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Material nanocristalino

Su fabricante profesional de materiales nanocristalinos en China

Sunbow Group se especializa en el diseño, desarrollo y producción de láminas de acero al silicio, nanocristalinas y amorfas de nuevo tipo y otros materiales magnéticos y productos relacionados. Los principales productos de la compañía incluyen varios tipos de cintas amorfas, nanocristalinas y núcleos de transformadores de corriente de alto y bajo voltaje, núcleos de transformadores de corriente de precisión, núcleos de inductores de modo común, núcleos de inductores PFC, núcleos de transformadores de potencia de alta frecuencia y dispositivos relacionados.

Soluciones personalizadas

Estamos a la vanguardia de un enfoque basado en el diseño para ofrecer soluciones desafiantes y personalizadas para núcleos o componentes magnéticos para producción. Ya sea que su necesidad sea simple o compleja, podemos desarrollar una solución para lograr sus objetivos. Con expertos internos podemos diseñar, desarrollar y probar prototipos que cumplan con los requisitos ambientales y de rendimiento de su aplicación.

Equipo avanzado

La empresa cuenta con equipos avanzados, como hornos de fundición al vacío a gran escala, cintas de pulverización a presión, varios hornos de recocido magnético y una estrecha cooperación con instituciones de investigación científica y universidades nacionales, lo que garantiza la capacidad de I+D de la empresa y la calidad del producto.

Calificaciones completas

En la actualidad, la empresa cuenta con dos bases de producción, con varias tecnologías patentadas y ha obtenido la certificación del sistema de gestión de calidad ISO9001 e IATF16949. Todos los productos han pasado ROHS, SGS y otras certificaciones de protección ambiental.

Amplia gama de aplicaciones

La empresa presta servicios principalmente a los campos de vehículos de nueva energía, generación de energía fotovoltaica, generación de energía eólica, electrodomésticos inteligentes, medidores inteligentes, carga inalámbrica y diversos suministros de energía, inversores, inductores de filtro y materiales de protección en las industrias emergentes estratégicas nacionales.

Introducción de material nanocristalino

Un material nanocristalino (NC) es un material policristalino con un tamaño de cristalito de sólo unos pocos nanómetros. Estos materiales llenan el vacío entre los materiales amorfos sin ningún orden de largo alcance y los materiales convencionales de grano grueso. Las definiciones varían, pero el material nanocristalino se define comúnmente como un tamaño de cristalito (grano) inferior a 100 nm. Los tamaños de grano de 100 a 500 nm suelen considerarse granos "ultrafinos".

Propiedades mecánicas

Los materiales nanocristalinos muestran propiedades mecánicas excepcionales en comparación con sus variedades de grano grueso. Debido a que la fracción de volumen de los límites de grano en materiales nanocristalinos puede ser tan grande como el 30%, las propiedades mecánicas de los materiales nanocristalinos se ven significativamente influenciadas por esta fase de límite de grano amorfo. Por ejemplo, se ha demostrado que el módulo de elasticidad disminuye en un 30% para los metales nanocristalinos y más del 50% para los materiales iónicos nanocristalinos. Esto se debe a que las regiones límite de los granos amorfos son menos densas que los granos cristalinos y, por lo tanto, tienen un mayor volumen por átomo, Ω \Omega. Suponiendo que el potencial interatómico, U ( Ω ) {\displaystyle U(\Omega )}, es el mismo dentro de los límites de los granos que en los granos a granel, el módulo elástico, E ∝ ∂ 2 U / ∂ Ω 2 {\displaystyle E\ propto \partial ^ U/\partial \Omega ^ }, será más pequeño en las regiones límite de los granos que en los granos a granel. Por lo tanto, según la regla de las mezclas, un material nanocristalino tendrá un módulo elástico más bajo que su forma cristalina en masa.

Características

Alta permeabilidad:Aumento de la inductancia y reducción de las vueltas del devanado.

Inducción de alta saturación:Minimizar el tamaño del componente.

Alta frecuencia:Adecuado para utilizar en un rango de frecuencia de 50 Hz a 100 kHz.

