V: Kakšne so tipične aplikacije nanokristalnih jeder?
A: Dušilna jedra skupnega načina (CMC jedra): Nanokristalno jedro dušilke običajnega načina ima odlične frekvenčne in impedančne značilnosti, zaradi česar je najsodobnejši material za široko paleto aplikacij, npr. napajanje, električni pogon in električna krmilni sistemi za električna vozila, fotonapetostni inverterji, vetrni pretvorniki, stikalni napajalniki za gospodinjske aparate, kot tudi EMC rešitve industrijskih napajalnikov, kot je inverterski varilni stroj.
Visokofrekvenčna jedra močnostnih transformatorjev (jedra HFPT): Nanokristalna jedra močnostnih transformatorjev se pogosto uporabljajo v različnih visokofrekvenčnih industrijskih napajalnikih. Nanokristalna toroidna jedra se na primer uporabljajo predvsem za napajanje inverterskih varilnih strojev, napajanje opreme za indukcijsko ogrevanje, komunikacijsko napajanje, napajanje UPS, napajanje rentgenskega aparata, napajanje laserja, napajanje s spremenljivo frekvenco itd. Kot za nanokristalna pravokotna jedra in jedra v obliki črke C se večinoma uporabljajo v vlečnih/pomožnih napajalnikih električnih lokomotiv, pretvornikih enosmernega toka, napajalnikih za elektrostatično obarjanje itd.
Jedra tokovnih transformatorjev (jedra CT): jedra nanokristalnih tokovnih transformatorjev se večinoma uporabljajo pri prenosu električne energije, elektronskih merilnikih vatnih ur in stikalih za zaščito pred uhajanjem itd.
V: Kakšna je razlika med feritnim in nanokristalnim jedrom?
O: V primerjavi s feritnimi jedri zagotavljajo nanokristalna jedra širši razpon delovne temperature in znatno višjo impedanco pri visokih frekvencah.
V: Kakšna je razlika med amorfnimi in nanokristalnimi jedri?
O: Do konca proizvodnega procesa ostanejo amorfna jedra s kovinsko-stekleno strukturo, medtem ko nanokristalna jedra pridobijo prečiščeno strukturo nanometričnih magnetnih zrn, razpršenih v amorfni kovinski matrici.
V: Kakšna je temperatura nanokristalnega jedra?
O: Nanokristalna jedra imajo zelo visoko curiejevo temperaturo okoli 560 stopinj, veliko višjo od tradicionalnega feritnega jedra okoli 200 stopinj. Zaradi visoke curie temperature je nanokristalno jedro odlično toplotno stabilnost in lahko neprekinjeno deluje pri temperaturi do 120 stopinj.
V: Kakšne so prednosti nanokristalnega?
O: Kakšne so prednosti nanokristalov? V primerjavi s feritnimi jedri je impedanca nanokristalnih jeder izjemno visoka, efektivni frekvenčni pas pa zelo širok. To omogoča manjše komponente in prihrani inženirski čas, ki bi bil sicer potreben za načrtovanje in testiranje drugih protiukrepov EMI.
V: Kakšne so slabosti nanokristalnega jedra?
O: Običajno je glavna pomanjkljivost nanokristalnih jeder za aplikacije z visoko močjo znatno povečanje izgub v jedrih po rezanju.
V: Kakšne so uporabe nanokristalnega jedra?
O: Nanokristalna jedra se večinoma uporabljajo v napajalniku inverterskega varilnega stroja, napajalniku za rentgenske/laserske/komunikacijske napajalnike, UPS in napajalniku za visokofrekvenčno indukcijsko ogrevanje, napajalniku za polnjenje, elektrolitskem napajanju in napajalniku za galvansko ploščo ter frekvenčnem nadzoru motorja hitrost napajanja.
V: Kakšen je material nanokristalnega jedra?
O: Nano kristalni mehki magnetni material je nov razvoj. Sestava materiala je 82 % železa s preostalim ravnovesjem silicija, bora, niobija, bakra, ogljika, molibdena in niklja. Surovina se proizvaja in dobavlja v amorfnem stanju.
V: Kaj je nanokristalni material?
O: Nanokristalni (NC) material je polikristalni material z velikostjo kristalitov le nekaj nanometrov. Ti materiali zapolnjujejo vrzel med amorfnimi materiali brez dolgega reda in običajnimi grobozrnatimi materiali.
V: Zakaj so nanokristalni materiali močnejši?
O: Povečanje meje tečenja je posledica povečanega deleža meje zrn, ki ovira gibanje dislokacij. Zato je bilo dokazano, da se trdnost nanokristalnih kovin poveča kar za red velikosti, ko se velikost zrn zmanjša na nižje meje nanoskale.
V: Kakšne so značilnosti nanokristalnega jedra?
O: Nanokristalni trak je standardni material jedra za napajalne komponente, predvsem transformatorje za 1 - 80kHz in širokopasovne dušilke skupnega načina (CMC). Ključne lastnosti jedra vključujejo visoko indukcijo nasičenja (1,2 – 1,7 T), nizke izgube jedra ter možnost prilagajanja oblik jedra in magnetnih lastnosti.
V: Kaj je nanokristalna struktura?
O: Nanokristalni materiali so enofazni ali večfazni polikristali z velikostjo kristalitov v območju nekaj nm (običajno 5–20 nm), tako da je približno 30 vol % materiala sestavljeno iz zrn ali medfaznih meja.
