作(zuo)者(zhe):admin 发布(bu)日(ri)期:2023/5/17 8:50:39
“具(ju)有(you)节(jie)能减排(pai)优(you)势(shi)的非晶(jing)合(he)金(jin)将朝着高(gao)端化(hua)方(fang)向(xiang)不断发展。非晶、纳(na)米(mi)晶(jing)等(deng)新(xin)型合金(jin)材料(liao)随(sui)着应(ying)用领域的(de)逐(zhu)步拓(tuo)宽(kuan),市场(chang)需求(qiu)将不断(duan)增(zeng)加。”
“非晶(jing)材料(liao)具有高的饱和磁感、高(gao)磁(ci)导(dao)率、低矫顽力(li)和低(di)的高频(pin)损(sun)耗等优点(dian),还具有(you)良(liang)好的硬(ying)度、耐(nai)磨(mo)性、温度及(ji)环境稳(wen)定(ding)性(xing)等(deng),在实际(ji)应(ying)用(yong)中显示出(chu)体(ti)积小(xiao)、效(xiao)率(lv)高、节能等特(te)点,市(shi)场潜力巨大(da)。”
“国(guo)内(nei)非(fei)晶/纳(na)米晶磁粉(fen)大部分(fen)依赖(lai)进口(kou),日本(ben)、韩(han)国(guo)的产(chan)品(pin)占据国内高(gao)端(duan)市场(chang)。”
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5月12日,在广东深圳召开(kai)的第(di)三(san)届(jie)非(fei)晶(jing)合金(jin)粉(fen)末(mo)应用(yong)与(yu)发展(zhan)高(gao)峰论(lun)坛(tan)上(shang),与(yu)会专(zhuan)家一致(zhi)表达(da)了(le)对(dui)非(fei)晶合(he)金材料(liao)市(shi)场(chang)潜力(li)和(he)发展前(qian)景(jing)的(de)看好。中国电器工业协(xie)会非晶(jing)合金(jin)材(cai)料应(ying)用分会秘书长(zhang)张(zhang)华(hua)透(tou)露,保(bao)守估计(ji),2023年非晶合金(jin)粉末(mo)需(xu)求(qiu)量(liang)在(zai)6000吨左右(you),预(yu)计(ji)同比增长50%,甚(shen)至更多(duo)。
在此(ci)次(ci)论坛上,12位专家(jia)分(fen)享了(le)非(fei)晶(jing)合(he)金粉末制(zhi)备技(ji)术(shu)最新研究(jiu)进展(zhan),展(zhan)望了(le)非(fei)晶(jing)软磁合(he)金(jin)粉末(mo)发展(zhan)机(ji)遇(yu)等,为非(fei)晶(jing)合金产业(ye)发(fa)展(zhan)出(chu)谋划策、共创未来。
01 非(fei)晶合(he)金粉(fen)末制备(bei)技(ji)术日趋完善
此(ci)前,非晶形成能力(li)有待提高(gao)一(yi)直(zhi)是(shi)业(ye)内“痛点”,但在(zai)此(ci)次(ci)论坛上(shang),多(duo)位专家(jia)分享了(le)非(fei)晶合金(jin)粉(fen)末(mo)制备技(ji)术(shu)的最(zui)新(xin)研究进展,国内对(dui)非晶(jing)形(xing)成能力的控制(zhi)水(shui)平正(zheng)逐(zhu)渐(jian)提高(gao)。
在(zai)气雾(wu)化(hua)制粉(fen)方面(mian),中(zhong)科(ke)院(yuan)金(jin)属研究(jiu)所研(yan)究员王(wang)建强做了(le)分(fen)享。“国(guo)外非(fei)晶(jing)合(he)金(jin)粉末(mo)做(zuo)得好(hao)的(de)关键(jian)是在雾(wu)化(hua)器设计方面有优势(shi)。”王(wang)建(jian)强(qiang)指出,气(qi)雾化流(liu)场具(ju)有极高的(de)速度(du)梯(ti)度和温度(du)梯度(du),难(nan)以观(guan)测(ce)和(he)记录(lu)瞬态(tai),具(ju)有复杂和(he)不(bu)稳定性的(de)特(te)点(dian),其演(yan)变(bian)行(xing)为与(yu)粉(fen)末特性(xing)难(nan)以(yi)关(guan)联(lian),因(yin)此(ci)对气雾(wu)化(hua)的(de)内部(bu)调控非(fei)常重要。