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非晶合金是20世紀70年代問世的一種新型合金材料,它是采用國際先進的超急冷技術將液態(tài)金屬以1×106℃/秒冷卻速度直接冷卻,形成厚度為0.02 mm~0.04mm的固體薄帶,得到原子排列組合上具有短程有序、長程無序特點的非晶合金組織,不具備傳統(tǒng)金屬材料的晶體結(jié)構,因此它具有與傳統(tǒng)材料不同的性能特點,如優(yōu)異的軟磁性能、耐蝕性、耐磨性、高硬度、高強度、高電阻率等。由于它的性能優(yōu)異,生產(chǎn)工藝簡單,20世紀80年代以來成為國內(nèi)外材料科學界研究開發(fā)和應用的重點,不僅研制出用于電子工業(yè)的軟磁材料,而且還開發(fā)出其他用途的合金材料,如釬焊材料、催化劑、結(jié)構材料等。80年代未期,材料學者又在非晶化基礎上研制出納米晶軟磁合金材料,該材料具有更優(yōu)異的軟磁性能
非晶共模電感特點:
共模電感及尖峰抑制器均是小信號工作狀態(tài),要求電感越大越好,電感量L正比于有效磁導率μe,同樣規(guī)格鐵芯,μe越高,L越大。因而選用超微晶合金材料來制作共模電感磁芯可以大大減小磁芯尺寸,尤其用作大電流、大功率條件下的共模電感磁芯,具有良好的性價比,取代鐵氧體磁環(huán)。一般這類鐵氧體有效磁導率 在1萬左右,而超微晶合金有效磁導率μe可8~10萬,同樣要求電感量下,后者磁芯尺寸只有前者的1/8~1/10,兩者的單價差約4~5倍,顯然超微晶合金更有競爭力。如某軍用三相開關電源,工作電流100A,一只Φ130×Φ90×Φ30 mm超微晶合金磁芯代替4只 Φ130×Φ70×Φ50高性能鐵氧體磁芯。
尖峰抑制器是開關電源中常見的抗噪音干擾器件,該器件中的電感器體積小,電感量大,因而要求磁芯材料具有高的磁導率,以往都使用Co基非晶合金來制作這類小電感器件,由于Co含量高,價格貴,應用困難,現(xiàn)在用超微晶帶替代Co基非晶合金,制作這類小電感系列鐵芯,大大降低成本。
與鐵氧體電感相比非晶電感的優(yōu)勢:
(1)由于鐵基納米晶合金功耗小,因此允許工作磁密高于200mT。鐵心截面和體積下降,線圈匝數(shù)減少,中高頻電子變壓器用銅鐵量都會下降,整體成本下降。