Laboratorium Materiałów Szybkoschładzanych
» english version
Kierunki działalności badawczo-rozwojowo-produkcyjnej Laboratorium Materiałów Szybkochładzanych

W ramach laboratorium prowadzone są następujące kierunki działalności:

  • Kierunek badawczy:
    • Doskonalenie techniki odlewania taśm amorficznych metodą ultra-szybkiego schładzania ciekłego stopu na powierzchni wirującego bębna metalowego
    • Badania nad opracowaniem technologii odlewania nowych stopów magnetycznie miękkich
    • Badania wpływu parametrów obróbki cieplnej na właściwości magnetycznie miękkich stopów amorficznych i nanokrystalicznych
    • Opracowywanie technologii wytwarzania i badanie masywnych materiałów amorficznych o szczególnych właściwościach mechanicznych i magnetycznych
  • Kierunek produkcyjny:
    • Wytwarzanie partii doświadczalnych magnetycznie miękkich taśm amorficznych oraz nanokrystalicznych rdzeni toroidalnych na bazie Fe oraz Co
    • Produkcja beztopnikowych amorficznych lutowi na osnowie Ni i Cu.
    • Wytwarzanie rdzeni magnetycznie miękkich trójkolumnowych zaplatanych do transformatorów rozdzielczych o mocach 100, 250 i 400 kVA
  • Laboratorium współpracuje z licznymi placówkami naukowymi w kraju i za granicą:
    • Politechnika Warszawska,
    • Uniwersytet Śląski,
    • Politechnika Częstochowska,
    • Instytut Fizyki Ciała Stałego i Optyki Węgierskiej Akademii Nauk,
    • Laboratorium SATIE- Ecole Nationale Superieure de Cachan – Francja,
    • Uniwersytet w Madrycie,

Ponadto laboratorium współpracuje z firmami przemysłowymi branży elektrycznej w zakresie aplikacji magnetycznie miękkich materiałów amorficznych i nanokrystalicznych.

Oferta na produkty ze stopów amorficznych

Lutowia

1. Lutowia beztopnikowe NiCrFeSiB

Wymiary taśmy:
Szerokość 5 – 20 mm
Grubość 0,025 - 0,04 mm

Własności:
Temperatura solidusu 960 – 980oC
Temperatura likwidusu 1000 – 1020oC
Zakres temperatur lutowania 1040 – 1180oC
Termin dostawy – 1 miesiąc od złożenia zamówienia

2. Lutowia beztopnikowe CuNiSnP

Wymiary taśmy:
Szerokość 5 – 20 mm
Grubość 0,03 - 0,05 mm

Własności:
Temperatura solidusu 580 – 600oC
Temperatura likwidusu 675 – 695oC
Zakres temperatur lutowania 690 – 800oC
Termin dostawy – 1 miesiąc od złożenia zamówienia

Rdzenie magnetycznie miękkie

1. Toroidalne rdzenie amorficzne na bazie żelaza

Własności dynamiczne (50 Hz)
Indukcja przy H = 80 A/m B80 = 1,45 – 1,5 T
Remanencja magnetyczna Br = 1,3 – 1,4 T
Koercja Hc = 6 – 8 A/m
Przenikalność początkowa (H = 0,4 A/m) m 0,4 = (2-5)103 Gs/Oe
Przenikalność maksymalna m max = (10-15)104 Gs/Oe
Straty w rdzeniu (przy B = 1,4 T i f = 50 Hz) Ps = 0,2 – 0,25 W/kg

2. Prostokątne zaplatane rdzenie amorficzne na bazie żelaza do transformatorów.

Numer rdzenia

 

1

2

3

4

5

6

Średnia droga LFe [cm]

131

131

131

131

231

231

Przekrój AFe [cm2]

74,5

76,1

75

75

74,7

75,4

B80 [T]

1,48

1,49

1,47

1,49

1,48

1,49

Br [T]

1,22

1,23

1,21

1,21

1,24

1,23

Hc [A/cm]

0,072

0,071

0,07

0,071

0,069

0,068

P(50Hz;1.3T) [Wkg]

0,18

0,21

0,19

0,21

0,14

0,14

Masa [kg]

70

74,5

70,5

70,5

124

125

Zalecany zakres częstotliwości 50 – 5000 Hz

Własności rdzeni przy 50 Hz AC
Indukcja przy 80 A/m B80 = 1,45 – 1,5 T
Remanencja magnetyczna Br = 1,0 – 1,1 T
Koercja Hc = 6 – 8 A/m
Przenikalność magnetyczna maksymalna m max = 80 000 – 100 000

Toroidalne rdzenie amorficzne na bazie kobaltu

Własności dynamiczne (50 Hz)
Indukcja przy H = 60 A/m B60 = 0,55 – 0,62 T
Remanencja magnetyczna Br = 0,3 – 0,45 T
Koercja magnetyczna Hc = 1 – 1,5 A/m
Przenikalność początkowa ( H = 0,4 A/m) m 0,4 = (60-80)103 Gs/Oe
Przenikalność magn. maksymalna m max = (15-20)104 Gs/Oe