Temperatura alta del curie:Mayor temperatura de trabajo, trabajo continuo de hasta 120 grados.

baja coercitividad:Aumentando la eficiencia y reduciendo la pérdida por histéresis.

baja pérdida de núcleo:Reducir la energía consumida y minimizar el aumento de temperatura.

baja magnetoestricción:Bajo nivel de ruido audible en comparación con los materiales magnéticos tradicionales.

Excelente estabilidad térmica:Desviaciones extremadamente pequeñas de -20 grados a 120 grados.

bajo costo:Buena opción para sustituir materiales tradicionales como la aleación permanente.

¿Por qué utilizar material nanocristalino?

Los sólidos nanocristalinos son policristales cuyo tamaño de cristal es de unos pocos (normalmente de 1 a 10) nanómetros, de modo que el 50% o más del sólido consiste en interfaces incoherentes entre cristales de diferentes orientaciones cristalográficas. Los materiales que consisten principalmente en interfaces internas representan un estado separado de materia sólida porque se sabe que las disposiciones atómicas formadas en los núcleos de las interfaces son disposiciones de energía mínima en el campo de potenciales de las redes cristalinas adyacentes. Las condiciones límite impuestas a los átomos en los núcleos interfaciales por las redes cristalinas adyacentes dan como resultado estructuras atómicas en los núcleos interfaciales que no pueden formarse en ningún otro lugar (por ejemplo, en vidrios o cristales perfectos). Los materiales nanocristalinos parecen ser de interés por las siguientes cuatro razones:
●Los materiales nanocristalinos exhiben estructuras atómicas que difieren de las dos estructuras de estado sólido conocidas: el estado cristalino y el vítreo.
●Las propiedades de los materiales nanocristalinos difieren (en algunos casos en varios órdenes de magnitud) de las de los vidrios y/o cristales con la misma composición química.
●Los materiales nanocristalinos parecen permitir la aleación de componentes convencionalmente insolubles.
●Si se consolidan pequeñas gotas de vidrio (de 1 a 10 nm de diámetro) (en lugar de pequeños cristales), se obtiene un nuevo tipo de vidrio, llamado nanovidrios. Estos vidrios parecen diferir estructuralmente de los generados por una rápida solidificación.

Ventajas del material nanocristalino

El nanocristalino es un material magnético blando compuesto por un 82% de hierro que ha sido denominado el futuro de los materiales magnéticos en la electrónica de potencia. Una mayor permeabilidad significa transformadores con menores pérdidas, lo que puede traducirse en grandes reducciones de tamaño y peso.

Menores pérdidas, menor tamaño y peso reducido
Las pérdidas de un núcleo nanocristalino pueden ser hasta dos tercios menores que las de un núcleo equivalente de níquel Supermalloy y hasta un 80% menores que las de las geometrías toroidales. El transformador (o inductor) disipa menos energía y significa que se puede reducir el tamaño de los componentes de refrigeración.

Facilidad de cambio desde otros materiales
El nanocristalino puede adoptar cualquier forma y, por lo tanto, ofrece un reemplazo directo para los núcleos existentes fabricados con otros materiales, como Supermalloy o ferrita.

Nanocristalino vs Supermalloy
El material nanocristalino es más adecuado que Supermalloy en aplicaciones como transformadores de alta frecuencia/banda ancha, sensores de corriente de banda ancha, bobinas de filtro de alta frecuencia y transformadores de impulsos porque el material nanocristalino ofrece:
●Alta permeabilidad en un amplio rango de frecuencia
●Densidad de flujo de alta saturación
●Bajas pérdidas

Núcleos magnéticos blandos
Podemos suministrar núcleos magnéticos blandos enrollados en cinta a partir de una variedad de materiales, incluidos aceros al silicio de grano orientado, aleaciones de níquel del 50% y del 80%, materiales amorfos, aleaciones de cobalto y nanocristalinos. Son posibles núcleos de hasta 1,8 mx 1,8 m / 1800 kg y anchos de tira de hasta 0,6 m.

Conductividad eléctrica mejorada
Los materiales nanocristalinos han mostrado mejoras notables en la conductividad eléctrica en comparación con sus homólogos a granel. El tamaño de grano más pequeño de estos materiales facilita el transporte de electrones, lo que reduce la resistividad y mejora el rendimiento general del dispositivo.

