Home / produkty / Měkké magnetické materiály / Nanokrystalický materiál

Nanokrystalický materiál

Váš profesionální výrobce nanokrystalických materiálů 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.

Zavedení nanokrystalického materiálu

Nanokrystalický (NC) materiál je polykrystalický materiál s velikostí krystalitů pouze několik nanometrů. Tyto materiály vyplňují mezeru mezi amorfními materiály bez dlouhého řádu a konvenčními hrubozrnnými materiály. Definice se liší, ale nanokrystalický materiál je běžně definován jako velikost krystalitu (zrna) pod 100 nm. Velikosti zrn od 100 do 500 nm jsou typicky považovány za "ultrajemná" zrna.

Mechanické vlastnosti

Nanokrystalické materiály vykazují výjimečné mechanické vlastnosti ve srovnání s jejich hrubozrnnými odrůdami. Protože objemový podíl hranic zrn v nanokrystalických materiálech může dosahovat až 30 %, jsou mechanické vlastnosti nanokrystalických materiálů významně ovlivněny touto fází amorfního rozhraní zrn. Například se ukázalo, že modul pružnosti se snížil o 30 % u nanokrystalických kovů a o více než 50 % u nanokrystalických iontových materiálů. Je to proto, že hraniční oblasti amorfních zrn jsou méně husté než krystalická zrna, a proto mají větší objem na atom, Ω \ Omega . Za předpokladu, že meziatomový potenciál U ( Ω ) {\displaystyle U(\Omega )} je v rámci hranic zrn stejný jako u objemových zrn, modul pružnosti E ∝ ∂ 2 U / ∂ Ω 2 {\displaystyle E\ propto \partial ^ U/\partial \Omega ^ }, bude menší v oblastech hranic zrn než v hromadných zrnech. Nanokrystalický materiál tedy bude mít podle pravidla směsí nižší modul pružnosti než jeho objemová krystalická forma.

Charakteristika

Vysoká propustnost:Zvýšení indukčnosti a snížení závitů vinutí.

Vysoká indukce saturace:Minimalizace velikosti součásti.

Vysoká frekvence:Vhodné pro použití ve frekvenčním rozsahu od 50 Hz do 100 kHz.

Vysoká Curieova teplota:Vyšší pracovní teplota, nepřetržitá práce až do 120 stupňů.

nízká koercivita:Zvýšení účinnosti a snížení ztráty hystereze.

nízké ztráty jádra:Snížení spotřeby energie a minimalizace nárůstu teploty.

nízká magnetostrikce:Nízká hlučnost ve srovnání s tradičními magnetickými materiály.

Vynikající tepelná stabilita:Extrémně malé odchylky od -20 stupně do 120 stupňů .

nízké náklady:Dobrá volba pro nahrazení tradičních materiálů, jako je permalloy.

Proč používat nanokrystalický materiál

Nanokrystalické pevné látky jsou polykrystaly, jejichž velikost krystalu je několik (typicky 1 až 10) nanometrů, takže 50 % nebo více pevné látky sestává z nekoherentních rozhraní mezi krystaly různých krystalografických orientací. Materiály sestávající primárně z vnitřních rozhraní představují samostatný stav pevné hmoty, protože atomové uspořádání vytvořené v jádrech rozhraní je známo jako uspořádání s minimální energií v poli potenciálů sousedních krystalových mřížek. Okrajové podmínky kladené na atomy v jádrech rozhraní sousedními krystalovými mřížkami mají za následek atomové struktury v jádrech rozhraní, které nelze vytvořit jinde (např. ve sklech nebo dokonalých krystalech). Nanokrystalické materiály se zdají být zajímavé z následujících čtyř důvodů:
●Nanokrystalické materiály vykazují atomové struktury, které se liší od dvou známých pevných struktur: krystalického a skelného stavu.
●Vlastnosti nanokrystalických materiálů se liší (v některých případech o několik řádů) od vlastností skel a/nebo krystalů se stejným chemickým složením.
●Zdá se, že nanokrystalické materiály umožňují legování konvenčně nerozpustných složek.
●Pokud se zpevní malé sklovité kapičky (o průměru 1 až 10 nm) (místo malých krystalů), získá se nový typ skel, nazývaný nanoskla. Zdá se, že taková skla se strukturně liší od skel vytvořených rychlým tuhnutím.

Výhody nanokrystalického materiálu

Nanokrystalický je měkký magnetický materiál složený z 82 % železa, který byl nazýván budoucností magnetických materiálů ve výkonové elektronice. Vyšší propustnost znamená nižší ztráty transformátorů, což se může projevit velkým snížením velikosti a hmotnosti.

