JFE Steel מפתחת יריעת פלדה שיפוע סיליקון JNRF™ למנועים מהירים
-
ממזער אובדן ברזל בתדירות גבוהה
-
משפר צפיפות שטף מגנטי גבוהה
JFE Steel Corporation הודיעה היום על יריעת הפלדה בעלת שיפוע הסיליקון JNRF™ שפותחה לאחרונה לשימוש במנועים מהירים, אותם מייצרת החברה באמצעות טכנולוגיית שקיעת אדים כימית (CVD) קניינית לסיליקוניזציה רציפה. החומר החדש מפחית אובדן ברזל בתדר גבוה ומשפר את צפיפות השטף המגנטי, ובכך מסייע להגדיל את מומנט המנוע ולשפר משמעותית את היעילות לחיסכון באנרגיה.
יריעות פלדה חשמליות4, המשמשות באופן נרחב כחומר ליבת ברזל לציוד חשמלי כגון מנועים ושנאים, הן חומר מפתח השולט בביצועים של ציוד חשמלי. בשנים האחרונות, מאמצים להגדיל את תדירות הנהיגה5 לצמצום ציוד חשמלי יצרו צרכים להפחתת אובדן ברזל ביריעות פלדה חשמליות המשמשות ביישומים הכוללים הנעה בתדר גבוה. סיליקון מגביר את ההתנגדות החשמלית של פלדה, ולכן הגדלת כמות הסיליקון מסייעת להפחית את אובדן הברזל בתחום התדרים הגבוהים. JFE Steel פיתחה טכנולוגיה קניינית עבור CVD continuous siliconizing, ולאחר מכן השתמשה בתהליך זה כדי לייצר את JNEX Core, יריעת פלדה עתירת סיליקון (6.5%), ואת JNHF Core®®, יריעת פלדה בעלת שיפוע סיליקון עם ריכוז סיליקון מוגבר בשכבת פני השטח שלה, שתיהן יאפשרו ללקוחות JFE Steel לפתח מוצרים באיכות גבוהה יותר (איור 1(1)).
ביישומי מנוע במהירות גבוהה, יש דרישות הולכות וגדלות לאובדן ברזל מופחת עקב הנעה בתדר גבוה וצפיפות שטף מגנטי מוגברת למומנט גבוה יותר. בתגובה, JFE Steel השיקה תוכנית לשיפור קו מוצרי יריעות הפלדה החשמליות שלה. הפתרון היה שליטה בפיזור ריכוז הסיליקון על ידי אופטימיזציה של כמות הסיליקון ותנאי הדיפוזיה (איור 2) ושליטה בכיוון הגביש (איור 3).
התוצאה המוצלחת של מאמצים אלה היא יריעת הפלדה החדשה של JFE Steel עם שיפוע סיליקון של JNRF™ עבור מנועים מהירים. JNRF™ מסייע להגדיל משמעותית את יעילות המנוע לחיסכון באנרגיה תוך שמירה על צפיפות שטף מגנטי (מומנט) שווה ערך לזו של יריעות פלדה חשמליות קונבנציונליות שאינן מכוונות (3% יריעות פלדת סיליקון) (איור 1(2)).
*קלות המגנטיזציה של ברזל תלויה בכיוון הגבישי. ניתן לייצר חומר ממוגנט בקלות (צפיפות שטף מגנטי גבוהה) על ידי שליטה בכיוון במקביל למשטח היריעה.
בהמשך, JFE Steel תשתדל להרחיב את היישומים עבור מוצרי יריעות הפלדה החשמליות שלה כדי לסייע במימוש עיצובי מנועים קומפקטיים ומהירים יותר, כגון מנועי הינע לכלי רכב חשמליים, מנועים לאלקטרוניקה צרכנית ומנועי רחפנים, ובכך לענות על צרכי הלקוחות לציוד חשמלי יעיל וקומפקטי במיוחד בעולם בר קיימא יותר ויותר.
טכנולוגיית תהליך שיקוע האדים הכימי (CVD) מגדילה את ריכוז הסיליקון בפלדה. CVD, המבוצע בקו חישול רצועת פלדה, גורם לתגובה בין פסי פלדה לגז סיליקון טטרכלוריד (SiCl4) בכבשן תוך מעבר רציף של רצועות הפלדה דרך הכבשן.
אובדן ברזל מתייחס לאנרגיה, בעיקר חום, האובדת כאשר ליבת ברזל מעוררת על ידי זרם חילופין. אובדן האנרגיה המתרחש כאשר ליבת הברזל מעוררת בתדר גבוה נקרא אובדן ברזל בתדר גבוה. היעילות של מנועים במהירות גבוהה עולה ככל שאובדן ברזל בתדר גבוה מצטמצם.
צפיפות השטף המגנטי, המעידה על קלות המגנטיזציה של החומר, מעלה את החוזק האלקטרומגנטי ככל שהצפיפות עולה. במנועים, ניתן להשיג מומנט (כוח) גדול יותר עם חומרים המציעים צפיפות שטף מגנטי גבוהה.
גיליון פלדה חשמלי (או "גיליון פלדה סיליקון") מתקבל על ידי הוספת סיליקון לברזל. יריעות דקות המשמשות באופן נרחב כחומרי ליבת ברזל בציוד כגון מנועים ושנאים מרובדות תחילה בציפוי בידוד.
בציוד חשמלי, תדירות הנסיעה היא מספר התנודות לשנייה של הזרם, המתח וכו '. בדרך כלל, תדירות הנסיעה עולה עם מנועים שנוסעים במהירויות סיבוב גבוהות.
JNEX Core® ו-JNHF Core ו-JNRF Core®® הם סימנים מסחריים רשומים של JFE Steel Corporation.
JFE Super Core jnrf צפיפות השטף המגנטי גבוהה יותר ואובדן הברזל נמוך יותר
צפיפות השטף המגנטי JFE Super Core jnrf גבוהה יותר
