هسته نانوکریستالی 1K107: مواد مغناطیسی نرم با نفوذپذیری بالا-

1K107 یک آلیاژ مغناطیسی نرم نانوکریستالی مبتنی بر آهن است که برای تولید هسته‌های مغناطیسی با نفوذپذیری بالا، اتلاف هسته کم و عملکرد عالی- فرکانس بالا استفاده می‌شود. این ویژگی‌ها در بسیاری از کاربردها، طراحی‌های کارآمدتر و فشرده‌تری را نسبت به فریت یا فولاد سیلیکونی سنتی امکان‌پذیر می‌سازد. این مقاله مزایای اصلی هسته‌های نانوکریستالی 1K107، اشکال موجود، نمونه‌های ابعادی و کاربردهای معمولی را توضیح می‌دهد.

هسته نانو کریستالی 1K107 چیست؟

یک هسته نانوکریستالی ابتدا با ریخته‌گری یک نوار آمورف از آلیاژ آهن- و سپس اعمال یک فرآیند تبلور دقیق کنترل شده تولید می‌شود. در طول بازپخت، دانه‌های بسیار ریز در محدوده نانومتری در ماتریس آمورف رسوب می‌کنند و ترکیبی منحصر به فرد از خواص مغناطیسی را به مواد می‌دهند. درجه 1K107 با نفوذپذیری اولیه بالا، اجبار کم، تلفات هسته کم، و چگالی شار اشباع در حدود 1.2 تا 1.3 T، با دمای کوری در حدود 570 تا 600 درجه سانتیگراد مشخص می شود.

مزایای کلیدی

نفوذپذیری مغناطیسی بالا: هسته‌های کوچک‌تر و سبک‌تر به همان عملکرد مغناطیسی هسته‌های سنتی بزرگ‌تر می‌رسند.

تلفات هسته کم: تلفات هیسترزیس و جریان گردابی به طور قابل توجهی کاهش می یابد و باعث بهبود راندمان و کاهش تولید گرما می شود.

عملکرد فرکانس{0}بالا: تلفات و نفوذپذیری در محدوده 20 کیلوهرتز تا 1 مگاهرتز ثابت باقی می‌ماند که مناسب منابع تغذیه حالت سوئیچ است.

پایداری دمایی عالی: خواص مغناطیسی در یک محدوده دمای عملیاتی گسترده پایدار است.

نویز شنیداری کمتر: انقباض مغناطیسی کم باعث کاهش لرزش مکانیکی و صدای قابل شنیدن در حین کار می شود.

قابلیت اطمینان سیستم بهبود یافته: ترکیبی از تلفات کم و عملکرد پایدار، عمر مفید تجهیزات نهایی را افزایش می دهد.

اشکال هسته موجود

نوع هسته	توضیحات
C{0}}هسته	یک هسته برش دو تکه که در ترانسفورماتورهای اصلی و سلف های خروجی برای چگالی شار بالا و تلفات کم استفاده می شود.
Block Core	یک هسته یکپارچه جامد برای ترانسفورماتورها، القاگرها، حسگرها و توربین‌های بادی با فرکانس بالا-.
هسته حلقوی	یک هسته روبان پیوسته{0}}به شکل دونات برای ترانسفورماتورهای جریان و چوک های حالت معمولی.
هسته بیضوی	یک شکل بیضوی برای سلف‌های فیلتر حالت معمولی که یک شینه می‌تواند مستقیماً از آن عبور کند.
برش هسته	یک هسته برش به دو نیم برای سیم پیچ آسان، که در چوک ها و ترانسفورماتورهای جریان استفاده می شود.
هسته مستطیلی	شکل مستطیلی برای ترانسفورماتورهای جریان تقسیم و قطع کننده مدار جریان باقیمانده.

نمونه های ابعاد

جدول زیر ابعاد معرف هسته‌های نانوبلور حلقوی را فهرست می‌کند. همه ابعاد بر حسب میلی متر هستند و مقادیر مرجع هستند. اندازه های اضافی را می توان برای پاسخگویی به نیازهای خاص مشتری سفارشی کرد.

