Home / produkty / Měkké magnetické materiály

Měkké magnetické materiály

Váš profesionální výrobce magnetických komponent v Číně

Sunbow Group se specializuje na návrh, vývoj a výrobu nového typu amorfních, nanokrystalických, křemíkových ocelových plechů a dalších magnetických materiálů a souvisejících produktů. Mezi hlavní produkty společnosti patří různé typy amorfních, nanokrystalických pásků a jader vysokonapěťových a nízkonapěťových transformátorů proudu, přesná jádra proudových transformátorů, jádra induktorů se společným režimem, jádra induktorů PFC, jádra vysokofrekvenčních výkonových transformátorů a související zařízení.

Přizpůsobená řešení

Jsme v popředí přístupu založeného na designu k poskytování náročných a zákaznických řešení pro magnetická jádra nebo komponenty pro výrobu. Ať už je vaše potřeba jednoduchá nebo složitá, můžeme vyvinout řešení k dosažení vašich cílů. S interními odborníky můžeme navrhnout, vyvinout a otestovat prototypy, které splňují výkonnostní a ekologické požadavky vaší aplikace.

Pokročilé vybavení

Společnost disponuje moderním vybavením, jako jsou velkokapacitní vakuové tavicí pece, tlakové stříkací pásy, různé magnetické žíhací pece a úzká spolupráce s domácími vědecko-výzkumnými institucemi a univerzitami, která zajišťuje výzkumné a vývojové schopnosti společnosti a kvalitu výrobků.

Kompletní kvalifikace

V současné době má společnost dvě výrobní základny s řadou patentovaných technologií a prošla certifikací systému managementu kvality ISO9001, IATF16949. Všechny produkty prošly certifikací ROHS, SGS a dalšími certifikacemi ochrany životního prostředí.

Široká škála aplikací

Společnost slouží především v oblasti nových energetických vozidel, fotovoltaické energie, větrné energie, inteligentních domácích spotřebičů, inteligentních měřičů, bezdrátového nabíjení a různých napájecích zdrojů, invertorů, filtračních induktorů a stínících materiálů v národních strategických vznikajících průmyslových odvětvích.

Domů 12 Poslední stránka 1/2

Zavedení měkkých magnetických materiálů

Měkké magnetické materiály jsou materiály, které se snadno magnetizují a demagnetizují. Obvykle mají vnitřní koercitivitu menší než 1000 Am-1. Používají se především ke zvýšení a/nebo usměrnění toku vytvářeného elektrickým proudem. Hlavním parametrem, často používaným jako hodnota pro měkce magnetické materiály, je relativní permeabilita ( mr, kde mr=B/moH), což je míra toho, jak rychle materiál reaguje na aplikované magnetické pole. . Dalšími hlavními parametry jsou koercivita, saturační magnetizace a elektrická vodivost.

Charakteristika měkkých magnetických materiálů

Vysoká propustnost

Měkké magnetické materiály lze snadno magnetizovat a demagnetizovat, což jim umožňuje účinně vést magnetický tok.

Nízká koercivita

Tyto materiály vyžadují malé vnější magnetické pole k obrácení jejich magnetizace, což je činí vhodnými pro aplikace se střídavým proudem (AC).

Nízký zbytkový magnetismus

Jakmile je vnější magnetické pole odstraněno, měkké magnetické materiály rychle ztratí svou magnetizaci.

