“具有节能减(jian)排(pai)优势的非(fei)晶(jing)合金将(jiang)朝着(zhe)高端化(hua)方向不(bu)断发(fa)展。非(fei)晶、纳(na)米晶(jing)等(deng)新(xin)型(xing)合金(jin)材料(liao)随(sui)着(zhe)应(ying)用(yong)领(ling)域(yu)的逐步(bu)拓宽(kuan),市(shi)场(chang)需求将(jiang)不(bu)断(duan)增(zeng)加。”
“非(fei)晶(jing)材(cai)料(liao)具(ju)有高(gao)的饱(bao)和(he)磁感(gan)、高磁导率(lv)、低(di)矫(jiao)顽(wan)力(li)和低的(de)高(gao)频损耗(hao)等优点,还具有(you)良(liang)好的硬度(du)、耐(nai)磨(mo)性(xing)、温(wen)度及环境(jing)稳定(ding)性(xing)等(deng),在(zai)实际(ji)应(ying)用中(zhong)显(xian)示(shi)出体积小(xiao)、效率(lv)高(gao)、节(jie)能(neng)等特点,市场潜力巨大(da)。”
“国内非晶/纳(na)米(mi)晶磁(ci)粉(fen)大(da)部(bu)分依(yi)赖(lai)进口,日(ri)本、韩(han)国的(de)产品(pin)占据国内(nei)高(gao)端(duan)市场(chang)。”
…………
5月(yue)12日(ri),在(zai)广东深(shen)圳召开(kai)的第(di)三届非晶合(he)金粉(fen)末应用(yong)与发(fa)展(zhan)高(gao)峰论(lun)坛(tan)上,与(yu)会(hui)专(zhuan)家(jia)一(yi)致(zhi)表达了(le)对(dui)非晶(jing)合金材料(liao)市(shi)场(chang)潜(qian)力和(he)发展前(qian)景(jing)的看好。中(zhong)国(guo)电器(qi)工(gong)业(ye)协会(hui)非(fei)晶(jing)合金(jin)材(cai)料(liao)应用(yong)分(fen)会秘书(shu)长张(zhang)华透(tou)露(lu),保(bao)守(shou)估(gu)计(ji),2023年(nian)非晶(jing)合(he)金粉(fen)末(mo)需求(qiu)量在6000吨(dun)左(zuo)右,预(yu)计(ji)同比增(zeng)长(zhang)50%,甚(shen)至更(geng)多。
在(zai)此(ci)次论(lun)坛(tan)上,12位(wei)专家分享(xiang)了非晶合金粉(fen)末制(zhi)备(bei)技(ji)术最(zui)新研(yan)究(jiu)进展(zhan),展望(wang)了非晶(jing)软(ruan)磁合(he)金粉(fen)末发展(zhan)机遇(yu)等(deng),为非(fei)晶(jing)合(he)金产业发(fa)展(zhan)出谋划策(ce)、共创(chuang)未(wei)来(lai)。
01 非(fei)晶(jing)合(he)金(jin)粉(fen)末制(zhi)备技(ji)术日(ri)趋完(wan)善(shan)
此(ci)前(qian),非晶(jing)形成能(neng)力(li)有(you)待(dai)提高一直是业内(nei)“痛(tong)点”,但在(zai)此次(ci)论(lun)坛上,多(duo)位(wei)专家分享(xiang)了(le)非晶(jing)合(he)金(jin)粉末制(zhi)备(bei)技术(shu)的(de)最新(xin)研究(jiu)进展(zhan),国内对非晶(jing)形(xing)成(cheng)能力的控制(zhi)水(shui)平正(zheng)逐渐(jian)提高。