Propiedades magnéticas mejoradas
Los metales nanocristalinos exhiben propiedades magnéticas mejoradas, lo que los hace muy adecuados para aplicaciones en sensores magnéticos, transformadores e inductores. Las características magnéticas superiores de los materiales nanocristalinos han abierto caminos para dispositivos electrónicos más eficientes y compactos.

Resistencia mecánica mejorada
A pesar de su reducido tamaño de grano, los materiales nanocristalinos pueden poseer una resistencia mecánica excepcional. Esto los hace atractivos para aplicaciones donde tanto la resistencia como la miniaturización son factores cruciales, como los sistemas microelectromecánicos (MEMS) y los sistemas nanoelectromecánicos (NEMS).

Almacenamiento de energía mejorado
Los materiales nanocristalinos han mostrado un potencial prometedor para aplicaciones de almacenamiento de energía, particularmente en baterías y supercondensadores. Su gran superficie y vías más cortas para el transporte iónico permiten una carga más rápida y una mayor densidad de energía, abordando la creciente demanda de soluciones energéticas portátiles y sostenibles.

Beneficios de los materiales nanocristalinos para el cuidado de la salud

Entrega precisa de medicamentos

Los nanocristales pueden cargarse con terapias y dirigirse directamente a células o tejidos enfermos. Esta precisión ayuda a reducir los efectos secundarios y mejora la eficacia de los tratamientos.

Precisión diagnóstica mejorada

Las nanopartículas pueden actuar como agentes de contraste, mejorando las técnicas de imagen como la resonancia magnética, la tomografía computarizada y los rayos X. Esto permite una mejor visualización de las estructuras internas y la detección temprana de enfermedades.

Terapias antimicrobianas mejoradas

Los materiales nanocristalinos se pueden funcionalizar para administrar agentes antimicrobianos directamente a bacterias o virus, ofreciendo un enfoque más eficiente para combatir infecciones.

Promoción de la regeneración de tejidos

Los nanomateriales proporcionan un andamio para el crecimiento de tejidos y pueden usarse para estimular la regeneración de tejidos dañados, ayudando en la curación de heridas y la reparación de tejidos.

Medicina personalizada

La naturaleza altamente personalizable de los materiales nanocristalinos permite adaptar los tratamientos a las necesidades individuales de los pacientes, mejorando los resultados del tratamiento y la satisfacción del paciente.

Aplicaciones clave de materiales nanocristalinos en la atención sanitaria

Las aplicaciones potenciales de los materiales nanocristalinos en la atención sanitaria son enormes. Estas son algunas áreas clave en las que estos materiales están logrando avances significativos:

Sistemas de administración de medicamentos:Las nanopartículas se utilizan para encapsular y dirigir medicamentos a sitios específicos, mejorando su eficacia y reduciendo los efectos secundarios.

Tratamiento para el cáncer:Las nanopartículas pueden transportar medicamentos de quimioterapia directamente a las células tumorales, minimizando el daño a los tejidos sanos y mejorando la eficacia del tratamiento.

Biosensores:Los nanocristales incorporados en biosensores permiten una detección rápida y sensible de biomarcadores, lo que ayuda en el diagnóstico y seguimiento de enfermedades.

Medicina regenerativa:Los nanomateriales se utilizan en la ingeniería de tejidos para crear estructuras que promuevan el crecimiento celular y la regeneración de tejidos.

Recubrimientos antimicrobianos:Las nanopartículas se pueden incorporar a recubrimientos para prevenir infecciones en implantes y dispositivos médicos.

Procesamiento de material nanocristalino

La síntesis de materias primas nanocristalinas en forma de láminas, polvos y alambres es relativamente sencilla, pero las materias primas nanocristalinas tienden a volverse ásperas cuando se exponen a altas temperaturas durante largos períodos de tiempo, por lo que se requieren bajas temperaturas para integrar estas materias primas en masa. . Se requiere una técnica de densificación rápida. componente. Varias técnicas, como la sinterización por plasma por chispa y la fabricación aditiva por ultrasonidos, son prometedoras a este respecto, pero la síntesis de componentes nanocristalinos en masa a escala comercial sigue siendo inviable.

