JFE Steel מפתחת יריעת פלדה עם שיפוע סיליקון JNRF™ עבור מנועים מהירים
-
ממזער אובדן ברזל בתדר גבוה
-
משפר צפיפות שטף מגנטי גבוה
JFE Steel Corporation הודיעה היום על יריעת הפלדה JNRF™ שפותחה לאחרונה לשימוש במנועים מהירים, שהחברה מייצרת תוך שימוש בטכנולוגיה קניינית של כימיקלים (CVD) לסיליקון מתמשך. החומר החדש מפחית אובדן ברזל בתדר גבוה ומשפר את צפיפות השטף המגנטי, ובכך עוזר להגדיל את המומנט של 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 להגביר את תדירות הנסיעה5 לצורך צמצום הציוד החשמלי יצרו צרכים להפחתת אובדן הברזל ביריעות פלדה חשמליות המשמשות ביישומים הכוללים הנעה בתדר גבוה. סיליקון מגביר את ההתנגדות החשמלית של פלדה, ולכן הגדלת כמות הסיליקון עוזרת להפחית את איבוד הברזל בטווח התדרים הגבוהים. JFE Steel פיתחה טכנולוגיה קניינית לסיליקון מתמשך CVD, ולאחר מכן השתמשה בתהליך זה לייצור JNEX Core®, יריעת פלדה בעלת סיליקון גבוה (6.5%), ו-JNHF Core®, יריעת פלדה בעלת שיפוע סיליקון עם ריכוז סיליקון מוגבר. שכבת פני השטח, שתיהן יאפשרו ללקוחות JFE Steel לפתח מוצרים באיכות גבוהה יותר (איור 1①).
ביישומי מנועים מהירים, ישנן דרישות גוברת לאובדן ברזל מופחת עקב הנעה בתדר גבוה וצפיפות שטף מגנטי מוגברת עבור מומנט גבוה יותר. בתגובה, השיקה JFE Steel תוכנית לשיפור מערך מוצרי הפלדה החשמליים שלה. הפתרון היה לשלוט בחלוקת ריכוזי 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 JNRF™ של JFE Steel עם שיפוע סיליקון עבור מנועים מהירים. JNRF™ עוזר להגביר באופן משמעותי את יעילות המנוע לשימור אנרגיה תוך שמירה על צפיפות השטף המגנטי (מומנט) שווה ערך לזו של פלדה חשמלית רגילה שאינה מכוונת (3% יריעות פלדת סיליקון) (איור 1②).
*קלות המגנטיזציה של הברזל תלויה בכיוון הגביש. ניתן לייצר חומר ממוגנט בקלות (צפיפות שטף מגנטי גבוה) על ידי שליטה בכיוון שאינו מקביל למשטח הגיליון.
בהמשך הדרך, JFE Steel תשתדל להרחיב את היישומים של מוצרי הפלדה החשמליים שלה כדי לסייע במימוש תכנוני מנועים קומפקטיים יותר ובמהירות גבוהה יותר, כגון מנועי הנעה לכלי רכב חשמליים, מנועים לאלקטרוניקה צריכה ומנועי מזל"ט, ובכך לענות על צרכי הלקוח לתוספת ציוד חשמלי יעיל וקומפקטי בעולם בר-קיימא יותר ויותר.
טכנולוגיית תהליך התצהיר כימי (CVD) מגבירה את ריכוז הסיליקון בפלדה. CVD, המתבצע בקו חישול רצועות פלדה, גורם לתגובה בין רצועות פלדה לגז סיליקון טטרכלוריד (SiCl4) בכבשן תוך מעבר מתמשך של רצועות הפלדה דרך הכבשן.
איבוד ברזל מתייחס לאנרגיה, בעיקר חום, שאבדה כאשר ליבת ברזל נרגשת בזרם חילופין. אובדן האנרגיה המתרחש כאשר ליבת הברזל נרגשת בתדר גבוה נקרא איבוד ברזל בתדר גבוה. היעילות של מנועים מהירים 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 (הספק) גדול יותר עם חומרים המציעים צפיפות שטף מגנטית גבוהה.
יריעת פלדה חשמלית (או "פלדת סיליקון") מתקבלת על ידי הוספת סיליקון לברזל. יריעות דקות בשימוש נרחב כחומרי ליבת ברזל בציוד כגון מנועים ושנאים, משולבות תחילה בציפוי בידוד.
בציוד חשמלי, תדר ההנעה הוא מספר התנודות בשנייה של הזרם, המתח וכו'. בדרך כלל, תדירות ההנעה 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 ואיבוד הברזל נמוך יותר
צפיפות השטף המגנטי JFE Super Core jnrf גבוהה יותר
