Visoko-niskoučinkovit-silikonsko željezo u prahu

Nisko-silicijsko željezo u prahu poseban je praškasti materijal-na bazi željeza sa sadržajem silicija strogo kontroliranim unutar određenog raspona (obično manje od ili jednako 0,5%). Njegova temeljna tehnička prednost leži u značajnom smanjenju negativnog utjecaja silicija na magnetska svojstva materijala. Iz perspektive principa magnetskih svojstava, silicij može povećati gubitak jezgre i smanjiti magnetsku permeabilnost. Stoga je postao nezamjenjiva osnovna sirovina u aplikacijama koje zahtijevaju stroge magnetske performanse, posebno u poljima elektroničkih komponenti, visoko-frekventnih transformatora i elektromagnetskih zaštitnih materijala.

Što se tiče proizvodnih procesa, željezni prah s malo-silicija uglavnom se priprema atomizacijom (voda/plin atomizacija) ili redukcijskim metodama. Među njima, proces raspršivanja plina u atmosferi -zaštićenoj dušikom omogućuje precizniju kontrolu sastava, stabilnu regulaciju sadržaja silicija unutar idealnog raspona od 0,1%–0,3%. Za fizička svojstva, distribucija veličine čestica (tipični raspon: 5–150 μm) i gustoća (veća ili jednaka 4,8 g/cm³) su osnovni kontrolni pokazatelji. Za elektromagnetska svojstva, intenzitet magnetskog zasićenja (Veći ili jednak 1,8 T) i koercitivnost (Manji ili jednak 80 A/m) izravno određuju osnovne performanse krajnjih proizvoda, a svi oni moraju biti u skladu s industrijskim tehničkim standardima.

U praktičnim primjenama, otpornost na oksidaciju željeznog praha s niskim-silicijem zahtijeva posebnu pozornost. Osobito u procesima 3D ispisa metalurgije praha, površinski sadržaj kisika (Manji od ili jednak 3000 ppm) izravno je povezan s zgušnjavanjem sinteriranih dijelova, što zauzvrat utječe na pouzdanost rada komponenti. Trenutno industrija općenito usvaja tehnologije fosfatiranja ili kompozitnih premaza kako bi poboljšala otpornost na koroziju. Ova optimizacija procesa omogućuje demonstraciju jedinstvenih prednosti primjene u proizvodnji preciznih komponenti kao što su automobilski senzori i jezgre induktora.

U usporedbi s konvencionalnim prahom legure željeza-silicija, prah-silicija željeza žrtvuje djelomičnu mehaničku čvrstoću zbog smanjenog sadržaja silicija (silicij može poboljšati tvrdoću materijala), ali dobiva superiorne performanse gubitka vrtložnih struja (Manje od ili jednako 3,5 W/kg na 50 Hz). Ova karakteristika ga čini posebno pogodnim za proizvodnju jezgri magnetskog praha koje se koriste u visoko-frekventnim prekidačkim izvorima napajanja. U kombinaciji s postupkom toplinske obrade žarenja na 650-800 stupnjeva, gubitak histereze može se smanjiti za više od 30%. Ova prednost performansi ima ključnu vrijednost primjene u dizajnu fotonaponskih pretvarača u novom energetskom sektoru, pružajući materijalnu podršku za poboljšanje učinkovitosti pretvorbe energije pretvarača i optimiziranje razine potrošnje energije opreme.