随(sui)后,他(ta)在(zai)介(jie)绍(shao)3D打印(yin)高(gao)质(zhi)量(liang)非(fei)晶合金(jin)粉末(mo)制(zhi)备(bei)最(zui)新研究进(jin)展时(shi)表(biao)示,通过(guo)实(shi)验发现在(zai)6兆帕(pa)、7兆(zhao)帕条件下(xia)能(neng)够(gou)形成(cheng)完(wan)全非(fei)晶(jing)态,并(bing)分享了气液相(xiang)对速度(du)和(he)粉体质量的关(guan)系(xi)。
在(zai)水(shui)雾化制(zhi)粉(fen)方(fang)面(mian),安徽大学教授(二(er)级)刘(liu)先松介(jie)绍(shao),该(gai)制(zhi)备(bei)技术(shu)在(zai)二代(dai)水(shui)雾化的基(ji)础(chu)上以保(bao)护气体在粉(fen)体(ti)颗(ke)粒(li)表面形成(cheng)气(qi)膜,削(xue)弱(ruo)了高(gao)压(ya)水流的分散(san)能力(li),延(yan)缓(huan)冷(leng)却速(su)度,提(ti)高了球形度。通过(guo)在粉(fen)体(ti)初步凝(ning)固后(hou)提(ti)高(gao)介质的(de)冷(leng)却速度(du),提(ti)高了(le)粉体颗粒(li)的(de)非(fei)晶形成(cheng)能力,最(zui)终(zhong)得到(dao)高球(qiu)形度、大临界尺(chi)寸非晶。他(ta)介(jie)绍(shao),三(san)代水(shui)雾(wu)化制备的(de)Fe74Si11B11Cr2C2非晶(jing)球型粉(fen)具(ju)有(you)更(geng)高的(de)磁(ci)导率和(he)更低的损(sun)耗(hao),耐压特性得到明显(xian)的提(ti)升(sheng)。同时,采(cai)用该工艺(yi)生产的(de)铁硅(gui)FeSi5.5,有效(xiao)磁导(dao)率增(zeng)加的同(tong)时,直(zhi)流(liu)叠(die)加(jia)特(te)性(xing)也(ye)得(de)到(dao)了(le)改(gai)善。
在水气组(zu)合雾化技术(shu)制(zhi)粉(fen)方(fang)面,实(shi)现(xian)了核心(xin)雾(wu)化器(qi)系(xi)统(tong)自主设计和国(guo)产(chan)化制(zhi)造(zao)。“随(sui)着市场对(dui)金属粉末(mo)性能要求(qiu)的(de)不(bu)断提(ti)高(gao),雾(wu)化(hua)制(zhi)粉技术(shu)也在持(chi)续(xu)改进。”安泰(tai)(霸(ba)州)特(te)种(zhong)粉(fen)业(ye)有(you)限(xian)公(gong)司总经(jing)理(li)助(zhu)理孟(meng)令(ling)兵(bing)介(jie)绍,其(qi)公司(si)研(yan)发(fa)的水气(qi)组(zu)合雾(wu)化技术(shu)兼具(ju)气(qi)雾化和(he)水雾(wu)化制粉(fen)的优点,利用(yong)气(qi)体初(chu)始破碎(sui)金(jin)属(shu)液流,再(zai)通过高压水射(she)流二(er)次破碎(sui)金属(shu)液(ye)流(liu),同(tong)时(shi)由(you)于气体(ti)的存在,减小(xiao)了金(jin)属液(ye)滴的冷却(que)速(su)度(du),使之(zhi)凝(ning)固(gu)时(shi)有(you)更(geng)多的时(shi)间球(qiu)化,可制备(bei)超(chao)细、低氧、近球(qiu)形(xing)合金粉末。
此(ci)外(wai),中(zhong)国台湾(wan)新北市(shi)耀德技术咨(zi)询(xun)有(you)限公(gong)司(si)首(shou)席(xi)讲师(shi)邱(qiu)耀(yao)弘在分(fen)享(xiang)以MIM工艺(yi)制(zhi)作(zuo)一体式非晶(jing)电感(gan)的探索性(xing)研(yan)究时(shi)表(biao)示(shi),粉(fen)末不是越圆(yuan)越好,近(jin)球形(xing)最(zui)好。
