Об использовании ленты из аморфного сплава в качестве нагревательного элемента в системах обогрева и антиобледенения для арктических территорий
Аннотация. В статье проведен анализ и рассмотрены преимущества использования ленты из аморфного сплава для применения в системах антиобледения и обогрева в условиях арктических территорий.
Ключевые слова: аморфные сплавы, нагревательные элементы, системы обогрева, Арктика, системы антиобледенения.
Сегодня северные арктические территории являются тем местом, где наиболее передовые и современные высокие технологии находят свое применение. В условиях развития полярных городов, расположенных вдоль северного морского пути, проблемы обеспечения грамотной эксплуатации жилых и промышленных зданий в условиях низких температур становятся особенно актуальными. Одной из задач, требующих решения, является задача разработки эффективных антиобледенительных систем для кровель зданий, предотвращающих скопление снега и наледей как на самой кровле, так и на водоотводящих желобах.
Рис. 1. Система антиобледенения кровли (пример).
В стандартный состав антиобледенительной системы обычно входят:
-
— Нагревательный кабель. Схема его укладки определяется типом кровельной конструкции и конфигурацией водостока.
-
— Силовой электрический кабель (для соединения с сетью 220/380, 50Гц).
-
— Устройства защиты (отключают контур целиком при утечках свыше 30 mA и при превышении токов нагрузки) [10].
-
— Устройство управления. Система, реагирующая на сигналы датчиков температуры и влажности и запускающая или приостанавливающая обогрев в рамках рабочих температур.
В производстве и домашних условиях используется широкое разнообразие нагревательных элементов. Изначально для производства таких элементов использовались металлы и металлические сплавы. Самой распространенной формой для нагревательного элемента считается кабель. За счет своих свойств и относительно низкой стоимости, он является очень привлекательным для систем обогрева. Начиная с конца 20 века, научно-техническое сообщество всерьез стало изучать возможность использования из инновационного аморфного металлического сплава в качестве нагревательного элемента для внутреннего и внешнего обогрева [5, 6].
Особенностью аморфных сплавов является отсутствие у них дальнего порядка в расположении атомов (трансляционная симметрия). Структура аморфных магнитомягких сплавов характеризуется отсутствием у них в строгой периодичности, присущей кристаллическому строению в расположении атомов ионов молекул на протяжении сотен и тысяч периодов параметров кристаллической решетки. Считается, что отсутствие дальнего порядка в расположении атомов в аморфном состоянии приводит к изотропии магнитных свойств [1]. В аморфных сплавах отсутствуют такие специфические для кристаллических тел дефекты атомной структуры, как дислокации и вакансии, границы зерен и блоков, двойники и дефекты упаковки [2].
Всем аморфным сплавам, независимо от их состава, присущи высокие прочностные свойства, высокое удельное электросопротивление и повышенная стойкость к воздействию облучения (Табл. 1). В зависимости от природы компонентов аморфные сплавы могут обладать прекрасными функциональными свойствами, которыми определяется их практическое использование. Аморфные сплавы – это и магнитно-мягкие материалы, обладающие гистерезисными магнитными свойствами, уровень которых близок для лучших кристаллических магнитно-мягких материалов; это и материалы с высокой прочностью и коррозионной стойкостью; это и материалы с инварными и элинварными свойствами; это и материалы с особыми электрическими свойствами. Аморфные сплавы уже прочно заняли свою нишу и в производстве, и в применении. Основная масса производимых аморфных сплавов используется в качестве электротехнических материалов для различного рода трансформаторов и других устройств, где они применяются как магнитопроводы. Обладая почти идеальной фазовоструктурной однородностью и высоким удельным электрическим сопротивлением, аморфные сплавы имеют чрезвычайно низкие потери на перемагничивание, что и предопределяет их применение как электротехнических материалов [2].
Табл. 1. Характеристики аморфной металлической ленты
Параметры |
Значение |
Примечания |
Толщина ленты |
18-25 μм |
|
Ширина ленты |
4-25 мм |
|
Удельное электрическое сопротивление |
1.3-1.5*10-6 Ом*м |
|
Рабочее напряжение |
12- 600 В |
|
Коррозионная стойкость |
Высокая |
|
Пластичность и гибкость |
Высокая |
Благодаря особому составу сплава |
Площадь прогревания |
Высокая |
Благодаря широкой поверхности ленты |
Тепловая инерция |
Низкая |
Благодаря низкой массе ленты |
Время на разогрев до стабильного состояния |
Короткое |
Благодаря низкой тепловой инерции |
Применение |
Системы внутреннего и внешнего обогрева |
|
Сегодня нагревательные элементы на основе аморфной металлической все более и более широко используются в системах обогрева и антиобледенения [8, 9].
Низкая рабочая температура.
Теплопередача от любого нагревательного элемента находится в пропорциональной зависимости от площади поверхности и разницы температур между нагревателем и окружающей средой. Чем больше площадь поверхности, тем меньшая разница температур требуется для теплопередачи от нагревателя в окружающую среду. По сравнению с обычным кабелем, применяемым в большинстве нагревателей, лента за счет относительно большой поверхности отдает тепло в окружающую среду на низких температурах намного эффективнее. Например, если сравнить два нагревателя, из которых первый – кабельный элемент диаметром 0,5 мм, а второй – аморфная металлическая лента шириной 10 мм, с одинаковой тепловой мощностью, можно заметить, что рабочие температуры значительно разнятся. Температура ленты в 12 раз ниже температуры обычного кабельного элемента [3].
Фактически это означает, что большая площадь теплопередачи ленты позволяет достигать такой же тепловой мощности (как и у стандартного кабеля) при низких рабочих температурах нагревательного элемента.
Эффективность теплопередачи.
Сравнение температур аморфной металлической ленты и обычного кабеля одинаковой тепловой мощности было произведено по следующим параметрам:
-
Длина ленты/кабеля = 1 метр.
-
Толщина ленты = 20 μм.
-
Сопротивление сравниваемых элементов = 1,4 x 10-6 Ом на метр.
-
Коэффициент теплопроводности сравниваемых элементов = 5,6 Вт/м2 °C.
-
Разница температур на поверхности ленты/кабеля и окружающего воздуха составляет 100 °C.
-
Условия охлаждения – естественная конвекция.
Табл. 2. Расчет коэффициента разницы температур нагревательного кабеля к ленте
Поперечное сечение, м2∙10-6 |
Диаметр кабеля, м∙10-3 |
Ширина ленты, m∙10-3 |
Поверхность теплопередачи на единицу длины, м2/м∙10-6 Кабель |
Поверхность теплопередачи на единицу длины, м2/м∙10-6 Ленты |
Коэффициент разницы температур кабеля к ленте |
0. 0177 |
0.15 |
0.885 |
0.471 |
1.77 |
3.76 |
0.0310 |
0.20 |
1.550 |
0.625 |
3.10 |
4.89 |
0.0490 |
0.25 |
2.450 |
0.785 |
4.90 |
6. 25 |
0.0710 |
0.30 |
3.550 |
0.942 |
7.10 |
7.54 |
0.0960 |
0.35 |
4.800 |
1.100 |
9.60 |
8.73 |
0.1260 |
0.40 |
6.300 |
1.260 |
12. 60 |
10.00 |
0.1960 |
0.50 |
9.800 |
1.570 |
19.60 |
12.47 |
Итоги, полученные из вышеуказанной таблицы:
-
Большая площадь теплопередачи ленты производит такую же нагревательную мощность при более низкой температуре, чем кабель.
-
Эффективность нагревания ленты значительно больше, чем эффективность нагревания кабеля.
Тепловая инерция
Аморфная металлическая лента имеет очень низкую тепловую инерцию за счет низкой массы ленты. Благодаря такому свойству лента нагревается до 30 ⁰C через 3 минуты после включения, в то время как кабель достигает той же температуры через 10 минут работы (что более чем в три раза медленнее) (Рис. 2).
Рис. 2. График изменения температуры нагревательной ленты и кабеля после включения
Энергопотребление.
Распространение тепла от нагревательного элемента в окружающую среду производится по следующему алгоритму: поступающая энергия нагревает сам нагревательный элемент, а затем электрическую изоляцию, после чего нагревательный элемент греет окружающее пространство.
В каждом случае масса нагреваемой поверхности значительно больше массы нагревательного элемента (ленты или кабеля). Время выхода на рабочую температуру зависит от массы поверхности и не зависит от массы нагревательного элемента. Это означает, что экономия энергопотребления имеет место быть только в процессе, пока нагревательный элемент достигает определенной температуры.
Благодаря тому, что аморфная металлическая лента очень тонкая, она обладает очень низкой массой. В результате нагревание до требуемой температуры проходит очень быстро, а потребление электроэнергии по сравнению с обычным кабелем меньше. Кроме того, фактическое электрическое сопротивление кабеля в большинстве случаев намного меньше, чем у аморфной ленты. В результате, требуется кабель большей массой для обеспечения такого же электрического сопротивления (одинаковое электрическое сопротивление обеспечивает одинаковую мощность для сравниваемых нагревательных элементов) [4].
Для того, чтобы понять сколько требуется энергии для прогрева самого нагревательного элемента, давайте произведем расчет на 1 кВт электроэнергии для аморфной металлической ленты и кабеля по следующим геометрическим параметрам (мощность 220 В) (Табл. 3):
Табл. 3. Параметры сравниваемых нагревательной ленты и кабеля
Аморфная лента |
Кабель |
толщина 25 μм ширина 25 мм |
диаметр 1 мм |
длина 21. 6 м |
длина 70 м |
электрическое сопротивление 1.4 x 10-6 Ом*м |
электрическое сопротивление 0.54 x 10-6 Ом*м |
Для увеличения температуры кабеля на 2 ⁰C требуется электроэнергии в 0,00016 кВт∙ч. Масса ленты в таком случае меньше в 4 раза. Это означает, что электроэнергии для нагрева ленты в таких же условиях понадобится 0,00004 кВт∙ч (Рис. 3).
Рис. 3. Количество электроэнергии, требуемое нагревательной ленте и кабелю для нагрева на 2 ⁰C
Необходимо отметить, что у кабеля больше изолирующего материала, чем у ленты. Это еще больше увеличивает затраты на нагрев кабеля по сравнению с лентой.
Исходя из вышеизложенного, нагревательная лента гораздо более эффективна, чем кабель. Потребление электроэнергии у ленты в 2-4 раза ниже, чем у кабеля. Это дает множество возможностей для экономии электроэнергии при работе нагревателей в цикличном режиме.
Экологичность.
Благодаря значительно более низкой рабочей температуре аморфной ленты, в сравнении с кабелем, системы на основе аморфной ленты гораздо более экологичны: пыль на поверхности нагревателей не сгорает, как это происходит с высокотемпературными нагревательными элементами. Более низкая температура означает более здоровое окружение, повышенную безопасность и продолжительную работоспособность.
Измерения силы магнитного поля аморфной металлической ленты показали, что оно крайне низкое [7]. На расстоянии 10 мм от нагревательного элемента сила магнитного поля меньше трети магнитного поля Земли (которая составляет ~420 мГн) и практически полностью растворяется чуть выше.
Безопасность.
Технология системы обогрева, в основе которых лежит аморфная металлическая лента исключает риск каких-либо повреждений поверхностей, к которым или на которые они устанавливаются (в отличие от других систем, работающих на значительно более высоких температурах).
Заключения:
-
Аморфная металлическая лента может быть использована как низкотемпературный нагревательный элемент.
-
Низкотемпературный нагревательный элемент на основе аморфной металлической ленты экологичный и безопасный.
-
Аморфная металлическая лента обладает очень низкой тепловой инерцией и достигает стабильного температурного состояния за относительно короткое время.
-
Тепловая эффективность ленты значительно выше, чем у кабеля. Большая площадь поверхности теплопередачи ленты позволяет достигать такой же тепловой мощности (как при использовании обычного кабеля) на более низких рабочих температурах нагревательного элемента.
-
Ультратонкая лента с большой площадью поверхности предотвращает поглощение тепла металлом и делает теплопередачу эффективнее.
-
Существенная экономия энергии рассчитывается за счет низкой тепловой инерции и эффективной теплопередачи, особенно в режиме быстрого переключения (вкл/выкл).
-
Высокая механическая прочность, низкая температура нагрева и коррозионная устойчивость наделяют ленту высокой степенью надежности, что особенно важно при эксплуатации антиобледенительных систем в экстремальных условиях арктических территорий.
Список литературы:
1. Павленко Т.П., Токарь М.Н. Анализ и исследование свойств аморфных сплавов // Электротехника и электромеханика. 2013. No 5. С. 45-47. Статья в журнале.
2. Patent No 5,641,421, Jun. 24, 1997 (United States Patent) «Amorphous metallic alloy electrical heater systems»: [https://patents.google.com/patent/US5641421A/en]
3. Patent No EP 0 808 078 B1, 04. 10.2001 (European Patent Off ice) «Amorphous metallic alloy electrical heater system»: [https://data.epo.org/publication-server/document?cc=EP&pn=0808078&ki=B1&lg=en]
4. Могильников П.С. Закономерности влияния процессов структурной релаксации на магнитные свойства и механическое поведение аморфных сплавов на основе кобальта с очень низкой магнитострикцией (λs < 10-7 ): диссертация канд. физико-математических наук. 01.04.07 / Павел Сергеевич Могильников. Москва, 2016. 202с.
5. Brook-Levinson E.T., Geller M.A Amorphous metallic alloy ribbons heating element // The optimization of composition, structure and properties of metals, oxides, composites, nano- and amorphous materials. 2003. p. 80-88.
6. Geller M. Electric wires and ribbon heating elements for under floor heating: [http://www.orionecotech.com/pdf/Wire-ribbon%20energy%20consumption.pdf]
7. Test Report No: 221968 – EN 62233, Nemko testing laboratory. 2008: [http://2.ahtrussia. z8.ru/wp-content/uploads/2015/07/Nemko_2.png]
8. Измайлов С.В., Шульга А.Р., Шульга Р.Н., Змиева К.А. Новые подходы к созданию энергоинформационных распределительных сетей // Электротехника. No 2. 2014. С. 39-43.
