Home / Продукты / Мягкие магнитные материалы / Нанокристаллический материал

Нанокристаллический материал

Ваш профессиональный производитель нанокристаллических материалов в Китае

Sunbow Group специализируется на проектировании, разработке и производстве листов аморфной, нанокристаллической, кремниевой стали нового типа, а также других магнитных материалов и сопутствующих товаров. Основная продукция компании включает в себя различные типы аморфных нанокристаллических лент, сердечники трансформаторов тока высокого и низкого напряжения, сердечники прецизионных трансформаторов тока, сердечники синфазных индукторов, сердечники индукторов PFC, сердечники высокочастотных силовых трансформаторов и сопутствующие устройства.

Индивидуальные решения

Мы находимся в авангарде дизайнерского подхода к разработке сложных и индивидуальных решений для магнитных сердечников или компонентов для производства. Независимо от того, проста ли ваша потребность или сложна, мы можем разработать решение для достижения ваших целей. Благодаря штатным экспертам мы можем спроектировать, разработать и протестировать прототипы, отвечающие требованиям к производительности и экологичности вашего приложения.

Передовое оборудование

Компания располагает современным оборудованием, таким как крупногабаритные печи вакуумной плавки, ленты для напыления под давлением, различные печи магнитного отжига, а также тесное сотрудничество с отечественными научно-исследовательскими институтами и университетами, что обеспечивает возможности компании в области исследований и разработок и качество продукции.

Полная квалификация

В настоящее время компания имеет две производственные базы с рядом запатентованных технологий и прошла сертификацию системы менеджмента качества ISO9001, IATF16949. Вся продукция прошла сертификацию ROHS, SGS и другие сертификаты защиты окружающей среды.

Широкий спектр применения

Компания в основном обслуживает области новых энергетических транспортных средств, производства фотоэлектрической энергии, генерации ветровой энергии, умной бытовой техники, интеллектуальных счетчиков, беспроводной зарядки, а также различных источников питания, инверторов, фильтрующих индукторов и защитных материалов в развивающихся стратегических отраслях страны.

Введение нанокристаллического материала

Нанокристаллический (НК) материал представляет собой поликристаллический материал с размером кристаллитов всего несколько нанометров. Эти материалы заполняют пробел между аморфными материалами без какого-либо дальнего порядка и традиционными крупнозернистыми материалами. Определения различаются, но нанокристаллический материал обычно определяется как кристаллит (зерно) размером менее 100 нм. Зерна размером от 100 до 500 нм обычно считаются «сверхмелкими» зернами.

Механические свойства

Нанокристаллические материалы демонстрируют исключительные механические свойства по сравнению с их крупнозернистыми разновидностями. Поскольку объемная доля границ зерен в нанокристаллических материалах может достигать 30%, эта аморфная зернограничная фаза существенно влияет на механические свойства нанокристаллических материалов. Например, было показано, что модуль упругости снижается на 30% для нанокристаллических металлов и более чем на 50% для нанокристаллических ионных материалов. Это связано с тем, что аморфные области границ зерен менее плотны, чем кристаллические зерна, и, следовательно, имеют больший объем на атом, Ω \Omega . Предполагая, что межатомный потенциал внутри границ зерен такой же, как и в объемных зернах, модуль упругости E ∝ ∂ 2 U / ∂ Ω 2 {\displaystyle E\ propto \partial ^ U/\partial \Omega ^ }, в зернограничных областях будет меньше, чем в объемных зернах. Таким образом, согласно правилу смесей, нанокристаллический материал будет иметь более низкий модуль упругости, чем его объемная кристаллическая форма.

Характеристики

Высокая проницаемость:Увеличение индуктивности и уменьшение витков обмотки.

Высокая индукция насыщения:Минимизация размера компонента.

Высокая частота:Подходит для использования в диапазоне частот от 50 Гц до 100 кГц.

Высокая температура Кюри:Более высокая рабочая температура, непрерывная работа при температуре до 120 градусов.