02 非晶软磁(ci)合金粉末发展(zhan)前(qian)景可(ke)期
磁性(xing)材(cai)料(liao)是信(xin)息(xi)存储(chu)、电能输运(yun)传递(di)、电磁(ci)能(neng)与机(ji)械能转(zhuan)化(hua)的(de)物(wu)质(zhi)基(ji)础。在(zai)新一轮(lun)信息技(ji)术、航空航(hang)天(tian)、无人(ren)驾驶(shi)、新(xin)能源、智能(neng)制(zhi)造、高(gao)端医(yi)疗(liao)和(he)国(guo)防(fang)安(an)全(quan)等领(ling)域(yu)有着广(guang)泛(fan)而(er)重要(yao)的应用(yong)。而(er)非晶合金(jin)材(cai)料(liao)在(zai)磁(ci)性方(fang)面的(de)竞(jing)争(zheng)优(you)势(shi)广受业(ye)内关注(zhu),在(zai)此次(ci)论坛(tan)上(shang),与会(hui)专(zhuan)家(jia)分析(xi)了其(qi)目前发展现(xian)状(zhuang),并表达了(le)对(dui)其(qi)发展(zhan)的看(kan)好。
中科(ke)院院士(shi)、中(zhong)科院(yuan)物理研(yan)究所(suo)研(yan)究员(yuan)、松(song)山(shan)湖(hu)材(cai)料实(shi)验(yan)室主(zhu)任汪(wang)卫(wei)华认为,非(fei)晶材(cai)料(liao)在(zai)信(xin)息(xi)时代(dai)可(ke)以发挥(hui)的作用(yong)取(qu)决(jue)于能否(fou)开(kai)发出好(hao)的(de)非(fei)晶软磁(ci)材料。
在(zai)发展(zhan)现(xian)状方面,汪卫(wei)华(hua)介绍(shao)了(le)松山湖(hu)材料(liao)实(shi)验室研(yan)发(fa)的非(fei)晶(jing)-纳(na)米(mi)晶(jing)双相(xiang)复(fu)合结构(gou)(极(ji)细(xi)、规(gui)整的椭圆形(xing)纳(na)米(mi)晶(jing)颗(ke)粒(li)均(jun)匀(yun)分(fen)布在(zai)非晶(jing)基底上)。该(gai)材料(liao)具(ju)有(you)优(you)异的综(zong)合(he)高(gao)频(pin)软(ruan)磁(ci)性(xing)能(neng),包(bao)括(kuo)磁导(dao)率(lv)相对更(geng)高(gao)、损(sun)耗相对(dui)更低(di)、剩余(yu)饱和(he)磁感(gan)应(ying)强(qiang)度相(xiang)对(dui)更高等。四川(chuan)大学(xue)博(bo)士(shi)生(sheng)导师(shi)刘颖介绍(shao)了纳米(mi)晶钕铁(tie)硼(peng)永(yong)磁材料(liao)与(yu)器件(jian)、非晶(jing)纳米(mi)晶(jing)磁材制造用模具(ju)材料(liao)的最(zui)新(xin)研发进展等(deng)。深(shen)圳(zhen)市(shi)麦捷微(wei)电(dian)子科技(ji)股份有(you)限公司(si)总监(jian)胡(hu)庚介绍了(le)模(mo)压电感对磁(ci)粉的(de)要求,并指(zhi)出(chu)非晶合金(jin)粉(fen)末(mo)在制(zhi)造(zao)模压(ya)电感方(fang)面存在(zai)需要(yao)改(gai)善之处(chu)。一是(shi)非(fei)晶(jing)及(ji)纳米晶(jing)粉(fen)易出现尖(jian)锐角(jiao)及长(zhang)尾状(zhuang)的“鲁珀(po)特之泪(lei)”,易(yi)刺(ci)破漆包(bao)线(xian)绝(jue)缘层。二是非晶(jing)绝缘的(de)可(ke)靠(kao)性较差(cha)。三是非晶(jing)在热力(li)学(xue)上(shang)具(ju)有不稳定性。浙(zhe)江省磁性(xing)材(cai)料(liao)应用(yong)技(ji)术制造(zao)业(ye)创(chuang)新(xin)中(zhong)心(xin)项(xiang)目(mu)负责(ze)人池强(qiang)分享(xiang)了先(xian)进金属(shu)软磁(ci)材料(liao)功(gong)能材(cai)料开发及(ji)应用技术,并(bing)介(jie)绍(shao)了非(fei)晶软(ruan)磁(ci)合金(jin)粉(fen)末(mo)相(xiang)关(guan)标准(zhun)研制的最(zui)新(xin)进展(zhan)。
