Visoko-zmogljiv-silicijev železov prah

Nizko-silicijev železov prah je poseben praškasti material na osnovi železa- z vsebnostjo silicija, ki je strogo nadzorovana v določenem območju (običajno manj kot ali enako 0,5 %). Njegova temeljna tehnična prednost je bistveno zmanjšanje negativnega vpliva silicija na magnetne lastnosti materiala. Z vidika principov magnetnih lastnosti lahko silicij poveča izgubo jedra in zmanjša magnetno prepustnost. Zato je postal nenadomestljiva osnovna surovina v aplikacijah, ki zahtevajo stroge magnetne lastnosti, zlasti na področjih elektronskih komponent, visoko-frekvenčnih transformatorjev in materialov za elektromagnetno zaščito.

Kar zadeva proizvodne procese, se železov prah z malo-silicijem v glavnem pripravi z atomizacijo (voda/plinsko atomizacijo) ali metodami redukcije. Med temi proces atomizacije plina v -zaščiteni atmosferi omogoča natančnejšo kontrolo sestave, ki stabilno uravnava vsebnost silicija v idealnem območju 0,1 %–0,3 %. Za fizikalne lastnosti sta glavna kontrolna indikatorja porazdelitev velikosti delcev (tipično območje: 5–150 μm) in gostota (več kot ali enako 4,8 g/cm³). Za elektromagnetne lastnosti intenzivnost magnetne nasičenosti (večja ali enaka 1,8 T) in koercitivnost (manjša ali enaka 80 A/m) neposredno določata osnovno zmogljivost končnih izdelkov, ki morajo biti vsi strogo v skladu z industrijskimi tehničnimi standardi.

Pri praktičnih uporabah je treba posebno pozornost nameniti oksidacijski odpornosti prahu železa z nizko vsebnostjo silicija. Zlasti v postopkih 3D-tiskanja prašne metalurgije je vsebnost kisika na površini (manj kot ali enaka 3000 ppm) neposredno povezana z zgoščevanjem sintranih delov, kar posledično vpliva na zanesljivost delovanja komponent. Trenutno industrija na splošno uporablja tehnologije fosfatiranja ali kompozitnih premazov za izboljšanje odpornosti proti koroziji. Ta optimizacija procesa mu omogoča, da dokaže edinstvene prednosti uporabe pri izdelavi natančnih komponent, kot so avtomobilski senzorji in induktorska jedra.

V primerjavi z običajnim prahom železove-silicijeve zlitine prašek z malo-silicijevim železom žrtvuje delno mehansko trdnost zaradi zmanjšane vsebnosti silicija (silicij lahko izboljša trdoto materiala), vendar pridobi boljšo učinkovitost izgube zaradi vrtinčnih tokov (manj kot ali enako 3,5 W/kg pri 50 Hz). Zaradi te lastnosti je še posebej primeren za izdelavo jeder iz magnetnega prahu, ki se uporabljajo v visoko-frekvenčnih stikalnih napajalnikih. V kombinaciji s postopkom toplotne obdelave žarjenja pri 650–800 stopinjah se lahko njegova histerezna izguba zmanjša za več kot 30 %. Ta prednost v zmogljivosti ima ključno uporabno vrednost pri oblikovanju fotovoltaičnih pretvornikov v novem energetskem sektorju, saj zagotavlja materialno podporo za izboljšanje učinkovitosti pretvorbe energije pretvornikov in optimizira raven porabe energije opreme.