氮化硅陶瓷片
  • 小小陶瓷隔片导热系数一骑绝尘!它是大功率变压器的最优选
来源:米乐体育m6官网下载    发布时间:2024-06-29 12:08:58
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  随着新能源产业的发展,大功率密度产品成为电感变压器行业的普遍追求,器件抗饱和能力及传输效率提升和发热控制也成为了技术人员研究的主要的因素,这一些因素对气隙中夹入隔片的要求也随之升高。为应对这个趋势,金刚磁业特意开发设计了氧化铝、碳化硅、氮化铝陶瓷隔片。由于这类陶瓷隔片介电常数高、散热性能好,能够被大范围的应用在充电桩、车载电源、光伏储能、工控机电等磁性器件应用领域。

  一般来说,为避免变压器在工作中产生磁饱和,在铁芯中柱或接触面往往设计会留下一处缝隙。不过在近年来,随着大功率密度产品的发展需求,一种新的设计的具体方案随之产生,即分段式气隙技术。该技术能帮助改善磁通的分布,有效地减少磁性器件饱和的可能性,来提升设备的性能。

  据了解,在分布式气隙中往往需要夹入一块隔片。因此,在选择隔片时对其基本的性能要求是绝缘、不通磁、散热性要好。

  据金刚磁业生产技术副总经理段庆娃介绍,目前应用较多的有电木、纤维板、Nomex410等材质隔片,但是此类隔片导热系数小,不能较好的解决器件高热部分良好的散热问题。

  相对比之下,陶瓷作为隔片材料,优势更为显著。因为陶瓷具有极高的耐热性及导热系数,导热系数高达10~80W/M·K,且能够在高温环境中保持性能和形状。此外,陶瓷还具有非常出色的电气绝缘性,能预防电弧形成和短路,提供高级别的电气安全性,更适合在大功率产品中使用。

  根据介绍,金刚磁业生产的碳化硅陶瓷隔片导热系数为83.6W/m·K,氧化铝陶瓷隔片导热系数为30W/m·K,氮化铝陶瓷隔片导热系数更是氧化铝陶瓷隔片的5倍左右。而目前所应用的电木、纤维板、Nomex410材质隔片导热系数分别仅为0.25W/m·K、0.24-0.4W/m·K、0.1W/m·K,与前者的差距一目了然。

  不过,既然作为陶瓷类产品,陶瓷隔片就一定要按照陶瓷工艺来生产,其制造和处理往往没那么简单。

  段庆娃简要介绍了陶瓷隔片制作的流程。首先是材料的准备,主要是料粉的研发配置,这将决定陶瓷隔片的预期性能。其次是流延成型,这是一种用于先进陶瓷生产的成熟技术,从而能轻松的获得高质量、超薄型的瓷片。接下来便到了很重要的烧成部分,最后主要是对陶瓷隔片进行一些规格上的处理及研磨等步骤,以完善陶瓷隔片的特定性能和确保质量要求。

  由于陶瓷是脆性材料,容易在高压力或冲击下破裂,因此就需要通过配方和烧成工艺的研发,才能大大的提升陶瓷的韧性并降低脆性,以此来解决陶瓷隔片破损和开裂等问题。

  尽管陶瓷隔片的制造和处理过程复杂,但通过先进的技术和精心的研发,金刚磁业已成功地生产出具备高性能和高质量的陶瓷隔片,为今后大功率变压器的安全运行提供了可靠的保障。目前,金刚磁业可批量生产0.2mm以上厚度的规格的陶瓷隔片,其成熟的陶瓷制备工艺离不开其在陶瓷生产上的积累。据悉,金刚磁业母公司佛山陶瓷研究所从1958年就开始研发、生产各类功能陶瓷。目前,公司具备拥有年产500吨的陶瓷产品流延产线。

  对于陶瓷隔片未来的市场,段庆娃分析道:“从目前看来,陶瓷隔片在众多隔片中效果是比较好的,虽然陶瓷隔片的应用还在推广中,但按现在高功率的发展形态趋势,未来将产生大量的需求。”

  金刚磁业成立于2017年,隶属于佛山市陶瓷研究所集团股份有限公司,是一家集科研、设计、生产、销售为一体的专业制造锰锌功率、锰锌高导软磁铁氧体材料和磁芯的高新技术企业,厂房面积超过1万平方米。其产品定位中高端市场领域,大范围的使用在通讯、工控、电机、医疗、机械、汽车、电子等领域。

  金刚磁业虽然是磁性材料行业的新进入者,但从这几年他们的发展状况来看,亦可谓是一批生力军,这源于他们成立的科研班子的底子足够厚实。企业具有多位从事磁性材料行业制造20年以上经验的经营团队,在研发技术、生产经营管理的经验上很丰富。金刚磁业小组成员,大多数来源于磁性材料行业一线品牌企业,其中不乏有行业教授级高工、高级工程师、管理人才等,他们从金刚磁业成立之初,就开始陪伴企业成长。

  比如,公司王京平董事长,他是拥有教授级高工的职称,同时享受国务院特殊津贴,从事磁性材料行业已经有30多年。

  董事长王京平说,金刚集团这几年也是为了寻求产业升级,重点发展电子行业、环保产业。“其中金刚磁业也是我们近两三年引进最成功的一个企业,它立足于电子信息产业,对金刚集团的产业升级和调整,意义重大。集团董事会很看重这一块产业,在资金、场地等方面重点扶持,同时引进外来科研力量,给金刚磁业的发展带来了强大动力。”

  作为磁性材料行业的后起之秀,我们正真看到,金刚磁业仅用了几年时间,就在行业站稳了脚跟,其产品相继进入行业多家磁性元件大厂。期待他们在今年艰难的国内外环境下,能够迎着新基建的春风,焕发新面貌!