顺磁性物质有哪些 顺磁性物质( 八 )


铁硅铝磁粉芯是一种具有均匀分布式气隙 , 在高频率下有较低损耗的 磁芯 。高磁通密度和低磁芯损耗的特性 , 使铁硅铝磁芯非常适用于功 率因数校正电路 , 以及单向驱动的应用 , 如回扫变压器 , 脉冲变压器 。
高磁通磁粉芯是由 FeNi(质量分数 50%)合金制备的软磁复合材料 ,  具有高饱和磁化强度、磁导率和直流偏臵特性 , 以及较低的损耗 , 可 应用于要求大功率、大直流偏臵的器件 , 如调光电感器、脉冲变压器 和功率回数校正电感器 。
铁镍钼磁粉芯是为了进一步降低 FeNi 合金的矫顽力 , 将 Ni 含量提高 至 81% , 并引入 2%的 Mo , 磁致伸缩系数及磁晶各向异数均接近于零 的 FeNiMo 软磁合金 。具有高磁导率、低损耗、稳定性好、温度系数 低、工作噪声低、使用频率范围宽等特点 。但由于大量 Ni 的存在以及 复杂的制粉工艺提高了磁粉成本 , FeNiMo 软磁复合材料多用于对精度 与损耗要求较高的军工领域 。
金属磁粉芯主要应用领域为光伏逆变器、变频空调、新能源汽车和充电桩、 数据中心、储能、消费电子等 , 预计 25 年金属磁粉芯需求将超过 20 万吨 。

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金属磁粉芯是电感元件的核心部件之一 。电感在电路中主要起到储能、 滤波、振荡、延迟、限波等作用 , 此外还有筛选信号、过滤噪声、稳 定电流及抑制电磁波干扰等作用 , 市场主要应用于电源和电器电子设 备 , 并最终应用于光伏及储能、新能源汽车与充电桩、通信、家用电 子与消费类电子等领域 。
新能源汽车和充电桩市场近几年增速较快 。储能领域将伴随电力系统 调峰及电能质量的需求进一步爆发 , 预计未来需求规模可能与光伏逆 变器相当 。
在主要的太阳能光伏、变频空调、新能源汽车及充电桩等行业按目前 数据保守预测到 25 年的市场需求将达到 13.72 万吨 , 相比目前新增市 场容量约 9.23 万吨 。如果考虑 UPS、储能、消费电子等其他行业的市 场新增需求以及金属软磁产品的渗透率提升和进口替代率提高等因素 ,  整体市场需求将在 25 年超过 20 万吨 。
金属磁粉芯外资生产企业主要有韩国昌星(CSC)、美磁、阿诺德、韩国东 部集团 , 国内约五六十家生产企业 , 品质接近或达到国外水平 , 国内企业 主要包括铂科新材、东睦股份等 。据统计 , 2020 年美国美磁和韩国昌星市 占约 32.4% , 中国铂科新材和东睦科达磁电分别占比 15.6%、9.9% , 竞争 格局较为集中 。
非晶合金又称“液态金属、金属玻璃” , 是一种新型软磁合金材料 , 主要包 含铁、硅、硼等元素 。其主要制品非晶合金薄带的制造工艺是采用急速冷 却技术将合金熔液以每秒 106℃的速度急速冷却 , 形成厚度约 0.03mm 的 非晶合金薄带 , 物理状态表现为金属原子呈无序非晶体排列 。得益于上述 极端生产工艺形成的特殊原子结构 , 使得非晶合金具有低矫顽力、高磁导 率、高电阻率、耐高温腐蚀和高韧性等优异特性 。
非晶合金材料目前主要应用于配电变压器领域 , 替代硅钢材料
配电变压器按照核心部件铁心所用原材料的不同 , 可以分为硅钢变压 器和非晶变压器 , 二者所用的主要原材料分别是硅钢片和非晶合金薄 带 。与硅钢变压器相比 , 非晶变压器在节能、提效方面的优势明显 ,  是“制造节能、使用节能、回收节能”的全生命周期可循环绿色产品 。
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在制造侧 , 非晶合金的生产工艺流程显著短于硅钢产品 , 非晶合金薄 带制造流程约为 10 米 , 硅钢约为 1000 米 。硅钢采用传统钢铁冶金制 备工艺制成 , 而非晶采用的是急速冷却工艺制成 , 从钢液到非晶合金 薄带制品一次成型 , 生产 1 公斤非晶合金薄带比生产 1 公斤硅钢约可 节省 1 升石油 , 实现制造节能;
在应用侧 , 非晶合金材料具有高磁导率、低矫顽力、高电阻率等材料 特性 , 电磁能量转换效率显著优于硅钢材料 , 非晶变压器空载损耗较 硅钢变压器降幅可达到 60%左右 , 实现使用节能;

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