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本篇为江西大有科技有限公司毛宇辰专家在天风证券“藏器待时”预测 2023年度战略 会上作标题 为《非晶纳米晶应用盼望 和趋势预测 》的演讲。
集会 会议 实录
磁性子 料 属于功能质料 ，分为软磁和硬磁。硬磁质料 市场比软磁质料 大，产物 比方 磁铁。软磁质料 磁化跟退磁较轻易 ，传统软磁质料 有金属类、磁粉芯类、铁氧体类。本日 重要 先容 非晶类，非晶软磁从产物 形态分为粉材、带材。
非晶态原子成无序分列 。纳米晶属于非晶体系的一种，内部布局 大概一半是纳米晶粒，剩余为非晶相，纳米晶团体 属于非晶态的体系。
非晶质料 最开始用其力学性能，如果 晶态质料 ，原子是有序分列 ，内部如有 缺陷，受力时产生裂纹，且裂纹轻易 扩张，而非晶态质料 没有缺陷，力学性能良好 。而作为软磁质料 ，有一个各向异性常数，无序分列 导致各向异性常数值低，软磁性能更优。
铁基非晶因素 以FeSiB为最根本 的体系，铁基纳米晶是在此中 加铜和铌元素，使其易形成纳米晶粒。它形成的过程通过两个元素共同作用， 一是铜促进形核，二是铌制止 晶粒长大。如今 财产 化只有第一种Finemet铁基纳米晶，其他处于研究中。
带材制备的工序为，熔炼之后急冷铸造，之后卷绕、退火，然后绕线，难点在于因素 、急冷铸造、退火的工艺以及应用。
急冷铸造是形成非晶态质料 最紧张 的过程，它必要 原子无序分列 ，冷却过程中要到达 100万度每秒以上的冷却速率 。
熔炼之后到一个中心 包，然后一个急速转动的铜滚。溶液漏下后，铜滚直接把它甩出，甩出后成右上角如许 带材。
根据差别 工艺、装备 ，可做出差别 厚度、宽度，后举行 卷绕。热处理 惩罚 之后必要 一个塑料壳，大概 做喷涂用来固定，后做成器件。铁基非晶带材必要 去除内应力，纳米晶带材撤除 内应力之外，还要得到纳米晶构造 。
非晶质料 最大特点是矫顽力低、磁导率高。磁导率越高磁化的越快，矫顽力越低磁质斲丧 越低。非晶质料 如今 用量比纳米晶质料 大， 非晶如今 重要 用于更换 硅钢片做非晶变压器，纳米晶带材的质料 重要 用在共模滤波电感上。
低磁导的产物 重要 用在互感器，用在智能电表里。智能电表要求在差别 的频率下磁导率稳固 。铁基纳米晶如今 没有一个行业标准 ，都是做定制产物 。铁基非晶的因素 取名叫1K101，纳米晶取名1K107。
变压器、共模电感磁芯、互感器。互感器有很多 种，平凡 互感器要求高磁导率值。线性互感器要求磁导率值稳固 如许 包管 电表测试的精度更加稳固 。
粉材跟带材的形态差别 。熔炼到母合金后，急冷铸造用雾化法来做。难点是因素 和成型。雾化制法用水气大概 其他的方式把熔融钢液雾化破裂 形成如许 。传统的粉材用传统的带材直接破裂 做出来，如今 破裂 法的制粉有市场也有供应。但是一些公司没有做的缘故起因 是，带材的厚度只有20+微米，破裂 后很难去除边上的尖角，这些尖角在后续压抑 、成型的过程中大概 会刺破包裹层，导致这些粉之间造成一个搭桥，形成涡流电流，会增长 斲丧 。雾化粉重要 是呈球形的粉，不会存在刺破的题目 ，但是当中也会有长条形粉，通过因素 、工艺的调解 ，把它的球形度进步 ，刺破的题目 不会存在。
传统工艺是水雾化和睦 雾化。 水雾化、气雾化的这两个工艺重要 是做传统金属粉，铁、铜、铁镍这些传统金属粉，不必要 形成非晶态，但水雾化的冷却本领 强，以是 做非晶粉水雾化比气雾化更好。
多级雾化如今 宁波所做的比力 多，如今 市场也没有批量供货。这个工艺最重要 做的是做细粉，粉的粒径越小斲丧 越小。它存在一些题目 ，高速电机必要 入口 ，别的 一方面它相称 于在气流破裂 之后再打在高速旋转的圆盘上面，然后再举行 二次破裂 ，以是 可以或许 做到粒径很小，但盘上有些残余的粉堆垛，对于背面 的粉破裂 本领 会受到一些影响，这个题目 如今 还没有很好的办理 办法。
旋转水雾化，如今 对铁基非晶和纳米晶粉，全天下 可以或许 批量供应的只有日本爱普生，缘故起因 在于它有一个旋转水雾化swap，这个装备 国内很多 厂家都在实行 做，但是如今 没有真正可以或许 做好。这个工艺冷却速率高，根本 上能做全部 的因素 。做因素 计划 的时间 思量 很多 因素，工艺上、性能上。假如 冷却速率够，因素 计划 只要把性能做好，工艺上的题目 留给装备 工艺去办理 。
