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國(guó)內(nèi)高分子軟磁復(fù)合材料創(chuàng)造新進(jìn)展
2010-10-8 來(lái)源:中國(guó)聚合物網(wǎng)
關(guān)鍵詞:高分子軟磁復(fù)合材料 電子設(shè)備
    近年來(lái),電子設(shè)備中的電子變壓器所用的鐵心材料和導(dǎo)電材料價(jià)格連續(xù)上漲,上游原材料形成賣方市場(chǎng)。作為下游的電子變壓器的電源用戶,可以在全球范圍內(nèi)選擇和采購(gòu),形成買方市場(chǎng)。處于中間位置的電子變壓器行業(yè),只有走技術(shù)創(chuàng)新之路,才能擺脫這種兩頭受氣的困境。然而,在成熟的電子變壓器行業(yè)里,技術(shù)創(chuàng)新比較困難。但是每一個(gè)細(xì)小環(huán)節(jié)的改進(jìn),就可以帶來(lái)新的理念和新的產(chǎn)品。

  例如,汽車用電子設(shè)備中的高頻電子變壓器,在外界溫度條件變化大和發(fā)動(dòng)機(jī)室發(fā)熱的高溫條件下工作,就必須采用高溫高飽和磁密軟磁鐵氧體。軟磁復(fù)合材料(SMC)是上世紀(jì)90年代開(kāi)發(fā)出來(lái)的新型軟磁材料,其出發(fā)點(diǎn)是想把金屬軟磁材料的工作頻率向MHz級(jí)和GHz級(jí)擴(kuò)展,因此將金屬軟磁材料與其他高電阻材料,如石英、陶瓷、高分子材料等復(fù)合在一起,只要控制金屬軟磁材料的體積百分?jǐn)?shù)在逾滲極限以下,就有可能保持軟磁特性,又減少各種高頻率損耗,成為一種新的軟磁復(fù)合材料,取英文名稱的第一個(gè)字母,簡(jiǎn)稱SMC材料。軟磁復(fù)合材料中的磁性粒子可以是純鐵、鎳、鈷金屬、鐵鎳合金、鐵鎳鉬合金、鐵鋁合金、鐵基非晶合金、鐵基納米晶合金和軟磁鐵氧體經(jīng)過(guò)粉碎后制成的粉末。非磁性物體可以是二氧化硅等絕緣體,硅樹(shù)脂、聚乙烯、環(huán)氧樹(shù)脂等高分子材料作粘接劑和硬脂酸等作潤(rùn)滑劑。磁性粒子和非磁性物體混合后,可以經(jīng)過(guò)絕緣處理、壓制成形、燒結(jié)等工藝加工成磁粉芯,也可以采用現(xiàn)在的塑料工程技術(shù),注塑成各種復(fù)雜形狀的磁芯。軟磁復(fù)合材料的優(yōu)點(diǎn)是密度小,重量輕,生產(chǎn)效率高,成本低,產(chǎn)品一致性好。缺點(diǎn)是由于磁粒子之間被非磁性物體隔開(kāi),磁性阻斷,磁導(dǎo)率現(xiàn)在一般都在100以內(nèi),最近報(bào)導(dǎo)通過(guò)納米技術(shù)和其他措施,已開(kāi)發(fā)出磁導(dǎo)率超過(guò)1000的軟磁復(fù)合材料,最大可達(dá)6000。

  高分子軟磁復(fù)合材料近年來(lái)發(fā)展迅速,在國(guó)外已用這種材料制造高頻電源變壓器和電感器,并建立相應(yīng)的分析理論和設(shè)計(jì)程序。據(jù)作者所知,國(guó)內(nèi)雖然進(jìn)行了高分子軟磁材料的研究開(kāi)發(fā),但是還未見(jiàn)到用于電源中電子變壓器的報(bào)道。

  現(xiàn)在,國(guó)內(nèi)正在開(kāi)發(fā)用于電源中電子變壓器的各種鋁導(dǎo)線。一些企業(yè)已經(jīng)開(kāi)發(fā)出銅包鋁導(dǎo)線,銅線在外層,占面積15%,總比重為3.63g/cm3,考慮趨表效應(yīng)和鄰近效應(yīng),這種銅包鋁導(dǎo)線的電阻率比純鋁線會(huì)小不少,而成本增加不多,是一種充分發(fā)揮銅和鋁效果的復(fù)合材料。

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