Home / Produkter / Mjuka magnetiska material

Mjuka magnetiska material

Din professionella tillverkare av magnetiska komponenter i Kina

Sunbow Group specialiserar sig på design, utveckling och produktion av nya typer av amorfa, nanokristallina, silikonstålplåtar och andra magnetiska material och relaterade produkter. Företagets huvudprodukter inkluderar olika typer av amorfa, nanokristallina band och hög- och lågspänningsströmtransformatorkärnor, precisionsströmtransformatorkärnor, common mode induktorkärnor, PFC-induktorkärnor, högfrekventa krafttransformatorkärnor och relaterade enheter.

Skräddarsydda lösningar

Vi ligger i framkant av en designledd strategi för att leverera utmanande och skräddarsydda lösningar för magnetiska kärnor eller komponenter för produktion. Oavsett om ditt behov är enkelt eller komplext kan vi ta fram en lösning för att uppnå dina mål. Med interna experter kan vi designa, utveckla och testa prototyper som uppfyller prestanda- och miljökraven för din applikation.

Avancerad utrustning

Företaget har avancerad utrustning såsom storskaliga vakuumsmältugnar, trycksprutningsband, olika magnetglödgningsugnar och nära samarbete med inhemska vetenskapliga forskningsinstitutioner och universitet, vilket säkerställer företagets FoU-förmåga och produktkvalitet.

Kompletta kvalifikationer

För närvarande har företaget två produktionsbaser, med ett antal patenterade tekniker, och har klarat ISO9001, IATF16949 certifiering av kvalitetsledningssystem. Alla produkter har klarat ROHS, SGS och andra miljöskyddscertifieringar.

Brett utbud av applikationer

Företaget betjänar huvudsakligen områdena nya energifordon, solenergiproduktion, vindkraftgenerering, smarta hushållsapparater, smarta mätare, trådlös laddning och olika strömförsörjningar, växelriktare, filterinduktorer och skärmningsmaterial i de nationella strategiska framväxande industrierna.

Hem 12 Sista sidan 1/2

Introduktion av mjuka magnetiska material

Mjuka magnetiska material är de material som lätt kan magnetiseras och avmagnetiseras. De har vanligtvis en inre koercitivitet som är mindre än 1000 Am-1. De används främst för att förbättra och/eller kanalisera flödet som produceras av en elektrisk ström. Huvudparametern, som ofta används som ett meritvärde för mjuka magnetiska material, är den relativa permeabiliteten ( mr, där mr=B/moH), som är ett mått på hur lätt materialet reagerar på det applicerade magnetfältet . De andra huvudparametrarna av intresse är koercitiviteten, mättnadsmagnetiseringen och den elektriska konduktiviteten.

Egenskaper hos mjuka magnetiska material

Hög permeabilitet

Mjuka magnetiska material kan enkelt magnetiseras och avmagnetiseras, vilket gör att de effektivt kan styra magnetiskt flöde.

Låg tvångskraft

Dessa material kräver ett litet externt magnetfält för att vända sin magnetisering, vilket gör dem lämpliga för växelströmstillämpningar (AC).

Låg kvarvarande magnetism

När det externa magnetfältet har tagits bort förlorar mjuka magnetiska material sin magnetisering snabbt.

