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1、为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划铁基非晶材料各种合金金属磁芯、非晶、微晶磁芯介绍一、性能特点:坡莫合金金属磁芯:各类坡莫合金材料有着各自不同的,较硅钢材料与铁氧体优异的典型磁性能,有着较高的温度稳定性和时效稳定性.高初始磁导率类坡莫合金材料(IJ79,IJ85,IJ86)铁芯常制作电流互感器,小信号变压器;高矩形度类坡莫合金材料(IJ51)铁芯常制作磁放大器,双级性脉冲变压器;低剩磁类坡莫合金材料(IJ67h)铁芯常制作中小功率单极性脉冲变压器.二、非晶磁芯:铁基非晶铁芯:在几乎所有的非晶合金铁芯中具有最高的饱和磁
2、感应强度(),同时具有高导磁率,低矫顽力,低损耗,低激磁电流和良好的温度稳定性和时效稳定性.主要用于替代硅钢片,作为各种形式,不同功率的工频配电变压器,中频变压器,工作频率从50Hz到10KHz;作为大功率开关电源电抗器铁芯,使用频率可达50KHz.铁镍基非晶铁芯:中等偏低的饱和磁感应强度(),高导磁率,低矫顽力,耐磨耐蚀,稳定性好.常用于取代坡莫合金铁芯作为漏电开关中的零序电流互感器铁芯.钴基非晶铁芯:在所有的非晶合金铁芯中具有最高的磁导率,同时具有中等偏低的饱和磁感应强度(),低矫顽力,低损耗,优异的耐磨性和耐蚀性,良好的温度稳定性和时效稳定性,耐冲击振动.主要用于取代坡莫合金铁芯和铁氧体
3、铁芯制作高频变压器,滤波电感,磁放大器,脉冲变压器,脉冲压缩器等应用在高端领域(军用)三、微晶磁芯:较高的饱和磁感应强度(),高导磁率,低矫顽力,低损耗及良的稳定性,耐磨性,耐蚀性,同时具有较低的价格,在所有的金属软磁材料芯中具有最佳的性价比,用于制作微晶铁芯的材料被誉为绿色材料.泛应用于取代硅钢,坡莫合金及铁氧体,作为各种形式的高频(20KHz100KHz)开关电源中的大中小功率的主变压器,控制变压器,波电感,储能电感,电抗器,磁放大器和饱和电抗器铁芯,EMC滤波器共电感和差模电感铁芯,IDSN微型隔离变压器铁芯;也广泛应用于各种类同精度的互感器铁芯.环型规格范围:磁芯最大外径:750mm磁
4、芯最小内径:6mm磁芯最小片宽:5mm磁芯最大片宽:40mm(可叠加得到更宽)其他规格可以根据客户需求订做四、参考说明:坡莫合金金属磁芯,非晶,微晶磁芯电磁性能状态:横磁热处理,低Br,有一定的恒导特性,适用于小功率单极性脉冲变压器,单端开关电源变压器,滤波电感,电抗器;常规热处理,低Pc,极低的激磁电流;适用于中频变压器;纵磁热处理,高Br,适用于配电变压器,中频变压器,双端开关电源变压器,大功率双极性脉冲变压器,饱和电抗器及脉冲压缩器.摘要：结合应用实例,重点介绍了在不同应用场合选用非晶与超微晶材料的种类及其特点，并与其它磁性材料作了对比。关键词：铁基非晶材料；铁基超微晶材料；磁导率；矫顽
5、力；损耗五、非晶与超微晶材料的应用磁材料1206040磁芯。按照E=444fBmNSc104式中：Bm工作磁感应强度，一般选在Bs/2处较合适，既Bm选08T；E交流输入电压，V；N初级匝数；f交流输入电压频率，Hz；Sc磁芯有效截面积，cm2。又因为Sc=Dh式中：D磁芯的占空系数，一般取；R磁芯的外环直径，cm；r磁芯的内环直径，cm；h磁芯的高度，cm。所以Sc=(12)Dh=(12)0654=78cm2由式可得:N=198匝考虑铜损，N选200匝。2）验证为了验证N=200匝时，磁导率e是否在磁芯材料参数的范围之内，可利用式N=104式中：L初级电感量，H；lc磁芯的平均磁路长度，cm