низкая принудительная сила:Увеличение эффективности и уменьшение потерь на гистерезис.

низкие потери в сердечнике:Сокращение потребляемой энергии и минимизация повышения температуры.

низкая магнитострикция:Низкий уровень шума по сравнению с традиционными магнитными материалами.

Отличная термическая стабильность:Чрезвычайно небольшие отклонения от -20 градусов до 120 градусов.

бюджетный:Хороший выбор для замены традиционных материалов, таких как пермаллой.

Зачем использовать нанокристаллический материал

Нанокристаллические твердые тела представляют собой поликристаллы, размер кристаллов которых составляет несколько (обычно от 1 до 10) нанометров, так что 50% или более твердого вещества состоит из некогерентных границ раздела между кристаллами различной кристаллографической ориентации. Материалы, состоящие преимущественно из внутренних границ раздела, представляют собой отдельное состояние твердого вещества, поскольку известно, что атомные расположения, образующиеся в ядрах интерфейсов, представляют собой структуры минимальной энергии в поле потенциалов соседних кристаллических решеток. Граничные условия, налагаемые на атомы в межфазных ядрах соседними кристаллическими решетками, приводят к образованию атомных структур в межфазных ядрах, которые не могут быть сформированы где-либо еще (например, в стеклах или идеальных кристаллах). Нанокристаллические материалы представляют интерес по следующим четырем причинам:
●Нанокристаллические материалы имеют атомную структуру, которая отличается от двух известных структур твердого состояния: кристаллического и стеклообразного состояния.
●Свойства нанокристаллических материалов отличаются (в некоторых случаях на несколько порядков) от свойств стекол и/или кристаллов того же химического состава.
●Нанокристаллические материалы, по-видимому, позволяют легировать традиционно нерастворимые компоненты.
●Если небольшие (диаметром от 1 до 10 нм) стеклообразные капли консолидируются (вместо мелких кристаллов), получается новый тип стекол, называемый наностеклами. Такие стекла, по-видимому, структурно отличаются от стекол, полученных в результате быстрого затвердевания.

Преимущества нанокристаллического материала

Нанокристаллический магнитомягкий материал, на 82% состоящий из железа, называют будущим магнитных материалов в силовой электронике. Более высокая проницаемость означает меньшие потери трансформаторов, что может привести к значительному уменьшению размеров и веса.

Меньшие потери, меньший размер и уменьшенный вес
Потери нанокристаллического сердечника могут быть на две трети меньше, чем у эквивалентного сердечника из никелевого супермаллоя, и до 80% меньше, чем у тороидальной геометрии. Трансформатором (или индуктором) рассеивается меньше мощности, что означает возможность уменьшения размера охлаждающих компонентов.

Легкость перехода с других материалов
Нанокристаллическим сердечникам можно придать любую форму, и поэтому они являются полной заменой существующих сердечников, изготовленных из других материалов, таких как супермаллой или феррит.

Нанокристалл против супермаллоя
Нанокристаллический материал более подходит, чем супермаллой, в таких применениях, как высокочастотные/широкополосные трансформаторы, широкополосные датчики тока, дроссели высокочастотных фильтров и импульсные трансформаторы, поскольку нанокристаллический материал обеспечивает:
●Высокая проницаемость в широком диапазоне частот.
●Высокая плотность потока насыщения.
●Низкие потери

Мягкие магнитные сердечники
Мы можем поставлять магнитомягкие сердечники с ленточной намоткой из различных материалов, включая кремниевые стали с ориентированной зеренной структурой, никелевые сплавы с содержанием 50% и 80%, аморфные материалы, кобальтовые сплавы и нанокристаллические сплавы. Возможны стержни размером до 1,8 x 1,8 м / 1800 кг и ширина полос до 0,6 м.