¿Cuál es la diferencia entre nanocristalino y policristalino?

Nanocristalino

Los materiales nanocristalinos son aquellos que contienen granos de cristal que tienen dimensiones en la escala nanométrica. Estos materiales tienden a llenar el espacio entre los materiales amorfos, por lo que estos granos de cristal están dispuestos sin un orden de largo alcance. Por tanto, los materiales nanocristalinos son materiales convencionales de grano grueso. Generalmente, existen definiciones ligeramente diferentes de materiales nanocristalinos. Sin embargo, un material que contiene granos de cristal con dimensiones inferiores a 100 nm normalmente se considera material nanocristalino. Además, los granos de cristal que tienen dimensiones entre 100 y 500 nm se denominan granos "ultrafinos". Podemos abreviar los materiales nanocristalinos como NC.
La difracción de rayos X es la técnica principal que utilizamos para medir el tamaño del grano cristalino del material NC. Los materiales con granos cristalinos muy pequeños muestran picos de difracción ampliados. Estos picos amplios se pueden utilizar para determinar el tamaño de grano utilizando la ecuación de Scherrer y el gráfico de Williamson-Hall. O bien, podemos utilizar métodos más sofisticados como el método de Warren-Averbach o el modelado por ordenador del patrón de difracción.
Al considerar la síntesis de material NC, existen varias formas. Estas técnicas se basan en la fase de la materia. Por ejemplo, existen algunas técnicas para la producción de NC, como el procesamiento en estado sólido, el procesamiento de líquidos, el procesamiento en fase de vapor y el procesamiento de soluciones.

policristalino

Los materiales policristalinos son aquellos que contienen granos de cristal que tienen dimensiones superiores a la escala nanométrica. Estos materiales se forman principalmente al enfriarse. Los granos de cristal en materiales policristalinos se denominan "cristalitas". La orientación de estos cristalitos en un material suele ser aleatoria sin dirección particular, textura aleatoria, etc. Podemos abreviar los materiales policristalinos como PC.
La mayoría de los sólidos orgánicos que conocemos son materiales policristalinos. Algunos ejemplos comunes incluyen cerámica, roca, hielo, etc. El grado de cristalización en el material de PC es importante para determinar las propiedades de estos materiales. Por ejemplo, el azufre se puede encontrar en diferentes formas alótropas donde estos alótropos tienen diferentes propiedades según el grado de cristalinidad.
El tamaño de un cristalito se puede medir mediante la técnica de difracción de rayos X. El tamaño de grano también se puede determinar mediante otros métodos, como la microscopía electrónica de transmisión. A veces, los materiales contienen un monocristalito grande que puede manipularse fácilmente.

Diferencia

Los materiales que conocemos se pueden dividir en diferentes clases según el tamaño de las partículas o observando los granos de cristal. El material nanocristalino y el material policristalino son estas dos clases. Los materiales que contienen granos de cristal con dimensiones inferiores a 100 nm suelen considerarse materiales nanocristalinos, mientras que los materiales que contienen granos de cristal con dimensiones superiores a 100 nm suelen considerarse materiales policristalinos. Por lo tanto, la diferencia clave entre nanocristalinos y policristalinos es que los materiales nanocristalinos están hechos de partículas a escala nanométrica, mientras que los materiales policristalinos están hechos de partículas grandes.

Nuestros Certificados

Todos los productos han pasado ROHS, SGS y otras certificaciones de protección ambiental.

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Nuestro equipo de prueba

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Problema común del material nanocristalino

P: ¿Cuáles son las propiedades de los materiales nanocristalinos?

R: Los materiales nanocristalinos exhiben mayor resistencia/dureza, mayor difusividad, mayor ductilidad/resistencia, menor densidad, menor módulo elástico, mayor resistividad eléctrica, mayor calor específico, mayor coeficiente de expansión térmica, menor conductividad térmica y propiedades magnéticas blandas superiores en comparación con Materiales convencionales de grano grueso.