Vad är skillnaden mellan hårda och mjuka magnetiska material

Dessa distinktioner avser specifikt ferromagnetiska och ferrimagnetiska material, inte bara hårda och mjuka material. Det finns supermjuka, mycket mjuka, mjuka, halvhårda och hårda magnetiska materialklassificeringar baserade på den magnetiska koercitiviteten (HC) mätt i ampere/meter (A/m) enheter eller Oersteds (Oe).
HC mäter förmågan hos ett magnetiskt material att motstå att bli avmagnetiserat när det utsätts för ett externt magnetfält. Material med höga HC-värden kallas i allmänhet "hårda" och lämpar sig för att göra permanentmagneter eller för användning i magnetiska inspelningsmedia. Olika mjuka magnetiska material används för induktor- och transformatorkärnor, mikrovågsenheter, skärmning och inspelningshuvuden. Ofta klumpas alla variationer på mjuka material ihop som mjuka magnetiska material i motsats till hårda material. De detaljerade klassificeringarna av magnetiska material är:
●Supermjuk – HC är under 10 A/m
●Mycket mjuk – HC från 10 till<100 A/m
●Mjuk – HC från 100 till<1000 A/m
●Halvhård – HC från 1000 till<2000 A/m
●Hård – HC är 2000 A/m och högre
Skillnaden mellan hårda och mjuka magnetiska material är inte riktigt så enkel. Vissa material, som metalliskt järn, kan vara antingen hårda eller mjuka, beroende på olika faktorer. När det gäller järn är kristallkornstorleken den kritiska faktorn. När kristallkornen har submikrondimensioner är de jämförbara i storlek med de magnetiska domänerna, och korngränserna stiftar domänerna. Domänväggsnålning sker vid ytor så att inte mer yta än vad som behövs skapas. Fästa domäner kräver ett starkare koercitivt magnetfält som appliceras för att justera domänerna. När järnet glödgats ökar storleken på kristallkornen och de magnetiska domänerna kan lättare anpassas när ett magnetfält appliceras. Det minskar tvångsfältet och materialet blir magnetiskt mjukare. Att variera kristallstrukturen i material som järn kan resultera i olika magnetiska egenskaper, från hårda till mjuka.

Magnetiska egenskaper hos mjuka magnetiska material

Hög mättnadsmagnetisk flödestäthet (Bs) och hög mättnadsmagnetisering (Ms)
Det mjuka magnetiska materialet har hög mättnadsmagnetisk flödestäthet (bs) och mättnadsmagnetisering (ms). På så sätt är det lättare att få hög permeabilitet (μ) och låg koercitivkraft (Hc), vilket också kan öka den magnetiska energitätheten.

Hög stabilitet
De mjuka magnetiska materialen har hög stabilitet. Det kräver att de ovan nämnda mjukmagnetiska materialens egenskaper är tillräckligt stabila mot miljöfaktorer som temperatur och vibrationer.

Hög magnetisk permeabilitet

En av de mjuka magnetiska materialens egenskaper är att de har hög magnetisk permeabilitet. Magnetisk permeabilitet (med symbol μ) är ett mått på känslighet för magnetfält.

Låg koercitivitet (Hc)

Det mjuka magnetiska materialet är inte bara lätt att magnetiseras av det externa magnetfältet, utan också lätt att avmagnetiseras av det externa magnetfältet eller andra faktorer. Dess magnetiska förlust är också låg.

Låg magnetisk förlust och elektrisk förlust

Den magnetiska förlusten och den elektriska förlusten av mjuka magnetiska material är låga. Det kräver låg koercitivitet (Hc) och hög resistivitet.

Typer av mjuka magnetiska material

Mjuka magnetiska kompositer
Tjockleken på mjuka magnetiska material spelar en viktig roll för att minska virvelströmsförlusterna, så de mjuka magnetiska legeringarna bör göras i form av tunn laminering för dynamiska användningar. Om vi bryter ner de andra två dimensionerna av den mjuka magnetremsan, dvs vi använder de mjuka magnetiska legeringarna i form av pulver, så kan virvelströmsförlusterna minskas ytterligare och komponenterna som tillverkas av vilka kan användas mycket högre frekvenser. För att förverkliga en sådan användning framställs först legeringspulvret (i de flesta fall genom finfördelningsmetoder), partiklarna bör sedan beläggas med ett isoleringsskikt, därefter blandas pulvren med en liten mängd smörjmedel och komprimeras med en intensiv tryck på 600-800 MPa till den slutliga formen. Mjuka magnetiska produkter tillverkade genom sådana processer kallas Soft Magnetic Composites (SMC) eller pulverkärnor. En annan fördel med SMC är att de kan göras till olika specialformade kärnor som knappast tillverkas med traditionella lamineringsstaplingsmetoder, vilket gynnar ny design av elektromagnetiska enheter. Den största nackdelen med SMC är att deras permeabiliteter är relativt låga. Nuförtiden är de vanligaste SMC tillverkade av pulver av Fe, Fe-Si, Fe-Si-Al, Fe-Ni, amorfa och nanokristallina legeringar, etc.

