냉간 압연 방향성 실리콘 강판 | 특성 및 응용 분야
철(Fe)에 규소(Si)를 특정 제조 공정을 통해 적절한 비율로 첨가하면 철의 자기적 및 전기적 특성이 크게 향상됩니다. 19세기 말까지 규소를 철에 첨가하면 철의 저항이 크게 향상된다는 것이 발견되었고, 이것이 오늘날 우리가 알고 있는 전기강이라고 부르는 규소강으로 개발되었습니다. 이는 강재에서 회전 손실을 줄이는 데 도움이 되었을 뿐만 아니라 자기 유도도와 자기 수축의 감소에서도 중요한 개선이 관찰되었습니다. 아래 표는 규소를 첨가함으로써 철의 특정 전기 및 자기적 행동이 어떻게 변화하는지를 보여줍니다.
1933년에 냉간 압연 방향성 규소강 또는 CRGO 강 제조 공정의 초기 발명가인 N. P. Goss는 그의 말대로 "나는 실험적인 증거가 있어 작은 균일한 결정립 크기와 높은 연성은 높은 자기 유도도와 관련이 있다고 믿는다"라고 말했습니다. 이 아이디어는 고급 강재 생산으로 이어지는 강재 산업의 혁신을 촉발시켰습니다. 결정립의 방향에 따라 두 가지 유형의 규소강이 있습니다:
방향성 규소강 (GO).
비방향성 규소강 (GNO).
다음 섹션에서는 GO 강에 대해 논의할 것입니다. 특히, 냉간 압연 방향성 (CRGO) 규소강과 그 응용 분야에 대해 논의하겠습니다.
강의 냉간 압연
이것은 0.1 mm부터 2 mm 범위로 강의 두께를 줄이는 데 사용되며, 이는 열압연으로는 달성할 수 없는 범위입니다. 이 과정 동안 조심스럽게 통제된 조건 하에 압연 방향에서 최적의 자기적 특성이 달성됩니다. 이 방향은 또한 (110)[001] 방향으로 알려져 있으며, 압연 방향에서의 쉽게 자화되는 방향입니다. 다음 그림에서 이를 확인할 수 있습니다. 방향성 강은 자기장이 시트 평면에 있지만, 자기장과 압연 방향 사이의 각도가 계속 변하는 회전 전기 기계에는 사용되지 않습니다. 이러한 목적을 위해 비방향성 규소강이 사용됩니다.
(110)[001] 압연 질감 또는 Goss 질감의 도식적 표현
CRGO 강의 특성
이는 유연 자기 재료이며 다음과 같은 특성을 가지고 있습니다:
높은 자기 유도도.
줄어든 자기 수축.
높은 저항률.
높은 적층 또는 라미네이팅 계수로 컴팩트한 코어 설계 가능.
낮은 손실.
CRGO 강의 등급
초기 강의 등급은 M7(1.5T/60Hz에서 0.7watts/lb)과 M6(1.5T/60Hz에서 0.6watts/lb)로 알려져 있었습니다.
마찬가지로, 1960년대 후반에 M5, M4, M3 등급이 개발되었습니다.
새로운 소재인 Hi-B는 놀라운 정도의 방향성을 가지고 있으며, 일반적인 CRGO 강 제품보다 2-3 등급 더 우수합니다.
변압기 코어로서의 CRGO 규소강의 응용
CRGO 등급 강은 주로 전력 변압기와 배전 변압기의 코어 재료로 사용됩니다. 이는 다음과 같이 설명할 수 있습니다:
높은 자기 유도도로 인해 낮은 권류와 낮은 유도가 발생합니다.
낮은 자화와 회전 손실.
우수한 적층 계수로 인해 더 나은 설계와 콤팩트한 구조가 가능하며, 따라서 필요한 재료가 적습니다.
높은 포화 특성.
매우 낮은 자기 수축으로 인해 소음이 줄어듭니다.
권선의 용이성 향상 및 생산성 향상.
CRGO 규소강의 미래 전망
니켈-철, 무-메탈, 비정질 붕소 스트립, 슈퍼글래스 등과 같은 CRGO 등급 강의 대안들이 있었지만, CRGO 강은 여전히 변압기 산업에서 우월한 선택입니다. 비정질 금속 Fe78-B13-Si9은 배전 변압기 코어로 사용될 때 CRGO 등급 강보다 훨씬 적은 코어 손실을 보였습니다. 규소를 철에 적절하게 첨가하고 제어된 조건 하에 제조하면 원하는 자기적 특성을 얻기 위한 질감 변화를 달성할 수 있습니다.
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