Aukstplūstēta grāda orientēta (CRGO) silīcija dzelzs | Īpašības Lietojumi
Dabiskā daudzums silīcija (Si) dzelzs (Fe) iegūts ar noteiktu ražošanas procesu nozīmīgi uzlabo dzelza magnetiskās un elektriskās īpašības. Gada beigās 19. gadsimta tika atklāts, ka silīcija pievienošana dzelzam nozīmīgi uzlabo dzelza rezistivitāti, un tāpēc tika izstrādāts silīcijdzelzs vai tas, ko mēs zinām šodien kā elektrodzelzs. Tas ne tikai samazināja vērtīgus straumes zudumus dzelzā, bet arī novērojami uzlabojās magnetiskā caurņemība un samazinājās magnetostrukcija. Zemāk redzamais tabulas rāda, kā dzelza noteiktas elektriskās un magnetiskās īpašības mainās, pievienojot silīciju.
N. P. Goss, agrīnais izgudrotājs, kas 1933. gadā izveidoja saldzētas grauda orientētās silīcijdzelzs vai CRGO dzelzs ražošanas procesu, savos vārdos teica: "Man ir eksperimentāls pierādījums, kas mani pārliecinājis, ka ir acīmredzama saistība starp parauga graudu lielumu un deformējamību un tā magnetiskajām īpašībām. Šis pierādījums parāda, ka mazi, vienmērīgi graudi un augsta deformējamība bieži vien atbilst augstai caurņemībai". Šī ideja radīja revolūciju dzelzrūpniecībā, veicinot augstākas kvalitātes dzelza ražošanu. Atkarībā no graudu orientācijas pastāv divi silīcijdzelza veidi:
Grauda orientēts silīcijdzelzs (GO).
Negrauda orientēts silīcijdzelzs (GNO).
Nākamajos posmos mēs apspriedīsim GO dzelzu. Konkrēti, mēs apspriedīsim saldzētu grauda orientēto (CRGO) silīcijdzelzu un tā lietojumu.
Dzelza saldzēšana
To veic, lai samazinātu dzelza plāksnes biezumu līdz 0,1 mm līdz 2 mm, kas nav sasniedzams ar karstu saldzēšanu. Šajā procesā, uzmanīgi kontrolētās apstākļos, tiek sasniegtas optimālas magnetiskās īpašības saldzēšanas virzienā. Šis virziens ir arī pazīstams kā Goss tekstūra (110)[001], kas ir vieglākās magnetizācijas virzienā saldzēšanas virzienā. To var redzēt zemāk esošajā diagrammā. Grauda orientētais dzelzs netiek izmantots rotājošajos elektriskajos ierīču mehānismos, kur magnētiskā lauka ir plāksnes plaknē, bet magnētiskā lauka un saldzēšanas virziena leņķis nemainīgi mainās. Šim nolūkam tiek izmantots negrauda orientētais silīcijdzelzs.
Schemātiska attēlojuma (110)[001] saldzēšanas tekstūras vai Goss tekstūras
CRGO dzelza īpašības
Tas ir miekss magnētisks materiāls un to īpašības ir šādas:
Augsta magnetiskā caurņemība.
Samazināta magnetostrukcija.
Augsta rezistivitāte.
Augsts laminācijas faktors ļauj kompakteskiem dizainiem.
Zemi zaudējumi.
CRGO dzelza kvalitātes
Pirmās dzelza kvalitātes bija pazīstamas kā M7 (0,7 vatī/lbs pie 1,5T/60Hz) un M6 (0,6 vatī/lbs pie 1,5T/60Hz).
Līdzīgi, M5, M4 un M3 kvalitātes tika izstrādātas sešdesmitajos gados.
Jauns materiāls, pazīstams kā Hi-B, ir ievērojama orientācijas pakāpe un ir 2 – 3 kvalitātes labāka nekā konventionālie CRGO dzelza produkti.
CRGO silīcijdzelza lietošana kā transformatora kodols
CRGO kvalitātes dzelzs galvenokārt tiek izmantots kā kodola materiāls elektroenerģijas transformatoriem un sadališanas transformatoriem. To var izskaidrot šādi:
Augsta magnetiskā caurņemība ved pie zemiem uzliesmošanas strāvas un indukcijas līmeņiem.
Zems histerēzes un vērtīgie straumes zudumi.
Izcilā laminācijas faktora dēļ tiek iegūti labāki un kompakteski dizaini, un tāpēc nepieciešams mazāk materiālu.
Augsta kolēnainā saturošanas īpašība.
Esmu ļoti zema magnetostrukcija, kas nodrošina trokšņa samazināšanu.
Palielina vijuma vieglumu un uzlabo produkcijas efektivitāti.
CRGO silīcijdzelza nākotnes perspektīvas
Kaut arī ir bijuši alternatīvi CRGO dzelza kvalitātes, piemēram, nikela dzelzs, mu metāls, amorfā borā balts, superstikla utt., joprojām CRGO dzelzs ir labākais izvēles variants transformatoru rūpniecībā. Amorfa metāla Fe78-B13-Si9 aliansi ir parādījuši, ka, izmantojot to kā sadališanas transformatora kodolu, ir daudz mazāki kodola zudumi salīdzinājumā ar CRGO dzelza kvalitāti. Optimāls silīcija daudzums dzelzā, ražots kontrolietā apstākļos, var mainīt tekstūru, lai sasniegtu vēlamos magnetiskos īpašības.
Declarācija: Cienīt oriģinālu, labas rakstītās raksti vērts koplietot, ja ir tiesību pārkāpums, lūdzu, sazinieties, lai to dzēst.