Mjuka ferriter
Alla de mjuka magnetiska materialen som nämns ovan är metaller, därför kan virvelströmseffekten inte undvikas. Mjuka ferriter är utmärkande genom att de är joniska föreningar och har resistivitet som är flera storleksordningar högre än den hos de metalliska mjukmagnetiska materialen. Därför, för applikationer med frekvenser upp till 1 MHz, är mjuka ferriter de bästa valen med avseende på energiförlusterna. Den största nackdelen för mjuka ferriter är att BS är relativt lågt. Två typer av de vanligaste mjuka ferriterna är Mn-Zn-ferriter ((Mn, Zn)Fe2O4) och Ni-Zn-ferriter ((Ni, Zn)Fe2O4). Mn-Zn-ferriter används vanligtvis under 1 MHz, medan Ni-Zn-ferriter kan användas vid mycket högre frekvenser, men BS och permeabiliteten för de senare är lägre.

Järn och lågkolstål
Järn och lågkolstål kan vara de vanligaste och billigaste mjuka magnetiska materialen. De har ett ganska högt värde på BS ~2,15 T, vilket bara är sämre än de dyra Fe-Co-legeringarna. Men deras resistiviteter är ganska låga, vilket begränsar deras användning i dynamiska applikationer. Järn och lågkolstål används vanligtvis för statiska/lågfrekvenstillämpningar, såsom kärnan av elektromagneter, reläer och vissa lågeffektsmotorer där materialkostnaden är det största problemet.

Järn-kisellegeringar
Tillsats av några få kisel till järn kommer att öka dess resistivitet särskilt, därför är det mycket fördelaktigt för att hämma virvelströmsförlusten. Trots något minskad mättnadsmagnetisering och Curie-temperatur, används Fe-Si-legeringar i stor utsträckning i elektriska maskiner som arbetar vid från 50 Hz till flera hundra Hz. För att ytterligare minska virvelströmsförlusten valsas Fe-Si-legeringar ofta till form av tunna remsor. Tjockleken för den vanligaste Fe-Si-legeringen är lika med eller mindre än 0,35 mm. Beroende på förhållandena för valsning och värmebehandling kan Fe-Si-legering klassificeras som kornorienterad (GO) och icke-orienterad (NO). GO Fe-Si används för transformatorer, medan NO Fe-Si används för elmotorer.

Järn-nickellegeringar
Nickel kan tillsättas till järn för att bilda enhetliga fasta lösningar i ett brett sammansättningsområde av 35 viktprocent. % till 80 vikt. % Ni. Legeringarna med sammansättning nära Fe20Ni80 namngavs som Permalloy (numera brukar man kalla all järn-nickellegering med en nickelhalt högre än 35 viktprocent för Permalloy). Mindre innehåll av andra element som Mo, Cu och Cr tillsätts vanligtvis för att förbättra de magnetiska egenskaperna hos Permalloy. Bearbetad genom känslig sammansättningsjustering och värmebehandling kan Permalloy vara ett av de mjukaste magnetiska materialen i världen, vars permeabilitet kan vara så hög som 1 200 000. En av nackdelarna med Permalloys är deras mättnadsmagnetisering, som bara är cirka 0,8 T, mycket lägre än för järn och Fe-Si-legeringar. Med minskning av nickelhalten kommer BS först att öka och nå sitt maxima på 1,6T vid en nickelhalt på 48 viktprocent. % blir dock permeabiliteten inte lika bra som legeringar med hög nickelhalt. Järn-nickellegering är den mest mångsidiga magnetiska legeringen, dess magnetiska egenskaper kan justeras genom justering av sammansättning, magnetisk glödgning och mekanisk valsning etc. Järn-nickellegering har också mycket god formbarhet, som kan rullas ner till så tunn som 20 mikron. Som ett resultat kan nickel-järnlegeringar hittas i breda applikationer som magnetfältsskärmning, jordfelsbrytare, magnetiska sensorer, inspelningshuvud för magnetband, kraftelektronik, etc.

