↑↑↑1 ↑↑↑↑↑电工钢板↑↑↑↑↑
↑电工钢板是为提高马达、变压器功能的铁芯用磁性材料。世界电工钢板的产量在↑↑↑1000↑↑↑万↑↑↑t↑↑↑以上,是使用量最多的磁性材料。根据用途的不同,无取向电工钢板(↑↑↑NO↑↑↑)用于马达,取向电工钢板(↑↑↑GO↑↑↑)用于变压器。↑↑↑
↑马达是将电能通过无取向电工钢板铁芯产生的磁能转换为动能进行转动的装置,变压器是将电能通过取向电工钢板铁芯产生的磁能再次转换为电能,并使电压发生变化的装置。铁芯是高密度利用磁能的必要部件。就像理科实验中将线圈缠绕在铁钉作成的电磁铁。如果没有铁芯,马达不能产生功率,变压器将会变得非常庞大。↑↑↑
↑为使电工钢板形成强大的磁力,必须对电工钢板进行提高磁通密度(准确的说法是磁场应答系数导磁率)的设计。铁是能够使具有很大磁力(磁矩)的单个铁原子平行排列形成↑↑↑“↑↑↑强磁体↑↑↑”↑↑↑的代表性物质。为最大限度发挥铁的这种性能,按照对晶粒取向、晶粒大小、钢纯度的规定要求制造电工钢板(其中晶粒取向尤为重要)。这些制造的要求可以控制电工钢板的性能。↑↑↑
↑对于电工钢板还有一个与磁通密度同样重要的性质。在电工钢板中进行电能向磁能的转换中,有一部分能量以热的形式损失掉(铁损)。尽可能降低这个能量损失是十分重要的(低铁损)。↑↑↑
↑为防止地球温室化,作为削减↑↑↑CO↑2↑↑↑↑措施之一的京都议定书是人所共知的。在京都议定书中将电工钢板低铁损化作为磁性材料直接为减排做贡献的重要条款。根据日本“节能法”,空调机等家电和变压器产品效率的平均值应超过某一规定时期的最高效率产品的效率值,成为领先的高效率产品。不言而喻,混合动力汽车的马达铁芯和发电机铁芯也要求使用低铁损电工钢板。↑↑↑
↑在能量转换时,电工钢板铁芯的磁场是变化的(交流磁化),磁场变化时,电磁感应电动势会在电工钢板中引起感应电流(涡流)流动。涡电流引起的电阻热是铁损的一个主要原因。提高电工钢板的电阻,抑制涡电流,可以减少发热(铁损)。为此,在电工钢板中添加提高电阻的合金元素,达到低铁损化的目的。硅(↑↑↑Si↑↑↑)提高电阻效果好,价格又低廉,是电工钢板最常用的元素。钢中添加↑↑↑Si↑↑↑可以显著改善磁学特性,是电工钢板的起源,因此,电工钢板曾被叫做硅钢板。↑↑
↑通过减小涡电流实现低铁损化的一个有效方法是将薄板材料重叠起来使用。与厚板材料相比,薄板材料中产生的感应电动势小、涡电流小。为了不让涡电流在叠片的层间流动,就要在钢板表面涂敷绝缘薄膜。电工钢板比其它钢板薄很多,通常的厚度规格是,取向电工钢板:↑↑
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↑↑1、中国金属学会学术部↑↑
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↑↑2、冶金工业信息标准研究院↑↑
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