Typowe rozmiary rdzeni
Średnica zewnętrzna 15 – 40 mm
Średnica wewnętrzna 10 – 30 mm
Wysokość 5 – 20 mm

Zalecany zakres częstotliwości 50 – 20 000 Hz

Rdzenie toroidalne Fe – Ni
Własności dynamiczne (50 Hz)
Indukcja przy H = 80 A/m B80 = 0,75 – 0,8 T
Remanencja Br = 0,3 – 0,79 T
Koercja Hc = 3 – 4 A/m
Przenikalność pocz. (przy H = 0,4 A/m) m 0,4 = (6-10)103 Gs/Oe
Przenikalność maksymalna m max = (20-30)104 Gs/Oe

Urządzenia:

Urządzenie do odlewania taśm amorficznych

Stanowisko do komputerowego badania własności magnetycznych rdzeni

Specjalistyczne Centrum Badawczo-Technologiczne Materiałów Szybkoschładzanych w Instytucie Metali Nieżelaznych

Aparatura badawcza i technologiczna

System do badania i pomiaru charakterystyk dynamicznych materiałów magnetycznie miękkich typu REMACOMP C-100
Przyrząd REMACOMP® C-100 jest przeznaczony do badań charakterystyk dynamicznych materiałów magnetycznie miękkich. Parametrami mierzonymi są indukcja magnetyczna, remanencja, straty mocy w rdzeniu oraz przenikalność magnetyczna. Pomiary parametrów magnetycznych próbek mogą być przeprowadzane w temperaturze pokojowej lub w wybranej temperaturze z zakresu od -1500C do 3500C.

Zakres częstotliwości: od 10 Hz do 300 kHz

Typy wzbudzeń: sinusoidalny, trójkątny, prostokątny, liniowo malejący

Kształt próbek: rdzenie toroidalne ze szczeliną i bez szczeliny

Analizator impedancji typu 4294A firmy Agilent przystosowany do pomiaru zespolonej przenikalności magnetycznej
Przyrząd wyposażony jest w przystawki umożliwiające dokładne pomiary zespolonej przenikalności magnetycznej próbek z materiałów magnetycznie miękkich w postaci rdzeni toroidalnych. Konstrukcja przystawki zapewnia namagnesowanie próbki bez konieczności nawijania uzwojeń wokół rdzenia. Zespolona przenikalność magnetyczna wyznaczana jest w oparciu o wyniki pomiaru indukcyjności obwodu z rdzeniem i bez rdzenia. W oparciu o specjalny program komputerowy przyrząd wyświetla charakterystyki częstotliwościowe części rzeczywistej i urojonej tej przenikalności z możliwością wyznaczenia częstotliwości granicznej jako ważnego parametru określającego zakres stosowalności badanego materiału rdzenia.

Zakres częstotliwości: od 40 Hz do 110 MHz, rozdzielczość1 mHz

Kalorymetr DSC 404 C Pegasus®
Przyrząd przystosowany jest do pracy w zakresie temperatur od 25°C do 1500°C (do wyznaczania cp do 1400°C) z zastosowaniem atmosfery ochronnej (argon, wodór) przy próżni ok. 10-4 bara. Wyposażony jest w nośnik próbek DSC (również do pomiaru ciepła właściwego) oraz DTA oraz oprogramowanie Proteus do sterowania pomiarem a także zapamiętywania i obróbki wyników.

Umożliwia on:

  • wyznaczenie temperatur początku i końca krystalizacji, piku oraz punktu przegięcia,
  • automatyczne wyszukiwanie piku,
  • analizę entalpii przemian fazowych,
  • wyznaczanie zawartości fazy krystalicznej,
  • automatyczną korektę linii bazowej,
  • wyznaczanie ciepła właściwego

Stanowisko do wytwarzania masywnuych stopów amorficznych w postaci prętów i tulei
Wykonana instalacja umożliwia odlewanie masywnych stopów amorficznych przy wykorzystaniu podciśnieniowo-nadciśnieniowej metody transportu ciekłego metalu. Odlewanie odbywa się przy temperaturze wsadu wynoszącej do 13000C w przypadku tygla z SiO2 lub do 15000C w przypadku tygla z Al2O3. Generator o mocy 10 kW pracuje przy częstotliwości 20 - 60 kHz, zaś forma odlewnicza chłodzona jest wodą lub ciekłym azotem.

Wymiary próbek są następujące:

  • tuleje: fz = 15 mm, fw = 10 mm, h = 100 mm
  • pręty: fmax = 10 mm, fmin = 3 mm

Wartość całkowita projektu 872 976,50 PLN
Poziom dofinansowania z Europejskiego Funduszu Rozwoju Regionalnego 519 518,85 PLN

Projekt współfinansowany przez UNIĘ EUROPEJSKĄ
Europejski Fundusz Rozwoju Regionalnego
Aktualności | Kierownictwo | Zakłady | Oddziały | Inne Działy | Kontakt