隨著科學技術水平的創新與發展,磁性元器件對基礎原材料也提出了更高的要求。近年來,軟磁材料作為磁性元器件的主要高端材料,在業界風頭大盛。但實際上,我國軟磁技術水平低,軟磁市場長期被外資企業壟斷。盡管最近實現突破,但我國軟磁材料仍有許多問題有待解決。
傳統磁材落伍了
近年來,電子產品的技術發展日新月異,更新換代不斷加快,從而對磁性元器件也有相應更高的要求,導致傳統磁件所采用的軟磁材料跟不上實際需求,無法滿足現有產業的發展需要。
以軟磁鐵氧體為例,它是中、高頻電源等產品中應用最廣泛的軟磁材料之一,然而隨著開關電源向小型化、低噪音、高速反應和高可靠性發展,開關電源的頻率也在不斷提高,鐵氧體的飽和磁通密度低、磁導率低、居里溫度低等主要缺點,已經無法滿足市場需求。從而導致開關電源中的主變壓器、電流互感器、飽和扼流圈、飽和電抗器、濾波器和尖峰信號抑制器等都需要以新型軟磁材料為依托。
另外,汽車用電子裝備中的高頻電子變壓器,在外界溫度條件變更大和發起機室發熱的低溫條件下任務,傳統軟磁材料也無法滿足需求,必需采取低溫高飽和磁密軟磁材料。
“軟磁”壟斷被打破
然而長期以來,我國軟磁復合材料的產業規模與日本和德國相當,但遠小于美國,特別是在工藝技術和產品質量方面與上述國家差距很大。不過,近十年間,我國非晶和微晶合金等軟磁復合材料發展迅速,不但在材料和工藝,而且在應用方面都取得了很大的進步。今年我國軟磁材料技術更是實現了新突破,打破了國際壟斷。
2017年1月,浙江大學材料科學與工程系教授嚴密團隊研發的“低功耗高性能軟磁復合材料及關鍵制備技術”榮獲2016年國家技術發明獎二等獎。據介紹,該項目不僅推動我國軟磁復合材料產業進入世界先進行列,更具意義的是使我國生產的軟磁復合材料不僅逐步占領了國內市場,而且出口海外,獲得了重大的經濟和社會效益,打破我國軟磁材料被壟斷格局。
關鍵問題有待解決
盡管如此,在“中國制造2025”的大背景下,目前我國軟磁材料的發展仍達不到產業要求。就納米晶合金來說,國內現有制帶設備尚無法批量生產厚度小于20μm的超薄帶。
總體而言,我國軟磁復合材料過去長期存在功率損耗大、磁通密度低、直流疊加性能差等嚴重問題,技術水平與國外差距巨大。
盡管目前軟磁材料的發展仍存在問題,但對磁件企業而言,選用軟磁復合材料制作磁性元器件,既能解決損耗、體積和溫升難題,又能降低成本,滿足使用要求,是企業的不二選擇。
那么目前我國軟磁新材料有哪些進展?有哪些技術進步可以幫助提升磁件產品性能?軟磁新材料所存在制造問題應如何解決?
為解決磁件企業的困擾,幫助企業更好地了解軟磁材料行業的發展進展,促進行業產業轉型升級,大比特資訊將于7月21日在蘇州舉辦“2017電子變壓器電感器行業自動化生產暨高性能磁性材料應用技術研討會”。
本次會議,大比特邀請了浙江工業大學磁電功能材料研究所所長車聲雷教授到會議現場做《軟磁新材料開發的進展及其應用》的演講。
車雷聲教授是中央“千人計劃“的國家特聘專家,同時還擔任浙江國石磁業有限公司的顧問。車教授多年來一直置身于樹脂基復合功能材料、電子陶瓷材料以及磁性材料的應用。相信他的到來,能幫助更多磁件企業解決軟磁材料在汽車充電樁、無線充電等多個領域的應用難題。
更多資訊請關注電力電子頻道