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wangyikeco木蟲 (正式寫手)
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[交流]
鐵基磁性材料可大幅降低鐵芯損耗
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鐵基磁性材料可大幅降低鐵芯損耗 來自 NIMS、東北大學(xué)和 AIST 的研究團隊開發(fā)出一種全新的技術(shù)，可同時調(diào)控鐵基軟磁非晶帶材的納米結(jié)構(gòu)和磁疇結(jié)構(gòu)，使其鐵芯損耗相比原始非晶材料降低了 50% 以上。 該新材料在數(shù)十千赫茲的高頻范圍內(nèi)表現(xiàn)出特別優(yōu)異的性能——這一頻段正是下一代高頻變壓器和電動汽車驅(qū)動電源電路所需的工作區(qū)間。此項突破有望推動相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，促進更高能效電機的研制，并助力實現(xiàn)碳中和目標(biāo)。 相關(guān)研究成果已發(fā)表在 Nature Communications。 在以人工智能數(shù)據(jù)中心、電動汽車等為代表的應(yīng)用迅速增長、能源消耗激增的背景下，提高能源利用效率已成為一項關(guān)鍵挑戰(zhàn)。 在負責(zé)電能變換與供應(yīng)的電力電子技術(shù)中，變壓器、電感器等核心部件所使用的軟磁材料性能，是提升系統(tǒng)效率的關(guān)鍵因素。軟磁材料是一類能快速響應(yīng)外加磁場的金屬材料，而這種快速響應(yīng)應(yīng)盡可能伴隨最小的能量損耗。 然而，隨著電力電子技術(shù)工作頻率不斷升高，這些材料中的能量損耗也隨之增加，成為嚴重的效率瓶頸。 主要成果 聯(lián)合研究團隊開發(fā)了一種能夠精確調(diào)控鐵基軟磁非晶帶材內(nèi)部納米結(jié)構(gòu)和磁疇結(jié)構(gòu)的新方法。 利用該技術(shù)，他們成功實現(xiàn)了鐵芯損耗相較原始非晶帶材 降低超過 50% 的改進，尤其是在數(shù)十千赫茲的高頻區(qū)間——這一頻段正是高性能變壓器和電動汽車驅(qū)動電源電路等應(yīng)用所必需的。 未來展望 研究團隊計劃使用這一新材料制造變壓器等原型器件，并測試其在實際電能轉(zhuǎn)換電路中的集成性能。 More information: Ravi Gautam et al, Ultra-low core loss in Fe-enriched soft magnetic ribbons enabled by nanostructure and high-frequency domain engineering, Nature Communications (2025). DOI: 10.1038/s41467-025-63139-1 Journal information: Nature Com |
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