Proszek krzemowo-żelazowy o wysokiej-wydajności i niskiej-

Proszek żelaza o niskiej-krzemie to specjalny materiał w postaci proszku-na bazie żelaza, którego zawartość krzemu jest ściśle kontrolowana w określonym zakresie (zwykle mniejsza lub równa 0,5%). Jego podstawowa zaleta techniczna polega na znacznym zmniejszeniu negatywnego wpływu krzemu na właściwości magnetyczne materiału. Z punktu widzenia zasad właściwości magnetycznych krzem może zwiększać straty w rdzeniu i zmniejszać przenikalność magnetyczną. Dlatego stał się niezastąpionym surowcem podstawowym w zastosowaniach wymagających rygorystycznych parametrów magnetycznych, zwłaszcza w dziedzinie komponentów elektronicznych,-transformatorów wysokiej częstotliwości i materiałów ekranujących elektromagnetycznie.

Jeśli chodzi o procesy produkcyjne, proszek żelaza o niskiej-krzemie jest wytwarzany głównie metodą atomizacji (atomizacja wody/gazu) lub metodami redukcji. Wśród nich proces atomizacji gazu w atmosferze-chronionej azotem umożliwia bardziej precyzyjną kontrolę składu, stabilnie regulując zawartość krzemu w idealnym zakresie 0,1–0,3%. W przypadku właściwości fizycznych głównymi wskaźnikami kontrolnymi są rozkład wielkości cząstek (typowy zakres: 5–150 μm) i gęstość z usadem (większa lub równa 4,8 g/cm3). W przypadku właściwości elektromagnetycznych intensywność nasycenia magnetycznego (większa lub równa 1,8 T) i koercja (mniejsza lub równa 80 A/m) bezpośrednio określają podstawową wydajność produktów końcowych, z których wszystkie muszą ściśle spełniać branżowe standardy techniczne.

W zastosowaniach praktycznych szczególną uwagę należy zwrócić na odporność na utlenianie proszku żelaza o niskiej-krzemie. Zwłaszcza w procesach metalurgii proszków w druku 3D zawartość tlenu na powierzchni (mniejsza lub równa 3000 ppm) jest bezpośrednio związana z zagęszczeniem spiekanych części, co z kolei wpływa na niezawodność działania komponentów. Obecnie przemysł na ogół przyjmuje technologie fosforanowania lub powlekania kompozytowego w celu zwiększenia jego odporności na korozję. Ta optymalizacja procesu umożliwia wykazanie unikalnych zalet zastosowań w produkcji precyzyjnych komponentów, takich jak czujniki samochodowe i rdzenie cewek indukcyjnych.

W porównaniu z konwencjonalnym proszkiem stopu żelaza-krzemu, proszek żelaza o niskiej-krzemie poświęca częściową wytrzymałość mechaniczną ze względu na zmniejszoną zawartość krzemu (krzem może poprawić twardość materiału), ale zyskuje lepszą wydajność strat w wyniku prądów wirowych (mniej niż lub równa 3,5 W/kg przy 50 Hz). Ta cecha sprawia, że ​​szczególnie nadaje się do produkcji magnetycznych rdzeni proszkowych stosowanych w zasilaczach impulsowych wysokiej-częstotliwości. W połączeniu z procesem obróbki cieplnej wyżarzania w temperaturze 650–800 stopni, utratę histerezy można zmniejszyć o ponad 30%. Ta zaleta wydajnościowa ma kluczową wartość aplikacyjną przy projektowaniu falowników fotowoltaicznych w nowym sektorze energii, zapewniając materialne wsparcie dla poprawy efektywności konwersji energii przez falowniki i optymalizacji poziomu zużycia energii przez urządzenia.