اللغة العربية
النوى النانوية البلورية والنوى غير المتبلورة في المحولات
تم إنشاؤها اليوم
النوى النانوية البلورية والنوى غير المتبلورة في المحولات
لقد وفر ظهور النوى البلورية النانوية والنوى غير المتبلورة موادًا مثالية للمحولات المتوسطة والعالية التردد. مع التطور الصناعي، زاد تردد تشغيل مصادر الطاقة إلى 20 كيلوهرتز، وتتجاوز طاقة الخرج 30 كيلوواط. تعاني مواد النوى التقليدية، مثل صفائح الفولاذ السيليكوني، من خسائر عالية ولا يمكنها تلبية متطلبات الاحتياجات الجديدة في مصادر الطاقة.
تتمتع النوى غير المتبلورة والنوى البلورية النانوية القائمة على الحديد بقيمة تطبيقية كبيرة في المحولات عالية الطاقة وعالية التردد نظرًا لقوة الحث المغناطيسي العالية للتشبع، والنفاذية العالية، والخسائر المنخفضة، والاستقرار الحراري الجيد، وعمليات التصنيع الصديقة للبيئة.
النوى البلورية النانوية
تتكون المواد النانوية البلورية بشكل أساسي من الحديد والكروم والنحاس والسيليكون والبورون. يتم تصنيع هذه المكونات السبائكية المحددة في حالة غير متبلورة باستخدام تقنية التبريد السريع، يليها معالجة حرارية لإنتاج حبيبات بلورية بحجم النانومتر.
تُظهر النوى النانوية البلورية خصائص مغناطيسية ممتازة واستقرارًا حراريًا، وهي مناسبة بشكل خاص لاستبدال الفريت في المحولات التي تعمل بترددات أقل من نطاق 20 كيلوهرتز إلى 50 كيلوهرتز.
مقاومة المواد النانوية البلورية هي 90 ميكروأوم.سم (بعد المعالجة الحرارية). نظرًا لبنيتها النانوية، فإنها تجمع بين مزايا فولاذ السيليكون والبيرمالوي والفريت.
يبلغ سمك المواد المغناطيسية الناعمة البلورية النانوية العادية القائمة على الحديد حوالي 30 ميكرومتر. ونظرًا لهشاشتها وحساسيتها للإجهاد، يمكن أن تنخفض خصائصها المغناطيسية بشكل كبير إذا تعرضت لقوى خارجية أثناء المعالجة والاستخدام. لذلك، تُصنع النوى البلورية النانوية عادةً على شكل حلقة أو حدوة حصان وتوضع في أغلفة واقية. يتأثر أداء تبديد الحرارة للنوى البلورية النانوية بمادة الغلاف الواقي.
تم استخدام أنواع جديدة من النوى البلورية النانوية في المحولات. يبلغ سمك المواد البلورية النانوية 24 ميكرومتر فقط. بعد المعالجة الحرارية، تتمتع النوى المتصلبة بمزايا كبيرة مقارنة بنوى المحولات التقليدية:
※ تحقق النوى البلورية النانوية الجديدة، الملفوفة بغشاء عازل، القوة المطلوبة لللف ويمكن لفها مباشرة في المحولات.
※ تعمل النوى النانوية البلورية المعالجة على إلغاء الحاجة إلى الغلاف الواقي، مما يتيح مساحة أكبر لتبديد الحرارة وتحسين سلامة تشغيل المحولات.
※ يقلل هذا التصميم من تأثير مادة الغلاف الواقي على النوى النانوية البلورية ويوفر الوقت في التصميم الهيكلي وتشكيل الغلاف الواقي.
※ يمكن أن يكون تصميم النوى النانوية البلورية أكثر مرونة، حيث يوفر أشكالًا متنوعة مثل النوى الحلقية والمستطيلة والنوى على شكل حرف C، مما يوفر خيارات إضافية لتصميم المحولات وعمليات اللف اللاحقة.
النوى غير المتبلورة
يتم إنتاج المواد غير المتبلورة باستخدام تقنية التبريد فائق السرعة، بمعدل تبريد يبلغ حوالي مليون درجة في الثانية. تعمل هذه التقنية على تحويل الفولاذ المنصهر إلى شرائح سبائك بسمك 30 ميكرومترًا في خطوة واحدة. نظرًا للتبريد السريع، لا يتوفر للمعدن وقت للتبلور، مما يؤدي إلى عدم وجود حبيبات أو حدود حبيبية في السبيكة، وبالتالي تشكيل ما يُعرف بالسبيكة غير المتبلورة.
تتميز المعادن غير المتبلورة ببنية مجهرية فريدة تختلف عن المعادن التقليدية. يمنحها تركيبها وبنيتها غير المنتظمة العديد من الخصائص الفريدة، مثل المغناطيسية الممتازة، ومقاومة التآكل، ومقاومة البلى، والقوة العالية، والصلابة، والمتانة، والمقاومة الكهربائية العالية، ومعاملات الاقتران الكهروميكانيكية العالية.
المكونات الرئيسية للنوى الحديدية غير المتبلورة هي الحديد والسيليكون والبورون. مع محتوى سيليكون يصل إلى 5.3% والبنية الفريدة للحالة غير المتبلورة، تبلغ مقاومتها الكهربائية 130 ميكروأوم.سم، وهو ضعف مقاومة صفائح الفولاذ السيليكوني (47 ميكروأوم.سم).
يبلغ سمك المواد غير المتبلورة القائمة على الحديد المستخدمة في النوى غير المتبلورة حوالي 30 نانومتر، وهو أرق بكثير مما يمكن أن تحققه صفائح الفولاذ السيليكوني. وبالتالي، فإن فقدان التيار الدوامي فيها يكون منخفضًا أثناء التشغيل عالي التردد، وفي نطاق التردد من 400 هرتز إلى 10 كيلو هرتز، يكون فقدانها فقط 1/3 إلى 1/7 من فقدان صفائح الفولاذ السيليكوني. بالإضافة إلى ذلك، فإن النفاذية المغناطيسية للنوى غير المتبلورة القائمة على الحديد أعلى بكثير من النوى التقليدية.
بسبب هذه المزايا، تعمل النوى غير المتبلورة على تقليل وزن المحولات بأكثر من 50% وخفض ارتفاع درجة الحرارة بنسبة 50%.
بعد سنوات من التطوير، وبالإضافة إلى استخدامها في محولات التردد العالي، تم تطبيق النوى غير المتبلورة والنانوية البلورية على نطاق واسع في محولات التيار، ومصادر الطاقة التبديلية، وأجهزة التوافق الكهرومغناطيسي.
مزود النوى غير المتبلورة والبلورية النانوية: Leimai
في شركة Leimai، نحن متحمسون لكوننا من أوائل المشاركين في مشاريعكم الجديدة. نأمل أن نقدم معرفتنا وخبرتنا إلى الواجهة من خلال المشاركة الفعالة في مشاريعكم القادمة.
Contact
Leave your information and we will contact you.
هاتف