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金属软磁粉芯及其应用设计(二)
[发布时间]:2010年8月3日 [来源]:电子变压器资讯网 [点击率]:10928
【导读】: (3)损耗低,频率稳定性好,使用频率范围广。各种材质和各不同导磁率的金属软磁粉芯,可适於从几十赫兹到高达30兆赫的很宽频带下使用。这一特性是金属软磁和非晶微晶软磁所远不及的。(4)由于有上述三条优...

3)损耗低,频率稳定性好,使用频率范围广。各种材质和各不同导磁率的金属软磁粉芯,可适於从几十赫兹到高达30兆赫的很宽频带下使用。这一特性是金属软磁和非晶微晶软磁所远不及的。

4)由于有上述三条优点,金属软磁粉芯具有良好的交直流叠加稳定性。这对于许多交直流场同时存在的使用情况下是具有重要意义的。这也是它优于其他几种软磁材料的地方。

5)具有良好的磁性能稳定性。这一特性对于使用和保证产品质量是非常重要的。如果不能保证磁性能稳定性,非常精密的仪器会变得不能用而造成损失。金属软磁粉芯在频率稳定性和温度稳定性等方面都优于其他几类材料。

6)它还有一条非常重要的,也是其他任何软磁材料所不具备的独特优良特性,就是具有良好的性能可控性。也就是说,在各类金属软磁粉芯的生产过程中,人们可以通过控制和改变其生产工艺技术条件,生产出各种具有独特性能的金属软磁粉芯,从而能最大限度地满足各种使用条件下的各种不同要求。这对于提高产品的性能和质量,特别是对于高科技和国防军工领域,是具有非常重要意义的。

如磁性能一致性的控制,武汉浩源磁材科技发展有限公司在这方面取得了可喜的成绩,创造了±0.125%批量交货的世界最先进水平。并且该公司的产品生产控制水平均比国外产品提高了一个档次。铁粉芯由国外产品±10%缩小至±5%,合金系列产品由国外±8%也缩小至±5%,这在使用方面的好处,我们将在后面应用部分说明。其他如温度系数,通过改进处理工艺及添加补赏合金,可使其温度系数低于100ppm以下,从而具有良好的温度稳定性。还有在降低损耗、改善频率特性等方面也可通过改进生产工艺而得到改善。总之,通过改变生产工艺技术,可以使金属软磁粉芯具有某种独特的优良特性,从而为人们很好的加以利用是金属软磁粉芯的又一特性,且是为人们所用最重要的特性。

三、金属软磁粉芯的应用

科学技术和社会的进步,对各个科技领域的发展提出了更高的要求。当今社会,高精度、高灵敏度和大容量、小型化是对各种电子产品提出的总要求和发展方向,这也是对广泛应用于各种电子产品中的软磁材料提出的要求和发展方向。金属软磁粉芯的应用和发展,也正是为了适应这种要求和发展的。

高精度和高灵敏度的要求二者是相一致的,并且是相辅相成的。如一台天平灵敏度越高其感量就越小;而感量越小,其分辨率就越高,也就是具有更高的测量精度了。为了达到高的精度和高灵敏度对软磁材料就提出了高导磁率、高磁性能稳定性和高一致性的要求。高有效导磁率和高磁性能稳定性这正是金属软磁粉芯优于其他软磁材料的特性。高的一致性对产品精度和灵敏度具有决定性的意义,如声纳的应用,离开了高精度和高灵敏度就失去了准头!而我们为了某军品延迟线圈磁芯要求,创造了±0.125%高一致性批量供货的世界最先进水平。

同样,大容量和小型化二者也相一致和相辅相成的。它要求采用具有高的饱和磁通密度、高的导磁率和低的损耗。而这些特性也是金属软磁粉芯优于其他软磁材料的地方。

金属软磁粉芯由于具有优于其他软磁材料的一系列优良特性,从而被迅速广泛的应用于各个科技领域和工业领域。也由于金属软磁粉芯的应用,使得各种产品的性能得到改善,质量得到提高。促使社会和科学技术得到了发展和进步。

金属软磁粉芯主要以制作各种高性能电感元件用于各个科技领域的。各种高性能的电感元件用于各种控制、制导线路中,对于实现高精度、高灵敏度,大容量和小型化是多么重要!因此,在国防军工和尖端科技领域,金属软磁粉芯的应用是具有多么重大的意义。