P: ¿Cuál es la estructura de un material nanocristalino?

R: Los materiales nanocristalinos son policristales monofásicos o multifásicos con tamaños de cristalitos en el rango de unos pocos nm (normalmente 5 a 20 nm), de modo que aproximadamente el 30% en volumen del material consiste en límites de grano o de interfase. Debido a la gran cantidad de límites de grano y/o la amplia distribución de espacios interatómicos en los límites de grano, las propiedades de los materiales nanocristalinos difieren de las de los materiales cristalinos y amorfos con la misma composición química. Los materiales nanocristalinos parecen permitir la aleación de componentes convencionalmente insolubles.

P: ¿Por qué los materiales nanocristalinos son más fuertes?

R: El aumento en el límite elástico es el resultado de una mayor fracción del límite de grano, lo que impide el movimiento de las dislocaciones. Por lo tanto, se ha demostrado que la resistencia de los metales nanocristalinos aumenta hasta en un orden de magnitud a medida que el tamaño del grano disminuye hasta los límites inferiores de la nanoescala.

P: ¿Cuáles son las aplicaciones de los materiales nanocristalinos?

R: Plantas fotovoltaicas con sistemas de almacenamiento de energía. Sistemas de energía híbridos basados en energía solar con eficiencia general enriquecida. Sistemas energéticos híbridos y tecnologías de almacenamiento de energía. Materiales de cambio de fase para gestión térmica. Tintes orgánicos, puntos cuánticos como sensibilizadores. Células solares sensibilizadas por colorante de estado sólido.

P: ¿Cuáles son las propiedades de un núcleo nanocristalino?

R: La estructura atómica cristalina de un núcleo nanocristalino crea propiedades magnéticas superiores, incluida una alta saturación y una permeabilidad muy alta en un amplio rango de frecuencia. Las aleaciones nanocristalinas también presentan una baja pérdida de CA y una alta eficiencia, incluso a altas temperaturas.

P: ¿Cuál es el espesor del núcleo nanocristalino?

R: Al igual que las aleaciones amorfas, estos materiales se producen en un proceso de enfriamiento rápido con un tratamiento térmico posterior para la formación de granos nanocristalinos dentro del material. Debido al proceso de producción, el material se presenta en forma de una tira delgada con un espesor inferior a 20 µm y un ancho variable.

P: ¿Cuál es la diferencia entre núcleos amorfos y nanocristalinos?

R: Al final del proceso de producción, los núcleos amorfos quedan con una estructura de vidrio metálico, mientras que los núcleos nanocristalinos obtienen una estructura refinada de granos magnéticos nanométricos dispersos en una matriz metálica amorfa.

P: ¿Cuál es la diferencia entre nanocristalino y policristalino?

R: Hay mucha diferencia entre los materiales nanocristalinos y policristalinos. En los materiales nanocristalinos, los granos tienen un tamaño nanométrico, es decir, desde unos pocos nanómetros hasta unos 100 nanómetros. No hay una distinción exacta de estos números. En un material policristalino, el gran tamaño no tiene límites.

P: ¿Qué es la tecnología nanocristalina?

R: Los nanocristales son sistemas de administración coloidal sin portadores, lo que significa que son casi 100 % fármacos. Los fármacos administrados a través de nanocristales tienen el potencial de mejorar la biodisponibilidad oral de fármacos insolubles en agua, reducir la dosis, aumentar la velocidad de disolución y aumentar la estabilidad de las partículas.

P: ¿Qué es la fase nanocristalina?

R: Los materiales nanocristalinos (NCM) son policristales monofásicos o multifásicos, cuyo tamaño de cristal es del orden de unos pocos (normalmente 1 a 10) nanómetros, de modo que aproximadamente 50 vol. El % del material está formado por límites de grano o de interfase.

P: ¿Cuál es el tamaño de grano de los materiales nanocristalinos?

R: Los materiales nanocristalinos (NC), definidos como policristales con un tamaño de grano típicamente inferior o igual a 100 nm, han sido objeto de intensas investigaciones en los últimos años 1, 2. Debido al tamaño de grano muy pequeño, un gran volumen Una fracción de los átomos reside en los límites de los granos.