Jaký je rozdíl mezi tvrdými a měkkými magnetickými materiály

Tyto rozdíly se vztahují konkrétně na feromagnetické a ferimagnetické materiály, nejen na tvrdé a měkké materiály. Existují klasifikace superměkkých, velmi měkkých, měkkých, polotvrdých a tvrdých magnetických materiálů založených na magnetické koercitivitě (HC) měřené v jednotkách ampér/metr (A/m) nebo Oersteds (Oe).
HC měří schopnost magnetického materiálu odolávat demagnetizaci při vystavení vnějšímu magnetickému poli. Materiály s vysokými hodnotami HC se obecně nazývají "tvrdé" a jsou vhodné pro výrobu permanentních magnetů nebo pro použití v magnetických záznamových médiích. Pro jádra induktorů a transformátorů, mikrovlnná zařízení, stínění a záznamové hlavy se používají různé měkké magnetické materiály. Často jsou všechny variace měkkých materiálů na rozdíl od tvrdých materiálů složeny dohromady jako měkké magnetické materiály. Podrobné klasifikace magnetických materiálů jsou:
●Super soft – HC je pod 10 A/m
●Velmi měkké – HC od 10 do<100 A/m
●Soft – HC od 100 do<1000 A/m
●Polotvrdé – HC od 1000 do<2000 A/m
●Tvrdý – HC je 2000 A/m a vyšší
Rozdíl mezi tvrdými a měkkými magnetickými materiály není tak jednoduchý. Některé materiály, jako je kovové železo, mohou být tvrdé nebo měkké, v závislosti na různých faktorech. V případě železa je kritickým faktorem velikost krystalového zrna. Když mají krystalová zrna submikronové rozměry, jsou velikostí srovnatelné s magnetickými doménami a hranice zrn domény spojují. K připnutí stěny domény dochází na površích, takže nevznikne více povrchu, než je potřeba. Připnuté domény vyžadují silnější koercitivní magnetické pole aplikované k přeskupení domén. Když je železo žíháno, velikost krystalových zrn se zvětšuje a magnetické domény se mohou snadněji přesouvat, když je aplikováno magnetické pole. To snižuje koercitivní pole a materiál se stává magneticky měkčím. Změna krystalové struktury v materiálech, jako je železo, může mít za následek různé magnetické vlastnosti, od tvrdých po měkké.

Magnetické vlastnosti měkkých magnetických materiálů

Vysoká saturační hustota magnetického toku (Bs) a vysoká saturační magnetizace (Ms)
Měkký magnetický materiál má vysokou hustotu saturačního magnetického toku (bs) a saturační magnetizaci (ms). Tímto způsobem je snazší získat vysokou permeabilitu (μ) a nízkou koercitivní sílu (Hc), což může také zvýšit hustotu magnetické energie.

Vysoká stabilita
Měkké magnetické materiály mají vysokou stabilitu. Vyžaduje, aby výše uvedené vlastnosti měkkých magnetických materiálů byly dostatečně stabilní vůči okolním faktorům, jako je teplota a vibrace.

Vysoká magnetická propustnost

Jednou z vlastností měkkých magnetických materiálů je, že mají vysokou magnetickou permeabilitu. Magnetická permeabilita (se symbolem μ) je mírou citlivosti na magnetická pole.

Nízká koercivita (Hc)

Měkký magnetický materiál lze nejen snadno zmagnetizovat vnějším magnetickým polem, ale také snadno demagnetizovat vnějším magnetickým polem nebo jinými faktory. Jeho magnetická ztráta je také nízká.

Nízké magnetické ztráty a elektrické ztráty

Magnetické ztráty a elektrické ztráty měkkých magnetických materiálů jsou nízké. Vyžaduje nízkou koercitivitu (Hc) a vysoký měrný odpor.

Typy měkkých magnetických materiálů

Měkké magnetické kompozity
Tloušťka měkkých magnetických materiálů hraje důležitou roli pro snížení ztrát vířivými proudy, proto by měly být měkké magnetické slitiny vyrobeny ve formě tenké laminace pro dynamické použití. Pokud rozebereme další dva rozměry měkkého magnetického proužku, tj. použijeme měkké magnetické slitiny ve formě prášků, lze ztráty vířivými proudy dále snížit a komponenty, kterými se vyrábí, lze použít s mnohem vyšší frekvence. Pro realizaci takového využití se nejprve připraví slitinové prášky (ve většině případů atomizačními metodami), částice se poté potáhnou izolační vrstvou, poté se prášky smíchají s malým množstvím lubrikantu a intenzivně slisují. tlakem 600-800 MPa do konečného tvaru. Měkké magnetické produkty vyrobené takovými procesy se nazývají měkké magnetické kompozity (SMC) nebo prášková jádra. Další předností SMC je to, že z nich lze vyrobit různá speciálně tvarovaná jádra, která se jen stěží vyrábějí tradičními metodami vrstvení laminací, což je výhodné pro nový design elektromagnetických zařízení. Hlavní nevýhodou SMC je, že jejich propustnost je relativně nízká. V současnosti jsou nejběžnější SMC vyráběny z prášků Fe, Fe-Si, Fe-Si-Al, Fe-Ni, amorfních a nanokrystalických slitin atd.

