非晶合金是通過超高速冷卻凝固而形成的，當(dāng)合金凝固時(shí)，原子不能有序排列形成晶體，因此在長期無序的結(jié)構(gòu)中沒有晶體合金晶粒和晶界。其耐腐蝕、小型化和其他許多獨(dú)特的性質(zhì),特別是在軟磁性能有一個(gè)獨(dú)特的優(yōu)勢,如高飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度(1.54 t)滲透率、磁電流和缺鐵和其他屬性比其他軟磁性材料,可用于制造現(xiàn)代高科技設(shè)備或產(chǎn)品的磁性元件的關(guān)鍵。
光伏發(fā)電在“新基礎(chǔ)設(shè)施”建設(shè)中，5G基站、光伏逆變器、軌道交通變壓器、新能源汽車及充電樁、大數(shù)據(jù)中心變電站、超高壓控制柜等關(guān)鍵配套設(shè)備或部件對相關(guān)制造材料要求較高。基于技術(shù)考慮，結(jié)合相關(guān)技術(shù)人員的設(shè)計(jì)需求，非晶合金在許多關(guān)鍵配套設(shè)備中具有巨大的潛力。
首先，非晶磁粉材料在5G基站建設(shè)中的應(yīng)用前景非常廣闊。5G的高傳輸速度和大覆蓋特性要求5G關(guān)鍵電感具有大的備用容量范圍、體積超小、額定電壓高、高頻特性好等特點(diǎn)。5G基站功率放大器需要實(shí)現(xiàn)更大的輸出功率和更高的工作頻率;在介質(zhì)濾波器和聲表面濾波器方面，隨著頻率和精度要求的提高，相關(guān)配套5G基站的設(shè)備設(shè)計(jì)將轉(zhuǎn)向新設(shè)備。此外，5G基站的建設(shè)也增加了對無源器件的需求，這些電感、功率放大器、非晶材料制成的介質(zhì)濾波器可以很好的滿足5G基站建設(shè)的要求。
第二，光伏產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展需要非晶材料的器件。目前，光伏逆變器的轉(zhuǎn)換效率達(dá)到97%~99%。MPPT控制器(最大功率點(diǎn)跟蹤太陽能控制器)的最高效率為98%~99.9%。每單位的最大功率約為2.5兆瓦;目前，該電路的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)主要為2級，少數(shù)為3級。冷卻方式主要為空氣冷卻，少量為自冷和液體冷卻。功率器件主要有IGBT(絕緣柵雙極晶體管)和MOSFET(金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管)。當(dāng)前電壓水平在1000伏特以內(nèi)。
然而，隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，開關(guān)頻率將逐步提高，3電平將取代傳統(tǒng)的2電平，這就需要使用非晶鐵芯來實(shí)現(xiàn)。從而充分體現(xiàn)非晶磁芯在大功率光伏逆變器中的應(yīng)用優(yōu)勢。
由于其特殊的結(jié)構(gòu)和優(yōu)異的綜合軟磁性能,非晶態(tài)和nanocrystallite材料特別適用于制造各種類型的中高頻變壓器、高性能電感器和過濾器,電磁測量和高精度傳感器、高性能電磁屏蔽和吸收材料等。電動(dòng)汽車的電動(dòng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、電動(dòng)控制系統(tǒng)、充電系統(tǒng)和充電樁都需要使用磁性裝置。目前，非晶和納米晶合金是最理想的軟磁材料。特斯拉Modle 3自行車使用了大約9200個(gè)無定形等電感，而Modle S和Modle X自行車使用了超過10000個(gè)無定形等電感。
最后，非晶合金變壓器也應(yīng)用于大數(shù)據(jù)中心的建設(shè)。大數(shù)據(jù)中心可以為經(jīng)濟(jì)的高質(zhì)量發(fā)展提供堅(jiān)實(shí)的“數(shù)字基礎(chǔ)”。綠色、節(jié)能、環(huán)保的新一代數(shù)據(jù)中心是時(shí)代的呼喚。數(shù)據(jù)顯示，機(jī)房用電占IDC總成本的一半。與普通干式變壓器的相關(guān)技術(shù)參數(shù)相比，非晶合金變壓器的空載損耗可降低65%~70%。目前，已有多家企業(yè)開始使用非晶合金變壓器代替原有的干式變壓器，如山西陽泉百度建立的數(shù)據(jù)中心，京東建立的第一個(gè)自建數(shù)據(jù)中心。
我國的非晶合金產(chǎn)業(yè)起步較晚，但發(fā)展迅速，已成為世界上最大的工業(yè)基地。據(jù)中國電器工業(yè)協(xié)會非晶合金材料應(yīng)用分會大數(shù)據(jù)中心統(tǒng)計(jì)，截至2019年底，全國共有寬帶配電企業(yè)11家，設(shè)計(jì)容量35萬噸。現(xiàn)有240家納米晶企業(yè)，設(shè)計(jì)能力4.6萬噸。有6家無定形粉末企業(yè);有11家大宗非晶企業(yè);其他母合金等配套企業(yè)23家，基本實(shí)現(xiàn)了非晶合金產(chǎn)業(yè)全覆蓋。
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