صفحه اصلی دانستنی های متالورژی فناوری انجماد سریع هسته آمورف و نانو بلوری ترانس

هسته آمورف و نانو بلوری ترانس

یکی از مهم ترین کاربردهای نوارها و فویل های مغناطیسی آمورف و نانوکریستالی در هسته انواع ترانس است. نوارها پیش از پیچیده شدن به شکل هسته، با مواد عایق پوشش داده می شوند تا لایه های نوار هیچگونه تماس الکتریکی با یکدیگر برقرار نکرده و تلفات جریان گردابی در هسته ترانسفورماتور به حداقل برسد

آلیاژهای مغناطیسی آمورف به دو دلیل عمده، از سال 1975 میلادی به بعد به بازار ترانسفورماتورها راه یافتند؛ نخست اینکه آلیاژهای آهن- بور با القاء اشباع بالا و تلفات پایین در فركانس Hz60 با قیمت پایین مواد اولیه معرفی شدند و دلیل دوم ابداع فناوری ریخته ریسی نوارهای عریض (PFC) بود که امکان تولید نوارهایی با عرض چندین سانتیمتر را فراهم می آورد.با وجود اینکه در تركیب شیمیایی آلیاژ آمورف پایه آهن به كار رفته در ترانسفورماتورها توسعه چندانی گزارش نشده است، ولی پیشرفت قابل توجهی در تکنولوژی فرآیند، جهت بهبود كیفیت سطحی نوارهای تولید شده رخ داده است كه در نتیجه آن ضریب تورق هسته (ضریب فضا) افزایش یافته است. عدد میانگین این ضریب در اوایل دهه 1990 میلادی حدود 75% بوده است در حالی كه در سال 2000 میلادی بیش از %85 بوده كه به طبع آن اندازه هسته و در نتیجه مقدار مواد مصرفی دیگر نظیر سیم های مسی کاهش یافته و در نهایت قیمت ترانسفورماتور کاهش یافته است.

هم‌زمان با توسعه فناوری‌های انجماد سریع، بهبود خواص و کارآیی مواد انجماد سریع یافته از طریق اصلاح ترکیب شیمیایی و تغییر ریز‌ساختار داخلی ماده نیز در دهه‌های اخیر مورد توجه محققان بوده و آلیاژ‌های نرم مغناطیس نانو‌بلوری FeSiBNbB (تحت نام تجاری Finemet) توسط Yoshizawa و همکارانش در سال 1988 میلادی معرفی شدند. این آلیاژ‌ها با روش‌هایی از قبیل INROWASP، CBMS یا PFC به ترتیب به صورت سیم، نوار و یا ورق و به حالت آمورف تولید شده و سپس تحت عملیات حرارتی نانوکریستالیزاسیون قرار می‌گیرند که حاصل آن، تشکیل یک ساختار همگن از دانه‌های بسیار ریز (α-Fe(Si، با اندازه تقریبی 15-10 نانومتر، پراکنده شده در یک زمینه آمورف می‌باشد. این آلیاژ‌ها به جهت دارا بودن خواص نرم مغناطیسی عالی نظیر القاء اشباع و نفوذ پذیری مغناطیسی بالا و میدان پسماند زدای پایین، کاربرد‌های وسیعی در هسته انواع ترانس، چوک‌ها و حسگر‌های جریان و میدان مغناطیسی و غیره پیدا کرده‌اند.

هسته نانوبلوری ترانسفورماتور آمورف
هسته نانوبلوری ترانسفورماتور آمورف