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文档简介

铁硅铝磁粉芯正在迅速崛起,全球正以40%以上的速度在发展。2006年在1.12亿美元。我国2010年计在5亿美元左右。我国2006年大约在500万元人民币。促进这一新型节能化材料的发展,晋升磁性强国!我们已开发成功国际上公认的磁导率:ui=26,60,75,90,125,并已产业化,最高频率达到20MHz。正在迅速崛起的铁硅铝(FeSiAl)磁粉芯海宁市伊尔曼格电子有限公司祁峰 祁关泉铁硅铝磁粉芯是新型复合电子材料,国外称为Sendust或KoolMu磁粉芯。国内常称铁硅铝(FeSiAl)磁粉芯。我国正在发展之中,全球正在以40%以上的速度在发展,下面介绍铁硅铝磁粉芯的发展情况。一、正在迅速崛起的铁硅铝磁粉芯进入二十一世纪以来,逆变电路高频化,高功率密度小,小型化及抗电磁干扰的更高要求,加上人们对金属磁粉芯认识的提高,全球铁硅铝磁粉芯以40%以上的速度在发展,超过了任何其他软磁材料1。铁硅铝磁粉芯在静悄悄地迅速崛起!据不完全统计,2005年产值0.8亿美元,2006年产值应在1.12亿美元,据此,到2010年将近有5亿美元的产值。现在,发展铁硅铝磁粉芯的主要国家是美国、韩国、日本、俄罗斯、英国、印度、中国等。现在,我们国家2006年,大约不到500万元人民币!我国的市场主要由美国、韩国占领,江苏省进口大约5000万元人民币。现在,我们国家,具有国家独立技术的公司主要有我们海宁伊尔曼格电子有限公司、上海钢铁研究所附属工厂、武汉钢铁所的浩源。还有进口粉料的北京七星飞行、湖州柯达、杭州波峰、及美国独资企业建立的厦门工厂。这大体是国内的情况。二、铁硅铝磁粉芯在磁性材料中的位置随着电子技术的高节能化,新型的电子节能材料铁硅铝磁粉芯,越来越显得重要。我们可以从下列磁性材料中可看到铁硅铝磁粉芯的位置。具体是如下:可见铁硅铝磁粉芯是金属软磁植材料的重要组成部分,具有十分重要的位置。它是金属磁粉芯铁镍钼磁粉芯、高磁通磁粉芯、铁硅铝磁粉芯,由于金属价格的原因,铁硅铝磁粉芯发展特别迅速。三、铁硅铝磁粉芯是高频化的必经趋势 随着电子技术的发展,设备小型化、轻型化、导致电子器件的必须小型化。而小型化、功率密度化、必须使磁粉芯材料的高频化及低损耗化,而铁硅铝磁粉芯具有高频率化,低损耗化的特点,从下面的公式可见:V=3/4(WR JBF)V:磁粉芯的体积;W:功率;R:电阻;J:电流密度;B:磁感应强度;F:频率从式可见,在一定的功率下,铁硅铝磁粉芯的频率越高,体积就越小。所以高频化必须要发展高频电子材料,而铁硅铝磁粉芯,已经具有高频化,低损耗的条件。现在铁硅铝磁粉芯实际上已分为五大类,分成i=26,最高频率20MHz, i=60,最高频率8MHz; i=75,最高频率3MHz; i=90,最高频率2MHz, i=125,最高频率1MHz. 例, i=26,548% u H,Q值在300KHz,0.26路径,V=1V。损耗以 i=125,FeSiAl磁粉芯来说,功率损耗P=140/Kg;而铁粉芯是P=680W/Kg,铁粉芯比铁硅铝磁粉大3.8倍。四、节能化必然要发展铁硅铝磁粉芯金属磁粉芯,主要有铁镍钼磁粉芯,高磁通磁粉芯,铁硅铝磁粉芯三类。这三类均具有优越的性能。但是铁镍钼磁粉含Ni81%,Mo2%,Fe17%;高磁通磁粉芯含Ni50%,Fe50%;铁硅铝磁粉芯均不含贵金属Ni,Mo材料,在今天的形式下,Ni,Mo价格昂贵,用户除军事领域之外,均用铁硅铝磁粉芯取代。铁粉芯,具有优越的性能,价格便宜,广泛应用,但功率损耗太大。铁硅铝磁粉芯 i=125,是 i=26,60,75,90中损耗最大,但与铁粉芯相比,功耗应相当小,铁硅铝磁粉芯功率损耗P=140W/KG,铁粉芯的磁损耗P=680W/KG,铁硅铝磁粉芯比铁粉芯小3.8倍。节能环境的条件下,铁硅铝磁粉芯是必然的选择。五、铁硅铝磁粉芯2,主要有哪些技术特性?1.