企业生产车间。
“这张薄片看似固体,但实际上它内部结构仍与液体相同,我们也叫它液态金属。”5月13日,在宁波中科毕普拉斯新材料科技有限公司,董事长门贺拿着自主研发的高饱和磁感应强度非晶纳米晶合金带材,擘画着企业未来的发展蓝图。
这种厚度仅20微米,不足头发丝直径的新材料,不仅已广泛应用于手机无线充电,也势必在光伏逆变器、车载滤波器等领域大展拳脚。
企业生产车间。
据悉,与硅钢、铁氧体、坡莫合金等传统软磁材料相比,非晶纳米晶合金兼具高饱和磁感应强度、节能等优异特性。
其中,如何提升材料的饱和磁感应强度(即Bs)以及降低损耗,是凸显软磁材料特性的关键。简单来说,就是软磁材料Bs越大,损耗越低,电磁转换效率就越高。比如,采用更高Bs及更低损耗的非晶纳米晶合金制备的无线充电设备,其充电速度更快。
“但想要达到这样的效果,并不容易。”门贺说,在生产非晶纳米晶合金的过程中,软磁材料需要在千分之一秒内,从1400摄氏度迅速冷却到常温,让软磁材料内部保持液体状态,“这样原子可以始终保持着杂乱无章的状态,让损耗降得更低”。
企业生产车间。
不光要兼具高饱磁感应强度,损耗低等特性,制备非晶纳米晶合金带材的工艺要求依旧苛刻。
2020年,全球大部分企业生产的带材厚度一般在20微米至23微米,更薄的产品极难制备。彼时,中科毕普拉斯制备出14微米以下的材料,用于高频器件产品。
这几微米,为传统非晶纳米晶带材制造企业,设置了一条难以逾越的技术鸿沟,也让中科毕普拉斯迅速抢占无线手机充电市场。
“做好材料仅仅是个开始。如何由材料向器件延伸,是企业做大做强的关键。”门贺说,此前,中科毕普拉斯与高速电主轴制造企业联合,利用新型高饱和磁感应强度非晶纳米晶合金带材制造的电机定子铁芯,成功开发出了超高速高效电主轴电机,且电机最高转速达每分钟9万转,效率比同规格硅钢电主轴电机高出10%。
企业生产车间。
这种材料可应用于电机、变压器、电感器等电力电子器件,能显著降低器件能耗、提高功率,达到器件节能化、小型化的效果。比如,安装了纳米晶定子电机的无人机,续航里程可提升30%。
未来,在光伏逆变器、车载滤波器、共模电感等领域,非晶纳米晶合金仍有不小的市场前景。
“然而材料研发永无止境,需要进一步提升材料特性以满足未来发展的需求。”在门贺看来,从公司成立之初,中科毕普拉斯团队就定下了一个“没有终点”的目标:致力于更高Bs新型非晶纳米晶合金带材料的研发与应用。
不断追求更高的Bs,就是B Plus(Plus为“加”“多”的意思),即毕普拉斯(音译)。这也是公司的企业文化与灵魂。
来源:甬派