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    衡陽(yáng)市金則利特種合金股份有限公司

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  • 非晶納米晶軟磁合金鐵心經(jīng)過(guò)強磁場(chǎng)的沖擊
    發(fā)布時(shí)間:2011-12-09 來(lái)源:本站 點(diǎn)擊數:449

          鐵氧體無(wú)論是飽和磁通密度還是居里點(diǎn)都是最低的;硅鋼的居里點(diǎn)最高,可惜只能在低頻使用;坡莫合金的居里點(diǎn)較高,飽和磁通密度中等,同時(shí)能在20kHz以上使用,但價(jià)格高;而不同的非晶態(tài)合金具有不同的飽和磁通密度和居里點(diǎn),分別可以應用于高頻和低頻,同時(shí)價(jià)格也低于相應的其它材料。因此,可以說(shuō)非晶態(tài)合金作為變壓器鐵心使用是非常理想的。

      除了居里點(diǎn)以外,非晶態(tài)合金的軟磁合金晶化溫度也是衡量材料溫度穩定性的一個(gè)重要參數。由于非晶態(tài)合金在高溫下會(huì )發(fā)生晶化,由此它的使用溫度受到晶化溫度的限制。但是,非晶態(tài)合金的晶化溫度的高低是足以應付幾乎所有使用條件的。通常,非晶態(tài)合金的晶化溫度在450-600 ℃之間,而高頻電源中的其它元器件的最高使用溫度也只不過(guò)在150℃以下。非晶態(tài)合金的溫度穩定性對于某些應用是至關(guān)重要的,因此,在非晶態(tài)合金的研究開(kāi)發(fā)過(guò)程中,溫度穩定性得到了充分的重視。早在八十年代,廣大軍工用戶(hù)就提出了非常嚴格的溫度穩定性要求。

      通常情況下,非晶態(tài)合金必須滿(mǎn)足如下要求:

      溫度范圍:-55℃—+130℃ ,主要性能變化率:<±15%
    鈷基非晶合金的磁性能溫度穩定性相當好,通常作為軍工產(chǎn)品使用。對于鐵基微晶合金,雖然性能的變化率較大,但值得注意的是,其高頻損耗隨使用溫度的升高而降低??紤]到變壓器鐵心的實(shí)際工作溫度總是高于室溫,這種變化實(shí)際上是有利的。
    綜上所述,非晶態(tài)合金的溫度穩定性非常值得信賴(lài),使用溫度在130℃以下的變壓器鐵心完全沒(méi)有問(wèn)題。

      1.5.1.2時(shí)效穩定性(指在一定溫度下,軟磁合金非晶態(tài)合金的磁性能隨時(shí)間的變化):
    對于大多數變壓器鐵心來(lái)說(shuō),其使用時(shí)間往往較長(cháng)。由于非晶態(tài)合金處于亞穩態(tài),在一定條件下有晶化的趨勢。這使人們擔心,隨著(zhù)使用時(shí)間的延長(cháng),非晶合金的磁性能會(huì )不會(huì )由于晶化而喪失。為了驗證非晶態(tài)合金經(jīng)過(guò)長(cháng)時(shí)間使用會(huì )不會(huì )失效,最直接的方法莫過(guò)于將非晶態(tài)合金鐵心在實(shí)際使用條件下長(cháng)期運轉,觀(guān)察磁性能的變化。美國自八十年代就已經(jīng)開(kāi)始非晶態(tài)合金的生產(chǎn),并大量應用于配電變壓器鐵心。根據大量報道,這些變壓器一直在正常運行,表明非晶鐵心的時(shí)效穩定性是可靠的。我國自八十年代起將非晶態(tài)合金應用于開(kāi)關(guān)電源、中頻變壓器及漏電保護開(kāi)關(guān)等多種場(chǎng)合,至今沒(méi)有因為鐵心性能惡化導致變壓器失效的例子,這充分證明我國的非晶態(tài)合金在時(shí)效穩定性方面是安全的。

      但是,對于眾多的非晶態(tài)合金來(lái)說(shuō),都進(jìn)行模擬實(shí)際應用的長(cháng)時(shí)間試驗顯然是不現實(shí)的。正如前面所述, 非晶態(tài)合金在一定溫度下有發(fā)生晶化的趨勢,這種趨勢隨著(zhù)溫度的降低是呈指數規律迅速遞減的。根據這種規律,我們通常利用高溫短時(shí)間的時(shí)效試驗代替低溫長(cháng)時(shí)間的試驗,用以說(shuō)明材料的時(shí)效穩定性。對于常見(jiàn)的非晶軟磁合金,最常用的試驗條件為:時(shí)效溫度130℃,時(shí)效時(shí)間200小時(shí)。

      從試驗結果來(lái)看,非晶態(tài)合金的高溫時(shí)效穩定性是非常好的。一般認為,非晶態(tài)合金在130℃以下使用是可靠的,有些品種的使用溫度甚至可以達到150℃。

    1.5.1.3磁沖擊穩定性(非晶納米晶軟磁合金鐵心經(jīng)過(guò)強磁場(chǎng)的沖擊后保持原有磁性能的能力):
    非晶鐵心在使用過(guò)程中,有時(shí)會(huì )受到來(lái)自電源內部或外部的強磁場(chǎng)沖擊。在強磁場(chǎng)沖擊后,鐵心保持原有性能是非常關(guān)鍵的。否則,鐵心性能的惡化會(huì )降低電源效率,嚴重的甚至造成鐵心工作點(diǎn)偏移,使鐵心飽和,損壞開(kāi)關(guān)管。為了研究非晶態(tài)合金的磁沖擊穩定性,曾經(jīng)對不同材料的鐵心進(jìn)行了一系列磁沖擊試驗,試驗結果充分表明,非晶態(tài)合金經(jīng)過(guò)適當處理后,磁性能完全可以經(jīng)受強磁場(chǎng)的沖擊而基本復原。

    1.5.1.4機械穩定性(指非晶態(tài)合金經(jīng)過(guò)機械沖擊振動(dòng)后磁性能的變化):
    非晶態(tài)合金在使用前,一般都要經(jīng)過(guò)熱處理。而經(jīng)過(guò)熱處理后,材料比較脆。但無(wú)論什么材料,作為變壓器鐵心使用時(shí),大多數要放在保護盒中或表面注塑后使用。對于非晶態(tài)合金,在鐵心裝入保護盒時(shí)通常還要加入某些襯墊物,如硅脂、海綿等。這些措施完全可以保證鐵心在使用中不發(fā)生損壞和磁性能惡化。



    衡陽(yáng)市金則利特種合金股份有限公司成立于1999年,公司主營(yíng)耐蝕軟磁合金,為湖南省高新技術(shù)企業(yè)。公司自成立以來(lái),即致力于耐蝕軟磁合金的研發(fā)。公司已具備年產(chǎn)耐蝕軟磁合金8000噸的生產(chǎn)能力。

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