在(zai)气雾(wu)化(hua)制(zhi)粉方面(mian),中(zhong)科院(yuan)金属研(yan)究所(suo)研(yan)究(jiu)员王(wang)建强做了分(fen)享。“国外(wai)非(fei)晶(jing)合(he)金粉末做得好(hao)的关(guan)键是(shi)在雾(wu)化(hua)器设(she)计(ji)方面(mian)有优(you)势。”王建强(qiang)指(zhi)出,气雾(wu)化(hua)流(liu)场具(ju)有极(ji)高的速(su)度梯(ti)度和温度(du)梯(ti)度(du),难以(yi)观测(ce)和记(ji)录瞬(shun)态,具(ju)有(you)复(fu)杂(za)和不(bu)稳(wen)定性的特(te)点(dian),其演变行为(wei)与(yu)粉(fen)末特(te)性难以关(guan)联,因(yin)此(ci)对(dui)气雾(wu)化(hua)的(de)内(nei)部(bu)调(diao)控非常(chang)重要(yao)。随后,他(ta)在(zai)介(jie)绍3D打(da)印高(gao)质(zhi)量非(fei)晶(jing)合(he)金(jin)粉末制备最(zui)新研究进展时表(biao)示(shi),通(tong)过(guo)实验(yan)发现(xian)在6兆帕、7兆(zhao)帕(pa)条件下(xia)能(neng)够形(xing)成(cheng)完(wan)全非(fei)晶态,并(bing)分享了(le)气液(ye)相(xiang)对速度和粉(fen)体(ti)质量(liang)的(de)关系。
在(zai)水(shui)雾化制(zhi)粉方(fang)面,安(an)徽大(da)学(xue)教授(shou)(二(er)级(ji))刘(liu)先松介(jie)绍(shao),该(gai)制(zhi)备(bei)技术在(zai)二(er)代水(shui)雾化(hua)的(de)基础(chu)上以(yi)保(bao)护气(qi)体(ti)在粉(fen)体(ti)颗粒(li)表面形成(cheng)气(qi)膜(mo),削(xue)弱(ruo)了(le)高(gao)压(ya)水流(liu)的分散能(neng)力,延缓冷(leng)却速(su)度(du),提(ti)高(gao)了球(qiu)形(xing)度(du)。通过(guo)在(zai)粉(fen)体(ti)初(chu)步凝(ning)固(gu)后(hou)提(ti)高(gao)介(jie)质的(de)冷却速(su)度(du),提高(gao)了粉(fen)体(ti)颗粒的非晶(jing)形成能力,最终(zhong)得到高(gao)球形度、大临(lin)界尺(chi)寸非(fei)晶。他介(jie)绍(shao),三(san)代水雾(wu)化(hua)制备(bei)的Fe74Si11B11Cr2C2非(fei)晶球型粉具有(you)更(geng)高(gao)的磁(ci)导(dao)率和(he)更低(di)的(de)损耗,耐(nai)压特性得到明(ming)显的提(ti)升(sheng)。同时(shi),采用该(gai)工艺生(sheng)产(chan)的铁(tie)硅FeSi5.5,有效(xiao)磁(ci)导率增(zeng)加(jia)的(de)同时(shi),直流叠加特(te)性(xing)也得到(dao)了改(gai)善。
在水气组(zu)合雾(wu)化技术制粉方面,实(shi)现了(le)核心雾(wu)化(hua)器(qi)系统自主设计(ji)和(he)国产化制造。“随着市(shi)场对(dui)金(jin)属(shu)粉末性能要求(qiu)的(de)不(bu)断(duan)提(ti)高,雾化制(zhi)粉(fen)技(ji)术(shu)也在持续(xu)改进(jin)。”安泰(tai)(霸州(zhou))特(te)种粉(fen)业(ye)有限(xian)公(gong)司(si)总(zong)经(jing)理(li)助理(li)孟(meng)令(ling)兵介绍,其(qi)公(gong)司研发的(de)水气组(zu)合(he)雾化(hua)技术兼具(ju)气雾化和(he)水雾(wu)化(hua)制(zhi)粉的(de)优(you)点,利(li)用(yong)气(qi)体(ti)初始破碎(sui)金属(shu)液(ye)流(liu),再通(tong)过高压(ya)水(shui)射流二(er)次(ci)破(po)碎金(jin)属(shu)液(ye)流(liu),同(tong)时(shi)由于气(qi)体(ti)的(de)存在,减小(xiao)了(le)金(jin)属(shu)液滴(di)的冷(leng)却速度(du),使(shi)之(zhi)凝(ning)固(gu)时有(you)更多的(de)时间球(qiu)化,可制(zhi)备超(chao)细(xi)、低氧、近(jin)球形合(he)金(jin)粉末(mo)。
此外,中国台(tai)湾新北市耀德技术咨询(xun)有(you)限公(gong)司(si)首(shou)席讲师(shi)邱耀(yao)弘(hong)在分享(xiang)以MIM工(gong)艺(yi)制作一(yi)体式(shi)非(fei)晶(jing)电感(gan)的探(tan)索性(xing)研究时(shi)表示,粉末不(bu)是越(yue)圆(yuan)越(yue)好,近球(qiu)形(xing)最(zui)好。
