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  • 快速發(fā)展的鐵硅鋁軟磁粉芯
  • 作者:   來源:   發(fā)表時間:2012-03-22
  • 摘要:
  • 目前,發(fā)展鐵硅鋁磁粉芯的主要國家是美國、韓國、日本、俄羅斯、英國、印度、中國等。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),2005年全球鐵硅鋁磁粉芯的產(chǎn)值為 0.8億美元,2006年產(chǎn)值應(yīng)在1.12億美元,預(yù)計(jì)到2010年將達(dá)到5億美元。同時,我國鐵硅鋁磁粉芯的產(chǎn)業(yè)規(guī)模還很小,2006年的產(chǎn)值大約不到50萬元人民幣!
  •   目前,發(fā)展鐵硅鋁磁粉芯的主要國家是美國、韓國、日本、俄羅斯、英國、印度、中國等。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),2005年全球鐵硅鋁磁粉芯的產(chǎn)值為 0.8億美元,2006年產(chǎn)值應(yīng)在1.12億美元,預(yù)計(jì)到2010年將達(dá)到5億美元。同時,我國鐵硅鋁磁粉芯的產(chǎn)業(yè)規(guī)模還很小,2006年的產(chǎn)值大約不到50萬元人民幣!

       我國的鐵硅鋁磁粉芯市場目前主要由美國、韓國占領(lǐng)。國內(nèi)具有國家獨(dú)立技術(shù)的公司主要有海寧伊爾曼格電子有限公司、上海鋼鐵研究所附屬工廠、武漢鋼鐵所的山武鋼實(shí)業(yè)浩源化工有限公司。另外,還有進(jìn)口配制粉料的北京七星飛行、湖州柯達(dá)、杭州波峰、及美國獨(dú)資企業(yè)建立的廈門工廠等。隨著電子技術(shù)的高節(jié)能化,新型的電子節(jié)能材料鐵硅鋁磁粉芯越來越顯得重要。

         1、 鐵硅鋁磁粉芯是高頻化的必然趨勢 隨著電子技術(shù)的發(fā)展,設(shè)備小型化、輕型化、導(dǎo)致電子器件的必須小型化。而小型化、功率密度化、必須使磁粉芯材料的高頻化及低損耗化,而鐵硅鋁磁粉芯具有高頻率化、低損耗化和低成本化的特點(diǎn)。在一定的功率下,鐵硅鋁磁粉芯的頻率越高,體積就越小。所以高頻化必須要發(fā)展高頻電子材料,而鐵硅鋁磁粉芯,已經(jīng)具有高頻化、低損耗、低成本的條件。 現(xiàn)在鐵硅鋁磁粉芯按有效磁導(dǎo)率μi可分為五大類:μi=26,最高用頻率20MHz;μi=60,最高使用頻率8MHz ;μi= 75 ,最高使用頻率3MHz;μi=90,最高使用頻率2MHz;μi=125,最高使用頻率1MHz。高頻化將推動了電子產(chǎn)品性能的提高及市場發(fā)展。

        2、節(jié)能環(huán)保是發(fā)展鐵硅鋁磁粉芯的推動力金屬磁粉芯,主要有鐵鎳鉬磁粉芯,高磁通磁粉芯,鐵硅鋁磁粉芯3類。這3類均具有優(yōu)越的性能。但是鐵鎳鉬磁粉芯含Ni81%,Mo2%,F(xiàn)e17%;高磁通磁粉芯含Ni50%,F(xiàn)e50%;鐵硅鋁磁粉芯均不含貴金屬Ni,Mo材料,在今天的形勢下,Ni,Mo 價(jià)格昂貴,用戶除軍事領(lǐng)域之外,均用鐵硅鋁磁粉芯取代。鐵粉芯具有優(yōu)越的性能,價(jià)格便宜,廣泛應(yīng)用,但功率損耗太大。鐵硅鋁磁粉芯的有效磁導(dǎo)率μi=125,是μi=26,60,75,90中損耗最大的,但與鐵粉芯相比,功耗損耗相當(dāng)小,鐵硅鋁磁粉芯功率損耗P=140W/kg,鐵粉芯的磁損耗P=680W/kg,鐵硅鋁磁粉芯比鐵粉芯小3.8倍。因此,由于節(jié)能環(huán)保,性能又好,所以鐵硅鋁磁粉芯發(fā)展很快。

