Search for content and authors
 

Nanotechnologia nowej generacji rdzeni magnetycznie miękkich na bazie Fe do zastosowań we współczesnej elektronice i energoelektronice

Roman Kolano ,  Aleksandra Kolano-Burian ,  Marcin Polak ,  Jan Szynowski ,  Magdalena Steczkowska-Kempka ,  Przemysław Zackiewicz 

Instytut Metali Nieżelaznych (IMN), Sowińskiego 5, Gliwice 44-100, Poland

Abstract
W Instytucie Metali Nieżelaznych (IMN) w Gliwicach przeprowadzono kompleksowe badania dotyczące wytwarzania magnetycznie miękkich rdzeni nanokrystalicznych typu Fe73.5(CuNbSiB)26.5, Fe64.5(CoPB)35.5 oraz Fe78.8(NbCuSiB)21.2, których przenikalność magnetyczna może być kształtowana za pomocą odpowiedniej obróbki cieplnej lub cieplno-magnetycznej w przedziale od 200 do 600 000, a straty mocy w rdzeniu przy wysokich częstotliwościach są znacznie niższe w porównaniu ze stratami w rdzeniach wykonanych z tradycyjnych materiałów takich jak ferryty, specjalne rdzenie permalojowe jak i rdzenie wykonane ze specjalnej stali elektrotechnicznej. Przenikalność magnetyczna μ oraz straty mocy w rdzeniu Ps są podstawowymi parametrami, na podstawie których określa się przydatność rdzeni do odpowiednich zastosowań, np. w przekładnikach prądowych stosowanych w precyzyjnych licznikach energii elektrycznej, czy też w energoelektronice – w zasilaczach impulsowych. Ta nowa generacja rdzeni jest obecnie intensywnie wprowadzana do przemysłu produkującego urządzenia elektroniczne i energoelektroniczne. Cykl ich wytwarzania składa się z następujących etapów:
  • wytwarzanie stopów wstępnych,
  • odlewanie taśm amorficznych metodą „melt-spinning”,
  • badanie taśm metodą dyfrakcyjnej analizy rentgenowskiej, DSC, określenie składu chemicznego za pomocą mikroanalizatora rentgenowskiego,
  • formowanie rdzeni o pożądanym kształcie i wymiarach,
  • obróbka cieplna lub cieplno-magnetyczna rdzeni,
  • kontrola nanostruktury rdzeni oraz ich dynamicznych właściwości magnetycznych

Do realizacji cyklu technologicznego stosowana jest nowoczesna baza technologiczno-badawcza opracowana i wykonana w IMN, która pozwala w sposób kontrolowany formować rdzenie o żądanych parametrach magnetycznych. Na podstawie wyznaczonych charakterystyk dynamicznych rdzeni opracowano propozycje  zastosowania poszczególnych gatunków w konkretnych urządzeniach elektrycznych i energoelektronicznych.  

Na rys. 1 pokazano przykładowe rdzenie nanokrystaliczne przeznaczone do zastosowania w przekładnikach prądowych. Przekładnik taki pokazany został na rys. 2

Rys. 1  Rdzenie nanokrystaliczne opracowane w IMN i wdrożone do produkcji

Rys. 2  Przekładniki prądowe produkowane przez firmę Polkontakt

 

Legal notice
  • Legal notice:
 

Related papers

Presentation: Poster at Nanotechnologia PL, by Roman Kolano
See On-line Journal of Nanotechnologia PL

Submitted: 2010-07-26 14:49
Revised:   2010-08-20 10:43