02 非晶(jing)软(ruan)磁合(he)金粉末(mo)发展前(qian)景(jing)可期(qi)
磁(ci)性(xing)材(cai)料(liao)是(shi)信(xin)息(xi)存储(chu)、电能输(shu)运传递、电(dian)磁能(neng)与(yu)机械能转化(hua)的(de)物(wu)质基础(chu)。在新(xin)一(yi)轮信息(xi)技术、航空航天、无人(ren)驾(jia)驶、新(xin)能源、智(zhi)能制(zhi)造、高(gao)端(duan)医疗(liao)和(he)国(guo)防(fang)安(an)全等(deng)领域(yu)有着广泛而重要(yao)的(de)应用。而(er)非晶合(he)金材(cai)料在(zai)磁性方面(mian)的竞(jing)争(zheng)优势广(guang)受业(ye)内(nei)关注(zhu),在此次(ci)论坛(tan)上(shang),与会专家分(fen)析(xi)了其(qi)目前发(fa)展现状,并表达(da)了对其发展(zhan)的(de)看好(hao)。
中科(ke)院(yuan)院(yuan)士、中科(ke)院物(wu)理(li)研究(jiu)所研(yan)究员(yuan)、松(song)山(shan)湖(hu)材(cai)料实验室(shi)主任(ren)汪(wang)卫(wei)华(hua)认(ren)为,非晶(jing)材(cai)料(liao)在信息(xi)时(shi)代可以发(fa)挥(hui)的(de)作(zuo)用(yong)取(qu)决(jue)于能(neng)否(fou)开发(fa)出好(hao)的非晶(jing)软(ruan)磁(ci)材料(liao)。
在(zai)发展(zhan)现(xian)状方(fang)面,汪(wang)卫华介(jie)绍了(le)松山(shan)湖材(cai)料实(shi)验(yan)室(shi)研(yan)发(fa)的非(fei)晶-纳米晶双(shuang)相(xiang)复合结(jie)构(极细、规(gui)整的椭圆(yuan)形纳(na)米(mi)晶(jing)颗粒(li)均匀(yun)分布在(zai)非(fei)晶(jing)基底上(shang))。该材(cai)料具有优异的综(zong)合高频软(ruan)磁(ci)性(xing)能,包括磁(ci)导(dao)率(lv)相(xiang)对(dui)更(geng)高、损(sun)耗(hao)相(xiang)对(dui)更低、剩余(yu)饱(bao)和(he)磁(ci)感(gan)应(ying)强度相(xiang)对(dui)更(geng)高(gao)等。四川(chuan)大学博士(shi)生导师刘颖(ying)介(jie)绍了(le)纳(na)米晶(jing)钕(nv)铁(tie)硼(peng)永磁材料与器(qi)件(jian)、非晶(jing)纳(na)米晶(jing)磁(ci)材制造(zao)用模具材(cai)料(liao)的最(zui)新(xin)研(yan)发进展等。深圳(zhen)市麦(mai)捷微(wei)电子(zi)科(ke)技(ji)股份有(you)限(xian)公(gong)司总(zong)监胡(hu)庚(geng)介(jie)绍(shao)了(le)模压电感(gan)对磁(ci)粉的(de)要(yao)求,并(bing)指出非晶(jing)合金(jin)粉末(mo)在制(zhi)造模压(ya)电感方面存(cun)在需(xu)要(yao)改(gai)善(shan)之处(chu)。一(yi)是(shi)非(fei)晶及纳米(mi)晶(jing)粉易(yi)出(chu)现尖(jian)锐角(jiao)及长尾(wei)状的(de)“鲁(lu)珀特之(zhi)泪”,易刺破漆(qi)包线绝缘(yuan)层。二(er)是非晶(jing)绝(jue)缘(yuan)的(de)可(ke)靠性较差。三是非(fei)晶(jing)在(zai)热(re)力(li)学(xue)上(shang)具(ju)有不稳定性。浙江(jiang)省(sheng)磁(ci)性(xing)材料应用技术(shu)制造(zao)业(ye)创新中心项(xiang)目负责人池强分享了(le)先进(jin)金属(shu)软磁材(cai)料(liao)功能(neng)材料(liao)开发及应(ying)用技(ji)术,并介(jie)绍(shao)了(le)非晶软磁合(he)金(jin)粉末(mo)相(xiang)关(guan)标准研制的(de)最(zui)新(xin)进(jin)展(zhan)。
