Augstas-veiktspējas zemas-silīcija dzelzs pulveris

Zema-silīcija dzelzs pulveris ir īpašs dzelzs- bāzes pulvera materiāls, kura silīcija saturs tiek stingri kontrolēts noteiktā diapazonā (parasti mazāks par vai vienāds ar 0,5%). Tā galvenā tehniskā priekšrocība ir silīcija negatīvās ietekmes uz materiāla magnētiskajām īpašībām ievērojami samazināšana. No magnētisko īpašību principu viedokļa silīcijs var palielināt serdes zudumus un samazināt magnētisko caurlaidību. Tāpēc tas ir kļuvis par neaizvietojamu galveno izejmateriālu lietojumos, kuros nepieciešama stingra magnētiskā veiktspēja, jo īpaši elektronisko komponentu, augstfrekvences transformatoru un elektromagnētisko ekranēšanas materiālu jomā.

Runājot par ražošanas procesiem, dzelzs pulveris ar zemu-silīcija saturu galvenokārt tiek sagatavots ar izsmidzināšanas (ūdens/gāzes izsmidzināšanas) vai reducēšanas metodēm. Tostarp gāzu izsmidzināšanas process slāpekļa -atmosfērā nodrošina precīzāku sastāva kontroli, stabili regulējot silīcija saturu ideālā diapazonā no 0,1% līdz 0,3%. Attiecībā uz fizikālajām īpašībām galvenie kontroles indikatori ir daļiņu izmēra sadalījums (tipiskais diapazons: 5–150 μm) un blīvums (lielāks vai vienāds ar 4,8 g/cm³). Attiecībā uz elektromagnētiskajām īpašībām magnētiskā piesātinājuma intensitāte (lielāka vai vienāda ar 1,8T) un koercivitāte (mazāka vai vienāda ar 80A/m) tieši nosaka galaproduktu galveno veiktspēju, un tam visam ir stingri jāatbilst nozares tehniskajiem standartiem.

Praktiskā pielietojumā īpaša uzmanība jāpievērš zema-silīcija dzelzs pulvera oksidācijas izturībai. Īpaši 3D drukas pulvermetalurģijas procesos tā virsmas skābekļa saturs (mazāks vai vienāds ar 3000 ppm) ir tieši saistīts ar saķepināto detaļu blīvēšanu, kas savukārt ietekmē komponentu ekspluatācijas uzticamību. Pašlaik nozare parasti izmanto fosfatēšanas vai kompozītmateriālu pārklājumu tehnoloģijas, lai uzlabotu tās izturību pret koroziju. Šī procesa optimizācija ļauj demonstrēt unikālas pielietojuma priekšrocības precīzu komponentu, piemēram, automobiļu sensoru un induktora serdeņu, ražošanā.

Salīdzinot ar parasto dzelzs -silīcija sakausējuma pulveri, zema-silīcija dzelzs pulveris samazina daļēju mehānisko izturību samazināta silīcija satura dēļ (silīcijs var uzlabot materiāla cietību), taču tas iegūst izcilu virpuļstrāvas zudumu veiktspēju (mazāks vai vienāds ar 3,5 W/kg pie 50 Hz). Šis raksturlielums padara to īpaši piemērotu magnētisko pulvera serdeņu ražošanai, ko izmanto augstfrekvences komutācijas barošanas avotos. Apvienojot to ar termiskās apstrādes procesu, atlaidināšanu 650–800 grādu temperatūrā, tā histerēzes zudumus var samazināt par vairāk nekā 30%. Šai veiktspējas priekšrocībai ir būtiska pielietojuma vērtība fotoelektrisko invertoru projektēšanā jaunajā enerģētikas sektorā, nodrošinot materiālu atbalstu invertoru enerģijas pārveidošanas efektivitātes uzlabošanai un iekārtu enerģijas patēriņa līmeņa optimizēšanai.