9. Змиева К.А. Применение автоматических компенсаторов реактивной мощности для повышения энергоэффективности управления электроприводом металлообрабатывающих станков // Электротехника. 2009. No 11. С. 26-32.
References:
1. Pavlenko T.P., Tokar’ M.N. Analiz i issledovanie svojstv amorfnyh splavov // Elektrotekhnika i elektromekhanika. 2013. № 5. S. 45-47.
2. Patent № 5,641,421, Jun. 24, 1997 (United States Patent) «Amorphous metallic alloy electrical heater systems»: [https://patents.google.com/patent/US5641421A/en]
3. Patent № EP 0 808 078 B1, 04.10.2001 (European Patent Office) «Amorphous metallic alloy electrical heater system»: [https://data.epo.org/publication-server/document?cc=EP&pn=0808078&ki=B1&lg=en]
4. Mogil’nikov P.S. Zakonomernosti vliyaniya processov strukturnoj relaksacii na magnitnye svojstva i mekhanicheskoe povedenie amorfnyh splavov na osnove kobal’ta s ochen’ nizkoj magnitostrikciej (λs < 10-7 ): dissertaciya kand. fiziko-matematicheskih nauk. 01.04.07 / Pavel Sergeevich Mogil’nikov. Moskva, 2016. 202s.
5. Brook-Levinson E.T., Geller M.A Amorphous metallic alloy ribbons heating element // The optimization of composition, structure and properties of metals, oxides, composites, nano- and amorphous materials. 2003. p. 80-88.[U1]
6. Geller M. Electric wires and ribbon heating elements for under floor heating: [http://www.orionecotech.com/pdf/Wire-ribbon%20energy%20consumption.pdf]
7. Test Report №: 221968 – EN 62233, Nemko testing laboratory. 2008: [http://2.ahtrussia.z8.ru/wp-content/uploads/2015/07/Nemko_2.png]
8. Izmailov S.V., ShulGa R.N., ShulGa A.R., Zmieva K.A. New approaches to the creation of energy information distribution networks // Russian Electrical Engineering. 2014. Т. 85. № 2. С. 100-104.
9. Zmieva K.A. Methods for using automatic compensators for reactive power to increase power efficiency of electric drive control in metal removal machine tools // Russian Electrical Engineering. 2009. Т. 80. № 11. С. 604-609.
Статья представлена в открытом доступе в полнотекстовом формате по лицензии Creative Commons 4.0
8.7. Аморфные сплавы — Купити в Харкові, Києві, Україні. Безкоштовне тестування
Металлы и сплавы в аморфном состоянии, т.е. металлические стекла, впервые были получены в 1959—1960 гг. Они существенно отличаются от сплавов того же состава, имеющих традиционное кристаллическое строение. Металлические стекла различного состава обладают высокими механическими, магнитными, антикоррозионными свойствами.
Аморфная структура, которая представляет единое зерно, образуется при сверхвысоких скоростях охлаждения — 106 К/с и выше, благодаря чему достигается очень большая степень переохлаждения, при которой параметры кристаллизации ЧЦ и СК равны нулю (скорость охлаждения при получении отливок традиционными методами около 1 К/с).
Существует ряд методов получения таких скоростей:
Закалка из жидкого состояния — основной метод получения металлических стекол. Схема установки для получения металлического стекла в виде ленты приведена на рис. 8.4. Установка состоит из трех вакуумных камер 1. В верхней камере осуществляется расплавление металла плазменной горелкой 6, в средней расположен медный диск 3, нижняя является вакуумным резервуаром. Водоохлаждаемый медный тигель 4 расположен на стенке, разделяющей верхнюю и среднюю камеры. После помещения металла 5 в тигель откачивают воздух для создания вакуума с давлением 10-4 Па, затем в верхнюю и среднюю камеры подают аргон под давлением (5…8)-104 Па. После расплавления материала давление в средней камере сбрасывается до 104 Па с помощью дроссельного клапана 2. Под действием разности давления расплав поступает в среднюю камеру и попадает на вращающийся медный диск. При непрерывной подаче жидкого металла образуется лента с аморфной структурой.
Рис. 8.4. Схема установки для получения металлов в аморфном состоянии (металлического стекла): 1— вакуумные камеры; 2 — дроссельный клапан; 3 — медный диск; 4 — медный тигель; 5 — металл; 6 — плазменная горелка
Аморфная структура металлических стекол нестабильна, она стремится перейти в более равновесную форму, т.е. кристаллическую. Это происходит при нагреве выше температуры кристаллизации Ткр:
Ткр=( 0,4…0,65) Тпл
где Тпл — температура плавления
Применение этих материалов ограничено температурой. Свои свойства они сохраняют лишь ниже Ткр. Кроме того, сортамент их выпуска ограничен, в основном это тонкая фольга, ленты, нити, так как при больших сечениях невозможно добиться сверхвысоких скоростей охлаждения. Основная область применения — микроэлектроника и радиоэлектроника, где используется фольга и необходимо нанесение тонких пленок аморфных металлов на полупроводниковые или изолирующие подложки. Однако такое применение аморфных металлических сплавов определяется не только и не столько технологическими соображениями, сколько их свойствами. Металлические стекла обладают особыми электрическими и магнитными свойствами. Так, удельное электросопротивление сплава Ni80Si7B80 в 1,5 раза больше, чем у нихрома (традиционный сплав с высоким сопротивлением).
Железокобальтовые сплавы обладают высокой магнитной проницаемостью и малой коэрцитивной силой, что необходимо для магнитомягких материалов. Коэрцитивная сила тем меньше, чем крупнее зерно, а структура аморфных сплавов подобна единому зерну. Они могут заменить традиционные пермаллои — сплавы, содержащие от 45 до 83 % Ni.
Для аморфных сплавов, в состав которых входят железо, хром и кобальт, характерно сочетание высоких величин твердости и прочности (табл. 8.1).
Маркировка аморфных сплавов отличается от принятой для сталей и сплавов. Они обозначаются аналогично химическим соединениям. Цифры показывают содержание элемента в атомных процентах, например Fe80B80.
Таблица 8.1.
Использование аморфных сплавов для изготовления нагруженных деталей, к сожалению, ограничено производимым сортаментом. Нити используют для армирования композиционных материалов (см. гл. 13), ленты — для намотки при изготовлении сосудов высокого давления. Из ленты также изготавливаются упругие элементы.
Достижение весьма высокой твердости реальных деталей можно реализовать путем аморфизации поверхностных слоев лазерной обработкой. Так, лазерная обработка чугунной детали (3,2 % С, 2,6 % Si, 0,64% Мn, 0,06% Р) позволила получить твердость поверхности, равную 1200 HV. Такая весьма высокая твердость достигается, например при азотировании сталей, содержащих алюминий.
- Попередня
Китай Fe-основанные аморфные ленты поставщиков и производителей и завод — оптовая цена Fe основе аморфной ленты
Аморфные и нанокристаллические ленты Мы производим аморфные ленты на основе железа для сердечников трансформаторов. Аморфные ленты для распределительных трансформаторов превосходят кремниевую сталь в энергосбережении. Снижение нагрузки на аморфные распределительные трансформаторы Sh25 на 60% -80% ниже …Подробная информация о продукции
Аморфные и нанокристаллические ленты
Мы производим аморфные ленты на основе железа для распределительных трансформаторных сердечников.
Аморфные ленты для распределительных трансформаторов превосходят кремниевую сталь в энергосбережении. Потери без нагрузки трансформаторов аморфного распределения Sh25 на 60% -80% ниже, чем силиконовые трансформаторы Sh21.
Мы также производим аморфные аморфные и нанокристаллические ленты на основе кобальта на основе железа для
разнообразие электромагнитных компонентов в электрических и электронных областях.
Область применения:
• Сердечники трансформаторов среднего напряжения в отопительном оборудовании
• Тороидальные бесщелевые сердечники в качестве индукционных индукторов SMPS, дифференциальные входные индукторы
• Тороидальные бесщелевые ядра как шумозащитные дроссели в автомобильной аудиосистеме, автомобильной навигационной системе
• Тороидальные щелевые сердечники для использования PFC в кондиционере, плазменном телевизоре
• Высокочастотные прямоугольные вырезанные сердечники в качестве выходных индукторов и трансформаторов в SMPS, UPS и т. Д.
• Тороидальные бесщелевые сердечники в качестве импульсного трансформатора для управления IGBT, MOSFET и GTO
• Аморфные статоры и роторы в электродвигателях и генераторах с переменной скоростью вращения с переменной скоростью
Характеристики:
• Наивысшая насыщенная индукция среди аморфных сплавов — Уменьшение объема компонента
• Низкая коэрцитивность — Содействие эффективности компонентов
• Низкие потери в сердечнике — Уменьшите температуру устройства
• Переменная проницаемость — Удовлетворять различные требования к применению в зависимости от тепловой обработки различных сердечников
• Отличная стабильность — при максимальной температуре обслуживания 130 ° C
Физические свойства
Насыщенная индукция | 1. 56T | Твердость Hv | 960kg / мм2 |
Температура Кюри | 410 ° С | плотность | 7.18g / cm3 |
Температура кристаллизации | 535 ° С | удельное сопротивление | 130μΩ см |
Насыщенная магнитострикция | 27×10-6 |
Магнитные свойства
Тип продукта | Поперечное поле, отожженное | Не отожжено поле | Продольное поле, отожженное |
Максимальная проницаемость | > 2×104 | > 20×104 | > 25×104 |
Насыщенная индукция | 1,5 Т | 1,5 Т | 1,5 Т |
Remanance | 0,5> | 1,0 T | 1,2 Т |
Коэрцитивность | 4a> | 2,4> | 4a> |
Потеря сердечника (50 Гц, 1,4 т) | 0,2> | 0. 13w> | 0.3w> |
Потеря сердечника (400 Гц, 1,2 Т) | 1.8w> | 1.25w> | 2> |
Потери основного тока (8 кГц, 1,0 т) | 80w> | 60w> | 100w> |
(-55 ° C-125 ° C) | |||
DP / P (120 ° C’200 часов) |
Сравнение аморфных лент на основе Fe и кремниевой стали
материал | Аморфный на основе Fe | Кремниевая сталь |
Насыщенная индукция (T) | 1,56 | 2,03 |
Коэрцитивность (А / м) | ||
Максимальная проницаемость | > 25×104 | 4×104 |
Потери сердечника (Вт / кг) | 50 Гц, 1,3 Т, Р | 50 Гц, 1,7 Т, Р = 1,2 |
Возбуждающая мощность (ВА / кг) | 50 Гц, 1,3 Т, Р | 50 Гц, 1,7 Т, Р |
Фактор стека | 0,84 | 0,95 |
Магнитострикция (’10-6) | 27 | — |
Сопротивление (Вт-см) | 130 | 45 |
Плотность (г / см3) | 7,18 | 7,65 |
Температура кристаллизации (℃) | 535 | — |
Температура Кюри (℃) | 415 | +746 |
Сила (МПа) | 1500 | 343 |
Твердость (HV) | 900 | 181 |
Толщина (мкм) | 30 | 300 |
Характеристики
Номер детали | Ширина, мм | Толщина, мм | Статус обработки |
RF1-0050 | 5 ± 0,05 | 29 ± 3 | Щелевая лента |
RF1-0065 | 6,5 ± 0,05 | 29 ± 3 | Щелевая лента |
RF1-0080 | 8 ± 0,05 | 29 ± 3 | Щелевая лента |
RF1-0100 | 10 ± 0,05 | 29 ± 3 | Щелевая лента |
RF1-0150 | 15 ± 0,05 | 29 ± 3 | Щелевая лента |
RF1-0200 | 20 ± 0,1 | 29 ± 3 | Щелевая лента |
RF1-0250 | 25 ± 0,1 | 29 ± 3 | Щелевая лента |
RF1-0300 | 30 ± 0,1 | 29 ± 3 | Щелевая лента |
RF1-0400 | 40 ± 0,1 | 29 ± 3 | Щелевая лента |
RF1-0500 | 50 ± 0,1 | 29 ± 3 | Щелевая лента |
RF1-0640 | 64 ± 1 | 29 ± 3 | Литая лента |
RF1-1000 | 100 ± 1 | 29 ± 3 | Литая лента |
Ленты с другими спецификациями могут быть предоставлены в соответствии с требованиями заказчика
Типичные характеристические кривые
Рис. 1 Цикл гистерезиса
Рис.2 Высокочастотные потери сердечника
Рис.3 Потери основного тока и возбуждающая мощность на частоте 50 Гц
горячая этикетка : fe-based аморфная лента, Китай, поставщики, производители, завод, оптовая продажа, цена, купить
Предыдущая статья: Бесплатно
Следующая статья: Аморфные ядра
Запрос
Вам также может понравиться
Теплый пол на основе металлической аморфной ленты
Главная » Разное » Теплый пол на основе металлической аморфной ленты
Теплый пол на основе металлической амфорной ленты 👉 особенность, плюсы
Тепло ногам, тепло и телу – именно этим правилом руководствуются все, кто решает создать систему обогрева полов. Обустроить обогрев можно разными способами, и чтобы сделать правильный выбор, нужно изучить особенности каждой системы. Одним из самых малорассматриваемых и непонятных остается теплый пол на основе аморфной металлической ленты.
Аморфный теплый пол может монтироваться под любую отделку
Что это такое?
Первым делом стоит уяснить, что это подвид электрического тёплого пола. Основа его – аморфная металлическая лента. Уникальные обогревающие свойства она получила благодаря тому, что металл расплавили и почти мгновенно охладили. Эта технология уникальна.
Сегодня технология аморфного электрического теплого пола самая прогрессивная из имеющихся. Все потому, что она самая энергоэффективная, а значит экономная. Хотя ее основой является металл, но он за счет особой подготовки отличается от своих металлических собратьев механическими, электрическими, магнитными и другими свойствами.
Некоторые характеристики:
- Распространение тепла по помещению с таким обогревом намного эффективней и равномерней.
- Рабочая температура в пределах +40⁰, что абсолютно безопасно для человека.
- Система конструктивно очень прочная, чего нельзя сказать о металлах в кристаллическом виде.
- Даже несмотря на то, что элементы металлические, служит такой пол долго и не поддается коррозии.
- Электромагнитное поле безопасное.