日本的应用最大受到的范围 是后端成型的工艺。与非晶粉跟纳米晶粉相比，传统的铁粉、铁硅、铁镍有更好的塑性变形本领 。在后端的压抑 过程，须把它压成环大概 小方块，压抑 的过程中肯定 会形成压力，变形到越大越轻易 压到更加严实，性能就会越好。非晶质料 有一个最大的题目 是它的硬度，硬度太大没有塑性变形只有2%的弹性变形。高压会对它造成另一个题目 ，带来更大的应力从而影响它的性能，去除内应力则必要 退火。非晶态颠末 过高温度加热会形成晶态，若晶粒尺寸非常 粗大，性能会恶化。
另一方面，颗粒之间必要 绝缘，不能有涡流存在，会增长 斲丧 。非晶由于本身 耐腐蚀性强，不轻易 跟其他的绝缘胶连合 ，以是 它的绝缘存在一些题目 。以是 绝缘和成型这两个点也是比力 大的关键。
粉材最大的风口是第三代半导体，第三代半导体的发展器件是往高频化、小型化发展。这两点对非晶带材一样，非晶带材最大的上风 是磁导率高，意味着同样的性能中可以把它的体积做得更小。第三代半导体跟前两代半导体相比，同样的体积能做出更大的功率，大概 同样功率要做体积更小，频率更高。
粉材另一个题目 在于斲丧 。非晶粉最大的上风 是斲丧 很低。这也是为什么质料 性能实行 把质料 性能发挥出来的缘故起因 。
如今 市场带材的产物 重要 是日本日立跟德国VAC，把持 了中高端，国内做的重要 是中低端类，也做了很多 更换 。
非晶磁粉比带材市场大。最大的是磁粉芯、一体成型电感。磁粉芯重要 做PFC电感，带材重要 做滤波电源，粉芯重要 是做功率电感，功率电感各方面的用量会比滤波电源大很多 。PFC功率电感相称 于能量转换，以是 市场非常大。
一体成型电感用在手机、平板电脑里，更加小型化，是高端半导体将来 的发展方向。日本公司卖到国内的粉重要 用在一体成型电感。 如今 国内涵 实行 国产更换 。
斲丧 电子如今 是高频化、小型化的趋势。车载应用更关注同等 性、稳固 性。这个市场准入周期很长，从研发到订单必要 两年乃至 更长时间。光伏行业，对本钱 比力 敏感。
以条记 本为例，早期的条记 本边上会有一个很大的散热口，如今 的条记 本发展趋势更薄、散热需求更低，对器件的散热要求更高。
早期的电脑适配器是一个标准 电源线+一个很大的适配器，如今 全部整合到一起。如今 出行带手机跟条记 本，一个插头即可满意 全部。别的 如今 尚有 快充，这是将来 的趋势。
应用部分 ，重要 是新能源、光伏、电表。车载和光伏发展方向是高压、大电流、高频化，跟电子器件靠近 。只要有AC/DC转换、直流变更 、交换 变更 、升压降压的变更 ，就肯定 有功率器件，功率器件可以用粉质料 更换 ，非晶质料 就是它的潜伏 市场。别的 一点，只要有它的电压变更 ，以及高电压转换，就肯定 会产生杂波，杂波必要 滤波器件，滤波器件如今 有纳米晶，这也是纳米晶带材的市场。
粉和带材的市场的用量差距非常大，由于 一个只是滤波信号，别的 一个是它的功率转化。
差模电感用粉材为主，共模电感是滤波电感。车用主动 驾驶越来越广泛 ，传感器的要求越来越多，主动 驾驶L1、L2、L3每进一步，传感器都是呈巨大的增长。如今 传感器做的比力 好的是德国VAC跟莱姆。德国VAC跟莱姆是深度相助 ，莱姆做芯片。磁性子 料 固然 在传感器之中起到紧张 的作用，但必要 跟芯片、电路计划 、软件计划 去相助 。当时 由于还没有贸易 战的压力，假如 直接跟国外厂商相助 比力 吃力，如今 由于与美国贸易 战，国内的芯片厂也渐渐 发展， 传感器将来 比力 有潜力。
车载应用，纳米晶重要 的对手是铁氧体，铁氧体的高温性能相对较差。车载应用最重要 是-40度到150度左右的温度工作范围，要求这个温度范围之内性能变革 在百分之多少以内，这也是纳米晶的上风 。方向两个：一个高频高导、高阻抗，尚有 一个性能叫直流偏置，由于 车用电路上电流非常大，尤其新能源车，在电路上会产生一些影响，这就要求器件有抗偏流的特性。
光伏具有本钱 敏感。铁基纳米晶用在光伏上，可以用1个更换 2个器件，固然 质料 的本钱 1个比2个还要高，但做成器件还要包罗 装壳、绕铜线，如今 铜线的代价 涨的比力 多，假如 可以或许 用更少的铜线，可以把更多的本钱 摊在磁性子 料 这一部分 。假如 算团体 的器件加上铜线，整个的器件用纳米晶比用铁氧体更加自制 ，这是纳米晶在光伏滤波的市场。
钴基非晶比力 贵，但磁导率高，用在测电流及泄电 掩护 。泄电 流出的电流小，电流一旦产生，外场一旦改变，就要求它有非常高的磁导率做出快速反应查抄 倒泄电 流。
这是两个逆变器的案例，这就是一个三相共模，这是一个泄电 掩护 。右边这边三个绿色的赤色 的，这内里 是共模，这内里 应该是泄电 掩护 。
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