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    单机免费麻将下载:非晶磁性能檢測與標準體系

    麻将记忆模拟 www.0123876.com 作者:  瀏覽量:6524  發布時間:2016-06-28

    1. 非晶合金簡介

    晶體——原子從液體的混亂排列轉變成整齊的排列,即成為晶體 。

    非晶——金屬或合金從熔融狀體迅速冷卻 (每秒一百萬度,來不及啟動晶體形成的過程,原子排列方式是混亂的,這就是非晶合金,也成為金屬玻璃。

    F1

    l  非晶合金的組成主要由鐵磁元素 (Fe、Ni、Co) 和非金屬元素 (Si、B、C) 組合而成。

    l  非晶合金的種類鐵基、鐵鎳基、鈷基非晶合金以及鐵基納米晶合金。

    l  非晶合金的特點低矯頑力、高磁導率、低損耗、低飽和磁感、高電阻率。

    l  經過適當的退火后,鐵基非晶片()比取向硅鋼片()表現出更低的比總損耗。

    l  與其他軟磁材料相比,非晶合金表現出更好的高頻特性。

    1. 常見的非晶合金的性能

    非1

    2. 非晶合金與硅鋼的比總損耗典型值( 50 Hz )

    非2

    3. 常見軟磁材料的比總損耗典型值 ( 1 T )

    非3

    F2

    2. 不同磁性材料磁導率與頻率的關系

    1.2 非晶合金的應用

           由于非晶高磁導率、低損耗、及優異的高頻特性,使得非晶合金作為新型的節能材料廣泛應用于電力、電機、電子、新能源、汽車等行業。如在電力變壓器領域,非晶變壓器比傳統硅鋼變壓器空載損耗下降約 80%,如下表所示。

    F3

    非4

    2. 磁性能檢測的意義

    2.1 品質把控

    l  國內國際標準均對鐵基非晶的分類進行了明確的規定。

    l  鐵基非晶的牌號與其詳細的磁性能掛鉤。

    l  科技的進步,促使非晶的應用更加廣泛,差異化要求更高

    l  市場對非晶磁性能的要求越來越具體化。

    l  掌握產品詳細參數,提高產品一致性和穩定性。

    l   對產品進行更好的品質控制、改進生產工藝。

    l  更清晰自身產品定位,滿足市場差異化需求。

     

    2.2 提示競爭力

    l  2014,國內非晶帶材銷售量為 6.4 萬噸。

    l  日本日立金屬在國內銷售了 4 萬噸,占比 60% 以上。

    l  我國的非晶納米晶生產企業雖已達數百家,但大多數是中小規模。

    l  具有研發能力、較大生產規模、產品質量穩定可靠的僅有數家。

    l  很多廠家只能停留在仿制層面,更有不少作坊式小企業。

    l  無論電力還是電子行業,主流企業對非晶納米晶材料了解都很少。

           掌握非晶磁性能檢測手段,有助于生產企業

    l  提高質量及研發能力;改善工藝/流程,使生產更加標準化、提高效率。

    l  更好地對成本進行控制、提高產品性價比。

    l  為下游企業提高仿真、設計所需參數的導入。

    l  對大企業來說,提高國內外市場的競爭力、擴大市場份額。

    l  對小企業來說,更好地在細分市場搶占先機,提高企業自身生存能力。

     

    2.3 推動行業發展

    l  鐵基非晶目前主要應用于電力變壓器、電子、新能源等諸多行業。

    l  2014年我國軟磁產量在 60 萬噸左右,非晶產量約 9 萬噸,占比 15%。

    l  電力變壓器行業對非晶的要求進一步提高飽和磁感、增大非晶帶材寬度,提高帶材的一致性和穩定性,降低成本。

    l  由上可見,非晶行業的發展潛力巨大。

           掌握非晶磁性能檢測手段,有助于生產企業

    l  研發出損耗更低、頻帶更寬的新型非晶材料,滿足非晶傳統市場的更高要求。

    l  掌握產品的詳細數據,為下游企業提高仿真、設計所需參數的導入,使其更廣泛地使用非晶替代傳統的軟磁材料,擴大非晶在軟磁中的市場占比。

    l  掌握產品的詳細數據,更好地引導其他領域的企業創新,開發出非晶的新用途,擴寬非晶的應用范圍,增大市場的整體需求。

    l  最終推動整個非晶和其他相關行業的發展,并提供企業自身的市場占有率。

    3. 國際標準

    3.1 IEC標準

    非5

    F4

    3. IEC/TC68 20159月年會 奧地利 林茨

    3.2 美國標準


    非6
    3.3 日韓標準 



    非7
    3.4 歐洲標準 


    非8

    4. 國內標準

    4.1 現有標準

    國家標準化管理委員會 (SAC)鋼標準化技術委員會(TC183)


    非9
    國家標準化管理委員會 (SAC)變壓器標準化技術委員會(TC44) 


    10

    船舶標準化技術委員會


    11
    4.2 新修訂標準 


          GB/T 19345.1非晶納米晶合金 1部分鐵基非晶軟磁合金帶材

          GB/T 19345.2非晶納米晶合金 1部分鐵基納米晶軟磁合金帶材

    l  增加了帶材的分類、產品牌號命名規則。

    l  修改了帶材的磁性能指標。

    l  修改了帶材的尺寸偏差范圍。

    l  修改了對取樣、試樣制備和測量的相關規定。

    l  修改了帶材韌性的檢驗方法和要求。

    l  增加了帶材疊片系數和單片試樣交流磁性能的測量方法。

    l  

     

