Silikonový železný prášek s vysokým-nízkým výkonem{1}

Nízký-křemíkový železný prášek je speciální práškový materiál na bázi železa-s obsahem křemíku přísně kontrolovaným v určitém rozmezí (obvykle menším nebo rovným 0,5 %). Jeho hlavní technická výhoda spočívá ve výrazném snížení negativního vlivu křemíku na magnetické vlastnosti materiálu. Z hlediska principů magnetických vlastností může křemík zvýšit ztráty v jádře a snížit magnetickou permeabilitu. Proto se stal nenahraditelnou základní surovinou v aplikacích vyžadujících přísný magnetický výkon, zejména v oblasti elektronických součástek, vysokofrekvenčních transformátorů a elektromagnetických stínících materiálů.

Pokud jde o výrobní procesy, prášek železa s nízkým-křemíkem se připravuje hlavně atomizací (voda/plyn atomizace) nebo redukčními metodami. Mezi nimi proces plynové atomizace pod dusíkem-chráněnou atmosférou umožňuje přesnější kontrolu složení a stabilně reguluje obsah křemíku v ideálním rozmezí 0,1 %–0,3 %. Pro fyzikální vlastnosti jsou základními kontrolními indikátory distribuce velikosti částic (typický rozsah: 5–150 μm) a hustota setřesení (Větší nebo rovna 4,8 g/cm³). Pokud jde o elektromagnetické vlastnosti, intenzita magnetického nasycení (Větší nebo rovna 1,8T) a koercivita (méně než nebo rovna 80A/m) přímo určují základní výkon koncových produktů, přičemž všechny musí přísně splňovat průmyslové technické normy.

V praktických aplikacích vyžaduje odolnost železného prášku s nízkým -křemíkem zvláštní pozornost. Zejména v procesech 3D tiskové práškové metalurgie je obsah povrchového kyslíku (méně než nebo rovný 3000 ppm) přímo spojen se zhuštěním slinutých dílů, což zase ovlivňuje provozní spolehlivost součástí. V současné době průmysl obecně přijímá technologie fosfátování nebo kompozitních povlaků pro zvýšení odolnosti proti korozi. Tato optimalizace procesu umožňuje demonstrovat jedinečné aplikační výhody při výrobě přesných součástí, jako jsou automobilové senzory a jádra induktorů.

Ve srovnání s konvenčním-práškem ze slitiny křemíku, prášek ze slitiny křemíku s nízkým{1}}železem obětuje částečnou mechanickou pevnost v důsledku sníženého obsahu křemíku (křemík může zlepšit tvrdost materiálu), ale získává lepší výkon při ztrátě vířivými proudy (méně než nebo rovna 3,5 W/kg při 50 Hz). Díky této vlastnosti je zvláště vhodný pro výrobu magnetických práškových jader používaných ve vysokofrekvenčních spínaných zdrojích. V kombinaci s procesem tepelného zpracování žíháním na 650–800 stupňů lze jeho hysterezní ztrátu snížit o více než 30 %. Tato výkonnostní výhoda má zásadní aplikační hodnotu při navrhování fotovoltaických střídačů v novém energetickém sektoru, poskytuje materiální podporu pro zlepšení účinnosti přeměny energie u střídačů a optimalizuje úroveň spotřeby energie zařízení.