Nanokristalna mehka magnetna zlitina je vrsta mehke magnetne zlitine z nanokristalno strukturo, pridobljeno s toplotno obdelavo na osnovi amorfne zlitine, ki ima odlične mehke magnetne lastnosti.Zato bosta proizvodni proces in postopek uporabe materialov iz amorfnih zlitin varčna z energijo, zeleni energijsko varčni izdelki pa bodo v središču razvoja v novem stoletju.
Aplikacija močnostnega elektronskega sistema
Na področju močnostne elektronike je z zrelostjo visokofrekvenčne inverterske tehnologije tradicionalno linearno napajanje z visoko močjo nadomestilo visokofrekvenčno preklopno napajanje v velikih količinah.Da bi izboljšali učinkovitost in zmanjšali glasnost, je delovna frekvenca preklopnega napajanja vedno višja, kar postavlja višje zahteve za mehke magnetne materiale.Izguba visoke frekvence silicijevega jekla je prevelika, da bi izpolnila zahteve uporabe;Čeprav je izguba visoke frekvence ferita majhna, je še vedno veliko težav pri visoki moči.Prvič, magnetna indukcija nasičenja je nizka, kar ne more zmanjšati prostornine transformatorja;Drugič, Curiejeva temperatura je nizka in toplotna stabilnost je slaba;Tretjič, stopnja proizvodnje velikega železnega jedra je nizka, stroški pa visoki.Moč pretvorbe posameznega transformatorja z močnostnim feritom ne sme presegati 20 kW.Nanokristalna mehka magnetna zlitina je najboljša izbira za visokozmogljivo preklopno napajanje zaradi visoke magnetne indukcije nasičenja, nizke visokofrekvenčne izgube in dobre toplotne stabilnosti.Moč pretvorbe transformatorja z jedrom iz nanokristalnega železa lahko doseže 500kW, njegova prostornina pa je 50% manjša od moči feritnega transformatorja.Nanokristalna zlitina se pogosto uporablja v inverterskem varilnem napajanju, aktivno pa se razvija tudi njena uporaba v stikalnem napajanju v komunikacijah, električnih vozilih, elektrolitski galvanizaciji in na drugih področjih.Približno 6 % domačih običajnih nanokristalnih trakov se uporablja na področju inverterskega varjenja.
Nova aplikacija energetskega polja
Glavna smer uporabe nanokristalnih tankih trakov v prihodnosti so nova področja uporabe, ki se pojavljajo v nastajajočih industrijah, kot so nova energija (sončna energija, vetrna energija) in električna vozila.V nastajajočih aplikacijah se nanokristalni trakovi večinoma uporabljajo kot običajni induktorji za sončne fotonapetostne pretvornike, vgrajene polnilnike za električna vozila in materiale za jedra visokofrekvenčnih transformatorjev z veliko rastjo trga.Danes, ko je svetovna energetska situacija napeta in segrevanje podnebja resno ogroža gospodarski razvoj in zdravje ljudi, vse države na svetu iščejo nove strategije nadomeščanja energije, da bi dosegle trajnostni razvoj in pridobile ugoden položaj v prihodnjem razvoju.Kot nova industrija čiste in obnovljive energije je sončna fotovoltaična proizvodnja energije deležna široke zaskrbljenosti in pozornosti po vsem svetu.Številne vlade povečujejo svojo politično podporo tej industriji, nove energetske industrije, kot je sončna fotovoltaika, jemljejo kot pomembne ukrepe za vodenje gospodarskega razvoja.Fotonapetostni pretvornik, povezan z omrežjem, je osrednji regulator moči fotovoltaičnega sistema za vzpostavitev povezave fotovoltaične proizvodnje električne energije z omrežjem in obremenitvijo.Glavne elektromagnetne komponente v strukturi fotonapetostnega pretvornika, povezanega z omrežjem, so induktor izhodnega filtra, induktor skupnega načina in izolacijski transformator.Med njimi je glavna funkcija induktorja izhodnega filtra pretvorba modulacijskega vala PWM v sinusni val z majhnim popačenjem, tako da se čisti sinusni val dovaja v električno omrežje ali obremenitev.Skupni način induktorja in jedro visokofrekvenčnega transformatorja iz nanokristalnega tankega traku odlikujeta majhna velikost, majhna teža in varčevanje z energijo.
Status razvoja
Ker so Združene države prevzele vodilno vlogo pri razvoju praktičnih trakov iz amorfne zlitine, zaradi učinkovitega postopka priprave in odličnih lastnosti materiala amorfne zlitine postopoma nadomeščajo tradicionalne mehkomagnetne materiale, kot so silicijevo jeklo, steklene molibdenove zlitine in feriti, in pridobivajo vedno več aplikacije v energetiki, elektroniki, komunikacijah in drugih področjih.V zadnjih desetih letih je bilo tradicionalnim mehkim magnetnim materialom težko izpolniti zahteve elektronske in komunikacijske tehnologije za razvoj v smeri visoke frekvence, majhnosti in lahkega materiala.Visokokakovostni trakovi iz amorfne in nanokristalne zlitine imajo izjemne prednosti pred njimi.Zato so postali pomembni osnovni funkcionalni materiali, igrajo pomembno vlogo pri spodbujanju in podpori razvoja visoke tehnologije ter so informacijski, biološki, energetski, okoljevarstveni ključni materiali na področju vesolja in visoke tehnologije.
Čas objave: 10. december 2022