          GB/T 19346.1非晶納米晶合金 1部分環形試樣交流磁性能測試方法

    l  增加了增加了名詞術語,主要為比總損耗、比視在功率的定義。

    l  增加了通則一節,用于描述對試樣、繞組、測試環境條件的要求修改。

    l  測試方法增加了功率表,調整了對儀表的部分技術指標的要求。

    l  刪除了伏安相量法,增加了伏安法測試磁導率和磁化曲線的描述。

    l  詳細描述了數字采樣法測磁性能的原理,規定了相對幅值磁導率和比總損耗的計算方法。

    l  增加了比視在功率的計算方法。

    l  增加了對測試再現性和不確定度的要求。

    l  

    5. 非晶磁性能檢測

    5.1 方法分類

          鐵基非晶帶材交流磁性能的主要測量方法單片法、環樣法

    l  鐵基非晶帶材具有高磁致伸縮和低的磁各向異性。

    l  在鐵基非晶帶材上易產生應力而使其磁性能惡化。

    l  因此,在工頻 (50Hz~60Hz) 條件下,采用單片法

    l  在高頻條件下,采用環樣法

    12

    5.2 單片法

    5.2.1 試樣

    F5

    l  寬度10 mm ~ 300 mm ;長度280 mm ~ 300 mm

    l  有效截面積 A = m / ( lm*ρ )

                               A —試樣的橫截面積,單位為平方米 (m2);

                              m —試樣的質量,單位為千克 (kg);

                             lm —試樣的長度,單位為米 (m);

                                      ρ —材料的密度,單位為千克每立方米 (kg/m3)

    5.2.2 測試原理H線圈法

    F6

    5.2.3 磁導計

    F7

    l  對磁軛進行退磁及測試磁軛的損耗時,采用雙磁軛

    l  測量鐵基非晶樣品時,采用單磁軛,以避免上磁軛的自重對樣品產生應力而使材料的磁性能惡化。

    l  線圈包含框架、外部的初級繞組、內部的次級繞組和位于試樣下方的 線圈。

    l  線圈用于準確測量試樣的磁場強度

    5.2.4 被測磁性能參量

    l  磁極化強度J(t)、磁場強度H(t)

    l  比總損耗 Ps——單位質量的均勻磁化材料所吸收的總功率,單位W/kg

    l  比視在功率 Ss——傳遞給單位質量的均勻磁化材料的總視在功率,單位VA/kg

    測試結果應滿足以下不確定度與重復性


    13

    5.2.5 非晶國際比對 

    l  發起單位國際電工委員會磁性合金和鋼技術委員會 ( IEC/TC68 )

    l  測試樣品鐵基非晶帶材 (2605HB1M,由日立金屬提供

    l  項目階段共分為二個階段實施 ( 2014.4~2015.5; 2015.4~2015.8 )

    l  測量參數1.3 T、1.4 T、1.5 T,50 Hz / 60 Hz 條件下的損耗

         80 A/m,50 Hz 條件下 的磁感應強度   

         記錄磁滯回線     

    l  寶鋼代表中國參加比對,天恒測控參與相關儀器的研發

    F8

    比對試驗使用的單片非晶測量系統

    l  測量結果紅框內為中方實驗室

    F9

    F10

    5.3 環樣法

    5.3.1 試樣

    F11

    l  試樣為由帶材卷繞而成的環形。

    l  非晶納米晶帶材在卷繞成圓環試樣后,帶材會受到彎曲應力,而這種應力在退火后只能消除約 90%。

    l  試樣尺寸過大會使試樣過于柔軟,難以保持圓形,很容易因外力而變形;而尺寸過小又存在繞線困難。

    l  因而必須嚴格規定試樣的尺寸范圍。

          GB/T 19346.1 新修訂版對環樣尺寸做了規定

    l  推薦的試樣內徑為 35 mm±2 mm,試樣的外徑與內徑之比應小于 1.25

    l  試樣在測試前應裝入由非鐵磁性絕緣材料制成的?;ず兄?/span>。

          l 試樣在測試前應進行交流退磁

    5.3.2 測試方法

    a) -安法

    F12

    b) 使用功率表

    F13

    c) 用數字方法測量磁性能

    F14

     測量以下磁性能參數

    l  相對幅值磁導率 μa

    l  比總損耗 Ps

    l  比視在功率 Ss

    l  繪制磁化曲線

    5.3.3 不確定度和重復性

    相對幅值磁導率、比總損耗和比視在功率的再現性,用相對標準差來表示


    14
    6. 天恒非晶測量體系 


    6.1 單片法

    a) TD8160 單片非晶磁性測量系統

    F15

    主要應用

    l  測量樣品種類單片非晶、單片納米晶、單片取向硅鋼、單片無取向硅鋼、其他薄片 ()狀軟磁測量

    l  測量磁特性參數比總損耗 Ps、比視在功率 Ss、磁通密度 B、磁場強度 H、磁極化強度 J、剩磁 Br、矯頑力 Hc、幅值磁導率 μa 、繪制磁化曲線、磁滯回線

     

    主要特點

    l  單磁軛、雙磁軛、H-Coil 、M.C 

    l  單片磁導計多種規格可選 (支持定制)

    l  支持磁軛退磁、樣品退磁

     

    樣品規格

    l  寬度W10 mm ~ 300 mm

    l  長度L280 mm ~ 300 mm

    l  厚度H10 μm ~ 500 μm


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