衡陽市金則利特種合金股份有限公司
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鐵氧體無論是飽和磁通密度還是居里點都是最低的;硅鋼的居里點最高,可惜只能在低頻使用;坡莫合金的居里點較高,飽和磁通密度中等,同時能在20kHz以上使用,但價格高;而不同的非晶態(tài)合金具有不同的飽和磁通密度和居里點,分別可以應用于高頻和低頻,同時價格也低于相應的其它材料。因此,可以說非晶態(tài)合金作為變壓器鐵心使用是非常理想的。
除了居里點以外,非晶態(tài)合金的軟磁合金晶化溫度也是衡量材料溫度穩(wěn)定性的一個重要參數(shù)。由于非晶態(tài)合金在高溫下會發(fā)生晶化,由此它的使用溫度受到晶化溫度的限制。但是,非晶態(tài)合金的晶化溫度的高低是足以應付幾乎所有使用條件的。通常,非晶態(tài)合金的晶化溫度在450-600 ℃之間,而高頻電源中的其它元器件的最高使用溫度也只不過在150℃以下。非晶態(tài)合金的溫度穩(wěn)定性對于某些應用是至關重要的,因此,在非晶態(tài)合金的研究開發(fā)過程中,溫度穩(wěn)定性得到了充分的重視。早在八十年代,廣大軍工用戶就提出了非常嚴格的溫度穩(wěn)定性要求。
通常情況下,非晶態(tài)合金必須滿足如下要求:
溫度范圍:-55℃—+130℃ ,主要性能變化率:<±15%
鈷基非晶合金的磁性能溫度穩(wěn)定性相當好,通常作為軍工產(chǎn)品使用。對于鐵基微晶合金,雖然性能的變化率較大,但值得注意的是,其高頻損耗隨使用溫度的升高而降低??紤]到變壓器鐵心的實際工作溫度總是高于室溫,這種變化實際上是有利的。
綜上所述,非晶態(tài)合金的溫度穩(wěn)定性非常值得信賴,使用溫度在130℃以下的變壓器鐵心完全沒有問題。
1.5.1.2時效穩(wěn)定性(指在一定溫度下,軟磁合金非晶態(tài)合金的磁性能隨時間的變化):
對于大多數(shù)變壓器鐵心來說,其使用時間往往較長。由于非晶態(tài)合金處于亞穩(wěn)態(tài),在一定條件下有晶化的趨勢。這使人們擔心,隨著使用時間的延長,非晶合金的磁性能會不會由于晶化而喪失。為了驗證非晶態(tài)合金經(jīng)過長時間使用會不會失效,最直接的方法莫過于將非晶態(tài)合金鐵心在實際使用條件下長期運轉(zhuǎn),觀察磁性能的變化。美國自八十年代就已經(jīng)開始非晶態(tài)合金的生產(chǎn),并大量應用于配電變壓器鐵心。根據(jù)大量報道,這些變壓器一直在正常運行,表明非晶鐵心的時效穩(wěn)定性是可靠的。我國自八十年代起將非晶態(tài)合金應用于開關電源、中頻變壓器及漏電保護開關等多種場合,至今沒有因為鐵心性能惡化導致變壓器失效的例子,這充分證明我國的非晶態(tài)合金在時效穩(wěn)定性方面是安全的。
但是,對于眾多的非晶態(tài)合金來說,都進行模擬實際應用的長時間試驗顯然是不現(xiàn)實的。正如前面所述, 非晶態(tài)合金在一定溫度下有發(fā)生晶化的趨勢,這種趨勢隨著溫度的降低是呈指數(shù)規(guī)律迅速遞減的。根據(jù)這種規(guī)律,我們通常利用高溫短時間的時效試驗代替低溫長時間的試驗,用以說明材料的時效穩(wěn)定性。對于常見的非晶軟磁合金,最常用的試驗條件為:時效溫度130℃,時效時間200小時。
從試驗結(jié)果來看,非晶態(tài)合金的高溫時效穩(wěn)定性是非常好的。一般認為,非晶態(tài)合金在130℃以下使用是可靠的,有些品種的使用溫度甚至可以達到150℃。
1.5.1.3磁沖擊穩(wěn)定性(非晶納米晶軟磁合金鐵心經(jīng)過強磁場的沖擊后保持原有磁性能的能力):
非晶鐵心在使用過程中,有時會受到來自電源內(nèi)部或外部的強磁場沖擊。在強磁場沖擊后,鐵心保持原有性能是非常關鍵的。否則,鐵心性能的惡化會降低電源效率,嚴重的甚至造成鐵心工作點偏移,使鐵心飽和,損壞開關管。為了研究非晶態(tài)合金的磁沖擊穩(wěn)定性,曾經(jīng)對不同材料的鐵心進行了一系列磁沖擊試驗,試驗結(jié)果充分表明,非晶態(tài)合金經(jīng)過適當處理后,磁性能完全可以經(jīng)受強磁場的沖擊而基本復原。
1.5.1.4機械穩(wěn)定性(指非晶態(tài)合金經(jīng)過機械沖擊振動后磁性能的變化):
非晶態(tài)合金在使用前,一般都要經(jīng)過熱處理。而經(jīng)過熱處理后,材料比較脆。但無論什么材料,作為變壓器鐵心使用時,大多數(shù)要放在保護盒中或表面注塑后使用。對于非晶態(tài)合金,在鐵心裝入保護盒時通常還要加入某些襯墊物,如硅脂、海綿等。這些措施完全可以保證鐵心在使用中不發(fā)生損壞和磁性能惡化。
衡陽市金則利特種合金股份有限公司成立于1999年,公司主營耐蝕軟磁合金,為湖南省高新技術企業(yè)。公司自成立以來,即致力于耐蝕軟磁合金的研發(fā)。公司已具備年產(chǎn)耐蝕軟磁合金8000噸的生產(chǎn)能力。