Повышенная электропроводность
Нанокристаллические материалы продемонстрировали значительные улучшения электропроводности по сравнению с их объемными аналогами. Меньший размер зерен этих материалов облегчает транспорт электронов, снижая удельное сопротивление и улучшая общие характеристики устройства.

Улучшенные магнитные свойства
Нанокристаллические металлы обладают улучшенными магнитными свойствами, что делает их очень подходящими для применения в магнитных датчиках, трансформаторах и индукторах. Превосходные магнитные характеристики нанокристаллических материалов открыли возможности для создания более эффективных и компактных электронных устройств.

Повышенная механическая прочность
Несмотря на уменьшенный размер зерна, нанокристаллические материалы могут обладать исключительной механической прочностью. Это делает их привлекательными для приложений, где решающими факторами являются как прочность, так и миниатюризация, таких как микроэлектромеханические системы (МЭМС) и наноэлектромеханические системы (НЭМС).

Улучшенное хранение энергии
Нанокристаллические материалы показали многообещающий потенциал для хранения энергии, особенно в батареях и суперконденсаторах. Их большая площадь поверхности и укороченные пути ионного транспорта обеспечивают более быструю зарядку и более высокую плотность энергии, удовлетворяя растущий спрос на портативные и устойчивые энергетические решения.

Преимущества нанокристаллических материалов для здравоохранения

Точная доставка лекарств

Нанокристаллы можно наполнить терапевтическими средствами и направить непосредственно на больные клетки или ткани. Такая точность помогает уменьшить побочные эффекты и повышает эффективность лечения.

Повышенная точность диагностики

Наночастицы могут действовать как контрастные вещества, улучшая методы визуализации, такие как МРТ, КТ и рентген. Это позволяет лучше визуализировать внутренние структуры и раннее выявление заболеваний.

Усовершенствованная противомикробная терапия

Нанокристаллические материалы можно функционализировать для доставки противомикробных агентов непосредственно к бактериям или вирусам, предлагая более эффективный подход к борьбе с инфекциями.

Содействие регенерации тканей

Наноматериалы обеспечивают основу для роста тканей и могут использоваться для стимуляции регенерации поврежденных тканей, способствуя заживлению ран и восстановлению тканей.

Персонализированная медицина

Широкие возможности настройки нанокристаллических материалов позволяют адаптировать лечение к индивидуальным потребностям пациентов, улучшая результаты лечения и удовлетворенность пациентов.

Ключевые применения нанокристаллических материалов в здравоохранении

Потенциальные возможности применения нанокристаллических материалов в здравоохранении огромны. Вот некоторые ключевые области, в которых эти материалы добиваются значительных успехов:

Системы доставки лекарств:Наночастицы используются для инкапсуляции и направления лекарств в определенные места, повышая их эффективность и уменьшая побочные эффекты.

Лечение рака:Наночастицы могут доставлять химиотерапевтические препараты непосредственно к опухолевым клеткам, сводя к минимуму повреждение здоровых тканей и повышая эффективность лечения.

Биосенсоры:Нанокристаллы, включенные в биосенсоры, позволяют быстро и чувствительно обнаруживать биомаркеры, помогая в диагностике и мониторинге заболеваний.

Регенеративная медицина:Наноматериалы используются в тканевой инженерии для создания каркасов, способствующих росту клеток и регенерации тканей.

Антимикробные покрытия:Наночастицы можно включать в покрытия для предотвращения инфекций в медицинских устройствах и имплантатах.

Обработка нанокристаллического материала

Синтез нанокристаллического сырья в виде фольги, порошков и проволоки является относительно простым, но нанокристаллическое сырье имеет тенденцию становиться грубым при воздействии высоких температур в течение длительных периодов времени, поэтому для объединения этого сырья в объемную массу требуются низкие температуры. . Требуется метод быстрого уплотнения. компонент. Различные методы, такие как искровое плазменное спекание и ультразвуковое аддитивное производство, перспективны в этом отношении, но синтез объемных нанокристаллических компонентов в промышленных масштабах остается неосуществимым.

