非晶纳米晶电感应用.pdf

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1、非晶纳米晶电感的开发应用张甫飞（上海安泰至高非晶金属有限公司上海200090）摘要本文介绍了近年来利用非晶纳米晶合金材料优异的软磁特性，通过不同的热处理方式和加工方式研制开发应用有效磁导率µe从几十到几万的系列电感器件，取得良好的经济效益和社会效益。关键词非晶纳米晶合金电感应用DevelopmentofAmorphous&NanocrystallineAlloyInductorZhangFuFei(AnTaiShanghaiAmorphousMetalsCo.,Ltd.Shanghai200090,China)ABSTRACTThispaperintroduceourde

2、velopmentofamorphous&nanocrystallineinductors,thesematerials&coreshavebeenmanufacturedbyvariousheattreatmentwayandprocessingway,theireffectivepermeabilityµefromseveraltenstotensofthousands.Theseinductorshavesuccessfullyusedinelectricindustry.KEYWORDSamorphous&nanocrystallinealloyinductora

3、pplication1．前言非晶合金是采用超急冷技术将液态金属直接冷却形成厚度0.02-0.04mm的固体薄带，该合金具有独特的性能，如优异的磁性，耐蚀性、耐磨性、高强硬度等。随着快淬技术工艺的发展，1988年，日本学者又在非晶化基础上发明了纳米晶合金材料，不仅保留了非晶合金的性能特点，而且还具有更优异的软磁特性，它的发明开创了软磁材料的新纪元。由于它们性能优异，生产工艺简单独特，价格低廉，得以迅速发展。作为高新技术产品，大量的非晶纳米晶合金制品正在逐渐替代传统高性能硅钢、坡莫合金及高性能铁氧体产品，以满足电子工业向高频、大电流、小型化、节能方向发展需要。常用非晶纳米晶软

4、磁合金及性能见表1。表1常用非晶微晶软磁合金及其它合金性能Table1Thepropertiesofamorphous&nanocrystallinesoftmagneticalloysandotheralloysinuse合金µ0.08µmaxHcBr/BsPρdTcλs104104(A/m)Bs(T)(W/Kg)(µΩ−cm)(g/cm3)(°C)10-6铁基纳米晶8301.20.91.25W0.2/20K=3.4907.255502铁基非晶153.00.851.56W1.0/1K=41407.241527钴基非晶10800.30.950.57W0.5/10K=414

5、07.63400.5铁镍基非晶401.00.80.75W0.5/10K=301257.736012坡莫合金5181.20.950.70W0.5/10K=45568.754000.51J85功率铁氧体0.560.20.5W0.2/20K=7.55×1074.80220冷轧硅钢4302.03W1.0/1K=20477.657405非晶纳米晶合金家族中应用前景看好的应是铁基非晶和铁基纳米晶合金材料，它们最佳应用频带是KHz，这一频段又是今天电子技术发展最为活跃的领域，使得非晶纳米晶合金材料制成的磁性元器件得到广泛应用；随着现代电子技术的快速发展，磁性器件的使用频率高于100KH

6、z，今后Co基非晶合金的应用市场将会逐渐形成。非晶纳米晶合金材料可以通过热处理工艺、热处理方式及加工技术等来调整改变其软磁特性，使其制成的磁性器件能满足不同场合不同条件的使用要求，拓展其在电力电子技术领域的应用市场。我们利用该合金材料这一特点研究开发出有效磁导率µe从几十到几万非晶纳米晶合金系列电感铁芯器件应用于电子行业，取得了良好的经济效益和社会效益，某些产品填补了国内非晶纳米晶合金产品的空白。2。非晶纳米晶系列电感的开发应用2.1简述随着电子信息产业的迅速发展，高频开关电源的三大主力市场：通信、计算机和消费电子也将得到迅速发展。无论是AC/DC或DC/DC电源，除功率

7、晶体管外，由高性能磁性材料制成的主变压器、扼流圈及其他电感器（如抗噪声滤波器）是极重要的元件，其磁性能和尺寸直接关系到电源的转换功率和功率密度等。非晶纳米晶软磁合金材料的带厚和电阻率决定其最佳应用频率范围是KHz频带，正好与目前高频开关电源频带相重合，所以高频开关电源用非晶纳米晶合金磁性器件的研究开发应用工作非常活跃。多年来我们不仅研究开发了多种规格的非晶纳米晶合金的O型、C型、CD型等开关电源功率变压器铁芯应用在中频电源、逆变电源、程控交换机及逆变焊机用电源变压器等，而且通过热处理方法、工艺及加工技术等来调整其软磁特性，研制