Měkké ferity
Všechny výše uvedené měkké magnetické materiály jsou kovy, proto se nelze vyhnout efektu vířivých proudů. Měkké ferity se vyznačují tím, že jsou to iontové sloučeniny a mají měrný odpor o několik řádů vyšší než kovové měkce magnetické materiály. Proto jsou pro aplikace s frekvencí do 1 MHz nejlepší volbou měkké ferity s ohledem na energetické ztráty. Hlavní nevýhodou měkkých feritů je, že BS je relativně nízká. Dva druhy nejběžnějších měkkých feritů jsou ferity Mn-Zn ((Mn, Zn)Fe2O4) a ferity Ni-Zn ((Ni, Zn)Fe2O4). Mn-Zn ferity se běžně používají pod 1 MHz, zatímco Ni-Zn ferity mohou být použity na mnohem vyšších frekvencích, ale BS a propustnost jsou nižší.

Železo a nízkouhlíkové oceli
Železo a nízkouhlíkové oceli mohou být nejběžnější a nejlevnější měkké magnetické materiály. Mají poměrně vysokou hodnotu BS ~2,15 T, což je pouze horší než u drahých slitin Fe-Co. Ale jejich odpory jsou poměrně nízké, což omezuje jejich použití v dynamických aplikacích. Železo a nízkouhlíkové oceli se obvykle používají pro statické/nízkofrekvenční aplikace, jako je jádro elektromagnetu, relé a některé motory s nízkým výkonem, u nichž je hlavním problémem cena materiálů.

Slitiny železa a křemíku
Přidání několika málo křemíku do železa výrazně zvýší jeho měrný odpor, a proto je velmi prospěšné pro inhibici ztráty vířivými proudy. Přes mírný pokles saturační magnetizace a Curieovy teploty jsou slitiny Fe-Si široce používány v elektrických strojích pracujících od 50 Hz do několika stovek Hz. Pro další snížení ztrát vířivými proudy jsou slitiny Fe-Si často válcovány do podoby tenkých pásků. Tloušťka nejběžnější slitiny Fe-Si je rovna nebo menší než 0,35 mm. V závislosti na podmínkách válcování a tepelného zpracování lze slitinu Fe-Si klasifikovat jako orientovanou na zrno (GO) a neorientovanou (NO). GO Fe-Si se používá pro transformátory, zatímco NO Fe-Si se používá pro elektromotory.

Slitiny železa a niklu
Nikl může být přidán k železu za vzniku jednotných pevných roztoků v širokém rozmezí složení 35 hm. % až 80 hm. % Ni. Slitiny se složením blízkým Fe20Ni80 byly pojmenovány jako Permalloy (dnes mají lidé tendenci nazývat všechny slitiny železa a niklu s obsahem niklu vyšším než 35 % hm. jako Permalloy). Pro zlepšení magnetických vlastností permalloy se obvykle přidává menší obsah dalších prvků, jako je Mo, Cu a Cr. Díky jemné úpravě složení a tepelnému zpracování může být Permalloy jedním z nejměkčích magnetických materiálů na světě, jehož propustnost může dosahovat až 1 200 000. Jednou z nevýhod Permalloys je jejich saturační magnetizace, která je pouze asi 0,8 T, mnohem nižší než u železa a slitin Fe-Si. S poklesem obsahu niklu se bude nejprve zvyšovat BS, dosáhne maxima 1,6T při obsahu niklu kolem 48 hm. %, propustnost však nebude tak dobrá jako u slitin s vysokým obsahem niklu. Slitina železa a niklu je nejuniverzálnější magnetická slitina, její magnetické vlastnosti lze vyladit úpravou složení, magnetickým žíháním, mechanickým válcováním atd. Slitina železa a niklu se také vyznačuje velmi dobrou tvarovatelností, kterou lze válcovat až na tloušťku 20 mikronů. Díky tomu lze slitiny niklu a železa nalézt v širokých aplikacích, jako je stínění magnetického pole, přerušovač zemního spojení, magnetické senzory, záznamová hlava pro magnetické pásky, výkonová elektronika atd.