В чем разница между нанокристаллическими и поликристаллическими

Нанокристаллический

Нанокристаллические материалы — это материалы, которые содержат кристаллические зерна, имеющие размеры в нанометровом масштабе. Эти материалы имеют тенденцию заполнять зазор между аморфными материалами, поэтому эти кристаллические зерна расположены без дальнего порядка. Таким образом, нанокристаллические материалы представляют собой обычные крупнозернистые материалы. Как правило, существуют несколько разные определения нанокристаллических материалов. Однако материал, содержащий кристаллические зерна размером менее 100 нм, обычно считается нанокристаллическим материалом. Кроме того, кристаллические зерна размером от 100 до 500 нм называются «сверхмелкими» зернами. Мы можем сокращать нанокристаллические материалы как NC.
Рентгеновская дифракция является основным методом, который мы используем для измерения размера кристаллического зерна NC-материала. Материалы с очень мелкими кристаллическими зернами демонстрируют уширенные дифракционные пики. Эти широкие пики можно использовать для определения размера зерна с использованием уравнения Шеррера и графика Уильямсона-Холла. Или же мы можем использовать более сложные методы, такие как метод Уоррена-Авербаха или компьютерное моделирование дифракционной картины.
При рассмотрении синтеза НК-материала существует несколько путей. Эти методы основаны на фазе материи. Например, существуют некоторые методы производства NC, такие как твердотельная обработка, обработка жидкостью, обработка паровой фазы и обработка раствором.

Поликристаллический

Поликристаллические материалы — это материалы, которые содержат кристаллические зерна, размеры которых превышают нанометровые. Эти материалы образуются в основном при охлаждении. Кристаллические зерна в поликристаллических материалах называются «кристаллитами». Ориентация этих кристаллитов в материале обычно случайна, без определенного направления, случайной текстуры и т. д. Мы можем сокращенно называть поликристаллические материалы ПК.
Большинство известных нам органических твердых веществ представляют собой поликристаллические материалы. Некоторые распространенные примеры включают керамику, камень, лед и т. д. Степень кристаллизации материала ПК важна для определения свойств этих материалов. Например, сера может быть найдена в различных аллотропных формах, причем эти аллотропы имеют разные свойства в зависимости от степени кристалличности.
Размер кристаллитов можно измерить с помощью метода рентгеновской дифракции. Размер зерна также можно определить с помощью других методов, таких как просвечивающая электронная микроскопия. Иногда материалы содержат крупный монокристаллит, с которым легко обращаться.

Разница

Известные нам материалы можно разделить на разные классы в зависимости от размера частиц или кристаллических зерен. К таким двум классам относятся нанокристаллический материал и поликристаллический материал. Материалы, содержащие кристаллические зерна размером менее 100 нм, обычно считаются нанокристаллическими материалами, а материалы, содержащие кристаллические зерна размером более 100 нм, обычно считаются поликристаллическими материалами. Таким образом, ключевое различие между нанокристаллическими и поликристаллическими материалами заключается в том, что нанокристаллические материалы состоят из частиц нанометрового размера, тогда как поликристаллические материалы состоят из крупных частиц.

Наши сертификаты

Вся продукция прошла сертификацию ROHS, SGS и другие сертификаты защиты окружающей среды.

productcate-749-300

Наше испытательное оборудование

productcate-666-357 productcate-665-357

Общая проблема нанокристаллического материала

Вопрос: Каковы свойства нанокристаллических материалов?

A: Нанокристаллические материалы обладают повышенной прочностью/твердостью, повышенным коэффициентом диффузии, улучшенной пластичностью/вязкостью, пониженной плотностью, пониженным модулем упругости, более высоким электрическим сопротивлением, повышенной удельной теплоемкостью, более высоким коэффициентом теплового расширения, более низкой теплопроводностью и превосходными магнитомягкими свойствами по сравнению с обычные крупнозернистые материалы.