Такой теплый пол — отличная альтернатива кабельному и ИК, поскольку в нем нет недостатков, присущих этим двум типам пола.
Несколько аргументов «за»
Плюсы и минусы
Аморфный теплый пол имеет массу преимуществ, но есть у него и недостатки. Начать следует с позитивных качеств, среди них:
- Высокая теплоотдача при толщине аморфной металлической ленты всего 20-25 мкм.
- Энергоэффективность – она достигается за счет мгновенной отдачи тепловой энергии, металлическая лента ее не накапливает, что является важным моментом в обогреве. Температура в помещении будет повышаться быстро.
- Большая площадь теплопередачи, что обеспечивает равномерное распределение тепла.
- Нетребовательность к условиям монтажа: укладывать можно прямо в слой плиточного клея.
- Отсутствуют конвекционные потоки, связанные с разностью температур в разных горизонтальных плоскостях помещения.
- Если один элемент повредится, это не повлияет на качество функционирования и температуру пола.
Распределение тепла
Среди недостатков аморфных полов стоит упомянуть следующие:
- Как было сказано выше, такой теплый пол не аккумулирует энергию, а это значит, что его быстрый нагрев означает такое же быстрое остывание. Если возникнут перебои с электричеством, пол быстро остынет.
- Нагревать пол до температуры выше +28⁰ крайне нежелательно, ведь это может привести к нивелированию уникальных свойств ленты, которая является основой этой системы.
Обратите внимание! За счет того, что существует подобное ограничение в температуре нагрева, этот тип теплого пола считается отличным решением при обустройстве паркетных полов и при использовании ламината и линолеума.
Что еще нужно знать про аморфный теплый пол?
Система обогрева на основе аморфной ленты считается экономной не только за счет меньшего энергопотребления. Важным ее качеством считается оптимальный обогрев. Если уменьшить температуру прогревания пола на 2°С, человек не ощутит разницы. Экономия в этом случае налицо.
В таком виде продаются маты с аморфной металлической лентой
Продается подобная система теплого пола в виде матов, которые расстилаются на предварительно подготовленное бетонное основание. И еще одна особенность: сверху заливать слой бетонной стяжки не нужно. Можно сразу подготовить бетонную основу, расстелить маты аморфного теплого пола и уложить сверху линолеум или ламинат. Эти требовательные к температуре покрытия не пострадают, а температура в помещении будет комфортной.
Подобный обогрев может использоваться в любом помещении
Вывод
На сегодня аморфный теплый пол считается отличной альтернативой другим системам обогрева, которые монтируются под полом. Энергоэффективость и удобство монтажа этой системы на высоком уровне. Единственное, что пока отталкивает потребителей – это высокая цена, ведь новое всегда дорого. Вероятно, скоро такие системы станут дешевле.
Вконтакте
Google+
Средняя оценка 0 оценок более 0 Поделиться ссылкой
Аморфная металлическая лента на основе железа Аморфная лента 2605sa1
Аморфная металлическая лента на основе железа аморфная лента 2605SA1
Высокая плотность насыщенного магнитного потока —————— Минимизация объема трансформатора
Высокая проницаемость — ————————————— Повышение эффективности трансформатора
Низкая коэрцитивная сила — ———————————— Уменьшить распределительную емкость
Низкие потери в сердечнике —— —————————————- Минимизация повышения температуры трансформатора
Отличная стабильность — —————————————- Максимальная температура подачи до 130 ℃ в течение длительного времени
Плотность насыщенного магнитного потока (Т) | 1. 56 | Магнитострикция насыщения | 27 * 10 -6 |
Температура Кюри (℃) | 410 | Денсти (г / см 3 ) | 7,18 |
Температура кристаллизации (℃) | 535 | Удельное сопротивление (мкОм.см) | 130 |
Твердость Hv (кг / мм 2 ) | 960 |
Отожженный в поперечном поле | Без отжига в поле | Отожженный в продольном поле | |
Максимальная проницаемость | > 2 * 10 4 | > 20 * 10 4 | > 25 * 10 4 |
Плотность насыщенного магнитного потока (Т) | 1.5 | 1,5 | 1,5 |
Остаточная сила (T) | 1,0 | 1,2 | |
Коэрцитивность (А / м) | |||
Потери в сердечнике (Вт / кг) (50 Гц, 1,4 Тл) | |||
Потери в сердечнике (Вт / кг) (400 Гц, 1,2 Тл) | |||
Потери в сердечнике (Вт / кг) (8 кГц, 1. 0T) |
No. | Ширина (мм) | Толщина (мкм) | |
Литая лента первого поколения | RA0101MC | 84 | 30 ± 5 |
100 | |||
Лента для продольной резки первого поколения | RA0101MG | 5 | |
6.5 | |||
8 | |||
10 | |||
12 | |||
15 | |||
20 | |||
25 | |||
30 | |||
35 | |||
40 | |||
45 | |||
50 | |||
55 | |||
60 | |||
80 | |||
Литая лента второго поколения | RA0202MC | 142 | 26 ± 2 |
170 | |||
Вторая Поколения литой ленты | RA0202MG | 5 | |
6. 5 | |||
8 | |||
10 | |||
12 | |||
15 | |||
20 | |||
25 | |||
30 | |||
35 | |||
40 | |||
45 | |||
50 | |||
55 | |||
60 | |||
80 |
- Сердечники трансформатора средней частоты в нагревательном оборудовании
- Тороидальный сердечник без зазора индукторы, дифференциальные входные индукторы
- Тороидальные беззазорные сердечники в качестве шумоподавляющих дросселей в автомобильной аудиосистеме, автомобильной навигационной системе
- Тороидальные сердечники с зазором для использования в кондиционерах, плазменных телевизорах
- Высокочастотные прямоугольные сердечники в качестве выходных индукторов и трансформаторов в SMPS , ИБП и т. Д.
- Тороидальные беззазорные сердечники в качестве импульсного трансформатора для управления IGBT, MOSFET и GTO
- Аморфные статоры и роторы в электродвигателях и генераторах с регулируемой скоростью с высокой удельной мощностью
- Другие применения.
Наши услуги
- Настройка продукта
- Служба технической поддержки по запросу.
Информация о компании
Расположение: Зона экономического развития Луцзян, Хэфэй, Китай
Зарегистрированный капитал: 11 миллионов юаней
Время основания: 1993
Объём производств: более 5000 квадратных метров
.
Магнитная металлическая лента из аморфного металлического сплава на основе Fe
Лента из аморфного металлического сплава на основе железа Магнитная металлическая лента
Рабочие характеристики аморфных лент на основе железа
Код продукта | мм ширина ленты ) | Толщина ленты (мкм) | Магнитная индукция насыщения Bs (Тл) | Коэрцитивная сила Hc (А / м) | Удельное сопротивление (мкОм • м) |
ETAR | 5 ~ 80 | 18 ~ 30 | 1. 56 | 2,4 | 1,30 |
Коэффициент магнитострикции насыщения λs (ppm) | Температура Кюри Tc (℃) | 9000 Cr3 Температура установки (℃) | Плотность ρ (г / см3) | Твердость Hv (кг / мм2) | Коэффициент теплового расширения (ppm / ℃) |
27 | 410 | 535 | 7.18 | 960 | 7,6 |
Применения
л Сердечники распределительных трансформаторов (50-60 Гц)
л Сердечники силовых трансформаторов средней частоты (400 Гц — 15 кГц)
l Сердечники импульсных трансформаторов питания (ниже 15 кГц)
l Сердечники реакторов фильтров, индукторов фильтров и накопителей энергии, а также индукторов коррекции коэффициента мощности (PFC) для (менее 50 кГц)
l Высокочастотные прямоугольные сердечники выходных индукторов и трансформаторы в импульсном источнике питания (SMPS), источниках бесперебойного питания (UPS) и т. д.
l Сердечники реакторов насыщения и импульсных компрессоров
Характеристики производительности
l Самая высокая магнитная индукция насыщения среди аморфных сплавов —— Минимизировать размер компонента
л Низкая коэрцитивная сила —— Повышение эффективности компонента
л Низкие потери в железе (от 1/3 до 1/5 листов кремнистой стали) —— Снижение повышения температуры компонентов
л Превосходная температурная стабильность
.
на заводе горячих продаж аморфной ленты магнитной металлической ленты
на заводе горячих продаж аморфная лента магнитная металлическая лента
Характеристики аморфных лент на основе железа
Код товара | Ширина ленты (мм) | Толщина ленты (мкм) | Магнитная индукция насыщения Bs (Тл) | Коэрцитивная сила Hc (А / м) | Удельное сопротивление (мкОм • м) |
ETAR | 5 ~ 80 | 18 ~ 30 | 1. 56 | 2,4 | 1,30 |
Коэффициент магнитострикции насыщения λs (частей на миллион) | Температура Кюри Tc (℃) | Температура кристаллизации Tx (℃) | Плотность ρ (г / см3) | Твердость Hv (кг / мм2) | Коэффициент теплового расширения (ppm / ℃) |
27 | 410 | 535 | 7.18 | 960 | 7,6 |
Приложения
л Сердечники распределительных трансформаторов (50-60Гц)
л Сердечники силовых трансформаторов средней частоты (400 Гц-15 кГц)
л Сердечники импульсных трансформаторов питания (ниже 15 кГц)
л Сердечники реакторов фильтров, индукторов фильтров и накопителей энергии, а также индукторов коррекции коэффициента мощности (PFC) для (ниже 50 кГц)
л Высокочастотные сердечники прямоугольной формы выходных катушек индуктивности и трансформаторов в импульсных источниках питания (ИИП), источниках бесперебойного питания (ИБП) и т. Д.
л Активные зоны реакторов насыщения и импульсных компрессоров
Характеристики производительности
л Самая высокая магнитная индукция насыщения среди аморфных сплавов —— Минимальный размер компонента
л Низкая коэрцитивная сила —— Повышение эффективности компонентов
л Низкие потери в железе (от 1/3 до 1/5 листов кремнистой стали) —— Снижение повышения температуры компонентов
л Отличная температурная стабильность
.
Китайская мягкая магнитная лента из аморфного металла на основе железа
Производство в Китае мягкой магнитной аморфной металлической ленты на основе железа
Характеристики аморфных лент на основе железа
Код товара | Ширина ленты (мм) | Толщина ленты (мкм) | Магнитная индукция насыщения Bs (Тл) | Коэрцитивная сила Hc (А / м) | Удельное сопротивление (мкОм • м) |
ETAR | 5 ~ 80 | 18 ~ 30 | 1. 56 | 2,4 | 1,30 |
Коэффициент магнитострикции насыщения λs (частей на миллион) | Температура Кюри Tc (℃) | Температура кристаллизации Tx (℃) | Плотность ρ (г / см3) | Твердость Hv (кг / мм2) | Коэффициент теплового расширения (ppm / ℃) |
27 | 410 | 535 | 7.18 | 960 | 7,6 |
Приложения
л Сердечники распределительных трансформаторов (50-60Гц)
л Сердечники силовых трансформаторов средней частоты (400 Гц-15 кГц)
л Сердечники импульсных трансформаторов питания (ниже 15 кГц)
л Сердечники реакторов фильтров, индукторов фильтров и накопителей энергии, а также индукторов коррекции коэффициента мощности (PFC) для (ниже 50 кГц)
л Высокочастотные сердечники прямоугольной формы выходных катушек индуктивности и трансформаторов в импульсных источниках питания (ИИП), источниках бесперебойного питания (ИБП) и т. Д.
л Активные зоны реакторов насыщения и импульсных компрессоров
Характеристики производительности
л Самая высокая магнитная индукция насыщения среди аморфных сплавов —— Минимальный размер компонента
л Низкая коэрцитивная сила —— Повышение эффективности компонентов
л Низкие потери в железе (от 1/3 до 1/5 листов кремнистой стали) —— Снижение повышения температуры компонентов
л Отличная температурная стабильность
.
Лента из аморфного металла — Домострой
- Автор: Sereg985
- Прокоментировать
- Рубрика: Строительство
- Ссылка на пост
- https://firmmy. ru/
Содержание
- 0.1 Припойная лента
- 0.2 Лента для электромагнитного экранирования
- 0.3 Лента для нагревателей
- 0.4 Лента марки 5БДСР
- 0.5 Лента из аморфных магнитомягких сплавов на основе кобальта
- 0.6 Лента из аморфных магнитомягких сплавов на основе железа
- 1 Что это такое?
- 2 Плюсы и минусы
- 3 Что еще нужно знать про аморфный теплый пол?
- 4 Вывод
Припойная лента
Лента аморфная припойная из прецизионных сплавов на никелевой основе, предназначенная для автоматической высокотемпературной пайки конструкций из коррозионностойких сталей и сплавов, таких как радиаторы холодильных систем и других сотовых конструкций. Читать полностью
Лента для электромагнитного экранирования
Для электромагнитного экранирования в широком диапазоне частот от 0 Гц до 1МГц применяется лента из аморфных магнитомягких сплавов 82К3ХСР и 84 КХСР. Наивысшая эффективность этих материалов достигается при их применении на низких и средних частотах. Читать полностью
Лента для нагревателей
Лента коррозионностойкая быстрозакаленная из аморфного сплава марки 25НХСР, предназначена для изготовления резистивных элементов, в том числе для низкотемпературных электрических нагревателей. Может применяться в качестве конструкционного материала. Ленту производят по ТУ 14-123-219-2011. Читать полностью
Лента марки 5БДСР
Лента поставляется в нетермообработанном состоянии и требует обязательной термической или термомагнитной обработки сформированных из ленты изделий. Читать полностью
Лента из аморфных магнитомягких сплавов на основе кобальта
Лента быстрозакаленная из магнитомягких аморфных сплавов АМЕТ на основе кобальта изготавливается по ТУ 14-123-149-2009. Читать полностью
Лента из аморфных магнитомягких сплавов на основе железа
Лента быстрозакаленная из магнитомягких аморфных сплавов АМЕТ на основе железа изготавливается по ТУ 14-123-149-2009. Читать полностью
ПАО «Мстатор» производит ленты из аморфных и нанокристаллических сплавов АМАГ толщиной от 17 до 25 мкм (указывается заказчиком) и шириной 20, 25, 30 мм в исходном варианте после спиннингования. Используя имеющееся оборудование резки, ПАО «Мстатор» поставляет ленту по требованиям заказчика шириной от 0,7 до 30мм.
