Позвоните в службу поддержки
+86-795-3241001
В последние годы наблюдается повышенный интерес к аморфным магнитомягким сплавам. И это не просто мода – причина в их уникальном сочетании характеристик: высокой коэрцитивной силе, низких коэрцитивных полях и отличной стабильности магнитных свойств при повышенных температурах. Но что на самом деле стоит за этими свойствами, и какие технологии позволяют их получать? Попытаюсь поделиться опытом, который мы накопили в ООО ?Цзянси Даю Технология?, занимающемся разработкой и производством магнитных материалов. Мы часто сталкиваемся с тем, что люди недооценивают сложность этой области и переоценивают простоту самих установок для производства. Давайте разберемся.
В общем случае, производство аморфных магнитомягких сплавов – это сложный процесс, требующий точного контроля над составом, температурой и скоростью охлаждения. Существуют различные методы, но наиболее распространены вакуумное индукционное наплавление (ВИНа) и дуговое вакуумное плавка (ДВП). В обоих случаях важную роль играет подготовка сплава, его рафинирование и последующее формирование. Основная проблема, с которой мы сталкиваемся – это получение однородной аморфной структуры. Металлические сплавы, особенно при охлаждении, стремятся образовать кристаллы. Устранить это стремление – задача нетривиальная.
Часто, в качестве отправной точки, принимают стандартные процессы изготовления ферромагнитных сплавов, но это, как правило, приводит к заметному ухудшению магнитных характеристик. Тут уже требуется специфический подход, включающий в себя оптимизацию состава сплава, использование специальных добавок для подавления кристаллизации, а также тонкую настройку параметров процесса наплавления или плавки. Простое увеличение скорости охлаждения не всегда решает проблему, а может даже усугубить ее, вызывая образование дефектов в структуре.
ВИНа – это довольно популярный метод для производства аморфных магнитных материалов, особенно при создании тонких плёнок или слоёв на различных подложках. Преимущества очевидны: высокая скорость наплавления, хорошее качество поверхности и возможность контроля над толщиной слоя. В ООО ?Цзянси Даю Технология? мы используем ВИНа для получения магнитоструйных пленок, применяемых в различных устройствах. В частности, мы разрабатываем материалы для магнитных головок жестких дисков и датчиков положения.
Однако, ВИНа не лишен недостатков. Во-первых, этот метод подходит не для всех сплавов. Некоторые сплавы плохо наплавляются индукционным способом, либо образуют на поверхности нежелательные дефекты. Во-вторых, сложно обеспечить однородность материала по всей толщине слоя. Это связано с неоднородностью магнитного поля в зоне наплавления. Для решения этой проблемы мы применяем специальные схемы индукторов и оптимизируем параметры процесса, такие как частота и интенсивность тока.
Мы, кстати, много экспериментировали с разными типами индукторов, чтобы добиться максимальной однородности магнитного поля. Оказалось, что использование многокатушечных индукторов с переменной геометрией позволяет значительно улучшить результаты. Это, конечно, требует дополнительных инвестиций в оборудование, но в итоге окупается за счет повышения качества продукции.
ДВП – это другой распространенный метод, который позволяет получать крупные слитки аморфных магнитомягких сплавов. Этот метод особенно подходит для производства материалов, требующих высокой однородности и чистоты. В ДВП используется электрическая дуга для расплавления металлов в вакууме, что позволяет избежать окисления и загрязнения материала.
Но и ДВП имеет свои сложности. Во-первых, процесс плавления занимает довольно много времени, что увеличивает стоимость производства. Во-вторых, сложно контролировать температуру расплава и предотвратить кристаллизацию. Для этого необходимо использовать специальные вакуумные печи с точным регулированием температуры и скорости охлаждения. В ООО ?Цзянси Даю Технология? мы используем ДВП для производства сплавов, требующих высокой точности состава и минимального количества примесей. Например, мы производим материалы для высокотемпературных магнитов, используемых в электрических двигателях и генераторах.
Один из интересных аспектов ДВП – возможность добавления элементов в расплав в процессе плавления. Это позволяет получить сплавы с заданными свойствами, которые невозможно получить другими способами. Например, мы добавляем редкоземельные элементы в расплав, чтобы улучшить магнитные характеристики материала. Но это требует очень точного контроля за составом и процессом добавления элементов, иначе можно получить нежелательные эффекты.
Невозможно говорить о производстве аморфных магнитомягких сплавов без упоминания о добавок и рафинировании. Добавки – это элементы, которые добавляются в сплав для улучшения его свойств. Например, добавление углерода, никеля или кобальта может улучшить магнитные характеристики и повысить стабильность материала. Важно правильно подобрать добавки и их концентрацию, чтобы не ухудшить другие свойства сплава. Это скорее вопрос опыта, чем точных расчетов.
Рафинирование – это процесс удаления из сплава примесей и дефектов. Это можно сделать разными способами, например, путем вакуумной плавки, зонной плавки или химической обработки. Рафинирование позволяет получить более однородный и чистый материал, что улучшает его магнитные характеристики и повышает его долговечность.
В нашей практике, особенно в производстве сплавов с высокой концентрацией добавок, вакуумная плавка после наплавления позволяет удалить газы и примеси, заключенные в структуре материала. Это критически важно для получения оптимальных магнитных свойств. Впрочем, мы постоянно ищем новые, более эффективные методы рафинирования.
Производство аморфных магнитомягких сплавов – это сложная, но перспективная область. Технологии постоянно развиваются, и появляются новые материалы и методы производства. Важно понимать, что не существует универсального решения, и для каждого конкретного случая необходимо подбирать оптимальный метод. ООО ?Цзянси Даю Технология? продолжает активно работать в этой области, разрабатывая новые материалы и совершенствуя существующие технологии. Если у вас есть какие-либо вопросы, не стесняйтесь обращаться к нам.