Вопрос: Какова структура нанокристаллического материала?

Ответ: Нанокристаллические материалы представляют собой одно- или многофазные поликристаллы с размерами кристаллитов в диапазоне нескольких нм (обычно 5–20 нм), так что около 30 об.% материала состоит из зерен или межфазных границ. Из-за огромного количества границ зерен и/или широкого распределения межатомных расстояний в границах зерен свойства нанокристаллических материалов отличаются от свойств кристаллических и аморфных материалов того же химического состава. Нанокристаллические материалы, по-видимому, позволяют легировать традиционно нерастворимые компоненты.

Вопрос: Почему нанокристаллические материалы прочнее?

Ответ: Увеличение предела текучести является результатом увеличения фракции границ зерен, что затрудняет движение дислокаций. Таким образом, было показано, что прочность нанокристаллических металлов увеличивается на порядок величины по мере уменьшения размера зерна до нижних пределов наномасштаба.

Вопрос: Каковы области применения нанокристаллических материалов?

Ответ: Фотоэлектрические установки с системами хранения энергии. Гибридные энергетические системы на основе солнечной энергии с повышенной общей эффективностью. Гибридные энергетические системы и технологии хранения энергии. Материалы с фазовым переходом для терморегулирования. Органические красители, квантовые точки в качестве сенсибилизаторов. Твердотельные солнечные элементы, сенсибилизированные красителем.

Вопрос: Каковы свойства нанокристаллического ядра?

Ответ: Кристаллическая атомная структура нанокристаллического ядра создает превосходные магнитные свойства, включая высокое насыщение и очень высокую проницаемость в широком диапазоне частот. Нанокристаллические сплавы также демонстрируют низкие потери переменного тока и высокую эффективность даже при высоких температурах.

Вопрос: Какова толщина нанокристаллического ядра?

Ответ: Подобно аморфным сплавам, эти материалы производятся в процессе быстрой закалки с последующей термообработкой для формирования нанокристаллических зерен внутри материала. В зависимости от производственного процесса материал представляет собой тонкую полосу толщиной менее 20 мкм и переменной ширины.

Вопрос: В чем разница между аморфными и нанокристаллическими ядрами?

Ответ: К концу производственного процесса аморфные сердечники сохраняют структуру металлического стекла, а нанокристаллические сердечники приобретают утонченную структуру нанометровых магнитных зерен, рассеянных в аморфной металлической матрице.

Вопрос: В чем разница между нанокристаллическими и поликристаллическими?

Ответ: Существует большая разница между нанокристаллическими и поликристаллическими материалами. В нанокристаллических материалах зерна имеют наноразмеры, то есть от нескольких нанометров до примерно 100 нанометров. Это не точное различие между этими числами. В поликристаллическом материале размер гранул не имеет ограничений.

Вопрос: Что такое нанокристаллическая технология?

Ответ: Нанокристаллы представляют собой коллоидные системы доставки без носителя, что означает, что они почти на 100% представляют собой лекарство. Лекарственные препараты, доставляемые через нанокристаллы, потенциально могут улучшить пероральную биодоступность водонерастворимых лекарств, снизить дозу, увеличить скорость растворения и повысить стабильность частиц.

Вопрос: Что такое нанокристаллическая фаза?

Ответ: Нанокристаллические материалы (НКМ) представляют собой однофазные или многофазные поликристаллы, размер кристаллов которых составляет порядка нескольких (обычно 1–10) нанометров, так что около 50 об. % материала состоит из зерен или межфазных границ.

Вопрос: Каков размер зерен нанокристаллических материалов?

Ответ: Нанокристаллические (НК) материалы, определяемые как поликристаллы с размером зерна обычно менее или равным 100 нм, были предметом интенсивных исследований в последние годы 1, 2. Из-за очень маленького размера зерна большой объем Часть атомов находится на границах зерен.

Вопрос: В каких продуктах используются наночастицы серебра?