Получение, структура, свойства, преимущества и сравнение с традиционными магнитомягкими материалами см. в разделе Аморфные и нанокристаллические магнитомягкие сплавы.
В настоящее время аморфные и нанокристаллические магнитомягкие материалы находят применение в различных отраслях:
Тепло ногам, тепло и телу – именно этим правилом руководствуются все, кто решает создать систему обогрева полов. Обустроить обогрев можно разными способами, и чтобы сделать правильный выбор, нужно изучить особенности каждой системы. Одним из самых малорассматриваемых и непонятных остается теплый пол на основе аморфной металлической ленты.
Аморфный теплый пол может монтироваться под любую отделкуЧто это такое?
Первым делом стоит уяснить, что это подвид электрического тёплого пола. Основа его – аморфная металлическая лента. Уникальные обогревающие свойства она получила благодаря тому, что металл расплавили и почти мгновенно охладили. Эта технология уникальна.
Сегодня технология аморфного электрического теплого пола самая прогрессивная из имеющихся. Все потому, что она самая энергоэффективная, а значит экономная. Хотя ее основой является металл, но он за счет особой подготовки отличается от своих металлических собратьев механическими, электрическими, магнитными и другими свойствами.
- Распространение тепла по помещению с таким обогревом намного эффективней и равномерней.
- Рабочая температура в пределах +40⁰, что абсолютно безопасно для человека.
- Система конструктивно очень прочная, чего нельзя сказать о металлах в кристаллическом виде.
- Даже несмотря на то, что элементы металлические, служит такой пол долго и не поддается коррозии.
- Электромагнитное поле безопасное.
Такой теплый пол — отличная альтернатива кабельному и ИК, поскольку в нем нет недостатков, присущих этим двум типам пола.
Несколько аргументов «за»Плюсы и минусы
Аморфный теплый пол имеет массу преимуществ, но есть у него и недостатки. Начать следует с позитивных качеств, среди них:
- Высокая теплоотдача при толщине аморфной металлической ленты всего 20-25 мкм.
- Энергоэффективность – она достигается за счет мгновенной отдачи тепловой энергии, металлическая лента ее не накапливает, что является важным моментом в обогреве. Температура в помещении будет повышаться быстро.
- Большая площадь теплопередачи, что обеспечивает равномерное распределение тепла.
- Нетребовательность к условиям монтажа: укладывать можно прямо в слой плиточного клея.
- Отсутствуют конвекционные потоки, связанные с разностью температур в разных горизонтальных плоскостях помещения.
- Если один элемент повредится, это не повлияет на качество функционирования и температуру пола.
Среди недостатков аморфных полов стоит упомянуть следующие:
- Как было сказано выше, такой теплый пол не аккумулирует энергию, а это значит, что его быстрый нагрев означает такое же быстрое остывание. Если возникнут перебои с электричеством, пол быстро остынет.
- Нагревать пол до температуры выше +28⁰ крайне нежелательно, ведь это может привести к нивелированию уникальных свойств ленты, которая является основой этой системы.
Обратите внимание! За счет того, что существует подобное ограничение в температуре нагрева, этот тип теплого пола считается отличным решением при обустройстве паркетных полов и при использовании ламината и линолеума.
Что еще нужно знать про аморфный теплый пол?
Система обогрева на основе аморфной ленты считается экономной не только за счет меньшего энергопотребления. Важным ее качеством считается оптимальный обогрев. Если уменьшить температуру прогревания пола на 2°С, человек не ощутит разницы. Экономия в этом случае налицо.
В таком виде продаются маты с аморфной металлической лентойПродается подобная система теплого пола в виде матов, которые расстилаются на предварительно подготовленное бетонное основание. И еще одна особенность: сверху заливать слой бетонной стяжки не нужно. Можно сразу подготовить бетонную основу, расстелить маты аморфного теплого пола и уложить сверху линолеум или ламинат. Эти требовательные к температуре покрытия не пострадают, а температура в помещении будет комфортной.
Подобный обогрев может использоваться в любом помещенииВывод
На сегодня аморфный теплый пол считается отличной альтернативой другим системам обогрева, которые монтируются под полом. Энергоэффективость и удобство монтажа этой системы на высоком уровне. Единственное, что пока отталкивает потребителей – это высокая цена, ведь новое всегда дорого. Вероятно, скоро такие системы станут дешевле.
ПАЙКА ТОНКОСТЕННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ КОНСТРУКЦИЙ АМОРФНЫМ ЛЕНТОЧНЫМ ПРИПОЕМ ВПр51
- 2022
- 2021
- 2020
- 2019
- 2018
- 2017
- 2016
- 2015
- 2014
- 2013
№1 | №2 | №3 | №4 | №5 | №6 | №7 | №8 | №9 | №10 | №11 | №12
dx. doi.org/ 10.18577/2307-6046-2018-0-2-3-3
УДК 621.791
Stolyankov Yu.V., Lukin V.I., Afanasiev-Khodykin A.N.
ПАЙКА ТОНКОСТЕННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ КОНСТРУКЦИЙ АМОРФНЫМ ЛЕНТОЧНЫМ ПРИПОЕМ ВПр51
Приводится описание особенностей структуры и свойств аморфного ленточного припоя на основе никеля марки ВПр51, предназначенного для высокотемпературной пайки тонкостенных элементов конструкций из нержавеющих сталей и сплавов на основе никеля. Приводятся требования к его составу, описана процедура определения режимов пайки, предусматривающая выбор температуры и времени выдержки, определены технологические свойства припоя, такие как растекаемость и смачиваемость, оценена его эрозионная активность по отношению к основному материалу. Приведены также данные о прочностных характеристиках паяных соединений, полученных с использованием припоя ВПр51 в виде аморфной ленты.
Ключевые слова: аморфный ленточный припой, тонкостенный элемент конструкции, пайка, amorphous tape solder material, thin-walled structural component, brazing.
Введение
Высокотемпературная пайка тонкостенных элементов конструкций, выполненных из коррозионностойких сталей и сплавов на основе никеля, является относительно сложным технологическим приемом [1–3]. В данном случае приходится сталкиваться с рядом трудностей, связанных, с одной стороны, с необходимостью обеспечения высокого уровня смачиваемости материалом припоя поверхностей соединяемых элементов конструкции, а с другой – такого рода взаимодействие должно быть ограничено зоной диффузионного взаимодействия, которая, в свою очередь, должна быть достаточной для обеспечения требуемого уровня прочностных характеристик паяного соединения. Кроме требований к природной сущности припоя, его физико-химическим свойствам, задаваемым, прежде всего, химическим составом, крайне важным является решение вопросов о равномерной и точно задаваемой дозировке припоя и исключении образования пористости в зоне паяного шва из-за, например, использования полимерного связующего в случае лент, получаемых из порошкового припоя [4]. Одним из полуфабрикатов припоев, применяемых для высокотемпературной пайки, сочетающим высокую степень структурно-химической однородности при прецизионно задаваемой толщине, а следовательно, обеспечивающим точную дозировку, является припой в виде быстрозакаленных лент. В этой связи перспективно использование ленточного припоя марки ВПр51, предназначенного для пайки тонкостенных элементов конструкций авиационной техники (теплообменники, сотовые конструкции), выполненных из коррозионностойких сталей и сплавов на основе никеля [5].
Работа выполнена в рамках реализации комплексного научного направления 10.9. «Припои и технологии высокотемпературной диффузионной пайки», в части разработки припоев и технологии высокотемпературной диффузионной пайки жаропрочных металлических материалов нового поколения («Стратегические направления развития материалов и технологий их переработки на период до 2030 года») [2].
Аморфные металлические ленточные припои на основе никеля обладают уникальными физико-химическими свойствами: идеальной структурной и химической однородностью, равнотолщинностью, пластичностью при многократном изгибе [6–11]. Кроме обеспечения возможности получения высокотемпературного припоя в виде быстрозакаленных лент, т. е. склонности к образованию необходимого для обеспечения основных технологических свойств полуфабриката припоя количества аморфной фазы [12, 13], его состав также должен удовлетворять целому ряду требований: обладать физико-химическими свойствами, обеспечивающими необходимый уровень смачиваемости и растекаемости, а также низкой эрозионной активностью по отношению к основному материалу [5, 14–16]. В итоге полученная композиция, будучи полученной в виде аморфной (быстрозакаленной) ленты, может найти свое применение уже в качестве армирующего элемента композиционного материала [17] или войти в состав материалов функционального назначения [18].
В настоящее время перспективным направлением в области разработки композиций припоев, предназначенных для пайки тонкостенных элементов конструкций из нержавеющих сталей и жаропрочных сплавов, является создание припоев на основе никеля. Задача повышения жаропрочности (способности материала выдерживать высокие напряжения при температурах эксплуатации) паяных соединений решается благодаря сложному легированию припоев и проведению длительной термической обработки соединений. Наиболее часто применяют хром, обеспечивающий жаростойкость (способность сопротивляться химическому разрушению поверхности в условиях эксплуатации) и стойкость к высокотемпературной солевой коррозии (ВСК), которая наиболее опасна в температурном диапазоне 760–1000°C. Введением в припой таких элементов, как молибден, вольфрам, тантал, алюминий и титан, достигают повышения жаропрочности; введением кобальта – пластичности паяных соединений. Молибден, вольфрам и тантал предназначены для твердорастворного, а алюминий и титан – для дисперсионного упрочнения. По этому принципу созданы многие отечественные и зарубежные припои, такие, например, как ВПр24 и др. Особый интерес представляют эвтектические сплавы, обладающие низкой температурой ликвидус, высокой жидкотекучестью, которые хорошо смачивают поверхность паяемых материалов и менее склонны к образованию ликваций и усадочных пор. Никелевые припои типа BNi-2, BNi-3, BNi-4 используются при пайке элементов конструкций из жаропрочных, жаростойких коррозионностойких материалов, работающих при температурах вплоть до 1000°C, и состоят обычно из эвтектик состава «никель–бор» или «никель–кремний–бор», которые, как правило, характеризуются высокой эрозионной активностью (что обусловлено высоким содержанием бора: 2,5–3,5%), которая обусловлена низкой температурой эвтектики «никель–бор» и высокой диффузионной подвижностью бора.
Решение задачи создания экономнолегированного припоя на основе никеля, сочетающего сниженную температуру пайки с низкой эрозионной активностью материала припоя по отношению к соединяемым материалам, а также позволяющего получать такой припой в виде аморфной ленты, сводится к определению входящих в его состав элементов и их содержанию, т. е. существование припоя в виде аморфной ленты определяется его химическим составом [18]. В состав припоя, содержащего такие традиционные для жаропрочных припоев на основе никеля элементы, как хром, кобальт, молибден, ниобий, титан, дополнительно вводят железо, марганец, а также кремний и бор. С помощью введения в сплав дополнительных компонентов обеспечивается необходимый уровень значений жаростойкости припоя и паяных соединений на уровне значений жаростойкости не ниже основного материала. Сравнительно низкое содержание хрома и молибдена в совокупности с введением бора позволяет существенно (˂1100°С) снизить температуру пайки, обеспечить низкую эрозионную активность припоя и, как показали испытания, описанные далее, не сказывается на уровне жаростойкости и прочности паяных соединений. Оптимальным сочетанием содержания железа и кобальта также достигается уменьшение растворения паяемого материала, повышение прочности, пластичности и снижение способности к охрупчиванию паяных соединений при хорошем уровне смачиваемости. Введением титана, который является сильным раскислителем сплавов, в совокупности с наличием в сплаве ниобия достигается необходимый уровень жаропрочности, обусловленный образованием тугоплавких соединений (боридов и силицидов) на их основе. Марганец введен в состав припоя для обеспечения необходимой смачиваемости и растекаемости припоя по поверхности паяемого материала. Кроме того, этот элемент позволяет снизить температуру плавления, что в совокупности обеспечивает высокий уровень прочностных характеристик паяных соединений.
Материалы и методы
Оценку свойств припоя производили на основании изучения особенностей его поведения при пайке тонкостенных элементов конструкций, выполненных из коррозионностойкой стали марки 12Х18Н10Т. В данном случае важным является подбор оптимальных режимов пайки – температуры и продолжительности выдержки, которые определяют взаимодействие материала припоя с материалом соединяемых деталей.
Для этой цели проведена серия экспериментов с последовательным изменением температуры пайки образцов в вакууме, состоящих из пластин паяемого материала с размещенным на их поверхности пакетом из нескольких слоев аморфного припоя. Перед пайкой поверхность пластин тщательно зачищали шлифовальной бумагой номеров 200, 400 и 600 с доведением поверхности полировкой шлифовальной бумагой с зерном 0,63 мкм. Затем поверхность обрабатывали смесью бензина и спирта в соотношении 3:1 (объемных частей). Количество припоя оценивали по толщине используемых лент припоя. Так, для припоя марки ВПр51 проведена пайка по следующим режимам: температура варьировалась от 1050 до 1160°C, выдержка при температуре пайки составляла 15 мин. В ходе эксперимента контролировали следующие параметры: смачиваемость, которую оценивали по углу смачивания; растекаемость, которую, в свою очередь, измеряли по диаметру капли на поверхности пластины, а также степень эрозионного взаимодействия материала припоя с паяемым материалом. На основании проведенных экспериментов для припоя марки ВПр51 выбран следующий режим пайки: температура 1040–1050°C, выдержка 15 мин.
В случае изготовления образцов для определения напряжения сдвига, нахлестка составляла 1,0–1,5 толщины листовой заготовки. Это продиктовано тем, что при большей величине нахлестки разрушение (особенно при испытаниях при повышенной температуре) происходит по основному материалу. При увеличении площади нахлестки в процессе испытаний также происходит изгиб нахлесточной части паяных образцов. Такого рода деформация образцов, имеющая место до его разрушения, нежелательна. По этой причине величину нахлестки поддерживали в указанных ранее пределах.
Для определения предела прочности паяного соединения изготовили стандартные образцы для испытаний с диаметром рабочей зоны 5 мм из прутковой заготовки коррозионностойкой стали марки 12Х18Н10Т.