Nižší ztráty, menší velikost a snížená hmotnost
Ztráty nanokrystalického jádra mohou být až o dvě třetiny nižší než u ekvivalentního jádra z niklové Supermalloy a až o 80 % nižší než u toroidních geometrií. Transformátor (nebo induktor) odvádí méně energie, což znamená, že lze zmenšit velikost chladicích součástí.

Snadný přechod z jiných materiálů
Nanokrystalické lze tvarovat do libovolného tvaru, a proto nabízí výměnu za stávající jádra vyrobená z jiných materiálů, jako je Supermalloy nebo ferit.

Nanokrystalické vs Supermalloy
Nanokrystalický materiál je vhodnější než Supermalloy v aplikacích, jako jsou vysokofrekvenční/širokopásmové transformátory, širokopásmové proudové senzory, vysokofrekvenční filtrační tlumivky a pulzní transformátory, protože nanokrystalické nabízí:
●Vysoká propustnost v širokém frekvenčním rozsahu
● Vysoká hustota toku nasycení
●Nízké ztráty

Měkká magnetická jádra
Můžeme dodat páskou vinutá měkká magnetická jádra z řady materiálů, včetně křemíkových ocelí s orientovaným zrnem, 50% a 80% slitin niklu, amorfního materiálu, slitin kobaltu a nanokrystalických. Jsou možné jádra až 1,8 m x 1,8 m / 1800 kg a šířky pásů až 0,6 m.

Vylepšená elektrická vodivost
Nanokrystalické materiály prokázaly pozoruhodná zlepšení elektrické vodivosti ve srovnání s jejich objemnými protějšky. Menší velikost zrna těchto materiálů usnadňuje transport elektronů, snižuje měrný odpor a zlepšuje celkový výkon zařízení.

Vylepšené magnetické vlastnosti
Nanokrystalické kovy vykazují vylepšené magnetické vlastnosti, díky čemuž jsou velmi vhodné pro aplikace v magnetických senzorech, transformátorech a induktorech. Vynikající magnetické vlastnosti nanokrystalických materiálů otevřely cesty pro účinnější a kompaktnější elektronická zařízení.

Vylepšená mechanická pevnost
Nanokrystalické materiály mohou mít i přes svou zmenšenou velikost zrna výjimečnou mechanickou pevnost. To je činí atraktivními pro aplikace, kde jsou rozhodujícími faktory pevnost i miniaturizace, jako jsou mikroelektromechanické systémy (MEMS) a nanoelektromechanické systémy (NEMS).

Vylepšené ukládání energie
Nanokrystalické materiály ukázaly slibný potenciál pro aplikace skladování energie, zejména v bateriích a superkondenzátorech. Jejich velký povrch a zkrácené dráhy pro iontový transport umožňují rychlejší nabíjení a vyšší hustotu energie, čímž reagují na rostoucí poptávku po přenosných a udržitelných energetických řešeních.

Výhody nanokrystalických materiálů pro zdravotnictví

Přesná dodávka léků

Nanokrystaly mohou být naplněny terapeutiky a zacíleny přímo na nemocné buňky nebo tkáně. Tato přesnost pomáhá snižovat vedlejší účinky a zvyšuje účinnost léčby.

Vylepšená diagnostická přesnost

Nanočástice mohou působit jako kontrastní látky, zlepšující zobrazovací techniky, jako je MRI, CT skeny a rentgenové paprsky. To umožňuje lepší vizualizaci vnitřních struktur a včasnou detekci nemocí.

Vylepšené antimikrobiální terapie

Nanokrystalické materiály mohou být funkcionalizovány tak, aby dodávaly antimikrobiální látky přímo bakteriím nebo virům, což nabízí účinnější přístup k boji proti infekcím.

Podpora regenerace tkání

Nanomateriály poskytují lešení pro růst tkání a mohou být použity ke stimulaci regenerace v poškozených tkáních, napomáhají hojení ran a opravě tkání.

Personalizovaná medicína

Vysoce přizpůsobitelná povaha nanokrystalických materiálů umožňuje přizpůsobit léčbu individuálním potřebám pacientů, zlepšit výsledky léčby a spokojenost pacientů.

Klíčové aplikace nanokrystalických materiálů ve zdravotnictví

Potenciální aplikace nanokrystalických materiálů ve zdravotnictví jsou obrovské. Zde jsou některé klíčové oblasti, kde tyto materiály dělají významný pokrok:

Systémy podávání léků:Nanočástice se používají k zapouzdření a cílení léků na konkrétní místa, čímž se zvyšuje jejich účinnost a snižují se vedlejší účinky.

Léčba rakoviny:Nanočástice mohou přenášet chemoterapeutika přímo do nádorových buněk, čímž se minimalizuje poškození zdravých tkání a zlepšuje účinnost léčby.