Järn-koboltlegeringar
Att tillsätta kobolt till järn kommer att öka både Curie-temperaturen och BS. För kobolthalt inom intervallet 33 viktprocent. % till 50 viktprocent. % kan BS vara så hög som 2,4T. Även om de inte är lika mjuka som järn-nickellegeringar, har järn-koboltlegeringar det högsta värdet av BS bland alla andra magnetiska legeringar. För att öka formbarheten, 2 wt. % vanadin tillsätts till Fe50Co50-legeringen, så att den kan rullas ner till så tunn som 50 mikron. Tillsats av vanadin kan också öka resistiviteten hos järn-koboltlegering. På grund av den högsta BS är järn-koboltlegeringar oumbärliga för applikationer där högt effekt/viktförhållande är krävande, såsom motorer och transformatorer som används i rymdburna enheter.

Amorfa och nanokristallina legeringar
Amorfa legeringar, även ofta kallade metallglas, kan framställas genom snabb stelning. Det finns ingen långvägsordning för atomerna i amorfa legeringar, därför är resistiviteten vanligtvis hög och det finns ingen magnetokristallin anisotropi. Dessutom kan amorfa band så tunna som runt 20 till 30 mikron enkelt produceras genom gjutning med plant flöde. Alla dessa karaktärer garanterar att amorfa legeringar är utmärkta kandidater för mjuka magneter. Enligt kompositionerna kan de flesta av de kommersiellt tillgängliga amorfa mjuka magneterna klassificeras som Fe-bas, Co-bas och (Fe, Ni)-baserad. För dessa tre typer är den totala halten av Fe, Co och Ni cirka 75-90 viktprocent, remanenten är metalloider och glasbildande element som Si, B, P, C och Zr, Nb, Mo , etc. Bland dessa typer har Fe-baserade den högsta BS på cirka 1,6 T och lägsta kostnad. Järnförlusten hos Fe-baserad amorf legering är bara en tredjedel av Fe-Si-stål. Om Fe-Si-stålet i krafttransformatorerna kan ersättas med Fe-baserad amorf legering, kan en enorm mängd elektrisk kraft sparas, men materialkostnaden för den senare är högre. Co-baserade amorfa legeringar har vanligtvis BS lägre än 0,8 T men mycket högre permeabilitet och nära noll värde på magnetostriktion, vilket är jämförbart med den mjukaste permalloy, och kan prestera ännu bättre vid högre frekvenser på grund av dess högre resistivitet. (Fe, Ni)-baserade amorfa legeringar uppvisar medelstora magnetiska egenskaper jämfört med de andra två.

Våra certifikat

Alla produkter har klarat ROHS, SGS och andra miljöskyddscertifieringar.

productcate-749-300

Vår testutrustning

productcate-666-357 productcate-665-357

Vanligt problem med mjuka magnetiska material

F: Vad är icke-kristallina fasta ämnen?

S: Icke-kristallina fasta ämnen är "amorfa fasta ämnen". Till skillnad från kristallina fasta ämnen har de inte en bestämd geometrisk form. Atomerna i fasta ämnen packas tätt ihop än i vätskor och gaser. Men i icke-kristallina fasta ämnen har partiklar lite frihet att röra sig eftersom de inte är styvt arrangerade som i andra fasta ämnen. Dessa fasta ämnen bildas efter plötslig kylning av en vätska. De vanligaste exemplen är plast och glas.

F: Vad är icke-kristallint material?