在未(wei)来发(fa)展(zhan)方面,中科院院(yuan)士、南(nan)京大学教(jiao)授都(dou)有(you)为认(ren)为,随(sui)着高(gao)频(pin)逆变技(ji)术(shu)的成熟(shu),开关电(dian)源(yuan)向大于(yu)20千(qian)赫(he)兹方向发展,变压器(qi)尺寸(cun)变(bian)小,为(wei)非晶(jing)、纳米晶软(ruan)磁材(cai)料开拓(tuo)应(ying)用领域。值得注(zhu)意的(de)是,在(zai)此(ci)次研(yan)讨会上,都有(you)为(wei)、胡庚都(dou)关(guan)注到(dao)了磁(ci)性高熵(shang)材(cai)料,北京科技大学(xue)教授(shou)张勇的学(xue)生温(wen)雨欣做了《高(gao)熵合金及(ji)其(qi)粉(fen)末(mo)应(ying)用进(jin)展(zhan)》的(de)主(zhu)题报告。都有为提(ti)出,非(fei)晶(jing)合金材料(liao)比晶(jing)态材(cai)料熵高(gao),磁性高熵(shang)材(cai)料是(shi)否值(zhi)得研发(fa)?我们(men)静待(dai)后续(xu)。
此外,中(zhong)国电器科学(xue)研(yan)究院股(gu)份(fen)有(you)限公(gong)司(si)副主(zhu)任(ren)、教授(shou)级(ji)高级(ji)工程(cheng)师王(wang)俊在(zai)介绍(shao)海(hai)上(shang)风电(dian)防(fang)腐(fu)涂(tu)层(ceng)行业应(ying)用现(xian)状时说道(dao),针(zhen)对(dui)深(shen)远(yuan)海(hai)环境应(ying)力(li),可探索(suo)非晶涂(tu)层(ceng)新(xin)型(xing)热(re)喷涂基(ji)础材(cai)料在风(feng)电领域(yu)的(de)应用。
消息(xi)链(lian)接
第(di)三(san)届(jie)非(fei)晶合(he)金(jin)粉(fen)末应(ying)用与(yu)发展(zhan)高峰论坛召(zhao)开(kai)——
2022年我国非晶(jing)合(he)金(jin)粉末(mo)消耗(hao)量(liang)同(tong)比增长约(yue)25%
图为(wei)论坛(tan)现场
5月12日,第(di)三届(jie)非(fei)晶合金粉末(mo)应(ying)用(yong)与(yu)发展(zhan)高(gao)峰论坛(tan)在(zai)广东深(shen)圳召(zhao)开(kai)。论(lun)坛介绍(shao),2022年我(wo)国消(xiao)耗非(fei)晶合金粉(fen)末约(yue)4000吨(dun)、同(tong)比(bi)增长(zhang)约(yue)25%。
中(zhong)科院院(yuan)士(shi)、中科院(yuan)物理(li)研(yan)究(jiu)所研究员、松山湖材(cai)料实验室主任(ren)汪(wang)卫(wei)华,中(zhong)国(guo)电(dian)器工业协(xie)会非(fei)晶合金材(cai)料(liao)应用分会(hui)(简(jian)称(cheng)中电(dian)协非(fei)晶分会(hui))理(li)事(shi)长王贵(gui)东(dong)为(wei)论坛(tan)致(zhi)辞(ci)。中科院(yuan)院士、南京大学教(jiao)授(shou)都(dou)有为(wei),汪(wang)卫华(hua),中科院金属研(yan)究所研究员(yuan)王建(jian)强,中电协非(fei)晶(jing)分会(hui)秘书(shu)长(zhang)张(zhang)华等12位专家(jia)围绕(rao)非(fei)晶(jing)合(he)金粉末(mo)相关研(yan)究最新进(jin)展(zhan)、下(xia)游(you)应用情(qing)况、未(wei)来发展方向等(deng)内(nei)容做主题报(bao)告。张(zhang)华(hua)和浙江省磁(ci)性材料(liao)应用(yong)技(ji)术制(zhi)造业创新中(zhong)心(xin)项(xiang)目负(fu)责人(ren)池(chi)强(qiang)分别(bie)主持上、下午(wu)论(lun)坛。
