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    4. 快速發展的鐵硅鋁軟磁粉芯
    5. 作者:   來源:   發表時間:2012-03-22
    6. 摘要:
    7. 目前,發展鐵硅鋁磁粉芯的主要國家是美國、韓國、日本、俄羅斯、英國、印度、中國等。據不完全統計,2005年全球鐵硅鋁磁粉芯的產值為 0.8億美元,2006年產值應在1.12億美元,預計到2010年將達到5億美元。同時,我國鐵硅鋁磁粉芯的產業規模還很小,2006年的產值大約不到50萬元人民幣!
    8.   目前,發展鐵硅鋁磁粉芯的主要國家是美國、韓國、日本、俄羅斯、英國、印度、中國等。據不完全統計,2005年全球鐵硅鋁磁粉芯的產值為 0.8億美元,2006年產值應在1.12億美元,預計到2010年將達到5億美元。同時,我國鐵硅鋁磁粉芯的產業規模還很小,2006年的產值大約不到50萬元人民幣!

         我國的鐵硅鋁磁粉芯市場目前主要由美國、韓國占領。國內具有國家獨立技術的公司主要有海寧伊爾曼格電子有限公司、上海鋼鐵研究所附屬工廠、武漢鋼鐵所的山武鋼實業浩源化工有限公司。另外,還有進口配制粉料的北京七星飛行、湖州柯達、杭州波峰、及美國獨資企業建立的廈門工廠等。隨著電子技術的高節能化,新型的電子節能材料鐵硅鋁磁粉芯越來越顯得重要。

           1、 鐵硅鋁磁粉芯是高頻化的必然趨勢 隨著電子技術的發展,設備小型化、輕型化、導致電子器件的必須小型化。而小型化、功率密度化、必須使磁粉芯材料的高頻化及低損耗化,而鐵硅鋁磁粉芯具有高頻率化、低損耗化和低成本化的特點。在一定的功率下,鐵硅鋁磁粉芯的頻率越高,體積就越小。所以高頻化必須要發展高頻電子材料,而鐵硅鋁磁粉芯,已經具有高頻化、低損耗、低成本的條件。 現在鐵硅鋁磁粉芯按有效磁導率μi可分為五大類:μi=26,最高用頻率20MHz;μi=60,最高使用頻率8MHz ;μi= 75 ,最高使用頻率3MHz;μi=90,最高使用頻率2MHz;μi=125,最高使用頻率1MHz。高頻化將推動了電子產品性能的提高及市場發展。

          2、節能環保是發展鐵硅鋁磁粉芯的推動力金屬磁粉芯,主要有鐵鎳鉬磁粉芯,高磁通磁粉芯,鐵硅鋁磁粉芯3類。這3類均具有優越的性能。但是鐵鎳鉬磁粉芯含Ni81%,Mo2%,Fe17%;高磁通磁粉芯含Ni50%,Fe50%;鐵硅鋁磁粉芯均不含貴金屬Ni,Mo材料,在今天的形勢下,Ni,Mo 價格昂貴,用戶除軍事領域之外,均用鐵硅鋁磁粉芯取代。鐵粉芯具有優越的性能,價格便宜,廣泛應用,但功率損耗太大。鐵硅鋁磁粉芯的有效磁導率μi=125,是μi=26,60,75,90中損耗最大的,但與鐵粉芯相比,功耗損耗相當小,鐵硅鋁磁粉芯功率損耗P=140W/kg,鐵粉芯的磁損耗P=680W/kg,鐵硅鋁磁粉芯比鐵粉芯小3.8倍。因此,由于節能環保,性能又好,所以鐵硅鋁磁粉芯發展很快。

          3、鐵硅鋁磁粉芯的主要技術特性

          (1)頻率特性鐵硅鋁磁粉芯的磁導率具有好的頻率特性,頻寬0 ~200MHz,頻率提高,可以小型化,因為體積V~f 成正比。

           (2)直流偏置磁場與M n Z n 鐵氧體相比,即使開氣隙,偏置電流用的是很小的;NiZn鐵氧體與其相比,卻是弱電流中應用,而鐵硅鋁磁粉芯是大電流中應用,可以從零到幾百安培。其磁場可大到500Oe,其優勢明顯。

        (3 )有效磁導率與交流(A C )磁通密度我們用有效磁導率的變化值與交流磁通密度(Gs)來表示。明顯具有交流磁通密度大,變化小的優點,很多場合要求交流磁通密度大,就可進行使用。

         (4 )有效磁導率對溫度的變化率有效磁導率對溫度的變化率隨著磁導率的增加而變大,到40℃時,變化為零,過了40℃,又開始變小,但總的變化不大,說明溫度穩定性好,這是非常重要的性能指標。

         (5)磁通密度鐵硅鋁磁芯的最大磁通密度Bs為10500Gs即1.05T。比鐵氧體磁芯和鐵鎳鉬磁粉芯均高,鐵氧體在5000Gs,鐵鎳鉬不到8000Gs,而鐵硅鋁磁粉芯可存儲更多的能量,就同樣的存貯能量,鐵硅鋁磁粉芯體積就小,有利于元器件的小型化。

          4、 鐵硅鋁磁粉芯的應用

         (1)高頻功率濾波器:鐵硅鋁磁粉芯μi=26,功率0 ~20MHz,比鐵氧體高?,F在MnZn最高頻率在1MHz 且是電流較小,大多在mA級、安培級。NiZn頻率較高,但是在弱電流中應用電流在μH 。而鐵硅鋁磁粉芯是大電流中應用,可達到幾十到幾百安培?,F在開關電源高頻化,濾波器越來越重要,高頻濾波器均具有大電流作用,例現在大屏幕液晶顯示器中正在廣泛應用均具有電流作用。

         (2)不間斷電源(UPS)功率校正器(P F C ):不間斷電源應用十分普及,如電源,通訊、電力,均用到不間斷電源,而且正向大功率方向發展。例如美國APC在中國、印度等分公司正在生產不間斷電源,而且是高頻化的大功率不間斷電源,用到的鐵硅鋁磁粉芯為 φ57.2×26.4×15.2,磁導率μi=26。法國梅蘭日蘭在中國天津公司總部、上海浦東建立公司,生產發展UPS電源,他們也正朝著應用鐵硅鋁磁粉芯方向發展。

         (3 )功率扼流圈、功率諧振電感器、移相補償電感: 應用鐵硅鋁磁粉芯是功率扼流圈、功率諧振電感器、移相補償電感的最佳選擇。功率扼流圈廣泛應用,全橋、半橋扼流圈、開關電源輸出扼流圈,P F C 電感器及變壓器等廣泛應用。

         (4)脈沖變壓器:脈沖變壓在通訊中廣泛應用,用鐵氧體要開集中氣隙,大大增加了氣隙的損耗,而應用鐵硅鋁不需要開氣隙,沒有氣隙損耗,損耗就減小,具有很大的優勢。       

         (5)行輸出變壓器:行輸出變壓器現在習慣上應用MnZn鐵氧體,要開氣隙,損耗大,而應用鐵硅鋁磁粉芯不要開氣隙,損耗小,而且可在大電流電應用,具有很強的優勢。


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