金属软磁粉芯可以设计应用做成各种变压器,它们不仅能设计制造成各种高性能的小功率变压器,也可设计生产各种较大功率的高频功率变压器。金属软磁粉芯还可用于设计、生产制造各种高性能的电子元器件,如各种滤波器、电感器、互感器、扼流圈等等。这些性能优良的电子元器件,可以应用于各种磁电兼容系统而用于各科技领域和工业领域,也可直接用于各种电子产品上。因此,金属软磁粉芯不仅在各种电子产品上得到广泛应用,同时在飞机制造业、造船工业和汽车制造业等许多重要工业领域中都得到广泛的应用。在各种计算机、电脑、空调、彩电等家电产品及自动门控等各行业中都被广泛的应用。

在各种电源及开关电源产品中,金属软磁粉芯广泛用作各种滤波电感、储能电感和稳流(扼流)电感。因此,在各种电源行业,金属软磁粉芯是具有重要使用意义的。各种通讯电源对于通讯产业的发展,具有决定性的意义,而作为构成各种电源模块的核心部件的金属软磁粉芯的合理选用,更是具有重要实际意义的。可以说,金属软磁粉芯在各种电源模块上的应用,促使整个通讯产业向前大大迈进了一步!武汉普天(原武汉洲际集团),原来是我国最大的通讯电源生产厂家,该厂1993年引进西班牙100A的赛特通讯电源模块技术,准备1994101日拿出样机,11月开订货会每台售价1650元,1995年投入生产。可是其核心部件是Φ20.3mm、 Φ50.8mm、Φ57.2mm三种规格的五只磁芯,若进口每付要1300余元。因此,要实现生产销售就必须要国产化。该厂从一开始引进便与北京某单位合作解决,可是一年过去了直到19946月仍毫无着落!他们又向钢研总院、武治所、上钢所等许多单位四处求助也无法解决。后来他们在一个偶然的机会找到我,我测试了进口样品后,连开模具仅用了一个月的时间就提供了两付样品,保证了当年101日拿出了样机。11月召开订货会,拿到了四个多亿的订单合同。

在上个世纪90年代以前,金属软磁粉芯在我国仅限于发射火箭、卫星等重大工程项目及少数军工产品上使用。直至上世纪末期的90年代,一方面是当时我国大力发展通讯产业的需要,如上面所说的武汉535厂等。另一方面是开关电源这一新的技术产品从90年代开始市场化并大量推广使用。这两个因素促使了金属软磁粉芯这一具有优良特性的软磁材料在我国开始逐步获得了大量使用。入世以后,我国逐步成为了世界上最大的电子元器件的供应基地,对各种金属软磁粉芯的需求量更是大增。

在四大系列的金属软磁粉芯产品中,铁粉芯由于生产工艺技术较简单,且当时台商在珠三角地区创办了如嘉诚、可达、盛中……等一些较大的铁粉芯生产厂家。随后国内浙江东磁和湖州柯达都上了较大的铁粉芯生产规模,还有不少较小规模的厂家如东鑫、富华、港龙等。本世纪初,嘉诚在长三角地区还又上了较原规模还大的吴江嘉诚,最近据说有厂商准备投资约1500万美元在江苏宿迁上一个较大的铁粉芯企业。所以,我国的铁粉芯系列产品的生产,无论是在生产工艺技术、还是生产能力上,都可以说是比较完善的了。但就三种合金系列产品来说,前面已说过95%以上还是靠进口。这一方面是由于该项产品的生产技术难度较大,不仅涉及磁学和粉末冶金两个基本学科,还涉及冶金、机械、金属物理、金属学、结晶学、电子、化学和化工等许多学科。要想搞好生产,培养一批技术人才和生产工人是很不容易的,但又必须逐步做到。另一方面由于生产工艺特殊,需要的各种生产设备在我国还没有完备,合适的高效生产设备。特别是最主要的压制成型设备中,适应大批量生产的自动成型机,靠进口的就非常贵,如一台100T自动压机,进口一台要花费近千万元,这是一般企业买不起的。而国产设备在适用性、可靠性和效率上都存在不少问题。武汉浩源磁材科技发展有限公司在金属软磁粉芯的生产工艺、技术、产品、设备等许多方面通过努力创新,取得了可喜的成绩,为我国金属软磁粉芯事业的发展和应用作出了巨大的贡献。我们坚信: 只要我们大家共同努力、创新,我国金属软磁粉芯项目的发展就会迅猛向前。我们不仅能满足国内市场的迫切需求,我们还会以物美价廉的产品去占领更广阔的国际市场。

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