Slitiny železa a kobaltu
Přidání kobaltu do železa zvýší jak Curieho teplotu, tak BS. Pro obsah kobaltu v rozmezí 33 hm. až 50 % hmotn. %, BS může být až 2,4T. Ačkoli nejsou tak měkké jako slitina železa a niklu, slitiny železa a kobaltu představují nejvyšší hodnotu BS ze všech ostatních magnetických slitin. Pro zvýšení tvařitelnosti se 2 hm. % vanadu se přidává do slitiny Fe50Co50, takže může být válcována až na tloušťku 50 mikronů. Přídavek vanadu může také zvýšit měrný odpor slitiny železa a kobaltu. Vzhledem k nejvyšší BS jsou slitiny železa a kobaltu nepostradatelné pro aplikace, kde je vyžadován vysoký poměr výkonu k hmotnosti, jako jsou motory a transformátory používané v kosmických zařízeních.

Amorfní a nanokrystalické slitiny
Amorfní slitiny, také často nazývané kovová skla, lze vyrábět rychlým tuhnutím. V amorfních slitinách neexistuje řád pro atomy na dlouhé vzdálenosti, proto je měrný odpor obvykle vysoký a neexistuje žádná magnetokrystalická anizotropie. Kromě toho lze amorfní pásky o tloušťce přibližně 20 až 30 mikronů snadno vyrábět litím s rovinným prouděním. Všechny tyto znaky zaručují, že amorfní slitiny jsou vynikajícími kandidáty na měkké magnety. Podle složení lze většinu komerčně dostupných amorfních měkkých magnetů klasifikovat jako na bázi Fe, Co-base a (Fe, Ni) na bázi. U těchto tří typů je celkový obsah Fe, Co a Ni asi 75-90 hm. %, remanentní jsou metaloidy a sklotvorné prvky jako Si, B, P, C a Zr, Nb, Mo atd. Mezi těmito typy má Fe na bázi nejvyšší BS, přibližně 1,6 T a nejnižší cenu. Ztráta železa u amorfní slitiny na bázi Fe je pouze třetinová ve srovnání s ocelí Fe-Si. Pokud lze Fe-Si ocel ve výkonových transformátorech nahradit amorfní slitinou na bázi Fe, lze ušetřit obrovské množství elektrické energie, ale náklady na materiál jsou vyšší. Amorfní slitiny na bázi kobaltu mají obvykle BS nižší než 0,8 T, ale mnohem vyšší permeabilitu a blízkou nulovou hodnotu magnetostrikce, která je srovnatelná s nejměkčí permalloy a může fungovat ještě lépe při vyšších frekvencích díky vyššímu odporu. Amorfní slitiny na bázi (Fe, Ni) vykazují střední magnetické vlastnosti ve srovnání s ostatními dvěma.

Naše certifikáty

Všechny produkty prošly certifikací ROHS, SGS a dalšími certifikacemi ochrany životního prostředí.

productcate-749-300

Naše testovací zařízení

productcate-666-357 productcate-665-357

Běžný problém měkkých magnetických materiálů

Otázka: Co jsou to nekrystalické pevné látky?

A: Nekrystalické pevné látky jsou "amorfní pevné látky". Na rozdíl od krystalických pevných látek nemají určitý geometrický tvar. Atomy v pevných látkách se shlukují těsně vedle sebe než v kapalinách a plynech. Avšak v nekrystalických pevných látkách mají částice malou volnost pohybu, protože nejsou uspořádány pevně jako u jiných pevných látek. Tyto pevné látky vznikají po náhlém ochlazení kapaliny. Nejběžnějšími příklady jsou plast a sklo.

Otázka: Co je to nekrystalický materiál?

