進入21世紀以來,對逆變電路高頻化,高功率密度化,小型化及抗電磁干擾的要求越來越高。鐵硅鋁磁粉芯作為一種新型復合電子材料,在全球正在以每年40%以上的產業增長速度發展,超過了任何其他軟磁材料。鐵硅鋁磁粉芯在靜悄悄地迅速崛起!
鐵硅鋁磁粉芯迅速崛起
目前,發展鐵硅鋁磁粉芯的主要國家是美國、韓國、日本、俄羅斯、英國、印度、中國等。據不完全統計,2005年全球鐵硅鋁磁粉芯的產值為0.8億美元,2006年產值應在1.12億美元,預計到2010年將達到5億美元。同時,我國鐵硅鋁磁粉芯的產業規模還很小,2006年的產值大約不到500萬元人民幣!
我國的鐵硅鋁磁粉芯市場目前主要由美國、韓國占領。國內具有國家獨立技術的公司主要有海寧伊爾曼格電子有限公司、上海鋼鐵研究所附屬工廠、武漢鋼鐵所的山武鋼實業浩源化工有限公司。另外,還有進口配制粉料的北京七星飛行、湖州柯達、杭州波峰、及美國獨資企業建立的廈門工廠等。隨著電子技術的高節能化,新型的電子節能材料鐵硅鋁磁粉芯越來越顯得重要。鐵硅鋁磁粉芯在磁性材料中的位置如圖1所示。
鐵硅鋁磁粉芯是高頻化的必然趨勢
隨著電子技術的發展,設備小型化、輕型化、導致電子器件的必須小型化。而小型化、功率密度化、必須使磁粉芯材料的高頻化及低損耗化,而鐵硅鋁磁粉芯具有高頻率化、低損耗化和低成本化的特點。在一定的功率下,鐵硅鋁磁粉芯的頻率越高,體積就越小。所以高頻化必須要發展高頻電子材料,而鐵硅鋁磁粉芯,已經具有高頻化、低損耗、低成本的條件。
現在鐵硅鋁磁粉芯按有效磁導率μi可分為五大類:μi=26,*高使用頻率20MHz;μi=60,*高使用頻率8MHz;μi=75,*高使用頻率3MHz;μi=90,*高使用頻率2MHz;μi=125,*高使用頻率1MHz。
高頻化推動了產品性能的提高及市場發展。以美國APC公司制造的高頻不間斷電源(UPS)為例。應用φ57.2×26.4×15.5(mm),環型鐵硅鋁磁粉芯,在導線用φ1.2mm繞制時,進行一只磁粉芯環,二只磁粉芯環,三只磁粉芯環迭加,電流幾十安培到幾百安培,使迭加偏置磁場達到68%,這是性能*好的。
節能是發展鐵硅鋁磁粉芯的推動力
金屬磁粉芯,主要有鐵鎳鉬磁粉芯,高磁通磁粉芯,鐵硅鋁磁粉芯3類。這3類均具有優越的性能。但是鐵鎳鉬磁粉芯含Ni81%,Mo2%,Fe17%;高磁通磁粉芯含Ni50%,Fe50%;鐵硅鋁磁粉芯均不含貴金屬Ni,Mo材料,在今天的形勢下,Ni,Mo價格昂貴,用戶除軍事領域之外,均用鐵硅鋁磁粉芯取代。
鐵粉芯具有優越的性能,價格便宜,廣泛應用,但功率損耗太大。鐵硅鋁磁粉芯的有效磁導率μi=125,是μi=26,60,75,90中損耗*大的,但與鐵粉芯相比,功耗損耗相當小,鐵硅鋁磁粉芯功率損耗P=140W/kg,鐵粉芯的磁損耗P=680W/kg,鐵硅鋁磁粉芯比鐵粉芯小3.8倍。因此,節能環境的條件下,鐵硅鋁磁粉芯是必然的選擇。