納米晶軟磁合金

納米晶軟磁合金是指在非晶合金的基礎上通過熱處理獲得的納米晶結構的軟磁合金，具有更加優異的軟磁性能。因此非晶合金材料的製造過程和使用過程都將是節能的，新世紀重點發展的綠色節能產品。

基本介紹

• 中文名：納米晶軟磁合金
• 外文名：Nanocrystalline soft magnetic alloy
• 套用範圍：電力電子系統
• 涉及領域：高頻電子信息領域

電力電子系統套用

在電力電子領域，隨著高頻逆變技術的成熟，傳統大功率線性電源開始大量被高頻開關電源所取代，而且為了提高效率，減小體積，開關電源的工作頻率越來越高，這就對其中的軟磁材料提出了更高的要求。矽鋼高頻損耗太大，已不能滿足使用要求；鐵氧體雖然高頻損耗較低，但在大功率條件下仍然存在很多問題，一是飽和磁感低，無法減小變壓器的體積；二是居里溫度低，熱穩定性差；三是製作大尺寸鐵芯成品率低，成本高。採用功率鐵氧體的單個變壓器的轉換功率不超過20kW。納米晶軟磁合金同時具有高飽和磁感和很低的高頻損耗，且熱穩定性好，是大功率開關電源用軟磁材料的最佳選擇。採用納米晶鐵芯的變壓器的轉換功率可達500kW，體積比功率鐵氧體變壓器減少50﹪以上。在逆變焊機電源中納米晶合金已經獲得廣泛套用，在通訊、電動交通工具、電解電鍍等領域的開關電源中的套用也正在積極開發之中。目前國內普通納米晶帶材約6%用於逆變焊機領域。

高頻電子信息領域套用

納米晶薄帶主要用於高頻電子信息領域，套用重點是作為開關電源、電磁干擾（EMI）濾波器中的各類高品質鐵芯材料。與傳統的鐵芯（如鐵氧體鐵芯）相比，納米晶鐵芯磁感高、損耗小、性能穩定，已經成為優選產品。

新能源領域套用

納米晶薄帶未來主要套用方向是新能源（太陽能、風能）、電動汽車等新興產業湧現的新套用領域。在新興套用領域裡，納米晶薄帶主要用作太陽能光伏逆變器、電動汽車車載充電機的共模電感及高頻變壓器鐵芯材料，市場增量巨大。在全球能源形勢緊張、氣候變暖嚴重威脅經濟發展和人們生活健康的今天，世界各國都在尋求新的能源替代戰略，以求得可持續發展並在日後的發展中獲取優勢地位。太陽能光伏發電作為一種清潔可再生的新能源產業，受到世界各國的普遍關注和重視。許多國家政府都在加大對該產業的政策支持力度，將太陽能光伏等新能源產業作為引領經濟發展的重要舉措。併網光伏逆變器是光伏系統的核心功率調節器件，以實現光伏發電接入電網、負載。併網光伏逆變器構造內的主要電磁元件有輸出濾波電感、共模電感及隔離變壓器。其中，輸出濾波電感的主要作用是將PWM調製波轉換為失真很小的正弦波，從而實現向電網或負載饋入乾淨的正弦波的作用。採用納米晶薄帶製成的共模電感及高頻變壓器鐵芯，具有體積小、重量輕、節能等特點。

此外，隨著智慧型電網的全面鋪開，智慧型電錶將逐步替換傳統的機械式電錶。精密電流互感器是智慧型電錶中的關鍵元件，隨著智慧型電網的建設，納米晶剪下帶也將迎來新的增長需求。

發展現狀

自美國率先開發出實用的非晶合金帶材以來，由於高效的製備工藝和優異的材料性能，非晶合金正在逐步取代矽鋼、玻莫合金和鐵氧體等傳統軟磁材料，在電力、電子、通訊等領域獲得越來越多的套用。十年來，傳統軟磁材料已經難以滿足電子和通訊技術向高頻化、小型輕量化方向發展的要求，而高質量非晶和納米晶合金薄帶與其相比具有突出的優勢，因此，其成為了重要的基礎功能材料，對高新技術的發展起著重要的推動和支撐作用，是二十一世紀信息、生物、能源、環保、空間與高技術領域的關鍵材料。