S: Inom den kondenserade materiens fysik och materialvetenskap är ett amorft fast ämne (eller icke-kristallint fast ämne) ett fast ämne som saknar den långdistansordning som är karakteristisk för en kristall. Termerna "glas" och "glasaktig fast" används ibland synonymt med amorft fast material; dessa termer hänvisar dock specifikt till amorfa material som genomgår en glasövergång. Exempel på amorfa fasta ämnen inkluderar glas, metallglas och vissa typer av plaster och polymerer. Amorfa material har en inre struktur som består av sammanlänkade strukturella block som kan likna de grundläggande strukturella enheterna som finns i motsvarande kristallina fas av samma förening. Till skillnad från i kristallina material existerar dock ingen långvägsordning. Amorfa material kan därför inte definieras av en finit enhetscell. Statistiska metoder, såsom atomdensitetsfunktionen och radiell fördelningsfunktion, är mer användbara för att beskriva strukturen hos amorfa fasta ämnen.

F: Vilka egenskaper har amorfa ämnen?

A: Amorfa fasta ämnen har två karakteristiska egenskaper. När de klyvs eller bryts, producerar de fragment med oregelbundna, ofta krökta ytor; och de har dåligt definierade mönster när de utsätts för röntgenstrålar eftersom deras komponenter inte är ordnade i en vanlig array. Ett amorft, genomskinligt fast ämne kallas ett glas.

F: Hur karakteriserar du amorfa material?

S: Totaldiffraktionsanalys är en av de viktigaste karakteriseringsmetoderna för att bestämma den lokala strukturen inom icke-kristallina material (amorfa fasta ämnen). Den använder sig av den fullständiga diffraktionssignalen från ett prov och behandlar varje datapunkt som en individuell observation.

F: Vilka egenskaper har amorft material?

A: Amorft material är en typ av icke-jämviktsmaterial; dess kännetecken för atomarrangemanget liknar mer vätska och har ingen långdistansperiodicitet. Den glasbildande förmågan hos en legering är nära relaterad till dess sammansättning och är helt olika i olika legeringar.

F: Har amorfa material defekter?

S: Till skillnad från kristallina strukturer där olika typer av defekter kan klassificeras, är koordinationsdefekter den enda huvudtypen av defekter som finns i amorfa strukturer. En koordinationsdefekt definieras som en atom som har en annan koordination jämfört med atomer av liknande typ i strukturen.

F: Varför är amorfa material spröda?

S: Amorfa fasta ämnen uppvisar en duktil till spröd övergång när den kinetiska stabiliteten hos det vilande glaset ökar, vilket leder till ett materialfel som kontrolleras av det plötsliga uppkomsten av ett makroskopiskt skjuvband i kvasistatiska protokoll.

F: Hur påverkar amorfa egenskaper?

S: Här är några av de vanliga egenskaperna hos amorfa polymerer: De uppvisar relativt låg värmebeständighet. Eftersom de har en slumpmässigt ordnad molekylstruktur som saknar en skarp smältpunkt, mjuknar de gradvis när temperaturen stiger. De är inte benägna att krympa när de svalnar.

F: Vilka är de amorfa materialen som finns?

A: Amorfa material är de som inte har någon detekterbar kristallstruktur. Amorfa filmmaterial kan bildas genom: Avsättning av ett naturligt "glasartat" material såsom en glaskomposition. Avsättning vid låga temperaturer där adatomerna inte har tillräcklig rörlighet för att bilda en kristallin struktur (släckning).

F: Vad är skillnaden mellan kristallina och icke-kristallina material?

S: Kristallina fasta ämnen är ordnade i ett regelbundet mönster, medan de amorfa fasta ämnen inte visar ett regelbundet arrangemang. På grund av detta arrangemang tenderar de kristallina fasta ämnena att ha kortdistansordningen och långdistansordningen, medan de amorfa fasta substanserna endast har en kortare avståndsordning.

F: Vilka egenskaper har nanokristallina material?

