三框三柱纳米晶铁芯制造技术

本实用新型专利技术涉及变压器铁芯技术领域，尤其涉及一种三框三柱纳米晶铁芯，本实用新型专利技术的三框三柱纳米晶铁芯，即采用铁基纳米晶(超微晶)材料，是铁基纳米晶(超微晶)材料以铁为基材加入少量铌、硼、铜、硅等元素，经过急冷工艺制备的具有厚度小于0.025mm的薄片装带材，制作成铁芯后具有体积小、损耗小、频率范围宽等特点，同时铁芯的性能和稳定性也有很卓越的表现，特别适用于高频场合的变压器。

Three frame three column nanocrystalline iron core

The utility model relates to the technical field of transformer core, in particular to a three box three column nanocrystalline cores, the utility model has three frames and three columns of nanocrystalline cores, using Fe based nanocrystalline materials (nanocrystalline), is nanocrystalline (nanocrystalline) materials with iron base by adding a small amount of boron, copper, niobium and silicon elements, after quenching process have a thickness of less than 0.025mm with thin strip, small size, low loss, wide frequency range of characteristics such as having made iron core, and the core performance and stability also has very excellent performance, especially suitable for the application of high frequency transformer.

【技术实现步骤摘要】
三框三柱纳米晶铁芯
本技术涉及变压器铁芯
，尤其涉及一种三框三柱纳米晶铁芯。
技术介绍
变压器铁芯是电源变压器内部的导磁元件，现有变压器用磁芯材料基本上有三种：硅钢片、铁氧体和纳米晶，前两者是制造磁芯最常见的材料，但随着科技发展，许多场合(如发电厂除尘、水泥厂除尘等)需要使用大功率高频高压电源，对变压器铁芯提出了更高的要求，特别是铁芯功耗、温升、噪音成为铁芯重要的质量指标。硅钢片铁芯只适合400Hz以下的低频变压器；铁氧体材料由于其饱和磁感应强度太低导致铁芯体积和重量很大，很难将功率做大，同时还存在温度稳定性差、效率低下的问题；钴基非晶与坡莫合金均具备良好的电磁性能，但其价格及其昂贵，若用于工业产品则成本过高。目前市场上用于三相高频变压器均采用铁氧体做为铁芯材料，而铁氧体工作磁密一般取0.1-0.3T，所以导致用于大功率变压器时体积过大，不利于器件小型化的发展。另外，现有的非晶合金带材铁芯，也只能适用于工频以下的场合，主要用于配电变压器，体积大。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是：为了解决现有技术中的变压器铁芯体积过大，无法使用于高频场合的技术问题，本技术提供一种三框三柱纳米晶铁芯。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种三框三柱纳米晶铁芯，包括外框铁芯和两个内框铁芯，所述两个内框铁芯并排设置与所述外框铁芯内，所述外框铁芯和两个内框铁芯均采用纳米晶带材卷绕而成。所述纳米晶带材的厚度范围为：0-0.025mm。所述内框铁芯的厚度d1范围为：5-100mm，所述外框铁芯的厚度d2范围为：5-100mm。所述外框铁芯的长度a范围为20-500mm,宽度b范围为20-500mm,高度h范围为：5-80mm。本技术的有益效果是，本技术的三框三柱纳米晶铁芯，即采用铁基纳米晶(超微晶)材料，是铁基纳米晶(超微晶)材料以铁为基材加入少量铌、硼、铜、硅等元素，经过急冷工艺制备的具有厚度小于0.025mm的薄片装带材，制作成铁芯后具有体积小、损耗小、频率范围宽等特点，同时铁芯的性能和稳定性也有很卓越的表现，特别适用于高频场合的变压器。