非晶纳米晶磁性材料在汽车上的应用ppt课件.ppt

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1、报告人：冯继军所属部门：工艺研究所金相与失效分析室时间：2011.9.14非晶纳米晶磁性材料在汽车上的应用研究可行性分析报告━内容1.中心目前的电动机方案：交流感应式电机和开关磁阻电机2.电机关键指标：高效、节能、小型轻便以及清净无噪音3.目前电机普遍采用的无取向硅钢特点4.本项目非晶合金的应用前景5.高校合作可行性6.结论7.项目目标8.2012年工作计划驱动电机，控制系统和电池是电动汽车三大关键元件。目前电动汽车使用的磷酸铁锂电池等方案仍然存在着价格昂贵，重量较高的问题。驱动电机作为电动汽车的

2、关键元件，其效率，体积重量，转矩密度决定了电动汽车的性能，同时也对有效利用的汽车电池能量，增加其行驶覆盖里程和减少电池数量具有关键的作用。前言近期，安泰科技与北汽福田汽车股份有限公司和江苏扬动电气有限公司等八家非晶带材应用单位的合作签约开发应用于新能源汽车的非晶合金电机。日本一则新闻报道，同样的电池方案中，日本某汽车公司的电动汽车一次充电能够行驶500Km，而中国比亚迪公司的电动汽车行驶200Km。其主要影响因素是驱动电机的设计制造。据报道，深圳华任公司宣称，其公司生产的非晶电机的效率为92～98

3、%的，而电机体积和重量却大大减小，从而极大的提升能源和资源的利用率。也就是说同样的电动汽车，如果使用了非晶电机可以增加其行驶里程30%以上，而同样的行驶里程设计下，电池可以节省30%的费用。Batteries600V25AhControlModuleElectricMotor40/60KW,477/716NmDieselEngine4H140406SAMTBMU公司自主D530混动卡车开发计划，使用的电机2种方案为：交流感应式电机和开关磁阻电机，无论哪种都在使用工频（50HZ）的无取向硅钢片。电机

4、参数：额定40KW@2650rmp；477Nm最大60KW@2650rmp；716Nm发动及加速时的高转矩化高速对应高频运行的高效化空间布置要求的轻量化1.中心电动机方案电动汽车的电机有三种主要形式：异步电动机、永磁同步电动机和开关磁阻电动机。其中,异步电机主要应用在纯电动汽车，永磁同步电机主要应用在混合动力汽车中，开关磁阻电机目前主要应用在客车中低铁损硅钢高磁感硅钢高效率高转矩小型化电机对硅钢的要求铁损对效率的影响磁感对电机转矩的影响发动及加速时的高转矩化空间布置要求的轻量化高速对应高频运行的高

5、效化高磁感系列使牌号上的数字尽可能小兼顾力学性能及成本2.电机关键指标x宝钢的牌号系列及性能大部分厂商的命名规则及含义铁损含义如：P15/50磁感应强度频率频率与铁损关系（35A230）厚度对铁损的影响3.无取向硅钢特点非晶态合金以其优异的性能，独特的结构，广阔的应用前景受到材料学家和产业界的关注。尤其是非晶合金带材作为软磁材料己经实现产业化，得到广泛应用。非晶合金带材正逐步取代软磁硅钢，能够使传统硅钢机电设备等的空载损耗降低70%以上。4.非晶合金的应用前景4.1.非晶态材料制备方法4.2.非晶

6、态合金的软磁特性4.3.非晶合金与硅钢的主要物理性能比较项目非晶合金取向冷轧硅钢（轧向）无取向硅钢饱和自感应强度/T1.56（1.70）2.031.65矫顽力/A·m-1<412>30铁损P15/50/W·kg-10.181.02.5电阻率/μΩ·cm1405050密度/g·cm-37.187.657.65饱和磁致延伸系数10-6<21010最大导磁率/Gs/Oe>400000>8000>4000注：铁损测量是在50Hz的工作磁场下测试的非晶：6万/吨成品硅钢：大块非晶合金是相对于传统的低维非晶材

7、料(非晶粉、丝、薄带等)而言的，具有较大的三维几何尺寸。固态时原子在三维空间呈拓扑无序排列，表现为短程有序、长程无序，呈亚稳态结构，而且在一定温度范围内还可以相对稳定地保持这种结构。另外研究发现大块非晶合金在过冷液相区具有超塑性，也为大块非晶合金的塑性成型和加工提供了可能。自非晶合金问世以来，提高非晶成形能力，即得到大尺寸的非晶样品一直是人们努力追求的主要目标之一。在常规的冷却条件下，合金熔体在冷却过程中总是很快结晶而形成晶体结构的固体，一般需要采用至少105K／s以上的冷却速度来冷却合金熔体，才

8、能制备出厚度在几十到上百微米的薄带状金属玻璃。最近lO年来，对金属玻璃的研究获得了很大的进展，人们可以在多个合金体系获得毫米甚至厘米级尺寸的块状金属玻璃。4.4.大块非晶合金大块非晶合金具有很强的非晶形成能力，突破了传统非晶合金的制造上需要高的冷却速率的工艺限制，在较低的冷却速率下就可以形成较大体积。目前大块非晶合金的制备方法主要有两类：①凝固法：由于多组元大块非晶体系具有很高非晶形成能力，其临界冷却速率小，故采用一些传统的金属熔体凝固技术即可，如喷射吸铸法、水淬法、定向凝固法、溶