频率特性i=26,fe=20MHz, i=125,fe=1MHz,我们用磁导率的百分数与频率来描述,则有:从图可见,磁导率具有好的频率特性。2.直流偏置磁场与MnZn铁氧体相比,即使开气隙,偏置电流用的是很小的;NiZn铁氧体相比,却是弱流中应用,而铁硅铝磁粉芯可用很大的电流,是大电流中应用,可以从0-几百安培。其磁场可大到500奥斯特。磁场与电流,可用H= 来调节,H是磁场,N是导线匝数,I是电流,le是有效磁场度。下面我们用图形来描述:从图可见,有效磁导率与直流磁场的关系,明显优越。3.有效磁导率与交流(AC)磁通密度我们用有效磁导率的变化值与交流磁通密度(GAUSS)来表示。明显具有交流磁通密度大,变化小的优点。我们用图来描述:4.有效磁导率对温度的变化率;有效磁导率对温度的变化率;-50+100, i =26,8010-5 /; i=60,10010-5 /; i=75,12010-5 /; i=90,16010-5 /; i=125,20010-5 /。温度的变化率随着磁导率的增加而变大, i=26,8010-5 /,而 i=125,20010-5 /,具体如下:5.功率损耗密度曲线我们用损耗密度,磁通密度,随频率的变化,由图来表示。以图上可知,功率损耗密度,铁硅铝磁粉芯,明显比铁粉芯低, i=125,铁硅铝磁粉芯是140W/KG,而铁粉芯是680W/KG, ,铁粉芯损耗是铁硅磁粉芯的3.8倍。6.磁通密度铁硅铝磁芯,最大磁通密度B=10500高斯,1.05特斯拉,比铁氧体磁芯,铁镍钼磁粉芯均较高,从而铁硅铝磁粉芯可存储更多的流量。上面论述了铁硅铝磁粉芯的优良性能,下面来论述它的应用。六、铁硅铝磁粉芯应用有哪些方面?铁硅铝磁粉芯主要应用于有哪些?有下列五个方面:1.高频功率滤波器铁硅铝磁粉芯 i=26,功率0-200MHZ,比铁氧体高,现在MnZn最高频率在1MHz,但是电流较小,NiZn频率较高,但是在弱电流中应用。而铁硅铝磁粉芯是大电流中应用,可达到几十几百安培。现在开关电源高频化,滤波器越来越重要,高频滤波器具有节能作用,例现在大屏幕液晶显示器中正在广泛应用。2.不间断电源(UPS)功率校正器(PFC)不间断电源应用十分普及,如电源,通讯、电力,均用到不间断电源,而且正向大功率方向发展。例美国APC在中国、印度等分公司正在生产不间断电源,而且是高频化的大功率不间断电源,用到的铁硅铝磁粉芯是57.226.415.2磁导率 i=26。法国梅兰日兰在上海浦东建立公司,生产发展UPS电源,他们也正朝着应用铁硅磁粉芯方向发展。3.功率扼流圈、功率偕振电感器、移相补偿电感应用铁硅铝磁粉芯是最佳选择。功率扼流圈广泛应用,全桥、半桥扼流圈、开关电源输出扼流圈,PFC电感器及变压器等电感器广泛应用。4.脉冲变压器,通讯中广泛应用,用铁氧体要开集中气隙,大大增加了气隙的损耗,而应用铁硅铝不需要开气隙,没有气隙损耗,损耗就减小,具有很大的优势。5.行输出变压器行输出变压器现在习惯上应用MnZn铁氧体,开气隙损耗大,而应用铁硅铝磁粉芯不用开气隙,损耗小,而且可在大电流电应用,具有很强的优势。七、我们已做的工作我们公司2005年建立,已开发成功的铁硅铝磁粉芯磁导率有 i=26,60,75,90,125。这是国际上公认的五大系列,并产业化、包括环型铁硅铝磁粉芯、EE型铁硅铝磁粉芯。特别是代表国际水平,技术难度最大, i=26,频率达到20MHz,我们克服了巨大的困难,已开发成功,并产业化,这是代表了我们国家铁硅铝磁粉芯的水平,现在我们要深化开发,把产业规模扩大,进一步推向国内,国际市场。八、建议铁硅铝磁粉芯是复合技术的新型电子节能材料,无三废,符合环保要求,符合国家可持续发展战略。发展我国这一新型材料,在海宁市党和人民政府,海宁市科技局、上海市发改局、浙江省信息产业厅的高度重视、大力支持。得到快速发展。但铁硅铝磁粉芯是新型电子材

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