        3、鐵硅鋁磁粉芯的主要技術(shù)特性

        (1)頻率特性鐵硅鋁磁粉芯的磁導(dǎo)率具有好的頻率特性,頻寬0 ~200MHz,頻率提高,可以小型化,因?yàn)轶w積V~f 成正比。

         (2)直流偏置磁場與M n Z n 鐵氧體相比,即使開氣隙,偏置電流用的是很小的;NiZn鐵氧體與其相比,卻是弱電流中應(yīng)用,而鐵硅鋁磁粉芯是大電流中應(yīng)用,可以從零到幾百安培。其磁場可大到500Oe,其優(yōu)勢明顯。

      (3 )有效磁導(dǎo)率與交流(A C )磁通密度我們用有效磁導(dǎo)率的變化值與交流磁通密度(Gs)來表示。明顯具有交流磁通密度大,變化小的優(yōu)點(diǎn),很多場合要求交流磁通密度大,就可進(jìn)行使用。

       (4 )有效磁導(dǎo)率對溫度的變化率有效磁導(dǎo)率對溫度的變化率隨著磁導(dǎo)率的增加而變大,到40℃時,變化為零,過了40℃,又開始變小,但總的變化不大,說明溫度穩(wěn)定性好,這是非常重要的性能指標(biāo)。

       (5)磁通密度鐵硅鋁磁芯的最大磁通密度Bs為10500Gs即1.05T。比鐵氧體磁芯和鐵鎳鉬磁粉芯均高,鐵氧體在5000Gs,鐵鎳鉬不到8000Gs,而鐵硅鋁磁粉芯可存儲更多的能量,就同樣的存貯能量,鐵硅鋁磁粉芯體積就小,有利于元器件的小型化。

        4、 鐵硅鋁磁粉芯的應(yīng)用

       (1)高頻功率濾波器:鐵硅鋁磁粉芯μi=26,功率0 ~20MHz,比鐵氧體高?,F(xiàn)在MnZn最高頻率在1MHz 且是電流較小,大多在mA級、安培級。NiZn頻率較高,但是在弱電流中應(yīng)用電流在μH 。而鐵硅鋁磁粉芯是大電流中應(yīng)用,可達(dá)到幾十到幾百安培?,F(xiàn)在開關(guān)電源高頻化,濾波器越來越重要,高頻濾波器均具有大電流作用,例現(xiàn)在大屏幕液晶顯示器中正在廣泛應(yīng)用均具有電流作用。

       (2)不間斷電源(UPS)功率校正器(P F C ):不間斷電源應(yīng)用十分普及,如電源,通訊、電力,均用到不間斷電源,而且正向大功率方向發(fā)展。例如美國APC在中國、印度等分公司正在生產(chǎn)不間斷電源,而且是高頻化的大功率不間斷電源,用到的鐵硅鋁磁粉芯為 φ57.2×26.4×15.2,磁導(dǎo)率μi=26。法國梅蘭日蘭在中國天津公司總部、上海浦東建立公司,生產(chǎn)發(fā)展UPS電源,他們也正朝著應(yīng)用鐵硅鋁磁粉芯方向發(fā)展。

       (3 )功率扼流圈、功率諧振電感器、移相補(bǔ)償電感: 應(yīng)用鐵硅鋁磁粉芯是功率扼流圈、功率諧振電感器、移相補(bǔ)償電感的最佳選擇。功率扼流圈廣泛應(yīng)用,全橋、半橋扼流圈、開關(guān)電源輸出扼流圈,P F C 電感器及變壓器等廣泛應(yīng)用。

       (4)脈沖變壓器:脈沖變壓在通訊中廣泛應(yīng)用,用鐵氧體要開集中氣隙,大大增加了氣隙的損耗,而應(yīng)用鐵硅鋁不需要開氣隙,沒有氣隙損耗,損耗就減小,具有很大的優(yōu)勢。       

       (5)行輸出變壓器:行輸出變壓器現(xiàn)在習(xí)慣上應(yīng)用MnZn鐵氧體,要開氣隙,損耗大,而應(yīng)用鐵硅鋁磁粉芯不要開氣隙,損耗小,而且可在大電流電應(yīng)用,具有很強(qiáng)的優(yōu)勢。