一、什么是納米晶？

首先要知道什么是非晶。金屬在制備的過程中，從液態(tài)到固態(tài)是個自然冷卻慢慢凝固的過程。這個過程中原子會自行重新有規(guī)則的排列，這時形成的結(jié)構(gòu)就是晶體，實際上是多晶的結(jié)構(gòu)。如果在它的凝固過程中，用一個超快的冷卻速度冷卻，這個時候原子在雜亂無序的狀態(tài)，還來不及重新排列就會瞬間被凍結(jié)，這時候形成的結(jié)構(gòu)就是非晶態(tài)。納米晶是在非晶態(tài)的基礎上，通過特殊的熱處理，讓它形成晶核并長大，但要控制晶粒大小在納米級別，不要形成完全的晶體，這時形成的結(jié)構(gòu)就是納米晶。

二、非晶是如何制備的？

非晶的制備過程原理非常簡單，就是將母合金融化后，通過噴嘴包噴射在一個高速旋轉(zhuǎn)的冷卻輥上，瞬間冷卻形成像紙一樣薄薄的帶子，但是整個工藝實現(xiàn)起來難度非常大，它有幾個特點：

高溫，液態(tài)合金的溫度基本在1400℃~1500℃，瞬間凝固到接近室溫，需要極高的冷卻速度，冷卻速度達到了每秒百萬度的級別。

高速，除了冷卻速度快外，就是噴帶的速度也非常快，30m/s，這就好比一顆子彈剛剛飛出去的速度，而要把接近子彈速度的物體抓住是非常困難的。在1988年的時候，鋼研就實現(xiàn)了重大技術突破，帶材噴出的瞬間就被抓住，并實現(xiàn)了在線自動卷取，這項技術突破上了當年中國的十大科技新聞。

高精度，噴出帶材的厚度20-30μm，非常薄，這樣的精度控制是通過噴嘴包下面的狹縫及輥嘴間距的設計實現(xiàn)的。

三、納米晶合金的制備方法

納米晶軟磁合金是非晶態(tài)帶材通過特殊的熱處理工藝實現(xiàn)的。首先把具有特定成分的非晶態(tài)帶材放進熱處理爐里通過定向控制生成100納米以內(nèi)的晶粒，實際上形成的是非晶和納米晶的混合結(jié)構(gòu)。

四、納米晶合金的優(yōu)點

納米晶和鈷基非晶、鐵氧體相比，它具有飽和磁感高，可以減小磁性器件體積。磁導率高，損耗小，矯頑力小，可以降低磁性器件損耗，因此，納米晶合金是高頻電力電子應用中的最佳軟磁材料。

五、納米晶合金的特性

當前無線充電Qi標準的頻率在100-200k之間，在此頻率下，納米晶的磁導率和鈷基非晶的磁導率非常的接近，明顯高于鐵基非晶和鐵氧體，而損耗卻恰恰相反，明顯低于鐵基非晶和鐵氧體。

納米晶在溫度應用方面也有優(yōu)勢，納米晶不僅在應用溫度比鈷基非晶和鐵氧體都要寬外，在-40℃-120℃范圍內(nèi)，納米晶的穩(wěn)定性也明顯優(yōu)于鐵氧體。

在磁性材料設計方面納米晶也具備明顯的優(yōu)勢，納米晶可以定向控制磁導率和抗飽和磁場。納米晶的磁導率可在1000-30000內(nèi)隨意可調(diào)。磁性材料的設計，要求在特定的工作電流下，不要達到磁飽和，一旦達到磁飽和，就會停止工作，納米晶可調(diào)抗飽和磁場可達30~350A/m，使得無線充電的應用范圍更寬。無線充電用導磁片是定制化產(chǎn)品，每一個項目的要求都不同，從2015年至今，安泰已經(jīng)做了不下十余款量產(chǎn)產(chǎn)品，沒有一款性能要求是相同的，都需要特殊的設計和匹配。無線充電模組就好比是為手機精心設計的一把鎖，納米晶導磁片就好比是打開這把鎖的鑰匙，一把鑰匙配一把鎖，納米晶可實現(xiàn)最佳匹配。

六、幾種

鐵基納米晶與鐵基非晶、鈷基非晶、鐵氧體之間的比較：

飽和磁通密度：鐵基納米晶除了比鐵基非晶略低一點外，明顯優(yōu)于鈷基非晶和鐵氧體；

在矯頑力、初始磁導率、飽和磁致伸縮系數(shù)、居里溫度、性能變化率等方面納米晶全面優(yōu)于其他材料，因此，納米晶是最佳的軟磁材料。

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