在(zai)未(wei)来(lai)发展(zhan)方(fang)面,中科院(yuan)院士、南(nan)京(jing)大学教(jiao)授(shou)都(dou)有(you)为(wei)认(ren)为(wei),随着高(gao)频逆(ni)变(bian)技(ji)术的(de)成(cheng)熟,开关电(dian)源向大于20千(qian)赫(he)兹方向发(fa)展(zhan),变(bian)压器(qi)尺寸(cun)变小,为非(fei)晶(jing)、纳米(mi)晶软(ruan)磁材(cai)料(liao)开拓应用领域(yu)。值得(de)注(zhu)意的(de)是(shi),在(zai)此次(ci)研讨会上(shang),都(dou)有为、胡庚(geng)都关(guan)注(zhu)到了(le)磁(ci)性(xing)高(gao)熵材(cai)料(liao),北(bei)京(jing)科技(ji)大(da)学教(jiao)授张(zhang)勇(yong)的学生温雨欣(xin)做了《高熵(shang)合(he)金及其(qi)粉末(mo)应用(yong)进展(zhan)》的(de)主(zhu)题报告。都有为提(ti)出(chu),非晶合(he)金(jin)材(cai)料比晶态(tai)材料熵(shang)高,磁(ci)性(xing)高(gao)熵(shang)材(cai)料(liao)是(shi)否(fou)值(zhi)得研(yan)发(fa)?我们静待(dai)后(hou)续。
此(ci)外(wai),中(zhong)国(guo)电(dian)器(qi)科学研(yan)究(jiu)院(yuan)股(gu)份有限(xian)公(gong)司副(fu)主(zhu)任(ren)、教授(shou)级(ji)高(gao)级(ji)工程(cheng)师王(wang)俊(jun)在介(jie)绍海上(shang)风电(dian)防腐涂(tu)层(ceng)行业应(ying)用(yong)现(xian)状时说道(dao),针(zhen)对深远海(hai)环境(jing)应力,可探(tan)索非晶涂层新(xin)型热(re)喷涂(tu)基(ji)础(chu)材(cai)料在(zai)风(feng)电领(ling)域的(de)应(ying)用(yong)。
消(xiao)息链接
第三届非(fei)晶合(he)金粉末应(ying)用(yong)与(yu)发(fa)展高峰(feng)论坛(tan)召开(kai)——
2022年(nian)我(wo)国(guo)非(fei)晶合金粉末消(xiao)耗(hao)量(liang)同比(bi)增(zeng)长(zhang)约(yue)25%
图为(wei)论坛(tan)现(xian)场
5月12日,第三届非(fei)晶合金(jin)粉(fen)末应用(yong)与发展(zhan)高峰(feng)论坛(tan)在(zai)广东深圳(zhen)召开(kai)。论坛介(jie)绍,2022年(nian)我(wo)国消耗(hao)非(fei)晶合金粉末(mo)约(yue)4000吨、同(tong)比(bi)增(zeng)长(zhang)约25%。
中科院院士、中(zhong)科院(yuan)物(wu)理(li)研究(jiu)所研究员、松山湖材(cai)料(liao)实验(yan)室主任汪卫(wei)华(hua),中(zhong)国(guo)电器工(gong)业(ye)协会非(fei)晶(jing)合(he)金材料应用分(fen)会(简称(cheng)中电协非(fei)晶(jing)分(fen)会)理(li)事长(zhang)王(wang)贵东(dong)为(wei)论(lun)坛(tan)致(zhi)辞。中科(ke)院(yuan)院士(shi)、南(nan)京(jing)大学(xue)教授都(dou)有(you)为,汪(wang)卫(wei)华,中科院金属(shu)研(yan)究(jiu)所(suo)研究员(yuan)王建强(qiang),中(zhong)电(dian)协非晶分(fen)会秘书(shu)长张华等(deng)12位(wei)专(zhuan)家(jia)围(wei)绕非(fei)晶合(he)金粉(fen)末相(xiang)关研(yan)究(jiu)最(zui)新(xin)进(jin)展(zhan)、下游(you)应用(yong)情况、未来(lai)发展方(fang)向(xiang)等(deng)内(nei)容做主题(ti)报(bao)告。张(zhang)华(hua)和浙(zhe)江省(sheng)磁(ci)性材(cai)料应用技术(shu)制(zhi)造(zao)业(ye)创(chuang)新中心项目负(fu)责人池强分(fen)别(bie)主持(chi)上(shang)、下午论(lun)坛。