Biosenzory:Nanokrystaly začleněné do biosenzorů umožňují rychlou a citlivou detekci biomarkerů, což pomáhá při diagnostice a monitorování onemocnění.

Regenerativní medicína:Nanomateriály se používají v tkáňovém inženýrství k vytvoření lešení, které podporuje růst buněk a regeneraci tkání.

Antimikrobiální povlaky:Nanočástice mohou být začleněny do povlaků, aby se zabránilo infekcím v lékařských zařízeních a implantátech.

Zpracování nanokrystalického materiálu

Syntéza nanokrystalických surovin ve formě fólií, prášků a drátů je relativně přímočará, ale nanokrystalické suroviny mají tendenci zdrsnit, když jsou vystaveny vysokým teplotám po delší dobu, takže k integraci těchto surovin do hmoty jsou nutné nízké teploty. . Vyžaduje se technika rychlého zahušťování. komponent. Různé techniky, jako je jiskrové plazmové slinování a výroba ultrazvukových aditiv, jsou v tomto ohledu slibné, ale syntéza objemových nanokrystalických složek v komerčním měřítku zůstává neproveditelná.

Jaký je rozdíl mezi nanokrystalickým a polykrystalickým

Nanokrystalické

Nanokrystalické materiály jsou takové, které obsahují krystalová zrna o rozměrech v nanometrovém měřítku. Tyto materiály mají tendenci vyplňovat mezeru mezi amorfními materiály, takže tato krystalová zrna jsou uspořádána bez uspořádání dlouhého dosahu. Proto jsou nanokrystalické materiály konvenčními hrubozrnnými materiály. Obecně existují mírně odlišné definice nanokrystalických materiálů. Nicméně materiál obsahující krystalová zrna o rozměrech pod 100 nm jsou typicky považovány za nanokrystalické materiály. Kromě toho se krystalová zrna o rozměrech mezi 100 až 500 nm nazývají "ultrajemná" zrna. Nanokrystalické materiály můžeme zkrátit jako NC.
Rentgenová difrakce je hlavní technikou, kterou používáme k měření velikosti krystalového zrna NC materiálu. Materiály s velmi malými krystalovými zrny vykazují rozšířené difrakční píky. Tyto široké píky lze použít k určení velikosti zrn pomocí Scherrerovy rovnice a Williamson-Hallova grafu. Nebo můžeme použít sofistikovanější metody, jako je Warren-Averbachova metoda nebo počítačové modelování difrakčního obrazce.
Při zvažování syntézy NC materiálu existuje několik způsobů. Tyto techniky jsou založeny na fázi hmoty. Například existují některé techniky pro výrobu NC, jako je zpracování v pevné fázi, zpracování v kapalině, zpracování v plynné fázi a zpracování v roztoku.

Polykrystalický

Polykrystalické materiály jsou takové, které obsahují krystalová zrna s rozměry nad nanometrovou stupnicí. Tyto materiály vznikají hlavně při chlazení. Krystalická zrna v polykrystalických materiálech se nazývají "krystality". Orientace těchto krystalitů v materiálu je obvykle náhodná bez konkrétního směru, náhodné textury atd. Polykrystalické materiály můžeme zkrátit jako PC.
Většina organických pevných látek, které známe, jsou polykrystalické materiály. Některé běžné příklady zahrnují keramiku, kámen, led atd. Stupeň krystalizace v PC materiálu je důležitý při určování vlastností těchto materiálů. Například síru lze nalézt v různých alotropních formách, kde tyto alotropy mají různé vlastnosti podle stupně krystalinity.
Velikost krystalitu lze měřit pomocí techniky rentgenové difrakce. Velikost zrna lze také určit pomocí jiných metod, jako je transmisní elektronová mikroskopie. Někdy materiály obsahují velký monokrystalit, se kterým lze snadno manipulovat.

Rozdíl

Námi známé materiály lze rozdělit do různých tříd v závislosti na velikosti částic nebo podle krystalových zrn. Nanokrystalický materiál a polykrystalický materiál jsou takové dvě třídy. Materiály obsahující krystalová zrna o rozměrech pod 100 nm jsou typicky považovány za nanokrystalické materiály, zatímco materiály obsahující krystalová zrna o rozměrech nad 100 nm jsou typicky považovány za polykrystalické materiály. Proto je klíčový rozdíl mezi nanokrystalickými a polykrystalickými materiály v tom, že nanokrystalické materiály jsou vyrobeny z částic v nanometrovém měřítku, zatímco polykrystalické materiály jsou vyrobeny z velkých částic.

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

Společný problém nanokrystalického materiálu

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.

