日本研發(fā)出新型非晶帶材 鐵含量超94%

近日，日本物質·材料研究機構（NIMS）、東北大學和產業(yè)技術綜合研究所（AIST）聯(lián)合宣布，他們成功開發(fā)出一種新型鐵基磁性材料，能將電力損耗降低至傳統(tǒng)材料的一半以下。這項突破性進展預計將在下一代高頻變壓器（固態(tài)變壓器）和電動汽車（EV）的驅動電源電路等領域得到廣泛應用。

據(jù)了解，此次開發(fā)的新型非晶合金薄帶中，鐵的重量占比超過94%，其余成分也主要由硼、磷、碳、銅、硅等相對低廉的元素組成。研究團隊成功制備出寬度60毫米、厚度25微米的工業(yè)規(guī)格薄帶，已具備大規(guī)模產業(yè)化應用潛力。

該研究團隊通過融合兩種關鍵方法，成功提升了以鐵為主成分的非晶合金薄帶的磁性能。

納米尺度的組織控制：團隊利用液態(tài)快冷法制備出鐵基非晶薄帶，并對其進行部分晶化處理。利用透射電子顯微鏡（TEM）觀察，確認材料中均勻分布著納米尺寸的鐵晶粒。

高頻磁疇結構優(yōu)化：利用磁光克爾效應顯微鏡（MOKE），研究人員觀察到材料內部形成了精細的條狀磁疇結構。通過微磁學模擬，他們發(fā)現(xiàn)這種獨特的結構是由于材料中產生了微弱的垂直磁各向異性所致。

正是這種納米級的組織控制和優(yōu)化的磁疇結構，使得材料在數(shù)十kHz的高頻范圍內，大幅抑制了占軟磁材料總損耗80%以上的“過剩損耗”。

除應用在高頻變壓器（固態(tài)變壓器）和電動汽車領域外，非晶材料還在風電&氫能新能源、深海開發(fā)與海洋環(huán)境等國家重點項目領域“大顯身手”。9月20日，沈陽非晶涂層會議將匯聚產學研力量，共同探討非晶涂層的*新成果、前沿技術和創(chuàng)新應用。

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