutar nekristalnih materijala (amorfnih krutina). Koristi kompletan difrakcijski signal iz uzorka i svaku podatkovnu točku tretira kao zasebno opažanje.

P: Koje je svojstvo amorfnog materijala?

O: Amorfni materijal je jedna vrsta neravnotežnog materijala; njegova karakteristika rasporeda atoma više je poput tekućine i nema periodičnost dugog dometa. Sposobnost stvaranja stakla neke legure usko je povezana s njezinim sastavom i prilično je različita u različitim legurama.

P: Imaju li amorfni materijali nedostatke?

O: Za razliku od kristalnih struktura gdje se mogu klasificirati razne vrste defekata, koordinacijski defekti su jedina glavna vrsta defekata koja postoji u amorfnim strukturama. Defekt koordinacije se definira kao atom koji ima drugačiju koordinaciju u usporedbi s atomima slične vrste u strukturi.

P: Zašto su amorfni materijali krti?

O: Amorfne čvrste tvari pokazuju rastegljivu u krhku prijelaz kako se povećava kinetička stabilnost mirnog stakla, što dovodi do kvara materijala kontroliranog iznenadnom pojavom makroskopske smične trake u kvazistatičkim protokolima.

P: Kako amorfno utječe na svojstva?

O: Ovdje su neka od uobičajenih svojstava amorfnih polimera: Pokazuju relativno nisku otpornost na toplinu. Budući da imaju nasumično uređenu molekularnu strukturu kojoj nedostaje oštra točka taljenja, postupno omekšavaju kako temperatura raste. Nisu skloni skupljanju dok se hlade.

P: Koji su amorfni materijali prisutni?

O: Amorfni materijali su oni koji nemaju vidljivu kristalnu strukturu. Amorfni filmski materijali mogu se formirati: Taloženjem prirodnog "staklastog" materijala kao što je stakleni sastav. Taloženje na niskim temperaturama gdje adatomi nemaju dovoljno pokretljivosti za stvaranje kristalne strukture (kaljenje).

P: Koja je razlika između kristalnih i nekristalnih materijala?

O: Kristalne krutine raspoređene su u pravilnom uzorku, dok amorfne krute tvari ne pokazuju pravilan raspored. Zbog ovog rasporeda, kristalne krute tvari teže posjedovati red kratkog dometa i poredak dugog dometa, dok amorfne krute tvari posjeduju samo red kraćeg dometa.

P: Koja su svojstva nanokristalnih materijala?

O: Nanokristalni materijali pokazuju povećanu čvrstoću/tvrdoću, povećanu difuznost, poboljšanu duktilnost/žilavost, smanjenu gustoću, smanjeni modul elastičnosti, veći električni otpor, povećanu specifičnu toplinu, veći koeficijent toplinske ekspanzije, nižu toplinsku vodljivost i vrhunska meka magnetska svojstva u usporedbi s konvencionalni krupnozrnati materijali.

P: Kakva je struktura nanokristalnog materijala?

O: Nanokristalni materijali su jednofazni ili višefazni polikristali s veličinama kristalita u rasponu od nekoliko nm (obično 5-20 nm), tako da se oko 30 vol% materijala sastoji od granica zrna ili međufaznih granica. Zbog velike količine granica zrna i/ili široke raspodjele međuatomskih razmaka u granicama zrna, svojstva nanokristalnih materijala razlikuju se od onih kristalnih i amorfnih materijala s istim kemijskim sastavom. Čini se da nanokristalni materijali dopuštaju legiranje konvencionalno netopivih komponenti.

P: Zašto su nanokristalni materijali jači?

O: Povećanje granice razvlačenja rezultat je povećanog udjela granica zrna, što ometa kretanje dislokacija. Stoga se pokazalo da se čvrstoća nanokristalnih metala povećava čak i za jedan red veličine kako se veličina zrna smanjuje do nižih granica nanoskale.

P: Koje su primjene nanokristalnih materijala?

O: Fotonaponska postrojenja sa sustavima za pohranu energije. Hibridni energetski sustavi temeljeni na suncu s obogaćenom ukupnom učinkovitošću. Hibridni energetski sustavi i tehnologije skladištenja energije. Materijali za promjenu faze za upravljanje toplinom. Organske boje, kvantne točke kao senzibilizatori. Solid-state solarne ćelije osjetljive na boju.

P: Koja su svojstva nanokristalne jezgre?

O: Kristalna atomska struktura nanokristalne jezgre stvara vrhunska magnetska svojstva, uključujući visoko zasićenje i vrlo visoku propusnost u širokom frekvencijskom rasponu. Nanokristalne legure također pokazuju niske AC gubitke i visoku učinkovitost, čak i pri visokim temperaturama.

P: Koja je debljina nanokristalne jezgre?

O: Slično amorfnim legurama, ovi se materijali proizvode u procesu brzog kaljenja s naknadnom toplinskom obradom za stvaranje nanokristalnih zrna unutar materijala. Zbog procesa proizvodnje, materijal dolazi kao tanka traka debljine ispod 20 µm i promjenjive širine.

P: Koja je razlika između amorfnih i nanokristalnih jezgri?

O: Do kraja proizvodnog procesa, amorfne jezgre ostaju sa metalno-staklenom strukturom, dok nanokristalne jezgre dobivaju rafiniranu strukturu nanometrijskih magnetskih zrnaca raspršenih u amorfnoj metalnoj matrici.

P: Koja je razlika između nanokristalnog i polikristalnog?

O: Postoji velika razlika između nanokristalnih i polikristalnih materijala. U nanokristalnim materijalima, zrnca su u nanoveličini, što je nekoliko nanometara do oko 100 nanometara. Ovo nije točna razlika ovih brojeva. U polikristalnom materijalu veličina grane nema ograničenja.

P: Što je nanokristalna tehnologija?

O: Nanokristali su koloidni sustavi za isporuku bez nositelja što znači da su gotovo 100% lijek. Lijek isporučen putem nanokristala ima potencijal poboljšanja oralne bioraspoloživosti lijekova netopivih u vodi, smanjenja doze, povećanja brzine otapanja i povećanja stabilnosti čestica.

P: Što je nanokristalna faza?

O: Nanokristalni materijali (NCM) su jednofazni ili višefazni polikristali, čija je veličina kristala reda veličine nekoliko (obično 1-10) nanometara, tako da oko 50 vol. % materijala sastoji se od granica zrna ili međufaza.

Mi smo profesionalni proizvođači i dobavljači mekih magnetskih materijala u Kini, specijalizirani za pružanje visokokvalitetnih prilagođenih usluga. Srdačno vas pozdravljamo da ovdje iz naše tvornice kupite meke magnetske materijale proizvedene u Kini.