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非晶培训资料非晶资料一、非晶合金产业发展现状及发展趋势(一)、非晶合金材料概述1、概念在日常生活中人们接触的材料一般有两种:一种是晶态材料,另一种是非晶态材料。所谓晶态材料,是指材料内部的原子排列遵循一定的规律。反之,内部原子排列处于无规则状态,则为非晶态材料,一般的金属,其内部原子排列有序,都属于晶态材料。科学家发现,金属在熔化后,内部原子处于活跃状态。一但金属开始冷却,原子就会随着温度的下降,而慢慢地按照一定的晶态规律有序地排列起来,形成晶体。如果冷却过程很快,原子还来不及重新排列就被凝固住了,由此就产生了非晶态合金。制备非晶态材料就是采用超急冷技术得到的,是冶金材料学的第三次革命,被称为21世纪的“双绿色”材料。2、材料分类:3、特点:4、产业链(二)非晶带材产业发展分析1、上游带材(1)原料(2)制备工艺制备非晶带材采用的是一种快速凝固的工艺。将处于熔融状态的高温钢水(铁、硅、硼、镍、钴、铌等)喷射到高速旋转的冷却辊上。钢水以每秒百万度的速度迅速冷却,仅用千分之一秒的时间就将1300℃的钢水降到200℃以下,形成厚度为25微米的非晶带材。(3)价格原材料成本:铁3200元/吨左右硅14500元/吨左右硼21500元/吨左右根据铁硅硼配比,每吨非晶带材原材料价格约7000元,加上原材料之外的制造成本(电、水、人工等),总成本在13000元/吨左右,当前市场销售价为17000-19000元/吨(4)用途制作成非晶铁芯,广泛应用于电力变压器、电机、电抗器、大功率开关电源替代传统硅钢铁芯,当前最主要应用在非晶变压器铁芯制造上(5)非晶带材分类及应用铁基非晶合金铁基非晶合金:主要元素是铁、硅、硼等。它们的特点是磁性强(~)、磁导率、激磁电流和铁损等软磁性能优于硅钢片,价格便宜,最适合替代硅钢片,特别是铁损低(为取向硅钢片的1/3~1/5),代替硅钢做配电变压器可降低铁损60%~70%。,广泛应用于中低频变压器的铁芯,例如配电变压器、中频变压器、大功率电感、电抗器等。铁镍基非晶合金铁镍基非晶合金:主要由铁、镍、硅、等组成,它们的磁性比较弱(饱和磁感应强度大约为1T以下),价格较贵,但磁导率比较高,能够代替硅钢片或者坡莫合金,用作高要求的中低频变压器铁芯,例如漏电开关钴基非晶合金钴基非晶合金:由钴和硅、硼等组成,有时为了获得某些特殊的性能还添加其它元素,由于含钴,它们价格很贵,磁性较弱(饱和磁感应强度一般在1T以下),但磁导率极高,一般用在要求严格的军工电源中的变压器、电感等,替代坡莫合金和铁氧体。非晶带材的发展历程1960年,美国加利福尼亚大学研究人员首先发现非晶合金材料,1974年美国信联公司开始研制铁基非晶合金,并与1989年首次商业化批量生产非晶铁芯。1995年,安泰科技开始非晶带材技术研发,由于非晶材料长期以来比硅钢贵,而中国政府对节能技术一直没有政策支持,非晶材料在节能变压器应用方面一直没有大面积推广,安泰科技非晶带材1000吨生产线主要用于电子产品方面,但自2005年以来,随着政府对能源问题的重视及硅钢的大幅度涨价导致非晶变压器在价格上更具比价优势,非晶带材的需求量大幅上升,安泰科技现在非晶带材产能4万吨。2003年日本日立金属购买美国信联50%的股权后进入非晶合金这一领域。2010年底日立金属把非晶产能从原来的约5万吨扩展到了10万吨,这使日立金属在这个领域处于绝对垄断的地位。2014年2月,由青岛黎明云路新能源科技有限公司设计和筹建的非晶带材万吨级生产线一期工程完成热试。成功卷出第一批带材,年产量8000吨,。成为世界上第三家具备万吨级非晶带材生产能力的企业之一。2014年10月26日,上海网为电气与邳州市政府签署了年产15万吨铁基非晶带材生产协议,建成后将成为产能最大的厂家。(8)2015年国内市场需求量2015年国网招标22万台非晶变压器,加上其它应用市场3万台,变压器领域需要带材13万吨左右。(9)十三五发展预测根据国家电网对配电变压器采购规定,新增配电变压器非晶变压器比例不低于50%的要求,2020年变压器行业非晶带材需求量约30万吨,产值约60亿元。2、中游铁芯(1)概念非晶合金铁芯就是利用非晶带材根据下游应用产品的需要加工成不同类型的铁芯。2)应用范围:根据加工成的铁芯类别,主要应用于制造变压器、电机、大型电抗器、大型互感器等电力、电子产品铁芯。当前非晶带材的最大用途就是加工成非晶合金铁芯用于变压器上。主要生产厂商价格,未来非晶科技产业整合化程度更高,单纯的非晶铁芯生产厂家利润会逐渐大幅降低。但由于东南亚、非洲等市场的需求量增加,未来非晶合金铁芯的产能将大幅提高。3、下游应用之非晶变压器非晶变压器的概念:使用非晶铁芯替代传统硅钢铁芯的变压器。非晶变压器的优点※节能环保:非晶材料是优异的导磁材料,比较硅钢