Otázka: Jaká je velikost zrna nanokrystalických materiálů?

A: Nanokrystalické (NC) materiály, definované jako polykrystaly s velikostí zrna typicky menší nebo rovnou 100 nm, byly v posledních letech předmětem intenzivního výzkumu 1, 2. Vzhledem k velmi malé velikosti zrna je velký objem zlomek atomů sídlí v hranicích zrn.

Otázka: Jaké produkty používají nanočástice stříbra?

Odpověď: Nanočástice stříbra jsou nejrozšířenějším sterilizačním nanomateriálem ve spotřebních a lékařských produktech, například textiliích, sáčcích na skladování potravin, povrchech ledniček a produktech osobní péče.

Otázka: Co jsou nanokrystalické kovy?

Odpověď: Nanokrystalické kovy lze vyrábět rychlým tuhnutím z kapaliny pomocí procesu, jako je zvlákňování taveniny. To často vytváří amorfní kov, který lze přeměnit na nanokrystalický kov žíháním nad teplotou krystalizace.

Otázka: Co jsou to kovové nanokrystaly?

Odpověď: V magnetismu výraz "měkký" popisuje magnetický materiál s nízkou koercitivitou, tj. slitinu vytvořenou krystalizací amorfní měkké magnetické slitiny na bázi Fe. V tomto materiálu jsou nanokrystalická zrna rozptýlena zcela rovnoměrně v amorfní (nebo nekrystalizované) fázi. Tento materiál je feromagnetický při pokojové teplotě a ve spojení s nanokrystaly realizuje nízkou saturační magnetostrikční konstantu, což z něj činí velmi magneticky měkký materiál. Tento materiál byl primárně používán v tlumivkách a transformátorech pro výkonovou elektroniku pro své vynikající vlastnosti ve srovnání s konvenčními magnetickými materiály. Tyto vynikající vlastnosti umožňují, aby se s ním vyrobené komponenty výrazně zmenšily.

Otázka: Jak se nanokrystaly liší?

Odpověď: Nanokrystalická měkká magnetická jádra se vyrábějí odléváním roztaveného kovu do tenké pevné pásky a jejím rychlým ochlazením. K vytvoření jednotné a velmi jemné nanokrystalické mikrostruktury s velikostí zrn ~10 nm je pak použit vysoce kontrolovaný proces žíhání. Tento proces vytváří vysoce výkonné řešení EMI, ale tenké kovové pásky navinuté dohromady se snadno poškodí nárazy nebo vibracemi.

Otázka: Jaké jsou ideální aplikace nanokrystalů?

Odpověď: Ideální aplikace pro nanokrystalická feromagnetika zahrnují vysokoproudové výstupní invertory. Při vysokých proudech se průměr vinutí zvětšuje, což omezuje počet závitů a nelze dosáhnout vysoké indukčnosti, což má za následek nedostatečný útlum na nízkofrekvenční straně. Nanokrystalické materiály jsou pro tyto aplikace mnohem lepší volbou. Protože však nanokrystalické materiály dobře procházejí magnetickým tokem, je pravděpodobné, že dojde k saturaci v důsledku běžného proudu. V takových případech bude účinná cívka využívající feritový materiál, jako je 5HT nebo 7HT, který nemá příliš vysokou magnetickou permeabilitu a má relativně vysokou hustotu magnetického toku. Mezi další aplikace, které jsou ideální pro nanokrystalické materiály, patří: EMI filtry / běžné tlumivky a proudové senzory / magnetické senzory.

Otázka: Jaké jsou aplikace nanokrystalických materiálů?

Otázka: Jaká jsou nejčastější použití nanočástic?

Odpověď: Nanočástice se nyní používají při výrobě brýlí odolných proti poškrábání, nátěrů odolných proti popraskání, antigraffiti nátěrů na stěny, průhledných opalovacích krémů, tkanin odpuzujících skvrny, samočisticích oken a keramických nátěrů pro solární články.

Otázka: Jaký je rozdíl mezi nanokrystalickým a polykrystalickým?

Otázka: Co jsou nanokrystalické magnetické materiály?

Odpověď: Nanokrystalický je měkký magnetický materiál složený z 82 % železa, který byl nazýván budoucností magnetických materiálů ve výkonové elektronice. Vyšší propustnost znamená nižší ztráty transformátorů, což se může projevit velkým snížením velikosti a hmotnosti.

Jsme profesionální výrobci a dodavatelé nanokrystalických materiálů v Číně, specializovaní na poskytování vysoce kvalitních přizpůsobených služeb. Srdečně vás vítáme, abyste si zde z naší továrny koupili nanokrystalický materiál vyrobený v Číně.