新能源汽車?yán)铆h(huán)境下，天智合金從三年前進(jìn)軍新能源汽車領(lǐng)域，新能源汽車用合金粉末營收更是達(dá)到了總營收的三分之一。天智合金通過合金成分設(shè)計、優(yōu)化生產(chǎn)線、提升自動化率等多方面提升合金粉末性能。

10年前，天智合金材料有限公司在泉州洛江區(qū)注冊成立，僅半年后，水氣聯(lián)合霧化生產(chǎn)線建成，并全面投產(chǎn)金剛石超硬工具合金胎體粉。10年來，天智合金在材料、工藝、測試三大領(lǐng)域不斷創(chuàng)新與實踐，成為行業(yè)國內(nèi)一流的研發(fā)、生產(chǎn)、測試中心。

天智合金以特種合金材料研發(fā)及規(guī)模化生產(chǎn)為主營業(yè)務(wù)，主要產(chǎn)品有：MIM用超細(xì)不銹鋼粉末系列;電感用軟磁粉末系列;金剛石超硬工具用合金胎體粉末系列，以及其他客戶定制的特種金屬-合金粉末產(chǎn)品，廣泛服務(wù)于航空航天、信息通訊、電力電子、冶金機(jī)械、石油化工、能源交通、環(huán)境保護(hù)等高新科技領(lǐng)域。

合金粉末

新能源汽車對合金粉末提出的要求

新能源汽車發(fā)展前景持續(xù)向好，給磁性元器件行業(yè)帶來了巨大的發(fā)展空間。天智合金也從三年前入局新能源汽車領(lǐng)域，新能源汽車用合金粉末營收占比更是達(dá)到了總營收的三分之一。

作為新能源汽車磁性元器件用原材料，合金粉末是由兩種或兩種以上組元經(jīng)部分或完全合金化而形成的金屬粉末，按成分分類主要有鐵合金粉、銅合金粉、鎳合金粉、鈷合金粉和貴重金屬合金粉等，主要用于一體成型電感。

磁粉

新能源汽車發(fā)展對磁性元器件提出了高頻的要求，高頻化后對合金粉末提出了耐高溫、耐高壓、耐冷沖熱和性能穩(wěn)定的要求。具體來看，一是合金粉末的飽和磁感強(qiáng)度要高;二是合金粉末耐高頻衰減性要好;三是合金粉末在高頻下要保證磁性能的穩(wěn)定性。他表示現(xiàn)在合金粉末能在1MHz到10MHz之間磁導(dǎo)率不下降。

新能源汽車用一體成型電感需要提高合金粉末飽和磁感強(qiáng)度、高絕緣度、絕緣耐電壓等方面的性能。過去一體成型電感一般標(biāo)準(zhǔn)是100MΩ，但是現(xiàn)在做車規(guī)鋁的話會要求1GΩ以上。就耐電壓來說，以前耐電壓100V-200V就夠了，現(xiàn)在提出要求耐瞬間沖擊電壓需要能達(dá)到500V、600V以上。

天智合金工程師趙放指出了客戶對于合金粉末的技術(shù)要求，他表示：“客戶要求我們維持在較高的磁導(dǎo)率的情況下，要逐步提升合金粉末飽和性能和絕緣性能，那么對合金粉末的防腐蝕性能也有要求，所以就不像過去單獨(dú)只看重一個方面。再有，因為使用場景的不同，頻率、電流和功率都越來越大了，這種情況下對電感的工作效率提出了要求，以前像一般的一體成型電感，是不太考慮效率的，現(xiàn)在對效率看得比較重。”

不斷創(chuàng)新 合金粉末性能迭代升級

合金粉末需要具有良好的機(jī)械性能，具備一定的強(qiáng)度、硬度和韌性以確保產(chǎn)品的耐用性。提高合金粉末性能的困難就在于核心成分設(shè)計和霧化技術(shù)的升級改造，如何去提高合金粉末在高端應(yīng)用里做成電感以后效率的提升。

天智合金通過粉末的合金成分設(shè)計，與其他的合金元素?fù)诫s提升機(jī)械性能，進(jìn)而提升粉末的強(qiáng)度、韌性、耐沖擊性。其次，通過合金粉末形貌的優(yōu)化，從不規(guī)則的粉末變成規(guī)則或球形的粉末，甚至有時粉末要進(jìn)行扁平化。

現(xiàn)在采用兩種方式檢測合金粉末的性能，一種直接測電阻，另一種方式是不測電阻，看材料在多大的電壓下被擊穿，或者說在多大的電壓下還不被擊穿。趙放表示，“現(xiàn)在還沒有一個行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，因為不同的電感使用在不同的電路板上面，對不同的材料也有不同的耐電壓值。”

天智合金通過合金粉末以及搭配一些非晶粉末和納米晶粉末來實現(xiàn)客戶技術(shù)要求的目標(biāo)。現(xiàn)在天智合金粉末的耐電壓已經(jīng)達(dá)到500V以上了。

合金粉末

此外，天智合金通過整條生產(chǎn)線的優(yōu)化以及自動化率的提升，減少人為的污染，提高純度的冶金熔煉技術(shù)。

天智合金目前裝備有200-500kg級的水氣聯(lián)合霧化制粉設(shè)備，批量生產(chǎn)金剛石超硬工具合金胎體粉、MIM用高振實超細(xì)不銹鋼粉、以及FeSiCr、FeSi、FeNi50、MPP、FeCoNi、FeSiAL等軟磁粉末。

據(jù)悉，天智合金使用自研發(fā)的冶煉的純凈化工藝，讓冶煉過程中進(jìn)行鋼液的純凈化，雜質(zhì)極低，雜質(zhì)含量可以小于500ppm的超純潔的軟磁合金材料，成分是鐵芯的軟磁合金最細(xì)的顆粒度可以量產(chǎn)到3微米以下。

天智合金軟磁交流測試儀

趙放說道：“不同的粉廠有不同的標(biāo)準(zhǔn)，一般來說雜質(zhì)含量越低就越純，損耗就會越低，效率就會越高。500ppm可以達(dá)到像日本、德國優(yōu)秀磁材企業(yè)的水平，算是國際先進(jìn)水平了，如日本企業(yè)TDK粉末雜質(zhì)含量也達(dá)到500ppm。”

據(jù)悉，天智合金技術(shù)團(tuán)隊骨干來自日本及國內(nèi)材料名校相關(guān)專業(yè)，在金剛石超硬工具合金材料、MIM用高振實超細(xì)不銹鋼粉、以及軟磁材料等領(lǐng)域進(jìn)行了大量材料設(shè)計、規(guī)模化生產(chǎn)工藝及產(chǎn)品應(yīng)用研究，積累了豐富的經(jīng)驗。同時聘請了北京科技大學(xué)以及臺灣、日本的MIM行業(yè)和電子行業(yè)知名專家作為科技顧問。

當(dāng)前天智合金擁有大型冶煉爐一共9臺，年產(chǎn)量已經(jīng)達(dá)到了12000噸，產(chǎn)能可以滿足客戶的需求，預(yù)計在五年之內(nèi)，把產(chǎn)能擴(kuò)大到20000噸。

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審核編輯黃宇