在(zai)致(zhi)辞中(zhong),汪卫华(hua)表示(shi),非晶(jing)合金发展到今(jin)天,正(zheng)处(chu)于应用发(fa)展的机遇期(qi)。当(dang)前,电(dian)动(dong)汽车、光伏等(deng)行(xing)业(ye)获(huo)得快(kuai)速发展,非晶(jing)软(ruan)磁材料在其中发挥作用正(zheng)当(dang)其时(shi)。“这(zhe)需(xu)要(yao)一大(da)批(pi)研究所(suo)科(ke)研(yan)人员和(he)企业(ye)家(jia)等联(lian)手解决(jue)相(xiang)关材料(liao)‘卡脖子(zi)’难(nan)题。”他同(tong)时指(zhi)出。
王贵(gui)东(dong)也表示,当(dang)前产业转(zhuan)型(xing)步(bu)伐(fa)加快,对(dui)新材料(liao)、新(xin)技(ji)术、新(xin)产业(ye)需(xu)求前所未有,非(fei)晶(jing)合金(jin)材料发展面(mian)临(lin)难得机遇(yu),非晶(jing)合金粉末(mo)更是前(qian)景(jing)可期。非晶(jing)合(he)金粉末(mo)材(cai)料(liao)在软(ruan)磁涂(tu)层、3D打(da)印(yin)、催(cui)化剂等(deng)领域发(fa)挥的(de)作(zuo)用得(de)到相(xiang)关行业(ye)高(gao)度关(guan)注(zhu),目前(qian)已(yi)成为(wei)新能源(yuan)汽车、储能(neng)电站(zhan)、光伏(fu)发电、航(hang)空航天(tian)及(ji)石(shi)油(you)化(hua)工(gong)等领(ling)域不可多(duo)得(de)的新材料(liao)。“当然(ran),非晶合金粉末(mo)产(chan)业(ye)的发展离(li)不开企业科(ke)技(ji)创新(xin)和(he)市场(chang)推(tui)广(guang),也(ye)离(li)不开(kai)上下(xia)游产(chan)业链(lian)携(xie)手协(xie)作与(yu)共(gong)同(tong)推进,更离不开(kai)科(ke)研(yan)单位(wei)的(de)科技(ji)攻关(guan)。”他说(shuo)道。
据(ju)悉,非晶合(he)金粉末(mo)相(xiang)关研(yan)讨会(hui)从2019年(首届)开始,目前已举办(ban)两届。此次论(lun)坛以(yi)“优势-融(rong)合(he)-发展(zhan)”为主题,旨在(zai)更(geng)好(hao)地推动我(wo)国(guo)非晶(jing)合金材料(liao)产业(ye)化高(gao)质(zhi)量(liang)发(fa)展,把(ba)非(fei)晶合金粉(fen)末材料竞争优势转(zhuan)化(hua)成产(chan)业(ye)发展(zhan)优(you)势。论(lun)坛(tan)由中(zhong)电协非晶分(fen)会(hui)、非(fei)晶(jing)中(zhong)国(guo)大数(shu)据研(yan)究(jiu)中(zhong)心主(zhu)办(ban),中国物理学会(hui)非晶(jing)态(tai)物(wu)理专(zhuan)业(ye)委(wei)员(yuan)会(hui)、松(song)山湖(hu)材(cai)料实(shi)验室(shi)协办(ban),江(jiang)苏碧姆(mu)帝(di)新(xin)材(cai)料(liao)科(ke)技有(you)限(xian)公(gong)司(si)承(cheng)办,来自电(dian)力电(dian)子(zi)、风(feng)电(dian)新能源(yuan)、储(chu)能、航(hang)空(kong)航天、石(shi)油化工(gong)、军(jun)工(gong)等(deng)领(ling)域的专家学(xue)者、企业(ye)代(dai)表(biao)等(deng)近150人(ren)参加(jia)。