日本研發出新型非晶帶材 鐵含量超94%

近日，日本物質·材料研究機構（NIMS）、東北大學和產業技術綜合研究所（AIST）聯合宣布，他們成功開發出一種新型鐵基磁性材料，能將電力損耗降低至傳統材料的一半以下。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。

據了解，此次開發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微米的工業規格薄帶，已具備大規模產業化應用潛力。

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，他們發現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化的磁疇結構，使得材料在數十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、深海開發與海洋環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、前沿技術和創新應用。

相關新聞