附图说明下面结合附图和实施例对本技术进一步说明。图1是本技术最优实施例的结构示意图。图2是内铁芯型模的结构示意图。图3是专用绕盘的结构示意图。图4是本技术三框三柱纳米晶铁芯卷绕的最终状态图。图中：1、外框铁芯，2、内框铁芯，3、压板。具体实施方式现在结合附图对本技术作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本技术的基本结构，因此其仅显示与本技术有关的构成。如图1-3所示，是本技术最优实施例，一种三框三柱纳米晶铁芯，包括外框铁芯1和两个内框铁芯2，两个内框铁芯2并排设置与所述外框铁芯1内，所述外框铁芯1和两个内框铁芯2均采用纳米晶带材卷绕而成。所述纳米晶带材的厚度范围为：0-0.025mm。所述内框铁芯2的厚度d1范围为：5-100mm，所述外框铁芯的厚度d2范围为：5-100mm。所述外框铁芯1的长度a范围为20-500mm,宽度b范围为20-500mm,高度h范围为：5-80mm。本技术的三框三柱纳米晶铁芯的制作方法是：1、先制作内框铁芯2，根据铁芯要求选择合适尺寸的纳米晶带材，将带材在专用卷绕芯模上卷绕内框铁芯2到所需厚度d1，绕好后即为矩形内框铁芯，两个相同尺寸的内框铁芯2为一套内铁芯，绕模即为内铁芯型模，绕好后连带绕模和内框铁芯2一同取下；2、将内框铁芯2通过螺栓固定在专用绕盘上，调整内框铁芯2相切边完全重合，用压板3压住两个内框铁芯2，用螺栓锁紧即可，再用纳米晶带材在两个内铁芯2的外面继续卷绕至指定厚度d2，即为外框铁芯1。整个三框三柱铁芯基本绕好；3、铁芯卷绕好后，在外框铁芯1的四个边用夹板夹紧，使铁芯的三个芯柱和整体尺寸达到指定数值；4、将带有芯模和夹板的三框三柱铁芯放入高频加热炉均匀加热，以每分钟10℃的速率进行升温，控制炉温在400～600℃，保持三小时后再以20℃每分钟的速度降温至100℃，取出热处理好的三框三柱铁芯，拆去夹板和芯模；5、通过真空含浸设备使铁芯完全浸渍在含有固化剂的改性环氧树脂，使之充分填充三框三柱铁芯的层间空隙，含浸完成后取出晾干三框三柱铁芯，将三框三柱铁芯放入烘箱，在80-150℃下固化定型8小时，取出冷却后三框三柱纳米晶铁芯加工完成。上述卷绕方式制作的外框铁芯1和两个内框铁芯2都是没有搭头的。纳米晶材料具有通常固体材料所没有的优异的力学和电磁特性。一般的纳米晶材料为粉末、薄膜或细丝，因其尺度比较小，产业化比较困难。利用非晶晶化的方法可以制备纳米晶带材、丝材和粉末。实验表明，非晶的成分、制备工艺和随后晶化的方式都影响纳米晶的形成和以后的使用性能。利用非晶纳米晶带材的巨磁阻抗效应制备一种磁传感器，在输出最大值的特定频率下，研究与带材轴线平行和垂直方向磁场的输出特性。研究表明：在10.5MHz附近的激励频率作用下，传感器输出取得最大值；传感器对平行磁场有一段高灵敏的线性工作区间，不响应垂直磁场；纳米晶带材GMI磁传感器的灵敏度高达0.6691V/Oe，比非晶带材制备器件的灵敏度0.1483V/Oe好。以上述依据本技术的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项技术技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项技术的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种三框三柱纳米晶铁芯，其特征在于：包括外框铁芯(1)和两个内框铁芯(2)，所述两个内框铁芯(2)并排设置与所述外框铁芯(1)内，所述外框铁芯(1)和两个内框铁芯(2)均采用纳米晶带材卷绕而成。

【技术特征摘要】
1.一种三框三柱纳米晶铁芯，其特征在于：包括外框铁芯(1)和两个内框铁芯(2)，所述两个内框铁芯(2)并排设置与所述外框铁芯(1)内，所述外框铁芯(1)和两个内框铁芯(2)均采用纳米晶带材卷绕而成。2.如权利要求1所述的三框三柱纳米晶铁芯，其特征在于：所述纳米晶带材的厚度范围为：0-0.025mm。3.如权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：王晶，王文，黄鸣晓，黄晨，
申请(专利权)人：常州市美格耐特非晶材料有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32