S: Nanokristallina material uppvisar ökad styrka/hårdhet, förbättrad diffusivitet, förbättrad duktilitet/seghet, minskad densitet, minskad elasticitetsmodul, högre elektrisk resistivitet, ökad specifik värme, högre värmeutvidgningskoefficient, lägre värmeledningsförmåga och överlägsna mjukmagnetiska egenskaper jämfört med konventionella grovkorniga material.

F: Vilken struktur har ett nanokristallint material?

S: Nanokristallina material är en- eller flerfasiga polykristaller med kristallitstorlekar i intervallet några nm (typiskt 5–20 nm), så att cirka 30 volymprocent av materialet består av korn- eller interfasgränser. På grund av den enorma mängden korngränser och/eller den breda fördelningen av interatomära avstånd i korngränserna skiljer sig egenskaperna hos nanokristallina material från egenskaperna hos kristallina och amorfa material med samma kemiska sammansättning. Nanokristallina material verkar möjliggöra legering av konventionellt olösliga komponenter.

F: Varför är nanokristallina material starkare?

S: Ökningen av sträckgränsen är ett resultat av en ökad del av korngränsen, vilket hindrar rörelsen av dislokationer. Därför har styrkan hos de nanokristallina metallerna visat sig öka med så mycket som en storleksordning när kornstorleken minskar till nedre gränser för nanoskalan.

F: Vilka är tillämpningarna av nanokristallina material?

S: Solcellsanläggningar med energilagringssystem. Solbaserade hybridenergisystem med berikad total effektivitet. Hybridenergisystem och energilagringstekniker. Fasändringsmaterial för värmehantering. Organiska färgämnen, quantum dot som sensibiliseringsmedel. Solceller som är sensibiliserade med färgämnen i fast tillstånd.

F: Vilka egenskaper har en nanokristallin kärna?

S: Den kristallina atomstrukturen hos en nanokristallin kärna skapar överlägsna magnetiska egenskaper, inklusive hög mättnad och mycket hög permeabilitet över ett brett frekvensområde. Nanokristallina legeringar uppvisar också låg AC-förlust och hög effektivitet, även vid höga temperaturer.

F: Vad är tjockleken på nanokristallin kärna?

S: I likhet med de amorfa legeringarna produceras dessa material i en snabb härdningsprocess med en efterföljande värmebehandling för bildning av de nanokristallina kornen inuti materialet. På grund av tillverkningsprocessen kommer materialet som en tunn remsa med en tjocklek på under 20 µm och variabel bredd.

F: Vad är skillnaden mellan amorfa och nanokristallina kärnor?

S: I slutet av produktionsprocessen förblir de amorfa kärnorna med en metallisk glasstruktur, medan de nanokristallina kärnorna får en raffinerad struktur av nanometriska magnetiska korn utspridda i en amorf metallisk matris.

F: Vad är skillnaden mellan nanokristallint och polykristallint?

S: Det är stor skillnad mellan nanokristallina och polykristallina material. I nanokristallina material är kornen i nanostorlek, det vill säga några nanometer till runt 100 nanometer. Detta är ingen exakt skillnad mellan dessa siffror. I ett polykristallint material har granstorleken inga gränser.

F: Vad är nanokristallin teknologi?

S: Nanokristaller är bärarfria kolloidala leveranssystem, vilket betyder att de är nästan 100 % droger. Läkemedel som levereras genom nanokristaller har potentialen att förbättra oral biotillgänglighet av vattenolösliga läkemedel, minska dosen, öka upplösningshastigheten och öka partikelstabiliteten.

F: Vad är nanokristallin fas?

S: Nanokristallina material (NCM) är enfasiga eller flerfasiga polykristaller, vars kristallstorlek är i storleksordningen några (vanligtvis 1–10) nanometer, så att cirka 50 vol. % av materialet består av korn- eller interfasgränser.

Vi är professionella tillverkare och leverantörer av mjuka magnetiska material i Kina, specialiserade på att tillhandahålla kundanpassad service av hög kvalitet. Vi välkomnar dig varmt att köpa mjuka magnetiska material tillverkade i Kina här från vår fabrik.