Определение прочностных характеристик проводили на испытательных машинах Instron (Англия), FPZ-100/1 (Германия) при комнатной (20°C) и повышенной температуре (600°C).
Способность припоя заполнять зазоры малой величины под действием капиллярных сил, называемую капиллярностью, проверяли следующим образом. На поверхность пластины из коррозионностойкой стали указанной марки укладывали пластину прямоугольной формы из стали той же марки, но меньшего размера и закрепляли фольгой из коррозионностойкой стали посредством точечной сварки. Строго контролировали зазор (на свету) между пластинами, который не превышал 50±5 мкм. Затем у кромки второй пластины устанавливали пакет аморфного ленточного припоя. Далее проводили пайку по выбранному на этапе определения смачиваемости и растекаемости режиму и изготавливали продольный шлиф, по которому определяли степень заполнения припоем заданного зазора, – тем самым подтверждалась смачиваемость паяемого материала припоем и дополнительно оценивалась величина эрозионного взаимодействия материла припоя с соединяемым материалом (рис. 1).
Рис. 1. Проба на капиллярность припоя марки ВПр51
При металлографическом исследовании микрошлифов паяных соединений установлено следующее: степень эрозии материалом припоя ВПр51 не превышает 2–3%, припой образует малые углы смачивания и хорошо заполняет капиллярный зазор (рис. 2).
Рис. 2. Входная (а – ×100) и выходная (б – ×200) галтели паяного шва образца
из коррозионностойкой стали марки 12Х18Н10Т
Установлено также, что в паяном шве с зазором 90–100 мкм (рис. 3) образована доэвтектическая структура, имеющая включения темного цвета. Шов состоит из гамма-твердого раствора, эвтектики и темных включений (рис. 4, а). По мере уменьшения зазора (шов толщиной 50 мкм) эвтектика сначала становится прерывистой (рис. 4, б), а затем вырождается. При величине зазора, равной 40 мкм, шов состоит только из гамма-твердого раствора (рис. 4, в).
Рис. 3. Паяный шов (×200) со стороны входной галтели с зазором 90–100 мкм
Рис. 4. Изменение микроструктуры (×500) паяного соединения по шву (а–в)
Результаты и обсуждение
Для пайки образцов для определения механических характеристик (пределов прочности при срезе или сдвиге, предела прочности при растяжении) использованы приведенные ранее режимы пайки. Так, для образцов из коррозионностойкой стали марки 12Х18Н10Т для испытания на срез и определения предела прочности выбран следующий режим: температура 1040–1050°С с выдержкой 15–20 мин и охлаждением с печью до 100°С в вакууме. Пайку проводили в вакуумной печи типа СНВ, контроль температуры осуществляли при помощи вольфрамово-рениевой термопары с фиксированием значений на цифровом вольтметре.
При испытании образцов из коррозионностойкой стали, паянных припоем марки ВПр51, получены следующие результаты (табл. 1 и 2).
Таблица 1
Результаты механических испытаний на срез образцов из коррозионностойкой стали марки 12Х18Н10Т толщиной 1,5 мм, паянных припоем марки ВПр51 (аморфная лента)на основе никеля
Условный номер образца |
Геометрические размеры нахлестки |
Площадь нахлестки, мм2 |
Нагрузка при разрушении, кН |
Предел прочности, МПа |
|
ширина, мм |
длина, мм |
||||
Температура испытания 20°С |
|||||
1 |
9,35 |
0,95 |
8,88 |
5,02 |
554 |
2 |
9,55 |
0,97 |
9,26 |
5,39 |
570 |
3 |
9,67 |
0,93 |
8,99 |
4,69 |
512 |
Температура испытания 600°С |
|||||
4 |
9,55 |
0,97 |
9,26 |
3,20 |
339 |
5 |
9,8 |
0,93 |
9,11 |
3,11 |
334 |
6 |
9,7 |
0,95 |
9,23 |
3,16 |
335 |
7 |
9,8 |
0,94 |
9,21 |
3,18 |
338 |
Таблица 2
Результаты механических испытаний на растяжение образцов,
паянных встык припоем марки ВПр51 (аморфная лента) на основе никеля
Условный номер образца |
Диаметр образца, мм |
Нагрузка при разрушении, кН |
Предел прочности, МПа |
Температура испытания 20°С |
|||
1 |
4,96 |
1185 |
601 |
2 |
4,97 |
1136 |
574 |
3 |
4,95 |
1168 |
595 |
Температура испытания 600°С |
|||
4 |
4,97 |
587 |
297 |
5 |
4,97 |
520 |
263 |
6 |
4,97 |
602 |
304 |
Следует отметить, что полученные при комнатной температуре значения прочности паяного соединения при испытании на срез и при определении предела прочности при растяжении находятся на уровне значений прочности для основного материала – коррозионностойкой стали марки 12Х18Н10Т. При повышенной температуре (600°С) прочность паяного соединения составила 75–80% от прочности основного материала, что является допустимым при применении пайки для ненесущих элементов тонкостенных конструкций (сотовых панелей, ЗПК, теплообменников). Для сравнения приведем справочные данные. Так, предел прочности при растяжении стали данной марки составляет 610–647 МПа для прутков и образцов в виде листовой заготовки в состоянии поставки при комнатной температуре. В отожженном состоянии прочность снижается до уровня 510–539 МПа. При температуре 600°С прочность основного материала составляет 392 МПа.
Приведенные в табл. 1 и 2 сниженные значения предела прочности паяного соединения при повышенной температуре в сравнении со значением предела прочности основного материала, по-видимому, могут быть объяснены наличием в зоне разрушения областей с крупнозернистой структурой, в которой имеют место зоны термического влияния.
Рис. 5. Поверхность излома образца при испытании на срез (×500)
При изучении характера разрушения образцов из коррозионностойкой стали установлено наличие пластичного характера разрушения, о чем свидетельствует мелкоямочный рельеф (рис. 5), с образованием незначительного удлинения образца и разрушением по галтели паяного шва образцов для определения предела прочности и по поверхности нахлестки образцов для определения прочности на срез при 20 С (при минимально допустимой нахлестке).
Заключения
Припой ВПр51 в виде аморфных лент – благодаря своим свойствам, таким как смачиваемость, растекаемость, капиллярность – позволяет ограничить эрозию основного материала на уровне 3–5% при сниженной до 1040–1080°С температуре пайки. При пайке тонкостенных элементов конструкций из коррозионностойких сталей значения прочности паяного шва при его испытании на срез составили ~(510–570) и ~(330–340) МПа при 20 и 600°С соответственно. Предел прочности образцов, паянных встык, составил ~(575–600) и ~(260–300) МПа при 20 и 600°С соответственно. Фрактографический анализ изломов паяных образцов показал мелкоямочную структуру поверхности разрушения, характерную для пластичного излома. Полученные результаты свидетельствуют о возможности и перспективности применения припоя марки ВПр51 для пайки тонкостенных элементов, выполненных из коррозионностойких сталей.
ЛИТЕРАТУРА REFERENCE LIST
1. Каблов Е.Н. Современные материалы – основа инновационной модернизации России // Металлы Евразии. 2012. №3. С. 10–15.
2. Каблов Е.Н. Инновационные разработки ФГУП «ВИАМ» ГНЦ РФ по реализации «Стратегических направлений развития материалов и технологий их переработки на период до 2030 года» // Авиационные материалы и технологии. 2015. №1 (34). С. 3–33. DOI: 10.18577/2071-9140-2015-0-1-3-33.
3. Столянков Ю.В., Лукин В.И., Рыльников В.С. Аморфные металлические припои // Тез. докл. межотр. науч.-практич. конф. «Проблемы создания новых материалов для авиакосмической отрасли в XXI веке». М.: ВИАМ, 2002. С. 48–49.
4. Лукин В.И., Столянков Ю.В., Рыльников В.С., Щербаков А.И. Пайка аморфными припоями // Авиационные материалы и технологии. 2002. №4. С. 96–102.
5. Лукин В.И., Рыльников В.С., Столянков Ю.В., Щербаков А.И. Быстрозакаленные жаропрочные припои на основе титана и никеля // Тез. докл. Междунар. науч.-технич. конф. «Актуальные вопросы авиационного материаловедения» М.: ВИАМ, 2007. С. 25–26.
6. Физикохимия аморфных (стеклообразных) металлических материалов / под ред. Ю.К. Ковнеристого. М.: Металлургия, 1987. 328 с.
7. Аморфные металлические материалы. М.: Наука, 1984. 158 с.
8. Судзуки К., Фудзимори Х., Хасимото К. Аморфные металлы. М.: Металлургия, 1987. 328 с.
9. Ковнеристый Ю.К., Осипов Э.К., Трофимова Е.А. Физико-химические основы создания аморфных металлических сплавов. М.: Наука, 1983. 145 с.
10. Аморфные металлические сплавы. Пер. с англ. / под ред. Ф.Е. Люборского. М.: Металлургия, 1987. 584 с.
11. Полк Д.Е., Гиссен Б. К. Металлические стекла. Пер. с англ. М.: Металлургия, 1984. С. 12–39.
12. Столянков Ю.В., Алексашин В.М., Антюфеева Н.В. К вопросу об оценке склонности металлических систем к стеклообразованию (обзор) // Труды ВИАМ: электрон. науч.-технич. журн. 2015. №7. Ст. 08. URL: http://www.viam-works.ru (дата обращения: 20.12.2017). DOI: dx.doi.org/ 10.18577/2307-6046-2015-0-7-8-8.
13. Столянков Ю.В., Алексашин В.М., Антюфеева Н.В., Щеглова Т.М. Оценка стеклообразующей способности металлической системы на основе никеля типа «металл–металлоид» // Авиационные материалы и технологии. 2016. №1 (40). С. 66–71. DOI: 10.185.77/2071-9140-2016-0-1-66-71.
14. Афанасьев-Ходыкин А.Н., Лукин В.И., Рыльников В.С. Высокотехнологичные полуфабрикаты жаропрочных припоев (ленты и пасты на органическом связующем) // Труды ВИАМ: электрон. науч.-технич. журн. 2013. №9. Ст. 02. URL: http://www.viam-works.ru (дата обращения: 20.12.2017).
15. Каблов Е.Н., Лукин В.И., Оспенникова О. Г. Сварка и пайка в авиакосмической промышленности // Тр. Всерос. науч.-практич. конф. «Сварка и безопасность». Якутск: ИФТПС СО РАН, 2012. С. 21–30.
16. Рыльников В.С., Лукин В.И. Припои, применяемые для пайки материалов авиационного назначения // Труды ВИАМ: электрон. науч.-технич. журн. 2013. №8. Ст. 02. URL: http://www.viam-works.ru (дата обращения: 20.12.2017).
17. Столянков Ю.В., Антюфеева Н.В., Раскутин А.Е., Каримова С.А. Исследование возможности создания слоистых металлополимерных композиционных материалов с использованием тонколистовых аморфных сплавов // Композиты и наноструктуры. 2014. Т. 6. №1. С. 25–31.
18. Столянков Ю.В., Гуляев И.Н., Алексашин В.М., Антюфеева Н.В. Аморфные металлические материалы в составе пьезоэлектрических слоистых элементов-актюаторов // Труды ВИАМ: электрон. науч.-технич. журн. 2015. №4. Ст. 03. URL: http://www.viam-works.ru (дата обращения: 20.12.2017). DOI: 10.18577/2307-6046-2015-0-4-3-3.
1. Kablov E.N. Sovremennye materialy – osnova innovacionnoj modernizacii Rossii [Modern materials – basis of innovative modernization of Russia] // Metally Evrazii. 2012. №3. S. 10–15.
2. Kablov E.N. Innovacionnye razrabotki FGUP «VIAM» GNC RF po realizacii «Strategicheskih napravlenij razvitiya materialov i tehnologij ih pererabotki na period do 2030 goda» [Innovative developments of FSUE «VIAM» SSC of RF on realization of «Strategic directions of the development of materials and technologies of their processing for the period until 2030»] // Aviacionnye materialy i tehnologii. 2015. №1 (34). S. 3–33. DOI: 10.18577/2071-9140-2015-0-1-3-33.
3. Stolyankov Yu.V., Lukin V.I., Rylnikov V.S. Amorfnye metallicheskie pripoi [Amorphous metal solders] // Tez. dokl. mezhotr. nauch.-praktich. konf. «Problemy sozdaniya novyh materialov dlya aviakosmicheskoj otrasli v XXI veke». M.: VIAM, 2002. S. 48–49.
4. Lukin V.I., Stolyankov Yu.V., Rylnikov V.S., Shherbakov A.I. Pajka amorfnymi pripoyami [Soldering amorphous solders] // Aviacionnye materialy i tehnologii. 2002. №4. S. 96–102.
5. Lukin V.I., Rylnikov V.S., Stolyankov Yu. V., Shherbakov A.I. Bystrozakalennye zharoprochnye pripoi na osnove titana i nikelya [The fast-tempered heat resisting solders on the basis of titanium and nickel] // Tez. dokl. Mezhdunar. nauch.-tehnich. konf. «Aktualnye voprosy aviacionnogo materialovedeniya» M.: VIAM, 2007. S. 25–26.
6. Fizikohimiya amorfnyh (stekloobraznyh) metallicheskih materialov / pod red. Yu.K. Kovneristogo [Physics chemistry amorphous (glass figurative) metal materials / ed. by Yu.K. Konevristiy]. M.: Metallurgiya, 1987. 328 s.
7. Amorfnye metallicheskie materialy [Amorphous metal materials]. M.: Nauka, 1984. 158 s.
8. Sudzuki K., Fudzimori H., Hasimoto K. Amorfnye metally [Amorphous metals]. M.: Metallurgiya, 1987. 328 s.
9. Kovneristyj Yu.K., Osipov E.K., Trofimova E.A. Fiziko-himicheskie osnovy sozdaniya amorfnyh metallicheskih splavov [Physical and chemical bases of creation of amorphous metal alloys]. M.: Nauka, 1983. 145 s.
10. Amorfnye metallicheskie splavy. Per. s angl. / pod red. F.E. Lyuborskogo [Amorphous metal alloys. Trans. for Engl. / ed. by F.E. Lyuborskiy]. M.: Metallurgiya, 1987. 584 s.
