要知道什么是非晶。金属在制备的过程中,从液态到固态是个自然冷却慢慢凝固的过程。这个过程中原子会自行重新有规则的排列,这时形成的结构就是晶体,实际上是多晶的结构。如果在它的凝固过程中,用一个超快的冷却速度冷却,这个时候原子在杂乱无序的状态,还来不及重新排列就会瞬间被冻结,这时候形成的结构就是非晶态。纳米晶是在非晶态的基础上,通过特殊的热处理,让它形成晶核并长大,但要控制晶粒大小在纳米级别,不要形成完全的晶体,这时形成的结构就是纳米晶。
一、纳米晶合金的制备方法
纳米晶软磁合金是非晶态带材通过特殊的热处理工艺实现的。把具有特定成分的非晶态带材放进热处理炉里通过定向控制生成100纳米以内的晶粒,实际上形成的是非晶和纳米晶的混合结构。
二、纳米晶合金的优点
纳米晶和钴基非晶、铁氧体相比,它具有饱和磁感高,可以减小磁性器件体积。磁导率高,损耗小,矫顽力小,可以降低磁性器件损耗,因此,纳米晶合金是高频电力电子应用中的较佳软磁材料。
三、纳米晶合金的特性
当前无线充电Qi标准的频率在100-200k之间,在此频率下,纳米晶的磁导率和钴基非晶的磁导率非常的接近,明显高于铁基非晶和铁氧体,而损耗却恰恰相反,明显低于铁基非晶和铁氧体。
纳米晶在温度应用方面也有优势,纳米晶不仅在应用温度比钴基非晶和铁氧体都要宽外,在-40℃-120℃范围内,纳米晶的稳定性也明显优于铁氧体。
在磁性材料设计方面纳米晶也具备明显的优势,纳米晶可以定向控制磁导率和抗饱和磁场。纳米晶的磁导率可在1000-30000内随意可调。磁性材料的设计,要求在特定的工作电流下,不要达到磁饱和,一旦达到磁饱和,就会停止工作,纳米晶可调抗饱和磁场可达30~350A/m,使得无线充电的应用范围更宽。无线充电用导磁片是定制化产品,每一个项目的要求都不同,从2015年至今,安泰已经做了不下十余款量产产品,没有一款性能要求是相同的,都需要特殊的设计和匹配。无线充电模组就好比是为手机精心设计的一把锁,纳米晶导磁片就好比是打开这把锁的钥匙,一把钥匙配一把锁,纳米晶可实现较佳匹配。