随着电动交通(eMobility)变得日益重要以及电动动力系统的普及(包括电气/数字设备的增加),有效屏蔽材料和传感器的需求不断增长。含镍材料在这个不断增长的应用领域中发挥着重要作用。
据了解,镍基合金以耐腐蚀性和高温强度著称,但其中一些合金还有其他优良特性。
镍铁合金构成了被称作软磁合金的一类合金。镍铁软磁合金很容易磁化和消磁。数据显示,它们的磁特性、矫顽力、导磁率和磁滞损耗显然优于铁质材料。
含镍量越高 屏蔽性能越好
据悉,该合金最重要的应用领域之一是磁屏蔽。
电气设备会产生电磁场和磁场,这些场会对敏感型设备造成干扰。为了削弱不良磁场,必须对发电或敏感设备进行屏蔽。通过屏蔽材料改变不良磁通量的方向,从而削弱或消除被屏蔽空间内的磁场时,就产生了屏蔽效应。材料的屏蔽特性用屏蔽系数表示,与所谓的导磁率相关。
一般而言,含镍量越高(最高85%),屏蔽系数就越高。可以根据不良磁场和电磁场的强度来选择适当的屏蔽材料。含镍量约为80%的合金具有最高的导磁率。软磁镍基合金(例如含镍量高于75%的VDM Magnifer 7904)是导磁率最高的屏蔽材料。
镍铁合金的典型屏蔽应用包括录音头、扩音器、传感器和电子束管。某些情形下,这些镍材料也用于完全覆盖使用高敏感性测量设备的医院诊疗室。
传感器需求不断增加
在电动交通(eMobility)领域中,传感器需求在不断增加。例如,电池管理系统的电流测量传感器是由软磁镍基合金制成的,这是因为它们具有高饱和通量密度、高导磁率和低矫顽力的特性。
据了解,在医疗和交通运输应用中,可以使用VDM Magnifer 7904、VDM Magnifer 36(UNS K93600)和VDM Magnifer 50(UNS K94840)等合金。
通过生产获得理想特性
为了获得良好的软磁特性,必须从空气熔炼开始并在随后的真空处理或真空熔炼中生产高纯度材料。镍铁软磁合金既可加工成实心件——锻件、杆件、薄板、板材、条带和金属片,也可以加工成薄膜或线材。此外,镍铁合金必须经过最终退火,只有经过最终退火才能在制造过程中第一次确定不同寻常的软磁特性。
据了解,可以通过调整合金成分和退火程序来调整镍铁合金的理想磁特性。
因此,镍铁软磁合金将来一定会在可持续、气候友好型交通系统的实施中发挥关键作用。