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铁基非晶合金

金属玻璃

非晶合金，或称为金属玻璃，它是20世纪70年代问世的一种新型材料，是利用急冷技术，将钢液一次成型为厚度为30微米的薄带，得到的固体合金（薄带）是不同于冷轧硅钢材料中原子规则排列的晶体结构，正是这种合金其原子处于无规则排列的非晶体结构，使其具有狭窄的B-H回路，具有高导磁性和低损耗的特点；同时非晶合金原子排列的不规则限制了电子的自由通行导致电阻率比晶体合金高出2-3倍，这样也有利于减少涡流损耗。以非晶合金为原料制成的变压器铁心，其空载损耗与采用硅钢片的传统变压器相比，减少了75%左右，使非晶合金变压器具有十分显著地节能和环保效果，当非晶合金变压器铁心用于油浸变压器时，可明显减排多种有害气体。所以，越来越多的生产厂商采用非晶合金来作为变压器铁心的原材料。

应用领域
替代硅钢片，作为工频配电变压器铁芯
中频变压器铁芯(400Hz－15KHz)
环形滤波电感、开口电感铁芯(15kHz以下)
大功率开关电源、电抗器铁芯
饱和电抗器、脉冲压缩器铁芯
典型性能
表1 铁基非晶合金的物理性能（国标牌号1K101）
饱和磁感应强度Bs 1.56T 硬度Hv＞ 960
居里温度Tc 410°C 密度d 7.18g/cm3
晶化温度Tx 550°C 电阻率r 130Wm-cm
饱和磁致伸缩系数ls 27´10-6 热膨胀系数Dl/l
表2 铁基非晶合金的典型磁性能
产品类型 横向磁场退火 无磁场退火 纵向磁场退火
最大导磁率 ＞2x104 ＞20´104 ＞25´104
饱和磁感应强度 1.5 T 1.5 T 1.5 T
剩余磁感应强度 ＜0.5 T 0.5－1.0 T 1.2 T
矫顽力 ＜4A/m ＜2.4 A/m ＜4A/m
损耗(50Hz, 1.4T) ＜0.2W/kg ＜0.13W/kg ＜0.3W/kg
损耗(400Hz, 1.2T) ＜1.8W/kg ＜1.25W/kg ＜2W/kg
损耗(8kHz, 1.0T) ＜80W/kg ＜60W/kg ＜100W/kg
铁损变化率(-55°C －125°C) ＜15% ＜15% ＜15%
铁损变化率(120°C´200小时) ＜15% ＜15% ＜15%
注：上述数据为非晶带材经过最佳热处理后的磁性能，但并不代表铁芯的最终性能。当带材制造成铁芯时，由于具体情况发生某些性能变化属正常现象。
表3 铁基非晶合金与硅钢片的磁性能对比
性能指标 铁基非晶合金 硅钢
饱和磁感(T) 1.56 2.03
矫顽力(A/m) ＜4 ＜30
最大磁导率 (Gs/Os) 45×104 4×104
铁损(W/kg) 50Hz,1.3T下＜0.2 50Hz, 1.7T下=1.2
激磁功率(VA/kg) 50Hz,1.3T下＜0.5 50Hz, 1.7T下＜0.83
叠片系数 ＞0.80 0.95
磁致伸缩(＞´10-6) 27 －
电阻率(＞mW-cm) 130 45
比重(g/cm3) 7.18 7.65
晶化温度(℃) 550 －
居里温度(℃) 415 746
抗拉强度(Mpa) 1500 343
维氏硬度(HV) 900 181
厚度(μm) 30 300
铁基非晶带材常用磁性能曲线
产品规格
产品牌号 带材宽度 mm 带材厚度μm
RF1-0050 5±0.2 27±3
RF1-0080 8±0.2 27±3
RF1-0100 10±0.5 27±3
RF1-0150 15±0.5 27±3
RF1-0200 20±1 27±3
RF1-0250 25±1 27±3
RF1-0300 30±1 27±3
RF1-0400 40±1 27±3
RF1-0500 50±1 27±3
RF1-0700 70±1 27±3
RF1-1000 100±1 27±3
RF1-1500 150±1 27±3
RF1-1700 170±1 27±3
RF1-2200 220±1 27±3
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