A	B	C	D	E	F
8.3	6.0	1.8	3.6	3.0	4.0
10.0	7.0	2.4	4.6	4.2	5.4
13.0	10.2	2.6	5.9	4.6	6.0
16.0	12.0	3.8	4.8	5.2	7.2
19.0	14.0	4.8	4.8	5.7	8.0
25.0	18.6	6.5	6.5	6.8	10.0
30.0	19.9	6.9	7.1	10.0	15.0

مقایسه با مواد سنتی

در مقابل فولاد سیلیکونی: نفوذپذیری بسیار بالاتر و تلفات کمتر در فرکانس بالا، اما چگالی شار اشباع کمتر. فولاد سیلیکونی انتخاب اقتصادی در فرکانس توان است.

در مقابل فریت: چگالی شار اشباع بالاتر و عملکرد فرکانس پایین{0} بهتر، در حالی که فریت همچنان بر کاربردهای فرکانس بسیار بالا بالای 1 مگاهرتز غالب است.

در مقابل آمورف: نفوذپذیری بالاتر و عملکرد فرکانس{0} بالا بهتر، با هزینه تولید کمی بالاتر به دلیل مرحله بازپخت کریستالیزاسیون اضافی.

برنامه های کاربردی معمولی

ترانسفورماتورها و سلف‌ها در منابع تغذیه حالت سوئیچ{0}.

ترانسفورماتورهای جریان و دستگاه های جریان باقیمانده.

چوک های حالت معمول و فیلترهای EMI.

راکتورها در اینورترهای خورشیدی و مبدل های انرژی بادی.

اجزای مغناطیسی در شارژرهای خودروهای الکتریکی و درایوهای صنعتی

سوالات متداول

Q1. درجه 1K107 چه چیزی را نشان می دهد؟

1K107 نامی است برای یک آلیاژ مغناطیسی نرم- نانوکریستالی مبتنی بر آهن. این محدوده مشخصی از خواص مغناطیسی مانند نفوذپذیری، تلفات هسته و اشباع را نشان می‌دهد و معمولاً برای اجزای مغناطیسی با فرکانس بالا استفاده می‌شود.

Q2. چگالی شار اشباع 1K107 چقدر است؟

چگالی شار اشباع مواد نانوکریستالی 1K107 معمولاً در حدود 1.2 تا 1.3 T است که بالاتر از فریت و کمتر از فولاد سیلیکونی گرای{4}}دانه است.

Q3. آیا هسته های نانو کریستالی می توانند بالای 100 کیلوهرتز کار کنند؟

محدوده کاربرد عملی حدود 20 کیلوهرتز تا 1 مگاهرتز است که بستگی به شکل هسته، چگالی شار و تلفات مجاز دارد. بالاتر از 1 مگاهرتز، مواد فریت اغلب ترجیح داده می شوند.

Q4. آیا ابعاد هسته سفارشی موجود است؟

بله. هسته‌ها را می‌توان با ابعاد و تلورانس‌های سفارشی با توجه به اندوکتانس مورد نیاز، رتبه‌بندی جریان و ناحیه پنجره برنامه تولید کرد.

Q5. آیا هسته‌های نانوکریستالی به کیس یا پوشش نیاز دارند؟

بیشتر هسته‌ها با روکش، نوار یا کیف برای محافظت از لبه‌های روبان و ساده‌تر کردن سیم‌پیچ عرضه می‌شوند. گزینه تکمیل به کاربرد و فاصله خزش مورد نیاز بستگی دارد.

Q6. چرا هسته های نانو کریستالی صدای کمتری تولید می کنند؟

مواد نانو کریستالی دارای انقباض مغناطیسی بسیار کم هستند، بنابراین هسته تحت مغناطیسی متناوب کمتر منبسط و منقبض می شود که باعث کاهش ارتعاش مکانیکی و نویز شنیداری می شود.