技術發(fā)展日新月異，當前，如何降低損耗已成為磁性元器件產業(yè)鏈發(fā)展不可忽視的命題。究其源頭，降低磁性元器件上游原材料——合金粉末中的損耗是當前合金粉末廠商面臨的最大挑戰(zhàn)之一。而天智合金作為專業(yè)的合金粉末制造商，在降低合金粉末中的損耗方面有何獨到的經驗呢?

近幾年，隨著合金粉末廣泛應用于汽車、家電和航空航天等諸多技術工程領域。霧化法具有合金化程度高、成分均勻、生產效率高、成本低、無污染等優(yōu)點，其生產的合金粉末，微觀形狀呈不規(guī)則狀，氧含量低，成形性好，工藝性能穩(wěn)定。

水氣聯合霧化通過水循環(huán)系統的過濾器和吸附器，大大縮減循環(huán)水的循環(huán)流程，極大地提高了生產效率，成為制備高性能合金粉末的重要方式。

泉州天智合金材料科技有限公司是國內最早一批做水氣聯合霧化的企業(yè)，研發(fā)團隊亦是國內最先一批研發(fā)水氣聯合霧化的科研人員。從創(chuàng)立以來，不斷吸取國內外尖端產品和行業(yè)信息，為我國霧化制粉行業(yè)的形成和發(fā)展做出了巨大的貢獻。

《磁性元件與電源》近期采訪了天智工程師趙放，共同探討了天智在水氣聯合霧化工藝中降低合金粉末損耗的最新工藝。

01 一體電感對合金粉末提出降損需求

早在十年前，天智合金材料有限公司就建成了水氣聯合霧化生產線，并全面投產金剛石超硬工具合金胎體粉。

據天智工程師趙放介紹，水氣聯合霧化主要采用鐵硅、鐵鉻系列的合金粉末，合金粉末主要呈現不規(guī)則形狀，用于一體成型電感、T-Core 電感和車規(guī)級電感。一體成型電感對合金粉末提出了高飽和、低損耗、高電阻、小型化、薄型化的要求。

Fe-Ni合金

據悉，磁性粉末的損耗主要在于三個方面，一是鐵損，也就是渦流損耗;二是銅損，銅損就是在銅線圈產生的損耗;三是磁損，就是磁滯伸縮和磁各項異性所帶來的損耗。

趙放表示：“一體成型電感需要用比較細的合金粉末，應用場景上的頻率會比較高一些。因其體積較小，所以它的損耗本身不會很大，鐵損也并不占主要因素。其實主要把渦流損耗控制住就好了，因為它更大的損耗是產生在銅損上?！?/p>

02 天智提供降低損耗三步法

在實際應用中，磁性元器件是除半導體以外的第二大損耗源，其中磁芯中的鐵損又是磁元件損耗的重要損耗源。對于如何降低合金粉末中的損耗，趙放分享了天智在水氣聯合霧化制粉中降低損耗的方法。

第一，合金粉末的純度要更高，因為損耗有一個很大的因素就是它的雜質含量，如果在材料的金屬結構里面有雜質原子的摻雜，這種摻雜在交變的電場和磁場下，原子會發(fā)生震動，這種震動實際上就是能量損耗。因此，雜質含量越低，即純度越高，損耗就越小。水氣聯合霧化制粉純度可以達到 90. 5% 以上。

第二，在粒度控制上需要追求一個更合理、更優(yōu)化的一個粒度搭配，也就是粒度級配。趙放表示：“在粒度上，我們希望有一個顆粒級配的效果，盡量抑制合金粉末過高的渦流損耗，同時還不降低合金粉末的磁導率和感知上的表現。”國外如日本、韓國一些廠家已經走粒度級配的路子了，現在國內廠家基本還沒有涉及到這方面的研究，或者處于正在研發(fā)過程中?！拔覀兪且院辖鸱勰閷ｉL的廠家，在這方面我們要趕超國際先進水平，讓產品達到一個更優(yōu)越的性能。”

第三，降低合金粉末的氧含量，氧的存在是導致損耗明顯加大的一個因素。而水氣聯合霧化合金粉末粒徑在10微米的情況下，天智能把氧含量能做到200ppm以下，受限于水氣聯合霧化的工藝，氧含量很難再降低了。

小結

天智合金目前裝備有200-500kg級的水氣聯合霧化制粉設備，批量生產金剛石超硬工具合金胎體粉、MIM用高振實超細不銹鋼粉、以及FeSiCr、FeSi、FeNi50、MPP、FeCoNi、FeSiAL等軟磁粉末，年產合金粉末可以達到4000噸-5000噸。

天智合金具備完整、配套的金屬材料生產及物理、化學性能檢測手段，在磁粉制備、檢測分析具有完善的條件和裝備，可以滿足國內外客戶各種研制需求。

且隨著智能駕駛、智慧城市、云計算等應用領域的快速成長，合金粉末的應用場景不斷豐富與延伸，而天智在水氣聯合霧化粉末的投入給其帶來了巨大的增長空間。相信天智在水氣聯合霧化粉末的投入，會給其帶來更大的成長空間。

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審核編輯 黃宇