11. Polk D.E., Gissen B.K. Metallicheskie stekla. Per. s angl. [Metal glasses. Trans from Engl.]. M.: Metallurgiya, 1984. S. 12–39.
12. Stolyankov Yu.V., Aleksashin V.M., Antyufeeva N.V. K voprosu ob ocenke sklonnosti metallicheskih sistem k stekloobrazovaniyu (obzor) [On the question of glass-forming ability tendency evaluation (review)] // Trudy VIAM: elektron. nauch.-tehnich. zhurn. 2015. №7. St. 08. Available at: http://www.viam-works.ru (accessed: December 20, 2017). DOI: 10.18577/2307-6046-2015-0-7-8-8.
13. Stolyankov Yu.V., Aleksashin V.M., Antyufeeva N.V., Shheglova T.M. Ocenka stekloobrazuyushhej sposobnosti metallicheskoj sistemy na osnove nikelya tipa «metall–metalloid» [Glass-forming ability evaluation of the nickel-based «metall–metalloid» system] // Aviacionnye materialy i tehnologii. 2016. №1 (40). S. 66–71. DOI: 10.185.77/2071-9140-2016-0-1-66-71.
14. Afanasev-Hodykin A.N., Lukin V.I., Rylnikov V.S. Vysokotehnologichnye polufabrikaty zharoprochnyh pripoev (lenty i pasty na organicheskom svyazuyushhem) [High-tech semi-finished high-temperature solders (tape and paste on an organic binder] // Trudy VIAM: elektron. nauch.-tehnich. zhurn. 2013. №9. St. 02. Available at: http://www.viam-works.ru (accessed: December 20, 2017).
15. Kablov E.N., Lukin V.I., Ospennikova O.G. Svarka i pajka v aviakosmicheskoj promyshlennosti [Welding and the soldering in the aerospace industry] // Tr. Vseros. nauch.-praktich. konf. «Svarka i bezopasnost». Yakutsk: IFTPS SO RAN, 2012. S. 21–30.
16. Rylnikov V.S., Lukin V.I. Pripoi, primenyaemye dlya pajki materialov aviacionnogo naznacheniya [Solders used for soldering materials aviation applications] // Trudy VIAM: elektron. nauch.-tehnich. zhurn. 2013. №8. St. 02. Available at: http://viam-works.ru (accessed: December 20, 2017).
17. Stolyankov Yu.V., Antyufeeva N.V., Raskutin A.E., Karimova S.A. Issledovanie vozmozhnosti sozdaniya sloistyh metallopolimernyh kompozicionnyh materialov s ispolzovaniem tonkolistovyh amorfnyh splavov [Research of possibility of creation of layered metalpolymeric composite materials with usage thin sheet amorphous alloys] // Kompozity i nanostruktury. 2014. T. 6. №1. S. 25–31.
18. Stolyankov Yu.V., Gulyaev I.N., Aleksashin V.M., Antyufeeva N.V. Amorfnye metallicheskie materialy v sostave pezoelektricheskih sloistyh elementov-aktyuatorov [Amorphous metal materials in piezoelectric laminated actuators components] // Trudy VIAM: elektron. nauch.-tehnich. zhurn. 2015. №4. St. 03. Available at: http://viam-works.ru (accessed: December 20, 2017). DOI: 10.18577/2307-6046-2015-0-4-3-3.
Magnetics — Производитель ленточных сердечников
Пожалуйста, посетите библиотеку технических документов, чтобы найти Руководство по проектированию ленточного намотанного сердечника. Другие справочные материалы, включая технические бюллетени, указания по применению и официальные документы, также доступны для загрузки.
Что такое ленточные сердечники?
Ленточные сердечники изготавливаются из тонких полос железоникелевых сплавов с высокой проницаемостью, таких как; Orthonol ® , Square Permalloy 80, Supermalloy и Alloy 48 или кремнистое железо с ориентированной зернистой структурой, известное как Magnesil 9.0008 ® . Материалы производятся толщиной от 0,0005 дюйма до 0,004 дюйма для широкого диапазона частотных применений и наматываются в тороидальные формы весом от долей грамма до сотен килограммов. Все материалы могут поставляться в фенольных или пластиковых, алюминиевых или алюминиевых корпусах с изоляционным покрытием. Материал Magnesil также доступен без упаковки или в эпоксидной капсуле. Конкретные области применения ленточных сердечников включают магнитные усилители (MagAmps), преобразователи и инверторные трансформаторы, трансформаторы тока и статические магнитные устройства.
Сердечникипредставляют собой миниатюрные ленточные сердечники, намотанные из ультратонкой никель-железной полосы на бобину из нержавеющей стали. Сердечники бобины изготавливаются из ультратонкой ленты (толщиной от 0,000125 дюйма до 0,001 дюйма) из пермаллоя 80 и ортонола и могут изготавливаться шириной от 0,031 дюйма до 0,250 дюйма. По специальному запросу доступны сердечники диаметром до 0,050 дюйма или менее. Сердечники катушек могут переключаться с положительного на отрицательное насыщение за несколько микросекунд или меньше, что делает их идеальными для логических элементов, последовательного/параллельного преобразования данных и генерации импульсных последовательностей. Потому что по своей температурной стабильности, низким значениям коэрцитивной силы и высокой плотности насыщения они часто превосходят другие типы сердечников в компьютерах, высокочастотных усилителях, усилителях гармоник, генераторах гармоник, импульсных трансформаторах, счетчиках и таймерах9.0004 Нанокристаллические сердечники
изготавливаются из металлических стеклянных материалов (FeSiNbCuB) с кристаллической структурой и доступны в виде тороидальных и разъемных сердечников диаметром от 5 мм до 145 мм. Нанокристаллические сердечники являются предпочтительным решением для таких приложений, как синфазные дроссели и трансформаторы тока, поскольку они обладают высокой проницаемостью, низкими потерями мощности и высоким насыщением. Индукция насыщения 1,25 Тл и широкий диапазон температур означают, что нанокристаллические ядра менее уязвимы к дисбалансу тока и потере производительности при высокой температуре. Низкие потери переменного тока в материале обеспечивают превосходную эффективность, а возможность использования прочных корпусов из полиэстера (<130°C) и ринита (<155°C) делает сердечники пригодными для намотки толстой проволокой.
Аморфные нарезанные сердцевины изготавливаются из металлических стеклянных материалов без кристаллической структуры (как видно из кремнистых сталей, пермаллоев, ортонола и нанокристаллических сердцевин). Аморфная атомная структура приводит к гораздо более высокому удельному сопротивлению, чем у кристаллических сплавов; поэтому аморфные сердечники обеспечивают превосходную частотную характеристику и эффективность. Сердечники с аморфной нарезкой являются предпочтительным решением для высокочастотных устройств с малыми потерями, таких как источники бесперебойного питания (ИБП), импульсные дроссели с коррекцией коэффициента мощности (PFC), катушки индуктивности фильтров, а также высокочастотные силовые трансформаторы и катушки индуктивности. Аморфные нарезанные сердечники прочны как на сжатие, так и на растяжение. Они устойчивы к разрушению и коррозии.
Какие чехлы/покрытия доступны для ленточных сердечников?
Неметаллические корпуса (код корпуса/покрытия «50»)
Благодаря превосходным электрическим свойствам, улучшенным характеристикам износа и высокой прочности неметаллические корпуса широко используются в качестве защиты материала сердечника от напряжений и давлений обмотки. Как фенольные, так и нейлоновые типы имеют минимальное напряжение пробоя 2000 вольт между проводами. Стеклонаполненный нейлон выдерживает температуру до 200°C (39°С).2°F) без размягчения, в то время как фенольные материалы выдерживают температуру до 125°C (257°F).
Алюминиевые корпуса (код корпуса/покрытия «51»)
Корпуса с алюминиевым сердечникомобладают высокой конструкционной прочностью. Стеклянная эпоксидная вставка, к которой механически приклеен алюминиевый корпус, образует герметичное уплотнение. Эти основные корпуса выдерживают температуру до 200°C (392°F), что является критическим фактором при проектировании для экстремальных условий окружающей среды.
Алюминиевый корпус с эпоксидной краской GVB (код корпуса/покрытия «52»)
Этот корпус имеет ту же базовую конструкцию, что и алюминиевый корпус, но, кроме того, он имеет тонкое защитное покрытие эпоксидного типа, окружающее корпус. Эта отделка добавляет не более 0,015 дюйма к наружному диаметру, вычитает не более 0,015 дюйма от внутреннего диаметра и не увеличивает высоту более чем на 0,020 дюйма.
Эпоксидная краскаGVB обеспечивает гарантированное минимальное напряжение пробоя 2000 вольт между проводами. Это покрытие выдерживает температуры от 200°C (392°F) до -65°C (-85°F) со сроком службы более 20 000 часов.
Необработанные/голые сердечники (код корпуса/покрытия «53»)
Ядра без оболочки обеспечивают максимальную площадь окна. Они также предлагают немного меньшую упаковку и более низкую стоимость, при этом можно допустить небольшое ухудшение свойств после намотки.
Из-за чрезвычайной чувствительности сердечников из никелевого железа к напряжениям и давлению обмотки такие сердечники не поставляются в бескорпусном состоянии. Сердечники Magnesil менее чувствительны к этим нагрузкам и доступны без гильз.
Инкапсулированные (красная эпоксидная смола) сердцевины (код корпуса/покрытия «54»)
Инкапсулированные сердечники имеют гарантированное минимальное напряжение пробоя 1000 вольт от сердечника к обмотке. Температурный диапазон этой отделки – 125 °C (257 °F).
Только сердечники Magnesil доступны в инкапсулированной форме. Эта защита представляет собой прочную твердую эпоксидную смолу, которая прочно прилипает к сердечнику, позволяя намотке наматывать непосредственно на сердечник без предварительного закрепления лентой. Гладкий радиус предотвращает повреждение изоляции проводов.
Ниже приведен краткий справочник доступных комбинаций материалов, корпусов и калибров.
Доступны ли аморфные и нанокристаллические ленточные сердечники?
Magnetics также предлагает ленточные сердечники, изготовленные из аморфных материалов, таких как Metlas ® , и нанокристаллических материалов, таких как Finemet ® или Vitroperm ® . Свяжитесь с Magnetics для получения дополнительной информации о наличии аморфных и нанокристаллических ядер.
Каковы некоторые распространенные заблуждения относительно тестирования сердечника с намотанной лентой?
Распространенной ошибкой при тестировании сердечников с прямоугольной петлевой обмоткой является измерение индуктивности или значения A L . Хотя это обычное измерение для материалов с ферритовым и порошковым сердечником, которые представляют собой материалы с круглым контуром, оно не является действительным измерением для материалов с квадратным контуром, таких как пермаллой, ортонол, магнезил и т. д. Измерение индуктивности можно получить на материале с квадратным контуром, но это не дает никаких указаний на функциональные магнитные свойства.
Кроме того, измерение индуктивности материала прямоугольного контура неповторяемо. Это связано с остаточной намагниченностью сердечника (Br). Любое измерение оставляет ядро на некотором уровне Br, а не в начале координат, см. рисунок ниже. Такие факторы, как приложение и удаление поля смещения постоянного тока, близость к постоянному магниту, частичное размагничивание и другие причины, приводят к очень ненадежным и неповторимым измерениям. Кроме того, материалы с прямоугольной петлей обрабатываются для контроля насыщения (Bm), коэрцитивной силы (Hc), а также Br. Материалы с прямоугольной петлей не обрабатываются для управления начальной кривой намагничивания, которая дает индуктивность. См. рисунок ниже.
Для материалов с прямоугольным контуром, включая сердечники Mag-Amp, гораздо полезнее проверить уровень насыщения сердечника. Показанная ниже тестовая установка обычно используется для измерения уровня насыщения ядер. Сердечник обычно наматывается 10 витками и испытывается следующим образом:
Сердечник доведен до уровня потока, который составляет примерно половину его плотности потока насыщения, B 1 . Для Permalloy это будет 3700 Gauss, Orthonol будет 7500 Gauss, а материал E будет 2500 Gauss. Соответствующее измеряемое напряжение, В 1 , вычисляется по:
В СКЗ = 4,44 * B пик * A e * N * f * 10 -8
- B в Гаусс
- A e – эффективная площадь сердечника в см 2
- Н это витков
- f — частота в герцах
При напряжении на уровне, соответствующем половине уровня насыщения сердечника, пиковый ток или I 1 наблюдается на прицеле.
Затем напряжение увеличивается, а кривая тока на прицеле увеличивается до I 2 . Ядро считается входящим в насыщение, когда I 2 = 3 * I 1 и V 2 записано. Приведенное выше уравнение затем перестраивается для решения B 2 , что является плотностью потока насыщения активной зоны.
аморфных головок — определение и состав
JavaScript отключен. Для лучшего опыта, пожалуйста, включите JavaScript в вашем браузере, прежде чем продолжить.
- Автор темы парадокс
- Дата начала
парадокс
Новая ленточная головка
Я знаю, что аморфные головки для записи/воспроизведения были популярны на кассетных деках более высокого класса в 1980–1919 годах. 90-х годов как по своим электромагнитным характеристикам, так и по характеристикам износа. Я тщетно искал в Google, чтобы узнать больше об аморфных головах.
1) Что определяет аморфную головку?
2) Относится ли этот термин в первую очередь к геометрической форме головы, или же он подразумевает и определенную композицию?
3) Какие материалы/сплавы входят в состав аморфных головок?
4) Являются ли аморфные головки одними из самых износостойких?
Спасибо,
Кен
А.Н.Т.
Ленточная головка не активна
1) Материал сердечника — это аморфный (некристаллический) сплав.
2) Геометрическая форма здесь ни при чем.
3) Аморфные сплавы на основе железа и кобальта.
4) Аморфные головки очень устойчивы к износу, как и головки сендаст и ферритовые головки. Трудно сказать, какие из них наиболее износостойкие, так как износ зависит от многих факторов.
Ура
Алекс
Браксус
FeCr тип III
Аморфные пластики, похоже, использовались на более поздних деках в конце 80-х и 90-х годах. Что определяет качество звука аморфного пластика? Я слышал, что они производят максимумы немного больше, чем другие пластики. Их трудно носить, но мне удалось это сделать на моем Sony 909ES. Так что они не износостойкие.