Ответ: Наночастицы серебра наиболее широко используются для стерилизации наноматериалов в потребительских и медицинских продуктах, например, в текстиле, пакетах для хранения продуктов, поверхностях холодильников и средствах личной гигиены.

Вопрос: Что такое нанокристаллические металлы?

Ответ: Нанокристаллические металлы могут быть получены путем быстрого затвердевания из жидкости с использованием такого процесса, как прядение из расплава. При этом часто образуется аморфный металл, который можно превратить в нанокристаллический металл путем отжига выше температуры кристаллизации.

Вопрос: Что такое металлические нанокристаллы?

Ответ: В магнетизме термин «мягкий» описывает магнитный материал с низкой коэрцитивной силой, то есть сплав, созданный путем кристаллизации аморфного магнитомягкого сплава на основе Fe. В этом материале зерна нанокристаллов распределены достаточно равномерно по всей аморфной (или некристаллизованной) фазе. Этот материал является ферромагнитным при комнатной температуре и в сочетании с нанокристаллами реализует низкую константу магнитострикции насыщения, что делает его очень магнитно-мягким материалом. Этот материал в основном использовался в дроссельных катушках и трансформаторах силовой электроники из-за его превосходных характеристик по сравнению с обычными магнитными материалами. Эти превосходные характеристики позволяют значительно уменьшить размеры компонентов, изготовленных из него.

Вопрос: Чем отличаются нанокристаллы?

Ответ: Нанокристаллические мягкие магнитные сердечники изготавливаются путем отливки расплавленного металла в тонкую твердую ленту с последующим ее быстрым охлаждением. Затем используется строго контролируемый процесс отжига для создания однородной и очень мелкой нанокристаллической микроструктуры с размером зерен ~ 10 нм. Этот процесс создает высокоэффективное решение для защиты от электромагнитных помех, однако намотанные вместе тонкие металлические ленты легко повреждаются при ударах или вибрации.

Вопрос: Каковы идеальные применения нанокристаллов?

Ответ: Идеальные применения нанокристаллических ферромагнетиков включают инверторные устройства с высоким выходным током. При больших токах диаметр обмотки становится толще, что ограничивает количество витков, и высокую индуктивность получить невозможно, что приводит к недостаточному затуханию на стороне низких частот. Нанокристаллические материалы являются гораздо лучшим выбором для этих целей. Однако, поскольку нанокристаллические материалы хорошо пропускают магнитный поток, вероятно, произойдет насыщение из-за синфазного тока. В таких случаях будет эффективной катушка с использованием ферритового материала, такого как 5HT или 7HT, который не имеет очень высокой магнитной проницаемости и имеет относительно высокую плотность магнитного потока. Другие области применения, идеально подходящие для нанокристаллических материалов, включают: фильтры электромагнитных помех/синфазные дроссели и датчики тока/магнитные датчики.

Вопрос: Каковы области применения нанокристаллических материалов?

Вопрос: Каковы наиболее распространенные области применения наночастиц?

Ответ: Наночастицы сейчас используются в производстве устойчивых к царапинам очков, устойчивых к растрескиванию красок, покрытий для стен от граффити, прозрачных солнцезащитных кремов, грязеотталкивающих тканей, самоочищающихся окон и керамических покрытий для солнечных батарей.

Вопрос: В чем разница между нанокристаллическими и поликристаллическими?

Вопрос: Что такое нанокристаллические магнитные материалы?

Ответ: Нанокристаллический магнитомягкий материал, на 82% состоящий из железа, назван будущим магнитных материалов в силовой электронике. Более высокая проницаемость означает меньшие потери трансформаторов, что может привести к значительному уменьшению размеров и веса.

Мы являемся профессиональными производителями и поставщиками нанокристаллических материалов в Китае, специализирующимися на предоставлении высококачественного индивидуального обслуживания. Мы тепло приветствуем вас купить нанокристаллический материал китайского производства на нашем заводе.