Γιατί δεν έχετε ακούσει σχεδόν για νανοκρυσταλλικούς κινητήρες;

Μιλάμε πάντα για άμορφους κινητήρες, αλλά γιατί οι νανοκρυσταλλικοί κινητήρες υιοθετούνται σπάνια;

Είναι ευρέως γνωστό ότι ο χάλυβας πυριτίου είναι το κύριο υλικό για τους πυρήνες στάτορα των άμορφων κινητήρων, ακολουθούμενο από τα μοντέρνα άμορφα υλικά. Τεχνικά μιλώντας, η ιεραρχία υλικού έχει ως εξής:νανοκρυσταλλικός > άμορφος > πυριτικός χάλυβας. Γιατί λοιπόν το νανοκρυσταλλικό υλικό δεν είναι κατάλληλο για πυρήνες κινητήρα;

 

Ακολουθεί μια πρακτική σύγκριση δεδομένων των τριών υλικών:

1. Πυκνότητα μαγνητικής ροής

Χάλυβας πυριτίου > Άμορφο κράμα > Νανοκρυσταλλικό κράμα

• Χάλυβας πυριτίου: περίπου. 1.7-2.0Τ
• Άμορφο κράμα: περίπου. 1.4-1.6Τ
• Νανοκρυσταλλικό κράμα: περίπου. 1.25Τ

 

2. Απώλεια πυρήνα συχνότητας ισχύος

Νανοκρυσταλλικό κράμα < Άμορφο κράμα < Πυριτικό χάλυβα

• Η απώλεια πυρήνα χωρίς{0}}φορτίο των άμορφων πυρήνων είναι μόνο το 1/6 αυτής των πυρήνων από χάλυβα πυριτίου στη συχνότητα ισχύος.
• Η απώλεια πυρήνα χωρίς{0}}φορτίο των νανοκρυσταλλικών πυρήνων είναι μόνο το 1/4 των άμορφων πυρήνων υπό τις ίδιες συνθήκες.

 

3. Σταθερότητα σε υψηλή θερμοκρασία

Πυριτικό χάλυβα > Νανοκρυσταλλικό κράμα > Άμορφο κράμα

• Θερμοκρασία Κιουρί πυριτίου: περίπου 700 βαθμοί
• Θερμοκρασία Curie του νανοκρυσταλλικού κράματος: περίπου 570 βαθμοί
• Θερμοκρασία Curie του άμορφου κράματος: περίπου 400 βαθμοί

 

4. Δυσκολία επεξεργασίας

Πυριτικό χάλυβα < Άμορφο κράμα < Νανοκρυσταλλικό κράμα

• Ο χάλυβας πυριτίου έχει καλή σκληρότητα και είναι εύκολος στη διαμόρφωση σφράγισης.
• Οι άμορφες κορδέλες είναι εύθραυστες και δύσκολα σφραγίζονται.
• Οι νανοκρυσταλλικές κορδέλες είναι ακόμη πιο εύθραυστες και δεν εφαρμόζονται για σφράγιση.

 

5. Κόστος Μαζικής Παραγωγής

Νανοκρυσταλλικό κράμα > Άμορφο κράμα > Χάλυβας πυριτίου

• Πυριτικό χάλυβα: μόνο αρκετές χιλιάδες RMB ανά τόνο
• Άμορφο κράμα: πάνω από δέκα χιλιάδες RMB ανά τόνο
• Νανοκρυσταλλικό κράμα: 40.000 έως 50.000 RMB ανά τόνο

Από την παραπάνω σύγκριση δεδομένων πέντε-διαστάσεων, είναι σαφές ότι ο χάλυβας πυριτίου παραμένει η κορυφαία επιλογή για γενικές συνθήκες λειτουργίας, εξοπλισμό υψηλής ισχύος και αποδοτικές εφαρμογές-.

Τα άμορφα υλικά έχουν γίνει η προτιμώμενη επιλογή για τη νέα βιομηχανία ενέργειας για έναν απλό λόγο: είναι επί του παρόντος το μόνο προηγμένο μαλακό μαγνητικό υλικό πουεμπορικά βιώσιμο,-εξοικονόμηση κόστους και ενίσχυσης-απόδοσης.

Παρόλο που τα νανοκρυσταλλικά υλικά διαθέτουν τη βέλτιστη απόδοση απώλειας υψηλής-συχνότητας, η χαμηλή πυκνότητα μαγνητικής ροής κορεσμού και το υπερβολικά υψηλό κόστος παραγωγής τα καθιστούν μη πρακτικά για την κατασκευή πυρήνα κινητήρα στο τρέχον στάδιο.