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          納米晶材料在應用中的問題

          文字:[大][中][小] 2014-10-4    瀏覽次數:2917    
              納米晶材料在應用于逆變電源的過程中,曾出現了一些如噪聲問題、脆性問題、一致性問題等,在一定程度上對推廣應用帶來影響,引起了關注?,F在這些問題都已經逐步得到解決。
            (一)噪聲問題
            噪聲的形成有多方面的原因:
            1.材料本身磁致伸縮系數的原因,鐵氧體材料的磁致伸縮系數比較大,盡管鐵氧體磁芯是實心的,在使用有時也會出現噪聲。納米晶的成分不同,磁致伸縮系數不同,前幾年使用的成分,是一種通用的合金的成分,因此制造出變壓器的噪聲問題比較突出,隨著應用、開發越來越深入,針對不同用途采用不同的合金成分,以滿足不同器件對磁性的特殊要求。例如,作為功率輸出變壓器、電流互感器、共模電感等,都開發出專用的成分。根據功率變壓器的要求調整的合金成分,降低了磁致伸縮系數,經用戶使用證明,噪聲問題已經大大改善。
            2.鐵芯卷繞松緊上的原因,這與使用的帶材質量有很大關系,帶材尺寸偏差、厚薄不均勻都會造成鐵芯卷繞不緊,容易產生噪聲。調整成分后,鋼水流動性好,有利于帶材的成型質量,在一定程度上為降低鐵芯噪聲,提供了有利保證。
            3.逆變電路方面的問題,電路中直流成分大,造成鐵芯的工作磁感提高,引起噪聲。我們的實驗證明,噪聲隨工作磁感的提高而增大。有的廠家在電路上采取了隔直流措施,使用納米晶鐵芯多年來沒有出現噪聲問題。
            通過以上的改進,噪聲問題基本得到了解決。
            (二)脆性問題
            納米晶鐵芯的脆性主要反應在鐵芯掉渣,是用戶反映最大問題,不僅對安裝操作是頭痛的事,而且容易給電路造成短路的隱患。經過多年的實踐、研究,脆性問題通過對成分、工藝的調整,得到大大改善。成分調整后,帶材的柔韌性顯著改善。帶材厚度的減薄也減低了脆性。此外在制造鐵芯的工藝上,對鐵芯浸注無應力膠,使得鐵芯不易破碎,徹底解決了鐵芯的掉渣的脆性問題。同時,由于無應力膠把鐵芯帶材的層間隙固定,使其不易產生共振,減少了噪聲的產生。
            (三)一致性問題
            一致性跟生產規模有關,與生產設備的容量有關。從帶材的質量看,一臺500公斤產量的設備和50公斤產量設備比較,同樣生產500公斤帶材,顯然,前者產品在成分、磁性能的一致性要好于后者。同樣在生產過程中的熱處理也是同樣。所以生產規模大、生產設備容量大對一致性有利。
            納米晶的一致性在用戶使用中,主要表現在飽和電壓和電感量離散性大,有時會相差一倍多。主要原因是磁場熱處理的效果差、生產檢驗沒有分類篩選。隨著用于功率變壓器的成分的調整,不僅改善了脆性,而且降低了材料的剩余磁感應強度,因此,增大了磁場熱處理的效果,提高了鐵芯的飽和電壓,對產品一致性起了重要作用。
            對逆變電源所要求的磁性能,有一個逐步認識過程,前幾年,由于用量較小,只強調損耗達到要求就可以了。所以,性能檢驗只測量損耗這一個參數。對特定的用戶,增加檢驗感應電壓值。隨著應用的量越來越大,各種各樣的要求隨之提出,特別是性能一致性的要求特別突出。由于對這種要求有一個認識過程,所以無論在成分改進、生產組織、測試標準等方面,都有些滯后。因此對推廣應用有一定影響?,F在這個問題得到了足夠的認識,并采取了多種有效措施,一致性已大大提高。
            (四)價格問題
            價格問題是用戶最關心的,特別是準備使用或剛剛開始使用的用戶。價格與生產量有直接關系,這幾年,隨著納米晶鐵芯應用的領域越來越廣泛,不僅用于逆變焊機,而且大量用于電解電鍍設備、感應加熱設備、充電設備、通信電源、UPS電源、X光機電源、激光電源、變頻調速電源等領域,產量越來越大,價格也有較大幅度的降低,目前的價格比最初的價格已經下降了約40%,隨著應用量的不斷增大,價格會越來越低,納米晶的價格會越來越接近鐵氧體的價格。
            目前對于15千瓦以上的大功率的電源來說,實際上納米晶鐵芯的價格已經低于鐵氧體鐵芯了。因為鐵氧體鐵芯的尺寸有限,大功率變壓器所需要的磁芯很難解決,不得不使用幾個鐵芯才能滿足功率要求。而納米晶鐵芯一個就可以了。從單價上看,鐵氧體便宜很多,但幾個鐵芯的總價就比納米晶鐵芯的價格高了。
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