יישום אמורפי וננו-גביש במשרנים

במשרנים, אנו שומעים לעתים קרובות אמורפי, ננו-גבישי. היום נערוך היכרות מפורטת עם הידע הרלוונטי. סגסוגת אמורפית היא סוג חדש של חומר סגסוגת שיצא בשנות ה-70, תהליך היווצרותו הוא המתכת הנוזלית, קירור מהיר והתמצקות, ומתקבל חומר סרט מסודר לטווח קצר, ארוך טווח.

כיום, ניתן לחלק חומרים אמורפיים (ננו-גבישיים) לארבע קטגוריות: אמורפי על בסיס Fe, אמורפי על בסיס Fe-ניקל, אמורפי מבוסס קובלט וננו-גביש.

1. אמורפי מבוסס Fe

המרכיבים העיקריים של אמורפי מבוססי Fe הם Fe, סיליקון, בורון, פחמן וכו', המתאפיין במגנטיות חזקה, עוצמת אינדוקציה מגנטית רוויה של עד 1.4~1.7T, זול, המתאים ביותר להחלפת יריעות פלדת סיליקון, מתאים לתדר 10kHz מתחת לתרחיש היישום.

2. אמורפי על בסיס ניקל Fe-ניקל אמורפי על בסיס ניקל מורכב בעיקר מברזל, ניקל, סיליקון, בורון וכו'. חוזק האינדוקציה המגנטי הרווי שלו הוא כ-1T והחדירות שלו גבוהה, שניתן להשתמש בה כדי להחליף פלדת סיליקון סדין ופרמלוי, המשמשים לעתים קרובות במוצרים הקשורים לשנאים.

3. אמורפי על בסיס קובלט

המרכיבים העיקריים של אמורפי מבוסס קובלט הם קובלט, סיליקון, בורון, ולעיתים מוסיפים אלמנטים נוספים על מנת לענות על הצרכים של תכונות מסוימות. עוצמת האינדוקציה המגנטית הרוויה שלו היא בערך 1T, החדירות שלו גבוהה, והוא משמש בדרך כלל במוצרים עם דרישות גבוהות יחסית וניתן להשתמש בו במקום פריט. עם זאת, בשל המתכת הנדירה קובלט, המחיר יקר מאוד.

4. ננו-גבישי

ננו-גבישי מורכבים מ-Fe, סיליקון, בורון וכמות קטנה של נחושת וניוביום, מתוכם נחושת וניוביום הם חומרי גלם חשובים להשגת ננו-גבישי. הם מעובדים תחילה לרצועות אמורפיות, ולאחר מכן מטופלים בחום לקבלת תערובת של חומרים ננו-גבישיים ואמורפיים. לננו-גבישים יש ביצועים מעולים ומחיר זול יחסית, והם נמצאים בשימוש נרחב בשנאים ומשרנים בתדר גבוה שונים

מנקודת המבט של היישום, טווח התדרים של חומרים אמורפיים (ננו-גבישיים) הוא 50Hz עד 100kHz. יש לו תכונות מגנטיות טובות: עוצמת אינדוקציה מגנטית גבוהה, חדירות ראשונית גבוהה, התנגדות גבוהה, עוצמת אינדוקציה מגנטית שיורית גבוהה, כוויה נמוכה, אובדן בתדר גבוה נמוך, הוא ביצוע מקיף מצוין של חומרים מגנטיים. היתרונות העיקריים של היישום של אמורפי (ננו-גבישי) בשנאים ומשרני מצב נפוץ הם כדלקמן:

1. החדירות האפקטיבית גבוהה, מספר הסליל קטן והנפח קטן באותה השראות.

2. מעט סיבובים, קיבול מבוזר קטן;

3. כפייה נמוכה, הפסד נמוך;

4. קירי טמפרטורה גבוהה, יציבות טובה;

5. מאפייני תדר טובים, השפעה טובה על התמודדות עם קוצי רעש. אמורפי (ננו-גבישי) משפר מאוד את היעילות של שנאים ומשרנים, מפחית את הנפח, מפחית את המשקל ומפחית את צריכת האנרגיה, ולכן הוא נמצא כיום בשימוש נרחב בספקי כוח מיתוג גבוהים, ספקי כוח ממירים, ספקי כוח UPS, טעינה כלונסאות, אלקטרוניקה לרכב, ניטור כוח ותחומים אחרים.