Велктрон
Лента мечты никогда не заканчивается
paradoxguy сказал:
2) Относится ли этот термин прежде всего к геометрической форме головы, или же он подразумевает и определенную композицию?
Нажмите, чтобы развернуть…
Теперь я представляю себе аморфный кусок/самородок металла вместо головы, которому впоследствии придается форма только с помощью использования/износа ленты *усмехается*
SpectreLayer
Новая ленточная головка
Ключ находится в термине «НЕКРИСТАЛЛИЧЕСКИЙ»
Аморфная головка технически является МЕТАЛЛИЧЕСКИМ СТЕКЛОМ. СТЕКЛО — это состояние вещества (например, твердое, жидкое, газообразное). Преимущество заключается в том, что вы не можете постоянно намагничивать аморфную головку, и поэтому ее никогда не нужно размагничивать. В результате они также имеют превосходные магнитные характеристики во время записи. (Возможно, вам все же придется время от времени размагничивать другие части механизма.) Износостойкость по-прежнему зависит от материалов, выбранных для конструкции головки, и типов воспроизводимых лент. Именно поэтому была изобретена силиконовая смазка для ленточных головок. Это отличная идея.
Приятного хобби…
Гитулеску
Запрещено
Что я знаю, так это то, что аморфная часть — это только область головы, близкая к щели.
Это связано с тем, что с этими материалами трудно работать из-за механического напряжения.
Sony использует, например, лазер для контролируемого плавления этой области, отсюда и название «лазерно-аморфный». Компания Matsushita использовала другой процесс нагревания, они также добавили элементы присадки.
Изначально основным материалом был сендаст, но также мог быть и феррит.
Стекло не является состоянием материи, ни аморфным (противоположным кристаллическому), ни аморфным.
Плазма однако.
Аудиомайвин
Ленточная головка Serious
Hi Guys1
Studer — в одном из своих информационных бюллетеней — была статья об этих головах. С помощью графиков они показали, что головка C-A имеет меньшие интермодуляционные искажения, чем другие головки, и что это более твердый материал, и в результате он служит намного дольше.
Я видел их бюллетени в сети, но не помню где.
Если найду, выложу.
Всего наилучшего,
Леон(Аудиомайвин, Мотреаль(514)739-5403)
Аудиомайвин
Ленточная головка Serious
Привет, ребята!
Я нашел статью.
ftp://ftp.studer.ch/Public/SwissSound/SwissSound23eJul88LR.pdf
стр. 5.
Всего наилучшего,
Леон(Аудиомайвин, Мореаль(514)739-5403)
винс666
Запрещено
Очень интересная статья!
Спасибо, что поделились.
Фений
Ленточная головка Serious
Гитулеску сказал:
Стекло не является состоянием материи
Нажмите, чтобы развернуть…
Это спорно. С научной точки зрения стекло не является ни твердым, ни жидким, а представляет собой некую форму переохлажденной жидкости.
ВернерО
Рулетка с мерной лентой
Существует четыре основных состояния и ряд дополнительных состояний, таких как стекло.
Гитулеску
Запрещено
Фений сказал:
Это спорно. С научной точки зрения стекло не является ни твердым, ни жидким, а представляет собой некую форму переохлажденной жидкости.
Нажмите, чтобы развернуть…
А черный — это просто более темный белый.
Фений
Ленточная головка Serious
Не будь таким строгим, Гитулеску, это не мои слова, а выводы ученых. Просто погуглите «стекло твердое или жидкое» и прочитайте статьи.
Гитулеску
Запрещено
несколько статей, в основном в Интернете, не меняют того, что уже установлено наукой.
, если убрать ограничения ради «оригинальности», что останется? Жидкий азот
— неправильное название, поскольку это всего лишь переохлажденный газообразный азот.
алмазы, графит и уголь — это два твердых тела и жидкость, что ли?
КЭД.
нандит0
Ленточная головка Serious
с молекулярной точки зрения, стекло является «дефектным» твердым телом
Если мы говорим, например, о стекле на основе кремния, недефектным материалом является кремнезем, где существует правильная кристаллическая молекулярная структура, где каждый атом кремния связан с 4 атомами кислорода. атомы в идеальном кристаллическом расположении. Но если вы расплавите кремнезем, а затем очень быстро охладите его, у атомов кремния не будет достаточно времени, чтобы идеально выровняться с атомами кислорода, и в результате получится неупорядоченная (аморфная) молекулярная структура, которую мы называем стеклом.
Последнее редактирование:
Гитулеску
Запрещено
именно так изготавливаются аморфные материалы, используемые в головках.
все крупные производители, sony, panasonic, alps решили, что изготовление полностью аморфных головок нецелесообразно по целому ряду причин, поэтому делали это только на поверхности механического трения, где твердость имела значение.
Мне не известны аморфные головки собственного производства Revox.
Накдок
Сильно предвзятый
Были ли головки Yamaha (K900) без видимых полюсов чем-то вроде аморфного покрытия, обработанного лазером, или вся головка была аморфной?
Аудиомайвин
Серьезная головка ленты
Привет!
«Я не знаю ни одной аморфной головки собственного производства Revox. »
У Стьюдера они были. Хотя лично я никогда их не видел, они были на более поздних машинах Studer. Фактически, главный техник Studer в Торонто сказал мне, что они имеют голубоватый блеск и что их труднее притирать из-за большей твердости головки.
Всего наилучшего,
Leon(The Audiomayvin, Montreal(514)739-5403)
Кнасти
Ленточная головка Serious
A-807 поставлялся с аморфными головками, и A-810 мог использовать их с
модификацией предварительного усилителя игровой головки, картой адаптации усилителя записи и модификацией синхронизации эквалайзера.
Пара фотографий некоторых моих головных уборов.
Бенниби
Новая ленточная головка
стекло AFAIK ЭТО дело, а не состояние. Его состояние «стекловидное» (или переохлажденная жидкость, или как вам больше нравится).
Вы должны войти или зарегистрироваться, чтобы ответить здесь.
Делиться:
Эл. адрес Делиться Ссылка на сайт
Верх
Бесщеточный двигатель постоянного тока с постоянными магнитами и низкими потерями, использующий аморфное железо с ленточной обмоткой
- title={Бесщеточный двигатель постоянного тока с постоянными магнитами и низкими потерями, в котором используется аморфное железо с ленточной обмоткой},
автор={Крис. К. Дженсен, Франческо Профумо и Томас А. Липо},
journal={Запись конференции 1990 Ежегодное собрание Общества отраслевых приложений IEEE},
год = {1990},
страницы = {281-286 том 1}
}
- C. Jensen, F. Profumo, T. Lipo
- Опубликовано 7 октября 1990 г.
- Engineering
- Запись конференции 1990 г. Ежегодного собрания IEEE Industry Applications Society
Бесщеточный осевой двигатель постоянного тока с постоянным магнитом предлагается использовать аморфное железо с ленточной обмоткой. Представлены упрощенные формы сигналов и уравнения производительности для этого типа машин. Уравнения машины и формы сигналов проверяются на испытательной машине. Потери в стали без нагрузки сравниваются с данными производителей, а также представлены потери в стали при полной нагрузке. Измеряются и сравниваются выходные крутящие моменты для прямоугольных и трапециевидных токовых сигналов, а также поясняются…
View on IEEE
doi.org
Современные методы анализа методом конечных элементов для бесщеточных машин постоянного тока с постоянными магнитами с применением к системам тяги с осевым потоком для электромобилей
- D. Patterson
Engineering International Conference on 19 Силовые электронные приводы и энергетические системы для промышленного роста, 1998 г. Труды.
- 1998
Этот документ начинается с краткого изложения текущих вопросов, касающихся электромобилей и их систем тяги, и развивает случай бесщеточной машины постоянного тока с постоянными магнитами. Затем следует учебник по…
Исследование осевого двигателя с постоянными магнитами, использующего аморфный магнитный материал чрезвычайно низкие потери в железе, особенно при более высоких частотах питания, что делает его хорошим кандидатом на роль высокоэффективного двигателя с регулируемой скоростью…
Оптимизация конструкции безжелезных двигателей на основе выбора магнита
- Matthew C. Greaves, Geoffrey R Walker, Bernard B. Walsh
Физика, машиностроение
- 2001
электрический привод колес со встроенным планетарным редуктором. Двигатель был…
Потеря железа без нагрузки синхронного двигателя с постоянными магнитами поверхностного монтажа, использующего сердечник статора из аморфного металла
- W. Tong, Ruolan Sun, Shengnan Wu
Инженерия, физика
22-я Международная конференция по электрическим машинам и системам (ICEMS), 2019 г.
- 2019
Синхронный двигатель с постоянными магнитами (СДПМ) с сердечником статора из аморфного металла (AMSC) исследованы с использованием метода конечных элементов…
Новая машина с постоянными магнитами с осевым потоком с поверхностным монтажом, способная управлять полем
- М. Айдин, Суронг Хуанг, Т. Липо
Инженерное дело
Протокол конференции IEEE по отраслевым приложениям 2002 года. 37-е Ежегодное собрание IAS (Cat. No.02Ch47344)
- 2002
В этом документе представлена новая машина типа TORUS (FCT), управляемая полем с постоянным магнитом (PM) с осевым магнитным потоком. Исследованы структура и принципы работы машины, а также функция ослабления поля…
Исследование передовых магнитных материалов для бесщеточных двигателей с постоянными магнитами с осевым полем для автомобильных приложений
- Г. С. Лью, Н. Эртугрул, В. Сунг, Джон Л. Гайлер
Машиностроение
- 2006
специально направлена на устранение потерь в железе в…
Исследование управления двигателем TORUS в широком диапазоне скоростей
Бесщеточные машины постоянного тока с тороидальным статором и постоянными магнитами представляют собой новые двухсторонние машины дискового типа с осевым потоком и высоким отношением мощности к массе. и высокая эффективность. Двигатель TORUS очень похож на…
Машина с постоянными магнитами и осевым магнитом с сосредоточенной обмоткой и дробными пазами с катушками с сердечником машина с постоянными магнитами и осевым потоком с сосредоточенной обмоткой…
Топология преобразователя с модуляцией нейтральной нагрузки для приводов с двигателями с постоянными магнитами и трапециевидной ЭДС
- F. Caricchi, F. Crescimbini, T. Lipo
Engineering
- 1994
Средний крутящий момент машин с постоянными магнитами с сосредоточенной обмоткой может быть значительно увеличен путем подачи форм тока, полностью соответствующих трапециевидной противоЭДС. Однако такая подача тока…
Advanced Motor Technologies: Converter Fed Machines (CFMs)
- T. Lipo
Engineering
- 1997
к последним разработкам, включая появление силовых электронных преобразователей.
ПОКАЗАНЫ 1-5 ИЗ 5 ССЫЛОК
Двигатель переменного тока с ферритовым постоянным магнитом — Техническая и экономическая оценка
Подведены итоги проектно-аналитического исследования концептуального проекта экономичного высокоэффективного двигателя переменного тока на основе постоянных магнитов. . Соображения, связанные с материалами, вариантами компромисса конструкции, а также…
Результаты испытаний аморфного двигателя с низкими потерями
Чрезвычайно низкие магнитные потери аморфных металлов послужили мотивом для создания и испытаний статора аморфного двигателя с использованием этого материала. Двухполюсный, трехфазный, 230 В, статор мощностью 1/3 л.с. был…
Принцип работы осевого поля постоянного магнита с постоянным магнитом машина
- П. Кэмпбелл
Физика
- 1974
Теория постоянных магнитов постоянного тока. обсуждается машина, имеющая осевое поле и дискообразный якорь. Учитывается тот факт, что распределение магнитного поля в…
Применение аморфных металлов с малыми потерями в двигателях и трансформаторах
В последнее десятилетие разрабатывался новый класс магнитных материалов, аморфных металлов. Этот материал позволяет снизить потери в сердечнике двигателей и трансформаторов на…
Ежегодное собрание IEEE Industrial Applications Society
Китайский производитель сердечников трансформаторов тока, сердечники трансформаторов, поставщик аморфных сердечников
Высокопроизводительный мягкий ферритовый сердечник EE16, используемый для трансформатора тока
Свяжитесь сейчас
Индивидуальный двухтактный высокочастотный электронный трансформатор с ферритовым сердечником, импульсный трансформатор тока для поверхностного монтажа
Свяжитесь сейчас
Индивидуальный заводской промышленный магнитный ферритовый сердечник Ee для высокочастотного трансформатора
Рекомендуемый продукт
Свяжитесь сейчас
Тороидальный трансформатор тока Нанокристаллический сердечник Импульсный трансформатор Нанокристаллический сердечник C
Свяжитесь сейчас
Pfc Choke Amorphous Metglas C Cores Amcc-800 Трансформатор Amcc-1500 с нанокристаллическим сердечником в системе постоянного тока
Рекомендуемый продукт
Свяжитесь сейчас
Порошковый сердечник Магнитный сердечник Синфазный дроссельный сердечник с аморфным нанокристаллическим покрытием Sendust
Рекомендуемый продукт
Свяжитесь сейчас
Нанокристаллический сердечник Kmnc 50 Finemet разделил трансформатор тока F3cc0050 C Core Power F3cc0050
Свяжитесь сейчас
Kmn462725 Finemet Nano 1K107b Toroidal Transformer Ленточный намотанный нанокристаллический сердечник
Рекомендуемый продукт
906:50 Свяжитесь сейчас
Kmac-32 ферритовые магниты с аморфным сердечником для высокой плотности потока насыщения
Свяжитесь сейчас
Нанокристаллический тороидальный сердечник из мягких магнитных материалов с низкими потерями, используемый для трансформатора тока / индуктора
Рекомендуемый продукт
Свяжитесь сейчас
Сердечник трансформатора с высокой проницаемостью, сердечник из ламинированного железа, сердечник из кремниевой стали для силового трансформатора
Рекомендуемый продукт
Свяжитесь сейчас
Режущий сердечник из аморфного углерода на основе железа с высокой плотностью потока насыщения для инвертора Reactor PV
Рекомендуемый продукт
Свяжитесь сейчас
Нанокристаллический тороидальный сердечник 1K107 китайского производителя для измерительного трансформатора тока
Рекомендуемый продукт
Свяжитесь сейчас
Китай производство магнитного материала сердечника трансформатора из аморфного сплава для сердечника выпрямителей
Рекомендуемый продукт
Свяжитесь сейчас
Аморфные режущие сердечники C с высокой индукцией насыщения и низкими потерями в сердечнике для зарядки электромобилей,
Рекомендуемый продукт
Свяжитесь сейчас
О аморфных ядрах
Последнее обновление:
Трансформаторыимеют четыре основных вида потерь. 1) Блуждающие потери, то есть просто потеря магнетизма, рассеянного по воздуху. Это можно уменьшить хорошей геометрией, а не размерностью всего. 2) Потери меди. Более тонкий провод стоит дешевле, его легче наматывать, но он имеет более высокое сопротивление. Серебро имеет более низкое сопротивление, чем медь. 3) Емкостные потери, возникающие в основном из-за емкости между обмотками. 4) Потери в сердечнике, которые сами по себе делятся на потери Эдди Тока и потери на гистерезис. Эта статья о потере сердечника, но она не претендует на научность, а лишь поясняет, о чем она в основном.