V: Zakaj uporabljamo nanokristalno jedro za elektronske komponente?
O: Manjša izguba, manjša in lažja: izguba nanokristalnih jeder je samo 30 % permalojskih jeder, kar je 70 %-80 % nižje od feritnih jeder. Zato transformatorji in induktorji porabijo manj energije in so manjši, zato je nanokristalna jedra mogoče uporabiti za bolj sofisticirane instrumente in opremo, kar pri feritnih jedrih ni mogoče.
Enostavna obdelava in izdelava: Nanokristalni material je mogoče oblikovati v različne oblike, prašek in razpršilni trak sta pogosta, zato je nanokristalni odličen material za alternativne druge materiale (silicijevo jeklo ali ferit). Nanokristalne trakove je mogoče uporabiti za izdelavo jeder s toroidnim jedrom ali jedri c, velikost magnetnega jedra pa je mogoče natančneje nadzorovati s povečanjem ali zmanjšanjem števila ovojev traku.
Nanokristalni proti feritnim: v današnjem trendu visokofrekvenčnih komponent so nanokristalni materiali primernejši od feritnega ali silicijevega jekla v aplikacijah, kot so transformatorji, tokovni senzorji, pretvorniki, induktorji, jedra in tuljave. Njegove prednosti se kažejo predvsem v naslednjih vidikih:
●Visoka prepustnost v širokem frekvenčnem območju.
●Visoka nasičena gostota magnetnega pretoka.
● Nizke izgube.
V: Kaj točno so kovinski nanokristali?
O: Izraz "mehak" v magnetiki se nanaša na magnetni material, ki kaže nizko koercitivnost, kot je zlitina, ki nastane s kristalizacijo zlitine amorfnih magnetnih materialov na osnovi Fe. Nanokristalna zrna so enakomerno porazdeljena po celotnem amorfnem (ali nekristaliziranem) stanju tega materiala. Pri sobni temperaturi je ta material feromagneten in v kombinaciji z nanokristali doseže nizko nasičeno magnetostrikcijsko konstanto, zaradi česar je neverjetno mehak magnetni material. Zaradi svojih vrhunskih lastnosti v primerjavi s tradicionalnimi magnetnimi materiali je bil ta material uporabljen predvsem v dušilnih tuljavah in transformatorjih za močno elektroniko. Zaradi njegovih izjemnih lastnosti so lahko njegove komponente precej manjše.
V: Kakšne so uporabe nanokristalnega jedra?
O: Nanokristalna jedra se večinoma uporabljajo v napajalniku inverterskega varilnega stroja, napajalniku za rentgenske/laserske/komunikacijske napajalnike, UPS in napajalniku za visokofrekvenčno indukcijsko ogrevanje, napajalniku za polnjenje, elektrolitskem napajanju in napajalniku za galvansko ploščo ter frekvenčnem nadzoru motorja hitrost napajanja.
V: Kakšne so aplikacije nanokristalnih materialov?
O: Fotovoltaične elektrarne s sistemi za shranjevanje energije. Hibridni energetski sistemi na osnovi sončne energije z obogateno splošno učinkovitostjo. Hibridni energetski sistemi in tehnologije za shranjevanje energije. Materiali za spremembo faze za toplotno upravljanje.
V: Kaj je nanokristalna tehnologija?
O: Nanokristali so koloidni dostavni sistemi brez nosilcev, kar pomeni, da so skoraj 100-odstotno zdravilo. Zdravilo, dostavljeno skozi nanokristale, lahko izboljša peroralno biološko uporabnost v vodi netopnih zdravil, zmanjša odmerek, poveča hitrost raztapljanja in poveča stabilnost delcev.
V: Kakšna je struktura nanokristalnega materiala?
O: Nanokristalni materiali so enofazni ali večfazni polikristali z velikostjo kristalitov v območju nekaj nm (običajno 5–20 nm), tako da je približno 30 vol % materiala sestavljeno iz zrn ali medfaznih meja. Zaradi velikega števila meja zrn in/ali široke porazdelitve medatomskih razmikov na mejah zrn se lastnosti nanokristalnih materialov razlikujejo od lastnosti kristalnih in amorfnih materialov z enako kemijsko sestavo. Zdi se, da nanokristalni materiali omogočajo legiranje konvencionalno netopnih komponent.
V: Zakaj so nanokristalni materiali močnejši?
O: Povečanje meje tečenja je posledica povečanega deleža meje zrn, ki ovira gibanje dislokacij. Zato je bilo dokazano, da se trdnost nanokristalnih kovin poveča kar za red velikosti, ko se velikost zrn zmanjša na nižje meje nanoskale.
V: Kakšne so aplikacije nanokristalnih materialov?
O: Fotovoltaične elektrarne s sistemi za shranjevanje energije. Hibridni energetski sistemi na osnovi sončne energije z obogateno splošno učinkovitostjo. Hibridni energetski sistemi in tehnologije za shranjevanje energije. Materiali za spremembo faze za toplotno upravljanje. Organska barvila, kvantne pike kot senzibilizatorji. Polprevodniške sončne celice, občutljive na barvilo.
V: Kakšne so lastnosti nanokristalnega jedra?
O: Kristalna atomska struktura nanokristalnega jedra ustvarja vrhunske magnetne lastnosti, vključno z visoko nasičenostjo in zelo visoko prepustnostjo v širokem frekvenčnem območju. Nanokristalne zlitine imajo tudi nizke izgube AC in visoko učinkovitost, tudi pri visokih temperaturah.