Tinggi-Kinerja Rendah-Serbuk Besi Silikon

Serbuk besi-silikon rendah adalah bahan serbuk berbahan dasar besi-khusus dengan kandungan silikon yang dikontrol secara ketat dalam rentang tertentu (biasanya kurang dari atau sama dengan 0,5%). Keunggulan teknis intinya terletak pada pengurangan signifikan dampak negatif silikon terhadap sifat magnetik material. Dari perspektif prinsip sifat magnetik, silikon dapat meningkatkan kehilangan inti dan menurunkan permeabilitas magnetik. Oleh karena itu, bahan ini telah menjadi bahan baku inti yang tak tergantikan dalam aplikasi yang memerlukan kinerja magnetis ketat, khususnya di bidang komponen elektronik, transformator frekuensi tinggi, dan bahan pelindung elektromagnetik.

Dalam hal proses produksi, serbuk besi-silikon rendah sebagian besar dibuat dengan metode atomisasi (atomisasi air/gas) atau reduksi. Di antaranya, proses atomisasi gas di bawah atmosfer yang dilindungi nitrogen-memungkinkan kontrol komposisi yang lebih tepat, mengatur kandungan silikon secara stabil dalam kisaran ideal 0,1%–0,3%. Untuk sifat fisik, distribusi ukuran partikel (kisaran tipikal: 5–150μm) dan kepadatan tap (Lebih besar dari atau sama dengan 4,8g/cm³) merupakan indikator kontrol inti. Untuk sifat elektromagnetik, intensitas saturasi magnetik (Lebih besar dari atau sama dengan 1,8T) dan koersivitas (Kurang dari atau sama dengan 80A/m) secara langsung menentukan kinerja inti produk akhir, yang semuanya harus benar-benar mematuhi standar teknis industri.

Dalam aplikasi praktis, ketahanan oksidasi serbuk besi-silikon rendah memerlukan perhatian khusus. Khususnya dalam proses metalurgi serbuk pencetakan 3D, kandungan oksigen permukaannya (Kurang dari atau sama dengan 3000ppm) berhubungan langsung dengan pemadatan bagian yang disinter, yang pada gilirannya mempengaruhi keandalan layanan komponen. Saat ini, industri umumnya mengadopsi teknologi pelapisan fosfat atau komposit untuk meningkatkan ketahanan terhadap korosi. Optimalisasi proses ini memungkinkannya untuk menunjukkan keunggulan aplikasi unik dalam pembuatan komponen presisi seperti sensor otomotif dan inti induktor.

Dibandingkan dengan serbuk besi-paduan silikon konvensional, serbuk besi-silikon rendah mengorbankan sebagian kekuatan mekanik karena berkurangnya kandungan silikon (silikon dapat meningkatkan kekerasan material), namun memperoleh kinerja kehilangan arus eddy yang unggul (Kurang dari atau sama dengan 3,5W/kg pada 50Hz). Karakteristik ini membuatnya sangat cocok untuk pembuatan inti bubuk magnetik yang digunakan dalam catu daya switching frekuensi tinggi. Bila dikombinasikan dengan proses perlakuan panas anil pada suhu 650–800 derajat, kehilangan histeresisnya dapat dikurangi lebih dari 30%. Keunggulan kinerja ini memiliki nilai penerapan yang penting dalam desain inverter fotovoltaik di sektor energi baru, memberikan dukungan material untuk meningkatkan efisiensi konversi energi inverter dan mengoptimalkan tingkat konsumsi energi peralatan.