6、。因为lc=(Dd)=(126)=L的计算如下:在未绕成变压器之前,初级电感量是不能测出的,但可以由式推算出。=即可以先绕N1=10匝,测得L1=13mH，于是N=200匝时可得到L=L1=13=由式可得e=108=108=4104e满足i=8104的要求。说明变压器初级匝数设计合理。次级匝数可由电压与匝数的变比求出，这里不再累述。经过实验，这一理论计算可以带起1kW负载，工作稳定可靠。3）设计时注意点Bm不能选的过高由于磁芯参数的分散性，使得在相同匝数下的电感量有差异,而且相差较多,若Bm取得太高,容易使磁芯饱和。怎样判断磁芯已进入饱和?在浅饱和状态下，增加初级电压,次级电压不增加,增加的能
7、量全部被磁芯损耗掉；负载加重后,输出电压迅速下跌,负载能力下降，能量被磁芯损耗。在深饱和状态下，初级电压加不到220V磁芯就很烫,而且初级电压再升高,次级电压也不变,能量全部被磁芯损耗。六、开关电源用磁芯31单端式变换器用磁芯单端式变换器主要要求磁芯剩余磁感应强度低，即Br/Bs较小。采用铁基超微晶低剩磁(Br/Bs)材料的磁芯，饱和磁感应强度Bm=，剩磁Br2104，最大磁导率m=5104，损耗8104，最大磁导率m=45104。损耗/(100kHz)5104,最大磁导率m25104,损耗(20kHz)铁基非晶材料)必须采用气氛保护，减少和防止铁心表面被氧化。与日立金属公司的非晶合金带材相比
8、，根据现有的试验数据，国产非晶合金带材被氧化的程度更明显。因此，国产非晶合金带材铁心在热处理时更需加强气氛保护。目前常用的工艺保护气体为氮气或氩气，保护气的纯度可根据当地气候环境、湿度情况等选择。升温和降温速度非晶合金铁心的升温速度和降温速度，对铁心性能也有着重要影响。由于铁心在批量生产时都是多个装载、批次性热处理，所以，合理的升温和降温速度，不仅影响非晶合金铁心的性能结果，而且也影响到生产效率和生产成本。升温速度的快慢，会影响同炉次非晶合金铁心的温度离散性，也会影响到铁心性能的离散性，升温速度越快，离散性越大。对比国产和进口非晶合金带材铁心在升温过程中的情况，进口非晶合金带材铁心在低温段的温
9、度离散性较小，但到达高温区时会增大；而国产非晶合金带材铁心在到达高温区并接近最佳退火温度点时的温度离散性更小，几乎可以控制在3之内。因此，在升温阶段，国产非晶合金带材铁心可以直接进行快速升温，而进口非晶合金带材铁心需要采用消除温差的工艺。降温速度的快慢，也直接影响铁心的内在性能。试验证明：降温速度快，对于降低铁心的空载损耗是有益的，但同时会增大铁心的激磁功率。因此，国产非晶合金带材铁心的最佳降温速度，需根据热处理设备的特点、铁心最终所要达到的性能指标来选择，这需要一定的经验数据来支持，对于不同的铁心制造者来说，这不会是唯一的。直流磁场成型后的非晶合金铁心，在退火时需附加直流磁场来改善其磁特性。
10、其原理是：将非晶合金铁心沿带材长度方向放在磁场中，引起非晶合金带材单轴各向异性的磁畴排列，以此获得良好的磁畴取向。场强的大小，是改善非晶合金铁心磁特性的关键。当采用的场强大于非晶合金铁心材料磁性能的最小饱和值时，该磁场不会对铁心最终的磁特性产生有益或有害影响。因此，铁心退火时常用的场强与非晶合金材料磁性能的饱和值保持一致或略大即可。由于成分、电磁特性等不同，国产与进口非晶合金带材铁心退火时的场强有明显差异。试验表明：进口非晶合金带材铁心退火时的场强为800Am，或磁场电流大小在500800A，可保证退火时铁心材料饱和；而国产非晶合金带材铁心退火时的场强需XXAm左右，或磁场电流大小在1400A