Odpověď: Ve fyzice kondenzovaných látek a vědě o materiálech je amorfní pevná látka (nebo nekrystalická pevná látka) pevná látka, která postrádá řád na dlouhé vzdálenosti, který je charakteristický pro krystal. Termíny "sklo" a "sklovitá pevná látka" se někdy používají synonymně s amorfní pevnou látkou; tyto termíny však specificky odkazují na amorfní materiály, které procházejí skelným přechodem. Příklady amorfních pevných látek zahrnují skla, kovová skla a určité typy plastů a polymerů. Amorfní materiály mají vnitřní strukturu sestávající z propojených strukturních bloků, které mohou být podobné základním strukturním jednotkám nacházejícím se v odpovídající krystalické fázi téže sloučeniny. Na rozdíl od krystalických materiálů však neexistuje řád na dlouhé vzdálenosti. Amorfní materiály proto nemohou být definovány konečnou jednotkovou buňkou. Statistické metody, jako je funkce atomové hustoty a funkce radiálního rozdělení, jsou užitečnější při popisu struktury amorfních pevných látek.

Otázka: Jaké jsou vlastnosti amorfních látek?

A: Amorfní pevné látky mají dvě charakteristické vlastnosti. Když se rozštípnou nebo zlomí, produkují fragmenty s nepravidelnými, často zakřivenými povrchy; a při vystavení rentgenovému záření mají špatně definované vzory, protože jejich složky nejsou uspořádány v pravidelném poli. Amorfní, průsvitná pevná látka se nazývá sklo.

Otázka: Jak charakterizujete amorfní materiály?

Odpověď: Celková difrakční analýza je jednou z hlavních charakterizačních metod pro stanovení lokální struktury v nekrystalických materiálech (amorfních pevných látkách). Využívá kompletního difrakčního signálu ze vzorku a zachází s každým datovým bodem jako s individuálním pozorováním.

Otázka: Jaká je vlastnost amorfního materiálu?

A: Amorfní materiál je jeden druh nerovnovážného materiálu; jeho charakteristika atomového uspořádání je spíše kapalina a nemá dlouhodobou periodicitu. Sklotvorná schopnost slitiny úzce souvisí s jejím složením a u různých slitin je zcela odlišná.

Otázka: Mají amorfní materiály vady?

Odpověď: Na rozdíl od krystalických struktur, kde lze klasifikovat různé druhy defektů, jsou koordinační defekty jediným hlavním typem defektů vyskytujících se v amorfních strukturách. Koordinační defekt je definován jako atom, který má odlišnou koordinaci ve srovnání s atomy podobného typu ve struktuře.

Otázka: Proč jsou amorfní materiály křehké?

Odpověď: Amorfní pevné látky vykazují tvárný až křehký přechod, když se zvyšuje kinetická stabilita klidového skla, což vede k porušení materiálu řízenému náhlým vznikem makroskopického smykového pásu v kvazistatických protokolech.

Otázka: Jak amorfní ovlivňuje vlastnosti?

Odpověď: Zde jsou některé společné vlastnosti amorfních polymerů: Vykazují relativně nízkou odolnost vůči teplu. Protože mají náhodně uspořádanou molekulární strukturu, která postrádá ostrý bod tání, měknou postupně, jak teplota stoupá. Při chladnutí nejsou náchylné ke smršťování.

Otázka: Jaké jsou přítomné amorfní materiály?

A: Amorfní materiály jsou takové, které nemají žádnou detekovatelnou krystalovou strukturu. Amorfní filmové materiály mohou být tvořeny: Nanášením přírodního "sklovitého" materiálu, jako je kompozice skla. Depozice při nízkých teplotách, kdy adatomy nemají dostatečnou pohyblivost k vytvoření krystalické struktury (zhášení).

Otázka: Jaký je rozdíl mezi krystalickými a nekrystalickými materiály?

Odpověď: Krystalické pevné látky jsou uspořádány v pravidelném vzoru, zatímco amorfní pevné látky nevykazují pravidelné uspořádání. Díky tomuto uspořádání mají krystalické pevné látky tendenci mít řád krátkého dosahu a řád dlouhého dosahu, zatímco amorfní pevné látky mají pouze řád kratšího dosahu.

Otázka: Jaké jsou vlastnosti nanokrystalických materiálů?

A: Nanokrystalické materiály vykazují zvýšenou pevnost/tvrdost, zvýšenou difuzivitu, zlepšenou tažnost/houževnatost, sníženou hustotu, snížený modul pružnosti, vyšší elektrický odpor, zvýšené měrné teplo, vyšší koeficient tepelné roztažnosti, nižší tepelnou vodivost a vynikající měkké magnetické vlastnosti ve srovnání s konvenční hrubozrnné materiály.

