世界金属导报/2023年/2月/2日/第018版。
金属制品。汽车用磁性材料。
全荣。co2排放现状。
汽油动力车的出现已有120余年,2023年世界汽车保有量已超过8亿辆,预计该数字还将增加。最近,虽受到世界金融危机的影响,但2023年世界汽车保有量仍有望达到12亿辆在这种状况下,围绕着汽车环保问题,例如co2导致全球变暖的争论很激烈,还公开发表了产业革命以后co2浓度迅速增加的数据,认为co2是全球变暖的原因之一。因为京都议定书的通过,要求大幅度减排co2,同时在世界各地也开展各种减排co2活动。
如果假设日本汽车(2000m1)平均行驶距离为9.4万km的话,大约排放co2为26t,也就是说汽车排放co2的86%是在行驶时发生的。
混合动力车。
对于上述的汽车环保问题,其解决方向之一是混合动力车。2023年,作为最初生产的混合动力车提供给客户的是“普锐斯”。此后,2023年“普锐斯”累计销售50万辆,2023年累计销售量突破100万辆。
2023年5月销售的第三代“普锐斯”受到了很高的评价,最近****和汽油**高涨,再次感受到客户对环境和能源的关注程度加深。
在此主要介绍混合动力车提高燃料利用率的措施。在停车和发动机效率低时,应停止发动机,避免浪费燃料消耗,为了将行驶中的发动机控制在最高效率,行驶所需的能量超出发动机输出功率时,不足的能量由电池供给,电池电量不足时,将剩余能量储存在电池里。刹车时将驱动用电机作为发电机使用,将减速时的运动能变为电能储存在电池中。
这部分能量可作为汽车启动和加速时的电机驱动力使用。通过这些方法,选择利用发动机效率良好运行区域,所以,燃料利用率自然提高。
混合动力车特有的部件是电池、变换器和电机。在原来汽油动力车部件的基础上,还要具有装配这些新的专用部件的空间,并以适当的**提供给客户。因此,小型化、轻量化和低成本化等技术开发极为重要。
电机磁性材料。
以下主要介绍电机用磁性材料。汽车在市区道路行驶和高速公路行驶时,传动装置的动作频率如果用横坐标表示电机转数(速度),纵坐标表示扭矩,那么在市区道路行驶为低扭矩、低转数;在高速公路行驶时则为低扭矩、高转数的动作频率。为了提高实际行驶车辆的燃料利用率,在这些低扭矩的轻负荷区域,降低电机高速旋转时的损耗很重要。
1)电工钢板。
电机的主要损耗有形成铁芯的电工钢板的铁损、绕组发生铜损和装在转子上的磁铁产生的涡流损耗等。在低转数(低频率)驱动区域,电机铁芯的损耗是电工钢板的铁损小于绕组的铜损;而在高转数(高频率)驱动区域,是电工钢板的铁损大于绕组的铜损。在上述的实际行驶模式中,应该降低低负荷下从低转速到高转速的损失。
考虑到绕组铜改质等技术开发,在目前状况下以开发降低铁损技术为主。随着以更加轻量化和低成本化为目标的电机小型化,为获得与现有电机同等输出功率必须实现高转速。即因为电机小型化、高转速和铁损增加相关联,进一步降低电工钢板铁损技术非常重要。
为此,各钢铁厂家都在进行各种降低铁损理念的创新和材料开发。例如,薄板化有望取得很大效果,但必须解决钢板生产成本、铁芯冲压性和铁芯层压的操作性等问题。对于市场上销售的。
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jis级电工钢板,为提高燃料利用率和电机小型化,在进一步降低铁损的同时,还需要高磁通密度材料。
在设计观点上,现在的电工钢板层压铁芯结构,为了在磁性回路设计中加入新的设想,非常期待具有压粉磁芯那样的三维磁性回路设计的铁芯材料。
2)磁铁。从最初的普锐斯,丰田公司从小型化、轻量化、高效率、可靠性和成本等多方面表态,采用永磁铁嵌入型电机。2023年由佐川等人发明的具有最大磁能积的nd-fe-b烧结磁铁,钕磁铁满足了混合动力车驱动电机的要求。
可以说,没有钕磁铁,就无法实现今天的普锐斯。
后来,通过各磁铁厂家的技术开发,高性能钕磁铁提高了混合动力车驱动电机的性能。为进一步普及混合动力车,为实现电机小型化,今后期待开发出具有高磁能积和高耐热性的磁铁(见图1)。另外,近年来还进行了减少稀土类元素使用量的技术开发。
为了提高钕磁铁的耐热性,添加稀土类元素之一的dy(镝)。以前,镝作为nd-fe-b-dy合金的烧结原料磁粉,但从近年的研究知道,镝不作为主相,而是把镝选择性添加在品界中,可不降低磁通密度,又提高矫顽力。因此,各磁铁厂家都在进行镝晶界扩散技术开发。
将ndfeb烧结后,将镝扩散到其晶界的物质。该项技术开发可以通过添加少量的镝就可望获得所需的矫顽力。
结语。无论是混合动力车驱动电机,还是汽车上装载着各种各样的小型电机、传动装置,甚至有的乍多达150个。在关注环境问题的同时,为厂实现驾驶汽车的乐趣,期待进一步提高磁性材料的性能。
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磁性材料的电子结构
文档副标题 一 磁性。磁性是物质的基本属性,就像物质具有质量和电性一样。一切物质都具有磁性。自然磁现象。磁性 具有能吸引铁磁物质 fe co ni 的一种特性。磁体 具有磁性的物体。磁极 磁性集中的区域。地磁 地球是一个大磁体。二 磁矩和磁畴。物质的磁性 于原子的磁性,原子的磁性 于电子轨道磁矩和电...
2023年磁性材料的发展状况
磁性材料是电子行业非常重要的材料,在家电 汽车 计算机 通讯 医疗 航天 军事等领域的应用十分广泛。经过20多年的建设和发展,我国已经形成了品种齐全的磁性材料体系,各主要门类磁性材料的产量均居世界第一位。目前我国磁性材料行业已经形成了一定数量的大规模骨干企业,产品质量和技术档次都有了较大幅度的提升,...
2023年磁性材料元件行业简析
一 磁性材料与器件行业所处生命周期和行业规模 2二 行业监管体制和产业政策 3 1 铁氧体磁性材料相关政策 3 2 磁性材料电子元器件相关政策 4 三 行业市场规模及风险特征 4 1 家电零部件行业市场规模 4 2 行业基本风险 6 1 受宏观经济因素影响,人民币升值 劳动力成本上升将挤压行业利润空...