Eddie Current представляет собой круговой электрический ток в самом сердечнике, который является потерей энергии и снижает эффективность трансформаторов.
Что вызывает Эдди Каррент? Немного сложно понять, когда вы слышите это в первый раз, но я попробую с чистой текстовой частью. Просто перечитайте его два или три раза, и я ожидаю, что тогда все станет ясно. Все мы знаем, что делает трансформатор. Первичный сигнал переменного тока создает магнитное поле в сердечнике, и это изменяющееся магнитное поле создаст вторичный электрический сигнал. Очень упрощенно, так работает трансформатор. Предположим, мы используем железную вторичную обмотку вместо меди, это также может работать, только, конечно, при гораздо более высоком сопротивлении железа. Давайте остановимся здесь. Предположим, мы хотим, чтобы по этой железной обмотке протекал очень большой ток. Как это делается? Ну, надо сделать провод потолще, а то наибольший ток протекал бы, когда мы используем только одну очень толстую обмотку из железа, которая полностью заполняет весь вторичный пакет, а потом закорачиваем. Так что это будет круглый кусок металла, похожий на большое кольцо. Если мы используем провод прямоугольного сечения, он будет выглядеть как кусок трубы. Этот кусок будет очень горячим, если мы установим его на трансформатор вместо вторичной обмотки. Теперь давайте посмотрим на само ядро! Внутренняя половина сердечника несет половину изменяющегося магнитного поля, а окружена. … внешней половиной железа! Эта внешняя половина будет действовать как короткозамкнутая обмотка для внутренней половины. Так сказать вот так кусок трубы, как в предыдущем примере. И да, это дало бы некоторый электрический ток, если бы сердечник был сделан из цельного куска железа.
Этот ток называется током Эдди. На самом деле он не течет снаружи ядра, по единой большой петле. Она течет повсюду, в очень многих маленьких петлях. Этого можно избежать? Да, это так! Подумайте еще раз об этой короткозамкнутой обмотке. Если мы разрежем его, никакое напряжение не сможет течь, даже если бы обмотка была там. Таким образом, в этом круговом направлении у нас есть расслоение сердечника, а по другой оси (90° на этой) нет расслоения. Это позволяет распространять магнитное поле от первичной обмотки к вторичной, но для вихревого тока нет замкнутых контуров. Чем тоньше ламинирование, тем лучше будет эффект.
Что вызывает потерю гистерезиса? Это что-то совсем другое. Все мы знаем, что кусок железа может быть постоянно намагничен сильным полем (H). Осталось не так много, но оно есть. Однако это стоило небольшого количества энергии, чтобы получить этот магнетизм (B) внутри. Этой энергии нам стоило, видно из следующего. Предположим, мы прикрепили сильный магнит к куску железа. Когда магнит удаляется, железо остается намагниченным. Не очень много, но это так, и нам потребовалось ничтожную долю энергии, чтобы намагнитить его. (Эта энергия была взята из разницы в силе, при движении навстречу и при удалении, и сила не была одинаковой, потому что при движении к железу оно было немагнитным, а при удалении оно было)
Более научный подход к этому дает кривая BH, буквы которой относятся не к определенному, а к отношению B и H. Таким образом, отношение между приложенным внешним полем (H) и полем ( Б) внутри железного сердечника.
Результат прост: чем выше частота, тем выше будут потери. Потери за один цикл представлены поверхностью кривой BH, а общие потери включают частоту и величину изменяющегося потока (B). Чем ближе мы подходим к насыщению (пунктирная линия B), тем больше мы получаем этот эффект потери. Потери могут приблизиться к 100%, если мы просто попытаемся сделать поле сильнее, чем может выдержать ядро.
Где в игру вступает аморфный материал?
Аморфный материал выглядит и ощущается как металл и, конечно же, обладает магнитными свойствами. Однако это не металл, а сплав металла и стекла, и ему не хватает некоторых характерных свойств металла, которые теперь заменены свойствами стекла. Самая важная причина, по которой это делается, — это кристаллизация металла, которая является ключом к получению самой твердой стали, но это плохо только в том случае, когда речь идет о магнитных свойствах.
В то время как металл всегда кристаллизуется после охлаждения от плавления, стекло не будет этого делать. Холодное стекло — очень густая жидкость. Толщина такая, что мы думаем, что не видим никаких изменений, но в очень старых церковных окнах обнаруживается, что нижняя часть уже толще верхней. Это из-за гравитации и из-за того, что это густая жидкость. Главный вывод здесь: стекло не будет кристаллизоваться при охлаждении, но все металлы делают это при температуре ниже их температуры плавления. Несмотря на это, кристаллическая структура «живая». Металл со временем образует новые кристаллы, что называется рекристаллизацией. Некоторые металлы делают это больше, чем другие, и некоторые сплавы очень печально известны этим. Очень странная (неизвестная причина) форма перекристаллизации ионов — это образование оловянных усов (см. статью справа)
Можно расплавить металл и стекло и смешать это примерно 1:1. При охлаждении «сплав» станет, что называется, аморфным, что переводится как «бесформенный». Относится к микроскопической картине. С металлом кристаллы можно сделать видимыми, с помощью фотографических методов, и они образуют узоры. Для этого подумайте о «песочной» структуре, которую вы, возможно, видели, когда припой остывает, и вы ждете недостаточно долго. Это кристаллы металла. Со смесью стекло + металл это не становится ни тем, ни другим. Там нет кристаллов, но есть гораздо более тонкая структура без определенной формы. Таким образом, элементарные магниты меньше, а остаточный магнетизм также очень и очень низок. Это означает, что кривая «BH» имеет гораздо более красивую форму, более идеальную, но, конечно, максимальная насыщенность ниже, потому что половина ее — стекло.
Ленты из аморфных сплавовпроизводятся путем быстрого затвердевания расплавленных металлов при очень высокой скорости охлаждения. Это делает сплав твердым до того, как атомы успеют кристаллизоваться. (С чистым металлом это не сработает. На форму кристалла можно повлиять очень быстрым охлаждением, как при закалке таким образом стали, но нельзя предотвратить кристаллизацию). С помощью аморфного материала вы можете предотвратить кристаллизацию и таким образом создать очень красивые кривые BH. В то время как кривые BH чистого металла никогда не бывают такими красивыми, как аморфные. Доступен широкий ассортимент аморфных сплавов для удовлетворения широкого круга потребностей разработчиков трансформаторов
Общие свойства ленты из аморфного сплава
- Высокая проницаемость и низкая коэрцитивная сила
- Низкие потери в сердечнике и низкая мощность возбуждения
- Хорошая температурная стабильность (рабочая температура от -50°C до +130°C)
Типичные области применения ленты из аморфного сплава на основе железа
- Гладкие токоволновые фильтры и дроссели PFC
- Дифференциальные катушки индуктивности в импульсном источнике питания
- Видео и аудио приложение
- Сердечники однофазных и трехфазных трансформаторов
- Сердечники силового трансформатора
Общие свойства ленты из аморфного сплава
- Высокая проницаемость и низкая коэрцитивная сила
- Низкие потери в сердечнике и низкая мощность возбуждения
- Хорошая температурная стабильность (рабочая температура от -50°C до +130°C)
Типичные области применения ленты из аморфного сплава на основе железа
- Плавные токоволновые фильтры и катушки индуктивности PFC
- Дифференциальные катушки индуктивности в импульсном источнике питания
- Видео и аудио приложения.
- Сердечники однофазных и трехфазных трансформаторов
- Сердечники трансформатора силового выключателя
Типичные области применения ленты из аморфного сплава на основе кобальта
- Магнитные усилители, шумоподавители, сердечники импульсных трансформаторов
- Дифференциальные катушки индуктивности в импульсных источниках питания и синфазных сердечниках
- Сердечники трансформатора высокочастотного силового переключателя (30 кГц~200 кГц)
- Выходные фильтры и катушки индуктивности
Недостатки
- дорогой
- очень твердый материал
- дает острые частицы во время производства
Два подхода к аморфным сердечникам
- Технический подход. Для этого вам нужно знать и понимать, как гистерезис материала трансформатора влияет на передачу сигнала. Это более высокая проницаемость, более низкая коэрцитивная сила, низкие потери в сердечнике и низкая возбуждающая мощность. Кроме того, форма кривой гистерезиса более линейная, более квадратная. Это придает аморфным сердечникам сложный набор новых электрических параметров по сравнению с сердечниками из обычной стали.
- Подход слушателя. Решайте сами, какой звук вы предпочитаете. Благодаря современным материалам сердечника аморфные сердечники ценятся «знатоками» лампового звука. До этого этот материал уже использовался для некоторых высококачественных трансформаторов с подвижными катушками. Теоретически аморфный материал имеет немного более высокие искажения, но практически многие предпочитают звук.
Большинство комментариев выглядят так:
- более реалистичная звуковая картинка
- более естественный звук
- меньше слушаю «трансформер»
Каким бы ни был правильный подход, несомненно, что, несмотря на более высокую цену, интерес к этим продуктам быстро, очень быстро растет!
Лента аморфная металлическая — ElectronDepot
С
Клайв Артур
- опубликовано
1 год назад
Мне нужно сделать дроссель — пару мГн на пару ампер. У него есть
, чтобы поместиться в неудобном пространстве, примерно овальная тороидальная форма и ничего с полки
. Я ничего не могу сделать с пространством.
Итак, эта лента — я ничего о ней не знаю, кроме того, что ее можно использовать для сердечников трансформатора
. Можно ли купить рулон и намотать свой сердечник на формирователь?
Кто-нибудь пользовался?Загрузка данных потока…
Дж
Джон Ларкин
- опубликовано
1 год назад
У меня есть катушка с этим материалом. Я мог бы отправить вам немного.
Преимущество в огромной проходимости, недостаток в том, что она делает индуктор еще более трудоемким.
Вы пробовали Coilcraft? Они полезны. Newava делает на заказ магниты для нас и это хорошо.
Можете ли вы использовать несколько небольших тороидальных сердечников, изогнутых вокруг доступный объем? А еще лучше какие-то стандартные детали?Вт
с 3-м
- опубликовано
1 год назад
Я думаю, вы говорите о Метгласе; некоторые быстрозакаливаемые сплавы, имеющие некристаллическая аморфная микроструктура, поэтому не может быть полезно холодная обработка или повторный нагрев без разрушения его достоинств.
Может быть изготовлена в виде тонкой ленты, подходящей для намотки в тороидальную форму, и гофрированная шпуля может его там удерживать. Предположительно, фасонный сердечник и эпоксидная смола мог бы сделать овал, но применение обмотки было бы проблемой (просто как и любой тор). Это упругий материал (помните, вы не можете отжечь его до сделать его мягким), поэтому требуется некоторое усилие, чтобы удержать его вместе. Что касается получив образец, достаточно купить тороид и отрезать катушку; это раскрутится в длинная полоса. Однако может быть немного клея; это задача по химии.
Такие сердечники делают Elna и Hitachi.Дж
Джейсен Беттс
- опубликовано
1 год назад
Грубо овальный сердечник, намотанный лентой, звучит как R-core.
А вот для катушки индуктивности нужен зазор, и R-сердечник (или любой ленточный сердечник) не даст многого из этого SFAIK.Дж
Джон Ларкин
- опубликовано
1 год назад
П
Фил Эллисон
- опубликовано
1 год назад
=================
** Должен быть меньше мяча для гольфа (диаметр 42 мм)
. …. ФилМ
Майк Кун
- опубликовано
1 год назад
С
Клайв Артур
- опубликовано
1 год назад
Да, это примерно правильный объем. Обычно мы использовали два или три многослойные тороидальные сердечники, но этот клиент не имеет форм-фактора место для этого.
Р
Фил Эллисон
- опубликовано
1 год назад
===============
** FYI :
любой «бесщелевой» магнитный сердечник очень легко насыщается, теряя свои магнитные свойства при использовании в качестве *индуктора». С трансформаторами дело обстоит иначе, так как первичные токи без нагрузки малы.
Для компактной катушки индуктивности, которая пропускает значительный переменный или постоянный ток, необходим тщательно подобранный воздушный зазор. Это относится к многослойным стальным или твердым ферритовым сердечникам, но не столько к сердечникам из порошкового железа, сколько к внутреннему воздушному зазору.
Не простая тема, надоело до слез все это разглядывать.
….. ФилП
Фил Эллисон
- опубликовано
1 год назад
===============
** IMO должно быть возможно с катушкой из порошкового железа и правильными витками.
Пассивные кроссоверы громкоговорителей часто имеют такие катушки индуктивности.
….. ФилБ
Билл Сломан
- опубликовано
1 год назад
Он насыщается при меньших амперных витках, чем сердечник с зазором, а проницаемость сердечника без зазора несколько менее предсказуема.
Это зависит от приложения.
Это может быть полезно, но «необходимо» зависит от деталей приложения.
Хороших текстов не хватает, а плохих в изобилии.
ссылка на форматирование
«Мягкий феррит» Э.К.Снеллинга — это плохо, как никогда. В нем есть вся информация, которая вам может когда-либо понадобиться, представленная в особенно запутанной и бесполезной форме.