Otázka: Jaká je struktura nanokrystalického materiálu?

Odpověď: Nanokrystalické materiály jsou jednofázové nebo vícefázové polykrystaly s velikostí krystalitů v rozmezí několika nm (typicky 5–20 nm), takže asi 30 % objemu materiálu tvoří zrn nebo mezifázové hranice. Vzhledem k velkému množství hranic zrn a/nebo široké distribuci meziatomových vzdáleností v hranicích zrn se vlastnosti nanokrystalických materiálů liší od vlastností krystalických a amorfních materiálů se stejným chemickým složením. Zdá se, že nanokrystalické materiály umožňují legování konvenčně nerozpustných složek.

Otázka: Proč jsou nanokrystalické materiály pevnější?

A: Zvýšení meze kluzu je výsledkem zvýšené frakce hranice zrn, která brání pohybu dislokací. Bylo tedy prokázáno, že síla nanokrystalických kovů se zvyšuje až o řád, jak se velikost zrna snižuje na spodní hranice nanoměřítek.

Otázka: Jaké jsou aplikace nanokrystalických materiálů?

A: Fotovoltaické elektrárny se systémy skladování energie. Hybridní energetické systémy na solární bázi s rozšířenou celkovou účinností. Hybridní energetické systémy a technologie skladování energie. Materiály s fázovou změnou pro tepelný management. Organická barviva, kvantová tečka jako senzibilizátory. Pevné solární články citlivé na barvivo.

Otázka: Jaké jsou vlastnosti nanokrystalického jádra?

Odpověď: Krystalická atomová struktura nanokrystalického jádra vytváří vynikající magnetické vlastnosti, včetně vysoké saturace a velmi vysoké permeability v širokém frekvenčním rozsahu. Nanokrystalické slitiny také vykazují nízké AC ztráty a vysokou účinnost i při vysokých teplotách.

Otázka: Jaká je tloušťka nanokrystalického jádra?

A: Podobně jako amorfní slitiny jsou tyto materiály vyráběny v procesu rychlého kalení s následným tepelným zpracováním pro vytvoření nanokrystalických zrn uvnitř materiálu. Díky výrobnímu procesu je materiál dodáván jako tenký pásek s tloušťkou pod 20 µm a proměnlivou šířkou.

Otázka: Jaký je rozdíl mezi amorfními a nanokrystalickými jádry?

Odpověď: Na konci výrobního procesu zůstávají amorfní jádra s kovovo-skleněnou strukturou, zatímco nanokrystalická jádra získávají rafinovanou strukturu nanometrických magnetických zrn rozptýlených v amorfní kovové matrici.

Otázka: Jaký je rozdíl mezi nanokrystalickým a polykrystalickým?

Odpověď: Mezi nanokrystalickými a polykrystalickými materiály je velký rozdíl. V nanokrystalických materiálech mají zrna velikost nanometrů, to znamená několik nanometrů až přibližně 100 nanometrů. Toto není přesné rozlišení těchto čísel. V polykrystalickém materiálu nemá velká velikost žádné meze.

Otázka: Co je nanokrystalická technologie?

Odpověď: Nanokrystaly jsou koloidní transportní systémy bez nosiče, což znamená, že jsou téměř 100% lékem. Léčivo dodávané prostřednictvím nanokrystalů má potenciál zlepšit orální biologickou dostupnost ve vodě nerozpustných léků, snížit dávku, zvýšit rychlost rozpouštění a zvýšit stabilitu částic.

Otázka: Co je nanokrystalická fáze?

A: Nanokrystalické materiály (NCM) jsou jednofázové nebo vícefázové polykrystaly, jejichž velikost krystalu je řádově několik (typicky 1–10) nanometrů, takže asi 50 obj. % materiálu tvoří hranice zrn nebo mezifázové.

Jsme profesionální výrobci a dodavatelé měkkých magnetických materiálů v Číně, specializovaní na poskytování vysoce kvalitních přizpůsobených služeb. Srdečně vás vítáme, abyste si zde z naší továrny koupili měkké magnetické materiály vyrobené v Číně.