11、时可保证退火时铁心材料饱和，才能达到最佳的退火效果。非晶态合金的性能及其应用非晶态材料是目前材料科学中广泛研究的一个新领域,也是一种发展迅速的新型材料。所谓的“非晶态”，是相对晶态而言的，是物质的另一种结构状态。它不像晶态那样是原子的有序结构，而是一种长程无序，短程有序的结构，有点类似金属液体的结构。一些合金的非晶态赋予了它比晶态更优异的物理化学性能，使得非晶态材料的研究受到广泛关注。在非晶态合金中不存在晶态合金中所存在的晶界、位错、扭曲等缺陷，使得其具有优异的机械、物理和化学性能，同时也使得非晶态合金展现出强大的生命力。1、在机械性能方面，非晶态合金具有高强度、高硬度、高耐磨性、高疲劳抗力、
12、屈服时完全塑性、无加工硬化现象。非晶态合金具有极高的断裂强度和屈服强度，如非晶态Fe基合金屈服强度在XX3000MPa，断裂强度约3000MPa，最高达4000MPa，可以用于制作飞机起落架。还可以通过改变成分及控制制备工艺条件等改善其力学性能，以获得超高强度的合金。对于金属材料，通常是高强度、高硬度而较脆，而非晶合金则两者兼顾，它们不仅强度高，硬度高，而且韧性也较好。非晶态合金在变形时无加工硬化现象。低温时的塑性变形为不均匀变形，而高温时显示出均匀的粘滞性流动。非晶态金属的动态性能也很好，它有高的疲劳寿命和良好的断裂韧性。和非金属玻璃的脆性断裂不同，它的断裂是通过高度局域化的切变变形实现的。
13、许多非晶态金属玻璃带，即使将它们对折，也不会产生裂纹。2、在化学性能方面，非晶态合金具有较好的耐腐蚀。由于没有晶粒和晶界，非晶态合金比晶态金属更加耐腐蚀，非晶态耐蚀合金不仅在一般情况下不发生局部腐蚀，而且对于在特殊条件下诱发的点蚀与缝隙腐蚀也能抑制其发展。利用非晶态合金耐腐蚀的优点，可以制造耐蚀管道、电池电极、海底电缆屏蔽、磁分离介质及化学工业的催化剂，目前都已达到了实用阶段，非晶态合金的耐蚀性还可用于长期在泥沙、水流中工作的水轮机上，将大大提高其使用寿命，减少维修费用。3、在物理性能方面，非晶态合金具有良好的磁学性能以及光学性能。非晶态合金具具有磁导率和饱和磁感应强度高，矫顽力和损耗低的特点
14、。非晶态合金的磁性能实际上是迄今为止非晶态合金最主要的应用领域。目前，作为软磁材料的非晶合金带材已经实现产业化，并获得了广泛应用。在传统电力工业中，非晶软磁合金正逐渐取代硅钢片，使配电变压器的空载损耗降低60%80%，大大节约了能源消耗。金属材料的光学性能受原子的电子状态所支配，某些非晶态金属由于其特殊的电子状态而具有十分优异的对太阳光能的吸收能力。所以利用某些非晶态材料能够制造出相当理想的高效率的太阳能吸收器，目前应用较多的是非晶态材料为非晶硅。非晶硅太阳电池的应用市场有2个方面：一个是弱光电池市场，如计算器、手表等荧光下工作的微功耗电子产品；二是电源及功率应用领域，如太阳能收音机、太阳帽、
15、庭园灯、微波中继站、航空航海信号灯、气象监测及光伏水泵、户用电源等。可见，非晶态合金具有优良的性能，在受到广泛研究的同时，也是渐渐用到我们生活的方方面面。但是主要还是集中在磁性材料这一块的应用最广。1、非晶合金带材在软磁材料中的应用优异的磁学性能使非晶合金成为当今软磁材料的首选材料，同时磁性材料是迄今为止非晶合金应用最成功的领域。在传统电力工业中，非晶软磁合金带材正逐渐取代硅钢片，是铁基非晶合金除了居里温度与饱和磁感外，铁基非晶合金的各项性能都大大优于冷轧硅钢片，尤其是矫顽力大大小于冷轧硅钢片，使得其磁致损耗远低于冷轧硅钢片，这就使得非晶铁心电机的效率大大提高。2、块体非晶合金的应用块体非晶合金，又称为大块非晶合金，因其尺寸较大，打破了带状非晶合金和非晶粉末的尺寸限制，可以方便地制成各种机械零件，做为结构材料大规模使用，因而成为目前非晶合金领域研究最热的方向。例