在致辞(ci)中(zhong),汪(wang)卫华(hua)表示(shi),非(fei)晶合(he)金发(fa)展(zhan)到今(jin)天(tian),正(zheng)处(chu)于(yu)应用发展(zhan)的机(ji)遇(yu)期。当前,电动(dong)汽(qi)车、光伏等行业获(huo)得快速发(fa)展,非(fei)晶(jing)软磁(ci)材料(liao)在(zai)其(qi)中(zhong)发挥作(zuo)用(yong)正当其(qi)时(shi)。“这(zhe)需(xu)要(yao)一(yi)大(da)批研(yan)究(jiu)所科(ke)研(yan)人员和(he)企(qi)业家等(deng)联(lian)手(shou)解决(jue)相关(guan)材(cai)料(liao)‘卡脖子(zi)’难(nan)题(ti)。”他同时(shi)指出(chu)。
王贵(gui)东(dong)也(ye)表(biao)示,当前(qian)产业转型(xing)步(bu)伐加(jia)快,对(dui)新(xin)材料(liao)、新技术、新产(chan)业需求前所(suo)未(wei)有,非(fei)晶合(he)金(jin)材(cai)料发(fa)展面临难(nan)得(de)机遇,非晶合金(jin)粉末(mo)更(geng)是前景(jing)可(ke)期(qi)。非(fei)晶(jing)合金粉(fen)末(mo)材(cai)料在软磁涂层、3D打(da)印、催(cui)化剂(ji)等领域(yu)发(fa)挥(hui)的作用得(de)到相(xiang)关行(xing)业高度(du)关注,目前已(yi)成(cheng)为(wei)新能(neng)源(yuan)汽(qi)车、储(chu)能(neng)电站、光伏发(fa)电(dian)、航空(kong)航天(tian)及石(shi)油(you)化工等领(ling)域(yu)不可(ke)多得(de)的(de)新材料(liao)。“当(dang)然,非晶(jing)合(he)金(jin)粉末(mo)产(chan)业的(de)发展(zhan)离(li)不(bu)开企业科(ke)技(ji)创(chuang)新和市(shi)场(chang)推(tui)广,也(ye)离(li)不(bu)开(kai)上下(xia)游(you)产业链携手(shou)协(xie)作(zuo)与(yu)共同(tong)推进,更(geng)离不(bu)开(kai)科研(yan)单(dan)位的(de)科(ke)技攻关。”他说道。
据(ju)悉(xi),非(fei)晶(jing)合(he)金(jin)粉末相关研讨会(hui)从(cong)2019年(nian)(首届(jie))开(kai)始(shi),目(mu)前(qian)已(yi)举(ju)办(ban)两届。此(ci)次(ci)论坛(tan)以“优势(shi)-融(rong)合-发展”为(wei)主(zhu)题(ti),旨在更(geng)好地推(tui)动(dong)我(wo)国(guo)非(fei)晶(jing)合(he)金材(cai)料(liao)产(chan)业(ye)化高质(zhi)量(liang)发展(zhan),把非晶(jing)合(he)金(jin)粉末(mo)材料(liao)竞(jing)争(zheng)优势转化成(cheng)产(chan)业(ye)发(fa)展(zhan)优(you)势。论坛由中(zhong)电(dian)协非(fei)晶(jing)分会、非晶中(zhong)国(guo)大(da)数据(ju)研(yan)究(jiu)中心(xin)主(zhu)办(ban),中(zhong)国(guo)物理学(xue)会非(fei)晶态(tai)物理(li)专业委(wei)员会(hui)、松山(shan)湖材料实(shi)验室(shi)协办(ban),江苏(su)碧(bi)姆帝(di)新材料科(ke)技有(you)限(xian)公(gong)司(si)承(cheng)办,来(lai)自电力电子、风电新(xin)能源、储(chu)能、航空航(hang)天、石(shi)油(you)化工、军(jun)工(gong)等领域(yu)的专家学(xue)者(zhe)、企(qi)业(ye)代表(biao)等近150人参加。