P: ¿Qué productos utilizan nanopartículas de plata?

R: Las nanopartículas de plata son los nanomateriales esterilizantes más utilizados en productos médicos y de consumo, por ejemplo, textiles, bolsas de almacenamiento de alimentos, superficies de refrigeradores y productos de cuidado personal.

P: ¿Qué son los metales nanocristalinos?

R: Los metales nanocristalinos se pueden producir mediante una rápida solidificación del líquido mediante un proceso como el hilado por fusión. Esto a menudo produce un metal amorfo, que puede transformarse en un metal nanocristalino recocido por encima de la temperatura de cristalización.

P: ¿Qué son los nanocristales metálicos?

R: En magnetismo, "blando" describe un material magnético con baja coercitividad, es decir, una aleación creada cristalizando una aleación magnética blanda amorfa a base de Fe. En este material, los granos de nanocristales se dispersan de manera bastante uniforme a lo largo de la fase amorfa (o no cristalizada). Este material es ferromagnético a temperatura ambiente y, junto con los nanocristales, produce una constante de magnetoestricción de saturación baja, lo que lo convierte en un material magnéticamente muy blando. Este material se utilizó principalmente en bobinas de choque y transformadores para electrónica de potencia debido a sus excelentes características en comparación con los materiales magnéticos convencionales. Estas excelentes características permiten que los componentes construidos con él se reduzcan significativamente de tamaño.

P: ¿En qué se diferencian los nanocristales?

R: Los núcleos magnéticos blandos nanocristalinos se fabrican fundiendo el metal fundido en una cinta delgada y sólida y luego enfriándolo rápidamente. Luego se emplea un proceso de recocido altamente controlado para crear una microestructura nanocristalina uniforme y muy fina con tamaños de grano de ~10 nm. Este proceso crea una solución EMI de alto rendimiento, pero las finas cintas metálicas enrolladas entre sí se dañan fácilmente por golpes o vibraciones.

P: ¿Cuáles son las aplicaciones ideales de los nanocristales?

R: Las aplicaciones ideales para ferroimanes de nanocristales incluyen dispositivos inversores de salida de alta corriente. A corrientes elevadas, el diámetro del devanado se vuelve más grueso, lo que limita el número de vueltas, y no se puede obtener una inductancia alta, lo que da como resultado una atenuación insuficiente en el lado de baja frecuencia. Los materiales nanocristalinos son una opción mucho mejor para estas aplicaciones. Sin embargo, dado que los materiales nanocristalinos pasan bien el flujo magnético, es probable que se produzca saturación debido a la corriente de modo común. En tales casos, será eficaz una bobina que utilice un material de ferrita como 5HT o 7HT, que no tenga una permeabilidad magnética muy alta y tenga una densidad de flujo magnético relativamente alta. Otras aplicaciones ideales para materiales de nanocristales incluyen: filtros EMI/choques de modo común y sensores de corriente/sensores magnéticos.

P: ¿Cuáles son las aplicaciones de los materiales nanocristalinos?

P: ¿Cuáles son los usos más comunes de las nanopartículas?

R: Las nanopartículas se utilizan ahora en la fabricación de gafas resistentes a los arañazos, pinturas resistentes a las grietas, revestimientos antigraffiti para paredes, protectores solares transparentes, tejidos repelentes de manchas, ventanas autolimpiables y revestimientos cerámicos para células solares.

P: ¿Cuál es la diferencia entre nanocristalino y policristalino?

P: ¿Qué son los materiales magnéticos nanocristalinos?

R: El nanocristalino es un material magnético blando compuesto por un 82% de hierro que ha sido denominado el futuro de los materiales magnéticos en la electrónica de potencia. Una mayor permeabilidad significa transformadores con menores pérdidas, lo que puede traducirse en grandes reducciones de tamaño y peso.

Somos fabricantes y proveedores profesionales de materiales nanocristalinos en China, especializados en brindar un servicio personalizado de alta calidad. Le damos una calurosa bienvenida a comprar material nanocristalino fabricado en China aquí desde nuestra fábrica.