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    衡阳市金则利特种合金股份有限公司

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  • 非晶纳米晶软磁合金铁心经过强磁场的冲击
    发布时间:2011-12-09 来源:本站 点击数:354

          铁氧体无论是饱和磁通密度还是居里点都是最低的;硅钢的居里点最高,可惜只能在低频使用;坡莫合金的居里点较高,饱和磁通密度中等,同时能在20kHz以上使用,但价格高;而不同的非晶态合金具有不同的饱和磁通密度和居里点,分别可以应用于高频和低频,同时价格也低于相应的其它材料。因此,可以说非晶态合金作为变压器铁心使用是非常理想的。

      除了居里点以外,非晶态合金的软磁合金晶化温度也是衡量材料温度稳定性的一个重要参数。由于非晶态合金在高温下会发生晶化,由此它的使用温度受到晶化温度的限制。但是,非晶态合金的晶化温度的高低是足以应付几乎所有使用条件的。通常,非晶态合金的晶化温度在450-600 ℃之间,而高频电源中的其它元器件的最高使用温度也只不过在150℃以下。非晶态合金的温度稳定性对于某些应用是至关重要的,因此,在非晶态合金的研究开发过程中,温度稳定性得到了充分的重视。早在八十年代,广大军工用户就提出了非常严格的温度稳定性要求。

      通常情况下,非晶态合金必须满足如下要求:

      温度范围:-55℃—+130℃ ,主要性能变化率:<±15%
    钴基非晶合金的磁性能温度稳定性相当好,通常作为军工产品使用。对于铁基微晶合金,虽然性能的变化率较大,但值得注意的是,其高频损耗随使用温度的升高而降低。考虑到变压器铁心的实际工作温度总是高于室温,这种变化实际上是有利的。
    综上所述,非晶态合金的温度稳定性非常值得信赖,使用温度在130℃以下的变压器铁心完全没有问题。

      1.5.1.2时效稳定性(指在一定温度下,软磁合金非晶态合金的磁性能随时间的变化):
    对于大多数变压器铁心来说,其使用时间往往较长。由于非晶态合金处于亚稳态,在一定条件下有晶化的趋势。这使人们担心,随着使用时间的延长,非晶合金的磁性能会不会由于晶化而丧失。为了验证非晶态合金经过长时间使用会不会失效,最直接的方法莫过于将非晶态合金铁心在实际使用条件下长期运转,观察磁性能的变化。美国自八十年代就已经开始非晶态合金的生产,并大量应用于配电变压器铁心。根据大量报道,这些变压器一直在正常运行,表明非晶铁心的时效稳定性是可靠的。我国自八十年代起将非晶态合金应用于开关电源、中频变压器及漏电保护开关等多种场合,至今没有因为铁心性能恶化导致变压器失效的例子,这充分证明我国的非晶态合金在时效稳定性方面是安全的。

      但是,对于众多的非晶态合金来说,都进行模拟实际应用的长时间试验显然是不现实的。正如前面所述, 非晶态合金在一定温度下有发生晶化的趋势,这种趋势随着温度的降低是呈指数规律迅速递减的。根据这种规律,我们通常利用高温短时间的时效试验代替低温长时间的试验,用以说明材料的时效稳定性。对于常见的非晶软磁合金,最常用的试验条件为:时效温度130℃,时效时间200小时。

      从试验结果来看,非晶态合金的高温时效稳定性是非常好的。一般认为,非晶态合金在130℃以下使用是可靠的,有些品种的使用温度甚至可以达到150℃。

    1.5.1.3磁冲击稳定性(非晶纳米晶软磁合金铁心经过强磁场的冲击后保持原有磁性能的能力):
    非晶铁心在使用过程中,有时会受到来自电源内部或外部的强磁场冲击。在强磁场冲击后,铁心保持原有性能是非常关键的。否则,铁心性能的恶化会降低电源效率,严重的甚至造成铁心工作点偏移,使铁心饱和,损坏开关管。为了研究非晶态合金的磁冲击稳定性,曾经对不同材料的铁心进行了一系列磁冲击试验,试验结果充分表明,非晶态合金经过适当处理后,磁性能完全可以经受强磁场的冲击而基本复原。

    1.5.1.4机械稳定性(指非晶态合金经过机械冲击振动后磁性能的变化):
    非晶态合金在使用前,一般都要经过热处理。而经过热处理后,材料比较脆。但无论什么材料,作为变压器铁心使用时,大多数要放在保护盒中或表面注塑后使用。对于非晶态合金,在铁心装入保护盒时通常还要加入某些衬垫物,如硅脂、海绵等。这些措施完全可以保证铁心在使用中不发生损坏和磁性能恶化。



    衡阳市金则利特种合金股份有限公司成立于1999年,公司主营耐蚀软磁合金,为湖南省高新技术企业。公司自成立以来,即致力于耐蚀软磁合金的研发。公司已具备年产耐蚀软磁合金8000吨的生产能力。